JP2011089369A - 作業車 - Google Patents

Abstract

【課題】車体内部のスペースを有効に利用しながら、油圧ポンプや電気モータといった機器の発熱がバッテリに及ぼす影響を抑制可能な構成の作業車を提供する。
【解決手段】バックホーは、走行装置上に取り付けられた旋回台１１と、旋回台１１の前部に取り付けられたブーム等と、旋回台１１の内部に設けられた駆動力発生部とを有し、駆動力発生部が、ブーム等を作動させるための圧油を供給する油圧ポンプ６３と、油圧ポンプ６３を駆動させる電気モータ６０と、電気モータ６０に電力を供給するバッテリ１３とを有して構成され、旋回台１１内部に略密閉空間７６を有する略箱形状のメインフレーム７０を備え、メインフレーム７０は、旋回台１１の床面上に配設され上部開口を有する枠状部材７１と、この矩形枠状部材７１の上部開口を閉塞する仕切板７５とを有して構成され、油圧ポンプ６３および電気モータ６０がメインフレーム７０の内部に配置され、バッテリ１３がメインフレーム７０の外部であって仕切板７５上に配置されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、走行体上に取り付けられた車体フレームと、車体フレーム上もしくは車体フレームに旋回動自在に設けられた旋回台に取り付けられた作業装置とを有して構成される作業車に関する。

上記のような作業車として、例えばバックホーのような地面を掘削可能な作業車（特許文献１を参照）にあっては、走行体上に上下方向の軸心周りに回動自在に支持された旋回台を備え、この旋回台の前部に揺動自在なブームを有する作業装置（パワーショベル装置）が取り付けられている。旋回台の後部には、ボンネットで覆われエンジンを収容するエンジンルームが設けられており、エンジンとともに油圧ポンプ、油圧機器の作動油を貯留する作動油タンク、旋回台を旋回動させる旋回モータ等が設けられている。さらに旋回台の後部には、旋回台の前部に取り付けられた作業装置との重量バランスを図るためのカウンタウェイトが設けられている。

従来、このような作業車の動力源はエンジンであり、このエンジンにより走行体を走行させ、またエンジンによりパワーショベル装置や旋回モータ等を作動させるための圧油を供給する油圧ポンプを駆動するように構成されている。一方、近年では、排気ガスを排出しない、騒音が小さいなど周囲の環境に与える影響を考慮して、エンジンではなく電気モータにより油圧ポンプを駆動させて作業装置を作動させるようなものもある。この場合、旋回台内部に設けられた電気モータを電源ケーブルを介して商用電源もしくは発電機に接続して電力を供給している。

特開２００５−２７３１４５号公報

ところで、上記のような電気モータ式の作業車においては、近くに商用電源もしくは発電機といったものが設置されている必要があり、近くにこれらが無い場合には作業装置を作動させることが難しかった。また、作業者には電源ケーブルが接続されているため、作業車の移動できる範囲は電源ケーブルの長さによって決まり、作業車の作業範囲に制約があった。さらに、作業中に電源ケーブルに過度の張力が掛かることにより、電源ケーブルの切断のおそれがあった。

このようなことから、電気モータへの電力の供給源として、商用電源もしくは発電機といったものに代わってバッテリを用いることが実用化されつつあり、バッテリとして近年高容量の二次電池がしばしば用いられているがこの場合、以下のような課題点があった。油圧ポンプや電気モータといった機器が作動している場合にはこのような機器が発熱するため、油圧ポンプ等の機器とともに車体内部（車体フレーム内部もしくは旋回台内部）に設置されているバッテリ周辺の温度も高くなる。バッテリ周辺の温度が高くなるとバッテリの寿命が短くなるといった影響が現れ、このような不具合を抑えるためにも、機器の発熱による熱影響を及ぼさないようなバッテリの配置構成にしなければならない。しかしながら、油圧ポンプや電気モータなどの機器やバッテリを車体内部に設置するスペースが限られているため、これらの設置スペースを考慮した上で発熱に対する対策をする必要がある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、車体内部のスペースを有効に利用しながら、油圧ポンプや電気モータといった機器の発熱がバッテリに及ぼす影響を抑制可能な構成の作業車を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために本発明に係る作業車（例えば、実施形態におけるバックホー１）は、走行体（例えば、実施形態における走行装置３）上に取り付けられた車体フレームと、車体フレームもしくは車体フレームに旋回動自在に設けられた旋回台に取り付けられた作業装置（例えば、実施形態におけるブーム２５）と、車体フレームもしくは旋回台の内部に設けられ作業装置を作動させるための駆動力を発生させる駆動力発生部とを有した作業車であって、駆動力発生部が、作業装置を作動させるための圧油を供給する油圧ポンプと、油圧ポンプを駆動させる電気モータと、電気モータに電力を供給するバッテリとを有して構成され、車体フレーム内部もしくは旋回台内部に、内部に略密閉空間を有する略箱形状の支持フレーム（例えば、実施形態におけるメインフレーム７０）を備え、支持フレームは、車体フレームもしくは旋回台の床面上に配設され上部開口を有する枠状部材と、枠状部材の上部開口を閉塞する仕切板とを有して構成され、油圧ポンプおよび電気モータが支持フレームの内部に配置され、バッテリが支持フレームの外部であって仕切板上に配置されている。

