特許 6523927 電動作業車両用バッテリパック及び電動作業車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6523927

(24)【登録日】2019年5月10日

(45)【発行日】2019年6月5日

(54)【発明の名称】電動作業車両用バッテリパック及び電動作業車両

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/6566 20140101AFI20190527BHJP

   B60K 1/04 20190101ALI20190527BHJP

   B60K 11/06 20060101ALI20190527BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20190527BHJP

   H01M 10/617 20140101ALI20190527BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20190527BHJP

   H01M 10/647 20140101ALI20190527BHJP

   H01M 10/6551 20140101ALI20190527BHJP

   H01M 10/6563 20140101ALI20190527BHJP

   H01M 10/6565 20140101ALI20190527BHJP

   H01M 2/10 20060101ALI20190527BHJP

【ＦＩ】

   H01M10/6566

   B60K1/04 Z

   B60K11/06

   H01M10/613

   H01M10/617

   H01M10/625

   H01M10/647

   H01M10/6551

   H01M10/6563

   H01M10/6565

   H01M2/10 S

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-224091(P2015-224091)

(22)【出願日】2015年11月16日

(65)【公開番号】特開2017-91963(P2017-91963A)

(43)【公開日】2017年5月25日

【審査請求日】2017年12月22日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】特許業務法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】伊東 寛和

(72)【発明者】

【氏名】小池 和生

【審査官】 辻丸 詔

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１３５２３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１０５６４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２０１１８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１９８０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０６９２７０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−１７５２９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１７７１０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／１０

Ｈ０１Ｍ １０／５２−１０／６６７

Ｂ６０Ｋ １１／０６

Ｂ６０Ｋ １／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

前ケース部と後ケース部とからなる密閉されたバッテリケースと、
前記前ケース部の内部を上下方向で第１空間と第２空間とに区分けするとともに、前記後ケース部の内部を上下方向で第３空間と第４空間とに区分けする水平仕切り壁と、
前記第１空間と前記第２空間と前記第３空間と前記第４空間のうちの１つの空間に収納されるバッテリ用電装ユニットと、
前記第１空間と前記第２空間と前記第３空間と前記第４空間のうちの残りの各空間に収納されるバッテリモジュールと、を備え、
前記バッテリケースの側壁面には、冷却用のフィンが形成され、
前記第１空間と前記第２空間と前記第３空間と前記第４空間を通過して循環する縦貫空気流を作り出す循環ファンが備えられ、
前記循環ファンは前記バッテリ用電装ユニットと同じ空間に収納されている電動作業車両用バッテリパック。

【請求項2】

前ケース部と後ケース部とからなる密閉されたバッテリケースと、
前記前ケース部の内部を上下方向で第１空間と第２空間とに区分けするとともに、前記後ケース部の内部を上下方向で第３空間と第４空間とに区分けする水平仕切り壁と、
前記第１空間と前記第２空間と前記第３空間と前記第４空間のうちの１つの空間に収納されるバッテリ用電装ユニットと、
前記第１空間と前記第２空間と前記第３空間と前記第４空間のうちの残りの各空間に収納されるバッテリモジュールと、を備え、
前記第１空間と前記第２空間と前記第３空間と前記第４空間を通過して循環する縦貫空気流を作り出す循環ファンが備えられ、
前記循環ファンは前記バッテリ用電装ユニットと同じ空間に収納されている電動作業車両用バッテリパック。

【請求項3】

前記後ケース部は、前記前ケース部に対して上方にずれており、前記バッテリケースは、前記前ケース部と前記後ケース部との間で段差を形成している段差立体形状である請求項１又は２に記載の電動作業車両用バッテリパック。

【請求項4】

前記バッテリ用電装ユニットを外部に露出させるとともに蓋によって閉鎖される開口が前記バッテリケース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作業車両用バッテリパック。

