DE112022001077T5

DE112022001077T5 - Elektrobagger

Info

Publication number: DE112022001077T5
Application number: DE112022001077.0T
Authority: DE
Inventors: Masaho Yamaguchi; Hirotaka Sueyoshi; Masaki Yamanaka; Takeshi Kitagawa; Takaki Okamoto; Kota Watanabe
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2021-04-15
Filing date: 2022-03-25
Publication date: 2024-01-04
Also published as: KR20230152755A; CN117178095A; US20240229423A1; JP2022163964A; WO2022220073A1

Abstract

Ein drehbarer Rahmen (20) dreht sich um einen Drehmittelpunkt (CP). Eine Batterie (31) wird von dem drehbaren Rahmen (20) getragen. Ein Elektromotor (33) ist am drehbaren Rahmen (20) gelagert und wird von der Batterie (31) mit elektrischer Energie versorgt. Eine Hydraulikpumpe (34) ist am drehbaren Rahmen (20) gelagert, wird vom Elektromotor (33) angetrieben und ist in der Draufsicht näher am Drehmittelpunkt (CP) angeordnet als der Elektromotor (33).

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektrobagger.
Stand der Technik
Herkömmlicherweise ist ein batteriebetriebener Elektrobagger beispielsweise in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 11- 140 906 (PTL 1) und der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2012- 1 933 (PTL 2) offenbart. Jedes der PTLs 1 und 2 offenbart einen kleinen Elektrobagger, bei dem eine Batterie, ein Elektromotor und eine Hydraulikpumpe in dieser Reihenfolge von einem hinteren Abschnitt in Richtung eines vorderen Abschnitts einer Dreheinheit angeordnet sind.
Zitationsliste
Patentliteratur

PTL 1: Japanische Offenlegungsschrift Nr. 11- 140 906
PTL 2: Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2012- 1 933

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Eine Batterie ist in einem hinteren Abschnitt einer Dreheinheit angeordnet, um auch als Gegengewicht zu dienen. Bei einem großen batteriebetriebenen Elektrobagger (im Folgenden als „Elektrobagger“ bezeichnet) nimmt die Batterie jedoch einen großen Raum ein. Daher ragt die Batterie aus dem Bereich, in dem die Batterie als Gegengewicht angeordnet ist, in einen Maschinenraum hinein, wodurch ist schwierig ist, die erforderlichen Komponenten wie Elektromotor und Hydraulikpumpe im Maschinenraum unterzubringen. Wenn die in den PTLs 1 und 2 beschriebene Anordnung der Batterie, des Elektromotors und der Hydraulikpumpe auf einen großen Elektrobagger angewendet wird, verlängert sich eine Hydraulikleitung und es kommt zu einem Öldruckverlust, wodurch sich die Energieeffizienz verringert.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Elektrobagger bereitzustellen, bei dem die Länge einer Hydraulikleitung verkürzt werden kann.
Lösung des Problems
Ein Elektrobagger gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: einen hydraulischen Aktuator; einen drehbaren Rahmen; eine Batterie; einen Elektromotor; und eine Hydraulikpumpe. Der drehbare Rahmen dreht sich um einen Drehmittelpunkt. Die Batterie wird von dem drehbaren Rahmen getragen. Der Elektromotor wird von dem drehbaren Rahmen getragen und durch die Batterie als Stromquelle angetrieben. Die Hydraulikpumpe ist am drehbaren Rahmen gelagert, wird vom Elektromotor angetrieben, um den hydraulischen Aktuator mit Öl zu versorgen, und ist in der Draufsicht näher am Drehmittelpunkt angeordnet als der Elektromotor.
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
Mit der vorliegenden Erfindung kann ein Elektrobagger realisiert werden, bei dem eine Länge einer Hydraulikleitung verkürzt werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Konfiguration eines Elektrobaggers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die die Konfiguration eines drehbaren Rahmens und der darauf montierten Komponenten in dem in 1 gezeigten Elektrobagger zeigt.
3 ist eine Draufsicht, die die Konfigurationen des drehbaren Rahmens und der darauf montierten Komponenten in dem in 1 gezeigten Elektrobagger zeigt.
4 ist eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine Hydraulikpumpe unter einem Hydrauliköltank angeordnet ist.

Beschreibung der Ausführungsformen
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
In der Beschreibung und in den Zeichnungen werden gleiche oder sich entsprechende Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt. In den Zeichnungen können einige Konfigurationen zur einfacheren Beschreibung weggelassen oder vereinfacht werden. Zumindest einige der Ausführungsformen und Modifikationen können optional miteinander kombiniert werden.
In der folgenden Beschreibung bezeichnen die Begriffe „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „links“ und „rechts“ die Richtungen in Bezug auf einen Bediener, der auf einem Fahrersitz 4S in einer in 1 dargestellten Fahrerkabine 4 sitzt.
