CN105275041A - 混合动力设备以及具备该设备的混合动力工程机械 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种混合动力设备和混合动力工程机械。混合动力设备包括：壳体，在俯视时呈多边形；管道连接口，设置于壳体，与用于冷却或预热的液体管道连接；以及连接端子，设置于壳体，与用于收发发电力或控制信号的电线连接，其中，管道连接口及连接端子设置在壳体的在俯视时构成多边形的边的、互相朝着不同方向的面上。由此，即使在该混合动力设备与液体管道间的连接部分或其附近发生液体泄漏，也能避免泄漏的液体直接流到电线或端子上，能够提高安全性。

Description

混合动力设备以及具备该设备的混合动力工程机械
技术领域
本发明涉及一种混合动力设备以及包括该混合动力设备的混合动力工程机械，该混合动力设备具有经过改良的液体管道及电线的连接结构。
背景技术
以混合动力挖掘机为例来说明背景技术。
如图5所示，混合动力挖掘机包括：履带式的下部行走体1；搭载在下部行走体1上且能够绕垂直于地面的轴旋转的上部回转体2、作为基体设在上部回转体2上的上框架3、以及搭载在上框架3上的驾驶室4等各种设备。另外，在上框架3的前部安装有作业附属装置A，该作业附属装置A包括动臂5、斗杆6、以及铲斗7。
在本说明书中，按照将驾驶室4的位置设定为左侧前部时来定义“前后”、“左右”方向。
如图6所示，上框架3包括中央部C和侧平台D1、D2，中央部C包括兼作加固部件和附属装置安装部件的左右一对纵板8、8，侧平台D1、D2设在中央部C的左右两侧。在中央部C的后部设置了作为动力源的发动机9。
另外，混合动力挖掘机还包括例如设于发动机9右侧的发电电动机10及液压泵11。作为混合动力设备的发电电动机10作为发电机及电动机来工作，与液压泵11左右并排地配置
在发动机9的左侧，除了发动机冷却用的散热器12及冷却风扇13外，还设有混合动力设备冷却用的冷却器14及冷却泵15。
另一方面，在右侧平台D2的前部设有：对发电电动机10的动作加以控制的控制单元(变换器)16、以及未图示的作为混合电源的蓄电装置。控制单元16和蓄电装置以例如控制单元16在上、蓄电装置在下的方式配置成上下层叠的状态。在右侧平台D2上，在控制单元16及蓄电装置的后方设置箱体(例如燃料箱)17。
然而，有时也会将蓄电装置配置在与控制单元16分开的位置上。另外，有时也会设置工作油箱来替代燃料箱17，或是将两个箱体前后或左右并排设置。
另外，在中央部C的大致中央部，设有作为旋转驱动源的回转电动机18。
以下，有时会将发电电动机10、控制单元16、蓄电装置、以及回转电动机18分别称为混合动力设备。
在这样的混合动力挖掘机中，混合动力设备(发电电动机10、控制单元16、以及蓄电装置)彼此间通过收发电力用的动力电缆和收发控制信号的信号电缆等电线来进行连接(参照日本专利公开公报特开2012-184586)。
另外，这些混合动力设备需要冷却或预热，因此如日本专利公开公报特开2012-154092所述，混合动力设备(发电电动机10、控制单元16、以及蓄电装置)彼此间、以及混合动力设备与冷却器14及冷却泵15之间通过液体管道(以下，包括本发明的实施方式在内，是对使用以水为冷却/预热用介质的水管的情况加以说明)来连接。
在像这样的混合动力挖掘机中，在水管和电线混杂的状态下在上框架3上配置该水管及电线，连接有水管和电线的混合动力设备有可能发生以下问题。
例如，控制单元16具有俯视呈四边形的壳体和设在该壳体侧面的管道连接口及连接端子，设想用管道连接口连接水管，用连接端子连接电线(动力电缆及信号电缆)。
在这种情况下，如果管道和电线的连接部分在壳体的同一个面上相接近，一旦在管道连接部分或其附近发生因连接不良或管道裂缝、破裂等导致的漏水，泄漏的水就可能直接流到电线或连接端子上。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混合动力工程机械，在连接有液体管道和电线的混合动力设备中，即使在该混合动力设备与液体管道间的连接部分或其附近发生液体泄漏，也能避免泄漏的液体直接流到电线或端子上，能够提高安全性。
