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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023095310
(43)【公開日】2023-07-06
(54)【発明の名称】電動作業機械
(51)【国際特許分類】
   B60K 1/04 20190101AFI20230629BHJP
   H01M 50/249 20210101ALI20230629BHJP
   H01M 50/289 20210101ALI20230629BHJP
   H01M 50/264 20210101ALI20230629BHJP
   H01M 50/242 20210101ALI20230629BHJP
   E02F 9/00 20060101ALI20230629BHJP
【FI】
B60K1/04 Z
H01M50/249
H01M50/289 101
H01M50/264
H01M50/242
E02F9/00 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021211123
(22)【出願日】2021-12-24
(71)【出願人】
【識別番号】000001236
【氏名又は名称】株式会社小松製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】曽我 将孝
【テーマコード(参考)】
3D235
5H040
【Fターム(参考)】
3D235AA19
3D235BB32
3D235CC14
3D235DD32
3D235EE03
3D235EE13
3D235EE20
3D235EE63
5H040AA07
5H040AS06
5H040AY10
5H040CC23
5H040CC34
5H040CC59
5H040NN01
5H040NN03
(57)【要約】
【課題】バッテリの傾きを抑制できる電動作業機械を提供する。
【解決手段】バッテリフレーム31は、第1ダンパマウント40Fにより支持される第1ブラケット33aFと、第2ダンパマウント40Sにより支持される第2ブラケット33aSとを有している。バッテリフレーム31は、互いに対向する第1面FSおよび第2面SSを有している。第1ブラケット33aFは第1面FSに配置され、第2ブラケット33aSは第2面SSに配置されている。
【選択図】図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1減衰部材および第2減衰部材と、
前記第1減衰部材により支持される第1ブラケットと、前記第2減衰部材により支持される第2ブラケットとを有するバッテリフレームと、を備え、
前記バッテリフレームは、互いに対向する第1面および第2面を有し、
前記第1ブラケットは前記第1面に配置され、前記第2ブラケットは前記第2面に配置される、電動作業機械。
【請求項2】
前記第1ブラケットは前記第2面とは反対側に突き出し、前記第2ブラケットは前記第1面とは反対側に突き出している、請求項1に記載の電動作業機械。
【請求項3】
前記第1ブラケットと前記第2ブラケットとは、互いに異なる高さ位置に配置されている、請求項1に記載の電動作業機械。
【請求項4】
前記バッテリフレームの重心は、前記第1ブラケットが前記バッテリフレームに取り付けられる第1取付領域と前記第2ブラケットが前記バッテリフレームに取り付けられる第2取付領域とに挟まれる領域内に位置している、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電動作業機械。
【請求項5】
第3減衰部材をさらに備え、
前記バッテリフレームは、前記第3減衰部材により支持される第3ブラケットをさらに有し、
前記第3ブラケットは、前記第1ブラケットまたは前記第2ブラケットと同じ面に配置されている、請求項1に記載の電動作業機械。
【請求項6】
前記第3ブラケットは、前記第1ブラケットまたは前記第2ブラケットの真下または真上に配置されている、請求項5に記載の電動作業機械。
【請求項7】
上下方向に積層された複数のフレーム板と、
上下方向に積層された前記複数のフレーム板に取り付けられた支柱と、をさらに備える、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の電動作業機械。
【請求項8】
前記支柱は、下部と、前記下部の上方に位置する上部とを有し、
前記下部の径は前記上部の径よりも大きい、請求項7に記載の電動作業機械。
【請求項9】
前記バッテリフレームは、複数のバッテリパックと、前記複数のバッテリパックの周囲を取り囲んで固定する枠とを有する、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の電動作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、電動作業機械に関する。
【背景技術】
【0002】
