JPH11100861A - 建設機械のバッテリ取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 重量物のバッテリが多数装着される建設機械
において、これらバッテリの据え付けや交換を容易に行
えるようにする。 【構成】 バッテリ２８は旋回フレーム３ａに設けた第
１の建屋２０の運転室５に近い位置に、その上部に形成
したバッテリ収容部３０にボルトを用いて着脱可能に装
着される。バッテリ２８はバッテリコンテナ３１に装着
されており、２個のバッテリコンテナ３１が装着される
バッテリ収容部３０は、第１の建屋２０の天井フレーム
４０に吊り下げ状態にして装着され、バッテリコンテナ
３１にはクレーンのフックが係脱される金具３７が取り
付けられて、バッテリコンテナ３１バッテリ収容部３０
から引き上げたり、引き下ろしたりすることにより、バ
ッテリ２８の据え付け及び交換が可能となる。バッテリ
収容部３０内のバッテリ２８を保護するために、蓋体４
８が開閉可能に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベル等の
建設機械において、各種の電気機器に電源を供給するた
めのバッテリの上部旋回体への取付構造に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】建設機械の一例として油圧ショベルがあ
るが、油圧ショベルは左右一対の走行履帯を有する下部
走行体に上部旋回体を旋回可能に設置したものから構成
され、上部旋回体には運転室及びフロント作業機構が設
けられる。フロント作業機構は、例えば土砂の掘削を行
う掘削手段を備え、この掘削手段を操作することによっ
て、所要の作業を行えるようになっている。油圧ショベ
ルには、エンジン及び油圧ポンプが装備されており、車
両の走行駆動及び上部旋回体の旋回駆動を行うための油
圧モータ、掘削手段を駆動する油圧シリンダが設けられ
る。エンジンにより駆動される油圧ポンプは、これら油
圧モータや油圧シリンダに圧油を供給するためのもので
ある。

【０００３】油圧ショベルの動作は、基本的には油圧駆
動式となっているが、電気機器や電子部品等も多数設置
される。特に、近年においては、マイクロコンピュータ
を用いた制御装置で機械の各部の作動を制御するように
なし、もって格別の熟練を要することなく、容易かつ効
率的に、しかも安全に機械を作動できるように構成され
るようになってきている。このために、センサ類等が各
所に設けられると共に、これらセンサ類からの信号に基
づいて作動する電磁弁等の作動手段を備えている。ま
た、前述した各部の作動状況は、運転室に設けたコンソ
ールに表示されるようにもなっている。さらに、運転室
内には照明器具や空調機器等の電気機器も設けられる。
以上のように電気機器や電子部品等を作動させるための
電源としてはバッテリが用いられる。従って、油圧ショ
ベルには１または複数のバッテリが搭載される。

【０００４】バッテリを雨水等で汚損されるのを抑制
し、また岩石その他との衝突により損傷するのを防止す
る等のために、一般にバッテリは上部旋回体に設けら
れ、各種の機器類等を収容する建屋の内部に配置され
る。また、バッテリは油圧ジェネレータにより充電され
るものであり、この油圧ジェネレータは油圧ポンプで作
動するものであるから、建屋内のうちの油圧ポンプの近
傍に配置される。しかも、バッテリは定期的に、また故
障等が発生した時には随時に交換されるものである。従
って、バッテリは作業者等が容易に取り出したり、据え
付けたりすることができるようにするために、建屋のベ
ッドの上に直接または台座を設ける等して設置されるよ
うになされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】油圧ショベルのうち、
大型のものにあっては、装備される電気機器や電子部品
の種類や数等も多いことから、大容量のバッテリを使用
し、かつその使用数も多くなる。しかも、大型の油圧シ
ョベルは鉱山の露天掘り用の機械等として使用される関
係から、故障時に直ちに交換することができない等の理
由から、搭載されるバッテリの数がさらに多く、例えば
６個のバッテリを装着したものもある。大容量のバッテ
リは当然その重量も大きいために、１個のバッテリでも
人手により運搬するのが困難である等、人手作業で複数
個のバッテリを据え付けたり、交換したりするのは著し
く面倒である。しかも、バッテリはまず上部旋回体に運
び揚げた上で、建屋内に持ち込んで所定の位置に設置す
る作業とが必要となり、特に大型の油圧ショベルではフ
ェンダは高い位置にあり、ラダーにより上り下りする必
要があることから、重量物であるバッテリをフェンダに
運び上げる作業は極めて困難である。以上のことから、
多数のバッテリを据え付けたり、交換したりするのは、
極めて長い時間と多大な労力が必要となるといった問題
点がある。

