WO2023189008A1 - 電動式建設機械及びその製造方法 - Google Patents

電動式建設機械及びその製造方法 Download PDF

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WO2023189008A1
WO2023189008A1 PCT/JP2023/006061 JP2023006061W WO2023189008A1 WO 2023189008 A1 WO2023189008 A1 WO 2023189008A1 JP 2023006061 W JP2023006061 W JP 2023006061W WO 2023189008 A1 WO2023189008 A1 WO 2023189008A1
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WO
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base plate
battery unit
plate
extension plate
extension
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/006061
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English (en)
French (fr)
Inventor
紗友実 和嶋
宏司 奈賀
一浩 栗原
Original Assignee
株式会社小松製作所
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Application filed by 株式会社小松製作所 filed Critical 株式会社小松製作所
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to an electric construction machine and a method for manufacturing the same.
  • This application claims priority to Japanese Patent Application No. 2022-060369 filed in Japan on March 31, 2022, the contents of which are incorporated herein.
  • Patent Document 1 discloses an electric hydraulic excavator as an example of an electric construction machine.
  • An electric hydraulic excavator is equipped with an electric motor driven by a battery instead of the engine of a conventional hydraulic excavator.
  • a battery unit having a large number of batteries is provided at the rear of the upper revolving structure of the electric hydraulic excavator.
  • Patent Document 2 discloses a construction machine.
  • a rear bracket for attaching a counterweight is integrally fixed to the rear end of the revolving plate of the upper revolving body.
  • electric construction machines such as those described above are sometimes manufactured in two types, a large-capacity type and a compact type, based on customer needs.
  • Large-capacity types enable long-time operation by increasing the capacity of the battery unit.
  • the compact type is designed to reduce the size of the upper revolving body by reducing the size of the battery unit. If it were attempted to prepare rotating plates for these two types, it would be necessary to manufacture each of them separately, resulting in an increase in manufacturing costs.
  • the present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an electric construction machine and a method for manufacturing the same, which can be manufactured in various types at low cost according to customer needs. shall be.
  • An electric construction machine includes a base plate extending in a horizontal direction, an extension plate that is detachably provided on the base plate and extends further rearward from a rear end of the base plate, and the base plate and the extension plate.
  • a battery unit provided across the plate; a protector provided to cover the lower part of the battery unit from the rear and the width direction; and a protector provided to cover the upper part of the battery unit from the top, rear and width direction. and a rear cover.
  • a method for manufacturing an electric construction machine includes the steps of selecting one battery unit to be provided on a base plate from among battery units of a plurality of sizes, and determining whether an extension plate is necessary. and, if it is determined that the extension plate is necessary, a step of attaching an extension plate extending rearward than the base plate to the rear of the base plate, and if the extension plate is not attached, a step of attaching an extension plate to the rear of the base plate.
  • the method includes the step of installing the battery unit so as to straddle the base plate and the extension plate.
  • FIG. 1 is a side view of a large-capacity excavator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of a revolving plate that constitutes an upper revolving body of a large-capacity excavator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view showing a state in which a large-capacity battery unit is mounted on a revolving plate that constitutes an upper revolving body of a large-capacity excavator according to an embodiment of the present invention.
  • 4 is a left side view of FIG. 3.
  • FIG. 2 is a plan view of a revolving plate that constitutes an upper revolving body of a compact excavator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view showing a state in which a compact battery unit is mounted on a revolving plate that constitutes an upper revolving body of a compact excavator according to an embodiment of the present invention.
  • 7 is a left side view of FIG. 6.
  • FIG. 1 is a flowchart showing a procedure of a method for manufacturing an electric hydraulic excavator according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 1 to 7 As an electric hydraulic excavator, which is an example of an electric construction machine, there are two types: a large-capacity excavator 200A and a compact excavator 200B. In the following, the configuration of the large-capacity excavator 200A will be explained, and then the configuration of the compact excavator 200B will be explained.
  • the large-capacity excavator 200A includes a lower traveling body 210 and an upper revolving body 220.
  • the direction in which gravity acts when the large-capacity shovel 200A is installed on a horizontal surface will be referred to as the vertical direction.
  • the lower traveling body 210 has a pair of crawler belts 211.
  • the lower traveling body 210 travels by driving these crawler belts 211 by a travel hydraulic motor (not shown).
  • the traveling direction of the lower traveling body 210 is referred to as the front-rear direction
  • the front side in the traveling direction (the normal forward direction, the side where the blade 212 described below is provided)
  • the rear side in the traveling direction which is the opposite side to the front
  • the rear which is the opposite side to the front
  • the rear which is the opposite side to the front
  • the right side is called “right” and the left side is called "left.”
  • a pair of crawler belts 211 are provided on the left and right sides.
  • a blade 212 serving as an earth removal plate that extends in the vehicle width direction (hereinafter simply referred to as the width direction) of the lower traveling body 210 is provided at the front portion of the lower traveling body 210.
  • the height of the blade 212 can be adjusted by being driven by a hydraulic cylinder.
  • the upper revolving body 220 is provided on the lower traveling body 210.
  • the upper rotating body 220 is connected to the lower traveling body 210 via a swing circle 215.
  • the swing circle 215 has an annular shape centered on a swing axis O extending in the vertical direction.
  • the upper rotating body 220 is capable of rotating around the rotation axis O (see FIG. 2) with respect to the lower traveling body 210 by the swing circle 215.
  • the upper revolving body 220 includes a working machine 221, a revolving frame 10 (see FIGS. 2 to 4), an operating space 30, a revolving motor 38 (see FIG. 3), a large-capacity battery unit 40A (see FIGS. 3 and 4), and a large It includes a protector 50A and an exterior panel 60.
  • the work machine 221 has a boom 222, an arm 223, and a bucket 224, as shown in FIG.
  • the work machine 221 performs various works such as excavation by having a boom 222, an arm 223, and a bucket 224 each driven by respective hydraulic cylinders.
  • the width direction of the revolving upper structure 220 in a state where the working machine 221 faces the front of the large-capacity excavator 200A will be simply referred to as the "width direction.” Further, the direction toward the center in the width direction is referred to as the “inner side in the width direction,” and the direction toward the left side (one side in the width direction) or the right side (the other side in the width direction) from the center in the width direction is referred to as the “outer side in the width direction.”
  • the swing frame 10 includes a base plate 20, a horizontal partition plate 21, a front vertical partition plate 22, a front reinforcing plate 23, a front bracket 24, a rear vertical partition plate 25, a mounting block 26, a rear It has a bracket 27 and an extension plate 28.
  • the base plate 20 is a plate-shaped member extending in the horizontal direction. That is, the base plate 20 extends in the front-back direction and the width direction.
  • the base plate 20 may be constructed from a single steel plate, or may be constructed by combining a plurality of steel plates together by welding.
  • the lower surface of the base plate 20 is fixed on a swing circle 215 shown in FIG. As a result, the swing frame 10 is supported from below by the swing circle 215.
  • the horizontal partition plate 21 is a plate-shaped member that projects upward from the upper surface of the base plate 20 and extends across the width direction.
  • the horizontal partition plate 21 extends with the width direction as the longitudinal direction.
  • the horizontal partition plate 21 is provided near the center of the base plate 20 in the front-rear direction, away from the front end and the rear end of the base plate 20.
  • the horizontal partition plate 21 extends across both ends of the base plate 20 in the width direction, that is, both left and right ends.
  • the region on the front side of the horizontal partition plate 21 is referred to as a front region F.
  • the region on the rear side of the horizontal partition plate 21 is referred to as a rear region R. That is, the area on the base plate 20 is divided by the horizontal partition plate 21 into a front area F on the front side and a rear area R on the rear side.
  • the front vertical partition plate 22 is a plate-shaped member that protrudes from the upper surface of the base plate 20 and extends in the front-rear direction.
  • a pair of front vertical partition plates 22 are provided at the front side of the horizontal partition plate 21 on the upper surface of the base plate 20 and spaced apart from each other in the width direction.
  • the front vertical partition plate 22 has a rear end connected to a front-facing surface of the horizontal partition plate 21.
  • the pair of front vertical partition plates 22 are provided so as to approach each other from the rear end, which is the connection point with the horizontal partition plate 21, toward the front side.
