JP2013230042A - Hybrid structure for construction machinery - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hybrid structure for construction machinery which avoids cantilever support of loads of a motor and a pump by an engine case, stabilizes weight balance of the entire structure, and inhibits vibrations of an engine.SOLUTION: A motor case 33 is disposed between an engine case 13 and a pump case 23 and is connected with the engine case 13 and the pump case 23. A fitting seat 34 is provided on an outer peripheral surface of the motor case 33. Holes for leg attachment 341 are provided on a seating surface 340 of the fitting seat 34. A support leg 5 supporting a motor 3 is attached to the holes for the leg attachment 341.

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２００７−６５５４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、図４に示すように、エンジン１０１と、ポンプ１０２と、エンジン１０１とポンプ１０２との間に配置されるモータ１０３とを備えている。   Conventionally, as a hybrid structure for construction machines, there is one disclosed in JP 2007-6554 A (Patent Document 1). As shown in FIG. 4, the hybrid structure for construction machine includes an engine 101, a pump 102, and a motor 103 disposed between the engine 101 and the pump 102.

このモータ１０３のケース１３３は、エンジン１０１のケース１１３およびポンプ１０２のケース１２３に接続されている。   The case 133 of the motor 103 is connected to the case 113 of the engine 101 and the case 123 of the pump 102.

特開２００７−６５５４号公報JP 2007-6554 A

ところで、上記従来の建設機械用ハイブリッド構造体を、実際に、建設機械に使用しようとすると、エンジンケース１１３に支持脚１０６を取り付けて、この支持脚１０６を建設機械本体に固定しなければならない。   By the way, in order to actually use the above-described conventional hybrid structure for construction machine in a construction machine, it is necessary to attach a support leg 106 to the engine case 113 and fix the support leg 106 to the construction machine body.

このとき、エンジンケース１１３にモータケース１３３が接続され、モータケース１３３にポンプケース１２３が接続されているため、エンジンケース１１３は、モータ１０３およびポンプ１０２の荷重を、片持ち支持することになる。このため、全体の重量バランスが不安定なものとなって、エンジンの振動が増大する問題があった。   At this time, since the motor case 133 is connected to the engine case 113 and the pump case 123 is connected to the motor case 133, the engine case 113 cantilever-supports the loads of the motor 103 and the pump 102. For this reason, there is a problem that the overall weight balance becomes unstable and the vibration of the engine increases.

そこで、この発明の課題は、エンジンケースによるモータおよびポンプの荷重の片持ち支持を回避でき、全体の重量バランスを安定させて、エンジンの振動を抑制できる建設機械用ハイブリッド構造体を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a hybrid structure for a construction machine that can avoid cantilever support of motor and pump loads by the engine case, stabilize the overall weight balance, and suppress engine vibration. is there.

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外周面には、取付座が設けられ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;
A mounting seat is provided on the outer peripheral surface of the motor case.

この発明の建設機械用ハイブリッド構造体によれば、上記モータケースの外周面には、取付座が設けられているので、この取付座に、モータを支持する支持部材を取り付けることができる。   According to the hybrid structure for a construction machine of the present invention, since the mounting seat is provided on the outer peripheral surface of the motor case, a support member that supports the motor can be mounted on the mounting seat.

これによって、エンジンケースによるモータおよびポンプの荷重の片持ち支持を回避でき、全体の重量バランスを安定させて、エンジンの振動を抑制できる。   Accordingly, cantilever support of the motor and pump loads by the engine case can be avoided, the overall weight balance can be stabilized, and engine vibration can be suppressed.

また、一実施形態の建設機械用ハイブリッド構造体では、上記取付座の座面には、上記モータを支持する支持脚を取り付けるための脚取付用孔部が設けられている。   Moreover, in the hybrid structure for construction machines of one embodiment, the mounting surface of the mounting seat is provided with a leg mounting hole for mounting a support leg that supports the motor.

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、上記取付座の座面には、脚取付用孔部が設けられているので、この脚取付用孔部に、モータを支持する支持脚を取り付けることができる。したがって、ボルトなどの締結部材を脚取付用孔部に締結することで、簡単に、支持脚を取付座に取り付けることができる。   According to the hybrid structure for a construction machine of this embodiment, since the leg mounting hole is provided in the seating surface of the mounting seat, the support leg for supporting the motor is provided in the leg mounting hole. Can be attached. Therefore, the support leg can be easily attached to the attachment seat by fastening a fastening member such as a bolt in the leg attachment hole.

