特許 7438304 電動式作業車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-15

(45)【発行日】2024-02-26

(54)【発明の名称】電動式作業車両

(51)【国際特許分類】

   B60K 1/04 20190101AFI20240216BHJP

   E02F 9/00 20060101ALI20240216BHJP

【ＦＩ】

B60K1/04 A

E02F9/00 C

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2022161515

(22)【出願日】2022-10-06

【審査請求日】2022-10-06

(73)【特許権者】

【識別番号】599016110

【氏名又は名称】株式会社エスシー・マシーナリ

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100161506

【弁理士】

【氏名又は名称】川渕 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100139686

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 史朗

(74)【代理人】

【識別番号】100207789

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 良平

(72)【発明者】

【氏名】山浦 啓太郎

(72)【発明者】

【氏名】向後 浩司

(72)【発明者】

【氏名】▲柳▼沼 泰暁

【審査官】中川 隆司

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／１４１４３４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００５－１１９４１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２６４９４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１６８５６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２２／２０２２８５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｋ １／０４

Ｅ０２Ｆ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動式の動力源を有する車両本体と、
前記車両本体に着脱自在に取り付けられて前記動力源に対する給電を行うバッテリと、を備え、
前記バッテリが自走可能であり、
前記バッテリは、バッテリ本体と、前記バッテリ本体の下側に設けられた車輪と、前記バッテリ本体と前記車輪との間に設けられた脚部と、を有し、
前記脚部は、前記車輪を、前記バッテリ本体から下方に離れた離間位置と、前記離間位置よりも前記バッテリ本体に近い近接位置との間で、移動させるように構成され、
前記車両本体は、下部走行体と、前記下部走行体上に設けられた上部旋回体と、を備え、
前記バッテリは、前記上部旋回体に対して着脱自在に取り付けられ、
前記バッテリが前記上部旋回体に取り付けられ、かつ、前記車輪が前記近接位置に配置された状態では、前記車輪を含む前記バッテリ全体が、前記下部走行体の上側に位置する電動式作業車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動式作業車両に関する。

【背景技術】

【0002】

クローラクレーンなどのように建設現場において自走可能な作業車両には、電動モータなどの電動式の動力源を備えた電動式の作業車両（電動式作業車両）がある。特許文献１には、動力源を有する車両本体と、車両本体に着脱自在に取り付けられて動力源に給電を行うバッテリと、を備えた電動式作業車両が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００５－１１９４１６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の電動式作業車両では、バッテリをクレーン等によって吊り上げることで車両本体に対して脱着する必要がある。また、トラックなどによってバッテリを搬送する必要がある。すなわち、特許文献１の電動式作業車両では、バッテリを交換するために、バッテリを車両本体に対して脱着するためのクレーン等の脱着用機械、バッテリを搬送するための搬送用車両、及び、これら脱着用機械及び搬送用車両を扱う作業者が必要となる。このため、バッテリ交換のためのコストが高くなってしまう。また、この種の電動式作業車両には、バッテリ交換時における更なる安全性の向上が求められている。

【0005】

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、バッテリ交換のためのコストを削減でき、また、バッテリ交換時における安全性の向上を図ることが可能な電動式作業車両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】

【0006】

上記目的を達成するため、本発明に係る電動式作業車両は、電動式の動力源を有する車両本体と、前記車両本体に着脱自在に取り付けられて前記動力源に対する給電を行うバッテリと、を備え、前記バッテリが自走可能であり、前記バッテリは、バッテリ本体と、前記バッテリ本体の下側に設けられた車輪と、前記バッテリ本体と前記車輪との間に設けられた脚部と、を有し、前記脚部は、前記車輪を、前記バッテリ本体から下方に離れた離間位置と、前記離間位置よりも前記バッテリ本体に近い近接位置との間で、移動させるように構成され、前記車両本体は、下部走行体と、前記下部走行体上に設けられた上部旋回体と、を備え、前記バッテリは、前記上部旋回体に対して着脱自在に取り付けられ、前記バッテリが前記上部旋回体に取り付けられ、かつ、前記車輪が前記近接位置に配置された状態では、前記車輪を含む前記バッテリ全体が、前記下部走行体の上側に位置することを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、電動式作業車両において、バッテリ交換のためのコストを削減でき、また、バッテリ交換時における安全性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態による電動式作業車両を示す図である。

