KR101815331B1 - 전동식 건설 기계 - Google Patents

Abstract

전동식 건설 기계에 있어서, 배터리 장치의 교환을 용이하게 또한 신속하게 행할 수 있는 동시에, 배터리 기술의 진보에 따라서, 종류가 다른 배터리 장치에 용이하게 교체 가능하게 한다. 상부 선회체(3)를 차체 본체(100)와 차체 후방부(200)로 구성하고, 차체 후방부(200)에 배터리 장치(31)를 탑재하고, 차체 후방부(200)를 차체 본체(100)의 차체 프레임(101)에 대하여, 볼트를 사용하여 장착하고, 제거 가능하게 구성한다. 메인 프레임(120)은 전후 방향으로 차체 후방부(200)의 하측까지 돌출되어 신장되고, 차체 후방부(200)는 메인 프레임(120) 위에 적재되고, 볼트에 의해 고정되는 후방부 프레임(201)과, 후방부 프레임(201)을 덮고, 배터리실(204)을 형성하는, 카운터 웨이트를 본뜬 형상을 갖는 후방부 커버(205)를 갖고 있다.

Description

전동식 건설 기계{ELECTRIC CONSTRUCTION MACHINE}

본 발명은, 전동 모터를 동력원으로 하고, 배터리 장치 및 상용 전원으로 가동할 수 있는 유압 셔블, 휠 로더 등의 전동식 건설 기계에 관한 것이다.

일반적으로, 굴삭 작업이나 해체 작업에 사용되는 유압 셔블 등의 건설 기계는, 디젤 엔진에 의해 유압 펌프를 구동함으로써, 주행용의 유압 모터, 선회용의 유압 모터, 작업 장치를 구성하는 각종 유압 실린더 등의 유압 액추에이터에 작동용의 압유(작동유)를 공급하는 구성으로 되어 있다.

한편, 최근, 저탄소 사회로의 노력으로써, 엔진에 대신해서 유압 펌프를 구동하는 동력원으로서의 전동 모터와, 이 전동 모터로의 급전을 행하는 배터리 장치를 구비한 전동식의 유압 셔블이 제안되어 있다(특허 문헌 1).

이 종래 기술에 의한 전동식의 유압 셔블은, 상부 선회체의 좌측, 우측 방향의 좌측에 운전석을 배치하고, 운전석의 우측에 유압 펌프, 전동 모터, 오일 탱크, 열 교환기(오일 쿨러) 등을 배치하고, 운전석의 후방측에 배터리 장치를 배치하는 구성으로 되어 있다. 그리고, 유압 펌프, 전동 모터, 오일 탱크, 열 교환기, 배터리 장치 등을, 커버에 의해 형성되는 동일한 수용 공간 내에 수용하고, 냉각팬에 의해 수용 공간 내를 유통하는 냉각풍에 의해 유압 펌프, 전동 모터, 오일 탱크, 열 교환기 등을 냉각하는 구성으로 되어 있다.

일본 특허 출원 공개 평11-140906호 공보

그런데, 배터리 장치의 축전량에는 한계가 있어, 건설 기계가 소형의 기계(예를 들어 소형의 유압 셔블-소위 미니 셔블)이어도, 현상의 배터리의 성능으로는, 상용 전원과 병용하지 않는 한, 배터리 장치의 교환 없이, 하루 종일 건설 기계를 운전하여 작업을 행하는 것은 곤란하다.

따라서, 상용 전원을 사용할 수 없는 장소에서 전동식의 유압 셔블에 의해 장시간 작업을 행하는 경우에는, 작업을 일단 중단하고, 유압 셔블을 상용 전원의 어느 장소로 이동하여 배터리의 충전을 행하거나, 서비스맨을 불러 와 유압 셔블의 외장 커버를 제거하고, 배터리 장치를 취출하여 충전 완료된 배터리 장치와 교환하지 않을 수 없다. 그러나, 작업 현장에서의 배터리의 충전이나 중량물인 배터리 장치의 교환에는 시간이 걸려, 불편할 뿐만 아니라, 유압 셔블의 작업 효율을 현저하게 저하시키게 된다.

또한, 배터리 장치는 서비스맨에 의한 정기적인 메인터넌스가 필요하고, 배터리 장치의 메인터넌스를 행할 때에도, 유압 셔블의 외장 커버를 제거하여, 배터리 장치를 점검하거나, 배터리 장치를 유압 셔블로부터 취출하여 점검할 필요가 있다. 그러나, 배터리 장치를 기계에 장착한 상태로 점검하는 경우는, 배터리 장치의 장착 장소가 좁기 때문에, 효율적으로 적절한 점검을 행할 수 없다. 또한, 작업 현장에서의 배터리 장치의 취출에는, 배터리 장치의 교환과 마찬가지로, 상당한 시간이 걸리게 되어, 작업 효율을 현저하게 저하시키게 된다.

또한, 요즘 배터리 기술의 진보는 현저하게, 특히 리튬 이온 전지는 높은 충전 용량을 갖고 있고, 금후, 점점 대용량화하는 것이 예상된다. 따라서, 전동식 작업 기계는 배터리 기술의 진보에 따라서 배터리의 종류를 교체 가능하게 해 두는 것이 바람직하다.

본 발명의 목적은, 배터리 장치의 교환을 용이하게 또한 신속하게 행할 수 있는 동시에, 배터리 기술의 진보에 따라서, 종류가 다른 배터리 장치에 용이하게 교체 가능하게 하는 전동식 건설 기계를 제공하는 것이다.

(1) 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 차체의 후방 부분에 배터리 장치를 탑재하고, 상기 배터리 장치에서 전동 모터를 구동하여 작업을 행하는 전동식 건설 기계에 있어서, 상기 차체를 차체 본체와 차체 후방부로 구성하고, 상기 차체 본체는, 전방부측에 작업 장치가 장착되는 차체 프레임과, 상기 차체 프레임 위에 설치된 운전석 및 기계실을 갖고, 상기 차체 프레임은, 전방부측에 작업 장치가 장착된 메인 프레임을 갖고, 상기 메인 프레임은 전후 방향으로 상기 차체 후방부의 하측까지 돌출되어 신장되는 돌출부를 갖고, 상기 차체 후방부는, 상기 돌출부 위에 적재되는 후방부 프레임과, 상기 후방부 프레임을 덮고, 내부에 상기 배터리 장치가 배치되는 배터리실을 형성하는, 카운터 웨이트를 본뜬 형상을 갖는 후방부 커버를 갖고, 상기 후방부 프레임은 상기 돌출부 위에 적재한 상태에서, 상기 돌출부에 볼트에 의해 고정되고, 상기 볼트를 제거함으로써 상기 돌출부로부터 분리 가능한 것으로 한다.

상술한 바와 같이, 배터리 장치의 축전량에는 한계가 있어, 건설 기계가 소형의 기계(예를 들어 소형의 유압 셔블-소위 미니 셔블)이어도, 현상의 배터리의 성능에서는, 상용 전원과 병용하지 않는 한, 배터리 장치의 교환 없이, 하루 종일 건설 기계를 운전하여 작업을 행하는 것은 곤란하다.

본 발명에 있어서는, 차체를 차체 본체와 차체 후방부로 구성하고, 볼트의 제거에 의해 차체 후방부를 차체 본체로부터 분리 가능하게 하였기 때문에, 차체 후방부의 교환이 용이하게 되고, 상용 전원을 사용할 수 없는 장소에서 전동식 건설 기계에 의해 장시간 작업을 행하는 경우라도, 충전 완료된 배터리 장치를 탑재한 차체 후방부를 별도로 준비해 두고, 배터리 장치의 충전량이 부족 상태로 되었을 때에, 차체 후방부를 차체 본체로부터 제거하고, 충전 완료된 배터리 장치를 탑재한 차체 후방부를 차체 본체에 장착함으로써, 배터리 장치의 교환을 용이하게 또한 신속하게 행할 수 있어, 작업 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 배터리 장치의 메인터넌스를 행하는 경우에도, 차체 후방부를 충전 완료된 배터리 장치를 탑재한 차체 후방부와 교환하여 메인터넌스 시설로 이동함으로써, 배터리 장치의 메인터넌스를 용이하게 행할 수 있다.

또한, 배터리 기술의 진보에 따라 축전량이 증가된 종류가 다른 배터리 장치가 출현하고, 그 배터리 장치를 탑재하고자 하는 경우는, 지금까지의 배터리 장치를 탑재한 차체 후방부를 차체 본체로부터 제거하고, 종류가 다른 배터리 장치를 탑재한 차체 후방부를 차체 본체에 장착함으로써, 배터리 기술의 진보에 따라서 종류가 다른 배터리 장치에 용이하게 교체 가능해진다.

게다가, 차체 후방부의 후방부 프레임은 전후 방향으로 길이를 바꾼 형상으로 하는 것이 가능하며, 이에 의해 필요로 하는 가동 시간에 맞춰서 배터리 탑재량을 바꿀 수 있다.

또한, 후방부 커버의 내부에 배터리실을 형성하였으므로, 차체의 선회시의 외부로부터의 충격에 대하여 배터리 장치를 보호할 수 있고, 또한 차체 후방부를 카운터 웨이트를 본뜬 형상으로 함으로써, 선진성이 있는 외관을 부여할 수 있다.

(2) 상기 (1)에 있어서, 바람직하게는, 상기 차체 본체의 메인 프레임의 돌출부는, 서로 평행하게 전후 방향으로 상기 차체 후방부의 상기 후방부 프레임의 하측까지 돌출되어 신장되는 2개의 세로 리브를 구비하고, 상기 차체 후방부의 후방부 프레임은, 상기 메인 프레임의 2개의 세로 리브의 상방으로부터 상기 2개의 세로 리브에 끼워 맞추는 베이스 프레임을 갖고, 상기 베이스 프레임은, 상기 메인 프레임의 2개의 세로 리브 위에 적재한 상태에서, 상기 2개의 세로 리브에 상기 볼트에 의해 고정된다.

이에 의해 후방부 프레임은, 베이스 프레임과 메인 프레임의 2개의 세로 리브에 의해 좌우 방향의 움직임이 구속되기 때문에, 차체 본체에 대하여 차체 후방부를 안정적으로 보유 지지하여 고정할 수 있다.

(3) 상기 (2)에 있어서, 바람직하게는, 상기 베이스 프레임의 상기 메인 프레임의 2개의 세로 리브에 대한 고정 수단으로서, 상기 볼트에 더하여, 상기 메인 프레임의 2개의 세로 리브에 대응하여 설치된 2개의 위치 결정 핀을 구비하고, 상기 베이스 프레임은, 상기 메인 프레임의 2개의 세로 리브 위에 적재한 상태에서, 상기 2개의 세로 리브에 상기 2개의 위치 결정 핀과 상기 볼트에 의해 빠짐 방지 고정되고, 상기 위치 결정 핀과 상기 볼트를 제거함으로써 상기 2개의 세로 리브로부터 제거 가능하다.

이에 의해 차체 후방부에 배터리 장치를 탑재한 상태로, 차체 본체에 대하여 차체 후방부마다, 간단하게 장치 제거가 가능하다.

(4) 상기 (2)에 있어서, 바람직하게는, 상기 베이스 프레임은, 상기 2개의 세로 리브의 내측에 배치되는 2개의 측판과, 이 2개의 측판의 하단부를 연결하는 바닥판과, 상기 2개의 측판의 상단부에 각각 설치된 외측 방향의 수평 플랜지를 갖고, 상기 수평 플랜지를 상기 2개의 세로 리브의 상단부로 지지함으로써 상기 베이스 프레임은 상기 2개의 세로 리브 위에 적재된다.

