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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Arbeitsfahrzeug, welches eine Ladeeinheit umfasst, auf welche ein geladenes Objekt geladen ist.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Ein Arbeitsfahrzeug, wie ein hydraulischer Bagger, ein Schaufeltraktor oder ein Gabelstapler umfasst einen Fahrzeugkörper, welcher mit einem Sitz für einen Fahrer (Bediener) bereitgestellt ist, und eine Ladeeinheit, welche derart bereitgestellt ist, dass sie sich von einer äußeren Wandfläche des Fahrzeugkörpers erstreckt. Beispielsweise ist ein geladenes Objekt, wie Erde Sand oder ein Transportgut, auf die Ladeeinheit geladen. In den letzten Jahren sind Versuche durchgeführt worden, als eine Fahrantriebsquelle für diesen Typ von Arbeitsfahrzeug, einen Motor einzusetzen, welcher durch elektrische Leistung angetrieben wird, welche von einer Batterie zugeführt wird.
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Beispielsweise die
JP 2008-190245 A offenbart einen hydraulischen Bagger, bei welchem ein Batteriekasten in der Nähe eines Sitzes bereitgestellt ist, auf welchem ein Bediener sitzt. Wenn eine Rückenseite des Bedieners, welcher auf dem Sitz sitzt, als eine Rückseite definiert ist und eine hierzu entgegengesetzte Seite als eine Vorderseite definiert ist, ist der Batteriekasten hinter dem Sitz angeordnet. Um das Ersetzen der Batterie durch eine neue Batterie zu erleichtern, wenn die Kapazität der Batterie abgenommen hat, ist der Batteriekasten durch eine Batteriekasten-Anhebe-und-Absenk-Einheit gehaltert, welche schwenkt, um sich dem Boden anzunähern oder sich von diesem zu separieren/abzusondern.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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In einem hydraulischen Bagger ist eine Schaufel vorderhalb eines Sitzes bereitgestellt. Wenn geladene Objekte, wie ein Transportgut, Erde und Sand, oder Steine auf die Schaufel geladen sind, wird das Gewicht des vorderen Abschnitts des hydraulischen Baggers erheblich groß. Das heißt, das Gewicht zwischen dem vorderen Abschnitt und dem hinteren Abschnitt des hydraulischen Baggers ist unausgeglichen. Als Folge hiervon kann die Stellung des Arbeitsfahrzeugs instabil werden.
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Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Arbeitsfahrzeug bereitzustellen, welches dazu in der Lage ist, eine stabile Stellung aufrechtzuerhalten, auch wenn ein geladenes Objekt auf eine Ladeeinheit geladen ist.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Arbeitsfahrzeug bereitgestellt, umfassend eine elektrische Antriebsquelle, welche durch elektrische Leistung angetrieben wird; eine Fahreinheit, welche durch die elektrische Antriebsquelle angetrieben wird; einen Fahrzeugkörper, an welchem die Fahreinheit bereitgestellt ist; eine Ladeeinheit, welche derart an dem Fahrzeugkörper bereitgestellt ist, dass sie sich in einer ersten Richtung erstreckt, dazu eingerichtet ist, einem geladenen Objekt zu erlauben, darauf geladen zu sein, und in Bezug auf den Fahrzeugkörper betätigbar ist; und eine Speichereinheit einer abnehmbaren Batterie, welche derart an dem Fahrzeugkörper bereitgestellt ist, dass sie sich in einer zweiten Richtung erstreckt, welche eine zu der ersten Richtung entgegengesetzte Richtung ist, wobei die Speichereinheit einer abnehmbaren Batterie einen Aufnahmeabschnitt, welcher dazu eingerichtet ist, eine abnehmbare Batterie aufzunehmen, welche dazu eingerichtet, der elektrischen Antriebsquelle elektrische Leistung zuzuführen, und eine Öffnung umfasst, welche in einem oberen Abschnitt des Aufnahmeabschnitts gebildet ist, wobei die abnehmbare Batterie durch die Öffnung eingesetzt oder entfernt wird, und die Öffnung nach oben ausgerichtet ist und eine Achsenlinie des Aufnahmeabschnitts, welche sich in einer Batterie-Anbringungs-/Abnahme-Richtung erstreckt, derart geneigt ist, dass sie in der ersten Richtung oder in der zweiten Richtung ausgerichtet ist.
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Hier meint die „entgegengesetzte Richtung“ die andere Richtungsseite in Bezug auf eine Richtungsseite, insbesondere eine „umgekehrte Richtung“, meint. Wenn beispielsweise die Richtung, in welche der Bediener gewandt ist, die erste Richtung ist, ist die Richtung in Richtung der Rückseite des Bedieners die zweite Richtung. In dem Fall eines Arbeitsfahrzeugs, in welchem die Fahreinheit eine Raupenkette umfasst, ist es allgemein anerkannt, dass „die Seite, auf welcher das Antriebsritzel angeordnet ist, die Rückseite ist“. Jedoch in dem Fall, in welchem der Fahrzeugkörper derart bereitgestellt ist, dass er in Bezug auf die Fahreinheit schwenkbar ist, können die Richtung, in welche die Fahreinheit gewandt ist, und die Richtung, in welche der Fahrzeugkörper gewandt ist, möglicherweise nicht miteinander übereinstimmen. Daher sind in der vorliegenden Beschreibung die erste Richtung und die zweite Richtung auf Grundlage der Richtung des Fahrzeugkörpers definiert.
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Da gemäß der vorliegenden Erfindung die Ladeeinheit und die Speichereinheit einer abnehmbaren Batterie an entgegengesetzten Seiten angeordnet sind, kann die Last (oder das Gewicht) im Wesentlichen zwischen der ersten Richtungsseite und der zweiten Richtungsseite ausgeglichen werden, auch wenn ein geladenes Objekt auf die Ladeeinheit geladen ist und eine Last auf die erste Richtungsseite des Arbeitsfahrzeugs wirkt. Als Folge hiervon wird verhindert, dass die Stellung des Arbeitsfahrzeugs instabil wird, und verschiedene Typen von Arbeit, wie beispielsweise Aushubarbeit und Transportarbeit, können durch das Arbeitsfahrzeug problemlos durchgeführt werden.
