JP2022096244A - Electric work machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バッテリの電力で動作する電動作業機に関する。 The present invention relates to an electric working machine operated by the electric power of a battery.
特許文献１には、旋回フレームの前部にキャビンを搭載し、旋回フレーム上のキャビンの後方に油圧ポンプ、電動モータ、及び主バッテリを配置し、旋回フレーム上のキャビンの側方に補助バッテリを配置した電動バックホーが開示されている。
In
電動作業機において、作業可能時間を長くするには、バッテリのサイズ又は搭載数を増大させて、電力源の電気容量を多くする必要がある。
しかしながら、特許文献１の技術では、限られた機体内のスペースにおいて、バッテリサイズを大きくしたり搭載数を増やしたりするのは難しい。
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、電動作業機の電力源の電気容量を容易に増加することを目的とする。
In an electric work machine, in order to increase the workable time, it is necessary to increase the size or the number of mounted batteries to increase the electric capacity of the power source.
However, with the technique of
The present invention has been made to solve such a problem of the prior art, and an object of the present invention is to easily increase the electric capacity of a power source of an electric working machine.
本発明の一態様に係る電動作業機は、機体と、機体に搭載されたキャビンと、少なくとも１つのバッテリパックと、バッテリパックから供給される電力を用いて駆動される作業装置と、を備え、バッテリパックの少なくとも１つがキャビンの内部に搭載されている。 The electric work machine according to one aspect of the present invention includes a machine body, a cabin mounted on the machine body, at least one battery pack, and a work device driven by electric power supplied from the battery pack. At least one of the battery packs is mounted inside the cabin.
上記構成によれば、電動作業機の電力源の電気容量を容易に増加することができる。 According to the above configuration, the electric capacity of the electric power source of the electric working machine can be easily increased.
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。なお、以降の実施形態において、同一又は対応する部分には、同一符号を付している。
まず、第１実施形態の電動作業機１について、図１～図３Ｂを参照しながら説明する。
図３Ａは、第１実施形態の電動作業機１の全体側面図である。
第１実施形態の電動作業機１は、遠隔操作型の電動作業機であり、運転者が搭乗しない無人のバックホーから構成されている。電動作業機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。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals.
First, the
FIG. 3A is an overall side view of the
The
なお、図３Ａに示す矢印Ａ１方向を前方、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、機体２から前方Ａ１に向いた状態で、左側を左方、右側を右方として説明する。後述する図３Ｂ、図４、図６、及び図８も同様である。
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。
The direction of arrow A1 shown in FIG. 3A will be described as forward, and the direction of arrow A2 will be described as backward. Further, the horizontal direction orthogonal to the front-back direction will be described as the width direction. Further, the left side will be described as the left side and the right side as the right side in a state of facing forward A1 from the
The
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。
The
The
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。
The left traveling motor ML is included in the
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。
A
The
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。
The
電動作業機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。
The
The
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。
機体２上には、キャビン６が搭載されている。キャビン６は、支柱６ａ、梁６ｂ、ルーフ６ｃ、及び側壁６ｄを有している。支柱６ａは、機体２の前後方向（図３ＡでＡ１、Ａ２方向）及び左右方向（Ａ１、Ａ２方向に直交する水平方向）に所定の間隔をおいて、機体２上に複数（４本以上）立設されている。
The working
A
梁６ｂは、前後方向に並ぶ複数の支柱６ａの上部に連結されている。図３Ａでは、機体２の左部にある２本の支柱６ａと１本の梁２ｂしか示していないが、機体２の右部にも同様に２本の支柱６ａと１本の梁２ｂが設けられている。機体２の前部や後部にあって左右方向に並ぶ複数の支柱６ａの上部にも、梁６ｂが連結されていてもよい。つまり、梁２ｂは複数設けられていて、各支柱６ａの上部を拘束している。ルーフ６ｃは、各支柱６ａの上部と各梁６ｂに取り付けられている。
The
側壁６ｄは、機体２の前側、後ろ側、右側、及び左側にそれぞれ面するように、複数（４枚以上）設けられている。図３Ａでは、機体２の左側に面する側壁６ｄだけ示している。各側壁６ｄは、複数の支柱６ａの互いに対向する側部に取り付けられている。また、各側壁６ｄは、ルーフ６ｃの前端部、後端部、右端部、及び左端部にもそれぞれ取り付けられている。
A plurality (4 or more) of the
上記のような支柱６ａ、梁６ｂ、ルーフ６ｃ、及び側壁６ｄにより、キャビン６の内部の空間が外部と仕切られている。つまり、キャビン６は部屋状に構築されている。各側壁６ｄの全部又は一部は、キャビン６の内部から周囲を目視可能に透明になっている。つまり、各側壁６ｄには窓が設けられている。機体２の左側に面する側壁６ｄには、キャビン６の内部に対して出入りするための出入口６ｅと、当該出入口６ｅを開閉するドア６ｆが設けられている。なお、各側壁６ｄの全部又は一部を不透明な材質で構成し、ドア６ｆを閉じたときに、外部からキャビン６の内部を視認できない構成としてもよい。
The space inside the
図１は、第１実施形態の電動作業機１の電気ブロック図である。