이에 의해 후방부 프레임은, 베이스 프레임의 2개의 측판과 메인 프레임의 2개의 세로 리브에 의해 좌우 방향의 움직임이 구속되고, 베이스 프레임의 수평 플랜지와 메인 프레임의 2개의 세로 리브에 의해 상하 방향의 움직임이 구속되기 때문에, 차체 본체에 대하여 차체 후방부를 더 안정적으로 고정할 수 있다.

(5) 상기 (2)에 있어서, 바람직하게는, 상기 베이스 프레임은, 상기 메인 프레임의 2개의 세로 리브 사이에서 상기 베이스 프레임의 하면에, 상기 차체 후방부를 포크 리프트의 갈고리에 적재하기 위한 지지부를 구비하고, 상기 차체 후방부는 포크 리프트를 사용하여 상기 차체 본체에 대하여 이동 가능하다.

이에 의해 배터리 장치를 탑재한 차체 후방부가 중량물이어도, 포크 리프트를 사용하여 차체 후방부를 안전하게 교환할 수 있다.

(6) 상기 (2)에 있어서, 바람직하게는, 상기 차체 후방부는, 상기 베이스 프레임의 후방부에 세워 설치된 적어도 1개의 후방부 지주와, 상기 베이스 프레임 위에 볼트에 의해 장착되고, 상기 배터리 장치를 탑재하는 배터리 수납 구조체를 더 갖고, 상기 후방부 지주는 및 상기 배터리 수납 구조체는, 각각, 와이어 장착부를 갖고, 상기 차체 후방부는, 상기 와이어 장착부에 크레인용의 와이어를 장착하고, 크레인을 사용하여 상기 차체 본체에 대하여 이동 가능하다.

이에 의해 배터리 수납 구조체를 탑재한 차체 후방부가 중량물이어도, 크레인을 사용하여 차체 후방부를 안전하게 교환할 수 있다.

(7) 상기 (2)에 있어서, 바람직하게는, 상기 베이스 프레임은, 전후 방향으로 간격을 두고 장착된 복수의 마운트 고무를 갖고, 상기 차체 후방부는, 상기 베이스 프레임 위에 상기 복수의 마운트 고무를 통하여 볼트에 의해 장착되고, 상기 배터리 장치를 탑재하는 배터리 수납 구조체를 더 갖는다.

이에 의해 건설 기계의 운전시, 배터리 수납 구조체 및 배터리 장치의 상하의 진동이 흡수되고, 건설 기계의 상하 가동 진동으로부터 배터리 장치 및 배터리 수납 구조체를 보호할 수 있다.

또한, 배터리 수납 구조체의 최하단의 장착부(배터리 테이블 탑재대)를 공통화함으로써, 다양한 구성의 배터리 수납 구조체가 탑재 가능해지고, 배터리 기술의 진보에 따라서, 종류가 다른 배터리를 용이하게 탑재할 수 있다.

(8) 상기 (7)에 있어서, 바람직하게는, 상기 배터리 수납 구조체는, 복수의 와이어 장착부를 갖고, 상기 배터리 수납 구조체는, 상기 복수의 와이어 장착부에 크레인용의 와이어를 장착하고, 크레인을 사용하여 상기 베이스 프레임에 대하여 상하 방향으로 이동 가능하다.

이에 의해 배터리 장치를 탑재한 배터리 수납 구조체가 중량물이어도, 크레인을 사용하여 배터리 수납 구조체를 안전하게 교환할 수 있다.

(9) 상기 (2)에 있어서, 바람직하게는, 상기 차체 후방부는, 상기 베이스 프레임 위에 장착되고, 상기 배터리 장치를 탑재하는 배터리 수납 구조체를 더 갖고, 상기 배터리 수납 구조체는, 상기 베이스 프레임 위에 탑재되는 배터리 테이블 탑재대와, 상기 배터리 테이블 탑재대 위에 탑재되는 복수단의 배터리 테이블을 갖고, 상기 복수단의 배터리 테이블 중 최하단의 배터리 테이블은 상기 배터리 테이블 탑재대 위에 볼트에 의해 고정되고, 상기 복수단의 배터리 테이블은, 지주를 통하여, 서로 상하로 지지되고, 또한 상기 지주의 상하 단부를 대응하는 배터리 테이블에 볼트에 의해 고정함으로써 일체화되어 있다.

이에 의해 배터리 모듈을 많이 탑재할 수 있는 동시에, 배터리 모듈을 안전하게 또한 간단하게 장착하여, 제거할 수 있다.

(10) 상기 (1)에 있어서, 바람직하게는, 상기 차체 본체는, 상기 차체 프레임 위에 설치된 운전석과, 상기 전동 모터, 이 전동 모터를 제어하는 인버터를 포함하는 복수의 기기를 배치한 기계실을 갖고, 상기 카운터 웨이트를 본뜬 형상을 갖는 상기 차체 후방부의 후방부 커버는, 상기 차체 후방부의 후방, 좌우, 천장부를 덮고, 상기 기계실은 구획판에 의해 상기 차체 본체의 다른 부분과 구획되어 있고, 상기 차체 후방부가 상기 차체 본체와 연결될 때, 상기 후방부 커버에 형성되는 배터리실은, 상기 구획판에 의해 상기 기계실의 발열원으로부터 차단되고, 상기 배터리실에 배치되는 배터리 장치의 배터리에 열 영향을 부여하지 않는 공간을 확보한다.

이에 의해 배터리 모듈의 열화의 원인이 되는 온도 상승을 방지할 수 있다.

본 발명에 따르면, 배터리 장치의 교환을 용이하게 또한 신속하게 행할 수 있어, 작업 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 배터리 장치의 교환을 용이하게 또한 신속하게 행할 수 있기 때문에, 배터리 장치의 메인터넌스를 용이하게 행할 수 있다.

또한, 차체 후방부마다 제거하여 배터리 장치를 교환할 수 있기 때문에, 배터리 기술의 진보에 따라서, 종류가 다른 배터리 장치에 용이하게 교체 가능해진다.

게다가, 차체 후방부의 후방부 프레임은 전후 방향으로 길이를 바꾼 형상으로 하는 것이 가능하며, 이에 의해 필요로 하는 가동 시간에 맞춰서 배터리 탑재량을 바꿀 수 있다.

또한, 후방부 커버의 내부에 배터리실을 형성하였으므로, 차체의 선회시의 외부로부터의 충격에 대하여 배터리 장치를 보호할 수 있고, 또한 차체 후방부를 카운터 웨이트를 본뜬 형상으로 함으로써, 선진성이 있는 외관을 부여할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 전동식 유압 셔블의 외관을 도시하는 사시도이다.
도 2는 유압 셔블의 상부 선회체를 차체 본체와 차체 후방부로 분리한 상태를, 상부 선회체의 좌측에서 본 도면이다.
도 3은 유압 셔블의 상부 선회체를 차체 본체와 차체 후방부로 분리한 상태를, 상부 선회체의 우측에서 본 도면이다.
도 4는 차체 본체의 선회 프레임을 확대하여 도시하는 사시도이다.
도 5는 차체 후방부의 후방부 프레임을 확대하여 도시하는 사시도이다.
도 6은 배터리 장치를 탑재한 배터리 수납 구조체의 사시도이다.
도 7은 배터리 수납 구조체의 분해 사시도이다.
도 8은 배터리 수납 구조체의 사시도이다.
도 9는 후방부 프레임의 상자 형상의 베이스 프레임 내에 배터리 테이블 탑재대를 내장한 상태에서의 양자의 위치 관계의 상세 및 각각의 저부 구조의 상세를 도시하는 도면이며, 도시하는 도면의 좌측은 베이스 프레임과 배터리 테이블 탑재대를 횡방향으로 절단한 파단도이며, 도시하는 도면의 우측은 베이스 프레임과 배터리 테이블 탑재대를 종방향으로 절단한 파단도이다.
도 10은 배터리 테이블 탑재대에 배터리 모듈을 수납한 상태를 도시하는 도면이다.
도 11은 최하단의 배터리 테이블에 배터리 모듈을 탑재하고 또한 그 배터리 테이블을 도 10에 도시한 배터리 테이블 탑재대에 장착한 상태를 도시하는 도면이다.
도 12는 2단째의 배터리 테이블에 배터리 모듈을 탑재하고 또한 그 배터리 테이블을 도 11에 도시하는 최하단의 배터리 테이블에 장착한 상태를 도시하는 도면이다.
도 13은 3단째의 배터리 테이블에 있어서의 배터리 모듈의 장착 방법의 상세를 도시하는 도면이며, 3단째의 배터리 테이블의 우측 사이드 플레이트로부터 배터리 모듈을 제거한 상태를 도시하는 도면이다.
도 14는 3단째의 배터리 테이블에 있어서의 배터리 모듈의 장착 방법의 상세를 도시하는 도면이며, 3단째의 배터리 테이블의 우측 사이드 플레이트에 배터리 모듈을 장착한 상태를 도시하는 도면이다.
도 15는 3단째의 배터리 테이블에 있어서의 배터리 모듈의 장착 방법의 상세를 도시하는 도면이며, 클램프 바와 배터리 지지 볼트와 배터리 모듈의 커플링 관계를 도시하는 도면이며, 도시하는 도면의 좌측은 배터리 모듈을 구속한 상태를 도시하고, 도시하는 도면의 우측은 클램프 바의 단부와 배터리 지지 볼트의 연결부를 분해하여 도시하는 도면이다.
도 16은 3단째의 배터리 테이블에 있어서의 배터리 테이블의 장착 방법의 상세를 도시하는 도면이며, 3단째의 배터리 테이블의 중앙 플레이트의 저부에 설치된 리브에 의해 배터리 모듈을 위치 결정 보유 지지한 상태를 도시하는 도면이다.
도 17은 완성된 배터리 수납 구조체를 차체 후방부의 후방부 프레임에 탑재하는 모습을 도시하는 도면이며, 후방부 프레임의 베이스 프레임에 배터리 수납 구조체를 탑재하기 직전의 상태를 도시하는 도면이다.
도 18은 완성된 배터리 수납 구조체를 차체 후방부의 후방부 프레임에 탑재하는 모습을 도시하는 도면이며, 베이스 프레임 위에 배터리 수납 구조체를 탑재한 상태를 도시하는 도면이다.
도 19는 배터리 수납 구조체를 탑재한 후방부 프레임을 차체 본체의 선회 프레임(메인 프레임) 위에 탑재하기 직전의 상태를 도시하는 도면이다.
도 20은 후방부 프레임을 차체 본체의 선회 프레임(메인 프레임) 위에 탑재한 상태를 도시하는 도면이다.
도 21은 후방부 프레임과 선회 프레임(메인 프레임)의 위치 결정 핀 및 볼트에 의한 연결부를 확대하여 도시하는 도면이다.
도 22는 크레인을 사용하여, 배터리 수납 구조체를 탑재한 후방부 프레임을 선회 프레임 위에 탑재하는 모습을 도시하는 도면이다.
도 23은 포크 리프트를 사용하여, 배터리 수납 구조체를 탑재한 후방부 프레임을 선회 프레임 위에 탑재하는 모습을 도시하는 도면이다.
도 24는 유압 셔블에 구비되는 구동 및 냉각 시스템을 도시하는 도면이다.

이하, 본 발명에 관한 전동식 건설 기계의 실시 형태를, 본 발명을 유압 셔블에 적용한 경우를 예로 들어, 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 1은, 본 실시 형태에 있어서의 전동식 유압 셔블의 외관을 도시하는 사시도이다.

