JP2012202066A - 電動式作業車両及びその電源ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】密閉型バッテリを含む電動式作業車両の電源ユニットにおいて、バッテリ内部から排出されたガスを効率よく車体外部に排出する。
【解決手段】この電源ユニットは、電動式ショベルの電動モータ１８に駆動用の電力を供給するものであって、複数の密閉型バッテリ２４と、連絡ホース９６と、ドレインホース９７と、を備えている。複数の密閉型バッテリ２４は、横方向に並べて配置され、それぞれが並べて配置された両方向に沿って設けられた内部のガスを排出するための１対の排出口４ａを有する。連絡ホース９６は隣り合うバッテリ２４の排出口２４ａ同士を接続する。ドレインホース９７は、複数のバッテリ２４のうちの少なくとも一端部に配置されたバッテリ２４の一方の排出口２４ａに接続され、連絡ホース９６を通じて排出されてきたガスを外部に排出する。
【選択図】図８

Description

本発明は、電源ユニット、特に、電動式作業車両の電動モータに駆動用の電力を供給する電源ユニット及びそれを備えた電動式作業車両に関する。

近年、ショベル等の作業車両においては、環境問題等を配慮して電動式作業車両が提案されている。例えば特許文献１に示された電動式ショベルでは、従来の油圧ショベルにおけるエンジンに代えて、バッテリにより駆動される電動モータが用いられる。そして、電動モータによって油圧ポンプが駆動され、この油圧ポンプから作業機を駆動するための油圧シリンダにコントロールバルブを介して油圧が供給されるようになっている。

以上のような電動式ショベルにおいては、現状では電動モータを駆動するために多くのバッテリを必要とする。そこで、特許文献２に示されるようなバッテリの保持構造が提案されている。この特許文献２に示されたバッテリ保持構造は、筐体と、架台と、固定手段と、を有している。ここでは、複数のバッテリが筐体に収納され、さらに複数の筐体が架台に積層される。そして、固定手段によって、架台に複数の筐体が固定されるようになっている。

特開２０１０−１２１３２８号公報 特開２００８−４４４０８号公報

前述のような作業車両に用いられるバッテリとしては、メンテナンスが容易な密閉型のバッテリが用いられる。この密閉型バッテリでは、充電時や稼働中において大電流が流れるとガスを発生するが、発生したガスはバッテリ内部でバッテリ液に戻される処理が行われる。しかし、充電状態によっては、発生したガスをバッテリ内部で処理仕切れない場合が生じる。このために、密閉型バッテリには内圧制御弁が設けられている。そして、充電時に発生したガスをバッテリ内部で処理しきれず、バッテリ内部の圧力が所定圧より高くなった場合は、内圧制御弁を介して内部のガスは外部に排出されるようになっている。また、バッテリの温度がさらに上昇すると、ガス以外にバッテリ内部の電解液（バッテリ液）が排出される場合がある。

このため、例えば小型の電動式フォークリフトでは、ユーザに対して、充電時には車体カバーを開放するように注意を促し、バッテリの外部に排出されたガスが車両内部に留まらないようにしている。

ここで、電動式ショベルにおいては、前述のように多数のバッテリが必要になる。このため、多数のバッテリが搭載された電源ユニット周囲には、高電圧部が存在することになる。そこで、安全対策のために、すなわち作業者が高電圧部に触れることがないように、充電時においても車体カバーが閉じられていることが好ましい。

以上のような状況では、バッテリ充電時に発生するガスを、効率よく外部に排出させることが重要になる。

本発明の課題は、密閉型バッテリを含む電動式作業車両の電源ユニットにおいて、バッテリ内部から排出されたガスを効率よく車両外部に排出することにある。

第１発明に係る電動式作業車両の電源ユニットは、電動式作業車両の電動モータに駆動用の電力を供給するものであって、複数の密閉型のバッテリと、連絡ホースと、ドレインホースと、を備えている。複数の密閉型のバッテリは、横方向に並べて配置され、それぞれが並べて配置された両方向に沿って設けられた内部のガスを排出するための１対の排出口を有する。連絡ホースは隣り合うバッテリの排出口同士を接続する。ドレインホースは、複数のバッテリのうちの少なくとも一端部に配置されたバッテリの一方の排出口に接続され、連絡ホースを通じて排出されてきたガスを外部に排出する。