電動作業機１に備わる制御装置７は、ＣＰＵ７ａと記憶部７ｂとを有している。ＣＰＵ７ａは、電動作業機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、及びプログラム等は、記憶部７ｂに読み書き可能に記憶されている。
FIG. 1 is an electric block diagram of the electric working
The
電動モータ９は、電動作業機１の動力源であって、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とに接続されている。ジャンクションボックス３９は、バッテリユニット３０から出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。ジャンクションボックス３９は接続切替装置である。
The
The
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調整可能である。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。
The
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、電動作業機１に備わる電装品に応じた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。上記電装品には、例えば制御装置７や、後述するファンモータ３５ａ、３７ａ、４２ｂや、その他の電気機器１７、３５ａ、３７ａ、４１ａ、４２、４６～４９、５８、ＰＶ１～ＰＶ６等が含まれている。
The DC /
充電口４１は、充電ケーブル（図示省略）が嵌合されるコネクタ（図示省略）と、接続検出装置４１ａとを有している。充電口４１には、充電ケーブルを経由して外部電源（商用電源等）に接続される。接続検出装置４１ａは、充電口４１に充電ケーブルが嵌合されて、外部電源が接続されたことを検出するセンサ等から成る。
ジャンクションボックス３９は、外部の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からジャンクションボックス３９を経由して入力された電力で充電される。
The charging
The
バッテリユニット３０は、複数のバッテリパック３１、３２を有している。各バッテリパック３１、３２は、少なくとも１つのバッテリから構成されたリチウムイオン電池等の二次電池（蓄電池）である。各バッテリパック３１、３２を複数のバッテリから構成した場合、当該複数のバッテリは電気的に直列及び／又は並列に接続される。また、各バッテリパック３１、３２を構成するバッテリは、内部に複数のセルを有しており、当該複数のセルが電気的に直列及び／又は並列に接続されて構成されている。各バッテリパック３１、３２は、電動作業機１の各部を所定時間稼働可能な電気容量を有している。
The
図１では、バッテリユニット３０は２つのバッテリパック３１、３２を有しているが、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、３つ以上でもよい。また、バッテリパック３１、３２同士は、並列に接続されていが、直列に接続されていてもよい。
各バッテリパック３１、３２には、接続切替部３１ａ、３２ａが設けられている。各接続切替部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り可能である。
In FIG. 1, the
The battery packs 31 and 32 are provided with
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、複数のバッテリパック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に電力を出力し、他方のバッテリパックからの電力の出力を停止する。つまり、制御装置７は、各バッテリパック３１、３２の電力の出力と出力停止とを制御する。
The
また、制御装置７は、ジャンクションボックス３９の内部の接続状態を切り替えて、各バッテリパック３１、３２に対してインバータ３８、ＤＣ－ＤＣコンバータ４０、又は充電口４１を接続したり切断したりする。ジャンクションボックス３９は、各バッテリパック３１、３２に対するインバータ３８、ＤＣ－ＤＣコンバータ４０、及び充電口４１の接続と切断とを切り替える。
Further, the
また、各バッテリパック３１、３２には、ＢＭＵ（battery management unit；バッテリ監視装置）３１ｂ、３２ｂが設けられている。図１では、ＢＭＵ３１ｂ、３２ｂは対応するバッテリパック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。
Further, the battery packs 31 and 32 are provided with BMUs (battery management units; battery monitoring devices) 31b and 32b. In FIG. 1, the
ＢＭＵ３１ｂは、対応するバッテリパック３１を監視及び制御する。ＢＭＵ３２ｂは、対応するバッテリパック３２を監視及び制御する。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。
The
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。
Further, the
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、電動作業機１に備わる電装品に電力を供給する。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３９、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０、及びバッテリユニット３０等の高発熱型の電気機器を冷却するための冷却水を冷却する。高発熱型の電気機器とは、電力で動作することにより、電動作業機１に備わる他の電気機器より高い熱を発する電気機器のことである。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。
The
The
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（図示省略）と、熱交換部（図示省略）とを有している。ラジエータファンは、ラジエータ３５の熱交換部に冷却風を送風する。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及び上記の高発熱型の電気機器と共に、機体２内に配設された冷却水路（図示省略）に設けられている。冷却用ポンプ３６は、その冷却水路に対して冷却水を吐出及び循環させる。
The
冷却水が冷却水路を循環することで、電動モータ９、インバータ３９、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０、及びバッテリユニット３０等の熱が冷却水に移動する。これにより温められた冷却水は、ラジエータ３５の熱交換部やラジエータファンにより冷却される。つまり、温められた冷却水の熱がラジエータ３５の熱交換部で、周囲の空気に移動する。
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（図示省略）と、熱交換部（図示省略）とを有している。オイルクーラファンは、オイルクーラ３７の熱交換部に冷却風を送風する。ファンモータ３７ａは、低圧バッテリ３３の電力で駆動する。
As the cooling water circulates in the cooling water channel, heat from the
The
上記の油圧機器ＭＬ、ＭＲ、ＭＴ、Ｃ１～Ｃ５、Ｖ、Ｐ１、Ｐ２等が発する熱で温められた作動油は、オイルクーラ３７の熱交換部やオイルクーラファンにより冷却される。つまり、温められた作動油の熱がオイルクーラ３７の熱交換部で、周囲の空気に移動する。
電磁弁５８、ＰＶ１、ＰＶ２、ＰＶ３、ＰＶ４、ＰＶ５、ＰＶ６は、それぞれ内蔵するソレノイドに対して励磁又は消磁されることにより作動する。
The hydraulic oil heated by the heat generated by the hydraulic devices ML, MR, MT, C1 to C5, V, P1, P2 and the like is cooled by the heat exchange portion of the
The
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と暖房ファン（図示省略）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、暖房ファンを回転駆動させる。暖房ファンは、電熱線４２ａにより暖められた周囲の空気をキャビン６の内部に向かって送風する。ファンモータ４２ｂは、低圧バッテリ３３の電力で駆動する。
