WO2023007981A1 - 電動ショベル - Google Patents

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WO2023007981A1
WO2023007981A1 PCT/JP2022/024379 JP2022024379W WO2023007981A1 WO 2023007981 A1 WO2023007981 A1 WO 2023007981A1 JP 2022024379 W JP2022024379 W JP 2022024379W WO 2023007981 A1 WO2023007981 A1 WO 2023007981A1
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WO
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battery
hydraulic
side plate
cooling device
partition member
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/024379
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English (en)
French (fr)
Inventor
昌保 山口
剛士 北川
Original Assignee
株式会社小松製作所
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Publication date
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Priority to CN202280045626.7A priority patent/CN117616175A/zh
Priority to DE112022002307.4T priority patent/DE112022002307T5/de
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2058Electric or electro-mechanical or mechanical control devices of vehicle sub-units
    • E02F9/2062Control of propulsion units
    • E02F9/207Control of propulsion units of the type electric propulsion units, e.g. electric motors or generators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
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    • B60K11/00Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • B60K11/04Arrangement or mounting of radiators, radiator shutters, or radiator blinds
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
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    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/30Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom
    • E02F3/32Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom working downwardly and towards the machine, e.g. with backhoes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02F9/08Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/0858Arrangement of component parts installed on superstructures not otherwise provided for, e.g. electric components, fenders, air-conditioning units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K2001/003Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
    • B60K2001/005Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units the electric storage means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/40Special vehicles
    • B60Y2200/41Construction vehicles, e.g. graders, excavators
    • B60Y2200/412Excavators
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
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    • E02F9/0858Arrangement of component parts installed on superstructures not otherwise provided for, e.g. electric components, fenders, air-conditioning units
    • E02F9/0875Arrangement of valve arrangements on superstructures
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • This disclosure relates to an electric excavator.
  • Patent Document 1 A technique for cooling a battery in a small electric excavator is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-1933 (Patent Document 1).
  • one end of the duct is connected to the upper surface of a cover sheet that covers the upper surface and side surfaces of the battery housing structure.
  • the other end of the duct is connected to a machine room forced out by a cooling fan.
  • a hydraulic pump, an electric motor, an oil tank, a heat exchanger, an oil cooler, etc. are arranged in the machine room.
  • An object of the present disclosure is to provide an electric excavator capable of suppressing battery heating due to heat transfer from hydraulic equipment.
  • the electric excavator of the present disclosure includes an exterior cover, a battery, hydraulic equipment, and a cooling device.
  • the exterior cover has a first side plate and a second side plate facing each other in the left-right direction, a first ventilation port provided in the first side plate, and a second ventilation port provided in the second side plate.
  • a battery is disposed between the first side plate and the second side plate to power the power source.
  • the hydraulic equipment is arranged in front of the battery.
  • the cooling device has a cooling fan, and is arranged so as to face the area sandwiched between the battery and the hydraulic equipment in the horizontal direction in a plan view.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing the configuration of an electric excavator according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is a first perspective view showing a state inside a machine room of the electric excavator shown in FIG. 1
  • FIG. 2 is a second perspective view showing a state inside a machine room of the electric excavator shown in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a plan view showing a state inside a machine room of the electric excavator shown in FIG. 1
  • FIG. FIG. 4 is a schematic plan view showing a state in which the rotation axis direction of the fan is tilted with respect to the left-right direction;
  • FIG. 4 is a schematic plan view showing a state in which a vent, a fan, an oil cooler (or radiator), and a battery are arranged in this order in the horizontal direction;
  • FIG. 3 is a plan view showing a modification of the state inside the machine room of the electric excavator shown in FIG. 1 ;
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing the configuration of an electric excavator according to one embodiment of the present disclosure.
  • the electric excavator 100 has a main body 1 and a working machine 2 that operates hydraulically.
  • the main body 1 has a revolving body 3 and a traveling body 5 .
  • the traveling body 5 has a pair of crawler belts 5Cr and a traveling motor 5M.
  • the electric excavator 100 can travel by rotating the crawler belt 5Cr.
  • the traveling motor 5M is provided as a drive source for the traveling body 5. As shown in FIG.
  • the traveling motor 5M is a hydraulic motor operated by hydraulic pressure.
  • the traveling body 5 may have wheels (tires).
  • the revolving body 3 is arranged on the running body 5 and supported by the running body 5 .
  • the revolving body 3 can be revolved with respect to the traveling body 5 about the revolving axis RX by a revolving motor (not shown).
  • the swing motor is a hydraulic motor operated by hydraulic pressure.
  • the turning axis RX is an imaginary straight line that serves as the turning center of the turning body 3 .
  • the travel motor 5M or the turning motor may be an electric motor.
  • the revolving body 3 has an operator's cab 4 (cab).
  • a driver's seat 4S on which an operator sits is provided in the driver's cab 4 .
  • An operator (passenger) can ride in the operator's cab 4 to operate the work machine 2 , swing the revolving body 3 with respect to the traveling body 5 , and travel the electric excavator 100 with the traveling body 5 .
  • the revolving body 3 has an exterior cover 9 .
  • An exterior cover 9 covers the machine room. The electric excavator may be remotely operated.
  • the work machine 2 is supported by the revolving body 3.
  • the work implement 2 has a boom 6 , an arm 7 and a bucket 8 .
  • Work implement 2 further includes boom cylinder 10 , arm cylinder 11 , and bucket cylinder 12 .
  • the boom 6 is rotatably connected to the main body 1. Specifically, the base end of the boom 6 is rotatably connected to the revolving body 3 with the boom foot pin 13 as a fulcrum.
  • Arm 7 is rotatably connected to boom 6 . Specifically, the base end of the arm 7 is rotatably connected to the tip of the boom 6 with the boom top pin 14 as a fulcrum.
  • Bucket 8 is rotatably connected to arm 7 . Specifically, the base end of the bucket 8 is rotatably connected to the tip of the arm 7 with the arm top pin 15 as a fulcrum.
  • boom cylinder 10 One end of the boom cylinder 10 is connected to the revolving body 3, and the other end is connected to the boom 6.
  • a boom 6 can be driven relative to the main body 1 by a boom cylinder 10 . By this driving, the boom 6 can be vertically rotated with respect to the revolving body 3 with the boom foot pin 13 as a fulcrum.
  • One end of the arm cylinder 11 is connected to the boom 6, and the other end is connected to the arm 7.
  • Arm 7 can be driven with respect to boom 6 by arm cylinder 11 . By this driving, the arm 7 can rotate vertically or longitudinally with respect to the boom 6 with the boom top pin 14 as a fulcrum.
  • a bucket 8 can be driven with respect to the arm 7 by a bucket cylinder 12 . By this driving, the bucket 8 can rotate vertically with respect to the arm 7 with the arm top pin 15 as a fulcrum.
  • Each of the boom cylinder 10, arm cylinder 11 and bucket cylinder 12 is a hydraulic cylinder and is driven by hydraulic pressure.
  • FIG. 2 and 3 a part of the exterior cover 9 is shown broken.
  • FIGS. 2 and 3 are perspective views showing the state inside the machine room of the electric excavator shown in FIG.
  • FIG. 4 is a plan view showing the state inside the machine room of the electric excavator shown in FIG.
  • the revolving body 3 FIG. 1
  • the revolving frame 20 revolves around the revolving axis RX with respect to the traveling body 5 (FIG. 1).
  • the swing frame 20 has a center frame CF, a left deck DL, and a right deck DR.
  • the center frame CF is positioned substantially at the center of the revolving frame 20 in the left-right direction.
  • the left deck DL is arranged on the left side of the center frame CF.
  • the right deck DR is arranged on the right side of the center frame CF.
  • the center frame CF has a pair of center beams CB.
