JP5925290B2

JP5925290B2 - ショベル

Info

Publication number: JP5925290B2
Application number: JP2014502122A
Authority: JP
Inventors: 俊太郎足立
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2012-02-29
Filing date: 2013-02-14
Publication date: 2016-05-25
Anticipated expiration: 2033-02-14
Also published as: JP6095813B2; CN104094445A; JP2016131155A; WO2013129117A1; JPWO2013129117A1; CN104094445B; US20140353057A1; US9359742B2

Description

本発明は、蓄電モジュールを筐体内に収容した蓄電装置を搭載するショベルに関する。

板状の複数の蓄電セルを積層し、積層された蓄電セルを直列接続した蓄電モジュールが公知である。蓄電セルの間に、冷却用の伝熱板が挿入される。蓄電セルと伝熱板との積層体の両端に加圧板を配置し、２枚の加圧板にタイロッドを通す。このタイロッドが、積層体に圧縮力を印加する。

積層体の側方及び上下に、２対の壁板が配置される。１対の壁板は、伝熱板の端面を介して伝熱板に熱的に結合することにより、伝熱板の熱を吸収する。２枚の加圧板と、２対の壁板は、ボルトで固定されて強固な平行六面体構造を構成する。これにより、蓄電モジュールの耐衝撃性を高めることができる。

国際公開第２０１１／０７０７５８号

蓄電モジュールには、通常、リレー回路、ヒューズ、安全スイッチ等の電気回路部品が接続される。蓄電モジュールと、これらの電気回路部品とを１つの機能部品として取り扱うために、蓄電モジュールと電気回路部品とを１つの筐体に収容することが好ましい。蓄電モジュールの平行六面体構造は、筐体としての機能を併せ持つ。従って、平行六面体構造の蓄電モジュールを筐体内に収容すると、筐体として機能する部品が重複してしまう。製造コスト及び部品コスト低減のために、部品点数の削減が求められている。特に、ショベルにおいては、掘削等の作業時に、蓄電モジュールに強い衝撃が加わる。さらに、ショベルのカバー内には蓄電モジュール等の電気部品だけではなく、エンジンや油圧機器等を配置する必要があり、設置空間に余裕がない。このため、蓄電モジュールの大型化を抑制しつつ、その剛性を高めることが望まれる。

本発明の一観点によると、
蓄電装置と、
前記蓄電装置からの放電電力により駆動される電動部品と
を有し、
前記蓄電装置は、
底面と、前記底面の外周線の全域に亘って配置された側面とを有する下部筐体と、
前記底面の上に、第１の方向に離れて配置され、電気エネルギを充放電する少なくとも２つの蓄電モジュールと、
前記下部筐体の底面に形成され、前記２つの蓄電モジュールの間に配置され、前記第１の方向と交差する第２の方向に伸びる第１のリブと、
前記下部筐体の底面に形成され、前記第１の方向に伸び、前記第１のリブに連続する第２のリブと
を有するショベルが提供される。

下部筐体に第１のリブ及び第２のリブを設けることにより、蓄電装置の剛性を高めることができる。蓄電モジュールを収容する平行六面体構造を準備することなく、十分な剛性を確保できるため、部品点数を削減することができる。

図１Ａ及び図１Ｂは、それぞれ実施例１による蓄電装置の蓋及び下部筐体の斜視図である。図２は、実施例１による蓄電装置の下部筐体、及び下部筐体に搭載される部品の平面図である。図３Ａは、実施例１による蓄電装置の蓄電モジュールの平面図であり、図３Ｂは、図３Ａの一点鎖線３Ｂ−３Ｂにおける断面図である。図４は、図２の一点鎖線４−４における断面図である。図５Ａは、実施例１による蓄電装置に搭載された蓄電モジュールの１つの端子の近傍の平面図であり、図５Ｂは、図５Ａの一点鎖線５Ｂ−５Ｂにおける断面図である。図６Ａは、シミュレーションの対象となる下部筐体の斜視図であり、図６Ｂは、リブの高さと固有振動数との関係のシミュレーション結果を示すグラフである。図７Ａ及び図７Ｂは、実施例１の変形例による蓄電装置の下部筐体と、それに搭載された部品の斜視図である。図８Ａは、実施例２による蓄電装置の下部筐体の斜視図であり、図７Ｂは、実施例２による蓄電装置の下部筐体、及び下部筐体に搭載された部品の平面図である。図９は、実施例２による蓄電装置の第２のリブの近傍の平面図である。図１０Ａ及び図１０Ｂは、それぞれ実施例３による蓄電装置の蓋及び下部筐体の斜視図である。図１１は、実施例３による蓄電装置の下部筐体、及びそれに搭載される部品の平面図である。図１２は、図１１の一点鎖線１２−１２における断面図である。図１３Ａ及び図１３Ｂは、それぞれリブが形成されていない下部筐体、及びリブが形成された下部筐体の１次固有振動モードを示す図である。図１４Ａ及び図１４Ｂは、実施例３の変形例による蓄電装置の下部筐体、及びそれに搭載される部品の平面図である。図１５Ａは、実施例４による蓄電装置の下部筐体の平面図であり、図１５Ｂは、図１５Ａの一点鎖線１５Ｂ−１５Ｂにおける断面図である。図１６は、実施例５による蓄電装置の下部筐体、及びそれに搭載される部品の平面図である。図１７は、実施例６による蓄電装置の下部筐体、蓋、及び下部筐体に搭載される蓄電モジュールの断面図である。図１８は、実施例７によるショベルの平面図である。図１９は、実施例７によるショベルの側面図である。

