JP5670274B2 - 電動式建設機械 - Google Patents

Description

本発明は、動力源として電動モータを備えた油圧ショベル、ホイールローダ等の電動式建設機械に関する。

一般に、掘削作業や解体作業に用いられる油圧ショベル等の建設機械は、エンジンによって油圧ポンプを駆動することにより、走行用の油圧モータ、旋回用の油圧モータ、作業装置を構成する各種の油圧シリンダ等の油圧アクチュエータに向けて作動用の圧油（作動油）を供給する構成となっている。

一方、例えば倉庫等の建造物内で掘削作業や解体作業を行うときに、エンジンからの排気ガスによって作業環境が低下するのを防止するため、エンジンに代って油圧ポンプを駆動する動力源としての電動モータと、この電動モータへの給電を行うバッテリとを備えた電動式の油圧ショベルが提案されている。

ところで、電動式の油圧ショベルでは、長時間に亘って稼働できるように多数のバッテリを搭載する必要がある。このため、小型の油圧ショベルに多数のバッテリを搭載する場合には、通常、上部旋回体のベースとなる車体フレームの後部側に、多数のバッテリを搭載する構成となっている（例えば、特許文献１，２参照）。

特開２００８−４４４０８号公報 特開平１１−１４０９０６号公報

上述した従来技術では、車体フレームの後部側に多数のバッテリを搭載する構成となっているが、稼働時間を十分に確保するためには、より多くのバッテリを車体フレーム上に搭載することが望ましい。

一方、車体フレームに多数のバッテリを単にそのまま搭載するだけでは、構造や配線が複雑になり、部品点数の増大、組立工程数の増大、コストの増大等を招く虞がある。また、点検、修理等のメンテナンス作業やバッテリの交換作業が面倒になる虞もある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、車体フレーム上により多くのバッテリを搭載することができる電動式建設機械を提供することを目的としている。

本発明による電動式建設機械は、支持構造体をなし前，後方向の前部側に作業装置が取付けられる車体フレームと、該車体フレームに搭載される電動モータと、前記車体フレームの後部側に搭載され前記電動モータに対する給電を行う多数のバッテリとを備え、前記車体フレームは、左，右方向の中央部を前，後方向に延びる底板と、該底板の上面側に立設され前，後方向に延びる左，右の縦板と、該左，右の縦板の前，後方向の途中部位を横切るように前記底板上に立設された横板とにより構成している。

そして、上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記各バッテリの前側に位置して前記車体フレーム上には、後側が立ち上がって運転席支持部となると共に前側がオペレータの足乗せ部となったフロア部材を設け、前記車体フレームには、前記フロア部材の後側に位置して該フロア部材の運転席支持部を支持するサポート部材を設け、該サポート部材は、前記フロア部材の後端を支持する支持台と、該支持台の左，右方向の一端側から前方と後方に向けてそれぞれ延びる複数本の一側脚部と、前記支持台の左，右方向の他端側からフロア部材に向けてそれぞれ前方にのみ延びる複数本の他側脚部とにより構成し、前記複数本の一側脚部のうち前方に延びる脚部の下端側と前記複数本の他側脚部の下端側とは、それぞれ前記車体フレームの横板に固定する構成とし、前記サポート部材の支持台の下側は、前記他側脚部に向けて前記バッテリが入り込むことのできるバッテリ嵌入空間として形成する構成としたことにある。

請求項２の発明は、前記一側脚部は、前記支持台の一端側から前方に延び該支持台の前，後方向の動きと上，下方向の動きを止める前脚部と、前記支持台の一端側から後方に延び該支持台の前，後方向の動きと上，下方向の動きを止める後脚部とにより構成し、前記他側脚部は、前記支持台の他端側から前方に延び該支持台の前，後方向の動きと上，下方向の動きを止める板状脚部と、前記支持台の他端側から前方に斜めに延び該支持台の左，右方向の動きを止める傾斜脚部とにより構成したことにある。

請求項３の発明は、前記車体フレームの後部側には、前記各バッテリを組立体として搭載するバッテリ搭載台を設け、該バッテリ搭載台に搭載された前記バッテリの前端側は、前記バッテリ嵌入空間に入り込む構成としたことにある。

請求項１の発明によれば、サポート部材の支持台の下側を、サポート部材の他側脚部に向けてバッテリが入り込むことのできるバッテリ嵌入空間として形成しているので、車体フレームの後部側にバッテリ嵌入空間内を含んでより多くのバッテリを搭載することができる。即ち、フロア部材の立ち上がった部位の後側でサポート部材の支持台の下側がバッテリ嵌入空間として形成されるため、このバッテリ嵌入空間分、より多くのバッテリを搭載することができる。これにより、バッテリの充電（ないし充電済みのバッテリへの交換）が必要になるまでの稼働時間をより長くすることができ、電動式建設機械の安定性、信頼性を向上することができる。
しかも、車体フレームを構成する横板に、サポート部材の複数本の一側脚部のうち前方に延びる脚部の下端側とそれぞれ前方にのみ延びる複数本の他側脚部の下端側とを固定する構成としているので、車体フレームのうち横板よりも後側をバッテリ嵌入空間として形成することができる。これにより、車体フレーム上にバッテリ嵌入空間を大きく確保しつつ、サポート部材を車体フレームの横板に強固に固定することができる。