  • a pair of center beams CB are arranged so as to face each other with a gap in the left-right direction.
  • a pair of center beams CB supports the work implement 2 (FIG. 1).
  • the center frame CF thereby supports the work implement 2 .
  • Each of the pair of center beams CB has through holes TH1 and TH2.
  • a boom foot pin 13 (FIG. 1) is inserted through the through hole TH1.
  • a boom 6 ( FIG. 1 ) is rotatably supported by a pair of center beams CB by boom foot pins 13 .
  • a pin (not shown) that supports the boom cylinder 10 (FIG. 1) is inserted through the through hole TH2.
  • the boom cylinder 10 is rotatably supported on the center beam CB by this pin.
  • the revolving frame 20 includes a battery 31, a hydraulic oil tank 32, a switching valve 33 (main valve), a partition member 34, a cooling device 40, an oil cooler 41, a radiator 42, and an operator's cab 4 (see FIG. 1) are supported.
  • a battery 31, a hydraulic oil tank 32, a switching valve 33, a cooling device 40, and the like are arranged in a machine room covered by an exterior cover 9 (FIG. 1).
  • the cooling device 40 has, for example, four cooling fans 40a. Two cooling fans 40a are arranged in the vertical direction and two cooling fans 40a are arranged in the front-rear direction, so that a total of four cooling fans 40a are arranged.
  • the battery 31 includes, for example, multiple battery modules, each of which has a battery cell.
  • the battery 31 is a power source and stores electrical energy obtained from an external power source.
  • the battery 31 takes out the stored electrical energy as an electromotive force.
  • the battery 31 supplies power to an electric motor (not shown) via an inverter (not shown).
  • the battery 31 is a lithium ion, an electric double layer capacitor, a lead storage battery, or the like.
  • the battery 31 is a rechargeable battery (storage battery).
  • the battery 31 is arranged on a pair of center beams CB with brackets (not shown) interposed therebetween.
  • the electric excavator 100 of this embodiment does not have a counterweight, and the battery 31 serves as a counterweight. Therefore, the battery 31 is arranged at the rear portion of the revolving body 3 .
  • the area behind each of the rear end RL of the left deck DL and the rear end RR of the right deck DR is originally the area where the counterweight is arranged.
  • the battery 31 has a portion located behind each of the rear end RL of the left deck DL and the rear end RR of the right deck DR in plan view so as to serve as a counterweight. Therefore, the rear end 31R of the battery 31 is located behind each of the rear end RL of the left deck DL and the rear end RR of the right deck DR in plan view.
  • the term “planar view” refers to a viewpoint viewed from above in a direction (vertical direction) perpendicular to the bottom plate BP of the revolving frame 20 .
  • a medium-sized or large-sized electric excavator requires a large amount of energy to operate, so the size of the battery 31 is also increased. If the height of the battery 31 is increased, the rearward visibility of the operator seated on the driver's seat 4S is deteriorated. Therefore, if the height of the battery 31 is suppressed, the plane occupied area of the battery 31 becomes large. Therefore, the battery 31 does not fit in the area where the counterweight is arranged in a plan view, and protrudes into the machine room. Accordingly, in plan view, the front end 31F of the battery 31 is positioned forward of each of the rear end RL of the left deck DL and the rear end RR of the right deck DR. Since the battery 31 protrudes into the machine room in this way, the arrangement of mounted objects other than the battery 31 is restricted.
  • the machine room means a space located forward of each of the rear end RL of the left deck DL and the rear end RR of the right deck DR and covered by the exterior cover 9 .
  • hydraulic equipment a hydraulic oil tank 32, a switching valve 33, a hydraulic pump (not shown), etc.
  • An inverter, an electric motor, and the like are also arranged in front of the battery 31 .
  • the battery 31 supplies power to an electric motor (not shown) as a power source. Specifically, the battery 31 supplies power to the inverter through electrical wiring.
  • the inverter converts the DC power, which is the output of the battery 31, into AC power whose frequency and the like are controlled.
  • the inverter supplies AC power to the electric motor through electrical wiring.
  • the electric motor uses the battery 31 as a power source and is driven by the AC power supplied from the inverter.
  • the electric motor and hydraulic pump are mechanically connected.
  • the hydraulic pump is driven by the driving force of the electric motor being transmitted to the hydraulic pump.
  • the hydraulic pump draws hydraulic oil from the hydraulic oil tank 32 by being driven.
  • the hydraulic pump supplies the hydraulic fluid pumped from the hydraulic fluid tank 32 to each hydraulic actuator (the travel motor 5M, the swing motor, and the hydraulic cylinders 10 to 12) through the switching valve 33.
  • the switching valve 33 is configured as an aggregate of many control valves, pilot valves, and the like.
  • the switching valve 33 is arranged in an oil passage (hydraulic piping) between the hydraulic pump and the hydraulic actuator.
  • the switching valve 33 supplies and discharges hydraulic oil pumped from the hydraulic oil tank 32 by the hydraulic pump to and from the hydraulic actuator.
  • Each hydraulic actuator is operated by supply and discharge of hydraulic oil from the switching valve 33 .
  • each valve in the switching valve 33 is controlled according to the operator's driving operation. Accordingly, the main body 1 and the work implement 2 of the electric excavator 100 can be operated according to the driving operation of the operator in the operator's cab 4 . Specifically, the operator can operate the working machine 2 by operating the hydraulic cylinders 10 to 12, can operate the swinging structure 3 by operating the swing motor, and can operate the electric excavator by operating the travel motor 5M. 100 runs can be operated.
  • the exterior cover 9 has a left side plate 9L (first side plate).
  • a ventilation port VL (first ventilation port) is provided in the left side plate 9L.
  • the vent VL is a through hole provided in the left side plate 9L, and is a rectangular through hole to which a net is attached, for example.
  • the vent holes VL may be a plurality of through holes formed by punching a material such as metal, for example, like punching metal.
  • the exterior cover 9 has a right side plate 9R (second side plate).
  • the right side plate 9R is provided with a vent VR (second vent).
  • the vent VR is a through hole provided in the right side plate 9R.
  • the vent VR is a plurality of through holes formed by punching a material such as metal, for example, like punching metal.
  • the left side plate 9L and the right side plate 9R of the exterior cover 9 face each other in the left-right direction. Further, the vent hole VL provided in the left side plate 9L and the vent hole VR provided in the right side plate 9R face each other in the left-right direction.
  • a battery 31 In plan view, between the left side plate 9L and the right side plate 9R are a battery 31, hydraulic equipment (a hydraulic oil tank 32, a switching valve 33), a partition member 34, a cooling device 40, an oil cooler 41, and a radiator. 42 are arranged. Cooling device 40, oil cooler 41, and radiator 42 are each arranged in a region that linearly connects vent VL and vent VR. A region between the battery 31 and the hydraulic devices 32 and 33 is arranged in a region that linearly connects the vent VL and the vent VR. Further, each of the hydraulic oil tank 32 and the switching valve 33 may be arranged in a region that linearly connects the vent VL and the vent VR. Also, part of the battery 31 may be arranged in a region that linearly connects the vent VL and the vent VR.
  • the hydraulic oil tank 32 is arranged, for example, on the right deck DR.
  • the hydraulic oil tank 32 is arranged in front of the battery 31 with a gap between it and the battery 31 .
  • the switching valve 33 is arranged on the center frame CF.
  • the switching valve 33 is arranged in front of the battery 31 with a gap between it and the battery 31 .
  • Each of the hydraulic oil tank 32 and the switching valve 33 is arranged behind the opening 21 provided in the center frame CF.
  • the opening 21 is a through hole through which a swivel joint (not shown) is inserted, for example, and serves as the pivot center of the pivot frame 20 .
  • the opening 21 is provided in the bottom plate BP of the center frame CF.
