JP2024012017A - 電動式作業機械 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電装置、冷却装置、および電動モータをコンパクトに配置して、小型の電動式作業機械に好適なレイアウトを実現する。【解決手段】電動式作業機械としての油圧ショベルは、電動モータと、電動モータを駆動するための電力を蓄える蓄電装置と、電動モータによって駆動され、作動油を吐出する油圧ポンプと、冷媒が通る電気機器と、作動油および冷媒の少なくとも一方を冷却する冷却装置と、を備える。電動モータおよび冷却装置は、蓄電装置の側方に配置される。【選択図】図９

Description

本発明は、電動式作業機械に関する。

従来、電動モータを備えた電動式作業機械が提案されている。例えば特許文献１では、電動モータを備えたバックホーが開示されている。上記バックホーでは、バッテリ（蓄電装置）の下方に、油圧ポンプ、電動モータ、およびこれらを冷却（空冷）するファンを配置するレイアウトを採用している。

特開２０１１－０８９３６９号公報

電動式作業機械が十分な作業性能を発揮するためには、熱交換器を含む冷却装置を配置して、電気機器（例えば電動モータ）を通る冷媒、油圧ポンプから油圧アクチュエータに供給される作動油の少なくとも一方を冷却することが望ましい。このとき、小型の電動式作業機械では、機関室内が狭く、各部材の配置スペースを広く確保することが困難である。このため、上記冷却装置を配置する場合には、上記冷却装置と他の部材（例えば蓄電装置、電動モータ）とをできるだけコンパクトに配置することが望ましい。

この点、特許文献１のように、蓄電装置の下方のスペースに電動モータ等を配置する構成では、上記スペースが狭いため、このスペースに上記冷却装置をさらに配置することが困難である。このため、電動モータとは離れた位置に冷却装置を配置することが必要となり、小型の電動式作業機械に好適なコンパクトなレイアウトを実現することが困難となる。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、蓄電装置、冷却装置、および電動モータをコンパクトに配置して、小型の電動式作業機械に好適なレイアウトを実現することにある。

本発明の一側面に係る電動式作業機械は、電動モータと、前記電動モータを駆動するための電力を蓄える蓄電装置と、前記電動モータによって駆動され、作動油を吐出する油圧ポンプと、冷媒が通る電気機器と、を備えた電動式作業機械において、前記作動油および前記冷媒の少なくとも一方を冷却する冷却装置をさらに備え、前記電動モータおよび前記冷却装置は、前記蓄電装置の側方に配置される。

上記の構成によれば、蓄電装置、冷却装置、および電動モータをコンパクトに配置して、小型の電動式作業機械に好適なレイアウトを実現することができる。

本発明の実施の一形態に係る電動式作業機械の一例である油圧ショベルの概略の構成を示す側面図である。 上記油圧ショベルの電気系および油圧系の構成を模式的に示すブロック図である。 上記油圧ショベルの機関室内の全体の構成を示す斜視図である。 上記機関室内の主要部の構成を示す斜視図である。 電動モータを支持した状態でのモータ支持部の斜視図である。 上記モータ支持部の単独での斜視図である。 油圧ポンプと上記モータ支持部との位置関係を示す斜視図である。 上記機関室内の上記主要部の構成を示す平面図である。 上記主要部の構成を模式的に示す平面図である。

本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。

〔１．電動式作業機械〕
図１は、本実施形態の電動式作業機械の一例である油圧ショベル（電動ショベル）１の概略の構成を示す側面図である。油圧ショベル１は、下部走行体２と、作業機３と、上部旋回体４と、を備える。

ここで、方向を以下のように定義する。上部旋回体４の運転座席４１ａに着座したオペレータ（操縦者、運転手）が正面を向く方向を前方とし、その逆方向を後方とする。したがって、下部走行体２に対して上部旋回体４が非旋回の状態（旋回角度０°）では、上部旋回体４の前後方向は、下部走行体２が前後進する方向と一致する。また、運転座席４１ａに着座したオペレータから見て左側を「左」とし、右側を「右」とする。さらに、前後方向および左右方向に垂直な重力方向を上下方向とし、重力方向の上流側を「上」とし、下流側を「下」とする。図面では、下部走行体２に対して上部旋回体４が非旋回の状態で油圧ショベル１を示す。また、図面では、必要に応じて、前方を「Ｆ」、後方を「Ｂ」、右方を「Ｒ」、左方を「Ｌ」、上方を「Ｕ」、下方を「Ｄ」の記号で示す。