【０００６】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、重量物で多数設けら
れるバッテリを容易に据えつけ及び交換できるようにし
た取付構造を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、運転室及び作業手段が装着され、か
つ機器類を収納した建屋を設けた上部旋回体を下部走行
体上に旋回可能に設置した建設機械に装備されるバッテ
リの取付構造であって、前記建屋の天井に蓋体により施
蓋可能な開口部を設け、この開口部内に複数のバッテリ
を着脱可能に組み込んだバッテリコンテナを１または複
数個装着し、このバッテリコンテナは開口部の上方から
挿脱可能な構成としたことをその特徴とするものであ
る。

【０００８】ここで、運転室には、各種の電気機器や制
御装置等が集中的に配置されており、従って電力を最も
使用する箇所は運転室乃至その近傍である。また、運転
室の近傍には、制御盤やリレーボックスが設置され、バ
ッテリはこれら各部に電源を供給するものであるから、
配線の簡略化等の点からは、バッテリが装着される開口
部は建屋の天井のうち、運転室の後背部の位置に設ける
のが好ましい。また、バッテリを装着した部位の上部が
開放できるようになっているから、複数のバッテリを収
容させたままでバッテリコンテナをクレーンで吊り上げ
る等により据え付けたり、また交換したりすることがで
きる。このためには、バッテリコンテナの具体的な構成
としては、例えば、開口部の周囲の壁またはこの壁に取
り付けたブラケットにボルトで着脱可能に連結されるボ
ックスを有し、このボックスの上端を開口部させると共
に、このボックス内に複数のバッテリを固定的に保持す
るためのバッテリサポートを設け、さらにクレーンのフ
ックが係脱される金具を取り付ける構成とするのが好ま
しい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。まず、図１に建設機械の一例としての油圧
ショベルの全体構成を示す。図中において、１は左右の
走行履帯とフレームとから構成される下部走行体であっ
て、この下部走行体１には旋回装置２を介して上部旋回
体３が旋回可能に設置されている。上部旋回体３は、旋
回フレーム３ａを有し、この旋回フレーム３ａには、前
方側の中央部分にフロント作業機構４が設けられる。フ
ロント作業機構４は、例えば掘削手段等を構成するもの
であり、旋回フレーム３ａに俯仰動作可能に連結したブ
ーム４ａの先端にアーム４ｂを上下方向に回動可能に連
結することにより構成され、アーム４ｂの先端には土砂
を掘削するためのバケット４ｃが回動可能に連結され
る。また、このフロント作業機構４と並ぶようにして運
転室５が配置されている。運転室５内には操作レバーや
操作ペダル、さらにスイッチ類等が設けられており、オ
ペレータはこの運転室５内でこれらの操作手段を操作す
ることによって、機械の作動、即ち下部走行体１による
走行及び上部旋回体３の旋回、さらにフロント作業機構
４の作動等の制御を行うことができるようになってい
る。

【００１０】図示した油圧ショベルは、数百トン以上の
大型のものであって、そのフロント作業機構４では、鉱
山における露天掘り用として、また山を切り崩す等とい
った大規模土木作業等として用いられることから、バケ
ット４ｃの容量も極めて大きく、従って各部の駆動を行
わせるために、エンジン及び油圧ポンプは２基設けられ
るようになっている。また、上部旋回体３は約２ｍ乃至
それ以上の高所に位置している。

【００１１】次に、上部旋回体３に設置される各種の機
器の配置を図２に示す。なお、ここで示した各機器の配
列はあくまで一例であって、設置される機器の数や種
類、さらにその配置については、これに限定されるもの
ではない。

