WO2020054091A1

WO2020054091A1 - 電動式建設機械

Info

Publication number: WO2020054091A1
Application number: PCT/JP2019/002154
Authority: WO
Inventors: 善之高野; 美帆富澤
Original assignee: 株式会社小松製作所
Priority date: 2018-09-14
Filing date: 2019-01-24
Publication date: 2020-03-19
Also published as: JP7137412B2; DE112019000007T5; CN111194370A; JP2020045630A; CN111194370B

Abstract

電動式建設機械は、ベースプレートと、該ベースプレート上に設けられた高電圧機器と、ベースプレート上の高電圧機器とは異なる領域に設けられた非高電圧機器と、高電圧機器カバー、及び、非高電圧機器カバーを有する外装カバーと、外装カバーの内側で、高電圧機器が設けられた高電圧領域と非高電圧機器が設けられた非高電圧領域とを区画する仕切り部と、を備える。

Description

電動式建設機械

　本発明は、電動式建設機械に関する。
　本願は、２０１８年９月１４日に日本に出願された特願２０１８－１７２７０７号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　特許文献１には、電動式建設機械の一例として電動式油圧ショベルが開示されている。電動式油圧ショベルは、従来の油圧ショベルのエンジンに代えて、バッテリによって駆動される電動モータを備えている。
　電動式油圧ショベルの上部旋回体における後部には多数のバッテリを有するバッテリユニットが設けられている。バッテリユニットは、外装カバーの一部としての後部カバーによって覆われている。
　油圧式ショベルの上部旋回体における側部には、上記電動モータに加えてインバータ、油圧ポンプ及びクーリングユニット等の機器が設けられている。これら機器は、外装カバーの一部としての側部カバーによって覆われている。

特開２０１２－１９３３号公報

　ところで、上記特許文献１の電動式油圧ショベルでは、例えば油圧ポンプやクーリングユニット等のメンテナンス時に側部カバーを取り外せば、同時に高電圧機器としての電動モータやインバータにもアクセス可能となってしまう。

　本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、メンテナンス時の安全性を向上させることができる電動式建設機械を提供することを目的とする。

　本発明の一の態様に係る電動式建設機械は、水平方向に伸びるベースプレートと、該ベースプレート上に設けられ、電源からの電力が供給されるインバータ及び該インバータが変換した電力によって駆動される電動モータを含む高電圧機器と、前記ベースプレート上の前記高電圧機器とは異なる領域に設けられて、前記電動モータによって駆動される油圧ポンプ、該油圧ポンプが吐出する作動油を分配する油圧バルブ、及び、各種機器を冷却するクーリングユニットを含む非高電圧機器と、前記ベースプレート上の前記高電圧機器が設けられた領域を開閉可能に覆う高電圧機器カバー、及び、前記ベースプレート上の前記非高電圧機器が設けられた領域を開閉可能に覆う非高電圧機器カバーを有する外装カバーと、前記外装カバーの内側で、前記ベースプレート上の前記高電圧機器が設けられた高電圧領域と前記ベースプレート上の前記非高電圧機器が設けられた非高電圧領域とを区画する仕切り部と、を備える。

　上記態様の電動式建設機械によれば、メンテナンス時の安全性を向上させることができる。

本発明の実施形態に係る電動式油圧ショベルの側面図である。本発明の実施形態に係る電動式油圧ショベルの上部旋回体の内部構造を示す模式的な平面図である。本発明の実施形態に係る電動式油圧ショベルの上部旋回体の内部構造を示す模式的な左側面図である。本発明の実施形態に係る電動式油圧ショベルの上部旋回体の内部構造を示す模式的な右側面図である。本発明の実施形態に係る電動式油圧ショベルの上部旋回体の平面図である。本発明の実施形態に係る電動式油圧ショベルの上部旋回体の左側面図である。本発明の実施形態に係る電動式油圧ショベルの上部旋回体の右側面図である。

　以下、本発明の実施形態について図１～図７を参照して詳細に説明する。
＜電動式油圧ショベル（電動式建設機械）＞
　図１に示すように、電動式建設機械の一例としての電動式油圧ショベル２００は、下部走行体２１０及び上部旋回体２２０を備えている。以下では、電動式油圧ショベル２００が水平面に設置された状態における重力が作用する方向を上下方向と称する。

＜下部走行体＞
　下部走行体２１０は、一対の履帯２１１を有している。これら履帯２１１が走行用油圧モータ（図示省略）によって駆動されることで下部走行体２１０が走行する。下部走行体２１０の走行方向を前後方向、走行方向前方側（通常の前進方向、下記ブレード２１２が設けられている側）を前方、当該前方の反対側である走行方向後方を後方と称する。また、前進方向を見て右方を「右」、左方を「左」と称する。上記履帯２１１は、左右に一対が設けられている。
　下部走行体２１０の前部には、下部走行体２１０の車幅方向（以下、単に幅方向と称する。）に延びる排土板としてのブレード２１２が設けられている。該ブレード２１２は、油圧シリンダによって駆動されることで高さ位置が調整可能とされている。

＜上部旋回体＞
　上部旋回体２２０は、下部走行体２１０上に設けられている。上部旋回体２２０は、スイングサークル２１５を介して下部走行体２１０に接続されている。スイングサークル２１５は、上下方向に延びる旋回軸線を中心とした円環状をなしている。上部旋回体２２０は、スイングサークル２１５によって、下部走行体２１０に対して旋回軸線回りに旋回可能とされている。
　上部旋回体２２０は、作業機２２１、旋回フレーム１０、門型フレーム２０、仕切り壁２４（仕切り部）、高電圧機器３０、非高電圧機器４０、旋回モータ７０、運転空間８０、プロテクタ９５、外装カバー１００を備えている。

＜作業機＞
　作業機２２１は、図１に示すように、ブーム２２２、アーム２２３及びバケット２２４を有する。作業機２２１は、ブーム２２２、アーム２２３及びバケット２２４がそれぞれ各油圧シリンダにより駆動されることで掘削等の各種作業を行う。以下では、作業機２２１が電動式油圧ショベル２００の前方を向いている状態における上部旋回体２２０の幅方向を単に「幅方向」と称する。また、幅方向の中央に向かう方向を「幅方向内側」と称し、幅方向の中央から左側（幅方向一方側）又は右側（幅方向他方側）に向かう方向を「幅方向外側」と称する。

