特開 2024-157474 電動式作業機械

(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】P2024157474

(43)【公開日】2024-11-07

(54)【発明の名称】電動式作業機械

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/00 20060101AFI20241030BHJP

   F01P 11/10 20060101ALI20241030BHJP

   F01P 5/04 20060101ALI20241030BHJP

   F01P 5/06 20060101ALI20241030BHJP

   B60K 11/04 20060101ALI20241030BHJP

【ＦＩ】

E02F9/00 M

F01P11/10 K

F01P5/04 A

F01P5/06 510

B60K11/04 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023071886

(22)【出願日】2023-04-25

(71)【出願人】

【識別番号】000246273

【氏名又は名称】コベルコ建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100214961

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 洋三

(72)【発明者】

【氏名】迫 利浩

(72)【発明者】

【氏名】平原 篤

(72)【発明者】

【氏名】谷口 了一

(72)【発明者】

【氏名】中村 啓宏

【テーマコード（参考）】

2D015

3D038

【Ｆターム（参考）】

2D015CA02

3D038AA05

3D038AA09

3D038AB09

3D038AC03

3D038AC14

3D038AC22

(57)【要約】

【課題】冷却ファンが生成する空気流で電動モータを効率よく冷却することができる電動式作業機械を提供する。
【解決手段】電動式作業機械（１００）は、ファン回転軸（３１Ａ）の回りに回転して空気流を生成する第１冷却ファン（３１）と、第１冷却ファン（３１）よりも前記空気流の下流に配置される電動モータ（２５）であってファン回転軸（３１Ａ）よりも下方に位置するモータ回転軸（２５Ａ）の回りに回転する電動モータ（２５）と、電動モータ（２５）よりも上方に配置される案内面であって第１冷却ファン（３１）により生成されて電動モータ２５よりも上方を流れる空気流を電動モータ（２５）に案内する案内面（４１Ｓ）を有する案内部材（４０）と、を備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ファン回転軸の回りに回転して空気流を生成する第１冷却ファンと、
前記第１冷却ファンよりも前記空気流の下流に配置される電動モータであって前記ファン回転軸よりも下方に位置するモータ回転軸の回りに回転する電動モータと、
前記電動モータよりも上方に配置される案内面であって前記第１冷却ファンにより生成されて前記電動モータよりも上方を流れる空気流を前記電動モータに案内する案内面を有する案内部材と、を備える電動式作業機械。

【請求項2】

前記電動モータよりも発熱が少ない電気機器であって前記電動モータよりも上方に配置される少発熱機器をさらに備え、
前記案内部材は、前記電動モータが配置される第１空間と、前記少発熱機器が配置される第２空間と、を仕切るように配置される、請求項１に記載の電動式作業機械。

【請求項3】

前記第２空間において空気流を生成して前記少発熱機器の周囲に供給するための第２冷却ファンをさらに備える、請求項２に記載の電動式作業機械。

【請求項4】

前記第１空間及び前記第２空間を含む機械室を囲む外装カバーをさらに備え、
前記外装カバーは、前記外装カバーの外の空気が前記第１冷却ファンの回転によって前記第１空間に流入する第１流入口と、前記外装カバーの外の空気が前記第２冷却ファンの回転によって前記第２空間に流入する第２流入口と、を有する、請求項３に記載の電動式作業機械。

【請求項5】

前記案内部材は、ドレン口を有する、請求項４に記載の電動式作業機械。

【請求項6】

前記第１空間及び前記第２空間を含む機械室を囲む外装カバーをさらに備え、
前記外装カバーは、前記外装カバーの外の空気が前記第１冷却ファンの回転によって前記第１空間に流入する第１流入口を有し、
前記案内部材は、前記第１空間に流入した前記空気の一部が前記第２空間に分流する分流口を有する、請求項２に記載の電動式作業機械。

【請求項7】

前記第１流入口は、前記外装カバーの後部に形成され、
前記外装カバーは、前記第１空間から前記外装カバーの外部に空気を排出する排出口をさらに有し、当該排出口は、前記外装カバーの前部に形成されている、請求項４に記載の電動式作業機械。

【請求項8】

前記第１空間及び前記第２空間を含む機械室を囲む外装カバーをさらに備え、
前記案内部材は、前記外装カバーの天板から下方に凹む凹形状を有し、前記天板とともに前記第２空間を画定する、請求項２に記載の電動式作業機械。

【請求項9】

前記電動モータにより駆動され、前記電動モータよりも前記空気流の下流に配置される油圧ポンプをさらに備える、請求項１に記載の電動式作業機械。

【請求項10】

前記第１冷却ファンよりも前記空気流の下流に配置され、作動油を貯留する作動油タンクをさらに備え、
前記作動油タンクは、前記電動モータの側方において前記空気流の下流に向かって延びる側面を有する、請求項１に記載の電動式作業機械。

【請求項11】

前記第１冷却ファンよりも前記空気流の下流に配置され、作動油を貯留する作動油タンクをさらに備え、
前記作動油タンクは、前記電動モータの側方に配置され、前記電動モータよりも上下方向の寸法が大きく、
前記ファン回転軸の方向に見たときに、前記案内部材は、前記作動油タンクに対して前記側方とは反対の方向にずれた位置で、かつ、前記電動モータの真上の位置に配置される、請求項１に記載の電動式作業機械。

【請求項12】

前記ファン回転軸の方向に見たときに、前記第１冷却ファンは、前記電動モータの少なくとも一部及び前記作動油タンクの少なくとも一部と重なるような大きさを有する、請求項１１に記載の電動式作業機械。

【請求項13】

前記案内面は、下流側部分が上流側部分よりも下方に位置するように構成される、請求項１～１２の何れか１項に記載の電動式作業機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電動モータとこの電動モータを冷却する冷却ファンとを備える電動式作業機械に関する。

【背景技術】

【0002】

油圧ショベルなどの作業機械は、エンジンなどの駆動源と、この駆動源により駆動される油圧モータと、を備え、掘削作業などの種々の作業を行う。作業機械による作業中には、駆動源としてのエンジンの温度が上昇するので、作業機械は、エンジンを冷却するためのラジエータなどの熱交換器を備える。