【００１２】図中において、１０，１０はエンジンを示
し、これら各エンジン１０によりそれぞれ複数の油圧ポ
ンプ１１が駆動されるようになっている。油圧ポンプ１
１から供給される圧油は高圧フィルタ１２を介してコン
トロールバルブ１３に供給される。コントロールバルブ
１３は油圧モータや油圧シリンダからなる各油圧アクチ
ュエータに対する圧油の供給を制御するためのものであ
る。油圧アクチュエータからの戻り油はオイルクーラ１
４を経て作動油タンク１５に還流することになる。ま
た、エンジン１０，１０に燃料を供給するための燃料タ
ンク１６も設置されている。前述した各機器のうち、作
動油タンク１５及び燃料タンク１６は上部旋回体３の旋
回フレーム３ａ上に直接設置されるが、これら以外の機
器は複数に区画された建屋内に収納されるようになって
いる。ここで、上部旋回体３に設けられる建屋として
は、左右両側にエンジンルームを構成する第１，第２の
建屋２０，２１と、第２の建屋２１の前方に位置し、オ
イルクーラ１４等を収納する第３の建屋２２とに区画さ
れている。一方、第１の建屋２０の前方には運転室ベッ
ド２３が設けられ、この運転室ベッド２３は建屋とほぼ
同じ高さ位置にあり、運転室５は建屋より高い位置に設
置されている。

【００１３】油圧ショベルには様々な電動機器や電気的
に作動するセンサ等が設けられ、またマイクロコンピュ
ータを備えた制御装置も設置される。そして、図１に示
したように、運転室ベッド２３内には制御盤２４が設け
られ、また運転室５に乗り降りするためのステップ２５
の下部位置にはリレーボックス２６が配置されている。
さらに、運転室５内には各部の作動状態等を表示するコ
ンソール２７が設けられている。これらに電源を供給す
るために、上部旋回体３にはバッテリ２８が装着されて
いる。このバッテリ２８は第１の建屋２０の位置に配置
されている。ここで、エンジン１０及び油圧ポンプ１１
を設けた第１，第２の建屋２０，２１では、エンジン１
０と油圧ポンプ１１とを切り離すための隔壁１７が設け
られるが、バッテリ２８が設置されるのは、この隔壁１
７を境とした油圧ポンプ１１が配置されている部位であ
る。而して、この第１の建屋２０のこの部位の近傍には
運転室５，制御盤２４及びリレーボックス２６等の電気
的に作動する機器や部品が集中的に配置されている部位
に最も近い位置である。なお、バッテリ２８を充電する
ための油圧ジェネレータ２９は第３の建屋２２に設置さ
れている。

【００１４】さらに、上部旋回体３の旋回フレーム３ａ
には通路が設けられており、この通路としては、旋回フ
レーム３ａの左右両側から張り出すように設けたフェン
ダ６を含むものである。また、フェンダ６にはラダー７
が付設されている。従って、オペレータはラダー７から
フェンダ６を経てステップ２５を通り運転室５に乗り降
りできることになる。また、各建屋２０〜２３内の機器
の修理・点検等の作業を行う際には、フェンダ６からこ
れら各建屋２０〜２２内に入ることができるようになっ
ている。

【００１５】前述したように、バッテリ２８は第１の建
屋２０における運転室５に近い位置に配置されている
が、この第１の建屋２０の床面に配置されるのではな
く、第１の建屋２０の上部にバッテリ収容部３０を形成
して、このバッテリ収容部３０に着脱可能に取り付けら
れるようになっている。そこで、図３乃至図５にバッテ
リ２８のバッテリ収容部３０への取付構造について説明
する。なお、図面では、バッテリ２８は６個用い、３個
のバッテリを１組としてユニット化するように構成した
ものを示す。ただし、使用されるバッテリの数及びユニ
ットを構成するバッテリの個数については、これに限定
されるものではない。

【００１６】ここで、図３から明らかなように、バッテ
リ収容部３０はバッテリコンテナ３１が２個設置できる
大きさのスペースを備えている。各バッテリコンテナ３
１には３個のバッテリ２８が並べて収納されており、こ
のバッテリコンテナ３１はその本体部として鋼板製のボ
ックス３２を有し、このボックス３２の上端部は開口し
ており、図４及び図５から明らかなように、長辺側（バ
ッテリ２８の並び方向）を構成する一方の側板３２ａは
真直ぐ上方に延在されており、またこの側板３２ａに対
面する側板３２ｂは上方に延在させた上で、途中で側板
３２ａから離間する方向に略９０°曲折している。