【請求項5】

前記バッテリケースの壁面には、冷却用のフィンが形成されている請求項２から４のいずれか一項に記載の電動作業車両用バッテリパック。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか一項に記載の電動作業車両用バッテリパックを搭載した電動作業車両であって、
車体横断方向に間隔をあけて車体前後方向に延びた左フレームと右フレームとが備えられ、
前記バッテリパックが、前記左フレームの前記車体横断方向外側に配置された左後輪と、前記右フレームの前記車体横断方向外側に配置された右後輪との間で、前記バッテリパックの前端部が後輪ユニットの車軸心より前方に位置するように、配置されている電動作業車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動モータによって作業走行する電動作業車両のためのバッテリパック、及びこのバッテリパックを搭載した電動作業車両に関する。

【背景技術】

【0002】

乗用車の分野では、電動モータの回転力で走行する電動車両が普及し始めている。その際、電動モータの電源として、バッテリが車両に搭載される。バッテリはその性能を維持するためには、バッテリ温度を適温に保つ必要があるため、バッテリには冷却構造が備えられることが少なくない。例えば、特許文献１による車両用バッテリパックでは、ケース内に、複数のバッテリセルでなるバッテリセル群と、このバッテリセル群へ空気を流す冷却ファンとが収納されている。ケースには、さらに、外部からこのケース内に空気を導入する吸入口と、このケース外へ空気を排出する排出口とが形成されている。冷却ファンの回転駆動によって発生した空気流が、バッテリセル同士の間の隙間、及びケースの内側底面とバッテリセル群の底面との間の底部空間に延びる吸気流路を通り抜ける。つまり、車外から吸入口を通じてケース内に導入された冷却空気は、吸気流路、底部空間、バッテリ同士の隙間を経由して排出口からケースの外に排出される。さらに、ケースの下面に下方に突出する複数の放熱フィンが設けられている。

【0003】

しかしながら、草刈機、田植機、トラクタなどのように、作業を行いながら走行する作業車両においては、作業走行における周囲環境が、自動車などの周囲環境に比べて悪く、周囲から冷却空気を取り入れた場合、その冷却空気には、刈り草や藁などの塵が混じりやすく、冷却風通路の詰まりといった問題が生じる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４−０７５１８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記実情に鑑み、草や藁などの異物が浮遊している周囲環境下を作業走行する電動作業車両に適した構造を有するバッテリパックが要望されている。その際、そのようなバッテリパックに複数のバッテリモジュールが含まれる場合、各バッテリモジュールの温度をできるだけ均一にすることも重要である。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に関わる電動作業車両用バッテリパックは、前ケース部と後ケース部とからなる密閉されたバッテリケースと、前記前ケース部の内部を上下方向で第１空間と第２空間とに区分けするとともに、前記後ケース部の内部を上下方向で第３空間と第４空間とに区分けする水平仕切り壁と、前記第１空間と前記第２空間と前記第３空間と前記第４空間のうちの１つの空間に収納されるバッテリ用電装ユニットと、前記第１空間と前記第２空間と前記第３空間と前記第４空間のうちの残りの各空間に収納されるバッテリモジュールとを備え、前記バッテリケースの側壁面には、冷却用のフィンが形成され、前記第１空間と前記第２空間と前記第３空間と前記第４空間を通過して循環する縦貫空気流を作り出す循環ファンが備えられ、前記循環ファンは前記バッテリ用電装ユニットと同じ空間に収納されている。
また、本発明に関わる電動作業車両用バッテリパックは、前ケース部と後ケース部とからなる密閉されたバッテリケースと、前記前ケース部の内部を上下方向で第１空間と第２空間とに区分けするとともに、前記後ケース部の内部を上下方向で第３空間と第４空間とに区分けする水平仕切り壁と、前記第１空間と前記第２空間と前記第３空間と前記第４空間のうちの１つの空間に収納されるバッテリ用電装ユニットと、前記第１空間と前記第２空間と前記第３空間と前記第４空間のうちの残りの各空間に収納されるバッテリモジュールと、を備え、前記第１空間と前記第２空間と前記第３空間と前記第４空間を通過して循環する縦貫空気流を作り出す循環ファンが備えられ、前記循環ファンは前記バッテリ用電装ユニットと同じ空間に収納されている。