  • Cooling device 40, oil cooler 41 and radiator 42 are each arranged, for example, on left deck DL. Each of oil cooler 41 and radiator 42 is arranged side by side with cooling device 40 in the left-right direction. The cooling device 40 is arranged so as to laterally face a region sandwiched between the battery 31 and the hydraulic devices 32 and 33 in a plan view. Cooling device 40, oil cooler 41, and radiator 42 may each be arranged, for example, on right deck DR.
  • the cooling device 40 has a plurality of cooling fans 40a.
  • the cooling device 40 causes air to flow between the vent VL and the vent VR by driving a plurality of cooling fans 40a.
  • Cooling device 40 drives a plurality of cooling fans 40a, for example, as indicated by arrows A1 and A2 in FIG. , 33, and then discharged from the inside of the machine room to the outside at the vent VR.
  • the air taken from the outside of the machine room into the interior through the vent VL passes through the space sandwiched between the front surface of the battery 31 and the rear surfaces of the hydraulic devices 32 and 33, and enters the machine room through the vent VR. is discharged to the outside.
  • the cooling device 40 drives the plurality of cooling fans 40a, for example, to pass the air taken in from the outside of the machine room to the inside through the ventilation port VR, and then passes it between the battery 31 and the hydraulic devices 32, 33. It may be discharged from the inside of the machine room to the outside at the port VL.
  • the vent VR that takes air into the machine room becomes the first vent
  • the vent VL that discharges the air from the machine room becomes the second vent.
  • the right side plate 9R provided with the vent VR is the first side plate
  • the left side plate 9L provided with the vent VL is the second side plate.
  • the partition member 34 is a plate member made of, for example, a steel plate.
  • the partition member 34 extends in the left-right direction.
  • the partition member 34 is arranged between the battery 31 and the hydraulic devices 32 and 33 . Specifically, the partition member 34 extends from the vicinity of the cooling device 40 through between the battery 31 and the switching valve 33 and between the battery 31 and the hydraulic oil tank 32 to the vicinity of the right side plate 9R.
  • the partition member 34 extends from the left deck DL across the center frame CF to the right deck DR.
  • the partition member 34 has a first portion 34F, a second portion 34S, and a third portion 34T.
  • the first portion 34F is connected to the left end (one end) of the third portion 34T and linearly extends in the left-right direction from the left end.
  • the second portion 34S is connected to the right end (the other end) of the third portion 34T and linearly extends in the left-right direction from the right end.
  • the first portion 34F and the second portion 34S extend in parallel directions, for example, in plan view.
  • the third portion 34T extends linearly so as to be inclined with respect to each of the first portion 34F and the second portion 34S in plan view.
  • the left end of the third portion 34T is located forward of the right end of the third portion 34T.
  • the third portion 34T is inclined with respect to the left-right direction so as to be located rearward as it goes from the left end to the right end.
  • a gap (space) is provided between the battery 31 and the partition member 34 in plan view.
  • the front surface of battery 31 and the rear surface of partition member 34 each face the gap.
  • the front surface of the battery 31 and the rear surface of the partition member 34 face each other across a gap in the front-rear direction.
  • a gap is provided between the partition member 34 and the hydraulic oil tank 32 and between the partition member 34 and the switching valve 33 in plan view.
  • Each of the rear surface of the hydraulic oil tank 32, the rear surface of the switching valve 33, and the front surface of the partition member 34 faces the gap.
  • the rear surface of the hydraulic oil tank 32 and the front surface of the partition member 34 face each other across a gap in the front-rear direction.
  • the rear surface of the switching valve 33 and the front surface of the partition member 34 face each other across a gap in the front-rear direction.
  • the cooling device 40 sends air to the area on the battery 31 side with respect to the partition member 34 as indicated by arrow A1.
  • the cooling device 40 also sends air to the area on the side of the hydraulic devices 32 and 33 with respect to the partition member 34 as indicated by arrow A2.
  • Air indicated by arrow A1 flows into the gap between the rear surface of partition member 34 and the front surface of battery 31 .
  • the air indicated by the arrow A2 flows into the gap between the front surface of the partition member 34 and the rear surface of the switching valve 33 and the gap between the front surface of the partition member 34 and the rear surface of the hydraulic oil tank 32. .
  • the cooling device 40 is arranged in a region that linearly connects the vent VL and the vent VR.
  • the rotation axis AX of the cooling fan 40a in the cooling device 40 extends in a direction that linearly connects the air vent VL and the air vent VR (direction from the air vent VL to the air vent VR).
  • Axis of rotation AX extends, for example, along the left-right direction.
  • At least part of the cooling device 40 faces the vent VR without any obstacles in between. As a result, at least part of the air sent out from the cooling device 40 flows linearly without colliding with an obstacle, reaches the vent VR, and is discharged from the vent VR.
  • the front row cooling fan 40a in the cooling device 40 is arranged to face the switching valve 33 and the hydraulic oil tank 32 in the left-right direction. As a result, part of the air sent out from the cooling device 40 flows linearly from the cooling device 40 and hits the hydraulic devices 32 and 33 directly.
  • the cooling fan 40a in the rear row in the cooling device 40 is arranged to face the battery 31 in the left-right direction. As a result, part of the air sent out from the cooling device 40 flows straight from the cooling device 40 and hits the battery 31 directly.
  • the oil cooler 41 is, for example, a device for cooling hydraulic oil used for operating the hydraulic actuators (travel motor 5M, swing motor, hydraulic cylinders 10-12).
  • the oil cooler 41 has, for example, a tube through which hydraulic oil passes and fins attached to the tube.
  • the radiator 42 is a device for cooling a cooling medium (for example, cooling water) for cooling the battery 31, an electric motor, an inverter, and the like.
  • the radiator 42 has, for example, a tube through which a cooling medium passes and fins attached to the tube.
  • the oil cooler 41 and the radiator 42 are arranged side by side in the front-rear direction.
  • the oil cooler 41 is positioned in front of the radiator 42 .
  • the oil cooler 41 faces the hydraulic devices 32 and 33 in the direction in which the rotation axis AX of the cooling fan 40a extends, and is arranged side by side with the hydraulic devices 32 and 33 in the left-right direction.
  • Oil cooler 41 is arranged, for example, so as to face cooling fan 40 a in the front row in cooling device 40 in the left-right direction.
  • the radiator 42 faces the battery 31 in the direction in which the rotation axis AX of the cooling fan 40a extends, and is arranged side by side with the battery 31 in the left-right direction. Radiator 42 is arranged, for example, to face cooling fan 40 a in the rear row in cooling device 40 in the left-right direction.
  • the position of the left end of the partition member 34 in the front-rear direction is positioned, for example, between the two cooling fans 40a in the front-rear direction.
  • the cooling fan 40 a arranged in the rear row in the front-rear direction sends air to the area on the battery 31 side of the partition member 34 .
  • the cooling fan 40 a arranged in the front row in the front-rear direction sends air to each of the areas on the hydraulic equipment 32 , 33 side with respect to the partition member 34 .
  • the upper end of the partition member 34 is located above the upper surface of the hydraulic oil tank 32 and the upper end of the switching valve 33 .
  • the battery 31 is effectively prevented from being splashed by the oil blown out from the hydraulic oil tank 32 and the switching valve 33 .
  • the rotation axis AX of the cooling fan 40a in the cooling device 40 extends in the left-right direction (direction perpendicular to the front-rear direction) in plan view.
  • the rotation axis AX of the cooling fan 40a may be inclined with respect to the horizontal direction in a plan view.
  • the rotation axis AX may be inclined from the front to the rear as it goes from the left side to the right side in the left-right direction.
  • it may be inclined from the rear to the front as it goes from one side (eg, left side) to the other side (eg, right side) in the horizontal direction.
