JP5781920B2 - Electric work vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、電動作業車両、詳しくは、バッテリからの電力が電動モータに供給され、該電動モータにより油圧ポンプが駆動されて、該油圧ポンプから圧送される作動油により走行装置や作業機が駆動されるバックホーにおける、バッテリの支持構造に関する。 The present invention relates to an electric work vehicle, in particular, electric power from a battery is supplied to an electric motor, a hydraulic pump is driven by the electric motor, and a traveling device and a work machine are driven by hydraulic fluid pumped from the hydraulic pump. The present invention relates to a battery support structure in a backhoe.
従来、バックホー等の建設機械の駆動源として、電動モータにより油圧ポンプが駆動され、該油圧ポンプから作動油が走行装置の油圧モータや作業機の油圧シリンダ等に圧送されて作動可能とし、前記電動モータはバッテリから電力が供給されて駆動できるように構成した技術が公知となっている。前記バッテリは旋回体の後部に配置され、カウンタウエイトを兼ねる構成としていた(特許文献1、特許文献2参照)。 Conventionally, as a drive source for a construction machine such as a backhoe, a hydraulic pump is driven by an electric motor, and hydraulic oil is pumped from the hydraulic pump to a hydraulic motor of a traveling device, a hydraulic cylinder of a work machine, and the like. A technique is known in which a motor is configured to be driven by power supplied from a battery. The battery is arranged at the rear part of the swivel body and also serves as a counterweight (see Patent Document 1 and Patent Document 2).
しかし、従来バッテリは旋回体の旋回フレーム上に固設されていたために、走行時の振動や作業時の振動がそのままバッテリに伝わり、その振動により、バッテリが破損したり、バッテリの電気的接続部分や電源回路が故障するおそれがあった。 However, since the conventional battery is fixed on the revolving frame of the revolving structure, vibration during travel and vibration during work are transmitted to the battery as they are. Otherwise, the power supply circuit could break down.
本発明は、以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、バッテリを載置して支持する部材を防振支持してバッテリの破損や電気回路の故障等が生じ難い電動作業車両を提供する。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and provides an electric work vehicle in which a member for placing and supporting a battery is supported in an anti-vibration manner so that the battery is not damaged or the electric circuit is not easily damaged. .
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
請求項1においては、走行装置上に旋回体を旋回可能に配置し、前記旋回体の前部に作業機を配置し、前記旋回体の後部にバッテリを配置し、前記バッテリからの電力供給により、前記作業機及び走行装置を作動可能とする電動作業車両において、前記バッテリは、棚状部材に複数収納されてバッテリユニットとし、前記バッテリユニットは、前記旋回体に防振部材を介して取り付けられ、前記バッテリは、平面視にて、前記旋回体の旋回軸心に対して同一円周上に形成される前記棚状部材上に載置され、前記防振部材は、平面視にて、前記バッテリの円周方向両側に配置されるものである。 In Claim 1, it arrange | positions so that a turning body can be turned on a traveling apparatus, a working machine is arrange | positioned at the front part of the said turning body, a battery is arrange | positioned at the rear part of the said turning body, and the electric power supply from the said battery is carried out. In the electric work vehicle capable of operating the work implement and the traveling device, a plurality of the batteries are housed in a shelf-like member to form a battery unit, and the battery unit is attached to the revolving body via a vibration isolating member. The battery is placed on the shelf-like member formed on the same circumference with respect to the pivot axis of the swivel body in plan view, and the vibration isolation member is in plan view, It is arrange | positioned at the circumferential direction both sides of the said battery .
請求項2においては、前記防振部材は、バッテリユニットの上下両側に配置されるものである。 According to a second aspect of the present invention, the vibration isolating members are disposed on both upper and lower sides of the battery unit .
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
請求項1によれば、バッテリを収納して支持されたバッテリユニットは旋回体に対して一体的に防振支持されることになり、走行時や作業時の振動に対してバッテリの破損を防止でき、電気的接続部も安定して接続され、バッテリの電源回路の誤動作や故障等を防止できる。 According to the first aspect, the battery unit that is accommodated and supported by the battery is supported in an anti-vibration manner integrally with the swivel body, thereby preventing damage to the battery against vibration during traveling and work. In addition, the electrical connection portion can be stably connected, and malfunction or failure of the battery power supply circuit can be prevented.
請求項2によれば、バッテリユニットとして旋回体に一体的に防振支持されるので、防振構造が簡単となる。 According to the second aspect, the vibration isolating structure is simplified because the battery unit is integrally supported by the revolving structure as the battery unit.
