(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】P2024049996
(43)【公開日】2024-04-10
(54)【発明の名称】建設機械
(51)【国際特許分類】
E02F 9/00 20060101AFI20240403BHJP
B60K 1/04 20190101ALI20240403BHJP
H01M 50/249 20210101ALI20240403BHJP
H01M 50/271 20210101ALI20240403BHJP
H01M 50/244 20210101ALI20240403BHJP
【ＦＩ】
E02F9/00 C
B60K1/04
H01M50/249
H01M50/271 S
H01M50/244 Z
【審査請求】有
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022156550
(22)【出願日】2022-09-29
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2024-02-15
(71)【出願人】
【識別番号】000005522
【氏名又は名称】日立建機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002664
【氏名又は名称】弁理士法人相原国際知財事務所
(72)【発明者】
【氏名】中嶋 講介
(72)【発明者】
【氏名】谷▲崎▼ 麻純
(72)【発明者】
【氏名】寺尾 雄介
【テーマコード（参考）】
3D235
5H040
【Ｆターム（参考）】
3D235AA19
3D235BB17
3D235BB20
3D235CC15
3D235DD28
3D235FF02
3D235FF44
5H040AA03
5H040AS06
5H040AY02
5H040AY10
(57)【要約】
【課題】走行用駆動源としての電動モータに電力を供給する複数のバッテリを下部走行体へとより適切に搭載可能な建設機械を提供する。
【解決手段】油圧ショベル１は、車幅方向に間隔を空けて設けられた一対の側面板３６を有し、上面板３２に作業装置１０を備える上部旋回体６の取り付け部としての円筒体３５と下面板３４に第１開口部３４１とを有するシャーシ３０を含む下部走行体２と、下部走行体２に搭載される走行用駆動源としての電動モータＭとを備える。油圧ショベル１は、電動モータＭに電力を供給する複数のバッテリＢと、複数のバッテリＢが搭載されるベースカバー５１とを有するバッテリアッセンブリ５０を備え、バッテリアッセンブリ５０は、複数のバッテリが一対の側面板３６の間に画成されるシャーシ３０の内部空間Ｖに第１開口部３４１を介して格納され、ベースカバー５１がシャーシ３０に取り付けられる。
【選択図】図３
【解決手段】油圧ショベル１は、車幅方向に間隔を空けて設けられた一対の側面板３６を有し、上面板３２に作業装置１０を備える上部旋回体６の取り付け部としての円筒体３５と下面板３４に第１開口部３４１とを有するシャーシ３０を含む下部走行体２と、下部走行体２に搭載される走行用駆動源としての電動モータＭとを備える。油圧ショベル１は、電動モータＭに電力を供給する複数のバッテリＢと、複数のバッテリＢが搭載されるベースカバー５１とを有するバッテリアッセンブリ５０を備え、バッテリアッセンブリ５０は、複数のバッテリが一対の側面板３６の間に画成されるシャーシ３０の内部空間Ｖに第１開口部３４１を介して格納され、ベースカバー５１がシャーシ３０に取り付けられる。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車幅方向に間隔を空けて設けられた一対の側面板を有し、上面に作業装置を備える上部旋回体の取り付け部と下面に開口部とを有するシャーシを含む下部走行体と、前記下部走行体に搭載される走行用駆動源としての電動モータとを備えた建設機械であって、
前記電動モータに電力を供給する複数のバッテリと、前記複数のバッテリが搭載されるベースカバーとを有するバッテリアッセンブリを備え、
前記バッテリアッセンブリは、前記複数のバッテリが前記一対の側面板の間に画成される前記シャーシの内部空間に前記開口部を介して格納され、前記ベースカバーが前記シャーシに取り付けられる建設機械。
前記電動モータに電力を供給する複数のバッテリと、前記複数のバッテリが搭載されるベースカバーとを有するバッテリアッセンブリを備え、
前記バッテリアッセンブリは、前記複数のバッテリが前記一対の側面板の間に画成される前記シャーシの内部空間に前記開口部を介して格納され、前記ベースカバーが前記シャーシに取り付けられる建設機械。
【請求項2】
前記電動モータは、前記シャーシに対して車軸を支持するケーシングに取り付けられ、
前記複数のバッテリは、前記内部空間のうち、前記車軸上に位置する部分を含む範囲に格納される
請求項１に記載の建設機械。
前記複数のバッテリは、前記内部空間のうち、前記車軸上に位置する部分を含む範囲に格納される
請求項１に記載の建設機械。
【請求項3】
前記複数のバッテリは、前記内部空間のうち、後輪が取り付けられた車軸上に位置する部分を含む範囲に格納される請求項１に記載の建設機械。
【請求項4】
前記ベースカバーは、前記複数のバッテリが搭載される基板部と、前記基板部の前端から前方側に向かうにつれて下方側に延びる傾斜部とを有する請求項１に記載の建設機械。
【請求項5】
前記シャーシは、前記一対の側面板間を延びるビームを含み、
前記ベースカバーは、前記複数のバッテリよりも前方側で上下方向に延び、前記ビームに取り付けられる取り付けカバーを有し、
前記取り付けカバーの下端部には、開口が形成されている
請求項１に記載の建設機械。
前記ベースカバーは、前記複数のバッテリよりも前方側で上下方向に延び、前記ビームに取り付けられる取り付けカバーを有し、