このように構成される作業車において、支持フレームの上面とバッテリの底面との間に、両者を上下方向に所定距離だけ離間させる中間フレーム（例えば、実施形態におけるサブフレーム８０）を更に備えて構成されることが好ましい。

また、上記構成の作業車において、支持フレームの内部に、外気を吸い込む冷却ファンを設け、支持フレームには、冷却ファンの作動によって外部から略密閉空間内に外気を導入する吸気孔（例えば、実施形態における後面通気口７３ａ）と、略密閉空間内を通過した外気を外部に排出する排気孔（例えば、実施形態における前面通気口７２ａ）とが設けられていることが好ましい。

また、上記構成の作業車において、支持フレームの外部であって排気孔に略対面位置して暖気を供給するヒータ装置を設け、ヒータ装置が、排気孔から排出される外気を受けることにより暖機されることが好ましい。

また、上記構成の作業車において、電気モータのハウジング端面と油圧ポンプのケーシング端面とを正対させた状態で電気モータの出力軸と油圧ポンプの入力軸とがカップリングを介して直列に接続され、ハウジング端面とケーシング端面との間に所定の間隙を形成するための間座（例えば、実施形態におけるスペーサ５８）が介装されていることが好ましい。

また、上記構成の作業車において、ハウジング端面に形成されたハウジング嵌合部（例えば、実施形態におけるハウジング凹部５１ａ）と、ケーシング端面に形成されたケーシング嵌合部（例えば、実施形態におけるケーシング凸部５４ａ）とを嵌合させて電気モータと油圧ポンプとの位置決めを行うインロー構造が形成され、一端面側にハウジング嵌合部と嵌合可能に形成された一端面嵌合部（例えば、実施形態における突起部１５９ｂ）と、他端面側にケーシング嵌合部と嵌合可能な他端面嵌合部（例えば、実施形態における嵌入孔１５９ａ）とを有する補助部材を備え、インロー構造を構成するハウジング嵌合部とケーシング嵌合部とが補助部材を介して連結されていることが好ましい。

本発明に関する作業車によれば、熱を発生する油圧ポンプおよび電気モータといった機器を支持フレーム内部の略密閉空間に配置するとともに、バッテリを支持フレーム外部の仕切板上に配置する構成として、油圧ポンプおよび電気モータの収容空間とバッテリの収容空間とを仕切ることで、油圧ポンプや電気モータから発生する熱がバッテリ側へ放熱されるのを抑えて、バッテリへの熱影響を抑制することが可能になる。また、支持フレームによって油圧ポンプおよび電気モータとバッテリとを上下に２段で配置する構成であるため、これらを配設する車体フレーム内部もしくは旋回台内部のスペースが有効活用され、これらの内部において残りの機器を配置するスペースが広く確保することが可能であるとともに、車体フレームもしくは旋回台の重心位置が高くなるのを防止して車両の安定性を向上させることができる。

また、支持フレームとバッテリとを離間させる中間フレームを設ける構成とすることで、油圧ポンプおよび電気モータからの熱が支持フレームを介して中間フレームからも放熱されるため、バッテリへの熱影響をより低く抑えることが可能になる。

さらに、支持フレーム内に外気を冷却風として吸い込む冷却ファンを設ける構成とすることで、作業装置が作動して（油圧ポンプおよび電気モータが作動して）、これら油圧ポンプ等自体が発熱したり、この発熱により支持フレーム内の雰囲気温度が上昇したりした場合に、冷却ファンによって吸気孔を介して冷却風を支持フレーム内に吸い込むことで油圧ポンプおよび電気モータを冷却することができるとともに、支持フレーム内で温まった空気を排気孔を介して外部に排出することができる。そのため、油圧ポンプおよび電気モータといった機器や支持フレームの略密閉空間内の温度上昇を抑えられることで、バッテリへの熱影響をより効果的に抑制することが可能になる。

また、支持フレーム外であって排気孔の略対面位置にヒータ装置を設ける構成とすることで、支持フレーム内で温まった空気を冷却ファンによってヒータ装置に送風することができるため、これによりヒータ装置が的確に暖機され、ヒータ装置駆動のための省エネルギーに寄与することが可能である。

さらに、油圧ポンプと電気モータとの接続構造において、ハウジング端面とケーシング端面との間に所定の間隙を形成するための間座を介装する構成とすることで、電気モータに対して相対的に高温となる油圧ポンプの熱を両者の間隙から外部へ放熱することができる。そのため、油圧ポンプから電気モータへの伝熱が抑えられて電気モータが過度に高温になるのを防止でき、ひいてはバッテリへの熱影響の抑制効果にも寄与することが可能である。

