特表 2024-520866 電池システムの冗長性を備えた電気コンパクタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-05-24

(54)【発明の名称】電池システムの冗長性を備えた電気コンパクタ

(51)【国際特許分類】

   E01C 19/34 20060101AFI20240517BHJP

   E02D 3/046 20060101ALI20240517BHJP

【ＦＩ】

E01C19/34 A

E02D3/046

E01C19/34 B

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023577225

(86)(22)【出願日】2022-05-19

(85)【翻訳文提出日】2024-02-09

(86)【国際出願番号】 SE2022050496

(87)【国際公開番号】W WO2022265556

(87)【国際公開日】2022-12-22

(31)【優先権主張番号】2150758-7

(32)【優先日】2021-06-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】SE

(31)【優先権主張番号】2150759-5

(32)【優先日】2021-06-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】SE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】511268591

【氏名又は名称】ハスクバーナ・アーベー

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】イワイロ・イワノフ

(72)【発明者】

【氏名】アントン・グロゼフ

(72)【発明者】

【氏名】スヴェトザル・ニコロフ

【テーマコード（参考）】

2D043

2D052

【Ｆターム（参考）】

2D043CB04

2D052AA04

2D052AA06

2D052BC01

2D052BC06

(57)【要約】

建設作業中の地盤締固め用のグランドコンパクタであって、該グランドコンパクタは、下側質量体に可動接続されている上側質量体を含み、該下側質量体は、締固め中に地面と接触するようになされており、グランドコンパクタは、電圧範囲内で動作してグランドコンパクタを駆動するようになされている少なくとも１つの電動機を含み、グランドコンパクタは、それぞれ第１の電池および第２の電池を受容するための第１の電池ボックスおよび第２の電池ボックスと、該第１の電池および該第２の電池のどちらかから少なくとも１つの電動機へ電圧範囲内で電力を供給するように構成されている電源回路と、をさらに含む、グランドコンパクタ。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

建設作業中の地盤締固めのための電動グランドコンパクタ（１００、６００）であって、
前記グランドコンパクタ（１００、６００）は、下側質量体（１２０）に可動接続されている上側質量体（１１０）を含み、前記下側質量体（１２０）は、締固め中に地面と接触するように形成されており、
前記グランドコンパクタ（１００、６００）は、前記グランドコンパクタ（１００、６００）を駆動するような電圧範囲内で動作するように形成されている少なくとも１つの電動機（２１０）を含み、
前記グランドコンパクタ（１００、６００）は、それぞれ第１の電池（１５０）および第２の電池（１５０）を受容するための第１の電池ボックス（１３０）および第２の電池ボックス（１４０）と、前記第１の電池（１５０）および前記第２の電池（１５０）のどちらかから前記少なくとも１つの電動機（２１０）へ前記電圧範囲内で電力を供給するように構成されている電源回路と、をさらに含む、
グランドコンパクタ（１００、６００）。

【請求項2】

前記電動機（２１０）は、第１の平面（Ｐ１）内にある質量中心（ｍ）を有し、前記電池ボックス（１３０）および前記電池ボックス（１４０）のそれぞれの幾何学的中心が前記第１の平面（Ｐ１）によって互いに分離されている、請求項１に記載のグランドコンパクタ（１００、６００）。

【請求項3】

前記電動機（２１０）のモータ軸が前記第１の平面（Ｐ１）に平行である、請求項２に記載のグランドコンパクタ（１００、６００）。

【請求項4】

前記グランドコンパクタ（１００）の順方向（Ｆ）が前記第１の平面（Ｐ１）に対して垂直である、請求項２または３に記載のグランドコンパクタ（１００、６００）。

【請求項5】

前記電動機（２１０）は、前記第１の電池および前記第２の電池の他方がそのそれぞれの電池ボックス内に受容されておりかつ最小限の充電レベルを有することを条件として、前記第１の電池および前記第２の電池の一方の除去および／または挿入中の連続動作のために配置されている、請求項１から４のいずれか一項に記載のグランドコンパクタ（１００、６００）。

【請求項6】

前記電動機（２１０）は、駆動ベルト（５２０）により、前記下側質量体（１２０）内に含まれる偏心重錘機構（５１０）を駆動するように形成されている、請求項１から５のいずれか一項に記載のグランドコンパクタ（１００）。

【請求項7】

前記第１の電池ボックス（１３０）および前記第２の電池ボックス（１４０）は電池ケース（３１０）内に一体に形成されており、前記電池ケースは、少なくとも１つの防振要素（３５０）を介して、前記上側質量体（１１０）内に組み立てられている、請求項１から６のいずれか一項に記載のグランドコンパクタ（１００、６００）。

【請求項8】

前記電動機（２１０）は、前記電池ケース（３１０）によって、少なくとも部分的に包囲されている、請求項７に記載のグランドコンパクタ（１００、６００）。

【請求項9】

前記電池ケース（３１０）は、前記第１の電池ボックス（１３０）および前記第２の電池ボックス（１４０）それぞれを覆うように形成されている第１の電池ボックス蓋部（３２０）および第２の電池ボックス蓋部（３３０）を含む、請求項７または８に記載のグランドコンパクタ（１００、６００）。