前記取り付けカバーの下端部には、開口が形成されている
請求項１に記載の建設機械。
【請求項6】
前記シャーシの前記複数のバッテリの上方側に位置する部分には、排気口が形成されている請求項１に記載の建設機械。
【請求項7】
前記シャーシの下面には、前記シャーシから下方に延びる側部と、前記側部から車幅方向内側に延びる底部とを有するＬ字形状の支持ブラケットが車幅方向に間隔を空けて一対で取り付けられ、
前記ベースカバーは、前記一対の支持ブラケットの前記側部の間に挿入されて、前記底部により支持される
請求項１に記載の建設機械。
前記ベースカバーは、前記一対の支持ブラケットの前記側部の間に挿入されて、前記底部により支持される
請求項１に記載の建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は建設機械に関し、特に走行用駆動源としての電動モータに電力を供給する複数のバッテリを備えた建設機械に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、建設機械などの機体にバッテリを搭載するための技術が知られている。例えば、特許文献１には、下部走行体と上部旋回体とを備えた油圧ショベルにおいて、上部旋回体の後部車体に、油圧ポンプを駆動するための電動モータへと電力を供給する複数のバッテリを搭載する構造が記載されている。また、特許文献２には、機体と、機体に搭載されたキャブとを備えたホイールローダにおいて、キャブの骨格柱体の下方に底板、縦板および横板からなる収納構造体を設け、当該収納構造体の内部にバッテリを配置する構造が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第５６７０２７４号公報
【特許文献2】特開２００８－１９５３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、建設機械の下部走行体に走行用駆動源としての電動モータを搭載することがある。しかしながら、例えば特許文献１に記載の油圧ショベルのように、上部旋回体に電動モータへと電力を供給する複数のバッテリを搭載すると、バッテリから電動モータへの配線長さが長くなってしまい、電気的な損失の増大や部品点数の増加を招く。一方、例えば特許文献２に記載の構造では、複数のバッテリを搭載するためのスペースや、当該複数のバッテリを１つずつ建設機械に組み付ける作業を行うためのスペースを十分に確保することが難しい。また、複数のバッテリを建設機械に容易に組み付けることも求められる。
【0005】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、走行用駆動源としての電動モータに電力を供給する複数のバッテリを下部走行体へとより適切に搭載可能な建設機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、本発明の建設機械は、車幅方向に間隔を空けて設けられた一対の側面板を有し、上面に作業装置を備える上部旋回体の取り付け部と下面に開口部とを有するシャーシを含む下部走行体と、前記下部走行体に搭載される走行用駆動源としての電動モータとを備えた建設機械であって、前記電動モータに電力を供給する複数のバッテリと、前記複数のバッテリが搭載されるベースカバーとを有するバッテリアッセンブリを備え、前記バッテリアッセンブリは、前記複数のバッテリが前記一対の側面板の間に画成される前記シャーシの内部空間に前記開口部を介して格納され、前記ベースカバーが前記シャーシに取り付けられる。
【0007】
この構成により、下部走行体のシャーシの内部空間に複数のバッテリを格納するため、比較的に多数のバッテリを搭載するためのスペースを十分に確保することができる。また、予め複数のバッテリをベースカバーに搭載したバッテリアッセンブリを用いることで、シャーシの内部空間で複数のバッテリを１つずつ組み付ける作業を行うためのスペースを考慮する必要がない。さらに、シャーシ下面の開口部から複数のバッテリを上記内部空間に挿入するため、複数のバッテリを容易に搭載位置に位置付けることができる。そして、複数のバッテリを下部走行体に搭載することで、複数のバッテリから電動モータへの配線長さの増長を抑制し、電気的な損失の増大や部品点数の増加を抑制することができる。したがって、本発明の建設機械によれば、走行用駆動源としての電動モータに電力を供給する複数のバッテリを下部走行体へとより適切に搭載可能となる。
【0008】
また、前記電動モータは、前記シャーシに対して車軸を支持するケーシングに取り付けられ、前記複数のバッテリは、前記内部空間のうち、前記車軸上に位置する部分を含む範囲に格納されることが好ましい。この構成により、電動モータと複数のバッテリとの距離を近づけ、複数のバッテリから電動モータへの配線長さの増長をより抑制し、電気的な損失の増大や部品点数の増加をより抑制することができる。
【0009】
また、前記複数のバッテリは、前記内部空間のうち、後輪が取り付けられた車軸上に位置する部分を含む範囲に格納されることが好ましい。この構成により、建設機械が前方に走行する際に、走行風を複数のバッテリへと導きやすくなる。その結果、複数のバッテリを良好に冷却することができる。
【0010】
また、前記ベースカバーは、前記複数のバッテリが搭載される基板部と、前記基板部の前端から前方側に向かうにつれて下方側に延びる傾斜部とを有することが好ましい。この構成により、建設機械が前方に走行する際に、傾斜部を介して走行風を複数のバッテリへと導くことができ、複数のバッテリを良好に冷却することができる。
【0011】
