特開 2024-4139 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】P2024004139

(43)【公開日】2024-01-16

(54)【発明の名称】電動式作業機械

(51)【国際特許分類】

   B60K 11/06 20060101AFI20240109BHJP

   B60K 11/04 20060101ALI20240109BHJP

   B60K 1/04 20190101ALI20240109BHJP

   E02F 9/00 20060101ALI20240109BHJP

【ＦＩ】

B60K11/06

B60K11/04 B

B60K1/04 Z

E02F9/00 C

E02F9/00 M

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022103638

(22)【出願日】2022-06-28

(71)【出願人】

【識別番号】720001060

【氏名又は名称】ヤンマーホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】北原 訓

【テーマコード（参考）】

2D015

3D038

3D235

【Ｆターム（参考）】

2D015CA02

3D038AA09

3D038AB09

3D038AC12

3D038AC14

3D235AA19

3D235BB45

3D235CC12

3D235CC13

3D235CC15

(57)【要約】

【課題】機内の限られた狭い空間を有効利用しながら、電装品を冷却（空冷）することができる電動式作業機械を提供する。
【解決手段】電動式作業機械としての油圧ショベルは、電動モータと、電動モータを駆動するための電力を蓄えるバッテリユニットと、バッテリユニットから電力が供給される電装品と、ファンと、を備える。電装品は、上方から見て、ファンとバッテリユニットとの間に位置する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動モータと、
前記電動モータを駆動するための電力を蓄えるバッテリユニットと、
前記バッテリユニットから前記電力が供給される電装品と、
ファンと、を備え、
前記電装品は、上方から見て、前記ファンと前記バッテリユニットとの間に位置する、電動式作業機械。

【請求項2】

前記電動モータは、前記バッテリユニットに対して前記ファン側に位置し、
前記電装品は、前記電動モータよりも上方に位置する、請求項１に記載の電動式作業機械。

【請求項3】

前記電装品は、第１電装品と、第２電装品と、を含み、
前記第１電装品および前記第２電装品は、上方から見て互いにずれて位置する、請求項１に記載の電動式作業機械。

【請求項4】

前記ファンは、上方から見て、前記バッテリユニットに向かって延びる回転軸を有し、
前記第１電装品は、前記ファンの前記回転軸と交わって位置する第１壁部に保持され、
前記第２電装品は、前記ファンの前記回転軸に沿って位置する第２壁部に保持される、請求項３に記載の電動式作業機械。

【請求項5】

前記第１電装品は、第１放熱部を有し、
前記第１放熱部は、前記第１壁部に対して前記ファン側に位置する、請求項４に記載の電動式作業機械。

【請求項6】

前記第２電装品は、第２放熱部を有し、
前記第２放熱部は、前記第２壁部に対して前記ファンの前記回転軸側に位置する、請求項４に記載の電動式作業機械。

【請求項7】

前記バッテリユニットを通る冷媒を冷却する第１熱交換器をさらに備え、
前記第１熱交換器は、前記ファンと対向して配置され、
前記電装品は、上方から見て、前記バッテリユニットと前記第１熱交換器との間に位置する、請求項１に記載の電動式作業機械。

【請求項8】

前記電動モータによって駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから供給される作動油によって駆動される油圧アクチュエータと、
前記作動油を冷却する第２熱交換器と、
仕切板と、をさらに備え、
前記第１熱交換器と前記第２熱交換器とは、前記ファンの前記回転軸と交差する一方向に互いにずれて位置し、
前記仕切板は、上方から見て、前記第１熱交換器および前記第２熱交換器と前記バッテリユニットとの間に位置するとともに、前記一方向を横切って位置する、請求項７に記載の電動式作業機械。

【請求項9】

前記第１熱交換器および前記第２熱交換器は、前記ファンと対向して配置される、請求項８に記載の電動式作業機械。

【請求項10】

前記ファンは、前記第１熱交換器および前記第２熱交換器に対して、前記バッテリユニットとは反対側に位置する、請求項９に記載の電動式作業機械。

【請求項11】

前記ファンは、前記第１熱交換器および前記第２熱交換器に対して、前記バッテリユニット側に位置する、請求項９に記載の電動式作業機械。

【請求項12】

前記ファンは、上方から見て、前記バッテリユニット側を向いて位置する、請求項１に記載の電動式作業機械。

【請求項13】

前記ファンは、上方から見て、前記バッテリユニットの方向に向かって空気を送風する、請求項１から１２のいずれかに記載の電動式作業機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動式作業機械に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電動モータを備えた旋回作業機が種々提案されている。例えば特許文献１では、ラジエータから、バッテリユニット、電動モータ、電装品等に冷媒を供給する１つの水冷経路を設けて、電動モータ等を冷却する旋回作業機が開示されている。電装品には、インバータ、ＤＣ／ＤＣコンバータ等が含まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－０８０７０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

バッテリユニットを通る冷媒の冷却温度は、例えば４０℃程度と比較的低い。一方、電動モータおよび電装品が発熱すると、その温度は上記の冷却温度以上となり得る。このため、特許文献１のように、バッテリユニット、電動モータ、および電装品を１つの水冷経路で冷却するシステムでは、冷媒の冷却温度が低いバッテリユニットを基準とし、バッテリユニットに合わせるようにして電装品等を冷却することが必要となるため、冷却システムが過剰に大きくなる。大型の冷却システムは、機器のレイアウトスペースが狭い小型の電動ショベルには適さない。したがって、小型の電動ショベルでは、例えばバッテリユニットを水冷とする一方、少なくとも電装品を空冷とする構成が望ましい。

【0005】

しかし、小型の電動ショベルでは、機内が狭く、電装品を空冷するシステムのレイアウトを工夫する必要がある。

【0006】

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、機内の限られた狭い空間を有効利用しながら、電装品を冷却（空冷）することができる電動式作業機械を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一側面に係る電動式作業機械は、電動モータと、前記電動モータを駆動するための電力を蓄えるバッテリユニットと、前記バッテリユニットから前記電力が供給される電装品と、ファンと、を備え、前記電装品は、上方から見て、前記ファンと前記バッテリユニットとの間に位置する。

