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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】P2023095311
(43)【公開日】2023-07-06
(54)【発明の名称】電動ショベル
(51)【国際特許分類】
   E02F 9/00 20060101AFI20230629BHJP
   B60K 1/04 20190101ALI20230629BHJP
   H01M 50/244 20210101ALI20230629BHJP
   H01M 50/249 20210101ALI20230629BHJP
【FI】
E02F9/00 C
B60K1/04 Z
H01M50/244 Z
H01M50/249
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021211124
(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
3D235BB19
3D235CC14
3D235DD32
3D235EE16
3D235FF02
3D235FF03
5H040AA03
5H040AS06
5H040AT02
5H040AT06
5H040AY05
5H040AY10
5H040AY12
5H040CC20
5H040CC58
5H040JJ02
5H040JJ06
5H040NN03
(57)【要約】
【課題】旋回フレームの設計変更を抑えつつ簡単な構造でバッテリを適切に支持することができる電動ショベルを提供する。
【解決手段】旋回フレーム20は、底板BPと、底板BPから上方に立ち上がるメインビームMBとを有する。メインビームMB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。バッテリ装着用支持体は、旋回フレーム20のメインビームMBに配置される。
【選択図】図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
底板と、前記底板から上方に立ち上がるメインビームとを有する旋回フレームを備え、
前記メインビームは前記旋回フレームの左右方向の中央部にて前後方向に延び、さらに
前記旋回フレームの前記メインビームに配置されるバッテリ装着用支持体を備える、電動ショベル。
【請求項2】
前記バッテリ装着用支持体に支持されたバッテリをさらに備える、請求項1に記載の電動ショベル。
【請求項3】
前記バッテリ装着用支持体は、上下方向に延びる少なくとも1つの支柱を有し、
前記少なくとも1つの支柱は、前記メインビームの真上に位置する、請求項1または請求項2に記載の電動ショベル。
【請求項4】
前記メインビームは、各々が前記底板から上方へ立ち上がる1対の立板を有し、
前記バッテリ装着用支持体は、前記1対の立板の間を通る少なくとも1つの締結部材に締結されることにより前記メインビームに固定されている、請求項3に記載の電動ショベル。
【請求項5】
前記少なくとも1つの締結部材は、前記支柱の真下に配置されている、請求項4に記載の電動ショベル。
【請求項6】
前記少なくとも1つの締結部材は、前記支柱の前方に配置された第1締結部材と、前記支柱の後方に配置された第2締結部材とを有する、請求項4に記載の電動ショベル。
【請求項7】
前記バッテリ装着用支持体は、前記メインビームに配置される取付フレームを有し、
前記取付フレームは、前記メインビームの上にて前記メインビームに沿って前後方向に延びる横板と、前記横板から下方に延びる下垂板とを有する、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の電動ショベル。
【請求項8】
前記旋回フレームは、前記メインビームから左右方向に延びるリブ部を有し、
前記下垂板は、前記リブ部を受け入れる切欠部を有する、請求項7に記載の電動ショベル。
【請求項9】
前記バッテリ装着用支持体は、バッテリフレームと、取付フレームと、少なくとも1つのフレーム板とを有し、
前記少なくとも1つの支柱は、前記バッテリフレームの前方に配置された第1支柱と、前記バッテリフレームの後方に配置された第2支柱とを有し、
前記少なくとも1つのフレーム板は、前記第1支柱に取り付けられた第1フレーム板と、前記第2支柱に取り付けられた第2フレーム板とを有し、
前記取付フレームは、前記第1フレーム板と前記第2フレーム板との双方に取り付けられている、請求項3から請求項6のいずれか1項に記載の電動ショベル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、電動ショベルに関する。
【背景技術】
【0002】
電動式油圧ショベルにおいて、バッテリを収納した棚を機体フレームの後端部に配置した構成が、たとえば特開2021-80691号公報(特許文献1)に開示されている。
【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の構成では、バッテリの重量を支えるために、棚を配置する機体フレームの後端部全体の強度を向上させる必要がある。このため電動ショベルに適用するためには機体フレームの大幅な設計変更が必要となる。
【0005】
