JP6436841B2 - 電動作業車両 - Google Patents

電動作業車両 Download PDF

Info

Publication number
JP6436841B2
JP6436841B2 JP2015080115A JP2015080115A JP6436841B2 JP 6436841 B2 JP6436841 B2 JP 6436841B2 JP 2015080115 A JP2015080115 A JP 2015080115A JP 2015080115 A JP2015080115 A JP 2015080115A JP 6436841 B2 JP6436841 B2 JP 6436841B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transmission mechanism
battery
motor
battery case
work vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015080115A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016199135A (ja
Inventor
寛和 伊東
寛和 伊東
和生 小池
和生 小池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kubota Corp filed Critical Kubota Corp
Priority to JP2015080115A priority Critical patent/JP6436841B2/ja
Priority to EP15197549.7A priority patent/EP3078526B1/en
Priority to US14/956,670 priority patent/US9616736B2/en
Publication of JP2016199135A publication Critical patent/JP2016199135A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6436841B2 publication Critical patent/JP6436841B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/02—Arrangement or mounting of electrical propulsion units comprising more than one electric motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/043—Transmission unit disposed in on near the vehicle wheel, or between the differential gear unit and the wheel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K7/0007—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being electric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D11/00—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like
    • B62D11/02—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides
    • B62D11/04—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides by means of separate power sources
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/06—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with air cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/003—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
    • B60K2001/005—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units the electric storage means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B60K2001/0405—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion characterised by their position
    • B60K2001/0416—Arrangement in the rear part of the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K2007/0046—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor moving together with the vehicle body, i.e. moving independently from the wheel axle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K2007/0061—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor axle being parallel to the wheel axle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/20—Off-Road Vehicles
    • B60Y2200/22—Agricultural vehicles
    • B60Y2200/223—Ridable lawn mowers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Harvester Elements (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