【発明の効果】

【0008】

上記構成によれば、電動式作業機械において、ファンとバッテリユニットとの間の、限られた狭い空間を、電装品の配置空間として有効利用しながら、電装品を冷却（空冷）することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施の一形態に係る電動式作業機械の一例である油圧ショベルの概略の構成を示す側面図である。

【図2】上記油圧ショベルの電気系および油圧系の構成を模式的に示すブロック図である。

【図3】上記油圧ショベルの機関室内の全体の構成を示す斜視図である。

【図4】上記機関室内の全体の構成を示す平面図である。

【図5】図４のＡ部の斜視図である。

【図6】図５から、ファンおよび筐体の図示を省略した状態でのＡ部の斜視図である。

【図7】図６から、ラジエータおよびオイルクーラの図示を省略した状態でのＡ部の斜視図である。

【図8】上記油圧ショベルが備える風導部を上方から見たときの斜視図である。

【図9】上記風導部を下方から見たときの斜視図である。

【図10】上記風導部を水平断面で切ったときの斜視図である。

【図11】電動モータを収容した状態での上記風導部を下方から見たときの斜視図である。

【図12】上記風導部の第１流路部を、電装品を通る断面で切ったときの断面図である。

【図13】図４のＡ部を右側から見たときの側面図である。

【図14】上記油圧ショベルの変形例の構成を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。

【0011】

〔１．電動式作業機械〕
図１は、本実施形態の電動式作業機械の一例である油圧ショベル（電動ショベル）１の概略の構成を示す側面図である。油圧ショベル１は、下部走行体２と、作業機３と、上部旋回体４と、を備える。

【0012】

ここで、方向を以下のように定義する。上部旋回体４の運転座席４１ａに着座したオペレータ（操縦者、運転手）が正面を向く方向を前方とし、その逆方向を後方とする。したがって、下部走行体２に対して上部旋回体４が非旋回の状態（旋回角度０°）では、上部旋回体４の前後方向は、下部走行体２が前後進する方向と一致する。また、運転座席４１ａに着座したオペレータから見て左側を「左」とし、右側を「右」とする。さらに、前後方向および左右方向に垂直な重力方向を上下方向とし、重力方向の上流側を「上」とし、下流側を「下」とする。図面では、下部走行体２に対して上部旋回体４が非旋回の状態で油圧ショベル１を示す。また、図面では、必要に応じて、前方を「Ｆ」、後方を「Ｂ」、右方を「Ｒ」、左方を「Ｌ」、上方を「Ｕ」、下方を「Ｄ」の記号で示す。

【0013】

下部走行体２は、左右一対のクローラ２１と、左右一対の走行モータ２２と、を備える。各走行モータ２２は、油圧モータである。左右の走行モータ２２が、左右のクローラ２１をそれぞれ駆動することにより、油圧ショベル１を前後進させることができる。下部走行体２には、整地作業を行うためのブレード２３と、ブレードシリンダ２３ａとが設けられる。ブレードシリンダ２３ａは、ブレード２３を上下方向に回動させる油圧シリンダである。

【0014】

作業機３は、ブーム３１、アーム３２、およびバケット３３を備える。ブーム３１、アーム３２、およびバケット３３を独立して駆動することにより、土砂等の掘削作業を行うことができる。

【0015】

ブーム３１は、ブームシリンダ３１ａによって回動される。ブームシリンダ３１ａは、基端部が上部旋回体４の前部に支持され、伸縮自在に可動する。アーム３２は、アームシリンダ３２ａによって回動される。アームシリンダ３２ａは、基端部がブーム３１の先端部に支持され、伸縮自在に可動する。バケット３３は、バケットシリンダ３３ａによって回動される。バケットシリンダ３３ａは、基端部がアーム３２の先端部に支持され、伸縮自在に可動する。ブームシリンダ３１ａ、アームシリンダ３２ａ、およびバケットシリンダ３３ａは、油圧シリンダにより構成される。

【0016】

上部旋回体４は、下部走行体２の上方に位置し、下部走行体２に対して旋回ベアリング（不図示）を介して旋回可能に設けられる。上部旋回体４には、操縦部４１、旋回フレーム４２（機体フレーム）、旋回モータ４３、機関室４４等が配置される。上部旋回体４は、油圧モータである旋回モータ４３の駆動により、旋回ベアリングを介して旋回する。

【0017】

上部旋回体４には、油圧ポンプ７１（図２参照）が配置される。油圧ポンプ７１は、機関室４４の内部の電動モータ６１（図２参照）によって駆動される。油圧ポンプ７１は、油圧モータ（例えば左右の走行モータ２２、旋回モータ４３）、および油圧シリンダ（例えばブレードシリンダ２３ａ、ブームシリンダ３１ａ、アームシリンダ３２ａ、バケットシリンダ３３ａ）に作動油（圧油）を供給する。油圧ポンプ７１から作動油が供給されて駆動される油圧モータおよび油圧シリンダを、まとめて油圧アクチュエータ７３（図２参照）と呼ぶ。

【0018】

操縦部４１には、運転座席４１ａが配置される。運転座席４１ａの周囲には、各種のレバー４１ｂが配置される。オペレータが運転座席４１ａに着座してレバー４１ｂを操作することにより、油圧アクチュエータ７３が駆動される。これにより、下部走行体２の走行、ブレード２３による整地作業、作業機３による掘削作業、上部旋回体４の旋回、等を行うことができる。

