JP2022096242A - 作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】作業機の保護機構の内部をエネルギ効率良く且つ十分に暖めること。【解決手段】作業機は、機体と、機体に設けられた運転席を保護する保護機構と、保護機構の内部の暖房を行う暖房装置と、冷却対象物と周囲の空気との間で熱交換を行う熱交換部を有し且つ冷却対象物を冷却する冷却装置と、熱交換部により暖められた空気を暖房装置に案内し、当該暖房装置でさらに暖められた空気を保護機構の内部に案内する第１流路と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、例えばバックホー等の作業機に関する。

特許文献１には、電動モータを制御する制御盤の内部で暖められた空気を保護機構の内部に導くことにより、ヒータ等の暖房装置を別途設けることなく暖房運転を行う電動式建設機械が開示されている。

特開２０１３－２１６０号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、制御盤の内部で温められた空気だけで保護機構内の暖房を十分に行えない場合がある。
本発明は、このような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、作業機の保護機構の内部をエネルギ効率良く且つ十分に暖めることを目的とする。

本発明の一態様に係る作業機は、機体と、機体に設けられた運転席を保護する保護機構と、保護機構の内部の暖房を行う暖房装置と、冷却対象物と周囲の空気との間で熱交換を行う熱交換部を有し且つ冷却対象物を冷却する冷却装置と、熱交換部により暖められた空気を暖房装置に案内し、当該暖房装置でさらに暖められた空気を保護機構の内部に案内する第１流路と、を備える。

上記構成によれば、作業機の保護機構の内部をエネルギ効率良く且つ十分に暖めることができる。

作業機の電気ブロック図である。 作業機の油圧回路を示した図である。 作業機の冷却経路と暖房経路を示した模式図である。 作業機の機体内の配置例を示した図である。 作業機の全体側面図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
先ず、作業機１の全体構成について説明する。
図５は、作業機１の全体側面図である。
作業機１は電動バックホーである。作業機１は、機体（旋回台）２と走行装置１０と作業装置２０等を備えている。

機体２の上には、作業者が着座する運転席４と、運転席４を前後、左右、及び上から保護する保護機構６が設けられている。保護機構６は、骨格を成すフレーム（符号省略）と、フレーム間に設けられた壁体（符号省略）とを有している。フレームは機体２に固定されている。壁体には、運転席４から周囲を目視可能な透明部分（いわゆる窓）が設けられている。保護機構６は、運転席４の周囲の空間と外部とを仕切っている。即ち、保護機構６により、運転席４を有する運転室４Ｒが形成されている。

保護機構６の内部（運転室４Ｒ）の運転席４の周囲には、作業機１を操作するための操作装置５が設けられている。作業者は、運転席４に着座した状態で、操作装置５を操作可能である。
なお、本実施形態においては、運転席４に着座した作業者の前側（図５の矢印Ａ１方向）を前方、当該作業者の後側（図５の矢印Ａ２方向）を後方として説明する。また、その前後方向に直交する水平方向を幅方向として説明する。さらに、運転席８に着座した作業者が前方Ａ１に向いた状態で、左側を左方、作業者の右側を右方として説明する。

走行装置１０は、機体２を走行させる装置であって、走行フレーム１１と走行機構１２とを有する。走行フレーム（トラックフレーム）１１は、周囲に走行機構１２を取り付け、且つ上部に機体２を支持する構造体である。
走行機構１２は、例えばクローラ式の走行機構である。走行機構１２は、走行フレーム１１の左側と右側にそれぞれ設けられている。走行機構１２は、アイドラ１３と、駆動輪１４と、複数の転輪１５と、無端状のクローラベルト１６と、走行モータＭＬ、ＭＲとを有している。

アイドラ１３は、走行フレーム１１の前部に配置されている。駆動輪１４は、走行フレーム１１の後部に配置されている。複数の転輪１５は、アイドラ１３と駆動輪１４との間に設けられている。クローラベルト１６は、アイドラ１３、駆動輪１４、及び転輪１５に亘って巻掛けられている。
左用走行モータＭＬは、走行フレーム１１の左側にある走行機構１２に含まれている。右用走行モータＭＲは、走行フレーム１１の右側にある走行機構１２に含まれている。これら走行モータＭＬ、ＭＲは、油圧モータから構成されている。各走行機構１２では、走行モータＭＬ、ＭＲの動力により、駆動輪１４が回転駆動して、クローラベルト１６を周方向に循環回走させる。

走行装置１０の前部には、ドーザ装置１８が装着されている。ドーザ装置１８は、ドーザシリンダＣ５の伸縮によって上下に揺動する。ドーザシリンダＣ５は、支持フレーム１１に取り付けられている。ドーザシリンダＣ５は、油圧シリンダから構成されている。
機体２は、走行フレーム１１上に旋回ベアリング３を介して、旋回軸心Ｘ回りに回転可能に支持されている。機体２の内部には、旋回モータＭＴが設けられている。旋回モータＭＴは、油圧モータ（油圧機器Ｍに含まれる油圧アクチュエータ）から構成されている。機体２は、旋回モータＭＴの動力により旋回軸心Ｘ回りに旋回する。

作業装置２０は、機体２の前部に支持されている。作業装置２０は、ブーム２１と、アーム２２と、バケット（作業具）２３と、油圧シリンダＣ１～Ｃ５を有する。ブーム２１の基端側は、スイングブラケット２４に横軸（機体２の幅方向に延伸する軸心）廻りに回動可能に枢着されている。このため、ブーム２１は上下方向（鉛直方向）に揺動可能になっている。アーム２２は、ブーム２１の先端側に横軸廻りに回動可能に枢着されている。このため、アーム２２は、前後方向或いは上下方向に揺動可能になっている。バケット２３は、アーム２２の先端側にスクイ動作及びダンプ動作が可能に設けられている。

作業機１は、バケット２３に代えて、或いは加えて、油圧アクチュエータにより駆動可能な他の作業具（油圧アタッチメント）を装着することが可能である。この他の作業具としては、油圧ブレーカ、油圧圧砕機、アングルブルーム、アースオーガ、パレットフォーク、スイーパー、モア、スノーブロア等が例示できる。
スイングブラケット２４は、機体２内に備えられたスイングシリンダＣ１の伸縮によって左右に揺動する。ブーム２１は、ブームシリンダＣ２の伸縮によって上下（前後）に揺動する。アーム２２は、アームシリンダＣ３の伸縮によって上下（前後）に揺動する。バケット２３は、バケットシリンダ（作業具シリンダ）Ｃ４の伸縮によってスクイ動作及びダンプ動作を行う。スイングシリンダＣ１、ブームシリンダＣ２、アームシリンダＣ３、及びバケットシリンダＣ４は、油圧シリンダから構成されている。

作業機１は、上述した走行モータＭＬ、ＭＲや油圧シリンダＣ１～Ｃ５を有する走行装置１０や作業装置２０や旋回モータＭＴにより作業を行う。走行モータＭＬ、ＭＲや旋回モータＭＴや油圧シリンダＣ１～Ｃ５といった油圧アクチュエータは、油圧機器に含まれる。走行装置１０も作業機１に備わる作業装置である。
次に、作業機１の電気的構成について説明する。

図１は、作業機１の電気ブロック図である。
作業機１の操作装置５は、操作レバー５ａと操作スイッチ５ｂとを有している。操作レバー５ａと操作スイッチ５ｂは、運転席５に着座した作業者が操作可能になっている。図１では、便宜上、操作レバー５ａと操作スイッチ５ｂをそれぞれ１つのブロックで示しているが、実際には、操作レバー５ａと操作スイッチ５ｂはそれぞれ複数設けられている。

制御装置７は、機体２内に設けられていて、ＣＰＵ７ａと記憶部７ｂとを有している。ＣＰＵ７ａは、図１に示すような、作業機１に備わる各部の動作を制御する。記憶部７ｂはメモリ等から構成されている。ＣＰＵ７ａが各部の動作を制御するための情報、データ、及びプログラムなどは、記憶部７ｂに記憶されている。また、記憶部７ｂには、ＣＰＵ７ａが各部の動作を制御するためのデータは、読み書き可能に記憶部７ｂに記憶されている。