電動式油圧ショベルにおいて、弾性マウントを介在してバッテリを機体フレームに支持する構成が、たとえば特開2021-80691号公報(特許文献1)に開示されている。特許文献1においては、機体フレーム上に棚が設置され、棚を構成する棚板上に弾性マウントと支持板とを介在してバッテリが支持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2021-80691号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1におけるバッテリの支持構造では、作業機械に加速度が作用した場合に、バッテリの前後左右への傾き(倒れ)が生じやすい。バッテリの傾きが大きくなると、バッテリが周囲の部品(ハーネス、配管など)に干渉するおそれがある。このためバッテリの前後左右におけるスペースを大きく確保する必要があり、空間の利用効率が悪くなる。またバッテリの傾きが大きくなると、弾性マウントに大きな偏荷重が作用し、弾性マウントのストロークが大きくなる。さらにバッテリの傾きが大きくなると、機体フレームが揺動し、オペレータによる操作の官能面が悪化する。
【0005】
本開示の目的は、バッテリの傾きを抑制できる電動作業機械を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の電動作業機械は、第1減衰部材および第2減衰部材と、バッテリフレームとを備えている。バッテリフレームは、第1減衰部材により支持される第1ブラケットと、第2減衰部材により支持される第2ブラケットとを有している。バッテリフレームは、互いに対向する第1面および第2面を有している。第1ブラケットは第1面に配置され、第2ブラケットは第2面に配置されている。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、バッテリの傾きを抑制できる電動作業機械を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】本開示の一実施形態における電動ショベルの構成を概略的に示す斜視図である。
図2図1に示す電動ショベルにおけるバッテリ構造体と旋回フレームとの構成を示す斜視図である。
図3図2に示すバッテリ構造体の分解斜視図である。
図4図2に示すバッテリ構造体の構成を示す後面図である。
図5】バッテリフレームにおけるブラケットの配置の第1の例を示す側面図(A)および平面図(B)である。
図6】バッテリフレームにおけるブラケットの配置の第2の例を示す側面図である。
図7】バッテリフレームにおけるブラケットの配置の第3の例を示す前面図である。
図8】比較例におけるバッテリの支持構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本開示の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
明細書および図面において、同一の構成要素または対応する構成要素には、同一の符号を付し、重複する説明を繰り返さない。また、図面では、説明の便宜上、構成を省略または簡略化している場合もある。また、実施の形態と変形例との少なくとも一部は、互いに任意に組み合わされてもよい。
【0010】
以下の説明において、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」とは、図1に示す運転室4内の運転席4Sに着座したオペレータを基準とした方向である。また電動作業機械100は、電動ショベルであってもよく、電動ホイールローダであってもよい。電動作業機械100は、駆動源として電動モータを有する電動式作業機械であってもよく、駆動源としてエンジンおよび電動モータを有するハイブリッド式作業機械であってもよい。また電動作業機械100は、電動モータの駆動力により油圧アクチュエータを作動させるタイプであってもよく、電動モータの駆動力により電動アクチュエータを作動させるタイプであってもよい。
【0011】
<電動ショベルの構成>
まず本実施形態の電動作業機械の一例として電動ショベルの構成を図1を用いて説明する。
【0012】
図1は、本開示の一実施形態における電動ショベルの構成を概略的に示す斜視図である。図1に示されるように、電動ショベル100は、本体1と、油圧により作動する作業機2とを有している。本体1は、旋回体3と、走行体5とを有している。
【0013】
走行体5は、一対の履帯5Crと、走行モータ5Mとを有している。電動ショベル100は、履帯5Crの回転により走行可能である。走行モータ5Mは、走行体5の駆動源として設けられている。走行モータ5Mは、油圧により作動する油圧モータである。なお、走行体5は車輪(タイヤ)を有していてもよい。
【0014】
旋回体3は、走行体5の上に配置され、かつ走行体5により支持されている。旋回体3は、旋回モータ(図示せず)により旋回軸RXを中心として走行体5に対して旋回可能である。旋回モータは、油圧により作動する油圧モータである。旋回軸RXは、旋回体3の旋回中心となる仮想の直線である。なお走行モータ5Mあるいは旋回モータは電動モータであってもよい。