<Konfiguration des Elektrobaggers>
Zunächst wird eine Konfiguration eines Elektrobaggers gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
1 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Konfiguration eines Elektrobaggers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 1 dargestellt, umfasst ein Elektrobagger 100 einen Hauptkörper 1 und ein hydraulisch betätigtes Anbaugerät 2. Der Hauptkörper 1 umfasst eine Dreheinheit 3 und eine Fahreinheit 5. Die Fahreinheit 5 umfasst ein Paar Raupenbänder 5Cr und einen Fahrmotor 5M. Der Elektrobagger 100 kann durch die Drehung der Raupenbänder 5Cr verfahren. Der Fahrmotor 5M dient als Antriebsquelle der Fahreinheit 5. Der Fahrmotor 5M ist ein hydraulisch angetriebener Aktuator. Die Fahreinheit 5 kann ein Rad (Reifen) umfassen. Der Fahrmotor 5M oder ein Drehmotor 37 kann ein Elektromotor sein.
Die Dreheinheit 3 ist an der Fahreinheit 5 angeordnet und wird von der Fahreinheit 5 getragen. Die Dreheinheit 3 kann durch den Drehmotor 37 um eine Drehachse RX gegenüber der Fahreinheit 5 gedreht werden (3). Der Drehmotor 37 ist ein hydraulischer Motor, der hydraulisch betätigt wird. Die Drehachse RX ist eine gedachte gerade Linie, die als Drehmittelpunkt der Dreheinheit 3 dient.
Die Dreheinheit 3 umfasst eine Fahrerkabine 4 (Kabine). In der Fahrerkabine 4 ist ein Fahrersitz 4S vorgesehen, auf dem ein Bediener Platz nimmt. Der in der Fahrerkabine 4 sitzende Bediener (Insasse) kann die Steuerung des Anbaugerätes 2, die Drehsteuerung der Dreheinheit 3 in Bezug auf die Fahreinheit 5 und die Fahrsteuerung des Elektrobaggers 100 durch die Fahreinheit 5 vornehmen.
Die Dreheinheit 3 umfasst eine äußere Abdeckung 9. Die äußere Abdeckung 9 deckt einen Maschinenraum ab. Im Maschinenraum sind eine Batterie, ein Wechselrichter, ein Elektromotor, eine Hydraulikpumpe, ein Umwälzmotor, ein Schaltventil, ein Hydrauliköltank und dergleichen angeordnet.
Das Anbaugerät 2 wird von der Dreheinheit 3 getragen. Das Anbaugerät 2 umfasst einen Ausleger 6, einen Arm 7 und einen Löffel 8. Das Anbaugerät 2 umfasst ferner einen Auslegerzylinder 10, einen Armzylinder 11 und einen Löffelzylinder 12.
Der Ausleger 6 ist schwenkbar mit dem Hauptkörper 1 (Fahreinheit 5 und Dreheinheit 3) verbunden. Insbesondere ist ein proximales Ende des Auslegers 6 schwenkbar mit der Dreheinheit 3 um einen Auslegerfußbolzen 13 als Drehmittelpunkt verbunden.
Der Arm 7 ist schwenkbar mit dem Ausleger 6 verbunden, insbesondere ist ein proximales Ende des Arms 7 um einen oberen Armbolzen 14 als Drehmittelpunkt schwenkbar mit einer Spitze des Auslegers 6 verbunden. Der Löffel 8 ist drehbar mit dem Arm 7 verbunden. Insbesondere ist ein proximales Ende des Löffels 8 um einen oberen Armbolzen 15 als Drehmittelpunkt schwenkbar mit einer Spitze des Arms 7 verbunden.
Ein Ende des Auslegerzylinders 10 ist mit der Dreheinheit 3 verbunden, das andere Ende ist mit dem Ausleger 6 verbunden. Der Ausleger 6 kann durch den Auslegerzylinder 10 gegenüber dem Hauptkörper 1 angetrieben werden. Der so angetriebene Ausleger 6 kann um den Auslegerfußbolzen 13 als Drehmittelpunkt in einer Auf-/Abwärtsrichtung in Bezug auf die Dreheinheit 3 schwenken.
Ein Ende des Armzylinders 11 ist mit dem Ausleger 6 verbunden und das andere Ende ist mit dem Arm 7 verbunden. Der Arm 7 kann durch den Armzylinder 11 in Bezug auf den Ausleger 6 angetrieben werden. Der so angetriebene Arm 7 kann um den oberen Auslegerbolzen 14 als Drehmittelpunkt in einer Aufwärts-/Abwärtsrichtung oder einer Vorwärts-/Rückwärtsrichtung in Bezug auf den Ausleger 6 schwenken.