下部走行体２は、左右一対のクローラ２１と、左右一対の走行モータ２２と、を備える。各走行モータ２２は、油圧モータである。左右の走行モータ２２が、左右のクローラ２１をそれぞれ駆動することにより、油圧ショベル１を前後進させることができる。下部走行体２には、整地作業を行うためのブレード２３と、ブレードシリンダ２３ａとが設けられる。ブレードシリンダ２３ａは、ブレード２３を上下方向に回動させる油圧シリンダである。

作業機３は、ブーム３１、アーム３２、およびバケット３３を備える。ブーム３１、アーム３２、およびバケット３３を独立して駆動することにより、土砂等の掘削作業を行うことができる。

ブーム３１、アーム３２、およびバケット３３はそれぞれ、不図示のブームシリンダ、アームシリンダ、およびバケットシリンダによって回動される。ブームシリンダ、アームシリンダ、およびバケットシリンダは、油圧シリンダにより構成される。

ブーム３１の基端部、すなわち、ブーム３１におけるアーム３２との連結側とは反対側の端部は、ブラケット３４を介して旋回フレーム４２の先端部４２ａにスイング可能に連結される。すなわち、本実施形態の油圧ショベル１は、先端部４２ａを起点としてブーム３１が左右にスイングするブームスイング機能を有する。

上部旋回体４は、下部走行体２の上方に位置し、下部走行体２に対して旋回ベアリング（不図示）を介して旋回可能に設けられる。上部旋回体４には、操縦部４１、旋回フレーム４２（機体フレーム）、旋回モータ４３、機関室４４等が配置される。上部旋回体４は、油圧モータである旋回モータ４３の駆動により、旋回ベアリングを介して旋回する。

上部旋回体４には、油圧ポンプ７１（図２参照）が配置される。油圧ポンプ７１は、機関室４４の内部の電動モータ６１（図２参照）によって駆動される。油圧ポンプ７１は、油圧モータ（例えば左右の走行モータ２２、旋回モータ４３）、および油圧シリンダ（例えばブレードシリンダ２３ａ、ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダ）に作動油（圧油）を供給する。油圧ポンプ７１から作動油が供給されて駆動される油圧モータおよび油圧シリンダを、まとめて油圧アクチュエータ７３（図２参照）と呼ぶ。

操縦部４１には、運転座席４１ａが配置される。運転座席４１ａの周囲には、各種のレバー４１ｂが配置される。オペレータが運転座席４１ａに着座してレバー４１ｂを操作することにより、油圧アクチュエータ７３が駆動される。これにより、下部走行体２の走行、ブレード２３による整地作業、作業機３による掘削作業、上部旋回体４の旋回、等を行うことができる。

上部旋回体４には、バッテリユニット５３が配置される。すなわち、油圧ショベル１は、バッテリユニット５３を備える。バッテリユニット５３は、例えばリチウムイオンバッテリユニットで構成され、電動モータ６１を駆動するための電力を蓄える蓄電装置である。バッテリユニット５３は、複数のバッテリセルをユニット化して構成されてもよいし、単一のバッテリセルで構成されてもよい。また、上部旋回体４の後部には、給電口５０（図３参照）が設けられる。給電口５０と、外部電源である商用電源５１は、給電ケーブル５２を介して接続される。これにより、バッテリユニット５３を充電することができる。

上部旋回体４には、鉛バッテリ５４がさらに設けられる。鉛バッテリ５４は、低電圧（例えば１２Ｖ）の直流電圧を出力する。鉛バッテリ５４からの出力は、制御電圧として例えばシステムコントローラ６７（図２参照）、ファン９２（図４参照）の駆動部、などに供給される。

油圧ショベル１は、油圧アクチュエータ７３などの油圧機器と、電力で駆動されるアクチュエータとを併用した構成であってもよい。電力で駆動されるアクチュエータとしては、例えば、電動走行モータ、電動シリンダ、電動旋回モータがある。

〔２．電気系および油圧系の構成〕
図２は、油圧ショベル１の電気系および油圧系の構成を模式的に示すブロック図である。油圧ショベル１は、電動モータ６１と、充電器６２と、インバータ６３と、ＰＤＵ（Power Distribution Unit）６４と、ジャンクションボックス６５と、ＤＣ－ＤＣコンバータ６６と、システムコントローラ６７と、を備える。システムコントローラ６７は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）とも呼ばれる電子制御ユニットで構成され、油圧ショベル１の各部の電気的な制御を行う。