［実施例１］
図１Ａ及び図１Ｂに、それぞれ実施例１による蓄電装置の蓋５０及び下部筐体２０の斜視図を示す。図１Ｂに示すように、下部筐体２０が、底面２１及び側面２２を含み、上方に開口部が設けられている。側面２２は、底面２１の外周線の全域に亘って配置されている。図１Ａに示した蓋５０が、下部筐体２０の開口部を塞ぐ。

底面２１の上に、２つの蓄電モジュール２３が搭載されている。底面２１に平行な面をｘｙ面とし、底面２１の法線方向をｚ方向とするｘｙｚ直交座標系を定義する。２つの蓄電モジュール２３が隔てられた方向をｘ方向とする。蓄電モジュール２３の各々は、ｙ方向に積み重ねられた複数の蓄電セルを含み、電気エネルギの充放電を行う。蓄電モジュール２３の詳細な構成については、後に、図３Ａ及び図３Ｂを参照して説明する。

ｙ方向に垂直な１つの側面２２にコネクタボックス２９が設けられている。コネクタボックス２９内の空間と、下部筐体２０内の空間とは、開口２８を介して連通している。コネクタボックス２９の上方の開口部は、コネクタ端子が配置されるコネクタ板で塞がれる。

底面２１に、剛性を増すための第１のリブ２５、第２のリブ２６、及び第３のリブ２７が形成されている。第１のリブ２５は、２つの蓄電モジュール２３の間に配置され、ｘ方向と交差する方向（ｙ方向）に伸びる。第１のリブ２５の一方の端部は、コネクタボックス２９が設けられている側面２２とは反対側の側面２２に連続している。

第２のリブ２６は、第１のリブ２５に連続し、ｘ方向に伸びる。第１のリブ２５は、第２のリブ２６の中央に接続されている。第３のリブ２７は、第２のリブ２６の両端からｙ方向に伸び、コネクタボックス２９が設けられている側面２２まで達する。開口２８は、２本の第３のリブ２７が側面２２に接続されている箇所の間に形成されている。

底面２１を基準として、第１のリブ２５、第２のリブ２６、及び第３のリブ２７は、側面２２よりも低い。下部筐体２０の開口部を蓋５０で塞いだ状態で、第１のリブ２５と蓋５０との間、第２のリブ２６と蓋５０との間、及び第３のリブ２７と蓋５０との間に隙間が形成される。

底面２１、側面２２、第１のリブ２５、第２のリブ２６、第３のリブ２７、及びコネクタボックス２９は、鋳造法により一体成型される。材料として、例えばアルミニウムが用いられる。

図２に、下部筐体２０、及び下部筐体２０に搭載されている部品の平面図を示す。２つの蓄電モジュール２３が、ｘ方向に離れて搭載されている。第１のリブ２５が、２つの蓄電モジュール２３が搭載された領域の間をｙ方向に通過する。第１のリブ２５の一方の端部は、側面２２に連続する。第１のリブ２５の他方の端部は、ｙ方向に関して蓄電モジュール２３の端部よりも外側に位置する。この端部から、第２のリブ２６がｘ方向に伸びる。第２のリブ２６は、ｘ方向に関して、蓄電モジュール２３の各々と部分的に重なる。第２のリブ２６の両端から、第３のリブ２７がｙ方向に伸び、コネクタボックス２９が設けられた側面２２に達する。

第２のリブ２６、第３のリブ２７、及びコネクタボックス２９で囲まれた領域に、一対の中継部材３２が配置されている。コネクタボックス２９内にリレー回路３３が配置されている。すなわち、リレー回路３３は、蓄電モジュール２３に対してｙ方向に離れた位置に搭載されている。

蓄電モジュール２３の各々は、ｙ方向の両端に、それぞれ端子３１を有する。端子３１を通して、蓄電モジュール２３の充放電が行われる。コネクタボックス２９から遠い方の端子３１同士が、ヒューズ、安全スイッチ等を含む電気回路部品３４を介して、相互に電気的に接続されている。

コネクタボックス２９に近い方の端子３１は、それぞれバスバー３５により、中継部材３２に電気的に接続される。バスバー３５は、第２のリブ２６と交差する。中継部材３２は、バスバー３６によりリレー回路３３に接続される。バスバー３６は、開口２８（図１Ｂ）を通過する。

図３Ａに、蓄電モジュール２３の平面図を示す。板状の蓄電セル４０と伝熱板４１とが交互に厚さ方向（ｙ方向）に積み重ねられている。なお、複数枚、例えば２枚の蓄電セル４０に対して１枚の伝熱板４１を配置してもよい。蓄電セル４０の各々から、一対の電極タブ４２が引き出されている。一対の電極タブ４２は、ｘ方向に、かつ相互に反対向きに引き出されている。相互に隣り合う蓄電セル４０の電極タブ４２同士を接続することにより、複数の蓄電セル４０が直列接続されている。両端の蓄電セル４０の電極タブ４２が、それぞれ蓄電モジュール２３の２つの端子３１に接続される。

加圧機構４６が、蓄電セル４０と伝熱板４１とが積み重ねられた積層構造に、積層方向の圧縮力を印加する。加圧機構４６は、積層構造の両端に配置された加圧板４３、及び一方の加圧板４３から他方の加圧板４３まで達する複数のタイロッド４４を含む。ナットでタイロッド４４を締め付けることにより、蓄電セル４０と伝熱板４１との積層構造に、積層方向の圧縮力を印加することができる。