スタータスイッチ８は、保護機構６の内部に設けられ、運転席５に着座した作業者が操作可能になっている。スタータスイッチ８をオン操作することで、制御装置７が作業機１に備わる各部を始動させる。また、スタータスイッチ８をオフ操作することで、制御装置７が作業機１に備わる各部を停止させる。
電動モータ９は、作業機１の駆動源であって、例えば永久磁石埋込式の三相交流同期モータから構成されている。インバータ３８は、電動モータ９を駆動させるモータ駆動装置である。インバータ３８は、電動モータ９及びジャンクションボックス３９と接続されている。ジャンクションボックス３９は、インバータ３８の他に、バッテリユニット３０とＤＣ－ＤＣコンバータ４０と充電口４１に接続されている。ジャンクションボックス３９は、バッテリユニット３０から入力された電力をインバータ３８やＤＣ－ＤＣコンバータ４０に出力する。

インバータ３８は、バッテリユニット３０からジャンクションボックス３９を経由して入力された直流電力を三相交流電力に変換し、当該三相交流電力を電動モータ９に供給する。これにより、電動モータ９が駆動する。また、インバータ３８は、電動モータ９に供給する電力の電流や電圧を任意に変更可能である。制御装置７は、インバータ３８の動作を制御して、電動モータ９を駆動させたり停止させたりする。

ＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、バッテリユニット３０からジャンクションボックス３９を経由して入力された直流電流の電圧を、異なる電圧に変換する電圧変換装置である。本実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、バッテリユニット３０の高電圧を所定の低電圧に変換する降圧コンバータである。ＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、電圧変換後に低圧バッテリ３３へ電力を供給する。

充電口４１は、外部電源に接続された充電ケーブル（図示省略）が嵌合されるコネクタなどから構成されている。ジャンクションボックス３９は、外部電源から充電ケーブルを経由して充電口４１より入力された電力を、バッテリユニット３０に出力する。バッテリユニット３０は、その充電口４１より入力された電力で充電される。
バッテリユニット３０は蓄電池であり、複数のバッテリパック３１、３２を有している。複数のバッテリパック３１、３２は、互いに並列に接続されている。バッテリパック３１、３２は、例えばリチウムイオン電池や鉛蓄電池等の二次電池から成る。バッテリパック３１、３２は、内部に複数のセルを有しており、複数のセルが電気的に直列及び／又は並列に接続されている。図１では、バッテリユニット３０に２つのバッテリパック３１、３２を設けているが、バッテリユニット３０が有するバッテリパックの数は２つに限定されず、１つでもよいし又は３つ以上でもよい。

各バッテリパック３１、３２には、接続切換部３１ａ、３２ａが設けられている。各接続切換部３１ａ、３２ａは、例えばリレー又はスイッチ等から構成されていて、接続状態と遮断状態とに切り替わる。制御装置７は、接続切替部３１ａ、３２ａのうち、一方の接続切替部を接続状態に切り替えて、他方の接続切替部を遮断状態に切り替えることにより、バッテリパック３１、３２のうち、一方のバッテリパックからジャンクションボックス３９及びインバータ３８を経由して電動モータ９に電力を供給し、他方のバッテリパックからの電力供給を停止する。つまり、制御装置７は、バッテリパック３１、３２の電力の出力と出力停止とを制御する。

また、各バッテリパック３１、３２には、ＢＭＵ（battery management unit）３１ｂ、３２ｂが設けられている。図１では、ＢＭＵ３１ｂ、３２ｂはバッテリパック３１、３２内に設けられているが、ＢＭＵ３１ｂ、３２ｂは対応するバッテリパック３１、３２に内蔵されていてもよいし、又はバッテリパック３１、３２の外側に設置されていてもよい。

各ＢＭＵ３１ｂ、３２ｂは、対応するバッテリパック３１、３２を監視・制御する。具体的には、ＢＭＵ３１ｂ、３２ｂは、バッテリパック３１、３２の内部に備わるリレーの開閉を制御して、バッテリパック３１、３２からの電力供給の開始及び停止を制御する。また、ＢＭＵ３１ｂ、３２ｂは、バッテリパック３１、３２の温度、電圧、電流、又は内部のセルの端子電圧等を検出する。

さらに、ＢＭＵ３１ｂ、３２ｂは、例えばバッテリパック３１、３２の内部のセルの端子電圧に基づいて、電圧測定方式によりバッテリパック３１、３２の残容量を検出する。なお、バッテリパック３１、３２の残容量の検出方法は、電圧測定方式に限定されず、クーロン・カウンタ方式、電池セル・モデリング方式、インピーダンス・トラック方式などのような他の方式であってもよい。また、バッテリパック３１、３２の残容量を検出する容量検出部を、ＢＭＵ３１ｂ、３２ｂとは別に設けてもよい。

低圧バッテリ３３は、バッテリユニット３０より低電圧の蓄電池である。低圧バッテリ３３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０から供給される電力により充電される。低圧バッテリ３３は、作業機１に備わる電気機器に電力を供給する。容量検出装置３４は、低圧バッテリ３３の残容量を検出する電気回路から成る。
ラジエータ３５は、電動モータ９、インバータ３８、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０、及びバッテリユニット３０等の電気機器を冷却するための冷却水を冷却する。冷却水は、単なる水ではなく、例えば寒冷地でも凍らないような液体から構成されている。

ラジエータ３５は、ファンモータ３５ａと、当該ファンモータ３５ａの動力により回転駆動するラジエータファン３５ｆ及び熱交換部３５ｂ（第２熱交換部、後述の図３に図示）を有している。ファンモータ３５ａは、低圧バッテリ３３の電力で駆動する。
冷却用ポンプ３６は、ラジエータ３５及び電気機器９、３８、４０、３０と共に、機体２内に配設された冷却水路６０（図３に図示）に設けられている。冷却用ポンプ３６は、冷却水路６０に対して冷却水を吐出及び循環させる。

オイルクーラ３７は、前述した油圧アクチュエータＭＬ、ＭＲ、ＭＴ、Ｃ１～Ｃ５や、後述する油圧ポンプＰ１、Ｐ２及びコントロールバルブＶ（図２等に図示）といった油圧機器を通過した作動油を冷却する。オイルクーラ３７は、ファンモータ３７ａと、当該ファンモータ３７ａの動力により回転駆動するオイルクーラファン３７ｆ及び熱交換部３７ｂ（第１熱交換部、後述の図３に図示）を有している。ファンモータ３７ａは、低圧バッテリ３３の電力で駆動する。

電動暖房装置４２は、低圧バッテリ３３の電力により駆動して、保護機構６の内部の暖房を行う。電動暖房装置４２は、電気ヒータから構成され、電熱線４２ａとファンモータ４２ｂとを有している。電熱線４２ａは、通電されることにより高熱を発する。ファンモータ４２ｂは、後述するファン４２ｆ（図３に図示）を回転駆動させる。ファンモータ４２ｂは、低圧バッテリ３３の電力で駆動する。

暖気用ファンモータ４５は、後述するファン７５ａ、７５ｂ、７５ｃ（図３に図示）の動力源である。図１では、便宜上、暖気用ファンモータ４５を１つのブロックで示しているが、暖気用ファンモータ４５はファン７５ａ、７５ｂ、７５ｃ毎に設けられている。また、暖気用ファンモータ４５を駆動するためのモータ駆動回路（図示省略）もファン７５ａ、７５ｂ、７５ｃ毎に設けられている。

電動冷房装置４６は、例えばエアコンから構成されている。電動冷房装置４６は、低圧バッテリ３３の電力により駆動して、保護機構６の内部の冷房を行う。油温検出装置４７は、作動油の温度（油温）を検出するセンサから成る。室温検出装置４８は、保護機構６の内部の温度（室温）を検出するセンサから成る。水温検出装置４９は、冷却水の温度（水温）を検出するセンサから成る。

次に、作業機１に備わる油圧回路について説明する。
図２は、作業機１に備わる油圧回路Ｋを示した図である。
油圧回路Ｋには、油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴ、コントロールバルブＶ、油圧ポンプＰ１、Ｐ２、作動油タンクＴ、オイルクーラ３７、操作弁ＰＶ１～ＰＶ６、アンロード弁５８、及び油路５０等の油圧機器が設けられている。

複数設けられた油圧ポンプＰ１、Ｐ２のうち、一方は作動用油圧ポンプＰ１であり、他方はコントロール用油圧ポンプＰ２である。これらの油圧ポンプＰ１、Ｐ２は、電動モータ９の動力により駆動する。
作動用油圧ポンプＰ１は、作動油タンクＴに貯留された作動油を吸引した後、コントロールバルブＶに向かって作動油を吐出する。図２では、便宜上、作動用油圧ポンプＰ１を１つ図示しているが、これに限らず、作動用油圧ポンプを適宜数設ければよい。