【0003】

特許文献１－５は、エンジンに代えて電動モータを駆動源として備える電動式作業機械を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１０－２６６２７２号公報

【特許文献2】特許第７１８２７４８号公報

【特許文献3】特開２０２２－７７８５３号公報

【特許文献4】国際公開第２０２１／１００６６３号

【特許文献5】特開２０２０－４５７０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

電動式作業機械による作業中においても、駆動源としての電動モータが高温になりやすいため、電動モータを効率よく冷却することが望まれる。

【0006】

本開示は、冷却ファンが生成する空気流で電動モータを効率よく冷却することができる電動式作業機械を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

提供される電動式作業機械は、ファン回転軸の回りに回転して空気流を生成する第１冷却ファンと、前記第１冷却ファンよりも前記空気流の下流に配置される電動モータであって前記ファン回転軸よりも下方に位置するモータ回転軸の回りに回転する電動モータと、前記電動モータよりも上方に配置される案内面であって前記第１冷却ファンにより生成されて前記電動モータよりも上方を流れる空気流を前記電動モータに案内する案内面を有する案内部材と、を備える。

【0008】

この電動式作業機械では、重量物である電動モータはモータ回転軸がファン回転軸よりも下方に位置するように低い位置に配置され、これにより、電動モータを簡素な支持構造で安定して支持することができ、その一方で、ファン回転軸がモータ回転軸よりも上方に位置することで、第１冷却ファンの径を大きくして風量を確保することが可能になり、しかも、上記のようにモータ回転軸の高さ位置がファン回転軸の高さ位置に対して下方にずれていても、電動モータよりも上方に配置される案内面が、第１冷却ファンにより生成されて電動モータよりも上方を流れる空気流を電動モータに案内することができる。従って、この電動式作業機械では、第１冷却ファンが生成する空気流で電動モータを効率よく冷却することができる。

【0009】

前記電動式作業機械は、前記電動モータよりも発熱が少ない電気機器であって前記電動モータよりも上方に配置される少発熱機器をさらに備え、前記案内部材は、前記電動モータが配置される第１空間と、前記少発熱機器が配置される第２空間と、を仕切るように配置されることが好ましい。この構成では、電動モータに前記空気流を案内する案内面を有する案内部材を用いて前記第１空間と前記第２空間とを仕切ることができる。すなわち、前記案内部材は、電動モータに前記空気流を案内する機能と、電動モータに比べて発熱しにくい少発熱機器と電動モータとを互いに仕切られる別々の空間に配置する機能と、を併せ持つ。従って、この構成では、部品点数の増加を抑制しながら、第２空間の空気の温度が電動モータの温度の影響を受けにくくして電動モータの発熱に起因する少発熱機器の温度上昇を抑制できる。

【0010】

前記電動式作業機械は、前記第２空間において空気流を生成して前記少発熱機器の周囲に供給するための第２冷却ファンをさらに備えることが好ましい。この構成では、電動モータの発熱特性に応じて第１冷却ファンの仕様と電動モータを冷却するための条件とを設定し、少発熱機器の発熱特性に応じて第２冷却ファンの仕様と少発熱機器を冷却するための条件とを設定することができる。これにより、互いに発熱特性の異なる電動モータと少発熱機器をそれぞれに適した条件で効率よく冷却することができる。

【0011】

前記電動式作業機械は、前記第１空間及び前記第２空間を含む機械室を囲む外装カバーをさらに備え、前記外装カバーは、前記外装カバーの外の空気が前記第１冷却ファンの回転によって前記第１空間に流入する第１流入口と、前記外装カバーの外の空気が前記第２冷却ファンの回転によって前記第２空間に流入する第２流入口と、を有することが好ましい。この構成では、外装カバーは、第１空間に外気を流入させる第１流入口とは別に、第２空間に外気を流入させる第２流入口を有するので、第２空間の空気の温度が電動モータの温度の影響をさらに受けにくくなる。これにより、電動モータの発熱に起因して少発熱機器の温度が上昇することをさらに抑制できる。

【0012】

前記案内部材は、ドレン口を有することが好ましい。この構成では、第２流入口を通じて第２空間に雨水などの水が浸入した場合であっても、浸入した水は、ドレン口を通じて第２空間から排出される。これにより、少電動機器に対して水の影響が及ぶことを抑制できる。

【0013】

前記電動式作業機械は、前記第１空間及び前記第２空間を含む機械室を囲む外装カバーをさらに備え、前記外装カバーは、前記外装カバーの外の空気が前記第１冷却ファンの回転によって前記第１空間に流入する第１流入口を有し、前記案内部材は、前記第１空間に流入した前記空気の一部が前記第２空間に分流する分流口を有していてもよい。この構成では、第１空間及び第２空間に空気を流入させるための流入口を一つにまとめることができ、これにより、外装カバーが第１流入口と第２流入口を有する場合に比べて、ファン稼働時に生じる風切り音などの音が流入口から外に漏れる度合いを低減できる。

【0014】

前記電動式作業機械は、前記第１空間及び前記第２空間を含む機械室を囲む外装カバーをさらに備え、前記案内部材は、前記外装カバーの天板から下方に凹む凹形状を有し、前記天板とともに前記第２空間を画定することが好ましい。この場合、前記案内面は、前記凹形状の前記案内部材の外側面の一部によって構成されることがより好ましい。すなわち、前記案内面は、前記外装カバーの天板から前記案内部材が下方へ出っ張るように配置されることで形成され、これにより、第１冷却ファンが生成する空気流が案内面に沿って下方に向かって電動モータに供給される。

【0015】

前記第１流入口は、前記外装カバーの後部に形成され、前記外装カバーは、前記第１空間から前記外装カバーの外部に空気を排出する排出口をさらに有し、当該排出口は、前記外装カバーの前部に形成されていることが好ましい。この構成では、第１冷却ファンにより生成される空気流が、外装カバーの後部にある第１流入口から外装カバーの前部にある排出口まで直線的に流れるので、空気が流れるときの抵抗が大きくなることを抑制でき、風量の低下を抑制できる。

