JP2017152249A - 電動走行駆動装置を備えた作業車 - Google Patents

Abstract

【課題】電池パックの形状を工夫して、配設箇所による制約を少なくするとともに、電池パックの冷却効率も向上させる。【解決手段】バッテリ９は、単一の電池パック内に、前後方向と左右方向の長さが異なる矩形箱状に形成された複数個の電池モジュール９１，９２が格納され、互いに隣り合う位置に存在する電池モジュール９１，９２同士は、一方の電池モジュール９１の短辺に対して、他方の電池モジュール９２の長辺が対向する姿勢で配設され、電池パックは、格納される電池モジュール９１，９２の集合体の外郭縁に沿う形状に形成されている。【選択図】図１１

Description

本発明は、走行駆動用の電動モータと、その電動モータへ電力供給を行うためのバッテリとを備え、バッテリは、単一の電池パック内に複数個の電池モジュールを格納した構造の電動走行駆動装置を備えた作業車に関する。

車両用のバッテリとしては、矩形箱状の電池パック内に、複数個の電池モジュールを整然と列状に固定した構造のものが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１０−２５０９８４号公報（段落番号「０００７」、「００２１」、図１乃至図１３）

上記のように、複数個の電池モジュールを整然と列状に固定した構造のものでは、バッテリ内空間一杯に電池モジュールを充填させた状態となり、電池パックは容量の割に表面積の少ない小型のものに構成し得る。したがって、車載した際の占有面積を少なくしたり、電池パック自体を輸送する際にコンパクトにまとめて運搬し易い点では有用なものである。
しかしながら、複数個の電池モジュールを直線的に並べた電池パックの全長は、内部に配設されている個々の電池モジュールの整数倍の長さとなる。このため、電池パック全体の体積としては、比較的小型のものであっても、各種の作業用機器等を搭載する作業車においては、その電池パックの長さによって、各種の作業機器との干渉を避けられる位置を選んで配設する必要があり、配設箇所に制約を受け易い傾向がある。
また、電池パックの全体形状が矩形箱状で、その表面積が比較的少ないものであるから、内部に電池モジュールの熱がこもり易い点でも改善の余地がある。

本発明は、電池パック全体を、配設箇所の条件に合わせた形状として、配設箇所による制約を少なくするとともに、電池パックの冷却効率も向上させようとするものである。

上記の課題を解決するための手段として、本発明における電動走行駆動装置を備えた作業車では、運転座席が設けられた運転部と、走行駆動用の電動モータと、その電動モータへ電力供給を行うためのバッテリと、が走行機体の車体フレームに備えられ、前記バッテリは、単一の電池パック内に複数個の電池モジュールが格納され、前記電池モジュールのそれぞれは、平面視における前後方向と左右方向の長さが異なる矩形箱状に形成され、互いに隣り合う位置に存在する前記電池モジュール同士は、一方の前記電池モジュールの短辺に対して、他方の前記電池モジュールの長辺が対向する姿勢で配設され、前記電池パックは、格納される前記電池モジュールの集合体の外郭縁に沿う形状に形成されている点に特徴がある。

本発明によれば、電池パック内に配設される複数個の電池モジュールのうち、互いに隣り合う位置に存在する電池モジュール同士は、一方の電池モジュールの短辺に対して、他方の電池モジュールの長辺が対向する姿勢で配設されている。このように電池パック内で短辺と長辺とが対向する姿勢で電池モジュールを配設することにより電池パックの長さは、電池モジュールの短辺と長辺との和に相当する長さになり、短辺同士を左右で対向させた場合よりも左右方向長さが短縮され、この点で配設箇所による制約を少しでも低減することができる。
それでいて、電池モジュールの短辺と長辺とが対向する姿勢で配設され、電池パックが格納される電池モジュールの集合体の外郭縁に沿う形状に形成されることにより、電池パックは単なる矩形箱状ではなく、Ｔ字もしくはＬ字に近い変形形状となる。これにより、機体走行にともなって電池パックに接触する風の流れに対する接触面積が増大されることになり、空冷での冷却効率を向上し易いという利点がある。

本発明においては、前記電池パック内には、長辺を左右方向に沿わせた横長姿勢の前記電池モジュールと、その横長姿勢の前記電池モジュールの短辺に、前後方向に沿う長辺を対向させた縦長姿勢の前記電池モジュールが格納され、この電池パックが、前記車体フレームを構成する左右一対のメインフレーム同士の間に配置されていると好適である。

本発明によれば、電池パック内で短辺と長辺とが対向する姿勢で電池モジュールを配設することにより電池パックの長さを、電池モジュールの短辺同士を左右で対向させた場合よりも短縮して、配設箇所による制約を少なくし、比較的間隔の狭い左右一対のメインフレーム同士の間にも配置し易くなる。

