WO2023080053A1 - 電動ショベル - Google Patents

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WO2023080053A1
WO2023080053A1 PCT/JP2022/040139 JP2022040139W WO2023080053A1 WO 2023080053 A1 WO2023080053 A1 WO 2023080053A1 JP 2022040139 W JP2022040139 W JP 2022040139W WO 2023080053 A1 WO2023080053 A1 WO 2023080053A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
battery
electric motor
deck
cab
electric
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/040139
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
仁志 荒瀬
隼生 吉野
昌保 山口
Original Assignee
株式会社小松製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社小松製作所 filed Critical 株式会社小松製作所
Publication of WO2023080053A1 publication Critical patent/WO2023080053A1/ja

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Classifications

    • 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

Definitions

  • This disclosure relates to an electric excavator.
  • Patent Document 1 discloses a small electric excavator in which a battery, an electric motor, and a hydraulic pump are arranged in this order from the rear to the front of a revolving structure.
  • An electric excavator in which the battery is arranged at the rear of the revolving body to serve as a counterweight.
  • the battery becomes large, and the space occupied by the battery becomes large.
  • the battery protrudes into the machine room from the area where the counterweight is arranged.
  • the battery is located relatively close to the driver's cab (cab)
  • a person who operates the vehicle in the driver's cab or a person who gets in and out of the driver's cab is likely to come into contact with the high-voltage part including the battery.
  • the purpose of the present disclosure is to provide an electric excavator with improved maintainability by separating the flow lines of those who enter and exit the operator's cab and those who maintain the high voltage section.
  • the electric excavator of the present disclosure includes a revolving frame, a high voltage section, an operator's cab, and a switching valve.
  • the swivel frame has a front end and a rear end that face each other in plan view.
  • the high voltage section includes an electric motor as a power source and a battery that supplies electric power to the electric motor, and is subject to maintenance.
  • the cab is located on the pivot frame nearer the forward end than the high voltage section.
  • the first position closest to the front end of the high voltage section is located closer to the rear end than the second position closest to the rear end of the cab.
  • the switching valve is positioned between the first position and the second position in the front-rear direction in which the front end and the rear end face each other.
  • 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 plan view showing the configuration of a revolving frame and the arrangement of its mounted objects in the electric excavator shown in FIG. 1
  • FIG. FIG. 2 is a side view showing the configuration of a revolving frame and the arrangement of its mounted objects in 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.
  • 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 travel motor 5M or the turning motor may be an electric motor.
  • the turning axis RX is an imaginary straight line that serves as the turning center of the turning body 3 .
  • 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.
  • a battery, an inverter, a converter, an electric motor, a hydraulic pump, a swing motor, a switching valve, a hydraulic oil tank, and the like are arranged in the machine room.
  • 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 .
  • 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 (the traveling body 5 and the revolving body 3). 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.
  • the arm 7 is rotatably connected to the 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, for example, a hydraulic cylinder and is driven by hydraulic pressure.
  • FIG. 1 ⁇ Swing Frame Configuration and Placement of Mounted Objects>
  • the revolving body 3 ( FIG. 1 ) has a revolving frame 20 .
  • 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 (first deck), and a right deck DR (second deck).
  • Center frame CF, left deck DL, and right deck DR each extend in front-rear direction D1.
  • the center frame CF is positioned between the left deck DL and the right deck DR in a left-right direction D2 orthogonal to the front-rear direction D1 in plan view.
  • 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 to face each other with a gap in the left-right direction D2.
  • 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 has a front end and a rear end facing each other in the front-rear direction in plan view.
  • the front end of the swing frame 20 is composed of the front end FL of the left deck DL, the front end FR of the right deck DR, and the front end FF of the center frame CF.
  • the rear end of the swing frame 20 is composed of the rear end RL of the left deck DL, the rear end RR of the right deck DR, and the rear end RC of the center frame CF.
  • the front end FL of the left deck DL and the front end FR of the right deck DR are each positioned forward in the front-rear direction D1 of the front end FF of the center frame CF.
  • a rear end RC of the center frame CF is positioned rearward in the front-rear direction D1 of the rear end RL of the left deck DL and the rear end RR of the right deck DR.
  • the trailing edge RC of the center frame CF is the trailing edge of the center frame CF.
  • the high-voltage part HVP to be maintained (range of the dashed-dotted line in the figure), the hydraulic pump 34, the switching valve 35, and the hydraulic oil tank 36 are mounted. .
  • the high voltage part HVP to be maintained has a battery 31, an electric motor 33, an inverter, a high voltage part temperature management system (High Voltage Thermal Management System) 37, and a power supply device (Power Distribution Unit) 38. are doing.