電動モータ６１は、バッテリユニット５３から、ジャンクションボックス６５およびインバータ６３を介して供給される電力により駆動される。電動モータ６１は、永久磁石モータまたは誘導モータで構成される。電動モータ６１は、旋回フレーム４２上に、後述するモータ支持部１００（図３等参照）によって支持される。

充電器６２（給電器とも呼ばれる）は、図１で示した商用電源５１から給電ケーブル５２を介して供給される交流電圧を直流電圧に変換する。インバータ６３は、バッテリユニット５３から供給される直流電圧を、交流電圧に変換して電動モータ６１に供給する。これにより、電動モータ６１が回転する。インバータ６３から電動モータ６１への交流電圧（電流）の供給は、システムコントローラ６７から出力される回転指令に基づいて行われる。

ＰＤＵ６４は、内部のバッテリリレーを制御してバッテリユニット５３の入出力を制御するバッテリ制御ユニットである。ＰＤＵ６４は、バッテリユニット５３の上方に配置される（図４参照）。

ジャンクションボックス６５は、充電器リレー、インバータリレー、ヒューズ等を含んで構成される。上記した充電器６２から出力される電圧は、ジャンクションボックス６５およびＰＤＵ６４を介してバッテリユニット５３に供給される。また、バッテリユニット５３から出力される電圧は、ＰＤＵ６４およびジャンクションボックス６５を介してインバータ６３に供給される。

ＤＣ－ＤＣコンバータ６６は、バッテリユニット５３からジャンクションボックス６５を介して供給される高電圧（例えば３００Ｖ）の直流電圧を、低電圧（例えば１２Ｖ）に降圧する。ＤＣ－ＤＣコンバータ６６から出力される電圧は、鉛バッテリ５４からの出力と同様に、システムコントローラ６７、ファン９２の駆動部、などに供給される。なお、ＤＣ－ＤＣコンバータ６６は、ＰＤＵ６４内に配置されてもよい。

電動モータ６１の回転軸（出力軸）には、複数の油圧ポンプ７１が接続される。複数の油圧ポンプ７１は、可変容量型ポンプおよび固定容量型ポンプを含む。図２では、例として油圧ポンプ７１を１つのみ図示している。各油圧ポンプ７１は、作動油タンク７４と接続されている。電動モータ６１によって油圧ポンプ７１が駆動されると、作動油タンク７４内の作動油が、油圧ポンプ７１およびコントロールバルブ７２を介して油圧アクチュエータ７３に供給される。これにより、油圧アクチュエータ７３が駆動される。コントロールバルブ７２は、油圧ポンプ７１から油圧アクチュエータ７３に供給される作動油の流れ方向および流量を制御する方向切替弁である。

このように、油圧ショベル１は、電動モータ６１によって駆動され、作動油を吐出する油圧ポンプ７１を備える。また、油圧ショベル１は、油圧ポンプ７１から供給される作動油によって駆動される油圧アクチュエータ７３を備える。さらに、油圧ショベル１は、作動油を収容する作動油タンク７４を備える。

上記したバッテリユニット５３、電動モータ６１、インバータ６３などの電気機器ＥＬは、後述するラジエータ９１ａ（図３参照）と配管ＲＰを介して接続される。配管ＲＰ内には、ラジエータ９１ａから供給される冷媒が流れる。そして、配管ＲＰ内を流れる冷媒は、電気機器ＥＬの内部を通る。したがって、ラジエータ９１ａにおいて熱交換により冷媒を冷却し、ラジエータ９１ａから上記冷媒を電気機器ＥＬに供給することにより、電気機器ＥＬを冷却（水冷）することができる。このように、油圧ショベル１は、冷媒が通る電気機器ＥＬを備える。なお、上記の冷媒は、例えば冷却水である。

〔３．機関室内の構成〕
図３は、油圧ショベル１の機関室４４内の全体の構成を示す後方斜視図である。運転座席４１ａは、シートマウント８１上に設けられる。シートマウント８１と旋回フレーム４２との間には、バッテリユニット５３が配置される。バッテリユニット５３は、旋回フレーム４２上で、後部側に位置するとともに、左右方向の中央よりも左側にずれて位置する。本実施形態では、２つのバッテリセル５３ａ（図４参照）が上下方向に並んで１つのバッテリユニット５３が構成されている。なお、バッテリユニット５３を構成するバッテリセル５３ａの数は特に限定されない。旋回フレーム４２上でバッテリユニット５３の後方には、鉛バッテリ５４および給電口５０が左右方向に並んで位置する。バッテリユニット５３の後方上部には、充電器６２が位置する。