請求項２の発明によれば、サポート部材の他側脚部を構成する板状脚部は、板状の脚部としてサポート部材の支持台の他端側から前方に延びる構成となっている。これにより、バッテリ嵌入空間の前部側の容積を確保しつつ、支持台に加わる上，下方向の力（主として上部からの力）と前，後方向の力を十分な強度をもって支持することができる。また、サポート部材の他側脚部を構成する傾斜脚部は、サポート部材の支持台の他端側から前方に斜めに延びる構成となっている。これにより、バッテリ嵌入空間の前部側の容積を確保しつつ、支持台に加わる左，右方向の力を十分な強度をもって支持することができる。

さらに、サポート部材の一側脚部を構成する前脚部と後脚部は、サポート部材の支持台の一端側からそれぞれ前，後方向に延びる構成となっている。これにより、支持台の一端側を前脚部と後脚部とにより十分な強度をもって支持することができる。この結果、バッテリ嵌入空間の前部側の容積を確保しつつ（バッテリ嵌入空間の前部を前側および他側に向けて大きく確保しつつ）、サポート部材の支持強度を十分に確保することができる。

請求項３の発明によれば、各バッテリを組立体として搭載するバッテリ搭載台を車体フレームの後部側に設ける構成としているので、該バッテリ搭載台を介して多数のバッテリを車体フレームの後部側にまとめて（ユニット化して）搭載することができる。これにより、バッテリを搭載する部位の構造の簡素化、配線の容易化、部品点数の低減、組立工程数の低減、コストの低減を図ることができる。また、車体フレームに対してバッテリ搭載台の取付け，取り外しを行うことにより、各バッテリをまとめて交換することができるため、バッテリの点検、修理等のメンテナンス作業やバッテリの交換作業等を容易に行うことができる。

本発明の実施の形態による電動式の油圧ショベルを示す正面図である。 上部旋回体を外装カバー、後部カバー等を取外した状態で示す平面図である。 上部旋回体を外装カバー、後部カバー等を取外した状態で示す一部破断の正面図である。 上部旋回体を外装カバー、後部カバー等を取外した状態で示す図３の分解正面図である。 前部フレーム、サポート部材等を示す正面図である。 前部フレーム、サポート部材等を示す平面図である。 前部フレーム、サポート部材等を示す左後方から見た斜視図である。 フロア部材、運転席等を示す正面図である。 フロア部材、運転席等を示す左前上方から見た斜視図である。 フロア部材、運転席等を示す右後下方から見た斜視図である。 サポート部材を示す平面図である。 サポート部材を示す図７と同方向から見た斜視図である。 変形例による電動式の油圧ショベルを示す正面図である。

以下、本発明に係る電動式建設機械の実施の形態を、油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、図１ないし図１２を参照しつつ詳細に説明する。

図中、１は電動式の油圧ショベルを示し、この油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載され、該下部走行体２と共に車体を構成する上部旋回体３とを備えている。上部旋回体３の前部側には、土砂の掘削作業等を行うスイング式の作業装置４が設けられ、該作業装置４は、スイングポスト４Ａ、ブーム４Ｂ、アーム４Ｃ、バケット４Ｄ、ブームシリンダ４Ｅ、アームシリンダ４Ｆ、バケットシリンダ４Ｇ等により構成されている。

ここで、上部旋回体３は、前部側に位置する前部車体５と、該前部車体５の後端側に取付けられる後述の後部車体９とにより構成されている。

前部車体５は、後述する前部フレーム１２を有し、該前部フレーム１２の左側には、後述するフロア部材２７、運転席２８、キャノピ４２等が配置されている。また、前部フレーム１２の右側には、電動モータ６、油圧ポンプ７、作動油タンク８等が搭載され、電動モータ６によって油圧ポンプ７を駆動することにより、作動油タンク８に貯溜された作動油が、走行用および旋回用の油圧モータ（いずれも図示せず）、作業装置４を構成する各シリンダ４Ｅ，４Ｆ，４Ｇ等の油圧機器に向けて供給される構成となっている。

次に、９は前部車体５の後端側に取付けられる後部車体を示し、該後部車体９は、前部車体５と共に上部旋回体３を構成するものである。

後部車体９は、後述する後部フレーム４３を有し、該後部フレーム４３には、後述するバッテリ搭載台５０を介して多数のバッテリ５１が搭載されている。そして、これら各バッテリ５１によって電動モータ６への給電が行われる構成となっている。

１０は上部旋回体３のベースとなる車体フレームとしての旋回フレームを示し、該旋回フレーム１０は、支持構造体をなし前，後方向の前部側に作業装置４が取付けられるものである。ここで、旋回フレーム１０は、前部車体５のベースとなる後述の前部フレーム１２と後部車体９のベースとなる後述の後部フレーム４３とを連結ピン１１（図３参照）等を用いて連結することにより構成されている。即ち、旋回フレーム１０は、別部材として形成された前部フレーム１２と後部フレーム４３とを一体に連結することにより構成されている。

次に、旋回フレーム１０の前部側を構成する前部フレーム１２について説明する。この前部フレーム１２は、前部車体５のベースとなるもので、電動モータ６、油圧ポンプ７、作動油タンク８等が搭載されるものである。また、前部フレーム１２には、後述するフロア部材２７、運転席２８、サポート部材３１、キャノピ４２等が設けられている。