도 1에 있어서, 참조 부호 1은 전동식 유압 셔블이며, 이 유압 셔블(1)은, 자주 가능한 크롤러식의 하부 주행체(2)와, 하부 주행체(2) 위에 선회 가능하게 탑재되고, 하부 주행체(2)와 함께 차체를 구성하는 상부 선회체(3)와, 상부 선회체(3)의 전방부측에 장착된 토사의 굴삭 작업 등을 행하는 스윙식의 작업 장치(4)를 구비하고 있다. 작업 장치(4)는, 붐(4A), 아암(4B), 버킷(4C), 붐 실린더(4D), 아암 실린더(4E), 버킷 실린더(4F) 등에 의해 구성되어 있다.

도 24는, 유압 셔블(1)에 구비되는 구동 및 냉각 시스템을 도시하는 도면이다.

유압 셔블(1)은 유압 펌프(17), 동력원으로서의 전동 모터(18), 인버터(19), 오일 탱크(20), 열 교환기(21)를 구성하는 오일 쿨러(22) 및 라디에이터(23), 제어 밸브(24), 작동유 공급 통로(25), 작동유 배출 통로(26), 냉각수 통로(27, 27a, 27B, 27C), 냉각수 펌프(28), 냉각팬(30), 배터리 장치(31) 등을 갖고 있다.

전동 모터(18)는 배터리 장치(31)를 전원으로서 인버터(19)에 의해 제어되고, 인버터(19)는 도시하지 않은 조작 수단 및 컨트롤러를 통하여 제어된다. 전동 모터(18)는 유압 펌프(17)에 접속되고, 전동 모터(18)에 의해 유압 펌프(17)를 구동함으로써, 유압 펌프(17)는 작동유 공급 통로(25)를 통하여 오일 탱크(20)의 작동유를 빨아 올리고, 그 작동유를, 제어 밸브(24)를 통하여, 붐 실린더(4D), 아암 실린더(4E), 버킷 실린더(4F)나, 주행용 유압 모터 및 선회용 유압 모터(모두 도시하지 않음) 등의 유압 액추에이터에 공급하고, 그들을 구동한다. 각 액추에이터로부터의 복귀유는 제어 밸브(24) 및 작동유 배출 통로(26)를 통하여 오일 탱크(20)로 환류한다. 작동유 배출 통로(26)에는 오일 쿨러(22)가 배치되고, 오일 쿨러(22)는, 각 유압 기기에 의해 가열된 작동유를 냉각팬(30)의 냉각풍에 의해 냉각한다.

전동 모터(18) 및 인버터(19)에는 냉각 재킷(18A, 18B)이 설치되어 있고, 라디에이터(23), 냉각수 통로(27, 27A, 27B, 27C), 냉각수 펌프(28), 냉각 재킷(18A, 18B)를 순환하는 냉각수의 순환 경로가 형성되어 있다. 라디에이터(23)는, 전동 모터(18) 및 인버터(19)에 의해 가열된 냉각수를 냉각팬(30)의 냉각풍에 의해 냉각한다.

도 2 및 도 3은, 유압 셔블(1)의 상부 선회체(3)를 차체 본체와 차체 후방부로 분리한 상태를 도시하는 도면이며, 도 2는 그 상태를 상부 선회체(3)의 좌측에서 본 도면, 도 3은 상부 선회체(3)의 우측에서 본 도면이다. 또한, 본 명세서 중에 있어서, 「좌측」, 「우측」, 「전방」, 「후방」 등의 방향을 나타내는 용어는, 운전석의 시트에 착좌한 오퍼레이터 기준에서 본 경우의 것이다.

도 1 내지 도 3에 있어서, 상부 선회체(차체)(3)는 차체 본체(100)와 차체 후방부(200)로 구성되어 있다.

차체 본체(100)는, 전방부측에 작업 장치(4)가 장착되는 선회 프레임(차체 프레임)(101)과, 선회 프레임(101) 위에 설치된 운전석(오퍼레이터가 착좌하여 운전 조작을 행하기 위한 설비의 총칭)(102) 및 기계실(103)을 갖고 있다. 운전석(102)은 차체 본체(100)의 좌측 부분에 배치되고, 기계실(103)은 차체 본체(100)의 우측 부분이며, 운전석(102)의 우측에 배치되어 있다.

운전석(102)은 캐노피(104)를 구비한 캐노피 방식이며, 운전석(102)은 플로어 패널(102a)(도 1 참조)을 구비하고, 이 플로어 패널(102a) 위에 오퍼레이터가 착좌하는 시트(105), 조작 레버(106a, 106b, 107) 등, 오퍼레이터가 유압 셔블(1)의 운전을 행하는 데 필요한 기기가 장비되어 있다. 운전석(102)은 주위를 패널 및 창문 유리로 둘러싸인 캐빈 방식이어도 좋다.

기계실(103)은, 상술한 유압 펌프(17), 전동 모터(18), 인버터(19), 오일 탱크(20), 열 교환기(21)[오일 쿨러(22) 및 라디에이터(23)], 냉각팬(30) 등을 수용하고 있다.

차체 본체(100)의 운전석(102) 이외의 부분은 외장 커버(110)로 덮여져 있고, 이 외장 커버(110)는 운전석(102)의 좌측 후방부를 덮는 좌측 커버(110a)와, 운전석(102)의 후방측을 덮는 후방 커버(110b)와, 운전석(102)의 플로어 패널(102a)의 하측 전방면과 측면을 덮는 플로어 커버(110c)와, 운전석(102)의 우측에 위치하고, 기계실(103)을 덮는 우측 상부 커버(110d) 및 우측 사이드 커버(110e)에 의해 구성되어 있다.

차체 후방부(200)는, 차체 본체(100)의 선회 프레임(101)에 연결되는 후방부 프레임(201)과, 후방부 프레임(201) 위에 탑재되고, 배터리 장치(31)를 탑재한 배터리 수납 구조체(203)와, 후방부 프레임(201) 및 배터리 수납 구조체(203)를 덮고, 상기 차체 본체(100)의 좌측 커버(110a) 및 후방 커버(110b) 등과 협동하여, 내부에 배터리실(204)을 형성하는, 종래의 엔진 구동의 유압 셔블의 카운터 웨이트를 본뜬 형상을 갖는 후방부 커버(205)를 구비하고 있다. 차체 후방부(200)는, 배터리 수납 구조체(203)나 후방부 프레임(201) 및 후방부 커버(205)의 중량을 이용하여 일반적인 유압 셔블의 카운터 웨이트의 역할을 겸하고 있다. 배터리 수납 구조체(203)에 탑재된 배터리 장치(31)는 다수의 배터리 모듈(202)(도 6 참조)을 전기적으로 접속하여 구성되어 있고, 이 배터리 장치(31)는, 도 24에 도시한 바와 같이, 기계실(103)에 배치된 전동 모터(18)에 전기적으로 접속되고, 전동 모터(18)를 구동하는 전원으로서 기능한다. 전동 모터(18)는 상용 전원에 의한 구동도 가능하게 되어 있다.

도 4는, 차체 본체(100)의 선회 프레임(101)을 확대하여 도시하는 사시도이다.

차체 본체(100)의 선회 프레임(101)은 상부 선회체(3)의 베이스가 되는 차체 프레임으로서 설치되어 있고, 도 4에 도시하는 바와 같이, 메인 프레임(120)과 좌우의 사이드 프레임(130, 140)을 구비하고 있다.

메인 프레임(120)은, 메인 프레임(120)의 전방부측에 설치된 작업 장치(4)가 장착되는 지지 브래킷(121)과, 메인 프레임(120)의 후방부측에 설치되고, 서로 평행하게 전후 방향으로 차체 후방부(200)의 하측까지 돌출되어 신장되는 좌우 2개의 세로 리브(122a, 122b)와, 메인 프레임(120)의 전방부측에 설치되고, 지지 브래킷(121)과 세로 리브(122a, 122b)를 접속하는 세로 리브(123a, 123b)와, 세로 리브(122a, 122b, 123a, 123b)의 하단부에 장착된 평판 형상의 바닥판(124)과, 후방부측의 세로 리브(122a, 122b)와 전방부측의 세로 리브(123a, 123b) 사이에서 바닥판(124) 위에 세워 설치되고, 이들 세로 리브를 가로지르도록 신장되는 가로판(125)을 구비하고 있다. 2개의 세로 리브(122a, 122b)는 돌출부(122)를 구성하고 있다. 가로판(125)의 좌측 부분(125a)은 좌측 사이드 프레임(130)측까지 돌출되어 있다.

좌측 사이드 프레임(130)은, 전방부측의 좌측 세로 리브(123a)의 전단부로부터 좌측방으로 돌출된 좌측 돌출 빔(131)과, 후단부측의 좌측 세로 리브(122a)의 중간 부근으로부터 좌측방으로 돌출된 좌측 돌출 빔(132)과, 좌측 돌출 빔(131, 132) 및 가로판(125)의 좌측 부분(125a)의 각각의 좌측 단부에 접속된 좌측 프레임 부재(133)를 구비하고 있다.

우측 사이드 프레임(140)은, 후방부측의 우측 세로 리브(122b)와 전방부측의 우측 세로 리브(123b) 사이에서 우측방으로 돌출된 중앙부의 우측 돌출 빔(141)과, 후방부측의 우측 세로 리브(122b)의 중간 부근으로부터 우측방으로 돌출된 후방부측의 우측 돌출 빔(142)과, 중앙부의 우측 돌출 빔(141) 및 후방부측의 우측 돌출 빔(142)의 각각의 우측 단부에 접속된 우측 프레임 부재(143)와, 전방부측의 우측 세로 리브(123b)와 우측 프레임 부재(143)의 전방부측을 연결하는 연결판 부재(144), 중앙부의 우측 돌출 빔(141)과 연결판 부재(144)를 가교하도록 고정된 열 교환기 지지대(145)를 구비하고 있다.

메인 프레임(120)의 전방부측의 세로 리브(123a, 123b), 가로판(125), 전방부측의 좌측 돌출 빔(131) 위에는 운전석(102)의 플로어 패널(102a)(도 1)이 장착되고, 그 위에 운전석(102)이 설치되어 있다.

메인 프레임(120)의 전후의 우측 세로 리브(122b, 123b)와 후방부측의 우측 돌출 빔(142)의 상단부 부분에는 L자형으로 구성된 구획판(151, 152)(도 2 및 도 3)이 장착되고, 기계실(103)은 그 구획판(151, 152)에 의해 운전석(102)측의 부분과 차체 후방부(200)[특히 배터리실(204)]로부터 구획되어 있다. 중앙부와 후방부측의 우측 돌출 빔(141, 142) 위에는 복수단의 지지대(도시하지 않음)가 설치되고, 그 지지대에, 도 24에 도시한 전동 모터(18), 인버터(19), 유압 펌프(17) 등이 설치된다. 연결판 부재(144) 위에는 오일 탱크(20)가 설치되고, 열 교환기 지지대(145) 위에는 열 교환기(21) 및 냉각팬(30)이 설치된다.

좌측 사이드 프레임(130)의 좌측 돌출 빔(131)의 전방면, 가로판(125)의 좌측 부분(125a) 및 좌측 돌출 빔(132)의 각각의 좌측 단부 및 좌측 프레임 부재(133)에는, 상술한 좌측 커버(110a) 및 플로어 커버(110c)가 장착되고, 우측 사이드 프레임(140)의 우측 돌출 빔(141, 142)의 각각의 우측 단부 및 우측 프레임 부재(143)에는, 상술한 기계실(103)을 덮는 우측 사이드 커버(110e)가 장착된다.