バッテリユニット５３の右側には、冷却装置９０が配置される。すなわち、油圧ショベル１は、冷却装置９０を備える。冷却装置９０は、上記の冷媒および作動油の少なくとも一方を熱交換によって冷却する装置である。

図４は、油圧ショベル１の機関室４４内の主要部の構成を示す後方斜視図である。冷却装置９０は、熱交換器９１と、ファン９２と、ファンシュラウド９３と、を含む。熱交換器９１は、ラジエータ９１ａと、オイルクーラ９１ｂと、を含む。ラジエータ９１ａは、電気機器ＥＬを通る上記冷媒を熱交換により冷却する。オイルクーラ９１ｂは、油圧ポンプ７１および油圧アクチュエータ７３（図２参照）等を介して循環する油路と接続され、上記油路を流れる作動油を熱交換により冷却する。ラジエータ９１ａおよびオイルクーラ９１ｂは、前後方向に並んで配置されている。また、ラジエータ９１ａおよびオイルクーラ９１ｂは、ファン９２と対向して配置される。

ファン９２は、熱交換器９１を横切る風を発生させる。本実施形態では、ファン９２は、熱交換器９１の右側、つまり、熱交換器９１に対してバッテリユニット５３とは反対側に位置する。ファン９２は、ファンシュラウド９３によって覆われている。ファンシュラウド９３は、通気口９３ａを有するカバーであり、ファン９２を右側から覆っている。

ファン９２を回転させると、機関室４４の内部から熱交換器９１を横切って流れる空気（風）が、ファンシュラウド９３の通気口９３ａを介して油圧ショベル１の外部に吐き出される。つまり、上記空気は、ラジエータ９１ａおよびオイルクーラ９１ｂの隙間を通って流れる。これにより、熱交換器９１が冷却される。言い換えれば、ラジエータ９１ａを流れる冷媒およびオイルクーラ９１ｂを流れる作動油が熱交換により冷却される。このようなファン９２の駆動形式は、「吐き出し型」と呼ばれる。

なお、ファン９２の駆動形式は、「吸い込み型」であってもよい。吸い込み型では、ファン９２を回転させると、油圧ショベル１の外部の空気が機関室４４の内部に、ファンシュラウド９３の通気口９３ａを介して吸い込まれる。ファン９２によって吸い込まれた空気は、熱交換器９１に向かって流れ、熱交換器９１を横切る。これにより、熱交換器９１が冷却される。

なお、熱交換器９１は、ラジエータ９１ａおよびオイルクーラ９１ｂのいずれか一方のみで構成され、他方は別の位置に配置されて別のファンで冷却されてもよい。ただし、熱交換器９１がラジエータ９１ａおよびオイルクーラ９１ｂの両方を含むほうが、１つのファン９２によってラジエータ９１ａおよびオイルクーラ９１ｂの両方を同時に（効率よく）冷却することができる点で望ましい。

旋回フレーム４２上で冷却装置９０の前方には、上述の作動油タンク７４が配置される。そして、旋回フレーム４２上で、冷却装置９０と作動油タンク７４との間には、電動モータ６１および油圧ポンプ７１が位置する。電動モータ６１は、モータ支持部１００によって旋回フレーム４２上に支持される。すなわち、油圧ショベル１は、機体フレームとしての旋回フレーム４２上で電動モータ６１を支持するモータ支持部１００を備える。以下、モータ支持部１００の詳細について説明する。

図５は、電動モータ６１を支持した状態でのモータ支持部１００の斜視図である。また、図６は、モータ支持部１００の単独での斜視図である。モータ支持部１００は、第１支持部１０１と、第２支持部１０２と、を有する。第１支持部１０１は、機体フレームとしての旋回フレーム４２（図４参照）にボルトおよびナット（以下、ボルト等と記載する）により取り付けられる。第２支持部１０２は、第１支持部１０１の上方に位置して電動モータ６１を支持する。第２支持部１０２は、締結具１０３により第１支持部１０１に取り付けられる。これにより、第２支持部１０２が第１支持部１０１に支持される。上記の締結具１０３は、例えばボルト、ナット、防振ゴムを含む。

第１支持部１０１は、上板部１１１と、脚部１１２と、を有する。上板部１１１は、左右方向および前後方向に延びる平板であり、内側に油圧ポンプ７１（図５参照）が通る上板開口部１１１ａを有する。

脚部１１２は、第１脚部１１２ａおよび第２脚部１１２ｂを含む。第１脚部１１２ａは、上板部１１１の右側の側縁部に連結され、下方に向かうにつれて前後方向の幅が狭くなり、下端部が左側に折れ曲がる形状を有する。第１脚部１１２ａの下端部は、旋回フレーム４２にボルト等により固定される。