【0016】

前記電動式作業機械は、前記電動モータにより駆動され、前記電動モータよりも前記空気流の下流に配置される油圧ポンプをさらに備えることが好ましい。この構成では、第１冷却ファンにより生成される空気流は、油圧ポンプよりも前に電動モータに到達するので、油圧ポンプよりも電動モータを優先して冷却することができる。

【0017】

前記電動式作業機械は、前記第１冷却ファンよりも前記空気流の下流に配置され、作動油を貯留する作動油タンクをさらに備え、前記作動油タンクは、前記電動モータの側方において前記空気流の下流に向かって延びる側面を有することが好ましい。この構成では、第１冷却ファンにより生成されて前記案内面によって電動モータに案内される空気流が作動油タンクの側面に沿って下流に流れることができるので、空気の流れがより円滑になる。

【0018】

前記電動式作業機械は、前記第１冷却ファンよりも前記空気流の下流に配置され、作動油を貯留する作動油タンクをさらに備え、前記作動油タンクは、前記電動モータの側方に配置され、前記電動モータよりも上下方向の寸法が大きく、前記ファン回転軸の方向に見たときに、前記案内部材は、前記作動油タンクに対して前記側方とは反対の方向にずれた位置で、かつ、前記電動モータの真上の位置に配置されることが好ましい。この構成では、作動油タンクの上下方向の寸法と電動モータの上下方向の寸法の差を利用して案内部材を電動モータの真上に配置することができるので、機械室内のスペースを有効利用することができる。

【0019】

前記ファン回転軸の方向に見たときに、前記第１冷却ファンは、前記電動モータの少なくとも一部及び前記作動油タンクの少なくとも一部と重なるような大きさを有することが好ましい。この構成では、前記ファン回転軸の方向に見たときに互いに側方に並ぶ電動モータと作動油タンクに対して、第１冷却ファンは、空気流を効率よく供給するすることができる。

【0020】

前記案内面は、下流側部分が上流側部分よりも下方に位置するように構成されることが好ましい。また、前記案内面は、前記電動モータに近づくにつれて高さ位置が低くなるように水平面に対して傾斜する傾斜面であることがより好ましい。

【発明の効果】

【0021】

本開示によれば、冷却ファンが生成する空気流で電動モータを効率よく冷却することができる電動式作業機械が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本開示の実施形態に係る電動式作業機械を示す側面図である。

【図2】前記電動式作業機械を示す背面図である。

【図3】前記電動式作業機械の旋回フレームに支持される種々の機器の配置を示す平面図である。

【図4】前記電動式作業機械の上部旋回体における機械室の内部を示す側面図である。

【図5】前記電動式作業機械の上部旋回体における機械室の内部を示す背面図である。

【図6】前記実施形態の変形例１に係る電動式作業機械の旋回フレームに支持される種々の機器の配置を示す平面図である。

【図7】前記実施形態の変形例２に係る電動式作業機械の上部旋回体における機械室の内部を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る電動式作業機械１００を示す側面図であり、図２は、電動式作業機械１００を示す背面図である。

【0024】

電動式作業機械１００は、走行装置を含む下部走行体１と、上下に延びる旋回軸Ｚの回りに下部走行体１に対して旋回可能となるように下部走行体１に支持される上部旋回体２と、上部旋回体２に支持される作業装置３と、を備える。電動式作業機械１００は、油圧ポンプを駆動する駆動源として電動モータを備える作業機械である。

【0025】

上部旋回体２は、旋回フレーム１２と、旋回フレーム１２に支持されるキャブ１３と、旋回フレーム１２に支持される外装カバー１４と、を有する。旋回フレーム１２は、下部走行体１に旋回可能に支持される部材であり、キャブ１３及び外装カバー１４を支持することが可能な大きさの上面を有する。旋回フレーム１２は、ブーム４の基端部が回動可能に支持されるブーム支持部１２Ａ（図３参照）を有する。キャブ１３は、例えば、旋回フレーム１２の前部に配置されている。

【0026】

図３は、電動式作業機械１００の旋回フレーム１２に支持される種々の機器の配置を示す平面図であり、図４は、上部旋回体２における機械室１５の内部を示す側面図であり、図５は、機械室１５の内部を示す背面図である。

【0027】

外装カバー１４は、機械室１５を画定する。言い換えると、機械室１５は、外装カバー１４により囲まれる領域である。機械室１５には、電動式作業機械１００を動作させるための種々の機器が配置される。

【0028】

外装カバー１４は、例えば、旋回フレーム１２の後部及び右部を含む領域に配置されている。図３、図４及び図５において具体例として示す外装カバー１４は、機械室１５の上に配置される天板１４Ａと、機械室１５の前に配置される前板１４Ｂと、機械室１５の後に配置される後板１４Ｃと、機械室１５の右に配置される右板１４Ｄと、機械室１５の左に配置される左板１４Ｅと、を含む。前板１４Ｂ、後板１４Ｃ、右板１４Ｄ及び左板１４Ｅは、旋回フレーム１２から上方に起立するように配置され、天板１４Ａは、前板１４Ｂ、後板１４Ｃ、右板１４Ｄ及び左板１４Ｅの上縁をつなぐように配置されている。

【0029】

作業装置３は、上部旋回体２に対して起伏可能に取り付けられるブーム４と、ブーム４に対して回動可能に取り付けられるアーム５と、アーム５に対して回動可能に取り付けられる先端アタッチメント６と、を含む。本実施形態における先端アタッチメント６はバケットであるが、先端アタッチメントは、例えば、グラップル、フォーク、破砕機などの他の先端アタッチメントであってもよい。

【0030】

電動式作業機械１００は、複数のアクチュエータと、作動油タンク２１と、油圧ポンプ２２と、コントロールバルブユニット２３と、熱交換器２４と、電動モータ２５と、バッテリ２６と、パワーコントロールユニット２７（ＰＣＵ）と、ＤＣ－ＤＣコンバータ２８と、車載充電器２９と、第１冷却ファン３１と、第２冷却ファン３２と、を備える。