메인 프레임(120)의 후방부측의 세로 리브(122a, 122b)에는, 그 후단부측의 외측면에, 위치 결정 핀(301a, 301b)(도 5 등 참조)이 관통되는 핀 구멍(155a, 155b)이 형성되고, 우측의 세로 리브(122b)의 후단부측의 외측면에는, 핀 구멍(155b)에 인접하여, 볼트(302)(도 5 등 참조)가 삽입 관통되는 구멍(156)이 형성되어 있다. 세로 리브(122a, 122b)의 외측면의 핀 구멍(155a, 155b)이 형성되는 부분에는, 보강판(157a, 157b)(도 19 등 참조)이 용접 등에 의해 장착되어 있다.

또한, 세로 리브(122a, 122b)의 전방부측의 내측면에는, 그 소정 높이 위치에 지지판(158a, 158b)(도 19 등 참조)이 용접 등에 의해 장착되어 있다. 지지판(158a, 158b)의 선단측(후방측) 하면에는 경사진 안내부가 형성되어 있다.

도 5는 차체 후방부(200)의 후방부 프레임(201)을 확대하여 도시하는 사시도이다.

차체 후방부(200)의 후방부 프레임(201)은, 차체 본체(100)의 후방부측의 2개의 세로 리브(122a, 122b)의 상방으로부터 이들 세로 리브(122a, 122b)에 끼워 맞추는 베이스 프레임(216)을 갖고, 베이스 프레임(216)이 2개의 세로 리브(122a, 122b) 위에 적재되도록 구성되어 있다. 또한, 베이스 프레임(216)은 2개의 세로 리브(122a, 122b) 위에 적재한 상태에서 2개의 세로 리브(122a, 122b)에 위치 결정 핀(301a, 301b)과 볼트(302)에 의해 고정되고, 차체 후방부(200)는, 그들의 위치 결정 핀(301a, 301b)과 볼트(302)를 제거함으로써 차체 본체(100)로부터 분리 가능하다.

보다 상세하게는, 후방부 프레임(201)은, 상기 베이스 프레임(216)과, 만곡 형상을 한 좌우의 외주 프레임(217a, 217b)을 구비하고 있다.

베이스 프레임(216)은, 차체 후방부(200) 전후 방향으로 신장하고, 차체 본체(100)의 후방부측의 2개의 세로 리브(122a, 122b)의 내측에 삽입 가능한 좌우 2개의 측판(211a, 211b)과, 2개의 측판(211a, 211b)의 전단부 및 후단부를 각각 연결하는 전방판(212a) 및 후방판(212b)과, 측판(211a, 211b), 전방판(212a) 및 후방판(212b)의 하단부를 연결하는 바닥판(213)을 갖는 상자 형상을 이루고 있고, 측판(211a, 211b)의 상단부에는 각각 외측 방향의 수평 플랜지(214a, 214b)가 설치되어 있다. 외주 프레임(217a, 217b)은, 베이스 프레임(216)의 후단부 측면[측판(211a, 211b)의 후단부 외면]에 용접에 의해 일체로 고정되어 있다.

또한, 후방부 프레임(201)은, 베이스 프레임(216)의 후단부의 좌우의 상면 부분[수평 플랜지(214a, 214b)의 후단부 상면]에 용접에 의해 일체로 고정된 2개의 후방부 지주(218a, 218b)와, 외주 프레임(217a, 217b)과 후방부 지주(218a, 218b) 사이에 용접에 의해 일체로 고정되고, 배터리 수납 구조체(203) 및 배터리 장치(31)를 외부의 충격으로부터 보호하는 가드 파이프(219a, 219b)를 갖고, 전술한 후방부 커버(205)는 만곡 외주 프레임(217a, 217b)과 후방부 지주(218a, 218b)에 장착되고, 볼트에 의해 고정되어 있다. 2개의 후방부 지주(218a, 218b)의 상단부에는, 크레인으로 들어올리는 와이어(311)(도 22 참조)를 장착하기 위한 와이어 장착부(220a, 220b)가 설치되어 있다.

베이스 프레임(216)의 2개의 측판(211a, 211b)의 각각의 외측면에는 삽입 지지판(221a, 221b)(도 23 등 참조)이 용접에 의해 고정되고, 2개의 측판(211a, 211b) 및 삽입 지지판(221a, 221b)의 후방부측의 외측면에, 위치 결정 핀(301a, 301b)이 관통되는 핀 구멍(222a, 222b)이 형성되고, 우측의 측판(211b)의 후방부측의 외측면에는, 핀 구멍(222b)에 인접하여, 볼트(302)가 삽입 관통되는 나사 부착의 볼트 구멍(223)이 형성되어 있다.

후방부 프레임(201)은, 베이스 프레임(216)의 수평 플랜지(214a, 214b)를 차체 본체(100)의 메인 프레임(120)의 세로 리브(122a, 122b)의 상단부로 지지함으로써, 메인 프레임(120)의 세로 리브(122a, 122b) 위에 적재된다. 계속해서, 후방부 프레임(201)의 측판(211a, 211b)을 메인 프레임(120)에 압입함으로써, 측판(211a, 211b)의 외측면에 장착된 삽입 지지판(221a, 221b)의 선단 상부가 세로 리브(122a, 122b)의 내측면에 장착된 지지판(158a, 158b)이 경사진 안내부를 슬라이드하면서, 삽입 지지판(221a, 221b)이 지지판(158a, 158b)의 하측으로 인입되고, 후방부 프레임(201)의 측판(211a, 211b)은 메인 프레임(120) 내로 삽입되어, 상하 방향의 이동이 구속된다.

세로 리브(122a, 122b)의 핀 구멍(155a, 155b)과 측판(211a, 211b)의 핀 구멍(222a, 222b)에 위치 결정 핀(301a, 301b)을 삽입하고, 세로 리브(122b)의 구멍(156)과 측판(211b)의 볼트 구멍(223)에 볼트(302)를 삽입하여 세게 조임으로써, 후방부 프레임(201)의 측판(211a, 211b)은 차체 본체(100)의 선회 프레임(101)에 연결되어, 일체화된다. 이때, 위치 결정 핀(301a, 301b)에 의해 후방부 프레임(201)의 상하, 전후 방향의 이동이 구속되고, 볼트(302)에 의해 후방부 프레임(201)의 좌우 방향의 이동이 구속된다.

또한, 도 21에 도시하는 바와 같이, 메인 프레임(120)의 세로 리브(122b)에 있어서의 위치 결정 핀(301b)의 핀 구멍(155b)이 형성되는 부분에는 보강판(341)이 장착되고, 위치 결정 핀(301b)은 그 보강판(341)을 통하여 세로 리브(122b)에 삽입된다. 또한, 위치 결정 핀(301b)은, 그 정상부에 로크판(342)을 구비하고, 이 로크판(342)을 보강판(341)에 볼트(343)에 의해 고정함으로써, 위치 결정 핀(301b)은 메인 프레임(120)의 세로 리브(122b)에 견고하게 고정 보유 지지되어, 빠짐 방지가 확보된다. 도 21에는 도시되지 않는 좌측의 위치 결정 핀(301a)에 대해서도 마찬가지이다.

후방부 프레임(201)은, 베이스 프레임(216)의 2개의 측판(211a, 211b)의 각각의 수평 플랜지(214a, 214b) 위에 보강 플레이트(230a, 230b)를 통하여, 전후 방향으로 간격을 두고 장착된 복수(도시한 예에서는 4개씩)의 마운트 고무(231, …)와, 2개의 측판(211a, 211b)의 각각의 내측면에 전후 방향으로 간격을 두고 장착된 복수(도시한 예에서는 3개씩)의 가이드판(232, …)과, 베이스 프레임(216)의 전방판(212a) 및 후방판(212b)의 각각의 내측면에 좌우 방향으로 간격을 두고 장착된 복수(도시한 예에서는 2개씩)의 가이드판(233, …)을 구비하고 있다.

마운트 고무(231, …)는, 각각, 원통형의 고무체로 이루어지고, 마운트 고무(231, …)의 중앙을 관통하여 수평 플랜지(214a, 214b) 및 보강 플레이트(230a, 230b)에 장착된 마운트 볼트(234, …)가 돌출되어 있다. 배터리 수납 구조체(203)는, 보강 플레이트(230a, 230b) 및 마운트 고무(231, …)를 통하여 베이스 프레임(216) 위에 탑재되고, 마운트 볼트(234, …)에 너트를 장착함으로써, 배터리 수납 구조체(203)는 베이스 프레임(216) 위에 고정된다. 마운트 고무(231, …)는, 배터리 수납 구조체(203)가 베이스 프레임(216) 위에 장착된 상태에서, 배터리 수납 구조체(203) 및 배터리 장치(31)의 상하 방향의 진동을 방지하는 방진 고무의 역할을 한다.

베이스 프레임(216) 위에 배터리 수납 구조체(203)가 탑재되었을 때, 베이스 프레임(216)의 내측의 공간에 배터리 수납 구조체(203)의 일부가 수납된다(후술). 2개의 측판(211a, 211b)의 내측면에 장착된 가이드판(232, …) 및 전방판(212a) 및 후방판(212b)의 내측면에 간격을 두고 장착된 가이드판(233, …)은, 베이스 프레임(216)의 내측의 공간에 배터리 수납 구조체(203)의 일부가 수납된 상태에서, 마운트 고무(231, …)가 배터리 수납 구조체(203) 및 배터리 장치(31)의 상하 방향의 진동을 방지할 때, 배터리 수납 구조체(203) 및 배터리 장치(31)의 좌우 방향 및 전후 방향의 위치 결정을 하면서 배터리 수납 구조체(203) 및 배터리 장치(31) 상하 방향의 진동을 허용하고, 마운트 고무(231, …)의 방진 기능을 안정화시키는 역할을 한다. 가이드판(232, …) 및 가이드판(233, …)은, 예를 들어, 자기 윤활성이 있는 플라스틱제 혹은 표면을 미끄러지기 쉽게 처리한 고무제이다.

도 6은, 배터리 장치(31)를 탑재한 배터리 수납 구조체(203)의 사시도이며, 도 7은, 배터리 수납 구조체(203)의 분해 사시도이며, 도 8은, 배터리 수납 구조체(203)의 사시도이다.

배터리 수납 구조체(203)는, 베이스 프레임(216) 위에 탑재되는 배터리 테이블 탑재대(251)와, 배터리 테이블 탑재대(251) 위에 탑재되는 복수단(도시한 예에서는 3단)의 배터리 테이블(252, 253, 254)을 갖고, 배터리 테이블 탑재대(251) 내 및 배터리 테이블(252, 253, 254) 위에는 각각 복수의 배터리 모듈(202)이 탑재되어 있다. 복수단의 배터리 테이블(252, 253, 254) 중 최하단의 배터리 테이블(252)은 배터리 테이블 탑재대(251) 위에 볼트에 의해 고정되고, 복수단의 배터리 테이블(252, 253, 254)은 지주(276a, 286a, 287a, 287b)(후술)를 통하여, 서로 상하로 지지되고, 또한 지주(276a, 286a, 287a, 287b)의 상하 단부 부분을 대응하는 배터리 테이블에 볼트에 의해 고정되어 있다.