また、前記シャーシは、前記一対の側面板間を延びるビームを含み、前記ベースカバーは、前記複数のバッテリよりも前方側で上下方向に延び、前記ビームに取り付けられる取り付けカバーを有し、前記取り付けカバーの下端部には、開口が形成されていることが好ましい。この構成により、取り付けカバーによってベースカバーをシャーシに強固に取り付けつつ、建設機械が前方に走行する際に、取り付けカバーの開口を介して走行風を複数のバッテリへと導くことができ、複数のバッテリを良好に冷却することができる。
【0012】
また、前記シャーシの前記複数のバッテリの上方側に位置する部分には、排気口が形成されていることが好ましい。この構成により、例えば複数のバッテリの充電中において、複数のバッテリから排出される水素を排気口から排出し、水素がシャーシの内部空間に滞留することを抑制可能となる。また、シャーシの内部空間の雰囲気温度が高まることを抑制し、複数のバッテリを適切に保護することができる。
【0013】
また、前記シャーシの下面には、前記シャーシから下方に延びる側部と、前記側部から車幅方向内側に延びる底部とを有するＬ字形状の支持ブラケットが車幅方向に間隔を空けて一対で取り付けられ、前記ベースカバーは、前記一対の支持ブラケットの前記側部の間に挿入されて、前記底部により支持されることが好ましい。この構成により、バッテリアッセンブリをシャーシに対して容易に組み付けることができる。
【発明の効果】
【0014】
本発明の建設機械によれば、走行用駆動源としての電動モータに電力を供給する複数のバッテリを下部走行体へとより適切に搭載可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】実施形態にかかる建設機械としての油圧ショベルを示す概略構成図である。
【図2】下部走行体を上方側かつ車幅方向の右方側から視た斜視図である。
【図3】下部走行体を下方側かつ車幅方向の右方側から視た斜視図である。
【図4】シャーシの一部を下方側かつ車幅方向の右方側から視た斜視図である。
【図5】バッテリアッセンブリを上方側かつ車幅方向の右方側から視た斜視図である。
【図6】バッテリアッセンブリを上方側かつ車幅方向の左方側から視た斜視図である。
【図7】バッテリアッセンブリが搭載された下部走行体を下方側かつ車幅方向の右方側から視た斜視図である。
【図8】バッテリアッセンブリを下部走行体に組み付ける手順の一部を示す説明図である。
【図9】バッテリアッセンブリの他の搭載スペースを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。以下の説明では、建設機械としての油圧ショベル１に搭乗した運転者を基準として、車両前後方向、車幅方向（左右方向）および上下方向を規定する。
【0017】
（油圧ショベル）
図１は、実施形態にかかる建設機械としての油圧ショベル１を示す概略構成図である。
油圧ショベル１は、下部走行体２に配設された前輪３ａおよび後輪３ｂを有する車輪３を駆動することで走行し、下部走行体２上に配設された上部旋回体６の作業装置１０を操作することで掘削作業等の作業をすることが可能なホイール式油圧ショベルである。
図１は、実施形態にかかる建設機械としての油圧ショベル１を示す概略構成図である。
油圧ショベル１は、下部走行体２に配設された前輪３ａおよび後輪３ｂを有する車輪３を駆動することで走行し、下部走行体２上に配設された上部旋回体６の作業装置１０を操作することで掘削作業等の作業をすることが可能なホイール式油圧ショベルである。
【0018】
油圧ショベル１は、上部旋回体６が下部走行体２上に旋回ベアリング４を介して旋回可能に設けられている。上部旋回体６は、上部フレーム５を有し、上部フレーム５上の前部左側には運転室７が設けられ、運転室７の後方には、機関室９が設けられている。また、運転室７の右側の上部フレーム５の前方側中央部に作業装置１０が配設されている。機関室９には、後述するブームシリンダ２０、アームシリンダ２２、バケットシリンダ２４および図示しない旋回用油圧モータに圧油を供給するための図示しない油圧ポンプが収容される。また、機関室９には、図示しない油圧ポンプを駆動するための図示しないエンジンが収容されている。下部走行体２は、車体フレームとしてのシャーシ３０（図２参照）を有しており、シャーシ３０に前輪３ａおよび後輪３ｂが取り付けられる。また、下部走行体２には、走行駆動用の電動モータＭおよびバッテリアッセンブリ５０（図３参照）が搭載されている。
【0019】
作業装置１０は、ブーム１２、アーム１４及びバケット１６を備えている。ブーム１２は、上部フレーム５に回転可能に連結される。アーム１４は、ブーム１２に回転可能に連結される。バケット１６は、アーム１４に回転可能に連結される。作業装置１０は、ブームシリンダ２０を伸縮させることでブーム１２を起伏し、アームシリンダ２２を伸縮させることでアーム１４を回動し、バケットシリンダ２４を伸縮させることでアーム１４の先端に取付けられたバケット１６を回動することが可能である。ブームシリンダ２０、アームシリンダ２２およびバケットシリンダ２４は、油圧により作動する。
【0020】
（下部走行体の構成）
次に、下部走行体２の構成について、図２から図４を参照しながら説明する。図２は、下部走行体２を上方側かつ車幅方向の右方側から視た斜視図である。図３は、下部走行体２を下方側かつ車幅方向の右方側から視た斜視図である。図４は、シャーシ３０の一部を下方側かつ車幅方向の右方側から視た斜視図である。
次に、下部走行体２の構成について、図２から図４を参照しながら説明する。図２は、下部走行体２を上方側かつ車幅方向の右方側から視た斜視図である。図３は、下部走行体２を下方側かつ車幅方向の右方側から視た斜視図である。図４は、シャーシ３０の一部を下方側かつ車幅方向の右方側から視た斜視図である。
【0021】
（シャーシ）
シャーシ３０は、下部走行体２を構成する車体フレームである。シャーシ３０は、図２から図４に示すように、上面板（上面）３２と、下面板（下面）３４と、一対の側面板３６とを有する。シャーシ３０は、上面板３２、下面板３４および一対の側面板３６の間に画成される内部空間Ｖを有している。