Ein Ende des Löffelzylinders 12 ist mit dem Arm 7 verbunden und das andere Ende ist mit einem Löffelgelenk 17 verbunden. Der Löffel 8 kann durch den Löffelzylinder 12 in Bezug auf den Ausleger 7 angetrieben werden. Der auf diese Weise angetriebene Löffel 8 kann um den oberen Armbolzen 15 als Drehmittelpunkt in einer Auf-/Abwärtsrichtung in Bezug auf den Arm 7 schwenken.
Der Auslegerzylinder 10, der Armzylinder 11 und der Löffelzylinder 12 sind jeweils Hydraulikzylinder und werden hydraulisch angetrieben.
<Konfiguration des drehbaren Rahmens und Anordnung der darauf montierten Komponenten>
Nachfolgend werden eine Konfiguration des drehbaren Rahmens und eine Anordnung von Komponenten, die an dem drehbaren Rahmen in dem in 1 dargestellten Elektrobagger montiert sind, unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben.
2 und 3 sind eine perspektivische Ansicht und eine Draufsicht, die eine Konfiguration des drehbaren Rahmens und eine Anordnung von darauf montierten Komponenten in dem in 1 dargestellten Elektrobagger zeigen. Wie in 2 gezeigt, umfasst die Dreheinheit 3 (1) einen drehbaren Rahmen 20. Der drehbare Rahmen 20 dreht sich um die Drehachse RX in Bezug auf die Fahreinheit 5 (1).
Der drehbare Rahmen 20 umfasst einen mittleren Rahmen CF, eine linke Plattform DL und eine rechte Plattform DR. Der mittlere Rahmen CF befindet sich fast in der Mitte in einer Rechts/Linksrichtung des drehbaren Rahmens 20. Die linke Plattform DL ist an der linken Seite des mittleren Rahmens CF angeordnet. Die rechte Plattform DR ist auf der rechten Seite des mittleren Rahmens CF angeordnet.
Der mittlere Rahmen CF umfasst ein Paar von Mittelträgern CB. Die beiden Mittelträger CB sind so angeordnet, dass sie in Rechts-/Linksrichtung voneinander beabstandet sind und einander gegenüberliegen. Das Paar von Mittelträgern CB stützt das Anbaugerät 2 (1). Somit stützt der mittlere Rahmen CF das Anbaugerät 2.
Jeder der beiden Mittelträger CB weist Durchgangslöcher TH1 und TH2 auf. Der Auslegerfußbolzen 13 (1) wird durch das Durchgangsloch TH1 eingesetzt. Der Auslegerfußbolzen 13 ermöglicht es, dass der Ausleger 6 (1) durch das Paar von Mittelträgern CB drehbar gelagert wird.
Ein Bolzen (nicht dargestellt), der den Auslegerzylinder 10 (1) trägt, wird durch das Durchgangsloch TH2 eingesetzt. Dieser Bolzen ermöglicht es, dass der Auslegerzylinder 10 drehbar von den Mittelträgern CB getragen wird.
Jeweils ein vorderes Ende FL der linken Plattform DL und ein vorderes Ende FR der rechten Plattform DR befindet sich vor einem vorderen Ende FF des mittleren Rahmens CF. Ein hinteres Ende RC jedes des Paares von Mittelträgern CB befindet sich hinter einem hinteren Ende RL der linken Plattform DL und einem hinteren Ende RR der rechten Plattform DR. Das hintere Ende RC eines jeden Paares von Mittelträgern CB ist das hinterste Ende des mittleren Rahmens CF.
Eine Halterung 22 ist mit einer hinteren, oberen Fläche des Paares von Mittelträgern CB verbunden, beispielsweise durch Schweißen oder ähnliches. Ein hinteres Ende 22R der Halterung 22 befindet sich vor dem hinteren Ende RC jedes der beiden Mittelträger CB und hinter dem hinteren Ende RL der linken Plattform DL und dem hinteren Ende RR der rechten Plattform DR. Ein vorderes Ende 22F der Halterung 22 befindet sich vor dem hinteren Ende RL der linken Plattform DL und dem hinteren Ende RR der rechten Plattform DR.
Wie in 3 gezeigt, werden Komponenten wie eine Batterie 31, ein Wechselrichter 32, ein Elektromotor 33, eine Hydraulikpumpe 34, ein Schaltventil 35, ein Hydrauliköltank 36 und ein Drehmotor 37 vom drehbaren Rahmen 20 getragen. Eine Ausgangswelle des Elektromotors 33 ist mechanisch mit einer Eingangswelle der Hydraulikpumpe 34 verbunden.
Die Batterie 31 umfasst beispielsweise eine Vielzahl von Batteriemodulen und jedes der Vielzahl von Batteriemodulen umfasst eine Batteriezelle. Die Batterie 31 ist eine Stromquelle und speichert elektrische Energie, die von einer externen Stromquelle stammt. Die Batterie 31 entnimmt die gespeicherte elektrische Energie als elektromotorische Kraft. Die Batterie 31 versorgt den Wechselrichter 32 über eine Elektroleitung mit elektrischer Energie.