ここで、前部フレーム１２は、図５ないし図７に示すように、左，右方向の中央部を前，後方向に延びる厚肉な平板状の底板１３と、該底板１３の上面側に左，右方向に離間して略Ｖ字状に立設され前，後方向に延びる左，右の縦板１４，１５と、これら左，右の縦板１４，１５の前端部に設けられスイングポスト４Ａを支持する支持ブラケット１６と、左，右の縦板１４，１５の前，後方向の途中部位を横切るように底板１３上に立設された横板１７と、左縦板１４の後部側から左側方に張出した左張出しビーム１８と、右縦板１５から右側方に張出した前右張出しビーム１９，後右張出しビーム２０と、底板１３の左側に配置され横板１７の左端部と左張出しビーム１８の左端部とに接続された左サイドフレーム２１と、左縦板１４の前端側に左方向に延びて設けられ左縦板１４の前端側と左サイドフレーム２１の前端とを接続する左前横板２２と、底板１３の右側に配置され前，後の右張出しビーム１９，２０の右端部に接続された右サイドフレーム２３と、右縦板１５の前端側に右方向に延びて設けられ右縦板１５の前端側と右サイドフレーム２３の前端とを接続する右前フレーム２４と、該右前フレーム２４の後側に位置して右縦板１５と右サイドフレーム２３とを連結する連結部材２５と、横板１７の後側に位置して左縦板１４と右縦板１５との間に設けられた仕切板２６とにより大略構成されている。

ここで、横板１７は、左縦板１４と右縦板１５との間に位置する中央横板１７Ａと、左縦板１４と左サイドフレーム２１との間に位置する左横板１７Ｂとにより構成されている。そして、左横板１７Ｂの左端側には、後述するサポート部材３１の傾斜脚部３９の下端側をボルト固定する左ブラケット１７Ｃが固着され、中央横板１７Ａの右端には、サポート部材３１の前脚部３３の下端側をボルト固定する右ブラケット１７Ｄが固着されている。また、中央横板１７Ａの左端側と仕切板２６の左端側との間には、サポート部材３１の板状脚部３７の下端側をボルト固定する略矩形状の中央ブラケット１７Ｅが、中央横板１７Ａと仕切板２６との間を架渡すように設けられている。

さらに、後右張出しビーム２０には、サポート部材３１の後脚部３５の下端側をボルト固定するボルト取付孔（図示せず）が設けられている。これにより、サポート部材３１は、左ブラケット１７Ｃと右ブラケット１７Ｄと中央ブラケット１７Ｅとを介して、傾斜脚部３９の下端側と前脚部３３の下端側と板状脚部３７の下端側とが横板１７に固定され、後脚部３５の下端側が後右張出しビーム２０に直接固定される構成となっている。

また、左前横板２２の上部には、フロア取付板２２Ａが左，右方向に延びて取付けられている。そして、フロア取付板２２Ａには、後述のフロア部材２７の前側を支持するフロア支持ブラケット２２Ｂ（図２および図３参照）が取付けられている。

一方、左縦板１４の後端側と右縦板１５の後端側には、それぞれ左，右方向に貫通するピン挿通孔１４Ａ，１５Ａが設けられ、これら各ピン挿通孔１４Ａ，１５Ａにそれぞれ連結ピン１１が挿通される構成となっている。

２７はオペレータが搭乗するフロア部材で、該フロア部材２７は、後述のバッテリ搭載台５０に搭載される各バッテリ５１の前側に位置して前部フレーム１２上に設けられている。ここで、フロア部材２７は、後側が立ち上がって運転席台座２７Ａおよび運転席支持部２７Ｂとなると共に、前側がオペレータの足乗せ部２７Ｃとなっている。即ち、フロア部材２７は、後側に位置して後述の運転席２８が取付けられる運転席台座２７Ａと、該運転席台座２７Ａの後部から後向きに延びた運転席支持部２７Ｂと、運転席台座２７Ａの前側に位置してオペレータが足を置く足乗せ部２７Ｃとにより大略構成されている。

ここで、運転席台座２７Ａは、足乗せ部２７Ｃの後部から立上がった立上り壁２７Ａ1と、該立上り壁２７Ａ1の上端から後側に延びた座席取付板２７Ａ2と、該座席取付板２７Ａ2の後部から上側に延びた背面板２７Ａ3とを有している。そして、座席取付板２７Ａ2上には、後述の運転席２８が取付けられている。

運転席支持部２７Ｂは、運転席台座２７Ａの背面板２７Ａ3の上部から後向きに延びて設けられている。そして、運転席支持部２７Ｂは、後述するサポート部材３１の支持台３２に支持され、これにより、フロア部材２７の後端側をサポート部材３１を介して前部フレーム１２上に支持する構成となっている。さらに、運転席支持部２７Ｂの上面側には、後述するキャノピ４２の基板部４２Ｆが取付けられている。

一方、足乗せ部２７Ｃは、運転席２８に着座したオペレータが足を置くもので、ほぼ平坦な長方形状をなし、前側部分はレバー・ペダル取付部２７Ｃ1となっている。そして、足乗せ部２７Ｃは、その前側位置がフロア支持ブラケット２２Ｂに支持され、これにより、フロア部材２７の前端側をフロア支持ブラケット２２Ｂを介して前部フレーム１２上に支持する構成となっている。

