JP2024004138A - 電動式作業機械 - Google Patents

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Abstract

【課題】コンパクトなレイアウトで第1熱交換器および第2熱交換器を冷却する。第1熱交換器および第2熱交換器の冷却に用いる風のいずれかを有効利用する。【解決手段】電動式作業機械としての油圧ショベルは、電動モータと、電動モータと電力供給経路を介してつながる電気機器と、電気機器を通る冷媒を冷却する第1熱交換器と、電動モータによって駆動されて作動油を吐出する油圧ポンプと、作動油を冷却する第2熱交換器と、ファンと、第1流路部および第2流路部と、を備える。第1流路部は、一端部に、第1流路一端部側開口部を有する。第2流路部は、一端部に、第2流路一端部側開口部を有する。第1流路一端部側開口部は、ファンの駆動によって発生して第1熱交換器を横切る風の流路に位置する。第2流路一端部側開口部は、ファンの駆動によって発生して第2熱交換器を横切る風の流路に位置する。【選択図】図8

Description

本発明は、電動式作業機械に関する。
従来、電動式油圧ショベルなどの、電動モータを備えた電動式作業機械が種々提案されている。例えば特許文献1では、ラジエータ、電動モータ、インバータ等を冷却するためのファンと、オイルクーラを冷却するためのファンとを別々に有する電動式油圧ショベルが開示されている。
特開2021-080708号公報
例えば、ミニショベルのような後方小旋回型の小型の電動式作業機械においては、機関室内の各部材のレイアウトスペースが限られている。このため、小型の電動式作業機械に、特許文献1の構成、つまり、ラジエータ(第1熱交換器)およびオイルクーラ(第2熱交換器)に対応して個別に冷却用のファンを設ける構成を適用することは通常困難である。
また、機関室内には、電動モータおよび電装品(例えばインバータ)などの発熱部品が配置される。発熱部品の冷却効率の向上の観点では、第1熱交換器および第2熱交換器の冷却に用いる風のいずれかを、発熱部品の冷却(空冷)に有効利用できるレイアウトを実現することが望ましい。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、コンパクトなレイアウトで第1熱交換器および第2熱交換器を冷却することができるとともに、第1熱交換器および第2熱交換器の冷却に用いる風のいずれかを有効利用することができる電動式作業機械を提供することにある。
本発明の一側面に係る電動式作業機械は、電動モータと、前記電動モータと電力供給経路を介してつながる電気機器と、前記電気機器を通る冷媒を冷却する第1熱交換器と、前記電動モータによって駆動されて作動油を吐出する油圧ポンプと、前記作動油を冷却する第2熱交換器と、ファンと、第1流路部および第2流路部と、を備え、前記第1流路部は、一端部に、第1流路一端部側開口部を有し、前記第2流路部は、一端部に、第2流路一端部側開口部を有し、前記第1流路一端部側開口部は、前記ファンの駆動によって発生して前記第1熱交換器を横切る風の流路に位置し、前記第2流路一端部側開口部は、前記ファンの駆動によって発生して前記第2熱交換器を横切る風の流路に位置する。
上記の構成によれば、コンパクトなレイアウトで第1熱交換器および第2熱交換器を冷却することができるとともに、第1熱交換器および第2熱交換器の冷却に用いる風のいずれかを有効利用することができる。
本発明の実施の一形態に係る電動式作業機械の一例である油圧ショベルの概略の構成を示す側面図である。 上記油圧ショベルの電気系および油圧系の構成を模式的に示すブロック図である。 上記油圧ショベルの機関室内の全体の構成を示す斜視図である。 上記機関室内の全体の構成を示す平面図である。 図4のA部の斜視図である。 図5から、ファンおよび筐体の図示を省略した状態でのA部の斜視図である。 図6から、ラジエータおよびオイルクーラの図示を省略した状態でのA部の斜視図である。 上記油圧ショベルが備える風導部を上方から見たときの斜視図である。 上記風導部を下方から見たときの斜視図である。 上記風導部を水平断面で切ったときの斜視図である。 電動モータを収容した状態での上記風導部を下方から見たときの斜視図である。 図4のA部を右側から見たときの側面図である。 図4のA部を後方から見たときの側面図である。 上記風導部の第1流路部を、電装品を通る断面で切ったときの断面図である。 上記油圧ショベルの変形例の構成を一部破断して示す斜視図である。 上記油圧ショベルの機関室内の他の構成を示す斜視図である。 図16で示した構成を、作動油タンクおよび充電器の図示を省略した状態で示す斜視図である。 図17で示した構成を、ファンの図示を省略した状態で示す斜視図である。 図18で示した構成を、ラジエータおよびオイルクーラの図示を省略した状態で示す斜視図である。 他の構成の風導部に好適な筐体を下方から見たときの斜視図である。 上記筐体を上方から見たときの斜視図である。 上記筐体および上記風導部を上方から見たときの斜視図である。 図22において、上記筐体を省略した状態での上記風導部を上方から見たときの斜視図である。 上記筐体および上記風導部を下方から見たときの斜視図である。 図24において、上記筐体を省略した状態での上記風導部を下方から見たときの斜視図である。 上記筐体と上記風導部のカバー部材とを上方から見たときの斜視図である。 上記油圧ショベルの機関室の内部を、上記風導部の第2流路部を通る断面で切ったときの斜視図である。 上記油圧ショベルの機関室の内部を、上記風導部の第1流路部および第2流路部を通る他の断面で切ったときの斜視図である。
本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。
〔1.電動式作業機械〕
図1は、本実施形態の電動式作業機械の一例である油圧ショベル(電動ショベル)1の概略の構成を示す側面図である。油圧ショベル1は、下部走行体2と、作業機3と、上部旋回体4と、を備える。
ここで、方向を以下のように定義する。上部旋回体4の運転座席41aに着座したオペレータ(操縦者、運転手)が正面を向く方向を前方とし、その逆方向を後方とする。したがって、下部走行体2に対して上部旋回体4が非旋回の状態(旋回角度0°)では、上部旋回体4の前後方向は、下部走行体2が前後進する方向と一致する。また、運転座席41aに着座したオペレータから見て左側を「左」とし、右側を「右」とする。さらに、前後方向および左右方向に垂直な重力方向を上下方向とし、重力方向の上流側を「上」とし、下流側を「下」とする。図面では、下部走行体2に対して上部旋回体4が非旋回の状態で油圧ショベル1を示す。また、図面では、必要に応じて、前方を「F」、後方を「B」、右方を「R」、左方を「L」、上方を「U」、下方を「D」の記号で示す。
下部走行体2は、左右一対のクローラ21と、左右一対の走行モータ22と、を備える。各走行モータ22は、油圧モータである。左右の走行モータ22が、左右のクローラ21をそれぞれ駆動することにより、油圧ショベル1を前後進させることができる。下部走行体2には、整地作業を行うためのブレード23と、ブレードシリンダ23aとが設けられる。ブレードシリンダ23aは、ブレード23を上下方向に回動させる油圧シリンダである。
作業機3は、ブーム31、アーム32、およびバケット33を備える。ブーム31、アーム32、およびバケット33を独立して駆動することにより、土砂等の掘削作業を行うことができる。
