バッテリ駆動のホイールローダ
【課題】より多くのバッテリを積載した場合でも、バッテリを効率的に冷却できるバッテリ駆動のホイールローダを提供すること。
【解決手段】前輪および作業機が取り付けられる前部車体と、後部車体３と、後部車体３に搭載される電動モータ３０と、電動モータ３０の電源である複数の駆動用バッテリ４０と、複数の駆動用バッテリ４０に冷却空気を供給する電動冷却ファン４６とを備え、電動冷却ファン４６は、後部車体３の後方に設けられ、複数の駆動用バッテリ４０は少なくとも、電動冷却ファン４６前方の左右両側に互いに間隔を空けて配置された一対の第１バッテリユニット３６と、電動冷却ファン４６前方に、該電動冷却ファン４６に対して間隔を開けて配置された第２、第３バッテリユニット３７，３８として集約され、平面視では、電動冷却ファン４６および第１〜第３バッテリユニット３６〜３８で囲まれた吸入空間５６が形成されている。
【解決手段】前輪および作業機が取り付けられる前部車体と、後部車体３と、後部車体３に搭載される電動モータ３０と、電動モータ３０の電源である複数の駆動用バッテリ４０と、複数の駆動用バッテリ４０に冷却空気を供給する電動冷却ファン４６とを備え、電動冷却ファン４６は、後部車体３の後方に設けられ、複数の駆動用バッテリ４０は少なくとも、電動冷却ファン４６前方の左右両側に互いに間隔を空けて配置された一対の第１バッテリユニット３６と、電動冷却ファン４６前方に、該電動冷却ファン４６に対して間隔を開けて配置された第２、第３バッテリユニット３７，３８として集約され、平面視では、電動冷却ファン４６および第１〜第３バッテリユニット３６〜３８で囲まれた吸入空間５６が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリ駆動のホイールローダに係り、特に多数用いられるバッテリの車両への積載構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の作業車両として、作業機が設けられた前部車体と、電動モータが搭載された後部車体とで構成されるバッテリ駆動のホイールローダが知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなホイールローダでは、複数のバッテリが後部車体の後方寄りに積載されており、大きな重量となる複数のバッテリにてカウンターウェイトを代用させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−６７５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、車両の走行負荷や、作業機の作業負荷の増加に伴い、バッテリの積載量が増え、車体体積に対するバッテリ積載体積の比率が大きくなっている。
このため、バッテリの積載領域を拡張することになるが、バッテリは充放電時に発熱するため、多数搭載されたバッテリを効率的に冷却することが要求され、その問題解決が望まれている。
【０００５】
本発明の目的は、より多くのバッテリを積載した場合でも、バッテリを効率的に冷却できるバッテリ駆動のホイールローダを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明に係るバッテリ駆動のホイールローダは、前輪および作業機が取り付けられる前部車体と、後輪が取り付けられ、かつ前記前部車体との間で屈曲自在（アーティキュレート自在）とされた後部車体と、前記後部車体に搭載されて、少なくとも前記後輪および前記作業機の駆動に用いられる電動モータと、前記電動モータの電源である複数の駆動用バッテリと、前記複数の駆動用バッテリに冷却空気を供給する冷却ファンとを備え、前記冷却ファンは、前記後部車体の後方に設けられ、複数の前記駆動用バッテリは少なくとも、前記冷却ファン前方の左右両側に互いに間隔を空けて配置された一対の後部バッテリユニットと、前記冷却ファン前方に、該冷却ファンに対して間隔を開けて配置された中央部バッテリユニットとして集約され、平面視では、前記冷却ファン、前記後部バッテリユニット、および前記中央部バッテリユニットで囲まれた中空空間が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
第２発明に係るバッテリ駆動のホイールローダでは、前記中央部バッテリユニットは、上下に配置された上部バッテリユニットと、下部バッテリユニットとで構成され、前記下部バッテリユニットと前記上部バッテリユニットとの間には、前記中空空間と前記中央部バッテリユニットの前方側とを連通させる連通空間が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
第３発明に係るバッテリ駆動のホイールローダでは、前記中央部バッテリユニットのさらに前方には、前記連通空間に対応した高さ位置に前記電動モータが配置されていることを特徴とする。
【０００９】
第４発明に係るバッテリ駆動のホイールローダでは、前記電動モータの上方には、複数の前記駆動用バッテリが集約された前部バッテリユニットが配置されていることを特徴とする。
【００１０】
第５発明に係るバッテリ駆動のホイールローダでは、前記中空空間の上方は、前記一対の後部バッテリユニット間に架け渡されたカバープレートで覆われ、前記中空空間の下方は、前記後部車体の後部フレームを構成する左右の側壁部分に架け渡されたアンダーガードで覆われていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１発明によれば、冷却ファン、一対の後部バッテリユニット、および中央部バッテリユニットで囲まれた中空空間を備えているので、冷却ファンが所謂吸込ファンであれば、冷却ファンにて後方から吸い込まれた冷却空気は、冷却ファンを通過した後に中空空間に入り込み、この中空空間で分散し、周囲の後部バッテリユニットや中央部バッテリユニットに偏りなく流れるようになり、各バッテリユニットが多数の駆動用バッテリにて構成されていても、それらの駆動用バッテリを効率的に冷却できる。
【００１２】
なお、冷却ファンとしては、吸込ファンに限らず、所謂吐き出しファンでもよい。このような場合には、吸い込まれた冷却ファンが周囲から中空空間に集まり、ここから冷却ファンによって後方側に吐き出されるため、中空空間に冷却空気が集約される過程で各バッテリユニットを冷却空気が通過するようになり、やはり多数の駆動用バッテリを効率的に冷却できる。
【００１３】
第２発明によれば、中央部バッテリユニットが上下のバッテリユニットに分割され、その間が連通空間になっているため、連通空間を通して冷却空気が流れるようになり、中央部バッテリユニットのさらに前方に配置されたコンポネント等を効率的に冷却得きる。
【００１４】
第３発明によれば、そのような連通空間の前方側に電動モータが配置されている。電動モータは駆動されることで発熱するコンポネントであり、そのような電動モータを連通空間を通る冷却空気で確実に冷却でき、車両全体のヒートバランスを良好にできる。
【００１５】
第４発明によれば、前述の電動モータに加え、前部バッテリユニットを構成する駆動用バッテリをも冷却でき、より多数の駆動用バッテリを搭載することに確実に対応できる。
【００１６】
第５発明によれば、中空空間の情報がカバープレートで覆われ、下方がアンダーガードで覆われているので、中空空間の下方および上方を冷却空気が通ることで、バッテリユニットを通過しなくなるのを抑制でき、各バッテリユニットに対してより多くの冷却空気を通過させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態にかかるホイールローダの全体を示す側面図。
【図２】ホイールローダの後部車体のないぶを示す斜視図。
【図３】バッテリ積載部分の要部を後方から見た斜視図。
【図４】バッテリの積載部分の要部を下方から見た斜視図。