２８は運転席台座２７Ａの座席取付板２７Ａ2上に設けられた運転席で、該運転席２８は、オペレータが着座するものである。そして、運転席２８の左，右両側には、作業用の操作レバー２９が設けられ、前側となる足乗せ部２７Ｃのレバー・ペダル取付部２７Ｃ1には走行用の操作レバー・ペダル３０（図１参照）が設けられている。

３１はフロア部材２７の後側に位置して前部フレーム１２に設けられたサポート部材で、該サポート部材３１は、フロア部材２７の後端（運転席支持部２７Ｂ）を支持するものである。ここで、サポート部材３１は、図１１および図１２に示すように、後述する支持台３２と、前脚部３３と、後脚部３５と、板状脚部３７と、傾斜脚部３９とにより大略構成されている。

３２はサポート部材３１の上側位置に設けられた支持台で、該支持台３２は、フロア部材２７の運転席支持部２７Ｂの後端を支持するものである。ここで、支持台３２は、例えば鋼板等の金属製の板材に折り曲げ加工等を施すことにより断面が逆Ｕ字状の梁状部材として形成され、後述するバッテリ搭載台５０に搭載された前側のバッテリ５１の上方を左，右方向に延びるものである。また、支持台３２には、左，右方向に離間してフロア部材２７の運転席支持部２７Ｂを直接または防振部材（図示せず）等を介して支持するための取付孔３２Ａが形成されている。さらに、支持台３２の左端側には、後述する傾斜脚部３９の上端側を固定する取付ブラケット３２Ｂが設けられている。

３３は支持台３２の右端側（左，右方向の一端側）から前方に向けて延びる一側脚部としての前脚部で、該前脚部３３は、後述の後脚部３５と共に支持台３２の右端側を支持するものである。ここで、前脚部３３は、支持台３２の前，後方向の動きと上，下方向の動きを止める（支持台３２に加わる前，後方向の力と上，下方向の力を支承する）もので、例えば鋼板等の金属製の板材（棒材）に折り曲げ加工等を施すことにより形成されている。

この場合、前脚部３３は、支持台３２の右端側に固定されると共に前方に延びる支持台取付部３３Ａと、該支持台取付部３３Ａの前端側から下側に向けて斜めに前方に延びる傾斜部３３Ｂと、該傾斜部３３Ｂの前端から真下（鉛直方向下側）に延び下端側にボルト取付孔３３Ｃ1が設けられた横板取付部３３Ｃとにより構成されている。そして、横板取付部３３Ｃの下端側は、前部フレーム１２の横板１７に設けられた右ブラケット１７Ｄにボルト・ナット３４を用いて取付けられている。

３５は支持台３２の右端側（左，右方向の一端側）から後方に向けて延びる一側脚部としての後脚部で、該後脚部３５も、前脚部３３と共に支持台３２の右端側を支持するものである。ここで、後脚部３５は、前脚部３３と同様に、支持台３２の前，後方向の動きと上，下方向の動きを止める（支持台３２に加わる前，後方向の力と上，下方向の力を支承する）もので、例えば鋼板等の金属製の板材（棒材）に折り曲げ加工等を施すことにより形成されている。

この場合、後脚部３５は、支持台３２の右端側に固定されると共に後方に延びる支持台取付部３５Ａと、該支持台取付部３５Ａの後端側から下側に斜めに（右側に傾斜して）延び下端側にボルト取付孔３５Ｂ1が設けられた張出しビーム取付部３５Ｂとにより構成されている。そして、張出しビーム取付部３５Ｂは、前部フレーム１２の後右張出ビーム２０の後面側にボルト・ナット３６（図６参照）を用いて取付けられている。

３７は支持台３２の左端側（左，右方向の他端側）からフロア部材２７の運転席台座２７Ａの下側に向けて前方に延びる他側脚部としての板状脚部で、該板状脚部３７は、後述の傾斜脚部３９と共に支持台３２の左端側を支持するものである。ここで、板状脚部３７は、支持台３２の下方に後述のバッテリ嵌入空間４１を確保しつつ、支持台３２の前，後方向の動きと上，下方向の動きを止める（支持台３２に加わる前，後方向の力と上，下方向の力を支承する）ものである。

このために、板状脚部３７は、支持台３２から前方下側に向けて真直ぐに（左，右方向に傾斜せずに）延びる板状部３７Ａと、該板状部３７Ａの下端側に固着され水平方向に延びるブラケット部３７Ｂとにより構成されている。これら板状部３７Ａとブラケット部３７Ｂは、例えば鋼板等の金属製で十分な強度を確保できる厚さ寸法を有する板材（厚板）により形成され、板状部３７Ａの下端側とブラケット部３７Ｂの上面とは、例えば溶接手段を用いて固着されている。また、ブラケット部３７Ｂには、４個所位置にボルト取付孔３７Ｂ1が設けられている。そして、ブラケット部３７Ｂは、前部フレーム１２の横板１７と仕切板２６との間に設けられた中央ブラケット１７Ｅにボルト・ナット３８を用いて取付けられている。