シャーシ３０は、下部走行体２を構成する車体フレームである。シャーシ３０は、図２から図４に示すように、上面板（上面）３２と、下面板（下面）３４と、一対の側面板３６とを有する。シャーシ３０は、上面板３２、下面板３４および一対の側面板３６の間に画成される内部空間Ｖを有している。
【0022】
上面板３２は、車両前後方向に延びる。上面板３２の車両前後方向における略中央部には、図２に示すように、円筒体（取り付け部）３５が配設されており、当該円筒体３５上に上述した旋回ベアリング４を中心として上部旋回体６が旋回可能に取り付けられる。また、上面板３２には、図４に示すように、後述するバッテリアッセンブリ５０の上方に位置するように、排気口３２ａが形成されている。上面板３２の排気口３２ａの周囲には、図２に示すように、排気口３２ａを上方側から覆い、後方に向けて開口する排気口カバー３２ｂが設けられる。
【0023】
下面板３４は、図３および図４に示すように、上面板３２と上下方向で対向して設けられ、車両前後方向に延びる。下面板３４は、下向きに開口して上記内部空間Ｖと連通する第１開口部（開口部）３４１および第２開口部３４２が形成されている。第１開口部３４１は、第２開口部３４２よりも車両前後方向の後部に設けられ、第２開口部３４２よりも大きく開口する。第１開口部３４１は、後述する後輪３ｂが取り付けられる図示しない車軸の車軸ケーシング（ケーシング）３５Ｒの上方の位置を含んで開口する。また、下面板３４には、第１開口部３４１の側方で下方に延び、ボルト挿通孔３４３ａが形成されたフレーム側締結部３４３が車幅方向において一対で形成されている。さらに、下面板３４の後端部近傍には、図４に示すように、一対の支持ブラケット４０が固定される。一対の支持ブラケット４０は、車幅方向に互いに間隔を空けて、第１開口部３４１の側方に設けられる。支持ブラケット４０は、下面板３４から下方に延びる側部４１と、側部４１から第１開口部３４１側に向けて延びる底部４２とを有するＬ字形状部材とされている。支持ブラケット４０の底部４２には、車両前後方向に互いに間隔を空けてボルト挿通孔４０ａが形成されている。
【0024】
一対の側面板３６は、上面板３２および下面板３４の車幅方向の両端部に接続され、車両前後方向に延びる。一対の側面板３６の間には、車幅方向に延びる補強部材としてのビーム３８が接続されている。ビーム３８には、後述するボルト８３（図７参照）を締結されるボス部３８１が車幅方向に互いに間隔を空けて２つ設けられている。
【0025】
以上のように構成されるシャーシ３０には、図３に示すように、下面板３４の前端部近傍に、車幅方向に延びる図示しない車軸が車軸ケーシング（ケーシング）３５Ｆを介して回転可能に取り付けられ、当該車軸の先端部に左右の前輪３ａが取り付けられる。また、下面板３４の後端部近傍には、車幅方向に延びる図示しない車軸が車軸ケーシング３５Ｒを介して回転可能に取り付けられ、当該車軸の先端部に左右の後輪３ｂが取り付けられる。本実施形態において、車軸ケーシング３５Ｒには、走行駆動用の電動モータＭが固定されており、当該電動モータＭからの回転駆動力が図示しない動力伝達機構を介して車軸へと伝達されることにより、油圧ショベル１が走行する。
【0026】
（バッテリアッセンブリ）
また、本実施形態において、下部走行体２には、上記電動モータＭへと電力を供給するためのバッテリアッセンブリ５０が搭載される。以下、図５から図７を参照しながら、バッテリアッセンブリ５０の構成について説明する。以下の説明では、バッテリアッセンブリ５０が下部走行体２に搭載された状態を基準として、各構成要素の方向を規定する。図５は、バッテリアッセンブリ５０を上方側かつ車幅方向の右方側から視た斜視図であり、図６は、バッテリアッセンブリ５０を上方側かつ車幅方向の左方側から視た斜視図である。また、図７は、バッテリアッセンブリ５０が搭載された下部走行体２を下方側かつ車幅方向の右方側から視た斜視図である。
また、本実施形態において、下部走行体２には、上記電動モータＭへと電力を供給するためのバッテリアッセンブリ５０が搭載される。以下、図５から図７を参照しながら、バッテリアッセンブリ５０の構成について説明する。以下の説明では、バッテリアッセンブリ５０が下部走行体２に搭載された状態を基準として、各構成要素の方向を規定する。図５は、バッテリアッセンブリ５０を上方側かつ車幅方向の右方側から視た斜視図であり、図６は、バッテリアッセンブリ５０を上方側かつ車幅方向の左方側から視た斜視図である。また、図７は、バッテリアッセンブリ５０が搭載された下部走行体２を下方側かつ車幅方向の右方側から視た斜視図である。
【0027】
（複数のバッテリ）
図５および図６に示すように、バッテリアッセンブリ５０は、複数のバッテリＢがベースカバー５１に搭載されたものである。なお、図５では、複数のバッテリＢに接続されるケーブル類の記載を省略している。複数のバッテリＢは、本実施形態では、６つのバッテリＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６を含む。各バッテリＢ１～Ｂ６は、例えば、プラグイン充電および給電が可能なリチウムイオン二次電池が用いられ、図示しない複数のバッテリセルを接続したバッテリモジュールである。各バッテリＢ１～Ｂ６は、図６に示すように、ケーブル７１により電気的に直列接続される。また、バッテリＢ６は、ベースカバー５１に形成されたケーブル孔５１０を通して延びるケーブル７２により、電動モータＭに電気的に接続される。なお、複数のバッテリＢを充電するために、図示しないエンジンにより駆動されるジェネレータを油圧ショベル１に搭載してもよい。
