JP2013230041A - Hybrid structure for construction machinery - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、建設機械用ハイブリッド構造体に関する。 The present invention relates to a hybrid structure for a construction machine.
従来、建設機械用ハイブリッド構造体としては、特開2008−290594号公報(特許文献1)に開示されたものがある。この建設機械用ハイブリッド構造体は、エンジンと、ポンプと、エンジンとポンプとの間に配置されるモータとを備えている。 Conventionally, as a hybrid structure for construction machines, there is one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2008-290594 (Patent Document 1). The construction machine hybrid structure includes an engine, a pump, and a motor disposed between the engine and the pump.
このモータのケースは、エンジンのケースおよびポンプのケースに接続されている。このモータケース内には、ステータが取り付けられている。 The motor case is connected to the engine case and the pump case. A stator is attached in the motor case.
ところで、上記従来の建設機械用ハイブリッド構造体では、ステータコイルのエンジン側の軸方向の先端は、モータケースのエンジン側の軸方向の端面よりも、エンジン側の軸方向に突出していた。 By the way, in the conventional hybrid structure for construction machines, the axial end of the stator coil in the engine side protrudes in the axial direction on the engine side from the end surface in the axial direction on the engine side of the motor case.
このため、エンジンとモータを組み立てるとき、ステータコイルの先端がエンジンケースに接触して、ステータコイルが損傷し、絶縁不良に至る問題があった。 For this reason, when assembling the engine and the motor, there is a problem that the tip of the stator coil comes into contact with the engine case, the stator coil is damaged, and insulation failure occurs.
そこで、この発明の課題は、組立時のステータコイルの損傷を防止した建設機械用ハイブリッド構造体を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a construction machine hybrid structure that prevents damage to a stator coil during assembly.
上記課題を解決するため、この発明の建設機械用ハイブリッド構造体は、
エンジンと、
ポンプと、
上記エンジンと上記ポンプとの間に配置されるモータと
を備え、
上記モータは、
上記エンジンのエンジンケースおよび上記ポンプのポンプケースに接続されるモータケースと、
上記モータケース内に取り付けられるステータと、
上記ステータの径方向内側に配置されるロータと、
上記ロータに固定され、上記エンジンの出力軸と上記ポンプの回転軸との間に接続されるシャフトと
を有し、
上記モータケースの軸方向の両端面は、上記ステータのステータコイルの軸方向の先端よりも、軸方向に突出していることを特徴としている。
In order to solve the above problems, a hybrid structure for a construction machine according to the present invention is:
Engine,
A pump,
A motor disposed between the engine and the pump;
The motor
A motor case connected to the engine case of the engine and the pump case of the pump;
A stator mounted in the motor case;
A rotor disposed radially inward of the stator;
A shaft fixed to the rotor and connected between an output shaft of the engine and a rotation shaft of the pump;
Both end surfaces in the axial direction of the motor case protrude in the axial direction from the axial ends of the stator coils of the stator.
この発明の建設機械用ハイブリッド構造体によれば、モータケースの軸方向の両端面は、ステータコイルの軸方向の先端よりも、軸方向に突出している。これによって、エンジンとモータを組み立てるとき、モータケースの一方の端面が、ステータコイルの先端よりも先に、エンジンケースに接触する。同様に、ポンプとモータを組み立てるとき、モータケースの他方の端面が、ステータコイルの先端よりも先に、ポンプケースに接触する。 According to the hybrid structure for a construction machine of the present invention, both end surfaces of the motor case in the axial direction protrude in the axial direction from the tips of the stator coils in the axial direction. Accordingly, when the engine and the motor are assembled, one end surface of the motor case comes into contact with the engine case before the tip of the stator coil. Similarly, when the pump and the motor are assembled, the other end surface of the motor case comes into contact with the pump case before the tip of the stator coil.
したがって、エンジン、ポンプおよびモータを組み立てるとき、モータケースの両端部がステータコイルの先端を保護し、ステータコイルのエンジンケースおよびポンプケースへの接触を阻止して、ステータコイルの損傷を防止できる。 Therefore, when assembling the engine, pump, and motor, both ends of the motor case protect the tip of the stator coil, preventing the stator coil from contacting the engine case and the pump case, and preventing damage to the stator coil.