＜旋回フレーム＞
　旋回フレーム１０は、ベースプレート１１、横仕切りプレート１２、前部縦仕切りプレート１３、前部補強プレート１４、ブラケット１５及び後部縦仕切りプレート１６を有している。

＜ベースプレート＞
　図２～図４に示すように、ベースプレート１１は、水平方向に延びる板状をなす部材である。即ち、ベースプレート１１は、前後方向及び幅方向に延びている。ベースプレート１１は、一枚の鋼板によって構成されていてもよいし、複数の鋼板を組み合わせることで構成されていてもよい。ベースプレート１１の下面はスイングサークル２１５上に固定されている。これによって、旋回フレーム１０はスイングサークル２１５によって下方から支持されている。

＜横仕切りプレート＞
　横仕切りプレート１２は、ベースプレート１１の上面から上方に向かって突出するとともに幅方向にわたって延びる板状の部材である。横仕切りプレート１２は、幅方向を長手方向として延びている。横仕切りプレート１２は、ベースプレート１１における前後方向の中央よりも前方側の部分に配置されている。横仕切りプレート１２は、ベースプレート１１の幅方向両側の端部、即ち、左右両側の端部にわたって延びている。

＜前部縦仕切りプレート＞
　前部縦仕切りプレート１３は、ベースプレート１１の上面から突出するとともに前後方向に延びる板状の部材である。前部縦仕切りプレート１３は、ベースプレート１１の上面における横仕切りプレート１２の前方側で、幅方向に互いに離間して一対が設けられている。即ち、前部縦仕切りプレート１３は、左右に間隔をあけて一対が設けられている。一対の前部縦仕切りプレート１３は、それぞれベースプレート１１の幅方向両側の端部よりも幅方向内側に配置されている。

　前部縦仕切りプレート１３は、後方側の端部が横仕切りプレート１２の前方側を向く面に接続されている。即ち、前部縦仕切りプレート１３は、横仕切りプレート１２から前方に延びるように設けられている。図２に示すように、一対の前部縦仕切りプレート１３は、横仕切りプレート１２との接続箇所である後方側の端部から前方側に向かうに従って、互いに近接するように設けられている。

＜前部補強プレート＞
　前部補強プレート１４は、一対の前部縦仕切りプレート１３の前部で、これら一対の前部縦仕切りプレート１３に一体に固定されている。前部補強プレート１４は、一対の前部縦仕切りプレート１３の配置に応じて、平面視にて前方に向かうに従って幅方向の間隔が小さくなる形状をなしている。

＜ブラケット＞
　ブラケット１５は、一対の前部縦仕切りプレート１３及び前部補強プレート１４の前端に固定されている。ブラケット１５は、上下方向に貫通する円筒状をなす部材である。当該円筒状の外周面に一対の前部縦仕切りプレート１３及び前部補強プレート１４の前端が一体に固定されている。ブラケット１５を介して作業機２２１がベースプレート１１に支持されている。

＜後部縦仕切りプレート＞
　後部縦仕切りプレート１６は、ベースプレート１１の上面から突出するとともに前後方向に延びる板状の部材である。後部縦仕切りプレート１６は、ベースプレート１１の上面における横仕切りプレート１２の後方側で、幅方向に互いに離間して一対が設けられている。即ち、後部縦仕切りプレート１６は、左右に一対が設けられている。一対の後部縦仕切りプレート１６の幅方向の間隔は、一対の前部縦仕切りプレート１３の後端におけるこれら前部縦仕切りプレート１３の幅方向の間隔よりも大きい。

＜門型フレーム＞
　図２～図４に示すように、門型フレーム２０は、ベースプレート１１上に固定されている。門型フレーム２０は、一対の柱部２１及び梁部２２を有している。

　一対の柱部２１は、ベースプレート１１上における横仕切りプレート１２よりも後方で、幅方向に離間して一対が設けられている。柱部２１は上下方向に延びており、下端がベースプレート１１に固定されている。
　梁部２２は、一対の柱部２１の上端にわたって幅方向に延びている。梁部２２は、ベースプレート１１の上面の上方に該上面と間隔をあけて設けられている。一対の柱部２１と梁部２２とは一体に固定されている。門型フレーム２０は、前後方向から見て逆Ｕ字状をなしている。

＜高電圧領域＞
　平面視にてベースプレート１１上における門型フレーム２０よりも後方側の幅方向かつ後方側にわたって延びる後部領域は、高電圧領域Ｈとされている。

＜通常点検領域＞
　ベースプレート１１上における高電圧領域Ｈの前方かつ左側の領域は、通常点検領域Ｎとされている。本実施形態の通常点検領域Ｎは、ベースプレート１１上における左側の前部縦仕切りプレート１３の幅方向外側かつ横仕切りプレート１２の前方の領域、及び、後部縦仕切りプレート１６の左側かつ横仕切りプレート１２の左側の領域のうち門型フレーム２０から前方側の部分を含む。

＜日常点検領域＞
　ベースプレート１１上における高電圧領域Ｈの前方かつ右側の領域は、日常点検領域Ｄとされている。本実施形態の日常点検領域Ｄは、ベースプレート１１上における右側の前部縦仕切りプレート１３の幅方向外側かつ横仕切りプレート１２の前方の領域の右部分、及び、後部縦仕切りプレート１６の右側かつ横仕切りプレート１２の右側の領域のうちの門型フレーム２０から前方側の部分を含む。
　通常点検領域Ｎと高電圧領域Ｈとによって、非高電圧領域Ｌが形成されている。

＜仕切り壁＞
　仕切り壁２４は、門型フレーム２０に一体に固定されている。仕切り壁２４は、上下方向及び幅方向に延びる板状をなしている。仕切り壁２４は、一対の柱部２１のうち左側の柱部２１の上部から幅方向外側に向かって張り出すように設けられている。仕切り壁２４は、左側の柱部２１の後方側を向く面に固定されている。仕切り壁２４の上端は、門型フレーム２０の上端と同様の高さ位置とされている。仕切り壁２４の下端は、ベースプレート１１の上面まで延びている。仕切り壁２４によって、ベースプレート１１上の左側の部分では、高電圧領域Ｈと通常点検領域Ｎとが前後に区画されるように隔てられている。仕切り壁２４には、該仕切り壁２４を前後に貫通する孔部２４ａが形成されている。