  • the high-voltage part HVP subject to maintenance does not include a charge port and a battery thermal management system.
  • the battery 31 includes, for example, a plurality of battery modules. Each of the multiple battery modules has multiple battery cells.
  • 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 the inverter through electrical wiring.
  • 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 functions as a counterweight, and has a portion positioned rearward (away from the front end of the revolving frame 20) from each of the rear end RL of the left deck DL and the rear end RR of the right deck DR in plan view. have. Therefore, the rear end 31R of the battery 31 is located rearward in the front-rear direction D1 of 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 battery 31 also becomes large. If the height of the battery 31 is increased, the rearward visibility of the operator seated on the driver's seat 4S is deteriorated. For this reason, the battery 31 cannot be completely accommodated in the area where the counterweight is arranged, and protrudes into the machine room. Accordingly, in plan view, the front end 31F of the battery 31 has a portion located forward (near the front end of the swing frame 20) of each of the rear end RL of the left deck DL and the rear end RR of the right deck DR. ing. 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 left end LE of the battery 31 is positioned directly above the left deck DL, and the right end RE of the battery 31 is positioned directly above the right deck DR.
  • the inverter converts the direct current, which is the output of the battery 31, into alternating current whose frequency and the like are controlled.
  • the inverter supplies AC power to the electric motor 33 through electrical wiring.
  • the inverter thereby controls driving of the electric motor 33 .
  • the electric energy thus stored in the battery 31 is supplied to the electric motor 33 .
  • the electric motor 33 uses the battery 31 as a power source and is driven by AC power supplied from the inverter.
  • the rotation speed of the electric motor 33 is controlled by the frequency of the AC power supplied from the inverter.
  • An output shaft SH of the electric motor 33 is mechanically connected to an input shaft of the hydraulic pump 34 .
  • the electric motor 33 is positioned forward of the battery 31 in the front-rear direction D1. That is, the electric motor 33 is positioned closer to the front end of the swing frame 20 than the battery 31 in the front-rear direction D1.
  • the electric motor 33 is supported by the right deck DR.
  • the high-voltage part temperature control system 37 is a box containing high-voltage wiring and safety devices.
  • the power supply device 38 has a function of distributing the power stored in the battery 31 to each device (for example, inverter, DCDC converter, etc.).
  • Each of the high-voltage part temperature control system 37 and the power supply device 38 is arranged directly above the battery 31, for example, and is a high-voltage device.
  • the power storage device temperature management system 39 is a temperature adjustment device for monitoring and controlling the temperature rise of the battery 31, and cools the high voltage part HVP.
  • Power storage device temperature management system 39 is arranged directly above electric motor 33, for example.
  • the power storage device temperature management system 39 requires regular maintenance. By arranging the power storage device temperature control system 39 directly above the electric motor 33 , the installation height of the power storage device temperature control system 39 is lower than when the power storage device temperature control system 39 is arranged directly above the battery 31 . can be lowered. This improves access to the power storage device temperature management system 39 and facilitates maintenance.
  • the operator's cab 4 is mounted on the revolving frame 20 closer to the front end of the revolving frame 20 than the high voltage section HVP.
  • the driver's cab 4 is mounted on the front end of the left deck DL.
  • the frontmost position FP of the high-voltage part HVP is located behind the rearmost position SP of the cab 4 in the front-rear direction D1. That is, the foremost position FP of the high-voltage part HVP is positioned closer to the rear end of the revolving frame 20 than the rearmost position SP of the cab 4 .
  • the foremost position FP of the high-voltage part HVP is, for example, the position of the front end of the output shaft SH of the electric motor 33 .
  • the front-rear direction D1 corresponds to the direction in which the front end and the rear end of the revolving frame 20 face each other.
  • the left-right direction D2 corresponds to a direction orthogonal to the front-rear direction D1 in plan view.
  • the position FP at the foremost end of the high voltage section HVP corresponds to the first position P1 closest to the front end of the revolving frame 20 in the high voltage section HVP.
  • the position SP at the rearmost end of the cab 4 corresponds to the second position P2 closest to the rear end of the revolving frame 20 in the cab 4 .
  • the hydraulic pump 34 is driven to supply hydraulic fluid to each hydraulic actuator (travel motor 5M, swing motor, hydraulic cylinders 10-12) through a switching valve 35 (main valve). Specifically, the hydraulic pump 34 is driven to pump hydraulic oil out of the hydraulic oil tank 36 through hydraulic piping.
  • the hydraulic oil tank 36 serves to supply oil to the hydraulic pump 34 . Hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 34 is supplied to the switching valve 35 through hydraulic piping.