【0007】

なお、上記の「密閉」とは、バッテリケースの内部空間が完全な気密状態に維持されるという意味ではなく、内部空間への外気の流通が抑制され、外気温度と内部空間の温度とが簡単には平衡化されない、ゆるやかな気密状態をも含む広い意味をもつ用語として用いられている。
また、第１空間、第２空間、第３空間、第４空間なる語句は、区分けされる空間の個数を４つに限定するものではなく、バッテリケースはさらに第５空間、第６空間・・・に区分けされてもよい。

【0008】

この構成では、密閉されたバッテリケースの内部を、水平仕切り壁によって複数の空間に区分けし、その１つの空間に、バッテリ用電装ユニットを配置し、残りの空間にバッテリ用電装ユニットが配置される。これにより、実質的には、刈り草や藁などの塵がバッテリケースの内部に侵入することはない。また、バッテリケースの内部が水平仕切り壁によって上下に、区分けされているので、複数のバッテリモジュールからの放出される熱がバッテリケースの天井領域に集中することが防止される。

【0009】

特に好適な実施形態として、前記第１空間と前記第２空間と前記第３空間と前記第４空間を通過して循環する縦貫空気流を作り出す循環ファンが備えられる。この構成では、複数のバッテリモジュールと循環ファンとが１つのバッテリケースに密閉収容されており、循環ファンによるケース内部空間の空気の循環と、バッテリケースの密閉による外気の進入の抑制とにより、外部からの異物の進入が抑制されながらも、ケース内空間の温度が均一化される。その際、循環ファンによって作り出された冷却風が、電装ユニットと、各バッテリモジュールとを順番に通り抜けるように、電装ユニット及びバッテリモジュールが配置されると、各バッテリモジュールの温度分布ができるだけ均一化する。これにより、バッテリモジュールの温度分布が均一化しやすくなり、各バッテリモジュールは電気的に効率よく動作する。

【0010】

なお、本発明の権利は、上述したバッテリパックを搭載した電動作業車両にも及ぶものである。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】バッテリパックの基本構造を示す部分的に破断された斜視図である。

【図2】バッテリパックの電動作業車両への基本的な搭載例を模式的に示す側面である。

【図3】バッテリパックの電動作業車両への基本的な搭載例を模式的に示す平面である。

【図4】電動作業車両の実施形態の１つである乗用型電動草刈機の側面図である。

【図5】乗用型電動草刈機の平面図である。

【図6】車体フレームと、バッテリパックと、後輪ユニットの駆動機構とを示す斜視図である。

【図7】バッテリパックの斜視図である。

【図8】バッテリパックの横断面図である。

【図9】バッテリケースの分解図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明に関係するバッテリパックの具体的な実施形態を説明する前に、図１を用いて、電動作業車両に搭載されるバッテリパックの基本構造を、図２と図３とを用いて、そのようなバッテリパックを電動作業車両に搭載する際のバッテリパックの基本的な配置を説明する。なお、この明細書において、車体前後方向は、バッテリパックが搭載される車体の走行方向に沿って水平方向に延びる車体中心軸（車体長手軸とも称する）の方向であり、車体横断方向（単に横方向とも称する）とは、車体中心軸に直交して水平方向に延びる方向である。「前（前方）」は車体前後方向で前進側を意味し、「後（後方）」は車体前後方向で後進側を意味する。「左（左側）」は、車体前進方向を向いて左を意味し、「右（右側）」は、車体前進方向を向いて右を意味する。

【0013】

図１に示すバッテリパック６は、バッテリケース６０と、水平仕切り壁６３と、バッテリ用電装ユニット６８（単に電装ユニット６８と略称される）、複数のバッテリモジュール６Ａとから構成されている。バッテリケース６０は、前ケース部６１と後ケース部６２とからなる密閉ケースである。なお、図１では、図面に面して左側が前側（前方）と、右側が後側（後方）と定義されている。前ケース部６１と後ケース部６２とは、別個の部材ではなく、バッテリケース６０を前側部分と後側部分に分けて考察する際の、それぞれの名称であり、前ケース部６１と後ケース部６２とがつながることでバッテリケース６０となる。図１で示された例では、前ケース部６１から後ケース部６２への移行領域が上方へ傾斜している。これにより、後ケース部６２は前ケース部６１に対して上下方向で上側にずれており、バッテリケース６０は中間で上方段差を有する立体である。この段差は、使用形態の制約等から要求されるものであり、下方段差を有してもよいし、段差なしでもよい。