この電源ユニットでは、バッテリからの電力によって電動モータが駆動される。そして、この電動モータの駆動力がエンジンに代わって各部の作動に用いられる。バッテリは、例えば外部の充電器によって充電される。この充電時には、バッテリ内部でガスが発生し、発生したガスはバッテリ内部で処理される。しかし、充電状態によっては、発生したガスは、バッテリ内部で処理仕切れず、バッテリの排出口を介して外部に排出される場合がある。ここで、隣り合うバッテリの排出口同士は連絡ホースによって接続され、また複数のバッテリのうちの端部に配置されたバッテリの排出口にはドレインホースが接続されているので、バッテリ外部に排出されたガスは、連絡ホース及びドレインホースを通じて車両外部に排出される。

このような電源ユニットでは、バッテリ外部に排出されたガスは、連絡ホース及びドレインホースを介して車両外部に排出されるので、充電時に車体カバーを開放する必要がない。このため、充電時において、作業者が誤って高電圧部に触れるのを防止でき、しかもバッテリ外部に排出されたガスを効率よく車両外部に排出できる。

第２発明に係る電動式作業車両の電源ユニットは、第１発明の電源ユニットにおいて、ドレインホースは、複数のバッテリのうちの両端部に配置されたそれぞれのバッテリの一方の排出口に接続されている。

ここで、前述のように、充電時あるいは稼働中において大電流が流れた場合には、バッテリの温度が上昇し、ガスやバッテリ液がバッテリ外部に排出される。これらのガスやバッテリ液はドレインホースを介して車両外部に排出される。

以上のような状況で、車体が側方に大きく傾いた場合には、一方側からガスやバッテリ液を排出することが困難な場合が生じる可能性がある。

そこで、この第２発明では、複数のバッテリからなるバッテリ群の両端にドレインホースが接続されており、車体が側方に大きく傾いた場合でも、バッテリ外部に排出されたガスをスムーズに車両外部に排出することができる。

第３発明に係る電動式作業車両の電源ユニットは、第１又は第２発明の電源ユニットにおいて、複数のバッテリを内部に収納可能なように箱状に形成され、側壁にホース用開口を有するバッテリケースをさらに備えている。そして、ドレインホースは、一端がバッテリの排出口に接続され、他端がホース用開口を通して外部に引き出されている。

ここでは、バッテリケースの側壁に形成されたホース用開口を通してドレインホースが引き出されているので、ドレインホースの折れ等によってガスの排出が妨げられるのを防止できる。

第４発明に係る電動式作業車両の電源ユニットは、第３発明の電源ユニットにおいて、バッテリケースの上方に配置され、バッテリと接続される電装品が収納された電装品ユニットと、バッテリと電装品ユニットとを接続する電気配線と、をさらに備えている。そして、バッテリケースは、ホース用開口が形成された側壁とは異なる方向の側壁に電気配線が通過可能な配線用開口を有している。

この電源ユニットでは、例えばヒューズやセンサ等の電装品が収納された電装品ユニットがバッテリケースの上方に配置されている。そして、バッテリと電装品ユニットとは電気配線によって接続されている。

以上のような構成では、バッテリケースの側壁に沿って、ドレインホースと電気配線とが配置されることになる。ドレインホースからはバッテリ内部のガスや液が排出されるので、これらのガスや液が電気配線に接触すると、電気配線を劣化させるおそれがある。

そこで第４発明では、バッテリケースからドレインホースを外部に引き出すホース用開口と電気配線を引き出す配線用開口を、別の側壁に形成している。このため、電気配線にバッテリ内部から排出されたガスや液が触れるのを防止でき、配線を保護することができる。

第５発明に係る電動式作業車両は、車体フレームと、車体フレームに支持された走行機構と、作業機及び作業機を駆動する作業機駆動部を有する作業機ユニットと、走行機構及び作業機ユニットを駆動するための電動モータと、第１から第４発明のいずれかに記載の電源ユニットと、を備えている。

以上のような本発明では、電動式作業車両の電源ユニットにおいて、充電時等にバッテリ内部から排出されたガスを効率よく車両外部に排出することができる。

本発明の一実施形態による電源ユニットが採用された電動式ショベルの側面図。 電動式ショベルの上部旋回体の構造を示す外観図。 電動式ショベルのシステムブロック図。 旋回フレーム及び第１バッテリ群の外観斜視図。 バッテリ群及びバッテリ保持構造を示す外観斜視図。 図５の一部拡大図。 ガス排出構造を示す模式図。 ガス排出構造の一部を示す外観斜視図。 ガス排出構造の一部を示す外観斜視図。 本発明のガス排出構造を電動式ホイールローダに適用した場合の一部外観図。

