(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部旋回体に運転席とその側方に隣接して前後方向に配置された電動機と、それらと隣接して後部に電力を前記電動機に供給するバッテリ体を配置すると共に、前記電動機で駆動される油圧ポンプとファンとを、当該電動機の前側に油圧ポンプを、後側にファンをそれぞれ連結し、前記電動機の後方に前記ファンに近接してオイルクーラを配置し、且つ前記油圧ポンプの近傍に作動油タンク並びにコントロールバルブを配置したことを特徴とするバッテリ駆動の作業機械。
【請求項２】
前記バッテリ体は複数個のバッテリ個体を有するとともに、前記バッテリ個体を前記上部旋回体の外装部材の内側面の形状に略沿わせた状態に配置したこと特徴とする請求項１記載のバッテリ駆動の作業機械。
【請求項３】
平面視で後端が略円弧形状の上部旋回体を有する作業機械において、前記略円弧形状に略沿わせた状態に前記バッテリ個体を配置したことを特徴とする請求項１記載のバッテリ駆動の作業機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリ体の電力を電動機に供給することにより油圧ポンプを駆動するようにしているバッテリ駆動の作業機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、特開平８−１５８４０３号公報に記載されている一実施例油圧ショベルを示す右側面図である。
図５に示す油圧ショベルは、下部走行体１a 上に旋回装置１b を介して上部旋回体１c を設置して本体を構成してなり、エンジン３は運転室１f の反対側（右側）の後部側方に縦向きに設置し、該エンジン３とその前方の電動機４と、該電動機４の前方の油圧ポンプ２とを同軸上に設置している。そしてこの油圧ショベルは、野外の電源のない現場における工事においてはエンジン３により油圧ポンプ２を作動させ、前記トンネル工事等の無排気ガスが要求される作業現場や、電源のある作業現場における作業は、電動機４により油圧ポンプ２を作動させて作業を行うようにしている。
なお図５において、５はラジエータ６c ，オイルクーラ６d ，エンジン３等を冷却するファン、３２は上部旋回体１c の後端部に装着したカウンタウエイト、４５は電動機４に電力を供給するためのケーブル、４４はケーブル４５巻取り用に搭載しているケーブルリールである。
【０００３】
次に図６は、特開平６−３２０９６２号公報に記載されている他実施例油圧ショベルを示す左側面図である。また図７は、図６における油圧ショベルの平面図である。
図６及び図７に示す油圧ショベルの上部旋回体１０では、ガスエンジンＥを、座席７の下方に、横置きとして配置し、また旋回半径内でガスエンジンＥよりも後方の位置に、ガスボンベ８及び作動油タンク９を配置している。この油圧ショベルでは最近の環境問題の盛り上がりから、有害排気ガスの多いディーゼルエンジンに換えて、有害ガスの発生の少ないガスエンジンＥを搭載している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図５に示す一実施例油圧ショベルでは、上部旋回体１c 上の電動機４に電力を供給するためのケーブルリール４４及びケーブル４５を装備しているので、そのケーブルリール４４の配設が大形で、油圧ショベルがトンネル等狭隘な作業現場に入る場合に制限を受けるようになる。
またラジエータ６c ，オイルクーラ６d ，エンジン３等を冷却するためにファン５を設けているが、油圧ポンプ２を駆動させて工事を行う場合にはエンジン３の配置位置が邪魔になって電動機４の冷却が十分に行われないので、ヒートバランス上、具合が悪い。
また図６及び図７に示す他実施例油圧ショベルでは上部旋回体１０の後部に比較的軽量のガスボンベ８を搭載しているので、油圧ショベルの作業時の車体バランスが不具合になる。
本発明は、油圧ショベルなど作業機械の上部旋回体にバッテリ体を搭載し、前記バッテリ体からの電力を得て駆動する電動機の動力を利用して油圧アクチュエータを駆動するようにし、電動機の冷却が十分に行われ、従来より上部旋回体にそなえられるカウンタウエイトを軽量化或いは不要にできるバッテリ駆動の作業機械を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明では、上部旋回体に運転席とその側方に隣接して前後方向に配置された電動機と、それらと隣接して後部に電力を前記電動機に供給するバッテリ体を配置すると共に、前記電動機で駆動される油圧ポンプとファンとを、当該電動機の前側に油圧ポンプを、後側にファンをそれぞれ連結し、前記電動機の後方に前記ファンに近接してオイルクーラを配置し、且つ前記油圧ポンプの近傍に作動油タンク並びにコントロールバルブを配置した。
請求項２に係る発明では、前記バッテリ体が複数個のバッテリ個体を有するとともに、前記バッテリ個体を前記上部旋回体の外装部材の内側面の形状に略沿わせた状態に配置するようにした。請求項３に係る発明では、平面視で後端が略円弧形状の上部旋回体を有する作業機械において、前記略円弧形状に略沿わせた状態に前記バッテリ個体を配置した。
【０００６】