【0014】

水平仕切り壁６３は、バッテリケース６０の内部を上下にほぼ二分するように設けられた板材である。この水平仕切り壁６３によって、前ケース部６１の内部は上下方向で第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２とに区分けされ、後ケース部の内部は上下方向で第３空間Ｓ３と第４空間Ｓ４とに区分けされる。第１空間Ｓ１と第３空間Ｓ３とは連通しており、バッテリケースの上部空間を形成している。同様に、第２空間Ｓ２と第４空間Ｓ４とは連通しており、バッテリケースの下部空間を形成している。水平仕切り壁６３の前端は、水平仕切り壁６３の前壁面との間で、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２との間の空気流通を許す隙間６３ａをあけている。水平仕切り壁６３の後端は、水平仕切り壁６３の後壁面との間で第３空間Ｓ３と第４空間Ｓ４との間の空気流通を許す隙間６３ｂをあけている。これにより、バッテリケース６０の内部には、第１空間Ｓ１から第２空間Ｓ２−第４空間Ｓ４−第３空間Ｓ３を経て第１空間Ｓ１に戻る空気循環路が形成される。

【0015】

図１の例では、第１空間Ｓ１に、電装ユニット６８が配置され、第２空間Ｓ２と第３空間Ｓ３と第４空間Ｓ４とに、それぞれ１つのバッテリモジュール６Ａが配置されている。
バッテリモジュール６Ａは多数のバッテリセル６ａから構成されている。さらに、第１空間Ｓ１には、第１空間Ｓ１からの空気を第３空間Ｓ３に送り出すように、循環ファン４９が配置されている。これにより、空気が、第１空間Ｓ１−第３空間Ｓ３−第４空間Ｓ４−第２空間Ｓ２−第１空間Ｓ１の順で通過する循環空気の流れ路が作り出される。この循環空気の流れは、電装ユニット６８を冷却するだけでなく、バッテリモジュール６Ａが配置されている第２空間Ｓ２、第３空間Ｓ３、第４空間Ｓ４の温度を均一にする。これにより、温度分布の不均一によるバッテリモジュール６Ａの機能不全が防止される。

【0016】

電装ユニット６８や各バッテリモジュール６Ａの保守点検のために、バッテリケース６０が少なくとも部分的に取り外し可能に構成されるか、あるいは、蓋によって閉鎖される開口が形成される。

【0017】

図２と図３とは、図１に示すバッテリパック６の電動作業車両への基本的な搭載例を説明するための側面図である。この電動作業車両は、車体横断方向に間隔をあけて車体前後方向に延びた左フレーム２１と右フレーム２２と、左フレーム２１と右フレーム２２とを接続する少なくとも１つのクロスビーム２３とを含む車体フレーム２０を備えている。前輪ユニットを構成する左前輪１１Ｌと右前輪１１Ｒとは、車体フレーム２０の前部に配置されている。後輪ユニットを構成する左後輪１２Ｌと右後輪１２Ｒとは、車体フレーム２０の中央より後側に配置されている。以下において、特に区別する必要がない場合には、左前輪１１Ｌと右前輪１１Ｒとはその総称として前輪ユニット１１なる語句が使用され、左後輪１２Ｌと右後輪１２Ｒとはその総称として後輪ユニット１２なる語句が使用される。後車軸心Ｐｒは車体横断方向に延びている。

