(57)【要約】【課題】筐体内に収容された電源デバイスへの熱影響や飛散物の影響等を抑制できる建設機械を提供すること。  【解決手段】ホイールローダ等の建設機械において、複数のキャパシタ（電源デバイス）からなるキャパシタモジュール２２を筐体２３で覆うとともに、この筐体２３を外部に露出して設け、外装カバーを兼用させる。そして、筐体２３を構成する少なくとも天板３０を、上下複数の面状部３１，３２を有した多重構造とし、これらの面状部３１，３２間には外気が流通する通風部３３を形成する。また、必要に応じて通風部３３内の突片３４を複数設けて放熱フィンとして機能させる。さらに、このようなキャパシタモジュール２２を車体後部側に配置し、カウンタウエイトの一部として機能させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設機械（１０）において、
電源デバイスを覆う筐体（２３）が外部に露出して設けられているとともに、
この筐体（２３）を構成する少なくとも天板（３０）は、上下複数の面状部（３１，３２）を有した多重構造とされ、
これらの面状部（３１，３２）間には外気が流通する通風部（３３）が形成されている
ことを特徴とする建設機械（１０）。
【請求項２】
請求項１に記載の建設機械（１０）において、
前記通風部（３３）内には放熱フィン（３４）が設けられている
ことを特徴とする建設機械（１０）。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の建設機械（１０）において、
前記電源デバイスは、車体後部側に配置されている
ことを特徴とする建設機械（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械に係り、電動式あるいはハイブリット式の建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギー化、低騒音化、および排ガスの低減化などを促進するために、作業機や走行装置を電気エネルギーで駆動する電動式建設機械、または電気エネルギーとエンジン出力とを併用して駆動するハイブリット式建設機械の開発が行われている。
【０００３】
このような建設機械においては、電気エネルギーを蓄電するバッテリやキャパシタ等の複数の電源デバイスが搭載されている。電源デバイスは、例えば油圧ショベルでいえば、上部旋回体のフレーム内部に収容されたり（特許文献１）、ホイールローダでいえば、キャブ下方の車体フレーム内に収容されたりしている。また、水分による短絡および絶縁破壊を防ぐために、複数の電源デバイス全体が完全防水構造の筐体で覆われている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１１８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、電源デバイスは発熱するために、これらが完全防水構造の筐体で覆われてしまうと、筐体内に熱が停滞してしまう。そして、この筐体はフレーム内に収容されているため、筐体内に停滞した熱を効率よく放熱させることができず、場合によっては電源デバイスが機能しなくなるという問題が生じる。
【０００６】
そこで、そのような筐体をフレームの外部に搭載し、筐体からの放熱を促すことも考えられるが、単に外部に搭載しただけでは、筐体が直射日光を受けてしまい、筐体からの放熱よりも筐体内部で生じる輻射熱の影響が大きくなってやはり、内部の電源デバイスに悪影響を及ぼす。さらには、筐体が外部に露出することになるため、作業中の飛散物等によって筐体および内部の電源デバイスが損傷しやすくなるうえ、筐体の防水性が確保できなくなる可能性もある。
【０００７】
本発明の目的は、筐体内に収容された電源デバイスへの熱影響や飛散物の影響等を抑制できる建設機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に係る建設機械は、電源デバイスを覆う筐体が外部に露出して設けられているとともに、この筐体を構成する少なくとも天板は、上下複数の面状部を有した多重構造とされ、これらの面状部間には外気が流通する通風部が形成されていることを特徴とする。
ここで、電源デバイスとは、例えば電動式あるいはハイブリット式の建設機械で用いられるバッテリやキャパシタ（電気２重層コンデンサ）などである。
【０００９】