【図2】図１の電動式作業車両に備えるバッテリを示す図である。

【図3】図１の電動式作業車両において、バッテリを車両本体に取り付ける過程を示す図である。

【図4】図１の電動式作業車両において、バッテリを車両本体に取り付ける過程を示す図である。

【図5】図１の電動式作業車両において、バッテリを車両本体に取り付ける過程を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図１～５を参照して本発明の一実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る電動式作業車両１は、主に建設現場や解体現場において自走可能な作業機械であり、車両本体２と、バッテリ３と、を備える。

【0010】

車両本体２は、下部走行体２１と、上部旋回体２２と、作業装置２３と、電動式の動力源２４と、を備える。
下部走行体２１は、車両本体２を地面Ｇ上で走行させるための構造体である。下部走行体２１は、クローラ（キャタピラ）を備えて構成されている。なお、下部走行体２１は、例えば複数の車輪を備えて構成されてもよい。
上部旋回体２２は、下部走行体２１上に設けられている。下部走行体２１上に配置された上部旋回体２２は、上下方向に延びる軸を中心として、下部走行体２１に対して旋回可能となっている。

【0011】

作業装置２３は、上部旋回体２２の前部（図１において右側）に設けられている。作業装置２３は、建設現場や解体現場において各種の作業に利用される装置である。本実施形態における作業装置２３は、ジブ等の揚重機械を装備して各種の物体を吊り上げる揚重装置である。なお、作業装置２３は、例えば土砂等の掘削作業を行う掘削装置であってもよい。
本実施形態の電動式作業車両１は、下部走行体２１がクローラを備え、上部旋回体２２が揚重装置を備えるクローラクレーンである。

【0012】

電動式の動力源２４は、電動モータである。当該動力源２４は、バッテリ３から給電されることで、下部走行体２１、上部旋回体２２及び作業装置２３を駆動することができる。本実施形態において、動力源２４は上部旋回体２２に設けられている。なお、動力源２４は、例えば下部走行体２１に設けられてもよい。

【0013】

上部旋回体２２の後部（図１において左側）には、カウンターウェイト２６が設けられている。カウンターウェイト２６は、各種の作業に起因して作業装置２３に荷重がかかった際に、電動式作業車両１の重心の移動が許容範囲に収まるようにする。

【0014】

図１，３，４に示すように、上部旋回体２２には、後述するバッテリ３を着脱自在に取り付けるバッテリ取付部２５が設けられている。バッテリ取付部２５は、電動式作業車両１を配置した地面Ｇとの間に何も介在しないように、すなわち、上下方向において地面Ｇに対向するように、上部旋回体２２に設けられている。図１，３，４において、バッテリ取付部２５は、バッテリ３を１つだけ取り付けるように構成されているが、例えば複数取り付けるように構成されてもよい。

【0015】

本実施形態において、バッテリ取付部２５は、上部旋回体２２の後部に設けられている。上部旋回体２２の後部に設けられたバッテリ取付部２５は、カウンターウェイト２６の下側に位置している。これにより、バッテリ取付部２５に取り付けられたバッテリ３は、カウンターウェイト２６の一部として機能する。

【0016】

なお、上部旋回体２２の後部には、例えばバッテリ取付部２５だけが設けられてもよい。すなわち、バッテリ取付部２５に取り付けられたバッテリ３のみによってカウンターウェイト２６が構成されてもよい。

【0017】

バッテリ３は、車両本体２に着脱自在に取り付けられることで動力源に対する給電を行う。本実施形態において、バッテリ３は上部旋回体２２に設けられたバッテリ取付部２５に対して着脱自在に取り付けられる。バッテリ３は、自走可能である、すなわち地面Ｇ上を自力で走行可能である。バッテリ３は、バッテリ本体３１と、車輪３２と、脚部３３と、を有する。

【0018】

図示しないが、バッテリ本体３１は、車両本体２のバッテリ取付部２５に取り付けられた状態で、動力源２４と電気的に接続される。バッテリ本体３１と動力源２４とを電気的に接続するバッテリ本体３１側の端子及び動力源２４側の端子は、互いに接触する接触型の端子であってもよいし、互いに接触しない非接触型の端子であってもよい。

【0019】

図２に示すように、バッテリ３の車輪３２は、バッテリ本体３１の下側に設けられている。車輪３２は、バッテリ３が自走する際に地面Ｇ上で転動する。バッテリ３は、車輪３２を複数有する。複数の車輪３２の少なくとも一部は、能動的に回転する駆動輪である。複数の車輪３２すべてが駆動輪であってもよいし、例えば一部の車輪３２が能動的には回転しない従動輪であってもよい。車輪３２は、例えば転動する向きが変わるように、バッテリ本体３１に取り付けられてよい。これにより、バッテリ３が走行する向きを変えることができる。なお、車輪３２は、例えばクローラなどであってもよい。

