(57)【要約】【課題】充電時のバッテリの冷却を適切に行うことができるとともに安全性を向上させる。【解決手段】水平方向に延びるベースプレート１１と、該ベースプレート１１上に設けられて、内側に収容空間が形成されたバッテリボックス４１、収容空間に収容された複数のバッテリ４３、及び、バッテリボックス４１を貫通するように収容空間内に空気を流通させるバッテリ用ファン４６有するバッテリユニット４０と、バッテリユニット４０における空気の排出側空間に設けられて、バッテリ４３に対して外部から充電可能な充電口３８と、ベースプレート１１上でバッテリユニット４０及び充電口３８を覆う外装カバー１００と、を備え、外装カバー１００は、充電口３８を外部と遮断する閉塞位置と、充電口３８を外部に露出させる開放位置と、の間で開閉可能な開閉部１１１を有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に延びるベースプレートと、
該ベースプレート上に設けられて、内側に収容空間が形成されたバッテリボックス、前記収容空間に収容された複数のバッテリ、及び、前記バッテリボックスを貫通するように前記収容空間内に空気を流通させるバッテリ用ファンを有するバッテリユニットと、
前記バッテリユニットにおける前記空気の排出側空間に設けられて、前記バッテリに対して外部から充電可能な充電口と、
前記ベースプレート上で前記バッテリユニット及び前記充電口を覆う外装カバーと、を備え、
前記外装カバーは、
前記充電口を外部と遮断する閉塞位置と、前記充電口を外部に露出させる開放位置と、の間で開閉可能な開閉部を有する電動式建設機械。
【請求項２】
前記バッテリ用ファンは、前記バッテリボックスを下方から上方に貫通するように前記収容空間内に空気を流通させ、
前記充電口は、前記バッテリユニットの上方に設けられている請求項１に記載の電動式建設機械。
【請求項３】
複数の前記バッテリは、水平方向及び上下方向に配列されており、
前記バッテリ同士の間に、前記収容空間の上端及び下端にわたって延びる空気流通路が形成されている請求項２に記載の電動式建設機械。
【請求項４】
前記バッテリユニットの底部と前記ベースプレートの上面との間に下部空間を形成するスペーサをさらに備え、
前記ベースプレートは、該ベースプレートを上下に貫通して前記下部空間に連通する空気導入孔を有し、
前記バッテリボックスは、前記収容空間を外周側から覆う枠状をなしており、
前記収容空間の下端が前記下部空間に連通している請求項２又は３に記載の電動式建設機械。
【請求項５】
前記バッテリユニットは、前記収容空間を上方から閉塞する蓋部をさらに有し、
前記バッテリ用ファンは前記蓋部に固定されている請求項２から４のいずれか一項に記載の電動式建設機械。
【請求項６】
前記バッテリ用ファンは、前記蓋部の上面に沿う方向に向かって、前記収容空間内の空気を排出する請求項５に記載の電動式建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動式建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。バッテリユニットは、外装カバーによって覆われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、バッテリユニットへの充電時には、バッテリに電流が流れることにより該バッテリが発熱する。そのため、バッテリの冷却を行う必要がある。一方で、バッテリユニットは高電圧機器となるため、該バッテリユニットに不用意にアクセスできることは好ましくない。
【０００５】
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、充電時のバッテリの冷却を適切に行うことができるとともに安全性を向上させることができる電動式建設機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、該ベースプレート上に設けられて、内側に収容空間が形成されたバッテリボックス、前記収容空間に収容された複数のバッテリ、及び、前記バッテリボックスを貫通するように前記収容空間内に空気を流通させるバッテリ用ファン有するバッテリユニットと、前記バッテリユニットにおける前記空気の排出側空間に設けられて、前記バッテリに対して外部から充電可能な充電口と、前記ベースプレート上で前記バッテリユニット及び前記充電口を覆う外装カバーと、を備え、前記外装カバーは、前記充電口を外部と遮断する閉塞位置と、前記充電口を外部に露出させる開放位置と、の間で開閉可能な開閉部を有する。
【発明の効果】
【０００７】