図１に、本発明の一実施形態によるバッテリ保持構造を備えた電動式ショベルを示している。この電動式ショベル１は、本発明が対象とする電動式作業車両の一例であり、従来のショベルにおけるエンジンに代わって、バッテリにより駆動される電動モータを備えている。なお、以下の説明における「前」、「後」は車両の前後方向における前方、後方を示している。また、「左」、「右」は、車両の前方に向かって、車両幅方向の左方、右方を示している。

［全体構成］
図１に示すように、電動式ショベル１は主に、下部走行体２と、上部旋回体３と、ショベル機構４と、キャノピ型の運転室５と、を有している。また、下部走行体２の前部には、上下方向に揺動自在にブレード６が支持されている。

下部走行体２は、トラックフレーム１０と、左右の走行機構１１と、を有している。左右の走行機構１１のそれぞれは、トラックフレーム１０の後端部に支持された駆動輪１２と、トラックフレーム１０の前端部に支持された従動輪１３と、駆動輪１２と従動輪１３との間に掛け渡された履帯１４と、を有している。駆動輪１２は走行用モータによって駆動される。

上部旋回体３は、下部走行体２の上部に、下部走行体２に対して旋回自在に支持されている。具体的には、下部走行体２側には旋回ベアリングが設けられており、上部旋回体３には旋回ベアリングに噛み合うピニオンギアが設けられている。そして、ピニオンギアが旋回用モータ（図示せず）によって駆動されることにより、上部旋回体３は下部走行体２上において任意の方向に旋回が可能である。

図２に、上部旋回体３における各機器の配置を示している。ここでは、車体カバーや運転室を取り外した状態を示している。上部旋回体３は、底部に配置された旋回フレーム（ベースフレーム）１６を有している。旋回フレーム１６は、トラックフレーム１０のほぼ中央部に旋回自在に支持されており、前述のように、旋回用モータによって旋回駆動される。この旋回フレーム１６には、電動モータ１８、電源ユニット１９、インバータ装置２０、油圧ポンプ２１、コントロールバルブ２２等が配置されている。なお、旋回フレーム１６の詳細な構造については後述する。

電源ユニット１９は、電動モータ１８に電力を供給するものであり、旋回フレーム１６の後端部に配置されている。電源ユニット１９は、複数の密閉型のバッテリ２４と、コンタクタボックス２５（図２では二点差線で示している）と、を有している。複数のバッテリ２４はバッテリ保持構造２６によって保持されている。バッテリ保持構造２６の詳細については後述する。なお、電源ユニット１９の前方には、遮熱板２８を挟んでキャノピマウント２９が配置されている。

電動モータ１８及び油圧ポンプ２１はキャノピマウント２９のさらに前方に配置されている。電動モータ１８は回転軸が左右方向に延びるように横置きで設置され、油圧ポンプ２１は電動モータ１８の左方に連結されている。また、油圧ポンプ２１は油圧配管を介してコントロールバルブ２２に接続されている。

インバータ装置２０は、キャノピマウント２９から前方に延びる１対の支持部材３２に支持されており、電動モータ１８の上方に配置されている。インバータ装置２０は、直流電力を任意の周波数の交流電力に変換するインバータ回路や、インバータ回路を制御するマイクロコンピュータ等を備えている。インバータ装置２０のへの電力の入力はコンタクタボックス２５に接続され、出力は電動モータ１８に接続されている。

コントロールバルブ２２は油圧ポンプ２１のさらに前方に配置されている。そして、このコントロールバルブ２２は、油圧ポンプ２１と、各作業機を駆動するための油圧シリンダ、旋回用モータ及び走行用モータと、の間に接続されている。

なお、旋回フレーム１６には、以上の機器の他に、ラジエータを含む冷却ユニット３３や、旋回フレーム１６上の運転室５以外の部分を覆う車体カバー３４（図１参照）等が配置されているが、詳細は省略する。

ショベル機構４は、図１に示すように、旋回フレーム１６に装着されたスイングポスト３６と、スイングポスト３６を介して旋回フレーム１６に装着されたブーム４０、アーム４１及びバケット４２と、ブーム等を駆動するための複数のシリンダ４３，４４，４５と、を有している。

スイングポスト３６は旋回フレーム１６の先端にピンを介して垂直軸回りに回動自在に支持されている。ブーム４０は、基端部がスイングポスト３６に水平軸回りに回動可能に連結されている。そして、ブーム４０のほぼ中間部とスイングポスト３６との間にブーム用油圧シリンダ４３が接続されている。アーム４１は、基端部がブーム４０の先端部に水平軸回りに回動自在に連結され、ブーム４０のほぼ中間部とアーム４１の基端部との間にアーム用油圧シリンダ４４が接続されている。バケット４２はアーム４１の先端部に水平軸回りに回動自在に連結され、アーム４１の基端部とバケット４２との間にバケット用油圧シリンダ４５が接続されている。