【0020】

脚部３３は、各車輪３２とバッテリ本体３１との間に設けられている。脚部３３は、車輪３２を離間位置Ｐ１と近接位置Ｐ２との間で移動させるように構成されている。離間位置Ｐ１は、バッテリ本体３１から下方に離れた車輪３２の位置である。近接位置Ｐ２は、離間位置Ｐ１よりもバッテリ本体３１に近い車輪３２の位置である。

【0021】

車輪３２を離間位置Ｐ１と近接位置Ｐ２との間で移動させるために、本実施形態の脚部３３は、伸縮するように構成されている。図示例の脚部３３は、油圧ジャッキを内蔵した伸縮体であるが、例えばマジックハンドのような伸縮リンク機構であってもよい。また、脚部３３は、例えばバッテリ本体３１に対して折り畳み可能に取り付けられてもよい。このような脚部３３であっても、車輪３２を離間位置Ｐ１と近接位置Ｐ２との間で移動させることができる。

【0022】

図１に示すように、バッテリ本体３１が上部旋回体２２のバッテリ取付部２５に取り付けられ、かつ、バッテリ３の車輪３２が近接位置Ｐ２に配置された状態では、車輪３２を含むバッテリ３全体が、下部走行体２１の上側に位置する。一方、図５に示すように、バッテリ本体３１が上部旋回体２２のバッテリ取付部２５に取り付けられ、かつ、バッテリ３の車輪３２が離間位置Ｐ１に配置された状態では、脚部３３がバッテリ本体３１の下方に延びることで車輪３２が地面Ｇに接触する。

【0023】

本実施形態の電動式作業車両１では、バッテリ３を車両本体２に近づけるようにバッテリ３を地面Ｇ上で走行させることで、バッテリ３を車両本体２に対して取り付けることができる。以下、車両本体２に対してバッテリ３を取り付けるバッテリ３の取付方法の一例について説明する。

【0024】

車両本体２にバッテリ３を取り付ける際には、はじめに図３，４に示すように、バッテリ３を地面Ｇ上で走行させることで、バッテリ３を車両本体２のバッテリ取付部２５に近づける。具体的には、車輪３２を近接位置Ｐ２に配置した状態でバッテリ３を地面Ｇ上で走行させることで、当該バッテリ３をバッテリ取付部２５の下側まで到達させる。

【0025】

次いで、図４，５に示すように、脚部３３によって車輪３２を近接位置Ｐ２から離間位置Ｐ１に移動させることで、バッテリ本体３１を上昇させる。これにより、バッテリ本体３１がバッテリ取付部２５に取り付けられる。この状態では、バッテリ本体３１と動力源２４とが電気的に接続される。
最後に、図１に示すように、脚部３３によって車輪３２を離間位置Ｐ１から近接位置Ｐ２に移動させる。これにより、車輪３２を含むバッテリ３全体が下部走行体２１の上側に位置する。以上により、バッテリ３の取付方法が完了する。

【0026】

バッテリ３を車両本体２から取り外す場合には、上記した取付方法における工程を逆順で実施すればよい。

【0027】

上記のバッテリ３の取付方法においては、バッテリ本体３１がバッテリ取付部２５に取り付けられた後に、例えば、脚部３３によって車輪３２を離間位置Ｐ１から近接位置Ｐ２に移動させなくてもよい。すなわち、図５に示す状態でバッテリ３の取付方法が完了してもよい。言い換えれば、バッテリ３が車両本体２に取り付けられた状態において、車輪３２が地面Ｇに接触していてもよい。この場合、車輪３２は、下部走行体２１に対する上部旋回体２２の動きや下部走行体２１の走行に応じて、地面Ｇ上で転動すればよい。

【0028】

また、上記のバッテリ３の取付方法においては、例えば、バッテリ３を地面Ｇ上で走行させることで、バッテリ本体３１がバッテリ取付部２５に取り付けられてもよい。具体的には、脚部３３によってバッテリ本体３１をバッテリ取付部２５と同じ高さ位置まで上昇させた後に、バッテリ３を地面Ｇ上で走行させることで、バッテリ本体３１がバッテリ取付部２５に取り付けられてもよい。