本発明の請求項２に係る建設機械は、請求項１に記載の建設機械において、前記通風部内には放熱フィンが設けられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る建設機械は、請求項１または請求項２に記載の建設機械において、前記電源デバイスは、車体後部側に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上において、請求項１の発明によれば、電源デバイスを覆う筐体は、外部に露出しているのであるが、天板を多重構造とすることで、筐体内部に及ぼす直射日光の影響を軽減できるうえ、内部で生じた熱を多重構造部分に形成された通風部を利用して良好に放熱でき、内部の電源デバイスの機能を確実に維持できる。しかも、多重構造とすることにより、天板に飛散物が落下しても、筐体の変形を最も外側の面状部に留めておくことができ、内部空間が変形するのを防止して、電源デバイスの損傷やシール性能の低下を抑制できる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、通風部に放熱フィンを設けるため、放熱フィンに流通外気を当てることで、筐体からの熱を一層良好に放熱できる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、バッテリやキャパシタ等の電源デバイスは比較的大重量となるので、これらを車体後部側に位置させることで、カウンタウエイトとして機能させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係るホイールローダ（建設機械）１０の概略全体を示す側面図。図２は、ホイールローダ１０の要部を示す平面図。図３は、ホイールローダ１０に搭載されたキャパシタユニット２０を示す分解斜視図。図４は、キャパシタユニット２０を構成する筐体２３を示す斜視図。
【００１５】
図１において、本実施形態のホイールローダ１０は電動式であり、エンジンは搭載されていない。ホイールローダ１０において、キャブ下方の開閉式外装カバー１１で覆われた車体フレーム内部には、図示しないバッテリからの電気エネルギーで駆動される電動モータ、電動モータで駆動されるＨＳＴ(Hydro Static Transmission：静油圧トランスミッション)ポンプ、同じく電動モータで駆動される作業機ポンプ、ＨＳＴポンプからの圧油で駆動されるＨＳＴモータ等が配置されている。
【００１６】
これらのうち、作業機ポンプからの圧油により、車両前部側に設けられたリフトシリンダ１２およびダンプシリンダ１３が動作し、各シリンダ１２，１３による動きがアーム１４、ベルクランク１５、およびリンク１６を介してバケット１７に伝達され、バケット１７を動作させる。また、ＨＳＴモータの出力は、減速機を介してフロントアクスルおよびリヤーアクスルに伝達され、前後の車輪１８を回転させる。
【００１７】
このようなホイールローダ１０では、電動モータの負荷変動に即応するために、所定容量を有した複数のキャパシタ（電源デバイス）が搭載されている。これら複数のキャパシタは、キャパシタユニット２０として車体後部側に搭載されている。キャパシタに蓄電された電気エネルギーを電動モータの負荷変動に応じて供給することで、バッテリから供給される電気エネルギーの平滑化を図り、バッテリーへの負担を軽減している。
【００１８】
キャパシタユニット２０は、エンジン駆動のホイールローダであれば本来、カウンタウエイトが設けられる位置であって、その上部に搭載されている。具体的には、図２に示すように、車体の幅方向の中央位置であり、両側に設けられたバックアップランプ１９取付用の箱状部１９Ａ間に配置されている。
【００１９】
なお、本実施形態のホイールローダ１０では、比較的大きな重量となるバッテリやキャパシタが車体後部側に搭載されていることで、カウンタウエイトの一部として機能しており、よって実際のカウンタウエイトは設けられていない。そして、このカウンタウエイトが設けられる部分も、開閉自在な外装カバー１１で構成されており、この外装カバー１１を開閉することで、キャパシタユニット２０の下方に位置したバッテリおよび制御装置等のメンテナンスを行うことが可能である。
【００２０】
図３において、キャパシタユニット２０は、平面矩形状で有底盆型の底部ブラケット２１上に、２点鎖線で示したキャパシタモジュール２２を配置するとともに、このキャパシタモジュール２２を上方から無底箱状の筐体２３で覆った構成である。キャパシタモジュール２２については詳説するのを省略するが、多数のキャパシタが配列されており、金属製のバスバーを用いた所定の配線構造で互いに電気的に接続されている。
【００２１】
また、底部ブラケット２１には、外周に沿った外フランジ２５が設けられている。外フランジ２５の対向する２辺には、上下に貫通する複数の丸孔２５Ａが穿設されている。一方、有天箱状とされた筐体２３の内面には、外フランジ２５に対応した内フランジ２６が設けられており、内フランジ２６には、丸孔２５Ａに対応したねじ孔２６Ａが刻設または適宜なナット部材等により設けられている。つまり、互いのフランジ２５，２６同士を合わせるようにして筐体２３が底部ブラケット２１上に被せられ、丸孔２５Ａを貫通してねじ孔２６Ａに螺合されるスクリュウ２７により固定される。
【００２２】
この際、各フランジ２５，２６の間には、シリコーンゴムやその他の合成ゴム等の適宜な素材からなるシールパッキン２８が介装される。従って、このシールパッキン２８にも、スクリュウ２７貫通用の丸孔２８Ａが穿設されている。このシールパッキン２８により、底部ブラケット２１と筐体２３との間の防水性が確保され、雨水等がキャパシタユニット２０内に入り込むのを防止している。そして、底部ブラケット２１の左右には取付片２９が設けられている。この取付片２９に穿設された丸孔２９Ａを貫通するボルトにより、キャパシタユニット２０全体が車体に取り付けられることになる。