【0018】

バッテリパック６は、左フレーム２１と右フレーム２２との間で、車体フレーム２０の後半領域に配置されており、側方視で、バッテリパック６の前端が後車軸心Ｐｒより前方、ほぼ後輪ユニット１２の前端付近に位置している。バッテリパック６の後端は、ほぼ車体フレーム２０の後端に位置している。図３から明らかなように、バッテリパック６は、左フレーム２１と右フレーム２２との間にほぼぴったりと収まる幅を有し、等幅で車体前後方向に延びている。また、図２から明らかなように、バッテリパック６の前半部は、後輪ユニット１２の車軸空間に入り込んでいる。特に好ましいバッテリパック６の配置形態として、バッテリパック６の重心が、車体前後方向中心線上で、かつ車体前後方向で後車軸心から後輪１２の距離内に入っていることである。これにより、バッテリパック６の重量が、車体の安定性に貢献する。

【0019】

さらに、このバッテリパック６は、前ケース部６１に対して後ケース部６２が上下方向で上側にずれた形状である。したがって、バッテリパック６の後ケース部６２の対地高さＨｂは、バッテリパック６の前ケース部６１の対地高さＨｆより高くなっている。図２で示された例では、前ケース部６１の対地高さＨｆは、後輪ユニット１２の後車軸ケース３１の下端の対地高さとほぼ同じである。バッテリパック６の後ケース部６２の対地高さＨｂは、後車軸ケース３１の対地高さより高く、後車軸心Ｐｒの対地高さとほぼ同じである。バッテリパック６を支持している部分の車体フレーム２０の最低対地高さは、バッテリパック６の最低対地高さにほぼ一致している。前ケース部６１の対地高さＨｆが、低く設定されていることで、バッテリパック６の重心が低くなり、走行安定性が良好となる。また、後ケース部６２の対地高さＨｂが高く設定されていることで、登坂走行時や悪路走行時に、バッテリパック６または車体フレーム２０の後端が地面や石に接触する可能性が低い。

【0020】

左後輪１２Ｌに回転動力を伝達する左モータ４Ｌは、バッテリパックの前ケース部６１付近で左後輪１２Ｌの周辺に配置されている。右後輪１２Ｒに回転動力を伝達する右モータ４Ｒは、後ケース部６２付近で右後輪１２Ｒの周辺に配置されている。左モータ４Ｌと右後輪１２Ｒとは左右対称の位置に配置されている。左モータ４Ｌ及び右モータ４Ｒの配置スペースを作り出すために、前ケース部６１の第１空間Ｓ１を覆っている部分を凹ませてもよい。左モータ４Ｌ及び右モータの上方には、運転座席１６が配置され、空間が有効に利用されている。

【0021】

さらなる空間の有効利用のため、図１で例示されたバッテリパック６では、バッテリパック６の前側直方体部６Ｆは、その右上部と左上部が欠如されたような形態で、車体前後方向に延びる凸状の中央部６Ｆｃが作り出されている。このことから、中央部６Ｆｃの左右には、空間が生まれる。前側直方体部６Ｆの中央部６Ｆｃの左側の空間に左モータ４Ｌが入り込むとともに、中央部６Ｆｃの右側の空間に右モータ４Ｒが入り込んでいる。

【0022】

次に、図面を用いて、バッテリパックが搭載される電動作業車両の具体的な実施形態の１つを説明する。図４は、電動作業車両の一例である乗用電動草刈機の側面図であり、図５は乗用電動草刈機の平面図である。

【0023】

図４と図５に示されているように、乗用電動草刈機（以下単に草刈機と称する）は、車体１０を備えており、車体１０は、左前輪１１Ｌと右前輪１１Ｒとからなるキャスタタイプの前輪ユニット１１と、回転駆動される左後輪１２Ｌと右後輪１２Ｒとからなる後輪ユニット１２とによって対地支持されている。車体１０は、ベースフレームとして車体フレーム２０を有している。車体フレーム２０は、左フレーム２１と、右フレーム２２と、左フレーム２１と右フレーム２２を連結するクロスビーム２３とからなる。前輪ユニット１１と後輪ユニット１２との間で、モーアユニット１３がリンク機構１４を介し車体フレーム２０から吊り下げられている。モーアユニット１３には、ブレード伝動機構１３１と、このブレード伝動機構１３１によって回転するブレード１３２が備えられている。車体１０の車体前後方向中央領域に運転座席１６が配置されている。バッテリパック６の基本構造と車体フレーム２０における基本配置は、図１と図２とを用いて説明した内容が採用されている。

