JP2008150945A - 作業車 - Google Patents

Abstract

【課題】作業車の旋回台に搭載するバッテリを重量バランスよく効果的に配置する。
【解決手段】作業車１が、走行装置５上に取り付けられた旋回台１１と旋回台１１の前部に取り付けられたブーム２５等と、旋回台１１の内部に設けられた駆動力発生部と、高容量二次電池からなるバッテリを格納するバッテリ格納部１２とを有し、駆動力発生部が、ブーム２５等を作動させるための油圧を供給する油圧ポンプ１４と、油圧ポンプ１４を駆動させる電気モータ１３と、作動油を貯留する作動油タンク７３と、作動油を冷却するオイルクーラ７１とを有して構成され、駆動力発生部は、バッテリ格納部の下方に配置され、油圧ポンプ１４、電気モータ１３、オイルクーラ７１が、旋回台１１内部であってバッテリ格納部１２よりも下方の位置に位置する下部カバーに覆われるように下部カバーの下部に配置されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、走行体上に取り付けられた車体フレームと、車体フレームもしくは車体フレームに旋回動自在に設けられた旋回台に取り付けられた作業装置とを有して構成される作業車に関する。

上記のような作業車として、例えばバックホーのような地面を掘削可能な作業車（特許文献１を参照）にあっては、走行体上に上下方向の軸心回りに回動自在に支持された旋回台を備え、この旋回台の前部に揺動自在なブームを有する作業装置（パワーショベル装置）が取り付けられている。旋回台の後部には、ボンネットで覆われエンジンを収容するエンジンルームが設けられており、エンジンとともに、ラジエータ、オイルクーラ、油圧ポンプ、さらには、油圧機器の作動油を貯留する作動油タンク、旋回台を旋回動させる旋回モータ等が設けられている。さらに旋回台の後部には、旋回台の前部に取り付けられた作業装置との重量バランスを図るためのカウンタウエイトが設けられている。

従来、上記のような作業車の動力源はエンジンであり、このエンジンにより走行体を走行させ、またエンジンによりパワーショベル装置や旋回モータ等を作動させるための油圧を供給する油圧ポンプを駆動させるように構成されている。また近年では、排気ガスを出さない、騒音が小さいなど周囲の環境に与える影響を考慮して、エンジンではなく電気モータにより油圧ポンプを駆動させて作業装置を作動させるようなものもある。この場合、旋回台内部に設けられた電気モータを電源ケーブルを介して商用電源もしくは発電機に接続して電力を供給している。
特開２００５−２７３１４５号公報

しかしながら、上記のような電気モータ式の作業車においては、近くに商用電源もしくは発電機といったものが設置されている必要があり、近くにこれらが無い場合には作業装置を作動させることが難しかった。また、作業車には電源ケーブルが接続されているため、作業車の移動できる範囲は電源ケーブルの長さによって決まり、作業車の作業範囲に制約があった。さらに、作業中に電源ケーブルに張力が掛かることにより、電源ケーブルの切断のおそれがあった。

このようなことから、電気モータへの電力の供給源として、商用電源もしくは発電機といったものの代わりにバッテリを用いることが考えられるが、この場合、以下のような課題点があった。すなわち、作業時間が長くなれば、長時間の電気モータの稼動を確保するため大容量のバッテリが必要であることから、旋回台内部に搭載されるバッテリの体積や重量が必然的に大きくなる。バッテリの体積が大きくなると旋回台内部に搭載するためのスペースが限られることになり、スペースを確保できたとしても重量が大きいため、旋回台の重心が偏って作業車の車体の安定性を確保するのが難しい。さらに、バッテリの重量が大きいと、旋回台の強度を大きくする必要があり、またバッテリの交換作業も大変である。

以上のような課題に鑑みて、本発明では、旋回台内部のスペースを有効に利用しながら重量バランスよく配置されたバッテリが旋回台内部に効果的に搭載された作業車を提供することなどを目的とする。

前記課題を解決するために本発明に係る作業車（例えば、実施形態におけるバックホー１）は、走行体（例えば、実施形態における走行装置５）上に取り付けられた車体フレームと、車体フレームもしくは車体フレームに旋回動自在に設けられた旋回台に取り付けられた作業装置（例えば、実施形態におけるブーム２５）と、車体フレームもしくは旋回台の内部に設けられ作業装置を作動させるための駆動力を発生させる駆動力発生部と、前記駆動力発生部の一部を構成する電気モータに電力を供給する高容量二次電池からなるバッテリを格納するバッテリ格納部とを有し、駆動力発生部が、作業装置を作動させるための作動油の油圧を供給する油圧ポンプと、前記油圧ポンプを駆動させる電気モータと、作業装置に供給される作動油を貯留する作動油タンクと、作業装置に供給される作動油を冷却するオイルクーラと、オイルクーラを冷却する冷却ファンとを有して構成され、駆動力発生部は、バッテリ格納部の下方に配置され、油圧ポンプ、電気モータ、およびオイルクーラが、車体フレーム内部もしくは旋回台内部であってバッテリ格納部よりも下方に位置する下部カバーに覆われるように下部カバーの下部に配置されて構成されている。

