JP2016005398A

JP2016005398A - Construction machine

Info

Publication number: JP2016005398A
Application number: JP2014125463A
Authority: JP
Inventors: 昭筒井; Akira Tsutsui
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd; Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd; Kobe Steel Ltd
Priority date: 2014-06-18
Filing date: 2014-06-18
Publication date: 2016-01-12

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a construction machine which enables a rotation number of a fan to be adjusted independently of a rotation number of an engine and allows an electric motor and a power generator to be arranged while saving space.SOLUTION: A construction machine includes: an engine (40); a power generator (60); an electric motor (70); a fan (80) which blows cooling air to a cooling object; and a support medium (90). The power generator (60) includes: a first rotor (61) connected with an output shaft (42) of the engine (40); and a first stator (65). The electric motor (70) includes: a second stator (71); and a second rotor (75) connected with the fan (80). The support medium (90) includes: a first stator support part (92a); a second rotor support part (94b) which supports the second rotor (75) at a position separated from an output shaft (42); and a second stator support part (94a).

Description

本発明は、油圧ショベル等の建設機械に関するものである。 The present invention relates to a construction machine such as a hydraulic excavator.

一般に、油圧ショベル等の建設機械では、ラジエータ等の冷却対象物は、ファンにより冷却されている。例えば、特許文献１には、エンジンと、ラジエータと、ラジエータを冷却するためのファンと、を備える建設機械が開示されている。前記ファンは、前記エンジンの出力軸であるファン駆動軸に接続されている。このため、エンジンの回転に伴ってファンが回転し、これによりラジエータが空冷される。 Generally, in a construction machine such as a hydraulic excavator, an object to be cooled such as a radiator is cooled by a fan. For example, Patent Document 1 discloses a construction machine including an engine, a radiator, and a fan for cooling the radiator. The fan is connected to a fan drive shaft that is an output shaft of the engine. For this reason, a fan rotates with rotation of an engine, and a radiator is air-cooled by this.

特開平１１−２４１３７０号公報JP-A-11-241370

上記特許文献１に記載される建設機械では、ファンがエンジンのファン駆動軸に直接接続されているため、ファンの回転数がエンジンのファン駆動軸の回転数（エンジンの回転数）に依存する。このため、冷却対象物の冷却要求に応じてファンの回転数を柔軟に変更することができない。 In the construction machine described in Patent Document 1, since the fan is directly connected to the fan drive shaft of the engine, the rotation speed of the fan depends on the rotation speed of the fan drive shaft of the engine (engine rotation speed). For this reason, the number of rotations of the fan cannot be changed flexibly according to the cooling request of the cooling object.

そこで、ファンをエンジンの出力軸から切り離し、当該ファンをエンジンとは独立して駆動することが考えられる。このようにすれば、エンジンの回転数に依存せずにファンの回転数を調整することが可能となる。ただし、この場合、ファンを駆動するための電動機が別途必要となる。さらに、その電動機に電力を供給するための発電機も必要となる。これらをエンジンルーム内の限られたスペースに配置することは非常に困難である。 Therefore, it is conceivable to disconnect the fan from the output shaft of the engine and drive the fan independently of the engine. In this way, it is possible to adjust the rotational speed of the fan without depending on the rotational speed of the engine. However, in this case, an electric motor for driving the fan is separately required. Furthermore, a generator for supplying electric power to the motor is also required. It is very difficult to arrange them in a limited space in the engine room.

本発明の目的は、ファンの回転数をエンジンの回転数から独立して調整可能で、かつ電動機及び発電機を省スペースで配置可能な建設機械を提供することである。 An object of the present invention is to provide a construction machine in which the rotation speed of a fan can be adjusted independently of the rotation speed of an engine, and an electric motor and a generator can be arranged in a space-saving manner.