보다 상세하게는, 배터리 테이블 탑재대(251)는 베이스 프레임(216)과 유사한 상자형을 이루고 있고, 좌우의 측판(261a, 261b)과, 전방판(262a) 및 후방판(262b)과, 바닥판(263)과, 좌우의 측판(261a, 261b)에 설치된 외측 방향의 수평 플랜지(264a, 264b)를 구비하고 있다. 단, 상자형의 사이즈는 베이스 프레임(216)의 상자형보다 한층 작고, 좌우의 측판(261a, 261b), 전방판(262a) 및 후방판(262b)이 베이스 프레임(216)의 좌우의 측판(211a, 211b), 전방판(212a) 및 후방판(212b)의 내측에, 가이드판(232, 233)에 억제되면서 삽입할 수 있는 크기로 설정되어 있다. 바닥판(263)에는, 배터리 모듈(202)을 냉각하기 위한 공기의 상방 흐름을 형성하기 위한 복수의 통기구(265)가 형성되어 있다.

배터리 테이블 탑재대(251)의 수평 플랜지(264a, 264b)에는, 베이스 프레임(216)의 수평 플랜지(214a, 214b)에 설치한 마운트 고무(231)를 삽입 관통하는 마운트 볼트(234)가 통과하는 복수(도시한 예에서는 4개씩)의 볼트 구멍(266)이 개방되어 있다. 또한, 수평 플랜지(264a, 264b)에는, 복수(도시한 예에서는 3개씩)의 나사 부착의 볼트 구멍(267)이 개방되어 있다.

최하단(1단째)의 배터리 테이블(252)은, 전후 방향으로 가늘고 긴 중앙 플레이트(271a)와, 중앙 플레이트(271a)의 좌측에 위치하고, 중앙 플레이트(271a)와 대략 동일한 길이를 갖는 좌측 사이드 플레이트(271b)와, 중앙 플레이트(271a)의 후방 우측에 위치하고, 중앙 플레이트(271a)보다 짧은 우측 사이드 플레이트(271c)와, 이들 플레이트들을 지지하고 또한 배터리 테이블(252)의 외측 프레임을 형성하는 틀 부재(272)를 갖고, 각 플레이트에는, 배터리 모듈(202)을 냉각하기 위한 공기의 상방 흐름을 형성하기 위한 복수의 통기구(273)가 형성되어 있다. 중앙 플레이트(271a)의 양측에는 좌우의 구획판(274a, 274b)이 세워 설치되고, 중앙 플레이트(271a)와 좌우의 사이드 플레이트(271b, 271c)는 그 구획판(274a, 274b)에 의해 구분되어 있다. 또한, 좌우의 사이드 플레이트(271b, 271c)의 좌우측부에도, 배터리 모듈(202)의 위치 결정을 위한 구획판(274c, 274d)이 세워 설치되어 있다(도 6, 도 8 등 참조).

틀 부재(272)의 적소에는, 각각 나사 부착된 볼트 구멍이 개방된 복수의 마운트 플레이트(275)가 설치되어 있다.

또한, 배터리 테이블(252)의 우측 사이드 플레이트(271b)가 위치하는 후방 부분에는 4개의 지주(276a)를 갖는 지주 구조체(276)가 장착되어 있다. 4개의 지주(276a)의 하단부는, 각각, 틀 부재(272)의 상면에 지지되고, 또한 우측의 지주(276a)의 하단부 부분은 우측 구획판(271b)에 볼트에 의해 고정되고, 좌측의 지주(276a)의 하단부 부분은 좌측 구획판(271a)에 볼트에 의해 고정되어 있다. 4개의 지주(276a)의 상단부는 상부판(276b)으로 연결되고, 상부판(276b)에는 복수의 나사 부착된 볼트 구멍이 개방되어 있다.

최하단의 배터리 테이블(252)은, 마운트 플레이트(275)의 볼트 구멍을 배터리 테이블 탑재대(251)의 수평 플랜지(264a, 264b)의 볼트 구멍(267)에 맞춰서 최하단의 배터리 테이블(252)을 배터리 테이블 탑재대(251) 위에 위치 결정하고, 볼트 구멍에 볼트(255)를 통하여 세게 조임으로써 배터리 테이블 탑재대(251) 위에 고정된다.

2단째의 배터리 테이블(253)도, 최하단(1단째)의 배터리 테이블(252)과 마찬가지로, 중앙 플레이트(281a), 좌우의 사이드 플레이트(281b, 281c), 틀 부재(282), 통기구(283), 구획판(284a, 284b, 284c, 284d), 4개의 지주(286a) 및 볼트 구멍이 개방된 상부판(286b)을 갖는 지주 구조체(286)를 구비하고 있다. 단, 틀 부재(282) 위에 마운트 플레이트는 구비하고 있지 않다. 그 대신에, 2단째의 배터리 테이블(253)은, 틀 부재(282)의 상면에 세워 설치된 2개의 추가의 상측 지주(287a)와, 틀 부재(282)의 하면으로부터 수직 하강하는 5개의 추가의 하측 지주(287b)를 더 구비하고 있다. 상측 지주(287a)의 하단부 및 하측 지주(287b)의 상단부는 각각 틀 부재(282)의 상면 및 하면에 볼트에 의해 고정되어 있다. 또한, 상측 지주(287a)의 상단부 및 하측 지주(287b)의 하단부에는 각각 마운트 플레이트(288a, 288b)가 장착되고, 마운트 플레이트(288a, 288b)에는 나사 부착된 볼트 구멍이 개방되어 있다.

2단째의 배터리 테이블(253)은, 하측 지주(287b)의 마운트 플레이트(288b)의 볼트 구멍을 최하단의 배터리 테이블(252)의 틀 부재(272)에 설치된 볼트 구멍에 맞추고, 또한 좌우의 사이드 플레이트(281b, 281c)에 설치된 도시하지 않은 볼트 구멍을 최하단의 배터리 테이블(252)의 지주 구조체(276)의 가로판(276b)에 개방된 볼트 구멍에 맞춰서 2단째의 배터리 테이블(253)을 최하단의 배터리 테이블(252) 위에 위치 결정하고, 볼트 구멍에 볼트를 삽입 관통하여 세게 조임으로써 최하단의 배터리 테이블(252) 위에 고정된다.

3단째의 배터리 테이블(254)은, 최하단의 배터리 테이블(252) 및 2단째의 배터리 테이블(253)의 우측 사이드 플레이트(271c, 281c)가 위치하는 후방 부분에 대응하는 크기와 형상을 갖고, 중앙 플레이트(291a), 좌우의 사이드 플레이트(291b, 291c), 틀 부재(292), 통기구(293), 구획판(294a, 294b, 294c)을 구비하고 있다. 틀 부재(292)의 하면의 적소에는 나사 부착된 볼트 구멍이 개방된 마운트 플레이트(295)가 장착되어 있다.

3단째의 배터리 테이블(254)은, 틀 부재(292)의 하면에 설치된 마운트 플레이트(295)의 볼트 구멍을 2단째의 배터리 테이블(253)의 상측 지주(287a)의 마운트 플레이트(288a)에 설치된 볼트 구멍에 맞추고, 또한 좌우의 사이드 플레이트(291b, 291c)에 설치된 도시하지 않은 볼트 구멍을 2단째의 배터리 테이블(253)의 지주 구조체(286)의 가로판(286b)에 개방된 볼트 구멍에 맞춰서 3단째의 배터리 테이블(254)을 2단째의 배터리 테이블(253) 위에 위치 결정하고, 볼트 구멍에 볼트를 삽입 관통하여 세게 조임으로써 2단째의 배터리 테이블(253) 위에 고정된다.

1단째 내지 3단째의 배터리 테이블(252, 253, 254)의 각각의 틀 부재(272, 282, 292)의 좌우측부에는, 크레인으로 들어올리는 와이어(311)(도 22 참조)를 장착하기 위한 와이어 장착부(312, …)가 설치되어 있다. 또한, 1단째 내지 3단째의 배터리 테이블(252, 253, 254)의 적소에 배터리 모듈(202)을 고정하기 위한 복수의 배터리 지지 볼트(314)가 세워 설치되어 있다.

3단째의 배터리 테이블(254)의 우측 사이드 플레이트(291c)가 위치하는 틀 부재(292)의 전방측 부분에는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 덕트 구멍(316a)을 설치한 덕트 지지판(316)이 장착되고, 덕트 지지판(316)의 덕트 구멍(316a)에 덕트(317)가 접속된다. 이 덕트(317)의 선단은 기계실(103)의 구획판(151)에 설치된 덕트 구멍(318)(도 2 참조)에 접속되고, 또한 덕트(317) 내에는 냉각팬(도시하지 않음)이 내장된다. 그리고, 배터리 모듈(202)을 탑재한 배터리 수납 구조체(203)의 전체는, 덕트(317)에 대응한 부분에 구멍이 개방된 유연성이 있는 시트(도시하지 않음)로 덮이고, 시트 구멍을 덕트에 삽입하여, 그 부분에 끈을 감아서 밀봉한다. 이에 의해 운전시, 배터리 테이블 탑재대(251) 및 1단째 내지 3단째의 배터리 테이블(252, 253, 254)의 각각에 설치된 통기구(265, 273, 283, 293)를 통하여 상승하는 공기의 흐름을 덕트(317) 내의 냉각팬에 의해 기계실(103) 내에 배출하고, 기계실(103)에 설치한 냉각팬(30)에 의해 기계실(103)로부터 외부로 배출하고, 배터리 모듈(202)의 냉각을 효율적으로 행할 수 있다.

도 9는, 후방부 프레임(201)의 상자 형상의 베이스 프레임(216) 내에 배터리 테이블 탑재대(251)를 내장한 상태에서의 양자의 위치 관계의 상세 및 각각의 저부 구조의 상세를 도시하는 도면이며, 도시하는 도면의 좌측은 베이스 프레임(216)과 배터리 테이블 탑재대(251)의 전방부를 횡방향으로 절단한 파단도이며, 도시하는 도면의 우측은 베이스 프레임(216)과 배터리 테이블 탑재대(251)의 우측부를 종방향으로 절단한 파단도이다.

배터리 테이블 탑재대(251)의 바닥판(263)에는, 전술한 바와 같이, 통기구(265)가 형성되어 있다. 또한, 바닥판(263)의 내면(상면)에는 배터리 모듈(202)을 위치 결정하여 보유 지지하기 위한 2개의 리브(321)가 설치되고, 측판(261a, 261b)의 내측면에는 배터리 모듈(202)을 고정하기 위한 배터리 지지 볼트(322)가 장착되어 있다.

배터리 테이블 탑재대(251)는, 후방부 프레임(201)의 베이스 프레임(216) 위에 마운트 고무(231)를 통하여 장착되어 있고, 배터리 테이블 탑재대(251)를 베이스 프레임(216)에 내장한 상태에서 배터리 테이블 탑재대(251)와 베이스 프레임(216) 사이에 소정의 간극(325)이 형성되어 있다. 이 간극(325)은, 운전시, 배터리 모듈(202)의 발열에 의해 배터리 모듈(202)에 인접한 공기가 가열되고, 통기구(265, 273, 283, 293)를 통하여 공기가 상방으로 흐를 때, 공기의 흡입 통로로서 기능하고, 이에 의해 배터리 모듈(202)의 냉각을 효율적으로 행할 수 있다.

베이스 프레임(216)의 바닥판(213)은, 하부판(213a)과 상부판(213b)으로 이루어지는 2단 구조를 갖고 있고, 하부판(213a)의 내면(상면)은 횡방향으로 걸쳐진 2개의 중공각 파이프(213c)에 의해 보강되어 있다. 하부판(213a)의 외면(하면)은 평탄하고, 차체 후방부(200)를 포크 리프트를 사용하여 차체 본체(100)로부터 분리할 때, 차체 후방부(200)를 포크 리프트의 갈고리(327)(도 23 참조)에 적재하기 위한 지지부로서 기능한다.