【００２３】
筐体２３は、外部に露出することで外装カバー１１を兼ねている。図４にも示すように、筐体２３の天板３０は上下２重構造となっており、下側天面部３１および上側天面部３２を有している。上下天面部３１，３２間の隙間は、外気が通る通風部３３とされ、ホイールローダ１０の移動に伴って通風部３３内を外気が流通する。また、通風部３３内には、外気の流通方向に沿った１条の突片３４が設けられている。この突片３４は、上下天面部３１，３２に接合されて面状部分を補強する。なお、突片３４の数は１条に限定されず、図５に示すように、複数条設けられてよい（図５では１１条）。このような場合、突片３４は、面状部分の補強機能の他、筐体２３内の熱を放熱するための放熱フィンとして機能する。
【００２４】
キャパシタユニット２０では、キャパシタモジュール２２で発生した熱により内部温度が上昇し、これによって特に下側天面部３１の温度が上昇するのであるが、通風部３３内を流通する外気が冷却空気となるため、冷却空気によって下側天面部３１が効率よく冷却され、内部の温度上昇を抑制してキャパシタの機能を良好に維持できるようになっている。また、筐体２３としては太陽光の直射を受けるが、下側天面部３１への直射日光は上側天面部３２で遮られるため、内部温度が太陽光によって大きく上昇する心配がない。
【００２５】
そして、上側天面部３２を有することで、作業中の飛散物や重量物等がキャパシタユニット２０上に落下しても、飛散物等は上側天面部３２に衝突し、専ら上側天面部３２が変形することになるので、内部空間が変形するおそれが少なく、内部のキャパシタが損傷するのを防止できる。
【００２６】
さらに、従来では、キャパシタユニットが車体フレーム内に搭載されていたので、箱状部１９Ａ間には別の外装カバーが設けられていたが、本実施形態によれば、筐体２３が外装カバー１１を兼ねているので、箱状部１９Ａ間に配置される従来の外装カバーを不要にでき、部品点数を削減できる。
【００２７】
なお、図示を省略するが、キャパシタユニット２０から引き出される配線は、一方の箱状部１９Ａ内を通り、車体フレーム内に搭載された電動モータや制御装置等に接続されている。
【００２８】
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、数量などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、数量などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【００２９】
例えば、前記実施形態では、天板３０は、下側天面部３１および上側天面部３２を有した上下２重構造になっていたが、上下天面部３１，３２間にもう一つの天面部を有した３重構造などでもよく、要するに複数の天面部を有することで上下多重構造になっていればよい。
【００３０】
また、少なくとも天面が上下多重構造になっていればよく、これに加えて、側面部分をも多重構造として、さらなる通風部を設けた場合でも本発明に含まれる。
【００３１】
さらに、前記実施形態では、電源デバイスとしてキャパシタについて説明したが、本発明の電源デバイスとしては、リチウムイオンタイプ等のバッテリであってもよい。
【００３２】
そして、前記実施形態では、電動式の建設機械について説明したが、本発明の建設機械としてはこれに限定されず、電気エネルギーによる電動モータ出力とエンジン出力とを併用したハイブリッド式であってもよい。また、エンジン出力のみを利用した通常の建設機械であっても、何らかの理由で多数の電源デバイスを搭載している場合などには、そのような建設機械に本発明を適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、ホイールローダあるいは油圧ショベル等の建設機械で、特に電動式やハイブリット式の建設機械に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係る建設機械の概略全体を示す側面図。
【図２】建設機械の要部を示す平面図。
【図３】建設機械に搭載されたキャパシタユニットを示す分解斜視図。
【図４】キャパシタユニットを構成する筐体を示す斜視図。
【図５】本発明の変形例を示す斜視図。
【符号の説明】
【００３５】
１０…ホイールローダ（建設機械）、２０…複数のキャパシタ（電源デバイス）からなるキャパシタモジュール、２３…筐体、３０…天板、３１…下側面状部（面状部）、３２…上側面状部（面状部）、３３…通風部、３４…突片（放熱フィン：図５）。
【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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