また、上記構成の作業車において、旋回台の上部にオペレータシートを備え、オペレータシートを設置した床板が備えられ、床板の下方に、作動油タンクが備えられ、床板の上方であってオペレータシートの後方にバッテリ格納部が位置していることも好ましい。

さらに、上記構成の作業車において、車体フレームもしくは旋回台の後端部に外周に湾曲した曲面部が形成され、高容量二次電池からなるバッテリは、リチウムイオンバッテリもしくは有機ラジカル電池からなるバッテリであって、バッテリ格納部は、車体フレームもしくは旋回台の後端部の左右方向の中央部に設けられ、その曲面部側に位置するとともに前後に曲面部とほぼ同じ形状を有する収容曲面を有し、前後の収容曲面に挟まれた空間内にこれらのバッテリを収容するように構成することも好ましい。

また、上記の前後の収容曲面に挟まれた空間内にバッテリを収容するように構成された作業車において、バッテリが、いずれも四角形シート状の構造を有し、かつ可撓性を有する袋状のセルであって、それぞれ収容曲面の形状に沿って収容され、若しくは収容曲面の形状に沿って曲げて収容されているように構成することもできる。
さらに、上記の前後の収容曲面に挟まれた空間内にバッテリを収容するように構成された作業車において、バッテリが、いずれも四角形シート状の構造を有し、かつ可撓性を有する袋状のセルであって、前記収容曲面にほぼ垂直な方向に延びて立設し、かつ左右方向に並んで配置されて収容されているように構成することもできる。
加えて、上記の前後の収容曲面に挟まれた空間内にバッテリを収容するように構成された作業車において、バッテリが、いずれも四角形シート状の構造を有し、かつ可撓性を有する袋状のセルであって、上下に重ねて収容されているように構成することもできる。

本発明に関する作業車によれば、作業装置を作動させるための電力を供給する電池として、従来の二次電池と比較して軽量でしかも充電時間が短い高容量二次電池が用いられている。このため、電池の交換作業を容易に行うことができ、素早く充電を行って作業効率を高めることができるといった利点を有している。また、高容量二次電池が車体フレームもしくは旋回台の後端側の位置に位置するバッテリ格納部にカウンタウエイトとして格納配置されており、この高容量二次電池が車体フレームもしくは旋回台の前部に取り付けられた作業装置との重量バランスを適切に取ることが可能である。また、高容量二次電池自体がカウンタウエイトとしての役割を有するため、車体フレーム内部もしくは旋回台内部に従来必要としていたカウンタウエイトの配置スペースを確保する必要がなくなり、その分、油圧ポンプや電気モータといった機器を配置するスペースを広く確保することが可能である。

また、高容量二次電池としてリチウムイオンバッテリもしくは有機ラジカル電池を用いたりすることで、作業車の電池として従来使用されていた鉛バッテリよりも同じ電圧を供給することができる体積が小さくて済み、電池が車体フレーム内部もしくは旋回台内部を占めるスベースを小さくすることが可能であり、その分、油圧ポンプや電気モータ等を配置するスペースを広く確保することができる。高容量の充電式電池として、リチウムイオンバッテリおよび有機ラジカル電池のうち、いずれを用いてもよいが、特に有機ラジカル電池を用いれば、電池をより軽量化することができ、より短時間で充電させることが可能である。

以下、本発明の好ましい実施の形態を図１乃至図１１に基づいて説明する。本実施例の作業車として、地盤を掘削したり掘削した土等を移動させる際に使用されるバックホーを例に説明する。

ここではまず、上記バックホーの第１の実施例について説明する。図１に示すように、このバックホー１は、左右一対の履帯３を有した走行装置５を備えた走行台車７と、走行台車７上に旋回可能に設けられて車体フレームを構成する旋回台１１と、旋回台１１の前部に枢結されたパワーショベル装置２０と、旋回台１１の上部に設けられたオペレータキャビン１５とを有して構成されている。