【0015】
旋回体3は、運転室4(キャブ)を有している。運転室4内には、オペレータが着座する運転席4Sが設けられている。オペレータ(乗員)は、運転室4に搭乗して、作業機2の操作、走行体5に対する旋回体3の旋回操作、および走行体5による電動ショベル100の走行操作が可能である。電動ショベル100は、遠隔操作されるものでもよい。
【0016】
作業機2は、旋回体3に支持されている。作業機2は、ブーム6と、アーム7と、バケット8とを有している。作業機2は、ブームシリンダ10と、アームシリンダ11と、バケットシリンダ12とをさらに有している。
【0017】
ブーム6は、本体1に回動可能に接続されている。具体的にはブーム6の基端部は、ブームフートピン13を支点として旋回体3に回動可能に接続されている。アーム7は、ブーム6に回動可能に接続されている。具体的にはアーム7の基端部は、ブームトップピン14を支点としてブーム6の先端部に回動可能に接続されている。バケット8は、アーム7に回転可能に接続されている。具体的にはバケット8の基端部は、アームトップピン15を支点としてアーム7の先端部に回動可能に接続されている。
【0018】
ブームシリンダ10の一端は旋回体3に接続され、他端はブーム6に接続されている。ブーム6は、ブームシリンダ10により本体1に対して駆動可能である。この駆動により、ブーム6は、ブームフートピン13を支点として旋回体3に対して上下方向に回動可能である。
【0019】
アームシリンダ11の一端はブーム6に接続され、他端はアーム7に接続されている。アーム7は、アームシリンダ11によりブーム6に対して駆動可能である。この駆動により、アーム7は、ブームトップピン14を支点としてブーム6に対して上下方向または前後方向に回動可能である。
【0020】
バケットシリンダ12の一端はアーム7に接続され、他端はバケットリンク17に接続されている。バケット8は、バケットシリンダ12によりアーム7に対して駆動可能である。この駆動により、バケット8は、アームトップピン15を支点としてアーム7に対して上下方向に回動可能である。
【0021】
ブームシリンダ10、アームシリンダ11およびバケットシリンダ12の各々は、油圧シリンダであり、油圧により駆動する。
【0022】
旋回体3は、外装カバー9を有している。外装カバー9は、機械室を覆っている。機械室には、バッテリ構造体30(図2)などが配置されている。
【0023】
<旋回フレームとバッテリ構造体との構成>
次に、図1に示す電動ショベル100における旋回フレーム20とバッテリ構造体30との構成について図2図4を用いて説明する。
【0024】
図2は、図1に示す電動ショベルにおけるバッテリ構造体と旋回フレームとの構成を示す斜視図である。図3は、図2に示すバッテリ構造体の分解斜視図である。図4は、図2に示すバッテリ構造体の構成を示す後面図である。
【0025】
図2に示されるように、旋回体3(図1)は、旋回フレーム20を有している。旋回フレーム20は、旋回軸RXを中心として走行体5(図1)に対して旋回する。旋回フレーム20は、センターフレームCFと、左デッキDLと、右デッキDRとを有している。センターフレームCFは、旋回フレーム20の左右方向におけるほぼ中央に位置している。左デッキDLは、センターフレームCFの左側に配置されている。右デッキDRは、センターフレームCFの右側に配置されている。
【0026】
旋回フレーム20は、底板BPと、1対のメインビームMBとを有している。1対のメインビームMBの一方および他方は、互いに左右方向に間隔を空けて対向するように配置されている。1対のメインビームMBの各々は、底板BPから上方へ突き出している。
【0027】
1対のメインビームMBの各々は、旋回フレーム20の左右方向の中央部にて前後方向に延びている。ここで中央部とは、旋回フレーム20のセンターフレームCFが配置されている領域を意味する。1対のメインビームMBの各々は、センターフレームCFに配置されている。1対のメインビームMBは、たとえば互いに平行である。1対のメインビームの各々は、センターフレームCFの最後端まで延びている。
【0028】
1対のメインビームMBは、作業機2(図1)を支持する。これによりセンターフレームCFは作業機2を支持している。1対のメインビームMBの各々は、貫通孔TH1、TH2を有している。貫通孔TH1には、ブームフートピン13が挿通されている。ブームフートピン13によりブーム6(図1)が1対のメインビームMBに回転可能に支持されている。
【0029】
貫通孔TH2には、ブームシリンダ10(図1)を支持するピン(図示せず)が挿通されている。このピンによりブームシリンダ10がメインビームMBに回転可能に支持されている。
【0030】
バッテリ構造体30は、旋回フレーム20の後端部に配置されている。バッテリ構造体30は、1対のメインビームMBの上端に配置されている。
【0031】