図３Ｂに、図３Ａの一点鎖線３Ｂ−３Ｂにおける断面図を示す。加圧板４３が、下部筐体２０の底面２１にねじ止めされている。伝熱板４１の下端が底面２１に接触し、上端が蓋５０に接触する。蓋５０は下部筐体２０にボルト等で締め付けて固定されており、伝熱板４１に、ｚ方向の圧縮力が印加されている。この圧縮力により、蓄電モジュール２３が下部筐体２０（図１Ｂ）と蓋５０（図１Ａ）とからなる筐体内に強固に、かつ摺動不能に固定される。

底面２１内に冷却媒体用の流路４５が形成され、蓋５０内にも冷却媒体用の流路５５が形成されている。流路４５、５５に冷却媒体、例えば冷却水を流通させることにより、伝熱板４１を介して蓄電セル４０を冷却することができる。

図４に、図２の一点鎖線４−４における断面図を示す。底面２１と側面２２とで下部筐体２０が構成される。ｘ方向に関して底面２１のほぼ中央に、第１のリブ２５が形成されている。第１のリブ２５の両側に蓄電モジュール２３が搭載されている。下部筐体２０の開口部を蓋５０が塞いでいる。蓋５０は、ボルトとナット等の締結具５１により、下部筐体２０に固定される。底面２１の内部に流路４５が形成されており、蓋５０の内部に流路５５が形成されている。

第１のリブ２５の表面が、絶縁膜４７で覆われている。絶縁膜４７には、例えば絶縁性の樹脂フィルムが用いられる。下部筐体２０と蓋５０とが伝熱板４１にｚ方向の圧縮力を印加しているため、２つの蓄電モジュール２３は、筐体内に固定されているが、筐体に許容値よりも大きな衝撃が加わると、蓄電モジュール２３がｘｙ面内方向にずれることも考えられる。第１のリブ２５及び絶縁膜４７は、蓄電モジュール２３がずれたとしても、２つの蓄電モジュール２３が相互に接触して電気的に短絡されることを防止する。

図５Ａに、蓄電モジュール２３と中継部材３２（図２）との接続箇所の平面図を示す。図５Ｂに、図５Ａの一点鎖線５Ｂ−５Ｂにおける断面図を示す。加圧板４３の外側の表面に絶縁碍子３７が取り付けられている。端子３１とバスバー３５とが、絶縁碍子３７に共締めされている。なお、図５Ｂに示した下側の絶縁碍子３７には、端子３１のみが固定されている。端子３１は、最も外側に配置された蓄電セル４０の一方の電極タブ４２に接続されている。バスバー３５が、平面視において第２のリブ２６と交差して、中継部材３２に接続されている。バスバー３５は、第２のリブ２６の上側端面よりも高い位置に配置されている。なお、バスバー３５は、側面２２（図４）の上側端面より低い位置に配置されている。

中継部材３２にバスバー３６が接続されている。バスバー３６は、リレー回路３３（図２）に接続される。第２のリブ２６が側面２２（図４）より低いため、第２のリブ２６の上方に、バスバー３５が通過する空間が確保される。第１のリブ２５及び第３のリブ２７（図１Ｂ、図５Ａ）も、第２のリブ２６と同じ高さである。第１のリブ２５を、側面２２と同じ高さにすると、蓄電モジュール２３を搭載した状態で、底面２１の表面近傍の空間での種々の作業が困難になる。第１のリブ２５を側面２２よりも低くすることにより、蓄電モジュール２３を搭載した状態での作業性を高めることができる。十分な作業性を確保するために、第１のリブ２５の高さを側面２２の高さの２／３以下とすることが好ましい。

第１のリブ２５を低くすると、下部筐体の剛性が低下（固有振動数が低下）することが懸念される。次に、第１のリブ２５の高さと、下部筐体２０の固有振動数との関係のシミュレーション結果について説明する。

図６Ａに、シミュレーションの対象となる下部筐体２０の斜視図を示す。シミュレーションの対象となる下部筐体２０は、底面２１、側面２２、コネクタボックス２９、及び第１のリブ２５を有する。図１Ｂに示した第２のリブ２６及び第３のリブ２７は省略した。その代わりに、第１のリブ２５が、１つの側面２２から、それに対向するコネクタボックス２９の側面まで達している。側面２２の高さＨｓに対する第１のリブ２５の高さＨｒの比（Ｈｒ／Ｈｓ）を変化させて、１次固有振動数をシミュレーションにより求めた。

図６Ｂに、シミュレーション結果を示す。横軸はＨｒ／Ｈｓを表し、縦軸は１次固有振動数を単位「Ｈｚ」で表す。第１のリブ２５の高さＨｒを側面２２の高さＨｓの２／３程度まで低くしても、リブを形成しない場合に比べて、十分高い固有振動数が実現されている。また、リブを設ける十分な効果を得るためには、第１のリブ２５の高さＨｒを、側面２２の高さＨｓの１／４以上にすることが好ましい。

図３Ｂ及び図４に示したように、下部筐体２０に蓄電モジュール２３を搭載し、下部筐体２０の開口部を蓋５０で塞いだ状態では、蓄電モジュール２３が下部筐体２０と蓋５０との間に挟まれて固定される。このため、蓄電モジュール２３が、蓄電装置の剛性を高めるように作用する。中継部材３２（図２）が搭載された領域には、蓄電モジュール２３による剛性を高める作用が及ばない。この領域に、第２のリブ２６を設けることにより、全体の剛性を高めることができる。剛性を高める十分な効果を得るために、ｘ方向に関して、第２のリブ２６が蓄電モジュール２３と部分的に重なるように、第２のリブ２６を配置することが好ましい。