図５および図６に示すように、バッテリアッセンブリ５０は、複数のバッテリＢがベースカバー５１に搭載されたものである。なお、図５では、複数のバッテリＢに接続されるケーブル類の記載を省略している。複数のバッテリＢは、本実施形態では、６つのバッテリＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６を含む。各バッテリＢ１～Ｂ６は、例えば、プラグイン充電および給電が可能なリチウムイオン二次電池が用いられ、図示しない複数のバッテリセルを接続したバッテリモジュールである。各バッテリＢ１～Ｂ６は、図６に示すように、ケーブル７１により電気的に直列接続される。また、バッテリＢ６は、ベースカバー５１に形成されたケーブル孔５１０を通して延びるケーブル７２により、電動モータＭに電気的に接続される。なお、複数のバッテリＢを充電するために、図示しないエンジンにより駆動されるジェネレータを油圧ショベル１に搭載してもよい。
【0028】
また、バッテリＢ１は、ケーブル７３、７４およびグランド接続切り替えスイッチ７５を介してベースカバー５１に電気的に接続されている。それにより、バッテリアッセンブリ５０の下部走行体２への搭載時に複数のバッテリＢ１～Ｂ６の基準電位が接地電位される。グランド接続切り替えスイッチ７５は、バッテリＢ１とベースカバー５１との電気的な接続および接続の解除が可能なスイッチである。例えば、油圧ショベル１を比較的に長期にわたって使用しないときや、電気系整備などを行うときに、作業者がグランド接続切り替えスイッチ７５を操作して上記接続を解除することができる。
【0029】
（ベースカバー）
ベースカバー５１は、長方形状の基板部５２と、基板部５２の車両前後方向の前端５２ａから延びる傾斜部５３とを有する。基板部５２は、図７に示すように、シャーシ３０に取り付けられた２つの支持ブラケット４０の底部４２に載置される部分である。基板部５２の車幅方向の長さは、第１開口部３４１よりも長く、２つの支持ブラケット４０の側部４１同士の車幅方向における距離よりもわずかに短い程度とされている。傾斜部５３は、基板部５２の前端５２ａから離れるにつれて、すなわち、車両前後方向の後方側から前方側に向かうにつれて、下方側に延びるように形成されている。
ベースカバー５１は、長方形状の基板部５２と、基板部５２の車両前後方向の前端５２ａから延びる傾斜部５３とを有する。基板部５２は、図７に示すように、シャーシ３０に取り付けられた２つの支持ブラケット４０の底部４２に載置される部分である。基板部５２の車幅方向の長さは、第１開口部３４１よりも長く、２つの支持ブラケット４０の側部４１同士の車幅方向における距離よりもわずかに短い程度とされている。傾斜部５３は、基板部５２の前端５２ａから離れるにつれて、すなわち、車両前後方向の後方側から前方側に向かうにつれて、下方側に延びるように形成されている。
【0030】
（ベースカバーへのバッテリ搭載構造）
ベースカバー５１への複数のバッテリＢの搭載構造について説明する。ベースカバー５１の基板部５２上には、複数のバッテリＢ１～Ｂ６が３つずつ並んで、間隔を空けて２列に配置される。以下、基板部５２の前端５２ａ側の複数のバッテリＢ１～Ｂ３をまとめて「前列のバッテリＢＦ」と称し、基板部５２の後端５２ｂ側の複数のバッテリＢ４～Ｂ６をまとめて「後列のバッテリＢＲ」と称する。
ベースカバー５１への複数のバッテリＢの搭載構造について説明する。ベースカバー５１の基板部５２上には、複数のバッテリＢ１～Ｂ６が３つずつ並んで、間隔を空けて２列に配置される。以下、基板部５２の前端５２ａ側の複数のバッテリＢ１～Ｂ３をまとめて「前列のバッテリＢＦ」と称し、基板部５２の後端５２ｂ側の複数のバッテリＢ４～Ｂ６をまとめて「後列のバッテリＢＲ」と称する。
【0031】
基板部５２上には、前列のバッテリＢＦの下部における前面および側面を覆うコの字型の第１ブラケット６１が取り付けられている。また、基板部５２上には、後列のバッテリＢＲの下部における後面および側面を覆うコの字型の第２ブラケット６２が取り付けられている。さらに、基板部５２上には、前列のバッテリＢＦの側面および後列のバッテリＢＲの側面を両側から挟み込む第３ブラケット６３が取り付けられている。第３ブラケット６３は、前列のバッテリＢＦと後列のバッテリＢＲとの間を延びる連結部６３１と、上記側面と当接する当接部６３２とを含み、当接部６３２が基板部５２に固定される。
【0032】
また、前列のバッテリＢＦの上方および後列のバッテリＢＲの上方には、それぞれ第４ブラケット６４が配置される。第４ブラケット６４は、車幅方向に延びる板状部６４１と、板状部６４１から下方に延びて上記側面を両側から挟み込む当接部６４２とを有する。第４ブラケット６４は、板状部６４１の車幅方向の両端部に、上下方向に延びて基板部５２に係止され、板状部６４１を基板部５２に向けて押圧可能なステー６５が取り付けられている。これにより、前列のバッテリＢＦおよび後列のバッテリＢＲが上記第１ブラケット６１、第２ブラケット６２、第３ブラケット６３および第４ブラケット６４によってベースカバー５１に移動不能に搭載される。
【0033】
（ベースカバーの取り付け構造）
ベースカバー５１をシャーシ３０に取り付けるための構造について説明する。ベースカバー５１は、上述したように、基板部５２がシャーシ３０に取り付けられた支持ブラケット４０の底部４２上に載置される。図５および図６に示すように、基板部５２の車幅方向の両端部には、ボルト８１（図７参照）が締結されるボス部が形成されたカバー側締結部５２２が設けられている。カバー側締結部５２２は、図７に示すバッテリアッセンブリ５０のシャーシ３０への取り付け時において、シャーシ３０のフレーム側締結部３４３と互いに当接する。カバー側締結部５２２は、上記ボルト挿通孔３４３ａ（図４参照）を介して車幅方向外側から挿通されるボルト８１により、当該フレーム側締結部３４３に締結される。