図3に示されるように、バッテリ構造体30は、バッテリフレーム31と、フレーム体35と、複数のダンパマウント(減衰部材)40とを有している。バッテリフレーム31は、少なくとも1つ(たとえば3個)のバッテリ組立体ASと、少なくとも1つ(たとえば2個)の枠34とを有している。
【0032】
バッテリ組立体ASは、少なくとも1つ(たとえば2個)のバッテリパック32と、少なくとも1つ(たとえば2個)のブラケット体33とを有している。2個のバッテリパック32は上下に積層されている。上下に積層された2個のバッテリパック32がたとえば2個のブラケット体33により互いに固定されている。
【0033】
2個のブラケット体33の一方は2個のバッテリパック32の前方に配置され、2個のブラケット体33の他方は2個のバッテリパック32の後方に配置されている。ブラケット体33は、下側のバッテリパック32および上側のバッテリパック32の各々に、たとえばボルトにより固定されている。
【0034】
バッテリパック32は、たとえば複数のバッテリモジュールを有している。複数のバッテリモジュールの各々は、たとえば複数のバッテリセル(単位バッテリ)を有している。複数のバッテリセルは、バッテリモジュール内において正極と負極とが交互に接続されている。
【0035】
ブラケット体33は、少なくとも1つ(たとえば2個)のブラケット33aと、支持板33bとを有している。支持板33bは、たとえば平板よりなっている。2個のブラケット33aの一方は支持板33bの長手方向の一方端部に配置され、2個のブラケット33aの他方は支持板33bの長手方向の他方端部に配置されている。2個のブラケット33aの各々は、たとえば溶接により支持板33bに固定されている。2個のブラケット33aの各々は、支持板33bから突き出している。2個のブラケット33aの各々は、ダンパマウント40に取り付けられる部分である。
【0036】
複数(たとえば3個)のバッテリ組立体ASが上下方向に積層されている。具体的には、最下段のバッテリ組立体ASと、中段のバッテリ組立体ASと、最上段のバッテリ組立体ASとの3個のバッテリ組立体ASが上下方向に積層されている。これによりバッテリ構造体30においては、たとえば6個のバッテリパック32が上下に積層されている。3個のバッテリ組立体ASの積層構造が、2つの枠34により固定されている。
【0037】
2つの枠34の各々は、たとえば矩形の枠形状を有している。2つの枠34の各々は、複数のバッテリ組立体ASの積層構造のたとえば左右方向の端部に取り付けられている。つまり2つの枠34の一方は複数のバッテリ組立体ASの積層構造の左右方向の一方端部に取り付けられ、2つの枠34の他方は複数のバッテリ組立体ASの積層構造の左右方向の他方端部に取り付けられている。
【0038】
2つの枠34の各々は、たとえば3個のバッテリ組立体ASの積層構造の周囲(前後上下)を取り囲んでいる。これにより2つの枠34は、3個のバッテリ組立体ASの積層構造に含まれる6個のバッテリパック32の周囲を取り囲んで固定している。枠34は、ブラケット33aおよび支持板33bの双方にたとえばボルトなどの締結部材により固定されている。
【0039】
複数のバッテリ組立体ASが2つの枠34によって固定された状態において、バッテリパック32の前方に位置する複数(たとえば6個)のブラケット33aは、支持板33bから前方に突き出している。バッテリパック32の前方に位置する複数のブラケット33aは、たとえば左右方向に2列で配置され、かつ各列毎に上下方向に3個ずつ配置されている。
【0040】
また複数のバッテリ組立体ASが2つの枠34によって固定された状態において、バッテリパック32の後方に位置する複数(たとえば6個)のブラケット33aは、支持板33bから後方に突き出している。バッテリパック32の後方に位置する複数のブラケット33aは、たとえば左右方向に2列で配置され、かつ各列毎に上下方向に3個ずつ配置されている。
【0041】
バッテリフレーム31は、複数(たとえば12個)のダンパマウント40を介在してフレーム体35に支持されている。フレーム体35は、前後1対のフレーム部材36a~36cと、取付フレーム38と、接続フレーム39とを有している。
【0042】
前後1対のフレーム部材36aの一方はバッテリフレーム31の前方に配置され、前後1対のフレーム部材36aの他方はバッテリフレーム31の後方に配置されている。前後1対のフレーム部材36aの各々は、支柱部PRaと、フレーム板FBaとを有している。フレーム板FBaは、たとえば平板形状を有している。支柱部PRaは、フレーム板FBaの上面から上方へ突き出す部分と、フレーム板FBaの下面から下方へ突き出す部分とを有している。支柱部PRaは、たとえば溶接によりフレーム板FBaに固定されている。支柱部PRaは、フレーム板FBaの長手方向の両端部の各々に設けられている。支柱部PRaは、たとえば柱形状(円柱形状、角柱形状など)を有していてもよく、内部が空洞の筒形状(円筒形状、角筒形状など)を有していてもよい。
【0043】