【請求項10】

前記電池ケース（３１０）は、前記電源回路の少なくとも一部を制御する操作者によりアクセス可能に配置されている制御パネルを含む、請求項７から９のいずれか一項に記載のグランドコンパクタ（１００、６００）。

【請求項11】

前記制御パネルは前記第１の電池ボックス蓋部（３２０）と前記第２の電池ボックス蓋部（３３０）との間に配置されている、請求項１０に記載のグランドコンパクタ（１００、６００）。

【請求項12】

ファン（３４０）が前記電動機の前記軸上に取り付けられており、冷却用空気（４１０）流を前記第１の電池ボックス（１３０）および前記第２の電池ボックス（１４０）内へ供給するように形成されている、請求項１から１１のいずれか一項に記載のグランドコンパクタ（１００、６００）。

【請求項13】

前記ファン（３４０）はラジアルファンである、請求項１２に記載のグランドコンパクタ（１００、６００）。

【請求項14】

前記冷却用空気（４１０）流は、最初に、空気取入れ口（４２０）から前記モータ軸の延長方向（４４０）に沿って伸び広がり、その後に、前記モータ軸から径方向外側に前記第１の電池ボックス（１３０）および前記第２の電池ボックス（１４０）に向かって、前記流動（４３０）の分岐が続く、請求項１２または２３に記載のグランドコンパクタ（１００、６００）。

【請求項15】

前記地面に接触するようになされている底板（５３０）と、防振要素（５４５）の第１のセットによって前記底板（５３０）上に組み立てられているエンジン板（５４０）と、防振要素（３５０）の第２のセットによって前記エンジン板上に組み立てられている電池極板５５０と、を含み、前記電動機は前記エンジン板（５４０）上へ取り付けられており、前記電池極板は前記第１の電池ボックス（１３０）および前記第２の電池ボックス（１４０）を支持するように形成されている、請求項１から１４のいずれか一項に記載のグランドコンパクタ（１００）。

【請求項16】

前記グランドコンパクタはプレートコンパクタ（１００）またはランマ（６００）のいずれかである、請求項１から１５のいずれか一項に記載のグランドコンパクタ。

【請求項17】

前記電動機（２１０）を駆動するために、前記第１の電池ボックス（１３０）および前記第２の電池ボックス（１４０）からアクティブ電池ボックスを選択するように形成されている制御ユニット（１６０）を含み、前記アクティブ電池ボックスの前記選択は、一方または両方の電池ボックス内の電池の存在、挿入された電池の充電状態、前記挿入された電池の温度、前記アクティブ電池ボックスの手動選択、のいずれかに基づく、請求項１から１６のいずれか一項に記載のグランドコンパクタ（１００、６００）。

【請求項18】

建設作業中の地盤締固め用の電動グランドコンパクタ（１００）であって、
前記グランドコンパクタ（１００）は、下側質量体（１２０）に可動接続されている上側質量体（１１０）を含み、前記下側質量体（１２０）は締固め中に地面と接触するように形成されており、
前記グランドコンパクタ（１００）は、前記グランドコンパクタ（１００）を駆動するように形成されている、モータ軸（Ａ）を有する少なくとも１つの電動機（２１０）を含み、
前記グランドコンパクタ（１００）は、それぞれ第１の電池（１５０）および第２の電池（１５０）を受容するための第１の電池ボックス（１３０）および第２の電池ボックス（１４０）をさらに含み、
前記モータ軸（Ａ）の延長方向に対して垂直な第２の平面（Ｐ２）が前記第１の電池ボックス（１３０）および前記第２の電池ボックス（１４０）ならびに前記電動機（２１０）に交差する、
グランドコンパクタ（１００）。

【請求項19】

前記電動機（２１０）は、第１の平面（Ｐ１）内にある質量中心（ｍ）を有し、前記電池ボックス（１３０）および前記電池ボックス（１４０）のそれぞれの幾何学的中心は、前記第１の平面（Ｐ１）によって互いに分離されている、請求項１８に記載のグランドコンパクタ（１００）。

【請求項20】

前記第１の電池ボックス（１３０）および前記第２の電池ボックス（１４０）は電池ケース（３１０）内に一体に形成されており、前記電池ケースは、少なくとも１つの防振要素（３５０）を介して、前記上側質量体（１１０）内に組み立てられている、請求項１８または１９に記載のグランドコンパクタ（１００）。

【請求項21】

前記電動機（２１０）は、前記電池ケース（３１０）によって、少なくとも部分的に包囲されている、請求項２０に記載のグランドコンパクタ（１００）。

【請求項22】

前記電池ケース（３１０）は、前記第１の電池ボックス（１３０）および前記第２の電池ボックス（１４０）それぞれを覆うようになされている第１の電池ボックス蓋部（３２０）および第２の電池ボックス蓋部（３３０）を含む、請求項２０および２１のいずれか一項に記載のグランドコンパクタ（１００）。

【請求項23】

前記電池ケース（３１０）は、前記グランドコンパクタの電源回路の少なくとも一部を制御する操作者によりアクセス可能に配置されている制御パネルを含む、請求項２０から２２のいずれか一項に記載のグランドコンパクタ（１００）。

【請求項24】

ファン（３４０）が前記電動機（２１０）の軸上に取り付けられており、冷却用空気（４１０）流を前記第１の電池ボックス（１３０）および前記第２の電池ボックス（１４０）内へ供給するように形成されている、請求項１８から２３のいずれか一項に記載のグランドコンパクタ（１００）。