実施例１においては、下部筐体２０（図１Ｂ）と蓋５０（図１Ａ）とが、蓄電モジュール２３を強固に固定する。蓄電モジュール２３の各々に対して、剛性を高めるための平行六面体構造は準備されない。このため、蓄電装置の部品点数を削減することができる。

実施例１では、１つの下部筐体２０に２つの蓄電モジュール２３を搭載したが、３個以上の蓄電モジュール２３を搭載してもよい。例えば、図７Ａに示すように、ｘ方向に２個、ｙ方向に２個の蓄電モジュール２３を並べて、合計４個の蓄電モジュール２３を搭載して、直列接続してもよい。さらに、図７Ｂに示すように、ｘ方向に４個の蓄電モジュール２３を並べて直列接続してもよい。この場合には、中央の２個の蓄電モジュール２３の間に第１のリブ２５を配置することが好ましい。さらに、その他の蓄電モジュール２３の間にリブを配置してもよい。

［実施例２］
図８Ａに、実施例２による蓄電装置の下部筐体の概略斜視図を示す。底面２１、側面２２、コネクタボックス２９の構成は、図１Ｂに示した実施例１の下部筐体２０の構成と同一である。実施例２においては、第１のリブ２５が、コネクタボックス２９が設けられている側面２２とは反対側の側面２２から、コネクタボックス２９の側面まで到達している。さらに、第１のリブ２５と交差する第２のリブ６０が配置されている。底面２１、側面２２、コネクタボックス２９、及び第２のリブ６０は、鋳造法により一体成型される。

第２のリブ６０は、第１のリブ２５と平行な両側の側面２２まで到達する。第１のリブ２５との交差箇所の近傍では、第２のリブ６０は第１のリブ２５と同一の高さを有する。第２のリブ６０の他の部分は、側面２２より高い。

実施例２においては、実施例１の第２のリブ２６（図１Ｂ）及び第３のリブ２７（図１Ｂ）が形成されていない。なお、実施例２においても、実施例１の第２のリブ２６及び第３のリブ２７に対応するリブを形成してもよい。

図８Ｂに、実施例２による蓄電装置の下部筐体２０、及び下部筐体２０に搭載された部品の平面図を示す。以下の説明では、実施例１の構成（図２）と同一の構成については説明を省略する。第１のリブ２５の両側に蓄電モジュール２３が搭載されている。蓄電モジュール２３の各々は、第２のリブ６０と交差するように配置される。

図９に、下部筐体２０及び蓄電モジュール２３の平面図を示す。蓄電モジュール２３は、交互に積層された複数の蓄電セル４０と複数の伝熱板４１とを含む。第２のリブ６０が、相互に隣り合う蓄電セル４０の間に配置されている。タイロッド４４が、一方の加圧板４３から、第２のリブ６０を貫通して、他方の加圧板４３まで達する。加圧板４３とタイロッド４４とを含む加圧機構４６が、蓄電セル４０と伝熱板４１とを含む積層構造、及び第２のリブ６０に、圧縮力を印加する。

第２のリブ６０に、タイロッド４４が通過する貫通孔６５が形成されている。さらに、第２のリブ６０の両側に配置された蓄電セル４０の電極タブ４２同士を接続するための貫通孔６６が形成されている。タイロッド４４の延長線と側面２２との交差箇所に、貫通孔６１が形成されている。蓄電装置の組み立て時に、貫通孔６１を通して、下部筐体２０内にタイロッド４４を挿入することができる。組立後は、貫通孔６１が蓋６２で塞がれる。

実施例２においても、第１のリブ２５及び第２のリブ６０により、蓄電装置の剛性を高めることができる。さらに、加圧機構４６によって、蓄電セル４０及び伝熱板４１を含む積層構造と共に、第２のリブ６０に圧縮力を印加しているため、蓄電モジュール２３を、より強固に筐体内に固定することができる。

［実施例３］
図１０Ａ及び図１０Ｂに、それぞれ実施例３による蓄電装置の蓋５０及び下部筐体２０の斜視図を示す。図１０Ｂに示すように、下部筐体２０が、底面２１及び側面２２を含み、上方に開口部が設けられている。側面２２は、底面２１の外周線の全域に亘って配置されている。図１０Ａに示した蓋５０が、下部筐体２０の開口部を塞ぐ。

底面２１の上に、２つの蓄電モジュール２３が搭載されている。底面２１に平行な面をｘｙ面とし、底面２１の法線方向をｚ方向とするｘｙｚ直交座標系を定義する。２つの蓄電モジュール２３が隔てられた方向をｘ方向とする。蓄電モジュール２３の各々は、ｙ方向に積み重ねられた複数の蓄電セルを含み、電気エネルギの充放電を行う。蓄電モジュール２３の詳細な構成は、実施例１による蓄電装置に搭載される蓄電モジュール２３（図３Ａ、図３Ｂ）の構成と同一である。

側面２２の内側の表面に複数の側面リブ３８が設けられている。側面リブ３８の各々は、底面２１に接し、底面から上方に向かって伸びる。底面２１の外周線に沿う周方向に関しては、側面リブ３８が離散的に配置されている。側面リブ３８の各々の内側を向く表面は、底面２１から上方に向かって側面リブ３８が薄くなるように傾斜している。

図１０Ｂでは、側面２２のうち、隣り合う側面リブ３８の間の領域が厚さを有しないように表されているが、実際には、ある厚さを有している。側面リブ３８の間の領域の側面２２は、高さ方向に関して均一な肉厚を有する。すなわち、側面リブ３８が形成されていない部分の側面２２の内側の表面は、底面２１に対して垂直である。