为了解决上述问题，本发明提供一种混合动力设备，设置在混合动力工程机械上，该混合动力设备包括：壳体，俯视时呈多边形；管道连接口，设置于所述壳体，与用于冷却或预热的液体管道连接；以及连接端子，设置于所述壳体，与用于收发电力或控制信号的电线连接，其中，所述管道连接口及所述连接端子被设置在所述壳体的在俯视时构成所述多边形的边的、互相朝着不同方向的面上。
另外，本发明还提供一种混合动力工程机械，包括：下部行走体；上部回转体，旋转自如地搭载在所述下部行走体上；以及上述的混合动力设备，其中，所述上部回转体包括作为所述上部回转体的基体的上框架，所述上框架具有中央部分和设置于所述中央部分的左右两侧的一对侧平台，所述混合动力设备设置于所述侧平台中的一方，所述壳体的连接端子配置在所述壳体的朝着车宽方向的内侧的面、所述壳体的朝着前方的面、或者所述壳体的朝着后方的面上。
根据本发明，在连接有液体管道和电线的混合动力设备中，即使在该混合动力设备与液体管道间的连接部分或其附近发生液体泄漏，也能避免泄漏的液体直接流到电线或端子上，能够提高安全性。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的混合动力挖掘机的上框架、在上框架上的设备的配置、以及上框架上的管道及电线的配置状态的俯视图。
图2是图1的局部放大图。
图3是图2所示部分的放大立体图。
图4是图3的IV-IV线放大剖视图。
图5是本发明适用的混合动力挖掘机的概略侧视图。
图6是表示混合动力挖掘机的上框架、上框架上的设备配置的俯视图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的实施方式。另外，以下的实施方式是将本发明具体化的一例，并无限定本发明的保护范围的意图。
本发明的实施方式配合背景技术部分的说明，以挖掘机为适用对象。
首先，参照图5、图6来说明本发明实施方式的基本结构。
如图5所示，混合动力挖掘机包括：履带式的下部行走体1、搭载在下部行走体1上且能够绕垂直于地面的轴旋转的上部回转体2、作为基体设在上部回转体2上的上框架3、以及搭载在上框架3上的驾驶室4等各种设备。
另外，在上框架3的前部安装有作业附属装置A。作业附属装置A包括：动臂5，具有可旋转地安装在上框架3上的基端部；斗杆6，可旋转地安装在动臂5的远端部；以及铲斗7，该铲斗7可旋转地安装在斗杆6的远端部。
如图6所示，上框架3包括中央部C和侧平台D1、D2，中央部C包括兼作加固部件和附属装置安装部件的左右一对纵板8、8，侧平台D1、D2则是设在中央部C的左右两侧的梁结构体。在中央部C的后部设置了作为动力源的发动机9。
另外，混合动力挖掘机还包括例如设于发动机9右侧的发电电动机10及液压泵11。作为混合动力设备的发电电动机10作为发电机及电动机来工作，与液压泵11左右并排地配置。另外，发电电动机10及液压泵11通过发动机9来驱动。
在发动机9的左侧，除了发动机冷却用的散热器12及冷却风扇13外，还设有混合动力设备冷却用的冷却器14及冷却泵15。
另一方面，在右侧平台D2的前部，设有作为其它混合动力设备的控制单元(变换器)16及蓄电装置(未图示)。控制单元16控制发电电动机10的动作。蓄电装置作为向发电电动机10及后述的回转电动机18供电的混合电源发挥作用。控制单元16以及蓄电装置以例如控制单元16在上、蓄电装置在下的方式配置成上下层叠的状态。在右侧平台D2上，在控制单元16及蓄电装置的后方设置箱体(例如燃料箱)17。
另外，有时也将蓄电装置配置在与控制单元16分开的位置上。另外，有时也会设置工作油箱来替代燃料箱17，或是将两个箱体前后或左右并排设置。
在中央部C的大致中央部，设有作为旋转驱动源的回转电动机18。