【００１７】バッテリ２８は、ボックス３２の底板３２
ｃ上に載置されて、このボックス３２から引き上げるよ
うにして取り出すことができるようになっている。バッ
テリ２８をボックス３２内で固定するために、その左右
両側の上縁部に断面がＬ字状に曲折された長尺のバッテ
リサポート３３が着脱可能に取り付けられており、バッ
テリ２８はバッテリサポート３３と底板３２ｃとの間で
クランプするように位置決め固定される。このために、
底板３２ｃの裏面側にそれぞれ側板３２ａ，３２ｂから
所定間隔だけ離れた位置にねじ座３４，３５が溶接等の
手段で固着して設けられている。また、バッテリサポー
ト３３の水平面部の両端近傍位置にはボルト挿通孔３３
ａが穿設されており、ボルト３６をこのボルト挿通孔３
３ａに挿通させて、それぞれねじ座３４，３５に螺挿す
ることにより、バッテリサポート３３をバッテリ２８に
圧接クランプするようにして固定される。また、ボルト
３６を取り外せば、ボックス３２からバッテリ２８を個
別的に取り出すことができることになる。

【００１８】バッテリコンテナ３１は、以上のようにし
て３個のバッテリ２８を固定的に保持しているが、２個
のバッテリコンテナ３１が設置されるバッテリ収容部３
０は、第１の建屋２０の天井フレーム４０に形成した開
口部で構成される。従って、バッテリコンテナ３１はこ
の天井フレーム４０から吊り下げ状態にして装着され、
従ってこの第１の建屋２０の床面よりかなり高い位置に
固定されることになる。バッテリコンテナ３１を固定的
に保持するために、その片側に支持プレート４１が溶接
等により固着して設けられ、この支持プレート４１は第
１の建屋２０の空間内に延在されて、その下端部はＬ字
状に曲折された受け部４１ａとなっている。また、支持
プレート４１を設けた位置とは反対側の壁には支持ブラ
ケット４２が天井フレーム４０に連設した垂直板４０ａ
にボルト４３により固定して設けられている。ここで、
支持ブラケット４２は垂直部４２ａと水平部４２ｂとか
らなるＬ字状に形成され、ボルト４３で固定されるのは
垂直部４２ａであり、また水平部４２ｂは内側に向けて
突出している。従って、バッテリコンテナ３１は３個の
バッテリ２８を装着した状態で、そのねじ座３４を支持
プレート４１の受け部４１ａに当接させると共に、側板
３２ｂの曲折部を支持ブラケット４２の水平部４２ｂに
当接するように設置される。

【００１９】バッテリコンテナ３１におけるボックス３
２の側板３２ａは支持プレート４１にボルト４４で固定
されるようになっている。このために、支持プレート４
１の裏面側にはねじ座４５が設けられる。また、側板３
２ｂの曲折部分は支持ブラケット４２の水平部４２ａに
ボルト４６で着脱可能に固定される。従って、バッテリ
２８を３個装着したバッテリコンテナ３１は、バッテリ
収容部３０内において、支持プレート４１の受け部４１
ａと支持ブラケット４２の水平部４２ａとで支持され、
ボルト４４，４６で着脱可能に固定されるようになって
いる。ここで、ボルト４４，４６はそれぞれ４箇所設け
るようにしているが、バッテリ２８の重量等に応じて適
宜数のボルトを装着する。

【００２０】さらに、天井フレーム４０の垂直板４０ａ
とブラケット４２の垂直部４２ｂとの間には取付板４７
が挾持されており、この取付板４７の上端部は、天井フ
レーム４０の上部において、バッテリ収容部３０から離
間する方向に９０°曲折させた取付部４７ａとなってい
る。天井フレーム４０に形成したバッテリ収容部３０を
施蓋する蓋体４８が、この取付板４７における取付部４
７ａに蝶番４９を介して開閉可能に連結されている。こ
の蓋体４８を開くと、図３に示したように、バッテリ収
容部３０に装着した２個のバッテリボックス３１の上部
が完全に開放されて、上方から挿脱できるようになる。
また、図４に示したように、蓋体４８を施蓋状態にした
時には、その先端部は支持プレート４１の上端部に接合
されて、２個のバッテリボックス３１の上部は完全に覆
われた状態なって、雨水や塵埃等が付着しないように保
持される。ここで、蓋体４８を施蓋状態で固定するに
は、図示は省略するが、例えば支持プレート４１にブラ
ケットを設けてこのブラケットにねじ止めするように構
成すれば良い。