ブーム31は、ブームシリンダ31aによって回動される。ブームシリンダ31aは、基端部が上部旋回体4の前部に支持され、伸縮自在に可動する。アーム32は、アームシリンダ32aによって回動される。アームシリンダ32aは、基端部がブーム31の先端部に支持され、伸縮自在に可動する。バケット33は、バケットシリンダ33aによって回動される。バケットシリンダ33aは、基端部がアーム32の先端部に支持され、伸縮自在に可動する。ブームシリンダ31a、アームシリンダ32a、およびバケットシリンダ33aは、油圧シリンダにより構成される。
上部旋回体4は、下部走行体2の上方に位置し、下部走行体2に対して旋回ベアリング(不図示)を介して旋回可能に設けられる。上部旋回体4には、操縦部41、旋回フレーム42(機体フレーム)、旋回モータ43、機関室44等が配置される。上部旋回体4は、油圧モータである旋回モータ43の駆動により、旋回ベアリングを介して旋回する。
上部旋回体4には、油圧ポンプ71(図2参照)が配置される。油圧ポンプ71は、機関室44の内部の電動モータ61(図2参照)によって駆動される。油圧ポンプ71は、油圧モータ(例えば左右の走行モータ22、旋回モータ43)、および油圧シリンダ(例えばブレードシリンダ23a、ブームシリンダ31a、アームシリンダ32a、バケットシリンダ33a)に作動油(圧油)を供給する。油圧ポンプ71から作動油が供給されて駆動される油圧モータおよび油圧シリンダを、まとめて油圧アクチュエータ73(図2参照)と呼ぶ。
操縦部41には、運転座席41aが配置される。運転座席41aの周囲には、各種のレバー41bが配置される。オペレータが運転座席41aに着座してレバー41bを操作することにより、油圧アクチュエータ73が駆動される。これにより、下部走行体2の走行、ブレード23による整地作業、作業機3による掘削作業、上部旋回体4の旋回、等を行うことができる。
上部旋回体4には、バッテリユニット53が配置される。バッテリユニット53は、例えばリチウムイオンバッテリユニットで構成され、電動モータ61を駆動するための電力を蓄える。バッテリユニット53は、複数のバッテリをユニット化して構成されてもよいし、単一のバッテリセルで構成されてもよい。また、上部旋回体4には、不図示の給電口が設けられる。上記の給電口と、外部電源である商用電源51とは、給電ケーブル52を介して接続される。これにより、バッテリユニット53を充電することができる。
上部旋回体4には、鉛バッテリ54がさらに設けられる。鉛バッテリ54は、低電圧(例えば12V)の直流電圧を出力する。鉛バッテリ54からの出力は、制御電圧として例えばシステムコントローラ67(図2参照)、ファン91(図5参照)の駆動部、などに供給される。
油圧ショベル1は、油圧アクチュエータ73などの油圧機器と、電力で駆動されるアクチュエータとを併用した構成であってもよい。電力で駆動されるアクチュエータとしては、例えば、電動走行モータ、電動シリンダ、電動旋回モータがある。
〔2.電気系および油圧系の構成〕
図2は、油圧ショベル1の電気系および油圧系の構成を模式的に示すブロック図である。油圧ショベル1は、電動モータ61と、充電器62と、インバータ63と、PDU(Power Drive Unit)64と、ジャンクションボックス65と、DC-DCコンバータ66と、システムコントローラ67と、を備える。システムコントローラ67は、ECU(Electronic Control Unit)とも呼ばれる電子制御ユニットで構成され、油圧ショベル1の各部の電気的な制御を行う。
電動モータ61は、バッテリユニット53から、ジャンクションボックス65およびインバータ63を介して供給される電力により駆動される。電動モータ61は、永久磁石モータまたは誘導モータで構成される。電動モータ61は、旋回フレーム42上に配置される。
上記のバッテリユニット53は、電力供給経路PAを介して電動モータ61とつながる電気機器ELの一種である。すなわち、油圧ショベル1は電気機器ELを備え、電気機器ELは上記バッテリユニット53を含む。
充電器62(給電器とも呼ばれる)は、図1で示した商用電源51から給電ケーブル52を介して供給される交流電圧を直流電圧に変換する。インバータ63は、バッテリユニット53から供給される直流電圧を、交流電圧に変換して電動モータ61に供給する。これにより、電動モータ61が回転する。インバータ63から電動モータ61への交流電圧(電流)の供給は、システムコントローラ67から出力される回転指令に基づいて行われる。
PDU64は、内部のバッテリリレーを制御してバッテリユニット53の入出力を制御するバッテリ制御ユニットである。ジャンクションボックス65は、充電器リレー、インバータリレー、ヒューズ等を含んで構成される。上記した充電器62から出力される電圧は、ジャンクションボックス65およびPDU64を介してバッテリユニット53に供給される。また、バッテリユニット53から出力される電圧は、PDU64およびジャンクションボックス65を介してインバータ63に供給される。
DC-DCコンバータ66は、バッテリユニット53からジャンクションボックス65を介して供給される高電圧(例えば300V)の直流電圧を、低電圧(例えば12V)に降圧する。DC-DCコンバータ66から出力される電圧は、鉛バッテリ54からの出力と同様に、システムコントローラ67、ファン91の駆動部、などに供給される。
電動モータ61の回転軸(出力軸)には、複数の油圧ポンプ71が接続される。複数の油圧ポンプ71は、可変容量型ポンプおよび固定容量型ポンプを含む。図2では、例として油圧ポンプ71を1つのみ図示している。各油圧ポンプ71は、作動油を収容(貯留)する作動油タンク74と接続されている。電動モータ61によって油圧ポンプ71が駆動されると、作動油タンク74内の作動油が、コントロールバルブ72を介して油圧アクチュエータ73に供給される。これにより、油圧アクチュエータ73が駆動される。コントロールバルブ72は、油圧アクチュエータ73に供給される作動油の流れ方向および流量を制御する方向切替弁である。このように、油圧ショベル1は、電動モータ61によって駆動されて作動油を吐出する油圧ポンプ71を備える。
〔3.機関室内の構成〕
図3は、油圧ショベル1の機関室44内の全体の構成を示す後方斜視図である。図4は、機関室44内の全体の構成を示す平面図である。図3に示すように、本実施形態では、旋回フレーム42上に、4つのバッテリユニット53が前後方向に並んで配置されている。各バッテリユニット53は、左右方向に沿って位置する。4つのバッテリユニット53は、旋回フレーム42上で後方中央よりも左寄りに配置されている。
本実施形態では、後方の2つのバッテリユニット53が、前方の2つのバッテリユニット53に対して右側、すなわち、旋回フレーム42の中央側にずれて位置する。さらに、後方の2つのバッテリユニット53のうち、最後部に位置するバッテリユニット53は、その前方に位置するバッテリユニット53よりもさらに右側にずれて位置する。これにより、平面視で半円形に形成された旋回フレーム42の後端縁付近の、限られた狭いスペースに、複数のバッテリユニット53を効率よく配置している(図4参照)。なお、バッテリユニット53の数および配置は、本実施形態の例には限定されない。