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Darüber hinaus ist die Öffnung der Speichereinheit einer abnehmbaren Batterie nach oben ausgerichtet und die Achsenlinie des Aufnahmeabschnitts, welcher die abnehmbare Batterie aufnimmt, entlang der Batterie-Anbringungs-/Abnahme-Richtung ist derart geneigt, dass sie in der ersten Richtung oder in der zweiten Richtung ausgerichtet ist. Daher nimmt beispielsweise die innere Wand des Aufnahmeabschnitts, welche nach unten weist, einen Teil des Gewichtes der abnehmbaren Batterie auf. Das heißt, der Aufnahmeabschnitt trägt die Last der abnehmbaren Batterie. Daher ist es möglich, verglichen zu einem Fall, in welchem sich die Achsenlinie der Speichereinheit einer abnehmbaren Batterie in der vertikalen Richtung erstreckt, die Kraft zu reduzieren, welche erforderlich ist, wenn der Bediener die abnehmbare Batterie in den Aufnahmeabschnitt drückt oder die abnehmbare Batterie aus dem Aufnahmeabschnitt herauszieht. In anderen Worten kann die abnehmbare Batterie in einfacher Weise an dem Aufnahmeabschnitt angebracht und von diesem abgenommen werden.
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Da darüber hinaus die Speichereinheit einer abnehmbaren Batterie wie oben beschrieben geneigt ist, kann, verglichen mit einem Zustand, in welchem die Speichereinheit einer abnehmbaren Batterie nicht geneigt ist, der Schwerpunkt der Speichereinheit einer abnehmbaren Batterie in einfacher Weise von der Ladeeinheit in Richtung der zweiten Richtungsseite separiert werden. Als Folge hiervon wird es einfacher, das Gewicht der Ladeeinheit (auf der ersten Richtungsseite), auf welche das geladene Objekt geladen ist, und das Gewicht der Speichereinheit einer abnehmbaren Batterie (auf der zweiten Richtungsseite) auszugleichen. Daher wird weiter verhindert, dass die Stellung des Arbeitsfahrzeugs instabil wird, so dass die oben beschriebene Arbeit problemloser durchgeführt werden kann.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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- 1 ist eine schematische Gesamtseitenansicht eines hydraulischen Minibaggers, welcher ein Arbeitsfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
- 2 ist eine schematische longitudinale Querschnittsansicht eines Hauptabschnitts eines Batteriegehäuses, welches eine Speichereinheit einer abnehmbaren Batterie ist;
- 3 ist eine schematische longitudinale Querschnittsansicht eines Hauptabschnitts, welche einen Zustand darstellt, in welchem eine abnehmbare Batterie in der Nähe einer Öffnung des Batteriegehäuses temporär angehalten ist; und
- 4 ist eine schematische longitudinale Querschnittsansicht eines Hauptabschnitts, welche einen Zustand darstellt, in welchem die Stellung der abnehmbaren Batterie ausgehend von derjenigen in 3 geändert ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Nachstehend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Arbeitsfahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben werden. Obwohl das Arbeitsfahrzeug in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielhaft als ein sogenannter hydraulischer Minibagger ausgeführt ist, wird dieser im Folgenden vereinfacht als ein „hydraulischer Bagger“ bezeichnet.
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1 ist eine schematische Gesamtseitenansicht eines hydraulischen Baggers 10. Der hydraulische Bagger 10 umfasst eine Fahreinheit 12 und einen Fahrzeugkörper 14, welcher oberhalb der Fahreinheit 12 bereitgestellt ist. In diesem Fall ist die Fahreinheit 12 aus einer Raupenkette gebildet, welche ein Antriebsritzel 15 umfasst, und ist dazu in der Lage, in 1 entweder nach links/linksgerichtet oder nach rechts/rechtsgerichtet zu drehen. Wenn sich die Fahreinheit 12 in dieser Weise dreht, fährt der hydraulische Bagger 10 in 1 gerade nach links oder nach rechts. Ein Bodenkontaktabschnitt 12bo, welcher an der untersten Position der Fahreinheit 12 ist, kontaktiert den Boden G.
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Eine Bedieneinheit 16, welche durch einen Bediener W bedient wird, und ein Sitz 18, auf welchem der Bediener W sitzt, sind an einem oberen Abschnitt des Fahrzeugkörpers 14 bereitgestellt. Nachstehend ist zur Vereinfachung der Beschreibung, eine Seite, auf welcher die Bedieneinheit 16 bereitgestellt ist, als „vorne (vorwärts-)“ oder als eine „erste Richtung“ definiert und eine hierzu entgegengesetzte Richtung ist als „hinten (rückwärts)“ oder als eine „zweite Richtung“ definiert. Das heißt, die Bedieneinheit 16 ist immer vor dem Bediener W, welcher auf dem Sitz 18 sitzt, oder in der ersten Richtung angeordnet. Es ist zu beachten, dass „vorne (vorwärts)“ oder „erste Richtung“ und „hinten (rückwärts)“ oder „zweite Richtung“ Wörter sind, welche Richtungen repräsentieren. Das heißt, beispielsweise auch an der Position auf der Rückseite der Bedieneinheit 16, ist die Bedieneinheit 16 in der ersten Richtung (Vorderseite) angeordnet, bei Betrachtung von dieser Position, und die entgegengesetzte Richtung (entgegengesetzte Seite) hierzu ist die zweite Richtung (Rückseite).