  • the hydraulic pump 34 is positioned forward of the electric motor 33 in the front-rear direction D1. That is, the hydraulic pump 34 is positioned closer to the front end of the swing frame 20 than the electric motor 33 in the front-rear direction D1.
  • the hydraulic pump 34 is supported by the right deck DR.
  • the switching valve 35 is configured as an aggregate of many control valves, pilot valves, and the like.
  • the switching valve 35 is arranged in an oil passage (hydraulic piping) between the hydraulic pump 34 and each hydraulic actuator.
  • the switching valve 35 supplies and discharges the hydraulic oil pumped from the hydraulic oil tank 36 by the hydraulic pump 34 to each hydraulic actuator.
  • Each hydraulic actuator is operated by supply and discharge of hydraulic oil from the switching valve 35 .
  • each valve in the switching valve 35 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 switching valve 35 is supported by the center frame CF.
  • the switching valve 35 has a portion positioned between the foremost position FP of the high voltage section HVP and the rearmost position SP of the cab 4 in the front-rear direction D1.
  • a forwardmost position 35 ⁇ /b>F of the switching valve 35 is positioned forward of the forwardmost position FP of the high-voltage part HVP and rearward of the rearmost position SP of the cab 4 .
  • the rearmost position 35R of the switching valve 35 is located behind the frontmost position FP of the high voltage section HVP.
  • the electric motor 33, the hydraulic pump 34, and the hydraulic oil tank 36 are each supported on the right deck DR.
  • the electric motor 33, the hydraulic pump 34, and the hydraulic oil tank 36 are each arranged in front of the battery 31 (on the front end FR side of the right deck DR).
  • the electric motor 33, the hydraulic pump 34, and the hydraulic oil tank 36 are arranged in this order from the rear end RR side of the right deck DR toward the front end FR side. That is, the electric motor 33 is arranged in front of the battery 31 , the hydraulic pump 34 is arranged in front of the electric motor 33 , and the hydraulic oil tank 36 is arranged in front of the hydraulic pump 34 .
  • a charge port (not shown) may be arranged in front of the hydraulic oil tank 36 .
  • a gap is provided between the front end 31F of the battery 31 and the rear end of the electric motor 33 and between the front end of the hydraulic pump 34 and the rear end of the hydraulic oil tank 36 in plan view.
  • the rear end of the hydraulic pump 34 is positioned rearward (toward the rear end RR of the right deck DR) of the rear end position SP of the operator's cab 4 in the front-rear direction D1.
  • the front end of the hydraulic pump 34 is positioned forward (on the front end FR side of the right deck DR) of the rearmost position SP of the cab 4 in the longitudinal direction D1.
  • a cooling device 40, an oil cooler 41, a radiator 42, and the like may be supported by the swing frame 20.
  • 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 exterior cover 9 has a left side plate 9L.
  • a ventilation port VL 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.
  • the right side plate 9R is provided with a vent VR.
  • 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 D2.
  • the vent VL provided in the left side plate 9L and the vent VR provided in the right side plate 9R face each other in the left-right direction D2.
  • Each of the cooling device 40, the oil cooler 41, and the radiator 42 is arranged within a region that linearly connects the vent VL and the vent VR. Also, the battery 31, the switching valve 35, the electric motor 33, and the hydraulic pump 34 are arranged in a region that linearly connects the vent VL and the vent VR.
  • the cooling device 40, the oil cooler 41 and the radiator 42 are each arranged on the left deck DL behind the driver's cab 4, for example.
  • Each of oil cooler 41 and radiator 42 is arranged side by side with cooling device 40 in left-right direction D2.
  • the cooling device 40 is arranged so as to face a region sandwiched between the battery 31 and the switching valve 35 in the left-right direction D2 in 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 causes air to flow between the vent VL and the vent VR by driving a plurality of cooling fans 40a.
  • the cooling device 40 is driven by a plurality of cooling fans 40a, for example, through the air vent VL to allow air taken in from the outside of the machine room to pass between the battery 31 and the switching valve 35, and then to the machine room through the air vent VR. Exhaust from the inside of the chamber to the outside.
  • 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 surface of the switching valve 35, and flows from the inside of the machine room to the outside through the vent VR. is discharged to
  • the cooling device 40 is driven by a plurality of cooling fans 40a, for example, the air taken in from the outside of the machine room to the inside through the vent VR passes between the battery 31 and the switching valve 35, and then passes through the vent VL. may be discharged from the inside of the machine room to the outside.
  • a partition member (not shown) may be arranged between the battery 31 and the switching valve 35 .