【0019】

上部旋回体４には、バッテリユニット５３が配置される。すなわち、油圧ショベル１は、バッテリユニット５３を備える。バッテリユニット５３は、例えばリチウムイオンバッテリユニットで構成され、電動モータ６１を駆動するための電力を蓄える。バッテリユニット５３は、複数のバッテリをユニット化して構成されてもよいし、単一のバッテリセルで構成されてもよい。また、上部旋回体４には、不図示の給電口が設けられる。上記の給電口と、外部電源である商用電源５１とは、給電ケーブル５２を介して接続される。これにより、バッテリユニット５３を充電することができる。

【0020】

上部旋回体４には、鉛バッテリ５４がさらに設けられる。鉛バッテリ５４は、低電圧（例えば１２Ｖ）の直流電圧を出力する。鉛バッテリ５４からの出力は、制御電圧として例えばシステムコントローラ６７（図２参照）、ファン９１（図５参照）の駆動部、などに供給される。

【0021】

油圧ショベル１は、油圧アクチュエータ７３などの油圧機器と、電力で駆動されるアクチュエータとを併用した構成であってもよい。電力で駆動されるアクチュエータとしては、例えば、電動走行モータ、電動シリンダ、電動旋回モータがある。

【0022】

〔２．電気系および油圧系の構成〕
図２は、油圧ショベル１の電気系および油圧系の構成を模式的に示すブロック図である。油圧ショベル１は、電動モータ６１と、充電器６２と、インバータ６３と、ＰＤＵ（Power Drive Unit）６４と、ジャンクションボックス６５と、ＤＣ－ＤＣコンバータ６６と、システムコントローラ６７と、を備える。システムコントローラ６７は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）とも呼ばれる電子制御ユニットで構成され、油圧ショベル１の各部の電気的な制御を行う。

【0023】

電動モータ６１は、バッテリユニット５３から、ジャンクションボックス６５およびインバータ６３を介して供給される電力により駆動される。電動モータ６１は、永久磁石モータまたは誘導モータで構成される。電動モータ６１は、旋回フレーム４２上に配置される。

【0024】

充電器６２（給電器とも呼ばれる）は、図１で示した商用電源５１から給電ケーブル５２を介して供給される交流電圧を直流電圧に変換する。インバータ６３は、バッテリユニット５３から供給される直流電圧を、交流電圧に変換して電動モータ６１に供給する。これにより、電動モータ６１が回転する。インバータ６３から電動モータ６１への交流電圧（電流）の供給は、システムコントローラ６７から出力される回転指令に基づいて行われる。

【0025】

ＰＤＵ６４は、内部のバッテリリレーを制御してバッテリユニット５３の入出力を制御するバッテリ制御ユニットである。ジャンクションボックス６５は、充電器リレー、インバータリレー、ヒューズ等を含んで構成される。上記した充電器６２から出力される電圧は、ジャンクションボックス６５およびＰＤＵ６４を介してバッテリユニット５３に供給される。また、バッテリユニット５３から出力される電圧は、ＰＤＵ６４およびジャンクションボックス６５を介してインバータ６３に供給される。

【0026】

ＤＣ－ＤＣコンバータ６６は、バッテリユニット５３からジャンクションボックス６５を介して供給される高電圧（例えば３００Ｖ）の直流電圧を、低電圧（例えば１２Ｖ）に降圧する。ＤＣ－ＤＣコンバータ６６から出力される電圧は、鉛バッテリ５４からの出力と同様に、システムコントローラ６７、ファン９１の駆動部、などに供給される。

【0027】

ＤＣ－ＤＣコンバータ６６およびインバータ６３はともに、バッテリユニット５３から供給される電圧を所望の電圧に変換する電装品ＥＱである。なお、これらの電装品ＥＱを互いに区別する必要がある場合、ＤＣ－ＤＣコンバータ６６を第１電装品ＥＱ１とも呼び、インバータ６３を第２電装品ＥＱ２とも呼ぶ。すなわち、油圧ショベル１は、バッテリユニット５３から電力が供給される電装品ＥＱを備える。電装品ＥＱは、ＤＣ－ＤＣコンバータ６６で構成される第１電装品ＥＱ１と、インバータ６３で構成される第２電装品ＥＱ２と、を含む。

【0028】

電動モータ６１の回転軸（出力軸）には、複数の油圧ポンプ７１が接続される。複数の油圧ポンプ７１は、可変容量型ポンプおよび固定容量型ポンプを含む。図２では、例として油圧ポンプ７１を１つのみ図示している。各油圧ポンプ７１は、作動油を収容（貯留）する作動油タンク７４と接続されている。電動モータ６１によって油圧ポンプ７１が駆動されると、作動油タンク７４内の作動油が、コントロールバルブ７２を介して油圧アクチュエータ７３に供給される。これにより、油圧アクチュエータ７３が駆動される。コントロールバルブ７２は、油圧アクチュエータ７３に供給される作動油の流れ方向および流量を制御する方向切替弁である。このように、油圧ショベル１は、電動モータ６１によって駆動される油圧ポンプ７１と、油圧ポンプ７１から供給される作動油によって駆動される油圧アクチュエータ７３と、を備える。

【0029】

〔３．機関室内の構成〕
図３は、油圧ショベル１の機関室４４内の全体の構成を示す後方斜視図である。図４は、機関室４４内の全体の構成を示す平面図である。図３に示すように、本実施形態では、旋回フレーム４２上に、４つのバッテリユニット５３が前後方向に並んで配置されている。各バッテリユニット５３は、左右方向に沿って位置する。４つのバッテリユニット５３は、旋回フレーム４２上で後方中央よりも左寄りに配置されている。

【0030】

本実施形態では、後方の２つのバッテリユニット５３が、前方の２つのバッテリユニット５３に対して右側、すなわち、旋回フレーム４２の中央側にずれて位置する。さらに、後方の２つのバッテリユニット５３のうち、最後部に位置するバッテリユニット５３は、その前方に位置するバッテリユニット５３よりもさらに右側にずれて位置する。これにより、平面視で半円形に形成された旋回フレーム４２の後端縁付近の、限られた狭いスペースに、複数のバッテリユニット５３を効率よく配置している（図４参照）。なお、バッテリユニット５３の数および配置は、本実施形態の例には限定されない。