  • the front reinforcing plate 23 is integrally fixed to the pair of front vertical partition plates 22 at the front of the pair of front vertical partition plates 22 .
  • the front bracket 24 is fixed to the front ends of the pair of front vertical partition plates 22 and the front reinforcing plate 23.
  • the front bracket 24 is a cylindrical member that penetrates in the vertical direction.
  • a working machine 221 is supported by the base plate 20 via a front bracket 24.
  • the rear vertical partition plate 25 is a plate-shaped member that protrudes from the upper surface of the base plate 20 in the rear region R on the base plate 20 and extends in the front-rear direction.
  • a plurality of front vertical partition plates 22 (three in this embodiment) are provided on the rear side of the horizontal partition plate 21 and spaced apart from each other in the width direction.
  • the rear vertical partition plate 25 has a front end connected to a surface of the horizontal partition plate 21 facing the rear side.
  • the horizontal partition plate 21, the front vertical partition plate 22, and the rear vertical partition plate 25 are strength members that form the skeleton of the swing frame 10.
  • a pair of mounting blocks 26 are provided on the rear region R of the base plate 20, spaced apart in the width direction.
  • the mounting block 26 is integrally fixed onto the base plate 20 by welding.
  • the mounting block 26 is provided at a position closer to the rear end of the base plate 20 than the horizontal partition plate 21 in the rear region R.
  • the positions of the pair of mounting blocks 26 in the front-rear direction are the same.
  • the left mounting block 26 is provided further to the left of the left rear vertical partition plate 25.
  • the right mounting block 26 is provided further to the right of the right rear vertical partition plate 25. That is, the pair of mounting blocks 26 are arranged so as to sandwich the plurality of vertical partition plates from left and right.
  • the upper surface of the mounting block 26 is a flat side mounting surface 26a that extends in the horizontal direction, similar to the upper surface of the base plate 20.
  • the heights of the side mounting surfaces 26a of the pair of mounting blocks 26 are the same, that is, they are located on the same horizontal plane.
  • the rear bracket 27 is provided at the rearmost portion of the rear region R of the base plate 20, that is, at the rear end portion of the base plate 20.
  • the rear bracket 27 is integrally fixed onto the base plate 20 by welding.
  • the rear bracket 27 has a plate shape with an upper surface and a lower surface extending in the horizontal direction, and whose longitudinal direction is the width direction. The lower surface of the rear bracket 27 is in contact with the upper surface of the base plate 20.
  • the height position of the upper surface of the rear bracket 27 is located below the side mounting surface 26a of the mounting block 26.
  • the widthwise dimension of the rear bracket 27 is smaller than the widthwise interval between the pair of mounting blocks 26 .
  • the rear ends of the plurality of rear vertical partition plates 25 are connected to a rear bracket 27.
  • the rear bracket 27 is provided so as to fit within the base plate 20 in plan view.
  • the rear end edge of the rear bracket 27 has a shape that follows the rear end edge of the base plate 20.
  • the extension plate 28 is provided on the base plate 20 so as to extend further rearward from the rear end of the base plate 20.
  • the extension plate 28 has a plate shape with an upper surface and a lower surface extending in the horizontal direction and with the width direction as the longitudinal direction.
  • the lower surface of the extension plate 28 is in contact with the upper surface of the rear bracket 27. That is, a portion of the lower surface of the extension plate 28 on the front side is in contact with the rear bracket 27 across the width direction.
  • the extension plate 28 is fixed by bolts 29 that pass through the base plate 20 and rear bracket 27 from below to above. That is, the extension plate 28 is removably fixed to the base plate 20 via the rear bracket 27 and bolts 29.
  • a plurality of (three in this embodiment) bolts 29 for fixing the extension plate 28 are provided at intervals in the width direction.
  • the upper surface of the extension plate 28 is a rear mounting surface 28a whose entire surface is flat.
  • the height position of the rear placement surface 28a is the same as the height position of the side placement surface 26a, that is, the rear placement surface 28a and the side placement surface 26a are located on the same plane. ing.
  • the rear end edge of the extension plate 28 extends in the width direction. The rear end edge of the extension plate 28 is located further back than the rear end edge of the base plate 20 in the width direction.
  • the driving space 30 is provided in a portion of the swing frame 10 above the front region F of the base plate 20.
  • the operating space 30 is a space where an operator rides and operates the large-capacity excavator 200A.
  • the driving space 30 is provided in an upper portion of the upper revolving body 220 on the left side.
  • the driving space 30 includes a floor panel 31, a driver's seat 32, a control lever 33, a control pedal 34, and a canopy 35.
  • the floor panel 31 extends horizontally and forms the floor surface of the driving space 30.
  • the floor panel 31 is arranged above the front region F of the base plate 20.
  • the driver's seat 32 is a part where an operator sits when operating the large-capacity excavator 200A.
  • the rear part of the driver's seat 32 is located above the rear region R of the base plate 20.
  • the operating lever 33 is a lever operated by an operator, and is provided in front of the driver's seat 32.
  • a plurality of operation pedals 34 are provided at the front of the floor panel 31.
  • the canopy 35 is provided to cover the driving space 30 from above.
  • the swing motor 38 is provided so as to penetrate through the base plate 20 at a position between the pair of front vertical partition plates 22 on the base plate 20.
  • the swing motor 38 is a hydraulically driven motor.
  • the rotating shaft of the swing motor 38 extends in the vertical direction, and the center axis of the rotating shaft is the swing axis O. Since the swing motor 38 is driven by hydraulic pressure, the driving force of the swing motor 38 is transmitted to the swing circle 215 via a swing pinion (not shown). As a result, the upper rotating body 220 is driven to rotate relative to the lower traveling body 210.
  • the large capacity battery unit 40A shown in FIGS. 3 and 4 is a power source for the large capacity excavator 200A.
  • the large capacity battery unit 40A is provided in the rear region R of the base plate 20.
  • the large capacity battery unit 40A has a large capacity battery unit main body 41A, a side flange 42, and a rear flange 44.
  • the large-capacity battery unit main body 41A is constructed by integrally arranging a plurality of battery modules, each of which functions as a battery, vertically, longitudinally, and horizontally.
  • the large-capacity battery unit main body 41A as a whole has a rectangular parallelepiped shape extending in the front-rear direction, width direction, and up-down direction.
  • a pair of side flanges 42 are provided so as to protrude from the lower part of the large-capacity battery unit main body 41A to both left and right sides (both sides in the width direction).
  • the side flange 42 extends rearward from the front end of the large capacity battery unit main body 41A.
  • the lower surface of the side flange 42 extends in the horizontal direction similarly to the bottom surface of the large capacity battery unit 40A.
  • the lower surface of the side flange 42 is located on the same plane as the lower surface of the large capacity battery unit 40A.
  • the lower surface of the left side flange 42 is placed in contact with the left side placement surface 26a.
  • the lower surface of the right side flange 42 is placed in contact with the right side placement surface 26a.
  • the pair of side flanges 42 are fixed to the mounting block 26 via bolts 43 that pass through the side flanges 42 and the side mounting surface 26a from above to below.
  • the rear flange 44 is provided so as to project horizontally from the back surface of the large-capacity battery unit main body 41A.
  • a pair of rear flanges 44 are provided at intervals in the width direction.
  • the lower surface of the rear flange 44 extends in the horizontal direction similarly to the bottom surface of the large capacity battery unit 40A.
  • the lower surface of the rear flange 44 is located on the same plane as the lower surface of the large capacity battery unit 40A.
  • the lower surfaces of the pair of rear flanges 44 are placed in contact with the rear mounting surface 28a, which is the upper surface of the extension plate 28, respectively.
  • the pair of rear flanges 44 are fixed to the rear bracket 27 via bolts 45 that pass through the rear flanges 44 and the extension plate 28 from above to below.
  • the large-capacity battery unit main body 41A is arranged so as to straddle the base plate 20 and the extension plate 28.
  • the rear part of the large-capacity battery unit main body 41A is placed on the rear mounting surface 28a, which is the upper surface of the extension plate 28.
  • the back surface of the large-capacity battery unit main body 41A is arranged along the rear end of the extension plate 28 in plan view.
