CN117403715A - 电动作业机械 - Google Patents

Abstract

一种电动作业机械。为了安装具有足够容量的能量存储装置，从而延长电动作业机械的操作时间，即使对于小型电动作业机械也是如此。此外，为了将能量存储装置、冷却装置和电动马达紧凑地定位，从而实现小型电动作业机械的优选布局。一种作为电动作业机械的液压挖掘机，包括电动马达、存储电力以用于驱动电动马达的能量存储装置、和由电动马达驱动的液压泵。电动马达和液压泵竖向地并排定位。此外，作为电动作业机械的液压挖掘机包括电动马达、存储电力以驱动电动马达的能量存储装置、由电动马达驱动并排出液压油的液压泵、制冷剂所通过的电动器具、和对液压油和制冷剂中的至少一者进行冷却的冷却装置。电动马达和冷却装置位于能量存储装置的旁边。

Description

电动作业机械

技术领域

本发明涉及电动作业机械。

背景技术

已经提出了一种配备有电动马达的常规的电动工程机械。例如，在专利文件1中作为电力驱动式工程机械的液压挖掘机中，电池(能量存储装置)位于车身框架上的后部部分处，并且电动马达和液压泵在左右方向上位于电池的前方。

此外，已经提出了另一种配备有电动马达的常规电动作业机械。例如，专利文件2公开了一种配备有电动马达的反向铲。上述反向铲采用其中液压泵、电动马达、以及用于冷却(空气冷却)上述反向铲的风扇位于电池(能量存储装置)下方的布局。

现有技术文件

专利文件

专利文件1：日本未经审查的专利申请公报No.2008-019616

专利文件2：日本未经审查的专利申请公报No.2011-089369

发明内容

技术问题

如专利文件1中所示，在电动马达和液压泵所在的构型中，需要在车身框架上固定有用以供电动马达和液压泵分别占据的空间。这使得在其中车身框架上每个器具所用的空间有限的小型液压挖掘机中难以扩大电池所用的空间。因此，小型液压挖掘机难以配备大电池(具有足够容量的电池)，从而延长液压挖掘机的操作时间。

此外，关于专利文件2；为了使电动作业机械提供足够的工作性能，包括热交换器的冷却装置应当被定位，从而对通过电动器具(例如，电动马达)的制冷剂和从液压泵供应至液压致动器的液压油中的至少一者进行冷却。此时，在小型电动作业机械中，由于发动机室狭窄，难以确保用于布置每个构件的大空间。因此，在对上述冷却装置进行定位时，优选地对上述冷却装置和其他构件(例如，能量存储装置、电动马达)进行尽可能紧凑地定位。

在这方面，在比如专利文件2中的构型之类的构型中，其中，电动马达等位于能量存储装置下方的空间中，由于上述空间狭窄，因此难以将上述冷却装置进一步定位在该空间中。这要求冷却装置位于远离电动马达的位置中，使得难以实现对于小型电动作业机械而言优选的紧凑布局。

本发明是为了解决上述问题而做出的；因此本发明的目的是安装具有足够容量的能量存储装置从而延长电动作业机械的操作时间，即使对于小型电动作业机械也是如此。

此外，本发明是为了解决上述问题而做出的；因此，本发明的目的是将能量存储装置、冷却装置和电动马达紧凑地定位，从而实现对于小型电动作业机械而言优选的布局。

问题的解决方案

根据本发明的一方面的电动作业机械包括电动马达、存储电力以驱动电动马达的能量存储装置、以及由电动马达驱动的液压泵，其中，电动马达和液压泵竖向地并排定位。

此外，根据本发明的另一方面的电动作业机械包括：电动马达、存储电力以驱动电动马达的能量存储装置、由电动马达驱动并排出液压油的液压泵、以及制冷剂所通过的电动器具，其中，电动作业机械还包括对液压油和制冷剂中的至少一者进行冷却的冷却装置，并且电动马达和冷却装置位于能量存储装置的旁边。

发明的有利效果

根据上述构型，即使是小型电动作业机械也可以配备具有足够容量的能量存储装置，从而可以延长电动作业机械的操作时间。

此外，根据上述构型，能量存储装置、冷却装置和电动马达可以紧凑地定位，从而实现小型电动作业机械的优选布局。

附图说明

图1是示出了作为根据本发明的实施方式的电动作业机械的示例的液压挖掘机的示意性构型的侧视图。

图2是示意性地示出了液压挖掘机的电动构型和液压构型的框图。

图3是示出了液压挖掘机的发动机室中的整体构型的立体图。

图4是示出了发动机室中的主要部分的立体图。

图5是马达支承部分的立体图，其中，电动马达被支承。

图6是单独的马达支承部分的立体图。

图7是示出了液压泵与马达支承部分的位置关系的立体图。

图8是示出了发动机室中的主要部分的构型的平面图。

图9是主要部分的构型的示意性平面图。

具体实施方式

以下是基于附图对本发明的实施方式的描述。

[1.电动作业机械]