本発明においては、前記運転座席が前記走行機体の前後方向での中間位置に設けられ、この運転座席の下側空間に前記電池パックが配設されていると好適である。

本発明によれば、運転座席の下側空間を有効に利用して、電池パックを他装置との干渉を避けやすい位置で、できるだけ低位置に配置し易くなる。

本発明においては、前記電池パック内では、一方の前記電池モジュールと他方の前記電池モジュールとが、互いの配設高さが異なる段違い状に配設されていると好適である。

本発明によれば、互いの配設高さが異なる段違い状に配設された電池モジュール同士の上方側の高さの差によって生じた空間を、各種制御機器や配線などを配設するためのスペースとして有効利用し易く、また、下方側の高さの差を、他物の配設用空間、もしくは低い側の電池モジュールに対する冷却風路として利用し易い。

本発明においては、前記電池パックの下側で、前記電池モジュールのうちで、配設高さが高い側の前記電池モジュールが格納されている箇所の下方に、走行駆動用の前記電動モータが配設されていると好適である。

本発明によれば、配設高さが高い側の前記電池モジュールが格納されている箇所の下方空間を利用して、電動モータを配設することができ、原動部のコンパクト化を図り易く、また、比較的重量の大きい電動モータが高い側の前記電池モジュールの下方に位置することで、機体全体の重心位置を低くさせ易い点でも有効である。

多目的作業車の左側面図である。 多目的作業車の平面図である。 多目的作業車の背面図である。 多目的作業車の後半部における車体フレーム及び原動部を示す左側面図である。 多目的作業車の後半部における車体フレーム及び原動部を示す平面図である。 運転座席の前面側からみた運転座席、及び座席下空間の下部を示す正面図である。 運転座席の前面側からみた座席下空間を示す正面図である。 座席支持フレーム、及び座席下空間における分解斜視図である。 図４におけるIX-IX線断面図である。 原動部支持枠を示す分解斜視図である。 バッテリ装着箇所を示す水平方向での断面図である。 バッテリ装着箇所を示す上下方向での断面図である。 バッテリを示す分解斜視図である。 別実施形態における多目的作業車を示す側面図である。

以下、本発明の電動走行駆動装置を備えた作業車にかかる実施形態の一例を図面の記載に基づいて説明する。
尚、本実施形態での説明における前後方向及び左右方向は、特段の説明がない限り、次のように記載している。つまり、本発明を適用した多目的作業車などの走行機体の作業走行時における前進側の進行方向（図２における矢印Ｆ参照）が「前」、後進側への進行方向（図２における矢印Ｂ参照）が「後」、その前後方向での前向き姿勢を基準としての右側に相当する方向（図２における矢印Ｒ参照）が「右」、同様に左側に相当する方向（図２における矢印Ｌ参照）が「左」である。

〔全体構成〕
図１乃至図３に、電動走行駆動装置を備えた作業車の一例としての多目的作業車を示す。
この多目的作業車には、走行機体の骨組みを形成する車体フレーム１の前部に操向可能な左右一対の前輪４Ｆ，４Ｆが支持されている。車体フレーム１の後部には操向不能な左右一対の後輪４Ｒ，４Ｒが支持されている。これらの前輪４Ｆ，４Ｆ及び後輪４Ｒ，４Ｒには、後述する走行用出力装置から駆動力が伝達可能に構成されている。これによって、多目的作業車は、四輪走行式の四輪駆動車に構成されている。

走行機体の前後方向での中間部には、ステアリングホイール２１及び運転座席２２を備えた運転部２が設けられている。
運転部２の後方には、後端側を揺動支点ｘ１としてダンプ作動する荷台５が配備されており、運転部２と荷台５との間には、運転部２と荷台５との間を仕切る（運転部２の後壁を構成する）仕切部材１８が配設されている。
荷台５は、車体フレーム１のうち、後述する原動部支持枠３０との間に設けられた電動油圧シリンダ１１によって、ダンプ作動するように構成されている。又、多目的作業車は、その前部に左右のフロントフェンダ１２及びボンネット１３などを備えている。

走行機体の後部には、荷台５の下方側に位置する状態で原動部３が設けられている。
原動部３には、内燃機関であるガソリンエンジン６（以下、単にエンジンと略称する）と、電動モータ８との二系統の走行用出力装置が設けられている。
これらの二系統の走行用出力装置のうち、エンジン６の動力は、トランスミッション（図示せず）を内装するミッションケース７から左右横向きに延出された後車軸１４（動力伝達軸に相当する）を介して、後輪４Ｒに伝達される。電動モータ８の動力は、電動モータ８の前端部から前方へ延出された前輪駆動軸１５により前輪デフケース１６に入力され、左右の前車軸１７を介して前輪４Ｆに動力伝達される。
この電動モータ８及び電動モータ８に電力を供給するバッテリ９が、電動走行駆動装置に相当する

前記運転部２には、操縦者が搭座する運転座席２２、及び他の搭乗者が搭座する搭乗席２３、の周辺を囲んで搭乗空間ｓ１を形成するロプスフレーム２０が備えられている。これにより、運転座席２２及び搭乗席２３に搭座する乗員は、ロプスフレーム２０によって囲まれた搭乗空間ｓ１内に位置した状態となる。