運転室５は、図１に示すように、運転者が着座する座席４８と、座席４８の左右に設けられたコンソールボックス（図示せず）と、を備えている。また、座席４８の左右後方には、下端部がキャノピマウント２９に支持された左右の支柱４９が設けられている。この左右の支柱４９によってキャノピ５０が支持されている。さらに、座席４８の前方には、走行機構１１やショベル機構４等の操作を行うための操作レバー５１等が設けられている。

［システムブロック］
本実施形態の電動式ショベル１は、前述のように、バッテリ２４によって電動モータ１８が駆動され、この電動モータ１８によって、ショベル機構４や走行機構１１を作動させるための油圧ポンプ２１が駆動される。図３に、本電動式ショベル１のシステムブロックを示す。なお、この図３では、主な構成のみを示している。

バッテリ２４はコンタクタボックス２５に接続され、このコンタクタボックス２５の出力がインバータ装置２０及びＤＣ／ＤＣコンバータ５４に接続されている。コンタクタボックス２５には、電磁接触器（コンタクタ）、ヒューズ、電圧及び電流を検出するセンサ等が設けられている。インバータ装置２０は電動モータ１８に接続され、電動モータ１８の出力が油圧ポンプ２１に接続されている。油圧ポンプ２１からの油圧は、コントロールバルブ２２を介してショベル機構の各油圧シリンダ４３〜４５や旋回用モータ及び走行用モータ５５に供給される。一方、ＤＣ／ＤＣコンバータ５４で適切な電圧に変換された直流電圧は、運転室５に設けられたモニタ５６や車体制御部５７の駆動電圧として供給される。車体制御部５７は、インバータ装置２０、バッテリ２４、及び急速充電器６１に接続されている。なお、このショベル１には、電動モータ駆動用のバッテリ２４以外に、従来のショベルにおいて設けられている補機用ドライバッテリ５８も設けられている。

また、この電動式ショベル１は充電用コネクタ６０を有しており、この充電用コネクタ６０を介して、外部の急速充電器６１によってバッテリ２４を充電することが可能である。急速充電器６１は充電用コネクタ６０を介してコンタクタボックス２５に接続される。車体制御部５７は、バッテリ２４の充電電圧を監視しており、バッテリ２４が過充電にならないように急速充電器６１の作動を制御している。

［旋回フレーム］
図４に示すように、旋回フレーム１６は、前後方向に延びて形成されたベースプレート６２と、それぞれベースプレート６２上に固定された機器設置用区画プレート６３及びバッテリ収納用区画プレート６４と、を有している。

ベースプレート６２の前端部には、複数の支持プレート６５を介して作業機支持用のブラケット６６が固定されている。複数の支持プレート６５は、それぞれ下端がベースプレート６２に固定された左支持プレート６５ａ及び右支持プレート６５ｂと、左右の支持プレート６５ａ，６５ｂの上面に固定され平面視でほぼ三角形状の上支持プレート６５ｃと、を有している。ブラケット６６は、上下方向に貫通孔６６ａを有する円筒状に形成されており、この貫通孔６６ａに挿入されたピン（図示せず）を介してスイングポスト３６が支持されている。なお、左右の支持プレート６５ａ，６５ｂ及び上支持プレート６５ｃは、ベースプレート６２よりも厚いプレートで形成されている。

機器設置用区画プレート６３は、左右方向に間隔を開けて配置された左右の縦仕切プレート６８ａ，６８ｂと、１つの横仕切プレート６９と、を有している。左縦仕切プレート６８ａは、左支持プレート６５ａとバッテリ収納用区画プレート６４との間に配置されている。また、右縦仕切プレート６８ｂは、右支持プレート６５ｂとバッテリ収納用区画プレート６４との間に配置されている。そして、これらの左右の縦仕切プレート６８ａ，６８ｂはベースプレート６２よりも厚いプレートで形成されている。横仕切プレート６９は、左右の縦仕切プレート６８ａ，６８ｂの前後方向のほぼ中央部に配置されており、旋回フレーム１６の左端部から右端部にわたって配置されている。なお、横仕切プレート６９には、各機器を接続する配管等を通すための切欠き６９ａや貫通孔６９ｂが形成されている。