本発明は、バッテリから給電される電動モータによって作業走行する電動作業車両に関する。
乗用車の分野では、電源としてバッテリを搭載し、電動モータの回転力で走行する電動車両が普及し始めている。さらに、電動モータの回転力で作業装置及び駆動輪を駆動しながら走行する作業車両も登場している。作業車両では、作業装置及び駆動輪をモータ駆動するため、大きな容量を有するバッテリが用いられる。このため、バッテリ配置のための大きなスペースが必要となる。例えば、特許文献１による電動乗用草刈機では、６つのバッテリが、シャーシの上面に固設されたデッキ板上に平置きにされ、ボルトによって固定されている。さらにもう１つのバッテリが、シャーシの後部下方にボルトによって固設されたバッテリケース内に配置されている。シャーシの上面に配置された、６つのバッテリの周囲には、角アーチ状の保護フレーム及び補強板が設けられている。さらに、バッテリの上方に載置板が設けられており、載置板上に、バッテリの電圧制御を行うバッテリコントローラが載置されている。
特許文献１による電動乗用草刈機では、複数のバッテリがシャーシ（車体フレーム）の上方及び下方に振り分けて配置されている。このため、各バッテリ側と機体側とのそれぞれに取付構造を備えなければならない。また、各バッテリの配置が異なるので、風が流通し易い場所に配置されたバッテリと、風が流通しにくい場所に配置されたバッテリとでは、その周囲温度も異なり、各バッテリの温度に大きな差が生じる可能性がある。各バッテリの温度のばらつきを抑制するためにバッテリに冷却構造を備える場合、それぞれのバッテリ毎に冷却構造を備えなければならず、非効率である。
米国特許公開公報第２０１２／０１８６８８７号（図２）
上記実情に鑑み、改善されたバッテリ構造とバッテリ配置とを実現する電動作業車両が望まれている。
本発明による電動作業車両は、左後輪及び右後輪を支持する車体フレームと、車体横断方向で並んで配置されるとともに前記車体フレームに連結されている左モータと右モータとを含むモータユニットと、前記左モータの左側から車体前後方向で後方に延びるとともに前記左モータからの動力を前記左後輪に伝達する左伝動機構と、前記右モータの右側から車体前後方向で後方に延びるとともに前記右モータからの動力を前記右後輪に伝達する右伝動機構と、前記モータユニットの上面から前記左伝動機構及び前記右伝動機構の後方まで延びる上ケース部と、前記上ケース部の後半部の下面から突き出した下ケース部とからなるバッテリケースに収容されたバッテリユニットとを備えている。
この構成によれば、電動作業車両における大きな重量と占有体積を有するバッテリユニットが、モータユニットの上方の上空間及びモータユニットの後方の空間に広がるように配置される。つまり、上ケース部と下ケース部とで車体前後方向に沿った縦断面が略Ｌ字状となる形状を採用することで、モータユニット及び左伝動機構及び前記右伝動機構との干渉を避けながらバッテリケースを車両の下方に位置させるとともに、バッテリユニット自体の重心も低くしている。これにより、バッテリユニットの後車軸心に対する慣性モーメントが低下し、電動作業車両の走行安定性も向上する。その際、左右の伝動機構の構造及び位置は従来から変更する必要がないので、そのモデルチェンジも簡単である。
本発明による電動作業車両に搭載されるバッテリユニットの基本的な構成と配置を斜視図で示す説明図である。 本発明による電動作業車両に搭載されるバッテリユニットの基本的な構成と配置を側面図で示す説明図である。 電動草刈機の側面図である。 電動草刈機の平面図である。 バッテリユニットとバッテリユニットから給電されるモータとの平面図である。 バッテリユニットの車体前後方向で切断した断面図である。 バッテリユニットの車体横断方向で切断した断面図である。
本発明に関係する電動作業車両の具体的な実施形態を説明する前に、図１と図２とを用いて、電動作業車両に搭載されるバッテリユニット６Ａの基本的な構成と配置を説明する。
バッテリユニット６Ａは、１つ以上のバッテリモジュール６ａを含み、バッテリケース６０に収納されている。バッテリユニット６Ａ及びバッテリケース６０は電動作業車両の給電元としてのバッテリパック６を構成する。バッテリパック６は、左前輪１１Ｌと右前輪１１Ｒからなる前輪１１と、左後輪１２Ｌと右後輪１２Ｒとからなる後輪１２とに対地支持された車体１０の後輪領域に搭載されている。後輪１２はバッテリパック６から供給される電力によって駆動する駆動輪である。
図１及び図２で示されたバッテリケース６０は板材と形材から製作された一体品であるが、説明の都合上、上ケース部６１と下ケース部６２とから構成されているものとする。もちろん、バッテリケース６０は複数に分割された連結構造体であってもよい。図１の例では、上ケース部６１は、高さが横幅（車体前後中心線に対する横断方向の長さ）及び縦長さ（車体前後中心線に沿った長さ）に比べて短い扁平な略長方体である。下ケース部６２は、上ケース部６１の後半部から下方に延びる、その横幅と高さとはほぼ上ケース部６１と同じであり、縦長さが上ケース部６１より短い長方体である。言い換えると、下ケース部６２は、上ケース部６１の後部の裏面から下方に突き出した突出部である。上ケース部と下ケース部とで車体前後方向に沿った縦断面が略Ｌ字状となっている。このバッテリケース６０は、その内部空間に外部から草や塵が入り込まない程度、または、内部空間と外部との間での空気流通が抑制される程度の密閉構造を有する。バッテリケース６０の内部空間に、バッテリユニット６Ａを構成する複数個（通常は数個から１０個程度）のバッテリモジュール６ａが空気流通の隙間だけあけて収納される。したがって、バッテリケース６０の外形寸法は、実質的にはバッテリユニット６Ａとほぼ相似形で、バッテリユニット６Ａより少し大きい。なお、上ケース部６１の後端面と下ケース部６２の後端面とは、図１の例では、垂直平面状につながっているが、傾斜していてもよいし、段差があってもよい。