ロプスフレーム２０によって囲まれた搭乗空間ｓ１の下部で、運転座席２２及び搭乗席２３の下側に相当する座席下空間ｓ２（下側空間に相当する）は、図４乃至図６に示されているように、エンジン６に燃料を供給するための燃料タンク３４、及び前記電動モータ８に電力を供給するためのバッテリ９の配設用空間として利用されている。
また、座席下空間ｓ２は、エンジン６を支持する原動部支持枠３０に取り付けられた電動モータ８が、この座席下空間ｓ２に入り込んだ状態で装備されるようにするためにも利用されている。原動部支持枠３０に取り付けられた電動モータ８の配設に関する具体構造については後述する。

〔車体フレーム〕
図１、図４、及び図８に示すように、車体フレーム１は、運転部２の床面を支持するように配設された前部機枠１Ａと、運転部２の床面よりも高い位置に配設された後部機枠１Ｂとを備えている。後部機枠１Ｂは前部機枠１Ａの後方側に位置し、前部機枠１Ａと後部機枠１Ｂとは互いに一体に構成されたものである。
具体的には、車体フレーム１は、前後方向に長い左右一対のメインフレーム１０を備えている。このメインフレーム１０は、前部フレーム１０Ａと、後部フレーム１０Ｃと、その中間に位置して前部フレーム１０Ａと後部フレーム１０Ｃとを繋ぐ立ち上がり脚部１０Ｂと、を備えて、前方側が低く後方側が高い階段状に形成されている。左右のメインフレーム１０同士は、前後方向での複数箇所で横桟部材１０Ｄにより連結されて一体化されている。

メインフレーム１０は前部機枠１Ａ及び後部機枠１Ｂの前後方向での全体にわたる範囲に設けられている。メインフレーム１０のうち、前部フレーム１０Ａが前部機枠１Ａの骨組みとなり、後部フレーム１０Ｃが後部機枠１Ｂの骨組みとなる。立ち上がり脚部１０Ｂは、前部機枠１Ａ及び後部機枠１Ｂの中間位置で、前部フレーム１０Ａと後部フレーム１０Ｃとを一体化するように連結している。

図１及び図２に示すように、前部機枠１Ａは、左右のフロントサスペンション（図示せず）を介して、左右の前輪４Ｆを支持している。後部機枠１Ｂの下方側には原動部支持枠３０が固定され、この原動部支持枠３０に対して、左右のリアサスペンション４Ａを介して左右の後輪４Ｒが支持されている。
原動部支持枠３０は、上記のように後輪４Ｒの支持を行うことに加え、後部機枠１Ｂの下方側に原動部３を形成する役割を果たすためのものであり、車体フレーム１の一部を構成している。つまり、原動部支持枠３０は、メインフレーム１０に対して、前部機枠１Ａの後端部と後部機枠１Ｂの後端部とにわたって連結可能に構成されていて、メインフレーム１０に連結された状態で車体フレーム１の一部を構成するものであるが、メインフレーム１０に対しては脱着可能に構成されている。

〔原動部支持枠〕
原動部支持枠３０は、エンジン６及びミッションケース７が搭載されるエンジン側枠部分４０と、電動モータ８が搭載されるモータ側枠部分５０とを備えて、次のように構成されている。

図４、図５、及び図１０に示すように、エンジン側枠部分４０は、その前端部が、前部機枠１Ａの後端部で、前部フレーム１０Ａの後端部に対して連結可能に構成されている。エンジン側枠部分４０の後端部は、後部機枠１Ｂの後端部で後部フレーム１０Ｃに対して連結可能に構成されている。
モータ側枠部分５０は、後端部がエンジン側枠部分４０の前端部に連結されているとともに、前端部が前部機枠１Ａの後端部とエンジン側枠部分４０の前端部との連結箇所よりも前方側箇所で、前部機枠１Ａに対して脱着可能に連結されている。
このように構成されたエンジン側枠部分４０とモータ側枠部分５０とは、互いに一体に連結された状態で、メインフレーム１０に対して脱着可能に構成されている。

エンジン側枠部分４０について説明する。
エンジン側枠部分４０は、図５及び図１０に示すように、左右一対の前後方向フレーム４１を備え、その前端側、後端側、及び中間位置が横架部材４２で一体に接続されている。左右の前後方向フレーム４１は、断面矩形の角パイプ材で構成されている。その角パイプ材は、前後方向の中間位置で屈曲されて、後側の左右方向間隔が前側の左右方向間隔よりも狭く形成され、後輪４Ｒとの干渉を避けられるようにしてある。前後方向フレーム４１の前端側における左右方向間隔は、メインフレーム１０の前部フレーム１０Ａの後端部と同程度の左右方向間隔に形成されている。
エンジン側枠部分４０の前端部には、この前端部を前部フレーム１０Ａの後端部に連結するための樋状ブラケット部４３が取り付けられている。エンジン側枠部分４０の後端部には、この後端部を後部フレーム１０Ｃの後端側に連結するための吊り下げ部材４５が取り付けられている。
吊り下げ部材４５は、上端側が左右の後部フレーム１０Ｃに連結可能であるように左右方向で幅広に構成され、下端側がエンジン側枠部分４０の前後方向フレーム４１に連結されることにより左右方向で幅狭に構成されて、前後方向視では下窄まりの形状に形成されている。