また、インロー構造を構成するハウジング嵌合部とケーシング嵌合部とが補助部材を介して連結される構成とすることで、ハウジング端面とケーシング端面との間隙を大きくして油圧ポンプからの放熱をより促進させるために厚みの大きな間座を介装した場合でも、補助部材を介したインロー構造により油圧ポンプと電気モータとを適正に位置決めした上で接続させることが可能である。また、油圧ポンプと電気モータとの実質的な接触部分を、この間に介装される間座と補助部材とに限定することができるため、例えばこれらの部材を熱伝導性の低い材料で形成することで、油圧ポンプから電気モータへの伝熱をより的確に遮熱することができる。

本発明の一実施形態に係る作業車を示す斜視図である。 上記作業車に設けられた油圧機器等の構成を示すブロック図である。 上記作業車に設けられた旋回台の平面図である。 上記作業車に設けられた旋回台の側面図である。 上記作業車に設けられた電気モータ、油圧ポンプ、およびバッテリ等の配置を示す要部側断面図である。 電気モータと油圧ポンプの接続状態を示す側面図である。 電気モータと油圧ポンプの接続状態の変形例を示す側面図である。 上記変形例における分解図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について図１乃至図８に基づいて説明する。本実施形態の建設機械として、地盤を掘削したり掘削した土等を移動させる際に使用されるバックホーを例に説明する。なお、説明の便宜上から図１に示す矢印の方向を、それぞれ前後、左右および上下と称して説明する。

バックホー１は、図１に示すように、左右一対のクローラ走行機構を有した走行装置３と、走行装置３上に旋回可能に設けられて車体フレームを構成する旋回台１１と、旋回台１１の前部に枢結されたパワーショベル装置２０と、旋回台１１の上部に設けられたオペレータキャビン１５とを有して構成されている。

走行装置３は、それぞれ駆動輪４、従動輪５、および、これらの駆動輪４及び従動輪５に掛け回された履帯６から構成されるクローラ走行機構を走行フレーム７の左右に設けて構成されている。左側に設けられた駆動輪４は左走行モータ３９ａ（図２を参照）により回転駆動され、右側に設けられた駆動輪４は右走行モータ３９ｂ（図２を参照）により回転駆動させるようになっている。走行フレーム７の中央上部には旋回台１１が設けられており、旋回台１１はこれに取り付けられた旋回モータ３７（図２および図３を参照）により水平旋回駆動可能である。旋回台１１の前端下部には、前方に突出して本体枢結部１１ａが形成されている。

パワーショベル装置２０は、旋回台１１の本体枢結部１１ａに基端部が枢結されて上下に揺動自在なブーム２５と、このブーム２５の先端に枢結されて上下に揺動自在なアーム２７と、アーム２７の先端に上下に揺動自在に枢結されたバケット２９とを有して構成されている。ブーム２５は旋回台１１の本体枢結部１１ａとブーム２５の下面間に枢結されたブームシリンダ３１により起伏動可能であり、アーム２７はブーム２５の上面とアーム２７の基部間に枢結されたアームシリンダ３３により屈伸動可能であり、バケット２９はアーム２７の上面とバケット２９の基部間に枢結されたバケットシリンダ３５により上下に揺動可能である。なお、圧油の供給を受けてバックホー１の各部を作動させる、ブームシリンダ３１、アームシリンダ３３、バケットシリンダ３５、旋回モータ３７、および走行モータ３９を、以降の説明では総称して「油圧アクチュエータ３０（図２を参照）」と称することがある。

オペレータキャビン１５内には、図示しない作業者がパワーショベル装置２０側に向いて座るオペレータシート１７が設けられている。オペレータキャビン１５内の底板１６であってオペレータシート１７よりも前後方向前側（パワーショベル装置２０側）の端部には左右の駆動輪４の駆動を操作する走行用操作装置８が配設されている。走行用操作装置８は左右一対の走行操作レバー８ａ，８ｂを有しており、これらの走行操作レバー８ａ，８ｂは中立位置に対して前後に傾動可能に構成されている。また、オペレータシート１７の左右にはパワーショベル装置２０の駆動を操作する作業用操作装置２１が配設されている。作業用操作装置２１は左作業操作レバー２１ａと右作業操作レバー２１ｂとを有しており、これらの作業操作レバー２１ａ，２１ｂは中立位置に対して前後左右に傾動可能に構成されている。