＜高電圧機器＞
　高電圧機器３０は、人体に感電の影響を与えるおそれがある比較的高い電圧（例えば数百ボルトの電圧）を扱う電機機器である。高電圧機器３０は、ベースプレート１１上の高電圧領域Ｈに設けられている。本実施形態では高電圧機器３０として、バッテリユニット３１、インバータ３６、パワーデリバリユニット３７、充電コネクタ接続部３８、電動モータ３９及び図示しないバッテリケーブルを含む。

＜バッテリユニット＞
　バッテリユニット３１は、電動式油圧ショベル２００の電源である。図２～図４に示すように、バッテリユニット３１は、ベースプレート１１上における後部の中央付近に設けられている。本実施形態のバッテリユニット３１は、図３及び図４に示すように、複数（本実施形態では４つ）のバッテリモジュール３２を上下方向に積層することで組み立てられている。

　各バッテリモジュール３２は、バッテリケース３３、バッテリ本体（図示省略）、センサボックス３４を有している。
　バッテリケース３３は、平面視で前後方向及び幅方向に延びる矩形枠状をなしている。バッテリ本体は、バッテリケース３３の内側に水平方向に複数が配置されている。バッテリ本体がバッテリユニット３１全体で電気的に接続されることで、バッテリ回路が構成されている。センサボックス３４は、バッテリケース３３の後面からさらに後方に突出するように設けられている。センサボックス３４は、幅方向に延びる箱状をなしている。センサボックス３４の内部には、各種のセンサ及びコンタクタ等が収容されている。最上部のセンサボックス３４には、当該センサボックス３４から後方に突出するようにサービスプラグ３５が設けられている。サービスプラグ３５を引き抜くことで、バッテリユニット３１のバッテリ回路が遮断される。

　各バッテリモジュール３２は、平面視で各バッテリケース３３の後面及び側面を一致させるように上下に積層一体化されている。複数のバッテリモジュール３２のうち、最上部のバッテリモジュール３２を除くバッテリモジュール３２のバッテリケース３３は、互いに同一の形状をなしている。これにより、最上部を除くバッテリモジュール３２のバッテリケース３３は、平面視で後面及び側面に加えて前面も一致している。最上部のバッテリケース３３は、他のバッテリモジュール３２よりも前後方向の寸法が短い。これにより、最上部のバッテリケース３３の前面は、他のバッテリケース３３よりも後方側に後退するように配置されている。

　複数のバッテリケース３３の側面によって、バッテリユニット３１の側面３１ａが形成されている。最上部を除くバッテリケース３３の前面によって、バッテリユニット３１の第一前面３１ｂが形成されている。最上部のバッテリケース３３の前面は、バッテリユニット３１の第二前面３１ｃとされている。
　上から二番目のバッテリモジュール３２の上面における前方側の部分は、最上部のバッテリモジュール３２が積層されておらず上方に露出している。当該部分は、図示しないファンが設けられた第一蓋部３１ｆによって閉塞されている。第一蓋部３１ｆの上面は、バッテリユニット３１の第一上面３１ｄとされている。

　最上部のバッテリモジュール３２の上面は、図示しないファンが設けられた第二蓋部３１ｇによって閉塞されている。第二蓋部３１ｇの上面は、バッテリユニット３１の第二上面３１ｅとされている。
　バッテリユニット３１は、最下部のバッテリケース３３の下方から流入する空気がバッテリ本体を冷却しながら上方に向かって流通する。そして、当該空気は、第一蓋部３１ｆ及び第二蓋部３１ｇに設けられたファンを介してバッテリユニット３１の外部に排出される。

　バッテリユニット３１は、下面における左右両側の端部が、後部縦仕切りプレート１６上に固定されている。図２に示すように、バッテリユニット３１の左右一対の側面３１ａは、平面視で後部縦仕切りプレート１６に沿うように前後方向に延びている。バッテリユニット３１の第一前面３１ｂは、横仕切りプレート１２に沿って延びている。バッテリユニット３１の第一前面３１ｂは、横仕切りプレート１２の後面に幅方向にわたって当接している。バッテリユニット３１の第一上面３１ｄは、門型フレーム２０の梁部２２の下方に対向している。バッテリユニット３１の第二前面３１ｃは、門型フレーム２０の梁部２２の後方に対向している。即ち、バッテリユニット３１は、最上部のバッテリモジュール３２を除く複数のバッテリモジュール３２の前部からなるバッテリユニット３１の前部のみが、逆Ｕ字状をなす門型フレーム２０の内側を挿通するようにして当該門型フレーム２０よりも前方側に配置されている。

＜インバータ＞　
　インバータ３６は、図２から図４に示すように、バッテリユニット３１の第二上面３１ｅ上に、枠状をなすキャリア３６ａを介して設けられている。インバータ３６は、バッテリユニット３１から供給される直流電力を交流電力に変換する。

＜パワーデリバリユニット＞　
　パワーデリバリユニット３７は、図２及び図４に示すように、ベースプレート１１上の高電圧領域Ｈにおけるバッテリユニット３１の右側に設けられている。パワーデリバリユニット３７の前面は、門型フレーム２０の右側の柱部２１の後方側に間隔をあけて配置されている。パワーデリバリユニット３７の下端は、ベースプレート１１上に固定されている。パワーデリバリユニット３７は、図２に示す平面視で前後方向を長手方向、幅方向を短手方向とする矩形状をなしている。パワーデリバリユニット３７は、図４に示す右側面視では、前後方向を短手方向、上下方向を長手方向とした矩形状をなしている。パワーデリバリユニット３７の高さは、バッテリユニット３１の高さと同等とされている。

　パワーデリバリユニット３７は、バッテリユニット３１に充電された直流電力をインバータ３６に供給する。即ち、インバータ３６には、パワーデリバリユニット３７を介してバッテリユニット３１からの直流電力が供給される。パワーデリバリユニット３７には、コンタクタ、ＤＣ－ＤＣ変換器及び車載充電器等の各種電気機器が設けられている。