The
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、キャビン６の内部の冷房を行う。電動暖房装置４２と電動冷房装置４６とは、キャビン６の内部の空調を行う空調装置である。
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、キャビン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。
The
The oil
通信装置１７は、機体２に設けられていて、アンテナと通信回路（図示省略）等から構成されている。通信装置１７は、遠隔操作装置１９と無線で通信する。遠隔操作装置１９は、電動作業機１の作業装置２０、１０等を遠隔操作するための装置であって、機体２には設けられていない。遠隔操作装置１９には、操作者が操作する操作部、通信装置１７と通信する通信部、及び制御部等が備わっている。
The
作業者は、電動作業機１の機体２等から離れた場所（遠隔地）で、電動作業機１の周囲を見ながら遠隔操作装置１９の操作部を操作する。すると、遠隔操作装置１９の制御部は、操作部の操作状態に応じた遠隔操作信号（操作情報を示した信号）を生成して、当該遠隔操作信号を通信部により通信装置１７に送信する。
通信装置１７が遠隔操作装置１９からの遠隔操作信号を受信すると、制御装置７は、当該遠隔操作信号に基づいて、電動モータ９、油圧ポンプＰ１、Ｐ２、及び油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴ等を駆動して、作業装置２０と走行装置１０の動作を制御する。また、制御装置７は、遠隔操作装置１９から送信されて通信装置１７により受信した遠隔操作信号、又は検出装置４７～４９の検出結果等に基づいて、電動作業装置１に備わる電装品やその他各部の動作を制御する。
The worker operates the operation unit of the
When the
他の例として、機体２側に電動作業機１の周囲を監視するカメラを備え、当該カメラが撮像した画像を表示するディスプレイ等の表示部を遠隔操作装置１９に備えてもよい。この場合、制御装置７は、カメラにより撮像された画像のデータを通信装置１７により遠隔操作装置１９に送信する。遠隔操作装置１９は、当該画像のデータを通信部により受信すると、制御部により当該データを処理して、当該データに基づく画像を表示部に表示させる。これにより、作業者は、遠隔操作装置１９の表示部に表示された画像を見て、操作部を操作することにより、作業装置２０や走行装置１０やその他電動作業機１の各部を操作し易くなる。
As another example, the
図２は、第１実施形態の電動作業機１の油圧回路図である。
電動作業機１に備わる油圧回路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。
FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram of the electric working
The hydraulic circuit K provided in the
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、各油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴに作動油を供給可能に作動用油圧ポンプＰ１を適宜数設ければよい。
Of the plurality of hydraulic pumps P1 and P2 provided, one is an operating hydraulic pump P1 and the other is a control hydraulic pump P2. These hydraulic pumps P1 and P2 are driven by the power of the
The hydraulic pump P1 for operation sucks the hydraulic oil stored in the hydraulic oil tank T and then discharges the hydraulic oil toward the control valve V. In FIG. 2, for convenience, one hydraulic pump P1 for operation is shown, but the present invention is not limited to this, and the hydraulic pump P1 for operation can supply hydraulic oil to each of the hydraulic actuators C1 to C5, ML, MR, and MT. An appropriate number may be provided.
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も適宜数設けられればよい。
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）を調整する。
The control hydraulic pump P2 outputs hydraulic pressure for signals or control by sucking and then discharging the hydraulic oil stored in the hydraulic oil tank T. That is, the control hydraulic pump P2 supplies (discharges) pilot oil. An appropriate number of control hydraulic pumps P2 may be provided.
The control valve V has a plurality of control valves V1 to V8. Each control valve V1 to V8 controls (adjusts) the flow rate of hydraulic oil output from the hydraulic pumps P1 and P2 to the hydraulic actuators C1 to C5, ML, MR, and MT.
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。 Specifically, the swing control valve V1 controls the flow rate of the hydraulic oil supplied to the swing cylinder C1. The boom control valve V2 controls the flow rate of the hydraulic oil supplied to the boom cylinder C2. The arm control valve V3 controls the flow rate of the hydraulic oil supplied to the arm cylinder C3. The bucket control valve V4 controls the flow rate of the hydraulic oil supplied to the bucket cylinder C4. The dozer control valve V5 controls the flow rate of the hydraulic oil supplied to the dozer cylinder C5. The left traveling control valve V6 controls the flow rate of the hydraulic oil supplied to the left traveling motor ML. The right traveling control valve V7 controls the flow rate of hydraulic oil supplied to the right traveling motor MR. The swivel control valve V8 controls the flow rate of the hydraulic oil supplied to the swivel motor MT.