コントロール用油圧ポンプＰ２は、作動油タンクＴに貯留された作動油を吸引した後吐出することにより、信号用又は制御用等の油圧を出力する。即ち、コントロール用油圧ポンプＰ２はパイロット油を供給（吐出）する。コントロール用油圧ポンプＰ２も適宜数設ければよい。
コントロールバルブＶは、複数の制御弁Ｖ１～Ｖ８を有している。各制御弁Ｖ１～Ｖ８は、油圧ポンプＰ１、Ｐ２から各油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴに出力する作動油の流量を制御（調整）する。

具体的には、スイング制御弁Ｖ１は、スイングシリンダＣ１に供給する作動油の流量を制御する。ブーム制御弁Ｖ２は、ブームシリンダＣ２に供給する作動油の流量を制御する。アーム制御弁Ｖ３は、アームシリンダＣ３に供給する作動油の流量を制御する。バケット制御弁Ｖ４は、バケットシリンダＣ４に供給する作動油の流量を制御する。ドーザ制御弁Ｖ５は、ドーザシリンダＣ５に供給する作動油の流量を制御する。左用走行制御弁Ｖ６は、左側の走行モータＭＬに供給する作動油の流量を制御する。右用走行制御弁Ｖ７は、右側の走行モータＭＲに供給する作動油の流量を制御する。旋回制御弁Ｖ８は、旋回モータＭＴに供給する作動油の流量を制御する。

操作弁ＰＶ１～ＰＶ６は、操作装置５に備わる各種の操作レバー５ａ（図１）の操作に応じて作動する。各操作弁ＰＶ１～ＰＶ６の作動量（操作量）に比例して、パイロット油が各制御弁Ｖ１～Ｖ８に作用することで、各制御弁Ｖ１～Ｖ８のスプールが動かされる。そして、各制御弁Ｖ１～Ｖ８のスプールの動かされた量に比例する量の作動油が、制御対象の油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴに供給される。さらに、各油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴが、各制御弁Ｖ１～Ｖ８からの作動油の供給量に応じて駆動する。

言い換えれば、操作レバー５ａが操作されることで、制御弁Ｖ１～Ｖ８に作用する作動油（パイロット油）の油圧が調整されて、制御弁Ｖ１～Ｖ８が制御される。そして、制御弁Ｖ１～Ｖ８から油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴに供給される作動油の量が調整されて、油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴの駆動と停止とが制御される。

油路５０は、例えばホース又は金属等の材料で形成された管から構成されている。油路５０は、油圧回路Ｋに設けられた各部を接続し、各部に対して作動油又はパイロット油を流す流路である。油路５０には、第１油路５１、第２油路５２、第１吸引油路５４、第２吸引油路５５、及び制限油路５７が含まれている。
第１吸引油路５４は、作動用油圧ポンプＰ１が作動油タンクＴから吸引した作動油を流す流路である。第２吸引油路５５は、コントロール用油圧ポンプＰ２が作動油タンクＴから吸引した作動油を流す流路である。

第１油路５１は、作動用油圧ポンプＰ１が吐出した作動油をコントロールバルブＶの制御弁Ｖ１～Ｖ８に向かって流す流路である。第１油路５１は、コントロールバルブＶ内で複数に分岐して、各制御弁Ｖ１～Ｖ８に接続されている。
第２油路５２は、制御弁Ｖ１～Ｖ８を通過した作動油を作動油タンクＴに向かって流す流路である。作動油タンクＴは作動油を貯留する。第２油路５２には、往復油路５２ａと排出油路５２ｂとが含まれている。

往復油路５２ａは、各制御弁Ｖ１～Ｖ８と制御対象の油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴとを２本１対で接続するように複数設けられている。往復油路５２ａは、接続された制御弁Ｖ１～Ｖ８から油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴに作動油を供給したり、油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴから制御弁Ｖ１～Ｖ８に作動油を戻したりする流路である。排出油路５２ｂの一端側は複数に分岐して、各制御弁Ｖ１～Ｖ８に接続されている。排出油路５２ｂの他端部は、作動油タンクＴに接続されている。

第１油路５１を通っていずれかの制御弁Ｖ１～Ｖ８に流れた作動油の一部は、当該制御弁Ｖ１～Ｖ８を通過して往復油路５２ａの一方を通り、制御対象の油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴに供給される。そして、その油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴから排出された作動油は、往復油路５２ａの他方を通って接続された制御弁Ｖ１～Ｖ８に戻り、当該制御弁Ｖ１～Ｖ８を通過して、排出油路５２ｂ流れる。

また、第１油路５１を通っていずれかの制御弁Ｖ１～Ｖ８に流れた作動油の他部は、油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴへ供給されることなく、当該制御弁Ｖ１～Ｖ８を通過して排出油路５２ｂに流れる。排出油路５２ｂには、オイルクーラ３７が設けられている。オイルクーラ３７は、いずれかの制御弁Ｖ１～Ｖ８から排出油路５２ｂを通って流れて来た作動油を冷却する。

オイルクーラ３７で冷却された作動油は、排出油路５２ｂを通って作動油タンクＴに戻る。上述したように、油路５４、５１、５２は、作動油を作動油タンクＴと油圧ポンプＰ１とコントロールバルブＶの制御弁Ｖ１～Ｖ８と（一部の作動油は油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴも）に対して循環させるように配設されている。
制限油路５７は、コントロール用油圧ポンプＰ２が吐出した作動油を操作弁ＰＶ１～ＰＶ６に流す流路である。制限油路５７の一端部は、コントロール用油圧ポンプＰ２に接続され、他端側は複数に分岐して、各操作弁ＰＶ１～ＰＶ６の一次側のポート（一次ポート）に接続されている。

制限油路５７には、アンロード弁５８が設けられている。アンロード弁５８は、作動用油圧ポンプＰ１から油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴに対する作動油の供給を遮断することにより、油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴの駆動、即ち作業装置２０の駆動を禁止又は制限する。
詳しくは、アンロード弁５８は、アンロードレバー（図示省略）を操作することにより、供給位置と遮断位置とに切り換えられる。アンロード弁５８が供給位置に切り替わることで、コントロール用油圧ポンプＰ２から制限油路５７に吐出された作動油が操作弁ＰＶ１～ＰＶ６に供給されて、制御弁Ｖ１～Ｖ８の操作が可能になる。またこれにより、油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴ及び作業装置２０の操作も可能となる。操作弁ＰＶ１～ＰＶ６から排出された作動油は、別の排出油路（図示省略）を通って作動油タンクＴに戻る。

対して、アンロード弁５８が遮断位置に切り替わることで、コントロール用油圧ポンプＰ２から制限油路５７に吐出された作動油が作動油タンクＴに排出されて、操作弁ＰＶ１～ＰＶ６に供給されなくなり（供給停止）、制御弁Ｖ１～Ｖ８の操作が禁止又は制限される。またこれにより、油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴ及び作業装置２０の操作も禁止又は制限される。

次に、作業機１の冷却経路と暖房経路について説明する。
図３は、作業機１の冷却経路と暖房経路を示した模式図である。
作業機１には、作動油の冷却経路と、冷却水の冷却経路とが備わっている。
作動油の冷却経路には、前述の油路５０（図３では１点鎖線で図示）が含まれている。油路５０には、作動油タンクＴ、油圧ポンプＰ１、Ｐ２、油圧機器Ｖ、Ｃ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴ、５８、ＰＶ１～ＰＶ６、及びオイルクーラ３７が設けられている。

作動油タンクＴに貯留された作動油は、油圧ポンプＰ１、Ｐ２により吸引された後吐出され、油路５０を通って、油圧機器に含まれるコントロールバルブＶの制御弁Ｖ１～Ｖ８、油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴ、又はアンロード弁５８若しくは操作弁ＰＶ１～ＰＶ６に流れて行く。詳しくは、作動用油圧ポンプＰ１から吐出された作動油は、少なくともコントロールバルブＶの制御弁Ｖ１～Ｖ８のいずれかに流れて行く。コントロール用油圧ポンプＰ２から吐出された作動油は、少なくともアンロード弁５８に流れて行く。