ベースカバー５１をシャーシ３０に取り付けるための構造について説明する。ベースカバー５１は、上述したように、基板部５２がシャーシ３０に取り付けられた支持ブラケット４０の底部４２上に載置される。図５および図６に示すように、基板部５２の車幅方向の両端部には、ボルト８１（図７参照）が締結されるボス部が形成されたカバー側締結部５２２が設けられている。カバー側締結部５２２は、図７に示すバッテリアッセンブリ５０のシャーシ３０への取り付け時において、シャーシ３０のフレーム側締結部３４３と互いに当接する。カバー側締結部５２２は、上記ボルト挿通孔３４３ａ（図４参照）を介して車幅方向外側から挿通されるボルト８１により、当該フレーム側締結部３４３に締結される。
【0034】
また、図５および図６に示すように、基板部５２の車幅方向の両端部には、車両前後方向に間隔を空けて、ボルト８２（図７参照）を締結可能な２つのカバー側ボス部５２３が設けられている。２つのカバー側ボス部５２３は、図７に示すバッテリアッセンブリ５０のシャーシ３０への取り付け時において、支持ブラケット４０のボルト挿通孔４０ａ（図４参照）と同軸に並ぶ。各カバー側ボス部５２３は、ボルト挿通孔４０ａを介して下方側から挿通されるボルト８２により、支持ブラケット４０に締結される。
【0035】
さらに、図５および図６に示すように、基板部５２上には、前端５２ａの近傍で上方向に延びる板状の取り付けカバー５４が取り付けられている。取り付けカバー５４のベースカバー５１側の下端部には、車幅方向に延びる切り欠きが設けられており、それにより、取り付けカバー５４とベースカバー５１との間に開口５５が形成される。取り付けカバー５４は、図７に示すバッテリアッセンブリ５０のシャーシ３０への取り付け時において、ビーム３８に前方側から当接する。また、取り付けカバー５４には、ビーム３８のボス部３８１（図４参照）と同軸に並ぶボルト挿通孔５４ａ（図５、６参照）が形成されている。取り付けカバー５４は、ボルト挿通孔５４ａを介して取り付けカバー５４の前方側から挿通されるボルト８３がボス部３８１に締結されることにより、ビーム３８に固定される。
【0036】
なお、取り付けカバー５４は、上記グランド接続切り替えスイッチ７５が取り付け部としても機能する。グランド接続切り替えスイッチ７５は、取り付けカバー５４の車両前後方向の前面側に操作端が露出する。それにより、作業者が容易にグランド切り替えスイッチ７５を操作することができる。なお、グランド接続切り替えスイッチ７５は、操作端が基板部５２の下面に露出するものであってもよい。
【0037】
（バッテリアッセンブリの組み付け手順）
図８は、バッテリアッセンブリ５０を下部走行体２に組み付ける手順の一部を示す説明図である。バッテリアッセンブリ５０は、作業者により下部走行体２に組み付けられる。作業者は、図中のステップＳ１０の実線矢印に示すように、シャーシ３０の第１開口部３４１を介して、バッテリアッセンブリ５０の複数のバッテリＢや取り付けカバー５４を下方側から内部空間Ｖへと挿入する。このとき、ベースカバー５１は、支持ブラケット４０よりも車両前後方向の前方側に位置する。
図８は、バッテリアッセンブリ５０を下部走行体２に組み付ける手順の一部を示す説明図である。バッテリアッセンブリ５０は、作業者により下部走行体２に組み付けられる。作業者は、図中のステップＳ１０の実線矢印に示すように、シャーシ３０の第１開口部３４１を介して、バッテリアッセンブリ５０の複数のバッテリＢや取り付けカバー５４を下方側から内部空間Ｖへと挿入する。このとき、ベースカバー５１は、支持ブラケット４０よりも車両前後方向の前方側に位置する。
【0038】
そして、作業者は、ステップＳ２０に示すように、ベースカバー５１の基板部５２を支持ブラケット４０よりも上方に位置づける。さらに、作業者は、ステップＳ２０の実線矢印に示すように、バッテリアッセンブリ５０を車両前後方向の後方側へとスライドさせる。それにより、図７に示すように、ベースカバー５１が支持ブラケット４０の底部４２と下面板３４との間に差し込まれて当該底部４２に載置され、バッテリアッセンブリ５０の上下方向の位置決めがなされる。また、取り付けカバー５４がビーム３８に当接し、バッテリアッセンブリ５０の車両前後方向の位置決めがなされる。その後、作業者は、上述したベースカバー５１の取り付け構造にしたがって、ボルト８１、８２、８３によってベースカバー５１をシャーシ３０に締結して固定する。これにより、バッテリアッセンブリ５０は、複数のバッテリＢが、シャーシ３０の内部空間Ｖのうち、後輪３ｂが取り付けられた車軸上に位置する部分Ｖ１（図３の破線参照）を含む範囲に格納されることになる。なお、バッテリアッセンブリ５０を下部走行体２から取り外す際には、上記手順を逆に行えばよい。
【0039】
以上説明したように、実施形態の油圧ショベル（建設機械）１は、車幅方向に間隔を空けて設けられた一対の側面板３６を有し、上面板（上面）３２に作業装置１０を備える上部旋回体６の取り付け部としての円筒体３５と下面板（下面）３４に第１開口部（開口部）３４１とを有するシャーシ３０を含む下部走行体２と、下部走行体２に搭載される走行用駆動源としての電動モータＭとを備えた油圧ショベルであって、電動モータＭに電力を供給する複数のバッテリＢと、複数のバッテリＢが搭載されるベースカバー５１とを有するバッテリアッセンブリ５０を備え、バッテリアッセンブリ５０は、複数のバッテリＢが一対の側面板３６の間に画成されるシャーシ３０の内部空間Ｖに第１開口部３４１を介して格納され、ベースカバー５１がシャーシ３０に取り付けられる。
【0040】