도 10은, 배터리 테이블 탑재대(251)에 배터리 모듈(202)을 수납한 상태를 도시하는 도면이며, 도 11은, 최하단의 배터리 테이블(252)에 배터리 모듈(202)을 탑재하고, 또한 그 배터리 테이블(252)을 도 10에 도시한 배터리 테이블 탑재대(251)에 장착한 상태를 도시하는 도면이며, 도 12는, 2단째의 배터리 테이블(253)에 배터리 모듈(202)을 탑재하고, 또한 그 배터리 테이블(253)을 도 11에 도시하는 최하단의 배터리 테이블(252)에 장착한 상태를 도시하는 도면이다. 전술한 도 6은, 3단째의 배터리 테이블(254)에 배터리 모듈(202)을 탑재하고, 또한 그 배터리 테이블(254)을 도 12에 도시한 2단째의 배터리 테이블(253)에 장착한 상태를 도시하고 있다.

이들의 도면에 도시하는 바와 같이, 배터리 테이블 탑재대(251)에 설치된 배터리 지지 볼트(322) 및 배터리 테이블(252 내지 254)에 설치된 배터리 지지 볼트(314)는 각 배터리 모듈(202)의 네 구석에 위치하고, 각 배터리 모듈(202)은, 그 배터리 지지 볼트(314, 322)와, 각 배터리 모듈(202)의 정상면에 대하여 대각선 방향으로 걸쳐진 2개의 클램프 바(329)에 의해 보유 지지되어 있다. 클램프 바(329)의 양단부는 배터리 지지 볼트(314, 322)의 정상부에 장착되어, 고정된다.

도 13 내지 도 16은, 3단째의 배터리 테이블(254)에 있어서의 배터리 모듈(202)의 장착 방법의 상세를 도시하는 도면이며, 도 13은, 3단째의 배터리 테이블(254)의 우측 사이드 플레이트(291c)로부터 배터리 모듈(202)을 제거한 상태를 도시하는 도면이며, 도 14는, 3단째의 배터리 테이블(254)의 우측 사이드 플레이트(291c)에 배터리 모듈(202)을 장착한 상태를 도시하는 도면이며, 도 15는, 클램프 바(329)와 배터리 지지 볼트(314)와 배터리 모듈(202)의 커플링 관계를 도시하는 도면이며, 도시하는 도면의 좌측은 배터리 모듈(202)을 구속한 상태를 도시하고, 도시하는 도면의 우측은 클램프 바(329)의 단부와 배터리 지지 볼트(314)의 연결부를 분해하여 도시하고 있다. 도 16은, 3단째의 배터리 테이블(254)의 중앙 플레이트(291a)의 저부에 설치된 리브(331)에 의해 배터리 모듈(202)을 위치 결정 보유 지지한 상태를 도시하는 도면이다.

도 13 내지 도 15에 도시하는 바와 같이, 배터리 지지 볼트(314)에 브래킷(333)이 삽입되고, 배터리 모듈(202)의 네 구석에는, 브래킷(333)이 접촉하는 단차부(202a)가 설치되어 있다. 또한, 우측 사이드 플레이트(291c)의 전후에는 틀 부재(292)에 인접하여 2개의 리브(331)가 장착되고, 중앙 사이드 플레이트(291a)의 전후 및 중앙에는 3개의 리브(331)가 장착되고, 배터리 모듈(202)의 전후의 하측 테두리부에는 리브(331)가 접촉하는 단차부(202b)(도 16 참조)가 형성되어 있다.

우선, 배터리 모듈(202)의 하측 테두리부의 단차부(202b)를 우측 사이드 플레이트(291c) 위의 리브(331)에 맞춰서 우측 사이드 플레이트(291c) 위에 적재하고, 배터리 모듈(202)의 전후의 이동을 구속한다. 이 상태에서 배터리 모듈(202)의 네 구석은 각각 배터리 지지 볼트(314)에 접촉 혹은 근접한 상태로 된다. 계속해서, 배터리 지지 볼트(314)에 브래킷(333)을 삽입하고, 브래킷(333)을 배터리 모듈(202)의 네 구석의 단차부(202a)에 지지시킨다. 계속해서, 2개의 클램프 바(329)를 크로스시켜 배터리 모듈(202)의 대각선 방향으로 걸치고, 클램프 바(329)의 단부에 설치된 구멍에 배터리 지지 볼트(314)를 삽입하고, 2개의 클램프 바(329)를 배터리 지지 볼트(314)에 보유 지지시킨다. 클램프 바(329)는 브래킷(333)이 외측으로 어긋나지 않기 위한 지주가 된다. 계속해서, 배터리 지지 볼트(314)의 상단부 부분에 형성된 나사부에 더블의 로크 너트(335)를 나사 삽입하고, 로크 너트(335)를 세게 조인다. 이에 의해, 브래킷(333)은 배터리 모듈 네 구석의 단차부(202a)에 압박되어, 배터리 모듈(202)의 상하의 이동이 구속된다. 배터리 모듈(202)의 제거는 상기의 반대의 수순으로 각 조작을 행하면 된다.

도 16에 도시하는 바와 같이, 3단째의 배터리 테이블(254)의 중앙 플레이트(291a)에는 2개의 배터리 모듈(202)이 탑재된다. 이 경우도, 그 장착 수순은 상술한 1개의 배터리 모듈을 장착하는 경우와 동일하다. 단, 2개의 배터리 모듈(202)을 장착하는 경우는, 중앙의 2개의 배터리 지지 볼트(314)는 2개의 배터리 모듈(202)에 대하여 공용되고, 각 배터리 지지 볼트(314)에 2개의 배터리 모듈(202)의 인접하는 구석부의 단차부(202a)에 적합한 형상을 갖는 브래킷(도시하지 않음)을 삽입하고, 더블의 로크 너트(335)를 세게 조인다. 이에 의해 2개의 배터리 모듈(202)이 압입되어, 상하의 이동이 구속된다.

배터리 테이블 탑재대(251)에 배터리 모듈을 탑재하는 경우도, 배터리 지지 볼트(322) 및 리브(321)와, 클램프 바(329)를 사용하여, 마찬가지로, 배터리 모듈을 장착할 수 있다.

다음에, 이상과 같이 구성한 본 실시 형태에 있어서의 배터리 장치(31)를 탑재한 배터리 수납 조립체(203)의 조립 수순의 일례를 설명한다.

우선, 배터리 테이블 탑재대(251), 최하단 배터리 테이블(252), 2단째 배터리 테이블(253), 3단째 배터리 테이블(254)의 각각에 배터리 모듈(202)을, 도 13 내지 도 16을 사용하여 설명한 요령으로 탑재하고, 고정한다.

다음에, 배터리 테이블 탑재대(251), 최하단 배터리 테이블(252), 2단째 배터리 테이블(253), 3단째 배터리 테이블(254)을, 도 6, 도 10 내지 도 12를 사용하여 설명한 요령으로, 아래로부터 순서대로 적재하여 고정하고, 배터리 장치(31)를 탑재한 배터리 수납 구조체(203)를 완성시킨다.

다음에, 완성된 배터리 수납 구조체(203)를 차체 후방부(200)의 후방부 프레임(201)에 탑재하고, 고정한다.

배터리 테이블 탑재대(251) 및 배터리 테이블(252 내지 254)의 적재 및 배터리 수납 구조체(203)의 후방부 프레임(201)으로의 탑재는, 와이어 장착부(312)에 와이어(311)를 걸쳐, 크레인을 사용함으로써 용이하게 행할 수 있다. 배터리 수납 구조체(203)를 베이스 프레임(216)으로부터 분리하는 경우나, 배터리 테이블 탑재대(251) 및 배터리 테이블(252 내지 254)을 서로 분리하는 경우도, 마찬가지이다.

도 17 및 도 18은 완성된 배터리 수납 구조체(203)를 차체 후방부(200)의 후방부 프레임(201)에 탑재하는 모습을 도시하는 도면이며, 도 17은 후방부 프레임(201)의 베이스 프레임(216)에 배터리 수납 구조체(203)를 탑재하기 직전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 18은 베이스 프레임(216) 위에 배터리 수납 구조체(203)를 탑재한 상태를 도시하는 도면이다. 모두, 도시의 사정상, 배터리 모듈을 생략하여 도시하고 있다.

전술한 바와 같이, 베이스 프레임(216)의 수평 플랜지(214a, 214b) 위에 보강 플레이트(230a, 230b)를 통하여 마운트 고무(231, …)가 장착되어 있고, 마운트 고무(231, …)로부터는 마운트 볼트(234, …)가 돌출되어 있다.

배터리 수납 구조체(203)를 강하하여, 배터리 테이블 탑재대(251)의 플랜지 부분(251a, 251b)에 설치된 볼트 구멍(256, …)에 베이스 프레임(216)의 마운트 볼트(234, …)를 삽입하여, 배터리 수납 구조체(203)를 베이스 프레임(216)의 수평 플랜지(214a, 214b) 위에 적재하고, 마운트 볼트(234, …)에 너트를 장착하여 세게 조임으로써, 배터리 수납 구조체(203)는 베이스 프레임(216)에 연결되어, 일체화된다. 반대로, 마운트 볼트(234, …)에 장착한 너트를 느슨하게 풀어, 배터리 수납 구조체(203)를 상방으로 들어올림으로써, 배터리 수납 구조체(203)는 베이스 프레임(216)으로부터 분리할 수 있다.

또한, 상기와 같이, 배터리 수납 구조체(203)를 완성하고 나서 후방부 프레임(201)의 베이스 프레임(216)에 탑재하는 것이 아니라, 베이스 프레임(216) 위에 배터리 테이블 탑재대(251) 및 배터리 테이블(252 내지 254)을 순차 탑재하고, 배터리 모듈(202)을 조립하면서, 베이스 프레임(216) 위에서 배터리 수납 구조체(203)를 완성해도 좋다.

다음에, 상기와 같이 배터리 수납 구조체(203)를 탑재한 후방부 프레임(201)을 차체 본체(100)에 탑재하고, 고정하는 수순을, 도 19 내지 도 23을 사용하여 설명한다.

도 19는 배터리 수납 구조체(203)를 탑재한 후방부 프레임(201)을 차체 본체(100)의 선회 프레임(101)[메인 프레임(120)] 위에 탑재하기 직전의 상태를 도시하는 도면이며, 도 20은 후방부 프레임(201)을 차체 본체(100)의 선회 프레임(101)[메인 프레임(120)] 위에 탑재한 상태를 도시하는 도면이며, 도 21은 후방부 프레임(201)과 선회 프레임(101)[메인 프레임(120)]의 위치 결정 핀(301a, 301b) 및 볼트(302)에 의한 연결부를 확대하여 도시하는 도면이다. 모두, 도시의 편의상, 배터리 모듈이나, 차체 본체(100)의 선회 프레임 이외의 부분은 생략하여 도시하고 있다.

전술한 바와 같이, 선회 프레임(101)의 메인 프레임(120)의 세로 리브(122a, 122b)에는 핀 구멍(155a, 155b)과 구멍(156)이 형성되고, 후방부 프레임(201)의 베이스 프레임(216)의 측판(211a, 211b)에는 핀 구멍(222a, 222b)과 볼트 구멍(223)이 형성되어 있다. 또한, 세로 리브(122a, 122b)의 전방부측의 내측면에는 선단측 하면에 안내부를 구비한 지지판(158a, 158b)이 장착되고, 베이스 프레임(216)의 측판(211a, 211b)의 각각의 외측면에는 삽입 지지판(221a, 221b)이 장착되어 있다.