板状脚部３７は、前部フレーム１２の中央ブラケット１７Ｅに取付けた状態で、板状部３７Ａの厚さ方向が左，右方向と一致するように構成している。これにより、板状部３７Ａは、縦板の如き強度部材としての役割を発揮することができ、支持台３２を板状脚部３７により下側から強固に支持することができる。この結果、支持台３２に支持されるフロア部材２７と後述するキャノピ４２とを十分な強度をもって支持することができる。

３９は支持台３２の左端側（左，右方向の他端側）からフロア部材２７の運転席台座２７Ａの下側に向けて前方に斜めに（左側に傾斜して）延びる他側脚部としての傾斜脚部で、該傾斜脚部３９は、板状脚部３７と共に支持台３２の左端側を支持するものである。ここで、傾斜脚部３９は、支持台３２の下方に後述のバッテリ嵌入空間４１を確保しつつ、支持台３２の左，右方向の動きを止める（支持台３２に加わる左，右方向の力を支承する）ものである。

このために、傾斜脚部３９は、例えば鋼板等の金属製の板材（棒材）により形成され、支持台３２の左端側から前方下側に斜めに（左側に傾斜して）延びるように配置されている。この場合、傾斜脚部３９の上端側は、支持台３２に取付ブラケット３２Ｂを介して取付けられている。また、傾斜脚部３９の下端側には、ボルト取付孔３９Ａが設けられ、傾斜脚部３９の下端側は、前部フレーム１２の横板１７に設けられた左ブラケット１７Ｃにボルト・ナット４０を用いて取付けられている。

本実施の形態のサポート部材３１は、支持台３２の右端側に前方に延びる前脚部３３の他、後方に延びる後脚部３５を設けているのに対し、支持台３２の左端側には、前方にのみ延びる板状脚部３７と傾斜脚部３９を設け、後方に延びるものは設けていない。即ち、支持台３２の一端側である右端側に設けられる一側脚部としての前脚部３３と後脚部３５とは、前方に延びるもの（前脚部３３）だけでなく後方に延びるもの（後脚部３５）もあるのに対して、支持台３２の他端側である左端側に設けられる他側脚部としての板状脚部３７と傾斜脚部３９は、何れも前方にのみ延びるものとしている。これにより、支持台３２の左端側（他端側）の下側に形成される後述のバッテリ嵌入空間４１の容積を大きく確保できるように構成している。

４１はサポート部材３１の支持台３２の下側に形成されたバッテリ嵌入空間で、該バッテリ嵌入空間４１は、サポート部材３１の支持台３２の下側で該サポート部材３１の板状脚部３７と傾斜脚部３９に向けて後述のバッテリ５１が入り込む空間として形成されている。ここで、バッテリ嵌入空間４１は、図３に示すように、サポート部材３１の支持台３２の下側で、板状脚部３７と傾斜脚部３９よりも後側となる部分に形成されている。換言すれば、運転席２８の下側、即ち、フロア部材２７の立ち上がった部位である運転席台座２７Ａの後側でサポート部材３１の支持台３２の下側がバッテリ嵌入空間４１として形成されている。

この場合、バッテリ嵌入空間４１は、図３に示すように、板状脚部３７と傾斜脚部３９とを支持台３２から前方に延びるように設けることにより、支持台３２よりも前側となる板状脚部３７と傾斜脚部３９との下側まで、後述のバッテリ搭載台５０に搭載されたバッテリ５１（の前端側）が入り込むことができるように形成している。また、これと共に、図２に示すように、支持台３２よりも下側で該支持台３２の左端よりも左側にも、バッテリ５１（の前端側）が入り込むことができるように形成している。これにより、旋回フレーム１０の後部側に、バッテリ嵌入空間４１内を含んでより多くのバッテリ５１を搭載することができる。

４２は運転席２８の上方を覆うようにフロア部材２７に設けられたキャノピで、該キャノピ４２は、左前柱４２Ａ、左後柱４２Ｂ、右前柱４２Ｃ、右後柱４２Ｄおよび天井部４２Ｅからなる４柱キャノピとして形成されている。また、キャノピ４２の後側には、左後柱４２Ｂの下端部と右後柱４２Ｄの下端部とに亘って平板状の基板部４２Ｆが設けられている。そして、キャノピ４２の前側は、左前柱４２Ａと右前柱４２Ｃがフロア部材２７を構成する足乗せ部２７Ｃのレバー・ペダル取付部２７Ｃ1に例えばボルト（図示せず）を用いて取付けられている。

一方、キャノピ４２の後側は、基板部４２Ｆがフロア部材２７を構成する運転席支持部２７Ｂを介して該運転席支持部２７Ｂと共にサポート部材３１の支持台３２に例えばボルト（図示せず）を用いて取付けられている。これにより、安全フレームの役割を有するキャノピ４２は、その後側をサポート部材３１を介して前部フレーム１２に強固に（安全フレーム規格に沿った強度を十分に確保できる状態で）支持することができる。

次に、旋回フレーム１０の後部側を構成する後部フレーム４３について説明する。

この後部フレーム４３は、後部車体９のベースとなるもので、図２ないし図４に示すように、後述するベースフレーム部４４と、外周フレーム部４５と、左，右の支柱４６，４７と、左，右のガードパイプ４８，４９とにより大略構成されている。そして、後部フレーム４３は、連結ピン１１等を用いて前部フレーム１２の後端側に着脱可能に取付けられ、後述のバッテリ搭載台５０を支持するものである。