Der Wechselrichter 32 wandelt Gleichstrom, der aus der Batterie 31 stammt, in Wechselstrom mit geregelter Frequenz oder ähnlichem um. Der Wechselrichter 32 versorgt den Elektromotor 33 über eine Elektroleitung mit Wechselstrom. Der Wechselrichter 32 steuert so den Antrieb des Elektromotors 33. Auf diese Weise wird die in der Batterie 31 gespeicherte elektrische Energie dem Elektromotor 33 zugeführt.
Unter Verwendung der Batterie 31 als Stromquelle wird der Elektromotor 33 durch den vom Wechselrichter 32 zugeführten Wechselstrom angetrieben. Die Drehzahl des Elektromotors 33 wird gemäß der Frequenz der vom Wechselrichter 32 zugeführten Wechselspannung geregelt. Wenn der Elektromotor 33 angetrieben wird, wird die Antriebskraft des Elektromotors 33 auf die Hydraulikpumpe 34 übertragen und die Hydraulikpumpe 34 wird angetrieben.
Die angetriebene Hydraulikpumpe 34 versorgt über das Schaltventil 35 (Hauptventil) jeden der Hydraulikaktuatoren 5M, 37 und 10 bis 12 mit Hydrauliköl. Konkret pumpt die angetriebene Hydraulikpumpe 34 das Hydrauliköl aus dem Hydrauliköltank 36 durch eine Hydraulikleitung ab. Der Hydrauliköltank 36 dient der Ölversorgung der Hydraulikpumpe 34. Das von der Hydraulikpumpe 34 abgegebene Hydrauliköl wird über die Hydraulikleitung dem Schaltventil 35 zugeführt.
Das Schaltventil 35 ist als eine Baugruppe aus mehreren Steuerventilen, Vorsteuerventilen und dergleichen ausgebildet. Das Schaltventil 35 ist in einem Ölweg (Hydraulikleitung) zwischen der Hydraulikpumpe 34 und einem hydraulischen Aktuator angeordnet. Das Schaltventil 35 fördert das von der Hydraulikpumpe 34 aus dem Hydrauliköltank 36 gepumpte Hydrauliköl zum und vom hydraulischen Aktuator. Zum hydraulischen Aktuator gehören z. B. die Hydraulikzylinder (Auslegerzylinder 10, Armzylinder 11 und Löffelzylinder 12), der Drehmotor 37 und der Fahrmotor 5M. Jeder der hydraulischen Aktuatoren 5M, 37 und 10 bis 12 wird durch Zu- und Abfluss des Hydrauliköls zum und vom Schaltventil 35 betätigt.
Das Öffnen und Schließen der einzelnen Ventile des Schaltventils 35 wird in Übereinstimmung mit der Betriebssteuerung durch den Bediener gesteuert. Der Hauptkörper 1 und das Anbaugerät 2 des Elektrobaggers 100 können somit gemäß der Betriebssteuerung durch den Bediener, der sich in der Fahrerkabine 4 befindet, betätigt werden. Insbesondere kann der Bediener das Anbaugerät 2 durch Betätigung der Hydraulikzylinder 10 bis 12 steuern, die Drehbewegung der Dreheinheit 3 durch Betätigung des Drehmotors 37 steuern und die Bewegung des Elektrobaggers 100 durch Betätigung des Fahrmotors 5M steuern.
Die Batterie 31 ist auf der Halterung 22 angeordnet und wird dadurch vom drehbaren Rahmen 20 getragen. Eine Abmessung W1 der Batterie 31 in der Rechts-/Linksrichtung ist größer als eine Abmessung W2 des mittleren Rahmens CF in der Rechts-/Linksrichtung. Die Abmessung W1 der Batterie 31 in Rechts-/Linksrichtung bezieht sich auf eine Abmessung von einem rechten Ende RE zu einem linken Ende LE der Batterie 31. Die Abmessung W2 des mittleren Rahmens CF in der Rechts-/Linksrichtung bezieht sich auf eine Abmessung von einem rechten Ende zu einem linken Ende des mittleren Rahmens CF.
Daher befindet sich in einer Draufsicht das rechte Ende RE der Batterie 31 direkt über der rechten Plattform DR, und das linke Ende LE der Batterie 31 befindet sich direkt über der linken Plattform DL. Die Draufsicht bezieht sich hier auf einen Blickwinkel von oben nach unten in der Richtung orthogonal zu einer Bodenplatte BP des drehbaren Rahmens 20 (Aufwärts-/Abwärtsrichtung).
Der Elektrobagger 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist kein Gegengewicht auf, und die Batterie 31 dient als Gegengewicht. Daher ist die Batterie 31 in einem hinteren Abschnitt der Dreheinheit 3 angeordnet.