まず、電動作業車両としてバックホーの概略構成について、図1を用いて説明する。なお、図1における矢印A方向を前方として説明する。また、図2、図3において、バッテリを覆う後部カバーが外された状態を示している。バックホー(パワーショベル)1は、走行装置2上に旋回体3が旋回自在に設けられ、該旋回体3の前部に作業機4が取り付けられている。
First, a schematic configuration of a backhoe as an electric work vehicle will be described with reference to FIG. In addition, the arrow A direction in FIG. 1 is demonstrated as the front. Moreover, in FIG. 2, FIG. 3, the state which removed the rear cover which covers a battery is shown. In the backhoe (power shovel) 1, a revolving
走行装置2は下部フレームとなるトラックフレーム21に支持されており、トラックフレーム21の左右両側に配置した前後方向に長い支持フレーム部の後側に駆動輪22、前側に従動輪23を配置し、駆動輪22と従動輪23に履帯24を巻回している。左右の駆動輪22・22はそれぞれ図示しない油圧モータにより駆動される。前記トラックフレーム21の中央上に旋回体3を構成する旋回台フレーム31が旋回軸受を介して旋回可能に支持されている。
The traveling
前記旋回台フレーム31の前部に作業機4が装着される。作業機4は、ブームブラケット11、ブーム12、ブームシリンダ13、アーム14、アームシリンダ15、バケット16、バケットシリンダ17等を備える。ブームブラケット11は旋回台フレーム31の前部から前方に突設して形成された突出部31aに左右回動自在に支持され、図示しないスイングシリンダにより左右回動可能とされている。ブームブラケット11の上部にブーム12の後下部が前後回動可能に支持され、ブームブラケット11の前部にブームシリンダ13の基部が支持される。
The working machine 4 is mounted on the front portion of the
ブーム12は、側面視「く」字状に形成され、後下部がブームブラケット11に前後回動可能に支持され、中途部の下部にブームシリンダ13のシリンダロッド先端が支持され、ブームシリンダ13を伸縮させることでブーム12を前後回動可能としている。ブーム12の先端にはアーム14の基部とアームシリンダ15の先端が枢支され、アームシリンダ15基部はブーム12の中途部の上部に支持されている。アームシリンダ15を伸縮させることでアーム14を前後回動可能としている。アーム14の先端にバケット16が支持され、該バケット16とアーム14の基部側との間にバケットシリンダ17が介装され、バケットシリンダ17を伸縮させることでバケット16を前後回動可能としている。
The
旋回体3は、走行装置2上で旋回可能に支持され、旋回台フレーム31の前部に作業機4を装着し、旋回台フレーム31の後部上にバッテリユニット50が防振部材60(図4)を介して支持され、旋回台フレーム31の中央部上に操縦部40と油圧装置や油圧制御部等が配置されている。
The
操縦部40は旋回台フレーム31の上面から所定空間あけてステップ32が設けられる。ステップ32の後部上に運転席33が配置され、運転席33の左右両側に作業機4の操作レバー34L・34Rが配置され、運転席33前方のステップ32上に走行レバー35やアクセルペダル等が配置されている。
The
運転席33の後部よりキャノピーフレーム36が立設され、キャノピーフレーム36の上部にキャノピー37を設けて運転席33の上方を覆う構成としている。前記旋回台フレーム31とステップ32との間の空間に油圧制御装置が配置され、運転席33下方の旋回台フレーム31上に図示しない電動モータや電動モータにより駆動される油圧ポンプ等が配置されている。
A
次に、本発明の要部であるバッテリ51の取付構成について、図2〜図5により詳述する。バッテリ51は旋回体3の後部に配置される。詳しくは、運転席33の後方の旋回台フレーム31の後部上にバッテリユニット50が配設される。バッテリユニット50は後述する防振部材60を介して旋回台フレーム31に取り付けられる。バッテリユニット50はバッテリ51と棚状部材52とバッテリ51の出力電圧や出力電流等を制御する電源回路等からなる。バッテリ51は鉛蓄電池、リチュウムイオン電池等の二次電池からなる。複数のバッテリ51が棚状部材52に載置固定される。複数のバッテリ51から電力を供給することにより前記電動モータや制御装置やランプ等の電気機器を作動することを可能としている。本実施形態のバッテリ51は直方体に構成されている。
Next, the mounting configuration of the