前部フレーム１０Ａの後端部に対するエンジン側枠部分４０の前端部の連結は、エンジン側枠部分４０の前端部に備えた連結用の樋状ブラケット部４３を介して行われる。
この樋状ブラケット部４３は、上方側が開放された樋状に形成されていて、エンジン側枠部分４０の前端部を下方側から抱き込む状態でエンジン側枠部分４０に溶接固定されている。そして、エンジン側枠部分４０の上縁よりも上方へ突出した樋状ブラケット部４３の横板部分４３ａにボルト挿通孔４３ｂが形成されている。
この樋状ブラケット部４３を、横板部分４３ａが前部フレーム１０Ａの後端部を左右両側から抱き込む状態に、前部フレーム１０Ａの下側から装着する。この状態で前部フレーム１０Ａの後端部に形成されたボルト挿通孔（図示せず）を、横板部分４３ａに形成されたボルト挿通孔４３ｂと合致させた状態で左右方向から連結ボルト４４（図１及び図４参照）を挿通して締め込み、横板部分４３ａで前部フレーム１０Ａの後端部を左右両側から挟み込むことによって連結固定する。

後部機枠１Ｂの後端部に対するエンジン側枠部分４０の後端部の連結は、次のようにして行われる。
図４、図５、及び図１０に示すように、エンジン側枠部分４０の後端部には、後部機枠１Ｂの後端部における後部フレーム１０Ｃに対して、上端側を連結可能な吊り下げ部材４５の下端部が溶接固定されている。
吊り下げ部材４５の上端部には、連結用当て板４６が溶接固定されている。この連結用当て板４６は、ボルト挿通孔４６ｂを備えた上向きの当接面４６ａを備えている。後部フレーム１０Ｃの横側面のうち、機体内方側に向く横側面部分に、下向きの下面を備えた取付用ブラケット４７が溶接固定されている。この取付用ブラケット４７にも、ボルト挿通孔（図示せず）が形成されている。
連結用当て板４６に備えたボルト挿通孔４６ｂと、取付用ブラケット４７に備えたボルト挿通孔（図示せず）とを合致させ、上下方向から連結ボルト４８を挿通して締め込むことにより、後部フレーム１０Ｃに対して、吊り下げ部材４５の上端部が、脱着可能に連結固定される。

モータ側枠部分５０について説明する。
図５、図８、及び図１０に示すように、モータ側枠部分５０は、下向き開放の断面チャンネル状部材で構成された左右一対の前後方向フレーム５１を備えている。この前後方向フレーム５１と、その前端側、及び後端側を接続する前後一対の横架部材５２とを備えて、平面視で矩形枠状に形成されている。
モータ側枠部分５０における前後方向フレーム５１同士の左右方向幅は、メインフレーム１０の前部フレーム１０Ａ同士の左右方向間隔よりも狭く形成されていて、左右の前部フレーム１０Ａ同士の間に位置する状態で配置されている。

モータ側枠部分５０の後端側の横架部材５２には、エンジン側枠部分４０の前端側の横架部材４２に備えた左右一対の取付座部４２ａに対して重合する左右一対の連結ブラケット５２ａが設けられている。この連結ブラケット５２ａと前記取付座部４２ａとに連結ボルト５３を挿入して締結することにより、エンジン側枠部分４０に対してモータ側枠部分５０の後端側を一体的に連結可能に構成してある。
モータ側枠部分５０の前端側は、メインフレーム１０における前部フレーム１０Ａ同士の間に横架された横桟部材１０Ｄに取り付けられている連結部材５４に対して、脱着可能に構成されている。
すなわち、モータ側枠部分５０の前後方向フレーム５１における前端部の上面側に、連結孔５１ａが形成されているとともに、その連結孔５１ａが形成された部位における前後方向フレーム５１の裏面側に止めナット（図示せず）を固定してある。したがって、この前後方向フレーム５１の連結孔５１ａを、連結部材５４に形成されている連結孔（図示せず）と合致する状態に位置させて、連結ボルト５５を締め込んで連結固定、あるいは連結ボルト５５を緩めて連結解除することができる。

上記の連結部材５４と前後方向フレーム５１の前端部との連結箇所は、前部フレーム１０Ａの後端部とエンジン側枠部分４０の前端部との連結箇所よりも、車体フレーム１の前後方向での前方側箇所に設定されている。
そして、モータ側枠部分５０は、前部フレーム１０Ａの上縁１０Ａｂよりも上方側にではなく、図９に示すように、前後方向フレーム５１の上縁５１ｂが前部フレーム１０Ａの上縁１０Ａｂよりも少し低く位置し、前後方向フレーム５１の下縁５１ｃと前部フレーム１０Ａの下縁１０Ａｃがほぼ同高さとなる状態に配置されている。このように、前後方向フレーム５１が前部フレーム１０Ａの上下幅内に位置するように低く配設されることによって、電動モータ８を車体フレーム１上の低い位置に配設し易くなる。