Ein Bereich, der sich jeweils hinter dem hinteren Ende RL der linken Plattform DL und dem hinteren Ende RR der rechten Plattform DR befindet, ist im Wesentlichen ein Bereich, in dem ein Gegengewicht angeordnet ist. Die Batterie 31 umfasst einen Abschnitt, der sich in einer Draufsicht jeweils hinter dem hinteren Ende RL der linken Plattform DL und dem hinteren Ende RR der rechten Plattform DR befindet, um als Gegengewicht zu dienen. Daher befindet sich ein hinteres Ende 31 R der Batterie 31 in der Draufsicht jeweils hinter dem hinteren Ende RL der linken Plattform DL und dem hinteren Ende RR der rechten Plattform DR.
Bei einem großen Elektrobagger ist die Größe der Batterie 31 jedoch ebenfalls groß. Wenn die Höhe der Batterie groß wird, verschlechtert sich die Sicht des auf dem Fahrersitz 4S sitzenden Fahrers nach hinten. Daher kann die Batterie 31 nicht vollständig in dem Bereich untergebracht werden, in dem das Gegengewicht angeordnet ist, und ragt in den Maschinenraum hinein. Daher befindet sich das vordere Ende 31F der Batterie 31 in der Draufsicht jeweils vor dem hinteren Ende RL der linken Plattform DL und dem hinteren Ende RR der rechten Plattform DR. Da die Batterie 31 auf diese Weise in den Maschinenraum hineinragt, ist die Anordnung der anderen Komponenten als der Batterie 31 begrenzt.
Der Maschinenraum bezieht sich auf einen Raum, der sich jeweils vor dem hinteren Ende RL der linken Plattform DL und dem hinteren Ende RR der rechten Plattform DR befindet und von der äußeren Abdeckung 9 abgedeckt ist.
In der vorliegenden Ausführungsform werden der Wechselrichter 32, der Elektromotor 33, die Hydraulikpumpe 34 und der Hydrauliköltank 36 jeweils von der rechten Plattform DR getragen. Der Wechselrichter 32, der Elektromotor 33, die Hydraulikpumpe 34 und der Hydrauliköltank 36 sind jeweils an der Vorderseite (am vorderen Ende FR der rechten Plattform DR) in Bezug auf die Batterie 31 angeordnet.
Der Hydrauliköltank 36, die Hydraulikpumpe 34, der Elektromotor 33 und der Wechselrichter 32 sind in dieser Reihenfolge von der Seite des hinteren Endes RR zur Seite des vorderen Endes FR der rechten Plattform DR angeordnet. Das heißt, der Hydrauliköltank 36 ist vor der Batterie 31 angeordnet, die Hydraulikpumpe 34 ist vor dem Hydrauliköltank 36 angeordnet, der Elektromotor 33 ist vor der Hydraulikpumpe 34 angeordnet, und der Wechselrichter 32 ist vor dem Elektromotor 33 angeordnet.
In einer Draufsicht sind zwischen dem vorderen Ende 31 F der Batterie 31 und einem hinteren Ende des Hydrauliköltanks 36, zwischen einem vorderen Ende des Hydrauliköltanks 36 und einem hinteren Ende der Hydraulikpumpe 34 und zwischen einem vorderen Ende des Elektromotors 33 und einem hinteren Ende des Wechselrichters 32 Zwischenräume bzw. Spalten ausgebildet.
Das hintere Ende der Hydraulikpumpe 34 befindet sich auf der Rückseite (auf der Seite des hinteren Endes RR der rechten Plattform DR) in Bezug auf die Position des Durchgangslochs TH1 in Längsrichtung. Das hintere Ende des Elektromotors 33 befindet sich auf der Vorderseite (auf der Seite des vorderen Endes FR der rechten Plattform DR) in Bezug auf die Position des Durchgangslochs TH1 in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung. Das hintere Ende des Wechselrichters 32 befindet sich an der Vorderseite (auf der Seite des vorderen Endes FR der rechten Plattform DR) in Bezug auf die Position des vorderen Endes FF des mittleren Rahmens CF in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung.
Der Hydrauliköltank 36 ist in einer Draufsicht zwischen der Hydraulikpumpe 34 und der Batterie 31 angeordnet. Die Hydraulikpumpe 34 ist in der Draufsicht näher an der Batterie 31 angeordnet als der Elektromotor 33.
Sowohl das Schaltventil 35 als auch der Drehmotor 37 werden vom Mittelrahmen CF getragen. Sowohl das Schaltventil 35 als auch der Drehmotor 37 sind in einem Bereich angeordnet, der in der Draufsicht zwischen dem Paar von Mittelträgern CB liegt.
Sowohl das Schaltventil 35 als auch der Drehmotor 37 sind an der Vorderseite (auf der Seite des vorderen Endes FF des mittleren Rahmens CF) in Bezug auf die Batterie 31 angeordnet.