图1是示出了作为根据本实施方式的电动作业机械的示例的液压挖掘机1的示意性构型的侧视图。液压挖掘机1配备有下行进体2、作业器具3和上旋转体4。

此处，各方向限定如下。坐在上旋转体4的驾驶员座椅41a中的男操作员(领航员、驾驶员)面向前方的方向是向前的，并且相反的方向是向后的。因此，当上旋转体4相对于下行进体2处于非旋转状态(旋转角度0°)时，上旋转体4的前后方向与下行进体2前后移动的方向相同。此外，如从坐在驾驶员座椅41a中的男操作员的角度来看，左侧是“左”，并且右侧是“右”。此外，垂直于前后方向和左右方向的重力方向被限定为竖向方向，其中，重力方向的上游侧为“上”，并且下游侧为“下”。在附图中，液压挖掘机1被示为其中上旋转体4相对于下行进体2处于非旋转位置。另外，在附图中，如有必要，向前用符号“F”表示，同样，向后用“B”表示，向右用“R”表示，向左用“L”表示，向上用“U”表示，并且向下用“D”表示。

下行进体2在左右两侧配备有一对履带21，并且在左右两侧配备有一对行进马达22。行进马达22中的每个行进马达都是液压马达。左行进马达22和右行进马达22分别驱动左履带21和右履带21，从而使液压挖掘机1前后移动。下行进体2配备有铲刀23和用于平整作业的铲刀油缸23a。铲刀油缸23a是用以使铲刀23沿竖向方向旋转的液压油缸。

作业器具3具有动臂31、斗杆32和铲斗33。动臂31、斗杆32和铲斗33被独立地驱动，以使得可以进行泥土和沙子的挖掘。

动臂31、斗杆32和铲斗33分别通过未示出的动臂油缸、未示出的斗杆油缸和未示出的铲斗油缸旋转。动臂油缸、斗杆油缸和铲斗油缸均由液压油缸构成。

动臂31的基端部部分、即动臂31中与连接至斗杆32的侧部相反的端部部分经由支架34以可摆动的方式连接至旋转框架42的头端部部分42a。也就是说，本实施方式中的液压挖掘机1具有其中动臂31从头端部部分42a开始向左或向右摆动的动臂摆动功能。

上旋转体4位于下行进体2上方，并且可以经由旋转轴承(未示出)相对于下行程体进行旋转。在上旋转体4中，定位有操作部分41、旋转框架42、旋转马达43、发动机室44等。上旋转体4由作为液压马达的旋转马达43驱动，经由旋转轴承进行旋转。

液压泵71(参见图2)位于上旋转体4中。液压泵71由发动机室44内部的电动马达61(参见图2)驱动。液压泵71向液压马达(例如，左右行进马达22、旋转马达43)和液压油缸(例如，铲刀油缸23a、动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸)供应液压油(压力油)。通过从液压泵71供应的液压油所驱动的液压马达和液压油缸统称为液压致动器73(参见图2)。

驾驶员座椅41a位于操作部分41中。在驾驶员座椅41a的周围定位有各种杆41b。当坐在驾驶员座椅41a上的男操作员操作杆41b时，液压致动器73被驱动。这允许下行进体2行进，铲刀23执行地面平整工作，作业器具3执行挖掘工作，以及上旋转体4旋转等。

电池单元53位于上旋转体4中。也就是说，液压挖掘机1配备有电池单元53。电池单元53例如由锂离子电池单元构成，并且作为存储电力以驱动电动马达61的能量存储装置。电池单元53可以由作为单元的多个电池单元构成，或者可以由单个电池单元构成。在上旋转体4的后部部分处设置有电力馈送端口50(参见图3)。电力馈送端口50和作为外部电源的商用电源51经由电力馈送线缆52连接。这可以给电池单元53充电。

上旋转体4还配备有铅蓄电池54。铅蓄电池54输出低电压(例如，12V)的直流(DC)电压。来自铅蓄电池54的输出作为控制电压被供应至例如系统控制器67(参见图2)、风扇92的驱动器(参见图4)等。

液压挖掘机1可以如此构造为液压器具比如液压致动器73与由电力驱动的致动器的组合。由电力驱动的致动器包括例如电动行进马达、电动油缸和电动旋转马达。

[2.电动系统和液压系统的构型]

图2是示意性地示出液压挖掘机1的电动系统和液压系统的框图。液压挖掘机1具有电动马达61、充电器62、逆变器63、PDU(电力分配单元)64、接线盒65、DC-DC转换器66以及系统控制器67。系统控制器67由也称为ECU(电子控制单元)的电子控制单元构成，并对液压挖掘机1的各部分进行电动控制。

电动马达61由从电池单元53经由接线盒65和逆变器63供应的电力驱动。电动马达61由永磁马达或感应马达构成。在旋转框架42上，电动马达61由马达支承部分100支承(参见图3等)。

充电器62(也称为电力馈送器)经由供电线缆52将从图1中所示的商用电源51供应的AC电压转换为DC电压。逆变器63将从电池单元53供应的DC电压转换为AC电压，并将该AC电压供应至电动马达61。这使电动马达61旋转。基于从系统控制器67输出的旋转命令，将AC电压(电流)从逆变器63供应至电动马达61。

PDU 64是控制内部电池继电器从而控制电池单元53的输入和输出的电池控制单元。PDU 64位于电池单元53的上方(参见图4)。

接线盒65包括充电器继电器、逆变器继电器、保险丝等。从充电器62输出的电压经由接线盒65和PDU 64供应至电池单元53。此外，从电池单元53输出的电压经由PDU 64和接线盒65供应至逆变器63。