前後1対のフレーム部材36bの一方はバッテリフレーム31の前方に配置され、前後1対のフレーム部材36bの他方はバッテリフレーム31の後方に配置されている。前後1対のフレーム部材36bの各々は、支柱部PRbと、フレーム板FBbとを有している。フレーム板FBbは、たとえば平板形状を有している。支柱部PRbは、フレーム板FBbの上面から上方へ突き出している。支柱部PRbは、たとえば溶接によりフレーム板FBbに固定されている。支柱部PRbは、フレーム板FBbの長手方向の両端部の各々に設けられている。支柱部PRbは、たとえば柱形状(円柱形状、角柱形状など)を有していてもよく、内部が空洞の筒形状(円筒形状、角筒形状など)を有していてもよい。
【0044】
前後1対のフレーム部材36cの一方はバッテリフレーム31の前方に配置され、前後1対のフレーム部材36cの他方はバッテリフレーム31の後方に配置されている。前後1対のフレーム部材36cの各々は、支柱部PRcと、フレーム板FBcとを有している。フレーム板FBcは、たとえば平板形状を有している。支柱部PRcは、フレーム板FBcの上面から上方へ突き出している。支柱部PRcは、たとえば溶接によりフレーム板FBcに固定されている。支柱部PRcは、フレーム板FBcの長手方向の両端部の各々に設けられている。支柱部PRcは、たとえば柱形状(円柱形状、角柱形状など)を有していてもよく、内部が空洞の筒形状(円筒形状、角筒形状など)を有していてもよい。
【0045】
フレーム部材36aの上にフレーム部材36bが配置されている。フレーム部材36bの上にフレーム部材36cが配置されている。
【0046】
フレーム部材36aは、たとえばボルトなどの締結部材によりフレーム部材36bに固定されている。具体的には、フレーム部材36aにおける支柱部PRaの上端が、たとえばボルトなどの締結部材でフレーム部材36bのフレーム板FBbに固定されている。フレーム部材36aとフレーム部材36bとが相互に固定された状態において、フレーム部材36aにおける支柱部PRaの真上にフレーム部材36bにおける支柱部PRbが位置している。この状態において支柱部PRaと支柱部PRbとは、たとえば互いに同軸に配置されている。
【0047】
フレーム部材36bは、たとえばボルトなどの締結部材によりフレーム部材36cに固定されている。具体的には、フレーム部材36bにおける支柱部PRbの上端が、たとえばボルトなどの締結部材でフレーム部材36cのフレーム板FBcに固定されている。フレーム部材36bとフレーム部材36cとが相互に固定された状態において、フレーム部材36bにおける支柱部PRbの真上にフレーム部材36cにおける支柱部PRcが位置している。この状態において支柱部PRbと支柱部PRcとは、たとえば互いに同軸に配置されている。
【0048】
同軸に配置された支柱部PRa、PRb、PRcにより1つの支柱37(図2)が構成されている。フレーム体35は、少なくとも1つ(たとえば4個)の支柱37を有している。少なくとも1つの支柱37は、図2に示されるようにバッテリフレーム31の前方に配置された複数(たとえば2個)の支柱37(第1支柱)と、図4に示されるようにバッテリフレーム31の後方に配置された複数(たとえば2個)の支柱37(第2支柱)とを有している。
【0049】
図2に示されるように、バッテリフレーム31の前方に配置された複数(たとえば2個)の支柱37(第1支柱)の各々には、バッテリフレーム31の前方に配置されたフレーム板FBa、FBb、FBcの各々が取り付けられている。バッテリフレーム31の前方に配置された複数のフレーム板FBa、FBb、FBcは上下方向に積層されている。
【0050】
図4に示されるように、バッテリフレーム31の後方に配置された複数(たとえば2個)の支柱37(第2支柱)の各々には、バッテリフレーム31の後方に配置されたフレーム板FBa、FBb、FBcの各々が取り付けられている。バッテリフレーム31の後方に配置された複数のフレーム板FBa、FBb、FBcは上下方向に積層されている。
【0051】
図2および図4に示されるように、複数の支柱37の各々は、バッテリフレーム31の荷重を支え、バッテリフレーム31と他の構成部品との干渉を妨げ、かつ電動ショベル100が横転してもバッテリフレーム31に電動ショベル100の自重が作用しないようにする役割を有している。
【0052】
なお図4に示されるように、支柱37は、下部と、その下部の上方に位置する上部とを有している。具体的には、支柱部PRaを支柱37の下部とすると、支柱部PRb、PRcが支柱37の上部となる。また支柱部PRbを支柱37の下部とすると、支柱部PRcが支柱37の上部となる。
【0053】
支柱37の下部の径は、支柱37の上部の径よりも大きい。具体的には、支柱部PRaの径D1は、支柱部PRbの径D2および支柱部PRcの径D3よりも大きい。また支柱部PRbの径D2は支柱部PRcの径D3よりも大きい。
【0054】
図3に示されるように、フレーム部材36a、36b、36cの組立体は、バッテリフレーム31の前方と後方との各々に配置されている。バッテリフレーム31の前方に配置されたフレーム部材36a、36b、36cの組立体とバッテリフレーム31の後方に配置されたフレーム部材36a、36b、36cの組立体とは、取付フレーム38と接続フレーム39とにより互いに接続されている。