＜充電コネクタ接続部＞
　充電コネクタ接続部３８は、図２から図４に示すように、バッテリユニット３１上に設けられている。充電コネクタ接続部３８は、インバータ３６と同様、バッテリユニット３１の第二上面３１ｅ上に固定されたキャリア３６ａに固定されている。充電コネクタ接続部３８は、センサボックス３４の直上に配置されている。充電コネクタ接続部３８は、普通充電口及び急速充電口を有している。

　普通充電口には、外部から普通充電コネクタが接続される。普通充電コネクタからの電力は、パワーデリバリユニット３７の普通充電器及びコンタクタを介してバッテリユニット３１に供給される。
　急速充電口には、外部から急速充電コネクタが接続される。急速充電コネクタからの電力は、パワーデリバリユニット３７のコンタクタを介してバッテリユニット３１に供給される。
　上記パワーデリバリユニット３７によって、バッテリユニット３１、インバータ３６及び充電コネクタ接続部３８が電気的に接続されている。

＜電動モータ＞
　電動モータ３９は、インバータ３６から供給される交流電力によって駆動される。電動モータ３９は、図２及び図３に示すように、ベースプレート１１上の高電圧領域Ｈにおけるバッテリユニット３１の左側に設けられている。電動モータ３９は、駆動軸が前後方向に沿うように設けられている。図２に示す平面視にて、電動モータ３９の前方側の端面は、仕切り壁２４の後方側に対向している。図３に示す側面視にて電動モータ３９は、図示しない支持部に固定されることで、ベースプレート１１の上方に配置されている。電動モータ３９の前後方向の寸法は、バッテリユニット３１のバッテリケース３３の前後方向の寸法よりも短い。電動モータ３９は、バッテリケース３３の前面と後面との間の前後方向位置に設けられている。

＜非高電圧機器＞
　非高電圧機器４０は、高電圧を扱う高電圧機器３０に対して、電気を扱わない機器又は低電圧を扱う機器である。本実施形態では、図２に示すように、非高電圧機器４０として、通常点検機器５０及び日常点検機器６０を有している。

＜通常点検機器＞
　通常点検機器５０は、電動式油圧ショベル２００のメンテナンス作業員によるメンテナンス・修理等の作業（例えば下記油圧ポンプ５１や油圧バルブ５２の圧力点検等の作業）が施される機器である。通常点検機器５０は、ベースプレート１１上の通常点検領域Ｎに設けられている。通常点検機器５０は主として油圧機器である。本実施形態では通常点検機器５０として、油圧ポンプ５１、油圧バルブ５２及び操作パターン切替部５３が設けられている。

＜油圧ポンプ＞
　油圧ポンプ５１は、電動モータ３９の駆動軸の回転に伴って駆動されることで、作動油を吐出する。油圧ポンプ５１は、図２に示すように、通常点検領域Ｎにおける仕切り壁２４の前方側であって横仕切りプレート１２の前後位置付近に設けられている。油圧ポンプ５１は、回転軸が前後方向に沿うように配置されている。

　図３に示すように、油圧ポンプ５１は図示しない支持部に支持されることでベースプレート１１の上方に間隔をあけて設けられている。油圧ポンプ５１の回転軸の軸線は、電動モータ３９の駆動軸の回転軸線と一致するように前後方向に延びている。油圧ポンプ４１の回転軸と電動モータ３９の駆動軸とは、仕切り壁２４の孔部２４ａを挿通する連結軸５１ａによって連結されている。

＜油圧バルブ＞
　油圧バルブ５２は、図２に示すように、ベースプレート１１上の通常点検領域Ｎにおける前部縦仕切りプレート１３の左側かつ横仕切りプレート１２の前方側に設けられている。油圧バルブ５２は、油圧ポンプ５１に接続されている。油圧バルブ５２は、油圧ポンプ５１から吐出される作動油を各種油圧シリンダ等の油圧機器に分配する。

　油圧バルブ５２は、図２に示す平面視にて、左側の前部縦仕切りプレート１３に沿うように、長手方向を前部縦仕切りプレート１３の延在方向に一致させて延びている。油圧バルブ５２は、図３に示すように、ベースプレート１１の上面に固定されている。油圧バルブ５２の上端は、油圧ポンプ５１よりも低い位置に配置されている。

＜操作パターン切替部＞
　操作パターン切替部５３は油圧バルブ５２に接続されており、メンテナンス作業員によって設定変更されることで、油圧バルブ５２による作動油の分配先を変更する。これにより、運転者の各種レバー操作によって可動される油圧シリンダが変更される。その結果、運転者による各種レバー操作の操作パターンを切り替えることができる。
　操作パターン切替部５３は、図２に示すように、平面視にて油圧バルブ５２の左側（幅方向外側）に配置されている。操作パターン切替部５３は、ベースプレート１１上に固定されている。操作パターン切替部５３の上端の位置は、油圧バルブ５２と同等か当該油圧バルブ５２よりも低い位置とされている。

＜日常点検機器＞
　日常点検機器６０は、電動式油圧ショベル２００のオペレータによる日常的な点検（例えば冷却水の水量や作動油の油量の点検等の作業）が行われる機器である。日常点検機器６０は、通常点検機器５０に比べて点検頻度が高い。図２に示すように、日常点検機器６０は、ベースプレート１１上の通常点検領域Ｎに設けられている。本実施形態では日常点検機器６０として、クーリングユニット６１、補機バッテリ６４及びオイルタンク６５が設けられている。

＜クーリングユニット＞
　クーリングユニット６１は、図２に示すように、ベースプレート１１上の日常点検領域Ｄにおける横仕切りプレート１２の前方側に設けられている。クーリングユニット６１は、図４に示すように、ベースプレート１１の上面の上方に図示しない支持部を介して設けられている。
　クーリングユニット６１は、クーリングファン６２及び熱交換部６３を有している。

　クーリングファン６２は、前後方向に沿う軸線回りに回転駆動される。クーリングファン６２が駆動されることで、クーリングファン６２が配置された箇所で後方側から前方側に向かっての送風が行われる。

　熱交換部６３は、各種機器を冷却する熱交換器である。熱交換部６３は、クーリングファン６２の後方側で、該クーリングファン６２と一体に設けられている。熱交換部６３は、ラジエータ、メインオイルクーラ及びサブオイルクーラを有する。