複数のバッテリユニット53は一体的に旋回フレーム42上に支持される。より詳しくは、複数のバッテリユニット53は、上板81と下板82とで上下方向から挟まれている。上板81と下板82とは、上下方向に延びる連結部材83により、複数の箇所で連結される。上板81と連結部材83との連結、および下板82と連結部材83との連結は、例えばボルト締結によって行われる。下板82は、旋回フレーム42上で支持部84により防振支持される。なお、支持部84の設置位置は、図3および図4で示した位置には限定されず、適宜変更可能である。
上板81と運転座席41a(図1参照)との間には、運転座席41aの土台となるシートマウント85が位置する。なお、図3および図4では、便宜的に、シートマウント85の一部のみを図示している。
旋回フレーム42上で、複数のバッテリユニット53の右側には、上記した電動モータ61(図2参照)、油圧ポンプ71等が配置されている。以下、その詳細について説明する。
図5は、図4のA部の斜視図である。なお、図4のA部とは、ここでは、機関室44内で最も前方に位置するバッテリユニット53の右側に位置する部分を指す。同図に示すように、油圧ショベル1は、ファン91を備える。ファン91は、筐体90に回転可能に支持されている。筐体90は枠形状であり、左側および右側が開口している。ファン91の回転軸CAは、左右方向に沿って位置する。ファン91(筐体90)の下方には、上記の油圧ポンプ71が位置する。油圧ポンプ71は、油圧ホースHを介して作動油タンク74(図2参照)と接続される。
筐体90の左側、つまり、筐体90とバッテリユニット53との間には、風導部100が配置される。なお、風導部100の詳細については後述する。図3および図5に示すように、上述のインバータ63およびDC-DCコンバータ66などの電装品EQは、風導部100(特に後述の第1流路部110)に取り付けられる。
図5において、ファン91(筐体90)および油圧ポンプ71の後方側には、上述の充電器62が配置される。充電器62は、取付ステー62a等を介して旋回フレーム42に支持される。
図6は、図5から、ファン91および筐体90の図示を省略した状態でのA部の斜視図を示す。油圧ショベル1は、ラジエータ92と、オイルクーラ93と、をさらに備える。ラジエータ92は、図3等で示した電気機器EL(バッテリユニット53)と配管を介して接続される第1熱交換器であり、電気機器ELを通る冷媒を冷却する。ラジエータ92において熱交換により冷媒を冷却し、ラジエータ92から上記冷媒をバッテリユニット53に供給することにより、バッテリユニット53を冷却(水冷)することができる。上記の冷媒は、例えば冷却水である。
オイルクーラ93は、油圧ポンプ71および油圧アクチュエータ73(図2参照)等を介して循環する油路と接続される第2熱交換器である。オイルクーラ93は、油圧ポンプ71の駆動によって上記油路を流れる作動油を熱交換により冷却する。オイルクーラ93は、ラジエータ92に対して左側にずれて位置し、かつ、前方にずれて位置する。なお、オイルクーラ93は、左右方向においてラジエータ92と同じ位置にあってもよい。つまり、オイルクーラ93は、ラジエータ92と前後方向に並んで位置していてもよい。
ラジエータ92およびオイルクーラ93は、図5の筐体90の内部でステー等を介して支持される。ラジエータ92およびオイルクーラ93は、ファン91と風導部100との間に位置する。したがって、ファン91は、ラジエータ92およびオイルクーラ93に対して、風導部100とは反対側に位置する。
図7は、図6から、ラジエータ92およびオイルクーラ93の図示を省略した状態でのA部の斜視図を示す。油圧ショベル1は、風導部100を備える。風導部100は、第1流路部110と、第2流路部120と、を含む。ファン91の駆動によって発生する風は、第1流路部110および第2流路部120を通る。以下、風導部100の詳細について説明する。
図8は、風導部100を上方から見たときの斜視図である。図9は、風導部100を下方から見たときの斜視図である。図10は、図8で示した風導部100を水平断面で切ったときの斜視図である。
風導部100の第1流路部110は、第1流路本体部111と、第1流路一端部側開口部112と、第1流路他端部側開口部113と、を有する。第1流路本体部111の内部は空洞である。ファン91の駆動によって発生した風の一部は、第1流路本体部111の内部を通る。第1流路本体部111は、風が通る空洞を有する形状であればよく、その形状は特に限定されない。
第1流路一端部側開口部112は、第1流路本体部111において、上記風が流れる流路方向の一端部に形成された開口である。本実施形態では、第1流路一端部側開口部112は、半円形で形成されているが、その形状は特に限定されない。第1流路一端部側開口部112は、第1流路本体部111に対して右側に位置するラジエータ92(図6参照)に向かって開口している。すなわち、第1流路一端部側開口部112は、ラジエータ92と向かい合う位置にある。
第1流路他端部側開口部113は、第1流路本体部111において、上記風が流れる流路方向の他端部に形成された開口である。本実施形態では、第1流路他端部側開口部113は、図9に示すように、矩形の形状で形成されているが、その形状は特に限定されない。第1流路他端部側開口部113は、下方に向かって開口している。
風導部100の第2流路部120は、第2流路本体部121と、第2流路一端部側開口部122と、第2流路他端部側開口部123と、を有する。第2流路本体部121の内部は空洞である。ファン91の駆動によって発生した風の一部は、第2流路本体部121の内部を通る。第2流路本体部121は、風が通る空洞を有する形状であればよく、その形状は特に限定されない。
第2流路一端部側開口部122は、第2流路本体部121において、上記風が流れる流路方向の一端部に形成された開口である。本実施形態では、第2流路一端部側開口部122は、半円形で形成されているが、その形状は特に限定されない。第2流路一端部側開口部122は、第2流路本体部121に対して右側に位置するオイルクーラ93(図6参照)に向かって開口している。すなわち、第2流路一端部側開口部122は、オイルクーラ93と向かい合う位置にある。
本実施形態では、第2流路一端部側開口部122は、第1流路一端部側開口部112と連続してつながって1つの円を形成する形状である(図8参照)。なお、第2流路一端部側開口部122と第1流路一端部側開口部112とは、それぞれ閉じた形状で形成されて、互いに離間していてもよい。
第2流路他端部側開口部123は、第2流路本体部121において、上記風が流れる流路方向の他端部に形成された開口である。本実施形態では、第2流路他端部側開口部123は、図9に示すように、ほぼ矩形の形状で形成されているが、その形状は特に限定されない。第2流路他端部側開口部123は、下方に向かって開口している。
風導部100は、仕切板130をさらに含む。仕切板130は、第1流路部110の第1流路本体部111と、第2流路部120の第2流路本体部121とを仕切る隔壁である。つまり、第1流路本体部111および第2流路本体部121は、仕切板130を隔壁として共有している。仕切板130は、図10に示すように、右側から左側に向かって延びた後、左斜め前方に向かって屈曲して延びている。このような仕切板130により、第1流路本体部111の内部を流れる風と、第2流路本体部121の内部を流れる風とが、風導部100の内部で互いに混ざることを回避することができる。