モータ側枠部分５０の前後方向フレーム５１の上面側に、電動モータ８を連結固定するための複数本の固定台５６（モータ支持部に相当する）が立設され、電動モータ８の周部に備えられた取付部に連結ボルト５７を挿通して、前後の固定台５６に電動モータ８を固定するようにしてある。
モータ側枠部分５０に取り付けられた状態で、電動モータ８の下縁は、メインフレーム１０の前部フレーム１０Ａにおける上縁１０Ａｂよりも下方に位置し、かつ、前部フレーム１０Ａの下縁よりも上方に位置している（図６参照）。

〔座席支持フレーム〕
次に、座席支持フレーム２４について説明する。
図４及び図７に示すように、座席支持フレーム２４は、ロプスフレーム２０によって囲まれた搭乗空間ｓ１の下方で、運転座席２２及び搭乗席２３を支持するためのものであるとともに、運転座席２２及び搭乗席２３の下側に座席下空間ｓ２を形成するためのものでもある。
座席下空間ｓ２は、図６に示されるようにエンジン６に燃料を供給するための燃料タンク３４、電動モータ８に電力を供給するためのバッテリ９、及び制御用の各種電気機器３７の配設用空間として用いられているとともに、電動モータ８自体を収容するためのスペースを確保する箇所としても利用されている。

図８に示されるように、座席支持フレーム２４は、メインフレーム１０の左右の立ち上がり脚部１０Ｂの上部から前方へ向けて延出された左右一対の前向きフレーム２５と、左右の前部フレーム１０Ａの上面側から立設された左右一対の起立フレーム２６と、前向きフレーム２５と起立フレーム２６との交点部分同士を結ぶ状態で左右方向に配設された横向きフレーム２７とを備えている。
この座席支持フレーム２４の上側に座席取付台（図示せず）を搭載して、座席取付台に運転座席２２や搭乗席２３が固定されている。

座席支持フレーム２４の下側に形成される座席下空間ｓ２内においては、図６に示されるように、右側の前部フレーム１０Ａの右側方（図６中では左側に示されている）にタンク支持台３４Ａが延出されて、そのタンク支持台３４Ａの上側に燃料タンク３４が配設されている。
左側の前部フレーム１０Ａの左側方（図６中では右側に示されている）には、前部フレーム１０Ａの横外側に位置するように、制御用の各種電気機器３７が、座席支持フレーム２４の横向きフレーム２７等に連結された適宜取付部材を介して配備されている。

座席下空間ｓ２内における左右の前部フレーム１０Ａ同士の間には、電動モータ８に電力を供給するためのバッテリ９が備えられている。
このバッテリ９、及び、その取付構造については後述する。

座席支持フレーム２４のうち、左右方向に延設されている横向きフレーム２７は、左右の前部フレーム１０Ａ同士の間で、かつ左右の前向きフレーム２５と起立フレーム２６との交点部分よりも少し機体内方側に外れた二箇所で分割可能に構成されている。
これは、座席下空間ｓ２に配設されたバッテリ９のうち、その一部が横向きフレーム２７の下側に潜り込む状態で配設される構造を採用した場合にも、バッテリ９が存在する位置に対向した箇所の横向きフレーム２７の一部を脱着できるようにして、バッテリ９の吊り上げ、吊り降ろしを支障なく行い易くするためである。

具体的には、図７，８に示すように、角パイプ状の横向きフレーム２７が、脱着可能な脱着フレーム部分２８（一部のフレーム部分に相当する）と、脱着不能な固定フレーム部分２９（他のフレーム部分に相当する）との組み合わせで構成されている。
固定フレーム部分２９は、前向きフレーム２５と起立フレーム２６との交点部分に機体内方側の端部近くが連結されるとともに、前部フレーム１０Ａよりも機体横外方側に設けた、外側脚フレーム３８及び手摺りフレーム３９に機体外方側の端部近くが連結されることによって、車体フレーム１に固定されている。
脱着フレーム部分２８は、その両端部が左右の固定フレーム部分２９に連結可能に構成されているだけで、他の部位には連結されていない。

脱着フレーム部分２８と固定フレーム部分２９との連結は、次のようにして行われる。
脱着フレーム部分２８と固定フレーム部分２９とのそれぞれは、角パイプ状のフレーム筒２８ａ，２９ａの端部に、角柱状の接続金具２８ｂ，２９ｂを嵌入させて一体に固定することにより構成されている。
接続金具２８ｂ，２９ｂのうち、固定フレーム部分２９側の接続金具２９ｂは、脱着フレーム部分２８に対向する端部側の上半部が切り欠かれた形状である。脱着フレーム部分２８側の接続金具２８ｂは、固定フレーム部分２９に対向する端部側の下半部が切り欠かれた形状である。
そして、上半部が切り欠かれた形状の固定フレーム部分２９側の接続金具２９ｂの上側に、下半部が切り欠かれた形状の脱着フレーム部分２８側の接続金具２８ｂを重ね合わせ、それぞれの接続金具２８ｂ，２９ｂを上下に貫通する上下方向の連結ボルト２７ａにより、両接続金具２８ｂ，２９ｂを連結して、脱着フレーム部分２８を固定フレーム部分２９に連結している。