油圧ポンプＰ１、Ｐ２、制御弁Ｖ１～Ｖ８、油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴ、アンロード弁５８、及び操作弁ＰＶ１～ＰＶ６は、駆動時に熱を発する。このため、油路５０を流れる作動油は、油圧ポンプＰ１、Ｐ２、制御弁Ｖ１～Ｖ８、油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴ、アンロード弁５８、又は操作弁ＰＶ１～ＰＶ６を通過する際に、これらの油圧機器から熱を吸収して、当該熱で温められる（熱交換）。

油圧機器Ｖ（Ｖ１～Ｖ８）、Ｃ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴ、５８、ＰＶ１～ＰＶ６を通過した作動油は、油路５０を通って、オイルクーラ３７に流れて行く。オイルクーラ３７は、油路５０を通って流れて来た作動油を、熱交換部３７ｂとオイルクーラファン３７ｆにより冷却する。
具体的には、熱交換部３７ｂは、例えば高熱伝導性を有する金属などの材料で形成されている。熱交換部３７ｂは、作動油を流すチューブと、当該チューブの周囲に設けられた複数のフィンとを有している（詳細図示省略）。この熱交換部３７ｂのチューブの一端部から他端部へと作動油が流れることで、当該作動油とチューブやフィンの周囲にある空気との間で熱交換が行われる。これにより、油路５０を通って熱交換部３７ｂに流れて来た作動油が冷却（除熱）され、熱交換部３７ｂの周囲の空気が暖められる。

また、オイルクーラファン３７ｆがファンモータ３７ａの動力により回転駆動することで、周囲の空気を吸い込んで、熱交換部３７ｂに冷却風を送風する。これにより、熱交換部３７ｂが冷却されて、熱交換部３７ｂによる作動油の冷却性能が高まる。オイルクーラ３７は、作動油を冷却する冷却装置である。作動油は、オイルクーラ３７の冷却対象物である。油圧機器Ｖ（Ｖ１～Ｖ８）、Ｃ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴ、５８、ＰＶ１～ＰＶ６は、オイルクーラ３７が冷却した作動油によって冷却される。つまり、油圧機器Ｖ（Ｖ１～Ｖ８）、Ｃ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴ、５８、ＰＶ１～ＰＶ６も、オイルクーラ３７の冷却対象物である。

冷却水の冷却経路には、前述の冷却水路６０（図３では２点鎖線で図示）が含まれている。冷却水路６０には、電動モータ９、インバータ３８、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０、及びバッテリユニット３０、並びに冷却ポンプ３６及びラジエータ３５が設けられている。冷却水路６０は金属製の管から構成されている。冷却水路６０は、電動モータ９、インバータ３８、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０、及びバッテリユニット３０に接触或いは近接するように配設されている。

冷却ポンプ３６から吐出された冷却水は、冷却水路６０を通って、バッテリユニット３０、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０、インバータ３８、及び電動モータ９に流れて行く。なお、冷却水路６０における冷却ポンプ３６、バッテリユニット３０、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０、インバータ３８、及び電動モータ９の配置順は、図３に示した配置順に限定するものではなく、他の配置順であってもよい。

また、上記以外の電気機器（ジャンクションボックス３９等）を冷却水路６０に設けてもよい。また、冷却水路６０に代えて、途中で分岐するような冷却水路を設けてもよい。さらに、バッテリユニット３０、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０、インバータ３８、及び電動モータ９等といった電装品のうち、少なくとも一部を冷却水で冷却するように冷却水路を設け、当該冷却水路に設けたラジエータ３５で当該冷却水を冷却するようにしてもよい。

バッテリユニット３０、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０、インバータ３８、及び電動モータ９は、駆動することで熱を発する。このため、冷却水路６０を流れる冷却水は、バッテリユニット３０、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０、インバータ３８、及び電動モータ９を通過する際に、これらの電気機器３０、４０、３８、９から熱を吸収して、当該熱で温められる（熱交換）。冷却水路６０は、冷却水を介して電気機器３０、４０、３８、９を冷却する。

電動モータ９を通過した冷却水は、冷却水路６０を通って、ラジエータ３５に流れて行く。ラジエータ３５は、冷却水路６０を通って流れて来た冷却水を、熱交換部３５ｂとラジエータファン３５ｆにより冷却する。
具体的には、熱交換部３５ｂは、例えば高熱伝導性を有する金属などの材料で形成されている。熱交換部３５ｂは、作動油を流すチューブと、当該チューブの周囲に設けられた複数のフィンとを有している（詳細図示省略）。この熱交換部３５ｂのチューブの一端部から他端部へと作動油が流れることで、当該作動油とチューブやフィンの周囲にある空気との間で熱交換が行われる。これにより、冷却水路６０を通って熱交換部３５ｂに流れて来た冷却水が冷却（除熱）され、熱交換部３５ｂの周囲の空気が暖められる。

また、ラジエータファン３５ｆがファンモータ３５ａの動力により回転駆動することで、周囲の空気を吸い込んで、熱交換部３５ｂに冷却風を送風する。これにより、熱交換部３５ｂが冷却されて、熱交換部３５ｂによる冷却水の冷却性能が高まる。ラジエータ３５と冷却水路６０は、冷却水と電気機器３０、４０、３８、９を冷却する冷却装置である。冷却水と電気機器３０、４０、３８、９は、ラジエータ３５と冷却水路６０の冷却対象物である。

作業機１に備わる暖房経路には、暖かい空気を流す第１流路７１と第２流路７２が設けられている。
第１流路７１の一端部は、保護機構６の内部（運転室４Ｒ）に連通している。第１流路７１の他端部側は、２本に分岐している。第１流路７１の他端部の一方は、オイルクーラ３７のオイルクーラファン３７ｆの排気側に連通している。第１流路７１の他端部の他方は、ラジエータ３５のラジエータファン３５ｆの排気側に連通している。第１流路７１の分岐点よりオイルクーラ３７側とラジエータ３５側には、排気オンオフ切替機構７６ｂ、７６ｃがそれぞれ設けられている。第１流路７１の分岐点より保護機構６側には、ファン７５ａ、７５ｂと排気オンオフ切替機構７６ａと電動暖房装置４２と冷暖房切替機構７７が設けられている。

第１流路７１は、ラジエータ３５やオイルクーラ３７の熱交換部３５ｂ、３７ｂにより冷却水や作動油との熱交換で暖められた空気を取り入れて、当該空気を電動暖房装置４２に案内し、電動暖房装置４２でさらに暖められた空気を保護機構６の内部（運転室４Ｒ）に案内する流路である。
オイルクーラファン３７ｆは、当該ファン３７ｆの吸気側にある熱交換部３７ｂに冷却風を送風すると共に、熱交換部３７ｂで暖められた周囲の空気を第１流路７１に送風する。ラジエータファン３５ｆは、当該ファン３５ｆの吸気側にある熱交換部３５ｂに冷却風を送風すると共に、熱交換部３５ｂで暖められた周囲の空気を第１流路７１に送風する。即ち、オイルクーラファン３７ｆとラジエータファン３５ｆは、冷却送風と暖気送風の兼用ファンである。

他の例として、オイルクーラ３７の熱交換部３７ｂをオイルクーラファン３７ｆの排気側に設け、オイルクーラファン３７ｆから送風されて熱交換器３７ｂで暖められた空気が第１流路７１に送られる構成にしてもよい。また、ラジエータ３５の熱交換部３５ｂをラジエータファン３５ｆの排気側に設け、ラジエータファン３５ｆから送風されて熱交換器３５ｂで暖められた空気が第１流路７１に送られる構成としてもよい。

ファン７５ａは、第１流路７１の分岐点と排気オンオフ切替機構７６ａとの間に設けられている。ファン７５ａは、対応する暖気用ファンモータ４５（図１）の動力により回転駆動して、第１流路７１を流れる空気を排気オンオフ切替機構７６ａに向かって送風する。
電動暖房装置４２は、第１流路７１の排気オンオフ切替機構７６ａと冷暖房切替機構７７との間に設けられている。電動暖房装置４２の電熱線４２ａは、低圧バッテリ３３の電力により駆動（発熱）して、第１流路７１を流れる空気を暖める。電動暖房装置４２のファン４２ｆは、ファンモータ４２ｂ（図１）の動力により回転駆動して、第１流路７１を流れる空気を冷暖房切替機構７７に向かって送風する。