この構成により、下部走行体２のシャーシ３０の内部空間Ｖに複数のバッテリＢを格納するため、比較的に多数のバッテリＢを搭載するためのスペースを十分に確保することができる。また、予め複数のバッテリＢをベースカバー５１に搭載したバッテリアッセンブリ５０を用いることで、シャーシ３０の内部空間Ｖで複数のバッテリＢを１つずつ組み付ける作業を行うためのスペースを考慮する必要がない。さらに、シャーシ３０の下面板３４の第１開口部３４１から複数のバッテリＢを上記内部空間Ｖに挿入するため、複数のバッテリＢを容易に搭載位置に位置付けることができる。そして、複数のバッテリＢを下部走行体２に搭載することで、複数のバッテリＢから電動モータＭへの配線長さの増長を抑制し、電気的な損失の増大や部品点数の増加を抑制することができる。したがって、本発明の建設機械によれば、走行用駆動源としての電動モータＭに電力を供給する複数のバッテリＢを下部走行体２へとより適切に搭載可能となる。
【0041】
また、電動モータＭは、シャーシ３０に対して車軸を支持する車軸ケーシング（ケーシング）３５Ｒに取り付けられ、複数のバッテリＢは、内部空間Ｖのうち、車軸上に位置する部分を含む範囲に格納される。この構成により、電動モータＭと複数のバッテリＢとの距離を近づけ、複数のバッテリＢから電動モータＭへの配線長さの増長をより抑制し、電気的な損失の増大や部品点数の増加をより抑制することができる。
【0042】
また、複数のバッテリＢは、内部空間Ｖのうち、後輪３ｂが取り付けられた車軸上に位置する部分Ｖ１（図３の破線参照）を含む範囲に格納される。この構成により、油圧ショベル１が前方に走行する際に、走行風を複数のバッテリＢへと導きやすくなる。その結果、複数のバッテリＢを良好に冷却することができる。
【0043】
また、ベースカバー５１は、複数のバッテリＢが搭載される基板部５２と、基板部５２の前端から前方側に向かうにつれて下方側に延びる傾斜部５３とを有する。この構成により、油圧ショベル１が前方に走行する際に、傾斜部５３を介して走行風を複数のバッテリＢへと導くことができ、複数のバッテリＢを良好に冷却することができる。
【0044】
また、シャーシ３０は、一対の側面板３６間を延びるビーム３８を含み、ベースカバー５１は、複数のバッテリＢよりも前方側で上下方向に延び、ビーム３８に取り付けられる取り付けカバー５４を有し、取り付けカバー５４の下端部には、開口５５が形成されている。この構成により、取り付けカバー５４によってベースカバー５１をシャーシ３０に強固に取り付けつつ、油圧ショベル１が前方に走行する際に、取り付けカバー５４の開口５５を介して走行風を複数のバッテリＢへと導くことができ、複数のバッテリＢを良好に冷却することができる。
【0045】
また、シャーシ３０の複数のバッテリＢの上方側に位置する部分には、排気口３２ａが形成されている。この構成により、例えば複数のバッテリＢの充電中において、複数のバッテリＢから排出される水素を排気口３２ａから排出し、水素がシャーシ３０の内部空間Ｖに滞留することを抑制可能となる。また、シャーシ３０の内部空間Ｖの雰囲気温度が高まることを抑制し、複数のバッテリＢを適切に保護することができる。
【0046】
また、シャーシ３０の下面には、シャーシ３０から下方に延びる側部４１と、側部４１から車幅方向内側に延びる底部４２とを有するＬ字形状の支持ブラケット４０が車幅方向に間隔を空けて一対で取り付けられ、ベースカバー５１は、一対の支持ブラケット４０の側部４１の間に挿入されて、底部４２により支持される。この構成により、バッテリアッセンブリ５０をシャーシ３０に対して容易に組み付けることができる。
【0047】
（変形例）
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態では、建設機械としてホイール式の油圧ショベル１を例に本発明の態様を説明したが、建設機械の種別はこれに限るものではなく、例えばホイールローダといった電動モータにより走行可能な建設機械に適用されてもよい。
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態では、建設機械としてホイール式の油圧ショベル１を例に本発明の態様を説明したが、建設機械の種別はこれに限るものではなく、例えばホイールローダといった電動モータにより走行可能な建設機械に適用されてもよい。
【0048】
また、電動モータＭは、後輪３ｂが取付けられた車軸の車軸ケーシング３５Ｒに限らず、下部走行体２のいずれかに搭載されるものであればよい。例えば、電動モータＭは、例えばホイールインモータなどであってもよい。
【0049】
また、複数のバッテリＢは、内部空間Ｖのうち、後輪３ｂが取付けられた車軸上の位置を含む範囲以外の箇所に格納されてもよい。図９は、バッテリアッセンブリ５０の他の搭載スペースを示す説明図である。バッテリアッセンブリ５０は、例えば複数のバッテリＢが内部空間Ｖのうち図９において破線で囲んだ範囲Ｖ２に格納されるように、下部走行体２に搭載されてもよい。すなわち、バッテリアッセンブリ５０は、内部空間Ｖのうち、前輪３ａが取り付けられた車軸上に位置する部分を含む範囲Ｖ２に格納されてもよい。この場合、複数のバッテリＢなどが当該範囲Ｖ２で側面板３６の間を延びるビームを避けるように格納されればよい。
【0050】
また、ベースカバー５１は、傾斜部５３を有するものでなくてもよい。
【0051】
また、バッテリアッセンブリ５０をシャーシ３０に取り付けることができれば、取り付けカバー５４は、バッテリアッセンブリ５０から省略されてもよい。また、取り付けカバー５４の開口５５は、複数のバッテリＢの冷却を十分に行うことができれば、省略されてもよい。
【0052】
また、内部空間Ｖ内に水素が滞留することを抑制し、かつ、雰囲気温度が高まることを抑制することさえできれば、上面板３２の排気口３２ａは、省略されてもよく、シャーシ３０のいずれか他の位置に形成されてもよい。
【0053】
また、バッテリアッセンブリ５０をシャーシ３０に取り付けることができれば、支持ブラケット４０に限らず、ベースカバー５１を他の支持手段により支持するものとしてもよい。
【符号の説明】
【0054】