上記した電動モータ61(図7参照)の少なくとも一部は、第1流路部110の内部に配置される。図11は、第1流路部110に電動モータ61を収容した状態での風導部100の下方からの斜視図である。本実施形態では、電動モータ61は、第1流路部110の第1流路他端部側開口部113に位置し、第1流路他端部側開口部113を横切っている。したがって、電動モータ61の一部が第1流路部110の内部に配置されている。なお、電動モータ61の全体が第1流路部110の内部に配置されてもよい。電動モータ61の出力軸61aは、第1流路本体部111に設けられた貫通孔111aを通過して、油圧ポンプ71(図5等参照)の入力軸と連結される。
次に、図5~図11を参照しながら、ファン91の駆動によって発生する風(冷却風)の流れと、本実施形態の構成による効果について説明する。
回転軸CA(図5参照)を中心とするファン91の回転により、油圧ショベル1の外部から機関室44の内部に空気が吸い込まれる。なお、外部から空気が吸い込まれるファン91の駆動形式を、ここでは「吸い込み型」とも言う。機関室44の内部に吸い込まれた空気は、筐体90の内部を右側から左側に向かって流れる。
より詳しくは、ファン91によって外部から吸い込まれた風の一部は、筐体90内でラジエータ92を横切って流れる。つまり、上記風の一部は、筐体90内でラジエータ92の隙間を通って流れたり、ラジエータ92を乗り越えるようにラジエータ92の表面に沿って流れる。これにより、ラジエータ92が冷却される。言い換えれば、ラジエータ92を流れる冷媒が熱交換により冷却される。
また、ファン91によって吸い込まれた風の残りは、筐体90内でオイルクーラ93を横切って流れる。つまり、上記風の残りは、筐体90内でオイルクーラ93の隙間を通って流れたり、オイルクーラ93を乗り越えるようにオイルクーラ93の表面に沿って流れる。これにより、オイルクーラ93が冷却される。言い換えれば、オイルクーラ93を流れる作動油が熱交換により冷却される。
ラジエータ92を冷却した後の風(ラジエータ92をなめた風)、およびオイルクーラ93を冷却した後の風(オイルクーラ93をなめた風)は、第1流路部110および第2流路部120に向かって流れる。
ここで、図8に示したように、第1流路部110は、一端部に、ラジエータ92(図6参照)に向かって開口する第1流路一端部側開口部112を有する。これにより、ラジエータ92を冷却した後の風は、第1流路一端部側開口部112を介して第1流路部110(第1流路本体部111)の内部に入る。第1流路部110の内部を流れた風は、その後、第1流路他端部側開口部113を介して下方に排出される。図8の矢印W1は、第1流路部110において、ラジエータ92を冷却した後の風の流れる向き(経路)を示す。
また、第2流路部120は、一端部に、オイルクーラ93に向かって開口する第2流路一端部側開口部122を有する。これにより、オイルクーラ93を冷却した後の風は、第2流路一端部側開口部122を介して第2流路部120(第2流路本体部121)の内部に入る。第2流路部120の内部を流れた風は、その後、第2流路他端部側開口部123を介して下方に排出される。図8の矢印W2は、第2流路部120において、オイルクーラ93を冷却した後の風の流れる向き(経路)を示す。
ところで、オイルクーラ93には、油圧アクチュエータ73(図2参照)の駆動に用いられた高温(例えば90℃程度)の作動油が循環して戻ってくる。これに対して、ラジエータ92を流れる冷却水は、例えば40℃程度であり、オイルクーラ93を流れる作動油に比べて低温である。したがって、ラジエータ92を冷却した後の風は、オイルクーラ93を冷却した後の風に比べると、比較的低温である。このことは、第1流路部110を流れる風(ラジエータ92を冷却した後の風)は比較的低温であり、第2流路部120を流れる風(オイルクーラ93を冷却した後の風)は比較的高温であることを意味する。
よって、図3および図4で示したように、インバータ63およびDC-DCコンバータ66などの電装品EQを、第1流路部110に取り付けたり、図11で示したように、第1流路他端部側開口部113に電動モータ61を配置することにより、第1流路部110を流れる比較的低温の風を、電装品EQおよび電動モータ61などの発熱部品の冷却(空冷)に利用することができる。また、第2流路部120を流れる比較的高温の風を、第2流路他端部側開口部123を介してそのまま(発熱部品に当てずに)外部に排出することができる。
以上で説明した本実施形態の構成では、1つのファン91の駆動によってラジエータ92およびオイルクーラ93が同時に冷却される。これより、ファン91を複数設ける従来の構成に比べてコンパクトなレイアウトを実現することができる。
また、第1流路部110の第1流路一端部側開口部112は、ファン91の駆動によって発生してラジエータ92を横切る風の流路に位置する(図8の矢印W1参照)。上記の例では、第1流路一端部側開口部112は、ラジエータ92に対して下流側の流路に位置する。また、第2流路部120の第2流路一端部側開口部122は、ファン91の駆動によって発生してオイルクーラ93を横切る風の流路に位置する(図8の矢印W2参照)。上記の例では、第2流路一端部側開口部122は、オイルクーラ93に対して下流側の流路に位置する。
これにより、ラジエータ92およびオイルクーラ93の冷却に用いた風のいずれかを有効利用することができる。上記の例では、ラジエータ92を冷却した後の比較的低温の風を、発熱部品の冷却に有効利用することができる。
オイルクーラ93を冷却した後の比較的高温の風を、ラジエータ92を冷却した後の比較的低温の風と確実に分離して排出する観点では、図9に示すように、第1流路部110の第1流路他端部側開口部113と、第2流路部120の第2流路他端部側開口部123とが離れて位置することが望ましい。
特に、オイルクーラ93を冷却した後の比較的高温の風を、空冷が必要な電動モータ61に当てずに、第2流路他端部側開口部123を介して機外に排出するレイアウトを簡単に実現する観点では、図11に示すように、第2流路部120の第2流路他端部側開口部123は、電動モータ61よりも前方に位置することが望ましい。この場合、第2流路他端部側開口部123を通る比較的高温の風は、運転座席41a(図1参照)のフロアの下方から前方に向けて機外に排出されてもよいし、旋回フレーム42の開口部(図示せず)から下方に排出されてもよい。
なお、オイルクーラ93を冷却した後の比較的高温の風を直接機外に排出する上記レイアウトを実現することができれば、電動モータ61に対する第2流路他端部側開口部123の位置は、特に限定されない(上記の「電動モータ61の前方」には限定されない)。例えば、第2流路他端部側開口部123は、電動モータ61よりも後方に位置してもよい。
図12は、図4のA部を右側から、すなわち、ファン91の回転軸CAの方向から見たときの側面図である。1つのファン91の駆動により、ラジエータ92およびオイルクーラ93の両方に風を当て、また、小型の油圧ショベル1に好適なコンパクトなレイアウトを容易に実現する観点では、ラジエータ92およびオイルクーラ93は、筐体90の内部で以下のように位置することが望ましい。すなわち、ラジエータ92およびオイルクーラ93は、図12に示すように、ファン91の回転軸CAの方向から見て、ファン91と重なって位置するとともに、図6で示したように、回転軸CAと交差する一方向(例えば前後方向)に互いにずれて位置することが望ましい。なお、ラジエータ92とオイルクーラ93とは、上下方向にずれて位置してもよいが、この例については後述する(図18参照)。