この発明の建設機械用ハイブリッド構造体によれば、上記モータケースの外周面には、取付座が設けられているので、この取付座に、モータを支持する支持部材を取り付けることによって、全体の重量バランスを安定させて、エンジンの振動を抑制できる。   According to the hybrid structure for a construction machine of the present invention, since the mounting seat is provided on the outer peripheral surface of the motor case, the overall weight can be obtained by attaching the supporting member for supporting the motor to the mounting seat. The balance can be stabilized and the vibration of the engine can be suppressed.

本発明の一実施形態の建設機械用ハイブリッド構造体を示す簡略断面図である。It is a simplified sectional view showing the hybrid structure for construction machines of one embodiment of the present invention. モータの斜視図である。It is a perspective view of a motor. 本発明の建設機械用ハイブリッド構造体の設置状態を示す簡略図である。It is a simplification figure showing the installation state of the hybrid structure for construction machines of the present invention. 従来の建設機械用ハイブリッド構造体の設置状態を示す簡略図である。It is a simplification figure showing the installation state of the conventional hybrid structure for construction machines.

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.

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。   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 pump 2, and the engine 1 and the pump 2. The motor 3 is provided.

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 engine body 10, a flywheel 12 connected to the output shaft 11 of the engine body 10, and an engine case 13. The engine case 13 includes a main body case 130 that covers the engine main body 10 and a flywheel case 131 that covers the flywheel 12.

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 pump 2 is, for example, a hydraulic pump, and includes a pump body 20 and a pump case 23. The pump case 23 includes a main body case 230 that covers the pump main body 20 and a mounting plate 231 that is positioned on the rotary shaft 21 side of the pump main body 20.

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 motor 3 is used, for example, to assist the power to the pump 2 of the engine 1 or to generate power by receiving power to the pump 2 of the engine 1. The motor 3 includes a motor case 33, a stator 35, a rotor 36, and a shaft 31.

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 motor case 33 is disposed between the engine case 13 and the pump case 23 and connected to the engine case 13 and the pump case 23. Specifically, the motor case 33 is connected to the flywheel case 131 and the mounting plate 231 by bolts.

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 stator 35 is attached in the motor case 33. The stator 35 includes a cylindrical stator core 351 that contacts the inner surface of the motor case 33, and a stator coil 352 wound around the stator core 351.

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 rotor 36 is disposed on the radially inner side of the stator 35. The rotor 36 includes a cylindrical rotor core 361 that is arranged on the radially inner side of the stator core 351 with a space therebetween, and a plurality of magnets 362 embedded in the rotor core 361.

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 shaft 31 has a cylindrical shape, is fixed to the inner surface of the rotor 36, and is connected between the output shaft 11 of the engine 1 and the rotary shaft 21 of the pump 2. Specifically, one end of the shaft 31 is connected to the flywheel 12 by a bolt. The other end of the shaft 31 is connected to the rotating shaft 21 of the pump body 20 via a coupling 37. The coupling 37 is connected to the other end of the shaft 31 by a bolt.

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 output shaft 11 of the engine 1 rotates, the shaft 31 of the motor 3 rotates and the rotating shaft 21 of the pump 2 rotates. At this time, the motor 3 assists the power of the engine 1 by the electromagnetic force of the stator 35 and the rotor 36 or generates power by receiving the power of the engine 1.

図２に示すように、上記モータケース３３の外周面には、取付座３４が設けられている。この取付座３４は、矩形状の座面３４０を有する。この座面３４０には、複数の脚取付用孔部３４１が設けられている。この脚取付用孔部３４１は、モータ３を支持する支持脚５（図３参照）を取り付けるための孔部である。この孔部３４１は、例えば、ネジ孔である。   As shown in FIG. 2, a mounting seat 34 is provided on the outer peripheral surface of the motor case 33. The mounting seat 34 has a rectangular seating surface 340. The seat surface 340 is provided with a plurality of leg mounting holes 341. The leg attachment hole 341 is a hole for attaching the support leg 5 (see FIG. 3) that supports the motor 3. The hole 341 is, for example, a screw hole.

また、上記モータケース３３の外周面には、ステータコイル３５２に電気的に接続するコネクタ３８が設けられている。このコネクタ３８に外部端子を接続することで、外部からステータコイル３５２に電流を供給し、または、ステータコイル３５２から外部に電流が供給される。   A connector 38 that is electrically connected to the stator coil 352 is provided on the outer peripheral surface of the motor case 33. By connecting an external terminal to the connector 38, current is supplied from the outside to the stator coil 352, or current is supplied from the stator coil 352 to the outside.