操作弁ＰＶ１～ＰＶ６は、前述した電磁弁（図１）から成り、制御装置７により作動を制御される。各操作弁ＰＶ１～ＰＶ６の作動量に比例して、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。
The operating valves PV1 to PV6 are composed of the above-mentioned solenoid valves (FIG. 1), and their operation is controlled by the
つまり、制御装置７が操作弁ＰＶ１～ＰＶ６を操作することで、制御弁Ｖ１～Ｖ８に作用する作動油（パイロット油）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。
That is, when the
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。
The
The first
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。
The
The
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。
A plurality of reciprocating
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。
A part of the hydraulic oil that has flowed through the
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。
Further, the other part of the hydraulic oil that has flowed to any of the control valves V1 to V8 through the
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。
The hydraulic oil cooled by the
The limiting
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、前述した電磁弁（図１）から成る。アンロード弁５８は、コントロール用油圧ポンプＰ２から操作弁ＰＶ１～ＰＶ６に対して作動油を供給し又は供給停止する。
制御装置７は、操作弁ＰＶ１～ＰＶ６とアンロード弁５８の作動を制御することにより、制御弁Ｖ１～Ｖ８を動作させて、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に対して作動油を供給し又は供給停止して、作業装置２０や走行装置１０を制御する。
An unload
The
詳しくは、制御装置７がアンロード弁５８を供給位置に切り替えることで、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に供給される。そして、制御装置７が操作弁ＰＶ１～ＰＶ６の作動量を制御することで、操作弁ＰＶ１～ＰＶ６を経由した作動油の油圧により、制御弁Ｖ１～Ｖ８のスプールが操作されて、作動用油圧ポンプＰ１から制御弁Ｖ１～Ｖ８を経由した作動油が油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴに対して供給又は供給停止される。これにより、油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴが動作可能になり、作業装置２０及び走行装置１０も動作可能となる。
Specifically, when the
また、制御装置７がアンロード弁５８を遮断位置に切り替えることで、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に供給されなくなる（供給停止）。これにより、操作弁ＰＶ１～ＰＶ６を介した制御弁Ｖ１～Ｖ８のスプールの操作が禁止又は制限され、油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴ、作業装置２０、及び走行装置１０の動作が禁止又は制限される。
Further, when the
図３Ｂは、第１実施形態の電動作業機１の全体側面図であって、キャビン６のドア６ｆを開いた状態を示している。
電動作業機１は、遠隔操作型の無人の作業機であるため、キャビン６の内部に運転席や操作装置を搭載しなくてもよい。そこで、電動作業機１では、キャビン６の内部に運転席や操作装置が搭載される代わりに、図３Ｂに示すように複数のバッテリパック３１、３２がキャビン６の内部に搭載されている。
FIG. 3B is an overall side view of the electric working
Since the
バッテリパック３１、３２は、キャビン６内において、前方Ａ１寄りの位置にあって、上下方向に積載されている。各バッテリパック３１、３２の一側面には、当該バッテリパック３１、３２を他の装置と接続するためのハーネス（電気配線、図示省略）が接続される端子部３１ｃ、３２ｃが設けられている。
各端子部３１ｃ、３２ｃは、複数の接続端子（詳細図示省略）を有している。そのうち、各バッテリパック３１、３２内蔵されたバッテリや接続切替部３１ａ、３２ａと接続された一方の接続端子には、給電用ハーネス（図示省略）の一端が接続されている。当該給電用ハーネスの他端は、ジャンクションボックス３９（図１）に接続されている。また、各バッテリパック３１、３２内蔵されたＢＭＵ３１ｂ、３２ｂと接続された他方の接続端子には、信号用ハーネス（図示省略）の一端が接続されている。当該信号用ハーネスの他端は、制御装置７（図１）に接続されている。
各バッテリパック３１、３２と上記他の装置３９、７とは、端子部３１ｃ、３２ｃと上記ハーネスを介して電力あるいは各種信号を入出力する。キャビン６のドア６ｆを開けた状態で、出入口６ｅを通じて上記ハーネスを端子部３１ｃ、３２ｃに着脱可能なキャビン６の内部の位置に、各バッテリパック３１、３２が搭載されている。より詳しくは、端子部３１ｃ、３２ｃが出入口６ｅを向くように、各バッテリパック３１、３２はキャビン６の内部に搭載されている。
The battery packs 31 and 32 are located in the
Each of the
The battery packs 31 and 32 and the
また、キャビン６の内部には、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、電動暖房装置４２、及び電動冷房装置４６も搭載されている。
他の例として、これらの電装品３８、３９、４０、４２、４６のうち、バッテリパック３１、３２と接続する必要があるジャンクションボックス３９を少なくともキャビン６の内部に搭載し、これ以外の電装品３８、４０、４２、４６を機体２の内部（機体２の筐体を構成するボンネットの内側）に搭載してもよい。また、ジャンクションボックス３９も機体２の内部に搭載してもよい。比較的大型であるバッテリパック３１、３２が機体２の内部に搭載されていないので、電動作業機１に備わるその他の電装品（図１参照）を機体２の内部に配置し易くなる。
Further, inside the
As another example, among these
また、キャビン６のドア６ｆを開けた状態で、出入口６ｅを通じて外部電源からの給電用の充電ケーブルを着脱可能なキャビン６の内部の位置に、充電口４１を配置してもよい。また、キャビン６の内部に搭載されるバッテリパック３１、３２は、出入口６ｅを通じてキャビン６の内部に対して搬入出可能なサイズや形状であってもよい。