旋回台１１はこれに取り付けられた旋回モータ３７により旋回駆動可能である。パワーショベル装置２０は、旋回台１１の前端下部に基端部が枢結されて上下に揺動自在なブーム２５と、このブーム２５の先端に枢結されて上下に揺動自在なアーム２７と、アーム２７の先端に上下に揺動自在に枢結されたバケット２９とを有して構成されている。ブーム２５は旋回台１１の前端下部とブーム２５の下面間に枢結されたブームシリンダ３１により起伏動可能であり、アーム２７はブーム２５の上面とアーム２７の基部間に枢結されたアームシリンダ３３により屈伸動可能であり、バケット２９はアーム２７の上面とバケット２９の基部間に枢結されたバケットシリンダ３５により上下に揺動可能である。

オペレータキャビン１５内には、図示しない作業者がパワーショベル装置２０側に向いて座るオペレータシート１７が設けられている。オペレータキャビン１５内の底板１６であってオペレータシート１７よりも前後方向前側（パワーショベル装置２０側）の端部には左右の履帯３の駆動を操作する一対の走行操作レバー８，８が設けられている。オペレータシート１７の左右にはパワーショベル装置２０の駆動を操作する操作装置２１が配設されている。操作装置２１は左操作レバー２１ａと右操作レバー２１ｂとを有し、これらの操作レバー２１ａ，２１ｂは前後左右に傾動可能に構成されている。

左操作レバー２１ａはこれが前後方向前側に傾動操作されるとアーム２７が上方へ屈伸動作し、左操作レバー２１ａが前後方向後側に傾動操作されるとアーム２７が下方へ屈伸動作し、左操作レバー２１ａが左右方向左側に傾動操作されると旋回台１１が左旋回動作し、左操作レバー２１ａが左右方向右側に傾動操作されると旋回台１１が右旋回動作するように構成されている。一方、右操作レバー２１ｂはこれが前後方向前側に傾動操作されるとブーム２５が倒伏動作し、右操作レバー２１ｂが前後方向後側に傾動操作されるとブーム２５が起仰動作し、右操作レバー２１ｂが左右方向左側に傾動操作されるとバケット２９が掘削動作し、右操作レバー２１ｂが左右方向右側に傾動操作されるとバケット２９が排土動作するように構成されている。

また、操作装置２１は、左操作レバー２１ａ及び右操作レバー２１ｂを斜め方向に傾動操作可能に構成され、例えば、左操作レバー２１ａが右斜め前側に傾動操作されると、旋回台１１が右旋回動作するとともにアーム２７が上方へ屈伸動作するように構成されている。

旋回台１１内部に設けられパワーショベル装置２０の作動全般を制御するコントローラ９０は、図２に示すように、操作装置２１を操作したときに操作装置２１から出力される操作信号を受けて油圧制御バルブ８０に制御信号を出力し、油圧制御バルブ８０は、コントローラ９０からの制御信号に基づいてブームシリンダ３１等への作動油の給排制御を行う。この油圧制御バルブ８０は、コントローラ９０から制御信号が出力されると、旋回台１１に配設された電気モータ１３の駆動力により駆動可能な油圧ポンプ１４から吐出する作動油の給排制御を行い、旋回台１１を旋回動させ、ブーム２５を起伏動させ、アーム２７を屈伸動させ、バケット２９を作動させる。

油圧制御バルブ８０は、旋回台１１を旋回動させる旋回モータ３７に対応する旋回制御バルブ８７、ブーム２５を起伏動させるブームシリンダ３１に対応するブーム制御バルブ８１、アーム２７を屈伸動させるアームシリンダ３３に対応するアーム制御バルブ８３、バケット２９を作動させるバケットシリンダ３５に対応するバケット制御バルブ８５を有して構成される。そして、ブームシリンダ３１等に流れる作動油の給排制御は、油圧制御バルブ８０内のブーム制御バルブ８１、アーム制御バルブ８３、バケット制御バルブ８５および旋回制御バルブ８７のバルブ開度を制御することで行われる。そして、ブームシリンダ３１の伸縮動によってブーム２５が起伏動し、アームシリンダ３３の伸縮動によってアーム２７が屈伸動し、バケットシリンダ３５の伸縮動によってバケット２９が掻込・排土動作する。また、コントローラ９０から可変速制御装置１１５に向けて制御信号が出力されると、これにより電気モータ１３の回転数を可変したり電気モータ１３が適性なトルクを出力するように制御される。