【0031】

複数のバッテリユニット５３は一体的に旋回フレーム４２上に支持される。より詳しくは、複数のバッテリユニット５３は、上板８１と下板８２とで上下方向から挟まれている（図３参照）。上板８１と下板８２とは、上下方向に延びる連結部材８３により、複数の箇所で連結される。上板８１と連結部材８３との連結、および下板８２と連結部材８３との連結は、例えばボルト締結によって行われる。下板８２は、旋回フレーム４２上で支持部８４により防振支持される。なお、支持部８４の設置位置は、図３および図４で示した位置には限定されず、適宜変更可能である。

【0032】

上板８１と運転座席４１ａ（図１参照）との間には、運転座席４１ａの土台となるシートマウント８５が位置する。なお、図３および図４では、便宜的に、シートマウント８５の一部のみを図示している。

【0033】

旋回フレーム４２上で、バッテリユニット５３の右側には、上記した電動モータ６１（図２参照）、油圧ポンプ７１等が配置されている。以下、その詳細について説明する。

【0034】

図５は、図４のＡ部の斜視図である。なお、図４のＡ部とは、ここでは、機関室４４内で最も前方に位置するバッテリユニット５３の右側に位置する部分を指す。同図に示すように、油圧ショベル１は、ファン９１を備える。ファン９１は、筐体９０に回転可能に支持されている。筐体９０は枠形状であり、左側および右側が開口している。ファン９１の回転軸ＣＡは、左右方向に沿って位置する。すなわち、ファン９１は、上方から見て、バッテリユニット５３に向かって延びる回転軸ＣＡを有する（図４参照）。ファン９１（筐体９０）の下方には、上記の油圧ポンプ７１が位置する。油圧ポンプ７１は、油圧ホースＨを介して作動油タンク７４（図２参照）と接続される。

【0035】

筐体９０の左側、つまり、筐体９０とバッテリユニット５３との間には、風導部１００が配置される。なお、風導部１００の詳細については後述する。図３および図５に示すように、上述のインバータ６３およびＤＣ－ＤＣコンバータ６６などの電装品ＥＱは、風導部１００（特に後述の第１流路部１１０）に取り付けられる。

【0036】

図５において、ファン９１（筐体９０）および油圧ポンプ７１の後方側には、上述の充電器６２が配置される。充電器６２は、取付ステー６２ａ等を介して旋回フレーム４２に支持される。

【0037】

図６は、図５から、ファン９１および筐体９０の図示を省略した状態でのＡ部の斜視図を示す。油圧ショベル１は、ラジエータ９２と、オイルクーラ９３と、をさらに備える。ラジエータ９２は、図３等で示したバッテリユニット５３と配管を介して接続される第１熱交換器であり、バッテリユニット５３を通る冷媒を冷却する。ラジエータ９２において熱交換により冷媒を冷却し、ラジエータ９２から上記冷媒をバッテリユニット５３に供給することにより、バッテリユニット５３を冷却（水冷）することができる。上記の冷媒は、例えば冷却水である。

【0038】

オイルクーラ９３は、油圧ポンプ７１および油圧アクチュエータ７３（図２参照）等を介して循環する油路と接続される第２熱交換器である。オイルクーラ９３は、油圧ポンプ７１の駆動によって上記油路を流れる作動油を熱交換により冷却する。オイルクーラ９３は、ラジエータ９２に対して左側にずれて位置し、かつ、前方にずれて位置する。なお、オイルクーラ９３は、左右方向においてラジエータ９２と同じ位置にあってもよい。つまり、オイルクーラ９３は、ラジエータ９２と前後方向に並んで位置していてもよい。

【0039】

ラジエータ９２およびオイルクーラ９３は、図５の筐体９０の内部でステー等を介して支持される。ラジエータ９２およびオイルクーラ９３は、ファン９１と風導部１００との間に位置する。したがって、ファン９１は、ラジエータ９２およびオイルクーラ９３に対して、風導部１００とは反対側に位置する。

【0040】

図７は、図６から、ラジエータ９２およびオイルクーラ９３の図示を省略した状態でのＡ部の斜視図を示す。油圧ショベル１は、風導部１００を備える。風導部１００は、第１流路部１１０と、第２流路部１２０と、を含む。ファン９１の駆動によって発生する風は、第１流路部１１０および第２流路部１２０を通る。以下、風導部１００の詳細について説明する。

【0041】

図８は、風導部１００を上方から見たときの斜視図である。図９は、風導部１００を下方から見たときの斜視図である。図１０は、図８で示した風導部１００を水平断面で切ったときの斜視図である。なお、図８以降の図面では、便宜的に、上述の電装品ＥＱの図示を省略している。

【0042】

風導部１００の第１流路部１１０は、第１流路本体部１１１と、第１流路一端部側開口部１１２と、第１流路他端部側開口部１１３と、を有する。第１流路本体部１１１の内部は空洞である。ファン９１の駆動によって発生した風の一部は、第１流路本体部１１１の内部を通る。第１流路本体部１１１は、風が通る空洞を有する形状であればよく、その形状は特に限定されない。

【0043】

第１流路一端部側開口部１１２は、第１流路本体部１１１において、上記風が流れる流路方向の一端部に形成された開口である。本実施形態では、第１流路一端部側開口部１１２は、半円形で形成されているが、その形状は特に限定されない。第１流路一端部側開口部１１２は、第１流路本体部１１１に対して右側に位置するラジエータ９２（図６参照）に向かって開口している。すなわち、第１流路一端部側開口部１１２は、ラジエータ９２と向かい合う位置にある。

【0044】

第１流路他端部側開口部１１３は、第１流路本体部１１１において、上記風が流れる流路方向の他端部に形成された開口である。本実施形態では、第１流路他端部側開口部１１３は、図９に示すように、矩形の形状で形成されているが、その形状は特に限定されない。第１流路他端部側開口部１１３は、下方に向かって開口している。