図１に示されているように、この電動作業車両は、左フレーム２１と、右フレーム２２と、１つ以上のクロスビーム２３で車体フレーム２が構成されている。車体フレーム２の前部には、左前輪１１Ｌと右前輪１１Ｒが、車体フレーム２の後部には、左後輪１２Ｌと右後輪１２Ｒが支持されている。車体横断方向で並んで配置された左モータ４Ｌと右モータ４Ｒとを含むモータユニット４０が車体フレーム２の内側に配置され、車体フレーム２に連結されている。トランスミッション４Ｔは、左伝動機構４３と右伝動機構４４とを備える。左伝動機構４３は左モータ４Ｌの左側から車体前後方向で後方に延びるとともに左モータ４Ｌからの動力を左後輪１２Ｌに伝達する。右伝動機構４４は、右モータ４Ｒの右側から車体前後方向で後方に延びるとともに右モータ４Ｒからの動力を右後輪１２Ｒに伝達する。モータユニット４０と左伝動機構４３と右伝動機構４４とのハウジングとして機能するケース構造体３０は平面視で門型形状であり、その左部分である左ケース部３０Ｌと、その右部分である右ケース部３０Ｒ、左ケース部３０Ｌと右ケース部３０Ｒとを接続する中央ケース部３０Ｃとからなる。つまり、モータユニット４０はハウジングとして中央ケース部３０Ｃを備え、左伝動機構４３はハウジングとして左ケース部３０Ｌを備え、右伝動機構４４はハウジングとして右ケース部３０Ｒを備えている。ここでは、中央ケース部３０Ｃは、モータユニット４０の構成要素の１つであり、左ケース部３０Ｌは左伝動機構４３の構成要素の１つであり、右ケース部３０Ｒは右伝動機構４４の構成要素の１つである。中央ケース部３０Ｃと左ケース部３０Ｌと右ケース部３０Ｒとが一体化されているので、モータユニット４０と左伝動機構４３と右伝動機構４４とは、共通のケース構造体３０に収納されている。ケース構造体３０は車体フレーム２と連結されるので、ケース構造体３０は車体フレーム２の高い強度を有するクロスビーム要素として機能する。
バッテリユニット６Ａとバッテリケース６０とからなるバッテリパック６は、車体フレーム２の後部、左後輪１２Ｌと右後輪１２Ｒの間及び左後輪１２Ｌと右後輪１２Ｒの後方の空間で、車体フレーム２に取り付けられる。バッテリパック６は、上ケース部６１の前部の下面が、モータユニット４０の上面に沿うように配置されている。上ケース部６１の後部下面から下方に突き出すように延びている下ケース部６２は、左伝動機構４３及び右伝動機構４４の下面とほぼ同じ地上高さ、あるいは後車軸心Ｐｒとほぼ同じ高さまで延びている。上ケース部６１と下ケース部６２とからなるバッテリケース６０は、直方体の前下領域を直方体部分で切り取った、側面視でＬ形状の立体形状を有する。図２から明らかなように、この切り取られた空間に、モータユニット４０が入り込んでいる。この切り取られた空間を用いて、バッテリパック６の上ケース部６１がモータユニット４０の上方にオーバハングしている。モータユニット４０の上方をオーバハングしていない残りのバッテリパック６の部分、特に、バッテリパック６の下ケース部６２は、モータユニット４０の後方の空間に位置する。その際、モータユニット４０の上方をオーバハングしていない残りのバッテリパック６の部分を左伝動機構４３と右伝動機構４４との間の空間に配置させると、この空間の有効利用が実現するとともに、バッテリパック６の重心が低くなり、車両バランスが向上する。
バッテリパック６の車体横断方向の幅が、左伝動機構４３と右伝動機構４４との間の距離より大きい場合には、上ケース部６１の下ケース部６２と重なっていない部分を、モータユニット４０と左伝動機構４３と右伝動機構４４とに対してオーバハングするように位置させ、下ケース部６２を左伝動機構４３と右伝動機構４４との後方に位置させるとよい。モータユニット４０と左伝動機構４３と右伝動機構４４と下ケース部６２と上ケース部６１とによって囲まれる空間は、別な重量物、例えば作業装置用のモータなどを配置することができる。
図２に示されているように、運転部１６における車体フレーム２の上方に配置される運転座席１６ａの後方にバッテリパック６、つまりバッテリケース６０に収容されたバッテリユニット６Ａが配置されている。したがって、この構成では、運転座席１６ａの下方にバッテリユニット６Ａを配置することによって運転座席１６ａが高くなるという弊害を避けることができる。もちろん、バッテリパック６の少なくとも一部を運転座席１６ａの下に配置することを、本願において排除しているわけではない。
図１の例では、バッテリケース６０の内部空間の空気を強制循環させる循環ファン６Ｂが、バッテリケース６０内の空気を循環させる循環機構として、バッテリユニット６Ａの上方に装備されている。循環ファン６Ｂを収容するために、上ケース部６１の上面に上方に突き出した付加的な補助ケース部６００が形成されている。循環ファン６Ｂによる空気循環により、バッテリケース６０の内部空間における温度分布が均一化され、バッテリモジュール６ａ、結果的にはバッテリモジュールを構成する各バッテリセルの温度のばらつきが少なくなることが意図されている。