ここで、旋回台１１の構造とその内部に配置される種々の機器の配置例について説明する。図３および図４に示すように、旋回台１１は、ベース基板１９、メインカバー４１、側部カバー４２および下部カバー４３とから構成され、ベース基板１９上に配置された機器がメインカバー４１等によって覆われている。このメインカバー４１は、湾曲した曲面部４１ａを有し、オペレータシート１７の下方から旋回台１１の後端部に向けて延びており、曲面部４１ａが旋回台１１の後端部を構成するようにして、旋回台１１内部の曲面部４１ａ側に位置するバッテリ５０を格納可能なバッテリ格納部１２を覆っている。また、側部カバー４２は旋回台１１の左右両側部を前後に延びており、下部カバー４３は旋回台１１の後部であってメインカバー４１の下方を左右に延びている。

旋回台１１は後端側に曲面が形成された平面視略Ｕ字状の形状を呈しており、走行装置５の走行台車７上に、旋回ベアリング１８を介して、旋回軸心Ｘ廻りに旋回自在に支持されている。旋回ベアリング１８の中心部には、走行装置５の走行台車７に支持されたロータリジョイント１８ａが配置されており、旋回台１１上の油圧制御バルブ８０からの作動油がこのロータリジョイント１８ａを経由して、走行装置５側の油圧シリンダ及び油圧モータ等に供給等されるように構成されている。

旋回台１１の後端部の左右方向中途部（中央側）にはバッテリ格納部１２が設けられ、このバッテリ格納部１２にバッテリ５０が左右方向に延びて配置される。バッテリ格納部１２は、上記のようにメインカバー４１によって覆われている。バッテリ５０は、高容量の充電式のリチウムイオンバッテリもしくは有機ラジカル電池であり、後述するスライド機構６０により、旋回台１１に対して前後方向に引き出しおよび挿入可能である。また、バッテリ５０は、旋回台１１の後端部であって左右方向の中央に位置しているため、旋回台１１の前部に取り付けられた作業装置との重量バランスを取ることができるようになっていて、バッテリ５０それ自体がカウンタウエイトとしての役割を有している。

特に、上記有機ラジカル電池では、その正極材料として熱可塑性樹脂の一種である有機ラジカル材料が用いられている。有機ラジカル電池の特徴として、リチウムイオンバッテリよりも高容量で、電気化学反応速度が速く充電時間が短いといったことが挙げられる。そして、有機ラジカル電池は、リチウムイオンバッテリとは異なり電極としてコバルト酸リチウムやマンガン酸リチウムといった重金属の酸化物を用いていないので、より軽量で、また環境への影響が少ない。

なお、電気モータ１３への電力の供給源としてバッテリ５０ではなく図示しない大容量コンデンサを用いてもよい。あるいは、バッテリ５０と図示しない大容量コンデンサとを並列に接続することでバッテリ５０および大容量コンデンサを組み合わせて複合構成とした二次電池システムを用いてもよい。バッテリ５０と大容量コンデンサとの複合構成とすることで、上述のように、急な過負荷による電圧降下を軽減することが可能である。これは、リチウムイオンバッテリもしくは有機ラジカル電池のバッテリ容量が低下している時に有効な手段である。

バッテリ５０の下方には、ブームシリンダ３１等を作動させるための作動油を冷却させる放熱部を有し作動油が循環可能なオイルクーラ７１が配置されている。このオイルクーラ７１の背面側にはバッテリ５０から電力が供給されることで駆動する図示しない冷却ファン駆動用電気モータにより作動する冷却ファン７２が設けられ、この冷却ファン７２がオイルクーラ７１の放熱部に向けて冷風を送風することで、オイルクーラ７１の放熱部で行われる作動油の熱交換が助けられる。

また、オイルクーラ７１の後方にはバッテリ５０から電力が供給されることで駆動する電気モータ１３が左右方向に横置きに配置され（モータ軸の長手方向が旋回台１１の左右方向に一致するように配置され）、電気モータ１３の左側には、この電気モータ１３によって駆動され、旋回モータ３７、ブームシリンダ３１、アームシリンダ３３あるいはバケットシリンダ３５等油圧機器を作動させるための作動油を供給する油圧ポンプ１４が取り付けられている。なお、電気モータ１３、油圧ポンプ１４、オイルクーラ７１はいずれも下部カバー４３によって覆われている。

旋回台１１内部の下部であって右側側部には、油圧機器を作動させる作動油を貯留する作動油タンク７３が配置され、旋回台１１内部の下部であって前端部には、上記旋回駆動制御バルブ８１等からなる油圧制御バルブ８０が設けられている。また、旋回台１１の下部であってオペレータシート１７の右斜め下方には、旋回モータ３７が配置されている。