前記課題を解決するための手段として、本発明は、建設機械であって、回転する出力軸を有するエンジンと、前記出力軸に接続されており、当該出力軸の回転に伴って電力を生成する発電機と、前記発電機で生成された電力の供給を受けることによって回転駆動する電動機と、前記電動機に接続されており、当該電動機の回転に伴って回転することにより冷却対象物に対して冷却風を送るファンと、前記発電機、前記電動機及び前記ファンの前記エンジンに対する相対位置を確定しつつこれらを支持する支持体と、を備え、前記発電機は、前記エンジンの出力軸に接続されており前記出力軸の中心軸の延長線周りに間欠的に並ぶ複数の第一磁石を有する第一ロータと、前記第一ロータに対して相対回転する第一ステータと、を有し、前記電動機は、前記第一ステータから電流の供給を受ける第二ステータと、前記第二ステータに対して相対回転可能であるとともに前記第二ステータの中心軸周りに間欠的に並ぶ複数の第二磁石を有し、かつ前記ファンに接続された第二ロータと、を有し、前記支持体は、前記第一ステータと前記第一ロータとが当該第一ロータの径方向に対向するように前記第一ステータを支持する第一ステータ支持部と、前記第一ステータ支持部と一体的につながっておりかつ前記出力軸から離間した位置に前記第二ロータを支持する第二ロータ支持部と、前記第二ロータ支持部と一体的につながっておりかつ前記第二ステータと前記第二ロータとが当該第二ロータの径方向に互いに対向するように前記第二ステータを支持する第二ステータ支持部と、有する、建設機械を提供する。 As means for solving the problems, the present invention is a construction machine, which is connected to the engine having a rotating output shaft and the output shaft, and generates electric power as the output shaft rotates. A generator, an electric motor that rotates by receiving supply of electric power generated by the electric generator, and a motor that is connected to the electric motor and rotates with the rotation of the electric motor to cool an object to be cooled. A fan that sends wind; and a support that supports the generator, the electric motor, and the fan while determining a relative position of the fan to the engine, and the generator is connected to an output shaft of the engine. A first rotor having a plurality of first magnets intermittently arranged around an extension line of a central axis of the output shaft, and a first stator that rotates relative to the first rotor; Has a second stator that receives a current supply from the first stator, and a plurality of second magnets that are rotatable relative to the second stator and are intermittently arranged around the central axis of the second stator. And the second rotor connected to the fan, and the support member includes the first stator such that the first stator and the first rotor face each other in the radial direction of the first rotor. A first stator support portion that supports the second rotor, a second rotor support portion that is integrally connected to the first stator support portion and that is spaced apart from the output shaft, and the second rotor. A second stator support portion that is integrally connected to the support portion and supports the second stator so that the second stator and the second rotor face each other in the radial direction of the second rotor; Jian To provide a machine.

本発明では、エンジンの出力軸の回転に伴って第一ロータが回転することにより第一ステータに生じる電流が第二ステータに供給されるので、第二ロータ及びこの第二ロータに接続されたファンが回転する。ここで、第二ロータは、エンジンの出力軸から離間した位置に支持されているので、ファンの回転数をエンジンの回転数から独立して調整可能となる。さらに、支持体は、互いに一体的につながった第一ステータ支持部、第二ロータ支持部及び第二ステータ支持部を有するので、つまり、ファン、電動機及び発電機の第一ステータが共通の支持体によって一体的にまとめて支持されるので、これらが省スペースで配置される。 In the present invention, since the current generated in the first stator due to the rotation of the first rotor accompanying the rotation of the output shaft of the engine is supplied to the second stator, the second rotor and the fan connected to the second rotor Rotates. Here, since the second rotor is supported at a position separated from the output shaft of the engine, the rotational speed of the fan can be adjusted independently of the rotational speed of the engine. Furthermore, the support body has a first stator support part, a second rotor support part and a second stator support part integrally connected to each other, that is, the first stator of the fan, the motor and the generator is a common support body. Since they are supported together as a whole, they are arranged in a space-saving manner.