以下结合图1～图4来说明本发明实施方式的具体结构。
混合动力设备(发电电动机10、控制单元16、蓄电装置、回转电动机18)彼此通过电线、即收发电力用的动力电缆19a、19b和收发控制信号的信号电缆20来连接。
上述混合动力设备需要冷却和预热，因此混合动力设备彼此间以及混合动力设备与冷却器14及冷却泵15间要用液体管道(水管)21、22来连接。水管21、22是用于将混合动力设备冷却或预热所需的介质(本实施方式是水)加以引导的管道。
在图1和图2中，将混合动力设备彼此连接的电线中的动力电缆19a、19b用粗的点划线来表示，信号电缆20用粗的两点划线来表示。以下，有时会将动力、信号电缆19a、19b、20一并用“电线”来表示。
动力电缆19b在控制单元16与回转电动机18之间布线。信号电缆20在控制单元16与上位控制器27(参照图1)之间等布线。
另一方面，在图1、2中，水管中向控制单元16流入的进液管21用带实心箭头的粗线来表示，从控制单元16流出的出液管22用带空心箭头的粗线来表示。
进液管21以冷却器14-发电电动机10-回转电动机18-控制单元16的路径配置。
出液管22以控制单元16-冷却泵15-冷却器14的路径配置。
另外，在左右纵板8、8的适当位置上设有多个通孔(一并用符号“26”来表示)，用于供电线19a、19b、20及液体管道21、22通过。
如上所述，在控制单元16上连接有电线(动力电缆和信号电缆)19a、19b、20和液体管道21、22(进液管及出液管)。因此，一旦在液体管道21、22的连接部分或其附近发生因液体管道21、22连接不良或液体管道21、22裂缝、液体管道21、22破裂等导致的漏水，就可能对电线19a、19b、20造成影响。
为此，本实施方式对该控制单元16采取了以下的布管结构。
如图3、4所示，控制单元16包括未图示的控制部和收容控制部且俯视时呈四边形的壳体23，通过图3、4所示的台式框架24及固定部件25来安装在右侧平台D2的前部。
另外，控制单元16包括设在壳体23前表面上的动力用连接端子J1、J2及信号用连接端子J3。动力电缆19a、19b与动力用连接端子J1、J2连接，信号电缆20与信号用连接端子J3连接。
另外，控制单元16包括设在壳体23右侧面上的进液管连接口P1和设在壳体23左侧面上的出液管连接口P2。在进液管连接口P1上连接着进液管21，在出液管连接口P2上连接着出液管22。
即，实施方式的第一特征在于：将控制单元16的管道连接口P1、P2设在壳体23的左右侧面上，将各连接端子J1、J2、J3设在壳体23的前表面上。即，管道连接口P1、P2及连接端子J1、J2、J3设在壳体23的朝着不同方向的面(右侧面、左侧面及前表面)上，而这些面构成了俯视时的多边形的边。并且，液体管道(水管)21、22及电线19a、19b、20与壳体20的朝着不同方向的面连接。
通过上述结构，即使从液体管道21、22的连接部分或其附近的液体管道21、22漏水，也不必担心漏出的水会直接漏到电线19a、19b、20或连接端子J1～J3上。
第二特征如图4所示，各连接端子J1～J3设在比管道连接口P1、P2高的位置上。图4中，α表示连接端子J1～J3与管道连接口P1、P2之间在高度方向上的差距。
由此，即使从液体管道21、22的连接部分漏出的水积在周围，也不容易到达连接端子J1～J3，因此能够进一步提高安全性。
第三特征在于：管道连接口P1、P2及连接端子J1～J3分别设在右侧面、左侧面及前表面上，这些面构成了俯视时呈四边形的壳体23的边。
由此，能够利用壳体23上方或下方的空间来配置其它设备(例如未图示的蓄电装置)。
另外，根据实施方式，壳体23的各连接端子J1～J3避开了右侧平台D2在车宽方向的外侧(右侧)的面来设置，这里的“车”指的是“混合动力工程机械”整体。具体而言，连接端子J1～J3是设在壳体23的朝着前方的面上。因此，在混合动力工程机械旋转时，即便万一发生设在右侧平台D2上的控制单元16与外部障碍物接触的情况，也能够降低对连接端子J1～J3造成的损害，能够避免因断线导致的控制停止等严重故障。