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Der Fahrzeugkörper 14 kann in Bezug auf die Fahreinheit 12 wenden. Das heißt, wenn der Fahrzeugkörper 14 in dem in 1 gezeigten Zustand ist, ist der Bediener W, welcher auf dem Sitz 18 sitzt, nach links gewandt. Wenn andererseits der Fahrzeugkörper 14 um 180° wendet, in einem Zustand, in welchem die Fahreinheit 12 angehalten ist, ist der Bediener W, welcher auf dem Sitz 18 sitzt, nach rechts gewandt. In jedem Fall ist es nicht erforderlich, zu erwähnen, dass die Bedieneinheit 16 vor dem Bediener W positioniert ist. In anderen Worten ist die erste Richtung nach links gerichtet, wenn der Fahrzeugkörper 14 in dem in 1 dargestellten Zustand ist, und ist nach rechts gerichtet, wenn der Fahrzeugkörper 14 von dem in 1 gezeigten Zustand um 180° wendet. Die zweite Richtung ist dieser Richtung entgegengesetzt.
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Ein Motor 20 ist derart in dem Fahrzeugkörper 14 aufgenommen, dass er geringfügig nach hinten verlagert ist. Der Motor 20 ist eine elektrische Antriebsquelle, welche durch Aufnehmen einer Leistungszufuhr von einer abnehmbaren Batterie (nachstehend auch einfach als „Batterie“ bezeichnet) 22 angetrieben wird, welche später beschrieben werden wird. Der Motor 20 dreht das Antriebsritzel 15, um zu bewirken, dass sich die Raupenkette dreht. Ferner ist eine Leistungsantriebseinheit (PDU, power drive unit) 24 zum Konvertieren von DC-Leistung der Batterie 22 in AC-Leistung in der Nähe des Motors 20 bereitgestellt.
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Ein Kopplungsvorsprung 26 ist an einer vorderen Wandfläche (in anderen Worten, an einer äußeren Wandfläche, welche in die erste Richtung gewandt ist) des Fahrzeugkörpers 14 bereitgestellt, um weiter nach vorne vorzustehen, als die Bedieneinheit 16. Eine Ladeeinheit 28 ist an dem Kopplungsvorsprung 26 bereitgestellt. Dementsprechend erstreckt sich die Ladeeinheit 28 von der vorderen Wandfläche des Fahrzeugkörpers 14 weiter nach vorne (in der ersten Richtung).
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Die Ladeeinheit 28 ist in Bezug auf den Fahrzeugkörper 14 betätigbar. Insbesondere umfasst die Ladeeinheit 28 eine Mehrzahl von Schwenkarmen 30 und eine Schaufel 32, welche an den Schwenkarme 30 an dem distalen Ende bereitgestellt ist. Die benachbarten Schwenkarme 30 sind miteinander über eine Schwenkwelle 34 verbunden und in ähnlicher Weise sind die Schwenkarme 30 an dem distalen Ende und die Schaufel 32 über Schwenkwellen 34 miteinander verbunden. Auf ein Empfangen eines Steuersignals hin, welches durch den Bediener W über die Bedieneinheit 16 eingegeben wird, nimmt jedes aus den Schwenkarmen 30 und der Schaufel 32 elektrische Antriebsleistung von dem Motor 20 auf und schwenkt um die Schwenkwellen 34.
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Beispielsweise Erde und Sand, Steine oder dergleichen sind auf die Schaufel 32 als ein geladenes Objekt 36 geladen. Wenn sich die Raupenkette dreht, kann sich der hydraulische Bagger 10 in einem Zustand vorwärts bewegen, in welchem das geladene Objekt 36 an der Schaufel 32 gehalten ist.
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Eine Abstützung 38, welche weiter nach hinten vorsteht als der Sitz 18, ist an einem unteren Abschnitt einer hinteren Wandfläche (in anderen Worten, einer äußeren Wandfläche, welche in die zweite Richtung gewandt ist) des Fahrzeugkörpers 14 bereitgestellt. Die Abstützung 38 ist in Richtung des Bodens G geneigt, wenn sich diese von dem Fahrzeugkörper 14 separiert. Ferner ist ein Teil der hinteren Wandfläche ausgespart, um eine Einsatzöffnung 40 zu bilden.
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Zwei Batteriegehäuse 42, welche als Speichereinheiten einer abnehmbaren Batterie dienen, sind derart durch die Abstützung 38 gehaltert, dass sie in einer Richtung orthogonal zu der Ebene von 1 auf der Vorderseite und der Rückseite parallel angeordnet sind. Hier ist die untere Fläche der Abstützung 38 oberhalb der Fahreinheit 12 angeordnet. Daher ist eine untere Fläche 42bo (siehe 2) jeder der Batteriegehäuse 42 ebenfalls oberhalb der Fahreinheit 12 angeordnet. Das heißt, das gesamte Batteriegehäuse 42 ist oberhalb der Fahreinheit 12 angeordnet.
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Da die Abstützung 38 ferner in der vorstehend beschrieben Weise geneigt ist, sind ein vorderes unteres Ende 42fb und ein vorderes oberes Ende 42fu des Batteriegehäuses 42 oberhalb (höher als) eines hinteren unteren Endes 42rb bzw. eines hinteren oberen Endes 42ru angeordnet. Das heißt, das Batteriegehäuse 42 ist von dem vorderen Ende (dem Endabschnitt in der ersten Richtung) in Richtung des hinteren Endes (dem Endabschnitt in der zweiten Richtung) nach unten geneigt (um niedriger zu sein), in anderen Worten, ist so geneigt, dass es sich dem Boden G nähert. Daher ist das vordere untere Ende 42fb auf der ersten Richtungsseite angeordnet und das hintere obere Ende 42ru ist auf der zweiten Richtungsseite angeordnet.
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Das vordere untere Ende 42fb des Batteriegehäuses 42 ist durch die Einsatzöffnung 40 in den Fahrzeugkörper 14 eingesetzt. Die anderen Abschnitte des Batteriegehäuses 42 sind von dem Fahrzeugkörper 14 freigelegt und erstrecken sich nach hinten (in der zweiten Richtung). Es ist zu beachten, dass es nicht Wesentlich für das vordere untere Ende 42fb des Batteriegehäuses 42 ist, in den Fahrzeugkörper 14 eingesetzt zu sein, und das gesamte Batteriegehäuse 42 von dem Fahrzeugkörper 14 freigelegt sein kann.