【図５】車体内部での冷却空気の流れを説明するための
【図６】第１バッテリボックスを示す斜視図。
【図７】第２バッテリボックスを示す斜視図。
【図８】第３バッテリボックスを示す斜視図。
【図９】第４バッテリボックスを示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
〔ホイールローダの概略全体説明〕
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、ホイールローダ１は、車両前方側の前部車体２と、車両後方側の後部車体３とで構成され、前部車体２および後部車体３がアーティキュレートピン４にて屈曲可能に連結されている。
【００１９】
前部車体２には、油圧駆動の作業機５が取り付けられている。作業機５は、基端が前部フレーム６に連結されたブーム７と、ブーム７の長さ方向の途中に連結されたベルクランク８と、ベルクランク８の下端に基端が連結された連結リンク９と、ブーム７および連結リンク９の先端に取り付けられたバケット１０と、ブーム７の長さ方向の途中と前部フレーム６とに連結されたブームシリンダ１１と、ベルクランク８の上端と前部フレーム６とに連結されたバケットシリンダ１２とで構成されている。前部車体２の前部フレーム６には、図示略のフロントアクスルを介して前輪１３が取り付けられ、前輪１３の上方に対応した位置にフロントフェンダ１４が取り付けられている。
【００２０】
後部車体３は、上方に開口した矩形枠状の後部フレーム１５を備えている。後部フレーム１５の前後方向の略中央で、かつその上部には、門形状のＲＯＰＳ(Roll-Over Protective Structure)フレーム１６が接合されている。ＲＯＰＳフレーム１６の前方側のデッキ上にはシート１７が設けられ、シート１７の前方にはステアリング１８が、側方には作業機レバー１９等がそれぞれ設けられている。ＲＯＰＳフレーム１６には、シート１７の上方を覆うキャノピ２０が設けられている。ただし、本発明のホイールローダとしては、キャノピ２０を有するものの他、箱状のキャブを有したものであってもよい。
【００２１】
また、後部車体３の後部フレーム１５には、リヤアクスルを介して後輪２１が取り付けられ、後輪２１の上方に対応した位置にリヤフェンダ２２が取り付けられている。前部車体２の前部フレーム６と後部車体３の後部フレーム１５とは、ステアリングシリンダ２３にて連結されており、ステアリングシリンダ２３がシート１７の回転操作に応じて伸縮する。
【００２２】
後部フレーム１５の左側方には、車両全体の制御を行うコントローラや、ヘッドライト、ウインカ、および各種補機類の電源である補機用バッテリ２４が収容されている。一方、図示を省略するが、後部フレーム１５の右側方には、作業機５の駆動用および走行駆動用の作動油を貯留する作動油タンクが収容されている。そして、シート１７の下方において、前部フレーム６内には、駆動源や油圧機器が収容されている。
【００２３】
シート１７の下方から後方にかけては、後部フレーム１５やフード２５に覆われたバッテリ収容領域２６になっており、前記駆動源用の電源として、後述する多数のバッテリ４０が収容されている。後部フレーム１５の後端には、バンパ２７が設けられている。後部フレーム１５の後方下部において、リヤアクスルよりも後方側の開口が板金製のアンダーガード２８で覆われている。さらに、後部フレーム１５の後方下部には、所定角度θの背離角が設定されている。
【００２４】
図２の車体内部構造において、後部フレーム１５の前後方向の略中央であって、その左右側方には、図１に示したＲＯＰＳフレーム１６固定用のＲＯＰＳ座２９が設けられている。ＲＯＰＳ座２９の高さ位置は、リヤフェンダ２２と略同じ位置であり、リヤフェンダ２２には、ＲＯＰＳ座２９との干渉を避けるための切欠開口２２Ａが設けられている。
【００２５】
後部フレーム１５の前後方向の略中央であって、その内部には電動モータ３０が収容されている。電動モータ３０の駆動軸には、カップリング３１を介してＨＳＴ(Hydro Static Transmission)ポンプ３２および作業機ポンプ３３が直列に接続されている。作業機ポンプ３３の前方下部には一対のＨＳＴモータ３４が配置され、ＨＳＴポンプ３２からの作動油がＨＳＴモータ３４に供給され、作業機ポンプ３３からの作動油が作業機５に供給される。ＨＳＴモータ３４からの出力は、トランスファを経由した後に前後のプロペラシャフトを介してフロントアクスルおよびリヤアクスルに伝達され、前輪１３および後輪２１が駆動される。また、作業機ポンプ３３の近傍には、コントロールバルブ３５が設けられ、このコントロールバルブ３５によって作動油の作業機５への供給や、ＨＳＴモータ３４への供給、あるいは作動油タンクへの戻りを切り換えている。
【００２６】
従って、作業機５や、前輪１３、後輪２１は、直接的には油圧駆動であるが、油圧源であるＨＳＴポンプ３２、作業機ポンプ３３は電動モータ３０で駆動されることから、本実施形態のホイールローダ１の駆動源は電動モータ３０であるといえる。なお、本発明は、後輪２１のみが駆動される後輪駆動のホイールローダにも適用可能である。
【００２７】
〔バッテリの積載構造の概略説明〕
図２および図３に基づき、バッテリ収容領域２６内でのバッテリの積載構造について説明する。
後部フレーム１５の後方側から前方側に向かって説明すると、先ず、後部フレーム１５の後方上部には、左右方向（車幅方向）に間隔を空けて一対の第１バッテリユニット３６が積載されている。第１バッテリユニット３６の前方には、後部フレーム１５の内部に収容されるように第２バッテリユニット３７が積載されている。第２バッテリユニット３７の上方には、左右のリヤフェンダ２２間に架け渡されるように第３バッテリユニット３８が積載されている。第３バッテリユニット３８の前方には、第４バッテリユニット３９が積載されている。第４バッテリユニット３９は、電動モータ３０の上方であって、シート１７の下方やや後方に位置している。第２、第３バッテリユニット３７，３８により、本発明の中央部バッテリユニットが構成される。
【００２８】
具体的には後述するが、第１バッテリユニット３６、第２バッテリユニット３７、第３バッテリユニット３８、第４バッテリユニット３９はそれぞれ、駆動用バッテリとしての複数のバッテリ４０を板金製のバッテリボックス４１内に収容した構成である。本実施形態で用いられるバッテリ４０は、保水等が不要な鉛シールバッテリであり、１２Ｖ６０Ａｈの容量を有している。バッテリ４０の総積載数は４０個であり、各バッテリ４０が電気的に直列に接続されている。ただし、各図においては、バッテリ４０同士を接続するケーブル類や、バッテリ４０をバッテリボックス４１に固定するための固定部材の図示を省略してある。バッテリボックス４１としては、バッテリ４０を露出させるための開口部分を有した構造であり、後述するクーリングユニット４５で吸い込まれたれた冷却空気により、各バッテリ４０がバッテリボックス４１に収容された状態で冷却されるようになっている。
【００２９】
第１バッテリユニット３６の上部位置は、第３バッテリユニット３８の上部位置よりも低く、第１バッテリユニット３６の上部には、コンタクタボックス４２が設置され、第３バッテリユニット３８の上部には、インバータ４３が設置されている。この結果やはり、より後方側のコンタクタボックス４２の上部位置の方が前方のインバータ４３の上部位置よりも低くなっており、後方視界が妨げられることがない。また、より高所に設置されたコンタクタボックス４２、インバータ４３は、バッテリ４０などと比較して軽量であることから、重心位置が高くなるのを抑制でき、斜面上で斜面の傾斜方向に対して車体の前後方向が直角付近となっている車体状態にあるとき、バケット１０を上方に位置させつつ、アーティキュレートさせた場合でも、車体を転倒し難くでき、側方安定性が良好である。
【００３０】