  • a virtual extension of the rotation axis AX extends to a region sandwiched between the battery 31 and the hydraulic devices 32 and 33 .
  • each of the oil cooler 41 and the radiator 42 may be arranged on the opposite side of the cooling device 40 from the left side plate 9L. That is, the ventilation port VL is arranged on one side (for example, the left side) of the cooling device 40 in the left-right direction, and the oil cooler 41 and the radiator 42 are arranged on the other side (for example, the right side) of the cooling device 40 in the left-right direction. may be
  • the partition member 34 may be omitted.
  • the front surface of the battery 31 and the rear surfaces of the hydraulic devices 32 and 33 face each other in the front-rear direction with a gap therebetween.
  • the arrangement of the components in the machine room is not limited to the arrangement shown in FIG.
  • an electric motor 35, an inverter 36 and a hydraulic oil tank 32 are arranged in this order on the right deck DR in front of the battery 31.
  • the electric motor 35 is arranged in front of the battery 31
  • the inverter 36 is arranged in front of the electric motor 35
  • the hydraulic oil tank 32 is arranged in front of the inverter 36 .
  • a hydraulic pump (not shown) is arranged below the inverter 36 .
  • the partition member 34 should be arranged at least between the battery 31 and the switching valve 33 .
  • the partition member 34 extends in the left-right direction from the vicinity of the cooling device 40 to the vicinity between the battery 31 and the switching valve 33 .
  • the partition member 34 since the cable is between the electric motor 35 and the battery 31, the partition member 34 extends to the vicinity of the switching valve 34, but may extend to the right end as in FIG.
  • the medium-sized or large-sized electric excavator 100 has a larger battery 31, and the space occupied by the battery 31 in the exterior cover 9 becomes larger. For this reason, there is a possibility that hydraulic devices (the hydraulic oil tank 32 and the switching valve 33) are arranged near the battery 31 inside the exterior cover 9 .
  • the permissible temperature of the battery 31 is as low as about 60°C, while the heat dissipation temperature of the hydraulic devices 32 and 33 is as high as about 100°C. Therefore, when the hydraulic devices 32 and 33 are arranged near the battery 31, the heat is transferred from the hydraulic devices 32 and 33 to the battery 31, which heats the battery 31 to a temperature higher than the allowable temperature and prevents it from functioning stably.
  • the cooling device 40 is arranged so as to face the area sandwiched between the battery 31 and the hydraulic devices 32 and 33 in the horizontal direction in plan view.
  • the cooling device 40 causes the air taken in from the vent port VL to pass between the battery 31 and the hydraulic devices 32 and 33, and then is discharged from the vent port VR. be.
  • the air can flow linearly in the left-right direction from the ventilation port VL to the ventilation port VR in the machine room, and resistance to the air flow is less likely to occur.
  • the air taken in from the vent VR may be passed between the battery 31 and the hydraulic devices 32, 33 and then discharged from the vent VL.
  • a partition member 34 is arranged between the battery 31 and the hydraulic devices 32 and 33 .
  • the partition member 34 prevents the oil blown out from the hydraulic devices 32 and 33 from splashing onto the battery 31, thereby preventing damage to the battery 31 or heavy electric devices. Also, the partition member 34 can block the heat transfer from the hydraulic devices 32 and 33 to the battery 31 .
  • the cooling device 40 has an area on the battery 31 side with respect to the partition member 34 and an area on the hydraulic equipment 32 and 33 side with respect to the partition member 34, respectively. send air to As indicated by the arrow A2, the air is sent to the area on the side of the hydraulic equipment 32, 33 with respect to the partition member 34, so that heat transfer from the hydraulic equipment 32, 33 to the partition member 34 can be suppressed. Further, as indicated by arrow A1, air is sent to the area on the battery 31 side with respect to the partition member 34, thereby suppressing heat transfer from the partition member 34 to the battery 31. FIG. As a result, heat transfer from the hydraulic devices 32 and 33 to the battery 31 via the partition member 34 is suppressed.
  • At least part of the cooling device 40 faces the hydraulic devices 32 and 33 in the direction in which the rotation axis AX of the cooling fan 40a extends.
  • the air sent out from the cooling device 40 flows linearly toward the hydraulic devices 32 and 33 . Therefore, the air sent from the cooling device 40 can cool the hydraulic devices 32 and 33 themselves.
  • cooling device 40 there may be no obstacle between the cooling device 40 and the hydraulic devices 32, 33 in the region where the cooling device 40 and the hydraulic devices 32, 33 face each other in the direction of the rotation axis AX. In this case, the air sent from the cooling device 40 directly hits the hydraulic devices 32 and 33, so the hydraulic devices 32 and 33 can be cooled more effectively.
  • At least part of the cooling device 40 faces the battery 31 in the direction in which the rotation axis AX of the cooling fan 40a extends.
  • relatively low-temperature air (65° C. or less at the maximum) delivered from the cooling device 40 flows linearly toward the battery 31 . Therefore, the air sent from the cooling device 40 can cool the battery 31 itself.
  • the cooling device 40 there may be no obstacle between the cooling device 40 and the battery 31 in the region where the cooling device 40 and the battery 31 face each other in the direction of the rotation axis AX. In this case, since the air sent out from the cooling device 40 directly hits the battery 31, the battery 31 can be cooled more effectively.
  • the oil cooler 41 faces the hydraulic devices 32 and 33 in the direction in which the rotation axis AX of the cooling fan 40a extends, and is arranged in the lateral direction with the hydraulic devices 32 and 33. are placed in
  • the radiator 42 faces the battery 31 in the direction in which the rotation axis AX of the cooling fan 40a extends, and is arranged side by side with the battery 31 in the left-right direction.
  • the cooling device 40 can also cool each of the oil cooler 41 and the radiator 42 .