また、図１０Ｂでは、高さ方向の全域において、側面リブ３８の表面が傾斜している例を示したが、必ずしも全域において傾斜していなくてもよい。例えば、側面リブ３８の内側を向く表面のうち、底面２１に接している一部の領域を傾斜させ、上方の一部の領域は、底面２１に対して垂直にしてもよい。

底面２１、側面２２、側面リブ３８、及びコネクタボックス２９は、鋳造法により一体成型される。材料として、例えばアルミニウムが用いられる。

図１１に、下部筐体２０、及び下部筐体２０に搭載されている部品の平面図を示す。２つの蓄電モジュール２３が、ｘ方向に離れて配置されている。側面２２の内側の表面に、複数の側面リブ３８が設けられている。複数の側面リブ３８は、コネクタボックス２９が取り付けられている部分を除いて、底面２１の外周のほぼ全域に亘って、周方向に離散的に配置されている。

蓄電モジュール２３と、コネクタボックス２９との間に、一対の中継部材３２が配置されている。コネクタボックス２９内にリレー回路３３が配置されている。

蓄電モジュール２３の各々は、ｙ方向の両端に、それぞれ端子３１を有する。端子３１を通して、蓄電モジュール２３の充放電が行われる。コネクタボックス２９から遠い方の端子３１同士が相互に電気的に接続されている。この一対の端子３１を、ヒューズを介して接続してもよい。

コネクタボックス２９に近い方の端子３１は、それぞれバスバー３５により、中継部材３２に電気的に接続される。中継部材３２は、バスバー３６によりリレー回路３３に接続される。バスバー３６は、開口２８（図１０Ｂ）を通過する。

図１２に、図１１の一点鎖線１２−１２における断面図を示す。底面２１と側面２２とで下部筐体２０が構成される。底面２１上に、２つの蓄電モジュール２３がｘ方向に間隔を隔てて配置されている。下部筐体２０の開口部を蓋５０が塞いでいる。蓋５０は、ボルトとナット等の締結具５１により、下部筐体２０に固定される。底面２１の内部に流路４５が形成されており、蓋５０の内部に流路５５が形成されている。

側面２２の内側の表面に側面リブ３８が形成されている。側面リブ３８の内側を向く表面は傾斜している。側面リブ３８が設けられていない領域では、側面２２の内側の表面３９は、底面２１に対して略垂直である。

図１３Ａ及び図１３Ｂに、下部筐体２０の１次固有振動モードを示す。図１３Ａに示した下部筐体２０には、側面２２にリブが設けられていない。図１３Ｂに示した下部筐体２０には、側面２２に側面リブ３８が設けられている。１次固有振動モードにおいては、底面２１の中心が腹になり、底面２１と側面２２との接続箇所が節になるように底面２１が振動する。ｘｙ面に対する底面２１の傾きは、振動モードの節の位置で最大になる。側面リブ３８は、節の位置における底面２１の傾きの変動を抑制する向きに作用する。このため、下部筐体２０の固有振動数を高くする、すなわち剛性を高めることができる。

底面２１の節の位置における傾きの変動を抑制するためには、底面２１との接続箇所において側面リブ３８を厚くすることが好ましい。側面２２の上端近傍において側面リブ３８を厚くしても、底面２１の接続箇所において側面リブ３８を厚くする場合に比べて、固有振動数を高くする効果は低い。従って、底面２１から上方に向かって側面リブ３８が薄くなるように、側面リブ３８の内側を向く表面を傾斜させることが好ましい。側面リブ３８の内側を向く表面を傾斜させることにより、下部筐体２０の軽量化を図ることができる。

また、実施例３においては、図１１に示したように、底面２１の外周線に沿う周方向に関して、側面リブ３８が離散的に配置されている。これにより、側面２２の全体を、側面リブ３８と同程度まで厚くした構造に比べて、軽量化を図ることができる。

実施例３においては、図１２に示したように、下部筐体２０と蓋５０とにより、蓄電モジュール２３が筐体内に強固に固定される。このため、蓄電モジュール２３ごとに剛性を確保するための平行六面体構造を採用することなく、蓄電装置の十分な剛性を確保することができる。これにより、剛性を確保しつつ、部品点数の削減を図ることができる。

上記実施例３においては、図１１に示したように、１つの下部筐体２０に２個の蓄電モジュール２３を搭載したが、蓄電モジュール２３の個数は、２個に限定されない。図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、１つの下部筐体２０に４個の蓄電モジュール２３を搭載してもよい。

図１４Ａに示した例では、ｘ方向に２個、ｙ方向に２個、合計４個の蓄電モジュール２３が搭載されている。図１４Ｂに示した例では、ｘ方向に４個の蓄電モジュール２３が並んでいる。図１４Ａ及び図１４Ｂのいずれの蓄電装置においても、４個の蓄電モジュール２３は直列接続されている。さらに、１つの下部筐体２０に、５個以上の蓄電モジュールを搭載してもよい。

［実施例４］
図１５Ａに、実施例４による蓄電装置に用いられる下部筐体２０の平面図を示す。図１５Ｂに、図１５Ａの一点鎖線１５Ｂ−１５Ｂにおける断面図を示す。以下、図１０Ａ、図１０Ｂ〜図１２に示した実施例３との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。

図１５Ａに示すように、底面２１は、ｙ方向と平行な一対の縁２１ｙを含む。図１５Ｂに示すように、一対の縁２１ｙに連続する側面２２の内側の表面が、底面２１に対して傾斜している。この構造は、実施例３に示した側面リブ３８（図１０Ｂ、図１１）を、底面２１の外周線に沿う周方向に連続させた構造と等価である。このため、実施例３の場合と同様に、下部筐体２０の剛性を高め、蓄電装置の固有振動数を高くすることができる。