【0045】

上記の第１流路本体部１１１は、第１壁部１１１Ｐと、第２壁部１１１Ｑと、を含む。第１壁部１１１Ｐは、ファン９１の回転軸ＣＡと交わって位置する。第１壁部１１１Ｐは、回転軸ＣＡ方向において、第１流路本体部１１１の第１流路一端部側開口部１１２とは反対側に位置し、回転軸ＣＡに対して傾斜している（図１２参照）。上述したＤＣ－ＤＣコンバータ６６、つまり、第１電装品ＥＱ１は、第１壁部１１１Ｐに保持される（図４、図１２参照）。

【0046】

第２壁部１１１Ｑは、第１壁部１１１Ｐに対して、油圧ショベル１の後方側に位置する。第２壁部１１１Ｑは、ファン９１の回転軸ＣＡに沿って位置する。上述したインバータ６３、つまり、第２電装品ＥＱ２は、第２壁部１１１Ｑに保持される（図４参照）。なお、第１電装品ＥＱ１が第２壁部１１１Ｑに保持され、第２電装品ＥＱ２が第１壁部１１１Ｐに保持されてもよい。

【0047】

風導部１００の第２流路部１２０は、第２流路本体部１２１と、第２流路一端部側開口部１２２と、第２流路他端部側開口部１２３と、を有する。第２流路本体部１２１の内部は空洞である。ファン９１の駆動によって発生した風の一部は、第２流路本体部１２１の内部を通る。第２流路本体部１２１は、風が通る空洞を有する形状であればよく、その形状は特に限定されない。

【0048】

第２流路一端部側開口部１２２は、第２流路本体部１２１において、上記風が流れる流路方向の一端部に形成された開口である。本実施形態では、第２流路一端部側開口部１２２は、半円形で形成されているが、その形状は特に限定されない。第２流路一端部側開口部１２２は、第２流路本体部１２１に対して右側に位置するオイルクーラ９３（図６参照）に向かって開口している。すなわち、第２流路一端部側開口部１２２は、オイルクーラ９３と向かい合う位置にある。

【0049】

本実施形態では、第２流路一端部側開口部１２２は、第１流路一端部側開口部１１２と連続してつながって１つの円を形成する形状である（図８参照）。なお、第２流路一端部側開口部１２２と第１流路一端部側開口部１１２とは、それぞれ閉じた形状で形成されて、互いに離間していてもよい。

【0050】

第２流路他端部側開口部１２３は、第２流路本体部１２１において、上記風が流れる流路方向の他端部に形成された開口である。本実施形態では、第２流路他端部側開口部１２３は、図９に示すように、ほぼ矩形の形状で形成されているが、その形状は特に限定されない。第２流路他端部側開口部１２３は、下方に向かって開口している。

【0051】

風導部１００は、仕切板１３０をさらに含む。すなわち、油圧ショベル１は、仕切板１３０を備える。仕切板１３０は、第１流路部１１０の第１流路本体部１１１と、第２流路部１２０の第２流路本体部１２１とを仕切る隔壁である。つまり、第１流路本体部１１１および第２流路本体部１２１は、仕切板１３０を隔壁として共有している。仕切板１３０は、図１０に示すように、右側から左側に向かって延びた後、左斜め前方に向かって屈曲して延びている。このような仕切板１３０により、第１流路本体部１１１の内部を流れる風と、第２流路本体部１２１の内部を流れる風とが、風導部１００の内部で互いに混ざることが回避される。

【0052】

上記した電動モータ６１（図７参照）の少なくとも一部は、第１流路部１１０の内部に配置される。図１１は、第１流路部１１０に電動モータ６１を収容した状態での風導部１００の下方からの斜視図である。本実施形態では、電動モータ６１は、第１流路部１１０の第１流路他端部側開口部１１３に位置し、第１流路他端部側開口部１１３を横切っている。したがって、電動モータ６１の一部が第１流路部１１０の内部に配置されている。なお、電動モータ６１の全体が第１流路部１１０の内部に配置されてもよい。電動モータ６１の出力軸６１ａは、第１流路本体部１１１に設けられた貫通孔１１１ａを通過して、油圧ポンプ７１（図５等参照）の入力軸と連結される。

【0053】

次に、図４～図１１を参照しながら、ファン９１の駆動によって発生する風（冷却風）の流れと、本実施形態の構成による効果について説明する。

【0054】

回転軸ＣＡを中心とするファン９１の回転により、油圧ショベル１の外部から機関室４４の内部に空気が吸い込まれる。なお、外部から空気が吸い込まれるファン９１の駆動形式を、ここでは「吸い込み型」とも言う。機関室４４の内部に吸い込まれた空気は、筐体９０の内部を右側から左側に向かって流れる。

【0055】

より詳しくは、ファン９１によって外部から吸い込まれた風の一部は、筐体９０内でラジエータ９２を横切って流れる。つまり、上記風の一部は、筐体９０内でラジエータ９２の隙間を通って流れたり、ラジエータ９２を乗り越えるようにラジエータ９２の表面に沿って流れる。これにより、ラジエータ９２が冷却される。言い換えれば、ラジエータ９２を流れる冷媒が熱交換により冷却される。

【0056】

また、ファン９１によって吸い込まれた風の残りは、筐体９０内でオイルクーラ９３を横切って流れる。つまり、上記風の残りは、筐体９０内でオイルクーラ９３の隙間を通って流れたり、オイルクーラ９３を乗り越えるようにオイルクーラ９３の表面に沿って流れる。これにより、オイルクーラ９３が冷却される。言い換えれば、オイルクーラ９３を流れる作動油が熱交換により冷却される。

【0057】

ラジエータ９２を冷却した後の風（ラジエータ９２をなめた風）、およびオイルクーラ９３を冷却した後の風（オイルクーラ９３をなめた風）は、風導部１００の第１流路部１１０および第２流路部１２０に向かって流れる。