図13は、図4のA部を後方から見たときの側面図である。なお、図13では、便宜的に、上述した風導部100およびオイルクーラ93の図示を省略している。ファン91の駆動により発生して電動モータ61を冷却する風の流路(第1流路部110の内部の流路)を上下方向(縦向き)にして、機関室44内で電動モータ61の上方の(狭い)空間を、電動モータ61の冷却流路として有効活用する観点では、ファン91の少なくとも一部が、電動モータ61よりも上方に位置することが望ましい。本実施形態では、ファン91の回転軸CAが電動モータ61よりも上方に位置するように、ファン91と電動モータ61との上下方向の位置関係を規定している。これにより、電動モータ61の上方に縦向きの冷却流路(第1流路部110の配置空間)を確保している。
なお、電動モータ61は、出力軸61a(図11参照)が延びる方向(図13では左右方向)に油圧ポンプ71と連結された状態で、底板86に支持される。底板86は、防振部材87を介して旋回フレーム42(図3等参照)上に支持される。これにより、電動モータ61および油圧ポンプ71が旋回フレーム42上に防振支持される。
吸い込み型において、ラジエータ92を冷却した後の比較的低温の風を、電動モータ61の冷却(空冷)に確実に有効利用する観点では、図11で示したように、電動モータ61の少なくとも一部は、第1流路部110の内部に配置されることが望ましい。また、電動モータ61を冷却した風を速やかに排出する観点では、電動モータ61は、第1流路他端部側開口部113に位置することが望ましい。なお、電動モータ61は、第1流路他端部側開口部113の下方に位置していてもよい。
吸い込み型において、ラジエータ92を冷却した後に第1流路部110を流れる比較的低温の風を、図3等で示す電装品EQの冷却(空冷)に有効活用する観点では、電装品EQは、第1流路部110に配置されることが望ましい。すなわち、油圧ショベル1は、第1流路部110に配置される電装品EQを備えることが望ましい。ここで、電装品EQは、上述のように、インバータ63、DC-DCコンバータ66を含む。
図14は、第1流路部110を、電装品EQを通る断面で切ったときの断面図である。なお、図14では、電装品EQの一例として、DC-DCコンバータ66を示している。電装品EQとしてのDC-DCコンバータ66は、放熱部66Fを有する。放熱部66Fは、例えばフィンで構成される。放熱部66Fに低温の風を当てて、電装品EQの冷却効率を高める観点では、同図に示すように、放熱部66Fは、第1流路部110の内部に位置することが望ましい。つまり、放熱部66Fが第1流路部110の内部に位置するように、電装品EQを第1流路部110に取り付ける(埋め込む)ことが望ましい。
なお、放熱部が第1流路部110の内部に位置する構成は、電装品EQとしてのインバータ63にも適用可能である。つまり、インバータ63が放熱部を有する構成では、冷却効率向上の観点から、上記放熱部が第1流路部110の内部に位置するように、インバータ63を第1流路部110に取り付ける(埋め込む)ことが望ましい。
以上のように、ファン91は、回転により、ラジエータ92(第1熱交換器)から第1流路一端部側開口部112を介して第1流路部110の内部に入る風を発生させるとともに、オイルクーラ93(第2熱交換器)から第2流路一端部側開口部122を介して第2流路部120の内部に入る風を発生させる。このようなファン91の駆動により、外部からの空気を吸い込んで、ラジエータ92およびオイルクーラ93を冷却するとともに、ラジエータ92の冷却に用いた比較的低温の風を(発熱部品の冷却に)有効利用する吸い込み型の構成が実現される。
図15は、吸い込み型の変形例の構成を一部破断して示す斜視図である。同図に示すように、ファン91は、ラジエータ92およびオイルクーラ93に対して風導部100側、つまり、バッテリユニット53(図3参照)側に位置してもよい。このようなファン91の配置であっても、吸い込み型で、ラジエータ92の冷却に用いた比較的低温の風を(発熱部品の冷却に)有効利用することができる。
ただし、この構成では、ファン91の駆動により、外部から空気を吸い込んでラジエータ92を冷却した風と、オイルクーラ93を冷却した風とが、ファン91を横切って、第1流路部110および第2流路部120に向かって流れる。ファン91は回転しているため、ラジエータ92を冷却した風とオイルクーラ93を冷却した風とは、ファン91を横切った後に(風導部100の手前で)混ざるおそれがある。ラジエータ92を冷却した後の比較的低温の風と、オイルクーラ93を冷却した後の比較的高温の風とが混ざり、これらの混合風が例えば第1流路部110に導かれると、比較的低温の風を利用した電装品EQおよび電動モータ61の冷却効果が低減するおそれがある。このような冷却効果の低減を回避する観点では、図5等で示したように、ファン91は、ラジエータ92およびオイルクーラ93に対して風導部100とは反対側(バッテリユニット53とは反対側)に位置することが望ましい。
〔4.機関室内の他の構成〕
図16は、油圧ショベル1の機関室44内の他の構成を示す斜視図である。図17は、図16で示した構成を、作動油タンク74および充電器62の図示を省略した状態で示す斜視図である。図18は、図17で示した構成を、ファン91の図示を省略した状態で示す斜視図である。図19は、図18で示した構成を、ラジエータ92およびオイルクーラ93の図示を省略した状態で示す斜視図である。
図16以降で示す構成は、「吐き出し型」の構成である。「吐き出し型」とは、ファン91の回転により、油圧ショベル1の機関室44の内部の空気が外部に吐き出されるファン91の駆動形式を言う。吐き出し型では、吸い込み型で用いた風導部100(図8等参照)の代わりに風導部100Aを用いている。すなわち、吐き出し型では、機関室44内で風導部100Aを流れる空気が、筐体90内を流れて油圧ショベル1の外部に吐き出される。
また、吐き出し型では、機関室44内での風導部100Aのレイアウトを容易にする目的で、筐体90内のラジエータ92およびオイルクーラ93の配置を吸い込み型とは異ならせている。具体的には、図18に示すように、筐体90内でラジエータ92およびオイルクーラ93を上下方向に並べて配置している。オイルクーラ93は、ラジエータ92の上方に位置している。なお、ラジエータ92およびオイルクーラ93は、吸い込み型と同様の配置であってもよい。つまり、ラジエータ92およびオイルクーラ93は、前後方向にずれた配置であってもよい。ファン91は、ラジエータ92およびオイルクーラ93よりも右側、つまり、風導部100Aとは反対側に位置しているが、風導部100A側に位置していてもよい。
また、吐き出し型では、風導部100Aの適用に伴い、風導部100Aと連結される筐体90の構成も吸い込み型とは若干異なっている。図20は、風導部100Aに好適な筐体90を右側下方から見たときの斜視図である。図21は、上記筐体90を左側上方から見たときの斜視図である。
筐体90は、右側に第1開口部90aを有し、左側に第2開口部90bを有する枠体である。第1開口部90aは円形であり、第2開口部90bは矩形であるが、これらの形状には限定されない。筐体90の上面の左半分は、下方に向かって傾斜している。