また、一実施形態の建設機械用ハイブリッド構造体では、
上記モータの上記シャフトと上記ポンプの上記回転軸とを連結するカップリングを有し、
上記カップリングの大部分は、上記ステータコイルの径方向内側に、位置する。
Moreover, in the hybrid structure for construction machine of one embodiment,
A coupling for connecting the shaft of the motor and the rotating shaft of the pump;
Most of the coupling is located on the radially inner side of the stator coil.
ここで、上記カップリングの大部分とは、カップリングの軸方向の長さの半分以上をいう。 Here, the majority of the coupling means at least half of the axial length of the coupling.
この実施形態の建設機械用ハイブリッド構造体によれば、上記カップリングの大部分は、上記ステータコイルの径方向内側に、位置するので、カップリングとステータコイルとを径方向にオーバーラップするように配置できる。これによって、ポンプとモータとの連結部分での軸方向の長さを短縮できる。 According to the hybrid structure for a construction machine of this embodiment, most of the coupling is located on the radially inner side of the stator coil, so that the coupling and the stator coil overlap in the radial direction. Can be placed. As a result, the axial length of the connecting portion between the pump and the motor can be shortened.
また、一実施形態の建設機械用ハイブリッド構造体では、
上記モータケースの軸方向の少なくとも一方の端部には、インロー部とは別に、上記ステータコイルの軸方向の先端よりも軸方向に突出する突出部を有し、
この突出部は、上記エンジンケースまたは上記ポンプケースの少なくとも一方の径方向内側に位置する。
Moreover, in the hybrid structure for construction machine of one embodiment,
At least one end in the axial direction of the motor case has a protruding portion that protrudes in the axial direction from the tip in the axial direction of the stator coil, separately from the spigot portion,
This protrusion is located on the radially inner side of at least one of the engine case or the pump case.
ここで、上記インロー部とは、部品を組み合わせるときに、この部品の芯合わせを行い易いようにするための凹凸構造をいう。 Here, the above-mentioned inlay portion refers to a concavo-convex structure for facilitating the alignment of the components when the components are combined.
この実施形態の建設機械用ハイブリッド構造体によれば、上記突出部は、上記ステータコイルの軸方向の先端よりも軸方向に突出するので、突出部は、軸方向において、ステータコイルの先端よりも先に、エンジンケースまたはポンプケースに接触する。 According to the hybrid structure for a construction machine of this embodiment, since the protruding portion protrudes in the axial direction rather than the axial tip of the stator coil, the protruding portion is axially more than the leading end of the stator coil. First, contact the engine case or the pump case.
上記突出部は、上記エンジンケースまたは上記ポンプケースの少なくとも一方の径方向内側に位置するので、突出部は、径方向において、ステータコイルの先端よりも先に、エンジンケースまたはポンプケースに接触する。 Since the protrusion is located on the radially inner side of at least one of the engine case or the pump case, the protrusion comes into contact with the engine case or the pump case in the radial direction before the tip of the stator coil.
このように、上記突出部によって、上記ステータコイルを径方向および軸方向に保護することができる。 Thus, the stator coil can be protected in the radial direction and the axial direction by the protrusion.
また、上記突出部は、上記エンジンケースまたは上記ポンプケースの少なくとも一方の径方向内側に位置するので、モータケースとエンジンケースまたはポンプケースとを径方向にオーバーラップするように配置できる。これによって、モータとエンジンまたはポンプとの連結部分での軸方向の長さを短縮できる。 Moreover, since the said protrusion part is located in the at least one radial inside of the said engine case or the said pump case, it can arrange | position so that a motor case and an engine case or a pump case may overlap in a radial direction. Thereby, the axial length at the connecting portion between the motor and the engine or the pump can be shortened.
この発明の建設機械用ハイブリッド構造体によれば、モータケースの軸方向の両端面は、ステータコイルの軸方向の先端よりも、軸方向に突出しているので、組立時のステータコイルの損傷を防止できる。 According to the hybrid structure for a construction machine of the present invention, both end surfaces in the axial direction of the motor case protrude in the axial direction from the tip in the axial direction of the stator coil, so that damage to the stator coil during assembly is prevented. it can.