請求項１に係る発明では、上部旋回体に運転席とその側方に隣接して前後方向に配置された電動機と、それらと隣接して後部に電力を前記電動機に供給するバッテリ体を配置したので、前記バッテリ体の近傍に前記電動機が位置することから、両者間の電気配線を短くできる為、従来技術の一実施例電動式油圧ショベル（図５に示す）のようなケーブルの、電線抵抗による電力損失を抑えることができ、その結果としてバッテリ体のエネルギーを効率よくしかも長時間にわたって伝達することができる。
【０００７】
また、前記電動機で駆動される油圧ポンプとファンとを、当該電動機の前側に油圧ポンプを、後側にファンをそれぞれ連結し、前記電動機の後方に前記ファンに近接してオイルクーラを配置し、且つ前記油圧ポンプの近傍に作動油タンク並びにコントロールバルブを配置したので、前記作動油タンクと油圧ポンプとコントロールバルブを連結する油圧配管を短くして配管抵抗によるエネルギーロスを削減でき、その結果としてバッテリ体のエネルギーを節約することができ、加えて、前記ファンにより電動機と前記オイルクーラをともに冷却できるので、高負荷下で連続駆動して電動機がかなり発熱した場合に、その電動機を効率的に冷却することができるとともに、温度上昇した作動油を冷却してヒートバランスを安定させることができる。
【０００８】
請求項２に係る発明では、前記バッテリ体は複数個のバッテリ個体を有し、前記バッテリ個体を前記上部旋回体の外装部材の内側面の形状に略沿わせた状態に配置するようにしているので、上部旋回体の後面カバー板部材の内面側の形状に合わせて並べることにより、上部旋回体内部のスペース活用を有効に行うことができる。
【０００９】
請求項３に係る発明では、平面視で後端が略円弧形状の上部旋回体を有する作業機械においては、前記略円弧形状に略沿わせた状態に前記バッテリ個体を配置するようにしたので、後面カバー板部材後端とバッテリ体後端との距離が短くできる為、上部旋回体内部のスペース活用をより有効に行うことができる。
【００１０】
更に請求項２、３の発明では、前記バッテリ体はその重量が比較的大きいので、上部旋回体の後部に配置することによりカウンタウエイトの代替とすることができることから、従来より上部旋回体の後部に装着されているカウンタウエイトを軽量化或いは不要とし、その占有スペースを他に活用することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施例作業機械１１a （全体図は図示していないがベースマシンは油圧ショベルである）の上部旋回体１２a を示す切開平面図である。
図において、１３は上部旋回体１２a の後面部に装着した後面カバー板部材、１４は運転席、１５は油圧用の作動油タンク、１６は作動油タンク１５の下方側に配置した電動機、１７は電動機１６によって駆動される油圧ポンプ、１８は電動機１６によって駆動される送風用のファン、１９は作動油冷却用のオイルクーラ、２０は作業機械に装備している複数個の油圧アクチュエータ（図示していない）を制御するコントロールバルブ、２１は電動機１６に電力を供給する駆動用のバッテリ体（詳くは鉛式バッテリ体）、２２はバッテリ体２１を形式している分割型の複数個のバッテリ個体である。
図２は、図１のＡより見た切開側面図である。
図３は、図２のＢ−Ｂより見たファン１８を示す図である。
図４は、図１におけるバッテリ体２１のバッテリ個体２２を並べ変えた状態を示す切開要部平面図である。
【００１２】
次に、本発明の実施例を図１〜図４に基づいて述べる。
作業機械１１a の上部旋回体１２a に、バッテリ体２１と、前記バッテリ体２１の近傍に配置された電動機１６と、前記電動機１６の前側にこの電動機により駆動される油圧ポンプ１７と、前記油圧ポンプ１７の近傍に作動油タンク１５とが配置され、また前記電動機１６の後側に連結されたファン１８と、前記ファン１９の近傍にオイルクーラ１９が配置されている。
前記バッテリ体２１は前記上部旋回体１２a の後部に搭載されており、その前方で運転席の側方に隣接して前記電動機１６が配置され、前記電動機１６の前側に前記油圧ポンプ１７が連結配置され、前記油圧ポンプ１７の近傍で側方に前記コントロールバルブ２０が配置され、また前記電動機１６の上方に作動油タンク１５が配置されている。尚、前記バッテリ体２１は複数個のバッテリ個体２２を有している。
また、上部旋回体１２a の後端部には、平面視で後端が略円弧形状の後面カバー板部材１３が取付けられており、前記複数個のバッテリ個体２２が、前記後面カバー板部材１３の内面側の形状に合わせて配置されている。
【００１３】
次に、本発明の実施例に係る作業機械１１a の作用について述べる。
本実施例では前記バッテリ体２１の近傍に電動機１６を配置したので、両者間の電気配線を短くできる為、電線抵抗による電力損失を抑えることができる。その結果、バッテリ体２１のエネルギーを効率よくしかも長時間にわたって伝達することができる。
また作動油タンク１５を前記電動機１６の上方に配置したので、雨水が電動機１６にかからないようにその作動油タンク１５を電動機１６の屋根代わり（覆い部材等）に設定し、電動機１６の防水化を安価に実施することができる。
そして前記油圧ポンプ１７の配置スペースを形成する壁面の内、上面を前記作動油タンク１５の底面にて形成される状態にしたので、油圧ポンプ１７作動時の耳障りな高周波の油圧ポンプ音を遮断することができる。
【００１４】