【0055】
取付フレーム38は、バッテリフレーム31の下方に配置されている。取付フレーム38は、バッテリフレーム31の前方に配置されたフレーム部材36aとバッテリフレーム31の後方に配置されたフレーム部材36aとの双方に、たとえばボルトなどの締結部材により取り付けられている。具体的には取付フレーム38は、バッテリフレーム31の前方に配置されたフレーム部材36aのフレーム板FBaとバッテリフレーム31の後方に配置されたフレーム部材36aのフレーム板FBaとの双方に取り付けられている。
【0056】
接続フレーム39は、バッテリフレーム31の上方に配置されている。接続フレーム39は、バッテリフレーム31の前方に配置されたフレーム部材36cとバッテリフレーム31の後方に配置されたフレーム部材36cとの双方に、たとえばボルトなどの締結部材により固定されている。具体的には接続フレーム39は、バッテリフレーム31の前方に配置されたフレーム部材36cの支柱部PRcとバッテリフレーム31の後方に配置されたフレーム部材36cの支柱部PRcとの各々に固定されている。
【0057】
バッテリフレーム31は、複数(たとえば12個)のダンパマウント40を介在してフレーム体35に支持されている。ダンパマウント40は、たとえば振動、衝撃などを減衰させることにより、振動、衝撃などがフレーム体35からバッテリフレーム31へ伝わることを抑制する。
【0058】
ダンパマウント40は、弾性材料(たとえばゴム)よりなっていてもよく、弾性部材(たとえばコイルスプリング)よりなっていてもよく、また粘性流体(たとえばシリコンオイル)を封入したものであってもよい。またダンパマウント40は、たとえば弾性材料と、弾性部材と、粘性流体を封入した構成との任意の組み合わせにより構成されていてもよい。
【0059】
複数のダンパマウント40は、バッテリフレーム31の前方に位置する複数(たとえば6個)のダンパマウント40と、バッテリフレーム31の後方に位置する複数(たとえば6個)のダンパマウント40とを有している。バッテリフレーム31の前方に位置する6個のダンパマウント40の各々は、バッテリパック32の前方に位置するフレーム板FBa、FBb、FBcの各々とブラケット33aとの間に配置されている。バッテリフレーム31の後方に位置する6個のダンパマウント40の各々は、バッテリパック32の後方に位置するフレーム板FBa、FBb、FBcの各々とブラケット33aとの間に配置されている。
【0060】
ダンパマウント40は、フレーム板FBa、FBb、FBcの各々の貫通孔に挿入されたうえでフレーム板FBa、FBb、FBcの各々にたとえばボルトなどの締結部材により固定されることでフレーム板FBa、FBb、FBcの各々に支持されている。フレーム板FBa、FBb、FBcの各々から上方へ突き出したダンパマウント40の部分がブラケット33aの下面に固定されている。ダンパマウント40は、たとえばボルトなどの締結部材によりブラケット33aに固定されている。
【0061】
<ブラケット33aの配置>
次に、ブラケット33aの配置について図2図4図7を用いて説明する。
【0062】
図5は、バッテリフレームにおけるブラケットの配置の第1の例を示す側面図(A)および平面図(B)である。図6は、バッテリフレームにおけるブラケットの配置の第2の例を示す側面図である。図7は、バッテリフレームにおけるブラケットの配置の第3の例を示す前面図である。
【0063】
図5(A)、(B)に示されるように、第1ブラケット33aFおよび第2ブラケット33aSは、バッテリフレーム31の互いに反対側の面に配置されている。この場合、バッテリフレーム31の第1面FS側に第1ブラケット33aFが配置されるとすれば、バッテリフレーム31の第2面SS側に第2ブラケット33aSが配置される。
【0064】
第1面FSがバッテリフレーム31の前面であり、第2面がバッテリフレーム31の後面であってもよい。また第1面FSがバッテリフレーム31の後面であり、第2面がバッテリフレーム31の前面であってもよい。
【0065】
また第1面FSがバッテリフレーム31の右側面であり、第2面SSがバッテリフレーム31の左側面であってもよい。また第1面FSがバッテリフレーム31の左側面であり、第2面SSがバッテリフレーム31の右側面であってもよい。
【0066】
図5(A)、(B)に示されるように、互いに反対側の面に配置された第1ブラケット33aFと第2ブラケット33aSとは、互いに異なる高さ位置に配置されていてもよい。第1ブラケット33aFは、第2ブラケット33aSよりも上下方向において低い位置に配置されている。
【0067】
図2および図4に示されるように、最下段に位置するバッテリ組立体ASのブラケット33aが第1ブラケット33aFに対応する場合、中段または最上段のバッテリ組立体ASのブラケット33aが第2ブラケット33aSに対応する。また中段のバッテリ組立体ASのブラケット33aが第1ブラケット33aFに対応する場合、最上段のバッテリ組立体ASのブラケット33aが第2ブラケット33aSに対応する。