第２脚部１１２ｂは、前脚部１１２ｂ１および後脚部１１２ｂ２を有する。前脚部１１２ｂ１および後脚部１１２ｂ２の上端部は、上板部１１１の左側の側縁部の前部および後部にそれぞれ連結される。前脚部１１２ｂ１および後脚部１１２ｂ２は、下方に向かうにつれて互いの距離が狭まり、１か所で合流（合体）する。前脚部１１２ｂ１および後脚部１１２ｂ２の下端部、つまり、合流端部は、右側に折れ曲がり、旋回フレーム４２にボルト等により固定される。これにより、第１支持部１０１が旋回フレーム４２に取り付けられる。

第２支持部１０２は、底板部１２１と、固定板部１２２と、を有する。底板部１２１は、左右方向および前後方向に延びる平板であり、内側に油圧ポンプ７１（図５参照）が通る底板開口部１２１ａを有する。

固定板部１２２は、底板部１２１の左側縁部に立設される平板である。底板部１２１と固定板部１２２とのなす角度はほぼ９０°である。固定板部１２２には、上記の電動モータ６１（図５参照）がボルト等により固定される。

電動モータ６１が固定板部１２２に固定された状態では、電動モータ６１の出力軸は上下方向に沿って位置する。つまり、固定板部１２２には、出力軸を上下方向に向けた状態で電動モータ６１が固定される。また、電動モータ６１は、底板部１２１よりも上方に位置するように、固定板部１２２にボルト等により固定される。したがって、電動モータ６１が固定板部１２２に固定された状態では、底板部１２１は、電動モータ６１よりも下方に位置する。すなわち、モータ支持部１００は、電動モータ６１の下方に位置する底板部１２１を有する。

固定板部１２２は、底板部１２１よりも後方に（冷却装置９０側）に延びる形状を有する。固定板部１２２において底板部１２１から後方にはみ出た部分には、電装品ＥＱとしてのインバータ６３がボルト等により取り付けられる。したがって、固定板部１２２において、電装品ＥＱは電動モータ６１と前後方向に並んで配置される。固定板部１２２は、電動モータ６１とバッテリユニット５３との間に位置する（図９参照）。

図６に示すように、固定板部１２２には、第１開口部１２２ａおよび第２開口部１２２ｂが前後方向に並んで設けられている。第１開口部１２２ａおよび第２開口部１２２ｂは、電動モータ６１およびインバータ６３の放熱用の開口部であり、電動モータ６１およびインバータ６３の取り付け位置に対応して形成されている。

なお、固定板部１２２に固定される電装品ＥＱは、インバータ６３には限定されず、例えば、ＤＣ－ＤＣコンバータ６６（図２参照）であってもよい。ただし、インバータ６３は、電動モータ６１に高電圧を供給することから、インバータ６３と電動モータ６１とをまとめて（近くに）配置することが、これらの接続ケーブルの配策が容易となる点で望ましい。

底板部１２１の前縁部および後縁部には、補強部材１２３が設けられる。各補強部材１２３は、底板部１２１から斜め左上方に延び、その先端が固定板部１２２とそれぞれ連結される。これにより、底板部１２１に対する固定板部１２２の補強が行われる。

図７は、油圧ポンプ７１とモータ支持部１００との位置関係を示す斜視図である。なお、図７では、便宜上、油圧ポンプ７１が連結される電動モータ６１の図示を省略している。油圧ポンプ７１は、モータ支持部１００の底板開口部１２１ａおよび上板開口部１１１ａを貫通した状態で、電動モータ６１に連結される。このとき、電動モータ６１の出力軸は上述のように上下方向に沿った方向であるため、上記出力軸と連結される油圧ポンプ７１の入力軸も上下方向に沿った方向となる。また、油圧ポンプ７１は、モータ支持部１００で支持されておらず、電動モータ６１に連結（直結）されて宙づり状態となっている。なお、油圧ポンプ７１を旋回フレーム４２上で支持する支持部材が別途設けられていてもよい。

モータ支持部１００を用いた電動モータ６１の旋回フレーム４２への取り付けは、例えば以下の手順で行われる。（１）電動モータ６１の出力軸と油圧ポンプ７１の入力軸とをカップリング（図示せず）を介して連結する。（２）油圧ポンプ７１を底板開口部１２１ａに通し、その状態で電動モータ６１を固定板部１２２にボルト等により取り付ける。（３）インバータ６３を固定板部１２２にボルト等により取り付ける。（４）第２支持部１０２と第１支持部１０１とを締結具１０３により連結する。このとき、油圧ポンプ７１が第１支持部１０１の上板開口部１０１ａを通過するように位置させる。（５）第１支持部１０１の下端部を旋回フレーム４２にボルト等により固定する。なお、（２）と（３）の順序は逆であってもよい。また、（４）と（５）の順序も逆であってもよい。