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
(第1の実施形態)
図1は、この発明の第1実施形態の建設機械用ハイブリッド構造体を示す縦断面図である。図1に示すように、この建設機械用ハイブリッド構造体は、例えば、建設機械用の車両に組み込まれており、エンジン1と、ポンプ2と、上記エンジン1と上記ポンプ2との間に配置されるモータ3とを備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a hybrid structure for a construction machine according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the hybrid structure for construction machinery is incorporated in a vehicle for construction machinery, for example, and is disposed between the engine 1, the
上記エンジン1は、エンジン本体10と、エンジン本体10の出力軸11に接続されたフライホイール12と、エンジンケース13とを有する。エンジンケース13は、エンジン本体10を覆う本体ケース130と、フライホイール12を覆うフライホイールケース131とを有する。
The engine 1 includes an
上記ポンプ2は、例えば、油圧ポンプであり、ポンプ本体20と、ポンプケース23とを有する。ポンプケース23は、ポンプ本体20を覆う本体ケース230と、ポンプ本体20の回転軸21側に位置する取付板231とを有する。
The
上記モータ3は、例えば、エンジン1のポンプ2への動力をアシストするために用いられ、または、エンジン1のポンプ2への動力を受けて発電するために用いられる。モータ3は、モータケース33と、ステータ35と、ロータ36と、シャフト31とを有する。
The
上記モータケース33は、エンジンケース13とポンプケース23との間に配置され、エンジンケース13およびポンプケース23に接続される。具体的に述べると、モータケース33は、ボルトによって、フライホイールケース131と取付板231とに接続される。
The
上記ステータ35は、モータケース33内に取り付けられる。ステータ35は、モータケース33の内面に接触する円筒状のステータコア351と、このステータコア351に巻回されたステータコイル352とを有する。
The
上記ロータ36は、ステータ35の径方向内側に配置される。ロータ36は、ステータコア351の径方向内側に間隔をあけて配置される円筒状のロータコア361と、このロータコア361に埋め込まれた複数の磁石362とを有する。
The
上記シャフト31は、円筒状であり、ロータ36の内面に固定され、エンジン1の出力軸11とポンプ2の回転軸21との間に接続される。具体的に述べると、シャフト31の一端は、ボルトによって、フライホイール12に連結される。シャフト31の他端は、カップリング37を介して、ポンプ本体20の回転軸21に連結される。カップリング37は、ボルトによって、シャフト31の他端に連結される。
The
上記カップリング37の大部分は、ステータコイル352の径方向内側に、位置する。ここで、上記カップリング37の大部分とは、カップリング37の軸方向の長さの半分以上をいう。
Most of the
上記モータケース33の軸方向の両端面は、ステータコイル352の軸方向の先端よりも、軸方向に突出している。つまり、モータケース33のエンジン1側の軸方向の端面は、ステータコイル352のエンジン1側の軸方向の先端よりも、エンジン1側の軸方向に突出している。また、モータケース33のポンプ2側の軸方向の端面は、ステータコイル352のポンプ2側の軸方向の先端よりも、ポンプ2側の軸方向に突出している。
Both end surfaces of the
上記建設機械用ハイブリッド構造体の作用を説明すると、上記エンジン1の出力軸11が回転することにより、モータ3のシャフト31が回転すると共に、ポンプ2の回転軸21が回転する。このとき、モータ3は、ステータ35とロータ36の電磁力により、エンジン1の動力をアシストし、または、エンジン1の動力を受けて発電する。
The operation of the construction machine hybrid structure will be described. When the
図2に示すように、上記モータケース33の軸方向の両端部には、それぞれ、インロー部33aと、このインロー部33aとは別の突出部33bとが、設けられている。
As shown in FIG. 2, at both ends of the
上記インロー部33aは、部品を組み合わせるときに、この部品の芯合わせを行い易いようにするための凹凸構造である。同様に、上記フライホイールケース131の軸方向の端面にも、インロー部131aが設けられ、上記取付板231の軸方向の端面にも、インロー部231aが設けられている。
The
そして、上記モータケース33の一方のインロー部33aは、上記フライホイールケース131のインロー部131aに係合され、モータケース33の他方のインロー部33aは、上記取付板231のインロー部231aに係合されて、エンジン1とポンプ2とモータ3とが、芯を合わされた状態で、組み合わされる。
One
上記突出部33bは、ステータコイル352の軸方向の先端よりも軸方向に突出している。一方の突出部33bは、フライホイールケース131の径方向内側に位置する。他方の突出部33bは、取付板231の径方向内側に位置する。
The
上記構成の建設機械用ハイブリッド構造体によれば、モータケース33の軸方向の両端面は、ステータコイル352の軸方向の先端よりも、軸方向に突出している。これによって、エンジン1とモータ3を組み立てるとき、モータケース33の一方の端面が、ステータコイル352の先端よりも先に、エンジンケース13に接触する。同様に、ポンプ2とモータ3を組み立てるとき、モータケース33の他方の端面が、ステータコイル352の先端よりも先に、ポンプケース23に接触する。