  • the partition member partitions the battery 31 and the switching valve 35 in the front-rear direction D1. By providing the partition member, heating of the switching valve 35 by the heat of the battery 31 is suppressed.
  • the rotation axis AX of the cooling fan 40a in the cooling device 40 extends in a direction that linearly connects the vent VL and the vent VR (direction from the vent VL to the vent VR).
  • the rotation axis AX extends, for example, along the left-right direction D2.
  • the rotation axis AX of the cooling fan 40a may be inclined with respect to the horizontal direction D2 in plan view.
  • 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 each of the switching valve 35, the electric motor 33, and the hydraulic pump 34 in the left-right direction D2. As a result, part of the air sent out from the cooling device 40 flows linearly from the cooling device 40 and directly hits each of the switching valve 35 , the electric motor 33 and the hydraulic pump 34 .
  • 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 each hydraulic actuator (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, the electric motor 33, the 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 switching valve 35 in the direction in which the rotation axis AX of the cooling fan 40a extends, and is arranged side by side with the switching valve 35 in the left-right direction D2.
  • Oil cooler 41 is arranged, for example, to face cooling fan 40a in the front row in cooling device 40 in left-right direction D2.
  • 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 horizontal direction D2. Radiator 42 is arranged, for example, to face cooling fan 40a in the rear row in cooling device 40 in left-right direction D2.
  • 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 cooling device 40 may be arranged between the vent VL and the oil cooler 41 and the radiator 42 .
  • the switching valve 35 is positioned between the foremost position FP of the high voltage section HVP and the rearmost position SP of the cab 4 in the front-rear direction D1. . Since the high-voltage part HVP is separated from the driver's cab 4 in the front-rear direction D1 in this manner, a person who operates the driver's cab 4 or a person who gets in and out of the driver's cab 4 touches the high-voltage part HVP. becomes difficult. By separating the layout of the hydraulic equipment and the high voltage equipment, it is difficult for the service engineer to contact the high voltage part HVP when servicing the hydraulic equipment. As described above, it is possible to realize an electric excavator with improved maintainability by separating the flow lines of those who enter and exit the operator's cab 4 and those who maintain the high-voltage section.
  • a center frame CF supporting the switching valve 35 is arranged between the left deck DL supporting the cab 4 and the right deck DR supporting the electric motor 33. ing. Since the electric motor 33 is separated from the driver's cab 4 in the left-right direction D ⁇ b>2 in this way, a person who operates in the operator's cab 4 or a person who gets in and out of the operator's cab 4 is exposed to a high voltage including the electric motor 33 . It becomes difficult to contact the part HVP.
  • the hydraulic pump 34 is supported on the right deck DR closer to the front end of the revolving frame 20 (the front end FR of the right deck DR) than the electric motor 33 is.
  • the hydraulic pump 34 can be arranged near the electric motor 33, so that the connection between the hydraulic pump 34 and the electric motor 33 via the rotating shaft is facilitated.
  • the cooling device 40 is arranged between the driver's cab 4 and the battery 31 in the front-rear direction D1. Thereby, the battery 31 can be cooled by the cooling device 40 . Therefore, the heat generated by the battery 31 is prevented from increasing the temperature of the hydraulic equipment such as the switching valve 35 .
  • the battery 31 has a portion located behind the rear ends of the swing frame 20 (the rear ends RL of the left deck DL and the rear ends RR of the right deck DR). are doing. That is, the battery 31 has a portion located farther from the front end of the revolving frame 20 (the front end FL of the left deck DL and the front end FR of the right deck DR) than the rear end of the revolving frame 20 . Thereby, the battery 31 functions as a counterweight.
  • the battery 31 has a portion located forward of the rear end of the revolving frame 20 . That is, the battery 31 has a portion located closer to the front end of the revolving frame 20 than to the rear end of the revolving frame 20 . As a result, the size of the battery 31 can be increased to accommodate the machine room of the electric excavator 100 .
  • the hydraulic oil tank 36 is arranged closer to the front end of the revolving frame 20 (the front end FR of the right deck DR) than the electric motor 33 is.
  • the arrangement area of the high-voltage part HVP and the arrangement area of the hydraulic oil tank 36 can be divided in the front-rear direction D1.
  • the power storage device temperature management system 39 is arranged directly above the electric motor 33, as shown in FIG.
  • the installation height of the power storage device temperature management system 39 can be made lower than when the power storage device temperature management system 39 is arranged directly above the battery 31, so maintenance of the power storage device temperature management system 39 is facilitated. becomes.