ここで、コンタクタボックス４２は、第１バッテリユニット３６、第２バッテリユニット３７、第３バッテリユニット３８、第４バッテリユニット３９の充放電を切り換える複数のコンタクタ（リレー）や、ＤＣ−ＤＣコンバータ等で構成される。このため、コンタクタボックス４２の背面には、外部からの充電用ケーブルが接続されるコネクタ４４が設けられている。このようなコンタクタボックス４２の下部には、車両全体の制御、例えば補機用バッテリ２４から補機類への電力供給に関する制御、コントロールバルブ３５の動作制御などを行うコントローラが配置されている。
【００３１】
インバータ４３は、第１バッテリユニット３６、第２バッテリユニット３７、第３バッテリユニット３８、第４バッテリユニット３９から電動モータ３０へ供給される電力量を走行負荷や作業負荷に応じて制御するものであり、電動モータ３０駆動用の駆動素子、昇圧回路、これらを冷却する冷却回路等で構成され、電力ケーブル４３Ａを介して電動モータ３０へ電力を供給する。
【００３２】
〔クーリングユニットの説明〕
図５に示すように、車両後方において、一対の第１バッテリユニット３６間にはクーリングユニット４５が配置されている。クーリングユニット４５は、電動冷却ファン４６と、電動冷却ファン４６の後方に左右に並設されたオイルクーラ４７、ラジエータ４８とを備え、電動冷却ファン４６にて外部からフード２５内に吸い込まれた冷却空気により、オイルクーラ４７、ラジエータ４８が冷却される。オイルクーラ４７では、作業機５やＨＳＴモータ３４で用いられる作動油が冷却され、ラジエータ４８では、インバータ４３および電動モータ３０で用いられる冷却水が冷却される。この際、駆動用バッテリ４０の高電圧からコンタクタボックス４２内のＤＣ／ＤＣコンバータにて駆動電圧（例えば１２Ｖ）が生成され、この駆動電圧にて電動冷却ファン４６が駆動される。
【００３３】
〔第１バッテリユニット〕
第１バッテリユニット３６は、２段２列に積載された計４個のバッテリ４０と、これらのバッテリ４０を収容する第１バッテリボックス４１Ａとで構成される。
第１バッテリボックス４１Ａは、図６に示すように、バッテリ４０の冷却を考慮して前後方向に大きく開口しているのに加え、左右方向および上方にも開口した構造であり、開口部分を有した左右の側部プレート４９と、底部分を形成する底部プレート５０と、側部プレート４９の上端間を連結する一対の上部プレート５１とを備え、第１バッテリボックス４１Ａの内部は、仕切プレート５２によって上下２段に仕切られ、第１バッテリボックス４１Ａの前側には適宜な前部プレート５３が左右方向に架設されている。
【００３４】
第１バッテリボックス４１Ａの後側にはプレートが設けられておらず、従って、図示しない固定部材を外すことで、第１バッテリボックス４１Ａ内のバッテリ４０を後側にスライドさせて引き出すことが可能である。他のバッテリボックス４１でも同様である。上部プレート５１、仕切プレート５２には、バッテリ４０の電極部分に対応した半長孔形状の切欠部５１Ａ、５２Ａが設けられ、ケーブル等の接続を可能にしている。
【００３５】
また、第１バッテリボックス４１Ａには、複数のナット部材５４が設けられている。これらナット部材５４の多くは、ケーブル保持用のクランプをボルト止めするためのものであるが、上部プレート５１上に設けられた一対のナット部材５４Ａには、コンタクタボックス４２を載置するためのカバープレート５５（図２、図５）が固定される。第１バッテリユニット３６が後部フレーム１５の左右両側に配置されることから、ナット部材５４Ａも左右に設けられることになり、左右の第１バッテリユニット３６に架け渡されたカバープレート５５の両端側がナット部材５４Ａに固定される。
【００３６】
左右の第１バッテリユニット３６の間は冷却空気の吸込空間５６になっており、この吸込空間５６の上方を覆うようにカバープレート５５が設置される。吸込空間５６の後方寄りには、前述のクーリングユニット４５が配置されている。なお、図６には、代表してラジエータ４８側（左側）の第１バッテリユニット３６のみを図示した。
【００３７】
このような第１バッテリユニット３６は、図３および図４に示すように、後部フレーム１５の側方に設けられた固定座５８上に固定される。すなわち、第１バッテリユニット３６の底部プレート５０下面には、前後方向に沿った２条の脚部５９が設けられ、固定座５８に挿通される下方からのボルトを脚部５９に螺入することで、第１バッテリユニット３６が固定される。
【００３８】
〔第２バッテリユニット〕
第２バッテリユニット３７は、３段４列に積載された計１２個のバッテリ４０と、これらのバッテリ４０を収容する第２バッテリボックス４１Ｂとで構成される。
図７には、第２バッテリボックス４１Ｂが示されている。図７において、図６で示した第１バッテリボックス４１Ａと同一機能部分には同一符合を付してあり、ここでのそれらの説明を省略する。第２バッテリボックス４１Ｂでは、バッテリ４０を３段に配置することから、仕切プレート５２が上下２段に設けられている。また、各段において、４列に配置されるバッテリ４０を左右２個ずつに仕切るように仕切プレート６０が立設されている。このような仕切プレート６０は、第２バッテリボックス４１Ｂの剛性を向上させる補強部材として用いられる他、第２バッテリユニット３７内を流れる冷却空気の整流板としても機能する。
【００３９】
このような第２バッテリユニット３７において、第２バッテリボックス４１Ｂの各側部プレート４９には、前後方向に沿った当接部材７３が設けられている。一方、図３に示すように、後部フレーム１５の側壁部分の内側には、前後方向に沿った固定座７４が内方に突出して設けられている。
【００４０】
第２バッテリユニット３７は、後部フレーム１５内に上方から落とし込まれ、固定座７４上に当接部材７３が当接され、第２バッテリユニット３７全体が後部フレーム１５内で吊り下げられた状態とされ、この状態で上方からのボルトを当接部材７３に挿通して固定座７４に螺入し、第２バッテリユニット３７を後部フレーム１５に固定する。第２バッテリユニット３７が後部フレーム１５に固定された状態では、第２バッテリユニット３７の下部側が後部フレーム１５の底に設けられた開口部分から露出することになるが、そのような開口部分はアンダーガード２８にて覆われることになる。
【００４１】
〔第３バッテリユニット〕
第３バッテリユニット３８は、本実施形態では最も横長の（左右方向に長い）バッテリボックスであり、２段８列に積載された計１６個のバッテリ４０と、これらのバッテリ４０を収容する第３バッテリボックス４１Ｃとで構成される。従って、第３バッテリボックス４１Ｃは、図８に示すように、左右方向の中央に立設された仕切プレート６０の他、その両側に上下段にわたって立設された形状の異なる仕切プレート６１を有し、各段のバッテリ４０を２列ずつ仕切っている。仕切プレート６１の機能は、仕切部材６０の前述した機能と同じである。その仕切プレート６１の上端に設けられたナット部材５４Ｂは、インバータ４３を固定するために用いられる。
【００４２】
このような第３バッテリユニット３８は、後部フレーム１５を横断するように、左右のリヤフェンダ２２に跨って後部車体３の後部フレーム１５に積載されており、従って、第３バッテリユニット３８を構成する複数のバッテリ４０の幾つかは、リヤフェンダ２２が設けられた位置で積載されていることになる。また、第３バッテリユニット３８は、第２バッテリユニット３７の上方に位置しており、第２、第３バッテリユニット３７，３８の間に後述する連通空間７０（図５）が形成されている。
【００４３】