底面２１との接続箇所における側面２２の厚さをＷｓとし、最上部における側面２２の厚さをＷｔとし、ｙ方向に平行な一対の縁２１ｙの間隔をＷｂとする。側面２２の下部を、上部に比べて肉厚にした十分な効果を得るために、Ｗｓ／Ｗｂを０．０３以上にすることが好ましい。

側面２２の上端の厚さＷｔを厚くしすぎると、下部筐体２０の軽量化効果が損なわれる。下部筐体２０の十分な軽量化効果を得るために、Ｗｔ／Ｗｓを１／２以下にすることが好ましい。なお、図１２に示したように、側面２２の上端に締結具５１を通すための鍔が設けられる場合がある。この場合には、鍔の部分を除いて厚さＷｔを定義すればよい。

［実施例５］
図１６に、実施例５による蓄電装置に用いられる下部筐体、及び下部筐体に搭載される部品の平面図を示す。以下、図１０Ａ、図１０Ｂ〜図１２に示した実施例３との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。

実施例５においては、側面２２のみならず、底面２１にも補強用の第１のリブ２５、第２のリブ２６、及び第３のリブ２７が形成されている。第１のリブ２５、第２のリブ２６、及び第３のリブ２７は、それぞれ実施例１による蓄電装置の下部筐体２０に形成されている第１のリブ２５、第２のリブ２６、及び第３のリブ２７（図１Ｂ、図２）と同一の構造を有する。

底面２１にも第１のリブ２５、第２のリブ２６、及び第３のリブ２７を設けることにより、下部筐体２０の剛性をより高めることができる。また、側面２２の内側の表面に傾斜を持たせることにより、側面２２の全体を肉厚にする場合に比べて、下部筐体２０の軽量化を図ることができる。

［実施例６］
図１７に、実施例６による蓄電装置の下部筐体２０、蓋５０、及び下部筐体２０に搭載される蓄電モジュール２３の断面図を示す。以下、図１２に示した実施例３との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。

実施例３では、蓄電モジュール２３を構成する蓄電セル４０としてラミネート型のものを用いたが、実施例６では、缶型の蓄電セル４８が用いられる。複数の缶型の蓄電セル４８が、下部筐体２０の底面２１に固定されている。複数の蓄電セル４８により、蓄電モジュール２３が構成される。実施例６においても、側面リブ３８を形成することにより、筐体の剛性が高められている。このため、十分な剛性を確保することができる。

［実施例７］
図１８に、実施例７によるハイブリッド型作業機械の例としてショベルの概略平面図を示す。上部旋回体７０に、旋回軸受け７３を介して、下部走行体７１が取り付けられている。上部旋回体７０に、エンジン７４、油圧ポンプ７５、旋回モータ７６（電動部品）、油タンク７７、冷却ファン７８、座席７９、蓄電装置８０、及び電動発電機８３（電動部品）が搭載されている。エンジン７４は、燃料の燃焼により動力を発生する。エンジン７４、油圧ポンプ７５、及び電動発電機８３が、トルク伝達機構８１を介して相互にトルクの送受を行う。油圧ポンプ７５は、ブーム８２等の油圧シリンダに圧油を供給する。蓄電装置８０には、上記実施例１〜実施例６による蓄電装置が用いられる。

電動発電機８３は、エンジン７４の動力によって駆動され、発電を行う（発電運転）。発電された電力は、蓄電装置８０に供給され、蓄電装置８０が充電される。また、電動発電機８３は、蓄電装置８０からの電力によって駆動され、エンジン７４をアシストするための動力を発生する（アシスト運転）。油タンク７７は、油圧回路の油を貯蔵する。冷却ファン７８は、油圧回路の油温の上昇を抑制する。操作者は、座席７９に着座して、ショベルを操作する。

蓄電装置８０から供給される電力によって、旋回モータ７６が駆動される。旋回モータ７６は、上部旋回体７０を旋回させる。また、旋回モータ７６は、運動エネルギを電気エネルギに変換することによって回生電力を発生する。発生した回生電力によって、蓄電装置８０が充電される。

図１９に、実施例７によるショベルの部分破断側面図を示す。下部走行体７１に、旋回軸受け７３を介して上部旋回体７０が搭載されている。上部旋回体７０は、旋回フレーム７０Ａ、カバー７０Ｂ、及びキャビン７０Ｃを含む。旋回フレーム７０Ａは、キャビン７０Ｃ及び種々の部品を支持する支持構造体として機能する。カバー７０Ｂは、旋回フレーム７０Ａに搭載された種々の部品、例えば蓄電装置８０等を覆う。キャビン７０Ｃ内に座席７９（図１８）が収容されている。

旋回モータ７６（図１８）が、その駆動対象である旋回フレーム７０Ａを、下部走行体７１に対して、時計回り、または反時計周りに旋回させる。上部旋回体７０に、ブーム８２が取り付けられている。ブーム８２は、油圧駆動されるブームシリンダ１０７により、上部旋回体７０に対して上下方向にスイングする。ブーム８２の先端に、アーム８５が取り付けられている。アーム８５は、油圧駆動されるアームシリンダ１０８により、その姿勢を変化させる。アーム８５の先端にバケット８６が取り付けられている。バケット８６は、油圧駆動されるバケットシリンダ１０９により、その姿勢を変化させる。