〔原動部〕
二系統の走行用出力装置が配設された原動部３について説明する。
上記の座席支持フレーム２４の下側に存在する部位、及び前記原動部支持枠３０の上側に存在する部位が原動部３に相当する。
二系統の走行用出力装置のうち、一系統の走行用出力装置は、内燃機関により構成されたエンジン６であり、他の一系統の走行用出力装置は走行駆動用の電動モータ８である。

この多目的作業車では、エンジン６の動力で後輪４Ｒを駆動し、電動モータ８の駆動力で前輪４Ｆを駆動するように構成されている。
エンジン６による後輪４Ｒの駆動と、電動モータ８による前輪４Ｆの駆動とが同時に行われている状態が四輪駆動状態であり、エンジン６による後輪４Ｒの駆動のみによる駆動状態が後二輪駆動状態であり、電動モータ８による前輪４Ｆの駆動のみよる走行駆動状態が、前二輪駆動状態である。
この四輪駆動状態と、後二輪駆動状態と、前二輪駆動状態と、の各駆動状態は、具体的な説明は省くが運転部２における図示しない操作具の切り換え操作によって、適宜に切り換えられるように構成されている。

図２乃至図４に示されているように、原動部３のうち、原動部支持枠３０の上側に存在する部位では、車体の左右方向に沿う出力軸（図示せず）を備えた横置き姿勢のエンジン６が、前記出力軸よりもシリンダヘッド６Ａ側が車体後方側に位置する後傾斜姿勢で設けられている。このようにエンジン６を後傾斜姿勢で備えることにより、出力軸を水平姿勢に維持しながらエンジン６の全体高さを低くすることができ、原動部３の全体高さを低くすることができる。
エンジン６の後方側に、トランスミッションを内装したミッションケース７が配設されている。エンジン６とミッションケース７との左横側方にベルト式無段変速装置３１が配設され、そのベルト式無段変速装置３１の上側に沿って後方側へ延出された排気管３２の途中に、マフラなどの排気処理装置３３が配設されている。

原動部３のうち、座席支持フレーム２４の下側に存在する部位では、図６に示すように、エンジン６に対して燃料を供給するための燃料タンク３４が、前述したように座席下空間ｓ２の右側端部に設けられ、エンジン６や電動モータ８に対して制御信号を伝える制御用の各種電気機器３７が座席下空間ｓ２の左側端部に設けられている。
また、座席下空間ｓ２の左側端部には、座席支持フレーム２４の下側に、前側の一部分のみが存在し、後方側の部分は、座席支持フレーム２４の下側よりも後方側へ突出する状態で、制御用の各種電気機器３７等に対して制御信号を出力する、あるいはエンジン６の動作制御用の電力を供給するための、制御用バッテリ３６が配設されている（図１参照）。

座席支持フレーム２４の下側に存在する部位のうち、左右方向での中央側に相当する左右のメインフレーム１０同士の間には、前輪４Ｆを駆動するための電動モータ８、及び電動モータ８に電力を供給するためのバッテリ９が配設されている。
バッテリ９は、リチウムイオンバッテリであり、外部から電力を取り込むプラグインタイプに構成されたものである。
このバッテリ９が、座席下空間ｓ２内で、右取付台３５Ｒ及び左取付台３５Ｌによって少し持ち上げられて、その下側に電動モータ８が潜り込む状態で配設される。バッテリ９はエンジン６の前側に位置しており、右取付台３５Ｒ及び左取付台３５Ｌによって少し持ち上げられるが、エンジン６と同程度の高さ範囲内に位置する状態で設けられている。

電動モータ８の出力軸（図示せず）は機体前方側へ向けて突出している。その出力軸に前輪駆動軸１５が連結され、前輪デフケース１６、及び前車軸１７を介して、電動モータ８の動力が前輪４Ｆに伝達される。

〔バッテリ装置〕
座席支持フレーム２４の下側に配設されるバッテリ９は次のように構成されている。
図１１乃至図１３に示すように、バッテリ９は、多数個のセル９３の集合体で構成された二つの電池モジュール９１，９２を、一つのバッテリケース９０内に配置してあるとともに、電流センサや温度センサなどの電装部品９４も前記バッテリケース９０に内装した電池パックによって構成されている。
個々の電池モジュール９１，９２は、平面視における前後方向と左右方向の長さが異なる矩形箱状の外観を有し、バッテリケース９０は、両方の電池モジュール９１，９２を一つの連続した空間内に納めている。