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Abstract

外装カバー(9)は、左右方向に互いに対向する左側板(9L)および右側板(9R)と、左側板(9L)に設けられた通気口(VL)と、右側板(9R)に設けられた通気口(VR)とを有する。バッテリ(31)は、左側板(9L)と右側板(9R)との間に配置され、電動モータに電力を供給する。油圧機器(32、33)は、バッテリ(31)の前方に配置されている。クーリング装置(40)は、冷却ファン(40a)を有し、平面視においてバッテリ(31)および油圧機器(32、33)に挟まれる領域と左右方向に対向するように配置されている。

Description

電動ショベル
 本開示は、電動ショベルに関する。
 小型の電動ショベルにおいてバッテリを冷却する技術は、たとえば特開2012-1933号公報(特許文献1)に開示されている。特許文献1においては、バッテリ収納構造体の上面および側面を覆う覆いシートの上面にダクトの一方端が連結されている。ダクトの他方端は、冷却ファンにより強制排気される機械室に連結されている。機械室には、油圧ポンプ、電動モータ、オイルタンク、熱交換器、オイルクーラなどが配置されている。
特開2012-1933号公報
 中型または大型の電動ショベルではバッテリが大型化し、外装カバー内におけるバッテリの占有スペースが大きくなる。このため油圧機器(作動油タンク、メインバルブ)、電動モータなどのコンポーネントの配置を見直す必要がある。その結果、バッテリの近くに油圧機器が配置される可能性がある。
 バッテリが安定して機能するための許容温度が低いのに対し、作動油タンク、メインバルブなどの油圧機器は稼働中の発熱量が多く,周囲温度が高くなる。このためバッテリの近くに油圧機器が配置された場合、油圧機器からバッテリに熱が伝わることにより、バッテリが許容温度以上に加熱され、バッテリが安定して機能しなくなるおそれがある。
 本開示の目的は、油圧機器から熱が伝わることによるバッテリの加熱を抑制可能な電動ショベルを提供することである。
 本開示の電動ショベルは、外装カバーと、バッテリと、油圧機器と、クーリング装置とを備える。外装カバーは、左右方向に互いに対向する第1側板および第2側板と、第1側板に設けられた第1通気口と、第2側板に設けられた第2通気口とを有する。バッテリは、第1側板と第2側板との間に配置され、動力源に電力を供給する。油圧機器は、バッテリの前方に配置されている。クーリング装置は、冷却ファンを有し、平面視においてバッテリおよび油圧機器に挟まれる領域と左右方向に対向するように配置されている。
 本開示によれば、油圧機器から熱が伝わることによるバッテリの加熱を抑制可能な電動ショベルを実現することができる。
本開示の一実施形態における電動ショベルの構成を概略的に示す斜視図である。 図1に示す電動ショベルにおける機械室内の状態を示す第1斜視図である。 図1に示す電動ショベルにおける機械室内の状態を示す第2斜視図である。 図1に示す電動ショベルにおける機械室内の状態を示す平面図である。 ファンの回転軸方向が左右方向に対して傾斜した状態を示す概略平面図である。 左右方向に通気孔、ファン、オイルクーラ(またはラジエータ)、バッテリの順で配置された状態を示す概略平面図である。 図1に示す電動ショベルにおける機械室内の状態の変形例を示す平面図である。
 以下、本開示の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
 明細書および図面において、同一の構成要素または対応する構成要素には、同一の符号を付し、重複する説明を繰り返さない。また、図面では、説明の便宜上、構成を省略または簡略化している場合もある。また、実施の形態と変形例との少なくとも一部は、互いに任意に組み合わされてもよい。
 以下の説明において、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」とは、図1に示す運転室4内の運転席4Sに着座したオペレータを基準とした方向である。
 <電動ショベルの構成>
 まず本実施形態の電動ショベルの構成を図1を用いて説明する。
 図1は、本開示の一実施形態における電動ショベルの構成を概略的に示す斜視図である。図1に示されるように、電動ショベル100は、本体1と、油圧により作動する作業機2とを有している。本体1は、旋回体3と、走行体5とを有している。
 走行体5は、一対の履帯5Crと、走行モータ5Mとを有している。電動ショベル100は、履帯5Crの回転により走行可能である。走行モータ5Mは、走行体5の駆動源として設けられている。走行モータ5Mは、油圧により作動する油圧モータである。なお、走行体5は車輪(タイヤ)を有していてもよい。
 旋回体3は、走行体5の上に配置され、かつ走行体5により支持されている。旋回体3は、旋回モータ(図示せず)により旋回軸RXを中心として走行体5に対して旋回可能である。旋回モータは、油圧により作動する油圧モータである。旋回軸RXは、旋回体3の旋回中心となる仮想の直線である。なお走行モータ5Mあるいは旋回モータは電動モータであってもよい。
 旋回体3は、運転室4(キャブ)を有している。運転室4内には、オペレータが着座する運転席4Sが設けられている。オペレータ(乗員)は、運転室4に搭乗して、作業機2の操作、走行体5に対する旋回体3の旋回操作、および走行体5による電動ショベル100の走行操作が可能である。旋回体3は、外装カバー9を有している。外装カバー9は、機械室を覆っている。電動ショベルは、遠隔操作されるものでもよい。
 作業機2は、旋回体3に支持されている。作業機2は、ブーム6と、アーム7と、バケット8とを有している。作業機2は、ブームシリンダ10と、アームシリンダ11と、バケットシリンダ12とをさらに有している。
 ブーム6は、本体1に回動可能に接続されている。具体的にはブーム6の基端部は、ブームフートピン13を支点として旋回体3に回動可能に接続されている。アーム7は、ブーム6に回動可能に接続されている。具体的にはアーム7の基端部は、ブームトップピン14を支点としてブーム6の先端部に回動可能に接続されている。バケット8は、アーム7に回転可能に接続されている。具体的にはバケット8の基端部は、アームトップピン15を支点としてアーム7の先端部に回動可能に接続されている。
 ブームシリンダ10の一端は旋回体3に接続され、他端はブーム6に接続されている。ブーム6は、ブームシリンダ10により本体1に対して駆動可能である。この駆動により、ブーム6は、ブームフートピン13を支点として旋回体3に対して上下方向に回動可能である。
 アームシリンダ11の一端はブーム6に接続され、他端はアーム7に接続されている。アーム7は、アームシリンダ11によりブーム6に対して駆動可能である。この駆動により、アーム7は、ブームトップピン14を支点としてブーム6に対して上下方向または前後方向に回動可能である。
 バケットシリンダ12の一端はアーム7に接続され、他端はバケットリンク17に接続されている。バケット8は、バケットシリンダ12によりアーム7に対して駆動可能である。この駆動により、バケット8は、アームトップピン15を支点としてアーム7に対して上下方向に回動可能である。
 ブームシリンダ10、アームシリンダ11およびバケットシリンダ12の各々は、油圧シリンダであり、油圧により駆動する。
 <外装カバーの側板と機械室内におけるコンポーネントの配置>
 次に、図1に示す電動ショベルにおける外装カバーの側板と機械室内のコンポーネントの配置とについて図2~図7を用いて説明する。なお図2および図3においては、外装カバー9の一部を破断して示している。
 図2および図3のそれぞれは、図1に示す電動ショベルにおける機械室内の状態を示す斜視図である。図4は、図1に示す電動ショベルにおける機械室内の状態を示す平面図である。図2に示されるように、旋回体3(図1)は、旋回フレーム20を有している。旋回フレーム20は、旋回軸RXを中心として走行体5(図1)に対して旋回する。
 旋回フレーム20は、センターフレームCFと、左デッキDLと、右デッキDRとを有している。センターフレームCFは、旋回フレーム20の左右方向におけるほぼ中央に位置している。左デッキDLは、センターフレームCFの左側に配置されている。右デッキDRは、センターフレームCFの右側に配置されている。
 センターフレームCFは、1対のセンタービームCBを有している。1対のセンタービームCBは、互いに左右方向に間隔を空けて対向するように配置されている。1対のセンタービームCBは、作業機2(図1)を支持している。これによりセンターフレームCFは作業機2を支持している。