各走行操作レバー８ａ，８ｂはこれが前後方向前側に傾動操作されると対応する駆動輪４が前進方向（正転方向）に回転駆動し、各走行操作レバー８ａ，８ｂが前後方向後側に傾動操作されると対応する駆動輪４が後進方向（逆転方向）に回転駆動する。このため、左右の走行操作レバー８ａ，８ｂが前後方向前側に傾動操作されると車両（バックホー１）が前進走行し、左右の走行操作レバー８ａ，８ｂが前後方向後側に傾動操作されると車両が後進走行する。このとき左右の走行操作レバー８ａ，８ｂの傾動角を相違させることにより、左右の駆動輪４，４の回転速度を相違させて旋回走行することができ、また、左右の走行操作レバー８ａ，８ｂのうち一方を傾動操作するとともに他方を中立位置で保持することで、左右の駆動輪４，４のいずれか一方を回転駆動するとともに他方を静止保持して車両をピボットターンすることができる。

左操作レバー２１ａはこれが前後方向前側に傾動操作されるとアーム２７が上方へ屈伸動作し、左操作レバー２１ａが前後方向後側に傾動操作されるとアーム２７が下方へ屈伸動作し、左操作レバー２１ａが左右方向左側に傾動操作されると旋回台１１が左旋回動作し、左操作レバー２１ａが左右方向右側に傾動操作されると旋回台１１が右旋回動作するように構成されている。一方、右操作レバー２１ｂはこれが前後方向前側に傾動操作されるとブーム２５が倒伏動作し、右操作レバー２１ｂが前後方向後側に傾動操作されるとブーム２５が起仰動作し、右操作レバー２１ｂが左右方向左側に傾動操作されるとバケット２９が掘削動作し、右操作レバー２１ｂが左右方向右側に傾動操作されるとバケット２９が排土動作するように構成されている。

また、この作業用操作装置２１は、左操作レバー２１ａ及び右操作レバー２１ｂを斜め方向に傾動操作可能に構成され、例えば、左操作レバー２１ａが右斜め前側に傾動操作されると、その傾動方向に応じた作動速度の比率で旋回モータ３７とアームシリンダ３３とが同時に駆動されて、旋回台１１が右旋回動作するとともにアーム２７が上方へ屈伸動作するように構成されている。

旋回台１１内部に設けられパワーショベル装置２０の作動全般を制御するコントローラ１００は、図２に示すように、各操作装置８，２１を操作したときに当該操作装置８，２１から出力される操作信号を受けて油圧制御バルブ９０に制御信号を出力し、油圧制御バルブ９０は、コントローラ１００からの制御信号に基づいて油圧アクチュエータ３０への作動油の給排制御を行う。この油圧制御バルブ９０は、コントローラ１００からの制御信号を受信すると、旋回台１１に配設された電気モータ５０，６０の駆動力により駆動可能な油圧ポンプ５３，６３から吐出する作動油の給排制御を行い、履帯６（駆動輪４）を駆動させ、旋回台１１を旋回動させ、ブーム２５を起伏動させ、アーム２７を屈伸動させ、バケット２９を作動させる。

油圧制御バルブ９０は、左右の駆動輪４を回転駆動させる走行モータ３９ａ，３９ｂに対応する走行制御バルブ９９ａ，９９ｂ、旋回台１１を旋回動させる旋回モータ３７に対応する旋回制御バルブ９７、ブーム２５を起伏動させるブームシリンダ３１に対応するブーム制御バルブ９１、アーム２７を屈伸動させるアームシリンダ３３に対応するアーム制御バルブ９３、バケット２９を作動させるバケットシリンダ３５に対応するバケット制御バルブ９５を有して構成される。油圧アクチュエータ３０に流れる作動油の給排制御は、油圧制御バルブ９０内のブーム制御バルブ９１、アーム制御バルブ９３、バケット制御バルブ９５、旋回制御バルブ９７、走行制御バルブ９９のバルブ開度を制御することで行われる。そして、走行モータ３９の回転駆動によってバックホー１が走行し、旋回モータ３７の回転駆動によって旋回台１１が旋回動し、ブームシリンダ３１の伸縮作動によってブーム２５が起伏動し、アームシリンダ３３の伸縮作動によってアーム２７が屈伸動し、バケットシリンダ３５の伸縮作動によってバケット２９が掻込・排土動作する。また、コントローラ１００からモータ可変速制御装置（インバータ）１１０に向けて制御信号が出力されると、これにより電気モータ５０，６０の回転数を可変したり電気モータ５０，６０が適正なトルクを出力するように制御される。

ここで、旋回台１１の構造とその内部に配設される種々の機器の配置例について説明する。図３および図４に示すように、旋回台１１は、ベース基板１９、上部カバー４１、および下部カバー４２を主体に構成され、ベース基板１９上に配設された各機器がこれらのカバー４１，４２によって覆われている。そのため、旋回台１１の内部には各機器の収容空間が形成されている。