図３に示すように、全体凸状に湾曲したリヤフェンダ２２の後部側には、略水平な平坦部６２が設けられ、この平坦部６２から前方のＲＯＰＳ座２９までは、前方に向かうに従って上向きに傾斜した傾斜面部６３になっている。傾斜面部６３には、ＲＯＰＳ座２９を露出させるための前述の切欠開口２２Ａ（図２）と連続した平面四角形状の開口部２２Ｂが設けられている。さらに、リヤフェンダ２２に平坦部６２および傾斜面部６３が設けられることで、リヤフェンダ２２には後部フレーム１５の外側面に対向した鉛直面６４が設けられている。そして、左右のリヤフェンダ２２での鉛直面６４の間に第３バッテリユニット３８全体が収容される。
【００４４】
図４において、後部フレーム１５の側方には、前後方向に沿った固定座６５が傾斜面部６３を貫通して設けられている。固定座６５上には、第３バッテリボックス４１Ｃに設けられた脚部６６が当接され、固定座６５に挿通される下方からのボルトを脚部６６に螺入することで、第３バッテリユニット３８が固定座６５に固定される。この際、第３バッテリユニット３８の前方下部側の左右の角部分は、開口部２２Ｂに落とし込まれてリヤフェンダ２２内にはみ出すことになり、リヤフェンダ２２と第３バッテリユニット３８とが干渉しないようになっている。
【００４５】
このような積載構造では、第３バッテリユニット３８がリヤフェンダ２２上にまで積載されているため、より多くのバッテリ４０が高さ位置を高くせずに、かつ前方側で積載されるようになる。なお、第３バッテリユニット３８と開口部２２Ｂとの隙間の他、バッテリ収容領域２６で生じる部材間の隙間は、必要に応じてスポンジ状のシール部材で塞がれる。また、平面視では、この第３バッテリユニット３８の他、冷却ファン４６、一対の第１バッテリユニット４１、および第２バッテリユニット４２で周囲が囲まれることになる。
【００４６】
〔第４バッテリユニット〕
第４バッテリユニット３９は、１段４列に積載された計４つのバッテリ４０と、これらのバッテリ４０を収容する第４バッテリボックス４１Ｄとで構成される。
第４バッテリボックス４１Ｄは、図９に示すように、底部プレート５０の下面に垂設された左右一対の固定ブラケット６７を有している。固定ブラケット６７は、側面略三角形状とされ、固定ブラケット６７の後端には、固定片６８が一体に形成されている。これに対して、後部フレーム１５の側壁部分の内側には、左右に対向する位置に上下方向に沿った一対の固定座６９が設けられている。
【００４７】
この固定座６９に対して固定片６８が後方側から当接され、固定片６８に挿通されたボルトを固定座６９に螺入することで、第４バッテリユニット３９が後部フレーム１５に固定される。第４バッテリユニット３９が固定された状態では、固定ブラケット６７間に電動モータ３０が位置することになる。なお、第４バッテリボックス４１Ｄには、仕切プレート６０は設けられていないが、設けても何ら問題はない。
【００４８】
〔冷却空気の流れの説明〕
以下には、図５を参照して冷却空気（白抜き矢印で図示）の流れについて説明する。
クーリングユニット４５の電動冷却ファン４６は本来、オイルクーラ４７およびラジエータ４８に冷却空気を供給するものであるが、本実施形態では、電動冷却ファン４６にて外部からフード２５内に吸い込まれた冷却空気は、クーリングユニット４５の直前に形成された吸込空間５６にて上下左右に拡散し、その一部は左右の第１バッテリユニット３６側に流れてこれを冷却するとともに、他の一部は前方下部の第２バッテリユニット３７および前方上部の第３バッテリユニット３８側に流れてこれらを冷却する。
【００４９】
ここで、吸入空間５６の上方はカバープレート５５で覆われているため、冷却空気は上方からコンタクタボックス４２側への流出が抑制され、左右両端側および前方側に向かって確実に流れるようになって、第１〜第３バッテリユニット３６〜３８を良好に冷却する。しかも、吸込空間５６の下方は、後部フレーム１５の左右の側壁部分に跨ったアンダーガード２８で覆われているから、後部フレーム１５の下方の開口部分から冷却空気が流出する心配もない。
【００５０】
また、第２バッテリユニット３７と第３バッテリユニット３８との間は、後方から前方に向かって連通した連通空間７０になっており、連通空間７０を通して前方側に供給される冷却空気や、第２バッテリユニット３７を通過した冷却空気により第４バッテリユニット３９が冷却される。そして、連通空間７０の前方側の出口付近には、連通空間７０に対応した高さ位置に電動モータ３０の背面や端子ボックス７１が配置されており、これらを良好に冷却できるとともに、これらにぶつかった冷却空気が上方に積極的に向きを変え、第４バッテリユニット３９を効果的に冷却する。
【００５１】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、横長の第３バッテリユニット３８が左右のリヤフェンダ２２上に架設されていたが、左右方向に沿って複数のバッテリユニットに分割した場合など、リヤフェンダ２２に対応した位置のバッテリユニットのみがリヤフェンダ２２上に積載されてもよい。
【００５２】
前記実施形態では、第３バッテリユニット３８の両端がリヤフェンダ２２上に積載されることで、第３バッテリユニット３８を構成するバッテリ４０もリヤフェンダ２２上に積載されていることとして説明したが、バッテリ１つの大きさが大きく、複数のバッテリにてバッテリユニットを構築できない場合など、そのようなバッテリをリヤフェンダ上に直接的に積載した場合でも、本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、バッテリ駆動のホイールローダに利用できる。
【符号の説明】
【００５４】
１…ホイールローダ、２…前部車体、３…後部車体、５…作業機、１３…前輪、１５…後部フレーム、２１…後輪、２２…リヤフェンダ、２２Ｂ…開口部、２４…補機用バッテリ、２８…アンダーガード、３０…電動モータ、３６…後部バッテリユニットである第１バッテリユニット、３７…中央部バッテリユニットの下部バッテリユニットである第２バッテリユニット、３８…中央部バッテリユニットの上部バッテリニットである第３バッテリユニット、３９…前部バッテリユニットである第４バッテリユニット、４０…駆動用バッテリであるバッテリ、４６…冷却ファンである電動冷却ファン、５５…カバープレート、５６…中空空間である吸込空間、７０…連通空間。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリ駆動のホイールローダに係り、特に多数用いられるバッテリの車両への積載構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の作業車両として、作業機が設けられた前部車体と、電動モータが搭載された後部車体とで構成されるバッテリ駆動のホイールローダが知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなホイールローダでは、複数のバッテリが後部車体の後方寄りに積載されており、大きな重量となる複数のバッテリにてカウンターウェイトを代用させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−６７５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、車両の走行負荷や、作業機の作業負荷の増加に伴い、バッテリの積載量が増え、車体体積に対するバッテリ積載体積の比率が大きくなっている。
このため、バッテリの積載領域を拡張することになるが、バッテリは充放電時に発熱するため、多数搭載されたバッテリを効率的に冷却することが要求され、その問題解決が望まれている。
【０００５】