上述した第１実施形態では、２つのバッテリパック３１、３２をキャビン６の内部に搭載した例を示したが、これ以外に、例えば図４に示す第２実施形態や図５に示す第３実施形態のように、３つ以上のバッテリパック３１、３２、３１ｘ、３２ｘをキャビン６の内部に搭載してもよい。バッテリパック３１ｘ、３２ｘの機能や用途や構造等は、バッテリパック３１、３２と同様である。
Further, with the
In the first embodiment described above, an example in which the two battery packs 31 and 32 are mounted inside the
図４は、第２実施形態の電動作業機１Ｂの全体側面図である。第２実施形態では、キャビン６の内部において、バッテリパック３１、３２の上にバッテリパック３１ｘが搭載されている。また、バッテリパック３１、３２、３１ｘの後方に、バッテリパック３２ｘが搭載されている。
図５は、第３実施形態の電動作業機１Ｃの要部（機体２とキャビン６）の概略平面図である。第３実施形態では、キャビン６の内部において、バッテリパック３１とバッテリパック３２が、機体２の左右方向に並ぶように搭載されている。また、バッテリパック３１、３２の後方に、バッテリパック３１ｘが搭載されている。
FIG. 4 is an overall side view of the electric working
FIG. 5 is a schematic plan view of a main part (
図３Ｂ、図４、及び図５に示した以外にも、任意の姿勢や向きで１つ以上のバッテリパックをキャビン６の内部に搭載してもよい。
また、図６に示す第４実施形態の電動作業機１Ｄのように、キャビン６の内部にバッテリパック３１、３２を搭載するだけでなく、機体２の内部にもバッテリパック３１ｙ、３２ｙを搭載してもよい。バッテリパック３１ｙ、３２ｙは、機体２の内部で左右方向に並んで搭載されている。バッテリパック３１ｙ、３２ｙの機能や用途や構造等は、バッテリパック３１、３２と同様である。
In addition to those shown in FIGS. 3B, 4 and 5, one or more battery packs may be mounted inside the
Further, as in the electric working
図１に示した実施形態では、遠隔操作型の電動作業機１を例に示したが、これ以外に、例えば図７に示すような自律型の電動作業機１Ｅにおいても、例えば図３Ｂ～図６に示したように、複数のバッテリパック３１、３２をキャビン６の内部に搭載してもよい。また、自律型の電動作業機１Ｅにおいて、例えば図６に示したように、機体２の内部にもバッテリパック３１ｘ、３２ｘを搭載してもよい。
In the embodiment shown in FIG. 1, the remote-controlled
図７は、第５実施形態の電動作業機１Ｅの電気ブロック図である。
電動作業機１Ｅは、自律型の電動作業機であって、運転者が搭乗しない無人のバックホーから構成されている。電動作業機１Ｅは監視装置２５を備えている。監視装置２５は、電動作業機１Ｅの周囲を監視する装置であって、カメラ２５ａとセンサ２５ｂとを有している。カメラ２５ａは、電動作業機１Ｅの周囲を撮像する撮像装置である。センサ２５ｂは、例えばＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）等から構成され、電動作業機１の周囲にある物や人等を検出する。
FIG. 7 is an electric block diagram of the electric working
The
電動作業機１Ｅの通信装置１７は、管理装置２６と無線で通信する。管理装置２６は、電動作業機１から離れた場所にある。管理装置２６には、操作者が操作する操作部、通信装置１７と通信する通信部、ディスプレイから成る表示部、及び制御部等が備わっている。
電動作業機１Ｅの制御装置７は、予め記憶部７ｂに記憶された操作情報と監視装置２５の監視結果とに基づいて、電動モータ９、油圧ポンプＰ１、Ｐ２、及び油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴ等を駆動して、作業装置２０、１０の動作を制御する。また、制御装置７は、監視装置２５の監視結果と検出装置４７～４９の検出結果等とに基づいて、電動作業装置１に備わる電装品やその他各部の動作を制御する。
The
The
さらに、制御装置７は、カメラ２５ａにより撮像された画像のデータと、電動作業機１Ｅの動作状況を示す情報を、通信装置１７により管理装置２６に送信する。管理装置２６は、通信装置１７により送信された画像のデータや情報を通信部により受信すると、制御部により当該データや情報を処理して、当該データに基づく画像や電動作業機１Ｅの動作状況を示す情報を表示部に表示させる。これにより、作業者は、管理装置２６の表示部の表示内容を見て、電動作業機１Ｅの作業状況や周囲状況等を認識可能となる。上記以外の図６に示す各部の機能は、図１に示した電動作業機１の各部の機能と同様である。
Further, the
図８は、第６実施形態の電動作業機１Ｆの全体側面図である。
電動作業機１Ｆは、遠隔操作型若しくは自律型の無人の電動作業機、又は有人の電動作業機である。電動作業機１Ｆのキャビン６の内部には、運転席４と操作装置５が搭載されている。操作装置５は、運転席４に着座した運転者が操作可能になっている。操作装置５が有する操作レバーや操作スイッチを操作することで、作業装置２０や走行装置１０やその他の電動作業機１Ｆの各部が動作する。
FIG. 8 is an overall side view of the electric working
The
このように運転席４や操作装置５がキャビン６の内部に搭載された電動作業機１Ｆにおいても、バッテリパック３１をキャビン６の内部に搭載してもよい。また、電動作業機１Ｆの機体２の内部にも、バッテリパック３１ｙを搭載してもよい。
他の例として、キャビン６の内部に、運転席４や操作装置５と共に、複数のバッテリパックを搭載し、機体２の内部には、バッテリパックを搭載しないようにしてもよい。
In the electric working
As another example, a plurality of battery packs may be mounted inside the
以上の実施形態では、ルーフ６ｃと側壁６ｄ等で外部と内部とを仕切った部屋状のキャビン６を例に示したが、これに代えて、例えば支柱と梁等の骨格だけで構築されたキャビンの内部に、バッテリパックを１つ以上搭載してもよい。また、キャビンの内部だけでなく、キャビンの上方等の外部にもバッテリパックを搭載してもよい。さらに、図３Ｂ等に示したように、キャビン６が機体２の上方に搭載されるだけでなく、機体の側方にキャビンが搭載されてもよい。
In the above embodiment, a room-shaped
さらに、以上の実施形態では、バッテリパック３１、３２からの電力で電動モータ９を駆動させ、電動モータ９の動力で油圧ポンプＰ１、Ｐ２を駆動させ、油圧ポンプＰ１、Ｐ２から吐出される作動油により油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴを駆動させ、油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴの動力で作業装置２０、１０を駆動させる構成について説明したが、これに限るものではない。例えば、図９に示す第７実施形態の電動作業機１Ｇのように、作業装置２０、１０に設けるアクチュエータのうち一部又は全部を電動アクチュエータ２０ａ、１０ａで構成し、当該電動アクチュエータ２０ａ、１０ａをバッテリパック３１、３２の電力で駆動させて、当該電動アクチュエータ２０ａ、１０ａの動力で作業装置２０、１０を駆動させる構成にしてもよい。そして、電動作業機１Ｇに備わるバッテリパック３１、３２のうち少なくとも１つをキャビン６の内部に搭載してもよい。