次に、図面を用いて、電動作業車両の具体的な実施形態の１つを説明する。図３は、電動作業車両の一例である電動草刈機の側面図であり、図４は電動草刈機の平面図であり、図５は駆動ユニット３と後輪１２とバッテリパック６との位置関係を示す平面図である。図３と図４とに示されているように、電動草刈機（以下単に草刈機と称する）は、前輪１１と回転駆動される駆動車輪としての後輪１２とによって対地支持された車体１０を備えている。車体１０は、ベースフレームとして車体フレーム２を有しており、車体フレーム２は左フレーム２１と右フレーム２２とからなる。前輪１１と後輪１２との間で、モーアユニット１３がリンク機構１４を介し車体フレーム２から吊り下げられている。モーアユニット１３には、ブレード伝動機構１３１と、このブレード伝動機構１３１によって回転するブレード１３２が備えられている。車体１０の機体前後方向中央領域に運転部１６が配置されている。このため、車体１０の機体前後方向中央領域には座席支持体を介して運転座席１６ａが配置されている。
図５に示されているように、車体１０の後部に、駆動ユニット３が配置されている。この駆動ユニット３は、ケース構造体３０を備えている。ケース構造体３０は平面視で門型形状であり、その左部分である左ケース部３０Ｌと、その右部分である右ケース部３０Ｒ、左ケース部３０Ｌと右ケース部３０Ｒとを接続する中央ケース部３０Ｃとからなる。左ケース部３０Ｌと右ケース部３０Ｒとは、それぞれ中央ケース部３０Ｃから後方に延びている。左ケース部３０Ｌの端部領域には左後車軸４１を支持する後輪車軸受け部が形成され、右ケース部３０Ｒの端部領域は右後車軸４２を支持する後輪車軸受け部が形成されている。ケース構造体３０は車体フレーム２と連結されており、車体フレーム２のクロスビーム２３の１つとして機能している。車体フレーム２の後端及びケース構造体３０に連結されたバッテリパック載置フレーム２００が後方に延びている。バッテリパック載置フレーム２００に、図１と図２とで説明した基本構造を採用したバッテリパック６が載置される。
中央ケース部３０Ｃは、左の後輪１２を駆動する左モータ４Ｌと右の後輪１２を駆動する右モータ４Ｒとの共通のハウジング、つまりモータユニット４０のハウジングとして機能する。トランスミッション４Ｔは、左モータ４Ｌの動力を左後車軸４１に伝達する左伝動機構４３と左モータ４Ｌの動力を右後車軸４２に伝達する右伝動機構４４とを備えている。左ケース部３０Ｌは左伝動機構４３のハウジングとして、右ケース部３０Ｒは右伝動機構４４のハウジングとして機能している。
モータユニット４０を構成する左モータ４Ｌと右モータ４Ｒとは独立に可変速駆動制御される。これにより、左右の後輪１２の両方が同じまたはほぼ同じ速度で前進方向に駆動することで直進前進が作り出され、左右の後輪１２が同じまたはほぼ同じ速度で後進方向に駆動することで直進後進が作り出される。さらに、左右の後輪１２の速度を互いに異ならせることで、車体１０を任意の方向に旋回移動させることができ、例えば、左右の後輪１２のいずれか一方を零速に近い低速にさせ、他方の後輪１２を高速で前進側あるいは後進側に操作することで小回り旋回させることができる。さらに、左右の後輪１２を互いに逆方向に駆動することで、車体１０を左右の後輪１２のほぼ中央部を旋回中心としてスピンターンさせることもできる。左右一対の前輪１１は、キャスタ輪に構成されて縦軸芯周りで向きを自由に変更することができるから、左右の後輪１２の駆動による走行方向に応じて向きが修正されることになる。
左モータ４Ｌと右モータ４Ｒとに対する変速操作は、図２及び図３に示されている運転座席１６ａの両側に配置された左右一対の変速レバー１８によって行われる。変速レバー１８を前後中立位置に保持すると停止状態となり、変速レバー１８を中立位置から前方に操作することで前進変速が実現し、後方に操作することで後進変速が実現する。
運転部１６の後部にはロプス（ＲＯＰＳ）装置１７が設けられている。ロプス装置１７はＵ字状のアーチ部材であり、左右の自由端領域が、車体フレーム２と左ケース部３０Ｌと右ケース部３０Ｒとに連結している。
図５に示すように、中央ケース部３０Ｃと左ケース部３０Ｌと右ケース部３０Ｒとによって囲まれる空間に作業装置としてのモーアユニット１３に動力を与える作業用モータ４Ｗが配置されている。作業用モータ４Ｗは出力軸が車体前後方向で前方に延びており、中継軸１３０を介してモーアユニット１３のブレード伝動機構１３１に動力が伝達される。
この実施形態でのバッテリパック６は、図１と図２とを用いて説明した基本構造の１つを採用している。つまり、バッテリユニット６Ａを収納しているバッテリケース６０は、駆動ユニット３の上方に位置する上ケース部６１と、上ケース部６１から下方に延びている下ケース部６２とからなる。下ケース部６２は、モータユニット４０の後に配置された作業用モータ４Ｗの後側から左伝動機構４３と右伝動機構４４との間を後方に延びるように配置されている。つまり、この実施形態では、作業用モータ４Ｗは、モータユニット４０と下ケース部６２との間に位置する。上ケース部６１の上面には、補助ケース部６００が形成されている。この実施形態では、上ケース部６１には、横置きされたバッテリモジュール６ａが車体前後方向で６個並んでおり、下ケース部６２には横置きされたバッテリモジュール６ａが車体前後方向で３個並んでいる。このバッテリモジュール６ａには、Ｌｉイオンバッテリである複数のバッテリセルが含まれている。バッテリモジュール６ａの充電及び給電は、補助ケース部６００に循環ファン６Ｂとともに収容されているバッテリ制御ユニット６Ｃによって制御される。
図６と図７とに示されているように、バッテリケース６０は、バッテリケース６０の骨組みとして機能するバッテリ保持フレーム構造体５１を有する。バッテリ保持フレーム構造体５１の外面は、パネル５２によって覆われている。これにより、バッテリ保持フレーム構造体５１の内部に、刈り草などが入り込まない密閉した内部空間が作り出される。
図７に示すようにバッテリ保持フレーム構造体５１は、チェストの骨組みのような構造体であり、パック組立フレーム５３を抽斗のように出し入れ可能に支持するレール５１３が設けられている。これにより、各バッテリモジュール６ａは、バッテリ保持フレーム構造体５１からそれぞれ独立して出し入れ可能となる。