このとき、電池モジュール９１，９２のそれぞれは、前述したように、矩形箱状に形成されていることに加えて、バッテリケース９０内における配設方向が、長手方向を交差する方向に沿わせた直交状態で配設されている。
つまり、互いに隣り合う位置に存在する電池モジュール９１，９２同士は、一方の電池モジュール９１の短辺に対して、他方の電池モジュール９２の長辺が対向する姿勢で、平面視T字状に配設されている。
具体的には、右側（図１１の図中では下側）に位置する第一電池モジュール９１が走行機体の左右方向に長辺部分を沿わせた左右向き姿勢に配設されている。左側（図１１の図中では上側）に位置する第二電池モジュール９２は走行機体の前後方向に長辺部分を沿わせた前後向き姿勢に配設されている。

また、互いに隣り合う位置に存在する電池モジュール９１，９２同士は、上下方向においても、両者が面一な状態に配設されるのではなく、一方の電池モジュール９２に対して、他方の電池モジュール９１が高く位置した段違い状に配設されている。
この実施形態では、右側（図１２の図中では左側）に位置する第一電池モジュール９１が、左側（図１２の図中では右側）に位置する第二電池モジュール９２よりも高く位置するように設けられている。

上記の第一電池モジュール９１と第二電池モジュール９２のうち、主に、高い方の第一電池モジュール９１側に電装部品９４の大部分が設置され、低い方の第二電池モジュール９２の上側を経て左横側方に位置する制御用の各種電気機器３７に向けた導電用ハーネス９５が延出されている。第一電池モジュール９１と第二電池モジュール９２とは直列に接続されており、図示しない共通の入出力ポートに前記導電用ハーネス９５が接続されている。

バッテリケース９０は、第一電池モジュール９１と第二電池モジュール９２とを受け入れ可能な上方開放の下部ケース９０Ｂと、その下部ケース９０Ｂの上方の開口と同形状であるように下方が開放された上部ケース９０Ａとを備えている。上部ケース９０Ａによって、第一電池モジュール９１と第二電池モジュール９２との上面側に設置された電装部品９４を覆うように構成されている。
このバッテリケース９０は、第一電池モジュール９１と第二電池モジュール９２、及びその上側に設置された電装部品９４の集合体の外郭縁に沿う形状に形成されている。つまり、バッテリケース９０は、平面視でほぼＴ字状で、前後方向視で高低差のある段違い状に形成されている。
バッテリケース９０のうち、右側（図１２の図中では下側）に位置する第一電池モジュール９１の下側における下面９０ａは、左側（図１２の図中では上側）に位置する第二電池モジュール９２の下側における下面９０ｂよりも高く位置している。

バッテリ９の車体フレーム１への固定は、次のようにして行われる。
図７乃至図９に示されているように、バッテリケース９０の右側における高い下面９０ａは、右側の前部フレーム１０Ａから立設された背の高い右取付台３５Ｒに固定され、左側における低い下面９０ｂは、左側の前部フレーム１０Ａから立設された背の低い左取付台３５Ｌに固定されている。
この高さの異なる下面９０ａ，９０ｂのうち、右側寄りの高い下面９０ａの左右方向長さが、左側寄りの低い下面９０ｂの左右方向長さよりも長く形成されていて、その右側寄りの高い下面９０ａの下側の空間に、原動部支持枠３０のモータ側枠部分５０に搭載された電動モータ８が潜り込む状態で、つまり前後方向及び左右方向で重複する状態で配設されている。

このように、バッテリ９と電動モータ８とが、前後方向でも左右方向でも重複し、しかも、電動モータ８の上部がバッテリ９の右側寄りの高い下面９０ａに潜り込む状態で配設されたことで、バッテリ９も、電動モータ８も、そのバッテリ９と電動モータ８の集合体も、走行機体の前後方向及び左右方向での中央位置付近に集約された状態で搭載される。
すなわち、バッテリ９と電動モータ８は、左右方向では左右の前部フレーム１０Ａ同士の間に位置し、前後方向では、前車軸１７と後車軸１４との間に位置している。さらに前後方向では、より中央位置に近い箇所である座席下空間ｓ２に、前記バッテリ９と電動モータ８とが存在している。

また、上下方向においても、バッテリ９と電動モータ８とは車体フレーム１上の低い位置に設けられている。
つまり、バッテリ９は、車体フレーム１のうちで低い位置にある前部フレーム１０Ａに、右取付台３５Ｒ及び左取付台３５Ｌを介して取り付けられている。そして、モータ側枠部分５０は、前部フレーム１０Ａの上縁１０Ａｂよりも低い位置に上縁５１ｂを有した前後方向フレーム５１を備え、この前後方向フレーム５１に電動モータ８が搭載されている。このようにモータ側枠部分５０を走行機体上で、できるだけ低く配置することで、電動モータ８の走行機体上における配設高さをできるだけ低くしている。
このことに加えて、下面側に段差を有したバッテリ９の、高い下面９０ａの下側に潜り込ませた状態で電動モータ８を配設して、バッテリ９と電動モータ８とが上下方向でも重複する状態としてある。これにより、バッテリ９と電動モータ８との集合体についても、その重心Ｇ２の高さ位置を、走行機体上のできるだけ低い位置に設定することができる。