其他实施方式
(1)连接端子J1～J3只要设在壳体23的俯视时构成多边形的边的面上、并且这个面是朝着与设有管道连接口P1、P2的面不同的方向即可。例如，连接端子J1～J3也可以配置在壳体23的朝着后方的面上，或是朝着车宽方向的内侧(以侧平台D1、D2中的一方为基准而靠近另一侧)的面上。
(2)控制单元16也可以设在左侧平台D1上。
(3)上述实施方式是以控制单元16作为设有管道连接口P1、P2和连接端子J1～J3的混合动力设备的例子，但本发明也适用于具备与控制单元16同样条件的其他混合动力设备(例如发电电动机10和蓄电装置)。
(4)以上说明的是俯视时呈四边形的壳体23，但壳体23只要是俯视时呈多边形状即可。
(5)本发明并不局限于挖掘机，也可广泛地应用于以挖掘机作为基体来构成的混合动力式的拆楼机或破碎机等其他工程机械。
另外，上述具体的实施方式中主要包含具有以下结构的本发明。
如上所述，本发明提供一种混合动力设备，设置在混合动力工程机械中，该混合动力设备包括：壳体，在俯视时呈多边形；管道连接口，设置于所述壳体，与用于冷却或预热的液体管道连接；以及连接端子，设置于所述壳体，与用于收发发电力或控制信号的电线连接，其中，所述管道连接口及所述连接端子设置在所述壳体的在俯视时构成所述多边形的边的、互相朝着不同方向的面上。
根据本发明，由于液体管道和电线连接在箱体的朝着不同方向的面(管道连接口、连接端子)上，即使管道连接部分或管道发生液体泄漏，也能够避免泄漏的液体直接流到电线或连接端子上。
较为理想的是，上述混合动力设备中，所述连接端子被设置在比所述管道连接口高的位置。
根据该结构，即便从管道连接部分泄漏的液体(尤其是水)积在周围，也不容易到达连接端子，能够进一步提高安全性。
另外，本发明提供一种混合动力工程机械，包括：下部行走体；上部回转体，旋转自如地搭载在所述下部行走体上；以及上述的混合动力设备，其中，所述上部回转体包括作为所述上部回转体的基体的上框架，所述上框架具有中央部分和设置于所述中央部分的左右两侧的一对侧平台，所述混合动力设备设置于所述侧平台中的一方，所述壳体的连接端子配置在所述壳体的朝着车宽方向的内侧的面、所述壳体的朝着前方的面、或者所述壳体的朝着后方的面上。
根据本发明，由于连接端子避开车宽方向的外侧来设置，因此，在上部回转体旋转时，即便万一发生设置在侧平台上的混合动力设备与外部障碍物接触的情况，也能够降低对连接端子造成的损害。因此，能够避免因断线导致的控制停止等严重故障。
另外，“车宽方向的内侧”表示以一方的侧平台为基准而靠近另一方的侧平台的一侧。

Claims (3)

1.一种混合动力设备，设置在混合动力工程机械上，其特征在于，该混合动力设备包括：
壳体，俯视时呈多边形；
管道连接口，设置于所述壳体，与用于冷却或预热的液体管道连接；以及
连接端子，设置于所述壳体，与用于收发电力或控制信号的电线连接，其中，
所述管道连接口及所述连接端子被设置在所述壳体的在俯视时构成所述多边形的边的、互相朝着不同方向的面上。
2.根据权利要求1所述的混合动力设备，其特征在于：
所述连接端子被设置在比所述管道连接口高的位置。
3.一种混合动力工程机械，其特征在于，包括：
下部行走体；
上部回转体，旋转自如地搭载在所述下部行走体上；以及
权利要求1或2所述的混合动力设备，其中，
所述上部回转体包括作为所述上部回转体的基体的上框架，所述上框架具有中央部分和设置于所述中央部分的左右两侧的一对侧平台，
所述混合动力设备设置于所述侧平台中的一方，
所述壳体的连接端子配置在所述壳体的朝着车宽方向的内侧的面、所述壳体的朝着前方的面、或者所述壳体的朝着后方的面上。
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