複数のバッテリ51・51・・・は、旋回体3の後部外側形状に沿って配設される。バックホー1は後方小旋回型として、旋回体3は、平面視において、後部が円弧状に形成され、その円弧の半径Rは、旋回時に、旋回軸心Cから履帯24の横外端以内、または、若干大きい程度としている。従って、複数のバッテリ51が棚状部材52に載置された状態で、各バッテリ51は、平面視で旋回体3の旋回軸心Cを中心とした外形円の半径Rと同心円となるように並べて配設される。言い換えれば、バッテリ51の長辺は旋回軸心Cを中心とした半径Rの円の接線と平行となるように配設される。更に言い換えると、バッテリ51の重心が旋回軸心Cを中心とした同心円上に配置される。また、同一円周に接するように配置した複数のバッテリ51は等間隔に配置され、左右対称に配置される。このような配置とすることで、バッテリ51を旋回体3の後部形状となる円周に沿って効率良く配置でき、作業機4と反対側であって旋回軸心Cから最も離れた位置に重量物となるバッテリ51を配置でき、カウンタウエイトとして、作業安定性を向上でき、前後重量バランスも向上できる。
A plurality of
なお、本実施形態では、複数のバッテリ51・51・・・は上下3段、円周(円弧)に沿って3列配置されるが、段数や列数は限定するものではなく、バッテリ51の数は、容量(蓄電量)や必要電圧、バッテリの種類等により定められるものであり、左右対称で旋回軸心Cを中心とした同一円周上に配置されるものであれば、上段が少なく、下段が多く配置されて、重心が下がるように配設することもでき、重量バランスを向上させることも可能である。また、バックホー1が超小旋回型の場合には、バッテリ51は旋回軸心Cから履帯24の横外端以内の円弧内に配置される。また、防振部材60に対して棚状部材52を着脱可能に構成することによって、バッテリ51の種類や大きさや個数等による仕様に容易に変更可能となる。
In the present embodiment, the plurality of
次に、バッテリ51を旋回体3の後部円弧形状に沿って配置するための棚状部材52の構成について説明する。図4に示すように、棚状部材52は、棚板53と棚柱54と連結板55と補助棚柱56と外棚柱57と内棚柱58と止め板59等からなる。棚板53は、バッテリ51を載置する板材であり、略矩形状とし、棚柱54(補助棚柱56)と棚柱54(補助棚柱56)との間、または、棚柱54と外棚柱57と内棚柱58との間に水平方向に架設される。言い換えれば、棚板53の両側は棚柱54と棚柱54、または、棚柱54と外棚柱57と内棚柱58により支持される。棚板53はバッテリ51の底面の大きさに合わせた大きさとし、棚板53と棚板53の上下間隔はバッテリ51の高さより若干長くして、収納を容易とし、旋回体3の半径方向(前後方向)に通風できるよう隙間を設けて、冷却も容易にできるようにしている。
Next, the configuration of the shelf-
棚板53の上面には、旋回軸心側と外側とにそれぞれ止め板59・59が長手方向(接線方向)の辺に沿って固定される。外側(後側)の止め板59は着脱可能に構成されている。本実施形態では、左右両側からボルト等により棚柱54と止め板59を固定する構成としている。このような構成において、旋回体3の後部カバー39(図1)を開けて、止め板59を外すことにより、バッテリ51を後方へ抜き出したり、後方より挿入して設置(収納)して固定することができ、交換やメンテナンスが容易にできるようにしている。止め板59は補強板の役目も果たす。なお、最上部の棚板53は止め板59が固定されず、バッテリ51も載置されず、天板として強度を高めている
On the upper surface of the
棚柱54は、上下方向に長い板材で構成され、棚板53の短辺側(左右の辺)を所定の高さ位置で支持する。本実施形態では溶接により固設している。棚柱54の板面は旋回円の半径方向と略平行に配設される。外棚柱57と内棚柱58は、棚状部材52の左右両側に配置されて棚板53を固定する。こうして、左右の棚柱54と棚柱54との間に、上下所定間隔をあけて複数の棚板53・53・・・を水平方向に固定して、一組の中棚体45Mを構成している。また、棚柱54と左側の外棚柱57及び内棚柱58との間に、上下所定間隔をあけて複数の棚板53・53・・・を水平方向に固定して、一組の左棚体45Lを構成している。また、棚柱54と右側の外棚柱57及び内棚柱58との間に、上下所定間隔をあけて複数の棚板53・53・・・を水平方向に固定して、一組の右棚体45Rを構成している。
The
前記棚体45と棚体45(左棚体45Lと中棚体45M、及び、中棚体45Mと右棚体45R)を連結するのが連結板55と補助棚柱56である。連結板55は、平面視略扇型状の板材として、棚柱54と棚柱54の間に固定される。つまり、棚板53を固定しない側の面(反対側の面)の棚柱54と棚柱54に水平方向に固定される。このように構成することで、棚体45と棚体45を連結板55で左右方向に複数連結すると、棚状部材52全体として平面視で旋回軸心Cを中心とした略扇型となるようにしている。なお、連結板55は棚板53と同じ高さ位置に固定され、強度を高めている。
The connecting