DC-DC转换器66将从电池单元53经由接线盒65供应的高压(例如，300V)DC电压降低至较低电压(例如，12V)。与来自铅蓄电池54的输出一样，从DC-DC转换器66输出的电压供应至系统控制器67、风扇92的驱动器等。注意，DC-DC转换器66可以位于PDU 64内。

多个液压泵71连接至电动马达61的旋转轴(输出轴)。多个液压泵71包括可变排量泵和固定排量泵。图2示出了仅作为示例的一个液压泵71。每个液压泵71都连接至液压油箱74。当液压泵71由电动马达61驱动时，液压油箱74中的液压油经由液压泵71和控制阀72供应至液压致动器73。这驱动了液压致动器73。控制阀72是对从液压泵71供应至液压致动器73的液压油的流动方向和流动速率进行控制的方向切换阀。

因此，液压挖掘机1配备有由电动马达61驱动并排出液压油的液压泵71。此外，液压挖掘机1配备有由从液压泵71供应的液压油所驱动的液压致动器73。另外，液压挖掘机1配备有容纳液压油的液压油箱74。

诸如电池单元53、电动马达61和逆变器63之类的电动器具EL经由管道RP连接至下面待描述的散热器91a(参见图3)。从散热器91a供应的制冷剂在管道RP中流动。然后，在管道RP内流动的制冷剂在电动器具EL中通过。因此，通过散热器91a中的热交换对制冷剂进行冷却，并且将制冷剂从散热器91a供应至电动器具EL可以冷却(水冷却)该电动器具EL。因此，液压挖掘机1配备有供制冷剂通过的电动器具EL。制冷剂例如是冷却水。

[3.发动机室中的构型]

图3是液压挖掘机1的发动机室44中的整体构型的后视立体图。驾驶员座椅41a位于座椅安装件81上。电池单元53位于座椅安装件81与旋转框架42之间。电池单元53位于旋转框架42上的后侧部上，并且在左右方向上偏心定位在中心的左侧。在本实施方式中，两个电池单元53a(参见图4)竖向地并排定位，从而形成一个电池单元53。构成电池单元53的电池单元53a的数目没有特别限制。在旋转框架42上的电池单元53的后面，铅蓄电池54和电力馈送端口50沿着左右方向定位。充电器62位于电池单元53的上后部部分处。

冷却装置90位于电池单元53的右侧。也就是说，液压挖掘机1配备有冷却装置90。冷却装置90是通过热交换来对制冷剂和液压油中的至少一者进行冷却的装置。

图4是液压挖掘机1的发动机室44的主要部分的后视立体图。冷却装置90包括热交换器91、风扇92和风扇护罩93。热交换器91包括散热器91a和油冷却器91b。通过热交换，散热器91a对通过电动器具EL的制冷剂进行冷却。油冷却器91b连接至经由液压泵71、液压致动器73(参见图2)等循环的油路径，并且通过热交换来冷却在油路径中流动的液压油。散热器91a和油冷却器91b沿着前后方向定位。此外，散热器91a和油冷却器91b定位成与风扇92相反。

风扇92产生穿过热交换器91的气流。在本实施方式中，风扇92位于热交换器91的右侧部上，即相对于热交换器91与电池单元53相反。风扇92被风扇护罩93覆盖。风扇护罩93是具有通风口93a的覆盖件，并且从右侧覆盖风扇92。

当风扇92旋转时，从发动机室44的内部流动穿过热交换器91的空气(风)经由风扇护罩93的通风口93a被排出至液压挖掘机1的外部。也就是说，空气流动通过散热器91a与油冷却器91b之间的间隙。这冷却了热交换器91。也就是说，流动通过散热器91a的制冷剂和流动通过油冷却器91b的液压油通过热交换而被冷却。这种驱动风扇92的类型被称为“排出型”。

风扇92的驱动类型可以是“吸入型”。在吸入型中，当风扇92旋转时，液压挖掘机1外部的空气通过风扇护罩93的通风口93a被吸入到发动机室44中。由风扇92吸入的空气朝向热交换器91流动，并流动穿过热交换器91。这冷却了热交换器91。

允许热交换器91仅由散热器91a和油冷却器91b中的一者构成，并且另一者位于不同的位置中并由单独的风扇冷却。然而，优选的是，热交换器91应当包括散热器91a和油冷却器91b两者，因为一个风扇92能够同时(有效地)冷却散热器91a和油冷却器91a两者。

上述液压油箱74位于旋转框架42上的冷却装置90的前方。然后，电动马达61和液压泵71位于旋转框架42上，并且位于冷却装置90与液压油箱74之间。电动马达61由马达支承部分100支承在旋转框架42上。液压挖掘机1配备有马达支承部分100，该马达支承部分将电动马达61支承在作为机械本体框架的旋转框架42上。下面将描述马达支承部分100的细节。

图5示出了马达支承部分100的立体图，其中，电动马达61被支承。此外，图6是单独的马达支承部分100的立体图。马达支承部分100具有第一支承部分101和第二支承部分102。第一支承部分101通过螺栓和螺母(下文中称为“螺栓等”)附接至作为机械本体框架的旋转框架42(参见图4)。第二支承部分102位于第一支承部分101的上方并且支承电动马达61。第二支承部分102通过紧固件103附接至第一支承部分101。这允许第二支承部分102由第一支承部分101支承。紧固件103包括例如螺栓、螺母和防振橡胶。