図８は、油圧ショベル１の機関室４４内の主要部の構成を示す平面図である。図９は、図８の構成を模式的に示す平面図である。これらの図に示すように、電動モータ６１および冷却装置９０は、バッテリユニット５３の側方に配置される。本実施形態では、バッテリユニット５３の右側において、電動モータ６１は冷却装置９０よりも前方に位置する。つまり、電動モータ６１および冷却装置９０は、バッテリユニット５３の側方で前後方向にずれて位置する。

上記した電動モータ６１および冷却装置９０の配置では、図９に示すように、電動モータ６１よりも後方に、電動モータ６１の左右方向の設置幅と重複するように、冷却装置９０を位置させることができる。これにより、電動モータ６１および冷却装置９０の両方を（同時に）、バッテリユニット５３に近づけて配置することができる。したがって、小型の電動式の油圧ショベル１に冷却装置９０を搭載する場合でも、バッテリユニット５３、冷却装置９０、および電動モータ６１をコンパクトに（集約して）配置して、小型の電動式の油圧ショベル１に好適なレイアウトを実現することができる。また、冷却装置９０により、冷媒および作動油の少なくとも一方を冷却するため、油圧ショベル１の作業性能を良好に確保しつつ、上記の効果を得ることができる。

特に、油圧ショベル１の車幅（左右方向の幅）が増大することを確実に回避する観点では、本実施形態のように、電動モータ６１および冷却装置９０は、バッテリユニット５３の側方で前後方向に並べて配置されることが望ましい。

なお、例えば、バッテリユニット５３は、旋回フレーム４２上で左右方向の中央よりも右側にずれて位置してもよい。この場合、電動モータ６１および冷却装置９０は、バッテリユニット５３の左側に位置して、前後方向にずれて位置してもよい。

また、吸い込み型であっても吐き出し型であっても、冷却装置９０の熱交換器９１を冷却する風の流路を確保する観点では、図４で示したように、ファンシュラウド９３の通気口９３ａは、熱交換器９１に対してバッテリユニット５３とは反対側に位置することが望ましい。つまり、この構成では、吸い込み型であっても吐き出し型であっても、バッテリユニット５３の側方に、熱交換器９１を冷却する風の流路を確保して、上記風による熱交換器９１の冷却が確実に行われる。

電動モータ６１を水冷する構成で、上述した本実施形態の効果を得る観点では、冷媒が通る電気機器ＥＬは、電動モータ６１を含むことが望ましい。

また、インバータ６３などの電装品ＥＱ、つまり、バッテリユニット５３から電力が供給される電装品ＥＱを水冷する構成で、上述した本実施形態の効果を得る観点では、冷媒が通る電気機器ＥＬは、上記電装品ＥＱを含むことが望ましい。

図９に示すように、バッテリユニット５３と冷却装置９０との間のスペースを有効活用する観点では、電装品ＥＱは、バッテリユニット５３と冷却装置９０との間に配置されることが望ましい。また、冷却装置９０のファン９２によって発生する風を、電装品ＥＱに当てて電装品ＥＱの空冷に有効利用することができる点でも、電装品ＥＱの上記配置は望ましい。なお、上述のように、電動モータ６１と冷却装置９０は、前後方向にずれて位置するため、冷却装置９０とバッテリユニット５３との間に配置される電装品ＥＱが、冷却装置９０よりも前方に位置する電動モータ６１と干渉するおそれはほとんどない。

電動モータ６１と電装品ＥＱとを結ぶケーブルを短くして、ケーブルの配策を容易にする観点では、電動モータ６１の近くに電装品ＥＱが配置されることが望ましい。このような配置を容易に実現するために、電装品ＥＱは、バッテリユニット５３の側方で、電動モータ６１と前後方向に並べて配置されることが望ましい。本実施形態では、図９に示すように、電装品ＥＱとしてのインバータ６３は、バッテリユニット５３の右側で、電動モータ６１よりも後方に位置しており、電動モータ６１と前後方向に並んで位置している。

また、本実施形態では、電装品ＥＱは、インバータ６３を含む。この構成では、インバータ６３を通る冷媒が冷却装置９０によって冷却される。したがって、インバータ６３を水冷する構成において、上述の本実施形態の効果が得られる。