【0031】

複数のアクチュエータのそれぞれは、油圧ポンプ２２から吐出される作動油の供給を受けて作動する。複数のアクチュエータは、ブーム４を起伏させるためのブームシリンダ７と、アーム５を回動させるためのアームシリンダ８と、先端アタッチメント６を回動させるための先端アタッチメントシリンダ９と、上部旋回体２を下部走行体１に対して旋回させるための旋回モータ１１と、下部走行体１の走行装置に含まれる図略の走行モータと、を含む。

【0032】

作動油タンク２１は、作動油を貯留する。油圧ポンプ２２は、作動油を吐出する。コントロールバルブユニット２３は、油圧ポンプ２２と複数のアクチュエータとの間に介在し、複数のアクチュエータのそれぞれに供給する作動油の方向及び流量を調節する。

【0033】

熱交換器２４は、電動モータ２５、バッテリ２６及びＤＣ－ＤＣコンバータ２８を冷却するための冷却水などのクーラントを冷却するラジエータ２４Ａと、作動油を冷却するオイルクーラ２４Ｂと、を含む。

【0034】

電動モータ２５は、油圧ポンプ２２を駆動する駆動源である。電動モータ２５は、バッテリ２６から電力の供給を受けて作動する。バッテリ２６は、電動モータ２５のための動力源であり、例えばリチウムイオンバッテリなどの二次電池である。パワーコントロールユニット２７は、バッテリ２６からの直流電流を交流電流に変換して電動モータ２５に入力することで電動モータ２５の出力を制御する。ＤＣ－ＤＣコンバータ２８は、バッテリ２６から出力される高電圧を降圧して後述する第１ファン電動機３３及び図略の第２ファン電動機に供給する。車載充電器２９は、給電ケーブルを介して接続される外部電源から供給される電力をバッテリ２６に供給することでバッテリ２６の充電を行う。

【0035】

第１冷却ファン３１は、第１ファン電動機３３の回転エネルギーによって回転する羽根車である。第１ファン電動機３３は、例えばバッテリ２６から電力の供給を受けて作動する。同様に、第２冷却ファン３２は、図略の第２ファン電動機の回転エネルギーによって回転する羽根車である。当該第２ファン電動機は、例えばバッテリ２６から電力の供給を受けて作動する。

【0036】

以下、本実施形態に係る電動式作業機械１００の特徴について具体的に説明する。

【0037】

第１冷却ファン３１は、ファン回転軸３１Ａの回りに回転して空気流を生成する。言い換えると、第１冷却ファン３１は、ファン回転軸３１Ａを中心に回転して空気流を生成する。熱交換器２４は、第１冷却ファン３１よりも前記空気流の上流において第１冷却ファン３１と対面するように配置され、前記空気流により冷却される。電動モータ２５は、第１冷却ファン３１よりも前記空気流の下流に配置され、前記空気流により冷却される。電動モータ２５は、モータ回転軸２５Ａの回りに回転する。言い換えると、電動モータ２５は、モータ回転軸２５Ａを中心に回転する。モータ回転軸２５Ａは、ファン回転軸３１Ａよりも下方に位置する。コントロールバルブユニット２３は、電動モータ２５よりも前記空気流の下流に配置され、前記空気流により冷却される。作動油は、オイルクーラ２４Ｂにより冷却される。また、コントロールバルブユニット２３が冷却されることは、作動油の温度上昇を抑制することにもつながる。

【0038】

本実施形態に係る電動式作業機械１００は、電動モータ２５よりも上方に配置される案内面であって第１冷却ファン３１により生成されて電動モータ２５よりも上方を流れる空気流を電動モータ２５に案内する第１案内面４１Ｓを有する案内部材４０をさらに備える。第１案内面４１Ｓは、下流側高さが上流側高さよりも低い。第１案内面４１Ｓは、下流側部分が上流側部分よりも下方に位置するように構成される。また、第１案内面４１Ｓは、電動モータ２５に近づくにつれて高さ位置が低くなるように水平面に対して傾斜する傾斜面であることがより好ましい。第１案内面４１Ｓは、第１冷却ファン３１により生成される空気流のうち、電動モータ２５よりも上方を流れる空気流を斜め下方に案内する。第１案内面４１Ｓは、平面視において、第１冷却ファン３１と電動モータ２５との間に位置する面である。第１案内面４１Ｓは、本開示における案内面の一例である。

【0039】

この電動式作業機械１００では、重量物である電動モータ２５はモータ回転軸２５Ａがファン回転軸３１Ａよりも下方に位置するように低い位置に配置され、これにより、電動モータ２５を簡素な支持構造９１で安定して支持することができ、その一方で、ファン回転軸３１Ａがモータ回転軸２５Ａよりも上方に位置することで、第１冷却ファン３１の径を大きくして風量を確保することが可能になり、しかも、上記のようにモータ回転軸２５Ａの高さ位置がファン回転軸３１Ａの高さ位置に対して下方にずれていても、下流側高さが上流側高さよりも低い第１案内面４１Ｓは、第１冷却ファン３１により生成される空気流を電動モータ２５に効率よく案内することができる。従って、この電動式作業機械１００では、第１冷却ファン３１が生成する空気流で電動モータ２５を効率よく冷却することができる。

【0040】

図３に示す本実施形態では、第１冷却ファン３１は、ファン回転軸３１Ａが前後に向くような姿勢で配置され、電動モータ２５は、モータ回転軸２５Ａが前後に向くような姿勢で配置されている。

【0041】

図４に示す本実施形態では、第１案内面４１Ｓの下端４１Ｅの高さは、第１案内面４１Ｓにおける下端４１Ｅよりも上流側部分（図４では左側部分）の高さよりも低い。より具体的には、第１案内面４１Ｓは、電動モータ２５に近づくにつれて高さ位置が低くなるように水平面に対して傾斜する傾斜面であるので、前記空気流を電動モータ２５に円滑に案内することができる。