上記態様の電動式建設機械によれば、充電時のバッテリの冷却を適切に行うことができるとともに安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る電動式油圧ショベルの側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電動式油圧ショベルの上部旋回体の内部構造を示す模式的な平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る電動式油圧ショベルの上部旋回体の内部構造を示す模式的な左側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る電動式油圧ショベルの上部旋回体の内部構造を示す模式的な右側面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る電動式油圧ショベルの後部における縦断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る電動式油圧ショベルバッテリユニットの横断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る電動式油圧ショベルバッテリユニットの水平断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る電動式油圧ショベルバッテリユニットにおけるバッテリケースの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図１〜図８を参照して詳細に説明する。
＜電動式油圧ショベル（電動式建設機械）＞
図１に示すように、電動式建設機械の一例としての電動式油圧ショベル２００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、電動式油圧ショベル２００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。
【００１０】
＜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。
【００１１】
＜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に対して旋回軸線回りに旋回可能とされている。
【００１２】
上部旋回体２２０は、作業機２２１、運転空間８０、旋回フレーム１０、門型フレーム２０、バッテリユニット４０、前後仕切り壁４８、インバータ３６、パワーデリバリユニット３７、充電口３８、電動モータ３９、油圧ポンプ５１、油圧バルブ５２、操作パターン切替部５３、旋回モータ７０、クーリングユニット６１、補機バッテリ６４、プロテクタ９５、外装カバー１００を備えている。
【００１３】
＜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が電動式油圧ショベル２００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。
＜運転空間＞
運転空間８０は、オペレータが搭乗し、該オペレータによる電動式油圧ショベル２００の操縦が行われる部分である。運転空間８０は、図１に示すように、上部旋回体２２０の前部かつ上部における左寄りの部分に設けられている
運転空間８０は、床面を形成するとなるフロアパネル８１と、該フロアパネル８１の後方かつ上方に設けられた運転席８４を有している。その他、運転空間８０には、コントローラ等が収容されたコンソールボックス、各種レバー、ペダルが設けられている。運転空間８０の上方は、キャノピー９０によって覆われている。キャノピー９０の後部は、門型フレーム２０の上端に固定されている。
【００１４】
＜旋回フレーム＞
旋回フレーム１０は、図２〜図４に示すように、ベースプレート１１、横仕切りプレート１２、前部縦仕切りプレート１３、前部補強プレート１４、ブラケット１５及びスペーサとしての後部縦仕切りプレート１６を有している。
【００１５】
＜ベースプレート＞
図２〜図４に示すように、ベースプレート１１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１１は、前後方向及び幅方向に延びている。ベースプレート１１の下面はスイングサークル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。
【００１６】
＜横仕切りプレート＞
横仕切りプレート１２は、ベースプレート１１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１２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１２は、ベースプレート１１における前後方向の中央よりも前方側の部分に配置されている。横仕切りプレート１２は、ベースプレート１１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。
【００１７】
＜前部縦仕切りプレート＞
