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公開番号2025052736
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-07
出願番号2023161595
出願日2023-09-25
発明の名称電気駆動式作業車両
出願人日立建機株式会社
代理人弁理士法人武和国際特許事務所
主分類B60K 11/04 20060101AFI20250328BHJP(車両一般)
要約【課題】電池ユニットの電力消費量を低減させることが可能な電気駆動式作業車両を提供する。
【解決手段】蓄電池ユニット12を動力源として稼働するホイールローダ100において、蓄電池ユニット12は後フレーム2の後端部に搭載されており、主な冷却対象機器であるモータ13や油圧アクチュエータ32等は運転室9の近傍に配置されており、冷却装置の構成要素である循環ポンプ19や熱交換器21や送風機22等のうち、循環ポンプ19と蓄電池ユニット12が後フレーム2の前後方向に沿って縦配列されるとともに、熱交換器21と送風機22が、後フレーム2の左右方向に沿う直線に対して送風機22の吸気面および排気面を交差させた姿勢で配置されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
前フレームおよび後フレームを有する車体と、
前記後フレームの前部に設けられた運転室と、
前記後フレームに搭載された電池ユニットと、
前記電池ユニットを動力源として動作するモータと、
前記モータで発生する熱を冷却する冷却装置と、
を備え、
前記冷却装置は、
前記モータに対して冷却媒体を供給する循環ポンプと、
前記冷却媒体によって回収された熱を排熱する熱交換器と、
前記熱交換器に空気を供給する送風機と、
を有する電気駆動式作業車両において、
前記電池ユニットは、前記後フレームの後端部に搭載されており、
前記モータは、前記後フレームにおける前記運転室の側に配置されており、
前記循環ポンプと前記電池ユニットは、前記後フレームの前後方向に沿って縦配列されており、
前記熱交換器と前記送風機は、前記送風機の吸気面および排気面が前記後フレームの左右方向に対して交差する姿勢で配置されている
ことを特徴とする電気駆動式作業車両。
続きを表示（約 540 文字）【請求項２】
請求項１に記載の電気駆動式作業車両において、
前記熱交換器と前記送風機は、前記循環ポンプを挟んで左右両側にそれぞれ配置されている
ことを特徴とする電気駆動式作業車両。
【請求項３】
請求項２に記載の電気駆動式作業車両において、
前記送風機は、
前記吸気面側を前記循環ポンプに対向させると共に、前記排気面側を前記熱交換器に対向させており、
前記後フレームの上下方向の少なくとも一方から吸気した空気を前記熱交換器に供給する
ことを特徴とする電気駆動式作業車両。
【請求項４】
請求項１に記載の電気駆動式作業車両において、
前記熱交換器と前記送風機は、前記電池ユニットを挟んで左右両側にそれぞれ配置されている
ことを特徴とする電気駆動式作業車両。
【請求項５】
請求項１に記載の電気駆動式作業車両において、
前記冷却装置は、
前記循環ポンプの他に機能を異にする複数の電動機器を含んでおり、
前記複数の電動機器は、
前記運転室の後方に上下方向に重ねた状態で配置されている
ことを特徴とする電気駆動式作業車両。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電池等の電池ユニットを動力源とする電気駆動式作業車両に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
作業車両の一例であるホイールローダは、車体がフロント部とリア部に分かれた構造となっており、リア部の前方に運転室が設置され、運転室の後方にパワートレインの動力源であるエンジンが搭載されることが多い。
【０００３】
例えば，特許文献１には、フロント部を構成する前フレームとリア部を構成する後フレームとが左右方向に回動可能に連結され、前フレームにバケットやリンク機構等で構成される荷役装置を設け、後フレームの運転室近傍に油圧ポンプ等の油圧アクチュエータやパワートレインであるトルクコンバータ、トランスミッション、プロペラシャフト、アクスル等を配置したホイールローダが開示されている。また、エンジンや油圧アクチュエータ等からは機械損失として熱が発生するため、リア部には、ラジエータやオイルクーラ等の熱交換器と、熱交換器に空気を供給する送風機(冷却ファン)とを組み合わせた冷却装置が搭載されており、これら熱交換器と送風機は後フレームの最後尾に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１３－２０９９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、動力源としてエンジンを搭載したホイールローダの場合、熱交換器と送風機を車体の最後尾に搭載している。一方で、ＳＤＧｓの目標に貢献するという観点等から、ＣＯ
２
を排出しない蓄電池を動力源とする電気駆動式のホイールローダが要望されている。その場合、パワートレインの駆動源としてモータを搭載すると共に、モータをインバータによって制御するようにすれば、エンジン駆動式のホイールローダと同様に、作業車両として稼働することが可能となる。そして、モータはトランスミッションや油圧ポンプ等に接続されるため、モータはそれらが搭載される車体中央に配置し、モータを制御するインバータもモータ近傍の車体中央近辺に配置することが好ましい。また、モータや油圧アクチュエータ等は機械損失として熱を発生するため、これらの熱を回収する冷却装置を搭載する必要があり、その熱交換器と送風機をエンジン駆動式と同様に、車体の最後尾に搭載することが考えられる。
【０００６】
しかしながら、電気駆動式の作業車両において、冷却装置の構成要素である熱交換器と送風機を車体の最後尾に配置すると、冷却対象であるモータや油圧アクチュエータ等の機器は主に車体中央に配置されるため、これら冷却対象機器から冷却装置までの距離が長くなり、それに伴って熱交換器と冷却対象機器とを連結する冷却媒体用の配管が長くなってしまう。その結果、配管の引き回しが複雑になるという課題や、配管抵抗による圧力損失が大きくなるため、蓄電池の電力消費量が増加してしまうという課題が発生する。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、電池ユニットの電力消費量を低減させることが可能な電気駆動式作業車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明は、前フレームおよび後フレームを有する車体と、前記後フレームの前部に設けられた運転室と、前記後フレームに搭載された電池ユニットと、前記電池ユニットを動力源として動作するモータと、前記モータで発生する熱を冷却する冷却装置と、を備え、前記冷却装置は、前記モータに対して冷却媒体を供給する循環ポンプと、前記冷却媒体によって回収された熱を排熱する熱交換器と、前記熱交換器に空気を供給する送風機と、を有する電気駆動式作業車両において、前記電池ユニットは、前記後フレームの後端部に搭載されており、前記モータは、前記後フレームにおける前記運転室の側に配置されており、前記循環ポンプと前記電池ユニットは、前記後フレームの前後方向に沿って縦配列されており、前記熱交換器と前記送風機は、前記送風機の吸気面および排気面が前記後フレームの左右方向に対して交差する姿勢で配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電池ユニットの電力消費量を低減させることができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の第１実施形態に係るホイールローダの側面図である。
第１実施形態に係るホイールローダの平面図である。
図１のIII－III線に沿う断面図である。
冷却装置に備えられる複数の電動機器の配置状態を示す図である。
電動システムの概略構成を示すブロック図である。
電動機器用冷却回路の概略構成を示すブロック図である。
油圧機器用冷却回路の概略構成を示すブロック図である。
エアコン用冷却回路の概略構成を示すブロック図である。
蓄電池ユニット用冷却回路の概略構成を示すブロック図である。
本発明の第２実施形態に係るホイールローダの側面図である。
第２実施形態に係るホイールローダの平面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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