第一支承部分101具有上板部分111、支腿部分112。上板部分111是在左右方向和前后方向上延伸的平板，并且在上板部分111的内侧上具有上板开口部分111a，液压泵71(参见图5)通过该上板开口部分111a。

支腿部分112包括第一支腿部分112a和第二支腿部分112b。第一支腿部分112a连接至上板部分111的右侧边缘部分，第一支腿部分112a的宽度在前后方向上向下较窄，并且具有向左侧弯曲的下端部部分。第一支腿部分112a的下端部部分通过螺栓等固定至旋转框架42。

第二支腿部分112b具有前支腿部分112b1和后支腿部分112b2。前支腿部分112b1和后支腿部分112b2的上端部部分分别连接至上板部分111的左侧边缘部分的前部和后部。前支腿部分112b1和后支腿部分112b2彼此之间的距离向下变窄，并且在一个地方相交(合并)。前支腿部分112b1和后支腿部分112b2的下端部部分、即合并端部部分向右弯曲，并且用螺栓等固定至旋转框架42。这将第一支承部分101附接至旋转框架42。

第二支承部分102具有底板部分121和固定板部分122。底板部分121是在左右方向和前后方向上延伸的平板，并且在底板部分121的内侧上具有底板开口部分121a，液压泵71(参见图5)通过该底板开口部分121a。

固定板部分122是被致使立在底板部分121的左侧边缘部分上的平板。底板部分121与固定板部分122之间限定的角度基本上为90°。电动马达61(参见图5)通过螺栓等固定至固定板部分122。

在电动马达61固定至固定板部分122的情况下，电动马达61的输出轴沿着竖向方向定位。也就是说，电动马达61以输出轴面向上下的方式固定至固定板部分122。电动马达61以位于底板部分121上方的方式固定至固定板部分122。因此，在电动马达61固定至固定板部分122的情况下，底板部分121定位成比电动马达61更低。也就是说，马达支承部分100具有位于电动马达61下方的底板部分121。

固定板部分122从底板部分121向后(冷却装置90侧)延伸。作为电动部件EQ的逆变器63通过螺栓等附接至从底板部分121向后突出的固定板部分122的部分。因此，在固定板部分122中，电动部件EQ在前后方向上与电动马达61并排定位。固定板部分122位于电动马达61与电池单元53之间(参见图9)。

如图6中所示，固定板部分122具有沿着前后方向设置的第一开口部分122a和第二开口部分122b。第一开口部分122a和第二开口部分122b是用于电动马达61和逆变器63的散热的开口，并且与电动马达61和逆变器63的安装位置相对应地形成。

待固定至固定板部分122的电动部件EQ不限于逆变器63，并且可以是例如DC-DC转换器66(参见图2)。然而，由于逆变器63向电动马达61供应高电压，因此优选地将逆变器63和电动马达61安置在一起(彼此靠近)，以便有利于这些连接线缆的布置。

加强构件123设置在底板部分121的前边缘和后边缘处。每个加强构件123分别从底板部分121向左且向上对角地延伸，并且具有连接至固定板部分122的端部。这将固定板部分122加固至底板部分121。

图7是示出了液压泵71与马达支承部分100之间的位置关系的立体图。为了方便起见，图7省去了与液压泵71连接的电动马达61。液压泵71穿过马达支承部分100的底板开口部分121a和上板开口部分111a连接至电动马达61。如上所述，由于电动马达61的输出轴沿着竖向方向，因此液压泵71的连接至输出轴的输入轴也沿着竖向方向。液压泵71不由马达支承部分100支承，而是(直接)连接至电动马达61并悬挂在半空中。可以单独地设置有用于将液压泵71支承在旋转框架42上的支承构件。

使用马达支承部分100将电动马达61安装至旋转框架42例如按照以下步骤执行。(1)电动马达61的输出轴经由联轴器(未示出)连接至液压泵71的输入轴。(2)使液压泵71通过底板开口部分121a，并且然后用螺栓等将电动马达61附接至固定板部分122。(3)用螺栓等将逆变器63附接至固定板部分122。(4)用紧固件103将第二支承部分102和第一支承部分101连接。此时，液压泵71以通过第一支承部分101的上板开口部分101a的方式定位。(5)用螺栓等将第一支承部101的下端部部分固定至旋转框架42。(2)和(3)的顺序可以颠倒。此外，(4)和(5)的顺序可以颠倒。

如图5中所示，电动马达61相对于液压泵71位于上方。也就是说，电动马达61和液压泵71竖向地并排定位。在这样的定位中，与例如电动马达61和液压泵71沿着左右方向定位的构型(水平安装的构型)相比，当从上方观察时，可以减小由电动马达61和液压泵71所占据的总空间。

图8是示出了液压挖掘机1的发动机室44中的主要部分的构型的平面图。图9是图8中的构型的示意性平面图。如这些附图中所示，电动马达61和冷却装置90位于电池单元53的旁边。在本实施方式中，在电池单元53的右侧部上，电动马达61位于冷却装置90的前方。也就是说，电动马达61和冷却装置90位于电池单元53的旁边，在前后方向上偏移。