図６に示すように、バッテリ保持フレーム構造体５１は、さらに別に補助ケース部６００を作り出すための上部フレーム構造体５４を備えている。上部フレーム構造体５４は、バッテリ保持フレーム構造体５１の上面を形成するパネル５２ｕの上に配置される。上部フレーム構造体５４は、４つの側壁５４１と天板５４２とによって覆われており、その内部に、刈り草などが入り込まない密閉した内部空間が作り出される。バッテリ保持フレーム構造体５１と上部フレーム構造体５４との間の隔壁となっているパネル５２ｕには、開口５２０が設けられている。
上部フレーム構造体５４には、実質的に底板として機能する載置板５４３が取り付けられている。この載置板５４３には、バッテリ制御ユニット６Ｃと循環ファン６Ｂとが載置される。循環ファン６Ｂは軸流形であり、吹き出し側を載置板５４３に設けられたファン開口６３に向くように取り付けられ、上方から吸い込んだ空気を、下方から冷却風として吹き出す。循環ファン６Ｂからの冷却風は、開口５２０を通り抜けて、バッテリユニット６Ａが収納されている内部空間に送られる。
図６に示されているように、載置板５４３には、ファン開口６３以外に、バッテリ制御ユニット６Ｃの載置箇所周辺にも戻り開口６４としての貫通孔が設けられており、この戻り開口６４を通じて、バッテリユニット６Ａを通過してきた冷却風が上部フレーム構造体５４の内部空間に戻ってくる。
さらに、ファン開口６３から吹き出した冷却風を、バッテリユニット６Ａと、バッテリ保持フレーム構造体５１の側面を覆うパネル５２との間の空間に、導くために、導風部材５０が設けられている。導風部材５０は、板材の折り曲げ加工によって製作されており、載置板５４３に接続している立ち上がり部５０１と、バッテリユニット６Ａの上方をファン開口６３の開口面と平行に延びる水平板部５０２と、バッテリユニット６Ａの側方を垂直に延びる垂直板部５０３とからなる。
この導風部材５０の助けにより、図６において矢印で示されているように、循環ファン６Ｂから送り出された冷却風は、バッテリユニット６Ａの一方の側面とパネル５２との間の空間を通りながら、下端開放部Ｏ１を通じて上下に重ねられたパック組立フレーム５３の隙間に入り込み、バッテリモジュール６ａを冷却する。さらに、バッテリユニット６Ａを通過してきた冷却風は循環ファン６Ｂの吸い込みにより、循環ファン６Ｂの吸い込み側へ流れるが、この冷却風の流れにより、バッテリ制御ユニット６Ｃを構成する構成部品が冷却される。
図示されていないが、上部フレーム構造体５４の側壁５４１には、ケーブルコネクタが設けられており、外部と内部との電力線及び制御線の接続を可能にしている。
〔別実施の形態〕
（１）上述した実施形態では、バッテリケース６０の幅を左伝動機構４３と右伝動機構４４との車体横断方向での間隔より小さくし、バッテリケース６０の下ケース部６２の少なくとも一部を左伝動機構４３と右伝動機構４４との間の空間に収めている。これに代えて、バッテリパック６の車体横断方向での幅、つまりバッテリケース６０の幅が、左伝動機構４３と右伝動機構４４との車体横断方向での間隔より大きい場合は、バッテリケース６０の上ケース部６１が、左伝動機構４３と右伝動機構４４との上面にオーバハングする構造を採用することができる。その際、バッテリケース６０の下ケース部６２は、左伝動機構４３と右伝動機構４４の後側に位置することになる。いずれにせよ、作業用モータ４Ｗが左伝動機構４３と右伝動機構４４との間の空間に配置される場合には、下ケース部６２の前端面が作業用モータ４Ｗとの干渉を避けるように寸法決めされる。
（２）上述した実施形態では、バッテリユニット６Ａは、部分的に２段重ねとして横置き並べた９個のバッテリモジュール６ａで構成されたが、それ以外の個数、列数、段数を採用してもよい。
（３）上述した実施形態では、循環ファン６Ｂによる冷却風によって冷却されるようにバッテリ制御ユニット６Ｃもバッテリパック６のバッテリケース６０内に収納されたが、バッテリ制御ユニット６Ｃをバッテリケース６０の外に配置してもよい。また、さらに別な機器をバッテリケース６０内に収納してもよい。また、上述した実施形態では、前記バッテリケース内の空気を循環させる循環機構として循環ファン６Ｂが備えられていたが、循環ファン６Ｂ以外の冷却方法、例えば、自然外気流入方式や、外部のファンによる空気流を流入させる方式などを循環機構として採用してもよい。
（４）上述した実施形態では、バッテリパック６を備えた電動作業車両として草刈機が取り上げられたが、田植機やコンバインやトラクタなどの農作業機、バックホウやバケットローダなどの建機なども本発明の適用対象である。
本発明は、バッテリパックから給電されるモータユニット及び、モータユニットからの動力を駆動輪に伝達するトランスミッションを備える種々の電動作業車両に適用することができる。
１０ ：車体
１１ ：前輪
１１Ｌ ：左前輪
１１Ｒ ：右前輪
１２ ：後輪
１２Ｌ ：左後輪
１２Ｒ ：右後輪
１６ａ ：運転座席
２ ：車体フレーム
２１ ：左フレーム
２２ ：右フレーム
２００ ：バッテリパック載置フレーム
３０ ：ケース構造体
３０Ｃ ：中央ケース部
３０Ｌ ：左ケース部
３０Ｒ ：右ケース部
４Ｌ ：左モータ
４Ｒ ：右モータ
４Ｗ ：作業用モータ
４０ ：モータユニット
４３ ：左伝動機構
４４ ：右伝動機構
６ ：バッテリパック
６Ａ ：バッテリユニット
６Ｂ ：循環ファン
６Ｃ ：バッテリ制御ユニット
６ａ ：バッテリモジュール
６０ ：バッテリケース
６１ ：上ケース部
６２ ：下ケース部
６００ ：補助ケース部
Ｐｒ ：後車軸心