上記のように、本実施例では、旋回台１１の前端から後端に向かって、油圧制御バルブ８０、作動油タンク７３、旋回モータ３７、電気モータ１３および油圧ポンプ１４、オイルクーラ７１の順に平面配置されている。これらのうち、油圧制御バルブ８０、作動油タンク７３および旋回モータ３７が側部カバー４２によって覆われ、電気モータ１３、油圧ポンプ１４およびオイルクーラ７１が、下部カバー４３によって覆われている。

図５に示すように、旋回台１１の後端部を構成する曲面部４１ａにはバッテリ格納開口４４が形成され、このバッテリ格納開口４４は、バッテリ格納開口４４の上部開口端に左右に並設されたヒンジ４９，４９によって、上下に揺動可能であって曲面部４１ａの一部を構成する格納蓋４８を上方に揺動させることで開放させることができる（バッテリ格納開口４４の下部開口端にヒンジ４９を並設して格納蓋４８を下方に揺動させるようにしてもよい）。そして、バッテリ格納開口４４を開放させた状態でバッテリ格納開口４４を介してバッテリ５０を前後に出し入れすることで、バッテリ５０を上部カバー４１に覆われたバッテリ格納部１２に対して取出および格納することができる。

バッテリ５０が収納され上方に開口する箱型の引出部４５は、湾曲した曲面部４１ａの形状に合わせるように前後の面が略円弧状の曲面で構成されている。そして、後面には作業者が手を掛けることができる左右一対の取手４６，４６が形成されている。引出部４５には、複数の円筒状のバッテリ５０，５０，…（複数のセル）が前後２列に縦置きに配置されて収納されている。また、引出部４５の前面側の左右両端には、バッテリ格納部１２に設けられた図示しないレバー係止部に係合可能な鉤形のロックレバー４７，４７がいずれも前後に延びて取り付けられている。このロックレバー４７は、取手４６に設けられた図示しないロック解除部の解除操作と連動するように係脱動作させることが可能である。

上記のように、引出部４５は、旋回台１１後端の曲面部４１ａの形状に合わせるようにその前後の面は曲面からなるが、径の小さいバッテリ５０を多数引出部４５内に収容すれば（多数のセルを収容すれば）、引出部４５の前後の面がどのような曲率であっても、これに合わせてバッテリ５０を引出部４５内に密に収容することが可能である。また、バッテリ５０は、リチウムイオンバッテリであり、作業車のバッテリとして従来使用されていた鉛バッテリよりも体積が小さいため、バッテリが占めるスベースを小さくすることが可能であり、その分、油圧ポンプや電気モータ等を配置するスペースを広く確保することができる。さらに、リチウムイオンバッテリは鉛バッテリよりも軽量であるため、交換作業を容易に行うことができ、また、充電が短時間でできるといった利点を有している。

バッテリ５０を収納する箱型の引出部４５を前後に移動させるスライド機構６０は、以下のような構成になっている。図５に示すように、スライド機構６０は、引出部４５の背面側であって左右両端に取り付けられ、前後に略水平に延びる梁状の一対のレール６１，６１と、旋回台１１内部に左右を長手軸方向として取り付けられた軸を回転中心とし各レール６１，６１の下面に当接しながら前後方向に回転する一対のローラ６２ａ，６２ｂと、各レール６１，６１の上面に当接しながら前後方向に回転するローラ６５，６５，…と、各レール６１，６１の前端部に上下に延びるように設けられた前ストッパ６３，６３と、各レール６１，６１の後端部に上下に延びるように設けられた後ストッパ６４，６４とを有して構成される。

ここで、上記のような構成のバッテリ格納部１２に格納されているバッテリ５０のメンテナンスを行う場合について説明する。ここで言うバッテリのメンテナンスとは、バッテリ５０の交換を言う。バッテリ５０のメンテナンスは、格納蓋４８を開けて上方に揺動させた状態で、作業者が引出部４５に設けられた取手４６に手を掛けて上記ロック解除部によりロックレバー４７の解除操作をし、後ストッパ６４の前面がローラ６２ｂに当接するまで引出部４５を手前に引き出す。このとき、バッテリ５０がバッテリ格納部１２から露出することで、バッテリ５０の交換作業を行うことが可能である。なお、レール６１，６１は、いずれも、下側のローラ６２ａ，６２ｂおよび上側のローラ６５，６５によって挟持されているため、作業者が取手４６を引くことにより引き出した引出部４５が旋回台１１から外へ脱落しないようになっている。