Further, in the above embodiment, the
図９に示す電動作業機１Ｇは、遠隔操作型の電動作業機であり、運転者が搭乗しない無人のバックホーから構成されている。図９では、作動油に関連する装置を図示していないが、電動作業機１Ｇは、作動油に関連する装置（油圧機器やオイクーラやセンサ等）を備えていてもよいし又は備えていなくてもよい。
また、図７に示したような自律型の電動作業機において、作業装置に設けるアクチュエータのうち一部又は全部を電動アクチュエータで構成し、当該電動アクチュエータをバッテリパック３１、３２の電力で駆動させて、当該電動アクチュエータの動力で作業装置を駆動させる構成にしてもよい。そして、当該自律型の電動作業機に備わる複数のバッテリパックのうち少なくとも１つをキャビン６の内部に搭載してもよい。
The
Further, in an autonomous electric work machine as shown in FIG. 7, a part or all of the actuators provided in the work device are composed of electric actuators, and the electric actuators are driven by the electric power of the battery packs 31 and 32. , The work device may be driven by the power of the electric actuator. Then, at least one of the plurality of battery packs provided in the autonomous electric work machine may be mounted inside the
本実施形態の電動作業機１、１Ｂ～１Ｆ（１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ）は、以下の効果を奏する。
本実施形態の電動作業機１、１Ｂ～１Ｆ、１Ｇは、機体２と、機体２に搭載されたキャビン６と、少なくとも１つのバッテリパック３１、３２、３１ｘ、３２ｘ、３１ｙ、３２ｙと、バッテリパック３１、３２、３１ｘ、３２ｘ、３１ｙ、３２ｙから供給される電力を用いて駆動される作業装置と、を備え、バッテリパック３１、３２、３１ｘ、３２ｘの少なくとも１つがキャビン６の内部に搭載されている。
The
The
上記の構成によれば、キャビン６の内部に１つ以上のバッテリパック３１、３２、３１ｘ、３２ｘを搭載して、電動作業機１、１Ｂ～１Ｇの電力源の電気容量を容易に増大することができる。この結果、電動作業機１、１Ｂ～１Ｇの稼働時間を延長することが可能となる。また、バッテリの搭載数を増やすため、機体２を後方や側方に延長する必要がないので、電動作業機１、１Ｂ～１Ｇ自体の重心が移動して電動作業機１、１Ｂ～１Ｇが転倒し易くなったり、機体２の旋回時等に機体２が周囲物と衝突し易くなったりすることもない。また、キャビン６の内部にバッテリパック３１、３２、３１ｘ、３２ｘを搭載することで、バッテリパック３１、３２、３１ｘ、３２ｘを保護し、キャビン６の外部にある異物や人等がバッテリパック３１、３２、３１ｘ、３２ｘに意図せず接触するのを防止することができる。
According to the above configuration, one or more battery packs 31, 32, 31x, 32x are mounted inside the
また、電動作業機１、１Ｂ～１Ｇは、予め設定された操作情報または外部から受信する操作情報に基づいて作業装置２０、１０（作業装置２０、走行装置１０）の動作を制御する制御装置７を備え、キャビン６の内部に運転席４又は操作装置５が搭載される代わりに、バッテリパック３１、３２、３１ｘ、３２ｘが１つ以上搭載されている。これにより、本来運転席４や操作装置５が搭載されるキャビン６の搭載スペースに、１つ以上のバッテリパック３１、３２、３１ｘ、３２ｘを容易に搭載して、電動作業機１、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆの電力源の電気容量をより増大することができる。
Further, the
また、図１等に示した実施形態では、電動作業機１は、外部との通信を行う通信装置１７を備え、制御装置７は、通信装置１７より外部から前記操作情報を受信する。これにより、外部から受信した操作情報に基づいて作業装置２０、１０を動作させる電動作業機１において、電力源の電気容量を容易に増大することができ、稼働時間を延長することが可能となる。
Further, in the embodiment shown in FIG. 1 and the like, the electric working
また、図７に示した実施形態では、電動作業機１Ｅは、周囲を撮像する撮像装置（カメラ）２５ａを備え、制御装置７は、撮像装置２５ａにより撮像された画像のデータを通信装置１７により外部に送信する。これにより、電動作業機１Ｅの撮像装置（カメラ）２５ａで撮像された周囲の画像を、遠隔地にある表示装置に表示させて、電動作業機１Ｅの周囲の状況を確認することができる。また、電動作業機１Ｅの電力源の電気容量を容易に増大して、作業装置２０、１０と撮像装置２５ａと通信装置１７の稼働時間を延長することが可能となる。
Further, in the embodiment shown in FIG. 7, the
また、図１や図７等に示した実施形態では、電動作業機１、１Ｅは、バッテリパック３１、３２から供給される電力により駆動される電動モータ９と、電動モータ９の動力により駆動される油圧ポンプＰ１、Ｐ２と、油圧ポンプＰ１、Ｐ２が吐出した作動油の油圧により駆動されて作業装置２０、１０を動作させる油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴと、油圧ポンプＰ１、Ｐ２から油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴへの作動油の供給状態を制御する制御弁Ｖ１～Ｖ８を有したコントロールバルブＶと、を備え、制御装置７は、前記操作情報に基づいて電動モータ９、油圧ポンプＰ１、Ｐ２、および制御弁Ｖ１～Ｖ８の動作を制御する。これにより、予め記憶された操作情報又は外部から受信した操作情報に基づいて、制御装置７が油圧機器Ｐ１、Ｐ２、Ｃ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴ、Ｖ、Ｖ１～Ｖ８を介して、作業装置２０、１０の動作を制御することができる。また、電動作業機１、１Ｅの電力源の電気容量を容易に増大することができ、稼働時間を延長することが可能となる。
Further, in the embodiment shown in FIGS. 1 and 7, the
また、図９に示した実施形態では、電動作業機１Ｇは、バッテリパック３１、３２から供給される電力により駆動されて、作業装置２０、１０を動作させる電動アクチュエータ２０ａ、１０ａを備え、制御装置７は、前記操作情報に基づいて電動アクチュエータ２０ａ、１０ａの動作を制御する。これにより、バッテリパック３１、３２の電力で電動アクチュエータ２０ａ、１０ａを介して作業装置２０、１０を動作させる電動作業機１Ｇの電力源の電気容量を容易に増大することができ、電動アクチュエータ２０ａ、１０ａ及び作業装置２０、１０の稼働時間を延長することが可能となる。