この場合において、前記第二ロータは、前記第二ステータの外径よりも大きな内径を有する円筒状の第二円筒部と、前記第二円筒部の中心軸に沿って延びる形状の第二シャフトと、前記第二円筒部と前記第二シャフトとを接続する第二シャフト保持部と、を有し、前記複数の第二磁石は、前記第二円筒部の内周面に固定されており、前記第二ロータ支持部は、前記第二シャフトを当該第二シャフトの軸回りに回転可能に支持し、前記第二ステータ支持部は、前記第二ステータの径方向について前記第二円筒部の内側に前記第二ステータを支持することが好ましい。 In this case, the second rotor includes a cylindrical second cylindrical portion having an inner diameter larger than the outer diameter of the second stator, and a second shaft having a shape extending along the central axis of the second cylindrical portion. A second shaft holding portion that connects the second cylindrical portion and the second shaft, and the plurality of second magnets are fixed to an inner peripheral surface of the second cylindrical portion, The second rotor support part supports the second shaft so as to be rotatable around the axis of the second shaft, and the second stator support part is located inside the second cylindrical part in the radial direction of the second stator. It is preferable to support the second stator.

このようにすれば、第二円筒部及び複数の第二磁石が第二ステータよりも当該第二ステータの径方向の外側に支持されるので、第二円筒部及び複数の第二磁石が第二ステータよりも前記径方向の内側に支持される場合（いわゆるインナーロータ型）に比べて、特定のトルクをより小さな電流で得ることができる。このため、インナーロータ型に比べ、第二ステータでの動力損失に起因する発熱量が抑制される。 In this way, since the second cylindrical portion and the plurality of second magnets are supported on the outer side in the radial direction of the second stator rather than the second stator, the second cylindrical portion and the plurality of second magnets are The specific torque can be obtained with a smaller electric current as compared with the case of being supported on the inner side in the radial direction than the stator (so-called inner rotor type). For this reason, compared with an inner rotor type | mold, the emitted-heat amount resulting from the power loss in a 2nd stator is suppressed.

さらにこの場合において、前記シャフト保持部には、当該シャフト保持部の回転時に前記第二ステータに冷却風を送ることが可能な形状のフィンが形成されていることが好ましい。 Furthermore, in this case, it is preferable that a fin having a shape capable of sending cooling air to the second stator when the shaft holding part rotates is formed on the shaft holding part.

このようにすれば、第二ロータの回転時に第二ステータが空冷される。 If it does in this way, the 2nd stator will be air-cooled at the time of rotation of the 2nd rotor.

また、本発明において、前記第二シャフトは、前記第二円筒部の径方向に当該第二円筒部と重なるように前記シャフト保持部から延びる形状を有し、前記第二ロータ支持部は、前記第二ステータの径方向について前記第二シャフトが前記第二ステータの内側に位置するように当該第二シャフトを支持することが好ましい。 In the present invention, the second shaft has a shape extending from the shaft holding portion so as to overlap the second cylindrical portion in the radial direction of the second cylindrical portion, and the second rotor support portion is It is preferable to support the second shaft so that the second shaft is positioned inside the second stator in the radial direction of the second stator.

このようにすれば、第二円筒部、第二ステータ及び第二シャフトが径方向に重なるように配置されるので、電動機をよりコンパクトに配置することが可能となる。 If it does in this way, since it arrange | positions so that a 2nd cylindrical part, a 2nd stator, and a 2nd shaft may overlap in radial direction, it becomes possible to arrange | position a motor more compactly.

また、本発明において、前記第二ロータ支持部は、前記第二ロータの中心軸が第一ロータの中心軸の延長線上に位置するように当該第二ロータを支持し、第二ステータ支持部は、前記第二ステータの中心軸が第一ステータの中心軸の延長線上に位置するように当該第二ステータを支持することが好ましい。 In the present invention, the second rotor support portion supports the second rotor so that the central axis of the second rotor is located on an extension line of the central axis of the first rotor, and the second stator support portion is The second stator is preferably supported so that the central axis of the second stator is located on an extension line of the central axis of the first stator.

このようにすれば、発電機及び電動機が共通の中心軸（エンジンの出力軸の延長線）に沿って並ぶので、これらがよりコンパクトに配置される。 In this way, the generator and the motor are arranged along the common central axis (extension line of the output shaft of the engine), so that they are arranged more compactly.

また、本発明において、前記支持体は、前記第一ステータの中心軸が前記第一ロータの中心軸に一致する姿勢で前記エンジンに固定されていることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the support is fixed to the engine in a posture in which a central axis of the first stator coincides with a central axis of the first rotor.