Claims (9)

  1. 左後輪及び右後輪を支持する車体フレームと、
    車体横断方向で並んで配置されるとともに前記車体フレームに連結されている左モータと右モータとを含むモータユニットと、
    前記左モータの左側から車体前後方向で後方に延びるとともに前記左モータからの動力を前記左後輪に伝達する左伝動機構と、
    前記右モータの右側から車体前後方向で後方に延びるとともに前記右モータからの動力を前記右後輪に伝達する右伝動機構と、
    前記モータユニットの上面から前記左伝動機構及び前記右伝動機構の後方まで延びる上ケース部と、前記上ケース部の後半部の下面から突き出した下ケース部とからなるバッテリケースに収容されたバッテリユニットと、を備えた電動作業車両。
  2. 前記バッテリケースの少なくとも一部が、平面視で前記モータユニットと前記左伝動機構と前記右伝動機構とで囲まれる空間に入り込んでいる請求項１に記載の電動作業車両。
  3. 前記バッテリケースの前部が前記モータユニットの上方に配置され、前記バッテリケースの後部が、平面視で前記モータユニットと前記左伝動機構と前記右伝動機構とで囲まれる空間に入り込んでいる請求項１に記載の電動作業車両。
  4. 前記バッテリケースは、運転座席より後方に位置する請求項１から３のいずれか一項に記載の電動作業車両。
  5. 前記バッテリユニットは前記バッテリケース内に密閉収容されている請求項１から４のいずれか一項に記載の電動作業車両。
  6. 前記バッテリケース内の空気を循環させる循環機構が備えられている請求項５に記載の電動作業車両。
  7. 前記循環機構として、前記バッテリケース内の空気を強制循環させる循環ファンが前記バッテリケース内に配置されている請求項６に記載の電動作業車両。
  8. 前記バッテリケースは、直方体から前記モータユニットと前記左伝動機構と前記右伝動機構とを受け入れる形状を有する直方体部分を切り取った、側面視でＬ形状の立体形状を有する請求項１から７のいずれか一項に記載の電動作業車両。
  9. 前記モータユニットと前記左伝動機構と前記右伝動機構とは、一体化されたケース構造体の内部に装備されている請求項１から８のいずれか一項に記載の電動作業車両。
JP2015080115A 2015-04-09 2015-04-09 電動作業車両 Active JP6436841B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015080115A JP6436841B2 (ja) 2015-04-09 2015-04-09 電動作業車両
EP15197549.7A EP3078526B1 (en) 2015-04-09 2015-12-02 Electric work vehicle
US14/956,670 US9616736B2 (en) 2015-04-09 2015-12-02 Electric work vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015080115A JP6436841B2 (ja) 2015-04-09 2015-04-09 電動作業車両