以上のような各プレートにより、旋回フレーム１６上において、各機器を設置するための領域が形成されている。具体的には、領域Ａには電動モータ１８や油圧ポンプ２１が配置され、領域Ｂにはラジエータ等を含む冷却ユニット３３が配置される。また、領域Ｃにはコントロールバルブ２２等の油圧機器が配置され、領域Ｄには旋回フレーム１６を旋回させるためのピニオンギア等の機構が配置される。

バッテリ収納用区画プレート６４は、旋回フレーム１６の後端部に配置されており、内部に複数のバッテリを収納するための領域Ｅを形成している。このバッテリ収納用区画プレート６４は、上方が開放されたバッテリ収納領域Ｅを形成するために、前プレート７２及び後プレート７３と、左側プレート７４及び右側プレート７５とを有している。また、左右の縦仕切プレート６８ａ，６８ｂはバッテリ収納領域Ｅ内まで延び、このバッテリ収納領域Ｅ内に延びた左右の縦仕切プレート６８ａ，６８ｂは前プレート７２と後プレート７３を連結している。

後プレート７３は旋回フレーム１６の後端縁に沿って配置され、前プレート７２は後プレート７３の前方に後プレート７３と間隔を開けて配置されている。また、前プレート７２及び後プレート７３は、旋回フレーム１６の後端部において、左端部から右端部にまで延びて配置されている。左側プレート７４及び右側プレート７５はそれぞれ旋回フレーム１６の左右の端縁に沿って配置されている。

ここでは、各区画を形成するための複数のプレート６３，６４が、旋回フレーム１６の強度を補強するリブとして機能している。このため、特別な部材等を設けることなく、旋回フレーム１６の強度を増加させることができる。特に、左右の縦仕切プレート６８ａ，６８ｂは、左右の支持プレート６５ａ，６５ｂとバッテリ収納用区画プレート６４との間に連続して形成されているので、旋回フレーム１６の強度をより増加させることができる。また、バッテリ収納領域Ｅにおいて２つの仕切プレート６８ａ，６８ｂによって、旋回フレーム１６の後部の強度がより補強されている。

［バッテリ保持構造］
電源ユニット１９を構成する複数のバッテリ２４は、旋回フレーム１６の後端部に設けられたバッテリ収納領域Ｅに配置されている。複数のバッテリ２４は、図２に示すように、左右方向に並べて配置されるとともに、縦方向に積層されている。この実施形態では、複数のバッテリ２４は４段に積層されており、以下の説明では、図４及び図５に示す最下段の複数のバッテリを第１バッテリ群Ｂ１、図５に示す第２段目、第３段目、第４段目の複数のバッテリをそれぞれ第２バッテリ群Ｂ２、第３バッテリ群Ｂ３、第４バッテリ群Ｂ４と記す。

まず、第１バッテリ群Ｂ１は、図４に示すように、旋回フレーム１６上において、バッテリ収納用区画プレート６４によって囲まれたバッテリ収納領域Ｅに載置されている。また、第２、第３、第４のバッテリ群Ｂ２〜Ｂ４は、図５に示すように、それぞれ第２、第３、第４のバッテリケース８２，８３，８４に収納されている。

各バッテリケース８２〜８４は、前後左右の側壁及び底壁を有し、上方が開放された箱状に形成されている。そして、各バッテリケース８２〜８４は２本の同形状の支柱８５によって旋回フレーム１６の後端部に固定されている。

図６に、支柱８５と各バッテリケース８２〜８４との固定部を拡大して示している。この図６に示すように、旋回フレーム１６の後端部には、後方に突出して２つのマウント部１６ａが設けられている。このマウント部１６ａは、バッテリ収納用区画プレート６４の後プレート７３の後面において、左右の縦仕切プレート６８ａ，６８ｂに対応する位置に形成されている。各支柱８５は、下端に形成されたフレーム固定部８６と、フレーム固定部８６から上方に延びるケース固定部８７と、を有している。フレーム固定部８６はボルトによって旋回フレーム１６のマウント部１６ａに固定される。また、ケース固定部８７の後面には、上下に延びるリブ８７ａが形成され、強度が補強されている。

ここで、各バッテリケース８２〜８４と支柱８５との固定部についてはいずれも同じであるので、ここでは、第２バッテリケース８２と支柱８５との関係について説明する。図６に示すように、第２バッテリケース８２の後壁８２ａには、複数のナット取付台８２ｂが固定されている。そして、支柱８５のケース固定部８７には、第２バッテリケース８２のナット取付台８２ｂに対応する位置に貫通孔が形成されており、この貫通孔を貫通するボルト８８が第２バッテリケース８２のナット取付台８２ｂに形成されたナット部にねじ込まれて固定されている。