このようにすれば、エンジンの出力軸に接続された第一ロータとエンジンに固定された支持体に支持されている第一ステータとの相対位置が確定する。よって、エンジンに起振力が作用した場合等における第一ロータと第一ステータとの接触が抑制される。 In this way, the relative position between the first rotor connected to the engine output shaft and the first stator supported by the support fixed to the engine is determined. Therefore, the contact between the first rotor and the first stator is suppressed when a vibration force is applied to the engine.

以上のように、本発明によれば、ファンの回転数をエンジンの回転数から独立して調整可能で、かつ電動機及び発電機を省スペースで配置可能な建設機械を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a construction machine that can adjust the rotational speed of the fan independently of the rotational speed of the engine and can arrange the electric motor and the generator in a space-saving manner.

本発明の第一実施形態の建設機械（油圧ショベル）の側面図である。1 is a side view of a construction machine (hydraulic excavator) according to a first embodiment of the present invention. 図１に示す建設機械のエンジン及び冷却装置の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the engine and cooling device of the construction machine shown in FIG. 図２に示す冷却装置の第二ロータの斜視図である。It is a perspective view of the 2nd rotor of the cooling device shown in FIG. 図２に示す冷却装置の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the cooling device shown in FIG. 第二実施形態のエンジン及び冷却装置の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the engine and cooling device of 2nd embodiment.

本発明の好ましい実施形態について、以下、図面を参照しながら説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

（第一実施形態）
本発明の第一実施形態の建設機械について、図１〜図４を参照しながら説明する。 (First embodiment)
A construction machine according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図１は、本実施形態の建設機械１の一例としての油圧ショベルを示している。建設機械１は、左走行クローラ及び右走行クローラを有する下部走行体１０と、下部走行体１０上に旋回可能に設けられた上部旋回体１２と、上部旋回体１２に対して起伏可能に当該上部旋回体１２に設けられた作業アタッチメント３０と、上部旋回体１２に設けられたエンジン４０と、冷却対象物（ラジエータやオイルクーラ等）を冷却する冷却装置５０と、を備えている。 FIG. 1 shows a hydraulic excavator as an example of the construction machine 1 of the present embodiment. The construction machine 1 includes a lower traveling body 10 having a left traveling crawler and a right traveling crawler, an upper revolving body 12 that is turnably provided on the lower traveling body 10, and an upper portion that can be raised and lowered with respect to the upper revolving body 12. The work attachment 30 provided in the revolving structure 12, the engine 40 provided in the upper revolving structure 12, and the cooling device 50 which cools a cooling target object (a radiator, an oil cooler, etc.) are provided.

上部旋回体１２は、下部走行体１０上に設置されたアッパーフレーム１４と、アッパーフレーム１４上に配置されたキャブ室１６と、機械室１８と、カウンターウエイト２０と、を有する。キャブ室１６は、アッパーフレーム１４上の前方（図１の左側）に配置されている。機械室１８は、キャブ室１６の後方に配置されている。この機械室１８内に、エンジン４０及び冷却装置５０が配置されている。カウンターウエイト２０は、機械室１８の後方に配置されている。 The upper swing body 12 includes an upper frame 14 installed on the lower traveling body 10, a cab chamber 16 disposed on the upper frame 14, a machine chamber 18, and a counterweight 20. The cab chamber 16 is disposed in front of the upper frame 14 (left side in FIG. 1). The machine room 18 is disposed behind the cab room 16. An engine 40 and a cooling device 50 are disposed in the machine room 18. The counterweight 20 is disposed behind the machine room 18.

作業アタッチメント３０は、アッパーフレーム１４に対して起伏可能なブーム３２と、ブーム３２の先端部に連結されたアーム３４と、アーム３４の先端部に揺動可能に取り付けられたバケット３６と、を有する。 The work attachment 30 includes a boom 32 that can be raised and lowered with respect to the upper frame 14, an arm 34 that is coupled to the distal end portion of the boom 32, and a bucket 36 that is swingably attached to the distal end portion of the arm 34. .

エンジン４０は、回転する出力軸４２を有している。このエンジン４０は、機械室１８内においてマウント４３を介してアッパーフレーム１４上に配置されている。 The engine 40 has a rotating output shaft 42. The engine 40 is disposed on the upper frame 14 via a mount 43 in the machine room 18.