ファン７５ｂは、第１流路７１の一端部と冷暖房切替機構７７との間に設けられている。ファン７５ｂは、対応する暖気用ファンモータ４５（図１）の動力により回転駆動して、第１流路７１を流れる空気を保護機構６の内部に向かって送風し、且つ当該空気を保護機構６の内部で対流させる。
上述した複数のファン３５ｆ、３７ｆ、７５ａ、４２ｆ、７５ｂは、ラジエータ３５やオイルクーラ３７の熱交換部３５ｂ、３７ｂにより暖められた空気を、第１流路７１に通して保護機構６の内部に送風する送風装置である。

排気オンオフ切替機構７６ａは、第１流路７１と第３流路７３ａとの間に設けられている。第３流路７３ａは、第１流路７１から機体２の外部へ空気を排気する流路である。排気オンオフ切替機構７６ａは、例えば１つ以上のダンパと当該ダンパを移動させる機構等から構成され、排気状態と非排気状態とに切り替え可能である。
排気オンオフ切替機構７６ａが排気状態に切り替わることで、第１流路７１のファン７５ａ側から電動暖房装置４２側（保護機構６の内部側）への空気の流れが遮断され（第１流路７１の閉塞状態）、第１流路７１のファン７５ａ側から第３流路７３ａに空気が導かれて（第３流路７３ａの開通状態）、当該空気が機体２の外部へ排出される。また、排気オンオフ切替機構７６ａが非排気状態に切り替わることで、第１流路７１のファン７５ａ側から第３流路７３ａへの空気の流れが遮断され（第３流路７３ａの閉塞状態）、第１流路７１のファン７５ａ側から電動暖房装置４２側（保護機構６の内部側）に空気が導かれる（第１流路７１の開通状態）。

冷暖房切替機構７７は、第１流路７１と第４流路７４との間に設けられている。第４流路７４は、電動冷房装置４６から送風された冷気を第１流路７１に案内する流路である。冷暖房切替機構７７は、例えば１つ以上のダンパと当該ダンパを移動させる機構等から構成され、冷房状態と暖房状態とに切り替え可能である。
冷暖房切替機構７７が冷房状態に切り替わることで、第１流路７１の電動暖房装置４２側から保護機構６の内部に到る空気の流れが遮断されて（第１流路７１の閉塞状態）、電動冷房装置４６から第４流路７４に送風された空気（冷気）が第１流路７１のファン７５ｂ側を通って、保護機構６の内部に導かれる。また、冷暖房切替機構７７が暖房状態に切り替わることで、電動冷却装置４６から流路７４、７１を通って保護機構６の内部に到る空気の流れが遮断されて、第１流路７１の電動暖房装置４２側から保護機構６の内部に空気（暖気）が導かれる（第１流路７１の開通状態）。

第２流路７２の一端部は、保護機構６の内部に連通している。第２流路７２の他端部側は、２本に分岐している。第２流路７２の分岐点には、内外気切替機構７８が設けられている。第２流路７２の他端部の一方は、オイルクーラ３７のオイルクーラファン３７ｆの吸気側に連通している。第２流路７２の他端部の他方は、ラジエータ３５のラジエータファン３５ｆの吸気側に連通している。第２流路７２は、保護機構６の内部の空気を取り入れて、当該空気をラジエータファン３５ｆとオイルクーラファン３７ｆの吸気側に導く流路である。内外気切替機構７８には、機体２の外部に通じる第５流路７９ａ、７９ｂが接続されている。

第２流路７２の内外気切替機構７８より保護機構６側には、ファン７５ｃが設けられている。ファン７５ｃは、対応する暖気用ファンモータ４５（図１）の動力により回転駆動して、保護機構６の内部の空気を第２流路７２に通して、内外気切替機構７８に向かって送風する。内外気切替機構７８は、例えば１つ以上のダンパと当該ダンパを移動させる機構等から構成され、内気循環状態と外気導入状態とに切り替え可能である。

内外気切替機構７８が内気循環状態に切り替わることで、保護機構６の内部の空気が第２流路７２を通ってラジエータ３５及びオイルクーラ３７に導かれる（第２流路７２の全開通状態）。第２流路７２を通ってラジエータ３５やオイルクーラ３７に流れて来た空気は、ラジエータファン３５ｆやオイルクーラファン３７ｆにより第２流路７１に送風される。
また、内外気切替機構７８が外気導入状態に切り替わることで、第２流路７２からラジエータ３５及びオイルクーラ３７への空気の流れが遮断される（第２流路７２の閉塞状態）。このとき、第２流路７２を通って内外気切替機構７８まで流れて来た空気が、一方の第５流路７９ａを通って外部へ排出されたり、外気が他方の第５流路７９ｂと内外気切替機構７８と第２流路７２を通って、ラジエータ３５及びオイルクーラ３７に導かれたりしてもよい。

また、内外気切替機構７８は、保護機構６の内部の空気を第２流路７２を通してラジエータ３５又はオイルクーラ３７のいずれか一方に導く片側内気循環状態に切り替え可能であってもよい。詳しくは、例えば、内外気切替機構７８が保護機構６の内部の空気を第２流路７２を通してオイルクーラ３７に導く内気循環状態に切り替わることで、第２流路７２からラジエータ３５への空気の流れが遮断される。また、内外気切替機構７８が保護機構６の内部の空気を第２流路７２を通してラジエータ３５に導く内気循環状態に切り替わることで、第２流路７２からオイルクーラ３７への空気の流れが遮断される。

オイルクーラ３７のオイルクーラファン３７ｆの排気側には、第３流路７３ｂが設けられている。第３流路７３ｂは、オイルクーラ３７から機体２の外部へ空気を排気する流路である。第３流路７３ｂには、排気オンオフ切替機構７６ｂが設けられている。排気オンオフ切替機構７６ｂは、例えば１つ以上のダンパと当該ダンパを移動させる機構等から構成され、排気状態と非排気状態とに切り替え可能である。

排気オンオフ切替機構７６ｂが排気状態に切り替わることで、オイルクーラ３７から第１流路７１への空気の流れが遮断され、オイルクーラ３７から第３流路７３ｂに空気が導かれて（第３流路７３ｂの開通状態）、オイルクーラファン３７ｆにより送風された空気が機体２の外部へ排出される。また、排気オンオフ切替機構７６ｂが非排気状態に切り替わることで、オイルクーラ３７から第３流路７３ｂへの空気の流れが遮断され（第３流路７３ｂの閉塞状態）、オイルクーラ３７から第１流路７１に空気が導かれて、オイルクーラファン３７ｆにより送風された空気が第１流路７１に流入する。

ラジエータ３５のラジエータファン３５ｆの排気側には、第３流路７３ｃが設けられている。第３流路７３ｃは、ラジエータ３５から機体２の外部へ空気を排気する流路である。第３流路７３ｃには、排気オンオフ切替機構７６ｃが設けられている。排気オンオフ切替機構７６ｃは、例えば１つ以上のダンパと当該ダンパを移動させる機構等から構成され、排気状態と非排気状態とに切り替え可能である。

排気オンオフ切替機構７６ｃが排気状態に切り替わることで、ラジエータ３５から第１流路７１への空気の流れが遮断され、ラジエータ３５から第３流路７３ｃに空気が導かれて（第３流路７３ｃの開通状態）、ラジエータファン３５ｆにより送風された空気が機体２の外部へ排出される。また、排気オンオフ切替機構７６ｃが非排気状態に切り替わることで、ラジエータ３５から第３流路７３ｃへの空気の流れが遮断され（第３流路７３ｃの閉塞状態）、ラジエータ３５から第１流路７１に空気が導かれて、ラジエータファン３５ｆにより送風された空気が第１流路７１に流入する。

上述した各流路７１～７４は、例えばダクトにより構成される。他の例として、機体２の内部を複数の壁体で仕切ることで形成された空間により、流路７１～７４を構成してもよい。また、各切替機構７６ａ、７６ｂ、７６ｃ、７７、７８は、それぞれ少なくとも１つ以上のダンパと当該ダンパの移動機構等で構成したが、その他の弁体と当該弁体を作動させる機構等により各切替機構７６ａ、７６ｂ、７６ｃ、７７、７８を構成してもよい。

保護機構６の内部の暖房を行う際は、電動暖房装置４２が駆動されて、電熱線４２ａが発熱し、ファン４２ｆが回転駆動する。また、例えば、排気オンオフ切替機構７６ａ、７６ｂ、７６ｃが非排気状態に切り替えられ、冷暖房切替機構７７が暖房状態に切り替えられる。内外気切替機構７８は、内気循環状態に切り替えられてもよいし、又は外気導入状態に切り替えられてもよい。さらに、ファン７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、３５ｆ、３７ｆが回転駆動する。なお、ラジエータファン３５ｆとオイルクーラファン３７ｆは、作業機１の起動時に常時回転駆動するようにしてもよい。