【0024】

図６は、車体フレーム２０と、バッテリパック６と、後輪ユニット１２の駆動機構とを示す斜視図である。後輪ユニット１２に回転動力を供給する駆動機構は、モータ４とトランスミッションケース３０と、後車軸ケース３１とを備えている。図６に示されているように、左フレーム２１及び右フレーム２２は、中間領域から上下に分岐し後領域で再び連結している。つまり、左フレーム２１は、後半分領域で、上フレーム部２１ａと下フレーム部２１ｂとを含んでいる。同様に、右フレーム２２は、後半分領域で、上フレーム部２２ａと下フレーム部２２ｂとを含んでいる。側面視で、左フレーム２１の上フレーム部２１ａと下フレーム部２１ｂとの間の領域に左トランスミッションケース３０Ｌが配置され、右フレーム２２の上フレーム部２２ａと下フレーム部２２ｂとの間の領域に右トランスミッションケース３０Ｒが配置されている。左トランスミッションケース３０Ｌには左後車軸ケース３１Ｌがつながっており、この左後車軸ケース３１Ｌに左後輪１２Ｌが支持されている。右トランスミッションケース３０Ｒには右後車軸ケース３１Ｒがつながっており、この右後車軸ケース３１Ｒに右後輪１２Ｒが支持されている。左後車軸ケース３１Ｌは、左後輪１２Ｌの左後車軸４１を内装して軸受け支持する筒状体であり、その外形は円錐台形状である。同様に、右後車軸ケース３１Ｒは、右後輪１２Ｒの右後車軸４２を内装して軸受け支持する筒状体であり、その外形は円錐台形状である。バッテリパック６は、バッテリパック６の重心が、平面視において、車体前後方向中心線上にほぼ位置しており、かつ後車軸心Ｐｒから前側および後側で後輪半径の長さ内に入るように配置されている。

【0025】

左トランスミッションケース３０Ｌは、左後車軸ケース３１Ｌの中心軸心でもある後車軸心Ｐｒに直交するように左後車軸ケース３１Ｌから車体前後方向前方に延びた中空体であり、その内部にギヤ伝動機構からなる左トランスミッションが内装されている。左トランスミッションケース３０Ｌの動力入力部３２ｆに左モータ４Ｌの装着面が形成されている。同様に、右後車軸ケース３１Ｒの中心軸心でもある後車軸心Ｐｒに直交するように右後車軸ケース３１Ｒから車体前後方向前方に延びた中空体であり、その内部にギヤ伝動機構からなる右トランスミッションが内装されている。ギヤ伝動機構は、一般的には、入力動力を減速するが、増速であってもよいし、増減速なしでもよい。右トランスミッションの動力入力部３２ｆに右モータ４Ｒの装着面が形成されている。この実施形態では、左トランスミッションケース３０Ｌと左後車軸ケース３１Ｌとは一体的に構成され、右トランスミッションケース３０Ｒと右後車軸ケース３１Ｒとは一体的に構成されている。なお、左トランスミッション及び右トランスミッションとして、ギヤ伝動機構に代えて、チェーン電動機構や伝動軸機構などを採用してもよい。

【0026】

左モータ４Ｌと右モータ４Ｒとに対する変速操作は、運転座席１６の両側に配置された、左右一対の変速レバー１８（図４及び図５参照）によって行われる。変速レバー１８を前後中立位置に保持すると対応するモータ４は停止状態となり、変速レバー１８を中立位置から前方に操作することで対応するモータ４が正転駆動して前進変速が実現し、後方に操作することで対応するモータ４が後転駆動して後進変速が実現する。左右一対の変速レバー１８の独立した操作により、左モータ４Ｌと右モータ４Ｒとはそれぞれ独立して可変速駆動制御される。例えば、左右一対の変速レバー１８が中立位置から前方向でほぼ同一操作量で操作されると、左後輪１２Ｌと右後輪１２Ｒの両方がほぼ同じ速度で駆動され、車体１０が直進前進する。左右一対の変速レバー１８が中立位置から後方向でほぼ同一操作量で操作されると、左後輪１２Ｌと右後輪１２Ｒとがほぼ同じ速度で後進方向に駆動され、車体１０が直進後進する。さらに、左右一対の変速レバー１８が互いに異なる操作量で操作されると、左後輪１２Ｌと右後輪１２Ｒとが異なる速度で駆動され、車体１０が旋回する。その際、左後輪１２Ｌと右後輪１２Ｒのいずれか一方を零速に近い低速にさせ、他方を高速で前進側あるいは後進側に操作することで小回り旋回させることができる。さらには、左後輪１２Ｌと右後輪１２Ｒとを互いに逆方向に駆動することで、車体１０を後輪ユニット１２のほぼ中央部を旋回中心としてスピンターンさせることもできる。