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016199135A JP2016199135A (ja) 2016-12-01
JP6436841B2 true JP6436841B2 (ja) 2018-12-12

Family

ID=54782529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015080115A Active JP6436841B2 (ja) 2015-04-09 2015-04-09 電動作業車両

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9616736B2 (ja)
EP (1) EP3078526B1 (ja)
JP (1) JP6436841B2 (ja)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013210576A1 (de) * 2013-06-06 2014-12-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Anordnung eines Hinterachsmoduls an einem Fahrzeug-Aufbau sowie ein Hinterachsmodul für eine solche Anordnung und ein zweiachsiges, zweispuriges, zumindest teilweise mittels eines Elektromotors antreibbares Fahrzeug mit einer solchen Anordnung
JP6064179B2 (ja) * 2014-06-11 2017-01-25 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 温度調和ユニット、温度調和システムおよび温度調和ユニットを備えた車両
JP2016153279A (ja) * 2015-02-20 2016-08-25 トヨタ自動車株式会社 車両用電池パックの冷却ユニット
JP6461683B2 (ja) * 2015-04-02 2019-01-30 株式会社クボタ 電動作業車両
KR101856503B1 (ko) * 2016-04-29 2018-05-11 엘지전자 주식회사 이동 로봇 및 그 제어방법
JP6878030B2 (ja) * 2017-02-08 2021-05-26 株式会社クボタ 電源装置及び作業機
US10756401B2 (en) * 2017-02-08 2020-08-25 Denso Corporation Power source apparatus and work machine having the same
US10490869B2 (en) * 2017-02-08 2019-11-26 Kubota Corporation Power source apparatus and working machine having the same
US10710635B2 (en) * 2017-12-18 2020-07-14 Honda Motor Co., Ltd. Autonomous all-terrain vehicle frame structure
CN113226012B (zh) 2018-09-27 2023-03-17 南京泉峰科技有限公司 割草机
CN211020037U (zh) 2018-09-27 2020-07-17 南京德朔实业有限公司 割草机
USD995569S1 (en) 2019-04-18 2023-08-15 Nanjing Chervon Industry Co., Ltd. Mower blade assembly
RU2717291C1 (ru) * 2019-08-07 2020-03-19 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Универсальное транспортно-технологическое устройство "ВИМ" для сельскохозяйственных территорий
DE102020120690A1 (de) * 2020-08-05 2022-02-10 Benteler Automobiltechnik Gmbh Elektrofahrzeug mit Achsmodulen