前部縦仕切りプレート１３は、ベースプレート１１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１３は、ベースプレート１１の上面における横仕切りプレート１２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。即ち、前部縦仕切りプレート１３は、左右に間隔をあけて一対が設けられている。一対の前部縦仕切りプレート１３は、それぞれベースプレート１１の幅方向両側の端部よりも幅方向内側に配置されている。
【００１８】
前部縦仕切りプレート１３は、後方側の端部が横仕切りプレート１２の前方側を向く面に接続されている。即ち、前部縦仕切りプレート１３は、横仕切りプレート１２から前方に延びるように設けられている。図２に示すように、一対の前部縦仕切りプレート１３は、横仕切りプレート１２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。
【００１９】
＜前部補強プレート＞
前部補強プレート１４は、一対の前部縦仕切りプレート１３の前部で、これら一対の前部縦仕切りプレート１３に一体に固定されている。
＜ブラケット＞
ブラケット１５は、一対の前部縦仕切りプレート１３及び前部補強プレート１４の前端に固定されている。ブラケット１５を介して作業機２２１がベースプレート１１に支持されている。
【００２０】
＜後部縦仕切りプレート＞
後部縦仕切りプレート１６は、ベースプレート１１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。後部縦仕切りプレート１６は、ベースプレート１１の上面における横仕切りプレート１２の後方側で、幅方向に互いに離間して一対が設けられている。即ち、後部縦仕切りプレート１６は、左右に一対が設けられている。一対の後部縦仕切りプレート１６の幅方向の間隔は、一対の前部縦仕切りプレート１３の後端におけるこれら前部縦仕切りプレート１３の幅方向の間隔よりも大きい。
【００２１】
＜門型フレーム＞
門型フレーム２０は、図２〜図４に示すように、ベースプレート１１上に固定されている。門型フレーム２０は、一対の柱部２１及び梁部２２を有している。
【００２２】
一対の柱部２１は、ベースプレート１１上における横仕切りプレート１２よりも後方で、幅方向に離間して一対が設けられている。柱部２１は上下方向に延びており、下端がベースプレート１１に固定されている。
梁部２２は、一対の柱部２１の上端にわたって幅方向に延びている。梁部２２は、ベースプレート１１の上面の上方に該上面と間隔をあけて設けられている。一対の柱部２１と梁部２２とは一体に固定されている。門型フレーム２０は、前後方向から見て逆Ｕ字状をなしている。
【００２３】
＜バッテリユニット＞
バッテリユニット４０は、電動式油圧ショベル２００の電源である。図２〜図７に示すように、バッテリユニット４０は、ベースプレート１１上における後部の中央付近に設けられている。本実施形態のバッテリユニット４０は、バッテリボックス４１、バッテリ４３、センサボックス４４、第一蓋部４５ａ、第二蓋部４５ｂ及びバッテリ用ファン４６を備えている。
【００２４】
＜バッテリボックス＞
バッテリボックス４１は、図５に示すように、複数のバッテリ４３を収容している。バッテリボックス４１は、複数のバッテリケース４２を上下方向に積層されることで構成されている。各バッテリケース４２は、図６〜図８に示すように、枠体４２ａ、縦仕切り壁４２ｂ及び支持プレート４２ｃを有している。
【００２５】
枠体４２ａは、平面視で枠状をなす部材であって、前後方向及び幅方向に辺を一致させた矩形状をなしている。枠体４２ａは、矩形状の各辺に沿って延びるとともに上下方向に延びる４つのプレートを接続することで構成されている。
縦仕切り壁４２ｂは、枠体４２ａの内側で前後方向に延びるように一対が設けられている。一対の縦仕切り壁４２ｂは、幅方向に間隔をあけて配置されている。一対の縦仕切り壁４２ｂの前端及び後端は、枠体４２ａに一体に固定されている。これら一対の縦仕切り壁４２ｂによって、枠体４２ａの内側の空間は、左側空間Ｓ１及び右側空間Ｓ２の２つに幅方向に区画されている。
【００２６】
支持プレート４２ｃは、左側空間Ｓ１及び右側空間Ｓ２のそれぞれにおける幅方向両側かつ下端に設けられている。支持プレート４２ｃは、枠体４２ａの前端及び後端にわたって延びている。支持プレート４２ｃには上下に貫通する孔が形成されていてもよい。
左側空間Ｓ１の支持プレート４２ｃは、枠体４２ａの左側を構成するプレートの下端及び左側の縦仕切り壁４２ｂの下端から該左側空間Ｓ１の内側に突出するように一対が設けられている。これら一対の支持プレート４２ｃの間を介して、左側空間Ｓ１は下方に連通している。
右側空間Ｓ２の支持プレート４２ｃは、枠体４２ａの右側を構成するプレートの下端及び右側の縦仕切り壁４２ｂの下端から該右側空間Ｓ２の内側に突出するように一対が設けられている。これら一対の支持プレート４２ｃの間を介して、右側空間Ｓ２は下方に連通している。