筐体90は、第1切欠部90cと、第2切欠部90dと、をさらに有する。第1切欠部90cは、筐体90の底面の一部が切り欠かれた開口である。第2切欠部90dは、筐体90の前側面の一部が切り欠かれた開口である。第1切欠部90cと第2切欠部90dとはつながっている。これにより、筐体90の底面から前側面にわたって部分的な開口が形成されている。
以下、吐き出し型に用いられる風導部100Aの詳細について説明する。なお、以下での説明の便宜上、吸い込み型に用いられる風導部100と同一の機能を有する構成については同一の参照符号を付記する。
図22は、筐体90および風導部100Aの上方からの斜視図である。図23は、図22において、筐体90を省略した状態での風導部100Aの上方からの斜視図である。図24は、筐体90および風導部100Aの下方からの斜視図である。図25は、図24において、筐体90を省略した状態での風導部100Aの下方からの斜視図である。
風導部100Aは、第1流路部110と、第2流路部120と、を含む。第1流路部110は、第2流路部120の右側に位置する。第1流路部110は、第1流路本体部111と、第1流路一端部側開口部112と、第1流路他端部側開口部113と、カバー部材114と、を有する。
第1流路本体部111は、下方から左斜め上方に向かって延びる形状であり、その内部は空洞である。ファン91の駆動によって発生した風の一部は、第1流路本体部111の内部を通る。第1流路一端部側開口部112は、第1流路本体部111の上端に位置する。第1流路他端部側開口部113は、第1流路本体部111の下端に位置する。すなわち、第1流路部110は、一端部に第1流路一端部側開口部112を有し、他端部に第1流路他端部側開口部113を有する。
カバー部材114は、第1流路本体部111の上方に位置して第1流路本体部111と連結される。カバー部材114は、下方から上方に延びる連結部114aと、連結部114aの上端に連結される上板部114bと、を有する。上板部114bの高さ位置は、筐体90内のラジエータ92とオイルクーラ93との境界の位置にほぼ一致している。
連結部114aの下端縁の一部は、第1流路本体部111の第1流路一端部側開口部112の外周縁の一部、すなわち、第1流路一端部側開口部112の右縁前部、前縁部、および左縁部と連結される(図23参照)。
カバー部材114は、筐体90の第2切欠部90d(図20、図21参照)を横切って位置する。これにより、カバー部材114の一部は、筐体90内に位置する(図22、図24参照)。そして、カバー部材114の上板部114bにより、筐体90の左側の空間が上下に分割される。
また、図26は、筐体90およびカバー部材114を左上方から見たときの斜視図である。同図に示すように、カバー部材114の連結部114aにより、筐体90の第2開口部90bの下半分よりも広い範囲が実質的に閉じられる。
第2流路部120は、第2流路本体部121と、第2流路一端部側開口部122と、第2流路他端部側開口部123と、を有する。第2流路本体部121は、上下方向に延びて形成され、その内部は空洞である。第2流路一端部側開口部122は、第2流路本体部121の上端付近において、筐体90側、つまり、右向きに開口している(図22、図23参照)。第2流路他端部側開口部123は、第2流路本体部121の下端部に位置し、下方に開口している(図24、図25参照)。すなわち、第2流路部120は、一端部に第2流路一端部側開口部122を有し、他端部に第2流路他端部側開口部123を有する。
第2流路本体部121の右側面には、上述のカバー部材114の連結部114aが貼り合わされている(図23、図25参照)。その結果、第2流路一端部側開口部122は、カバー部材114の上方に位置する。
第2流路他端部側開口部123は、第1流路他端部側開口部113よりも左側に位置する。すなわち、第1流路他端部側開口部113と第2流路他端部側開口部123とは、離れて位置する。
図27は、油圧ショベル1の機関室44の内部を、風導部100Aの第2流路部120を通る断面で切ったときの斜視図である。吐き出し型では、吸い込み型とは異なり、電動モータ61の少なくとも一部は、第2流路部120の内部に位置する。さらに、電装品EQも、第2流路部120に設けられる。ここで、電装品EQは、インバータ63およびDC-DCコンバータ66を含む。
図28は、油圧ショベル1の機関室44内部を、風導部100Aの第1流路部110および第2流路部120を通る他の断面で切ったときの斜視図である。以下、図16~図28を参照しながら、ファン91の駆動によって発生する風(冷却風)の流れと、それによる効果について説明する。
吸い込み型でのファン91の回転方向とは逆方向にファン91を回転させると、機関室44の内部の空気は、油圧ショベル1の外部に吐き出される。
より詳しくは、ファン91の回転により、第1流路他端部側開口部113を介して第1流路部110に空気が吸い込まれるとともに、第2流路他端部側開口部123を介して第2流路部120に空気が吸い込まれる。
第1流路部110に吸い込まれた空気は、第1流路本体部111の内部を上方に流れ、第1流路一端部側開口部112を介して筐体90内に導入される。筐体90内では、上記空気は、カバー部材114の連結部114aおよび上板部114bに沿って進行し、ラジエータ92側に向かう。つまり、カバー部材114により、上記空気の流れ方向が、上方向から右方向に折り曲げられる。
筐体90内でラジエータ92に向かう空気となる風は、ラジエータ92を横切って流れる。つまり、上記の風は、筐体90内でラジエータ92の隙間を通って流れたり、ラジエータ92を乗り越えるようにラジエータ92の表面に沿って流れる。これにより、ラジエータ92が冷却される。言い換えれば、ラジエータ92を流れる冷媒が熱交換により冷却される。ラジエータ92を冷却した後の風(ラジエータ92をなめた風)は、ファン91を横切って機関室44の外部に吐き出される。図28中の矢印W3は、吐き出し型でラジエータ92を冷却する風の経路を示す。
一方、第2流路他端部側開口部123を介して第2流路部120に吸い込まれた空気は、第2流路本体部121の内部を上方に流れ、第2流路一端部側開口部122を介して筐体90内に導入される。筐体90内では、上記空気は、カバー部材114の上板部114bに沿って進行し、オイルクーラ93に向かう。
筐体90内でオイルクーラ93に向かう空気となる風は、オイルクーラ93を横切って流れる。つまり、上記の風は、筐体90内でオイルクーラ93の隙間を通って流れたり、オイルクーラ93を乗り越えるようにオイルクーラ93の表面に沿って流れる。これにより、オイルクーラ93が冷却される。言い換えれば、オイルクーラ93を流れる作動油が熱交換により冷却される。オイルクーラ93を冷却した後の風(オイルクーラ93をなめた風)は、ファン91を横切って機関室44の外部に吐き出される。図28中の矢印W4は、吐き出し型でオイルクーラ93を冷却する風の経路を示す。
したがって、図27で示したように、第2流路部120に電動モータ61および電装品EQなどの発熱部品を配置しておけば、第2流路部120を流れる風を発熱部品に当てて、発熱部品を冷却(空冷)することができる。また、オイルクーラ93には元々高温の作動油が流れているため、発熱部品の空冷によって温度が上昇した風をオイルクーラ93に当てても、オイルクーラ93を冷却することは十分に可能である。一方、ラジエータ92には、第2流路部120を流れる風よりも低温の風を、第1流路部110を介して当てて、ラジエータ92を効率よく冷却することができる。