 1対のセンタービームCBの各々は、貫通孔TH1、TH2を有している。貫通孔TH1には、ブームフートピン13(図1)が挿通されている。ブームフートピン13によりブーム6(図1)が1対のセンタービームCBに回転可能に支持されている。
 貫通孔TH2には、ブームシリンダ10(図1)を支持するピン(図示せず)が挿通されている。このピンによりブームシリンダ10がセンタービームCBに回転可能に支持されている。
 図3に示されるように、旋回フレーム20には、バッテリ31、作動油タンク32、切替バルブ33(メインバルブ)、仕切り部材34、クーリング装置40、オイルクーラ41、ラジエータ42、運転室4(図1)などの搭載物が支持されている。バッテリ31、作動油タンク32、切替バルブ33、クーリング装置40などは、外装カバー9(図1)により覆われる機械室内に配置されている。
 クーリング装置40は、たとえば4つの冷却ファン40aを有している。上下方向に2つの冷却ファン40aが配置され、前後方向に2つの冷却ファン40aが配置されることにより、合計4つの冷却ファン40aが配置されている。
 バッテリ31は、たとえば複数のバッテリモジュールを含み、複数のバッテリモジュールの各々はバッテリセルを有している。バッテリ31は、電源であり、外部電源から得た電気エネルギーを蓄える。バッテリ31は、蓄えた電気エネルギーを起電力として取り出す。バッテリ31は、インバータ(図示せず)を介在して電動モータ(図示せず)に電力を供給する。バッテリ31は、リチウムイオン、電気二重層キャパシタ、鉛蓄電池などである。バッテリ31は充電池(蓄電池)である。
 バッテリ31は、1対のセンタービームCB上にブラケット(図示せず)を介在して配置されている。本実施形態の電動ショベル100は、カウンタウエイトを有しておらず、バッテリ31がカウンタウエイトの役割を果たしている。このためバッテリ31は、旋回体3の後部に配置されている。
 図4に示されるように、左デッキDLの後端RLおよび右デッキDRの後端RRの各々よりも後方の領域は、本来、カウンタウエイトが配置される領域である。バッテリ31はカウンタウエイトの役割を果たすべく、平面視において左デッキDLの後端RLおよび右デッキDRの後端RRの各々よりも後方に位置する部分を有している。このため、バッテリ31の後端31Rは平面視において左デッキDLの後端RLおよび右デッキDRの後端RRの各々よりも後方に位置している。本明細書における平面視とは、旋回フレーム20の底板BPに直交する方向(上下方向)において上から下を見る視点を意味する。
 中型または大型の電動ショベルにおいては稼働させるためのエネルギー量が多くなるため、バッテリ31も大型化する。バッテリ31の高さを高くすると、運転席4Sに着座したオペレータの後方視界性が悪くなる。そこでバッテリ31の高さを抑えると、バッテリ31の平面占有面積が大きくなる。このためバッテリ31は、平面視においてカウンタウエイトの配置領域に収まりきらず、機械室内にはみ出す。これにより平面視においてバッテリ31の前端31Fは、左デッキDLの後端RLおよび右デッキDRの後端RRの各々よりも前方に位置している。このようにバッテリ31が機械室内にはみ出すことにより、バッテリ31以外の搭載物の配置に制約が生じる。
 なお機械室とは、左デッキDLの後端RLおよび右デッキDRの後端RRの各々よりも前方に位置する空間であって、外装カバー9に覆われた空間を意味する。
 バッテリ31の前方には、油圧機器(作動油タンク32、切替バルブ33、油圧ポンプ(図示せず)など)が配置されている。またバッテリ31の前方には、インバータ、電動モータなども配置されている。
 バッテリ31は、動力源としての電動モータ(図示せず)に電力を供給する。具体的にはバッテリ31は、電気配線を通じてインバータに電力を供給する。インバータは、バッテリ31の出力である直流電力を、周波数などを制御した交流電力に変換する。インバータは、電気配線を通じて電動モータに交流電力を供給する。これにより電動モータは、バッテリ31を電源として、インバータから供給された交流電力により駆動する。
 電動モータと油圧ポンプとは機械的に連結されている。電動モータの駆動力が油圧ポンプに伝達されることにより油圧ポンプが駆動する。油圧ポンプは、駆動することにより、作動油タンク32から作動油を汲み出す。油圧ポンプは、作動油タンク32から汲み出した作動油を切替バルブ33を通じて各油圧アクチュエータ(走行モータ5M、旋回モータ、各油圧シリンダ10~12)に供給する。
 切替バルブ33は、多数の制御弁、パイロット弁などの集合体として構成されている。切替バルブ33は、油圧ポンプと油圧アクチュエータとの間の油路(油圧配管)に配置されている。切替バルブ33は、作動油タンク32から油圧ポンプにより汲み出された作動油を、油圧アクチュエータに給排する。切替バルブ33からの作動油の給排により各油圧アクチュエータが作動する。
 オペレータの運転操作に応じて切替バルブ33における各弁の開閉が制御される。これにより運転室4に搭乗したオペレータの運転操作に応じて、電動ショベル100の本体1および作業機2を作動させることができる。具体的にはオペレータは、油圧シリンダ10~12を作動させることにより作業機2を操作でき、旋回モータを作動させることにより旋回体3の旋回を操作でき、走行モータ5Mを作動させることにより電動ショベル100の走行を操作できる。
 図2に示されるように、外装カバー9は左側板9L(第1側板)を有している。左側板9Lには通気口VL(第1通気口)が設けられている。通気口VLは左側板9Lに設けられた貫通孔であり、たとえばネットが取り付けられた矩形の貫通孔である。通気口VLは、たとえばパンチングメタルのように、金属などの素材を打ち抜き加工することにより形成された複数の貫通孔であってもよい。
 図3に示されるように、外装カバー9は右側板9R(第2側板)を有している。右側板9Rには通気口VR(第2通気口)が設けられている。通気口VRは右側板9Rに設けられた貫通孔である。通気口VRは、たとえばパンチングメタルのように、金属などの素材を打ち抜き加工することにより形成された複数の貫通孔である。
 図4に示されるように、外装カバー9の左側板9Lと右側板9Rとは、左右方向に互いに対向している。また左側板9Lに設けられた通気口VLと右側板9Rに設けられた通気口VRとは、左右方向に互いに対向している。
 平面視において左側板9Lと右側板9Rとの間には、バッテリ31と、油圧機器(作動油タンク32、切替バルブ33)と、仕切り部材34と、クーリング装置40と、オイルクーラ41と、ラジエータ42とが配置されている。クーリング装置40、オイルクーラ41およびラジエータ42の各々は、通気口VLと通気口VRとを直線状に繋ぐ領域内に配置されている。またバッテリ31および油圧機器32、33に挟まれる領域が、通気口VLと通気口VRとを直線状に繋ぐ領域内に配置されている。また作動油タンク32および切替バルブ33の各々が、通気口VLと通気口VRとを直線状に繋ぐ領域内に配置されていてもよい。またバッテリ31の一部が、通気口VLと通気口VRとを直線状に繋ぐ領域内に配置されていてもよい。
 作動油タンク32は、たとえば右デッキDRに配置されている。作動油タンク32は、バッテリ31との間に隙間をあけてバッテリ31の前方に配置されている。切替バルブ33はセンターフレームCFに配置されている。切替バルブ33は、バッテリ31との間に隙間をあけてバッテリ31の前方に配置されている。
 作動油タンク32および切替バルブ33の各々は、センターフレームCFに設けられた開口部21よりも後方に配置されている。開口部21は、たとえばスイベルジョイント(図示せず)が挿通される貫通穴であり、旋回フレーム20の旋回中心となる。開口部21は、センターフレームCFの底板BPに設けられている。
 クーリング装置40、オイルクーラ41およびラジエータ42の各々は、たとえば左デッキDLに配置されている。オイルクーラ41およびラジエータ42の各々は、クーリング装置40と左右方向に並んで配置されている。クーリング装置40は、平面視において、バッテリ31および油圧機器32、33に挟まれる領域と左右方向に対向するように配置されている。なおクーリング装置40、オイルクーラ41およびラジエータ42の各々は、たとえば右デッキDRに配置されていてもよい。
 クーリング装置40は、複数の冷却ファン40aを有している。クーリング装置40は、複数の冷却ファン40aの駆動により、通気口VLと通気口VRとの間で空気を流す。クーリング装置40は、複数の冷却ファン40aの駆動により、たとえば図4中に矢印A1、A2で示すように、通気口VLにおいて機械室の外部から内部へ取り入れた空気を、バッテリ31と油圧機器32、33との間に通した後に、通気口VRにおいて機械室の内部から外部へ排出する。これにより通気口VLにおいて機械室の外部から内部へ取り入れられた空気は、バッテリ31の前面と油圧機器32、33の後面とに挟まれた空間を通過して、通気口VRにおいて機械室の内部から外部へ排出される。