【請求項25】

前記ファンはラジアルファンである、請求項２４に記載のグランドコンパクタ（１００）。

【請求項26】

前記ファンは、前記電動機(210)を冷却するために、前記冷却用空気(410)流を供給するようになされている、請求項24または25に記載のグランドコンパクタ(100)。

【請求項27】

前記冷却用空気（４１０）流は、最初に、空気取入れ口（４２０）から前記モータ軸の延長方向（４４０）に沿って伸び広がり、その後に、前記モータ軸から径方向外側に前記第１の電池ボックス（１３０）および前記第２の電池ボックス（１４０）に向かって、前記流動（４３０）の分岐が続く、請求項２４から２６のいずれか一項に記載のグランドコンパクタ（１００）。

【請求項28】

前記電動機（２１０）は、前記第１の電池および前記第２の電池の他方がそのそれぞれの電池ボックス内に受容されておりかつ最小限の充電レベルを有することを条件として、前記第１の電池および前記第２の電池の一方の除去および／または挿入中の連続動作のために配置されている、請求項１８から２７のいずれか一項に記載のグランドコンパクタ（１００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、プレートコンパクタおよびランマなどの、建設作業に使用するための電動グランドコンパクタに関する。

【背景技術】

【0002】

良好な締固めが任意の建設プロジェクトの基礎である。それは支圧強度および耐久性を高め、凍結および水食による地盤の陥没および損傷を防止する。ドラムローラ、ランマ、および振動プレートコンパクタなどの、地盤締固め用の様々な機械が知られている。

【0003】

これらの締固め機械は、従来、燃焼機関によって動力を供給されてきたが、現在、電気機械が市場に導入されている。例えば、特許文献１が電動プレートコンパクタの例を開示している。特許文献２が電動プレートコンパクタの別の例を開示しており、特許文献３が電動ランマを示している。

【0004】

地盤締固め機械はバランスが良く、且つ長期の動作のための能力を有することが重要である。また、機械の取扱いに任意の時間のかかるメンテナンス作業が含まれないこと、およびコンパクタが効率的に使用し易いことが重要である。

【0005】

それらの最大の可能性を実現するために、既存の電動コンパクタにおける改良が必要である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】米国特許第１０，３４４，４３９号明細書

【特許文献2】欧州特許第１２６７００１号明細書

【特許文献3】米国特許第９，１７５，４４７号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本開示の目的は、使い易く、かつ長時間の間、動作することができる改良型の電気グランドコンパクタを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本目的は、建設作業中に地盤締固め用の電動グランドコンパクタによって、少なくとも一部分得られる。該グランドコンパクタは、下側質量体に可動接続されている上側質量体を含み、該下側質量体は、締固め中に地面と接触するようになされている。グランドコンパクタは、電圧範囲内で動作してグランドコンパクタを駆動するようになされている少なくとも１つの電動機を含む。グランドコンパクタは、それぞれ第１の電池および第２の電池を受容するための、少なくとも第１の電池ボックスおよび第２の電池ボックスと、該第１の電池および該第２の電池のどちらかから少なくとも１つの電動機へ電圧範囲内で電力を供給するように構成されている電源回路と、をさらに含む。

【0009】

したがって、拡張された電池容量を有するグランドコンパクタが提供されている。しかし、より大きい電池の代わりに、このグランドコンパクタは、互いに独立して使用され得る２つの別々の電池を含む。すなわち、それは、グランドコンパクタを動作させるために、電池ボックス内へ一方の電池が挿入されれば十分である。各電池が合理的な重量であるため、これは取扱いを簡易化する。また、電池が、例えば充電のために、そのボックスから除去されることが可能であり、グランドコンパクタは、その間も単一の電池により動作させられることが可能である。このように、操作者は、電池の一方の充電中でも、グランドコンパクタの動作を維持することができる。

【0010】

態様によれば、電動機は、第１の平面内にある質量中心を有し、電池ボックスのそれぞれの幾何学的中心が、該第１の平面によって、互いに分離されている。このように、電動機は電池ボックス間に置かれており、それにより、グランドコンパクタに向上した安定性がもたらされ、また電気ハーネスのルーティングが簡易化される。グランドコンパクタが、少なくとも一方の電池が電池ボックス内へ挿入されている限りは動作させられ得るように、各電池は電動機の駆動回路に別々に接続されていることが有利である。

【0011】

態様によれば、第１の電池および第２の電池の他方がそのそれぞれの電池ボックス内に受容されておりかつ最小限の充電レベルを有することを条件として、電動機は第１の電池および第２の電池の一方の除去および／または挿入の間の連続動作のために配置されている。このことは、グランドコンパクタが「ホットスワップ」特徴を実施することを意味し、操作者は、地盤締固め中に、電池を挿入し、除去することができ、それはいくつかの動作状況において利点である。電動機駆動回路は、一度に一方の電池から動力を引き出すことが有利であり、それは、ある時一方の電池が枯渇し、他方の電池が依然としてフル充電されている間に、充電され得ることを意味する。