蓄電装置８０が、蓄電装置用マウント９０及びダンパ９１（防振装置）を介して、旋回フレーム７０Ａに搭載されている。蓄電装置８０は、例えばキャビン７０Ｃの後方に配置される。カバー７０Ｂが蓄電装置８０を覆う。

旋回フレーム７０Ａは、走行中及び作業中に、一般の運搬用車両に比べて大きく振動する。このため、旋回フレーム７０Ａに搭載されている蓄電装置８０が大きな衝撃を受けやすい。蓄電装置８０に、実施例１〜実施例６による蓄電装置が用いられているため、蓄電装置の部品点数を削減し、かつ衝撃に対して十分な信頼性を確保することができる。

以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。

上記実施例に基づき、以下の付記に示された発明を開示する。
（付記１）
底面と側面とを有する下部筐体と、
前記底面の上に、第１の方向に離れて配置され、電気エネルギを充放電する少なくとも２つの蓄電モジュールと、
前記下部筐体の底面に形成され、前記２つの蓄電モジュールの間に配置され、前記第１の方向と交差する第２の方向に伸びる第１のリブと、
前記下部筐体の底面に形成され、前記第１の方向に伸び、前記第１のリブに連続する第２のリブと
を有する蓄電装置。

（付記２）
前記第２のリブは、前記第１の方向に関して、前記蓄電モジュールの各々と重なる付記１に記載の蓄電装置。

（付記３）
さらに、前記下部筐体の上部の開口部を塞ぐ蓋を有し、
前記第１のリブ及び前記第２のリブは、前記側面よりも低く、前記下部筐体の前記開口部を前記蓋で塞いだ状態で、前記第１のリブと前記蓋との間、及び前記第２のリブと前記蓋との間に隙間が形成される付記１または２に記載の蓄電装置。

（付記４）
前記第２のリブは、前記第１のリブから前記第１の方向に伸び、前記第１の方向と交差する前記側面まで達している付記１乃至３のいずれか１項に記載の蓄電装置。

（付記５）
前記蓄電モジュールの各々は、
厚さ方向に積み重ねられた複数の板状の蓄電セルと、
前記蓄電セルの積層体に積層方向の圧縮力を印加する加圧機構と
を含み、
前記第２のリブは、前記蓄電モジュール内の前記蓄電セルの間に配置されており、前記第２のリブに、前記加圧機構による圧縮力が印加されている付記１乃至４のいずれか１項に記載の蓄電装置。

（付記６）
底面及び側面を有する下部筐体と、
前記底面の上に、第１の方向に離れて配置され、電気エネルギを充放電する少なくとも２つの蓄電モジュールと、
前記底面に形成され、前記２つの蓄電モジュールの間に配置され、前記第１の方向と交差する第２の方向に伸びる第１のリブと
を有し、
前記底面を基準として、前記第１のリブは、前記側面より低い蓄電装置。

（付記７）
前記第１のリブの高さは、前記側面の高さの２／３以下である付記６に記載の蓄電装置。

（付記８）
さらに、
前記蓄電モジュールから前記第２の方向に離れた位置に搭載されたリレー回路と、
前記第１のリブから、前記第２の方向に伸び、前記蓄電モジュールが搭載された領域と前記リレー回路が搭載された領域との間に配置され、前記底面を基準として前記側面よりも低い第２のリブと、
前記蓄電モジュールと前記リレー回路とを接続し、前記第２のリブの上側端面よりも高く、前記側面の上側端面よりも低い位置に配置されたバスバーと
を有する付記６または７に記載の蓄電装置。

（付記９）
前記蓄電モジュールの各々は、
厚さ方向に積み重ねられた複数の板状の蓄電セルと、
前記蓄電セルの積層体に積層方向の圧縮力を印加する加圧機構と
を含み、
前記第２のリブは、前記蓄電モジュール内の前記蓄電セルの間に配置されており、前記第２のリブに、前記加圧機構による圧縮力が印加されている付記６または７に記載の蓄電装置。

（付記１０）
底面と側面とを有する筐体と、
前記底面に搭載され、電気エネルギの充放電を行う蓄電モジュールと、
前記側面の内側の表面に形成された複数のリブと
を有し、前記リブは、前記底面に接し、前記底面から上方に伸び、周方向に離散的に配置されている蓄電装置。

（付記１１）
前記リブの各々の内側を向く表面は、前記底面から上方に向かって前記リブが薄くなるように傾斜している領域を含む付記１０に記載の蓄電装置。

（付記１２）
底面と側面とを有する筐体と、
前記底面に搭載され、電気エネルギの充放電を行う蓄電モジュールと
を有し、
前記底面は、相互に平行な一対の第１の縁を含み、
前記第１の縁に連続する前記側面の、前記底面に接続された部分における厚さをＷｓとし、前記第１の縁の間隔をＷｂとしたとき、Ｗｓ／Ｗｂが０．０３以上である蓄電装置。

（付記１３）
前記第１の縁に連続する前記側面の内側を向く表面は、前記底面から上方に向かって前記側面が薄くなるように傾斜している付記１２に記載の蓄電装置。

２０下部筐体
２１底面
２１ｙ縁
２２側面
２３蓄電モジュール
２５第１のリブ
２６第２のリブ
２７第３のリブ
２８開口
２９コネクタボックス
３１端子
３２中継部材
３３リレー回路
３５、３６バスバー
３４電気回路部品
３７絶縁碍子
３８側面リブ
４０蓄電セル
４１伝熱板
４２電極タブ
４３加圧板
４４タイロッド
４５冷却媒体用の流路
４６加圧機構
４７絶縁膜
４８缶型の蓄電セル
５０蓋
５１締結具
５５冷却媒体用の流路
６０第２のリブ
６１貫通孔
６２蓋
６５、６６貫通孔
７０上部旋回体
７０Ａ旋回フレーム
７０Ｂカバー
７０Ｃキャビン
７１下部走行体
７３旋回軸受け
７４エンジン
７５油圧ポンプ
７６旋回モータ（電動部品）
７７油タンク
７８冷却ファン
７９座席
８０蓄電装置
８１トルク伝達機構
８２ブーム
８３電動発電機（電動部品）
８５アーム
８６バケット
９０蓄電装置用マウント
９１ダンパ（防振装置）
１０７ブームシリンダ
１０８アームシリンダ
１０９バケットシリンダ