【0042】

本実施形態に係る電動式作業機械１００は、電動モータ２５よりも発熱が少ない電気機器であって電動モータ２５よりも上方に配置される少発熱機器を備える。パワーコントロールユニット２７、ＤＣ－ＤＣコンバータ２８、及び車載充電器２９のそれぞれは、少発熱機器の一例である。

【0043】

案内部材４０は、電動モータ２５が配置される第１空間Ｓ１と、パワーコントロールユニット２７が配置される第２空間Ｓ２と、を仕切るように配置される。従って、電動モータ２５に前記空気流を案内する第１案内面４１Ｓを有する案内部材４０を用いて第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２とを仕切ることができる。すなわち、案内部材４０は、電動モータ２５に前記空気流を案内する機能と、電動モータ２５に比べて発熱しにくいパワーコントロールユニット２７と電動モータ２５とを互いに仕切られる別々の空間に配置する機能と、を併せ持つ。これにより、部品点数の増加を抑制しながら、第２空間Ｓ２の空気の温度が電動モータ２５の温度の影響を受けにくくして電動モータ２５の発熱に起因するパワーコントロールユニット２７の温度上昇を抑制できる。

【0044】

本実施形態では、第１空間Ｓ１は、旋回フレーム１２の一部と、外装カバー１４の一部と、仕切り部材１６と、を含む複数の壁により画定されている。より具体的には、第１空間Ｓ１は、旋回フレーム１２の右側部分と、外装カバー１４の後板１４Ｃの一部と、外装カバー１４の右板１４Ｄと、外装カバー１４の前板１４Ｂと、仕切り部材１６と、を含む複数の壁により画定されている。仕切り部材１６は、第１空間Ｓ１と、バッテリ２６が配置される空間と、を仕切るように配置されている。仕切り部材１６は、旋回フレーム１２から上方に起立するように配置されている。

【0045】

図４及び図５に示す本実施形態では、案内部材４０は、電動モータ２５の上方に配置されている。案内部材４０は、上流板４１と、中間板４２と、下流板４３と、側板４４と、を含む。上流板４１の一部又は全部は、電動モータ２５よりも前記空気流の上流に配置されている。本実施形態では、上流板４１は、中間板４２の後方に位置し、下流板４３は、中間板４２の前方に位置し、中間板４２は、上流板４１の下縁と下流板４３の下縁とをつなぐように配置されている。側板４４は、上流板４１の側縁（図５では左縁）と下流板４３の側縁（図５では左縁）とをつなぐように配置されている。

【0046】

案内部材４０は、外装カバー１４の天板１４Ａから下方に凹む凹形状を有し、天板１４Ａとともに第２空間Ｓ２を画定する。本実施形態では、第１案内面４１Ｓは、前記凹形状の案内部材４０の外側面の一部によって構成され、具体的には、上流板４１の外側面の一部又は全部によって構成される。すなわち、第１案内面４１Ｓは、外装カバー１４の天板１４Ａから案内部材４０が下方へ出っ張るように配置されることで形成され、これにより、第１冷却ファン３１が生成する空気流が第１案内面４１Ｓに沿って下方に向かって電動モータ２５に供給される。

【0047】

図４に示すように、上流板４１は、外装カバー１４の天板１４Ａから下方に向かうにつれて前方に位置するように配置された板状の部材であり、下流板４３は、外装カバー１４の天板１４Ａから下方に向かうにつれて後方に位置するように配置された板状の部材である。図５に示すように、側板４４は、外装カバー１４の天板１４Ａから下方に延びる板状の部材である。中間板４２は、水平又は略水平に延びる板状の部材である。

【0048】

中間板４２は、第１案内面４１Ｓの下縁から前記空気流の下流に向かって延びる第２案内面４２Ｓを有する。第２案内面４２Ｓは、中間板４２の下面であり、電動モータ２５の上方（具体的には例えば電動モータ２５の真上）に配置されている。これにより、図３及び図４において第１空間Ｓ１内に描かれた複数の矢印で示すように、第１冷却ファン３１が生成する空気流は、第１案内面４１Ｓに沿って電動モータ２５に案内され、さらに第２案内面４２Ｓに沿って前記空気流の下流に位置するコントロールバルブユニット２３に案内され、後述する第１排出口６１に至る。

【0049】

本実施形態では、第２空間Ｓ２は、外装カバー１４の天板１４Ａの一部（天板１４Ａの右側部分）と、上流板４１と、中間板４２と、下流板４３と、側板４４と、を含む複数の壁により画定されている。

【0050】

本実施形態に係る電動式作業機械１００では、上述したように、第２空間Ｓ２において空気流を生成してパワーコントロールユニット２７の周囲に供給するための第２冷却ファン３２を備える。従って、電動モータ２５の発熱特性に応じて第１冷却ファン３１の仕様と電動モータ２５を冷却するための条件とを設定し、パワーコントロールユニット２７の発熱特性に応じて第２冷却ファン３２の仕様とパワーコントロールユニット２７を冷却するための条件とを設定することができる。これにより、互いに発熱特性の異なる電動モータ２５とパワーコントロールユニット２７をそれぞれに適した条件で効率よく冷却することができる。

【0051】

第２空間Ｓ２において、上流板４１の内側面（前側面）、中間板４２の上面、下流板４３の内側面（後側面）、及び、側板４４の内側面（右側面）は、第２冷却ファン３２が生成する空気流（第２空気流）を案内する案内面として機能する。これにより、図４において第２空間Ｓ２内に描かれた複数の矢印で示すように、第２冷却ファン３２が生成する空気流は、これらの案内面に沿って、第２冷却ファン３２の冷却対象であるパワーコントロールユニット２７、ＤＣ－ＤＣコンバータ２８及び車載充電器２９に案内され、さらに、当該空気流の下流に位置する後述の第２排出口６２に至る。