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Als das Batteriegehäuse 42 kann beispielsweise ein Batteriegehäuse übernommen werden, welches gemäß dem Batteriegehäuse konfiguriert ist, welches in der Batteriespeichervorrichtung umfasst ist, welche in der
WO 2019/064593 A1 beschrieben ist, und welches so eingerichtet ist, dass es in der Lage ist, nur eine Batterie 22 aufzunehmen. Das heißt, die Hauptkonfiguration des Batteriegehäuses 42 ist bekannt und daher wird eine detaillierte Beschreibung und Darstellung davon ausgelassen.
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Wie in 2 gezeigt, umfasst das Batteriegehäuse 42 einen Gehäusekörper 44 und ein Deckelelement 46, welches über ein Scharnier (nicht dargestellt) mit dem Gehäusekörper 44 verbunden ist. Der Gehäusekörper 44 weist im Wesentlichen eine Form eines rechteckigen Parallelepipeds auf und ein Aufnahmeabschnitt 50, welcher dazu geeignet ist, die Batterie 22 aufzunehmen, ist innerhalb des Gehäusekörpers 44 gebildet. Wenn das Deckelelement 46 verschwenkt wird, um sich nach vorne und nach oben zu erheben, wird das Batteriegehäuse 42 in einen offenen Zustand gebracht, in welchem der Aufnahmeabschnitt 50 visuell erkannt wird. Wenn andererseits das Deckelelement 46 nach hinten und nach unten verschwenkt wird und den Gehäusekörper 44 abdeckt, wird das Batteriegehäuse 42 in einen geschlossenen Zustand gebracht, in welchem der Aufnahmeabschnitt 50 verborgen ist. Das Deckelelement 46 ist mit dem Gehäusekörper 44 durch einen Verriegelungsmechanismus verriegelt (nicht dargestellt). In diesem Fall wird das Deckelelement 46 in dem geschlossenen Zustand gehalten, es sei denn, der Verriegelungsmechanismus wird gelöst.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Batterie 22 im Wesentlichen eine Form eines rechteckigen Parallelepipeds auf, wie in
1 von
JP 2019-068720 A dargestellt. Daher weist der Aufnahmeabschnitt 50 eine Lochform auf, welche durch Aushöhlen eines viereckigen Prismas erhalten wird. Insbesondere in diesem Fall ist der Aufnahmeabschnitt 50 ein Raum, welcher durch eine Bodenwand 52 und vier Seitenwände definiert ist.
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Eine der Seitenwände ist eine untere Seitenwand 54, welche nach unten gewandt ist, und ein Eckenabschnitt 55 ist an der Schnittstelle der unteren Seitenwand 54 und der Bodenwand 52 gebildet. Ferner sind zwei der Seitenwände laterale Seitenwände 56, welche von der unteren Seitenwand 54 ansteigen, und die verbleibende der Seitenwände ist eine obere Seitenwand 58, welche mit den beiden lateralen Seitenwänden 56 verbunden ist und der unteren Seitenwand 54 entgegengesetzt ist. Eine Öffnung 60 zum Einsetzen oder Entfernen der Batterie 22 ist in einem oberen Abschnitt des Aufnahmeabschnitts 50 gebildet. Das heißt, das Batteriegehäuse 42 umfasst die Öffnung 60, welche nach oben ausgerichtet ist.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Batterie 22 an dem Batteriegehäuse 42 anbringbar und von diesem abnehmbar (einsetzbar in und entfernbar von dem Aufnahmeabschnitt 50). Es versteht sich von selbst, dass die Batterie 22 zur Zeit der Anbringung und der Abnahme durch die Öffnung 60 hindurchtritt. Eine Achsenlinie L des Aufnahmeabschnitts 50 erstreckt sich in einer Bewegungsrichtung der Batterie 22, wenn die Batterie 22 in den Aufnahmeabschnitt 50 eingesetzt oder von diesem entfernt wird, d.h. in einer Anbringungs-/Abnahme-Richtung.
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Da das Batteriegehäuse 42 in einem Zustand geneigt ist, in welchem es durch die Abstützung 38 gehaltert ist, wie vorstehend beschrieben, ist die Achsenlinie L des Aufnahmeabschnitts 50 ebenfalls geneigt. In diesem Fall ist die Achsenlinie L des Aufnahmeabschnitts 50 von der ersten Richtungsseite in Richtung der zweiten Richtungsseite nach oben geneigt (um höher zu sein). Ein Neigungswinkel θ der Achsenlinie L des Aufnahmeabschnitts 50 in Bezug auf die vertikale Richtung beträgt vorzugsweise 10° bis 45°. Dies liegt daran, dass, durch Festlegen in dieser Weise, die Batterie 22 in einfacher Weise in den Aufnahmeabschnitt 50 gedrückt oder aus diesem herausgezogen werden kann.
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Die Öffnung 60 ist derart geneigt, dass sie im Wesentlichen orthogonal zu der Achsenlinie L des Aufnahmeabschnitts 50 ist. Insbesondere umfasst die Öffnung 60 ein oberes Öffnungsende 60up (höchster Abschnitt), welches an der höchsten Position ist, und ein unteres Öffnungsende 60bo (unterster Abschnitt), welches an der untersten Position ist, wobei das obere Öffnungsende 60up auf der ersten Richtungsseite angeordnet ist und das untere Öffnungsende 60bo auf der zweiten Richtungsseite angeordnet ist. Daher ist die Öffnung 60 in der zweiten Richtung ausgerichtet. Es ist zu beachten, dass das obere Öffnungsende 60up im Wesentlichen an der gleichen Position wie ein oberes Ende 58up ist, welches ein Ende der oberen Seitenwand 58 auf der Öffnung (60)-Seite ist, und das untere Öffnungsende 60bo ist im Wesentlichen an der gleichen Position wie ein oberes Ende 54up, welches ein Ende der unteren Seitenwand 54 auf der Öffnung (60)-Seite ist.