　ラジエータには、インバータ３６及びパワーデリバリユニット３７と熱交換することで高温となった冷却水が流通する。メインオイルクーラには、油圧ポンプ５１で吐出される作動油が流通する。サブオイルクーラには、電動モータ３９と熱交換することで高温となった潤滑油が流通する。これらラジエータ、メインオイルクーラ及びサブオイルクーラには、それぞれ前後方向に空気が流通する連通部が形成されている。当該連通部をクーリングファン６２により送風される空気が流通することで、冷却水、作動油及び潤滑油が冷却される。
　本実施形態の熱交換部６３は、後方側から前方側に向かってラジエータ、サブオイルクーラ及びメインオイルクーラの順序で積層されることで構成されている。

＜補機バッテリ＞
　補機バッテリ６４は、図２及び図４に示すように、ベースプレート１１上の日常点検領域Ｄにおけるクーリングユニット６１の下方に設けられている。補機バッテリ６４は、ベースプレート１１の上面に固定されている。補機バッテリ６４は、例えばライトや各種コントローラ等の補機に電力を供給する。補機バッテリ６４は、高電圧機器３０が扱う電圧よりも低い電圧（例えば数十ボルト、一例として２４ボルト）を出力する。補機バッテリ６４には、パワーデリバリユニット３７のＤＣ－ＤＣコンバータを介して充電が行われる。

＜オイルタンク＞
　オイルタンク６５は、図２に示すように、ベースプレート１１上の日常点検領域Ｄにおけるクーリングユニット６１の前方側に設けられている。オイルタンク６５は、図４に示すように、ベースプレート１１の上方に図示しない支持部を介して設けられている。オイルタンク６５には、各油圧シリンダ及び油圧モータに供給される作動油が貯留されている。

＜旋回モータ＞
　旋回モータ７０は、油圧バルブ５２から供給される作動油によって回転駆動される油圧駆動式のモータである。旋回モータ７０は、ベースプレート１１における一対の前部縦仕切りプレート１３の間の位置で、ベースプレート１１を貫通するように設けられている。旋回モータ７０は回転軸の軸線は上下方向に一致している。旋回モータ７０が油圧によって駆動されることで、当該旋回モータ７０の駆動力は、図示しないスイングピニオンを介してスイングサークル２１５に伝達される。これによって、上部旋回体２２０が下部走行体に対して旋回駆動する。

＜運転空間＞
　運転空間８０は、オペレータが搭乗し、該オペレータによる電動式油圧ショベル２００の操縦が行われる部分である。運転空間８０は、図５に示すように、上部旋回体２２０の前部かつ上部における左寄りの部分に設けられている。

　運転空間８０は、図５及び図６に示すように、フロアパネル８１、運転空間仕切りパネル８２、側方仕切りパネル８３、運転席８４、右コンソール８５、左コンソール８６、操作レバー８７、操作ペダル８８及びキャノピー９０を有する。

　フロアパネル８１は、運転空間８０の床面を形成する。フロアパネル８１は、ベースプレート１１上面の上方に間隔をあけて配置されている。フロアパネル８１は、フロアパネル８１上の通常点検領域Ｎ、一対の前部縦仕切りプレート１３の間の領域を上方から覆っている。これにより、フロアパネル８１とベースプレート１１の上面との間の空間には、油圧バルブ５２、操作パターン切替部５３及び旋回モータ７０が収容されている。図３に示すように、フロアパネル８１の底面の高さ位置は、前部縦仕切りプレート１３の高さと同等とされている。
　フロアパネル８１の上面における左側の部分は、上部旋回体２２０の外方に開放されている。オペレータは、当該開放されたフロアパネル８１の左側から運転空間８０に搭乗することができる。

　運転空間仕切りパネル８２は、図３及び図４に示すように、運転空間８０をバッテリユニット３１の前方及び上方に隔てる部材である。運転空間仕切りパネル８２は、水平パネル８２ａ及び上下パネル８２ｂを有している。

　水平パネル８２ａは、バッテリユニット３１の第一上面３１ｄの上方に間隔をあけて前後方向及び幅方向に延びる板状をなしている。水平パネル８２ａの後端は、門型フレーム２０における梁部２２に幅方向にわたって固定されている。水平パネル８２ａの前端は、バッテリユニット３１の第一前面３１ｂよりも前方側に位置している。

　上下パネル８２ｂは、上下方向及び幅方向に延びる板状をなしている、上下パネル８２ｂの上端は、水平パネル８２ａの前端に接続されている。上下パネル８２ｂの下端は、一対の前部縦仕切りプレート１３の高さ位置に位置している。上下パネル８２ｂの後方側の空間に各種コントローラが収容されていてもよい。また、水平パネル８２ａ及び上下パネル８２ｂの両側に、バッテリユニット３１を幅方向外側から覆う側方パネルが設けられていてもよい。

　側方仕切りパネル８３は、図５及び図６に示すように、前後方向かつ上下方向に延びるパネルであって、運転空間８０を右側から区画する。側方仕切りパネル８３は、図２に示すように、ベースプレート１１上で、日常点検領域Ｄを右側に区画している。日常点検領域Ｄに設けられたクーリングユニット６１、補機バッテリ６４及びオイルタンク６５は、側方仕切りパネル８３によって運転空間８０と幅方向に隔てられている。

　運転席８４は、オペレータが電動式油圧ショベル２００を操縦する際に着座する部分であって、座部８４ａ及び背もたれ部８４ｂを有している。座部８４ａは、運転空間仕切りパネル８２における水平パネル８２ａ上に固定されている。背もたれ部８４ｂは、座部８４ａの後部から上方に向かって延びている。

　図５に示すように、右コンソール８５及び左コンソール８６は、それぞれ運転席８４の右側及び左側に設けられている。右コンソール８５及び左コンソール８６内には、各種コントローラ等が収容されている。
　操作レバー８７は、オペレータが操作するレバーであって、右コンソール８５上、左コンソール８６上及びフロアパネル８１の前部に設けられている。上述した操作パターン切替部５３によってこれら操作レバー８７による操作パターンが切り替えられる。
　操作ペダル８８はフロアパネル８１上に複数が設けられている。