从这些附图中可以清楚地看出以下几点。也就是说，在电动马达61和液压泵71竖向地并排定位的构型中，液压泵71可以位于旋转框架42上由电动马达61占据的空间内(尤其参见图9)。与水平安装的构型相比，这允许减小电动马达61和液压泵71的总占据空间。这意味着，当电动马达61和液压泵71位于旋转框架42上所安装的电池单元53的侧部上(在前、后、左或右方向上)时，与水平安装的构型相比，电池单元53在侧向方向上的安装空间可以扩大。因此，即使是小型电力驱动的液压挖掘机1也可以配备有大型电池单元53(具有足够容量的电池单元53)，从而延长液压挖掘机1的操作时间。

在电动马达61和冷却装置90的上述定位中，如图9中所示，冷却装置90可以定位在电动马达61的后面，并且以在左右方向上与电动马达61的安装宽度交叠的方式定位。这允许电动马达61和冷却装置90两者(同时)定位成更靠近电池单元53。因此，即使当冷却装置90待安装在小型电动液压挖掘机1上时，电池单元53、冷却装置90和电动马达61也可以紧凑地(合并)定位，使得可以实现对于小型电动液压挖掘机1而言优选的布局。由于制冷剂和液压油中的至少一者被冷却装置90冷却，因此可以在确保液压挖掘机1的良好工作性能的同时获得上述效果。

当电动马达61和液压泵71竖向地并排定位时，电动马达61的输出轴和液压泵71的输入轴不需要竖向地并排定位。例如，也可以构造成使得液压泵71位于电动马达61的下方，并且电动马达61的输出轴和液压泵71的输入轴各自以水平延伸的方式定位，并且在输出轴与输入轴之间插入具有轴、齿轮等的动力传动机构。在该构型中，动力从电动马达61经由动力传动机构传递至液压泵71，从而驱动液压泵71。

特别地，从确保防止液压挖掘机1的宽度(左右方向上的宽度)增加的角度来看；如在本实施方式中，优选的是，电池单元53旁边的电动马达61和冷却装置90应当沿前后方向定位。

例如，在旋转框架42上，电池单元53可以定位成在左右方向上偏离中心的右侧。在这种情况下，电动马达61和冷却装置90可以位于电池单元53的左侧部上沿前后方向偏移。

然而，就通过消除对安装动力传动机构的需要来简化构型而言，优选的是，如在本实施方式中，电动马达61的输出轴和液压泵71的输入轴沿着顶部和底部定位。也就是说，如图5等中所示，优选的是，电动马达61和液压泵71在竖向方向上连接。

从确保用于对冷却装置90的热交换器91进行冷却的气流的流动路径的角度来看，无论是吸入型还是排出型，如图4中所示，优选的是，风扇护罩93的通风口93a应当相对于热交换器91定位成与电池单元53相反。也就是说，这种构型，无论是吸入型还是排出型，除了电池单元53之外，还确保了用于冷却热交换器91的气流的流动路径，使得可以可靠地冷却该热交换器1991。

采用将液压泵71相对于电动马达61悬挂的布局，消除了对液压泵71的支承机构的需要。从这个角度来看，优选的是，液压泵71位于电动马达61的下方。将液压泵71定位在电动马达61的下方使液压泵71a被安置在更靠近旋转框架42的位置中。这有利于从液压泵71延伸至液压油箱74的液压软管和设置在旋转框架42上的控制阀72(参见图2)的布置和优化。

特别地，在电动马达61由制冷剂冷却的构型中；从获得上述本实施方式的效果的角度来看，优选的是，制冷剂所通过的电动器具EL应当包括电动马达61。

另外，在电动部件EQ、比如逆变器63是水冷却的构型中，也就是说，在从电池单元53供应电力的电动部件EQ是水冷却的构型中；从获得本实施方式的上述效果的角度来看，优选的是，制冷剂所通过的电动器具EL包括上述电动部件EQ。

在电动马达61由马达支承部分100支承在旋转框架42上的构型中；从容易实现液压泵71位于电动马达61下方的布局的角度来看，如图7中所示，优选的是，液压泵71通过马达支承部分100的底板部分121定位。

如图9中所示，从有效利用电池单元53与冷却装置90之间的空间的角度来看，优选的是，电动部件EQ应当位于电池单元53与冷却装置90之间。电动部件EQ的上述定位还优选的是，由冷却装置90的风扇92产生的气流可以被施加至电动部件EQ并且有效地用于电动部件EQ的空气冷却。如上所述，由于电动马达61和冷却装置90在前后方向上彼此偏移地定位，因此几乎不存在位于冷却装置90与电池单元53之间的电动部件EQ可能与位于冷却装置90的前部中的电动马达61干涉的风险。

从有利于将电动马达61固定至马达支承部分100的操作和将马达支承部分100固定至旋转框架42的操作的角度来看，优选地将电动马达支承部分100初步划分为两个支承部分，使得固定操作中的每个固定操作可以针对单独的支承部分执行。为此，如在本实施方式中，优选地使用马达支承部分100被初步划分为第一支承部分101和第二支承部分102、并且电动马达61被支承在与旋转框架42附接的第一支承部分101上的构型。

另外，从可靠地实现电动马达支承部分100中的用于电动马达61的支承结构的角度来看，优选的是，第二支承部分102应当具有底板部分121和固定板部分122，该固定板部分被致使立在底板部分121上并且电动马达61固定至该固定板部分122。