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Das untere Öffnungsende 60bo ist unterhalb eines höchstens Abschnitts 18up einer oberen Fläche einer Sitzfläche des Sitzes 18 angeordnet. Andererseits ist das obere Öffnungsende 60up auf im Wesentlichen der gleichen Höhe wie die Sitzfläche angeordnet. Es ist zu beachten, dass das obere Öffnungsende 60up unterhalb der Sitzfläche angeordnet sein kann. In anderen Worten kann wenigstens ein Teil der Öffnung 60 unterhalb des höchsten Abschnitts 18up angeordnet sein, jedoch kann die gesamte Öffnung 60 unterhalb des höchsten Abschnitts 18up angeordnet sein.
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Es wird bevorzugt, dass eine Höhe H des unteren Öffnungsendes 60bo der Öffnung 60 von dem Bodenkontaktabschnitt 12bo an einer Position festgelegt ist, an welcher es nicht erforderlich ist, sich bei dem Einsetzen oder Entfernen der Batterie 22 in hohem Maße nach unten zu bücken, beispielsweise auf Grundlage der durchschnittlichen Größe eines erwachsenen Mannes, welcher in einem Land oder einem Gebiet lebt, in welchem der hydraulische Bagger 10 verwendet wird. Beispielsweise ist die Höhe H vorzugsweise in einem Bereich von 80 cm bis 120 cm, und noch bevorzugter in einem Bereich von 80 cm bis 100 cm.
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Im Übrigen kann die Abstützung 38 in einer Kippeinheit bereitgestellt sein, so dass der Neigungswinkel θ der Achsenlinie L in Bezug auf die vertikale Richtung geändert werden kann. In diesem Fall können durch Kippen der Abstützung 38 mit der Kippeinheit die Höhenposition H und der Neigungswinkel θ in geeigneter Weise gemäß der Physis des Bedieners W geändert werden. Daher ist die Vielseitigkeit des hydraulischen Baggers 10 erhöht. Es ist zu beachten, dass, selbst wenn der Kippwinkel der Abstützung 38 geändert wird, das gesamte Batteriegehäuse 42 oberhalb der Fahreinheit 12 angeordnet ist.
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Die Bodenwand 52 dient dazu, die Batterie 22 anzuhalten/anschlagen zu lassen, welche in den Aufnahmeabschnitt 50 eingesetzt wird, und die Batterie 22 zu positionieren. Das heißt, die Bodenwand 52 ist ein Batteriepositionierabschnitt. Die Bodenwand 52 ist geneigt, um im Wesentlichen orthogonal zu jeder der Seitenwände (der unteren Seitenwand 54, den beiden lateralen Seitenwänden 56 und der oberen Seitenwand 58) und im Wesentlichen parallel zu der Öffnung 60 zu sein. Daher umfasst die Bodenwand 52 ein oberes Bodenende 52up, welches an der höchsten Position ist, und ein unteres Bodenende 52bo, welches an der untersten Position ist, wobei das obere Bodenende 52up auf der ersten Richtungsseite angeordnet ist und das untere Bodenende 52bo auf der zweiten Richtungsseite angeordnet ist.
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An der Bodenwand 52 ist beispielsweise ein vorrichtungsseitiger Stecker 64 an einer Position in der Nähe der oberen Seitenwand 58, insbesondere an einer Position näher an dem oberen Bodenende 52up als eine senkrechte Linie, welche orthogonal zu einer Linie ist, welche das obere Bodenende 52up und das untere Bodenende 52bo verbindet, und welche durch einen Mittelpunkt dieser Linie verläuft, bereitgestellt. Der vorrichtungsseitige Stecker 64 ist mit einem batterieseitigen Stecker 66, welcher an der Unterseite der Batterie 22 bereitgestellt ist, elektrisch verbunden. Elektrische Leistung der Batterie 22 wird dem Motor 20 (der elektrischen Antriebsquelle) und elektrischen Komponenten, wie der PDU 24, über den batterieseitigen Stecker 66 und den vorrichtungsseitigen Stecker 64 zugeführt. Auf diese Weise wirkt der vorrichtungsseitige Stecker 64 als ein Leitungsverbindungselement. Da die Konfiguration des vorrichtungsseitigen Steckers 64 detailliert in der
WO 2019/064593 A1 beschrieben ist, wird eine detaillierte Beschreibung und Darstellung davon ausgelassen.
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Die untere Seitenwand 54, welche eine der Seitenwände ist, ist derart geneigt, dass sie im Wesentlichen parallel zu der Achsenlinie L des Aufnahmeabschnitts 50 ist. In anderen Worden erstreckt sich die untere Seitenwand 54 von der ersten Richtungsseite in Richtung der zweiten Richtungsseite nach oben. Daher ist ein unteres Ende 54bo (die Bodenwand 52-Seite), welches an der untersten Position ist, auf der ersten Richtungsseite positioniert. Andererseits ist das obere Ende 54up (die Öffnung 60-Seite), welches an der höchsten Position ist, auf der zweiten Richtungsseite positioniert. Das Gewicht der Batterie 22 wird als eine Last auf die untere Seitenwand 54 aufgebracht. In anderen Worten ist die untere Seitenwand 54 ein Batteriehalterungsabschnitt, welcher das Gewicht der Batterie 22 aufnimmt. Das untere Ende 54bo der unteren Seitenwand 54 ist an der gleichen Position wie das untere Bodenende 52bo.
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Die untere Seitenwand 54 weist eine geringe Dicke auf und ihr oberes Ende ist im Wesentlichen horizontal ausgespart. Die Aussparung dient als eine Führungswand 68 zum temporären Platzieren der Batterie darauf, um die Stellung davon zu ändern.
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Das Scharnier verbindet ein vorderes oberes Ende 44f des Gehäusekörpers 44, konfiguriert wie vorstehend beschrieben, und ein vorderes unteres Ende 46f des Deckelelements 46. Daher kann das Deckelelement 46 so schwenken, dass sich ein hinteres Ende 46r nach vorne und nach oben erhebt, wie vorstehend beschrieben.