  • the position of the front surface of the large-capacity battery unit main body 41A is the same as the position of the front end of the mounting block 26.
  • the interval in the width direction of the large-capacity battery unit main body 41A that is, the interval between the pair of side surfaces of the large-capacity battery unit 40A, is the same as the interval between the pair of mounting blocks 26 in the width direction.
  • the rear portion of the large-capacity battery unit 40A protrudes further rearward than the base plate 20 in plan view, and the protruding portion is supported by the extension plate 28.
  • the first longitudinal length LA which is the longitudinal dimension of the large-capacity battery unit main body 41A, is a large dimension extending from the longitudinal center of the rear region R of the base plate 20 to the rear end of the extension plate 28.
  • a pair of large protectors 50A are provided at both rear and lower corners of the upper revolving body 220 at intervals in the width direction.
  • the large protector 50A is made of a high-strength member such as steel.
  • the large protector 50A is integrally fixed to both corners of the rear end of the base plate 20.
  • the large plate is fixed to the base plate 20 via a support (not shown).
  • the large protector 50A and the extension plate 28 are not in contact with each other, and a gap is formed between them.
  • the exterior panel 60 is a cover that forms the outer shape of the upper revolving body 220.
  • Various devices including the large-capacity battery unit 40A of the upper revolving structure 220 are housed inside the exterior panel 60.
  • the exterior panel 60 has a large rear cover 61A, a left cover 62, and a right cover 63.
  • the large rear cover 61A forms the rear part of the exterior panel 60, and covers the large capacity battery unit 40A protruding rearward from the base plate 20 from behind and above.
  • the large rear cover 61A is fixed to the base plate 20 via a support (not shown).
  • the large rear cover 61A and the extension plate 28 are not in contact with each other, and a gap is formed between them.
  • the left cover 62 forms the left side portion of the exterior panel 60.
  • the right cover 63 forms the right side portion of the exterior panel 60.
  • the rear end edge of the upper revolving body 220 defined by the large rear cover 61A and the large protector 50A of the exterior panel 60 has an arc shape centered on the rotation axis O in plan view. I am doing it.
  • the radius of the circular arc is the first turning radius RA.
  • the first turning radius RA is also set large depending on the size of the large-capacity battery unit 40A.
  • the swing frame 10 of the compact excavator 200B does not have an extension plate 28, unlike the large-capacity excavator 200A. Therefore, in the swing frame 10 alone, the upper surface of the rear bracket 27 is exposed.
  • the revolving frame 10 of the compact excavator 200B has the same structure as the revolving frame 10 of the large-capacity excavator 200A, except that the extension plate 28 is not provided.
  • the compact excavator 200B has a compact battery unit 40B instead of the large capacity battery unit 40A of the large capacity excavator 200A.
  • the compact battery unit 40B has a compact battery unit main body 41B.
  • the compact battery unit main body 41B is configured by integrally arranging a plurality of battery modules, each of which functions as a battery, vertically, longitudinally, and horizontally.
  • the compact battery unit body 41B as a whole has a rectangular parallelepiped shape extending in the front-rear direction, width direction, and up-down direction.
  • the width and height dimensions of the compact battery unit main body 41B are the same as those of the large capacity battery unit main body 41A.
  • the second longitudinal length LB which is the longitudinal dimension of the compact battery unit main body 41B shown in FIG. 6, is the first longitudinal length LA, which is the longitudinal dimension of the large-capacity battery unit 40A battery unit main body shown in FIG. smaller than That is, the compact battery unit main body 41B is smaller than the large capacity battery unit main body 41A only in the longitudinal dimension.
  • a leg portion 46 extending downward is provided at the rear portion of the bottom surface of the compact battery unit 40B.
  • the lower end of the leg portion 46 is in contact with the upper surface of the rear bracket 27, thereby supporting the rear portion of the compact battery unit main body 41B.
  • the leg portion 46 is fixed by a bolt 47 passing through the base plate 20 and rear bracket 27 from below to above. Further, by providing the leg portions 46, the horizontal posture of the compact battery unit main body 41B is maintained.
  • the compact excavator 200B includes a small protector 50B in place of the large protector 50A of the large capacity excavator 200A.
  • a pair of small protectors 50B are provided at both corners of the rear and lower part of the upper revolving body 220 at intervals in the width direction.
  • the small protector 50B is made of a high-strength member such as steel, for example.
  • the small protector 50B is integrally fixed to both corners of the rear end of the base plate 20.
  • the small protector 50B has a shape that is one size smaller than the large protector 50A. That is, the small protector 50B has a compact shape that can cover the compact battery unit 40B.
  • the exterior panel 60 of the compact excavator 200B has a small rear cover 61B in place of the large rear cover 61A of the large capacity excavator 200A.
  • the small rear cover 61B forms the rear part of the exterior panel 60, and covers the compact battery unit main body 41B that fits on the base plate 20 from the rear and above.
  • the small rear cover 61B has a shape that is slightly smaller than the large rear cover 61A. That is, the small rear cover 61B has a compact shape that can cover the compact battery unit 40B.
  • the rear end edge of the upper revolving body 220 defined by the small rear cover 61B and the small protector 50B of the exterior panel 60 has a circular arc shape centered on the rotation axis O in plan view. is doing.
  • the radius of the circular arc is the second turning radius RB.
  • the second turning radius RB also increases depending on the size of the compact battery unit 40B. That is, the second turning radius RB is smaller than the first turning radius RA.
  • the size of the battery unit (large capacity battery unit 40A, compact battery unit 40B) to be mounted on the swing frame 10 is selected (step S1). It is determined which one to manufacture, and accordingly it is determined whether to mount the large capacity battery unit 40A or the compact battery unit 40B.
  • step S2 it is determined whether the extension plate 28 is necessary for the swing frame 10 (step S2). If it is determined in step S1 that the large-capacity battery unit 40A is installed, it is determined that the extension plate 28 is necessary (step S2: Yes). On the other hand, if it is determined in step S1 to mount the compact battery unit 40B, it is determined that the extension plate 28 is not necessary (step S2: No).
  • step S2 If it is determined in step S2 that the extension plate 28 is necessary, the extension plate 28 is attached to the base plate 20 (step S3).
  • the large capacity battery unit 40A or the compact battery unit 40B is installed on the rotating frame 10 (step S4). That is, when the extension plate 28 is attached to the base plate 20 in step S3, the large-sized high-capacity battery unit 40A is installed so as to straddle the base plate 20 and the extension plate 28. On the other hand, if the extension plate 28 is not attached, the small compact battery unit 40B is installed so as to fit on the base plate 20 after step S2. In either case, the base plate 20 and the strength member provided integrally with the base plate 20 have the same structure.
  • the large-capacity excavator 200A or the compact excavator 200B can be selectively manufactured. .
  • two types of large-capacity excavators 200A and compact excavators 200B can be manufactured while using the same base plate 20 and the same strength member integrally provided on the base plate 20. That is, when manufacturing a large-capacity battery unit 40A type excavator that can operate for a long time, the extension plate 28 is attached to the base plate 20, and the large-sized large-capacity battery unit 40A is installed across the base plate 20 and the extension plate 28. be able to. Furthermore, when manufacturing the compact excavator 200B that has a small turning radius, the compact battery unit 40B can be installed so as to fit on the base plate 20 without attaching the extension plate 28 to the base plate 20.
  • the revolving frame 10 is a key important member of the upper revolving body 220, a careful strength design is performed. If an attempt was made to individually design the swing frame 10 suitable for each of the large-capacity excavator 200A and the compact excavator 200B, consideration would be required depending on the weight and size of each, which would complicate the design process. Furthermore, it is necessary to manufacture each of the swing frames 10 of the large-capacity excavator 200A and the compact excavator 200B from scratch, which increases manufacturing costs and complicates inventory management.
  • the base plate 20 and strength members (horizontal partition plate 21, front vertical partition plate 22, front reinforcement plate 23, rear vertical partition plate 25, and Since the rear bracket 27) can be used, the above-mentioned inconvenience does not occur. Therefore, various types of electric hydraulic excavators can be manufactured at low cost according to customer needs.