从缩短将电动马达61与电动部件EQ连接的线缆以及有利于布置该线缆的角度来看，优选地将电动部件EQ定位在电动马达61附近。为了有利于上述定位，优选的是，电动部件EQ应当位于电池单元53旁边、在前后方向上与电动马达61并排定位。在本实施方式中，如图9中所示；在电池单元53的右侧上，作为电动部件EQ的逆变器63定位成比电动马达61更靠后，并且在前后方向上与电动马达61并排定位。

考虑到固定板部分122的有效使用，优选的是，固定有电动马达61的固定板部分22也可以用作保持除电动马达61之外的部件的构件。从这个角度来看，如图7中所示，优选的是，固定板部分122应当保持电动部件EQ(除了电动马达61之外)。也就是说，这种构型消除了对单独设置用于保持电动部件EQ的专用部件的需要。

在本实施方式中，电动元件EQ包括逆变器63。在该构型中，通过逆变器63的制冷剂由冷却装置90冷却。因此，在逆变器63是水冷却的构型中可以获得上述本实施方式的效果。

从有利于优化与电动马达61和电动部件EQ连接的有线线缆的布置的角度来看，优选的是，在固定板部分122中，电动部件EQ应当与电动马达61并排定位(例如，在前后方向上)。

就防止液压挖掘机1的宽度增加并显著有助于实现小型液压挖掘机1而言，如图9中所示，优选的是，液压油箱74应当在前后方向上与电动马达61并排定位。还优选的是，液压油箱74应当在前后方向上与液压泵71并排定位。

在本实施方式中，逆变器63被用作待固定至固定板部分122的电动部件EQ的示例；然而，电动部件EQ并不限于逆变器63。待固定至固定板部分122的电动部件EQ可以是例如DC-DC转换器66(参见图2)。然而，由于逆变器63向电动马达61供应高电压，因此还优选地将逆变器63和电动马达61安置在一起(彼此靠近)，以便有利于这些连接线缆的布置。在这方面，优选的是，如在本实施方式中，待固定至固定板部分122的电动部件EQ应当包括逆变器63。

将由于图4中所示的冷却装置90的风扇92的驱动而产生的并穿过热交换器91的风(气流)引导至电动部件EQ，换言之，用于冷却热交换器91的气流可以提高电动部件EQ的冷却效率，这是优选的。在这方面，优选的是，作为电动部件EQ的逆变器63应当面向冷却装置90定位。如图8和图9中所示，通过将逆变器63安置在电池单元53与冷却装置90之间，可以容易地实现上述位置关系。

特别地，从有效利用电动马达61前方的空间，即相对于电动马达61与冷却装置90相反的空间的角度来看，液压油箱74应当相对于电动马达61定位成与冷却装置90相反，如图9中所示。从同一角度来看，优选的是，液压油箱74应当相对于液压泵71定位成与冷却装置90相反。

如图5中所示，在本实施方式中，电动马达61相对于液压泵71位于上方。也就是说，电动马达61和液压泵71竖向地并排定位。在上述定位中；与例如电动马达61和液压泵71沿着左右方向定位的构型(横向安装的构型)相比，当从上方观察时，可以减小由电动马达61和液压泵71所占据的总空间。换言之，如图9中所示，液压泵71可以定位在旋转框架42上由电动马达61占据的空间内，这意味着电动马达61和液压泵71的总占据空间小于横向安装的构型中的总占据空间。这意味着，与横向安装的构型相比，用于电池单元53的安装空间可以横向地扩大。因此，即使是小型电动液压挖掘机1也可以配备有大型电池单元53(具有足够容量的电池单元53)，使得可以延长液压挖掘机1的操作时间；在这方面，电动马达61和液压泵71竖向地并排定位的布局是非常有效的。

从有效利用旋转框架42上的液压油箱74与冷却装置90之间的空间的角度来看，如图8和图9中所示，电动马达61应当位于液压油箱74与冷却装置90之间。

特别地，在电动马达61被制冷剂冷却的构型中；从获得上述本实施方式的效果的角度来看，优选的是，制冷剂所通过的电动器具EL应当包括电动马达61。

从在旋转框架42上有效利用电动马达61与电池单元53之间的(狭窄的)空间的角度来看，如图8和图9中所示，优选的是，马达支承部分100的固定板部分122应当位于电动马达61与电池单元53之间。此外，通过固定板部分122的上述定位，例如，在电动马达61的维护期间，可以从电池单元53的相反侧部接近电动马达61(通过将罩打开)。因此，固定板部分122的上述定位在能够提高可维护性(维护的可操作性)方面也是优选的。

当电动马达61和液压泵71竖向地并排定位时，电动马达61的输出轴和液压泵71的输入轴不需要竖向地并排定位。例如，也可以如此构造成使得液压泵71位于电动马达61下方，并且电动马达61的输出轴和液压泵71的输入轴分别以水平延伸的方式定位，并且在输出轴与输入轴之间插入具有轴、齿轮等的动力传动机构。在该构型中，动力从电动马达61经由动力传动机构传递至液压泵71，从而驱动液压泵71。

已经以作为工程机械的液压挖掘机1作为电动作业机械的示例进行了描述，但是电动作业机械不限于液压挖掘机1，并且可以是任何其他工程机械、比如轮式装载机或紧凑型卡车装载机。此外，电动作业机械可以是农业机械、比如联合收割机和拖拉机。

[4.附录]