上部カバー４１は、オペレータシート１７の下方から旋回台１１の後端部に向けて延びており、バッテリ１３を格納可能であってオペレータシート１７の後方に位置するバッテリ格納部１２を覆っている。この上部カバー４１は、下部カバー４２等に固設された上部カバー本体４１ａと、上部カバー本体４１ａにネジ締結等によって着脱自在に取り付けられた上部カバー蓋４１ｂとから構成されており、上部カバー蓋４１ｂを上部カバー本体４１ａから取り外してバッテリ格納部１２を開放状態とすることで、車両後側からバッテリ１３の交換（バッテリ１３の取出および格納）などのメンテナンスを容易に行うことが可能になっている。

下部カバー４２は、旋回台１１の左右両側部および後部における上部カバー４１の下方を前後に延びている。この下部カバー４２には、前後に開口する吸気口４２ａが形成されており、後述する冷却ファン４５が作動したときに、この吸気口４２ａを介して外気を冷却風として旋回台１１内部に吸い込むことが可能である。さらに、ベース基板１９には、上下に開口する排気口１９ａが形成されており、冷却ファン４５が作動したときに、この排気口１９ａを介して旋回台１１内部を通過して暖まった一部の空気を外部に排出することが可能である。

旋回台１１は、平面視略Ｕ字状の形状を呈しており、走行装置３の走行フレーム７上に、旋回ベアリング１８を介して、旋回軸心Ｘ廻りに旋回自在に支持されている。旋回ベアリング１８の中心部には、走行装置３の走行フレーム７に支持されたロータリジョイント１８ａが配置されており、旋回台１１上の油圧制御バルブ９０からの作動油がこのロータリジョイント１８ａを経由して、走行装置３側の走行モータ３９等に供給等されるように構成されている。また、旋回台１１の内部であってオペレータシート１７の下方にはオペレータキャビン１５内に温風を吹出させるためのヒータ装置１４が配置されている。

旋回台１１の内部であって左右方向略中央部には、バッテリ１３から電力が供給されることで駆動する第１電気モータ５０および第２電気モータ６０がそれぞれ前後方向横置きで左右に並設されている。第１電気モータ５０の前方には、この第１電気モータ５０によって駆動され、ブームシリンダ３１、アームシリンダ３３、バケットシリンダ３５、あるいは走行モータ３９を作動させるための作動油（作動油タンク４６から吸入した作動油）を圧油として吐出する第１油圧ポンプ５３が横置きに配置されている。一方、第２電気モータ６０の前方には、この第２電気モータ６０によって駆動され、旋回モータ３７あるいはパイロット弁（図示せず）を作動させるための作動油（作動油タンク４６から吸入した作動油）を圧油として吐出する第２油圧ポンプ６３が横置きに配置されている。なお、このように電気モータおよび油圧ポンプを２組配設しているのは、１組とした場合ではその外形（容量）が大きくなり配設スペースの確保が困難になるとともに、走行・掘削等の作業において油圧アクチュエータ３０の全てを同時に作動させることはほとんど皆無であり、省エネの観点からも互いに独立した２組として設けることでモータおよびポンプ効率を向上させることが可能になるからである。

これらの電気モータ５０，６０および油圧ポンプ５３，６３は、下部カバー４２内であって、略矩形箱形状を呈するメインフレーム７０内に収容されている。このメインフレーム７０は、ベース基板１９上に立設された平板状の鋼板等の前板７２、後板７３、および左右の側板７４，７４を溶接等により接合してなる矩形枠状部材７１と、熱伝導性の低い材料（例えば、熱伝導性の低い合成樹脂）から平板状に形成され矩形枠状部材７１の上部開口を閉塞する仕切板７５とを備えて構成されており、このメインフレーム７０の内側に上記の電気モータ５０，６０および油圧ポンプ５３，６３等を収容可能であって、前後板７２，７３に開口形成される通気口７２ａ，７３ａ以外に開口を有さずバッテリ格納部１２との連通がほぼ遮断された状態の略密閉空間７６が形成されている。これにより、メインフレーム７０内（略密閉空間７６）の雰囲気がバッテリ格納部１２へ入り込むのを防止している。

メインフレーム７０の上面側にはサブフレーム８０が固設されており、上部カバー４１内であってこのサブフレーム８０上部にバッテリ格納部１２が形成されている。このサブフレーム８０は、図５に示すように、メインフレーム７０の前板７２および下板７３において略Ｌ字状に内側に屈曲した端部上面側に固設された前後一対の角柱状の中間ブロック８１，８１と、これら一対の中間ブロック８１，８１に保持された矩形板状の支持板８２とから構成されており、この支持板とメインフレームの仕切板との間には上記中間ブロック８１が介装されていることで、両者は所定間隔（中間ブロック８１の厚さ）だけ離間されている。

バッテリ格納部１２においてサブフレーム８０の支持板８２上面には、電気モータ５０，６０等への電力の供給源としてバッテリ１３が載置保持されている。バッテリ１３としては、高容量の充電式のリチウムイオンバッテリもしくは有機ラジカル電池などが例示され、多数の小さなバッテリの集合体を箱型のバッテリボックス内に収容して１つのユニットとして形成される。