上記建設機械用ハイブリッド構造体を、建設機械に使用する場合を説明する。   The case where the above-mentioned hybrid structure for construction machines is used for construction machines will be described.

図３に示すように、上記エンジンケース１３に、エンジン１を支持する支持脚６を取り付けて、この支持脚６を建設機械本体に固定する。   As shown in FIG. 3, a support leg 6 that supports the engine 1 is attached to the engine case 13, and the support leg 6 is fixed to the construction machine main body.

上記モータケース３３の取付座３４の脚取付用孔部３４１に、モータ３を支持する支持脚５を取り付けて、この支持脚５を建設機械本体に固定する。このとき、ボルトを、支持脚５に挿通しつつ脚取付用孔部３４１に締結することで、簡単に、支持脚５を取付座３４に取り付けることができる。   A support leg 5 that supports the motor 3 is attached to the leg attachment hole 341 of the attachment seat 34 of the motor case 33, and the support leg 5 is fixed to the construction machine body. At this time, the support leg 5 can be easily attached to the attachment seat 34 by fastening the bolt to the leg attachment hole 341 while inserting the bolt into the support leg 5.

このように、上記モータケース３３の取付座３４に、モータ３を支持する支持脚５を取り付けることで、上記建設機械用ハイブリッド構造体の重量を、エンジンケース１３に取り付けられた支持脚６に加えて、モータケース３３に取り付けられた支持脚５によって、支持することができる。   In this way, by attaching the support leg 5 that supports the motor 3 to the mounting seat 34 of the motor case 33, the weight of the hybrid structure for construction machine is added to the support leg 6 attached to the engine case 13. Thus, it can be supported by the support legs 5 attached to the motor case 33.

つまり、上記エンジンケース１３にモータケース３３が接続され、上記モータケース３３にポンプケース２３が接続されているが、モータケース３３に支持脚５を取り付けることで、エンジンケース１３によるモータ３およびポンプ２の荷重の片持ち支持を回避できる。   That is, the motor case 33 is connected to the engine case 13 and the pump case 23 is connected to the motor case 33. By attaching the support legs 5 to the motor case 33, the motor 3 and the pump 2 by the engine case 13 are connected. Cantilever support of the load can be avoided.

したがって、上記建設機械用ハイブリッド構造体の全体の重量バランスを安定させて、エンジン１の振動を抑制できる。   Therefore, it is possible to stabilize the overall weight balance of the hybrid structure for construction machines and suppress the vibration of the engine 1.

なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、モータケースの取付座に、支持脚を取り付けたが、例えば、上部から吊り下げられた部材を、取付座に取り付けてもよく、取付座に取り付ける部材は、モータを支持する支持部材であればよい。   In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment. For example, in the above embodiment, the support leg is attached to the mounting seat of the motor case. However, for example, a member suspended from the top may be attached to the mounting seat, and the member attached to the mounting seat supports the motor. Any support member may be used.

１ エンジン
２ ポンプ
３ モータ
５，６ 支持脚
１０ エンジン本体
１１ 出力軸
１３ エンジンケース
２０ ポンプ本体
２１ 回転軸
２３ ポンプケース
３１ シャフト
３３ モータケース
３４ 取付座
３４０ 座面
３４１ 脚取付用孔部
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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Pump 3 Motor 5, 6 Support leg 10 Engine main body 11 Output shaft 13 Engine case 20 Pump main body 21 Rotating shaft 23 Pump case 31 Shaft 33 Motor case 34 Mounting seat 340 Seat surface 341 Leg mounting hole 35 Stator 351 Stator core 352 Stator coil 36 Rotor 361 Rotor core 362 Magnet

Claims (2)

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、
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）と、
上記モータケース（３３）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）の外周面には、取付座（３４）が設けられ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) 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);
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);
A hybrid structure for a construction machine, wherein a mounting seat (34) is provided on an outer peripheral surface of the motor case (33). 請求項１に記載の建設機械用ハイブリッド構造体において、
上記取付座（３４）の座面（３４０）には、上記モータ（３）を支持する支持脚（５）を取り付けるための脚取付用孔部（３４１）が設けられ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。 The hybrid structure for a construction machine according to claim 1,
The seat surface (340) of the mounting seat (34) is provided with a leg mounting hole (341) for mounting a support leg (5) for supporting the motor (3). Hybrid structure for construction machinery.
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