４４は後部フレーム４３のベースとなるベースフレーム部で、該ベースフレーム部４４は、下側が底板（図示せず）により閉塞されると共に上側が開口した矩形状の箱体として形成され、後述するバッテリ搭載台５０が取付けられるものである。ここで、ベースフレーム部４４の上面側には、複数の弾性支持部材（マウント部材）４４Ａが設けられ、該弾性支持部材４４Ａを介して後述のバッテリ搭載台５０をベースフレーム部４４に対して弾性的に支持できるように構成している。

また、ベースフレーム部４４の後側には、前部フレーム１２の各ピン挿通孔１４Ａ，１５Ａと対応してピン挿通孔４４Ｂ（図４に左側のみ図示）が設けられ、これら各ピン挿通孔１４Ａ，１５Ａとピン挿通孔４４Ｂとにそれぞれ連結ピン１１が挿通される構成となっている。そして、後部フレーム４３と前部フレーム１２は、前部フレーム１２側のピン挿通孔１４Ａ，１５Ａと後部フレーム４３側のピン挿通孔４４Ｂとに連結ピン１１を挿通した状態で、前部フレーム１２と後部フレーム４３とをボルト等（図示せず）を用いて締結することにより、旋回フレーム１０を形成することができる。

４５はベースフレーム部４４の後端側に設けられた外周フレーム部で、該外周フレーム部４５は、例えば上部旋回体３の旋回中心を中心とした円弧状に形成されている。ここで、外周フレーム部４５は、円弧状に湾曲した外面板４５Ａと、外面板４５Ａの下端側からベースフレーム部４４側に張出し、該ベースフレーム部４４に溶接等の手段を用いて固着された底面板４５Ｂ（図２参照）とにより構成されている。

４６は後部フレーム４３の後端左側に設けられた左支柱で、４７は後部フレーム４３の後端右側に設けられた右支柱を示している。これら左，右の支柱４６，４７は、断面四角形状の中空な角筒体からなり、ベースフレーム部４４の後端部および外周フレーム部４５の底面板４５Ｂ等に溶接されることにより上，下方向に伸長している。

４８は左支柱４６から外周フレーム部４５に沿って左前方へと延びる左ガードパイプ４８で、４９は右支柱４７から外周フレーム部４５に沿って右前方へと延びる右ガードパイプ４９を示している。これら左，右のガードパイプ４８，４９は、後述するバッテリ搭載台５０に搭載された多数のバッテリ５１を外側から取囲むことにより、これら各バッテリ５１を保護するものである。

次に、後部フレーム４３のベースフレーム部４４（旋回フレーム１０の後部側）に設けられたバッテリ搭載台５０について説明する。

５０は後部フレーム４３のベースフレーム部４４上に弾性支持部材４４Ａを介して弾性的に支持されたバッテリ搭載台で、該バッテリ搭載台５０は、多数のバッテリ５１を組立体として効率良く搭載した状態で後部フレーム４３に取付けられるものである。この場合、バッテリ搭載台５０は、後述の基台５２と、バッテリテーブル５３とからなる枠状体として形成されている。

ここで、バッテリ搭載台５０に搭載される各バッテリ５１は、バッテリ搭載台５０を介して後部フレーム４３（旋回フレーム１０の後部側）に搭載され、電動モータ６に対する給電を行うものである。また、各バッテリ５１は、左，右方向に延びる直方体状をなし、互いに電気的に接続されている。そして、各バッテリ５１からの電力が電動モータ６に供給されることにより、当該電動モータ６が駆動される構成となっている。

５２はバッテリ搭載台５０のベースとなる基台で、該基台５２は、各弾性支持部材４４Ａを介して後部フレーム４３のベースフレーム部４４上に弾性的に支持されるものである。この基台５２は、全体として後部フレーム４３のベースフレーム部４４よりも一回り小さな矩形の枠状に形成され、基台５２には、多数のバッテリ５１が搭載される構成となっている。

５３は基台５２上に取付けられたバッテリテーブルで、該バッテリテーブル５３は、下段テーブル５３Ａと、中段テーブル５３Ｂと、上段テーブル５３Ｃとを複数の取付脚５３Ｄを介して上，下方向に積重ねた枠状体として構成されている。そして、バッテリテーブル５３を構成する各段のテーブル５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ上に多数のバッテリ５１を効率良く搭載することができる構成となっている。

ここで、バッテリ搭載台５０に搭載される多数のバッテリ５１のうち前側に位置するバッテリ５１の前端側は、前部車体５と後部車体９とを連結した状態で、図３に示すように、バッテリ嵌入空間４１内に入り込む。即ち、前部フレーム１２に設けられたサポート部材３１の板状脚部３７と傾斜脚部３９とを支持台３２から前方に延びるように設けることにより、支持台３２よりも前側となる板状脚部３７と傾斜脚部３９との下側までをバッテリ嵌入空間４１として形成している。また、これと共に、図２に示すように、支持台３２よりも下側で該支持台３２の左端よりも左側もバッテリ嵌入空間４１として形成している。そして、前部車体５と後部車体９とを連結した状態で、バッテリ嵌入空間４１には、バッテリ搭載台５０に搭載されたバッテリ５１の前端側が入り込む構成となっている。