【0068】
ここで第1ブラケット33aFの高さ位置は、図5(A)に示されるように、第1ダンパマウント40F(第1減衰部材)が取り付けられる第1ブラケット33aFの部分(たとえば下面)の高さ位置H1である。また第2ブラケット33aSの高さ位置は、第2ダンパマウント40S(第2減衰部材)が取り付けられる第2ブラケット33aSの部分(たとえば下面)の高さ位置H2である。このため高さ位置H1が高さ位置H2よりも低い状態が、第1ブラケット33aFの高さ位置が第2ブラケット33aSの高さ位置よりも低い状態となる。
【0069】
バッテリフレーム31の第1面FSに配置されたブラケット33aは第1面FSに対して第2面SSとは反対側に突き出し、バッテリフレーム31の第2面SSに配置されたブラケット33aは第2面SSに対して第1面FSとは反対側に突き出している。具体的には、バッテリフレーム31の前面に配置されたブラケット33aは、バッテリフレーム31の前面から後面とは反対側の前方に突き出している。またバッテリフレーム31の後面に配置されたブラケット33aは、バッテリフレーム31の後面から前面とは反対側の後方に突き出している。
【0070】
図5(A)、(B)に示されるように、バッテリフレーム31の重心GPは、第1ブラケット33aFがバッテリフレーム31に取り付けられる第1取付領域AR1と第2ブラケット33aSがバッテリフレーム31に取り付けられる第2取付領域AR2とに挟まれる領域(図中ハッチング領域)R1内に位置していることが好ましい。
【0071】
第1取付領域AR1および第2取付領域AR2の各々は、図5(A)に示される側面視または前面視(または後面視)においてはブラケット33aが支持板33bに取り付けられる上下方向の領域を意味する。また第1取付領域AR1および第2取付領域AR2の各々は、図5(B)に示される平面視においてはブラケット33aが支持板33bに取り付けられる左右方向または前後方向の領域を意味する。
【0072】
図6に示されるように、第3ブラケット33aTが、第1ブラケット33aFまたは第2ブラケット33aSと同じ面に配置されていてもよい。たとえば第1面FSに第1ブラケット33aFが配置され、第2面SSに第2ブラケット33aSが配置された状態で、第3ブラケット33aTが第1ブラケット33aFと同じ面(第1面FS)に配置されてもよい。
【0073】
この場合、第3ブラケット33aTが配置される高さ位置(たとえばH1)は、第1ブラケット33aFが配置される高さ位置(たとえばH2)よりも下の高さ位置であってもよい。また第3ブラケット33aTが配置される高さ位置は、第1ブラケット33aFが配置される高さ位置よりも上の高さ位置であってもよい。また第3ブラケット33aTは、第1ブラケット33aFと同じ高さ位置であってもよい。また第2ブラケット33aSは、第1ブラケット33aFと同じ高さ位置(たとえばH2)であってもよい。
【0074】
なお第3ブラケット33aTは、第3ダンパマウント40T(第3減衰部材)を介在してフレーム体35に支持されている。第3ブラケット33aTの高さ位置は、第3ダンパマウント40Tが取り付けられる第3ブラケット33aTの部分(たとえば下面)の高さ位置である。
【0075】
図7に示されるように、第3ブラケット33aTは、第1ブラケット33aFまたは第2ブラケット33aSの真下または真上に配置されてもよい。第3ブラケット33aTが第1ブラケット33aFと同じ面(第1面FS)に配置される場合、第3ブラケット33aTは第1ブラケット33aFの真下または真上に配置されてもよい。また第3ブラケット33aTが第2ブラケット33aSと同じ面(第2面SS)に配置される場合、第3ブラケット33aTは第2ブラケット33aSの真下または真上に配置されてもよい。
【0076】
なお第1面FSに第1ブラケット33aFが配置され、第2面SSに第2ブラケット33aSが配置された状態で、第1面FSおよび第2面SSとは別の第3面に他のブラケットが配置されていてもよい。第3面に配置される他のブラケットは、単一のブラケットであってもよく、複数のブラケットであってもよい。また第3面に配置される他のブラケットは、ダンパマウント(減衰部材)を介在してフレーム体35に支持されている。
【0077】
<効果>
次に、本実施形態の効果について図8に示す比較例と対比して説明する。
【0078】
図8に示されるように、比較例では、複数のダンパマウント40がバッテリフレーム31の下方に配置されている。このような比較例の構成では、電動作業機械100に加速度が作用した場合に、図中破線で示すようにバッテリフレーム31の前後左右への傾き(倒れ)が生じやすい。バッテリフレーム31の傾きが大きいと、バッテリフレーム31が周囲の部品(ハーネス、配管など)に干渉するおそれがある。このためバッテリフレーム31の前後左右におけるスペースを大きく確保する必要がある。具体的には、少なくとも図中に示す寸法X1より大きいスペースを確保する必要がある。これにより空間の利用効率が悪くなる。