【００２７】
バッテリボックス４１は、このようなバッテリケース４２を上下に４つ積み重ねることで構成されている。４つのバッテリケース４２の一対の側面及び背面は、互いに面一とされていることでバッテリボックス４１の一対の側面４１a及び背面４１ｂを構成している。
【００２８】
図５に示すように、最上部のバッテリケース４２を除く３つのバッテリケース４２の前面は、互いに面一とされていることでバッテリボックス４１の第一前面４１ｃを形成している。複数のバッテリケース４２のうちの最上部のバッテリケース４２は、前後方向の寸法が他のバッテリケース４２よりも短い。そのため、最上部のバッテリケース４２の前面は、下の３つのバッテリケース４２の前面よりも後退して配置されている。最上部のバッテリケース４２の前面は、バッテリボックス４１の第二前面４１ｄとされている。上から二番目のバッテリケース４２の前部は、最上部のバッテリケース４２が積層されていない。
【００２９】
図６に示すように、各バッテリケース４２の左側空間Ｓ１が連通されることで、バッテリボックス４１内に左側収容空間Ｒ１が形成されている。各バッテリケース４２の右側空間Ｓ２が連通されることで、バッテリボックス４１内に右側収容空間Ｒ２が形成されている。左側収容空間Ｒ１と右側収容空間Ｒ２とによって、バッテリボックス４１内の収容空間Ｒが構成されている。
【００３０】
図２に示すように、バッテリボックス４１は、左右一対の後部縦仕切りプレート１６上に前後方向にわたって配置されている。バッテリボックス４１の一対の側面４１ａは、それぞれ左右の後部縦仕切りプレート１６に沿って配置されている。後部縦仕切りプレート１６によってバッテリボックス４１は、ベースプレート１１の上方に該ベースプレート１１に対して間隔をあけて配置されている。これにより、バッテリボックス４１とベースプレート１１との間には、バッテリボックス４１の底部全域にわたって広がる下部空間Ｌが形成されている。収容空間Ｒの下端は、全域にわたって下部空間Ｌに連通している。
【００３１】
＜バッテリ＞
バッテリ４３は、複数がバッテリボックス４１の内側の収容空間Ｒに収容されている。図５〜図７に示すように、バッテリ４３は、前後方向、上下方向及び幅方向に延びる箱状をなしている。図７に示すように、バッテリ４３は、各バッテリケース４２の右側空間Ｓ２及び左側空間Ｓ１のそれぞれに、前後方向に一列に配列されている。図６に示すように、各バッテリ４３の下面における幅方向両側の部分は、それぞれ支持プレート４２ｃによって下方から支持されている。即ち、各バッテリ４３は、一対の支持プレート４２ｃ上にわたるように配置されている。
【００３２】
図５及び図７に示すように、互いに前後方向に隣り合うバッテリ４３同士は、前後方向に間隔をあけて配置されている。これにより、これらバッテリ４３同士の間には、隙間が形成されている。
図５に示すように、上下に積層されるバッテリケース４２の各バッテリ４３は、同一の前後方向位置に配置されている。そのため、バッテリ４３同士の間の隙間によって、収容空間Ｒ内には該収容空間Ｒの上端と下端とにわたって上下方向に延びる複数の空気流通路Ｆが形成されている。
【００３３】
左側収容空間Ｒ１に配置されたバッテリ４３は、互いに直列に電気的に接続されている。右側収容空間Ｒ２に配置されたバッテリ４３は、互いに直列に電気的に接続されている。これにより、本実施形態のバッテリユニット４０のバッテリ回路は、左右の２並列回路とされている。
【００３４】
＜センサボックス＞
センサボックス４４は、各バッテリケース４２の背面からさらに後方に突出するように設けられている。センサボックス４４は、幅方向に延びる箱状をなしている。センサボックス４４の内部には、各種のセンサ及びコンタクタ等が収容されている。最上部のセンサボックス４４には、当該センサボックス４４から後方に突出するようにサービスプラグ４４ａが設けられている。サービスプラグ４４ａを引き抜くことで、バッテリユニット４０のバッテリ回路が遮断される。
バッテリケース４２、該バッテリケース４２に収容されたバッテリ４３及び該バッテーケース４２に設けられたセンサボックス４４によって、バッテリモジュールが構成されている。バッテリユニット４０は、バッテリモジュールを複数段積み重ねることで構成されている。
【００３５】
＜蓋部＞
第一蓋部４５ａ及び第二蓋部４５ｂは、バッテリボックス４１内の収容空間Ｒを上方から閉塞する。第一蓋部４５ａは、上から二番目のバッテリケース４２の前部４２ｄ（図２及び図３参照）を上方から閉塞している。第二蓋部４５ｂは、最上部のバッテリケース４２を上方から閉塞している。第一蓋部４５ａ及び第二蓋部４５ｂには、それぞれ幅方向に間隔をあけて一対の孔部Ｈ（図５参照）が形成されている。
【００３６】
＜バッテリ用ファン＞