本発明の目的は、より多くのバッテリを積載した場合でも、バッテリを効率的に冷却できるバッテリ駆動のホイールローダを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明に係るバッテリ駆動のホイールローダは、前輪および作業機が取り付けられる前部車体と、後輪が取り付けられ、かつ前記前部車体との間で屈曲自在（アーティキュレート自在）とされた後部車体と、前記後部車体に搭載されて、少なくとも前記後輪および前記作業機の駆動に用いられる電動モータと、前記電動モータの電源である複数の駆動用バッテリと、前記複数の駆動用バッテリに冷却空気を供給する冷却ファンとを備え、前記冷却ファンは、前記後部車体の後方に設けられ、複数の前記駆動用バッテリは少なくとも、前記冷却ファン前方の左右両側に互いに間隔を空けて配置された一対の後部バッテリユニットと、前記冷却ファン前方に、該冷却ファンに対して間隔を開けて配置された中央部バッテリユニットとして集約され、平面視では、前記冷却ファン、前記後部バッテリユニット、および前記中央部バッテリユニットで囲まれた中空空間が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
第２発明に係るバッテリ駆動のホイールローダでは、前記中央部バッテリユニットは、上下に配置された上部バッテリユニットと、下部バッテリユニットとで構成され、前記下部バッテリユニットと前記上部バッテリユニットとの間には、前記中空空間と前記中央部バッテリユニットの前方側とを連通させる連通空間が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
第３発明に係るバッテリ駆動のホイールローダでは、前記中央部バッテリユニットのさらに前方には、前記連通空間に対応した高さ位置に前記電動モータが配置されていることを特徴とする。
【０００９】
第４発明に係るバッテリ駆動のホイールローダでは、前記電動モータの上方には、複数の前記駆動用バッテリが集約された前部バッテリユニットが配置されていることを特徴とする。
【００１０】
第５発明に係るバッテリ駆動のホイールローダでは、前記中空空間の上方は、前記一対の後部バッテリユニット間に架け渡されたカバープレートで覆われ、前記中空空間の下方は、前記後部車体の後部フレームを構成する左右の側壁部分に架け渡されたアンダーガードで覆われていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１発明によれば、冷却ファン、一対の後部バッテリユニット、および中央部バッテリユニットで囲まれた中空空間を備えているので、冷却ファンが所謂吸込ファンであれば、冷却ファンにて後方から吸い込まれた冷却空気は、冷却ファンを通過した後に中空空間に入り込み、この中空空間で分散し、周囲の後部バッテリユニットや中央部バッテリユニットに偏りなく流れるようになり、各バッテリユニットが多数の駆動用バッテリにて構成されていても、それらの駆動用バッテリを効率的に冷却できる。
【００１２】
なお、冷却ファンとしては、吸込ファンに限らず、所謂吐き出しファンでもよい。このような場合には、吸い込まれた冷却ファンが周囲から中空空間に集まり、ここから冷却ファンによって後方側に吐き出されるため、中空空間に冷却空気が集約される過程で各バッテリユニットを冷却空気が通過するようになり、やはり多数の駆動用バッテリを効率的に冷却できる。
【００１３】
第２発明によれば、中央部バッテリユニットが上下のバッテリユニットに分割され、その間が連通空間になっているため、連通空間を通して冷却空気が流れるようになり、中央部バッテリユニットのさらに前方に配置されたコンポネント等を効率的に冷却得きる。
【００１４】
第３発明によれば、そのような連通空間の前方側に電動モータが配置されている。電動モータは駆動されることで発熱するコンポネントであり、そのような電動モータを連通空間を通る冷却空気で確実に冷却でき、車両全体のヒートバランスを良好にできる。
【００１５】
第４発明によれば、前述の電動モータに加え、前部バッテリユニットを構成する駆動用バッテリをも冷却でき、より多数の駆動用バッテリを搭載することに確実に対応できる。
【００１６】
第５発明によれば、中空空間の情報がカバープレートで覆われ、下方がアンダーガードで覆われているので、中空空間の下方および上方を冷却空気が通ることで、バッテリユニットを通過しなくなるのを抑制でき、各バッテリユニットに対してより多くの冷却空気を通過させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態にかかるホイールローダの全体を示す側面図。
【図２】ホイールローダの後部車体のないぶを示す斜視図。
【図３】バッテリ積載部分の要部を後方から見た斜視図。
【図４】バッテリの積載部分の要部を下方から見た斜視図。
【図５】車体内部での冷却空気の流れを説明するための
【図６】第１バッテリボックスを示す斜視図。
【図７】第２バッテリボックスを示す斜視図。
【図８】第３バッテリボックスを示す斜視図。
【図９】第４バッテリボックスを示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
〔ホイールローダの概略全体説明〕
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、ホイールローダ１は、車両前方側の前部車体２と、車両後方側の後部車体３とで構成され、前部車体２および後部車体３がアーティキュレートピン４にて屈曲可能に連結されている。
【００１９】
前部車体２には、油圧駆動の作業機５が取り付けられている。作業機５は、基端が前部フレーム６に連結されたブーム７と、ブーム７の長さ方向の途中に連結されたベルクランク８と、ベルクランク８の下端に基端が連結された連結リンク９と、ブーム７および連結リンク９の先端に取り付けられたバケット１０と、ブーム７の長さ方向の途中と前部フレーム６とに連結されたブームシリンダ１１と、ベルクランク８の上端と前部フレーム６とに連結されたバケットシリンダ１２とで構成されている。前部車体２の前部フレーム６には、図示略のフロントアクスルを介して前輪１３が取り付けられ、前輪１３の上方に対応した位置にフロントフェンダ１４が取り付けられている。
【００２０】
後部車体３は、上方に開口した矩形枠状の後部フレーム１５を備えている。後部フレーム１５の前後方向の略中央で、かつその上部には、門形状のＲＯＰＳ(Roll-Over Protective Structure)フレーム１６が接合されている。ＲＯＰＳフレーム１６の前方側のデッキ上にはシート１７が設けられ、シート１７の前方にはステアリング１８が、側方には作業機レバー１９等がそれぞれ設けられている。ＲＯＰＳフレーム１６には、シート１７の上方を覆うキャノピ２０が設けられている。ただし、本発明のホイールローダとしては、キャノピ２０を有するものの他、箱状のキャブを有したものであってもよい。
【００２１】
また、後部車体３の後部フレーム１５には、リヤアクスルを介して後輪２１が取り付けられ、後輪２１の上方に対応した位置にリヤフェンダ２２が取り付けられている。前部車体２の前部フレーム６と後部車体３の後部フレーム１５とは、ステアリングシリンダ２３にて連結されており、ステアリングシリンダ２３がシート１７の回転操作に応じて伸縮する。
【００２２】
後部フレーム１５の左側方には、車両全体の制御を行うコントローラや、ヘッドライト、ウインカ、および各種補機類の電源である補機用バッテリ２４が収容されている。一方、図示を省略するが、後部フレーム１５の右側方には、作業機５の駆動用および走行駆動用の作動油を貯留する作動油タンクが収容されている。そして、シート１７の下方において、前部フレーム６内には、駆動源や油圧機器が収容されている。
【００２３】
シート１７の下方から後方にかけては、後部フレーム１５やフード２５に覆われたバッテリ収容領域２６になっており、前記駆動源用の電源として、後述する多数のバッテリ４０が収容されている。後部フレーム１５の後端には、バンパ２７が設けられている。後部フレーム１５の後方下部において、リヤアクスルよりも後方側の開口が板金製のアンダーガード２８で覆われている。さらに、後部フレーム１５の後方下部には、所定角度θの背離角が設定されている。
【００２４】