【0012】

態様によれば、電動機は、駆動ベルトにより、下側質量体内に含まれている偏心重錘機構を駆動するようになされている。これらの機構は十分にテストされ、グランドコンパクタを駆動するための確実な手段をもたらす。

【0013】

態様によれば、第１の電池ボックスおよび第２の電池ボックスは電池ケース内に一体に形成されており、電池ケースは、少なくとも１つの防振要素を介して、上側質量体内に組み立てられている。このように、電池は、外部環境から、詳細には、地盤締固め中に引き起こされる、損傷を与える可能性がある振動から、よりよく保護される。

【0014】

態様によれば、電池ケースは、第１の電池ボックスおよび第２の電池ボックスそれぞれを覆うようになされている第１の電池ボックス蓋部および第２の電池ボックス蓋部を含む。これらの蓋部は外部環境からのさらなる保護を実現する。蓋部は、蓋部の開放を防止するロックを含み得る。このように、電池ボックス内へ挿入された電池は窃盗から保護され得る。該ロックは、物理的なロックを必要とせずに、コードロックまたは電子ロックとして実現され得る。

【0015】

態様によれば、電池ケースは、電源回路の少なくとも一部を制御する操作者によりアクセス可能に配置されている制御パネルを含む。制御パネルは第１の電池ボックス蓋部と第２の電池ボックス蓋部との間に配置され得ることが有利である。この制御パネルは制御ユニット１６０の一部を形成する。制御パネルは、電池ボックス蓋部上のロックを制御するようになされ得ることが有利である。

【0016】

態様によれば、ファンが、電動機によって駆動されるように、電動機の軸上に取り付けられており、冷却用空気流を第１の電池ボックスおよび第２の電池ボックス内へ供給するようになされている。該冷却用空気流は、最初に、空気取入れ口からモータ軸の延長方向に沿って伸び広がり、その後に、モータ軸から径方向外側に第１の電池ボックスおよび第２の電池ボックスに向かって、流動の分岐が続くように、随意に構成される。同一のファンが使用中に両電池を冷却するのに使用され得ることが利点である。

【0017】

図３および図４に示されているラジアルファンが好適であるが、ファンは可変型であってもよい。また、該ラジアルファンは、電動機を冷却するために、冷却用空気流を供給するように構成され得ることが有利である。

【0018】

態様によれば、グランドコンパクタは、地面に接触するようになされている底板と、防振要素の第１のセットによって、該底板上に組み立てられているエンジン板と、防振要素の第２のセットによって、該エンジン板上に組み立てられている電池極板と、を含み、電動機はエンジン板上へ取り付けられており、該電池極板は第１の電池ボックスおよび第２の電池ボックスを支持するようになされている。防振要素の該２つのセットは、共に、グランドコンパクタの使用中に発生する振動から電池を保護する十分な防振をもたらす。防振要素の２つのセットは、この高レベルの防振を達成するように協働する。防振要素の該２つのセットを有することのさらなる利点が、２つの質量体による振動挙動が抑制されることである。

【0019】

一般に、特許請求の範囲において使用されている全ての用語は、本明細書において別段の明示的な定義がない限り、本技術分野におけるそれらの通常の意味に従って解釈されるべきである。「ａ／ａｎ／ｔｈｅ要素、装置、構成要素、手段、ステップ等」への全ての言及は、別段の明記がない限り、要素、装置、構成要素、手段、ステップ等の少なくとも１つの例を指すとして、広く解釈されるべきである。本明細書において開示されている任意の方法のステップは、明記されていない限り、開示されているまさにその順序で実施される必要はない。本発明のさらなる特徴および利点が、添付の特許請求の範囲および次の説明を検討すると、明らかになるであろう。本発明の様々な特徴が、本発明の範囲から逸脱することなく、組み合わされて、下記に説明されているもの以外の実施形態を作り出すことを、当業者は理解する。

【0020】

ここで、本開示を、添付の図面を参照して、より詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】電動プレートコンパクタの図である。

【図2】コンパクタ構成要素の相対的位置の概略図である。

【図3】例示的電池コンパクタの詳細の図である。

【図4】コンパクタ電池システムの上面図である。

【図5】電動プレートコンパクタの分解図である。

【図6】地盤締固め用の例示的ランマの図である。

【図7】コンパクタ構成要素の相対的位置の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

ここで、本発明を、本発明のある態様が示されている添付の図面を参照して、以下により完全に説明する。しかし、本発明は多様な形態で具現化される可能性があり、本明細書において記載されている該実施形態および態様に限定されると見なされるべきでなく、むしろ、本開示が徹底的かつ完全となり、本発明の範囲を当業者に完全に伝えるように、該実施形態は例として与えられている。発明を実施するための形態を通じて、同様の数字は同様の要素を指す。

【0023】

当然のことながら、本発明は、本明細書において説明されておりかつ図面に示されている実施形態に限定されず、むしろ、多くの変更および修正が添付の特許請求の範囲の範囲内で施され得ることを、当業者は理解するであろう。

【0024】

図１は、例示的地盤締固めデバイス１００を示す。この特定の地盤締固めデバイスは、通常、プレートコンパクタと呼ばれる。ランマと呼ばれることが多い別の例示的地盤締固めデバイス６００が、図６に示されている。本明細書において検討されている技術的解決策の少なくともいくつかが、両タイプのコンパクタに適用可能である。