バッテリ用ファン４６は図２に示すように、第一蓋部４５ａ及び第二蓋部４５ｂに設けられている。バッテリ用ファン４６は、第一蓋部４５ａ及び第二蓋部４５ｂの上面から上方に突出している。バッテリ用ファン４６は、バッテリボックス４１内の収容空間Ｒ内を下方から上方に貫通するように該収容空間Ｒ内に空気を流通させる。バッテリ用ファン４６は、いわゆるシロッコファンであって、ファン本体４６ａ及びファンカバー４６ｂを有する。
【００３７】
ファン本体４６ａは、図５及び図６に示すように、上下方向に延びる軸線回りに回転駆動されるファンであって、第一蓋部４５ａ及び第二蓋部４５ｂの孔部内に設けられている。ファン本体４６ａは、回転駆動されることで下方から上方に向かって空気を流通させる。
ファンカバー４６ｂは、該ファン本体４６ａを上方から覆う部材であるとともに、ファン本体４６ａを通過して上方に向かう空気の流通方向を水平方向に偏向させて排出する。本実施形態では、第一蓋部４５ａに設けられたバッテリ用ファン４６のファンカバー４６ｂは、幅方向外側に向かって空気を排出する。第二蓋部４５ｂに設けられたバッテリ用ファン４６のファンカバー４６ｂは、後方に向かって空気を排出する。
【００３８】
図５に示すように、ベースプレート１１には、該ベースプレート１１を上下に貫通するとともに下部空間Ｌとベースプレート１１の下方の空間とを連通させる空気導入孔１１ａが形成されている。
下部空間Ｌには、空気導入孔１１ａの後方側から上部かつ前方側に向かって覆うカバー１１ｂが設けられている。空気導入孔１１ａは、カバー１１ｂの前部の開口部を介して下部空間Ｌに連通している。カバー１１ｂ内には、下方からの水の浸入を抑制する傾斜板１１ｃが前後方向に間隔をあけて複数設けられている。傾斜板１１ｃは、下方から上方に向かうに従って後方に向かって傾斜して延びている。
【００３９】
＜前後仕切り壁＞
図５に示すように、バッテリユニット４０の前方には、該バッテリユニット４０が収容された空間と該バッテリユニット４０の前方の運転空間８０と前後に区画する前後仕切り壁４８が設けられている。運転席仕切り壁は、上部壁部４８ａ、水平壁部４８ｂ及び下部壁部４８ｃとから構成されている。
【００４０】
上部壁部４８ａは、バッテリボックス４１の第二前面４１ｄに対向して上下方向に延びている。
水平壁部４８ｂは、上部壁部４８ａの下端から第一蓋部４５ａに対向しながら前方に向かって延びている。水平壁部４８ｂと第一蓋部４５ａとの間にバッテリ用ファン４６が配置されている。
下部壁部４８ｃは、水平壁部４８ｂの前端からバッテリボックス４１の第一前面４１ｃに対向しながら下方に向かって延びている。
【００４１】
＜インバータ＞  
インバータ３６は、図２から図４に示すように、バッテリユニット４０の第二蓋部４５ｂ上に、フレーム状をなすキャリア３６ａを介して設けられている。インバータ３６は、バッテリユニット４０から供給される直流電力を交流電力に変換する。
【００４２】
＜パワーデリバリユニット＞  
パワーデリバリユニット３７は、図２及び図４に示すように、バッテリユニット４０の右側に設けられている。パワーデリバリユニット３７の前面は、門型フレーム２０の右側の柱部２１の後方側に間隔をあけて配置されている。パワーデリバリユニット３７の下端は、ベースプレート１１上に固定されている。
【００４３】
パワーデリバリユニット３７は、バッテリユニット４０に充電された直流電力をインバータ３６に供給する。即ち、インバータ３６には、パワーデリバリユニット３７を介してバッテリユニット４０からの直流電力が供給される。パワーデリバリユニット３７には、コンタクタ、ＤＣ−ＤＣ変換器及び車載充電器等の各種電気機器が設けられている。
【００４４】
＜充電口＞
充電口３８は、図２から図５に示すように、バッテリボックス４１内の空気の流通方向の下流側（空気の排出側）となるバッテリユニット４０の上方に設けられている。充電口３８は、インバータ３６と同様、バッテリユニット４０の第二上面３１ｅ上に固定されたキャリア３６ａに固定されている。充電口３８は、センサボックス４４の直上に配置されている。充電口３８は、普通充電口３８ａ及び急速充電口３８ｂの二つから構成されている。
【００４５】
普通充電口３８ａには、外部から普通充電コネクタが接続される。普通充電コネクタからの電力は、パワーデリバリユニット３７の普通充電器及びコンタクタを介してバッテリユニット４０に供給される。急速充電口３８ｂには、外部から急速充電コネクタが接続される。急速充電コネクタからの電力は、パワーデリバリユニット３７のコンタクタを介してバッテリユニット４０に供給される。上記パワーデリバリユニット３７によって、バッテリユニット４０、インバータ３６及び充電口３８が電気的に接続されている。
充電口３８にいずれかの充電コネクタが接続されることで、バッテリ用ファン４６のファン本体４６ａが駆動するように構成されている。
【００４６】
＜電動モータ＞
電動モータ３９は、インバータ３６から供給される交流電力によって駆動される。電動モータ３９は、図２及び図３に示すように、バッテリユニット４０の左側に設けられている。電動モータ３９は、駆動軸が前後方向に沿うように設けられている。