【0052】

本実施形態では、電動式作業機械１００は、第２空間Ｓ２において、外装カバー１４の天板１４Ａから下方に突出する第２案内部材４７をさらに備える。この第２案内部材４７は、天板１４Ａのうち、第２流入口５２と第２排出口６２との間の部分から下方に突出するように形成され、第２空間Ｓ２において、第２冷却ファン３２が生成する空気流の流路の断面積をある程度均一にするような機能を有する。ただし、第２案内部材４７は省略可能である。

【0053】

外装カバー１４は、第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２を含む機械室１５を囲む。この外装カバー１４は、外装カバー１４の外の空気が第１冷却ファン３１の回転によって第１空間Ｓ１に流入する第１流入口５１と、外装カバー１４の外の空気が第２冷却ファン３２の回転によって第２空間Ｓ２に流入する第２流入口５２と、を有する。このように外装カバー１４は、第１空間Ｓ１に外気を流入させる第１流入口５１とは別に、第２空間Ｓ２に外気を流入させる第２流入口５２を有するので、第２空間Ｓ２の空気の温度が電動モータ２５の温度の影響をさらに受けにくくなる。これにより、電動モータ２５の発熱に起因してパワーコントロールユニット２７の温度が上昇することをさらに抑制できる。

【0054】

具体的に、アクチュエータが動作して電動式作業機械１００が種々の作業を行う際には、アクチュエータに作動油を供給する油圧ポンプ２２を駆動するためにバッテリ２６から電動モータ２５に電力が供給され、電動モータ２５、バッテリ２６、パワーコントロールユニット２７、及びＤＣ－ＤＣコンバータ２８がそれぞれ発熱する。このとき、電動式作業機械１００のコントローラは、電動モータ２５、バッテリ２６及びＤＣ－ＤＣコンバータ２８を冷却する熱交換器２４の温度上昇に応じた第１冷却ファン３１の制御、すなわち、熱交換器２４の発熱に合わせて第１ファン電動機３３を駆動して第１冷却ファン３１を回転させる制御を行う。このように熱交換器２４の温度上昇に応じた第１冷却ファン３１の制御が行われることで、第１冷却ファン３１の回転により生成される空気流は、熱交換器２４の温度上昇を抑制することができる。これにより、電動モータ２５、バッテリ２６及びＤＣ－ＤＣコンバータ２８は、熱交換器２４によって効率よく冷却され、しかも、第１冷却ファン３１の回転により生成される空気流によっても冷却される。このように熱交換器２４を通過した空気流が電動モータ２５及びコントロールバルブユニット２３を通過するように構成された本実施形態では、電動モータ２５及びコントロールバルブユニット２３を冷却する冷却効率が向上する。

【0055】

また、第１空間Ｓ１と第２空間とは案内部材４０によって仕切られているので、第２空間Ｓ２には第１空間Ｓ１の熱が伝達されにくい。これにより、第２空間Ｓ２にあるパワーコントロールユニット２７等の少発熱機器の温度が第１空間Ｓ１にある電動モータ２５の発熱に起因して上昇することが抑制される。従って、本実施形態では、前記コントローラは、パワーコントロールユニット２７及びＤＣ－ＤＣコンバータ２８の発熱に応じた第２冷却ファン３２の制御、すなわち、パワーコントロールユニット２７及びＤＣ－ＤＣコンバータ２８の発熱に合わせて第２電動機を駆動して第２冷却ファン３２を回転させる制御を行うことができる。

【0056】

また、バッテリ２６の充電時には、バッテリ２６及び車載充電器２９が発熱する。上述したように第１空間Ｓ１内の熱と第２空間Ｓ２内の熱が一方から他方に伝達されるのが抑制されるので、バッテリ２６の充電時には、前記コントローラは、バッテリ２６を冷却する熱交換器２４の温度上昇に応じた第１冷却ファン３１の制御と、車載充電器２９の発熱に応じた第２冷却ファン３２の制御と、を行う。すなわち、前記コントローラは、バッテリ２６を冷却する熱交換器２４の発熱に合わせて第１ファン電動機３３を駆動して第１冷却ファン３１を回転させる制御と、車載充電器２９の発熱に合わせて第２電動機を駆動して第２冷却ファン３２を回転させる制御と、を行う。

【0057】

第１流入口５１は、外装カバー１４の後部に形成され、外装カバー１４は、第１空間Ｓ１から外装カバー１４の外部に空気を排出する第１排出口６１をさらに有し、当該第１排出口６１は、外装カバー１４の前部に形成されている。従って、第１冷却ファン３１により生成される空気流が、外装カバー１４の後部にある第１流入口５１から外装カバー１４の前部にある第１排出口６１まで直線的に流れるので、空気が流れるときの抵抗が大きくなることを抑制でき、風量の低下を抑制できる。

【0058】

具体的には、第１流入口５１は、外装カバー１４の後板１４Ｃ（図２に示す具体例では後板１４Ｃの右側部分）に形成され、第１排出口６１は、外装カバー１４の前板１４Ｂに形成されている。第１流入口５１は、第１排出口６１よりも高い位置に形成されている。より具体的には、第１流入口５１は、外装カバー１４の上部に形成され、第１排出口６１は、外装カバー１４の下部に形成されている。

【0059】

第１空間Ｓ１において、第１流入口５１、熱交換器２４、第１冷却ファン３１、電動モータ２５、油圧ポンプ２２、コントロールバルブユニット２３、及び、第１排出口６１は、この順に、前記空気流の下流に向かって配列されている。第１空間Ｓ１において、作動油タンク２１は、電動モータ２５の側方（図３では左方）に配置され、第１冷却ファン３１よりも空気流の下流でコントロールバルブユニット２３よりも前記空気流の上流に配置されている。

【0060】

図４に示す本実施形態では、第２流入口５２は、外装カバー１４の天板１４Ａに形成されている。外装カバー１４は、第２空間Ｓ２から外装カバー１４の外部に空気を排出する第２排出口６２をさらに有する。第２排出口６２は、外装カバー１４の天板１４Ａに形成されている。具体的には、第２排出口６２は、外装カバー１４の天板１４Ａにおける第２流入口５２よりも前側部分に形成されている。