より具体的には、バッテリ搭載台５０に搭載された多数のバッテリ５１のうち、基台５２の最も前側に位置するバッテリ５１と下段テーブル５３Ａの最も前側に位置するバッテリ５１と中段テーブル５３Ｂの最も前側に位置するバッテリ５１とが、サポート部材３１の支持台３２の下側に形成されたバッテリ嵌入空間４１内に入り込む構成となっている。このため、このバッテリ嵌入空間４１内に入り込むバッテリ５１分、旋回フレーム１０の後部側により多くのバッテリ５１を搭載することができる。

なお、５４は運転席２８を取囲んで前部フレーム１２上に配設された外装カバーを示し、該外装カバー５４は、前部フレーム１２上に搭載された電動モータ６、油圧ポンプ７、作動油タンク８等の搭載機器を収容するものである。５５は後部フレーム４３上に配設された後部カバーを示し、該後部カバー５５は、後部フレーム４３上に取付けられたバッテリ搭載台５０と該バッテリ搭載台５０に搭載された多数のバッテリ５１を収容するものである。

本実施の形態による電動式の油圧ショベル１は上述の如き構成を有するもので、この油圧ショベル１は、バッテリ搭載台５０を介して後部フレーム４３に搭載された多数のバッテリ５１からの電力によって電動モータ６を回転させ、油圧ポンプ７を駆動する。そして、運転席２８に着席したオペレータが操作レバー２９、操作レバー・ペダル３０を操作することにより、上部旋回体３を旋回させつつ作業装置４によって土砂等の掘削作業を行うことができる。

ここで、本実施の形態による油圧ショベル１は、サポート部材３１の支持台３２の下側を、サポート部材３１の板状脚部３７および傾斜脚部３９に向けてバッテリ５１が入り込むことのできるバッテリ嵌入空間４１として形成しているので、旋回フレーム１０の後部側にバッテリ嵌入空間４１内を含んでより多くのバッテリ５１を搭載することができる。即ち、フロア部材２７の立ち上がった部位、具体的には、運転席台座２７Ａの後側でサポート部材３１の支持台３２の下側がバッテリ嵌入空間４１として形成されるため、このバッテリ嵌入空間４１分、より多くのバッテリ５１を搭載することができる。これにより、バッテリ５１の充電（ないし充電済みのバッテリ５１への交換）が必要になるまでの稼働時間をより長くすることができ、電動式の油圧ショベル１の安定性、信頼性を向上することができる。

また、本実施の形態によれば、サポート部材３１の板状脚部３７は、板状部３７Ａとブラケット部３７Ｂとからなる板状の脚部としてサポート部材３１の支持台３２の左端側から前方に延びる構成となっている。これにより、バッテリ嵌入空間４１の前部左側の容積を確保しつつ、支持台３２に加わる上，下方向の力（主として上部からの力）と前，後方向の力を十分な強度をもって支承することができる。

また、サポート部材３１の傾斜脚部３９は、サポート部材３１の支持台３２の左端側から前方下側に斜めに（左側に傾斜して）延びる構成となっている。これにより、バッテリ嵌入空間４１の前部左側の容積を確保しつつ、支持台３２に加わる左，右方向の力を十分な強度をもって支承することができる。

さらに、サポート部材３１の前脚部３３と後脚部３５は、サポート部材３１の支持台３２の右端側からそれぞれ前，後方向に延びる構成となっている。これにより、支持台３２の右端側を前脚部３３と後脚部３５とにより十分な強度をもって支承することができる。この結果、バッテリ嵌入空間４１の前部側の容積を確保しつつ（バッテリ嵌入空間４１の前部を前側および左側に向けて大きく確保しつつ）、サポート部材３１の支持強度を十分に確保することができる。

しかも、本実施の形態によれば、前部フレーム１２を構成する横板１７に、サポート部材３１の前脚部３３の下端側と板状脚部３７の下端側と傾斜脚部３９の下端側とを固定する構成としているので、前部フレーム１２のうち横板１７よりも後側をバッテリ嵌入空間４１として形成することができる。これにより、前部フレーム１２と後部フレーム４３とにより構成される旋回フレーム１０上にバッテリ嵌入空間４１を大きく確保しつつ、サポート部材３１を旋回フレーム１０の横板１７に強固に固定することができる。

さらに、本実施の形態によれば、各バッテリ５１を組立体として搭載するバッテリ搭載台５０を旋回フレーム１０の後部側となる後部フレーム４３に設ける構成としているので、バッテリ搭載台５０を介して多数のバッテリ５１を旋回フレーム１０の後部側にまとめて（ユニット化して）搭載することができる。これにより、バッテリ５１を搭載する部位の構造の簡素化、配線の容易化、部品点数の低減、組立工程数の低減、コストの低減を図ることができる。

また、バッテリ５１の充電量が不足した場合は、前部車体５と後部車体９とを分離させ、充電済みのバッテリ５１が搭載された別の後部車体９に交換することができる。これにより、さらなる稼働時間の延長を図ることもできる。この場合、前部車体５と後部車体９とを分離させる作業を連結ピン１１等の着脱により行えるため、作業現場等での充電済みのバッテリ５１への交換作業を容易に行うことができる。