　キャノピー９０は、運転空間８０を上方から区画する。キャノピー９０は、図６に示すように、後部支柱９１、前部支柱９２及び天井部９３を有している。
　後部支柱９１は、門型フレーム２０の上端に幅方向に間隔をあけて一対が固定されている。前部支柱９２は、フロアパネル８１の前部に幅方向に間隔をあけて一対が固定されている。
　天井部９３は、一対の後部支柱９１及び前部支柱９２の上端に固定されており、運転空間８０を上方側から覆っている。

＜プロテクタ＞
　プロテクタ９５は、図６及び図７に示すように、上部旋回体２２０の後部かつ下部の両角部に幅方向に間隔をあけて一対が設けられている。プロテクタ９５は、例えば鋼材等の高強度部材によって形成されている。プロテクタ９５は、ベースプレート１１の後端の両側の角部に一体に固定されており、上方に向かって延びている。プロテクタ９５は、上部旋回体２２０の旋回時に後部が衝突した場合における衝撃から該上部旋回体２２０を保護する。

＜外装カバー＞
　外装カバー１００は、図５～７に示すように、上部旋回体２２０の外形を形成するカバーである。該外装カバー１００の内側に上部旋回体２２０の各種機器が収容されている。
　外装カバー１００は、後部カバー１１０、左カバー１２０及び右カバー１３０を有している。後部カバー１１０は、高電圧機器３０を覆う高電圧機器カバーである。左カバー１２０及び右カバー１３０は、非高電圧機器４０を覆う非高電圧機器カバーである。左カバー１２０及び右カバー１３０は、側部カバーである。

＜後部カバー＞
　図５～図７に示すように後部カバー１１０は、外装カバー１００の後部を形成している。図２～図４に示すように、ベースプレート１１上の高電圧領域Ｈ、及び該高電圧領域Ｈに収容された機器を、該上部旋回体２２０の後方、上方及び幅方向両側から覆っている。後部カバー１１０の内側に高電圧領域Ｈが区画されている。後部カバー１１０は、複数の外装パネルを組み合わせることによって構成されており、各外装パネルは取り外し可能とされている。後部カバー１１０の一部または全部を取り外すことによって、各高電圧機器３０に外部からアクセス可能となる。このように、高電圧領域Ｈ及び各高電圧機器３０は後部カバー１１０によって開閉可能に覆われている。

＜左カバー＞
　図５及び図７に示すように、左カバー１２０は、外装カバー１００の左側部分を形成している。左カバー１２０及びフロアパネル８１の内側に通常点検領域Ｎが区画されている。左カバー１２０は、左カバー本体１２１（第一側部カバー本体）及び床下カバー１２２を有している。

　左カバー本体１２１は、図２及び図５に示すように、ベースプレート１１における通常点検領域Ｎの後部を上方、幅方向及び前方から覆っている。図６に示すように、左カバー本体１２１は、後部カバー１１０の前端に接続されており、上端の高さ位置は運転席８４と同等とされている。左カバー本体１２１の内側には、通常点検機器５０のうち油圧ポンプ５１が収容されている。左カバー本体１２１は、上部旋回体２２０に取り外し可能に設けられている。当該左カバー本体１２１を取り外すことによって、油圧ポンプ５１に外部からアクセス可能となる。

　床下カバー１２２は、図５及び図６に示すように、ベースプレート１１における通常点検領域Ｎの前部を左側及び前方から覆っている。即ち、床下カバー１２２は、通常点検領域Ｎにおけるフロアパネル８１とベースプレート１１の間の部分を左側及び前方から閉塞している。床下カバー１２２の後端は、左カバー本体１２１の前端に接続されている。床下カバー１２２の側面には、開閉可能な第一扉部１２２ａが設けられている。該第一扉部１２２ａを開放することで、通常点検領域Ｎに配置された操作パターン切替部５３に外部からアクセス可能となる。床下カバー１２２及びフロアパネル８１は上部旋回体２２０に取り外し可能に固定されている。これら床下カバー１２２及びフロアパネル８１を取り外すことで、油圧バルブ５２及び上部旋回体２２０に外部からアクセス可能となる。
　このように、左カバー１２０は、通常点検領域Ｎ及び通常点検機器５０にアクセスするために開閉可能に覆っている。

＜右カバー＞
　図５及び図７に示すように、右カバー１３０は、外装カバー１００の右側部分を形成している。右カバー１３０の内側に日常点検領域Ｄが区画されている。右カバー１３０は、外壁パネル１３１及び開閉パネル１３２を有している。

　外壁パネル１３１は、ベースプレート１１における日常点検領域Ｄを右側から覆っている。図７に示すように、外壁パネル１３１の後端は後部カバー１１０の前端に接続されている。外壁パネル１３１の幅方向内側に、クーリングユニット６１、補機バッテリ６４及びオイルタンク６５が収容されている。

　外壁パネル１３１には、幅方向に連通する第一開口部１３１ａ及び第二開口部１３１ｂが形成されている。第一開口部１３１ａは、クーリングユニット６１における空気の吸込側に対応する位置に形成されている。第一開口部１３１ａを介して日常点検領域Ｄ内に入り込んだ空気がクーリングユニット６１に吸い込まれる。第二開口部１３１ｂは、クーリングユニット６１における空気の排出側に対応する位置に形成されている。クーリングユニット６１から排出された空気は、第二開口部１３１ｂを介して日常点検領域Ｄの外部、即ち、上部旋回体２２０の外部に排出される。

　外壁パネル１３１の側面の下部には、開閉可能な第二扉部１３１ｃが設けられている。該第二扉部１３１ｃを開放することで、日常点検領域Ｄに配置された補機バッテリ６４に外部からアクセス可能となる。

　開閉パネル１３２は、日常点検領域Ｄを上方及び前方から覆っている。開閉パネル１３２は、右カバー１３０の前端下部で幅方向に延びる軸線回りに回動可能に設けられている。即ち、開閉パネル１３２は、外壁パネル１３１とともに日常点検領域Ｄを覆う閉塞位置と、該閉塞位置から上記軸線回りに前方側に向かって回動して日常点検領域Ｄを解放する開放位置との間で回動可能とされている。閉塞位置の開閉パネル１３２は、外壁パネル１３１及び後部カバー１１０に接している。開閉パネル１３２を解放位置とすることで、クーリングユニット６１及びオイルタンク６５に外部からアクセス可能となる。
　このように右カバー１３０は、日常点検領域Ｄ及び日常点検機器６０を開閉可能に覆っている。