冷却装置５０は、図２に示されるように、エンジン４０に接続された発電機６０と、発電機６０から電力の供給を受けることによって回転駆動する電動機７０と、電動機７０に接続されており当該電動機７０の回転に伴って回転することによって冷却対象物に冷却風を送るファン８０と、発電機６０、電動機７０及びファン８０を支持する支持体９０と、を備えている。 As shown in FIG. 2, the cooling device 50 is connected to the generator 60 connected to the engine 40, the electric motor 70 that rotates by receiving power supply from the electric generator 60, and the electric motor 70. A fan 80 that sends cooling air to the object to be cooled by rotating with the rotation of the electric motor 70, and a support 90 that supports the generator 60, the electric motor 70, and the fan 80 are provided.

発電機６０は、出力軸４２に接続されており、当該出力軸４２の回転に伴って電力を生成する。具体的に、発電機６０は、第一ロータ６１と、第一ステータ６５と、を有する。本実施形態では、発電機６０は、いわゆるアウターロータ型（第一ステータ６５の径方向について当該第一ステータ６５の外側において第一ロータ６１が回転する構造）に構成されている。 The generator 60 is connected to the output shaft 42 and generates electric power as the output shaft 42 rotates. Specifically, the generator 60 includes a first rotor 61 and a first stator 65. In the present embodiment, the generator 60 is configured as a so-called outer rotor type (a structure in which the first rotor 61 rotates outside the first stator 65 in the radial direction of the first stator 65).

第一ロータ６１は、第一ロータ本体６２と、複数の第一磁石６４と、を有している。第一ロータ本体６２は、複数の第一磁石６４を保持する円筒状の第一円筒部６２ａと、出力軸４２の回転を第一円筒部６２ａに伝達するための伝達板６２ｂと、を有する。 The first rotor 61 has a first rotor body 62 and a plurality of first magnets 64. The first rotor body 62 includes a cylindrical first cylindrical portion 62a that holds a plurality of first magnets 64, and a transmission plate 62b for transmitting the rotation of the output shaft 42 to the first cylindrical portion 62a.

第一円筒部６２ａは、第一ステータ６５の外径よりも大きな内径を有している。この第一円筒部６２ａは、当該第一円筒部６２ａの内周面に周方向に沿って複数の第一磁石６４が間欠的に並ぶように複数の第一磁石６４を保持している。 The first cylindrical portion 62 a has an inner diameter that is larger than the outer diameter of the first stator 65. The first cylindrical portion 62a holds a plurality of first magnets 64 so that the plurality of first magnets 64 are intermittently arranged along the circumferential direction on the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 62a.

伝達板６２ｂは、円板状であり、その外縁が第一円筒部６２ａのうちエンジン４０側の端部に接続されている。伝達板６２ｂは、当該伝達板６２ｂの中心が出力軸４２の中心軸の延長線上に位置するように出力軸４２に接続されている。 The transmission plate 62b has a disc shape, and an outer edge thereof is connected to an end portion of the first cylindrical portion 62a on the engine 40 side. The transmission plate 62b is connected to the output shaft 42 so that the center of the transmission plate 62b is located on the extension line of the central axis of the output shaft 42.

第一ステータ６５は、第一ステータコア６６と、第一ステータコア６６に巻回された第一巻線６８と、を有する。 The first stator 65 has a first stator core 66 and a first winding 68 wound around the first stator core 66.

第一ステータコア６６は、第一円筒部６２ａの内径よりも小さな外径を有している。第一ステータコア６６は、第一円筒部６２ａの内側に配置される。 The first stator core 66 has an outer diameter smaller than the inner diameter of the first cylindrical portion 62a. The first stator core 66 is disposed inside the first cylindrical portion 62a.

電動機７０は、第一ステータ６５から電力の供給を受ける第二ステータ７１と、第二ステータ７１に対して相対回転する第二ロータ７５と、を有する。本実施形態では、電動機７０もアウターロータ型に構成されている。 The electric motor 70 includes a second stator 71 that receives power supply from the first stator 65, and a second rotor 75 that rotates relative to the second stator 71. In the present embodiment, the electric motor 70 is also configured as an outer rotor type.