【００２１】バッテリコンテナ３１はバッテリ２８を装
着したままで、クレーン等の機械を用いて、天井フレー
ム４０におけるバッテリ収容部３０に据え付けたり、取
り外したりすることができるようになっている。このた
めに、クレーンのフックＦを引っ掛けるための金具３７
がバッテリコンテナ３１のボックス３２に設けられてい
る。金具３７はフックＦを通す透孔３７ａを設けた板体
から構成され、側板３２ａの垂直面と、側板３２ｂの水
平面とのそれぞれ両端近傍位置に各２箇所固着して設け
られている。従って、側板３２ａ，３２ｂに４箇所設け
た金具３７の通し孔３７ａにクレーンのフックＦを係合
させることによって、バッテリコンテナ３１は安定した
状態で昇降できるようになっており、これによって３個
のバッテリ２８を同時に据え付けたり、取り外したりで
きるようになる。

【００２２】このように、バッテリ２８を３個を組とし
て収容したバッテリコンテナ３１をクレーンで引き上げ
たり、引き下ろしたりすることによって、機械的手段で
バッテリ収容部３０に据え付けたり取り外したりできる
ようにしているから、バッテリ２８の据付及び交換作業
を極めて容易かつ円滑に行うことができ、これらの作業
に要する時間も大幅に短縮できる。しかも、バッテリ２
８は制御盤２４やリレーボックス２６に近接した位置に
配置されており、また電気的に作動する機器等が設置さ
れ、コンソール２７を設けている運転室５にも極めて近
い位置に配置されているから、その間の配線の引き回し
が簡単になり、かつ配線の長さも短縮できる。

【００２３】さらに、第１の建屋２０内におけるバッテ
リ２８を配置したスペース内には油圧ポンプ１１が設置
されており、この油圧ポンプ１１の吸い込み及び吐出配
管を含めた各種の配管が引き回されている。従って、こ
れらの配管の保守点検のために配管を分離すると、その
周囲の機器等を汚損するおそれがある。バッテリ２８は
第１の建屋２０の床面ではなく、天井フレーム４０に設
けたバッテリ収容部３０にほぼ吊り下げるように取り付
けられているから、バッテリ２８は第１の建屋２０から
所定の高さ位置に完全に浮き上がった状態になり、配管
の保守点検時にたとえ油漏れが生じたとしても、バッテ
リ２８が汚損されるおそれはない。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、建屋の
天井に蓋体により施蓋可能な開口部を設けて、この開口
部内に複数のバッテリを着脱可能に組み込んだバッテリ
コンテナを上方から挿脱可能に装着する構成としたの
で、重量物で多数設けられるバッテリをクレーン等の機
械力によって容易に据え付けたり交換したりすることが
できる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】建設機械の一例としての油圧ショベルの外観図
である。

【図２】油圧ショベルの上部旋回体における各機器の配
置構成図である。

【図３】建屋の天井におけるバッテリの装着部を示す平
面図である。

【図４】図３のＸ−Ｘ断面図である。

【図５】バッテリコンテナの分解斜視図である。

【符号の説明】

１ 下部走行体 ３ 上部旋回
体 ３ａ 旋回フレーム ２０ 第１の
建屋 ２８ バッテリ ３０ バッテ
リ収容部 ３１ バッテリコンテナ ３２ ボック
ス ３２ａ，３２ｂ 側板 ３３ バッテ
リサポート ４０ 天井フレーム ４０ａ 垂直
板 ４１ 支持プレート ４１ａ 受け
部 ４２ 支持ブラケット ４７ 取付板 ４８ 蓋体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運転室及び作業手段が装着され、かつ機
   器類を収納した建屋を設けた上部旋回体を下部走行体上
   に旋回可能に設置した建設機械に装備されるバッテリの
   取付構造において、前記建屋の天井に蓋体により施蓋可
   能な開口部を設け、この開口部内に複数のバッテリを着
   脱可能に組み込んだバッテリコンテナを１または複数個
   装着し、このバッテリコンテナは開口部の上方から挿脱
   可能な構成としたことを特徴とする建設機械のバッテリ
   取付構造。
2. 【請求項２】 前記開口部を前記建屋の天井のうち、前
   記運転室の後背部の位置に設ける構成としたことを特徴
   とする請求項１記載の建設機械のバッテリ取付構造。
3. 【請求項３】 前記バッテリコンテナは前記開口部の周
   囲の壁またはこの壁に取り付けたブラケットにボルトで
   着脱可能に連結される上端が開口部したボックスと、こ
   のボックス内に複数のバッテリをそれぞれ固定的に保持
   するためのバッテリサポートとから構成され、また前記
   ボックスには、クレーンのフックが係脱される金具を取
   り付ける構成としたことを特徴とする請求項１記載の建
   設機械のバッテリ取付構造。