本開示の目的は、旋回フレームの設計変更を抑えつつ簡単な構造でバッテリを適切に支持することができる電動ショベルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の電動ショベルは、旋回フレームと、バッテリ装着用支持体とを備える。旋回フレームは、底板と、底板から上方に立ち上がるメインビームとを有する。メインビームは旋回フレームの左右方向の中央部にて前後方向に延びている。バッテリ装着用支持体は、旋回フレームのメインビームに配置される。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、旋回フレームの設計変更を抑えつつ簡単な構造でバッテリを適切に支持することができる電動ショベル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を旋回フレームへ取り付けた状態を示す後面図(A)と、(A)の領域RAにて締結部材50で上下方向に切断した拡大断面図(B)である。
図5図2に示すバッテリ構造体の旋回フレームへの取付を説明するための斜視図である。
図6図2に示すバッテリ構造体を旋回フレームへ取り付けた状態を示す側面図である。
図7】変形例の取付フレームを有するバッテリ構造体の分解斜視図である。
図8図7に示すバッテリ構造体を旋回フレームに取り付けた様子を示す斜視図である。
図9】締結部材による取付位置の変形例を示す側面視における断面図である。
【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。また電動ショベル100は、駆動源として電動モータを有する電動式ショベルであってもよく、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ショベルであってもよい。また電動ショベル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(図2)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を旋回フレームへ取り付けた状態を示す後面図(A)と、(A)の領域RAにて締結部材50で上下方向に切断した拡大断面図(B)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。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。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(A)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。
【0050】
図4(A)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。
【0051】
図2および図4(A)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】
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。
【0053】
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(第1フレーム板)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(第2フレーム板)との双方に取り付けられている。
【0054】
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。
【0055】
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。
【0056】
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。
【0057】
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の前方に位置するダンパマウント40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の後方に位置するダンパマウント40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。
【0058】
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。
【0059】
上記においてはバッテリ構造体30がメインビームMBに配置された構成について説明したが、バッテリ構造体30からバッテリパック32が取り外されたバッテリ装着用支持体がメインビームMBに配置されていてもよい。バッテリ装着用支持体は、バッテリ構造体30から全てのバッテリパック32を取り外した構成を有している。
【0060】
またバッテリ装着用支持体は、バッテリを支持できるように構成されており、バッテリパック32に代えて、バッテリモジュールまたはバッテリセルを支持できるように構成されていてもよい。またバッテリ装着用支持体は、バッテリパック32、バッテリモジュールおよびバッテリセルを任意の組み合わせで支持できるように構成されていてもよい。これによりバッテリ装着用支持体を予めメインビームMBに取り付けた状態で、バッテリ(バッテリパック32、バッテリモジュール、バッテリセルなど)をバッテリ装着用支持体に後付けすることができる。
【0061】
<旋回フレームへのバッテリ構造体の取付>
次に、図2および図3に示すバッテリ構造体30の旋回フレームへの取付について図4図6を用いて説明する。
【0062】
図5は、図2に示すバッテリ構造体の旋回フレームへの取付を説明するための斜視図である。図6は、図2に示すバッテリ構造体を旋回フレームへ取り付けた状態を示す側面図である。
【0063】
図5に示されるように、バッテリ構造体30は、たとえばボルトなどの締結部材50により旋回フレーム20のメインビームMBに取り付けられている。締結部材50は、旋回フレーム20のメインビームMBを挿通した状態でバッテリ構造体30の雌ネジ部に締結されている。
【0064】