第二ステータ７１は、第二ステータコア７２と、第二ステータコア７２に巻回された第二巻線７４と、を有する。第二巻線７４は、整流回路５２を介して第一巻線６８に接続されている。このため、第二巻線７４には、発電機６０で生成された電力が整流回路５２を介して供給される。 The second stator 71 has a second stator core 72 and a second winding 74 wound around the second stator core 72. The second winding 74 is connected to the first winding 68 through the rectifier circuit 52. For this reason, the power generated by the generator 60 is supplied to the second winding 74 via the rectifier circuit 52.

第二ロータ７５は、第二ロータ本体７６と、複数の第二磁石７８と、を有する。 The second rotor 75 includes a second rotor body 76 and a plurality of second magnets 78.

第二ロータ本体７６は、複数の第二磁石７８を保持する円筒状の第二円筒部７６ａと、第二円筒部７６ａの内径よりも小さな外径を有する第二シャフト７６ｂと、第二円筒部７６ａと第二シャフト７６ｂとを接続するシャフト保持部７６ｃと、を有する。 The second rotor body 76 includes a cylindrical second cylindrical portion 76a holding a plurality of second magnets 78, a second shaft 76b having an outer diameter smaller than the inner diameter of the second cylindrical portion 76a, and a second cylindrical portion. A shaft holding portion 76c that connects 76a and the second shaft 76b.

第二円筒部７６ａは、第二ステータ７１の外径よりも大きな内径を有する。この第二円筒部７６ａは、当該第二円筒部７６ａの内周面に周方向に沿って複数の第二磁石７８が間欠的に並ぶように複数の第二磁石７８を保持している。 The second cylindrical portion 76 a has an inner diameter that is larger than the outer diameter of the second stator 71. The second cylindrical portion 76a holds a plurality of second magnets 78 so that the plurality of second magnets 78 are intermittently arranged along the circumferential direction on the inner peripheral surface of the second cylindrical portion 76a.

第二シャフト７６ｂは、第二円筒部７６ａの中心軸に沿って延びる形状を有する。本実施形態では、第二シャフト７６ｂは、第二ステータ７１の内径よりも小さな外径を有するとともに、第二円筒部７６ａの径方向に当該第二円筒部７６ａと重なるようにシャフト保持部７６ｃから延びる形状を有している。 The second shaft 76b has a shape extending along the central axis of the second cylindrical portion 76a. In the present embodiment, the second shaft 76b has an outer diameter smaller than the inner diameter of the second stator 71, and from the shaft holding portion 76c so as to overlap the second cylindrical portion 76a in the radial direction of the second cylindrical portion 76a. It has an extending shape.

シャフト保持部７６ｃは、円板状に形成されている。シャフト保持部７６ｃは、その外縁が第二円筒部７６ａの一方側（図２の左側）の端部に接続されている。図３に示されるように、シャフト保持部７６ｃには、当該シャフト保持部７６ｃの回転時に第二ステータ７１に冷却風を送ることが可能な形状のフィン７６ｄが形成されている。なお、図３では、第二シャフト７６ｂは省略されている。 The shaft holding portion 76c is formed in a disc shape. The outer edge of the shaft holding portion 76c is connected to an end portion on one side (left side in FIG. 2) of the second cylindrical portion 76a. As shown in FIG. 3, the shaft holding portion 76 c is formed with a fin 76 d having a shape capable of sending cooling air to the second stator 71 when the shaft holding portion 76 c rotates. In FIG. 3, the second shaft 76b is omitted.

ファン８０は、第二ロータ７５の第二円筒部７６ａの外周面に接続されている。ファン８０は、第二ロータ７５の回転に伴って回転することにより、冷却対象物に冷却風を送る。 The fan 80 is connected to the outer peripheral surface of the second cylindrical portion 76 a of the second rotor 75. The fan 80 rotates with the rotation of the second rotor 75 to send cooling air to the object to be cooled.