以上のように、２本の支柱８５が旋回フレーム１６の後端部に固定され、この２本の支柱８５に第２〜第４バッテリケース８２〜８４が固定されている。このようにして、第２〜第４バッテリケース８２〜８４が旋回フレーム１６に固定されている。

また、各バッテリケース８２〜８４の左右の側壁には、位置決め構造９１及び側方支持構造９２が設けられている。位置決め構造９１はバッテリケース８２〜８４が前後方向に相対的にずれるのを規制するための構造である。また、側方支持構造９２はバッテリケース８２〜８４の左右側壁を旋回フレーム１６に対して固定するための構造である。

位置決め構造９１は、各バッテリケース８２〜８４の側壁に形成された凹凸部によって構成されている。具体的には、まず、第２及び第３バッテリケース８２，８３の側壁上面には、前後方向の中央部に側面視で台形状の凸部８２ｃ，８３ｃが形成されている。また、第３及び第４バッテリケース８３，８４の側壁下面には、それぞれ第２及び第３バッテリケース８２，８３の凸部８２ｃ，８３ｃが嵌り込む凹部８３ｄ，８４ｄが形成されている。これらの互いに嵌り込む凹凸部によって、第２〜第４バッテリケース８２〜８４は、前後方向の移動が規制されて位置決めされている。

側方支持構造９２は、各バッテリケース８２〜８４の側壁に形成された連結ブラケットによって構成されている。具体的には、各バッテリケース８２〜８４のそれぞれにおいて、側壁の前後両端でかつ上下両端部に４つの連結ブラケット８２ｅ〜８４ｅが形成されている。そして、第２バッテリケース８２の下端部の連結ブラケット８２ｅは、旋回フレーム１６に形成された連結ブラケット１６ｂにボルトにより固定されている。また、第２バッテリケース８２の上端部の連結ブラケット８２ｅが第３バッテリケースの下端部の連結ブラケット８３ｅに、さらに第３バッテリケース８３の上端部の連結ブラケット８３ｅが第４バッテリケース８４の下端部の連結ブラケット８４ｅに、それぞれボルトにより連結されている。

このように、各バッテリケース８２〜８４同士を連結ブラケット８２ｅ〜８４ｅによって連結し、かつ第２バッテリケースの連結ブラケット８２ｅを旋回フレーム１６に固定することによって、すべてのバッテリケース８２〜８４の側壁が旋回フレーム１６に固定されることになる。

［配線保護］
複数のバッテリ２４は、それらの端子同士が電気配線（以下、単に配線と記す）によって接続されている。そして、図５に示すように、積層された各段のバッテリ群Ｂ１〜Ｂ４のうちの、右端部のバッテリは配線Ｗ１によって上下に隣接するバッテリの端子同士が接続され、左端部のバッテリの端子は配線Ｗ２によって各バッテリケース８２〜８４よりコンタクタボックス２５に接続されている。また、各段のバッテリ群Ｂ１〜Ｂ４において、左右方向のほぼ中央部のバッテリの端子は、それぞれ配線Ｗ３によってコンタクタボックス２５に接続されている。そして、これらの各配線Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３は、それぞれバッテリケース８２〜８４の後壁に形成された開口を介して、各バッテリケースの後方に引き出されている。

以上のように、各段のバッテリ群Ｂ１〜Ｂ４において、左右両端部及び中央部には、バッテリケース８２〜８４の外側後方に複数の配線が露出することになる。そこで、本実施形態では、これらの配線を保護するための３つのガード部材９４が設けられている。

３つのガード部材９４はすべて同じ形状である。各ガード部材９４は、上方及び下方が開放された断面コ字状の部材であり、左右の側壁と後壁とを有している。そして、このガード部材９４の内部に配線が収納されている。各ガード部材９４は、左右側壁の下部及び上部に、横方向に突出する固定部９４ａ，９４ｂを有している。そして、下部の固定部９４ａがボルトにより第２バッテリケース８２の後壁に固定され、上部の固定部９４ｂがボルトにより第４バッテリケース８４の後壁に固定されている。

なお、各バッテリケース８２〜８４の前壁には、それぞれのバッテリケース８２〜８４を旋回フレーム１６に固定したり、あるいはバッテリケース同士を固定したりするための部材や機構は設けられていない。このため、バッテリケース８２〜８４を遮熱板２８に接近させて配置でき、電源ユニット１９全体を前方に配置することができる。言い換えれば、旋回フレーム１６の後部が後方へ飛び出すのを抑えることができる。