上記により、ラジエータ３５の熱交換部３５ｂで冷却水により暖められた周囲の空気が、ラジエータファン３５ｆにより第１流路７１に送風される。また、オイルクーラ３７の熱交換部３７ｂで作動油により暖められた周囲の空気が、オイルクーラファン３７ｆにより第１流路７１に送風される。そして、第１流路７１に流れ込んだ暖かい空気が、ファン７５ａによっても送風されて、排気オンオフ切替機構７６ａを通って電動暖房装置４２に流れて行く。電動暖房装置４２でさらに空気は暖められ、当該空気はさらにファン４２ｆ、７５ｂによって送風され、冷暖房切替機構７７を通って保護機構６の内部に流れ込む。このため、保護機構６の内部が暖められる。

また、保護機構６の内部にある暖かい空気は、ファン７５ｃによって第２流路７２に取り込まれて、第２流路７２を流れて行く。そして、内外気切替機構７８が内気循環状態に切り替えられている場合には、第２流路７２を流れて来た空気は、内外気切替機構７８を通って、ラジエータ３５のラジエータファン３５ｆとオイルクーラ３７のオイルクーラファン３７ｆの吸気側に流れて行く。そして、これらのファン３５ｆ、３７ｆの吸気側にある空気、即ち熱交換部３５ｂ、３７ｂの周囲の空気は、再びラジエータファン３５ｆとオイルクーラファン３７ｆにより第１流路７１に送風される。つまり、熱交換部３５ａ、３７ｂと電動暖房装置４２で暖められた空気が、熱交換部３５ａ、３７ｂと電動暖房装置４２と保護機構６の内部を繰り返し循環して、保護機構６の内部の暖房が行われる（内気循環暖房状態）。

また、内外気切替機構７８が外気導入状態に切り替えられている場合には、第２流路７２を流れて来た空気は、内外気切替機構７８と第５流路７９ａを通って外部へ排気され、代わりに外気が第５流路７９ａと内外気切替機構７８と第２流路７２を通ってラジエータ３５のラジエータファン３５ｆとオイルクーラ３７のオイルクーラファン３７ｆの吸気側に導入される。そして、これらのファン３５ｆ、３７ｆの吸気側にある空気、即ち熱交換部３５ｂ、３７ｂにより暖められた周囲の空気と上記外気とが、ラジエータファン３５ｆとオイルクーラファン３７ｆにより第１流路７１に送風される。つまり、熱交換部３５ａ、３７ｂと電動暖房装置４２で暖められた空気が、熱交換部３５ａ、３７ｂと電動暖房装置４２と保護機構６の内部を繰り返し循環せず、外気を導入して保護機構６の内部の暖房が行われる（外気導入暖房状態）。

他の例として、保護機構６の内部の暖房時に、内外気切替機構７８を前述した片側内気循環状態に切り替えて、ラジエータ３５とオイルクーラ３７の熱交換部３５ａ、３７ｂのうち一方の熱交換部と電動暖房装置４２で暖められた空気を、当該一方の熱交換部と電動暖房装置４２と保護機構６の内部に繰り返し循環させてもよい。
保護機構６の内部の暖房を行わないときは、少なくとも排気オンオフ切替機構７６ａ、７６ｂ、７６ｃが排気状態に切り替えられ、ファン７５ａが回転駆動する。これにより、熱交換部３５ｂ、３７ｂの周囲にある空気が、ファン３５ｆ、３７ｆによって第３流路７３ｃ、７３ｂに送風されて、排気オンオフ切替機構７６ｃ、７６ｂを通って、機体２の外部へ排出される。また、熱交換部３５ｂ、３７ｂの周囲にある空気が、ファン３５ｆ、３７ｆによって第１流路７１にも送風されて、排気オンオフ切替機構７６ａと第３流路７３ａを通って、機体２の外部へ排出される。

保護機構６の内部の冷房を行う際は、電動冷房装置４６が駆動して、電動暖房装置４２が停止する。また、少なくとも冷暖房切替機構７７が冷房状態に切り替えられ、ファン７５ｂが回転駆動する。これにより、電動冷房装置４６から送風された冷気が、第４流路７４と冷暖房切替機構７７を通って、ファン７５ｂにより保護機構６の内部に送風される。このため、保護機構６の内部が冷やされる。

保護機構６の内部の暖房や冷房は、例えば、作業者が操作装置５の操作スイッチ５ｂ（図１）で所定の操作を行うことで、オン（実行）・オフ（停止）してもよい。この場合、制御装置７（図１、主にＣＰＵ７ａ）が操作スイッチ５ｂの所定の操作を検出して、電動暖房装置４２や電動冷房装置４６やファン３５ｆ、３７ｆ、４２ｆ、７５ａ、７５ｂ、７５ｃを駆動又は停止すればよい。

切替機構７６ａ、７６ｂ、７６ｃ、７７、７８の状態は、手動又は自動で切り替えてもよい。手動の場合は、例えば、作業者が切替機構７６ａ、７６ｂ、７６ｃ、７７、７８に対応する操作ノブ（図示省略）を操作することで、切替機構７６ａ、７６ｂ、７６ｃ、７７、７８の状態が切り替わる。他の例として、作業者が操作スイッチ５ｂで所定の操作を行うことで、制御装置７が当該操作を検出して、電動式又は油圧式等のアクチュエータ（図示省略）を作動させることにより、当該アクチュエータの駆動力で切替機構７６ａ、７６ｂ、７６ｃ、７７、７８の状態を切り替えてもよい。

また、他の例として、制御装置７が、室温検出装置４８（図１）により検出した保護機構６の内部の室温、油温検出装置４７により検出した作動油の油温、水温検出装置４９により検出した冷却水の水温、又は容量検出装置３４により検出した低圧バッテリ３３の残容量等に基づいて、電動暖房装置４２、電動冷房装置４６、ファン３５ｆ、３７ｆ、４２ｆ、７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、又は切替機構７６ａ、７６ｂ、７６ｃ、７７、７８の動作を制御してもよい。

また、前述したように、電動暖房装置４２、電動冷房装置４６、ファン３５ｆ、３７ｆ、４２ｆ、７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、又は切替機構７６ａ、７６ｂ、７６ｃ、７７、７８は、低圧バッテリ３３の電力で駆動するが、これらはバッテリユニット３０（図１）の電力で駆動するようにしてもよい。また、電動暖房装置４２の構成は上述した構成に限らず、電力により駆動されて保護機構６の内部の暖房を行えるものであればよい。

また、第１流路７１や第２流路７２に設けるファンの数は、図３に示した数に限定されるものではなく、例えば各流路７１、７２の長さや断面積や引き回し状態等に応じて適宜設定すればよい。また、第２流路７２のファン７５ｃは省略してもよい。また、第３流路７３ａ、７３ｂ、７３ｃや第４流路７４や第５流路７９ａ、７９ｂにも、ファンを適宜数設けてもよい。

次に、作業機１の機体２内の配置を説明する。
図４は、作業機１の機体２内の配置例を示した図である。図４では、機体２の内部を上方から見た状態を示している。機体２内において、コントロールバルブＶは、旋回ベアリング３の前側（Ａ１方向側）に配置されている。作動油タンクＴは、旋回ベアリング３の右側で且つスイングシリンダＣ１の上方に配置されている。旋回ベアリング３の後方Ａ２には、仕切り板８０が機体２の幅方向と平行に設けられている。仕切り板８０は、機体２の内部空間を前後に仕切っている。

仕切り板８０の後ろ側（Ａ２方向側）には、後部ルームＲが設けられている。後部ルームＲ内には、バッテリユニット３０、インバータ３８、ジャンクションボックス３９、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０、油圧ポンプＰ１、Ｐ２、電動モータ９、ラジエータ３５、オイルクーラ３７等が設けられている。
バッテリユニット３０のバッテリパック３１、３２は、機体２の幅方向に並べて配置されている。インバータ３８、ジャンクションボックス３９、及びＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、バッテリパック３１、３２の上方に配置されている。