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Der hydraulische Bagger 10 (das Arbeitsfahrzeug) gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist grundsätzlich wie vorstehend beschrieben konfiguriert und die Bedienung/der Betrieb und die Wirkung davon werden als nächstes beschrieben werden.
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Der hydraulische Bagger 10 wird in einem Zustand betrieben, in welchem die Batterie 22 in dem Aufnahmeabschnitt 50 jedes der beiden Batteriegehäuse 42 aufgenommen ist und der Aufnahmeabschnitt 50 durch das Deckelelement 46 geschlossen ist. Zu diesem Zeitpunkt ist es nicht erforderlich, zu erwähnen, dass der batterieseitige Stecker 66 mit dem vorrichtungsseitigen Stecker 64 elektrisch verbunden ist. Dementsprechend wird elektrische Leistung von der Batterie 22 zu dem Motor 20, welcher eine elektrische Antriebsquelle ist, und zu verschiedenen elektrischen Komponenten, wie der PDU 24, zugeführt.
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Wenn der Bediener W, welcher auf dem Sitz 18 sitzt, die Bedieneinheit 16 in geeigneter Weise bedient, dreht sich das Antriebsritzel 15, welches die Fahreinheit 12 bildet, und die Raupenkette beginnt, sich zu drehen. Zusammen damit bewegt sich der hydraulische Bagger 10 nach vorne, beispielsweise nach links in 1. Nach einer Ankunft an der Arbeitsstelle/Baustelle, an welcher ein Aushub oder dergleichen durchgeführt wird, kann die Fahreinheit 12 angehalten werden, um die Vorwärtsbewegung des hydraulischen Baggers 10 anzuhalten.
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Als nächstes, wenn der Bediener W die Bedieneinheit 16 in geeigneter Weise bedient, wird die Ladeeinheit 28 betätigt, um einen Aushub durchzuführen. Das heißt, die Schwenkarme 30 und die Schaufel 32 werden in geeigneter Weise betätigt, um einen Teil des Bodens G auszuheben. Als Folge hiervon werden Erde und Sand, Steine und dergleichen in der Schaufel 32 gesammelt. In anderen Worten wird das geladene Objekt 36, wie Erde und Sand oder Steine auf die Schaufel 32 geladen. Da Erde und Sand, Steine und dergleichen erheblich schwere Objekte sind, wirkt eine große Last auf die Vorderseite (in der ersten Richtung) des hydraulischen Baggers 10.
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Der hydraulische Bagger 10 ist klein und der Fahrzeugkörper 14 ist relativ leichtgewichtig. Aus diesem Grund bestehen Bedenken dahingehend, dass der Schwerpunkt zu der Vorderseite (in der ersten Richtung) verlagert wird und die Stellung des hydraulischen Baggers 10 instabil wird, wenn das Gewicht des geladenen Objektes 36 übermäßig groß ist.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Batteriegehäuse 42 auf der zweiten Richtungsseite des Fahrzeugkörpers 14 angeordnet, welche der ersten Richtungsseite entgegengesetzt ist, und die Batterien 22 sind jeweils in den beiden Batteriegehäusen 42 gespeichert. Daher wird das Gewicht der Batteriegehäuse 42 und der Batterien 22 als eine Last auf den hinteren Abschnitt des Fahrzeugkörpers 14 aufgebracht. Dementsprechend sind das Gewicht der Ladeeinheit 28, auf welche das geladene Objekt 36 geladen ist, d.h., das Gewicht der Vorderseite des Fahrzeugkörpers 14 (der Ladeeinheit 28, auf welche das geladene Objekt 36 geladen ist), und das Gewicht der Rückseite des Fahrzeugkörpers 14 (der Batteriegehäuse 42 und der Batterien 22) im Wesentlichen ausgeglichen. Daher wird verhindert, dass die Stellung des hydraulischen Baggers 10 instabil wird, wenn das geladene Objekt 36 auf die Schaufel 32 geladen ist. Als Folge hiervon können eine Aushubarbeit, eine Transportarbeit und dergleichen problemlos durchgeführt werden.
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Darüber hinaus sind jedes der Batteriegehäuse 42 und jede der Batterien 22 in Bezug auf die vertikale Richtung geneigt, so dass sich der obere Abschnitt des Aufnahmeabschnitts 50, an welchem die Öffnung 60 gebildet ist, in der zweiten Richtung erstreckt. In diesem Fall können der Schwerpunkt des Batteriegehäuses 42 und der Schwerpunkt der Batterie 22 in einfacherer Weise von der Ladeeinheit 28 in Richtung der zweiten Richtungsseite separiert werden, verglichen mit einem Zustand, in welchem das Batteriegehäuse 42 derart platziert ist, dass die untere Fläche 42bo davon horizontal ist (einem Zustand, in welchem das Batteriegehäuse 42 nicht geneigt ist). Dies trägt ebenfalls zu einem Ausgleichen des Gewichts der Vorderseite des Fahrzeugkörpers 14 (der Ladeeinheit 28, auf welche das geladene Objekt 36 geladen ist) und des Gewichts der Rückseite des Fahrzeugkörpers 14 (der Batteriegehäuse 42 und der Batterien 22) bei. Das heißt, die Stellung des hydraulischen Baggers 10 ist weiter daran gehindert, instabil zu werden.