このように旋回台１１の内部を利用して電気モータ５０，６０、油圧ポンプ５３，６３、バッテリ１３などの各機器が配置されているが、油圧ポンプ５３，６３や電気モータ５０，６０といった機器が作動している場合にはこのような機器が発熱を起こすため、油圧ポンプ５３，６３等の機器とともにその周辺の雰囲気の温度が高くなるという影響が現れる。これに伴ってバッテリ１３周辺の温度も高くなると、バッテリ１３の出力および寿命に悪影響を及ぼすため、バッテリ１３の温度上昇を抑制する必要がある。本実施形態では、前述したように熱源ともなる電気モータ５０，６０および油圧ポンプ５３，６３をメインフレーム７０内の略密閉空間７６内に配置して、油圧ポンプ５３，６３等の収容空間（略密閉空間７６）とバッテリ格納部１２とを仕切ることで、油圧ポンプ５３，６３等の機器から発生する熱がバッテリ１３へ伝熱（放熱）するのを抑制する構造としているため、バッテリ１３への熱影響を抑えることが可能である。さらに、メインフレーム７０上にサブフレーム８０を設け、仕切り板７５と支持板８２との間を所定間隔離間させた状態でバッテリ１３を格納しているため、バッテリ１３への熱影響をより低く抑えることが可能になる。

また、このような構成において、電気モータ５０，６０と油圧ポンプ５３，６３とを横置きに左右に並べて配置したその上方に両フレーム７０，８０を介してバッテリ１３を配置するため、旋回台１１内部であって後部側のスペースが有効活用され、残りの機器を旋回台１１内部において配置するスペースを広く確保することが可能であるとともに、旋回台１１の重心位置が高くなるのを防止して車両の安定性を向上させることができる。なお、旋回台１１内部であって後方下部のベース基板１９上に仮にバッテリ１３を配置したとすると、このバッテリ交換を考慮して下部カバー４２を軽量な鋼板製のカバーとして形成する必要があり、旋回台１１の前部に設けられた作業装置（ブーム２５等）との重量バランスを取るためのカウンタウェイトとして機能させることが困難となるが、上記のように両フレーム７０，８０によってバッテリ１３を上方側に保持することで、下部カバー４２を重量な鋳物製のカバー（カウンタウェイト）として形成することが可能である。

さらに、各フレーム７０，８０によっていわゆるラーメン構造が形成されるため、バッテリ１３を保持するための支持板８２などの各板を薄肉軽量化することが可能であるとともに高い剛性を確保することができる。

さて、このとき電気モータ５０，６０および油圧ポンプ５３，６３の発熱によってメインフレーム７０の略密閉空間７６内の雰囲気は高温に晒されることになるが、この温度上昇を抑制しないと当該雰囲気によって電気モータ５０，６０および油圧ポンプ５３，６３自体が大きく熱影響を受けるおそれがある。そのため、メインフレーム７０内であって上記後面通気口７３ａに対面して、バッテリ１３から電力供給を受けて駆動可能な不図示のモータにより作動する一対の冷却ファン４５，４５が設けられている。冷却ファン４５の作動（正転作動）により吸気口４２ａを経て旋回台１１内に送り込まれた外気（空気）は、後面通気口７３ａを通ってメインフレーム７０内に流れ込む。メインフレーム７０内に導入された空気は、発熱している電気モータ５０，６０や油圧ポンプ５３，６３に接触することで熱を吸収しながら前方側に流れていき、暖まった一部の空気がベース基板１９の排気口１９ａから外部へと排出される。これにより電気モータ５０，６０および油圧ポンプ５３，６３が的確に冷却されることから、電気モータ５０，６０および油圧ポンプ５３，６３が温度上昇するのを抑制することができるとともに、バッテリ１３への熱影響をより効果的に低減すること可能になる。

一方、暖められた空気のうち前面通気口７２ａからメインフレーム７０外に排出された空気は、この前面通気口７２ａが開口形成された前板７２に対向位置するヒータ装置１４側へと導かれ、ヒータ装置１４の周囲を流れて熱を供給することでヒータ装置１４が暖機されるため、ヒータ装置１４の駆動のための省エネルギーに寄与することが可能である。また、ヒータ装置１４による暖房効率が向上するため、ヒータ装置１４の小型化を図ることもできる。

次に、メインフレーム７０内に収容される電気モータ５０，６０と油圧ポンプ５３，６３との接続構造について説明する。なお、第１電気モータ５０および第１油圧モータ５３の接続構造と、第２電気モータ６０および第２油圧ポンプ６３の接続構造とはほぼ同様の構成であるため、ここでは第１電気モータ５０と第１油圧ポンプ５３との接続構造のみを例示して説明し、重複説明を回避する。

第１電気モータ５０と第１油圧ポンプ５３とは、図６に示すように、第１電気モータ５０の出力軸５２と第１油圧ポンプ５３の入力軸５５とをカップリング５６を介して直列に連結した状態で台座（図示しない）上に一体に配置されている。