【0058】

ここで、図８に示したように、第１流路部１１０は、一端部に、ラジエータ９２（図６参照）に向かって開口する第１流路一端部側開口部１１２を有する。これにより、ラジエータ９２を冷却した後の風は、第１流路一端部側開口部１１２を介して第１流路部１１０（第１流路本体部１１１）の内部に入る。第１流路部１１０の内部を流れた風は、その後、第１流路他端部側開口部１１３を介して下方に排出される。図８の矢印Ｗ１は、第１流路部１１０において、ラジエータ９２を冷却した後の風の流れる向き（経路）を示す。

【0059】

また、第２流路部１２０は、一端部に、オイルクーラ９３に向かって開口する第２流路一端部側開口部１２２を有する。これにより、オイルクーラ９３を冷却した後の風は、第２流路一端部側開口部１２２を介して第２流路部１２０（第２流路本体部１２１）の内部に入る。第２流路部１２０の内部を流れた風は、その後、第２流路他端部側開口部１２３を介して下方に排出される。図８の矢印Ｗ２は、第２流路部１２０において、オイルクーラ９３を冷却した後の風の流れる向き（経路）を示す。

【0060】

ところで、オイルクーラ９３には、油圧アクチュエータ７３（図２参照）の駆動に用いられた高温（例えば９０℃程度）の作動油が循環して戻ってくる。これに対して、ラジエータ９２を流れる冷却水は、例えば４０℃程度であり、オイルクーラ９３を流れる作動油に比べて低温である。したがって、ラジエータ９２を冷却した後の風は、オイルクーラ９３を冷却した後の風に比べると、比較的低温である。このことは、第１流路部１１０を流れる風（ラジエータ９２を冷却した後の風）は比較的低温であり、第２流路部１２０を流れる風（オイルクーラ９３を冷却した後の風）は比較的高温であることを意味する。

【0061】

よって、図３および図４で示したように、インバータ６３およびＤＣ－ＤＣコンバータ６６などの電装品ＥＱを、第１流路部１１０に取り付けたり、図１１で示したように、第１流路他端部側開口部１１３に電動モータ６１を配置することにより、第１流路部１１０を流れる比較的低温の風を、電装品ＥＱおよび電動モータ６１などの発熱部品の冷却（空冷）に利用することができる。また、第２流路部１２０を流れる比較的高温の風を、第２流路他端部側開口部１２３を介してそのまま（発熱部品に当てずに）外部に排出することができる。

【0062】

本実施形態では、上述のように、ＤＣ－ＤＣコンバータ６６およびインバータ６３は、風導部１００（特に第１壁部１１１Ｐおよび第２壁部１１１Ｑ）に保持される。風導部１００は、図４に示すように、回転軸ＣＡの方向において、ファン９１とバッテリユニット５３との間に位置する。したがって、電装品ＥＱは、上方から見て、ファン９１とバッテリユニット５３との間に位置する。

【0063】

この構成では、ファン９１からの風を電装品ＥＱに当てて、電装品ＥＱを冷却（空冷）することができる。したがって、ファン９１とバッテリユニット５３との間の限られた狭い空間を、電装品ＥＱの配置空間として有効利用しながら、電装品ＥＱを冷却（空冷）することができる。

【0064】

特に、ファン９１とバッテリユニット５３との間の空間を、複数の電装品ＥＱ（第１電装品ＥＱ１、第２電装品ＥＱ２）の配置空間として有効利用するとともに、ファン９１の風を複数の電装品ＥＱに当てて一度に（効率よく）冷却する観点では、複数の電装品ＥＱは以下のように位置することが望ましい。すなわち、電装品ＥＱとしての第１電装品ＥＱ１および第２電装品ＥＱ２は、上方から見て互いにずれて位置することが望ましい。例えば、図４に示すように、第１電装品ＥＱ１が、第２電装品ＥＱ２に対して油圧ショベル１の前方にずれて位置することが望ましい。

【0065】

また、ファン９１の回転によって発生し、第１壁部１１１Ｐに当たる冷却風および第２壁部１１１Ｑに沿って流れる冷却風を両方利用して、複数の電装品ＥＱを効率よく冷却する観点では、本実施形態のように、第１電装品ＥＱ１は第１壁部１１１Ｐに保持され、第２電装品は第２壁部１１１Ｑに保持されることが望ましい。

【0066】

図１２は、風導部１００の第１流路部１１０を、電装品ＥＱを通る断面で切ったときの断面図である。なお、図１２では、電装品ＥＱとして、ＤＣ－ＤＣコンバータ６６（第１電装品ＥＱ１）を示している。上記の電動モータ６１は、バッテリユニット５３に対してファン９１側に位置している。ファン９１とバッテリユニット５３との間の空間であって、電動モータ６１の上方の狭い空間を、電装品ＥＱの配置空間として有効利用する観点では、電装品ＥＱは、電動モータ６１よりも上方に位置することが望ましい。

【0067】

ここで、電装品ＥＱとしてのＤＣ－ＤＣコンバータ６６、つまり、第１電装品ＥＱ１は、第１放熱部６６Ｆを有する。第１放熱部６６Ｆは、例えばフィンで構成される。第１放熱部６６Ｆに低温の風（ファン９１からの冷却風）を当てて、第１電装品ＥＱ１の冷却効率を高める観点では、第１放熱部６６Ｆは、第１壁部１１１Ｐに対してファン９１側に位置することが望ましい。つまり、第１放熱部６６Ｆが第１流路部１１０の内部に位置するように、第１電装品ＥＱ１を第１流路部１１０に取り付ける（埋め込む）ことが望ましい。