According to the hybrid structure for a construction machine having the above configuration, both end surfaces in the axial direction of the
したがって、エンジン1、ポンプ2およびモータ3を組み立てるとき、モータケース33の両端部がステータコイル352の先端を保護し、ステータコイル352のエンジンケース13およびポンプケース23への接触を阻止して、ステータコイル352の損傷を防止できる。
Therefore, when the engine 1, the
また、上記カップリング37の大部分は、上記ステータコイル352の径方向内側に、位置するので、カップリング37とステータコイル352とを径方向にオーバーラップするように配置できる。これによって、ポンプ2とモータ3との連結部分での軸方向の長さを短縮できる。
Further, since most of the
また、上記突出部33bは、上記ステータコイル352の軸方向の先端よりも軸方向に突出するので、突出部33bは、軸方向において、ステータコイル352の先端よりも先に、エンジンケース13またはポンプケース23に接触する。
Further, since the protruding
上記突出部33bは、上記エンジンケース13および上記ポンプケース23の径方向内側に位置するので、突出部33bは、径方向において、ステータコイル352の先端よりも先に、エンジンケース13およびポンプケース23に接触する。
Since the projecting
このように、上記突出部33bによって、上記ステータコイル352を径方向および軸方向に保護することができる。
As described above, the
また、上記突出部33bは、上記エンジンケース13および上記ポンプケース23の径方向内側に位置するので、モータケース33とエンジンケース13およびポンプケース23とを径方向にオーバーラップするように配置できる。これによって、モータ3とエンジン1およびポンプ2との連結部分での軸方向の長さを短縮できる。
Further, since the protruding
つまり、上記フライホイールケース131内には、無駄空間が存在し、この無駄空間に、ステータコイル352を挿入することで、モータ3とエンジン1との連結部分での軸方向の長さを短縮できる。このとき、突出部33bは、ステータコイル352がフライホイールケース131に接触しないように、ステータコイル352を保護する。
That is, there is a useless space in the
(第2の実施形態)
図3は、この発明の第2実施形態の建設機械用ハイブリッド構造体を示す縦断面図である。上記第1の実施形態と相違する点を説明すると、この第2の実施形態では、モータケースに、突出部を設けていない。なお、この第2の実施形態において、上記第1の実施形態と同一の符号は、上記第1の実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a construction machine hybrid structure according to a second embodiment of the present invention. When the difference from the first embodiment is described, in the second embodiment, the motor case is not provided with a protruding portion. In the second embodiment, the same reference numerals as those in the first embodiment are the same as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
図3に示すように、モータケース33Aの両端部には、上記第1実施形態の突出部33bが設けられていない。つまり、モータケース33Aの両端部には、インロー部33aのみが設けられている。
As shown in FIG. 3, the
上記モータケース33Aの軸方向の両端面は、ステータコイル352の軸方向の先端よりも、軸方向に突出している。これによって、エンジン1とモータ3を組み立てるとき、モータケース33Aの一方の端面が、ステータコイル352の先端よりも先に、エンジンケース13に接触する。同様に、ポンプ2とモータ3を組み立てるとき、モータケース33Aの他方の端面が、ステータコイル352の先端よりも先に、ポンプケース23に接触する。
Both end surfaces of the
したがって、エンジン1、ポンプ2およびモータ3を組み立てるとき、モータケース33Aの両端部がステータコイル352の先端を保護し、ステータコイル352のエンジンケース13およびポンプケース23への接触を阻止して、ステータコイル352の損傷を防止できる。
Therefore, when the engine 1, the
上記モータケース33Aの軸方向の長さは、上記第1実施形態のモータケース33の軸方向の長さと同じである。これによって、フライホイールケース131Aの軸方向の長さを、上記第1実施形態のフライホイールケース131の軸方向の長さよりも、短くできる。また、取付板231Aの軸方向の厚みを、上記第1実施形態の取付板231の軸方向の厚みよりも、短くできる。
The axial length of the
なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、上記第1、上記第2の実施形態のそれぞれの特徴点を様々に組み合わせてもよい。 In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment. For example, the feature points of the first and second embodiments may be variously combined.