【0079】
またバッテリフレーム31の傾きが大きくなると、ダンパマウント40に大きな偏荷重が作用し、ダンパマウント40のストロークZ1が大きくなる。さらにバッテリフレーム31の傾きが大きくなると、旋回フレーム20が揺動し、オペレータによる操作の官能面が悪化する。
【0080】
これに対して本実施形態によれば図5(A)、(B)に示されるように、第1ブラケット33aFは第1面FSに取り付けられ、第2ブラケット33aSは第2面SSに取り付けられている。これによりバッテリフレーム31を互いに対向する第1面FSおよび第2面SSの両面で支持することができるため、バッテリフレーム31の傾きを抑制することが可能となる。
【0081】
また本実施形態によれば図5(A)、(B)に示されるように、第1ブラケット33aFは第2面SSとは反対側に突き出し、第2ブラケット33aSは第1面FSとは反対側に突き出している。これにより第1ブラケット33aFおよび第2ブラケット33aSのそれぞれの突き出した部分を第1ダンパマウント40Fおよび第2ダンパマウント40Sにより支持することができる。
【0082】
また本実施形態においては図5(A)に示されるように、第1ブラケット33aFと第2ブラケット33aSとは、互いに異なる高さ位置に配置されている。これにより互いに異なる高さ位置でバッテリフレーム31が支持されることになるため、バッテリフレーム31の傾きをより抑制することが可能となる。
【0083】
また本実施形態によれば図5(A)、(B)に示されるように、バッテリフレーム31の重心GPは、第1ブラケット33aFがバッテリフレーム31に取り付けられる第1取付領域AR1と第2ブラケット33aSがバッテリフレーム31に取り付けられる第2取付領域AR2とに挟まれる領域(ハッチング領域)R1内に位置している。これによりバッテリフレーム31の傾きをさらに抑制することができる。
【0084】
また本実施形態によれば図6に示されるように、第3ブラケット33aTが第1ブラケット33aFまたは第2ブラケット33aSと同じ面に配置されている。これによりバッテリフレーム31が同一面の複数箇所で支持されるため、バッテリフレーム31の傾きをさらに抑制することができる。
【0085】
また本実施形態によれば図7に示されるように、第3ブラケット33aTは、第1ブラケット33aFまたは第2ブラケット33aSの真下または真上に配置されている。これによりバッテリフレーム31の傾きをさらに抑制することができる。
【0086】
また本実施形態によれば図4に示されるように、支柱37は、上下方向に積層された複数のフレーム板FBa、FBb、FBcを連結している。これにより複数のフレーム板FBa、FBb、FBcの各々に作用するバッテリフレーム31の荷重を支柱37で受けることができる。
【0087】
また本実施形態によれば図4に示されるように、支柱37の下部の径は、支柱37の上部の径よりも大きい。具体的には、支柱部PRaの径D1は、支柱部PRbの径D2および支柱部PRcの径D3よりも大きい。また支柱部PRbの径D2は支柱部PRcの径D3よりも大きい。支柱37の下部の径が支柱37の上部の径よりも大きいことにより、支柱37によるバッテリ構造体30の支持が安定する。
【0088】
また本実施形態によれば図3に示されるように、バッテリフレーム31は、複数のバッテリパック32と、複数のバッテリパック32の周囲を取り囲んで固定する枠34とを有する。これにより複数のバッテリパック32を枠34によりしっかりと固定することができる。
【0089】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0090】
1 本体、2 作業機、3 旋回体、4 運転室、4S 運転席、5 走行体、5Cr 履帯、5M 走行モータ、6 ブーム、7 アーム、8 バケット、9 外装カバー、10 ブームシリンダ、11 アームシリンダ、12 バケットシリンダ、13 ブームフートピン、14 ブームトップピン、15 アームトップピン、17 バケットリンク、20 旋回フレーム、30 バッテリ構造体、31 バッテリフレーム、32 バッテリパック、33 ブラケット体、33a ブラケット、33aF 第1ブラケット、33aS 第2ブラケット、33aT 第3ブラケット、33b 支持板、34 枠、35 フレーム体、36a,36b,36c フレーム部材、37 支柱、38 取付フレーム、39 接続フレーム、40 ダンパマウント、40F 第1ダンパマウント、40S 第2ダンパマウント、40T 第3ダンパマウント、100 電動ショベル、AR1 第1取付領域、AR2 第2取付領域、AS バッテリ組立体、BP 底板、CF センターフレーム、DL 左デッキ、DR 右デッキ、FBa,FBb,FBc フレーム板、FS 第1面、GP 重心、PRa,PRb,PRc 支柱部、RX 旋回軸、SS 第2面、TH1,TH2 貫通孔。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8