【0061】

第２冷却ファン３２は、第２流入口５２又はその近傍に配置されているので、第２空間Ｓ２において空気流を効率よく生成することができる。

【0062】

第２空間Ｓ２において、第２流入口５２、第２冷却ファン３２、パワーコントロールユニット２７、及び、第２排出口６２は、この順に、第２冷却ファン３２が生成する空気流の下流に向かって配置されている。第２空間Ｓ２において、ＤＣ－ＤＣコンバータ２８及び車載充電器２９は、第２冷却ファン３２と第２排出口６２との間に配置されている。

【0063】

油圧ポンプ２２は、第１空間Ｓ１において電動モータ２５よりも前記空気流の下流に配置される。この場合、第１冷却ファン３１により生成される空気流は、油圧ポンプ２２よりも前に電動モータ２５に到達するので、油圧ポンプ２２よりも電動モータ２５を優先して冷却することができる。

【0064】

本実施形態では、作動油タンク２１は、第１冷却ファン３１よりも前記空気流の下流に配置される。作動油タンク２１は、電動モータ２５よりも旋回軸Ｚに近い位置に配置されている。作動油タンク２１は、電動モータ２５の側方（図３及び図５では左方）において前記空気流の下流に向かって延びる側面２１Ｓ（図３及び図５では右側面２１Ｓ）を有する。従って、第１冷却ファン３１により生成されて第１案内面４１Ｓによって電動モータ２５に案内される空気流が作動油タンク２１の側面２１Ｓに沿って下流に流れることができるので、空気の流れがより円滑になる。

【0065】

図５に示すように、作動油タンク２１は、電動モータ２５の側方（図５では左方）に配置され、電動モータ２５よりも上下方向の寸法が大きく、ファン回転軸３１Ａの方向（図５では前後方向）に見たときに、案内部材４０は、作動油タンク２１に対して前記側方とは反対の方向（図５では右方）にずれた位置で、かつ、電動モータ２５の真上の位置に配置される。この場合、作動油タンク２１の上下方向の寸法と電動モータ２５の上下方向の寸法の差を利用して案内部材４０を電動モータ２５の真上に配置することができるので、機械室１５内のスペースを有効利用することができる。

【0066】

また、ファン回転軸３１Ａの方向（図５では前後方向）に見たときに、第１冷却ファン３１は、電動モータ２５の一部及び作動油タンク２１の一部と重なるような大きさを有する。この場合、ファン回転軸３１Ａの方向に見たときに互いに左右に並ぶ電動モータ２５と作動油タンク２１に対して、第１冷却ファン３１は、空気流を効率よく供給することができる。また、ファン回転軸３１Ａの方向（図５では前後方向）に見たときに、第１冷却ファン３１は、電動モータ２５の一部、作動油タンク２１の一部及び案内部材４０の一部と重なるような大きさを有する。このように大きな径の第１冷却ファン３１では、風量をさらに確保しやすくなる。

【0067】

本実施形態では、案内部材４０は、少なくとも一つのドレン口８１（図４では複数のドレン口８１）を有する。従って、第２流入口５２を通じて第２空間Ｓ２に雨水などの水が浸入した場合であっても、浸入した水は、ドレン口８１を通じて第２空間Ｓ２から排出される。これにより、パワーコントロールユニット２７に対して水の影響が及ぶことを抑制できる。

【0068】

以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は前記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例を含む。

【0069】

（Ａ）変形例１
図６は、前記実施形態の変形例１に係る電動式作業機械１００の旋回フレーム１２に支持される種々の機器の配置を示す平面図である。この変形例１は、第１流入口５１が外装カバー１４の後部の側面（後部の右側面）に形成され、外装カバー１４の側面に沿うような姿勢で熱交換器２４が当該側面に近接する位置に配置され、ファン回転軸３１Ａが左右方向に沿った向きとなる姿勢で熱交換器２４に対面するように第１冷却ファン３１が配置されている点で、図３に示す前記実施形態と相違しており、これ以外の構成は、図３に示す前記実施形態と同様である。この変形例１では、図６に示すように、熱交換器２４は、外装カバー１４の側面に近接する位置であって、第１流入口５１から第１空間Ｓ１に流入した空気が他の機器よりも先に（最初に）通過するような位置に配置されているので、空気が第１流入口５１から熱交換器２４に至るまでの風路の周囲には、通風抵抗を生じさせるもの（例えば、他の機器、外装カバー１４の側面など）がほとんど存在しない。これにより、第１流入口５１から第１空間Ｓ１に流入した空気は、あまり抵抗を受けずに熱交換器２４まで導かれる。これにより、外装カバー１４の外の空気が第１流入口５１から第１空間Ｓ１に流入しやすくなる。また、熱交換器２４は、平面視における熱交換器２４の長手方向が外装カバー１４の側面に沿うような向きとなるような姿勢で配置されることが好ましい。また、熱交換器２４は、熱交換器２４内を空気が通過する方向が第１流入口５１から第１空間Ｓ１に流入する空気の流入方向に沿うような姿勢で配置されることがより好ましい。これにより、熱交換器２４内を空気が通過するときの通風抵抗が低減されるので、外装カバー１４の外の空気が第１流入口５１から第１空間Ｓ１にさらに流入しやすくなる。

【0070】

（Ｂ）変形例２
図７は、前記実施形態の変形例２に係る電動式作業機械１００の上部旋回体２における機械室１５の内部を示す側面図である。この変形例２に係る電動式作業機械では、外装カバー１４は、外装カバー１４の外の空気が第１冷却ファン３１の回転によって第１空間Ｓ１に流入する第１流入口５１を有するが、図４に示す前記実施形態における第２流入口５２を有していない。図７の変形例２では、案内部材４０は、第１空間Ｓ１に流入した空気の一部が第２空間Ｓ２に分流する分流口７１を有する。この変形例２では、第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２に空気を流入させるための流入口を一つの第１流入口５１にまとめることができ、これにより、外装カバー１４が第１流入口５１と第２流入口５２を有する場合に比べて、ファン稼働時に生じる風切り音などの音が流入口から外に漏れる度合いを低減できる。図７に示す具体例では、分流口７１は、案内部材４０の上流板４１に形成されている。