【0027】

以下、図６、図７、図８、図９を用いて、バッテリパック６を説明する。バッテリパック６は、バッテリケース６０に収納された複数のバッテリモジュール６Ａを備えている。
なお、図１と図２と図３とを用いたバッテリパック６の基本的構成の説明では、バッテリケース６０とバッテリモジュール６Ａとを一体化したものとしてバッテリパック６を取り扱っており、バッテリパック６の前半分が前側直方体部６Ｆと定義され、バッテリパック６の後半分が後側直方体部６Ｂと定義されていた。さらに、前側直方体部６Ｆの上半分には、凸状の中央部６Ｆｃが形成され、その中央部６Ｆｃの左側の空間に左モータ４Ｌが配置され、中央部６Ｆｃの右側の空間に右モータ４Ｒが入り込んでいる。このような配置構造は、この実施形態でも採用されている。但し、ここでのバッテリパック６の説明では、本来別体であるバッテリケース６０とバッテリモジュール６Ａとは、それぞれの構造が別個に説明される。

【0028】

バッテリケース６０は、上下２つ割れの成形品であり、上ケース６０ａと、下ケース６０ｂとからなる。しかしながら、内部構造の説明を容易にするため、バッテリケース６０を、前ケース部６１と、後ケース部６２とに区分けして説明する。

【0029】

前ケース部６１は、直方体から、左上部と右上方を凹ませることで、凸状の中央部６１１が上部に形成された立体である。言い換えると、中央部６１１の機体横断方向で両側には、左モータ４Ｌと右モータ４Ｒとが入り込むモータ収納空間が形成されるように、機体横断方向の長さが短くなっている。後ケース部６２は、前ケース部６１と前後方向で接続した直方体である。前ケース部６１と後ケース部６２とは、後ケース部６２が上方にずれた姿勢で接続しており、バッテリケース６０は、前側と後側とで上下の段差をもった立体形状である。なお、中央部６１１は、前ケース部６１と後ケース部６２との接続領域で左右及び上方に拡大した拡大部６１２を有しており、この拡大部６１２においてその内部空間が拡張されている。

【0030】

後ケース部６２は、前ケース部６１と同じ横幅（車体横断方向長さ）を有する直方体形状である。後ケース部６２は、前ケース部６１に対して上方にずれており、これにより、バッテリケース６０は、前ケース部６１と後ケース部６２との間で段差を有する段差立方体形状となっている。

【0031】

図８と図９とに示すように、上ケース６０ａと下ケース６０ｂとに分割されるバッテリケース６０の内部には、前ケース部６１と後ケース部６２とにわたって内部を上下に二分する水平仕切り壁６３が設けられている。この水平仕切り壁６３によって、前ケース部６１の内部は上側の第１空間Ｓ１と下側の第２空間Ｓ２とに区分けされ、後ケース部６２の内部は上側の第３空間Ｓ３と下側の第４空間Ｓ４とに区分けされる。水平仕切り壁６３は板材であり、折り曲げ加工を通じてバッテリケース６０と同様な上下段差を有するように成形され、第２空間Ｓ２と第３空間Ｓ３と第４空間Ｓ４とがほぼ同一な形状及び体積となっている。第１空間Ｓ１は、幅と高さが他の空間より小さくなっている。第１空間Ｓ１と第３空間Ｓ３との間には垂直仕切り壁６４が設けられている。