Das Schaltventil 35 und der Drehmotor 37 sind in dieser Reihenfolge vom hinteren Ende RC zum vorderen Ende FF des mittleren Rahmens CF angeordnet. Das heißt, das Schaltventil 35 ist vor der Batterie 31 angeordnet, und der Drehmotor 37 ist vor dem Schaltventil 35 angeordnet. Das Schaltventil 35 ist zwischen der Batterie 31 und dem Drehmotor 37 angeordnet, wobei es näher an der Batterie 31 angeordnet ist als der Drehmotor 37.
Vor dem Drehmotor 37 ist eine Öffnung 21 angeordnet. Bei der Öffnung 21 handelt es sich um ein Durchgangsloch in der Bodenplatte BP des drehbaren Rahmens 20. Durch die Öffnung 21 wird z.B. ein Schwenkgelenk (nicht dargestellt) eingeführt. Die Öffnung 21 hat in der Draufsicht eine im Wesentlichen kreisförmige Form. Ein Vorsprung, der von einem Umfangsrandabschnitt zur Innenumfangsseite der kreisförmigen Öffnung 21 vorsteht, kann zur Befestigung eines Körpers des Drehgelenks vorgesehen sein. Die Drehachse RX verläuft in einer Draufsicht durch einen Mittelpunkt der im Wesentlichen kreisförmigen Öffnung 21. Daher dient der Mittelpunkt CP der im Wesentlichen kreisförmigen Öffnung 21 in der Draufsicht als Drehpunkt der Dreheinheit 3 in Bezug auf die Fahreinheit 5. Das heißt, der drehbare Rahmen 20 dreht sich um den Drehmittelpunkt CP.
Die Hydraulikpumpe 34 ist in einer Draufsicht näher am Drehmittelpunkt CP (Drehachse RX) angeordnet als der Elektromotor 33. Insbesondere ist in einer Draufsicht der kürzeste Abstand L1 zwischen dem Drehmittelpunkt CP und der Hydraulikpumpe 34 kleiner als der kürzeste Abstand L2 zwischen dem Drehmittelpunkt CP und dem Elektromotor 33.
Die Hydraulikpumpe 34 ist näher am Schaltventil 35 angeordnet als der Elektromotor 33. Insbesondere ist in einer Draufsicht der kürzeste Abstand L3 zwischen Schaltventil 35 und Hydraulikpumpe 34 kleiner als der kürzeste Abstand L4 zwischen Schaltventil 35 und Elektromotor 33.
Die Fahrerkabine 4 (1) wird von einem vorderen Abschnitt der linken Plattform DL getragen. Der Wechselrichter 32, der Elektromotor 33, die Hydraulikpumpe 34 und der Hydrauliköltank 36 können jeweils auf der linken Plattform DL angeordnet sein, und die Fahrerkabine 4 kann auf der rechten Plattform DR angeordnet sein.
Obwohl in der zuvor beschriebenen Ausführungsform die Hydraulikpumpe und der Hydrauliköltank in der Längsrichtung angeordnet sind, können die Hydraulikpumpe und der Hydrauliköltank auch vertikal angeordnet sein.
4 ist eine Seitenansicht (A) und eine Draufsicht (B), die einen Zustand zeigen, in dem die Hydraulikpumpe unter dem Hydrauliköltank angeordnet ist. Wie in 4(A) und 4(B) gezeigt, ist der Hydrauliköltank 36 direkt über der Hydraulikpumpe 34 angeordnet. Daher ist in der Draufsicht von 4(B) die gesamte Hydraulikpumpe 34 über dem Hydrauliköltank 36 angeordnet. Wenn der Hydrauliköltank 36 im Gegensatz zur Anordnung in 3 in einem vorderen Abschnitt der rechten Plattform DR angeordnet ist, kann sich der Hydrauliköltank 36 direkt über dem Elektromotor 33 befinden. In diesem Fall ist der gesamte oder ein Abschnitt des Elektromotors 33 dem Hydrauliköltank 36 überlagert.
Wie in 4(A) gezeigt, befindet sich bei dieser Anordnung eine untere Fläche LS2 des Hydrauliköltanks 36 über der Hydraulikpumpe 34. Daher ist eine Ölleitung OL, die den Hydrauliköltank 36 mit der Hydraulikpumpe 34 verbindet, mit der unteren Fläche LS2 des Hydrauliköltanks 36 an einer Stelle verbunden, die höher liegt als die Hydraulikpumpe 34. Die Ölleitung OL erstreckt sich von dem Abschnitt, der mit dem Hydrauliköltank 36 hinter der Hydraulikpumpe 34 verbunden ist, nach unten und erstreckt sich dann durch einen Raum zwischen einer unteren Fläche LS1 der Hydraulikpumpe 34 und der Bodenplatte BP des drehbaren Rahmens 20 und ist mit der unteren Fläche LS1 der Hydraulikpumpe 34 verbunden.