［バッテリのガス排出構造］
電源ユニット１９を構成する密閉型の複数のバッテリ２４は、鉛シールドバッテリであり、充電時や稼働中において大電流が流れ、温度が上昇すると、ガスを発生する。発生したガスはバッテリ内部でバッテリ液に戻される処理がなされるが、内部でガスを処理仕切れない場合がある。そこで、バッテリ内部の圧力が所定圧以上になった場合に、内部のガスをバッテリ外部に排出するためのガス排出構造が設けられている。また、さらに温度が上昇すると、バッテリ液が放出されるようになっており、この構造は緊急時においても作動するものである。

図７にガス排出構造の模式図を示す。また、図８にガス排出構造の一部を示す。これらの図に示すように、各バッテリ２４の上面には、バッテリ２４の並べられた両方向、すなわち左方向及び右方向のそれぞれに突出する１対の排出口２４ａ，２４ａが設けられている。バッテリ内部で発生し、処理しきれなかったガスは、バッテリ内部に設けられた内圧制御弁（図示せず）を介して１対の排出口２４ａ，２４ａから排出される。また、隣り合うバッテリの排出口２４ａ同士が、連絡ホース９６によって接続されている。さらに、各段におけるバッテリ群Ｂ１〜Ｂ４のうちの両端に配置されたバッテリのそれぞれの外側の排出口２４ａにはドレインホース９７が接続されている。ドレインホース９７は、一端がバッテリ２４の排出口２４ａに接続され、他端は、図１０に示すように、各バッテリケース８２〜８４の左右の側壁に形成されたホース用開口８４ｆを通して車体の外部に引き出されている。そして、このドレインホース９７からは、各連絡ホース９６を通じて排出されてきたガスが外部に排出される。

［動作］
電源ユニット１９のバッテリ２４からの直流電力は、インバータ装置２０によって任意の周波数の交流電力に変換される。電動モータ１８は、インバータ装置２０から供給される交流電力によって駆動され、さらにこの電動モータ１８によって油圧ポンプ２１が駆動される。そして、油圧ポンプ２１からの油圧は、コントロールバルブ２２を介して各油圧シリンダ４３〜４５や旋回用モータ及び走行用モータ５５に供給される。

運転操作や作業操作については、従来のエンジンを備えた油圧ショベルと同様である。すなわち、オペレータが各操作レバーを操作することにより、油圧ポンプ２１から供給される油圧が操作に応じてコントロールバルブ２２で制御される。これにより、操作に応じた速度で走行機構１１が駆動され、また操作に応じた作業が実行される。

また、バッテリ２４に対して充電を行う場合は、充電用コネクタ６０に急速充電器６１が接続される。急速充電器６１から供給された直流電力は、コンタクタボックス２５を介してバッテリ２４に供給される。これによりバッテリ２４が充電される。充電中のバッテリ２４からはガスが発生する。発生したガスは内部で処理されるが、充電状態によっては内部で処理しきれない場合が生じる。この場合は、バッテリ内部に設けられた内圧制御弁が作用し、ガスがバッテリ外部に排出される。各バッテリ２４から排出されたガスあるいはバッテリ液は、連絡ホース９６を介して各バッテリ群Ｂ１〜Ｂ４の両端部に導かれ、両側のドレインホース９７を介して車体外部に排出される。

［特徴］
（１）各バッテリ２４から外部に排出されたガス、あるいはガスとともに排出されたバッテリ液は、連絡ホース９６及びドレインホース９７を介して車体外部に排出される。このため、充電時に車体カバーを開放する必要がなく、作業が容易になる。また、充電時に車体カバーを開放する必要性がないので、作業者が誤って高電圧部に触れるのを防止できる。

（２）各バッテリ群Ｂ１〜Ｂ４の両端にドレインホース９７が接続されているので、車体が側方に大きく傾いて一方側のドレインホースからのガスやバッテリ液の排出が困難になった場合でも、他方のドレインホースによってガス及びバッテリ液を車体外部に排出することができる。

（３）ドレインホース９７は、バッテリケース８２〜８４のホース用開口を通して外部に引き出されているので、ドレインホース９７の折れ等によってガスの排出が妨げられるのを防止できる。

（４）ドレインホース９７はバッテリケース８２〜８４の左右の側壁のホース用開口を通してバッテリケース外部に引き出され、一方、配線Ｗ１〜Ｗ３はバッテリケース８２〜８４の後壁の配線用開口を通してバッテリケース外部に引き出されている。このように、ドレインホース９７と配線Ｗ１〜Ｗ３とが異なる方向に引き出されているので、配線がドレインホースから排出されたガスやバッテリ液に接触するのを防止できる。このため、配線の劣化を防止できる。