  • the large-capacity battery unit 40A is placed not only on the pair of side placement surfaces 26a but also on the rear placement surface 28a of the extension plate 28 on the same plane as the side placement surfaces 26a. It will be destroyed. Thereby, the large capacity battery unit 40A can be stably supported on the swing frame 10.
  • the large protector 50A and the large rear cover 61A are not in direct contact with the extension plate 28, for example, when an external force is applied to the rear part of the revolving upper structure 220, the external force is applied to the large protector 50A and the large rear cover 61A. It is possible to avoid directly reaching the extension plate 28 via the extension plate 28. Thereby, the large capacity battery unit 40A, which is heavy, can be stably and reliably supported by the extension plate 28.
  • the extension plate 28 since the extension plate 28 is fixed to the rear bracket 27, the load of the large capacity battery unit 40A received by the extension plate 28 is transmitted to the base plate 20 via the rear bracket 27.
  • the load is also transmitted to the base plate 20 via the rear bracket 27. That is, regardless of whether the large capacity battery unit 40A or the compact battery unit 40B is adopted, the load transmission behavior to the base plate 20 is the same. Therefore, the strength design of the entire swing frame 10 based on the base plate 20 can be made common.
  • the rotation frame 10 It is possible to avoid bending in the rear part. That is, since the rear bracket 27 is directly connected to the strength member that forms the skeleton of the swing frame 10, even if a load is applied to the rear bracket 27 from the large-capacity battery unit 40A, this load is supported by the entire strength member. be able to. Thereby, the large capacity battery unit 40A can be stably supported.
  • the electric hydraulic excavator is manufactured by selecting from two types of battery units: the large-capacity battery unit 40A and the compact battery unit 40B.
  • the invention is not limited to this, and one battery unit may be selected from among three or more types of battery units of a plurality of sizes, and the presence or absence of the extension plate 28 may be determined depending on the size of the selected battery unit. It's okay.
  • the extension plate 28 may be of a size corresponding to the size of the battery unit selected from the extension plates 28 of a plurality of sizes.
  • the large-capacity excavator 200A may be converted to a compact excavator 200B by removing the large-capacity battery unit 40A and the extension plate 28 and providing a compact battery unit 40B instead.
  • the compact excavator 200B may be converted to a large capacity excavator 200A by removing the compact battery unit 40B and providing an extension plate 28 and a large capacity battery unit 40A in its place.
  • the manufacturing method of the large-capacity excavator 200A and the compact excavator 200B of the embodiment when it is decided to install the large-capacity battery unit 40A, it is determined that the extension plate 28 is necessary, and the extension plate 28 is attached to the base plate 20. I decided to install it.
  • the present invention is not limited to this, and even if it is decided to mount the large-capacity battery unit 40A, it may be determined that the extension plate 28 is not necessary and the extension plate 28 may not be provided on the base plate 20. In this case, the large capacity battery unit 40A may be mounted directly on the base plate 20.
  • an electric hydraulic excavator has been described as an example of an electric construction machine, but the present invention is not limited to this.
  • the present invention may be applied to electric excavators and other electric construction machines in which the working machine 221 and the like are entirely driven electrically.

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Abstract