배터리 수납 구조체(203)를 탑재한 후방부 프레임(201)을 강하하여, 베이스 프레임(216)의 수평 플랜지(214a, 214b)를 차체 본체(100)의 메인 프레임(120)의 세로 리브(122a, 122b)의 상단부로 지지함으로써, 후방부 프레임(201)은 메인 프레임(120)의 세로 리브(122a, 122b) 위에 적재된다. 계속해서, 후방부 프레임(201)의 측판(211a, 211b)을 메인 프레임(120)에 압입함으로써, 측판(211a, 211b)의 외측면에 장착된 삽입 지지판(221a, 221b)의 선단 상부가 세로 리브(122a, 122b)의 내측면에 장착된 지지판(158a, 158b)이 경사진 안내부를 슬라이드하면서, 삽입 지지판(221a, 221b)이 지지판(158a, 158b)의 하측으로 인입되고, 후방부 프레임(201)의 측판(211a, 211b)은 메인 프레임(120) 내로 삽입되어, 상하 방향의 이동이 구속된다.

그리고, 베이스 프레임(216)의 측판(211a, 211b)의 핀 구멍(222a, 222b)이 메인 프레임(120)의 세로 리브(122a, 122b)의 핀 구멍(155a, 155b)에 일치하도록 위치를 조정하고, 핀 구멍(155a, 155b) 및 핀 구멍(222a, 222b)에 위치 결정 핀(301a, 301b)을 삽입하고, 구멍(156)과 볼트 구멍(223)에 볼트(302)를 삽입하여 세게 조임으로써, 배터리 수납 구조체(203)를 탑재한 후방부 프레임(201)은 차체 본체(100)의 선회 프레임(101)에 연결되어, 일체화된다. 이때, 위치 결정 핀(301a, 301b)에 의해 후방부 프레임(201)의 상하, 전후 방향의 이동이 구속되고, 볼트(302)에 의해 후방부 프레임(201)의 좌우 방향의 이동이 구속된다.

후방부 프레임(201)의 선회 프레임(101) 위로의 탑재는, 후방부 지주(218a, 218b)의 상단부에 설치된 와이어 장착부(220a, 220b), 배터리 수납 구조체(203)의 배터리 테이블(252, 253, 254)에 설치된 와이어 장착부(312)의 어느 쪽인가, 예를 들어 후방부 지주(218a, 218b)의 와이어 장착부(220a, 220b)와 최상단의 배터리 테이블(245)의 와이어 장착부(312)에 와이어(311)(도 22 참조)를 장착하고, 그 와이어(311)를 크레인으로 들어올림으로써 용이하게 행할 수 있다.

도 22는, 크레인을 사용하여, 배터리 수납 구조체(203)를 탑재한 후방부 프레임(201)을 선회 프레임(101) 위에 탑재하는 모습을 도시하는 도면이다. 이 도면에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에서는 후방부 프레임(201)의 후방부 지주(218a, 218b) 및 배터리 수납 구조체(203)에 와이어 장착부(220a, 220b, 312)를 설치하였으므로, 임의의 와이어 장착부(220a, 220b, 312)에 와이어(311)를 장착하고, 그 와이어(311)를 크레인으로 들어올림으로써, 후방부 프레임(201)의 탑재를 용이하게 행할 수 있다. 후방부 프레임(201)을 선회 프레임(101)으로부터 분리하는 경우도 마찬가지이다.

도 23은 포크 리프트를 사용하여, 배터리 수납 구조체(203)를 탑재한 후방부 프레임(201)을 선회 프레임(101) 위에 탑재하는 모습을 도시하는 도면이다. 이 도면에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에서는 선회 프레임(101)의 2개의 세로 리브(122a, 122b) 사이에서 베이스 프레임(216)의 하면[바닥판(213)의 하부판(213a)의 하면]에 후방부 프레임(210)을 포크 리프트의 갈고리(327)에 적재하기 위한 지지부(328)를 설치하였으므로, 포크 리프트에 의해서도 후방부 프레임(201)의 탑재를 용이하게 행할 수 있다. 후방부 프레임(201)을 선회 프레임(101)으로부터 분리하는 경우도 마찬가지이다.

후방부 커버(205)는 배터리 수납 구조체(203)의 완성 후, 즉시 장착해도 좋고, 후방부 프레임을 선회 프레임 위에 탑재하고, 고정한 후에 장착해도 좋다.

이상과 같이 구성한 본 실시 형태에 따르면, 하기의 효과가 얻어진다.

1. 유압 셔블(1)의 차체인 상부 선회체(3)를 차체 본체(100)와 차체 후방부(200)로 구성하고, 위치 결정 핀(301a, 301b)과 볼트(302)의 제거에 의해 차체 후방부(200)를 차체 본체(100)로부터 분리 가능하게 하였기 때문에, 차체 후방부(200)의 교환이 용이해지고, 상용 전원을 사용할 수 없는 장소에서 전동식의 유압 셔블(1)에 의해 장시간 작업을 행하는 경우라도, 충전 완료된 배터리 장치(31)를 탑재한 차체 후방부(200)를 별도로 준비해 두고, 배터리 장치(31)의 충전량이 부족 상태로 되었을 때에, 차체 후방부(200)를 차체 본체(100)로부터 제거하고, 충전 완료된 배터리 장치(31)를 탑재한 차체 후방부(200)를 차체 본체(100)에 장착함으로써, 배터리 장치(31)의 교환을 용이하게 또한 신속하게 행할 수 있어, 작업 효율을 향상시킬 수 있다.

2. 배터리 장치(31)의 메인터넌스를 행하는 경우에도, 차체 후방부(200)를 충전 완료된 배터리 장치(31)를 탑재한 차체 후방부(200)와 교환하여 메인터넌스 시설로 이동함으로써, 배터리 장치(31)의 메인터넌스를 용이하게 행할 수 있다.

3. 종류가 다른 배터리 장치(31)를 탑재하고자 하는 경우는, 지금까지의 배터리 장치(31)를 탑재한 차체 후방부(200)를 차체 본체(100)로부터 제거하고, 다른 종류의 배터리 장치(31)를 탑재한 차체 후방부(200)를 차체 본체(100)에 장착함으로써, 배터리 기술의 진보에 따라서, 종류가 다른 배터리 장치에 용이하게 교체 가능해진다.

4. 차체 후방부(200)의 후방부 프레임(201)은 전후 방향으로 길이를 바꾼 형상으로 하는 것이 가능하며, 이에 의해 필요로 하는 가동 시간에 맞춰서 배터리 탑재량을 바꿀 수 있다.

5. 후방부 커버(205)의 내부에 배터리실(204)을 형성하였으므로, 상부 선회체(3)(차체)의 선회시의 외부로부터의 충격에 대하여 배터리 장치(31)를 보호할 수 있고, 또한 차체 후방부(200)를 카운터 웨이트를 본뜬 형상으로 함으로써, 선진성이 있는 외관을 부여할 수 있다.

6. 차체 본체(100)의 메인 프레임(120)의 후방부측에 차체 후방부(200)의 하측까지 돌출되어 신장되는 2개의 세로 리브(122a, 122b)를 설치하고, 차체 후방부(200)의 후방부 프레임(201)에, 메인 프레임(120)의 2개의 세로 리브(122a, 122b)에 상방으로부터 끼워 맞추는 베이스 프레임(216)을 설치하고, 베이스 프레임(216)을 메인 프레임(120)의 2개의 세로 리브(122a, 122b) 위에 적재한 상태로 고정하였기 때문에, 후방부 프레임(201)은 베이스 프레임(216)과 메인 프레임(120)의 2개의 세로 리브(122a, 122b)에 의해 좌우 방향의 움직임이 구속되어, 차체 본체(100)에 대하여 차체 후방부(200)를 안정적으로 보유 지지하여 고정할 수 있다.

7. 베이스 프레임(216)은 메인 프레임(120)의 2개의 세로 리브(122a, 122b) 위에 적재한 상태에서 위치 결정 핀(301a, 301b)과 볼트(302)로 빠짐 방지 고정되고, 위치 결정 핀(301a, 301b)과 볼트(302)를 제거함으로써 차체 후방부(200)의 전체를 제거 가능하기 때문에, 차체 후방부(200)에 배터리 장치(31)를 탑재한 상태로, 차체 본체(100)에 대하여 차체 후방부(200)째, 간단하게 장착하여 제거할 수 있다.

8. 베이스 프레임(216)의 수평 플랜지(214a, 214b)를 메인 프레임(120)의 2개의 세로 리브(122a, 122b)의 상단부로 지지함으로써, 후방부 프레임(201)은 2개의 세로 리브(122a, 122b) 위에 적재되기 때문에, 후방부 프레임(201)은 베이스 프레임(216)의 2개의 측판(211a, 211b)과 메인 프레임(120)의 2개의 세로 리브(122a, 122b)에 의해 좌우 방향의 움직임이 구속되고, 베이스 프레임(216)의 수평 플랜지(214a, 214b)와 메인 프레임(120)의 2개의 세로 리브(122a, 122b)에 의해 상하 방향의 움직임이 구속되기 때문에, 차체 본체(100)에 대하여 차체 후방부(200)를 안정적으로 고정할 수 있다.

9. 메인 프레임(120)의 2개의 세로 리브(122a, 122b) 사이에서 베이스 프레임(216)의 하면[바닥판(213)의 하부판(213a)의 하면]에, 차체 후방부(200)를 포크 리프트의 갈고리(327)에 적재하기 위한 지지부를 설치하고, 차체 후방부(200)를 포크 리프트를 사용하여 차체 본체(100)에 대하여 이동 가능하게 하였으므로, 배터리 장치(31)를 탑재한 차체 후방부(200)가 중량물이어도, 포크 리프트를 사용하여 차체 후방부(200)를 안전하게 교환할 수 있다.

10. 차체 후방부(200) 및 배터리 수납 구조체(203)에 와이어 장착부(220a, 220b, 312)를 설치하고, 차체 후방부(200)를 크레인을 사용하여 차체 본체(100)에 대하여 이동 가능하게 하였으므로, 배터리 수납 구조체(203)를 탑재한 차체 후방부(200)가 중량물이어도, 크레인을 사용하여 차체 후방부(200)를 안전하게 교환할 수 있다.

11. 베이스 프레임(216)에 복수의 마운트 고무(231)를 설치하고, 배터리 수납 구조체(203)를 베이스 프레임(216) 위에 마운트 고무(231)를 통하여 마운트 볼트(234)에 의해 장착하였기 때문에, 유압 셔블(1)의 운전시, 배터리 수납 구조체(203) 및 배터리 장치(31)의 상하의 진동이 흡수되고, 유압 셔블(1)의 상하 가동 진동으로부터 배터리 장치(31) 및 배터리 수납 구조체(203)를 보호할 수 있다.

12. 배터리 수납 구조체(203)의 최하단의 장착부[배터리 테이블 탑재대(251)]를 공통화함으로써, 다양한 구성의 배터리 수납 구조체가 탑재 가능하게 되어, 배터리 기술의 진보에 따라서, 종류가 다른 배터리를 용이하게 탑재할 수 있다.