［他の実施形態］
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。

（ａ）作業車両として電動式ショベルを例にとって説明したが、他の例えば電動式ホイールローダ等の作業車両にも、本発明を同様に適用することができる。図１０に本発明を電動ホイールローダに適用した場合の例を示している。

この電動ホイールローダは、車体フレームの後端部に複数のバッテリが搭載されている。具体的には、まず、左右のリアフェンダ１００ａ，１００ｂの間の車体フレームに、２つのバッテリケース１０１，１０２が積載されている。各バッテリケース１０１，１０２のそれぞれには、複数のバッテリ２４が横方向に並べて配置されている。また、これらのバッテリケース１０１，１０２の下方で、かつアンダーガードの上方には、３つのバッテリケース１０３，１０４，１０５が配置されている。各バッテリケース１０３〜１０５は、それぞれ支持フレーム１０６に支持されている。なお、バッテリ２４及び各バッテリケース１０１〜１０５の構成は、バッテリケースの寸法を除いて前記実施形態と同様である。また、図１０では、側方の支持構造等は省略して示している。

そして、これらの各バッテリ２４及びバッテリケース１０１〜１０５においても、前記同様のガス排出構造が設けられている。すなわち、各バッテリ２４の上面には、１対の排出口２４ａ，２４ａが設けられ、隣り合うバッテリの排出口２４ａ，２４ａが連絡ホース９６によって接続されている。また、各段におけるバッテリ群のうちの両端に配置されたバッテリのそれぞれの外側の排出口にはドレインホース９７が接続されている。ドレインホース９７は、一端がバッテリ２４の排出口に接続され、他端は、前記実施形態と同様に、各バッテリケース１０１〜１０５の左右の側壁に形成されたホース用開口を通して車体の外部に引き出されている。

（ｂ）前記実施形態では、ドレインホースを各バッテリ群Ｂ１〜Ｂ４の両端部から外部に引き出すようにしたが、一端側は連絡ホースの端部を閉じて、他端側にのみドレインホースを接続してガス等を排出するようにしてもよい。

１ 電動式ショベル
２ 下部走行体
３ 上部旋回体
４ ショベル機構
１０ トラックフレーム
１１ 走行機構
１６ 旋回フレーム
１８ 電動モータ
１９ 電源ユニット
２４ バッテリ
２４ａ 排出口
２５ コンタクタボックス（電装品ユニット）
８２〜８４ 第２〜第４バッテリケース
９６ 連絡ホース
９７ ドレインホース
１０１〜１０５ バッテリケース
Ｂ１〜Ｂ４ 第１〜第４バッテリ群
Ｗ１〜Ｗ３ 配線

Claims (5)

1. 電動式作業車両の電動モータに駆動用の電力を供給する電源ユニットであって、
   横方向に並べて配置され、それぞれが並べて配置された両方向に沿って設けられた内部のガスを排出するための１対の排出口を有する複数の密閉型のバッテリと、
   隣り合う前記バッテリの排出口同士を接続する連絡ホースと、
   複数の前記バッテリのうちの少なくとも一端部に配置されたバッテリの一方の排出口に接続され、前記連絡ホースを通じて排出されてきたガスを前記車両外部に排出するドレインホースと、
   を備えた電動式作業車両の電源ユニット。
2. 前記ドレインホースは、複数の前記バッテリのうちの両端部に配置されたそれぞれのバッテリの一方の排出口に接続されている、請求項１に記載の電動式作業車両の電源ユニット。
3. 前記複数のバッテリを内部に収納可能なように箱状に形成され、側壁にホース用開口を有するバッテリケースをさらに備え、
   前記ドレインホースは、一端が前記バッテリの排出口に接続され他端が前記ホース用開口を通して外部に引き出されている、
   請求項１又は２に記載の電動式作業車両の電源ユニット。
4. 前記バッテリケースの上方に配置され、前記バッテリと接続される電装品が収納された電装品ユニットと、
   前記バッテリと前記電装品ユニットとを接続する電気配線と、
   をさらに備え、
   前記バッテリケースは、前記ホース用開口が形成された側壁とは異なる方向の側壁に前記電気配線が通過可能な配線用開口を有している、
   請求項３に記載の電動式作業車両の電源ユニット。
5. 車体フレームと、
   前記車体フレームに支持された走行機構と、
   作業機及び前記作業機を駆動する作業機駆動部を有する作業機ユニットと、
   前記走行機構及び前記作業機ユニットを駆動するための電動モータと、
   請求項１から４のいずれかに記載の電源ユニットと、
   を備えた電動式作業車両。

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