【００４７】
＜油圧ポンプ＞
油圧ポンプ５１は、電動モータ３９の駆動軸の回転に伴って駆動されることで、作動油を吐出する。油圧ポンプ５１は、図２に示すように、ベースプレート１１上の電動モータ３９の前方側であって横仕切りプレート１２の前後位置付近に設けられている。油圧ポンプ５１は、回転軸が前後方向に沿うように配置されている。
【００４８】
図３に示すように、油圧ポンプ５１は図示しない支持部に支持されることでベースプレート１１の上方に間隔をあけて設けられている。油圧ポンプ５１の回転軸の軸線は、電動モータ３９の駆動軸の回転軸線と一致するように前後方向に延びている。油圧ポンプ５１の回転軸は電動モータ３９の駆動軸に接続されている。
【００４９】
＜油圧バルブ＞
油圧バルブ５２は、図２に示すように、ベースプレート１１上の前部縦仕切りプレート１３の左側かつ横仕切りプレート１２の前方側に設けられている。油圧バルブ５２は、油圧ポンプ５１に接続されている。油圧バルブ５２は、油圧ポンプ５１から吐出される作動油を各種油圧シリンダ等の油圧機器に分配する。
【００５０】
＜操作パターン切替部＞
操作パターン切替部５３は油圧バルブ５２に接続されており、メンテナンス作業員によって設定変更されることで、油圧バルブ５２による作動油の分配先を変更する。これにより、運転者の各種レバー操作によって可動される油圧シリンダが変更される。その結果、運転者による各種レバー操作の操作パターンを切り替えることができる。
操作パターン切替部５３は、図２に示すように、平面視にて油圧バルブ５２の左側（幅方向外側）に配置されている。
【００５１】
＜旋回モータ＞
旋回モータ７０は、油圧バルブ５２から供給される作動油によって回転駆動される油圧駆動式のモータである。旋回モータ７０は、ベースプレート１１における一対の前部縦仕切りプレート１３の間の位置で、ベースプレート１１を貫通するように設けられている。旋回モータ７０は回転軸の軸線は上下方向に一致している。旋回モータ７０が油圧によって駆動されることで、当該旋回モータ７０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が下部走行体に対して旋回駆動する。
【００５２】
＜クーリングユニット＞
クーリングユニット６１は、図２に示すように、横仕切りプレート１２の前方側、かつ、右側の前部縦仕切りプレートの右側の領域に設けられている。クーリングユニット６１は、回転駆動されるクーリングファン６２と、ラジエータやオイルクーラを含む熱交換部６３と、を有している。
【００５３】
＜補機バッテリ６４＞
補機バッテリ６４は、図２に示すように、ベースプレート１１上のクーリングユニット６１の下方に設けられている。補機バッテリ６４は、例えばライトや各種コントローラ等の補機に電力を供給する。補機バッテリ６４には、パワーデリバリユニット３７のＤＣ−ＤＣコンバータを介して充電が行われる。
オイルタンク６５は、図２に示すように、クーリングユニット６１の前方に配置されている。オイルタンク６５には、油圧モータに供給される作動油が貯留されている。
【００５４】
＜プロテクタ＞
プロテクタ９５は、図１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。プロテクタ９５は、例えば鋼材等の高強度部材によって形成されている。プロテクタ９５は、ベースプレート１１の後端の両側の角部に一体に固定されており、上方に向かって延びている。プロテクタ９５は、上部旋回体２２０の旋回時に後部が衝突した場合における衝撃から該上部旋回体２２０を保護する。
【００５５】
＜外装カバー＞
外装カバー１００は、図１に示すように、上部旋回体２２０の外形を形成するカバーである。外装カバー１００の内側に上部旋回体２２０の各種機器が収容されている。外装カバー１００は、左カバー１２０、右カバー１３０及び後部カバー１１０を有している。
左カバー１２０は、図１及び図２に示すように、外装カバー１００の左側部分を形成している。左カバー１２０は、図２に示すように、油圧ポンプ５１、油圧バルブ５２及び操作パターン切替部５３を左側から覆っている。
【００５６】
右カバー１３０は、図１及び図２に示すように、外装カバー１００の右側部分を形成している。右カバー１３０は、クーリングユニット６１、補機バッテリ６４及びオイルタンク６５を覆っている。右カバー１３０には、クーリングユニット６１に空気を導入するための吸気孔（図示省略）と、クーリングユニット６１を通過した空気を排出するための排気孔（図示省略）が形成されている。
【００５７】
＜後部カバー＞
図１及び図２に示すように、後部カバー１１０は、外装カバー１００の後部を形成している。後部カバー１１０は、図２に示すように、バッテリユニット４０、インバータ３６、パワーデリバリユニット３７、充電口３８及び電動モータ３９を収容するように覆っている。
【００５８】