バッテリ５０の交換作業を終えた後は、取手４６に手を掛けながら前ストッパ６３の背面がローラ６２ａに当接するまで引出部４５をバッテリ格納部１２に押し込む。前ストッパ６３へのローラ６２ａの当接とともに鉤形のロックレバー４７が図示しないレバー係止部に係合することで、引出部４５が手前に引き出されないように閉鎖施錠される。そして、格納蓋４８を下方に揺動させてバッテリ格納開口４４を閉鎖させることで一連のメンテナンス作業が終了し、掘削作業等に移行することが可能である。

ここで、バックホーの第２の実施例について、上記第１の実施例と相違する部分を中心に、特に図６乃至図８を用いて説明する。図６乃至図８に示すように、本実施形態におけるバックホー１´は、旋回台１１１内部の機器の配置構成（特に、オイルクーラ１７１）が第１の実施例と異なっている。

バックホー１´は、走行装置５を備えた走行台車７と、車体フレームを構成しバッテリ１５０を内部に装備した旋回台１１１と、パワーショベル装置２０と、ローダ６と、オペレータキャビン１５とを有して構成される。ブーム２５はブームシリンダ３１により起伏動可能であり、ブーム２５の先端に取り付けられた図示しないアームはアームシリンダ３３により屈伸動可能であり、さらに、アームの先端に取り付けられた図示しないバケットは、バケットシリンダにより上下に揺動可能である。

オペレータキャビン１５内には、オペレータシート１７が設けられている。オペレータキャビン１５内には、一対の走行操作レバー８，８および操作装置２１が配設されている。また、オペレータキャビン１５内における天井部には、オペレータシート１７に着座して作業する作業者が目視可能なディスプレー１５ａが設置されており、作業者がバッテリ１５０の状況（充電が必要か否か）をチェックしながら作業を行うことが可能である。

フロントローダ６は、基端側が走行台車７に左右方向の軸心廻りに回動自在に枢結された左右のブーム１６１，１６１と、左右のブーム１６１，１６１の先端側に左右方向の軸心廻りに回動自在に枢結されたバケット１６２とを有する。ブーム１６１は、走行台車７とブーム１６１との間に介装されたブームシリンダ１６３の伸縮動によって上下に揺動され、バケット１６２はブーム１６１とバケット１６２との間に介装された図示しないバケットシリンダの伸縮動によって上下に揺動される。

旋回台１１１の後端部の左右方向中途部（中央側）にはバッテリ格納部１１２が設けられ、このバッテリ格納部１１２に前後に並べられた一対のバッテリ１５０，１５０が（バッテリボックスが）左右方向に延びて配置される。バッテリ１５０は、上記第１の実施例と同様、高容量の充電式のリチウムイオンバッテリもしくは有機ラジカル電池であり、スライド機構１６０により、旋回台１１１に対して前後方向（矢印Ａ方向）に引き出しおよび挿入可能である。バッテリ１５０は、上記第１の実施例で説明したように、複数の円筒状のバッテリが縦置きに配置されている。また、バッテリ１５０は、旋回台１１１の後端部であって左右方向の中央に位置しており、旋回台１１１の前部に取り付けられた作業装置との重量バランスを取ることができるようになっている。このように、バッテリ１５０それ自体がカウンタウエイトとしての役割を有している。

旋回台１１１の後端部であってバッテリ１５０の上方には、パワーショベル装置２０の作動全般を制御するコントローラ９０が設けられている。このコントローラ９０は、操作装置２１の操作に基づく操作信号を受けて油圧制御バルブ８０に制御信号を出力する。油圧制御バルブ８０は、コントローラ９０からの制御信号に基づいてブームシリンダ３１等への作動油の給排制御を行ってブーム２５の起伏動等を行わせることが可能である。旋回台１１１の後端部の最上部には開閉可能な扉９１が設けられており、この扉９１を開けることで旋回台１１１内部に設置されているコントローラ９０のメンテナンスを行ったり、各種設定を変更したりすることができる。また、コントローラ９０の近傍には、コントローラ９０から出力される制御信号を受けて電気モータ１３の回転数を可変したり電気モータ１３が適性なトルクを出力するように制御する可変速制御装置１１５が設けられている。バッテリ１５０上方にはコントローラ９０と電気的に接続されているバッテリ充放電コントローラ１５１が設置され、コントローラ９０からの制御信号を受けてバッテリ５０の充放電を制御することが可能である。

また、バッテリ１５０の下方には、バッテリ１５０から電力が供給されることで駆動する電気モータ１１３が左右方向に横置きに配置され（モータ軸の長手方向が旋回台１１１の左右方向に一致するように配置され）、バッテリ１５０の下方であって電気モータ１１３の左側には、この電気モータ１１３によって駆動され、ブームシリンダ３１等油圧機器を作動させるための作動油を供給する油圧ポンプ１１４が取り付けられている。