水平方向に延びるベースプレートと、ベースプレートに着脱可能に設けられて、プレートの後端からさらに後方に延びる延長プレートと、ベースプレート上及び延長プレート上にまたがって設けられたバッテリユニットと、バッテリユニットの下部を後方及び幅方向から覆うように設けられたプロテクタと、バッテリユニットの上部を上方、後方及び幅方向から覆うように設けられた後部カバーと、を備える。

Description

電動式建設機械及びその製造方法
　本発明は、電動式建設機械及びその製造方法に関する。
　本願は、２０２２年３月３１日に日本に出願された特願２０２２－０６０３６９号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　特許文献１には、電動式建設機械の一例として電動式油圧ショベルが開示されている。電動式油圧ショベルは、従来の油圧ショベルのエンジンに代えて、バッテリによって駆動される電動モータを備えている。電動式油圧ショベルの上部旋回体における後部には多数のバッテリを有するバッテリユニットが設けられている。
　特許文献２には、建設機械が開示されている。上部旋回体の旋回プレートの後端には、カウンタウェイトを取り付けるためのリアブラケットが一体に固定されている。
特開２０１２－１９３３号公報 特開２００１－４０７０６号公報
　ところで、上記のような電動式建設機械では、顧客のニーズに基づき大容量型とコンパクト型との二つのタイプを製造する場合がある。大容量型は、バッテリユニットの容量を大きくすることで、長時間の稼働を可能にしたものである。コンパクト型は、バッテリユニットのサイズを小さくして上部旋回体の小型化を図ったものである。このような二つのタイプに応じた旋回プレートを用意しようとすると、それぞれを別個に製造する必要があり、製造コストが増加してしまうという問題があった。
　本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、顧客のニーズに応じて種々のタイプの製造を低コストで行うことができる電動式建設機械及びその製造方法を提供することを目的とする。
　本発明の一の態様に係る電動式建設機械は、水平方向に延びるベースプレートと、前記ベースプレートに着脱可能に設けられて、前記ベースプレートの後端からさらに後方に延びる延長プレートと、前記ベースプレート及び前記延長プレートにまたがって設けられたバッテリユニットと、前記バッテリユニットの下部を後方及び幅方向から覆うように設けられたプロテクタと、前記バッテリユニットの上部を上方、後方及び幅方向から覆うように設けられた後部カバーと、を備える。
　本発明の一の態様に係る電動式建設機械の製造方法は、複数の大きさのバッテリユニットのうちから、ベースプレート上に設ける一のバッテリユニットを選択する工程と、延長プレートが必要か否かを判断する工程と、前記延長プレートが必要であると判断した場合に、前記ベースプレートの後部に該ベースプレートよりも後方に延びる延長プレートを取り付ける工程と、前記延長プレートを取り付けなかった場合には前記ベースプレート上に前記バッテリユニットを設置し、前記延長プレートを取り付けた場合には、前記ベースプレート上と前記延長プレート上とにまたがるように前記バッテリユニットを設置する工程と、を含む。
　上記態様の電動式建設機械及びその製造方法によれば、顧客のニーズに応じて種々のタイプの製造を低コストで行うことができる。
本発明の実施形態に係る大容量ショベルの側面図である。 本発明の実施形態に係る大容量ショベルの上部旋回体を構成する旋回プレートの平面図である。 本発明の実施形態に係る大容量ショベルの上部旋回体を構成する旋回プレート上に大容量バッテリユニットを搭載した状態を示す平面図である。 図３の左側面図である。 本発明の実施形態に係るコンパクトショベルの上部旋回体を構成する旋回プレートの平面図である。 本発明の実施形態に係るコンパクトショベルの上部旋回体を構成する旋回プレート上にコンパクトバッテリユニットを搭載した状態を示す平面図である。 図６の左側面図である。 本発明の実施形態に係る電動式油圧ショベルの製造方法の手順を示すフローチャートである。
　以下、本発明の実施形態について図１～図７を参照して詳細に説明する。電動式建設機械の一例である電動式油圧ショベルとして、大容量ショベル２００Ａとコンパクトショベル２００Ｂとの二つのタイプが存在する。以下では、大容量ショベル２００Ａの構成を説明した後に、コンパクトショベル２００Ｂの構成について説明する。
＜大容量ショベル＞
　図１に示すように、大容量ショベル２００Ａは、下部走行体２１０及び上部旋回体２２０を備えている。以下では、大容量ショベル２００Ａが水平面に設置された状態における重力が作用する方向を上下方向と称する。
＜下部走行体＞
　下部走行体２１０は、一対の履帯２１１を有している。これら履帯２１１が走行用油圧モータ（図示省略）によって駆動されることで下部走行体２１０が走行する。下部走行体２１０の走行方向を前後方向、走行方向前方側（通常の前進方向、下記ブレード２１２が設けられている側）を前方、当該前方の反対側である走行方向後方を後方と称する。また、前進方向を見て右方を「右」、左方を「左」と称する。上記履帯２１１は、左右に一対が設けられている。
　下部走行体２１０の前部には、下部走行体２１０の車幅方向（以下、単に幅方向と称する。）に延びる排土板としてのブレード２１２が設けられている。該ブレード２１２は、油圧シリンダによって駆動されることで高さ位置が調整可能とされている。
＜上部旋回体＞
　上部旋回体２２０は、下部走行体２１０上に設けられている。上部旋回体２２０は、スイングサークル２１５を介して下部走行体２１０に接続されている。スイングサークル２１５は、上下方向に延びる旋回軸線Ｏを中心とした円環状をなしている。上部旋回体２２０は、スイングサークル２１５によって、下部走行体２１０に対して旋回軸線Ｏ（図２参照）回りに旋回可能とされている。
　上部旋回体２２０は、作業機２２１、旋回フレーム１０（図２～図４参照）、運転空間３０、旋回モータ３８（図３参照）、大容量バッテリユニット４０Ａ（図３及び図４参照）、大型プロテクタ５０Ａ及び外装パネル６０を備えている。
＜作業機＞
　作業機２２１は、図１に示すように、ブーム２２２、アーム２２３及びバケット２２４を有する。作業機２２１は、ブーム２２２、アーム２２３及びバケット２２４がそれぞれ各油圧シリンダにより駆動されることで掘削等の各種作業を行う。以下では、作業機２２１が大容量ショベル２００Ａの前方を向いている状態における上部旋回体２２０の幅方向を単に「幅方向」と称する。また、幅方向の中央に向かう方向を「幅方向内側」と称し、幅方向の中央から左側（幅方向一方側）又は右側（幅方向他方側）に向かう方向を「幅方向外側」と称する。
＜旋回フレーム＞
　図２に示すように、旋回フレーム１０は、ベースプレート２０、横仕切りプレート２１、前部縦仕切りプレート２２、前部補強プレート２３、前部ブラケット２４、後部縦仕切りプレート２５、載置ブロック２６、後部ブラケット２７及び延長プレート２８を有している。
＜ベースプレート＞
　ベースプレート２０は、水平方向に延びる板状をなす部材である。即ち、ベースプレート２０は、前後方向及び幅方向に延びている。ベースプレート２０は、一枚の鋼板によって構成されていてもよいし、複数の鋼板を溶接によって一体に組み合わせることで構成されていてもよい。ベースプレート２０の下面は図１に示すスイングサークル２１５上に固定されている。これによって、旋回フレーム１０はスイングサークル２１５によって下方から支持されている。
＜横仕切りプレート＞
　横仕切りプレート２１は、ベースプレート２０の上面から上方に向かって突出するとともに幅方向にわたって延びる板状の部材である。横仕切りプレート２１は、幅方向を長手方向として延びている。横仕切りプレート２１は、ベースプレート２０の前端及び後端から離れたベースプレート２０の前後方向の中央付近に設けられている。横仕切りプレート２１は、ベースプレート２０の幅方向両側の端部、即ち、左右両側の端部にわたって延びている。
　ここで、ベースプレート２０上の領域のうち、横仕切りプレート２１よりも前方側の領域を前部領域Ｆと称する。ベースプレート２０上の領域のうち、横仕切りプレート２１よりも後方側の領域を後部領域Ｒと称する。即ち、ベースプレート２０上の領域は、横仕切りプレート２１によって前方側の前部領域Ｆと後方側の後部領域Ｒとに区画されている。
＜前部縦仕切りプレート＞
　前部縦仕切りプレート２２は、ベースプレート２０の上面から突出するとともに前後方向に延びる板状の部材である。前部縦仕切りプレート２２は、ベースプレート２０の上面における横仕切りプレート２１の前方側で、幅方向に互いに離間して一対が設けられている。前部縦仕切りプレート２２は、後方側の端部が横仕切りプレート２１の前方側を向く面に接続されている。一対の前部縦仕切りプレート２２は、横仕切りプレート２１との接続箇所である後方側の端部から前方側に向かうに従って、互いに近接するように設けられている。
＜前部補強プレート＞
　前部補強プレート２３は、一対の前部縦仕切りプレート２２の前部で、これら一対の前部縦仕切りプレート２２に一体に固定されている。
＜前部ブラケット＞
　前部ブラケット２４は、一対の前部縦仕切りプレート２２及び前部補強プレート２３の前端に固定されている。前部ブラケット２４は、上下方向に貫通する円筒状をなす部材である。前部ブラケット２４を介して作業機２２１がベースプレート２０に支持されている。