以上のように、吐き出し型であっても、吸い込み型と同様に、第1流路部110の第1流路一端部側開口部112は、ファン91の駆動によって発生してラジエータ92を横切る風の流路に位置し、第2流路一端部側開口部122は、ファン91の駆動によって発生してオイルクーラ93を横切る風の流路に位置する。
したがって、吐き出し型であっても、ラジエータ92およびオイルクーラ93の冷却に用いる風の一方を、電動モータ61などの発熱部品の冷却に有効利用することができる。上記の例では、オイルクーラ93の冷却に用いる風(第2流路部120を流れる風)を、発熱部品の冷却に有効利用することができる。なお、1つのファン91によってラジエータ92およびオイルクーラ93を冷却してコンパクトなレイアウトを実現できる点は、吸い込み型と同様である。
上記のように、オイルクーラ93の冷却に用いる風を、電動モータ61の冷却に有効利用する観点では、電動モータ61の少なくとも一部は、第2流路部120の内部に配置されることが望ましい。
特に、第2流路他端部側開口部123を介して第2流路部120の内部に取り込む風を、電動モータ61に確実に当てて電動モータ61を確実に冷却する観点では、電動モータ61の少なくとも一部は、第2流路部120の第2流路他端部側開口部123よりも上方に位置することが望ましい。
また、図16~図19に示すように、機関室44の内部の限られたスペースを有効活用する点では、風導部100Aの第1流路部110は、油圧ポンプ71と並んで位置することが望ましい。特に、第1流路部110は、油圧ポンプ71の前方に並んで位置することが望ましい。
また、第1流路部110を上下方向に延びるレイアウトで形成して、コンパクトな配置を実現する観点では、図28に示すように、第1流路部110の第1流路他端部側開口部113は、電動モータ61の下方に位置する旋回フレーム42(機体フレーム)に設けられることが望ましい。
また、オイルクーラ93の冷却に用いる風を、電装品EQの冷却に有効利用する観点では、図27に示すように、電装品EQは、第2流路部120に配置されることが望ましい。すなわち、油圧ショベル1は、第2流路部120に配置される電装品EQを備えることが望ましい。
ここで、電装品EQが放熱部を有する構成では、放熱部は、第2流路部120の内部に位置することが望ましい。図27の例では、電装品EQとしてのインバータ63が、放熱部63Fを有している。放熱部63Fは、例えばフィンで構成される。インバータ63は、放熱部63Fが第2流路部120の内部に位置するように、第2流路部120に取り付けられる(埋め込まれる)。
以上のように、ファン91は、回転により、第1流路部110を通り、第1流路一端部側開口部112を介してラジエータ92(第1熱交換器)に向かって流れる風を発生させるとともに、第2流路部120を通り、第2流路一端部側開口部122を介してオイルクーラ93(第2熱交換器)に向かって流れる風を発生させる。このようなファン91の駆動により、オイルクーラ93の冷却に用いる風を(発熱部品の冷却にも)有効利用できる吐き出し型の構成が実現される。
また、風導部100Aは、図28等で示すカバー部材114を備える。カバー部材114は、ファン91の駆動によってラジエータ92を横切る風の流路に位置し、風を反射させることによって風の流れる向きを変える偏向部材である。カバー部材114は、ラジエータ92と第1流路一端部側開口部112との間の流路に位置して上記流路を曲げる。このようなカバー部材114を用いることにより、ファン91の駆動によって第1流路部110の内部を上向きに流れる風の向きを、右方向、つまり、ラジエータ92を横切る方向に変換して、ラジエータ92に風を当てることができる。これにより、コンパクトな構成でラジエータ92を冷却することができる。
〔5.補足〕
以上では、電動式作業機械として、建設機械である油圧ショベル1を例に挙げて説明したが、電動式作業機械は油圧ショベル1に限定されず、ホイルローダなどの他の建設機械であってもよい。また、電動式作業機械は、コンバイン、トラクタ等の農業機械であってもよい。
〔6.付記〕
本実施形態で説明した油圧ショベル1は、以下の付記に示す電動式作業機械と表現することもできる。
付記(1)の電動式作業機械は、
電動モータと、
前記電動モータと電力供給経路を介してつながる電気機器と、
前記電気機器を通る冷媒を冷却する第1熱交換器と、
前記電動モータによって駆動されて作動油を吐出する油圧ポンプと、
前記作動油を冷却する第2熱交換器と、
ファンと、
第1流路部および第2流路部と、を備え、
前記第1流路部は、一端部に、第1流路一端部側開口部を有し、
前記第2流路部は、一端部に、第2流路一端部側開口部を有し、
前記第1流路一端部側開口部は、前記ファンの駆動によって発生して前記第1熱交換器を横切る風の流路に位置し、
前記第2流路一端部側開口部は、前記ファンの駆動によって発生して前記第2熱交換器を横切る風の流路に位置する。
付記(2)の電動式作業機械は、付記(1)に記載の電動式作業機械において、
前記第1流路部は、他端部に、第1流路他端部側開口部を有し、
前記第2流路部は、他端部に、第2流路他端部側開口部を有し、
前記第1流路他端部側開口部と前記第2流路他端部側開口部とは、離れて位置する。
付記(3)の電動式作業機械は、付記(1)または(2)に記載の電動式作業機械において、
前記第1熱交換器および前記第2熱交換器は、前記ファンの回転軸の方向から見て前記ファンと重なって位置するとともに、前記回転軸と交差する一方向に互いにずれて位置する。
付記(4)の電動式作業機械は、付記(1)から(3)のいずれかに記載の電動式作業機械において、
前記ファンの少なくとも一部は、前記電動モータよりも上方に位置する。
付記(5)の電動式作業機械は、付記(1)から(4)のいずれかに記載の電動式作業機械において、
前記電気機器は、前記電動モータを駆動するための電力を蓄えるバッテリユニットを含む。
付記(6)の電動式作業機械は、付記(1)から(5)のいずれかに記載の電動式作業機械において、
前記電動モータの少なくとも一部は、前記第1流路部の内部に配置される。
付記(7)の電動式作業機械は、付記(2)に記載の電動式作業機械において、
前記電動モータは、前記第1流路部の前記第1流路他端部側開口部に位置する。
付記(8)の電動式作業機械は、付記(1)から(7)のいずれかに記載の電動式作業機械において、
前記第1流路部に配置される電装品をさらに備える。
付記(9)の電動式作業機械は、付記(8)に記載の電動式作業機械において、
前記電装品は、放熱部を有し、
前記放熱部は、前記第1流路部の内部に位置する。
付記(10)の電動式作業機械は、付記(2)に記載の電動式作業機械において、
前記第2流路部の前記第2流路他端部側開口部は、前記電動モータよりも前方に位置する。
付記(11)の電動式作業機械は、付記(1)から(10)のいずれかに記載の電動式作業機械において、
前記ファンは、回転により、前記第1熱交換器から前記第1流路一端部側開口部を介して前記第1流路部の内部に入る風を発生させるとともに、前記第2熱交換器から前記第2流路一端部側開口部を介して前記第2流路部の内部に入る風を発生させる。
付記(12)の電動式作業機械は、付記(1)から(11)のいずれかに記載の電動式作業機械において、
前記第1流路一端部側開口部は、前記第1熱交換器に向かって開口し、