一方、バッテリ１５０の下方であって旋回台１１１内部の右側部には（電気モータ１１３の右側には）、ブームシリンダ３１等を作動させるための作動油を冷却させる放熱部を有し作動油が循環可能なオイルクーラ１７１が配置されている。オイルクーラ１７１は、旋回台１１１の前後方向に延びて設置されており、放熱部が旋回台１１１の左右方向に向けられている。このオイルクーラ１７１の背面側（オイルクーラ１７１と電気モータ１１３との間）には、バッテリ１５０から電力が供給されることで駆動する図示しない冷却ファン駆動用電気モータにより作動する冷却ファン１７２が設けられ、この冷却ファン１７２がオイルクーラ１７１の放熱部に向けて冷風を送風することで、オイルクーラ１７１の放熱部で行われる作動油の熱交換が助けられる。

上記のように、本実施例では、旋回台１１１内部の後端部において、その最上部にコントローラ９０が、その下方にバッテリ１５０が、さらにその下方に、旋回台１１１の左側部から右側部に向かって油圧ポンプ１１４、電気モータ１１３およびオイルクーラ１７１の順に平面配置されている。なお、バッテリ１５０は、必ずしも旋回台１１１内部であって旋回台１１１の後端部に設置されるものに限らず、電気モータ１１３や油圧ポンプ１１４等、他の機器と干渉しなければ、バッテリ１５０を旋回台１１１内部であって旋回台１１１の前端部の左右両側部等に設置してもよい。

以上、本発明の２種類の実施形態について説明したが、本発明の範囲は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上記の実施例では、バッテリ５０は略円筒状のものを縦置きに配置して構成されていたが、これに限らず以下のようなものであってもよい。図９に略円筒状のバッテリ５０に代わるバッテリ５０´を示す。バッテリ５０´は、内部に電解液が封入された袋状のセルからなり、この袋状のバッテリ５０´が引出部４５に上下に多数積み重ねられて収容されている。引出部４５は、旋回台１１の後端部の形状に合わせて前後の面が曲面からなるもので構成されているが、バッテリ５０´は可撓性を有しているため、引出部４５の前後の面がどのような曲率であってもこれに合わせて各々のバッテリ５０´を曲げることで、多数のバッテリ５０´を引出部４５内に密に収容することが可能である。なお、このような袋状のバッテリ５０´を、図１０に示すように引出部４５の前後に並べられて収容してもよく、あるいは、図１１に示すように、バッテリ５０´を引出部４５の左右に並べて引出部４５の中に収容するようにしてもよい。

なお、本発明においては、旋回台１１内部の機器の配置構成は、上記のようなものに限られず、例えば、バッテリ５０を旋回台１１内部の後端部であって下部に下部カバー４３で覆うようにして配置し、バッテリ５０の前方に電気モータ１３および油圧ポンプ１４を縦置き配置し、さらにその前方に、作動油タンク７３、油圧制御バルブ８０、オイルクーラ７１等を配置してもよく、バッテリ５０を旋回台１１内部であって後端部に配置すれば、その他の機器の並び順を適宜変更して配置する構成にすることも可能である。

また、上記実施例の作業車として、バックホー１を例に説明したが、本発明に係る作業車はこれに限られず、高所作業車、移動式クレーン、フォークリフト、ローダ等であってもよい。例えば、高所作業車にあっては、車体フレーム上に旋回台が設けられこの旋回台にブーム等の作業装置が取り付けられているが、車体フレーム内部に設けられた駆動力発生部を構成する機器の配置を上記の実施例のようにしてもよい。また、例えばフォークリフトにあっては、車体フレームの前部にフォーク等からなる作業装置が取り付けられているが、車体フレーム内部に設けられた駆動力発生部を構成する機器の配置を上記の実施例のようにしてもよい。

本発明に係る作業車の斜視図を示す。 上記作業車に設けられた油圧機器等の構成を示すブロック図である。 上記作業車に設けられた旋回台の平面図である。 上記作業車に設けられた旋回台の側面図である。 上記作業車に設けられバッテリを格納するバッテリ格納部周辺を示す斜視図である。 上記作業車とは機器の配置構成が異なる作業車の左側面図である。 図６に示す作業車の背面図である。 図６に示す作業車の一部を示す右側面図である。 図５に示すバッテリとは別の形態のバッテリを引出部に上下に重ねるようにして収容した状態のバッテリ格納部周辺を示す斜視図である。 図５に示すバッテリとは別の形態のバッテリを引出部に前後に並べて収容した状態のバッテリ格納部周辺を示す斜視図である。 図５に示すバッテリとは別の形態のバッテリを引出部に左右に並べて収容した状態のバッテリ格納部周辺を示す斜視図である。