支持体９０は、ファン８０、電動機７０及び第一ステータ６５のエンジン４０に対する相対位置を確定しつつこれらをまとめて一体的に支持する部材である。支持体９０は、ファン８０、電動機７０及び発電機６０の第一ステータ６５を支持した状態でエンジン４０に固定されている。具体的に、支持体９０は、第一ステータ６５を支持する第一ステータ支持部９２と、第二ステータ７１を支持する第二ステータ支持部９４と、第一ステータ支持部９２及び第二ステータ支持部９４をエンジン４０に接続する接続部９６と、を有する。本実施形態では、支持体９０は、熱伝導性の高い金属（アルミニウム等）で形成されている。 The support 90 is a member that collectively supports the fan 80, the electric motor 70, and the first stator 65 while determining the relative positions of the first stator 65 and the engine 40. The support 90 is fixed to the engine 40 while supporting the fan 80, the electric motor 70, and the first stator 65 of the generator 60. Specifically, the support 90 includes a first stator support portion 92 that supports the first stator 65, a second stator support portion 94 that supports the second stator 71, the first stator support portion 92, and the second stator support. A connecting portion 96 that connects the portion 94 to the engine 40. In the present embodiment, the support 90 is formed of a metal having high thermal conductivity (such as aluminum).

第一ステータ支持部９２は、第一ステータ６５を当該第一ステータ６５の径方向の内側から支持している。具体的に、第一ステータ支持部９２は、円柱状に形成されており、第一ステータコア６６に内側から嵌合している。換言すれば、第一ステータ支持部９２は、当該第一ステータ支持部９２の外周面９２ａと第一ステータコア６６の内周面とが全周にわたって接触する状態で第一ステータ６５を支持している。第一ステータ支持部９２は、第一ステータ６５と第一円筒部６２ａとが当該第一円筒部６２ａの径方向に対向するように第一ステータ６５を支持する。また、第一ステータ支持部９２は、絶縁性及び高い熱伝導性を有する薄膜の部材９５を介して第一巻線６８が接続部９６に押し当てられるように第一ステータ６５を支持する。 The first stator support portion 92 supports the first stator 65 from the inside in the radial direction of the first stator 65. Specifically, the first stator support portion 92 is formed in a columnar shape and is fitted to the first stator core 66 from the inside. In other words, the first stator support portion 92 supports the first stator 65 in a state where the outer peripheral surface 92a of the first stator support portion 92 and the inner peripheral surface of the first stator core 66 are in contact over the entire circumference. . The first stator support portion 92 supports the first stator 65 so that the first stator 65 and the first cylindrical portion 62a face each other in the radial direction of the first cylindrical portion 62a. The first stator support portion 92 supports the first stator 65 so that the first winding 68 is pressed against the connection portion 96 through a thin film member 95 having insulating properties and high thermal conductivity.

第二ステータ支持部９４は、円環状に形成されており、第一ステータ支持部９２と一体的につながっている。具体的に、第二ステータ支持部９４は、その中心軸が第一ステータ支持部９２の中心軸の延長線上に位置するように第一ステータ支持部９２からエンジン４０と反対側に向かって延びる形状を有する。第二ステータ支持部９４は、第二ステータコア７２に内側から嵌合している。換言すれば、第二ステータ支持部９４は、当該第二ステータ支持部９４の外周面９４ａと第二ステータコア７２の内周面とが全周にわたって接触する状態で第二ステータ７１を支持している。第二ステータ支持部９４は、第二ステータ７１と第二円筒部７６ａとが当該第二円筒部７６ａの径方向に対向するように第二ステータ７１を支持する。第二ステータ支持部９４は、第二ステータ７１の中心軸が第一ステータ６５の中心軸の延長線上に位置するように当該第二ステータ７１を支持する。また、第二ステータ支持部９４は、絶縁性及び高い熱伝導率を有する薄膜の部材９５を介して第二巻線７４が接続部９６に押し当てられるように第二ステータ７１を支持する。 The second stator support portion 94 is formed in an annular shape and is integrally connected to the first stator support portion 92. Specifically, the second stator support portion 94 has a shape extending from the first stator support portion 92 toward the side opposite to the engine 40 so that the center axis thereof is located on an extension line of the center axis of the first stator support portion 92. Have The second stator support portion 94 is fitted to the second stator core 72 from the inside. In other words, the second stator support portion 94 supports the second stator 71 in a state where the outer peripheral surface 94a of the second stator support portion 94 and the inner peripheral surface of the second stator core 72 are in contact over the entire circumference. . The second stator support portion 94 supports the second stator 71 such that the second stator 71 and the second cylindrical portion 76a face each other in the radial direction of the second cylindrical portion 76a. The second stator support portion 94 supports the second stator 71 so that the central axis of the second stator 71 is located on an extension line of the central axis of the first stator 65. The second stator support portion 94 supports the second stator 71 such that the second winding 74 is pressed against the connection portion 96 via a thin film member 95 having insulating properties and high thermal conductivity.