補助棚柱56は、上下方向に長い板材で構成され、棚柱54と棚柱54の間の旋回軸心C側で連結板55に直交して固定される。補助棚柱56の両側に旋回軸心C側の止め板59の側部が固定され、円弧に沿って配置されるバッテリ51とバッテリ51の間隔ができるだけ狭くなるようにして、バッテリ51をできるだけ後方に配置できるようにしている。但し、補助棚柱56を省いて連結板55のみで連結する構成とすることもできる。こうして、前記複数組の棚体45(左棚体45Lと中棚体45M、及び、中棚体45Mと右棚体45R)は、旋回体3の後部外側形状に沿わせて配置される。つまり、旋回体3の旋回台フレーム31の後部が円弧状に形成されており、その後部円弧に棚体54の後部が接するように配置することで、棚体45は円弧状に並べられ、棚状部材52とされ、該棚状部材52にバッテリ51も円弧状に並べて載置される。このような構成によって、バッテリ51をできるだけ後方に配置することができ、旋回体3後部に効率よく重量配分でき、カウンタウエイトとしての役目を果たすことができる。そして、円弧がなす円を履帯(走行装置)の幅と同等とすることにより、旋回時に周辺障害物と干渉・衝突しにくい構成となる。
The
本実施形態の棚状部材52では、三組の棚体(45L・45M・45R)が旋回体3の外周円弧に沿って配置されるが、バッテリ容量や旋回体3の大きさに合わせて二組であっても四組以上連結して配置することも可能である。二組の場合には、左棚体45Lと右棚体45Rが連結板55と補助棚柱56とによって連結される。三組以上の場合には、左棚体45Lと右棚体45Rの間に必要数組の中棚体45Mが配置されて連結板55と補助棚柱56とによって連結される。つまり、中棚体45Mの組数を増加させるだけで仕様変更が容易にできる。さらに、大型の旋回体3の場合には、図6に示すように、外周円弧に沿って配置されたバッテリ51の内側に同心円状にバッテリ51を配置する構成とすることもできる。但し、棚状部材52もバッテリ51の配置位置に合わせた構成とされる。また、連結板55の左右の辺の間の角度は、旋回体3の外周円弧の曲率半径に合わせて決定される。バッテリ51の出力電圧や出力電流等を制御する電源回路は最上段の棚板53上または外棚柱57 と内棚柱58の外側面に取り付けられる。このように構成した棚状部材52にバッテリ51を載置して収納したものと、電源回路を取り付けたものをバッテリユニット50とする。
In the shelf-
バッテリユニット50(棚板部材52)は、防振部材60を介して旋回体3(旋回台フレーム31)に支持される。該防振部材60は、図4、図5に示すように、取付板61と防振ゴム62と取付軸63からなる。軸心側に取付軸63が配置され、取付軸63の外周側に防振ゴム62が配置され、防振ゴム62の外周側に取付板61が配置される。防振ゴム62は略円筒状に形成され、ゴム等の防振材で構成される。取付板61は平面視菱形状で中央に防振ゴム62を嵌合す貫通孔を開口し、その両側に取付孔が開口され、ボルト等を挿入して一側の対象物に取り付けられるようにしている。取付軸63は棒状の部材で一端部に雄ネジを形成している。取付軸63は防振ゴム62の軸心部に貫通して固設され、一端の雄ネジが突出して設けられ、この突出部が他側の対象物に取り付けられ、ナット等で締め付け固定されるようにしている。本実施形態では、一側の対象物が旋回体3の旋回台フレーム31となり取付板61が固定され、他側の対象物がバッテリユニット50の棚状部材52の棚板53または連結板55となり、取付軸63が取り付けられる。
The battery unit 50 (shelf plate member 52) is supported by the revolving structure 3 (the swivel frame 31) via the
前記防振部材60の取付位置は、平面視で各バッテリ51の円周方向両側に配置される。また、防振部材60・60・・・は平面視で旋回軸心Cを中心として略同一円周上に配置され、略同一間隔で左右対称に配置される。具体的には、最下段の左右両側の棚板53と連結板55に設けた取付孔にそれぞれ取付軸63が挿入固定される。こうして、バッテリユニット50 を安定して支持している。
The attachment positions of the
また、バッテリユニット50の上部も防振部材60・60・・・を介して支持フレーム64に取り付けられる。この場合、防振部材60の取付方法は前記と上下逆の取付構造となっている。つまり、取付板61が支持フレーム64に固定され、取付軸63がバッテリユニット50の棚状部材52の棚板53または連結板55に取り付けられる。
Moreover, the upper part of the
支持フレーム64は防振部材60を介してバッテリユニット50に取り付けられ、該支持フレーム64上にキャノピー37が取り付けられる。つまり、最上段の連結板55と最上段の左右両側の棚板53に防振部材60・60・・・が取り付けられて、該防振部材60・60・・・上に支持フレーム64が取り付けられる。この支持フレーム64を支持する防振部材60・60・・・と、旋回台フレーム31上に取り付けられる防振部材60・60・・・は、鉛直方向で同一軸心上に配置され、言い換えれば、平面視で同じ位置に配置され、部品を共通化してコスト低減化を図っている。また、支持フレーム64と旋回台フレーム31との間に挟むように棚状部材52を防振部材60を介して固定することにより、バッテリ51に対する防振効果が高められるようにしている。
The