後部カバー１１０は、図５に示すように、開閉部１１１を有している。開閉部１１１は、後部カバー１１０における後端かつ上端に当たる部分であって、幅方向中央に設けられている。開閉部１１１は、後部カバー１１０の上端で幅方向に沿う回動軸線Ｏ回りに回動可能に設けられている。開閉部１１１は、後方側から見て充電口３８に対応する箇所に設けられている。開閉部１１１は、閉塞位置と開放位置との間で回動可能に設けられている。閉塞位置は、開閉部１１１が回動軸線Ｏから下方かつ後方に向かって延びることで充電口３８を後部カバー１１０の外部から隔離する位置である。開放位置は、開閉部１１１が閉塞位置から上方に向かって回動軸線Ｏ回りに回動することで充電口３８を後部カバー１１０の外部に露出させる位置である。後部カバー１１０は、後方側から見てバッテリユニット４０の上方に位置している。開閉部１１１が閉じたとき、後部カバー１１０の外形が一体として後部を形成する。
【００５９】
＜作用効果＞
上記構成の電動式油圧ショベル２００では、バッテリユニット４０のバッテリ４３に充電する際、図５に示すように、後部カバー１１０の開閉部１１１を閉塞状態から開放状態とする。これにより、バッテリユニット４０上の充電口３８が後部カバー１１０の後方に露出した状態となり、即ち、開放状態の開閉部１１１によって充電口３８へのアクセス口Ｍが形成される。
そして、充電口３８にアクセス口Ｍを介して外部から充電コネクタを接続することで、バッテリ４３への充電が行われる。バッテリ４３への充電時には、バッテリ４３が発熱するとともにバッテリ４３から水素ガスが発生する。そこで本実施系形態では、充電コネクタが充電口３８に接続されることで、バッテリ用ファン４６のファン本体４６ａが駆動される。水素ガスを確実に排出させるため、ファン本体４６ａは充電終了後に所定の時間駆動された後に停止する。
【００６０】
これにより、バッテリボックス４１内の収容空間Ｒ内には、該収容空間Ｒを下方から上方に向かって該収容空間Ｒを貫通するように空気が流通する。即ち、ファン本体４６ａが駆動されると、ベースプレート１１に形成された空気導入孔１１ａを介して下部空間Ｌ内に下方から空気が導入される。そして、下部空間Ｌ内の空気は、バッテリ４３同士の間に形成された各空気流通路Ｆに入り込み、そのまま上方へと流通していく。そして、収容空間Ｒの上端に至った空気は、バッテリファン４６のファン本体４６ａを介してバッテリボックス４１外に排出される。この際、ファン本体４６ａを囲うファンカバー４６ｂによって、第一蓋部４５ａ又は第二蓋部４５ｂに沿う水平方向に向かって空気が排出される。そして、バッテリボックス４１から排出された空気は、図５の矢印で示すように該バッテリボックス４１の上方の充電口３８へのアクセス口を排出口として後部カバー１１０の後方に排出される。
【００６１】
以上のように本実施形態の電動式油圧ショベル２００によれば、外装カバーの開閉部１１１が開放されることで形成される充電口３８へのアクセス口を、バッテリ４３を冷却した空気や発生した水素ガスの排出口として利用することができる。これによって、外装カバーの内部に熱が留まってしまうことなく、バッテリ４３を適切に冷却することができる。
【００６２】
ここで外装カバーの後部カバー１１０によって覆われる上部旋回体２２０の後方側の領域は、バッテリユニット４０等の高電圧の機器が配置されている領域であるため、不用意にアクセスできないように閉塞されていることが好ましい。
本実施形態では、開閉部１１１を開放させることで形成される充電口３８へのアクセス口を空気の排出口として利用することができる。そのため、後部カバー１１０に別途空気の排出口を形成する必要がなく、バッテリユニット４０を外部から適切に隔離することができる。また、充電口３８は、充電できるだけの必要最低限の開口面積が確保されれば良い。
したがって、充電時のバッテリ４３の冷却を適切に行いながら、高電圧に対する安全性を向上させることができる。
【００６３】
また、本実施形態では、バッテリ用ファン４６は、バッテリボックス４１を下方から上方に貫通するように空気を流通させている。仮にバッテリボックス４１を幅方向に貫通するように空気を流通させた場合、以下のような不都合が生じる。即ち、バッテリボックス４１の幅方向外側には、電動モータ３９やパワーデリバリユニット３７等の発熱する電気機器が配置されているため、これらを通過した空気がバッテリボックス４１内に入り込むことにより、冷却効率を低下させる。
【００６４】
本実施形態では、バッテリボックス４１内を下方から上方に向かって空気を流通させることで、他の機器に触れていない空気によってバッテリ４３を適切に冷却することができる。また、充電口３８はバッテリユニット４０の上方に設けられており、これに伴って充電口３８へのアクセス口となる開閉部１１１もバッテリユニット４０の上方に設けられている。よって、バッテリボックス４１内を下方から上方に向かって流通することでバッテリ４３から熱を奪った空気を、そのまま充電口３８へのアクセス口を介して外部に排出することができる。