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Es ist zu beachten, dass die Neigungsrichtung jedes der Batteriegehäuse 42 entgegengesetzt zu derjenigen in 1 sein kann. Das heißt, die Achsenlinie L des Aufnahmeabschnitts 50 kann in Bezug auf die vertikale Richtung geneigt sein, so dass die Öffnung 60 nach oben ausgerichtet ist, der obere Abschnitt, in welchem die Öffnung 60 gebildet ist, in der ersten Richtung erweitert ist, und der untere Abschnitt, welcher die untere Fläche 42bo des Batteriegehäuses 42 umfasst, in der zweiten Richtung erweitert ist. In diesem Fall ist das Batteriegehäuse 42 von der ersten Richtungsseite in Richtung der zweiten Richtungsseite nach unten geneigt. Auch in diesem Fall können der Schwerpunkt des Batteriegehäuses 42 und der Schwerpunkt der Batterie 22 in einfacherer Weise von der Ladeeinheit 28 in Richtung der zweiten Richtungsseite separiert werden, verglichen mit einem Zustand, in welchem das Batteriegehäuse 42 derart platziert ist, dass die untere Fläche 42bo davon horizontal ist (einem Zustand, in welchem das Batteriegehäuse 42 nicht geneigt ist).
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Darüber hinaus sind die Batteriegehäuse 42 immer auf der Rückenseite (Rückseite) des Bedieners W positioniert, unabhängig davon, um wie viel der Fahrzeugkörper 14 wendet. Das heißt, die Batteriegehäuse 42 blockieren nicht das Sichtfeld des Bedieners W. Daher ist die Situation, in welcher die Batteriegehäuse 42 mit der Arbeit interferieren/störend eingreifen, verhindert.
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Darüber hinaus sind die Batteriegehäuse 42 auf der von der Ladeeinheit 28 entgegengesetzten Seite des Fahrzeugkörpers 14 positioniert. Daher ist es schwierig für die Erde und den Sand oder dergleichen, die Batteriegehäuse 42 zu erreichen, selbst wenn Erde und Sand oder dergleichen, welche auf die Schaufel 32 geladen sind, durch Wind verweht werden. Daher ist die Anhaftung von Erde und Sand oder dergleichen an den Batteriegehäusen 42, d.h. die Verschmutzung der Batteriegehäuse 42, verhindert.
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Es wird angenommen, dass der hydraulische Bagger 10 bei regnerischem Wetter verwendet wird. Obwohl der Spalt zwischen dem Gehäusekörper 44 und dem Deckelelement 46 durch ein Dichtungselement abgedichtet ist, bestehen Bedenken, dass Regenwasser oder dergleichen in das Batteriegehäuse 42 eindringen können, wenn sich das Dichtungselement mit der Zeit verschlechtert.
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Hier ist die untere Seitenwand 54 des Aufnahmeabschnitts 50 geneigt, um von dem oberen Ende 54up in Richtung des unteren Endes 54bo in der ersten Richtung ausgerichtet zu sein, und die Bodenwand 52 ist geneigt, um von dem unteren Bodenende 52bo, welches das untere Ende (an der untersten Position) ist, in Richtung des oberen Bodenendes 52up, welches das obere Ende (an der höchsten Position) ist, in der ersten Richtung ausgerichtet zu sein. Daher wird Regenwasser oder dergleichen temporär in dem Eckenabschnitt 55 gespeichert, welcher durch die untere Seitenwand 54 und die Bodenwand 52 gebildet ist. Wie vorstehend beschrieben, sind ein vorrichtungsseitiger Stecker 64 und ein batterieseitiger Stecker 66 an der Bodenwand 52 an einer Position näher an dem oberen Bodenende 52up als eine senkrechte Linie, welche orthogonal zu einer Linie ist, welche das obere Bodenende 52up und das untere Bodenende 52bo verbindet, und welche durch einen Mittelpunkt dieser Linie verläuft, angeordnet. Das heißt, beide Stecker 64 und 66 befinden sich in der Nähe der höchsten Seite an der Bodenwand 52. Daher sind beide Stecker 64 und 66 daran gehindert, in Wasser eingetaucht zu sein. Dasselbe gilt für einen Fall, in welchem Tau-Kondensation in jedem der Batteriegehäuse 42 auftritt. Wie vorstehend beschrieben, ist es durch Neigen des Aufnahmeabschnitts 50 ebenfalls möglich, einen Vorteil zu erhalten, dass der vorrichtungsseitige Stecker 64 und der batterieseitige Stecker 66 von Regenwasser, Kondenswasser oder dergleichen geschützt sein können.
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Wenn die Aushubarbeit, der Betrieb der Ladeeinheit 28 und das Fahren des hydraulischen Baggers 10 wiederholt werden, nimmt die Kapazität der Batterie 22 ab. In diesem Fall ersetzt der Bediener W die Batterie 22. Aus diesem Grund kann der hydraulische Bagger 10 dazu veranlasst werden, zu einer Ladestation zu fahren, oder die Batterie 22 kann zu dem hydraulischen Bagger 10 befördert werden.
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Der Bediener W gibt zunächst die Verriegelung (die Verriegelung des Deckelelements 46) durch den Verriegelungsmechanismus frei und schwenkt dann das Deckelelement 46, um das Batteriegehäuse 42 in den offenen Zustand zu bringen. Dementsprechend werden die Öffnung 60 des Aufnahmeabschnitts 50 und der obere Endabschnitt der Batterie 22 visuell erkannt. Als nächstes greift der Bediener W einen Griffabschnitt 22h, welcher an dem oberen Endabschnitt der Batterie 22 bereitgestellt ist, und zieht die Batterie 22 entlang der Achsenlinie L des Aufnahmeabschnitts 50 nach oben.
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Hier überlappt der Bereich einer Höhenposition A der Öffnung 60 des Aufnahmeabschnitts 50 von dem unteren Öffnungsende 60bo zu dem oberen Öffnungsende 60up wenigstens teilweise den Bereich einer Höhenposition B von dem höchsten Abschnitt 18up zu einem untersten Abschnitt 18bo der oberen Fläche der Sitzfläche des Sitzes 18. Auf diese Weise ist die Höhenposition A der Öffnung 60 derart festgelegt, dass der Bediener W die Batterie 22 greifen kann, ohne sich in hohem Maße nach unten zu bücken. Da darüber hinaus, die Höhenposition A in wenigstens einem Teil des Bereichs davon unterhalb der höchsten Position 18up der oberen Fläche der Sitzfläche des Sitzes 18 angeordnet ist und die Öffnung 60 in der zweiten Richtung ausgerichtet ist, ist es einfach für den Bediener W, den Aufnahmeabschnitt 50 und die Batterie 22 visuell zu erkennen.