【0025】

グランドコンパクタが、建造物の建設ならびにパイプラインおよび道路の敷設などの様々な種類の建設作業に備えて、地盤を準備するのに使用される。図１の例示的プレートコンパクタ１００などのコンパクタおよび図６の例示的ランマ６００が、従来、ガソリンエンジンによって動力を供給されてきた。この場合、操作者は、機械上のガソリンタンクを満たすことによって、コンパクタに燃料を補給し、次いでガスタンクが再度補充されるまで、比較的長い時間期間の間、機械を操作することができる。該機械は、通常、補給中に停止される必要がなく、それは、さもなければ地面に接触する底板に付着する可能性がある粘着性材料を締め固める場合、特に有利である可能性がある。

【0026】

グランドコンパクタ１００、６００は、グランドコンパクタの様々な機能を制御するようになされている制御ユニット１６０を随意に含む。該制御ユニット１６０は制御パネルに接続され得るか、またはグランドコンパクタの制御パネルの一部として含まれ得る。

【0027】

特許文献１において与えられている例などの電動コンパクタが、代わりに、機械を駆動するのに電力を使用する。電動機械の欠点が、電池が規則的な再充電を必要としていることである。したがって、大型電池が、長期間の動作に必要な耐久性を実現するために使用されることが多い。しかし、そのような大型電池は、重く、扱いにくい傾向があり、容易に輸送可能でない可能性がある。電池の充電が、作業場所から直接便利にアクセス可能であることはめったにない外部電源を必要とし、それは、電池が、作業場所にある機械から充電デバイスの場所へ輸送される必要があることを意味する。このことは、電池が非常に重い場合、問題になる。

【0028】

本開示は、電池の取扱いがより便利にされた、より長い継続時間の間、動作する能力を備えたコンパクタに関する。これは、同じ種類のそれぞれの電池を受容するための２つの電池ボックスを設けることによって、達成されている。該機械はこれらの電池のどちらかによって、駆動されることが可能であり、それは、操作者が充電のために一方の電池を除去し、かつ残りの電池を使用して、該機械を依然として動作させることができることを意味する。２つの電池を設けることによって、延長された動作時間が得られる。しかし、各電池は扱い易い重量および形状因子と関連しており、操作者による便利な手作業を可能にする。より小さい課業を行うことを要望する操作者が電池の一方のみを必要とする。

【0029】

図１および図６を参照すると、本明細書において、建設作業中の地盤締固め用の電動グランドコンパクタ１００、６００が開示されている。該グランドコンパクタは、該機械が使用されている時に上側質量体１１０の下に配置されている、すなわち地面により近い下側質量体１２０に可動接続されている、上側質量体１１０を含む。該下側質量体１２０は、締固め中に地面と接触するようになされている。プレートコンパクタでは、下側質量体は例えば底板と振動要素とを含み、一方ランマ６００では、下側質量体はタンピングフットを含み得る。

【0030】

コンパクタ１００、６００はそれぞれの順方向Ｆと関係があり、該順方向は、使用中に機械が通常移動する方向である。図１および図６に示されているように、本明細書において、機械における上方向が、使用中に地面から離れる方向として解釈される。同様に、機械の下方向が、該上方向の正反対である。通常の動作中、操作者が機械の背後に位置しており、ハンドル１７０を保持し、機械を順方向Ｆに押す。

【0031】

グランドコンパクタ１００、６００は、電圧範囲内で動作して該グランドコンパクタ１００、６００を駆動するようになされている少なくとも１つの電動機２１０を含む。通常、電池および電動機は、上側質量体内に組み立てられて、それらを振動から保護するが、例えば電動機が下側質量体内に組み立てられる例が存在する。

【0032】

グランドコンパクタ１００、６００は、それぞれ第１の電池１５０および第２の電池１５０を受容するための第１の電池ボックス１３０および第２の電池ボックス１４０と、第１の電池１５０および第２の電池１５０のどちらかから少なくとも１つの電動機２１０へ電圧範囲内で動力を供給するように構成されている電源回路と、をさらに含む。

【0033】

したがって、電源回路は、動作中、電池のどちらかから電力を取るように構成されているので、操作者は、一方または両方の電池ボックスに充電された電池を装着することができる。電池が両電池ボックス内へ挿入された場合、機械動作時間は延長される。より短い継続時間の課業では、または一方の充電された電池のみが利用可能である場合、単一の電池が電池ボックスの一方内で使用されることが可能であり、他方は空のままにするかまたは枯渇した電池によって占められている。この方法において電池容量が２つに分割されることに因り、各電池は重量および形状因子の観点から扱い易く、したがって、操作者によって、作業場所へ容易に運搬されることが可能である。

【0034】

ある例によれば、各電池のエネルギー蓄積能力は８～１２Ａｈ、好ましくは約９．４Ａｈである。電池の公証電圧は３６Ｖ程であることが好ましいが、他の電圧も考えられる。この種の電池の重量は１～３ｋｇ程、一般に約１．９ｋｇであり得る。この種の電池は、手作業で容易に取り扱われ、すなわち操作者によって、充電ステーションから作業場のグランドコンパクタへあまり困難なく運搬され得る。一方で、２倍重い電池がより扱いにくいと考えられる。