油圧ショベル１の車幅の増大を回避して、小型の油圧ショベル１の実現に大きく寄与する点では、図９に示すように、作動油タンク７４は、電動モータ６１と前後方向に並べて配置されることが望ましい。また、作動油タンク７４も、油圧ポンプ７１と前後方向に並べて配置されることが望ましい。

特に、電動モータ６１の前方のスペース、つまり、電動モータ６１に対して冷却装置９０とは反対側のスペースを有効活用する観点では、図９に示すように、作動油タンク７４は、電動モータ６１に対して冷却装置９０と反対側に位置することが望ましい。同様の観点から、作動油タンク７４は、油圧ポンプ７１に対して冷却装置９０と反対側に位置することが望ましい。

図５で示したように、本実施形態では、電動モータ６１は、油圧ポンプ７１に対して上方に位置する。すなわち、電動モータ６１および油圧ポンプ７１は、上下に並んで配置される。このような配置では、上方から見たときの、電動モータ６１および油圧ポンプ７１のトータルでの占有スペースが、例えば電動モータ６１および油圧ポンプ７１を左右方向に並べて配置する構成（横置きの構成）に比べて狭くなる。つまり、図９に示すように、旋回フレーム４２上での電動モータ６１の占有スペース内に、油圧ポンプ７１を位置させることができるため、電動モータ６１および油圧ポンプ７１のトータルでの占有スペースが横置きの構成に比べて狭くなる。このことは、バッテリユニット５３の設置スペースを横置きの構成に比べて横方向に広げることができることを意味する。よって、小型の電動式の油圧ショベル１であっても、大型のバッテリユニット５３（容量の十分なバッテリユニット５３）を搭載して、油圧ショベル１の稼働時間を延ばすことが可能になる点で、電動モータ６１および油圧ポンプ７１を上下に並べて配置するレイアウトは非常に有効となる。

なお、電動モータ６１および油圧ポンプ７１が上下に並んで配置されていれば、電動モータ６１の出力軸および油圧ポンプ７１の入力軸は、上下に沿って位置していなくてもよい。例えば、電動モータ６１の下方に油圧ポンプ７１が位置し、かつ、電動モータ６１の出力軸および油圧ポンプ７１の入力軸がそれぞれ水平方向に延びて位置し、上記出力軸と上記入力軸との間に、シャフト、ギア等を有する動力伝達機構が介在する構成であってもよい。この構成では、電動モータ６１から上記動力伝達機構を介して油圧ポンプ７１に動力が伝達されて、油圧ポンプ７１が駆動される。

以上では、電動式作業機械として、建設機械である油圧ショベル１を例に挙げて説明したが、電動式作業機械は油圧ショベル１に限定されず、ホイルローダ、コンパクトトラックローダなどの他の建設機械であってもよい。また、電動式作業機械は、コンバイン、トラクタ等の農業機械であってもよい。

〔４．付記〕
本実施形態で説明した油圧ショベル１は、以下の付記に示す電動式作業機械と表現することもできる。

付記（１）の電動式作業機械は、
電動モータと、
前記電動モータを駆動するための電力を蓄える蓄電装置と、
前記電動モータによって駆動され、作動油を吐出する油圧ポンプと、
冷媒が通る電気機器と、を備えた電動式作業機械において、
前記作動油および前記冷媒の少なくとも一方を冷却する冷却装置をさらに備え、
前記電動モータおよび前記冷却装置は、前記蓄電装置の側方に配置される。

付記（２）の電動式作業機械は、付記（１）に記載の電動式作業機械において、
前記電動モータおよび前記冷却装置は、前記蓄電装置の側方で前後方向に並べて配置される。

付記（３）の電動式作業機械は、付記（１）または（２）に記載の電動式作業機械において、
前記冷却装置は、
前記冷媒および前記作動油の少なくとも一方を熱交換により冷却する熱交換器と、
前記熱交換器を横切る風を発生させるファンと、
通気口を有するファンシュラウドと、を含み、
前記ファンシュラウドは、前記熱交換器に対して前記蓄電装置とは反対側に位置する。

付記（４）の電動式作業機械は、付記（１）から（３）のいずれかに記載の電動式作業機械において、
前記電気機器は、前記電動モータを含む。

付記（５）の電動式作業機械は、付記（１）から（４）のいずれかに記載の電動式作業機械において、
前記電気機器は、前記蓄電装置から前記電力が供給される電装品を含む。

付記（６）の電動式作業機械は、付記（５）に記載の電動式作業機械において、
前記電装品は、前記蓄電装置と前記冷却装置との間に配置される。

付記（７）の電動式作業機械は、付記（５）または（６）に記載の電動式作業機械において、
前記電装品は、前記蓄電装置の側方で、前記電動モータと前後方向に並べて配置される。