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6082084A (en) * 1995-11-13 2000-07-04 Ransomes America Corporation Electric riding mower with electric steering system
US6571542B1 (en) * 1999-03-25 2003-06-03 Textron Inc. Electric drive mower with interchangeable power sources
US8701806B2 (en) * 2009-03-18 2014-04-22 Kanzaki Kokyukoki Mfg. Co., Ltd. Electric transaxle unit
EP2444265B1 (en) * 2009-12-09 2013-06-05 Kanzaki Kokyukoki Mfg. Co., Ltd. Electric transaxle unit
WO2011108151A1 (ja) 2010-03-01 2011-09-09 ヤンマー株式会社 電動乗用草刈機
JP5777855B2 (ja) * 2010-03-01 2015-09-09 ヤンマー株式会社 自走式乗用電動草刈機
JP2012201188A (ja) * 2011-03-24 2012-10-22 Komatsu Ltd バッテリ駆動のホイールローダ
CN103415943B (zh) * 2011-03-28 2016-05-04 株式会社杰士汤浅国际 电池组
JP5740593B2 (ja) * 2011-07-12 2015-06-24 株式会社 神崎高級工機製作所 電磁ブレーキ付作業車両
JP5734453B2 (ja) * 2011-11-14 2015-06-17 本田技研工業株式会社 バッテリの車載構造
WO2014045754A1 (ja) * 2012-09-18 2014-03-27 日産自動車株式会社 電動車両のハーネス配索構造
US20150329174A1 (en) * 2012-12-25 2015-11-19 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Electric vehicle
WO2014109001A1 (ja) * 2013-01-08 2014-07-17 株式会社小松製作所 バッテリ式作業機械及びバッテリ式フォークリフト
JP6225352B2 (ja) * 2013-09-12 2017-11-08 株式会社 神崎高級工機製作所 荷台付電動車両
JP6141161B2 (ja) * 2013-09-25 2017-06-07 株式会社クボタ 走行車両
JP6433367B2 (ja) * 2015-04-08 2018-12-05 株式会社クボタ 電動作業車両

Also Published As

Publication number Publication date
EP3078526A1 (en) 2016-10-12
EP3078526B1 (en) 2018-01-03
US9616736B2 (en) 2017-04-11
JP2016199135A (ja) 2016-12-01
US20160297289A1 (en) 2016-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6436841B2 (ja) 電動作業車両
JP6391526B2 (ja) バッテリパック及び電動作業車両
US11396225B2 (en) Electric work vehicle, battery pack for electric work vehicle and contactless charging system
JP6639833B2 (ja) 電動作業車両
JP6119790B2 (ja) 保持機構、電気自動車、前輪駆動の電気自動車、及び後輪駆動の電気自動車
WO2019230286A1 (ja) 電動車両
JP5684768B2 (ja) 作業車
JP6461683B2 (ja) 電動作業車両
JP2017165302A (ja) 車両
JP6523927B2 (ja) 電動作業車両用バッテリパック及び電動作業車両
US11040612B2 (en) Undermount drive system and cooling arrangement for a vehicle
CN110893758A (zh) 车辆
EP4173865A1 (en) Electric tractor
JP6573534B2 (ja) 電動作業車両
JP6556084B2 (ja) 電動作業車両のための非接触充電システム及び電動草刈機
JP2013014275A (ja) 電気自動車のバッテリ支持構造
WO2023120212A1 (ja) 電動作業車
JP2023095642A (ja) 電動作業車
JP2023095641A (ja) 電動作業車
JP2021133837A (ja) 車体構造

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170626

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180406

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180417

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180530

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20181016

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181113

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6436841

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150