【0068】

また、図４に示したように、電装品ＥＱとしてのインバータ６３、つまり、第２電装品ＥＱ２は、第２放熱部６３Ｆを有する。第２放熱部６３Ｆは、例えばフィンで構成される。第２放熱部６３Ｆに低温の風（ファン９１からの冷却風）をなめるよう当てて、第２電装品ＥＱ２を確実に冷却する観点では、第２放熱部６３Ｆは、第２壁部１１１Ｑに対してファン９１の回転軸ＣＡ側に位置することが望ましい。つまり、第２放熱部６３Ｆが第１流路部１１０の内部に位置するように、第２電装品ＥＱ２を第１流路部１１０に取り付ける（埋め込む）ことが望ましい。

【0069】

また、本実施形態では、図４～図６で示したように、ラジエータ９２は、ファン９１と対向して配置される。ファン９１の駆動により発生し、ラジエータ９２の冷却に用いた風を、電装品ＥＱの冷却に用いることができれば、電装品ＥＱを冷却する専用のファンの設置を省略することができる。上記専用のファンの設置を省略した簡単な構成で（少ない部品点数で）電装品ＥＱを冷却する観点では、電装品ＥＱは、上方から見て、バッテリユニット５３とラジエータ９２との間に位置することが望ましい。

【0070】

図１３は、図４のＡ部を右側から、すなわち、ファン９１の回転軸ＣＡの方向から見たときの側面図である。１つのファン９１の駆動により、ラジエータ９２およびオイルクーラ９３を同時に冷却する観点では、ラジエータ９２およびオイルクーラ９３は、ファン９１の回転軸ＣＡの方向から見て、ファン９１と重なって位置する、つまり、ファン９１と対向して配置されることが望ましい。

【0071】

なお、上述の電動モータ６１は、出力軸６１ａ（図１１参照）が延びる方向（左右方向）に油圧ポンプ７１と連結された状態で、底板８６に支持される。底板８６は、防振部材８７を介して旋回フレーム４２（図３等参照）上に支持される。これにより、電動モータ６１および油圧ポンプ７１が旋回フレーム４２上に防振支持される。

【0072】

小型の油圧ショベル１に好適なコンパクトなレイアウトを容易に実現する観点では、ラジエータ９２およびオイルクーラ９３は、図４および図６で示したように、回転軸ＣＡと交差する一方向（例えば前後方向）に互いにずれて位置することが望ましい。なお、ラジエータ９２とオイルクーラ９３とは、上下方向にずれて位置してもよい。

【0073】

また、本実施形態では、上述のように、ファン９１の駆動によりラジエータ９２を冷却した後の風は、仕切板１３０によって分離される一方の空間（第１流路部１１０の内部）に導かれる。一方、ファン９１の駆動によりオイルクーラ９３を冷却した後の風は、仕切板１３０によって分離される他方の空間（第２流路部１２０の内部）に導かれる。これにより、どちらか一方の空間に導かれた冷却風を、電装品ＥＱの冷却に再利用することができる。このとき、ラジエータ９２を冷却した後の風は、オイルクーラ９３を冷却した後の風よりも低温であるため、ラジエータ９２を冷却した後の風を電装品ＥＱの冷却に再利用することが望ましい。

【0074】

このように、ラジエータ９２を冷却した後の風と、オイルクーラ９３を冷却した後の風とを、上記２つの空間に導くように確実に分離する観点では、図４で示したように、仕切板１３０は、上方から見て、ラジエータ９２およびオイルクーラ９３と、バッテリユニット５３との間に位置するとともに、上記一方向（例えば前後方向）を横切って位置することが望ましい。

【0075】

なお、仕切板１３０のファン９１側の端部の前後方向の位置は、特に限定されない。ただし、本実施形態のように、ラジエータ９２とオイルクーラ９３とが回転軸ＣＡ方向に重なる配置では、上記端部は、ラジエータ９２とオイルクーラ９３との重複部分と対向して位置することが望ましい。一方、ラジエータ９２とオイルクーラ９３とが回転軸ＣＡ方向に重ならない配置（前後方向に並ぶ配置）では、上記端部は、ラジエータ９２とオイルクーラ９３との境界と対向して位置することが望ましい。

【0076】

また、第１流路部１１０に配置される電装品ＥＱの冷却効率を高めるためには、ラジエータ９２を冷却した後の比較的低温の風が、オイルクーラ９３を冷却した後の比較的高温の風と、仕切板１３０の上流側で混ざらないようにして、第１流路部１１０に導かれる風（ラジエータ９２を冷却した後の風）の温度を低温で維持することが望ましい。この観点では、図４で示すように、ファン９１は、ラジエータ９２およびオイルクーラ９３に対して送風方向の上流側に位置することが望ましい。つまり、ファン９１は、ラジエータ９２およびオイルクーラ９３に対して、バッテリユニット５３とは反対側に位置することが望ましい。このようなファン９１の配置では、ラジエータ９２およびオイルクーラ９３に向けて送風し、それぞれを冷却した風が、仕切板１３０によって分離される２つの空間（第１流路部１１０および第２流路部１２０の内部）にほぼダイレクトに導かれることになる。つまり、両方の風が仕切板１３０の上流側で混ざることが低減された状態で、上記２つの空間にそれぞれ導かれる。

【0077】

図１４は、吸い込み型の変形例の構成を示す斜視図である。なお、図１４では、便宜的に、風導部１００の第１流路部１１０の図示を省略している。同図に示すように、ファン９１は、ラジエータ９２およびオイルクーラ９３に対して風導部１００側、つまり、バッテリユニット５３（図４等参照）側に位置してもよい。このようなファン９１の配置であっても、ファン９１によってラジエータ９２を冷却した風と、オイルクーラ９３を冷却した風とを仕切板１３０側に導き、仕切板１３０によって分離される一方の空間に導かれる風（例えばラジエータ９２の冷却に用いた風）を電装品ＥＱに当てて、電装品ＥＱを冷却することができる点に変わりはない。