Further, in the embodiment shown in FIG. 9, the
また、図３Ｂや図８に示した実施形態では、電動作業機１、１Ｆは、キャビン６の内部の空調を行う空調装置４２、４６を備えている。これにより、必要に応じて、電動冷房装置４６によりキャビン６の内部を冷房することで、キャビン６の内部に搭載されたバッテリパック３１、３２、３１ｘ、３２ｘを冷却したり、電動暖房装置４２によりキャビン６の内部を暖房することで、キャビン６の内部に搭載されたバッテリパック３１、３２、３１ｘ、３２ｘを暖機したりすることができる。
Further, in the embodiment shown in FIGS. 3B and 8, the
また、図３Ｂ、図４、図６、及び図８に示した実施形態では、キャビン６は、当該キャビン６の内部に対して出入りするための出入口６ｅと、出入口６ｅを開閉するドア６ｆと、を有し、キャビン６の内部に搭載されたバッテリパック３１、３２、３１ｘは、当該バッテリパック３１、３２、３１ｘを他の装置（ジャンクションボックス３９、制御装置７）と接続するための電気配線が接続される端子部３１ｃ、３２ｃを有し、出入口６ｅを通じて電気配線を端子部３１ｃ、３２ｃに着脱可能なキャビン６の内部の位置に、バッテリパック３１、３２、３１ｘが搭載されている。これにより、キャビン６の内部に搭載したバッテリパック３１、３２、３１ｘの端子部３１ｃ、３２ｃに対して電気配線を容易に着脱（接続及び接続解除）することができる。また、バッテリパック３１、３２、３１ｘの交換やその他のメンテナンス作業を容易に行うことができる。
Further, in the embodiment shown in FIGS. 3B, 4, 6, and 8, the
また、図１や図３Ｂ等に示した実施形態では、電動作業機１は、バッテリパック３１、３２からの電力を調整するインバータ３８と、バッテリパック３１、３２とインバータ３８とを接続状態と切断状態とに切り替える接続切替装置（ジャンクションボックス）３９と、を備え、インバータ３８及び接続切替装置３９のうち少なくとも一方がキャビン６の内部に搭載されている。これにより、キャビン６の内部に搭載されたインバータ３８又は接続切替装置３９を、同じくキャビン６の内部に搭載されたバッテリパック３１、３２と共にメンテナンスすることができる。特に、接続切替装置３９をキャビ６の内部に搭載することで、バッテリパック３１、３２と接続切替装置３９との接続部分を容易にメンテナンスすることができる。
Further, in the embodiment shown in FIGS. 1 and 3B, the electric working
また、図３Ｂ、図４、及び図５に示した実施形態では、バッテリパックは機体２の内部に搭載されていない。これにより、バッテリパック３１、３２、３１ｘ、３２ｘ以外の電動作業機１、１Ｂ、１Ｃに備わる装置や機器等を、機体２の内部に容易に配置することができる。また、図６や図８に示すように、機体２の内部にバッテリパック３１ｙ、３２ｙを搭載した電動作業機１Ｄ、１Ｆよりも、図３Ａ、図４、及び図５に示す電動作業機１、１Ｂ、１Ｃでは、機体２の後方Ａ２への突出長を短くして、機体２を小型化することができる。このため、電動作業機１、１Ｂ、１Ｃにおいては、機体２の旋回時等に、機体２が周囲物と衝突する等の事故を防止することが可能となる。また、電動作業機１、１Ｂ、１Ｃの重心を旋回軸心Ｘの近傍に位置させて、電動作業機１、１Ｂ、１Ｃ全体のバランスを取り易くすることが可能となる。
Further, in the embodiment shown in FIGS. 3B, 4 and 5, the battery pack is not mounted inside the
また、図６及び図８に示した実施形態では、バッテリパックは機体２の内部にも搭載されている（バッテリパック３１ｙ、３２ｙ）。これにより、キャビン６と機体２の内部とに複数のバッテリパック３１、３２、３１ｘ、３２ｘ、３１ｙ、３２ｙを搭載して、電動作業機１Ｄ、１Ｆの電力源の電気容量を一層多くすることができる。
また、図１～図３Ｂに示した実施形態では、電動作業機１は、作業装置２０、１０を遠隔操作する遠隔操作装置１９を備え、制御装置７は、遠隔操作装置１９から送信されて通信装置１７により受信した遠隔操作信号（操作情報）に基づいて、電動モータ９、油圧ポンプＰ１、Ｐ２、及び油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴを駆動して、作業装置２０、１０の動作を制御する。これにより、遠隔操作型の電動作業機１の電力源の電気容量を容易に増大することができ、稼働時間を延長することが可能となる。
Further, in the embodiment shown in FIGS. 6 and 8, the battery pack is also mounted inside the machine body 2 (battery packs 31y, 32y). As a result, a plurality of battery packs 31, 32, 31x, 32x, 31y, 32y can be mounted inside the
Further, in the embodiment shown in FIGS. 1 to 3B, the
さらに、図７に示した実施形態では、電動作業機１Ｅは、当該電動作業機１Ｅの周囲を監視する監視装置２５を備え、制御装置７は、監視装置２５の監視結果と予め記憶部７ｂに記憶された操作情報とに基づいて、電動モータ９、油圧ポンプＰ１、Ｐ２、及び油圧アクチュエータＣ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴを駆動して、作業装置２０、１０の動作を制御する。これにより、自律型の電動作業機１Ｅの電力源の電気容量を容易に増大することができ、稼働時間を延長することが可能となる。
Further, in the embodiment shown in FIG. 7, the
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電動作業機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電動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、芝刈機等の電動農業機械に適用してもよい。
Although the present invention has been described above, it should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to an electric work machine such as a backhoe has been described, but the application target of the present invention is not limited to this, and for example, a wheel loader, a compact track loader, a skid steer loader, etc. It may be applied to other electric construction machines, or may be applied to electric agricultural machines such as tractors, combines, rice planters, and lawnmowers.