Landscapes

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  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

高電圧部(HVP)は、電動モータ(33)と、電動モータ(33)に電力を供給するバッテリ(31)とを含み、メンテナンス対象となる。運転室(4)は、高電圧部(HVP)よりも旋回フレーム(20)の前方端の近くにて旋回フレーム(20)に配置されている。高電圧部(HVP)の最前端の位置(FP)は、運転室(4)の最後端の位置(SP)よりも旋回フレーム(20)の後方端の近くに位置している。切替バルブ(35)は、前後方向(D1)において高電圧部(HVP)の最前端の位置(FP)と運転室(4)の最後端の位置(SP)との間に位置する。

Description

電動ショベル
 本開示は、電動ショベルに関する。
 従来、バッテリ駆動の電動ショベルは、たとえば特開平11-140906号公報(特許文献1)、特開2012-1933号公報(特許文献2)に開示されている。特許文献1、2には、旋回体の後部から前部に向かってバッテリ、電動モータおよび油圧ポンプがこの順番で配置された小型の電動ショベルが開示されている。
特開平11-140906号公報 特開2012-1933号公報
 バッテリがカウンタウエイトの役割を兼ねるために旋回体の後部に配置された電動ショベルが開示されている。しかし大型の電動ショベルの場合、バッテリが大きくなり、バッテリが占有するスペースが大きなものになる。このためバッテリがカウンタウエイトとしての配置領域から機械室へはみ出す。これによりバッテリが相対的に運転室(キャブ)の近くに位置すると、運転室内で操作する者または運転室に乗り降りする者がバッテリを含む高電圧部に接触しやすくなる。
 本開示の目的は、運転室に乗り降りする者と高電圧部をメンテナンスする者との動線を分けて整備性を向上した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、旋回フレームと、高電圧部と、運転室と、切替バルブとを備える。旋回フレームは、平面視において互いに対向する前方端と後方端とを有する。高電圧部は、動力源としての電動モータと電動モータに電力を供給するバッテリとを含み、メンテナンス対象となる。運転室は、高電圧部よりも前方端の近くにて旋回フレームに配置されている。高電圧部の前方端に最も近い第1位置は、運転室の後方端に最も近い第2位置よりも後方端の近くに位置している。切替バルブは、前方端と後方端とが互いに向かい合う前後方向において第1位置と第2位置との間に位置する。
 本開示によれば、運転室に乗り降りする者と高電圧部をメンテナンスする者との動線を分けて整備性を向上した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旋回フレームの構成およびその搭載物の配置を示す平面図である。 図1に示す電動ショベルにおける旋回フレームの構成およびその搭載物の配置を示す側面図である。
 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。
 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。また本明細書における平面視とは、旋回軸RXに沿って旋回フレーム20を上から見る視点を意味する。
 <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。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。旋回軸RXは、旋回体3の旋回中心となる仮想の直線である。
 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。機械室には、バッテリ、インバータ、コンバータ、電動モータ、油圧ポンプ、旋回モータ、切替バルブ、作動油タンクなどが配置されている。
 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。
 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(走行体5および旋回体3)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、たとえば油圧シリンダであり、油圧により駆動する。
 <旋回フレームの構成および搭載物の配置>
 次に、図1に示す電動ショベルにおける旋回フレームの構成および旋回フレームの搭載部の配置について図2および図3を用いて説明する。
 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旋回フレームの構成およびその搭載物の配置を示す平面図および側面図である。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(第1デッキ)と、右デッキDR(第2デッキ)とを有している。センターフレームCF、左デッキDLおよび右デッキDRの各々は前後方向D1に延びている。センターフレームCFは、平面視において前後方向D1に直交する左右方向D2において左デッキDLおよび右デッキDRの間に位置している。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D2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。
 旋回フレーム20は、平面視において前後方向に対向する前方端と後方端とを有している。旋回フレーム20の前方端は、左デッキDLの前端FL、右デッキDRの前端FRおよびセンターフレームCFの前端FFにより構成されている。旋回フレーム20の後方端は、左デッキDLの後端RL、右デッキDRの後端RRおよびセンターフレームCFの後端RCにより構成されている。
 左デッキDLの前端FLおよび右デッキDRの前端FRの各々は、センターフレームCFの前端FFよりも前後方向D1の前方に位置している。センターフレームCFの後端RCは、左デッキDLの後端RLおよび右デッキDRの後端RRよりも前後方向D1の後方に位置している。センターフレームCFの後端RCは、センターフレームCFの最後端となる。