前記第2流路一端部側開口部は、前記第2熱交換器に向かって開口する。
付記(13)の電動式作業機械は、付記(1)から(5)のいずれかに記載の電動式作業機械において、
前記電動モータの少なくとも一部は、前記第2流路部の内部に配置される。
付記(14)の電動式作業機械は、付記(2)に記載の電動式作業機械において、
前記電動モータの少なくとも一部は、前記第2流路部の前記第2流路他端部側開口部よりも上方に位置する。
付記(15)の電動式作業機械は、付記(1)から(5)、(13)、(14)のいずれかに記載の電動式作業機械において、
前記第1流路部は、前記油圧ポンプと並んで位置する。
付記(16)の電動式作業機械は、付記(2)または(13)に記載の電動式作業機械において、
前記電動モータの下方に位置する機体フレームをさらに備え、
前記第1流路部の前記第1流路他端部側開口部は、前記機体フレームに設けられる。
付記(17)の電動式作業機械は、付記(1)から(5)、(13)から(16)のいずれかに記載の電動式作業機械において、
前記第2流路部に配置される電装品をさらに備える。
付記(18)の電動式作業機械は、付記(17)に記載の電動式作業機械において、
前記電装品は、放熱部を有し、
前記放熱部は、前記第2流路部の内部に位置する。
付記(19)の電動式作業機械は、付記(1)から(5)、(13)から(18)のいずれかに記載の電動式作業機械において、
前記ファンは、回転により、前記第1流路部を通り、前記第1流路一端部側開口部を介して前記第1熱交換器に向かって流れる風を発生させるとともに、前記第2流路部を通り、前記第2流路一端部側開口部を介して前記第2熱交換器に向かって流れる風を発生させる。
付記(20)の電動式作業機械は、付記(1)から(5)、(13)から(19)のいずれかに記載の電動式作業機械において、
前記ファンの駆動によって前記第1熱交換器を横切る風の流路に位置する偏向部材をさらに備え、
前記偏向部材は、前記第1熱交換器と前記第1流路一端部側開口部との間の前記流路に位置して、前記流路を曲げる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で拡張または変更して実施することができる。
本発明は、例えば建設機械、農業機械などの作業機械に利用可能である。
1 油圧ショベル(電動式作業機械)
42 旋回フレーム(機体フレーム)
53 バッテリユニット(電気機器)
61 電動モータ
63 インバータ(電装品)
63F 放熱部
66 DC-DCコンバータ(電装品)
66F 放熱部
71 油圧ポンプ
91 ファン
92 ラジエータ(第1熱交換器)
93 オイルクーラ(第2熱交換器)
110 第1流路部
112 第1流路一端部側開口部
113 第1流路他端部側開口部
114 カバー部材(偏向部材)
120 第2流路部
122 第2流路一端部側開口部
123 第2流路他端部側開口部
CA 回転軸
EL 電気機器
EQ 電装品
PA 電力供給経路

Claims (20)

  1. 電動モータと、
    前記電動モータと電力供給経路を介してつながる電気機器と、
    前記電気機器を通る冷媒を冷却する第1熱交換器と、
    前記電動モータによって駆動されて作動油を吐出する油圧ポンプと、
    前記作動油を冷却する第2熱交換器と、
    ファンと、
    第1流路部および第2流路部と、を備え、
    前記第1流路部は、一端部に、第1流路一端部側開口部を有し、
    前記第2流路部は、一端部に、第2流路一端部側開口部を有し、
    前記第1流路一端部側開口部は、前記ファンの駆動によって発生して前記第1熱交換器を横切る風の流路に位置し、
    前記第2流路一端部側開口部は、前記ファンの駆動によって発生して前記第2熱交換器を横切る風の流路に位置する、電動式作業機械。
  2. 前記第1流路部は、他端部に、第1流路他端部側開口部を有し、
    前記第2流路部は、他端部に、第2流路他端部側開口部を有し、
    前記第1流路他端部側開口部と前記第2流路他端部側開口部とは、離れて位置する、請求項1に記載の電動式作業機械。
  3. 前記第1熱交換器および前記第2熱交換器は、前記ファンの回転軸の方向から見て前記ファンと重なって位置するとともに、前記回転軸と交差する一方向に互いにずれて位置する、請求項1に記載の電動式作業機械。
  4. 前記ファンの少なくとも一部は、前記電動モータよりも上方に位置する、請求項1に記載の電動式作業機械。
  5. 前記電気機器は、前記電動モータを駆動するための電力を蓄えるバッテリユニットを含む、請求項1に記載の電動式作業機械。
  6. 前記電動モータの少なくとも一部は、前記第1流路部の内部に配置される、請求項1に記載の電動式作業機械。
  7. 前記電動モータは、前記第1流路部の前記第1流路他端部側開口部に位置する、請求項2に記載の電動式作業機械。
  8. 前記第1流路部に配置される電装品をさらに備える、請求項1に記載の電動式作業機械。
  9. 前記電装品は、放熱部を有し、
    前記放熱部は、前記第1流路部の内部に位置する、請求項8に記載の電動式作業機械。
  10. 前記第2流路部の前記第2流路他端部側開口部は、前記電動モータよりも前方に位置する、請求項2に記載の電動式作業機械。
  11. 前記ファンは、回転により、前記第1熱交換器から前記第1流路一端部側開口部を介して前記第1流路部の内部に入る風を発生させるとともに、前記第2熱交換器から前記第2流路一端部側開口部を介して前記第2流路部の内部に入る風を発生させる、請求項1に記載の電動式作業機械。
  12. 前記第1流路一端部側開口部は、前記第1熱交換器に向かって開口し、
    前記第2流路一端部側開口部は、前記第2熱交換器に向かって開口する、請求項1に記載の電動式作業機械。
  13. 前記電動モータの少なくとも一部は、前記第2流路部の内部に配置される、請求項1に記載の電動式作業機械。
  14. 前記電動モータの少なくとも一部は、前記第2流路部の前記第2流路他端部側開口部よりも上方に位置する、請求項2に記載の電動式作業機械。
  15. 前記第1流路部は、前記油圧ポンプと並んで位置する、請求項1に記載の電動式作業機械。
  16. 前記電動モータの下方に位置する機体フレームをさらに備え、
    前記第1流路部の前記第1流路他端部側開口部は、前記機体フレームに設けられる、請求項2に記載の電動式作業機械。
  17. 前記第2流路部に配置される電装品をさらに備える、請求項1に記載の電動式作業機械。
  18. 前記電装品は、放熱部を有し、
    前記放熱部は、前記第2流路部の内部に位置する、請求項17に記載の電動式作業機械。
  19. 前記ファンは、回転により、前記第1流路部を通り、前記第1流路一端部側開口部を介して前記第1熱交換器に向かって流れる風を発生させるとともに、前記第2流路部を通り、前記第2流路一端部側開口部を介して前記第2熱交換器に向かって流れる風を発生させる、請求項1に記載の電動式作業機械。
  20. 前記ファンの駆動によって前記第1熱交換器を横切る風の流路に位置する偏向部材をさらに備え、
    前記偏向部材は、前記第1熱交換器と前記第1流路一端部側開口部との間の前記流路に位置して、前記流路を曲げる、請求項1に記載の電動式作業機械。
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