<Auswirkungen>
Als nächstes werden die Effekte der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Wie in 3 gezeigt, erfolgt die Zufuhr des Hydrauliköls vom Schaltventil 35 zum Fahrmotor 5M (1) über das in die Öffnung 21 des drehbaren Rahmens 20 eingeführte Schwenkgelenk. Darüber hinaus ist der Fahrmotor 37 in der Nähe des Drehmittelpunkts CP angeordnet, um eine Drehwelle des Fahrmotors 37 mit einem Drehgetriebe in Eingriff zu bringen. Außerdem wird das Anbaugerät 2 von dem drehbaren Rahmen 20 in der Nähe des Drehmittelpunkts CP gehalten.
Durch die Anordnung des Schaltventils 35 in der Nähe des Drehmittelpunkts CP kann daher die Länge der Hydraulikleitung, die sich vom Schaltventil 35 sowohl zum Fahrmotor 5M als auch zum Drehmotor 37 und den Hydraulikzylindern 10 bis 12 erstreckt, verkürzt werden. Durch die Anordnung der Hydraulikpumpe 34 in der Nähe des Drehmittelpunkts CP kann daher auch die Länge der Hydraulikleitung, die sich von der Hydraulikpumpe 34 zum Schaltventil 35 erstreckt, verkürzt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in 3 gezeigt, die Hydraulikpumpe 34 in einer Draufsicht näher am Drehmittelpunkt CP angeordnet als der Elektromotor 33. Daher kann, wie zuvor beschrieben, die Länge der Hydraulikleitung, die sich von der Hydraulikpumpe 34 über das Schaltventil 35 zu jedem der hydraulischen Aktuatoren 5M, 37 und 10 bis 12 erstreckt, verkürzt werden. Dadurch kann der Öldruckverlust verringert und eine gute Energieeffizienz erreicht werden.
Darüber hinaus ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, die Hydraulikpumpe 34 näher am Schaltventil 35 angeordnet als der Elektromotor 33. Daher kann die Länge der Hydraulikleitung, die sich von der Hydraulikpumpe 34 zum Schaltventil 35 erstreckt, verkürzt werden. Dadurch kann der Öldruckverlust von der Hydraulikpumpe 34 zum Schaltventil 35 weiter reduziert und eine bessere Energieeffizienz erreicht werden.
Darüber hinaus sind gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, der Elektromotor 33 und die Hydraulikpumpe 34 entweder auf der rechten Plattform DR oder der linken Plattform DL angeordnet. Daher können der Elektromotor 33 und die Hydraulikpumpe 34 auch in dem Fall auf dem drehbaren Rahmen 20 angeordnet werden, in dem eine größere Batterie 31 verwendet wird.
Darüber hinaus umfasst die Batterie 31 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, den Abschnitt, der sich hinter der Position des hinteren Endes RR der rechten Plattform DR und des hinteren Endes RL der linken Plattform DL in Vorwärts-/Rückwärtsrichtung befindet. Somit kann die Batterie 31 als Gegengewicht dienen.
Darüber hinaus ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, das Schaltventil 35 in dem Bereich angeordnet, der in der Draufsicht zwischen dem Paar von Mittelträgern CB eingebettet ist. Dadurch kann die Länge der Hydraulikleitung, die sich vom Schaltventil 35 zu jedem der hydraulischen Aktuatoren 5M, 37 und 10 bis 12 erstreckt, verkürzt werden.
Darüber hinaus ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, der Hydrauliköltank 36 in einer Draufsicht zwischen der Hydraulikpumpe 34 und der Batterie 31 angeordnet. Dadurch kann die Länge der Ölleitung, die die Hydraulikpumpe 34 und den Hydrauliköltank 36 verbindet, verkürzt werden.
Darüber hinaus ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 4 gezeigt, die Hydraulikpumpe 34 unter dem Hydrauliköltank 36 angeordnet. Dadurch wird die Ölansaugfähigkeit der Hydraulikpumpe 34 verbessert. Außerdem können durch die vertikale Anordnung der Hydraulikpumpe 34 und des Hydrauliköltanks 36 die Hydraulikpumpe 34 und der Hydrauliköltank 36 in Längsrichtung kompakt angeordnet werden.
Darüber hinaus ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, der Wechselrichter 32 vor dem Elektromotor 33 angeordnet. Dadurch kann die Länge der Elektroleitung, die den Wechselrichter 32 und den Elektromotor 33 verbindet, verkürzt werden.
Wenn der Elektrobagger 100 ferngesteuert wird und der Bediener nicht in den Elektrobaggers 100 einsteigen muss, kann auf die Fahrerkabine 4 verzichtet werden.