符号の説明

１，１´ バックホー（作業車）
５ 走行装置（走行体）
８ 走行操作レバー
１１ 旋回台
１２ バッテリ格納部
１３ 電気モータ（駆動力発生部）
１４ 油圧ポンプ（駆動力発生部）
２０ パワーショベル装置（作業装置）
２１ 操作装置
２５ ブーム（作業装置）
２７ アーム（作業装置）
２９ バケット（作業装置）
３１ ブームシリンダ
３３ アームシリンダ
３５ バケットシリンダ
３７ 旋回モータ
４１ メインカバー
４１ａ 曲面部
４４ バッテリ格納開口
４５ 引出部
４７ ロックレバー
５０，５０´ バッテリ（高容量二次電池）
６０ スライド機構
６１ レール
６２ａ，６２ｂ，６５ ローラ
６３ 前ストッパ
６４ 後ストッパ
７１ オイルクーラ
７２ 冷却ファン
７３ 作動油タンク
８０ 油圧制御バルブ
９０ コントローラ
１１１ 旋回台
１１２ バッテリ格納部
１１３ 電気モータ
１１４ 油圧ポンプ
１１５ モータ可変速制御装置
１５０ バッテリ（高容量二次電池）
１５１ バッテリ充放電コントローラ
１６０ スライド機構
１７１ オイルクーラ
１７２ 冷却ファン

Claims (6)

1. 走行体上に取り付けられた車体フレームと、前記車体フレームもしくは前記車体フレームに旋回動自在に設けられた旋回台に取り付けられた作業装置と、前記車体フレームもしくは前記旋回台の内部に設けられ前記作業装置を作動させるための駆動力を発生させる駆動力発生部と、前記駆動力発生部の一部を構成する電気モータに電力を供給する高容量二次電池からなるバッテリを格納するバッテリ格納部とを有し、
   前記駆動力発生部が、前記作業装置を作動させるための作動油の油圧を供給する油圧ポンプと、前記油圧ポンプを駆動させる前記電気モータと、前記作業装置に供給される作動油を貯留する作動油タンクと、前記作業装置に供給される作動油を冷却するオイルクーラと、前記オイルクーラを冷却する冷却ファンとを有して構成され、
   前記駆動力発生部は、前記バッテリ格納部の下方に配置され、
   前記油圧ポンプ、前記電気モータ、および前記オイルクーラが、前記車体フレーム内部もしくは前記旋回台内部であって前記バッテリ格納部よりも下方に位置する下部カバーに覆われるように前記下部カバーの下部に配置されていることを特徴とする作業車。
2. 前記旋回台の上部にオペレータシートを備え、前記オペレータシートを設置した床板が備えられ、前記床板の下方に、前記作動油タンクが備えられ、前記床板の上方であって前記オペレータシートの後方に前記バッテリ格納部が位置していることを特徴とする請求項１に記載の作業車。
3. 前記車体フレームもしくは前記旋回台の後端部に外周に湾曲した曲面部が形成され、
   前記高容量二次電池からなるバッテリは、リチウムイオンバッテリもしくは有機ラジカル電池からなるバッテリであって、
   前記バッテリ格納部は、前記車体フレームもしくは前記旋回台の後端部の左右方向の中央部に設けられ、前記曲面部側に位置するとともに前後に前記曲面部とほぼ同じ形状を有する収容曲面を有し、前記前後の収容曲面に挟まれた空間内に前記バッテリを収容することを特徴とする請求項１または２に記載の作業車。
4. 前記バッテリが、いずれも四角形シート状の構造を有し、かつ可撓性を有する袋状のセルであって、それぞれ前記収容曲面の形状に沿って収容され、若しくは前記収容曲面の形状に沿って曲げて収容されていることを特徴とする請求項３に記載の作業車。
5. 前記バッテリが、いずれも四角形シート状の構造を有し、かつ可撓性を有する袋状のセルであって、前記収容曲面にほぼ垂直な方向に延びて立設し、かつ左右方向に並んで配置されて収容されていることを特徴とする請求項３に記載の作業車。
6. 前記バッテリが、いずれも四角形シート状の構造を有し、かつ可撓性を有する袋状のセルであって、上下に重ねて収容されていることを特徴とする請求項３に記載の作業車。

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