＜後部縦仕切りプレート＞
　後部縦仕切りプレート２５は、ベースプレート２０上の後部領域Ｒでベースプレート２０の上面から突出するとともに前後方向に延びる板状の部材である。前部縦仕切りプレート２２は、横仕切りプレート２１の後方側で、幅方向に互いに離間して複数（本実施形態では３つ）が設けられている。後部縦仕切りプレート２５は、前方側の端部が横仕切りプレート２１の後方側を向く面に接続されている。横仕切りプレート２１、前部縦仕切りプレート２２及び後部縦仕切りプレート２５は、旋回フレーム１０の骨格となる強度部材である。
＜載置ブロック＞
　載置ブロック２６は、ベースプレート２０の後部領域Ｒ上に、幅方向に離間して一対が設けられている。載置ブロック２６は、ベースプレート２０上に溶接によって一体に固定されている。載置ブロック２６は、後部領域Ｒにおける横仕切りプレート２１よりもベースプレート２０の後端に近接した後方寄りの位置に設けられている。一対の載置ブロック２６の前後方向の位置は互いに同一とされている。左側の載置ブロック２６は、左側の後部縦仕切りプレート２５よりもさらに左側に設けられている。右側の載置ブロック２６は、右側の後部縦仕切りプレート２５よりもさらに右側に設けられている。即ち、一対の載置ブロック２６は、左右から複数の縦仕切りプレートを挟むように配置されている。
　載置ブロック２６の上面は、ベースプレート２０の上面と同様に水平方向に延びる平坦状をなす側部載置面２６ａとされている。一対の載置ブロック２６の側部載置面２６ａの高さは同一とされており、即ち、同一水平面上に位置している。
＜後部ブラケット＞
　後部ブラケット２７は、ベースプレート２０の後部領域Ｒにおける最後端の部分、即ち、ベースプレート２０の後端の部分に設けられている。後部ブラケット２７は、ベースプレート２０上に溶接によって一体に固定されている。後部ブラケット２７は、上面及び下面が水平方向に延びるとともに、幅方向を長手方向として延びる板状をなしている。後部ブラケット２７の下面は、ベースプレート２０の上面に当接している。
　後部ブラケット２７の上面の高さ位置は、載置ブロック２６の側部載置面２６ａよりも下方に位置している。後部ブラケット２７の幅方向の寸法は、一対の載置ブロック２６の幅方向の間隔よりも小さい。複数の後部縦仕切りプレート２５の後端は、後部ブラケット２７に接続されている。後部ブラケット２７は、平面視にてベースプレート２０内に収まるように設けられている。後部ブラケット２７の後端縁部は、ベースプレート２０の後端縁部に沿った形状をなしている。
＜延長プレート＞
　延長プレート２８は、ベースプレート２０の後端からさらに後方に向かって延びるように、ベースプレート２０上に設けられている。延長プレート２８は、上面及び下面が水平方向に延びるとともに幅方向を長手方向とした板状をなしている。延長プレート２８の下面は後部ブラケット２７の上面に当接している。即ち、延長プレート２８の下面のうち、前方側の一部分が幅方向にわたって後部ブラケット２７上に当接している。
　延長プレート２８は、図２及び図４に示すように、ベースプレート２０及び後部ブラケット２７を下方から上方に向かって貫通するボルト２９によって固定されている。即ち、延長プレート２８は、後部ブラケット２７及びボルト２９を介してベースプレート２０に対して着脱可能に固定されている。延長プレート２８を固定するボルト２９は、幅方向に間隔をあけて複数（本実施形態では３つ）が設けられている。
　延長プレート２８の上面は、全面が平坦状をなす後部載置面２８ａとされている。後部載置面２８ａの高さ位置は、側部載置面２６ａの高さ位置と同一とされており、即ち、後部載置面２８ａと側部載置面２６ａとは同一平面上に位置している。延長プレート２８の後端縁部は、幅方向に延びている。延長プレート２８の後端縁部は、ベースプレート２０の後端縁部よりも幅方向にわたって後方に位置している。
＜運転空間＞
　図１に示すように、運転空間３０は、旋回フレーム１０におけるベースプレート２０の前部領域Ｆの上方に当たる部分に設けられている。運転空間３０はオペレータが搭乗し、該オペレータによる大容量ショベル２００Ａの操縦が行われる空間である。運転空間３０は、上部旋回体２２０の上部における左寄りの部分に設けられている。
　運転空間３０は、フロアパネル３１、運転席３２、操作レバー３３、操作ペダル３４及びキャノピー３５を有する。
　フロアパネル３１は、水平方向に延びており、運転空間３０の床面を形成する。フロアパネル３１は、ベースプレート２０の前部領域Ｆの上方に配置されている。
　運転席３２は、オペレータが大容量ショベル２００Ａを操縦する際に着座する部分である。運転席３２の後部は、ベースプレート２０の後部領域Ｒの上方に位置している。
　操作レバー３３は、オペレータが操作するレバーであって、運転席３２の前方に設けられている。
　操作ペダル３４はフロアパネル３１の前部に複数が設けられている。
　キャノピー３５は、運転空間３０を上方から覆うように設けられている。
＜旋回モータ＞
　図２及び図３に示すように、旋回モータ３８は、ベースプレート２０における一対の前部縦仕切りプレート２２の間の位置で、ベースプレート２０を貫通するように設けられている。旋回モータ３８は、油圧駆動式のモータである。旋回モータ３８の回転軸は上下方向延びており、回転軸の中心軸線が旋回軸線Ｏとされている。旋回モータ３８が油圧によって駆動されることで、当該旋回モータ３８の駆動力は、図示しないスイングピニオンを介してスイングサークル２１５に伝達される。これによって、上部旋回体２２０が下部走行体２１０に対して旋回駆動する。
＜大容量バッテリユニット＞
　図３及び図４に示す大容量バッテリユニット４０Ａは、大容量ショベル２００Ａの電源である。大容量バッテリユニット４０Ａはベースプレート２０の後部領域Ｒに設けられている。大容量バッテリユニット４０Ａは、大容量バッテリユニット本体４１Ａ、側部フランジ４２及び後部フランジ４４を有している。
　大容量バッテリユニット本体４１Ａは、それぞれがバッテリとして機能する複数のバッテリモジュールを上下、前後及び左右に一体配列されることで構成されている。大容量バッテリユニット本体４１Ａは全体として、前後方向、幅方向及び上下方向に延びる直方体形状をなしている。
　側部フランジ４２は、大容量バッテリユニット本体４１Ａの下部から左右両側（幅方向両側）に張り出すように一対が設けられている。側部フランジ４２は、大容量バッテリユニット本体４１Ａの前端から後方に向かって延びている。側部フランジ４２の下面は、大容量バッテリユニット４０Ａの底面と同様に水平方向に延びている。側部フランジ４２の下面は、大容量バッテリユニット４０Ａの下面と同一平面上に位置している。左側の側部フランジ４２の下面は左側の側部載置面２６ａに当接して載置されている。右側の側部フランジ４２の下面は、右側の側部載置面２６ａに当接して載置されている。一対の側部フランジ４２は、側部フランジ４２及び側部載置面２６ａを上方から下方に貫通するボルト４３を介して載置ブロック２６に固定されている。
　後部フランジ４４は、大容量バッテリユニット本体４１Ａの背面から水平方向に張り出すように設けられている。後部フランジ４４は、幅方向に間隔をあけて一対が設けられている。後部フランジ４４の下面は、大容量バッテリユニット４０Ａの底面と同様に水平方向に延びている。後部フランジ４４の下面は、大容量バッテリユニット４０Ａの下面と同一平面上に位置している。一対の後部フランジ４４の下面は、延長プレート２８の上面である後部載置面２８ａにそれぞれ当接して載置されている。一対の後部フランジ４４は、後部フランジ４４及び延長プレート２８を上方から下方に貫通するボルト４５を介して後部ブラケット２７に固定されている。
　このように大容量バッテリユニット４０Ａが旋回フレーム１０に固定された状態では、大容量バッテリユニット本体４１Ａは、ベースプレート２０上と延長プレート２８上とに跨るように配置されている。
　即ち、大容量バッテリユニット本体４１Ａの後部は、延長プレート２８の上面である後部載置面２８ａに載置されている。大容量バッテリユニット本体４１Ａの背面は、平面視にて、延長プレート２８の後端に沿って配置されている。大容量バッテリユニット本体４１Ａの前面の位置は、載置ブロック２６の前端の位置と同一とされている。大容量バッテリユニット本体４１Ａの幅方向の間隔、即ち、大容量バッテリユニット４０Ａの一対の側面同士の間隔は、一対の載置ブロック２６の幅方向内側の間隔と同一とされている。大容量バッテリユニット４０Ａの後部は、平面視にてベースプレート２０よりも後方側にはみ出ており、当該はみ出た部分が延長プレート２８によって支持されている。大容量バッテリユニット本体４１Ａの前後方向の寸法である第一前後長さＬＡは、ベースプレート２０の後部領域Ｒにおける前後方向中央から延長プレート２８の後端にわたる大きな寸法とされている。
＜その他の機器＞