また本実施例では、前記作動油タンク１５と、前記油圧ポンプ１７と、前記コントロールバルブ２０を、それぞれ互いに近付けて配置した。
それにより前記作動油タンク１５と油圧ポンプ１７とコントロールバルブ２０を連結する油圧配管（図示していない）を短くして配管抵抗によるエネルギーロスを削減できるとともに、バッテリ２１のエネルギーを節約することができる。
また前記電動機１６の後側にファン１８を連結し、このファン１８に近接して作動油冷却用のオイルクーラ１９を配置したので、前記電動機１６と前記オイルクーラ１９をともに冷却できる為、高負荷下で連続駆動して電動機１６がかなり発熱した場合に、その電動機１６を冷却することができるとともに、温度上昇した作動油を冷却してヒートバランスを安定させることができる。
【００１５】
また本実施例では、複数個のバッテリ個体２２で形成されたバッテリ体２１を上部旋回体１１a の後部に配置した。
図１に示すようにバッテリ体２１の平面視形状は長方形で、後面カバー板部材１３後端部と、バッテリ体２１後端位置との距離は寸法Ｌ1 である。
前記バッテリ体２１はいわゆる鉛式のバッテリ体でその重量が比較的大きいので、上部旋回体１１a の後部に配置することによりカウンタウエイトの代替とすることができる。
したがって、従来より上部旋回体の後部に装着されているカウンタウエイトを不要とし、その占有スペースを他に活用することができる。
また図４に示すように、バッテリ体２１’を後面カバー板部材１３の内面側の形状に合わせて配置することもできる。
図４に示すバッテリ体２１’の平面視形状は多角形で、後面カバー板部材１３後端部と、バッテリ体２１’後端位置との距離は寸法Ｌ2 となり、その寸法Ｌ2 は図１に示す寸法Ｌ1 より小寸である。
すなわち図４に示すバッテリ体２１’のように前記後面カバー板部材１３の内面側の形状に合わせて並べることにより、上部旋回体１２a内部のスペース活用をより有効に行うことができる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明では、作業機械の上部旋回体に搭載されたバッテリ体からの電力を得て駆動する電動機の動力を利用して油圧アクチュエータを駆動するようにしているが、前記バッテリ体の近傍に前記電動機を配置したので、電気配線を短くできることから電線抵抗による電力損失を抑えるとともに、そのバッテリ体のエネルギーを効率よくしかも長時間にわたって伝達することができる。
また上部旋回体に装備する前記作動油タンクと、前記油圧ポンプと、油圧アクチュエータ制御用コントロールバルブをそれぞれ互いに近付けて配置したので、連結用の油圧配管を短くして配管抵抗によるエネルギーロスを削減できるとともに、バッテリ体のエネルギーを節約することができる。
また前記電動機１６の後側にファン１８を連結し、このファン１８に近接して作動油冷却用のオイルクーラ１９を配置したので、前記電動機１６と前記オイルクーラ１９をともに冷却できる為、  高負荷下で連続駆動して電動機がかなり発熱した場合に、その電動機を冷却することができるとともに、温度上昇した作動油を冷却してヒートバランスを安定させることができる。
【００１７】
また本発明における前記バッテリ体は複数個のバッテリ個体を有し、前記バッテリ個体を前記上部旋回体の外装部材の内側面の形状に略沿わせた状態に配置するようにしているので、これを例えば上部旋回体の後面カバー板部材の内面側の形状に合わせて並べることにより、上部旋回体内部のスペース活用を有効に行うことができる。更に、平面視で後端が略円弧形状の上部旋回体を有する作業機械においては、前記略円弧形状に略沿わせた状態に前記バッテリ個体を配置するようにしたので、後面カバー板部材後端とバッテリ体後端との距離が短くできるので、上部旋回体内部のスペース活用をより有効に行うことができる。
前記バッテリ体はその重量が比較的大きいので、上部旋回体の後部に配置することによりカウンタウエイトの代替とすることができる。
したがって、従来より上部旋回体の後部に装着されているカウンタウエイトを軽量化或いは不要とし、その占有スペースを他に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る作業機械の上部旋回体を示す切開平面図である。
【図２】 図１のＡより見た切開側面図である。
【図３】 図２のＢ−Ｂより見たファンを示す図である。
【図４】 図１におけるバッテリのセルを並べ変えた状態を示す切開要部平面図である。
【図５】 従来技術の一実施例油圧ショベルを示す右側面図である。
【図６】 従来技術の他実施例油圧ショベルを示す左側面図である。
【符号の説明】
１c ，１０，１２a ，１２b ，１２c   上部旋回体
２，１７  油圧ポンプ
３，Ｅ  エンジン
４，１６  電動機
５，１８  ファン
６d ，１９  オイルクーラ
９，１５，  作動油タンク
１１a ，１１b ，１１c   作業機械
１３  後面カバー板部材
２０  コントロールバルブ
２１，２１’  バッテリ体
２２  バッテリ個体
【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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