図２の車体内部構造において、後部フレーム１５の前後方向の略中央であって、その左右側方には、図１に示したＲＯＰＳフレーム１６固定用のＲＯＰＳ座２９が設けられている。ＲＯＰＳ座２９の高さ位置は、リヤフェンダ２２と略同じ位置であり、リヤフェンダ２２には、ＲＯＰＳ座２９との干渉を避けるための切欠開口２２Ａが設けられている。
【００２５】
後部フレーム１５の前後方向の略中央であって、その内部には電動モータ３０が収容されている。電動モータ３０の駆動軸には、カップリング３１を介してＨＳＴ(Hydro Static Transmission)ポンプ３２および作業機ポンプ３３が直列に接続されている。作業機ポンプ３３の前方下部には一対のＨＳＴモータ３４が配置され、ＨＳＴポンプ３２からの作動油がＨＳＴモータ３４に供給され、作業機ポンプ３３からの作動油が作業機５に供給される。ＨＳＴモータ３４からの出力は、トランスファを経由した後に前後のプロペラシャフトを介してフロントアクスルおよびリヤアクスルに伝達され、前輪１３および後輪２１が駆動される。また、作業機ポンプ３３の近傍には、コントロールバルブ３５が設けられ、このコントロールバルブ３５によって作動油の作業機５への供給や、ＨＳＴモータ３４への供給、あるいは作動油タンクへの戻りを切り換えている。
【００２６】
従って、作業機５や、前輪１３、後輪２１は、直接的には油圧駆動であるが、油圧源であるＨＳＴポンプ３２、作業機ポンプ３３は電動モータ３０で駆動されることから、本実施形態のホイールローダ１の駆動源は電動モータ３０であるといえる。なお、本発明は、後輪２１のみが駆動される後輪駆動のホイールローダにも適用可能である。
【００２７】
〔バッテリの積載構造の概略説明〕
図２および図３に基づき、バッテリ収容領域２６内でのバッテリの積載構造について説明する。
後部フレーム１５の後方側から前方側に向かって説明すると、先ず、後部フレーム１５の後方上部には、左右方向（車幅方向）に間隔を空けて一対の第１バッテリユニット３６が積載されている。第１バッテリユニット３６の前方には、後部フレーム１５の内部に収容されるように第２バッテリユニット３７が積載されている。第２バッテリユニット３７の上方には、左右のリヤフェンダ２２間に架け渡されるように第３バッテリユニット３８が積載されている。第３バッテリユニット３８の前方には、第４バッテリユニット３９が積載されている。第４バッテリユニット３９は、電動モータ３０の上方であって、シート１７の下方やや後方に位置している。第２、第３バッテリユニット３７，３８により、本発明の中央部バッテリユニットが構成される。
【００２８】
具体的には後述するが、第１バッテリユニット３６、第２バッテリユニット３７、第３バッテリユニット３８、第４バッテリユニット３９はそれぞれ、駆動用バッテリとしての複数のバッテリ４０を板金製のバッテリボックス４１内に収容した構成である。本実施形態で用いられるバッテリ４０は、保水等が不要な鉛シールバッテリであり、１２Ｖ６０Ａｈの容量を有している。バッテリ４０の総積載数は４０個であり、各バッテリ４０が電気的に直列に接続されている。ただし、各図においては、バッテリ４０同士を接続するケーブル類や、バッテリ４０をバッテリボックス４１に固定するための固定部材の図示を省略してある。バッテリボックス４１としては、バッテリ４０を露出させるための開口部分を有した構造であり、後述するクーリングユニット４５で吸い込まれたれた冷却空気により、各バッテリ４０がバッテリボックス４１に収容された状態で冷却されるようになっている。
【００２９】
第１バッテリユニット３６の上部位置は、第３バッテリユニット３８の上部位置よりも低く、第１バッテリユニット３６の上部には、コンタクタボックス４２が設置され、第３バッテリユニット３８の上部には、インバータ４３が設置されている。この結果やはり、より後方側のコンタクタボックス４２の上部位置の方が前方のインバータ４３の上部位置よりも低くなっており、後方視界が妨げられることがない。また、より高所に設置されたコンタクタボックス４２、インバータ４３は、バッテリ４０などと比較して軽量であることから、重心位置が高くなるのを抑制でき、斜面上で斜面の傾斜方向に対して車体の前後方向が直角付近となっている車体状態にあるとき、バケット１０を上方に位置させつつ、アーティキュレートさせた場合でも、車体を転倒し難くでき、側方安定性が良好である。
【００３０】
ここで、コンタクタボックス４２は、第１バッテリユニット３６、第２バッテリユニット３７、第３バッテリユニット３８、第４バッテリユニット３９の充放電を切り換える複数のコンタクタ（リレー）や、ＤＣ−ＤＣコンバータ等で構成される。このため、コンタクタボックス４２の背面には、外部からの充電用ケーブルが接続されるコネクタ４４が設けられている。このようなコンタクタボックス４２の下部には、車両全体の制御、例えば補機用バッテリ２４から補機類への電力供給に関する制御、コントロールバルブ３５の動作制御などを行うコントローラが配置されている。
【００３１】
インバータ４３は、第１バッテリユニット３６、第２バッテリユニット３７、第３バッテリユニット３８、第４バッテリユニット３９から電動モータ３０へ供給される電力量を走行負荷や作業負荷に応じて制御するものであり、電動モータ３０駆動用の駆動素子、昇圧回路、これらを冷却する冷却回路等で構成され、電力ケーブル４３Ａを介して電動モータ３０へ電力を供給する。
【００３２】
〔クーリングユニットの説明〕
図５に示すように、車両後方において、一対の第１バッテリユニット３６間にはクーリングユニット４５が配置されている。クーリングユニット４５は、電動冷却ファン４６と、電動冷却ファン４６の後方に左右に並設されたオイルクーラ４７、ラジエータ４８とを備え、電動冷却ファン４６にて外部からフード２５内に吸い込まれた冷却空気により、オイルクーラ４７、ラジエータ４８が冷却される。オイルクーラ４７では、作業機５やＨＳＴモータ３４で用いられる作動油が冷却され、ラジエータ４８では、インバータ４３および電動モータ３０で用いられる冷却水が冷却される。この際、駆動用バッテリ４０の高電圧からコンタクタボックス４２内のＤＣ／ＤＣコンバータにて駆動電圧（例えば１２Ｖ）が生成され、この駆動電圧にて電動冷却ファン４６が駆動される。
【００３３】
〔第１バッテリユニット〕
第１バッテリユニット３６は、２段２列に積載された計４個のバッテリ４０と、これらのバッテリ４０を収容する第１バッテリボックス４１Ａとで構成される。
第１バッテリボックス４１Ａは、図６に示すように、バッテリ４０の冷却を考慮して前後方向に大きく開口しているのに加え、左右方向および上方にも開口した構造であり、開口部分を有した左右の側部プレート４９と、底部分を形成する底部プレート５０と、側部プレート４９の上端間を連結する一対の上部プレート５１とを備え、第１バッテリボックス４１Ａの内部は、仕切プレート５２によって上下２段に仕切られ、第１バッテリボックス４１Ａの前側には適宜な前部プレート５３が左右方向に架設されている。
【００３４】
第１バッテリボックス４１Ａの後側にはプレートが設けられておらず、従って、図示しない固定部材を外すことで、第１バッテリボックス４１Ａ内のバッテリ４０を後側にスライドさせて引き出すことが可能である。他のバッテリボックス４１でも同様である。上部プレート５１、仕切プレート５２には、バッテリ４０の電極部分に対応した半長孔形状の切欠部５１Ａ、５２Ａが設けられ、ケーブル等の接続を可能にしている。
【００３５】
また、第１バッテリボックス４１Ａには、複数のナット部材５４が設けられている。これらナット部材５４の多くは、ケーブル保持用のクランプをボルト止めするためのものであるが、上部プレート５１上に設けられた一対のナット部材５４Ａには、コンタクタボックス４２を載置するためのカバープレート５５（図２、図５）が固定される。第１バッテリユニット３６が後部フレーム１５の左右両側に配置されることから、ナット部材５４Ａも左右に設けられることになり、左右の第１バッテリユニット３６に架け渡されたカバープレート５５の両端側がナット部材５４Ａに固定される。