前記支持フレーム64は平面視で板材が人手状に形成され、バッテリ51の水平方向配置数に合わせて4つの突出部64a・64a・・・が形成され、突出部64a・64a・・・の先端にそれぞれ取付孔64b・64b・・・が略旋回軸心Cに対して同一円周上の配置されている。該取付孔64b・64b・・・に防振部材60の取付板61が下方より固定される。
The
前記突出部64aと突出部64aの間には空間が形成されており、棚板53の上方に位置する。こうして、最上段の棚板53上にバッテリ51に関わる電装部品を載置できるようにして、棚板53を有効に活用できるようにしている。また、棚状部材52の前側と支持フレーム64と旋回台フレーム31とで囲まれた空間内には、冷却装置等が収納され、空間が有効利用されている。
A space is formed between the protruding
以上のように、走行装置2上に旋回体3を旋回可能に配置し、該旋回体3の前部に作業機4を配置し、旋回体3の後部にバッテリ51を配置し、該バッテリ51からの電力供給により前記作業機4及び走行装置2を作動可能とする電動作業車両において、前記バッテリ51は、棚状部材52に複数収納されてバッテリユニット50とし、該バッテリユニット50は、旋回体3に防振部材60を介して取り付けられるものである。このような構成により、バッテリ51を収納して支持されたバッテリユニット50は旋回体3に対して一体的に防振支持されることになり、走行時や掘削作業時の振動に対してバッテリ51の破損を防止でき、電気的接続部も安定して接続され、誤動作や故障等を防止できる。また、バッテリユニット50として旋回体3に一体的に防振支持されるので、防振構造が簡単となる。
As described above, the revolving
また、前記バッテリ51は、平面視において旋回体3の旋回軸心Cに対して同一円周上の棚状部材52上に載置され、平面視で前記バッテリ51の円周方向両側に防振部材60が配置されるものである。従って、バッテリ51の荷重は両側の防振部材60で防振支持されることとなり、安定した支持となる。
Further, the
また、前記防振部材60は、バッテリユニット50の上下両側に配置されて支持されるので、バッテリユニット50の上方に他の部材(キャノピー37)が取り付けられても、振動が増幅したり、異音が発生したりすることがなく、振動的安定性を向上できる。また、バッテリ51と防振部材60は平面視で重ならない構成となるので、高さ方向を低く抑えることができ、バッテリ51をコンパクトに配置できる。
Further, since the
C 旋回軸心
2 走行装置
3 旋回体
4 作業機
50 バッテリユニット
51 バッテリ
52 棚状部材
60 防振部材
Claims (2)
前記バッテリは、棚状部材に複数収納されてバッテリユニットとし、
前記バッテリユニットは、前記旋回体に防振部材を介して取り付けられ、
前記バッテリは、平面視にて、前記旋回体の旋回軸心に対して同一円周上に形成される前記棚状部材上に載置され、
前記防振部材は、平面視にて、前記バッテリの円周方向両側に配置される
ことを特徴とする電動作業車両。 A revolving structure is disposed on a traveling device so as to be able to revolve, a working machine is disposed at a front portion of the revolving structure, a battery is disposed at a rear portion of the revolving structure, and the working machine and the traveling are supplied by supplying power from the battery. In an electric work vehicle that makes the device operable,
A plurality of the batteries are housed in a shelf-like member to form a battery unit,
The battery unit mounting et been through the vibration isolating member to the pivot member,
The battery is placed on the shelf-like member formed on the same circumference with respect to the turning axis of the turning body in a plan view,
The electric work vehicle , wherein the vibration isolation member is disposed on both sides of the battery in a circumferential direction in a plan view .
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