　旋回フレーム１０上には、大容量ショベル２００Ａを稼働するためのその他の機器（いずれも図示省略）が設けられている。大容量バッテリユニット４０Ａから供給される直流電力は、インバータによって交流電力に変換されて電動モータに供給される。これにより電動モータが回転すると油圧ポンプが駆動され、オイルタンクに貯留された作動油が吐出される。吐出された作動油は油圧バルブを介して各種の油圧機器に配分され、これにより大容量ショベル２００Ａが稼働される。各油圧機器で仕事を終えた作動油は、クーリングユニットのオイルクーラで冷却された後にオイルタンクに戻される。
＜大型プロテクタ＞
　大型プロテクタ５０Ａは、図１及び図４に示すように、上部旋回体２２０の後部かつ下部の両角部に幅方向に間隔をあけて一対が設けられている。大型プロテクタ５０Ａは、例えば鋼材等の高強度部材によって形成されている。大型プロテクタ５０Ａは、ベースプレート２０の後端の両側の角部に一体に固定されている。大型プレートは、図示しないサポートを介してベースプレート２０に固定されている。大型プロテクタ５０Ａと延長プレート２８とは接触しておらず、これらの間には間隔が形成されている。
＜外装パネル＞
　外装パネル６０は、上部旋回体２２０の外形を形成するカバーである。外装パネル６０の内側に上部旋回体２２０における大容量バッテリユニット４０Ａを含む各種機器が収容されている。
　外装パネル６０は、大型後部カバー６１Ａ、左カバー６２及び右カバー６３を有している。大型後部カバー６１Ａは、外装パネル６０の後部を形成しており、ベースプレート２０から後方にはみ出た大容量バッテリユニット４０Ａを後方及び上方から覆っている。大型後部カバー６１Ａは、図示しないサポートを介してベースプレート２０に固定されている。大型後部カバー６１Ａと延長プレート２８とは接触しておらず、これらの間には間隔が形成されている。左カバー６２は、外装パネル６０の左側部分を形成している。右カバー６３は、外装パネル６０の右側部分を形成している。
　ここで図３に示すように、外装パネル６０の大型後部カバー６１Ａ及び大型プロテクタ５０Ａにより規定される上部旋回体２２０の後端縁部は、平面視にて旋回軸線Ｏを中心とする円弧状をなしている。当該円弧の半径は、第一旋回半径ＲＡとされている。大容量ショベル２００Ａでは、大容量バッテリユニット４０Ａの大きさに応じて、第一旋回半径ＲＡも大きく設定されている。
＜コンパクトショベル＞
　次にコンパクトショベル２００Ｂについて図５～図７を用いて説明する。コンパクトショベル２００Ｂの説明では、大容量ショベル２００Ａと同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
　図５に示すように、コンパクトショベル２００Ｂの旋回フレーム１０は、図５に示すように、大容量ショベル２００Ａと違って延長プレート２８を有していない。そのため、旋回フレーム１０単体では、後部ブラケット２７の上面が露出した状態とされている。コンパクトショベル２００Ｂの旋回フレーム１０は、延長プレート２８が無いことを除いて大容量ショベル２００Ａの旋回フレーム１０と同一構造である。
　図６に示すように、コンパクトショベル２００Ｂは、大容量ショベル２００Ａの大容量バッテリユニット４０Ａに代えてコンパクトバッテリユニット４０Ｂを有している。コンパクトバッテリユニット４０Ｂは、コンパクトバッテリユニット本体４１Ｂを有している。コンパクトバッテリユニット本体４１Ｂは、それぞれがバッテリとして機能する複数のバッテリモジュールを上下、前後及び左右に一体配列されることで構成されている。コンパクトバッテリユニット本体４１Ｂは全体として、前後方向、幅方向及び上下方向に延びる直方体形状をなしている。
　コンパクトバッテリユニット本体４１Ｂの幅方向の寸法及び高さ方向の寸法は、大容量バッテリユニット本体４１Ａと同一である。一方で、図６に示すコンパクトバッテリユニット本体４１Ｂの前後方向の寸法である第二前後長さＬＢは、図３に示す大容量バッテリユニット４０Ａバッテリユニット本体の前後寸法である第一前後長さＬＡよりも小さい。即ち、コンパクトバッテリユニット本体４１Ｂは、前後長の寸法のみが大容量バッテリユニット本体４１Ａよりも小さい。
　これにより、コンパクトバッテリユニット本体４１Ｂの背面は、図６に示すように、平面視にてベースプレート２０内にほぼ収まっている。図７に示すように、コンパクトバッテリユニット４０Ｂの底面の後部には、下方に延びる脚部４６が設けられている。脚部４６の下端が後部ブラケット２７の上面に当接していることで、コンパクトバッテリユニット本体４１Ｂの後部が支持されている。脚部４６は、ベースプレート２０及び後部ブラケット２７を下方から上方に貫通するボルト４７によって固定されている。また、脚部４６が設けられていることで、コンパクトバッテリユニット本体４１Ｂの水平姿勢が維持されている。
　コンパクトショベル２００Ｂは、図７に示すように、大容量ショベル２００Ａの大型プロテクタ５０Ａに代えて小型プロテクタ５０Ｂを備えている。小型プロテクタ５０Ｂは、上部旋回体２２０の後部かつ下部の両角部に幅方向に間隔をあけて一対が設けられている。小型プロテクタ５０Ｂは、例えば鋼材等の高強度部材によって形成されている。小型プロテクタ５０Ｂは、ベースプレート２０の後端の両側の角部に一体に固定されている。小型プロテクタ５０Ｂは、大型プロテクタ５０Ａよりも一回り小さい形状をなしている。即ち、小型プロテクタ５０Ｂは、コンパクトバッテリユニット４０Ｂを覆うことが可能なコンパクトな形状とされている。
　コンパクトショベル２００Ｂの外装パネル６０は、図６及び図７に示すように、大容量ショベル２００Ａの大型後部カバー６１Ａに代えて小型後部カバー６１Ｂを有している。小型後部カバー６１Ｂは、外装パネル６０の後部を形成しており、ベースプレート２０上に収まるコンパクトバッテリユニット本体４１Ｂを後方及び上方から覆っている。小型後部カバー６１Ｂは、大型後部カバー６１Ａよりも一回り小さい形状をなしている。即ち、小型後部カバー６１Ｂは、コンパクトバッテリユニット４０Ｂを覆うことが可能なコンパクトな形状とされている。
　ここで、図６に示すように、外装パネル６０の小型後部カバー６１Ｂ及び小型プロテクタ５０Ｂにより規定される上部旋回体２２０の後端縁部は、平面視にて旋回軸線Ｏを中心とする円弧状をなしている。当該円弧の半径は、第二旋回半径ＲＢとされている。コンパクトショベル２００Ｂでは、コンパクトバッテリユニット４０Ｂの大きさに応じて、第二旋回半径ＲＢも大きくなる。即ち、第二旋回半径ＲＢは、第一旋回半径ＲＡよりも小さい。
＜電動式油圧ショベルの製造方法＞
　次に上述した電動式油圧ショベルとしての大容量ショベル２００Ａ・コンパクトショベル２００Ｂの製造方法について、図８に示すフローチャートを用いて説明する。
　まずは、旋回フレーム１０に搭載するバッテリユニット（大容量バッテリユニット４０Ａ、コンパクトバッテリユニット４０Ｂ）の大きさを選択する（ステップＳ１。即ち、顧客のニーズに応じて、大容量ショベル２００Ａ・コンパクトショベル２００Ｂのいずれを製造するかを決定し、これに伴い、大容量バッテリユニット４０Ａを搭載するか、または、コンパクトバッテリユニット４０Ｂを搭載するかを決定する。
　次に、旋回フレーム１０に延長プレート２８が必要か否かを判断する（ステップＳ２）。ステップＳ１で大容量バッテリユニット４０Ａを搭載することを判断した場合、延長プレート２８が必要であると判断する（ステップＳ２：Ｙｅｓ）。一方で、ステップＳ１でコンパクトバッテリユニット４０Ｂを搭載すると決定した場合、延長プレート２８が必要でないと決定する（ステップＳ２：Ｎｏ）。
　ステップＳ２で延長プレート２８が必要であると決定した場合には、ベースプレート２０に延長プレート２８を取り付ける（ステップＳ３）。
　次に、旋回フレーム１０上に大容量バッテリユニット４０Ａ又はコンパクトバッテリユニット４０Ｂを設置する（ステップＳ４）。即ち、ステップＳ３でベースプレート２０に延長プレート２８を取り付けた場合には、ベースプレート２０と延長プレート２８とに跨るように大型の大容量バッテリユニット４０Ａを設置する。一方で、延長プレート２８を取り付けなかった場合には、ステップＳ２の後にベースプレート２０上に収まるように小型のコンパクトバッテリユニット４０Ｂを設置する。いずれの場合も、ベースプレート２０及び該ベースプレート２０に一体に設けられる強度部材は同一構造である。
　そして、このように、大容量バッテリユニット４０Ａ又はコンパクトバッテリユニット４０Ｂを設置した後に、他の構成部材を順次取り付けることで、大容量ショベル２００Ａ又はコンパクトショベル２００Ｂのそれぞれを選択的に製造することができる。
＜作用効果＞
　本実施形態によれば、同一のベースプレート２０及び該ベースプレート２０に一体に設けられた強度部材を共通としながら、大容量ショベル２００Ａ・コンパクトショベル２００Ｂの二つのタイプを製造することができる。即ち、長時間稼働できる大容量バッテリユニット４０Ａ型ショベルを製造する際には、ベースプレート２０に延長プレート２８を取り付けて、ベースプレート２０と延長プレート２８とにわたった大型の大容量バッテリユニット４０Ａを設置することができる。また、小回りの利くコンパクトショベル２００Ｂを製造する際には、ベースプレート２０に延長プレート２８を取り付けずに、ベースプレート２０上に収まるようにコンパクトバッテリユニット４０Ｂを設置することができる。