【００３６】
左右の第１バッテリユニット３６の間は冷却空気の吸込空間５６になっており、この吸込空間５６の上方を覆うようにカバープレート５５が設置される。吸込空間５６の後方寄りには、前述のクーリングユニット４５が配置されている。なお、図６には、代表してラジエータ４８側（左側）の第１バッテリユニット３６のみを図示した。
【００３７】
このような第１バッテリユニット３６は、図３および図４に示すように、後部フレーム１５の側方に設けられた固定座５８上に固定される。すなわち、第１バッテリユニット３６の底部プレート５０下面には、前後方向に沿った２条の脚部５９が設けられ、固定座５８に挿通される下方からのボルトを脚部５９に螺入することで、第１バッテリユニット３６が固定される。
【００３８】
〔第２バッテリユニット〕
第２バッテリユニット３７は、３段４列に積載された計１２個のバッテリ４０と、これらのバッテリ４０を収容する第２バッテリボックス４１Ｂとで構成される。
図７には、第２バッテリボックス４１Ｂが示されている。図７において、図６で示した第１バッテリボックス４１Ａと同一機能部分には同一符合を付してあり、ここでのそれらの説明を省略する。第２バッテリボックス４１Ｂでは、バッテリ４０を３段に配置することから、仕切プレート５２が上下２段に設けられている。また、各段において、４列に配置されるバッテリ４０を左右２個ずつに仕切るように仕切プレート６０が立設されている。このような仕切プレート６０は、第２バッテリボックス４１Ｂの剛性を向上させる補強部材として用いられる他、第２バッテリユニット３７内を流れる冷却空気の整流板としても機能する。
【００３９】
このような第２バッテリユニット３７において、第２バッテリボックス４１Ｂの各側部プレート４９には、前後方向に沿った当接部材７３が設けられている。一方、図３に示すように、後部フレーム１５の側壁部分の内側には、前後方向に沿った固定座７４が内方に突出して設けられている。
【００４０】
第２バッテリユニット３７は、後部フレーム１５内に上方から落とし込まれ、固定座７４上に当接部材７３が当接され、第２バッテリユニット３７全体が後部フレーム１５内で吊り下げられた状態とされ、この状態で上方からのボルトを当接部材７３に挿通して固定座７４に螺入し、第２バッテリユニット３７を後部フレーム１５に固定する。第２バッテリユニット３７が後部フレーム１５に固定された状態では、第２バッテリユニット３７の下部側が後部フレーム１５の底に設けられた開口部分から露出することになるが、そのような開口部分はアンダーガード２８にて覆われることになる。
【００４１】
〔第３バッテリユニット〕
第３バッテリユニット３８は、本実施形態では最も横長の（左右方向に長い）バッテリボックスであり、２段８列に積載された計１６個のバッテリ４０と、これらのバッテリ４０を収容する第３バッテリボックス４１Ｃとで構成される。従って、第３バッテリボックス４１Ｃは、図８に示すように、左右方向の中央に立設された仕切プレート６０の他、その両側に上下段にわたって立設された形状の異なる仕切プレート６１を有し、各段のバッテリ４０を２列ずつ仕切っている。仕切プレート６１の機能は、仕切部材６０の前述した機能と同じである。その仕切プレート６１の上端に設けられたナット部材５４Ｂは、インバータ４３を固定するために用いられる。
【００４２】
このような第３バッテリユニット３８は、後部フレーム１５を横断するように、左右のリヤフェンダ２２に跨って後部車体３の後部フレーム１５に積載されており、従って、第３バッテリユニット３８を構成する複数のバッテリ４０の幾つかは、リヤフェンダ２２が設けられた位置で積載されていることになる。また、第３バッテリユニット３８は、第２バッテリユニット３７の上方に位置しており、第２、第３バッテリユニット３７，３８の間に後述する連通空間７０（図５）が形成されている。
【００４３】
図３に示すように、全体凸状に湾曲したリヤフェンダ２２の後部側には、略水平な平坦部６２が設けられ、この平坦部６２から前方のＲＯＰＳ座２９までは、前方に向かうに従って上向きに傾斜した傾斜面部６３になっている。傾斜面部６３には、ＲＯＰＳ座２９を露出させるための前述の切欠開口２２Ａ（図２）と連続した平面四角形状の開口部２２Ｂが設けられている。さらに、リヤフェンダ２２に平坦部６２および傾斜面部６３が設けられることで、リヤフェンダ２２には後部フレーム１５の外側面に対向した鉛直面６４が設けられている。そして、左右のリヤフェンダ２２での鉛直面６４の間に第３バッテリユニット３８全体が収容される。
【００４４】
図４において、後部フレーム１５の側方には、前後方向に沿った固定座６５が傾斜面部６３を貫通して設けられている。固定座６５上には、第３バッテリボックス４１Ｃに設けられた脚部６６が当接され、固定座６５に挿通される下方からのボルトを脚部６６に螺入することで、第３バッテリユニット３８が固定座６５に固定される。この際、第３バッテリユニット３８の前方下部側の左右の角部分は、開口部２２Ｂに落とし込まれてリヤフェンダ２２内にはみ出すことになり、リヤフェンダ２２と第３バッテリユニット３８とが干渉しないようになっている。
【００４５】
このような積載構造では、第３バッテリユニット３８がリヤフェンダ２２上にまで積載されているため、より多くのバッテリ４０が高さ位置を高くせずに、かつ前方側で積載されるようになる。なお、第３バッテリユニット３８と開口部２２Ｂとの隙間の他、バッテリ収容領域２６で生じる部材間の隙間は、必要に応じてスポンジ状のシール部材で塞がれる。また、平面視では、この第３バッテリユニット３８の他、冷却ファン４６、一対の第１バッテリユニット４１、および第２バッテリユニット４２で周囲が囲まれることになる。
【００４６】
〔第４バッテリユニット〕
第４バッテリユニット３９は、１段４列に積載された計４つのバッテリ４０と、これらのバッテリ４０を収容する第４バッテリボックス４１Ｄとで構成される。
第４バッテリボックス４１Ｄは、図９に示すように、底部プレート５０の下面に垂設された左右一対の固定ブラケット６７を有している。固定ブラケット６７は、側面略三角形状とされ、固定ブラケット６７の後端には、固定片６８が一体に形成されている。これに対して、後部フレーム１５の側壁部分の内側には、左右に対向する位置に上下方向に沿った一対の固定座６９が設けられている。
【００４７】
この固定座６９に対して固定片６８が後方側から当接され、固定片６８に挿通されたボルトを固定座６９に螺入することで、第４バッテリユニット３９が後部フレーム１５に固定される。第４バッテリユニット３９が固定された状態では、固定ブラケット６７間に電動モータ３０が位置することになる。なお、第４バッテリボックス４１Ｄには、仕切プレート６０は設けられていないが、設けても何ら問題はない。
【００４８】
〔冷却空気の流れの説明〕
以下には、図５を参照して冷却空気（白抜き矢印で図示）の流れについて説明する。
クーリングユニット４５の電動冷却ファン４６は本来、オイルクーラ４７およびラジエータ４８に冷却空気を供給するものであるが、本実施形態では、電動冷却ファン４６にて外部からフード２５内に吸い込まれた冷却空気は、クーリングユニット４５の直前に形成された吸込空間５６にて上下左右に拡散し、その一部は左右の第１バッテリユニット３６側に流れてこれを冷却するとともに、他の一部は前方下部の第２バッテリユニット３７および前方上部の第３バッテリユニット３８側に流れてこれらを冷却する。
【００４９】
ここで、吸入空間５６の上方はカバープレート５５で覆われているため、冷却空気は上方からコンタクタボックス４２側への流出が抑制され、左右両端側および前方側に向かって確実に流れるようになって、第１〜第３バッテリユニット３６〜３８を良好に冷却する。しかも、吸込空間５６の下方は、後部フレーム１５の左右の側壁部分に跨ったアンダーガード２８で覆われているから、後部フレーム１５の下方の開口部分から冷却空気が流出する心配もない。