 旋回フレーム20には、運転室4、メンテナンス対象となる高電圧部HVP(図中の一点鎖線の範囲)、油圧ポンプ34、切替バルブ35、作動油タンク36などの搭載物が載置されている。メンテナンス対象となる高電圧部HVPは、バッテリ31と、電動モータ33と、インバータと、高電圧部温度管理システム(High Voltage Thermal Management System)37と、電力供給装置(Power Distribution Unit)38とを有している。メンテナンス対象となる高電圧部HVPは、チャージポートおよび蓄電装置温度管理システム(Battery Thermal Management System)を含まない。
 バッテリ31は、たとえば複数のバッテリモジュールを含んでいる。複数のバッテリモジュールの各々は、複数の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、電気配線を通じてインバータに電力を供給する。
 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。
 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(旋回フレーム20の前方端から離れて)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の各々よりも前後方向D1の後方に位置している。
 しかし大型の電動ショベル100においてはバッテリ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。このためバッテリ31は、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(旋回フレーム20の前方端の近くに)位置する部分を有している。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。
 平面視においてバッテリ31の左側端LEは左デッキDLの真上に位置し、バッテリ31の右側端REは右デッキDRの真上に位置している。
 インバータは、バッテリ31の出力である直流電流を、周波数などを制御した交流電流に変換する。インバータは、電気配線を通じて電動モータ33に交流電力を供給する。これによりインバータは、電動モータ33の駆動を制御する。このようにバッテリ31に蓄えられた電気エネルギーは電動モータ33に供給される。
 電動モータ33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33の回転速度は、インバータから供給される交流電力の周波数により制御される。電動モータ33の出力軸SHは、油圧ポンプ34の入力軸に機械的に接続されている。電動モータ33が駆動することにより、電動モータ33の駆動力が油圧ポンプ34に伝達され、油圧ポンプ34が駆動する。電動モータ33は、前後方向D1においてバッテリ31に対して前方に位置している。つまり電動モータ33は、前後方向D1においてバッテリ31よりも旋回フレーム20の前方端の近くに位置している。電動モータ33は、右デッキDRに支持されている。
 高電圧部温度管理システム37は、高電圧の配線と安全装置とを含むボックスである。電力供給装置38は、バッテリ31に蓄えられた電力を各機器(たとえばインバータ、DCDCコンバータなど)に分配する機能を有している。高電圧部温度管理システム37および電力供給装置38の各々は、たとえばバッテリ31の真上に配置されており、高電圧機器である。
 図3に示されるように、蓄電装置温度管理システム39は、バッテリ31の温度上昇を監視・制御するための温度調整装置であり、高電圧部HVPを冷却する。蓄電装置温度管理システム39は、たとえば電動モータ33の真上に配置されている。
 蓄電装置温度管理システム39には、定期的なメンテナンスが必要である。蓄電装置温度管理システム39が電動モータ33の真上に配置されることにより、蓄電装置温度管理システム39がバッテリ31の真上に配置される場合よりも蓄電装置温度管理システム39の設置高さを低くすることができる。このため蓄電装置温度管理システム39へのアクセスが向上し、メンテナンスが容易となる。
 図2に示されるように、運転室4は、高電圧部HVPよりも旋回フレーム20の前方端の近くにて旋回フレーム20に載置されている。運転室4は、左デッキDLの前端部に載置されている。前後方向D1において、高電圧部HVPの最前端の位置FPは、運転室4の最後端の位置SPよりも後方に位置している。つまり高電圧部HVPの最前端の位置FPは、運転室4の最後端の位置SPよりも旋回フレーム20の後方端の近くに位置している。高電圧部HVPの最前端の位置FPは、たとえば電動モータ33の出力軸SHの前端の位置である。
 なお前後方向D1は、旋回フレーム20の前方端と後方端とが互いに向かい合う方向に対応している。また左右方向D2は、平面視において前後方向D1に直交する方向に対応している。また高電圧部HVPの最前端の位置FPは、高電圧部HVPのうち旋回フレーム20の前方端に最も近い第1位置P1に対応している。また運転室4の最後端の位置SPは、運転室4のうち旋回フレーム20の後方端に最も近い第2位置P2に対応している。
 油圧ポンプ34は、駆動することにより切替バルブ35(メインバルブ)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、油圧シリンダ10~12)に作動油を供給する。具体的には油圧ポンプ34は、駆動することにより油圧配管を通じて作動油タンク36から作動油を汲み出す。作動油タンク36は、油圧ポンプ34に油を供給する役割をなす。油圧ポンプ34から吐出された作動油は、油圧配管を通じて切替バルブ35へ供給される。油圧ポンプ34は、前後方向D1において電動モータ33に対して前方に位置している。つまり油圧ポンプ34は、前後方向D1において電動モータ33よりも旋回フレーム20の前方端の近くに位置している。油圧ポンプ34は、右デッキDRに支持されている。
 切替バルブ35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35は、油圧ポンプ34と各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35は、作動油タンク36から油圧ポンプ34により汲み出された作動油を、各油圧アクチュエータに給排する。切替バルブ35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35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。