１ 油圧ショベル
２ 下部走行体
３ 車輪
３ａ 前輪
３ｂ 後輪
１０ 作業装置
３０ シャーシ
３２ 上面板（上面）
３２ａ 排気口
３２ｂ 排気口カバー
３４ 下面板（下面）
３５ 円筒体（取り付け部）
３５Ｆ、３５Ｒ 車軸ケーシング（ケーシング）
３６ 側面板
３８ ビーム
４０ 支持ブラケット
４１ 側部
４２ 底部
５０ バッテリアッセンブリ
５１ ベースカバー
５２ 基板部
５２ａ 前端
５２ｂ 後端
５３ 傾斜部
５４ 取り付けカバー
５５ 開口
３４１ 第１開口部（開口部）
Ｂ、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６ バッテリ
Ｍ 電動モータ
Ｖ 内部空間
２ 下部走行体
３ 車輪
３ａ 前輪
３ｂ 後輪
１０ 作業装置
３０ シャーシ
３２ 上面板（上面）
３２ａ 排気口
３２ｂ 排気口カバー
３４ 下面板（下面）
３５ 円筒体（取り付け部）
３５Ｆ、３５Ｒ 車軸ケーシング（ケーシング）
３６ 側面板
３８ ビーム
４０ 支持ブラケット
４１ 側部
４２ 底部
５０ バッテリアッセンブリ
５１ ベースカバー
５２ 基板部
５２ａ 前端
５２ｂ 後端
５３ 傾斜部
５４ 取り付けカバー
５５ 開口
３４１ 第１開口部（開口部）
Ｂ、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６ バッテリ
Ｍ 電動モータ
Ｖ 内部空間
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【手続補正書】
【提出日】2024-01-19
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車幅方向に間隔を空けて設けられた一対の側面板を有し、上面に作業装置を備える上部旋回体の取り付け部と下面に開口部とを有するシャーシを含む下部走行体と、前記下部走行体に搭載される走行用駆動源としての電動モータとを備えた建設機械であって、
前記電動モータに電力を供給する複数のバッテリと、前記複数のバッテリが搭載されるベースカバーとを有するバッテリアッセンブリを備え、
前記バッテリアッセンブリの前記ベースカバーは、前記開口部の前縁から後方に離間した位置において、前記複数のバッテリを前記一対の側面板の間に画成される前記シャーシの内部空間に前記開口部を介して格納した状態で、前記シャーシに取付けられる建設機械。
前記電動モータに電力を供給する複数のバッテリと、前記複数のバッテリが搭載されるベースカバーとを有するバッテリアッセンブリを備え、
前記バッテリアッセンブリの前記ベースカバーは、前記開口部の前縁から後方に離間した位置において、前記複数のバッテリを前記一対の側面板の間に画成される前記シャーシの内部空間に前記開口部を介して格納した状態で、前記シャーシに取付けられる建設機械。
【請求項2】
前記電動モータは、前記シャーシに対して車軸を支持するケーシングに取り付けられ、
前記複数のバッテリは、前記内部空間のうち、前記車軸上に位置する部分を含む範囲に格納される
請求項１に記載の建設機械。
前記複数のバッテリは、前記内部空間のうち、前記車軸上に位置する部分を含む範囲に格納される
請求項１に記載の建設機械。
【請求項3】
前記複数のバッテリは、前記内部空間のうち、後輪が取り付けられた車軸上に位置する部分を含む範囲に格納される請求項１に記載の建設機械。
【請求項4】
前記ベースカバーは、前記複数のバッテリが搭載される基板部と、前記基板部の前端から前方側に向かうにつれて下方側に延びる傾斜部とを有する請求項１に記載の建設機械。
【請求項5】
車幅方向に間隔を空けて設けられた一対の側面板を有し、上面に作業装置を備える上部旋回体の取り付け部と下面に開口部とを有するシャーシを含む下部走行体と、前記下部走行体に搭載される走行用駆動源としての電動モータとを備えた建設機械であって、
前記電動モータに電力を供給する複数のバッテリと、前記複数のバッテリが搭載されるベースカバーとを有するバッテリアッセンブリを備え、
前記バッテリアッセンブリは、前記複数のバッテリが前記一対の側面板の間に画成される前記シャーシの内部空間に前記開口部を介して格納され、前記ベースカバーが前記シャーシに取り付けられ、
前記シャーシは、車幅方向に前記一対の側面板同士を連結して延びるビームを含み、
前記ベースカバーは、前記複数のバッテリよりも前方側で上下方向に延び、前記ビームに取り付けられる取り付けカバーを有し、
前記取り付けカバーの下端部には、開口が形成されている建設機械。
前記電動モータに電力を供給する複数のバッテリと、前記複数のバッテリが搭載されるベースカバーとを有するバッテリアッセンブリを備え、
前記バッテリアッセンブリは、前記複数のバッテリが前記一対の側面板の間に画成される前記シャーシの内部空間に前記開口部を介して格納され、前記ベースカバーが前記シャーシに取り付けられ、
前記シャーシは、車幅方向に前記一対の側面板同士を連結して延びるビームを含み、
前記ベースカバーは、前記複数のバッテリよりも前方側で上下方向に延び、前記ビームに取り付けられる取り付けカバーを有し、
前記取り付けカバーの下端部には、開口が形成されている建設機械。
【請求項6】
前記シャーシの前記複数のバッテリの上方側に位置する部分には、排気口が形成されている請求項１に記載の建設機械。
【請求項7】
前記シャーシの下面には、前記シャーシから下方に延びる側部と、前記側部から車幅方向内側に延びる底部とを有するＬ字形状の支持ブラケットが車幅方向に間隔を空けて一対で取り付けられ、
前記ベースカバーは、前記一対の支持ブラケットの前記側部の間に挿入されて、前記底部により支持される
請求項１に記載の建設機械。
前記ベースカバーは、前記一対の支持ブラケットの前記側部の間に挿入されて、前記底部により支持される
請求項１に記載の建設機械。