【0071】

（Ｃ）電動式作業機械について
本実施形態に係る電動式作業機械１００は油圧ショベルであるが、本開示における電動式作業機械は、油圧ショベルに限られず、クレーン、ブルドーザなどの他の電動式作業機械であってもよい。

【0072】

（Ｄ）案内部材について
前記実施形態では、案内部材４０の第１案内面４１Ｓは、電動モータ２５に近づくにつれて高さ位置が低くなるように水平面に対して滑らかに傾斜する平面状の傾斜面であるが、本開示における案内面は、電動モータよりも上方に配置されること、第１冷却ファンが生成する空気流を電動モータに案内すること、を特徴として含むものであればよく、前記実施形態において例示した具体例に限られない。具体的には例えば、本開示における案内面は、電動モータ２５に近づくにつれて高さ位置が低くなるように湾曲する湾曲面であってもよい。また、本開示における案内面は、鉛直面と水平面とが交互につながることで下流に向かうにつれて（電動モータに近づくにつれて）高さ位置が低くなるような面であってもよい。

【0073】

前記実施形態では、案内部材４０は、上流板４１と、中間板４２と、下流板４３と、側板４４と、を含むが、本開示における案内部材では、中間板、下流板及び側板の少なくとも一つを省略可能である。

【0074】

前記実施形態では、案内部材４０は、電動モータ２５が配置される第１空間Ｓ１と、少発熱機器としてのパワーコントロールユニット２７が配置される第２空間Ｓ２と、を仕切るように配置されるが、本開示における案内部材は、少なくとも電動モータに前記空気流を案内する機能を備えていればよく、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２とを仕切る機能を備えていなくてもよい。

【0075】

前記実施形態では、案内部材４０は、外装カバー１４の天板１４Ａから下方に凹む凹形状を有し、天板１４Ａとともに第２空間Ｓ２を画定するが、本開示における案内部材は、前記外装カバーの天板から下方に凹む凹形状に限られず、他の形状を有していてもよい。

【0076】

（Ｅ）流入口及び排出口について
前記実施形態では、第１流入口５１は、外装カバー１４の後部に形成され、第１排出口６１は、外装カバー１４の前部に形成されているが、本開示における第１流入口及び排出口の配置は、前記実施形態に限られない。具体的には例えば、第１流入口が外装カバーの前部に形成され、第１排出口が外装カバーの後部に形成されていてもよく、また、第１流入口及び排出口は、これら以外の位置に形成されていてもよい。

【0077】

（Ｆ）第１冷却ファンについて
前記実施形態では、ファン回転軸３１Ａの方向（図５では前後方向）に見たときに、第１冷却ファン３１は、電動モータ２５の一部及び作動油タンク２１の一部と重なるような大きさを有するが、第１冷却ファン３１の大きさは、前記実施形態に限られない。具体的には例えば、前記ファン回転軸の方向に見たときに、前記第１冷却ファンは、前記電動モータの少なくとも一部と重なる一方で前記作動油タンクとは重ならないような大きさを有していてもよい。また、前記ファン回転軸の方向に見たときに、前記第１冷却ファンは、前記電動モータ及び前記作動油タンクの両方に重ならないような位置に配置されていてもよい。

【0078】

（Ｇ）回転軸について
前記実施形態では、第１冷却ファン３１は、ファン回転軸３１Ａが前後に向くような姿勢で配置され、電動モータ２５は、モータ回転軸２５Ａが前後に向くような姿勢で配置されているが、ファン回転軸３１Ａの向き及びモータ回転軸２５Ａの向きは、前記実施形態の態様に限られない。

【0079】

（Ｈ）配列について
前記実施形態では、第１空間Ｓ１において、第１流入口５１、熱交換器２４、第１冷却ファン３１、電動モータ２５、油圧ポンプ２２、コントロールバルブユニット２３、及び、第１排出口６１は、この順に、前記空気流の下流に向かって配列されているが、これらの配列は、前記実施形態に限られない。本開示における電動式作業機械では、電動モータが第１冷却ファンよりも前記空気流の下流に配置されていればよく、その他の機器（例えば、熱交換器２４、油圧ポンプ２２、コントロールバルブユニット２３など）の配列は、前記実施形態に限られない。

【0080】

（Ｉ）天板について
前記実施形態では、天板１４Ａの高さ位置は、天板１４Ａのほぼ全域にわたって一律であるが、天板１４Ａの高さ位置は、必ずしも天板１４Ａのほぼ全域にわたって一律でなくてもよい。具体的には例えば、天板１４Ａは、前方に向かうにつれて下方に位置するように配置されてもよい。このような構成によれば、前記空気流が第１排出口６１により円滑に流れやすくなる。

【符号の説明】

【0081】

１２ ：旋回フレーム
１３ ：キャブ
１４ ：外装カバー
２１ ：作動油タンク
２２ ：油圧ポンプ
２３ ：コントロールバルブユニット
２４ ：熱交換器
２４Ａ ：ラジエータ
２４Ｂ ：オイルクーラ
２５ ：電動モータ
２５Ａ ：モータ回転軸
２６ ：バッテリ
２７ ：パワーコントロールユニット
２８ ：ＤＣ－ＤＣコンバータ
２９ ：車載充電器
３１ ：第１冷却ファン
３１Ａ ：ファン回転軸
３２ ：第２冷却ファン
３３ ：第１ファン電動機
４０ ：案内部材
４１ ：上流板
４１Ｓ ：第１案内面（本開示における案内面の一例）
４２ ：中間板
４２Ｓ ：第２案内面
４３ ：下流板
５１ ：第１流入口
５２ ：第２流入口
６１ ：第１排出口
６２ ：第２排出口
７１ ：分流口
８１ ：ドレン口
１００ ：電動式作業機械
Ｚ ：旋回軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】