 切替バルブ35は、センターフレームCFに支持されている。切替バルブ35は、前後方向D1において高電圧部HVPの最前端の位置FPと運転室4の最後端の位置SPとの間に位置する部分を有している。切替バルブ35の最前端の位置35Fは、高電圧部HVPの最前端の位置FPに対して前方に位置し、かつ運転室4の最後端の位置SPに対して後方に位置している。また切替バルブ35の最後端の位置35Rは、高電圧部HVPの最前端の位置FPに対して後方に位置している。
 本実施形態においては、右デッキDRに、電動モータ33、油圧ポンプ34および作動油タンク36の各々が支持されている。電動モータ33、油圧ポンプ34および作動油タンク36の各々は、バッテリ31に対して前方(右デッキDRの前端FR側)に配置されている。
 電動モータ33、油圧ポンプ34および作動油タンク36は、右デッキDRの後端RR側から前端FR側に向かって、この順番で配置されている。つまりバッテリ31の前方に電動モータ33が配置され、電動モータ33の前方に油圧ポンプ34が配置され、油圧ポンプ34の前方に作動油タンク36が配置されている。作動油タンク36の前方には、チャージポート(図示せず)が配置されていてもよい。
 平面視において、バッテリ31の前端31Fと電動モータ33の後端との間、油圧ポンプ34の前端と作動油タンク36の後端との間の各々には隙間が設けられている。
 油圧ポンプ34の後端は、前後方向D1において運転室4の最後端の位置SPよりも後方(右デッキDRの後端RR側)に位置している。油圧ポンプ34の前端は、前後方向D1において運転室4の最後端の位置SPよりも前方(右デッキDRの前端FR側)に位置している。
 旋回フレーム20には、クーリング装置40、オイルクーラ41、ラジエータ42などが支持されていてもよい。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。
 外装カバー9は左側板9Lを有している。左側板9Lには通気口VL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。
 外装カバー9は右側板9Rを有している。右側板9Rには通気口VR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。
 外装カバー9の左側板9Lと右側板9Rとは、左右方向D2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D2に互いに対向している。
 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および切替バルブ35、電動モータ33、油圧ポンプ34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。
 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、たとえば運転室4の後方において左デッキ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D2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と切替バルブ35とに挟まれる領域と左右方向D2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と切替バルブ35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の前面と切替バルブ35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と切替バルブ35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。
 仕切り部材(図示せず)が、バッテリ31と切替バルブ35との間に配置されていてもよい。仕切り部材は、バッテリ31と切替バルブ35とを前後方向D1に仕切る。仕切り部材を設けることにより、バッテリ31の熱により切替バルブ35が加熱されることが抑制される。
 クーリング装置40における冷却ファン40aの回転軸AXは、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D2に沿って延びている。ただし冷却ファン40aの回転軸AXは、平面視において左右方向D2に対して傾斜していてもよい。
 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D2において切替バルブ35、電動モータ33および油圧ポンプ34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切替バルブ35、電動モータ33および油圧ポンプ34の各々に直接当たる。
 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)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33、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切替バルブ35と対向し、切替バルブ35と左右方向D2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D2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D2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D2に対向するように配置されている。
 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は、通気口VLとオイルクーラ41およびラジエータ42との間に配置されていてもよい。
 <効果>
 次に、本実施形態の効果について説明する。