 またクーリング装置40は、複数の冷却ファン40aの駆動により、たとえば、通気口VRにおいて機械室の外部から内部へ取り入れた空気を、バッテリ31と油圧機器32、33との間に通した後に、通気口VLにおいて機械室の内部から外部へ排出してもよい。この場合、空気を機械室に取り入れる通気口VRが第1通気口となり、空気を機械室から排出する通気口VLが第2通気口となる。また通気口VRが設けられた右側板9Rが第1側板となり、通気口VLが設けられた左側板9Lが第2側板となる。
 仕切り部材34は、たとえば鋼板よりなる板状部材である。仕切り部材34は、左右方向に延びている。仕切り部材34は、バッテリ31と油圧機器32、33との間に配置されている。具体的には仕切り部材34は、クーリング装置40の付近からバッテリ31および切替バルブ33の間と、バッテリ31および作動油タンク32の間とを通って右側板9Rの付近まで延びている。仕切り部材34は、左デッキDLからセンターフレームCFを横断して右デッキDRまで延びている。
 仕切り部材34は、第1部分34Fと、第2部分34Sと、第3部分34Tとを有している。第1部分34Fは、第3部分34Tの左側端部(一方端部)に接続され、その左側端部から左右方向に沿って直線状に延びている。第2部分34Sは、第3部分34Tの右側端部(他方端部)に接続され、その右側端部から左右方向に沿って直線状に延びている。第1部分34Fと第2部分34Sとは、平面視においてたとえば互いに平行な方向に延びている。第3部分34Tは、平面視において第1部分34Fおよび第2部分34Sの各々に対して傾斜するように直線状に延びている。
 第3部分34Tの左側端部は、第3部分34Tの右側端部よりも前方に位置している。第3部分34Tは、左側端部から右側端部へ向かうほど後方に位置するように左右方向に対して傾斜している。
 平面視においてバッテリ31と仕切り部材34との間には隙間(空間)が設けられている。バッテリ31の前面と仕切り部材34の後面との各々は隙間に面している。バッテリ31の前面と仕切り部材34の後面とは、互いに前後方向に隙間を挟んで対向している。
 また平面視において仕切り部材34と作動油タンク32との間および仕切り部材34と切替バルブ33との間には隙間が設けられている。作動油タンク32の後面と、切替バルブ33の後面と、仕切り部材34の前面との各々は隙間に面している。作動油タンク32の後面と仕切り部材34の前面とは、互いに前後方向に隙間を挟んで対向している。また切替バルブ33の後面と仕切り部材34の前面とは、互いに前後方向に隙間を挟んで対向している。
 クーリング装置40は、矢印A1に示すように仕切り部材34に対するバッテリ31側の領域に空気を送る。またクーリング装置40は、矢印A2に示すように仕切り部材34に対する油圧機器32、33側の領域に空気を送る。矢印A1で示す空気は、仕切り部材34の後面とバッテリ31の前面との間の隙間内に流れる。また矢印A2で示す空気は、仕切り部材34の前面と切替バルブ33の後面との間の隙間内と、仕切り部材34の前面と作動油タンク32の後面との間の隙間内との各々に流れる。
 クーリング装置40は、通気口VLと通気口VRとを直線状に繋ぐ領域内に配置されている。クーリング装置40における冷却ファン40aの回転軸AXは、通気口VLと通気口VRとを直線状に繋ぐ方向(通気口VLから通気口VRへ向かう方向)に延びている。回転軸AXは、たとえば左右方向に沿って延びている。
 クーリング装置40の少なくとも一部は、障害物を間に挟まずに通気口VRと対向している。これによりクーリング装置40から送出された空気の少なくとも一部が障害物に衝突することなく直線状に流れて通気口VRに達し、通気口VRから排出される。
 クーリング装置40における前列の冷却ファン40aは、左右方向において切替バルブ33および作動油タンク32の各々と対向するように配置されている。これによりクーリング装置40から送出された空気の一部がクーリング装置40から直線状に流れて油圧機器32、33に直接当たる。
 クーリング装置40における後列の冷却ファン40aは、左右方向においてバッテリ31と対向するように配置されている。これによりクーリング装置40から送出された空気の一部がクーリング装置40から直線状に流れてバッテリ31に直接当たる。
 オイルクーラ41は、たとえば油圧アクチュエータ(走行モータ5M、旋回モータ、各油圧シリンダ10~12)の作動に用いられる作動油を冷却するための装置である。オイルクーラ41は、たとえば作動油を通すチューブと、チューブに取り付けたフィンとを有している。
 ラジエータ42は、たとえばバッテリ31、電動モータ、インバータなどの冷却用の冷却媒体(たとえば冷却水)を冷却するための装置である。ラジエータ42は、たとえば冷却媒体を通すチューブと、チューブに取り付けられたフィンとを有している。
 オイルクーラ41とラジエータ42とは、互いに前後方向に並んでいる。オイルクーラ41はラジエータ42の前方に位置している。オイルクーラ41は、冷却ファン40aの回転軸AXが延びる方向において油圧機器32、33と対向し、油圧機器32、33と左右方向に並んで配置されている。オイルクーラ41は、たとえばクーリング装置40における前列の冷却ファン40aと左右方向に対向するように配置されている。
 ラジエータ42は、冷却ファン40aの回転軸AXが延びる方向においてバッテリ31と対向し、バッテリ31と左右方向に並んで配置されている。ラジエータ42は、たとえばクーリング装置40における後列の冷却ファン40aと左右方向に対向するように配置されている。
 仕切り部材34における左端の前後方向における位置は、たとえば前後方向の2つの冷却ファン40aの間に位置している。これにより前後方向の後列に配置された冷却ファン40aは、仕切り部材34に対するバッテリ31側の領域に空気を送る。また前後方向の前列に配置された冷却ファン40aは、仕切り部材34に対する油圧機器32、33側の領域との各々に空気を送る。
 図3に示されるように、仕切り部材34の上端は、作動油タンク32の上面および切替バルブ33の上端より上方に位置している。これにより作動油タンク32および切替バルブ33から吹き出た油がバッテリ31に掛かることが効果的に防止される。
 クーリング装置40における冷却ファン40aの回転軸AXは、平面視において左右方向(前後方向に直交する方向)に延びている。ただし図5に示されるように、冷却ファン40aの回転軸AXは、平面視において左右方向に対して傾斜していてもよい。具体的には、平面視において、回転軸AXは、左右方向の左側から右側へ向かうにつれて前方から後方へ位置するように傾斜していてもよい。また左右方向の一方(たとえば左側)から他方(たとえば右側)へ向かうにつれて後方から前方へ位置するように傾斜していてもよい。回転軸AXの仮想の延長線は、バッテリ31および油圧機器32、33に挟まれる領域に延びる。
 図6に示されるように、オイルクーラ41とラジエータ42との各々は、クーリング装置40に対して左側板9Lの反対側に配置されていてもよい。つまりクーリング装置40の左右方向の一方側(たとえば左側)には通気口VLが配置されており、クーリング装置40の左右方向の他方側(たとえば右側)にはオイルクーラ41とラジエータ42とが配置されていてもよい。
 また仕切り部材34は、平面視において図4に示すような傾斜部となる第3部分34Tを有さずに、左側端部から右側端部までの左右方向の全体において一直線状に延びていてもよい。
 また上記実施形態においては仕切り部材34を設けた構成について説明したが、仕切り部材34は省略されてもよい。この場合、バッテリ31の前面と油圧機器32、33の各々の後面とは隙間を挟んで互いに前後方向に対向する。
 また機械室内におけるコンポーネントの配置は、図4の配置に限定されるものではなく、たとえば図7に示す変形例のような配置であってもよい。図7に示される変形例の配置では、バッテリ31の前方に、電動モータ35、インバータ36および作動油タンク32が、この順で右デッキDRに配置されている。具体的にはバッテリ31の前方に電動モータ35が配置され、電動モータ35の前方にインバータ36が配置され、インバータ36の前方に作動油タンク32が配置されている。インバータ36の下方には油圧ポンプ(図示せず)が配置されている。