【0029】

以上説明したように、本実施形態の電動式作業車両１によれば、車両本体２に着脱自在に取り付けられるバッテリ３が自走可能である。これにより、バッテリ３自体が動くことで、バッテリ３を車両本体２に対して脱着することができ、また、バッテリ３を搬送することができる。このため、従来のように脱着用の機械、搬送用の車両及びこれらを扱う作業者が無くても、バッテリ３を交換することができる。したがって、バッテリ３交換のためのコストを削減することができる。
また、作業者がいなくてもバッテリ３の交換が可能となるため、バッテリ３交換時における安全性の向上を図ることができる。

【0030】

また、本実施形態の電動式作業車両１において、車両本体２に複数のバッテリ３を取り付け可能である場合には、複数のバッテリ３のうち交換対象ではないバッテリ３によって電動式作業車両１を稼働させることができる。このため、電動式作業車両１が稼働中であっても、バッテリ３の交換を行うことができる。具体的には、バッテリ３が自走可能であることで、バッテリ３を稼働中における車両本体２の動きに追従させることができる、これにより、稼働中の電動式作業車両１に対してバッテリ３の交換を実施できる。したがって、電動式作業車両１による作業がバッテリ３の交換によって中断されることを抑制又は防止することができる。

【0031】

また、本実施形態の電動式作業車両１によれば、バッテリ本体３１の下側に設けられた車輪３２を、脚部３３によって、バッテリ本体３１から下側に離れた離間位置Ｐ１と、離間位置Ｐ１よりもバッテリ本体３１に近い近接位置Ｐ２との間で移動させることができる。このため、脚部３３によって車輪３２を近接位置Ｐ２から離間位置Ｐ１に移動させることで、バッテリ本体３１を上昇させることができる。これにより、車両本体２のバッテリ取付部２５が地面Ｇの上方に離れていても、バッテリ３をバッテリ取付部２５に対して簡単に脱着することができる。
また、車輪３２が近接位置Ｐ２に配置された状態では、車輪３２が離間位置Ｐ１に位置する場合と比較してバッテリ３の重心が低くなるため、バッテリ３を安定に走行させることもできる。

【0032】

また、本実施形態の電動式作業車両１によれば、バッテリ３が車両本体２の上部旋回体２２に取り付けられ、かつ、脚部３３によって車輪３２が近接位置Ｐ２に配置された状態では、車輪３２及び脚部３３を含むバッテリ３全体が、車両本体２の下部走行体２１の上側に位置する。これにより、上部旋回体２２が下部走行体２１に対して旋回しても、バッテリ３の車輪３２及び脚部３３が下部走行体２１に干渉することを確実に防止できる。

【0033】

以上、本発明の詳細について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。

【0034】

本発明において、バッテリ取付部２５は、上部旋回体２２の任意の位置に設けられてよい。バッテリ取付部２５は、カウンターウェイト２６の下側ではなく、例えばカウンターウェイト２６の後側に設けられてよい。また、バッテリ取付部２５は、例えば上部旋回体２２の下側に設けられてもよい。バッテリ取付部２５が上部旋回体２２の下側に設けられる場合、バッテリ取付部２５は、例えば左右に並ぶ２つのクローラの間など下部走行体２１と干渉しない位置に配置されるとよい。また、バッテリ取付部２５は、例えば下部走行体２１の前後左右に張り出さないように、下部走行体２１の上側に設けられてもよい。

【0035】

本発明において、バッテリ３は、少なくともバッテリ本体３１と、当該バッテリ本体３１の下側に取り付けられた車輪３２と、を備えていればよく、例えば脚部３３を備えなくてもよい。

【0036】

本発明は、電動式のクローラクレーンに限らず、少なくとも建設現場や解体現場において自走可能な任意の電動式作業車両１に適用されてよい。すなわち、本発明は、例えば、クローラクレーンと同様に下部走行体２１及び上部旋回体２２を有する油圧ショベルなどに適用されてもよいし、上部旋回体２２を備えない作業車両に適用されてよい。

【符号の説明】

【0037】

１ 電動式作業車両
２ 車両本体
３ バッテリ
２１ 下部走行体
２２ 上部旋回体
２３ 作業装置
２４ 動力源
２５ バッテリ取付部
２６ カウンターウェイト
３１ バッテリ本体
３２ 車輪
３３ 脚部
Ｐ１ 離間位置
Ｐ２ 近接位置

【要約】

【課題】電動式作業車両において、バッテリ交換のためのコストを削減でき、また、バッテリ交換時における安全性の向上を図ることができるようにする。
【解決手段】電動式作業車両１は、電動式の動力源２４を有する車両本体２と、車両本体２に着脱自在に取り付けられて動力源２４に対する給電を行うバッテリ３と、を備える。バッテリ３は自走可能である。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】