図4(B)に示されるように、メインビームMBは、左右1対の立板SPと、上板TPとを有している。左右1対の立板SPの各々は、旋回フレーム20の底板BPにたとえば溶接により接続されている。左右1対の立板SPの各々は、旋回フレーム20の底板BPから上方へ立ち上がっている。左右1対の立板SPは、隙間ISを介在して互いに平行となるように上方へ立ち上がっている。
【0065】
上板TPは、左右1対の立板SPの上端の双方にたとえば溶接により接続されている。上板TPは、左右1対の立板SPの間の隙間ISを閉じている。これによりメインビームMBの左右1対の立板SPと、上板TPと、旋回フレーム20の底板BPとは、内部空間ISを有する箱構造を構成している。
【0066】
メインビームMBの上板TPに、バッテリ構造体30における支柱37の下端が接している。支柱37は、メインビームMBの真上に位置している。
【0067】
底板BPと上板TPとの各々には、締結部材50を通すための貫通孔BP1、TP1が設けられている。底板BPと上板TPとの各々に設けられた貫通孔BP1、TP1は、上記箱構造の内部空間ISに通じている。
【0068】
締結部材50は、旋回フレーム20の下側から底板BPの貫通孔BP1に挿通され、左右1対の立板SPの間(箱構造の内部空間IS)を通って上板TPの貫通孔TP1に挿通された後にバッテリ構造体30に締結される。これによりバッテリ構造体30は、旋回フレーム20のメインビームMBに固定されている。
【0069】
図6に示されるように、1個の支柱37に対して、たとえば2個の締結部材50が締結されている。1個の支柱37に締結される2個の締結部材50は、前後方向に並んでいる。2個の締結部材50の各々は、支柱37の真下に配置されている。締結部材50は、支柱部PRaの下面に設けられた雌ネジ部にねじ込まれている。
【0070】
なお図4(A)および図6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。
【0071】
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。
【0072】
<効果>
次に、本実施形態の効果について説明する。
【0073】
バッテリ構造体30またはバッテリ装着用支持体を配置する場合、バッテリ構造体30などを支持するブラケットなどの部材を追加することが一般的である。
【0074】
本実施形態においては図5に示されるように、バッテリ構造体30またはバッテリ装着用支持体は、旋回フレーム20のメインビームMBに配置されている。これによりバッテリ構造体30などを支持するために旋回フレーム20におけるメインビームMB以外のブラケットなどの部材を新たに追加することなくメインビームMBのみを設計変更すればよい。このため電動ショベル100の旋回フレーム20を適用するに際し簡単な構造でバッテリ構造体30などを旋回フレーム20に適切に支持することができる。
【0075】
またメインビームMB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。このため旋回フレーム20の中央部でバッテリ構造体30またはバッテリ装着用支持体を支えることができる。これにより電動ショベル100の旋回時に旋回フレーム20のうちバッテリ構造体30などを支持する部分に旋回時の遠心力が作用しにくくなる。よって、遠心力によるバッテリ構造体30などの旋回フレーム20に対する位置ずれが生じにくくなる。
【0076】
また本実施形態においては図4(A)に示されるように、少なくとも1つの支柱37は、メインビームMBの真上に位置している。これにより支柱37に掛かるバッテリ構造体30またはバッテリ装着用支持体の荷重をメインビームMBで直接受けることができる。このためバッテリ構造体30などをメインビームMBにより安定して支えることができる。
【0077】
図4(B)に示されるように、メインビームMBの立板SPは、箱構造の外側にて底板BPおよび上板TPの各々と溶接により接続されているが、箱構造の内側では底板BPおよび上板TPの各々と溶接されてはいない。このため立板SPと底板BPとの接続強度および立板SPと上板TPとの接続強度が不十分になるおそれがある。
【0078】
しかし本実施形態においては図4(B)に示されるように、バッテリ構造体30またはバッテリ装着用支持体は、メインビームMBにおける1対の立板SPの間を通る少なくとも1つの締結部材50で締結されることによりメインビームMBに固定されている。締結部材50をバッテリ構造体30などの雌ネジ部に対して締め上げることで、底板BPと上板TPとが1対の立板SPに押し付けられる。これにより立板SPと底板BPとの接続強度および立板SPと上板TPとの接続強度の各々を補強することができる。
【0079】
また本実施形態においては図6に示されるように、少なくとも1つの締結部材50は、支柱37の真下に配置されている。これによりバッテリ構造体30またはバッテリ装着用支持体の荷重が掛かる支柱37の真下で締結部材50によりバッテリ構造体30などを固定することができる。このためバッテリ構造体30などをしっかりと支えることができる。
【0080】
また本実施形態においては図3に示されるように、取付フレーム38は、バッテリフレーム31の前方に位置するフレーム板FBa(第1フレーム板)とバッテリフレーム31の後方に位置するフレーム板FBa(第2フレーム板)との双方に取り付けられている。取付フレーム38により、バッテリフレーム31の前方に位置するフレーム板FBaに支持された支柱37とバッテリフレーム31の後方に位置するフレーム板FBaに支持された支柱37との前後方向のピッチを所定ピッチにすることができる。これによりバッテリ構造体30またはバッテリ装着用支持体を旋回フレーム20に取り付ける際に、旋回フレーム20に対するバッテリ構造体30などの位置合わせが容易となる。