＜作用効果＞
　上記構成の電動式油圧ショベル２００では、高電圧機器３０が配置された高電圧領域Ｈは外装カバー１００の後部カバー１１０で覆われており、非高電圧機器４０が配置された非高電圧領域Ｌは外装カバー１００の左カバー１２０及び右カバー１３０で覆われている。
　高電圧機器３０へのメンテナンス・点検は、高電圧機器３０の取り扱いについての研修を受けた者や高電圧機器３０の取り扱いについての資格を有する者等の特別な作業員が、後部カバー１１０を開放することで行われる。

　一方、オペレータや一般的なメンテナンス作業員が非高電圧機器４０にアクセスする際には、左カバー１２０又は右カバー１３０を開放する。この際、左カバー１２０及び右カバー１３０で覆われている機器は非高電圧機器４０のみであり、左カバー１２０及び右カバー１３０を開放したとしても高電圧機器３０は開放されない。そのため、オペレータや一般的なメンテナンス作業員は高電圧機器３０にアクセスすることはできない。即ち、非高電圧機器４０にアクセスする際に同時に高電圧機器３０にアクセスすることはできないため、オペレータや作業員が非高電圧機器４０に対するメンテナンス・点検を施す際の安全性を担保することができる。
　特に本実施形態では、非高電圧領域Ｌである通常点検領域（Ｎ）は、仕切り壁２４によって高電圧領域Ｈと隔てられている。そのため、通常点検領域（Ｎ）の通常点検機器５０を点検するメンテナンス作業員の安全性をより一層担保することができる。

　本実施形態では電源としてのバッテリユニット３１はベースプレート１１上の後方側の領域に設けられている。これにより、重量物であるバッテリユニット３１がカウンタウェイトを兼ねた構成とすることができる。そして、バッテリユニット３１やインバータ３６を含む高電圧機器３０が後部カバー１１０で覆われていることで、当該後部カバー１１０を開放させることで特別な作業員が容易に高電圧機器３０にアクセスすることができる。

　本実施形態では外部からの充電コネクタが接続される充電コネクタ接続部３８、パワーデリバリユニット３７も高電圧領域Ｈに設けられている。したがって、オペレータや一般的な作業員が、バッテリユニット３１やインバータ３６のみならず、充電コネクタ接続部３８、パワーデリバリユニット３７の高電圧機器３０にも手が触れてしまうことを回避できる。

　本実施形態では、左カバー１２０内によって覆われた通常点検領域Ｎに通常点検機器５０としての油圧ポンプ５１や油圧バルブ５２が収容されている。右カバー１３０内によって覆われた日常点検領域Ｄに日常点検領域Ｄとしての熱交換部６３が収容されている。

　一般に、油圧ポンプ５１や油圧バルブ５２等の通常点検機器５０は、オペレータではなくメンテナンス・修理等を業務とするメンテナンス作業員によって行われ、メンテナンス頻度は比較的低い。一方、クーリングユニット６１等の日常点検機器６０は、オペレータによって日々の点検が行われる機器であり、メンテナンス頻度は比較的高い。このように、作業者やメンテナンス頻度に応じて、通常点検機器５０と日常点検機器６０の収容領域を左右に分けることによって、各点検を効率良く行うことができる。即ち、オペレータが日常点検を行う際には、右カバー１３０のみを開放すればよく、左カバー１２０を開放しなくともよい。メンテナンス作業員が通常点検を行う際も、まずは左カバー１２０を開放すればよく、これにより当該メンテナンス作業員によって必要な通常点検や修理を油圧ポンプ５１・油圧バルブ５２に対して効率よく施すことができる。

　また、通常点検領域Ｎには操作パターン切替部５３も配置されているため、メンテナンス作業員によるメンテナンス時に油圧ポンプ５１や油圧バルブ５２と同時に当該操作パターン切替部５３にもアクセスすることができる。

　さらに、日常点検領域Ｄには、補機バッテリ６４やオイルタンク６５も設けられており、オペレータは、日常点検時にこれら補機バッテリ６４及びオイルタンク６５にも容易にアクセスすることができる。

＜その他の実施形態＞
　以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

　例えば、本実施形態では、後部カバー１１０を高電圧機器３０カバーとし、左カバー１２０及び右カバー１３０を非高電圧機器４０カバーとしたが、これに限定されることはない。高電圧領域Ｈを上部旋回体２２０の後部ではなく他の部分に形成して当該高電圧領域Ｈを覆うカバーを高電圧機器３０カバーとしてもよい。また、高電圧領域Ｈの配置にしたがって、他の部分に非高電圧領域Ｌを配置して当該非高電圧領域Ｌを非高電圧機器４０カバーで覆ってもよい。

　実施形態では非高電圧機器４０を通常点検機器５０及び日常点検機器６０に区分し、これらを異なる領域に配置するとともに異なるカバーで覆った構成とした。しかしながらこれに限定されることはなく、通常点検機器５０及び日常点検機器６０を非高電圧機器４０として同一の領域に配置して、当該領域を同一のカバーで覆う構成であってもよい。

　高電圧機器３０は、インバータ３６及びバッテリユニット３１の少なくとも一方を含んでいればよい。
　通常点検機器５０は、油圧ポンプ５１及び油圧バルブ５２の少なくとも一方を含んでいればよい。
　日常点検機器６０は、クーリングユニット６１及びオイルタンク６５の少なくとも一方を含んでいればよい。

　高電圧領域Ｈに、電動モータ３９の潤滑油を貯留する潤滑油タンク等の非高電圧の機器を配置してもよい。日常点検領域Ｄに、オイルフィルタ等の他の機器を配置してもよい。即ち、各領域には、実施形態で説明を省略した他の機器を配置してもよい。