その結果、図７に示すように、頑丈なロプスフレーム２０を備えていて比較的走行機体全体の重心Ｇ１の位置が高くなりがちな多目的作業車において、その走行機体全体の重心Ｇ１の高さ位置よりも、バッテリ９と電動モータ８との集合体の重心Ｇ２の高さ位置が低くなっている。つまり、上述したバッテリ９と電動モータ８との配置構成が、走行機体全体の重心Ｇ１の高さを、より低くするための手段として役立っている。
尚、ここでいう走行機体全体の重心Ｇ１とは、車体フレーム１上にバッテリ９と電動モータ８とを搭載した状態での走行機体全体の重心Ｇ１の位置をいう。

〔別実施形態の１〕
上記の実施形態では、バッテリケース９０に内装される電池モジュール９１，９２として、二つの電池モジュール９１，９２を用いた構造のものを示したが、この構造に限らず、三つ以上の電池モジュール９１，９２を用いたものであってもよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。

〔別実施形態の２〕
上記の実施形態では、バッテリ９としてプラグインタイプのものを用いた例を示したが、この構造に限られるものではない。
例えば、エンジン６で駆動される発電機、あるいは回生装置を用いて、バッテリ９の充電を行うようにしたものであってもよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。

〔別実施形態の３〕
上記の実施形態では、バッテリ９を前部フレーム１０Ａに固定し、電動モータ８は、モータ側枠部分５０に支持させた構造のものを例示したが、この構造に限られるものではない。例えば、モータ側枠部分５０を用いずに、電動モータ８をバッテリ９とともに前部フレーム１０Ａに固定して座席下空間ｓ２に配備してもよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。

〔別実施形態の４〕
上記の実施形態では、電動モータ８をバッテリ９の下側に潜り込ませた構造のものを例示したが、この構造に限られるものではない。例えば、電動モータ８とバッテリ９とを左右に併設するようにしてもよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。

〔別実施形態の５〕
上記の実施形態では、運転部２に、運転座席２２及び搭乗席２３を横並び状態に配設した、横一列の座席を備えた構造のものを例示したが、この構造に限られるものではない。
例えば、図１４に示すように、運転部２において、前列側に運転座席２２と搭乗席２３とを配置し、後列側に横長の搭乗席２３を配置して、前後二列の座席を設けた構造のものであってもよい。この場合、バッテリ９は、走行機体の前後方向での中央に近い位置である前列側の座席下空間ｓ２に配設するのが望ましい。
また、座席を、前後三列以上に設けたものであってもよく、この場合には、走行機体の前後方向での中央に近い位置の座席下空間ｓ２に配設するのが望ましい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。

本発明は、バッテリ及び電動モータを用いて駆動される電動式の作業車や、エンジンと電動モータとの二系統の走行用出力装置を備えたハイブリッド式の作業車に適用することができる。作業車の種類としても、運搬車、トラクタ、乗用草刈機、乗用田植機、などの各種の電動走行駆動装置を備えた作業車に適用することができる。

１ 車体フレーム
２ 運転部
３ 原動部
６ エンジン
８ 電動モータ
９ バッテリ
１０ メインフレーム
２２ 運転座席
９１，９２ 電池モジュール
ｓ２ 下側空間

Claims (5)

1. 運転座席が設けられた運転部と、走行駆動用の電動モータと、その電動モータへ電力供給を行うためのバッテリと、が走行機体の車体フレームに備えられ、
   前記バッテリは、単一の電池パック内に複数個の電池モジュールが格納され、
   前記電池モジュールのそれぞれは、平面視における前後方向と左右方向の長さが異なる矩形箱状に形成され、
   互いに隣り合う位置に存在する前記電池モジュール同士は、一方の前記電池モジュールの短辺に対して、他方の前記電池モジュールの長辺が対向する姿勢で配設され、
   前記電池パックは、格納される前記電池モジュールの集合体の外郭縁に沿う形状に形成されている電動走行駆動装置を備えた作業車。
2. 前記電池パック内には、長辺を左右方向に沿わせた横長姿勢の前記電池モジュールと、その横長姿勢の前記電池モジュールの短辺に、前後方向に沿う長辺を対向させた縦長姿勢の前記電池モジュールが格納され、
   この電池パックが、前記車体フレームを構成する左右一対のメインフレーム同士の間に配置されている請求項１記載の電動走行駆動装置を備えた作業車。
3. 前記運転座席が前記走行機体の前後方向での中間位置に設けられ、この運転座席の下側空間に前記電池パックが配設されている請求項１又は２記載の電動走行駆動装置を備えた作業車。
4. 前記電池パック内では、一方の前記電池モジュールと他方の前記電池モジュールとが、互いの配設高さが異なる段違い状に配設されている請求項１〜請求項３のいずれか一項記載の電動走行駆動装置を備えた作業車。
5. 前記電池パックの下側で、前記電池モジュールのうちで、配設高さが高い側の前記電池モジュールが格納されている箇所の下方に、走行駆動用の前記電動モータが配設されている請求項４記載の電動走行駆動装置を備えた作業車。

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