【0081】
<変形例>
次に、取付フレームの変形例について図7および図8を用いて説明する。
【0082】
図7は、変形例の取付フレームを有するバッテリ構造体の分解斜視図である。図8は、図7に示すバッテリ構造体を旋回フレームに取り付けた様子を示す斜視図である。
【0083】
図7に示されるように、本変形例のバッテリ構造体30は、2つの取付フレーム38bを有している。2つの取付フレーム38bの各々は、横板38baと、下垂板38bbとを有している。
【0084】
横板38baは、平板形状を有し、メインビームMBの上にてメインビームMBに沿って前後方向に延びている。下垂板38bbは、横板38baの左右方向の一方端部に接続されている。下垂板38bbは、横板38baから下方に延びている。下垂板38bbは、横板38baの前後方向の長さ全体に亘って横板38baに接続されている。下垂板38bbは、下方に開口する切欠部38bcを有している。
【0085】
横板38baと下垂板38bbとは、たとえば1枚の鋼材を折り曲げることにより構成されていてもよい。また横板38baに下垂板38bbをたとえば溶接により接続することにより取付フレーム38bが構成されていてもよい。
【0086】
図8に示されるように、旋回フレーム20は、メインビームMBから左右方向に延びるリブ部RPを有している。取付フレーム38bは、支柱37の下端に取り付けられる。取付フレーム38bは、メインビームMBの上端に配置される。取付フレーム38bは、メインビームMBと支柱37との間に配置されている。取付フレーム38bがメインビームMBに配置された状態において、取付フレーム38bの切欠部38bcにはメインビームMBから左右方向に延びるリブ部RPが受け入れられている。
【0087】
上記のように取付フレーム38bが、メインビームMBの上にてメインビームMBに沿って前後方向に延びる横板38baと、横板38baから下方に延びる下垂板38bbとを有している。これによりメインビームMBに対するバッテリ構造体30の左右方向の位置決めが容易となる。
【0088】
また下垂板38bbは、メインビームMBから左右方向に延びるリブ部RPを受け入れる切欠部38bcを有している。このように切欠部38bcがリブ部RPを受け入れるようにバッテリ構造体30が配置されることにより、バッテリ構造体30の前後方向の位置決めが容易となる。
【0089】
次に、締結部材による取付位置の変形例について図9を用いて説明する。
図9は、締結部材による取付位置の変形例を示す側面視における断面図である。図9に示されるように、たとえばボルトなどの締結部材50は、支柱37の真下以外の箇所に配置されてもよい。具体的には複数の締結部材50は、支柱37の前方に配置された第1締結部材50fと、支柱37の後方に配置された第2締結部材50sとを有していてもよい。この場合、支柱37は、第1締結部材50fと第2締結部材50sとによって前後方向に挟まれている。
【0090】
この場合、第1締結部材50fおよび第2締結部材50sの各々は、取付フレーム38bに締結されてもよい。第1締結部材50fおよび第2締結部材50sの各々の雄ネジ部は、取付フレーム38bに設けられた雌ネジ部に締結されてもよく、また取付フレーム38bを貫通して取付フレーム38b上のナットに締結されてもよい。
【0091】
このように第1締結部材50fが支柱37の前方に配置され、第2締結部材50sが支柱37の後方に配置されることにより、掘削により電動ショベル100の前後方向に加速度が作用した場合でもバッテリ構造体30の前後方向の倒れ(傾き)が抑制される。
【0092】
なお上記図7図9に示す変形例の構成のうち上記以外の構成は、図1図6に示す実施形態の構成をほぼ同じであるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。図7および図8に示された変形例において、バッテリ構造体30は、バッテリパック32が取り外されたバッテリ装着用支持体であってもよい。
【0093】
また上記の実施形態および変形例の各々においては、カウンタウエイトを有しない電動ショベル100について説明したが、電動ショベル100はカウンタウエイトを有していてもよい。電動ショベル100がカウンタウエイトを有する場合、カウンタウエイトはバッテリ構造体30の左右方向に配置されてもよい。
【0094】
また上記において複数のバッテリ組立体ASを相互に固定する部材として枠34について説明したが、複数のバッテリ組立体ASは、複数のバッテリ組立体ASの左右方向の端部を覆うカバー部材により相互に固定されていてもよい。
【0095】
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】
【0096】
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、33b 支持板、34 枠、35 フレーム体、36a,36b,36c フレーム部材、37 支柱、38,38b 取付フレーム、38ba 横板、38bb 下垂板、38bc 切欠部、39 接続フレーム、40 ダンパマウント、50 締結部材、50f 第1締結部材、50s 第2締結部材、100 電動ショベル、AS バッテリ組立体、BP 底板、BP1,TP1 貫通孔、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、IS 内部空間(隙間)、PRa,PRb,PRc 支柱部、RP リブ部、RX 旋回軸、SP 立板、TH1,TH2 貫通孔、TP 上板。
図1
図2
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図5
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