【００６５】
また、収容空間Ｒ内には複数のバッテリ４３の配列によって、各バッテリ４３の間には収容空間Ｒの上端及び下端にわたって延びる空気流通路Ｆが形成されている。このような空気流通路Ｆを下方から上方に向かって空気が流通することで、各バッテリ４３を均一かつ適切に冷却することができる。空気流通路Ｆは、直線的に延びているため、空気抵抗が少なく、淀みなく空気を流通させることができる。
【００６６】
さらに、ベースプレート１１に形成された空気導入孔１１ａに下方から入り込んだ空気は、バッテリユニット４０内の収容空間Ｒに侵入する前に下部空間Ｌに入り込む。このような下部空間Ｌに入り込んだ空気がベースプレート１１の上面に従って水平方向に広がることで、収容空間Ｒの下端全域に空気を満遍なく行き渡らせることができる。これにより、各空気流通路Ｆに均一に空気が入り込むこととなるため、バッテリユニット４０全体として水平方向に熱が偏ることなく、適切な冷却を図ることができる。
【００６７】
また、バッテリ用ファン４６は、収容空間Ｒを上方から閉塞する蓋部４５に固定されているため、該バッテリ用ファン４６に対する給電やメンテナンスを、例えばバッテリ用ファン４６を下部に置く場合に比べて容易に行うことができる。
さらに、バッテリ用ファン４６は、蓋部４５の上面に沿う方向に空気を排出している。これにより、バッテリ用ファン４６から排出される空気が構造物に衝突することによって圧損が増加してしまうことを抑制できる。よって、空気を円滑に流通させることができる。また、第二蓋部４５ｂに設けられたバッテリ用ファン４６から排出される空気が、この上方に位置するインバータ３６に直接的に供給されてしまうことを回避できる。
【００６８】
＜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。
【００６９】
実施形態では、バッテリボックス４１内の収容空間Ｒを下方から上方に向かって貫通するように空気を流通させる構成としたがこれに限定されることはない。例えば、幅方向に貫通するように空気を流通させてもよいし、前方から後方に向かって貫通するように空気を流通させてもよい。この場合、バッテリボックス４１における空気の流通方向下流側に充電口３８が設けられ、該充電口３８に対応して外装カバーの開閉部１１１が設けられていればよい。
また、バッテリボックス４１内の収容空間Ｒの空気の貫通方向に応じて、バッテリ４３同士の間に当該貫通方向に延びる空気流通路Ｆが形成されていればよい。
【００７０】
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２００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、さらにはケーブルを介して外部から電力が供給される電動式油圧ショベルに本発明を適用してもよい。また、他の電動式建設機械に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１０…旋回フレーム、１１…ベースプレート、１１ａ…空気導入孔、１１ｂ…カバー、１１ｃ…傾斜板、１２…横仕切りプレート、１３…前部縦仕切りプレート、１４…前部補強プレート、１５…ブラケット、１６…後部縦仕切りプレート、２０…門型フレーム、２１…柱部、２２…梁部、３６…インバータ、３６ａ…キャリア、３７…パワーデリバリユニット、３８…充電口、３９…電動モータ、４０…バッテリユニット、４１…バッテリボックス、４１ａ…側面、４１ｂ…背面、４１ｃ…第一前面、４１ｄ…第二前面、４２…バッテリケース、４２ａ…枠体、４２ｂ…縦仕切り壁、４２ｃ…支持プレート、４３…バッテリ、４４…センサボックス、４４ａ…サービスプラグ、４５ａ…第一蓋部、４５ｂ…第二蓋部、４６…バッテリ用ファン、４６ａ…ファン本体、４６ｂ…ファンカバー、４８…前後仕切り壁、４８ａ…上部壁部、４８ｂ…水平壁部、４８ｃ…下部壁部、５１…油圧ポンプ、５２…油圧バルブ、５３…操作パターン切替部、６１…クーリングユニット、６２…クーリングファン、６３…熱交換部、６４…補機バッテリ６４、６５…オイルタンク、７０…旋回モータ、８０…運転空間、８１…フロアパネル、８４…運転席、９０…キャノピー、９５…プロテクタ、１００…外装カバー、１１０…後部カバー、１１１…開閉部、１２０…左カバー、１３０…右カバー、２００…電動式油圧ショベル、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、Ｓ１…左側空間、Ｓ２…右側空間、Ｒ…収容空間、Ｒ１…左側収容空間、Ｒ２…右側収容空間、Ｆ…空気流通路、Ｌ…下部空間、Ｏ…回動軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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