１、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ 電動作業機
２ 機体
４ 運転席
５ 操作装置
６ キャビン
６ｅ 出入口
６ｆ ドア
７ 制御装置
９ 電動モータ
１０ 走行装置（作業装置）
１７ 通信装置
２０ 作業装置
２５ａ カメラ（撮像装置）
３１、３１ｘ、３１ｙ、３２、３２ｘ、３２ｙ バッテリパック
３１ｃ、３２ｃ 端子部
３８ インバータ
３９ ジャンクションボックス（接続切替装置）
４２ 電動暖房装置（空調装置）
４６ 電動冷房装置（空調装置）
Ｃ１～Ｃ５、ＭＬ、ＭＲ、ＭＴ 油圧アクチュエータ
Ｐ１、Ｐ２ 油圧ポンプ
Ｖ コントロールバルブ
Ｖ１～Ｖ８ 制御弁
１０ａ、２０ａ 電動アクチュエータ
1, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G
17
31, 31x, 31y, 32, 32x,
42 Electric heating device (air conditioner)
46 Electric air conditioner (air conditioner)
C1 to C5, ML, MR, MT Hydraulic Actuator P1, P2 Hydraulic Pump V Control Valve V1 to V8 Control Valve 10a, 20a Electric Actuator
Claims (9)
前記機体に搭載されたキャビンと、
少なくとも１つのバッテリパックと、
前記バッテリパックから供給される電力を用いて駆動される作業装置と、を備え、
前記バッテリパックの少なくとも１つが前記キャビンの内部に搭載されている電動作業機。 With the aircraft
The cabin mounted on the aircraft and
With at least one battery pack,
A working device driven by the electric power supplied from the battery pack.
An electric work machine in which at least one of the battery packs is mounted inside the cabin.
前記キャビンの内部に運転席又は操作装置が搭載される代わりに、前記バッテリパックが１つ以上搭載されている請求項１に記載の電動作業機。 A control device that controls the operation of the work device based on preset operation information or operation information received from the outside is provided.
The electric work machine according to claim 1, wherein one or more battery packs are mounted instead of the driver's seat or the operating device mounted inside the cabin.
前記制御装置は、前記通信装置により外部から前記操作情報を受信する請求項２に記載の電動作業機。 Equipped with a communication device that communicates with the outside
The electric working machine according to claim 2, wherein the control device receives the operation information from the outside by the communication device.
前記制御装置は、前記撮像装置により撮像された画像のデータを前記通信装置により外部に送信する請求項３に記載の電動作業機。 Equipped with an image pickup device that captures the surroundings
The electric working machine according to claim 3, wherein the control device transmits data of an image captured by the image pickup device to the outside by the communication device.
前記電動モータの動力により駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプが吐出する作動油により駆動されて前記作業装置を動作させる油圧アクチュエータと、
前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータへの作動油の供給状態を制御する制御弁を有したコントロールバルブと、を備え、
前記制御装置は、前記操作情報に基づいて前記電動モータ、前記油圧ポンプ、および前記制御弁の動作を制御する請求項２～４のいずれか１項に記載の電動作業機。 An electric motor driven by the electric power supplied from the battery pack,
A hydraulic pump driven by the power of the electric motor and
A hydraulic actuator driven by hydraulic oil discharged from the hydraulic pump to operate the working device, and
A control valve having a control valve for controlling the supply state of hydraulic oil from the hydraulic pump to the hydraulic actuator is provided.
The electric work machine according to any one of claims 2 to 4, wherein the control device controls the operation of the electric motor, the hydraulic pump, and the control valve based on the operation information.
前記制御装置は、前記操作情報に基づいて前記電動アクチュエータの動作を制御する請求項２～４のいずれか１項に記載の電動作業機。 It is equipped with an electric actuator that is driven by the electric power supplied from the battery pack to operate the working device.
The electric work machine according to any one of claims 2 to 4, wherein the control device controls the operation of the electric actuator based on the operation information.
当該キャビンの内部に対して出入りするための出入口と、
前記出入口を開閉するドアと、を有し、
前記キャビンの内部に搭載された前記バッテリパックは、当該バッテリパックを他の装置と接続するための電気配線が接続される端子部を有し、
前記出入口を通じて前記電気配線を前記端子部に着脱可能な前記キャビンの内部の位置に、前記バッテリパックが搭載されている請求項１～７のいずれか１項に記載の電動作業機。 The cabin
An entrance and exit for entering and exiting the inside of the cabin,
It has a door that opens and closes the doorway,
The battery pack mounted inside the cabin has a terminal portion to which electrical wiring for connecting the battery pack to other devices is connected.
The electric working machine according to any one of claims 1 to 7, wherein the battery pack is mounted at a position inside the cabin in which the electric wiring can be attached to and detached from the terminal portion through the doorway.
前記バッテリパックと前記インバータとを接続状態と切断状態とに切り替える接続切替装置と、を備え、
前記インバータ及び前記接続切替装置のうち少なくとも一方が前記キャビンの内部に搭載されている請求項１～８のいずれか１項に記載の電動作業機。 An inverter that adjusts the power from the battery pack,
A connection switching device for switching between the battery pack and the inverter in a connected state and a disconnected state is provided.
The electric work machine according to any one of claims 1 to 8, wherein at least one of the inverter and the connection switching device is mounted inside the cabin.
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