 このような配置においては、仕切り部材34は少なくともバッテリ31と切替バルブ33との間に配置されていればよい。本変形例においては、仕切り部材34はクーリング装置40の付近からバッテリ31および切替バルブ33の間付近まで左右方向に延びている。本実施形態では、電動モータ35とバッテリ31との間にケーブルがあるため、仕切り部材34は切替バルブ34付近まで延びているが、図4と同様に右側端部まで延びていてもよい。
 なお上記以外の図7の構成は図4の構成とほぼ同じであるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。
 <効果>
 次に、本実施形態の効果について説明する。
 図4に示されるように、中型または大型の電動ショベル100ではバッテリ31が大型化し、外装カバー9内におけるバッテリ31の占有スペースが大きくなる。このため外装カバー9内において、バッテリ31の近くに油圧機器(作動油タンク32、切替バルブ33)が配置される可能性がある。
 バッテリ31の許容温度が60℃前後と低いのに対し、油圧機器32、33の放熱温度は100℃程度と高い。このためバッテリ31の近くに油圧機器32、33が配置された場合、油圧機器32、33からバッテリ31に熱が伝わることにより、バッテリ31が許容温度以上に加熱され、安定して機能しなくなる。
 そこで本実施形態においては図4に示されるように、クーリング装置40は、平面視においてバッテリ31および油圧機器32、33に挟まれる領域と左右方向に対向するように配置されている。これにより図4の矢印A1、A2で示されるように、クーリング装置40により、通気口VLから取り入れた空気がバッテリ31と油圧機器32、33との間に通された後に通気口VRから排出される。これにより機械室内において通気口VLから通気口VRまで左右方向に直線状に空気を流すことができ、空気の流れに抵抗が生じにくくなる。このため油圧機器32、33からバッテリ31への熱の伝わりを効果的に遮断できるとともに、油圧機器32、33の熱を効果的に機械室外へ排出することができる。これらにより油圧機器32、33から熱が伝わることによるバッテリ31の加熱を抑制することが可能となる。
 なお冷却ファン40aの駆動により、通気口VRから取り入れた空気がバッテリ31と油圧機器32、33との間に通された後に通気口VLから排出されてもよい。
 また本実施形態においては図4に示されるように、仕切り部材34がバッテリ31と油圧機器32、33との間に配置されている。仕切り部材34により油圧機器32、33から吹き出た油がバッテリ31に掛かることが防止され、バッテリ31または重電機器の損傷が防止される。また仕切り部材34により油圧機器32、33からバッテリ31への熱の伝わりを遮断することもできる。
 また本実施形態においては図4の矢印A1、A2で示されるように、クーリング装置40は、仕切り部材34に対するバッテリ31側の領域と、仕切り部材34に対する油圧機器32、33側の領域との各々に空気を送る。矢印A2で示されるように、仕切り部材34に対する油圧機器32、33側の領域に空気が送られることにより、油圧機器32、33から仕切り部材34への熱の伝わりを抑制することができる。また矢印A1で示されるように、仕切り部材34に対するバッテリ31側の領域に空気が送られることにより仕切り部材34からバッテリ31への熱の伝わりが抑制される。これにより油圧機器32、33から仕切り部材34を介在してバッテリ31へ熱が伝わることが抑制される。
 また本実施形態においては図4に示されるように、クーリング装置40の少なくとも一部は、冷却ファン40aの回転軸AXが延びる方向において油圧機器32、33と対向する。これによりクーリング装置40から送出された空気が直線状に流れて油圧機器32、33へ向かう。このためクーリング装置40から送出された空気により、油圧機器32、33自体の冷却が可能となる。
 またクーリング装置40と油圧機器32、33とが回転軸AX方向に対向する領域において、クーリング装置40と油圧機器32、33との間に障害物がなくてもよい。この場合、クーリング装置40から送出された空気が油圧機器32、33に直接当たるため、油圧機器32、33をより効果的に冷却することができる。
 また本実施形態においては図4に示されるように、クーリング装置40の少なくとも一部は、冷却ファン40aの回転軸AXが延びる方向においてバッテリ31と対向する。これによりクーリング装置40から送出された比較的低温(MAX65℃以下)の空気が直線状に流れてバッテリ31へ向かう。このためクーリング装置40から送出された空気により、バッテリ31自体の冷却が可能となる。
 またクーリング装置40とバッテリ31とが回転軸AX方向に対向する領域において、クーリング装置40とバッテリ31との間には障害物がなくてもよい。この場合、クーリング装置40から送出された空気がバッテリ31に直接当たるため、バッテリ31をより効果的に冷却することができる。
 また本実施形態においては図4に示されるように、オイルクーラ41は、冷却ファン40aの回転軸AXが延びる方向において油圧機器32、33と対向し、また油圧機器32、33と左右方向に並んで配置されている。ラジエータ42は、冷却ファン40aの回転軸AXが延びる方向においてバッテリ31と対向し、またバッテリ31と左右方向に並んで配置されている。これによりクーリング装置40によってオイルクーラ41およびラジエータ42の各々も冷却することが可能となる。
 今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
 1 本体、2 作業機、3 旋回体、4 運転室、4S 運転席、5 走行体、5Cr 履帯、5M 走行モータ、6 ブーム、7 アーム、8 バケット、9 外装カバー、9L 左側板、9R 右側板、10 ブームシリンダ、11 アームシリンダ、12 バケットシリンダ、13 ブームフートピン、14 ブームトップピン、15 アームトップピン、17 バケットリンク、20 旋回フレーム、21 開口部、31 バッテリ、31F 前端、31R,RL,RR 後端、32 作動油タンク、33 切替バルブ、34 仕切り部材、34T 第3部分、34F 第1部分、34S 第2部分、35 電動モータ、36 インバータ、40 クーリング装置、40a 冷却ファン、41 オイルクーラ、42 ラジエータ、100 電動ショベル、AX 回転軸、BP 底板、CB センタービーム、CF センターフレーム、DL 左デッキ、DR 右デッキ、RX 旋回軸、TH1,TH2 貫通孔、VL,VR 通気口。

Claims (7)

  1.  左右方向に対向する第1側板および第2側板と、前記第1側板に設けられた第1通気口と、前記第2側板に設けられた第2通気口とを有する外装カバーと、
     前記第1側板と前記第2側板との間に配置され、動力源に電力を供給するバッテリと、
     前記バッテリの前方に配置された油圧機器と、
     冷却ファンを有し、平面視において前記バッテリおよび前記油圧機器に挟まれる領域と前記左右方向に対向するように配置されたクーリング装置と、を備える、電動ショベル。
  2.  前記クーリング装置は、前記冷却ファンの駆動により前記第1通気口から取り入れた空気が前記バッテリと前記油圧機器との間を通過して前記第2通気口から排出する、請求項1に記載の電動ショベル。
  3.  前記バッテリと前記油圧機器との間に配置された仕切り部材をさらに備える、請求項1または請求項2に記載の電動ショベル。
  4.  前記クーリング装置は、前記仕切り部材に対する前記バッテリ側の領域と、前記仕切り部材に対する前記油圧機器側の領域との各々に空気を送るように配置されている、請求項3に記載の電動ショベル。
  5.  前記クーリング装置の少なくとも一部は、前記冷却ファンの回転軸が延びる方向において前記油圧機器と対向する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の電動ショベル。
  6.  前記クーリング装置の少なくとも一部は、前記冷却ファンの回転軸が延びる方向において前記バッテリと対向する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の電動ショベル。
  7.  前記冷却ファンの回転軸が延びている方向において前記油圧機器と対向するオイルクーラと、
     前記冷却ファンの前記回転軸が延びている前記方向において前記バッテリと対向するラジエータと、をさらに備える、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の電動ショベル。
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