また、上記第1実施形態において、突出部を、モータケースの軸方向の一方の端部に、設けてもよく、この突出部は、エンジンケースまたはポンプケースの径方向内側に位置する。 Moreover, in the said 1st Embodiment, a protrusion part may be provided in one edge part of the axial direction of a motor case, and this protrusion part is located in the radial inside of an engine case or a pump case.
また、上記第1、上記第2実施形態において、カップリングの大部分を、ステータコイルの径方向内側に、位置しないようにしてもよい。 In the first and second embodiments described above, most of the coupling may not be located on the radially inner side of the stator coil.
また、上記第1、上記第2実施形態において、モータケースに、インロー部を、設けないようにしてもよい。 In the first and second embodiments, the spigot portion may not be provided in the motor case.
1 エンジン
2 ポンプ
3 モータ
10 エンジン本体
11 出力軸
12 フライホイール
13 エンジンケース
130 本体ケース
131,131A フライホイールケース
131a インロー部
20 ポンプ本体
21 回転軸
23 ポンプケース
230 本体ケース
231,231A 取付板
231a インロー部
31 シャフト
33,33A モータケース
33a インロー部
33b 突出部
35 ステータ
351 ステータコア
352 ステータコイル
36 ロータ
361 ロータコア
362 磁石
37 カップリング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
ポンプ(2)と、
上記エンジン(1)と上記ポンプ(2)との間に配置されるモータ(3)と
を備え、
上記モータ(3)は、
上記エンジン(1)のエンジンケース(13)および上記ポンプ(2)のポンプケース(23)に接続されるモータケース(33,33A)と、
上記モータケース(33,33A)内に取り付けられるステータ(35)と、
上記ステータ(35)の径方向内側に配置されるロータ(36)と、
上記ロータ(36)に固定され、上記エンジン(1)の出力軸(11)と上記ポンプ(2)の回転軸(21)との間に接続されるシャフト(31)と
を有し、
上記モータケース(33,33A)の軸方向の両端面は、上記ステータ(35)のステータコイル(352)の軸方向の先端よりも、軸方向に突出していることを特徴とする建設機械用ハイブリッド構造体。 Engine (1),
A pump (2);
A motor (3) disposed between the engine (1) and the pump (2);
The motor (3)
A motor case (33, 33A) connected to the engine case (13) of the engine (1) and the pump case (23) of the pump (2);
A stator (35) mounted in the motor case (33, 33A);
A rotor (36) disposed radially inward of the stator (35);
A shaft (31) fixed to the rotor (36) and connected between the output shaft (11) of the engine (1) and the rotation shaft (21) of the pump (2);
Both ends of the motor case (33, 33A) in the axial direction protrude in the axial direction from the axial tip of the stator coil (352) of the stator (35). Structure.
上記モータ(3)の上記シャフト(31)と上記ポンプ(2)の上記回転軸(21)とを連結するカップリング(37)を有し、
上記カップリング(37)の大部分は、上記ステータコイル(352)の径方向内側に、位置することを特徴とする建設機械用ハイブリッド構造体。 The hybrid structure for a construction machine according to claim 1,
A coupling (37) for connecting the shaft (31) of the motor (3) and the rotating shaft (21) of the pump (2);
Most of the coupling (37) is located inside the stator coil (352) in the radial direction.
上記モータケース(33)の軸方向の少なくとも一方の端部には、インロー部(33a)とは別に、上記ステータコイル(352)の軸方向の先端よりも軸方向に突出する突出部(33b)を有し、
この突出部(33b)は、上記エンジンケース(13)または上記ポンプケース(23)の少なくとも一方の径方向内側に位置することを特徴とする建設機械用ハイブリッド構造体。 In the hybrid structure for construction machines according to claim 1 or 2,
At least one end portion in the axial direction of the motor case (33), apart from the spigot portion (33a), a protruding portion (33b) protruding in the axial direction from the axial end of the stator coil (352). Have
The projecting portion (33b) is located on the radially inner side of at least one of the engine case (13) or the pump case (23).
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