【００５０】
また、第２バッテリユニット３７と第３バッテリユニット３８との間は、後方から前方に向かって連通した連通空間７０になっており、連通空間７０を通して前方側に供給される冷却空気や、第２バッテリユニット３７を通過した冷却空気により第４バッテリユニット３９が冷却される。そして、連通空間７０の前方側の出口付近には、連通空間７０に対応した高さ位置に電動モータ３０の背面や端子ボックス７１が配置されており、これらを良好に冷却できるとともに、これらにぶつかった冷却空気が上方に積極的に向きを変え、第４バッテリユニット３９を効果的に冷却する。
【００５１】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、横長の第３バッテリユニット３８が左右のリヤフェンダ２２上に架設されていたが、左右方向に沿って複数のバッテリユニットに分割した場合など、リヤフェンダ２２に対応した位置のバッテリユニットのみがリヤフェンダ２２上に積載されてもよい。
【００５２】
前記実施形態では、第３バッテリユニット３８の両端がリヤフェンダ２２上に積載されることで、第３バッテリユニット３８を構成するバッテリ４０もリヤフェンダ２２上に積載されていることとして説明したが、バッテリ１つの大きさが大きく、複数のバッテリにてバッテリユニットを構築できない場合など、そのようなバッテリをリヤフェンダ上に直接的に積載した場合でも、本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、バッテリ駆動のホイールローダに利用できる。
【符号の説明】
【００５４】
１…ホイールローダ、２…前部車体、３…後部車体、５…作業機、１３…前輪、１５…後部フレーム、２１…後輪、２２…リヤフェンダ、２２Ｂ…開口部、２４…補機用バッテリ、２８…アンダーガード、３０…電動モータ、３６…後部バッテリユニットである第１バッテリユニット、３７…中央部バッテリユニットの下部バッテリユニットである第２バッテリユニット、３８…中央部バッテリユニットの上部バッテリニットである第３バッテリユニット、３９…前部バッテリユニットである第４バッテリユニット、４０…駆動用バッテリであるバッテリ、４６…冷却ファンである電動冷却ファン、５５…カバープレート、５６…中空空間である吸込空間、７０…連通空間。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪および作業機が取り付けられる前部車体と、
後輪が取り付けられ、かつ前記前部車体との間で屈曲自在とされた後部車体と、
前記後部車体に搭載されて、少なくとも前記後輪および前記作業機の駆動に用いられる電動モータと、
前記電動モータの電源である複数の駆動用バッテリと、
前記複数の駆動用バッテリに冷却空気を供給する冷却ファンとを備え、
前記冷却ファンは、前記後部車体の後方に設けられ、
複数の前記駆動用バッテリは少なくとも、
前記冷却ファン前方の左右両側に互いに間隔を空けて配置された一対の後部バッテリユニットと、
前記冷却ファン前方に、該冷却ファンに対して間隔を開けて配置された中央部バッテリユニットとして集約され、
平面視では、前記冷却ファン、前記後部部バッテリユニット、および前記中央部バッテリユニットで囲まれた中空空間が形成されている
ことを特徴とするバッテリ駆動のホイールローダ。
【請求項２】
請求項１に記載のバッテリ駆動のホイールローダにおいて、
前記中央部バッテリユニットは、上下に配置された上部バッテリユニットと、下部バッテリユニットとで構成され、
前記下部バッテリユニットと前記上部バッテリユニットとの間には、前記中空空間と前記中央部バッテリユニットの前方側とを連通させる連通空間が形成されている
ことを特徴とするバッテリ駆動のホイールローダ
【請求項３】
請求項２に記載のバッテリ駆動のホイールローダにおいて、
前記中央部バッテリユニットのさらに前方には、前記連通空間に対応した高さ位置に前記電動モータが配置されている
ことを特徴とするバッテリ駆動のホイールローダ。
【請求項４】
請求項３に記載のバッテリ駆動のホイールローダにおいて、
前記電動モータの上方には、複数の前記駆動用バッテリが集約された前部バッテリユニットが配置されている
ことを特徴とするバッテリ駆動のホイールローダ。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のバッテリ駆動のホイールローダにおいて、
前記中空空間の上方は、前記一対の後部バッテリユニット間に架け渡されたカバープレートで覆われ、
前記中空空間の下方は、前記後部車体の後部フレームを構成する左右の側壁部分に架け渡されたアンダーガードで覆われている
ことを特徴とするバッテリ駆動のホイールローダ。
【請求項１】
前輪および作業機が取り付けられる前部車体と、
後輪が取り付けられ、かつ前記前部車体との間で屈曲自在とされた後部車体と、
前記後部車体に搭載されて、少なくとも前記後輪および前記作業機の駆動に用いられる電動モータと、
前記電動モータの電源である複数の駆動用バッテリと、
前記複数の駆動用バッテリに冷却空気を供給する冷却ファンとを備え、
前記冷却ファンは、前記後部車体の後方に設けられ、
複数の前記駆動用バッテリは少なくとも、
前記冷却ファン前方の左右両側に互いに間隔を空けて配置された一対の後部バッテリユニットと、
前記冷却ファン前方に、該冷却ファンに対して間隔を開けて配置された中央部バッテリユニットとして集約され、
平面視では、前記冷却ファン、前記後部部バッテリユニット、および前記中央部バッテリユニットで囲まれた中空空間が形成されている
ことを特徴とするバッテリ駆動のホイールローダ。
【請求項２】
請求項１に記載のバッテリ駆動のホイールローダにおいて、
前記中央部バッテリユニットは、上下に配置された上部バッテリユニットと、下部バッテリユニットとで構成され、
前記下部バッテリユニットと前記上部バッテリユニットとの間には、前記中空空間と前記中央部バッテリユニットの前方側とを連通させる連通空間が形成されている
ことを特徴とするバッテリ駆動のホイールローダ
【請求項３】
請求項２に記載のバッテリ駆動のホイールローダにおいて、
前記中央部バッテリユニットのさらに前方には、前記連通空間に対応した高さ位置に前記電動モータが配置されている
ことを特徴とするバッテリ駆動のホイールローダ。
【請求項４】
請求項３に記載のバッテリ駆動のホイールローダにおいて、
前記電動モータの上方には、複数の前記駆動用バッテリが集約された前部バッテリユニットが配置されている
ことを特徴とするバッテリ駆動のホイールローダ。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のバッテリ駆動のホイールローダにおいて、
前記中空空間の上方は、前記一対の後部バッテリユニット間に架け渡されたカバープレートで覆われ、
前記中空空間の下方は、前記後部車体の後部フレームを構成する左右の側壁部分に架け渡されたアンダーガードで覆われている
ことを特徴とするバッテリ駆動のホイールローダ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２０１１８８（Ｐ２０１２−２０１１８８Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６６７２３（Ｐ２０１１−６６７２３）
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【Ｆターム（参考）】
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