【0035】

別の例によれば、各電池は、２５００ｇ～５５００ｇの、好ましくは３０００ｇまたは５１００ｇのどちらかの重量を有するように構成され得る。

【0036】

９．４Ａｈの電池容量では、作業時間は２２分程であり、それは、２つの完全に充電された電池を備えたグランドコンパクタが、中断せずに、約４４分間、動作させられ得ることを意味する。この期間は、建設現場で多くの課業を完了させるのに十分である。しかし、グランドコンパクタが動作させられている間に、電池の一方が除去されかつ充電ステーション内に置かれることが可能であり、したがって、電池が充電ステーションとグランドコンパクタとの間で循環させられる場合、動作時間の相当な延長を可能にすることが有利である。実際、３つの電池が使用されてもよく、１つの電池が常に充電ステーション内にあり、一方でその他の２つは電池ボックス内へ挿入されている。電池切換えは、本明細書において開示されている二重電池ボックスシステムのお陰で、グランドコンパクタが使用されている間に実施され得る。

【0037】

態様によれば、電動機およびその関連電源回路は、第１の電池および第２の電池の他方がそのそれぞれの電池ボックス内に受容されかつ最小限の充電レベルを有することを条件として、第１の電池および第２の電池の一方の除去および／または挿入の間の連続動作のために配置されている。この特徴はホットスワップ特徴と呼ばれることがあり、操作者は、第一に機械を停止させずに、電池を交換することができる。粘着性材料を締め固めながらの、空の電池との充電された電池のホットスワップの可能性は特に有利である可能性があり、あまりに長く停止させられた場合、コンパクタは詰まる可能性があるか、またはより高感度な材料では、コンパクタは、１つの場所にあまりに長く放置された場合、跡を残す可能性がある。

【0038】

電池は、電動機駆動回路に随意に別々に接続されている。これは、各電池ボックスが、該駆動回路に配線されているそれ自体の別々のコネクタを有することを意味する。該駆動回路は、次いで、どの電池から電力を取るかを選択する立場にある。いくつかの場合には、１つの電池のみが枯渇するように、電池の一方のみから電力を取ることが好ましい可能性がある。枯渇した電池は、次いで、充電ステーションへ運び出され得るので、これは有利であり、地盤締固め動作は他方の電池からの電力で継続され得る。したがって、いくつかの態様によれば、グランドコンパクタは、電池がアクティブ電池ボックス内へ挿入されること、およびこの電池が十分なレベルの充電を有することを条件として、第１の電池ボックスおよび第２の電池ボックスからアクティブ電池ボックスを選択するように、かつ使用中にアクティブ電池ボックス内へ挿入されている電池から電力を取るように構成されている電源回路を含む。アクティブボックスの電池が枯渇したかまたは電池ボックスから除去された場合、電源回路は、アクティブ電池ボックスを他方の電池ボックスに切り換えるように構成されている。充電が十分でない電池がボックスのいずれかに挿入された場合、電源回路は、グランドコンパクタを非アクティブ化するように構成されている。

【0039】

制御パネルが、どの電池ボックスがアクティブ電池ボックスであるか、およびどの電池ボックスが非アクティブ電池ボックスであるかを操作者に指示するようになされている可能性がある。これにより、操作者が、便利な方法で非アクティブ電池ボックスから電池を除去することが可能になる。

【0040】

さらなる態様によれば、電動機駆動回路は、どの電池ボックスがアクティブ電池ボックスであるかを判定する信号を受信するための入力部を含み得る。このように、操作者はアクティブ電池ボックスの選択を無効にして、どの電池がグランドコンパクタに動力を供給するのに使用されるべきかを手動で選択することができる。この信号は、例えば、グランドコンパクタの制御パネルから生成され得る。

【0041】

ある選択肢によれば、一方の電池が枯渇したという通知を操作者が受信するように、グランドコンパクタは、また、アクティブ電池ボックスが変わる時を指示するようになされている可能性がある。この通知は、点滅光などの視覚信号、および／またはブザー音等の音響信号であってもよい。

【0042】

さらなる態様によれば、グランドコンパクタ上の電源回路または制御ユニットは、電池の過熱リスクの場合、アクティブ電池ボックスを切り換えるようになされている可能性がある。このように、電池が過熱状態にならないように、電動機駆動回路は電池間で前後に循環し得る。グランドコンパクタを駆動するために使用されない電池は、依然として、図４に関連して、以下により詳細に検討される冷却用空気流を受けるであろう。

【0043】

要約すると、グランドコンパクタ１００、６００は、電動機２１０を駆動するために第１の電池ボックス１３０および第２の電池ボックス１４０からアクティブ電池ボックスを選択するようになされている制御ユニット１６０を随意に含み、アクティブ電池ボックスの該選択は、一方または両方の電池ボックス内の電池の存在、挿入された電池の充電状態、挿入された電池の温度、および／またはアクティブ電池ボックスの手動選択のいずれかに基づく。

【0044】

グランドコンパクタは、両電池ボックスから分離されている第３のエネルギー源を随意に含み得る。この第３のエネルギー源は、グランドコンパクタの制御回路およびユーザインターフェースに動力を供給するように構成され得る。この特徴により、電池が電池ボックス内へ挿入されない場合でも、操作者と相互作用することが可能になる。第３のエネルギー源は、随意に、充填可能な電池として配置され、かつ電池ボックスの一方の中へ挿入された電池から再充電され得る。