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Da darüber hinaus der Aufnahmeabschnitt 50 derart geneigt ist, dass der Neigungswinkel θ der Achsenlinie L in Bezug auf die vertikale Richtung 10° bis 45° beträgt, ist die Öffnung 60 im Wesentlichen dem Bediener W zugewandt. Ferner nimmt die untere Seitenwand 54, welche den Aufnahmeabschnitt 50 definiert, das Gewicht der Batterie 22 auf. Gemäß den vorstehend beschriebenen Merkmalen kann der Bediener W die Batterie 22 in einfacher Weise herausziehen.
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Da ferner die Höhe H des unteren Öffnungsendes 60bo der Öffnung 60 von dem Bodenkontaktabschnitt 12bo der Fahreinheit 12 niedrig ist, muss der Bediener W die Batterie 22 nicht auf eine hohe Position anheben. Daher ist die Belastung für den Bediener W reduziert. Insbesondere wenn die Höhe H vorzugsweise derart festgelegt ist, dass sie gleich oder größer als 80 cm und gleich oder kleiner als 120 cm ist, und noch bevorzugter gleich oder größer als 80 cm und gleich oder kleiner als 100 cm ist, kann die Belastung außerordentlich reduziert sein.
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Da die Öffnung 60 ferner in der zweiten Richtung ausgerichtet ist, ist die Situation verhindert, in welcher die Batterie 22, welche aus dem Aufnahmeabschnitt 50 herausgezogen wird, mit dem Sitz 18 oder dergleichen interferiert/störend eingreift.
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Als nächstes hebt der Bediener W die geladene Batterie 22 an und bringt diese in die Nähe der Öffnung 60. Da das Deckelelement 46 nach vorne und nach oben schwenkt, ist die Situation verhindert, in welcher das Deckelelement 46 mit der Batterie 22 interferiert/störend eingreift. Da darüber hinaus, wie vorstehend beschrieben, der Bediener W die Batterie 22 nicht zu der hohen Position anheben muss, ist die Belastung des Bedieners W reduziert.
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Zu diesem Zeitpunkt besteht kein Problem, wenn die Batterie 22 in der liegenden Stellung ist, in welcher sich eine Achsenlinie M der Batterie 22 in der horizontalen Richtung erstreckt. Hier ist die Führungswand 68 an der Öffnung 60 des Aufnahmeabschnitts 50 bereitgestellt. Wie in 3 dargestellt, kann der Bediener W an der Führungswand 68 ein unteres Ende einer Seitenfläche 22s der Batterie 22 platzieren, welche sich in der liegenden Stellung befindet, wobei die Seitenfläche 22s der Führungswand 68 zugewandt ist.
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Aus diesem Zustand schwenkt der Bediener W die Batterie 22 um die Führungswand 68, so dass sich die Batterie 22 geringfügig aufrichtet, und ändert die Stellung der Batterie 22 von der liegenden Stellung in die geneigte Stellung, wie in 4 gezeigt. Als Folge hiervon werden die Achsenlinie L des Aufnahmeabschnitts 50 und die Achsenlinie M der Batterie 22 parallel zueinander. Das heißt, die Achsenlinie M der Batterie 22 erstreckt sich in der Anbringungs-/Abnahme-Richtung.
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Wenn die Batterie 22 ferner geneigt wird, gleitet der Bodenabschnitt davon an der Führungswand 68 und die Seitenfläche 22s der geneigten Batterie 22 kommt in Kontakt mit der unteren Seitenwand 54 des Aufnahmeabschnitts 50. Danach bewegt sich die Batterie 22 durch ihr eigenes Gewicht in einfacher Weise in Richtung der Bodenwand 52, während sie durch die unteren Seitenwand 54 gehaltert ist. Auf diese Weise ist durch Neigen des Batteriegehäuses 42 und des Aufnahmeabschnitts 50 die Arbeit eines Einsetzens der Batterie 22 in den Aufnahmeabschnitt 50 erleichtert, verglichen zu einem Fall, in welchem sich der Aufnahmeabschnitt 50 in der vertikalen Richtung oder der horizontalen Richtung erstreckt.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht speziell auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt und verschiedene Modifikationen können vorgenommen werden, ohne von der Quintessenz der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Beispielsweise kann die Fahreinheit 12 aus Rädern gebildet sein. Darüber hinaus ist das Arbeitsfahrzeug nicht auf den hydraulischen Bagger 10 beschränkt und kann ein Gabelstapler oder ein Schaufeltraktor, einschließlich eines Radladers und eines Raupenkettenladers, sein.
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Ferner kann die Speichereinheit einer abnehmbaren Batterie durch ein Rahmenelement gebildet sein.
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BEZUGSZEICHENLISTE
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- 10
- hydraulischer Bagger
- 12
- Fahreinheit
- 14
- Fahrzeugkörper
- 16
- Bedieneinheit
- 18
- Sitz
- 20
- Motor
- 22
- abnehmbare Batterie
- 24
- Leistungsantriebseinheit
- 28
- Ladeeinheit
- 30
- Schwenkarm
- 32
- Schaufel
- 34
- Schwenkwelle
- 36
- geladenes Objekt
- 42
- Batteriegehäuse
- 44
- Gehäusekörper
- 46
- Deckelelement
- 50
- Aufnahmeabschnitt
- 52
- Bodenwand
- 54
- untere Seitenwand
- 56
- laterale Seitenwand
- 58
- obere Seitenwand
- 60
- Öffnung
- 64
- vorrichtungsseitiger Stecker
- 66
- batterieseitiger Stecker
- 68
- Führungswand
- G
- Boden
- L, M
- Achsenlinie
- W
- Bediener
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2008190245 A [0003]
- WO 2019/064593 A1 [0023, 0034]
- JP 2019068720 A [0025]