油圧ポンプＰ１、Ｐ２、電動モータ９、ラジエータ３５、及びオイルクーラ３７は、バッテリユニット３０の右側に配置されている。電動モータ９は、油圧ポンプＰ１、Ｐ２の後ろ側に配置されている。ラジエータ３５は、電動モータ９の上方に配置されている。ラジエータ３５の熱交換部３５ｂは、ラジエータファン３５ｆよりバッテリユニット３０側に配置されている。オイルクーラ３７は、油圧ポンプＰ１、Ｐ２の上方に配置されている。オイルクーラ３７の熱交換部３７ｂは、オイルクーラファン３７ｆよりバッテリユニット３０側に配置されている。

仕切り板８０には、複数の貫通孔８１、８２、８３が形成されている。左側の貫通孔８１の前側には、電動暖房装置４２が配置されている。右側の貫通孔８３には、油路５０を構成するホース（図示省略）等が挿入される。機体２の上方には、保護機構６(運転室４Ｒ)が搭載されている。
図３に示した第１流路７１と第２流路７２と第３流路７３ａ、７３ｂ、７３ｃは、例えば図４に太線の矢印で示すように配設される。

詳しくは、図４において、第１流路７１は、ラジエータファン３５ｆの排気側（図４で右側）とオイルクーラファン３７ｆの排気側からそれぞれ右方へ進行した後、曲がって互いに合流する。次に、第１流路７１は上昇して、バッテリユニット３０、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０、ジャンクションボックス３９、及びインバータ３８の上方を進行した後、バッテリユニット３０の左側で下降してから、前方Ａ１に曲がる。次に、第１流路７１は、前方Ａ１に進行して、仕切り板８０の貫通孔８１を貫通し、電動暖房装置４２に到達する。そして、第１流路７１は、電動暖房装置４２から上昇して、機体２の内部を抜け出し、保護機構６の内部に到達する。

上記のように第１流路７１を配設することで、熱交換部３５ｂ、３７ｂで暖められた空気と当該空気の熱だけでなく、油圧ポンプＰ１、Ｐ２、電動モータ９、バッテリユニット３０、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０、ジャンクションボックス３９、又はインバータ３８により直接暖められた周囲の空気と当該空気の熱も、電動暖房装置４２を経由して保護機構６の内部に移動し、保護機構６の内部の暖房が行われる。

第２流路７２は、保護機構６の内部から下降して、機体２の内部に入り込み、後方Ａ２へ曲がって、仕切り板８０の貫通孔８２を貫通する。そして、第２流路７２は、後方Ａ２へ進行して、オイルクーラ３７やラジエータ３５の上方（又は下方）で２本に分岐し、そのうち１本はラジエータファン３５ｆの吸気側（図４で左側）に到達し、もう１本はオイルクーラファン３７ｆの吸気側に到達する。

このように第２流路７２を配設することで、保護機構６の内部の空気及び熱が各ファン３５ｆ、３７ｆの吸気側に戻るので、暖かい空気が第１流路７１と第２流路７２を通って、熱交換部３５ｂ、３７ｂと電動暖房装置４２と保護機構６の内部とを循環する。また、保護機構６の内部の暖かい空気が熱交換部３５ｂ、３７ｂに送風されるので、熱交換部３５ｂ、３７ｂで冷却水と作動油が暖められる。このため、例えば低温環境下では、電気機器３０、４０、３９、３８、９や油圧機器Ｐ１、Ｐ２、Ｖ（Ｖ１～Ｖ８）、Ｃ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴ、５８、ＰＶ１～ＰＶ６が冷却水や作動油により暖機されて、作業装置２０や走行装置１０の正常作動が可能になる時間が短縮される。

第３流路７３ａは、バッテリユニット３０の左側から左方へ進行して、機体２の左側面に形成された通気口２ａに到達している。第３流路７３ｂは、オイルクーラファン３７ｆの排気側から右方へ進行して、機体２の右側面に形成された通気口２ｂに到達している。第３流路７３ｃは、ラジエータファン３５ｆの排気側から右方へ進行した後、前方Ａ１に曲がり、さらに右方へ曲がって、通気口２ｂに到達している。このように第３流路７３ａ、７３ｂ、７３ｃを配設することで、保護機構６の内部の暖房を行わないときに、後部ルームＲ内の空気及び熱が機体２の通気口２ａ、２ｂから外部へ排出される。

本実施形態の作業機１は、以下の効果を奏する。
本実施形態の作業機１は、機体２と、機体２に設けられた運転席４を保護する保護機構６と、保護機構６の内部の暖房を行う暖房装置４２と、冷却対象物と周囲の空気との間で熱交換を行う熱交換部３５ｂ、３７ｂを有し且つ冷却対象物を冷却する冷却装置３５、３７と、熱交換部３５ｂ、３７ｂにより暖められた空気を暖房装置４２に案内し、当該暖房装置４２でさらに暖められた空気を保護機構６の内部に案内する第１流路７１と、を備えている。

上記構成によれば、作業機１において、冷却装置３５、３７の熱交換部３５ｂ、３７ｂで暖められた空気を保護機構６の内部の暖房に利用するので、エネルギ効率を向上させることができる。また、熱交換部３５ｂ、３７ｂで暖められた空気を暖房装置でさらに暖めてから保護機構６の内部に案内するので、保護機構６の内部を十分に暖めることができる。

また、暖房装置４２は、機体２に設けられた蓄電池３０、３３の電力により駆動して、第１流路７１を流れる空気を暖める。このような電動暖房装置４２を用いても、電動暖房装置４２だけで保護機構６の内部の暖房を行うのではなく、冷却装置３５、３７の熱交換部３５ｂ、３７ｂで暖められた空気も利用して保護機構６の内部の暖房を行う。このため、保護機構６の内部をエネルギ効率良く且つ十分に暖めることができると共に、蓄電池３０、３３の消費電力を低減することができ、作業機１の各部の稼働時間を長く確保することが可能となる。

また、作業機１は、熱交換部３５ｂ、３７により暖められた空気を、第１流路７１を通して保護機構６の内部に送風する送風装置３５ｆ、３７ｆ、７５ａ、４２ｆ、７５ｂを備えている。この構成によれば、熱交換部３５ｂ、３７により暖められた空気を、第１流路７１を通して暖房装置４２に送り込み、暖房装置４２さらに暖められた空気を保護機構６の内部に送り込むことができる。

また、送風装置は、冷却装置３５、３７に冷却風を送風し且つ冷却装置３５、３７により暖められた周囲の空気を第１流路７１に送風する兼用ファン３５ｆ、３７ｆを含んでいる。この構成によれば、冷却対象物の冷却と保護機構６の内部の暖房とを同時に行うことができる。
また、作業機１は、保護機構６の内部の空気を冷却装置に案内する第２流路７２を備えている。この構成によれば、暖かい空気を第１流路７１と第２流路７２を通して、冷却装置３５、３７の熱交換部３５ｂ、３７ｂと暖房装置４２と保護機構６の内部に循環させて、保護機構６の内部の暖房をよりエネルギ効率良く行うことができる。また、保護機構６の内部にある暖かい空気が、第２流路７２を通ってファン３５ｆ、３７ｆの吸気側に導かれるため、例えば低温環境下において、当該暖かい空気で冷却対象物を暖めて、冷却対象物の機能や性能を維持することもできる。

また、作業機１は、保護機構６の内部の空気を第２流路７２へ通して冷却装置３５、３７に導く内気循環状態と、第２流路７２から冷却装置３５、３７への前記空気の流れを遮断して、外気を冷却装置３５、３７に導く外気導入状態とに切り替え可能な内外気切替機構７８を備えている。この構成によれば、熱交換部３５ｂ、３７ｂと暖房装置４２と保護機構６の内部とに暖かい空気を循環させて、保護機構６の内部を暖房する内気循環暖房状態と、外気を導入して保護機構６の内部を暖房する外気導入暖房状態とを、必要に応じて切り替えることができる。

また、作業機１は、保護機構６の内部の冷房を行う冷房装置４６と、冷房装置４６から保護機構６の内部への空気の流れを遮断して、暖房装置４２で暖められた空気を保護機構６の内部に導く暖房状態と、暖房装置４２から保護機構６の内部への空気の流れを遮断して、冷房装置４６から送風された冷気を保護機構６の内部に導く冷房状態とに切り替え可能な冷暖房切替機構７７と、を備えている。この構成によれば、保護機構６の内部の暖房と冷房とを切り替えて行うことができる。