【0045】

前段で述べられているように、コンパクタにおいて、安定性は重要である。図２を参照して、重量の均等な分配を実現するために、電動機２１０は、第１の平面Ｐ１内にある質量中心ｍを備えて構成されてもよく、電池ボックス１３０、１４０のそれぞれの幾何学的中心が、該第１の平面Ｐ１によって、互いに分離されて構成され得る。換言すれば、電動機２１０は２つの電池ボックス間に組み立てられ得る。この質量分布は、例えば、ゴム要素または他の型の緩衝器などの防振要素を介して、次いで構造物の残部に組み立てられ得るキャリア板（ｃａｒｒｉｅｒ ｐｌａｔｅ）２２０上に電池ボックスを取り付けることによって、エネルギー蓄積システムを振動から隔絶することもより容易にする。

【0046】

例えば、図５および図７も参照して、２つの電池ボックス１３０、１４０がモータ軸Ａの両側に配置されるように、第１の平面Ｐ１は電動機のモータ軸Ａと揃えられ得る。換言すれば、電動機２１０のモータ軸Ａは第１の平面Ｐ１に平行に構成され得る。また、グランドコンパクタ１００の順方向Ｆが、第１の平面Ｐ１に対して垂直に構成され得る。これは、電池がコンパクタの長手方向軸上に配置されていることを意味し、この方法で配置されている場合、該電池が機械的衝撃等からよりよく保護されるので、それは有利である。例えば、保護フレームまたは他の構造物が、２つの電池ボックスを包囲するように配置されることが可能であり、それにより、設計に機械的完全性の増大をもたらす。いくつかの態様によれば、第１の平面Ｐ１は順方向Ｆに対して垂直であり得る。いくつかの態様によれば、第１の平面Ｐ１はモータ軸Ａに平行に伸び得るが、モータ軸Ａと揃えられる必要はない。

【0047】

いくつかの態様によれば、図５に示されているように、モータ軸Ａは、いくつかの態様によれば、電動機２１０が取り付けられているエンジン板５４０の主延長部に本質的に平行に延びる延長部を有する。

【0048】

図７は、電池ボックス１３０、１４０と電動機２１０との好適な幾何学的配置７００を示す。該電動機２１０は、例えば傍心要素を介して、グランドコンパクタ１００を駆動するようになされているモータ軸（Ａと示されている）を有する。モータ軸Ａの延長方向に対して垂直な第２の平面Ｐ２が、第１の電池ボックス１３０および第２の電池ボックス１４０ならびに電動機２１０に交差する。これは、２つの電池ボックスおよび電動機がコンパクタの長手延長方向に揃えられている、すなわち順方向Ｆに次々に取り付けられていることを意味する。電動機２１０が、図７に示されているように、第１の電池ボックスと第２の電池ボックスとの間に配置されているように、電池ボックスと電動機とは交互的であることが好ましい。

【0049】

図３は、プレートコンパクタ１００の詳細３００を示す。詳細には、第１の電池ボックス１３０および第２の電池ボックス１４０が中に一体に形成されている電池ケース３１０が示されている。該電池ケース３１０は、少なくとも１つの防振要素３５０を介して、プレートコンパクタ１００の上側質量体１１０内に組み立てられることが好ましい。電池ケースは２つの電池の保護を実現し、詳細には、土および水分が第１の電池および第２の電池への電気的接続部内へ進入することを防止する。

【0050】

図３に示されているように、電池ケース３１０は、第１の電池ボックス１３０および第２の電池ボックス１４０それぞれを覆うようになされている第１の電池ボックス蓋部３２０および第２の電池ボックス蓋部３３０も含み得る。随意に、該蓋部は、蓋部の周囲に水密シールをもたらすガスケットを含み得る。蓋部は、電池ボックス内へ挿入されている電池の窃盗を防止するために、ロックを備えて構成され得る。該ロックは機械ロックまたは電子ロックであり得る。ボックス蓋部３２０、３３０は必要なく、電池１５０は、蓋部または任意の他のタイプのカバーなしで、電池ボックス１３０、１４０内に配置されてもよい。

【0051】

電池ケース３１０は、随意に、電源回路の少なくとも一部を制御する操作者によりアクセス可能に配置されている制御パネル（図３に示されていない）を含む。この制御パネルは、第１の電池ボックス蓋部３２０と第２の電池ボックス蓋部３３０との間に配置されていることが有利であり、制御パネルは動作中の機械的衝撃等から保護される。電動機と電池とが接近しており、それによりケーブル敷設の必要が低減されるので、図３に示されているように制御パネルをケース上に設けることが有利である。

【0052】

蓋部が電子ロックを含む場合、制御パネルは、例えば電池がそのボックスから除去されることを可能にするために、操作者がコードを入力するように要求することによって、これらのロックを制御するように構成され得る。

【0053】

操作者が非アクティブ電池をそのボックスから除去し得るように、制御パネルは、電動機に動力を供給するために、どの電池ボックスが現在使用されているかを指示するようになされてもよい。

【0054】

制御パネルは、電池ボックス内へ挿入されている電池のそれぞれの充電状態を指示するようになされてもよい。このように、操作者は、どの電池が充電を必要としているか判断することができ、充電ステーションへの運び出しのために、この電池を除去することができる。