第１油圧ポンプ５３のケーシング５４にはケーシング凸部５４ａが軸方向に突出形成され、第１電気モータ５０のハウジング５１にはケーシング凸部５４ａの外形に対応するハウジング凹部５１ａが形成されており、これによりケーシング凸部５４ａとハウジング凹部５１ａとが挿脱自在に嵌合する、いわゆるインロー構造が構成される。そのため、第１油圧ポンプ５３のケーシング凸部５４ａを第１電気モータ５０のハウジング凹部５１ａに嵌合させることで、第１油圧ポンプ５３と第１電動モータ５０とがほぼ同軸上に位置決めされるようになっている。このとき、第１電動モータ５０の出力軸５２と第１油圧ポンプ５３の入力軸５５との軸心が完全には一致せずに多少ずれていても、その軸間にカップリング５６が介装されているため、第１電気モータ５０の出力軸５２と第１油圧ポンプ５３の入力軸５５とが適正に回転駆動力の伝達を行えるように連結されている。

ところで、従来において上記のように電気モータと油圧ポンプとを直列に連結させた場合、油圧ポンプのケーシング端面と電気モータのハウジング端面とが広い接触面積で当接すると、ヒートバランスの関係で、相対的に高温（例えば、１００℃程度）となる油圧ポンプから相対的に低温（例えば、６０℃程度）となる電気モータへこの接触面などを介して放熱され、電気モータの温度が過度に上昇して故障を誘発するという問題があった。

そのため本実施形態では、第１電気モータ５０および第１油圧ポンプ５３は、ハウジング５２端面とケーシング５４端面とを対面させた状態で複数の固定ネジ５７を用いてネジ締結されており、これらハウジング５２端面とケーシング５４端面との間には所定の厚みを有するスペーサ５８が介在されている。スペーサ５８は、熱伝導性の低い材料（例えば、熱伝導性の低い合成樹脂）を用いて円板状に形成されており、その中心部には固定ネジ５７のネジ部（雄ネジ部）を挿通可能なネジ挿入孔を有している。そのため、第１電気モータ５０と第１油圧ポンプ５３とを上記のように直列に連結させると、第１電気モータ５０と第１油圧ポンプ５３との間にはスペーサ５８によって一定の間隙が形成されるため、端面同士の接触面積が狭小化されて第１油圧ポンプ５３から第１電気モータ５０への放熱（伝熱）が大幅に遮られるとともに、第１油圧ポンプ５３の発する熱がケーシング５４端面とハウジング５１端面との間の間隙からも放熱されるため、第１電気モータ５０が高温となるのを大幅に抑制することができ、ひいてはバッテリ１３の温度上昇の抑制効果にも繋がるという効果も得られる。

なお、このような接続構造においては、スペーサ５８の厚みを大きくしてハウジング５１端面とケーシング５４端面との間の間隙を大きくすることで、第１油圧ポンプ５３の発する熱をより的確に外部に放熱することが可能であるが、この間隙を大きくし過ぎるとその分だけ端面同士（ハウジング凹部５１ａとケーシング凸部５４ａ）が離間して、当該位置ではハウジング凹部５１ａとケーシング凸部５４ａとが嵌合不能になってしまうおそれがある。

そこで図７および図８に示すように、インロー構造においてハウジング凹部５１ａとケーシング凸部５４ａとの間に補助部材１５９を介装する構成としてもよい。この補助部材１５９は、熱伝導性の低い材料を用いて略円板状に形成されており、前面側に第１油圧ポンプ５３のケーシング凸部５４ａと嵌合可能な嵌入孔１５９ａと、後面側に第１電気モータ５０のハウジング凹部５１ａと嵌合可能な突起部１５９ｂとを有している。そのため、厚みの大きなスペーサ１５８を両端部間に介装させて、その間の間隙をより大きく確保した場合でも、補助部材１５９を介したインロー構造により第１電気モータ５０と第１油圧ポンプ５３とが適正に位置決めされ、両者の間隙から第１油圧ポンプ５３の発する熱をより外部へと放熱することができる。また、モータハウジング５１とポンプケーシング５４との実質的な結合部分（接触部分）には熱伝導性の低いスペーサ１５８と補助部材１５９を介装する構成とすることで、第１油圧ポンプ５３の発する熱を的確に遮熱して第１電気モータ５０への伝熱を大幅に抑制することが可能になる。したがって、このような接続構造によれば、第１電気モータ５０の温度上昇をより抑制することができる。

以上説明したように、本実施形態に係る作業車によれば、旋回台１１の内部のスペースを有効に利用しながら、電気モータ５０，６０や油圧ポンプ５３，６３といった機器がバッテリへ熱影響を及ぼすのを抑制することが可能である。

これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の実施形態において、メインフレーム７０の前板７２および後板７３にそれぞれ通気口７２ａ，７３ａを形成し、冷却ファン４５の作動によって車両後側から前側に向かって外気（冷却風）を流通させる構成としているが、これに限定されるものではなく、車両左右方向に冷却風を流通させたり、車両上下方向に冷却風を流通させることが可能なように、通気口および冷却ファンの配置構成を適宜変更して適用してもよい。

なお、上述の実施形態では、作業車としてバックホー１を例示して説明したが、本発明に係る作業車はこれに限定されるものではなく、高所作業車、移動式クレーン、フォークリフト、ホイールローダ等であってもよい。例えば、高所作業車にあっては、車体フレーム上に旋回台が設けられこの旋回台にブーム等の作業装置が取り付けられているが、車体フレーム内部に設けられた駆動力発生部構成する機器の配置等を上記実施形態のように構成してもよい。また、例えばフォークリフトにあっては、車体フレームの前部にフォーク等からなる作業装置が取り付けられているが、車体フレーム内部に設けられた駆動力発生部を構成する機器の配置等を上記実施形態のように構成してもよい。

１ バックホー（作業車）
３ 走行装置（走行体）
１１ 旋回台
１３ バッテリ（駆動力発生部）
１４ ヒータ装置
２０ パワーショベル装置（作業装置）
２５ ブーム（作業装置）
２７ アーム（作業装置）
２９ バケット（作業装置）
４５ 冷却ファン
５０，６０ 電気モータ（駆動力発生部）
５１ａ ハウジング凹部（ハウジング嵌合部）
５２ 出力軸
５３，６３ 油圧ポンプ（駆動力発生部）
５４ａ ケーシング凸部（ケーシング嵌合部）
５５ 入力軸
５６ カップリング
５８，１５８ スペーサ（間座）
７０ メインフレーム（支持フレーム）
７１ 枠状部材
７２ａ 前面通気口（排気孔）
７３ａ 後面通気口（吸気孔）
７５ 仕切板
７６ 略密閉空間
８０ サブフレーム（中間フレーム）
１５９ａ 嵌入孔（他端面嵌合部）
１５９ｂ 突起部（一端面嵌合部）

Claims (6)

1. 走行体上に取り付けられた車体フレームと、前記車体フレームもしくは前記車体フレームに旋回動自在に設けられた旋回台に取り付けられた作業装置と、前記車体フレームもしくは前記旋回台の内部に設けられ前記作業装置を作動させるための駆動力を発生させる駆動力発生部とを有した作業車であって、
   前記駆動力発生部が、前記作業装置を作動させるための圧油を供給する油圧ポンプと、前記油圧ポンプを駆動させる電気モータと、前記電気モータに電力を供給するバッテリとを有して構成され、
   前記車体フレーム内部もしくは前記旋回台内部に、内部に略密閉空間を有する略箱形状の支持フレームを備え、
   前記支持フレームは、前記車体フレームもしくは前記旋回台の床面上に配設され上部開口を有する枠状部材と、前記枠状部材の前記上部開口を閉塞する仕切板とを有して構成され、
   前記油圧ポンプおよび前記電気モータが前記支持フレームの内部に配置され、
   前記バッテリが前記支持フレームの外部であって前記仕切板上に配置されていることを特徴とする作業車。
2. 前記支持フレームの上面と前記バッテリの底面との間に、両者を上下方向に所定距離だけ離間させる中間フレームを更に備えて構成されることを特徴とする請求項１に記載の作業車。
3. 前記支持フレームの内部に、外気を吸い込む冷却ファンを設け、
   前記支持フレームには、前記冷却ファンの作動によって外部から前記略密閉空間内に外気を導入する吸気孔と、前記略密閉空間内を通過した外気を外部に排出する排気孔とが設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の作業車。
4. 前記支持フレームの外部であって前記排気孔に略対面位置して暖気を供給するヒータ装置を設け、
   前記ヒータ装置が、前記排気孔から排出される外気を受けることにより暖機されることを特徴とする請求項３に記載の作業車。
5. 前記電気モータのハウジング端面と前記油圧ポンプのケーシング端面とを正対させた状態で前記電気モータの出力軸と前記油圧ポンプの入力軸とがカップリングを介して直列に接続され、
   前記ハウジング端面と前記ケーシング端面との間に所定の間隙を形成するための間座が介装されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の作業車。
6. 前記ハウジング端面に形成されたハウジング嵌合部と、前記ケーシング端面に形成されたケーシング嵌合部とを嵌合させて前記電気モータと前記油圧ポンプとの位置決めを行うインロー構造が形成され、
   一端面側に前記ハウジング嵌合部と嵌合可能に形成された一端面嵌合部と、他端面側に前記ケーシング嵌合部と嵌合可能な他端面嵌合部とを有する補助部材を備え、
   前記インロー構造を構成する前記ハウジング嵌合部と前記ケーシング嵌合部とが前記補助部材を介して連結されていることを特徴とする請求項５に記載の作業車。

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