【0032】

第２空間Ｓ２と第３空間Ｓ３と第４空間Ｓ４のそれぞれには、同じ仕様のバッテリモジュール６Ａが収納されている。図９に示すように、バッテリモジュール６Ａは縦寸法と横寸法とに比べて高さが低い長方体である。このバッテリモジュール６Ａの内部に、多数のバッテリセル６ａが収納されている。

【0033】

第１空間Ｓ１には、バッテリモジュール６Ａと外部とを接続する電力線に設けられたリレーやフューズなどからなる電装ユニット６８が収納される。垂直仕切り壁６４には、第１空間Ｓ１の空気を吸引して第３空間Ｓ３に送り込む循環ファン６９が装着されている。
循環ファン６９の電気系は電装ユニット６８に組み込まれている。水平仕切り壁６３はその前端６３ａと前ケース部６１との間に前端隙間Ｇ１が形成されており、その後端６３ｂと後ケース部６２との間に後端隙間Ｇ２が形成されている。さらに、バッテリケース６０は、その内部空間に外部から草や塵が入り込まない程度、または、内部空間と外部との間での空気流通が抑制される程度の密閉構造を有する。これにより、バッテリケース６０の内部には、循環ファン６９から出て、第３空間Ｓ３、第４空間Ｓ４、第２空間Ｓ２を通り抜けて第１空間Ｓ１に達し、循環ファン６９に戻る循環空気流路（図８において矢印で示されている）が形成される。この循環空気流路を流れる循環空気によって、バッテリケース６０の４つの空間の温度が均等化される。また、電装ユニット６８は、そのような循環空気によって冷却される。この冷却効果を高めるため、部分的にしか図示されていないが、バッテリケース６０の壁面にはフィン６０ｆが形成されている。フィン６０ｆはバッテリケース６０の内壁面または外壁面あるいはその両方に形成可能である。

【0034】

前ケース部６１の上壁には、電装ユニット６８の保守点検のための開口が設けられており、通常は、蓋６１３によって閉鎖されている。

【0035】

図４に示すように、この実施形態では、作業装置としてのモーアユニット１３に動力を与える作業用モータ４Ｗがモーアユニット１３の後部に配置され、作業用モータ４Ｗからの動力がベルトを介してブレード伝動機構１３１に伝達される。これに代えて、バッテリパック６の前側に、作業用モータ４Ｗを配置することできる。その際には、作業用モータ４Ｗからの出力軸と中継軸とを含むＰＴＯ軸が車体前後方向で前方に延設され、このＰＴＯ軸を介して作業用モータ４Ｗからの動力がモーアユニット１３のブレード伝動機構１３１に伝達される。

【産業上の利用可能性】

【0036】

本発明は、電動草刈機、電動田植機、電動トラクタなどの電動作業車両に搭載されるバッテリパック、及びそのような電動作業車両に適用することができる。

【符号の説明】

【0037】

４ ：モータ
４Ｌ ：左モータ
４Ｒ ：右モータ
１０ ：車体
１１ ：前輪ユニット
１２Ｌ ：左後輪
１２Ｒ ：右後輪
１３ ：モーアユニット
２０ ：車体フレーム
２１ ：左フレーム
２２ ：右フレーム
３０Ｌ ：左トランスミッションケース
３０Ｒ ：右トランスミッションケース
３１Ｌ ：左後車軸ケース
３１Ｒ ：右後車軸ケース
６ ：バッテリパック
６Ｂ ：後側直方体部
６Ｆ ：前側直方体部
６Ｆｃ ：中央部
６Ａ ：バッテリモジュール
６ａ ：バッテリセル
６０ ：バッテリケース
６０ａ ：上ケース
６０ｂ ：下ケース
６０ｆ ：フィン
６１１ ：中央部
６１２ ：拡大部
６１３ ：蓋
６１ ：前ケース部
６２ ：後ケース部
６３ ：水平仕切り壁
６４ ：垂直仕切り壁
６８ ：電装ユニット
６９ ：循環ファン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】