　高電圧領域Ｈと日常点検領域Ｄとを区画する仕切り壁２４を別途設けてもよい。即ち、高電圧領域Ｈと非高電圧領域Ｌとを区画する仕切り壁２４があってもよい。これら高電圧領域Ｈと非高電圧領域Ｌとを区画する仕切り壁２４は、壁状のものに限られず、非高電圧領域Ｌに作業を行うオペレータやメンテナンス作業員が、高電圧領域Ｈの高電圧機器３０に対してアクセス不能となる構造となる仕切り部であれば、他の構造であってもよい。例えば、仕切り部は、格子状や棒状をなしていてもよい。

　実施形態では、電動式建設機械の例として、電動式油圧ショベル２００について説明したがこれに限定されることはない。例えば作業機２２１等の駆動も全て電動で行う電動式ショベル、さらにはケーブルを介して外部から電力が供給される電動式油圧ショベルに本発明を適用してもよい。また、他の電動式建設機械に本発明を適用してもよい。

　本発明に係る電動式建設機械によれば、メンテナンス時の安全性を向上させることができる。

１０…旋回フレーム，１１…ベースプレート，１２…横仕切りプレート，１３…前部縦仕切りプレート，１４…前部補強プレート，１５…ブラケット，１６…後部縦仕切りプレート，２０…門型フレーム，２１…柱部，２２…梁部，２４…仕切り壁（仕切り部），２４ａ…孔部，３０…高電圧機器，３１…バッテリユニット，３１ａ…側面，３１ｂ…第一前面，３１ｃ…第二前面，３１ｄ…第一上面，３１ｅ…第二上面，３１ｆ…第一蓋部，３１ｇ…第二蓋部，３２…バッテリモジュール，３３…バッテリケース，３４…センサボックス，３５…サービスプラグ，３６…インバータ，３６ａ…キャリア，３７…パワーデリバリユニット，３８…充電コネクタ接続部，３９…電動モータ，４０…非高電圧機器，５０…通常点検機器，５１…油圧ポンプ，５１ａ…連結軸，５２…油圧バルブ，５３…操作パターン切替部，６０…日常点検機器，６１…クーリングユニット，６２…クーリングファン，６３…熱交換部，６４…補機バッテリ，６５…オイルタンク，７０…旋回モータ，８０…運転空間，８１…フロアパネル，８２…運転空間仕切りパネル，８２ａ…水平パネル，８２ｂ…上下パネル，８３…側方仕切りパネル，８４…運転席，８４ａ…座部，８４ｂ…背もたれ部，８５…右コンソール，８６…左コンソール，８７…操作レバー，８８…操作ペダル，９０…キャノピー，９１…後部支柱，９２…前部支柱，９３…天井部，９５…プロテクタ，１００…外装カバー，１１０…後部カバー，１２０…左カバー，１２１…左カバー本体，１２２…床下カバー，１２２ａ…第一扉部，１３０…右カバー，１３１…外壁パネル，１３１ａ…第一開口部，１３１ｂ…第二開口部，１３１ｃ…第二扉部，１３２…開閉パネル，２００…電動式油圧ショベル，２１０…下部走行体，２１１…履帯，２１２…ブレード，２１５…スイングサークル，２２０…上部旋回体，２２１…作業機，２２２…ブーム，２２３…アーム，２２４…バケット，Ｈ…高電圧領域，Ｌ…非高電圧領域，Ｎ…通常点検領域，Ｄ…日常点検領域

Claims

　水平方向に伸びるベースプレートと、
　該ベースプレート上に設けられ、電源からの電力が供給されるインバータ及び該インバータが変換した電力によって駆動される電動モータを含む高電圧機器と、
　前記ベースプレート上の前記高電圧機器とは異なる領域に設けられて、前記電動モータによって駆動される油圧ポンプ、該油圧ポンプが吐出する作動油を分配する油圧バルブ、及び、各種機器を冷却するクーリングユニットを含む非高電圧機器と、
　前記ベースプレート上の前記高電圧機器が設けられた領域を開閉可能に覆う高電圧機器カバー、及び、前記ベースプレート上の前記非高電圧機器が設けられた領域を開閉可能に覆う非高電圧機器カバーを有する外装カバーと、
　前記外装カバーの内側で、前記ベースプレート上の前記高電圧機器が設けられた高電圧領域と前記ベースプレート上の前記非高電圧機器が設けられた非高電圧領域とを区画する仕切り部と、
を備える電動式建設機械。
　前記高電圧機器は、前記電源としてのバッテリユニットをさらに有し、
　前記高電圧機器は、前記ベースプレート上の後方側の領域に設けられており、
　前記高電圧機器カバーは、前記ベースプレート上の後方側の領域を覆う後部カバーである
　請求項１に記載の電動式建設機械。
　前記高電圧機器は、
　前記バッテリユニットの充電時に外部から充電コネクタが接続される充電コネクタ接続部と、
　前記インバータ、前記バッテリユニット及び前記充電コネクタ接続部を接続するパワーデリバリユニットと、
　をさらに有する
　請求項２に記載の電動式建設機械。
　前記非高電圧機器は、
　前記油圧ポンプ及び前記油圧バルブの少なくとも一方を含む通常点検機器と、
　前記クーリングユニット及びオイルタンクの少なくとも一方を含む日常点検機器と、
　を含み、
　前記通常点検機器は、前記ベースプレート上における前記後部カバーによって覆われた領域の前方側かつ該ベースプレートの幅方向一方側の領域に設けられており、
　前記日常点検機器は、前記ベースプレート上における前記後部カバーによって覆われた領域の前方側かつ該ベースプレートの幅方向他方側の領域に設けられており、
　前記非高電圧機器カバーは、
　前記ベースプレート上における前記通常点検機器が設けられた幅方向一方側の領域を覆う第一側部カバーと、
　前記ベースプレート上における前記日常点検機器が設けられた幅方向他方側の領域を覆う第二側部カバーと、
　を含む
　請求項２又は３に記載の電動式建設機械。
　前記通常点検機器は、
　前記油圧バルブによる前記作動油の分配先を切り替えることで操作レバーの操作パターンを切り替える操作パターン切替部をさらに有する
　請求項４に記載の電動式建設機械。
　前記日常点検機器は、
　補機に電力を供給する補機バッテリと、
　前記油圧ポンプが吐出する前記作動油が貯留されたオイルタンクと、
　をさらに有する
　請求項４又は５に記載の電動式建設機械。