【0055】

図４も参照すると、図４も、電動機２１０のモータ軸上に配置されているファン３４０を示す。該ファン３４０は、第１の電池ボックス１３０および第２の電池ボックス１４０内へ、冷却用空気４１０流を供給するようになされている。この冷却用空気４１０流は、最初に、空気取入れ口４２０からモータ軸の延長方向４４０に沿って伸び広がり、その後に、モータ軸から径方向外側に第１の電池ボックス１３０および第２の電池ボックス１４０に向かって、流動４３０の分岐が続く。

【0056】

冷却用空気４１０が、電動機２１０経由で、第１の電池ボックス１３０および第２の電池ボックス１４０に向かって誘導されるので、冷却用空気４１０は、電動機２１０を通過する時、僅かに温められ得る。電池容量が通常は温度と共に増大するので、これは、比較的低い温度で動作する時に利点である。両電池１５０が電池ボックス１３０、１４０内に取り付けられるが、電動機２１０に動力を供給するのに一方の電池のみが使用される場合、他方の電池は、冷却用空気４１０により適切な動作温度に維持されかつ使用に備えているので、これもまた有利である。

【0057】

いくつかの態様によれば、冷却用空気４１０が、また、分離誘導手段（図示せず）により、制御パネルおよび関連制御ユニット１６０に向かって誘導される。冷却フランジが制御ユニット１６０に取り付けられていてもよい。

【0058】

図５が、例示的コンパクタ１００の分解図５００を示す。該プレートコンパクタは、駆動ベルト５２０により、下側質量体１２０内に含まれる偏心重錘機構５１０を駆動するようになされている電動機２１０を含む。いくつかの態様によれば、該駆動ベルト５２０は、摩擦損失を低減しかつしたがって電池稼働時間を増加させるＰｏｌｙ Ｖベルトである。ベルトを必要とせず、電動機２１０が偏心重錘機構５１０を直接駆動することができるように、電動機２１０を配置することも考えられる。

【0059】

グランドコンパクタ１００は、地面に接触するようになされている底板５３０と、防振要素５４５の第１のセットによって、該底板５３０上に組み立てられているエンジン板５４０と、防振要素３５０の第２のセットによって、該エンジン板５４０上に組み立てられている電池極板５５０と、を含み、電動機はエンジン板５４０上へ取り付けられ、該電池極板は第１の電池ボックス１３０および第２の電池ボックス１４０を支持するようになされている。特に、板５４０は、ここでは、燃焼機関を伴わず電気機械が取り付けられていても、「エンジン板」と呼ばれる。このように、地面からの振動が、電池ボックスに到達する前に、防振要素５４５、３５０の２つのセットを横断しなければならないので、特に効率的な防振が達成されている。防振要素の第１のセットは電動機を、かつ間接的に電池も、振動から保護する。しかし、防振要素の他方のセットはさらなる防振を実現し、したがって電池の振動保護を向上させる。この方法で防振要素の２つのセットを有することも電池ボックスと電動機との間の振動を低減し、それは利点である。

【0060】

いくつかの態様によれば、防振要素３５０の第２のセットに因り起こる、エンジン板５４０と電池極板５５０との間の動きが対処され得るように、空気が、ゴム流路などの１つまたは複数の可撓性空気誘導手段により、エンジン板５４０から電池極板５５０へ誘導される。

【0061】

いくつかの態様によれば、電池ボックス１３０、１４０は、電池１５０がそれぞれの電池ボックス１３０、１４０内へ挿入された場合に電池１５０内に含まれる対応する電気コネクタに係合し、接触するようになされている電気コネクタを含む。

【0062】

いくつかの態様によれば、電池ボックス１３０、１４０は相互に離れている。いくつかの態様によれば、電池ボックス１３０、１４０は互いに完全に離されている必要はないが、各電池ボックス１３０、１４０は１つのそれぞれの電池１５０を受容するように形成されている。

【符号の説明】

【0063】

１００ 地盤締固めデバイス、プレートコンパクタ、電動グランドコンパクタ
１１０ 上側質量体
１２０ 下側質量体
１３０ 第１の電池ボックス
１４０ 第２の電池ボックス
１５０ 第１の電池、第２の電池
１６０ 制御ユニット、関連制御ユニット
１７０ ハンドル
２１０ 電動機
２２０ キャリア板
３００ プレートコンパクタ１００の詳細
３１０ 電池ケース
３２０ 第１の電池ボックス蓋部
３３０ 第２の電池ボックス蓋部
３４０ ファン
３５０、５４５ 防振要素
４１０ 冷却用空気
４２０ 空気取入れ口
４３０ 流動
４４０ 延長方向
５００ 例示的コンパクタ１００の分解図
５１０ 偏心重錘機構
５２０ 駆動ベルト
５３０ 底板
５４０ エンジン板
５５０ 電池極板
６００ 地盤締固めデバイス、ランマ、電動グランドコンパクタ
７００ 電池ボックス１３０、１４０と電動機２１０との好適な幾何学的配置
Ａ モータ軸
Ｆ 順方向
ｍ 質量中心
Ｐ１ 第１の平面
Ｐ２ 第２の平面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【国際調査報告】