また、後部フレーム４３に対してバッテリ搭載台５０の取付け，取り外しを行うことにより、各バッテリ５１をまとめて交換等することができる。このため、バッテリ５１の点検、修理等のメンテナンス作業や、充電容量が向上した新たなバッテリ５１への交換作業を容易に行うこともできる。

なお、上述した実施の形態では、運転席２８を上方から覆うキャノピ４２を備えたキャノピ仕様の油圧ショベル１を例に挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば、図１３に示す変形例のように、フロア部材（図示せず）にキャブ６１を設け、このキャブ６１内に運転席２８を配置したキャブ仕様の油圧ショベルに適用してもよい。この場合も、安全フレームの役割を有するキャブ６１の後側を、サポート部材３１を介して前部フレーム１２に強固に（安全フレーム規格に沿った強度を十分に確保できる状態で）支持することができる。

上述した実施の形態では、サポート部材３１の支持台３２の右端側に一側脚部としての前脚部３３と後脚部３５とを設けると共に支持台３２の左端側に他側脚部としての板状脚部３７と傾斜脚部３９とを設ける構成とした場合を例に挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば、サポート部材の支持台の左端側に一側脚部としての前脚部と後脚部とを設けると共に支持台の右端側に他側脚部としての板状脚部と傾斜脚部とを設ける構成としてもよい。

上述した実施の形態では、サポート部材３１の支持台３２の右端側に一側脚部として２本の脚部（前脚部３３と後脚部３５）を設けると共に、支持台３２の左端側に他側脚部として２本の脚部（板状脚部３７と傾斜脚部３９）を設ける構成とした場合を例に挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば、支持台の一端側に３本以上の一側脚部を設けたり、支持台の他端側に３本以上の他側脚部を設ける構成としてもよい。

上述した実施の形態では、車体フレームとしての旋回フレーム１０を前部フレーム１２と後部フレーム４３とに分離できる構成とした場合を例に挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば、車体フレームを分離できない一体のフレームとして形成する構成としてもよい。

さらに、上述した実施の形態では、電動式建設機械として油圧ショベル１を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えばホイールローダ、油圧クレーン等の他の建設機械にも広く適用することができるものである。

１ 油圧ショベル（建設機械）
４ 作業装置
６ 電動モータ
１０ 旋回フレーム（車体フレーム）
１２ 前部フレーム
２７ フロア部材
２７Ｂ 運転席支持部
３１ サポート部材
３２ 支持台
３３ 前脚部（一側脚部）
３５ 後脚部（一側脚部）
３７ 板状脚部（他側脚部）
３９ 傾斜脚部（他側脚部）
４３ 後部フレーム
５０ バッテリ搭載台
５１ バッテリ

Claims (3)

1. 支持構造体をなし前，後方向の前部側に作業装置が取付けられる車体フレームと、該車体フレームに搭載される電動モータと、前記車体フレームの後部側に搭載され前記電動モータに対する給電を行う多数のバッテリとを備え、
   前記車体フレームは、左，右方向の中央部を前，後方向に延びる底板と、該底板の上面側に立設され前，後方向に延びる左，右の縦板と、該左，右の縦板の前，後方向の途中部位を横切るように前記底板上に立設された横板とにより構成してなる電動式建設機械において、
   前記各バッテリの前側に位置して前記車体フレーム上には、後側が立ち上がって運転席支持部となると共に前側がオペレータの足乗せ部となったフロア部材を設け、
   前記車体フレームには、前記フロア部材の後側に位置して該フロア部材の運転席支持部を支持するサポート部材を設け、
   該サポート部材は、前記フロア部材の後端を支持する支持台と、該支持台の左，右方向の一端側から前方と後方に向けてそれぞれ延びる複数本の一側脚部と、前記支持台の左，右方向の他端側からフロア部材に向けてそれぞれ前方にのみ延びる複数本の他側脚部とにより構成し、
   前記複数本の一側脚部のうち前方に延びる脚部の下端側と前記複数本の他側脚部の下端側とは、それぞれ前記車体フレームの横板に固定する構成とし、
   前記サポート部材の支持台の下側は、前記他側脚部に向けて前記バッテリが入り込むことのできるバッテリ嵌入空間として形成する構成としたことを特徴とする電動式建設機械。
2. 前記一側脚部は、前記支持台の一端側から前方に延び該支持台の前，後方向の動きと上，下方向の動きを止める前脚部と、前記支持台の一端側から後方に延び該支持台の前，後方向の動きと上，下方向の動きを止める後脚部とにより構成し、
   前記他側脚部は、前記支持台の他端側から前方に延び該支持台の前，後方向の動きと上，下方向の動きを止める板状脚部と、前記支持台の他端側から前方に斜めに延び該支持台の左，右方向の動きを止める傾斜脚部とにより構成してなる請求項１に記載の電動式建設機械。
3. 前記車体フレームの後部側には、前記各バッテリを組立体として搭載するバッテリ搭載台を設け、
   該バッテリ搭載台に搭載された前記バッテリの前端側は、前記バッテリ嵌入空間に入り込む構成としてなる請求項１または２に記載の電動式建設機械。

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