13. 배터리 수납 구조체(203)에 복수의 와이어 장착부(312)를 설치하고, 배터리 수납 구조체(203)를 크레인을 사용하여 베이스 프레임(216)에 대하여 상하 방향으로 이동 가능하게 하였으므로, 배터리 장치(31)를 탑재한 배터리 수납 구조체(203)가 중량물이어도, 크레인을 사용하여 배터리 수납 구조체(203)를 안전하게 교환할 수 있다.

14. 배터리 수납 구조체(203)를, 배터리 테이블 탑재대(251)와 복수단의 배터리 테이블(252 내지 254)로 구성하고, 그들을 지주(276a, 286a, 287a, 287b)를 통하여 상하로 지지하고, 고정하였기 때문에, 배터리 모듈을 많이 탑재할 수 있는 동시에, 배터리 모듈을 안전하게 또한 간단하게 장착하여 제거할 수 있다.

15. 차체 후방부(200)의 후방부 커버(205)로 차체 후방부(200)의 후방, 좌우, 천장부를 덮고, 기계실(103)을, 구획판(151, 152)에 의해 차체 본체(100)의 다른 부분과 구획하고, 차체 후방부(200)가 차체 본체(100)와 연결될 때, 배터리실(204)을 구획판(151, 152)에 의해 기계실(103)에 있어서의 전동 모터(18), 인버터(19) 등의 발열원으로부터 차단하고, 배터리실(204)에 배치되는 배터리 장치(31)의 배터리 모듈(202)에 열 영향을 부여하지 않는 공간을 확보하였기 때문에, 배터리 장치(31)의 열화의 원인이 되는 온도 상승을 방지할 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태에서는 메인 프레임(120)의 돌출부(122)는 2개의 세로 리브(122a, 122b)로 구성하였지만, 차체 후방부(200)의 베이스 프레임(216)을 지지할 수 있는 구조이면, 그 이외의 구성이어도 좋다. 예를 들어, 돌출부(122)는 베이스 프레임(216)을 지지하는 부분을 갖는 프레임 구조이어도 좋고, 베이스 프레임(216)의 중앙부를 지지하는 제3 세로 리브를 포함하는 3개의 세로 리브로 구성해도 좋다. 또한, 베이스 프레임(216)은 메인 프레임(120)의 2개의 세로 리브(122a, 122b)의 내측에 배치되는 2개의 측판(211a, 211b)과, 이 2개의 측판(211a, 211b)의 하단부를 연결하는 바닥판(213)과, 2개의 측판(211a, 211b)의 상단부에 각각 설치된 외측 방향의 수평 플랜지(214a, 214b)를 갖고, 이 수평 플랜지(214a, 214b)를 2개의 세로 리브(122a, 122b)의 상단부로 지지함으로써 후방부 프레임(201)을 2개의 세로 리브(122a, 122b) 위에 적재하는 구성으로 하고 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라, 베이스 프레임(216)은 메인 프레임(120)의 2개의 세로 리브(122a, 122b)의 외측에 배치되는 2개의 측판과, 이 측판의 상연을 접속하는 정상판을 구비하고, 이 정상판을 2개의 세로 리브(122a, 122b)의 상단부로 지지함으로써 후방부 프레임(201)을 2개의 세로 리브(122a, 122b) 위에 적재하는 구성으로 해도 좋다.

또한, 배터리 수납 구조체(203)는 배터리 테이블 탑재대(251)와 배터리 테이블(252 내지 254)을 갖는 구성으로 하였지만, 배터리 테이블(252 내지 254)의 단수는 탑재하는 배터리량에 따라서 적절하게 변경 가능하다. 또한, 배터리 테이블(252 내지 254)의 구성도, 탑재하는 배터리 장치의 종류에 의해 적절하게 변경 가능하다.

또한, 상술한 실시 형태에서는, 전동식 건설 기계로서 유압 셔블(1)을 예시하고 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들어 휠 로더, 유압 크레인 등의 다른 건설 기계에도 널리 적용할 수 있는 것이다.

1 : 전동식 유압 셔블
2 : 하부 주행체(차체)
3 : 상부 선회체(차체)
4 : 작업 장치
17 : 유압 펌프
18 : 전동 모터
19 : 인버터
20 : 오일 탱크
22 : 오일 쿨러
23 : 라디에이터
30 : 냉각팬
31 : 배터리 장치
100 : 차체 본체
101 : 선회 프레임(차체 프레임)
102 : 운전석
103 : 기계실
104 : 캐노피
110 : 외장 커버
120 : 메인 프레임
130, 140 : 사이드 프레임
122a, 122b : 세로 리브
151, 152 : 구획판
200 : 차체 후방부
201 : 후방부 프레임
202 : 배터리 모듈
203 : 배터리 수납 구조체
204 : 배터리실
205 : 후방부 커버
211a, 211b : 측판
212a : 전방판
212b : 후방판
213 : 바닥판
214a, 214b : 수평 플랜지
216 : 베이스 프레임
217a, 217b : 외주 프레임
218a, 218b : 지주
219a, 219b : 가드 파이프
220a, 220b : 와이어 장착부
231 : 마운트 고무
232, 233 : 가이드판
234 : 마운트 볼트
251 : 배터리 테이블 탑재대
252 : 1단째(최하단)의 배터리 테이블
253 : 2단째의 배터리 테이블
254 : 3단째의 배터리 테이블
261a, 261b : 측판
262a : 전방판
262b : 후방판
263 : 바닥판
264a, 264b : 수평 플랜지
265, 273, 283, 293 : 통기구
276a, 286a, 287a, 287b : 지주
301a, 301b : 위치 결정 핀
302 : 볼트
311 : 와이어
312 : 와이어 장착부
314, 322 : 배터리 지지 볼트
321, 331 : 리브
327 : 포크 리프트의 갈고리
329 : 클램프 바

Claims (10)

1. 차체의 후방 부분에 배터리 장치를 탑재하고, 상기 배터리 장치에서 전동 모터를 구동하여 작업을 행하는 전동식 건설 기계에 있어서,
   상기 차체를 차체 본체와 차체 후방부로 구성하고,
   상기 차체 본체는, 전방부측에 작업 장치가 장착되는 차체 프레임과, 상기 차체 프레임 위에 설치된 운전석 및 기계실을 갖고,
   상기 차체 프레임은, 전방부측에 작업 장치가 장착된 메인 프레임을 갖고,
   상기 메인 프레임은 전후 방향으로 상기 차체 후방부의 하측까지 돌출되어 신장되는 돌출부를 갖고,
   상기 차체 후방부는, 상기 돌출부 위에 적재되는 후방부 프레임과, 상기 후방부 프레임을 덮고, 내부에 상기 배터리 장치가 배치되는 배터리실을 형성하는, 카운터 웨이트를 본뜬 형상을 갖는 후방부 커버를 갖고,
   상기 후방부 프레임은 상기 돌출부 위에 적재한 상태에서, 상기 돌출부에 볼트에 의해 고정되고, 상기 볼트를 제거함으로써 상기 돌출부로부터 분리 가능하고,
   상기 차체 본체의 상기 메인 프레임의 돌출부는, 서로 평행하게 전후 방향으로 상기 차체 후방부의 상기 후방부 프레임의 하측까지 돌출되어 신장되는 2개의 세로 리브를 구비하고,
   상기 차체 후방부의 후방부 프레임은, 상기 메인 프레임의 2개의 세로 리브의 상방으로부터 상기 2개의 세로 리브에 끼워 맞추는 베이스 프레임을 갖고,
   상기 베이스 프레임은, 상기 메인 프레임의 2개의 세로 리브 위에 적재한 상태에서, 상기 2개의 세로 리브에 상기 볼트에 의해 고정되고,
   상기 베이스 프레임은, 전후 방향으로 간격을 두고 장착된 복수의 마운트 고무를 갖고,
   상기 차체 후방부는, 상기 베이스 프레임 위에 상기 복수의 마운트 고무를 통하여 볼트에 의해 장착되고, 상기 배터리 장치를 탑재하는 배터리 수납 구조체를 더 갖는 것을 특징으로 하는, 전동식 건설 기계.
2. 제1항에 있어서,
   상기 베이스 프레임의 상기 메인 프레임의 2개의 세로 리브에 대한 고정 수단으로서, 상기 볼트에 더하여, 상기 메인 프레임의 2개의 세로 리브에 대응하여 설치된 2개의 위치 결정 핀을 구비하고,
   상기 베이스 프레임은, 상기 메인 프레임의 2개의 세로 리브 위에 적재한 상태에서, 상기 2개의 세로 리브에 상기 2개의 위치 결정 핀과 상기 볼트에 의해 빠짐 방지 고정되고, 상기 위치 결정 핀과 상기 볼트를 제거함으로써 상기 2개의 세로 리브로부터 제거 가능한 것을 특징으로 하는, 전동식 건설 기계.
3. 제1항에 있어서,
   상기 베이스 프레임은,
   상기 2개의 세로 리브의 내측에 배치되는 2개의 측판과, 이 2개의 측판의 하단부를 연결하는 바닥판과, 상기 2개의 측판의 상단부에 각각 설치된 외측 방향의 수평 플랜지를 갖고,
   상기 수평 플랜지를 상기 2개의 세로 리브의 상단부로 지지함으로써 상기 베이스 프레임은 상기 2개의 세로 리브 위에 적재되는 것을 특징으로 하는, 전동식 건설 기계.
4. 제1항에 있어서,
   상기 베이스 프레임은, 상기 메인 프레임의 2개의 세로 리브 사이에서 상기 베이스 프레임의 하면에, 상기 차체 후방부를 포크 리프트의 갈고리에 적재하기 위한 지지부를 구비하고, 상기 차체 후방부는 포크 리프트를 사용하여 상기 차체 본체에 대하여 이동 가능한 것을 특징으로 하는, 전동식 건설 기계.
5. 제1항에 있어서,
   상기 차체 후방부는,
   상기 베이스 프레임의 후방부에 세워 설치된 적어도 1개의 후방부 지주와, 상기 베이스 프레임 위에 볼트에 의해 장착되고, 상기 배터리 장치를 탑재하는 배터리 수납 구조체를 더 갖고,
   상기 후방부 지주는 및 상기 배터리 수납 구조체는, 각각, 와이어 장착부를 갖고,
   상기 차체 후방부는, 상기 와이어 장착부에 크레인용의 와이어를 장착하고, 크레인을 사용하여 상기 차체 본체에 대하여 이동 가능한 것을 특징으로 하는, 전동식 건설 기계.
6. 제1항에 있어서,
   상기 배터리 수납 구조체는, 복수의 와이어 장착부를 갖고,
   상기 배터리 수납 구조체는, 상기 복수의 와이어 장착부에 크레인용의 와이어를 장착하고, 크레인을 사용하여 상기 베이스 프레임에 대하여 상하 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는, 전동식 건설 기계.
7. 제1항에 있어서,
   상기 차체 후방부는, 상기 베이스 프레임 위에 장착되고, 상기 배터리 장치를 탑재하는 배터리 수납 구조체를 더 갖고,
   상기 배터리 수납 구조체는,
   상기 베이스 프레임 위에 탑재되는 배터리 테이블 탑재대와,
   상기 배터리 테이블 탑재대 위에 탑재되는 복수단의 배터리 테이블을 갖고,
   상기 복수단의 배터리 테이블 중 최하단의 배터리 테이블은 상기 배터리 테이블 탑재대 위에 볼트에 의해 고정되고,
   상기 복수단의 배터리 테이블은, 지주를 통하여, 서로 상하로 지지되고, 또한 상기 지주의 상하 단부를 대응하는 배터리 테이블에 볼트에 의해 고정함으로써 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는, 전동식 건설 기계.
   
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