また、作業機１は、冷却装置３５、３７又は第１流路７１から外部へ空気を排出する第３流路７３ｃ、７３ｂ、７３ａと、冷却装置３５、３７又は第１流路７１から第３流路７３ｃ、７３ｂ、７３ａに空気を導く排気状態と、冷却装置３５、３７又は第１流路７１から第３流路７３ｃ、７３ｂ、７３ａへの空気の流れを遮断して、冷却装置３５、３７から第１流路７１又は第１流路７１から保護機構６の内部に空気を導く非排気状態とに切り替え可能な排気オンオフ切替機構７６ｃ、７６ｂ、７６ａと、を備える。この構成によれば、必要に応じて、冷却装置３５、３７の熱交換部３５ｂ、３７により暖められた空気を、機体２の外部へ排出したり、暖房装置４２や保護機構６の内部に送り込んだりすることができる。

また、作業機１は、作動油により駆動される油圧機器（油圧ポンプＰ１、Ｐ２、コントロールバルブＶ、制御弁Ｖ１～Ｖ８、油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴ、アンロード弁５８、操作弁ＰＶ１～ＰＶ６）を備え、冷却装置３５、３７は、冷却対象物である作動油を冷却するオイルクーラ３７を含んでいる。この構成によれば、油圧機器により暖められた作動油をオイルクーラ３７で冷却することができる。また、オイルクーラ３７で作動油の熱により暖められた空気を、第１流路７１を通して暖房装置４２及び保護機構６の内部に送って、保護機構６の内部をエネルギ効率良く且つ十分に暖めることができる。

また、作業機１は、電気機器（電動モータ９、インバータ３８、バッテリユニット３０、ＤＣ－ＤＣコンバータ４０）を備え、冷却装置は、前記電気機器を冷却する冷却水を流す冷却水路６０と、冷却対象物である冷却水を冷却するラジエータ３５と、を含んでいる。この構成によれば、電気機器により暖められた冷却水をラジエータ３５で冷却することができる。また、ラジエータ３５で冷却水の熱により暖められた空気を、第１流路７１を通して暖房装置４２及び保護機構６の内部に送って、保護機構６の内部をエネルギ効率良く且つ十分に暖めることができる。

図３に示した実施形態では、冷却装置であるラジエータ３５とオイルクーラ３７の熱交換部３５ｂ、３７ｂの両方により暖められた空気を、第１流路７１を通して暖房装置４２を経由させて、保護機構６の内部に送風している。然るに、ラジエータ３５とオイルクーラ３７の熱交換部３５ｂ、３７ｂのうち一方により暖められた空気を、第１流路７１を通して暖房装置４２を経由させて、保護機構６の内部に送風するようにしてもよい。

さらに、冷却装置により冷却される電気機器は、蓄電池（バッテリユニット）３０、電動モータ９、蓄電池３０の電力で電動モータ９を駆動させるモータ駆動装置(インバータ)３８、及び蓄電池３０の電圧を異なる電圧に変換する電圧変換回路（ＤＣ－ＤＣコンバータ）４０のうちの少なくとも１つを含んでいる。この構成によれば、電気機器３０、９、３８、４０により温められた冷却水の熱により、ラジエータ３５の熱交換部３５ｂの周囲の空気を暖めて、当該空気の熱を利用して、保護機構６の内部をエネルギ効率良く且つ十分に暖めることができる。

以上、本発明について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
上述した実施形態では、本発明をバックホー等の作業機１に適用する場合の例について説明したが、本発明の適用対象はこれに限らず、例えば、ホイールローダ、コンパクトトラックローダ、スキッドステアローダ等の他の建設機械に適用してもよく、トラクター、コンバイン、田植機、芝刈機等の農業機械に適用してもよい。また、本発明は、電動作業機に限らず、電動モータ以外のエンジンなどの駆動源を搭載した作業機にも適用可能である。

１ 作業機
２ 機体
４ 運転席
６ 保護機構
９ 電動モータ（電気機器）
３０ バッテリユニット（電気機器、蓄電池）
３３ 低圧バッテリ（蓄電池）
３５ ラジエータ（冷却装置）
３５ｂ 熱交換部
３５ｆ ラジエータファン（送風装置、兼用ファン）
３７ オイルクーラ（冷却装置）
３７ｂ 熱交換部
３７ｆ オイルクーラファン（送風装置、兼用ファン）
３８ インバータ（モータ駆動装置、電気機器）
４０ ＤＣ－ＤＣコンバータ（電圧変換装置、電気機器）
４２ 電動暖房装置（暖房装置）
４２ｆ ファン（送風装置）
４６ 電動冷房装置（冷房装置）
５８ アンロード弁（油圧機器）
６０ 冷却水路（冷却装置）
７１ 第１流路
７２ 第２流路
７３ａ、７３ｂ、７３ｃ 第３油路
７５ａ、７５ｂ ファン（送風装置）
７６ａ、７６ｂ、７６ｃ 排気オンオフ切替機構
７７ 冷暖房切替機構
７８ 内外気切替機構
Ｃ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴ 油圧アクチュエータ（油圧機器）
Ｐ１、Ｐ２ 油圧ポンプ（油圧機器）
ＰＶ１～ＰＶ６ 操作弁（油圧機器）
Ｖ コントロールバルブ（油圧機器）
Ｖ１～Ｖ８ 制御弁（油圧機器）

Claims (11)

1. 機体と、
   前記機体に設けられた運転席を保護する保護機構と、
   前記保護機構の内部の暖房を行う暖房装置と、
   冷却対象物と周囲の空気との間で熱交換を行う熱交換部を有し且つ前記冷却対象物を冷却する冷却装置と、
   前記熱交換部により暖められた空気を前記暖房装置に案内し、当該暖房装置でさらに暖められた空気を前記保護機構の内部に案内する第１流路と、を備えた作業機。
2. 前記暖房装置は、前記機体に設けられた蓄電池の電力により駆動して、前記第１流路を流れる空気を暖める請求項１に記載の作業機。
3. 前記熱交換部により暖められた空気を、前記第１流路を通して前記保護機構の内部に送風する送風装置と、を備えた請求項１又は２に記載の作業機。
4. 前記送風装置は、前記冷却装置に冷却風を送風し且つ前記冷却装置により暖められた周囲の空気を前記第１流路に送風する兼用ファンを含む請求項１～３のいずれか１項に記載の作業機。
5. 前記保護機構の内部の空気を前記冷却装置に案内する第２流路を備えた請求項１～４のいずれか１項に記載の作業機。
6. 前記保護機構の内部の空気を前記第２流路へ通して前記冷却装置に導く内気循環状態と、前記第２流路から前記冷却装置への前記空気の流れを遮断して、外気を前記冷却装置に導く外気導入状態とに切り替え可能な内外気切替機構を備えた請求項５に記載の作業機。
7. 前記保護機構の内部の冷房を行う冷房装置と、
   前記冷房装置から前記保護機構の内部への空気の流れを遮断して、前記暖房装置で暖められた空気を前記保護機構の内部に導く暖房状態と、前記暖房装置から前記保護機構の内部への空気の流れを遮断して、前記冷房装置から送風された冷気を前記保護機構の内部に導く冷房状態とに切り替え可能な冷暖房切替機構と、を備えた請求項１～６のいずれか１項に記載の作業機。
8. 前記冷却装置又は前記第１流路から外部へ空気を排気する第３流路と、
   前記冷却装置から前記第１流路又は前記第１流路から前記保護機構の内部への空気の流れを遮断して、前記冷却装置又は前記第１流路から前記第３流路に空気を導く排気状態と、前記冷却装置又は前記第１流路から前記第３流路への空気の流れを遮断して、前記冷却装置から前記第１流路又は前記第１流路から前記保護機構の内部に空気を導く非排気状態とに切り替え可能な排気オンオフ切替機構と、を備えた請求項１～７のいずれか１項に記載の作業機。
9. 作動油により駆動される油圧機器を備え、
   前記冷却装置は、前記冷却対象物である前記作動油を冷却するオイルクーラを含む請求項１～８のいずれか１項に記載の作業機。
10. 電気機器を備え、
    前記冷却装置は、前記電気機器を冷却する冷却水を流す冷却水路と、
    前記冷却対象物である前記冷却水を冷却するラジエータと、を含む請求項１～９のいずれか１項に記載の作業機。
11. 前記冷却装置により冷却される前記電気機器は、蓄電池、電動モータ、前記蓄電池の電力で前記電動モータを駆動させるモータ駆動装置、及び前記蓄電池の電圧を異なる電圧に変換する電圧変換装置のうちの少なくとも１つを含む請求項１０に記載の作業機。

Images