Es sollte verstanden werden, dass die hier offenbarte Ausführungsform in jeder Hinsicht der Veranschaulichung dient und nicht einschränkend ist. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird durch die Begriffe der Ansprüche und nicht durch die obige Beschreibung definiert und soll alle Änderungen innerhalb des Umfangs und der Bedeutung umfassen, die den Begriffen der Ansprüche entsprechen.
Bezugszeichenliste
1 Hauptkörper; 2 Anbaugerät; 3 Dreheinheit; 4 Fahrerkabine; 4S Fahrersitz; 5 Fahreinheit; 5Cr Raupenband; 5M Fahrmotor; 6 Ausleger; 7 Arm; 8 Löffel; 9 äußere Abdeckung; 10 Auslegerzylinder; 11 Armzylinder; 12 Löffelzylinder; 13 Auslegerfußbolzen; 14 oberer Auslegerbolzen; 15 oberer Löffelbolzen; 17 Löffelgelenk; 20 drehbarer Rahmen; 21 Öffnung; 22 Halterung; 22F, 31F, FF, FL, FR vorderes Ende; 22R, 31 R, RC, RL, RR hinteres Ende; 31 Batterie; 32 Wechselrichter; 33 Elektromotor; 34 Hydraulikpumpe; 35 Schaltventil; 36 Hydrauliköltank; 37 Drehmotor; 100 Elektrobagger; BP Bodenplatte; CB Mittelträger; CF mittlerer Rahmen; CP Drehmittelpunkt; DL linke Plattform; DR rechte Plattform; LE linkes Ende; LS1, LS2 untere Fläche; OL Ölleitung; RE rechtes Ende; RX Drehachse (Drehmittelpunkt); TH1, TH2 Durchgangsloch.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 20121933 [0002]
JP 11140906 [0002]

Claims

Elektrobagger, umfassend: einen hydraulischen Aktuator; einen drehbaren Rahmen, der sich um einen Drehmittelpunkt dreht; eine Batterie, die von dem drehbaren Rahmen getragen wird; einen Elektromotor, der von dem drehbaren Rahmen getragen und unter Verwendung der Batterie als Energiequelle angetrieben wird; und eine Hydraulikpumpe, die von dem drehbaren Rahmen getragen wird, die von dem Elektromotor angetrieben wird, um den hydraulischen Aktuator mit Öl zu versorgen, und die in einer Draufsicht näher an dem Drehmittelpunkt angeordnet ist als der Elektromotor.
Elektrobagger gemäß Anspruch 1, der ferner ein Schaltventil, das in einem Ölweg zwischen der Hydraulikpumpe und dem hydraulischen Aktuator angeordnet ist, aufweist, wobei die Hydraulikpumpe näher am Schaltventil angeordnet ist als der Elektromotor.
Elektrobagger gemäß Anspruch 2, wobei in der Batterie gespeicherte elektrische Energie dem Elektromotor zugeführt wird, der Elektromotor durch Zufuhr der elektrischen Energie angetrieben wird, und das Öl von der Hydraulikpumpe dem hydraulischen Aktuator über das Schaltventil durch den Antrieb des Elektromotors zugeführt wird.
Elektrobagger gemäß Anspruch 2, der ferner ein Anbaugerät aufweist, wobei der drehbare Rahmen einen mittleren Rahmen, der das Anbaugerät trägt, und eine Plattform umfasst, die entweder auf einer rechten oder einer linken Seite des Mittelrahmens angeordnet ist, und der Elektromotor und die Hydraulikpumpe von der Plattform getragen werden.
Elektrobagger gemäß Anspruch 4, wobei die Batterie so angeordnet ist, dass sie einen Abschnitt umfasst, der sich hinter einer hinteren Endposition der Plattform befindet.
Elektrobagger gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei der mittlere Rahmen ein Paar von Mittelträgern aufweist, die das Anbaugerät tragen, und das Schaltventil in einem Bereich angeordnet ist, der in der Draufsicht zwischen dem Paar von Mittelträgern liegt.
Elektrobagger gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, der ferner einen Hydrauliköltank umfasst, der die Hydraulikpumpe mit Öl versorgt, wobei der Hydrauliköltank in der Draufsicht zwischen der Hydraulikpumpe und der Batterie angeordnet ist.
Elektrobagger gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, der ferner einen Hydrauliköltank umfasst, der die Hydraulikpumpe mit Öl versorgt, wobei die Hydraulikpumpe unterhalb des Hydrauliköltanks angeordnet ist.
Elektrobagger gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, der ferner einen Wechselrichter umfasst, der den Antrieb des Elektromotors steuert, wobei der Wechselrichter vor dem Elektromotor angeordnet ist.
Elektrobagger gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, der ferner ein Anbaugerät umfasst, wobei der hydraulische Aktuator ein Hydraulikzylinder ist, der das Anbaugerät antreibt.