本实施方式中描述的液压挖掘机1也可以表示为如以下附录中所示的电动作业机械。

根据附录1所述的电动作业机械，包括：电动马达；能量存储装置，所述能量存储装置存储电力以用于驱动所述电动马达；以及液压泵，所述液压泵由所述电动马达驱动，其中，所述电动马达和所述液压泵竖向地并排定位(在所述电动马达的侧部上)。

在根据附录1所述的电动作业机械中，根据附录2所述的电动作业机械使得所述电动马达和所述液压泵在竖向方向上连接。

在根据附录2所述的电动作业机械中，根据附录3所述的电动作业机械使得所述液压泵位于所述电动马达下方。

在根据附录3所述的电动作业机械中，根据附录4所述的电动作业机械还包括：马达支承部分，所述马达支承部分将所述电动马达支承在机械本体框架上，其中，所述电动马达支承部分具有位于所述电动马达的下方的底板部分，并且所述液压泵通过所述底板部分。

在根据附录4所述的电动作业机械中，根据附录5所述的电动作业机械使得所述马达支承部分具有：第一支承部分，所述第一支承部分附接至所述机械本体框架；以及第二支承部分，所述第二支承部分支承所述电动马达，并且所述第二支承部分由所述第一支承部分支承。

在根据附录5所述的电动作业机械中，根据附录6所述的电动作业机械使得所述第二支承部分具有底板部分，并且固定板部分被致使立在所述电动马达所固定的所述底板部分上。

在根据附录6所述的电动作业机械中，根据附录7所述的电动作业机械使得所述固定板部分位于所述电动马达与所述能量存储装置之间。

在根据附录6或7所述的电动作业机械中，根据附录8所述的电动作业机械使得所述固定板部分保持所述电动部件。

在根据附录8所述的电动作业机械中，根据附录9所述的电动作业机械使得在所述固定板部分中，所述电动部件与所述电动马达并排定位。

在根据附录8或9所述的电动作业机械中，根据附录10所述的电动作业机械使得所述电动部件包括逆变器。

在根据附录8至10中的任一项所述的电动作业机械中，根据附录11所述的电动作业机械还包括：液压致动器，所述液压致动器由从所述液压泵供应的液压油驱动；电动器具，制冷剂通过所述电动器具；以及冷却装置，所述冷却装置通过热交换对所述制冷剂和所述液压油中的至少一者进行冷却，其中，所述电动部件定位成与所述冷却装置相对。

在根据附录11所述的电动作业机械中，根据附录12所述的电动作业机械还包括：液压油箱，所述液压油箱容纳所述液压油，其中，所述电动马达位于所述液压油箱与所述冷却装置之间。

在根据附录11或12所述的电动作业机械中，根据附录13所述的电动作业机械使得所述电动器具包括所述电动马达。

根据附录14所述的电动作业机械包括：电动马达；能量存储装置，所述能量存储装置存储电力以驱动所述电动马达；液压泵，所述液压泵由电动马达驱动并排出液压油；以及电动器具，制冷剂通过所述电动器具，其中，所述电动作业机械还包括冷却装置，所述冷却装置对所述液压油和所述制冷剂中的至少一者进行冷却，并且所述电动马达和所述冷却装置位于所述能量存储装置的旁边。

在根据附录14所述的电动作业机械中，根据附录15所述的电动作业机械使得所述电动马达和所述冷却装置在前后方向上并排定位在所述能量存储装置的旁边。

在根据附录14或15所述的电动作业机械中，根据附录16所述的电动作业机械使得热交换器通过热交换对所述制冷剂和所述液压油中的至少一者、和产生穿过所述热交换器的气流的风扇、以及具有通风口的风扇护罩进行冷却，并且所述风扇护罩相对于所述热交换器定位成与所述能量存储装置相反。所述风扇护罩位于所述热交换器的与所述能量存储装置相反的侧部上。

在根据附录14至16中的任一项所述的电动作业机械中，根据附录17所述的电动作业机械使得所述电动器具包括所述电动马达。

在根据附录14至17中的任一项所述的电动作业机械中，根据附录18所述的电动作业机械使得所述电动器具包括电动部件，所述电动部件被供应有来自所述能量存储装置的所述电力。

在根据附录18所述的电动作业机械中，根据附录19所述的电动作业机械使得所述电动部件位于所述能量存储装置与所述冷却装置之间。

在根据附录18或19所述的电动作业机械中，根据附录20所述的电动作业机械使得所述电动部件位于所述能量存储装置旁边，在前后方向上位于所述电动马达的旁边。

在根据附录18至20中的任一项所述的电动作业机械中，根据附录21所述的电动作业机械使得所述电动部件包括逆变器。

在根据附录14至21中的任一项所述的电动作业机械中，根据附录22所述的电动作业机械还包括：液压油箱，所述液压油箱容纳所述液压油，所述液压油箱在前后方向上与所述电动马达并排定位。

在根据附录22所述的电动作业机械中，根据附录23所述的电动作业机械使得所述液压油箱相对于所述电动马达定位成与所述冷却装置相反。

在根据附录22或23所述的电动作业机械中，根据附录24所述的电动作业机械使得所述液压油箱在所述前后方向上与所述液压泵并排定位。

在根据附录24所述的电动作业机械中，根据附录25所述的电动作业机械使得所述液压油箱相对于所述液压泵定位成与所述冷却装置相反。

上面已经描述了本发明的实施方式，但本发明的范围不限于此，并且可以在不偏离本发明主旨的情况下在扩展或修改的范围内实施。

工业适用性

本发明适用于比如工程机械和农业机械等作业机械。

附图标记列表

1液压挖掘机(电动作业机械)