Claims

蓄電装置と、
前記蓄電装置からの放電電力により駆動される電動部品と
を有し、
前記蓄電装置は、
底面と、前記底面の外周線の全域に亘って配置された側面とを有する下部筐体と、
複数の板状の蓄電セルが積層された積層体及び前記積層体の両側を加圧する加圧機構を有し、前記底面の上に、第１の方向に離れて固定され、電気エネルギを充放電する少なくとも２つの蓄電モジュールと、
前記下部筐体の底面に形成され、前記２つの蓄電モジュールの間に配置され、前記第１の方向と交差する第２の方向に伸びる第１のリブと、
前記下部筐体の底面に形成され、前記第１の方向に伸び、前記第１のリブに連続する第２のリブと
を有するショベル。
前記第２のリブは、前記第１の方向に関して、前記蓄電モジュールの各々と重なる請求項１に記載のショベル。
さらに、前記下部筐体の上部の開口部を塞ぎ、前記下部筐体と締結されることにより前記蓄電モジュールに圧縮力を加える蓋を有し、
前記第１のリブ及び前記第２のリブは、前記側面よりも低く、前記下部筐体の前記開口部を前記蓋で塞いだ状態で、前記第１のリブと前記蓋との間、及び前記第２のリブと前記蓋との間に隙間が形成される請求項１または２に記載のショベル。
前記下部筐体の底面、側面、前記第１のリブ、及び前記第２のリブは、一体成型されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載のショベル。
蓄電装置と、
前記蓄電装置からの放電電力により駆動される電動部品と
を有し、
前記蓄電装置は、底面と側面とを有する下部筐体と、
前記底面の上に、第１の方向に離れて配置され、電気エネルギを充放電する少なくとも２つの蓄電モジュールと、
前記下部筐体の底面に形成され、前記２つの蓄電モジュールの間に配置され、前記第１の方向と交差する第２の方向に伸びる第１のリブと、
前記下部筐体の底面に形成され、前記第１の方向に伸び、前記第１のリブに連続する第２のリブと
を有し、
前記蓄電モジュールの各々は、
厚さ方向に積み重ねられた複数の板状の蓄電セルと、
前記蓄電セルの積層体に積層方向の圧縮力を印加する加圧機構と
を含み、
前記第２のリブは、前記蓄電モジュール内の前記蓄電セルの間に配置されており、前記第２のリブに、前記加圧機構による圧縮力が印加されているショベル。
前記加圧機構は、厚さ方向に積み重ねられた前記蓄電セルの積層体の両端に配置された加圧板を有し、
前記蓄電セルは直列接続されており、
前記蓄電モジュールは、さらに、
前記加圧板の各々の外側の表面に固定された絶縁碍子と、
前記絶縁碍子に取り付けられ、前記蓄電セルの直列接続回路の両端に電気的に接続された端子と
を有する請求項５に記載のショベル。
前記第２のリブは、前記第１のリブの端部から前記第１の方向に伸びている請求項１乃至４のいずれか１項に記載のショベル。
蓄電装置と、
前記蓄電装置からの放電電力により駆動される電動部品と
を有し、
前記蓄電装置は、
底面と側面とを有する下部筐体と、
前記底面の上に、第１の方向に離れて配置され、電気エネルギを充放電する少なくとも２つの蓄電モジュールと、
前記下部筐体の底面に形成され、前記２つの蓄電モジュールの間に配置され、前記第１の方向と交差する第２の方向に伸びる第１のリブと、
前記下部筐体の底面に形成され、前記第１の方向に伸び、前記第１のリブに連続する第２のリブと、
前記側面の内側の表面に形成された複数の側面リブと
を有し、
前記側面リブは、前記底面に接し、前記底面から上方に伸び、周方向に離散的に配置されており、
前記側面リブの各々の内側を向く表面は、前記底面から上方に向かって前記側面リブが薄くなるように傾斜している領域を含むショベル。
蓄電装置と、
前記蓄電装置からの放電電力により駆動される電動部品と
を有し、
前記蓄電装置は、
底面と側面とを有する下部筐体と、前記底面の上に、第１の方向に離れて配置され、電気エネルギを充放電する少なくとも２つの蓄電モジュールと、
前記下部筐体の底面に形成され、前記２つの蓄電モジュールの間に配置され、前記第１の方向と交差する第２の方向に伸びる第１のリブと、
前記下部筐体の底面に形成され、前記第１の方向に伸び、前記第１のリブに連続する第２のリブと
を有し、
前記下部筐体の前記底面は、相互に平行な一対の第１の縁を含み、
前記第１の縁に連続する前記側面の、前記底面に接続された部分における厚さをＷｓとし、前記第１の縁の間隔をＷｂとしたとき、Ｗｓ／Ｗｂが０．０３以上であるショベル。
前記第１の縁に連続する前記側面の内側を向く表面は、前記底面から上方に向かって前記側面が薄くなるように傾斜している請求項９に記載のショベル。