【0078】

ただし、この構成では、ファン９１の駆動により、外部から空気を吸い込んでラジエータ９２を冷却した風と、オイルクーラ９３を冷却した風とが、ファン９１を横切って、仕切板１３０に向かって流れる。ファン９１は回転しているため、ラジエータ９２を冷却した風とオイルクーラ９３を冷却した風とは、ファン９１を横切った後に（仕切板１３０の手前で）混ざるおそれがある。この点では、図４等で示したように、ファン９１は、ラジエータ９２およびオイルクーラ９３に対してバッテリユニット５３とは反対側に位置することが望ましい。

【0079】

上方から見て、バッテリユニット５３とファン９１との間に位置する電装品ＥＱに、ファン９１の風を当てて、電装品ＥＱを確実に冷却する観点では、図４等で示したように、ファン９１は、上方から見て、バッテリユニット５３側を向いて位置することが望ましい。

【0080】

特に、吸い込み型の構成で上述した本実施形態の効果を得る観点では、ファン９１は、上方から見て、バッテリユニット５３の方向に向かって空気を送風することが望ましい。

【0081】

〔４．補足〕
以上では、電動式作業機械として、建設機械である油圧ショベル１を例に挙げて説明したが、電動式作業機械は油圧ショベル１に限定されず、ホイルローダなどの他の建設機械であってもよい。また、電動式作業機械は、コンバイン、トラクタ等の農業機械であってもよい。

【0082】

〔５．付記〕
本実施形態で説明した油圧ショベル１は、以下の付記に示す電動式作業機械と表現することもできる。

【0083】

付記（１）の電動式作業機械は、
電動モータと、
前記電動モータを駆動するための電力を蓄えるバッテリユニットと、
前記バッテリユニットから前記電力が供給される電装品と、
ファンと、を備え、
前記電装品は、上方から見て、前記ファンと前記バッテリユニットとの間に位置する。

【0084】

付記（２）の電動式作業機械は、付記（１）に記載の電動式作業機械において、
前記電動モータは、前記バッテリユニットに対して前記ファン側に位置し、
前記電装品は、前記電動モータよりも上方に位置する。

【0085】

付記（３）の電動式作業機械は、付記（１）または（２）に記載の電動式作業機械において、
前記電装品は、第１電装品と、第２電装品と、を含み、
前記第１電装品および前記第２電装品は、上方から見て互いにずれて位置する。

【0086】

付記（４）の電動式作業機械は、付記（３）に記載の電動式作業機械において、
前記ファンは、上方から見て、前記バッテリユニットに向かって延びる回転軸を有し、
前記第１電装品は、前記ファンの前記回転軸と交わって位置する第１壁部に保持され、
前記第２電装品は、前記ファンの前記回転軸に沿って位置する第２壁部に保持される。

【0087】

付記（５）の電動式作業機械は、付記（４）に記載の電動式作業機械において、
前記第１電装品は、第１放熱部を有し、
前記第１放熱部は、前記第１壁部に対して前記ファン側に位置する。

【0088】

付記（６）の電動式作業機械は、付記（４）または（５）に記載の電動式作業機械において、
前記第２電装品は、第２放熱部を有し、
前記第２放熱部は、前記第２壁部に対して前記ファンの前記回転軸側に位置する。

【0089】

付記（７）の電動式作業機械は、付記（１）から（６）のいずれかに記載の電動式作業機械において、
前記バッテリユニットを通る冷媒を冷却する第１熱交換器をさらに備え、
前記第１熱交換器は、前記ファンと対向して配置され、
前記電装品は、上方から見て、前記バッテリユニットと前記第１熱交換器との間に位置する。

【0090】

付記（８）の電動式作業機械は、付記（７）に記載の電動式作業機械において、
前記電動モータによって駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから供給される作動油によって駆動される油圧アクチュエータと、
前記作動油を冷却する第２熱交換器と、
仕切板と、をさらに備え、
前記第１熱交換器と前記第２熱交換器とは、前記ファンの前記回転軸と交差する一方向に互いにずれて位置し、
前記仕切板は、上方から見て、前記第１熱交換器および前記第２熱交換器と前記バッテリユニットとの間に位置するとともに、前記一方向を横切って位置する。

【0091】

付記（９）の電動式作業機械は、付記（８）に記載の電動式作業機械において、
前記第１熱交換器および前記第２熱交換器は、前記ファンと対向して配置される。

【0092】

付記（１０）の電動式作業機械は、付記（９）に記載の電動式作業機械において、
前記ファンは、前記第１熱交換器および前記第２熱交換器に対して、前記バッテリユニットとは反対側に位置する。

【0093】

付記（１１）の電動式作業機械は、付記（９）に記載の電動式作業機械において、
前記ファンは、前記第１熱交換器および前記第２熱交換器に対して、前記バッテリユニット側に位置する。

【0094】

付記（１２）の電動式作業機械は、付記（１）から（１１）のいずれかに記載の電動式作業機械において、
前記ファンは、上方から見て、前記バッテリユニット側を向いて位置する。

【0095】

付記（１３）の電動式作業機械は、付記（１）から（１２）のいずれかに記載の電動式作業機械において、
前記ファンは、上方から見て、前記バッテリユニットの方向に向かって空気を送風する。

【0096】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で拡張または変更して実施することができる。

【産業上の利用可能性】

【0097】

本発明は、例えば建設機械、農業機械などの作業機械に利用可能である。

【符号の説明】

【0098】

１ 油圧ショベル（電動式作業機械）
５３ バッテリユニット
６１ 電動モータ
６３ インバータ（電装品、第２電装品）
６３Ｆ 第２放熱部
６６ ＤＣ－ＤＣコンバータ（電装品、第１電装品）
６６Ｆ 第１放熱部
７１ 油圧ポンプ
７３ 油圧アクチュエータ
９１ ファン
９２ ラジエータ（第１熱交換器）
９３ オイルクーラ（第２熱交換器）
１１１Ｐ 第１壁部
１１１Ｑ 第２壁部
１３０ 仕切板
ＣＡ 回転軸
ＥＱ 電装品
ＥＱ１ 第１電装品
ＥＱ２ 第２電装品

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】