42旋转框架(机械本体框架)

53电池单元(能量存储装置、电动器具)

61电动马达(电动器具)

63逆变器(电动器具、电动部件)

66DC-DC转换器(电动部件)

71液压泵

73液压致动器

74液压油箱

90冷却装置

91热交换器

91a散热器(热交换器)

91b油冷却器(热交换器)

92风扇

93风扇护罩

93a通风口

100马达支承部分

101第一支承部分

102第二支承部分

121底板部分

122固定板部分

EL电动器具

EQ电动部件

Claims (25)

1.一种电动作业机械，包括：

电动马达；

能量存储装置，所述能量存储装置存储电力以用于驱动所述电动马达；以及

液压泵，所述液压泵由所述电动马达驱动，

其中，所述电动马达和所述液压泵竖向地并排定位。

2.根据权利要求1所述的电动作业机械，

其中，所述电动马达和所述液压泵在竖向方向上连接。

3.根据权利要求2所述的电动作业机械，

其中，所述液压泵位于所述电动马达的下方。

4.根据权利要求3所述的电动作业机械，还包括：

马达支承部分，所述马达支承部分将所述电动马达支承在机械本体框架上，

其中，

所述马达支承部分具有位于所述电动马达的下方的底板部分，并且

所述液压泵穿过所述底板部分。

5.根据权利要求4所述的电动作业机械，

其中，所述马达支承部分具有：

第一支承部分，所述第一支承部分附接至所述机械本体框架，以及

第二支承部分，所述第二支承部分支承所述电动马达，并且

所述第二支承部分由所述第一支承部分支承。

6.根据权利要求5所述的电动作业机械，

其中，所述第二支承部分具有

底板部分，以及

固定板部分，所述固定板部分被致使立在所述底板部分上并且所述电动马达固定至所述固定板部分。

7.根据权利要求6所述的电动作业机械，

其中，所述固定板部分位于所述电动马达与所述能量存储装置之间。

8.根据权利要求6所述的电动作业机械，

其中，所述固定板部分保持有电动部件。

9.根据权利要求8所述的电动作业机械，

其中，在所述固定板部分中，所述电动部件与所述电动马达并排定位。

10.根据权利要求8所述的电动作业机械，

其中，所述电动部件包括逆变器。

11.根据权利要求8所述的电动作业机械，还包括：

液压致动器，所述液压致动器由从所述液压泵供应的液压油驱动，

电动器具，制冷剂通过所述电动器具，以及

冷却装置，所述冷却装置通过热交换来对所述制冷剂和所述液压油中的至少一者进行冷却，

其中，所述电动部件定位成与所述冷却装置相对。

12.根据权利要求11所述的电动作业机械，还包括：

液压油箱，所述液压油箱容纳所述液压油，

其中，所述电动马达位于所述液压油箱与所述冷却装置之间。

13.根据权利要求11所述的电动作业机械，其中，

其中，所述电动器具包括所述电动马达。

14.一种电动作业机械，包括：

电动马达；

能量存储装置，所述能量存储装置存储电力以驱动所述电动马达；

液压泵，所述液压泵由所述电动马达驱动并排出液压油；以及

电动器具，制冷剂通过所述电动器具，

其中，

所述电动作业机械还包括冷却装置，所述冷却装置对所述液压油和所述制冷剂中的至少一者进行冷却，并且

所述电动马达和所述冷却装置位于所述能量存储装置的旁边。

15.根据权利要求14所述的电动作业机械，其中，所述电动马达和所述冷却装置在前后方向上并排定位在所述能量存储装置的旁边。

16.根据权利要求14所述的电动作业机械，

其中，所述冷却装置包括：

热交换器，所述热交换器通过热交换来对所述制冷剂和所述液压油中的至少一者进行冷却，以及

风扇，所述风扇产生穿过所述热交换器的气流，以及

风扇护罩，所述风扇护罩具有通风口，并且

所述风扇护罩相对于所述热交换器定位成与所述能量存储装置相反。

17.根据权利要求14所述的电动作业机械，其中，所述电动器具包括所述电动马达。

18.根据权利要求14所述的电动作业机械，其中，所述电动器具包括电动部件，所述电动部件被供应有来自所述能量存储装置的所述电力。

19.根据权利要求18所述的电动作业机械，其中，所述电动部件位于所述能量存储装置与所述冷却装置之间。

20.根据权利要求18所述的电动作业机械，其中，所述电动部件在前后方向上与所述电动马达并排定位在所述能量存储装置的旁边。

21.根据权利要求18所述的电动作业机械，其中，所述电动部件包括逆变器。

22.根据权利要求14所述的电动作业机械，还包括：

液压油箱，所述液压油箱容纳所述液压油，

其中，所述液压油箱在前后方向上与所述电动马达并排定位。

23.根据权利要求22所述的电动作业机械，其中，所述液压油箱相对于所述电动马达定位成与所述冷却装置相反。

24.根据权利要求22所述的电动作业机械，其中，所述液压油箱在所述前后方向上与所述液压泵并排定位。

25.根据权利要求24所述的电动作业机械，其中，所述液压油箱相对于所述液压泵定位成与所述冷却装置相反。