 本実施形態においては図2に示されるように、切替バルブ35は、前後方向D1において高電圧部HVPの最前端の位置FPと運転室4の最後端の位置SPとの間に位置している。このように高電圧部HVPが運転室4に対して前後方向D1において距離を空けて離れているため、運転室4内で操作する者または運転室4に乗り降りする者が高電圧部HVPに接触し難くなる。油圧機器と高電圧機器とのレイアウトを区分けすることにより、サービスエンジニアが油圧機器を整備するときにも高電圧部HVPに接触しにくい。以上により運転室4に乗り降りする者と高電圧部をメンテナンスする者との動線を分けて整備性を向上した電動ショベルを実現することができる。
 また本実施形態においては図2に示されるように、運転室4を支持する左デッキDLと電動モータ33を支持する右デッキDRとの間に、切替バルブ35を支持するセンターフレームCFが配置されている。このように電動モータ33が運転室4に対して左右方向D2において距離を空けて離れているため、運転室4内で操作する者または運転室4に乗り降りする者が電動モータ33を含む高電圧部HVPに接触し難くなる。
 また本実施形態においては図2に示されるように、油圧ポンプ34は、電動モータ33よりも旋回フレーム20の前方端(右デッキDRの前端FR)の近くで右デッキDRに支持されている。これにより油圧ポンプ34を電動モータ33の近くに配置することができるため、油圧ポンプ34と電動モータ33との回転軸を介した接続が容易となる。
 また本実施形態においては図2に示されるように、クーリング装置40が、前後方向D1において運転室4とバッテリ31との間に配置されている。これによりクーリング装置40でバッテリ31を冷却することができる。このためバッテリ31が発する熱により切替バルブ35などの油圧機器の温度が上昇することが抑制される。
 また本実施形態においては図2に示されるように、バッテリ31は、旋回フレーム20の後方端(左デッキDLの後端RLと右デッキDRの後端RR)よりも後方に位置する部分を有している。つまりバッテリ31は、旋回フレーム20の後方端よりも旋回フレーム20の前方端(左デッキDLの前端FLと右デッキDRの前端FR)から離れて位置する部分を有している。これによりバッテリ31はカウンタウエイトの役割を果たす。
 またバッテリ31は、旋回フレーム20の後方端よりも前方に位置する部分を有している。つまりバッテリ31は、旋回フレーム20の後方端よりも旋回フレーム20の前方端の近くに位置する部分を有している。これにより電動ショベル100の機械室に入るほどにバッテリ31を大型化することが可能となる。
 また本実施形態においては図2に示されるように、作動油タンク36は、電動モータ33よりも旋回フレーム20の前方端(右デッキDRの前端FR)の近くに配置されている。これにより平面視において高電圧部HVPの配置領域と作動油タンク36の配置領域とを前後方向D1に区分けすることができる。
 また本実施形態においては図3に示されるように、蓄電装置温度管理システム39は、電動モータ33の真上に配置されている。これにより、蓄電装置温度管理システム39がバッテリ31の真上に配置される場合よりも蓄電装置温度管理システム39の設置高さを低くすることができるため、蓄電装置温度管理システム39のメンテナンスが容易となる。
 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、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、31 バッテリ、31F,FF,FL,FR 前端、31R,RC,RL,RR 後端、33 電動モータ、34 油圧ポンプ、35 切替バルブ、36 作動油タンク、37 高電圧部温度管理システム、38 電力供給装置、39 蓄電装置温度管理システム、100 電動ショベル、BP 底板、CB センタービーム、CF センターフレーム、D1 前後方向、D2 左右方向、DL 左デッキ、DR 右デッキ、HVP 高電圧部、LE 左側端、P1 第1位置、P2 第2位置、RE 右側端、RX 旋回軸、SH 出力軸、TH1,TH2 貫通孔。

Claims (7)

  1.  平面視において互いに対向する前方端と後方端とを有する旋回フレームと、
     動力源としての電動モータと前記電動モータに電力を供給するバッテリとを含み、メンテナンス対象となる高電圧部と、
     前記高電圧部よりも前記前方端の近くにて前記旋回フレームに配置された運転室と、を備え、
     前記高電圧部の前記前方端に最も近い第1位置は、前記運転室の前記後方端に最も近い第2位置よりも前記後方端の近くに位置し、さらに、
     前記前方端と前記後方端とが互いに向かい合う前後方向において前記第1位置と前記第2位置との間に位置する切替バルブを備えた、電動ショベル。
  2.  前記旋回フレームは、
      前記運転室を支持する第1デッキと、
      前記電動モータを支持する第2デッキと、
      平面視において前記前後方向に直交する左右方向において前記第1デッキおよび前記第2デッキの間に位置し、前記切替バルブを支持するセンターフレームとを有する、請求項1に記載の電動ショベル。
  3.  前記電動モータにより駆動される油圧ポンプをさらに備え、
     前記油圧ポンプは、前記電動モータよりも前記前方端の近くで前記第2デッキに支持されている、請求項2に記載の電動ショベル。
  4.  前記前後方向において前記運転室と前記バッテリとの間に配置されたクーリング装置をさらに備える、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電動ショベル。
  5.  前記バッテリは、前記旋回フレームの前記後方端よりも前記前方端から離れて位置する部分と、前記旋回フレームの前記後方端よりも前記前方端の近くに位置する部分とを有する、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.  前記電動モータよりも前記前方端の近くに配置された作動油タンクをさらに備えた、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の電動ショベル。
  7.  前記高電圧部を冷却する温度調整装置をさらに備え、
     前記温度調整装置は、前記電動モータの真上に配置されている、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の電動ショベル。
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