付記（８）の電動式作業機械は、付記（５）から（７）のいずれかに記載の電動式作業機械において、
前記電装品は、インバータを含む。

付記（９）の電動式作業機械は、付記（１）から（８）のいずれかに記載の電動式作業機械において、
前記作動油を収容する作動油タンクをさらに備え、
前記作動油タンクは、前記電動モータと前後方向に並べて配置される。

付記（１０）の電動式作業機械は、付記（９）に記載の電動式作業機械において、
前記作動油タンクは、前記電動モータに対して前記冷却装置とは反対側に位置する。

付記（１１）の電動式作業機械は、付記（９）または（１０）のいずれかに記載の電動式作業機械において、
前記作動油タンクは、前記油圧ポンプと前後方向に並べて配置される。

付記（１２）の電動式作業機械は、付記（１１）に記載の電動式作業機械において、
前記作動油タンクは、前記油圧ポンプに対して前記冷却装置とは反対側に位置する。

付記（１３）の電動式作業機械は、付記（１）から（１２）のいずれかに記載の電動式作業機械において、
前記電動モータと前記油圧ポンプは、上下に並んで配置される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で拡張または変更して実施することができる。

本発明は、例えば建設機械、農業機械などの作業機械に利用可能である。

１ 油圧ショベル（電動式作業機械）
５３ バッテリユニット（蓄電装置、電気機器）
６１ 電動モータ（電気機器）
６３ インバータ（電気機器、電装品）
６６ ＤＣ－ＤＣコンバータ（電装品）
７１ 油圧ポンプ
７４ 作動油タンク
９０ 冷却装置
９１ 熱交換器
９１ａ ラジエータ（熱交換器）
９１ｂ オイルクーラ（熱交換器）
９２ ファン
９３ ファンシュラウド
９３ａ 通気口
ＥＬ 電気機器
ＥＱ 電装品

Claims (13)

1. 電動モータと、
   前記電動モータを駆動するための電力を蓄える蓄電装置と、
   前記電動モータによって駆動され、作動油を吐出する油圧ポンプと、
   冷媒が通る電気機器と、を備えた電動式作業機械において、
   前記作動油および前記冷媒の少なくとも一方を冷却する冷却装置をさらに備え、
   前記電動モータおよび前記冷却装置は、前記蓄電装置の側方に配置される、電動式作業機械。
2. 前記電動モータおよび前記冷却装置は、前記蓄電装置の側方で前後方向に並べて配置される、請求項１に記載の電動式作業機械。
3. 前記冷却装置は、
   前記冷媒および前記作動油の少なくとも一方を熱交換により冷却する熱交換器と、
   前記熱交換器を横切る風を発生させるファンと、
   通気口を有するファンシュラウドと、を含み、
   前記ファンシュラウドは、前記熱交換器に対して前記蓄電装置とは反対側に位置する、請求項１に記載の電動式作業機械。
4. 前記電気機器は、前記電動モータを含む、請求項１に記載の電動式作業機械。
5. 前記電気機器は、前記蓄電装置から前記電力が供給される電装品を含む、請求項１に記載の電動式作業機械。
6. 前記電装品は、前記蓄電装置と前記冷却装置との間に配置される、請求項５に記載の電動式作業機械。
7. 前記電装品は、前記蓄電装置の側方で、前記電動モータと前後方向に並べて配置される、請求項５に記載の電動式作業機械。
8. 前記電装品は、インバータを含む、請求項５に記載の電動式作業機械。
9. 前記作動油を収容する作動油タンクをさらに備え、
   前記作動油タンクは、前記電動モータと前後方向に並べて配置される、請求項１に記載の電動式作業機械。
10. 前記作動油タンクは、前記電動モータに対して前記冷却装置とは反対側に位置する、請求項９に記載の電動式作業機械。
11. 前記作動油タンクは、前記油圧ポンプと前後方向に並べて配置される、請求項９に記載の電動式作業機械。
12. 前記作動油タンクは、前記油圧ポンプに対して前記冷却装置とは反対側に位置する、請求項１１に記載の電動式作業機械。
13. 前記電動モータと前記油圧ポンプは、上下に並んで配置される、請求項１から１２のいずれかに記載の電動式作業機械。

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