　ここで、旋回フレーム１０は上部旋回体２２０のキーとなる重要部材であるため、綿密な強度設計が施されている。仮に、大容量ショベル２００Ａ・コンパクトショベル２００Ｂのそれぞれに適した旋回フレーム１０を個別に設計しようとした場合、それぞれの重量・サイズに応じた検討が必要となり、設計工程が煩雑となる。さらに、大容量ショベル２００Ａ・コンパクトショベル２００Ｂのそれぞれの旋回フレーム１０を一から製作する必要があり、製造コストが嵩む他、在庫管理が煩雑となってしまう。
　これに対して、本実施形態では大容量ショベル２００Ａ・コンパクトショベル２００Ｂに共通したベースプレート２０及び強度部材（横仕切りプレート２１、前部縦仕切りプレート２２、前部補強プレート２３、後部縦仕切りプレート２５及び後部ブラケット２７）を用いることができるため、上記不都合が生じることはない。したがって、顧客のニーズに応じて種々のタイプの電動式油圧ショベルの製造を低コストに行うことができる。
　また、大容量ショベル２００Ａでは、大容量バッテリユニット４０Ａは、一対の側部載置面２６ａに加えて当該側部載置面２６ａと同一平面上の延長プレート２８の後部載置面２８ａ上に置かれることとなる。これにより、安定して大容量バッテリユニット４０Ａを旋回フレーム１０上に支持することができる。
　さらに、大型プロテクタ５０Ａ及び大型後部カバー６１Ａは、延長プレート２８と直接接触していないため、例えば上部旋回体２２０の後部に外力が加わった際には、当該外力が大型プロテクタ５０Ａ及び大型後部カバー６１Ａを介して延長プレート２８に直接的に及んでしまうことを回避できる。これにより、重量が大きい大容量バッテリユニット４０Ａを延長プレート２８によって安定的かつ確実に支持することができる。
　また、延長プレート２８は後部ブラケット２７に固定されているため、延長プレート２８で受ける大容量バッテリユニット４０Ａの荷重は後部ブラケット２７を介してベースプレート２０に伝達される。一方で、コンパクトショベル２００Ｂでは、コンパクトバッテリユニット４０Ｂの底面の後部は後部ブラケット２７で支持されているため、やはり荷重は後部ブラケット２７を介してベースプレート２０に伝達される。即ち、大容量バッテリユニット４０Ａ及びコンパクトバッテリユニット４０Ｂのいずれを採用した場合であってもベースプレート２０への荷重の伝達挙動は同様となる。そのため、ベースプレート２０を基本とした旋回フレーム１０全体の強度設計を共通化することができる。
　さらに、後部ブラケット２７は、後部縦仕切りプレート２５を介して横仕切りプレート２１等の強度部材に接続されているため、後部ブラケット２７を介して大容量バッテリユニット４０Ａを設けた場合に旋回フレーム１０の後部に撓みが発生してしまうことを回避することができる。即ち、後部ブラケット２７は、旋回フレーム１０の骨格となる強度部材に直接接続されているため、後部ブラケット２７に大容量バッテリユニット４０Ａからの荷重が付与されても、これを強度部材全体で支持することができる。これにより、大容量バッテリユニット４０Ａを安定的に支持することができる。
＜その他の実施形態＞
　以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
　実施形態では、大容量バッテリユニット４０Ａとコンパクトバッテリユニット４０Ｂとの二種類のバッテリユニットから選択して電動式油圧ショベルを製造する旨、説明した。しかしながらこれに限定されることはなく、三種類以上の複数の大きさのバッテリユニットのうちから一のバッテリユニットを選択し、選択したバッテリユニットの大きさに応じて延長プレート２８の有無を決定してもよい。また、延長プレート２８を設ける場合には、複数のサイズの延長プレート２８から選択されたバッテリユニットの大きさに応じたサイズの延長プレート２８を採用することとしてもよい。
　また、例えば大容量ショベル２００Ａから大容量バッテリユニット４０Ａ及び延長プレート２８を外して、代わりにコンパクトバッテリユニット４０Ｂを設けることで、コンパクトショベル２００Ｂへの転換を図ってもよい。反対に、コンパクトショベル２００Ｂからコンパクトバッテリユニット４０Ｂを外して、代わりに延長プレート２８及び大容量バッテリユニット４０Ａを設けることで、大容量ショベル２００Ａへの転換を図ってもよい。
　なお、実施形態の大容量ショベル２００Ａ・コンパクトショベル２００Ｂの製造方法では、大容量バッテリユニット４０Ａの搭載を決定した場合には、延長プレート２８が必要であると判断し、ベースプレート２０に延長プレート２８を取り付けることとした。しかしながらこれに限定されることはなく、大容量バッテリユニット４０Ａの搭載を決定した場合であっても、延長プレート２８が必要でないと判断し、ベースプレート２０に延長プレート２８を設けなくてもよい。この場合、大容量バッテリユニット４０Ａを直接的にベースプレート２０に搭載すればよい。
　実施形態では、電動式建設機械の例として、電動式油圧ショベルについて説明したがこれに限定されることはない。例えば作業機２２１等の駆動も全て電動で行う電動式ショベルや他の電動式建設機械に本発明を適用してもよい。
　上記態様の電動式建設機械及びその製造方法によれば、顧客のニーズに応じて種々のタイプの製造を低コストで行うことができる。
１０…旋回フレーム　２０…ベースプレート　２１…横仕切りプレート　２２…前部縦仕切りプレート　２３…前部補強プレート　２４…前部ブラケット　２５…後部縦仕切りプレート　２６…載置ブロック　２６ａ…側部載置面　２７…後部ブラケット　２８…延長プレート　２８ａ…後部載置面　２９…ボルト　３０…運転空間　３１…フロアパネル　３２…運転席　３３…操作レバー　３４…操作ペダル　３５…キャノピー　３８…旋回モータ　４０Ａ…大容量バッテリユニット　４０Ｂ…コンパクトバッテリユニット　４１Ａ…大容量バッテリユニット本体　４１Ｂ…コンパクトバッテリユニット本体　４２…側部フランジ　４３…ボルト　４４…後部フランジ　４５…ボルト　４６…脚部　４７…ボルト　５０Ａ…大型プロテクタ　５０Ｂ…小型プロテクタ　６０…外装パネル　６１Ａ…大型後部カバー　６１Ｂ…小型後部カバー　６２…左カバー　６３…右カバー　２００Ａ…大容量ショベル　２００Ｂ…コンパクトショベル　２１０…下部走行体　２１１…履帯　２１２…ブレード　２１５…スイングサークル　２２０…上部旋回体　２２１…作業機　２２２…ブーム　２２３…アーム　２２４…バケット　Ｆ…前部領域　Ｒ…後部領域　Ｏ…旋回軸線　ＬＡ…第一前後長さ　ＬＢ…第二前後長さ　ＲＡ…第一旋回半径　ＲＢ…第二旋回半径

Claims (6)

  1. 　水平方向に延びるベースプレートと、
    　前記ベースプレートに着脱可能に設けられて、前記ベースプレートの後端からさらに後方に延びる延長プレートと、
    　前記ベースプレート及び前記延長プレートにまたがって設けられたバッテリユニットと、
    　前記バッテリユニットの下部を後方及び幅方向から覆うように設けられたプロテクタと、
    　前記バッテリユニットの上部を上方、後方及び幅方向から覆うように設けられた後部カバーと、
    を備える電動式建設機械。
  2. 　前記ベースプレート上に前記幅方向に離間して一対が設けられているとともに、上面が水平方向に延びる側部載置面とされた載置ブロックをさらに備え、
    　前記延長プレートの上面は、水平方向に延びる後部載置面とされており、
    　前記バッテリユニットの下面は、前記一対の側部載置面と前記後部載置面とに載置されている請求項１に記載の電動式建設機械。
  3. 　前記プロテクタ及び前記後部カバーとは、前記延長プレートと間隔をあけて、前記ベースプレートに支持されている請求項１又は２に記載の電動式建設機械。
  4. 　前記ベースプレート上の後部に前記ベースプレートに一体に設けられているとともに上面が水平方向に延びる後部ブラケットをさらに備え、
    　前記延長プレートは、前記後部ブラケットの上面に固定されていることで前記後部ブラケットを介して前記ベースプレートに着脱可能に設けられている請求項１から３のいずれか一項に記載の電動式建設機械。
  5. 　前記ベースプレートの上面から突出して前記幅方向にわたって延びるとともに、ベースプレート上を前方側の前部領域と後方側の後部領域とに区画する横仕切りプレートと、
    　前記ベースプレートの上面から突出して前後方向に延びるとともに、前端が前記横仕切りプレートに接続されているとともに後端が前記後部ブラケットに接続された後部縦仕切りプレートと、
    をさらに備える請求項４に記載の電動式建設機械。
  6. 　複数の大きさのバッテリユニットのうちから、ベースプレート上に設ける一のバッテリユニットを選択する工程と、
    　延長プレートが必要か否かを判断する工程と、
    　前記延長プレートが必要であると判断した場合に、前記ベースプレートの後部に該ベースプレートよりも後方に延びる延長プレートを取り付ける工程と、
    　前記延長プレートを取り付けなかった場合には前記ベースプレート上に前記バッテリユニットを設置し、前記延長プレートを取り付けた場合には、前記ベースプレート上と前記延長プレート上とにまたがるように前記バッテリユニットを設置する工程と、
    を含む電動式建設機械の製造方法。
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