第二ステータ支持部９４の内側には、軸受を介して第二シャフト７６ｂが支持されている。つまり、第二ステータ支持部９４の内周面９４ｂが、第二ロータ７５を支持する「第二ロータ支持部」を構成する。第二ステータ支持部９４は、出力軸４２から離間した位置に第二ロータ７５（第二シャフト７６ｂ）を支持する。第二ステータ支持部９４は、第二シャフト７６ｂの中心軸が第一ロータ６１の中心軸（出力軸４２）の延長線上に位置するように当該第二シャフト７６ｂを支持する。 A second shaft 76b is supported inside the second stator support portion 94 via a bearing. That is, the inner peripheral surface 94 b of the second stator support portion 94 constitutes a “second rotor support portion” that supports the second rotor 75. The second stator support portion 94 supports the second rotor 75 (second shaft 76 b) at a position separated from the output shaft 42. The second stator support portion 94 supports the second shaft 76 b so that the central axis of the second shaft 76 b is located on an extension line of the central axis (output shaft 42) of the first rotor 61.

接続部９６は、第一ステータ支持部９２の中心軸が出力軸４２の中心軸の延長線上に位置する姿勢で第一ステータ支持部９２及び第二ステータ支持部９４をエンジン４０に接続する形状を有する。具体的に、接続部９６は、第一ステータ支持部９２及び第二ステータ支持部９４の外周面から径方向の外側に向かって円板状に張り出す張出部９７と、張出部９７の外縁とエンジン４０の外側面とを連結する連結部９８と、を有する。 The connection portion 96 has a shape that connects the first stator support portion 92 and the second stator support portion 94 to the engine 40 in a posture in which the central axis of the first stator support portion 92 is positioned on an extension line of the central axis of the output shaft 42. Have. Specifically, the connecting portion 96 includes a projecting portion 97 projecting in a disk shape from the outer peripheral surfaces of the first stator supporting portion 92 and the second stator supporting portion 94 toward the outer side in the radial direction, and the projecting portion 97. And a connecting portion 98 that connects the outer edge and the outer surface of the engine 40.

連結部９８は、第一ステータ支持部９２及び第二ステータ支持部９４の中心軸と平行な方向に延びる円筒状に形成されている。連結部９８の内径は、第一円筒部６２ａの外径よりも大きく設定されている。連結部９８の開口側の端部９８ａは、エンジン４０の外側面に固定されている。 The connecting portion 98 is formed in a cylindrical shape extending in a direction parallel to the central axis of the first stator support portion 92 and the second stator support portion 94. The inner diameter of the connecting portion 98 is set larger than the outer diameter of the first cylindrical portion 62a. An end portion 98 a on the opening side of the connecting portion 98 is fixed to the outer surface of the engine 40.

以上説明したように、本実施形態の建設機械１では、エンジン４０の出力軸４２の回転に伴って第一ロータ６１が回転することにより第一巻線６８に生じる電流が第二巻線７４に供給されるので、第二ロータ７５及びこの第二ロータ７５に接続されたファン８０が回転する。ここで、第二ロータ７５は、エンジン４０の出力軸４２から離間した位置に支持されているので、ファン８０の回転数をエンジン４０の回転数から独立して調整可能となる。さらに、支持体９０は、互いに一体的につながった第一ステータ支持部９２、第二ステータ支持部９４及び第二ロータ支持部（第二ステータ支持部９４の内周面９４ｂ）を有するので、つまり、ファン８０、電動機７０及び発電機６０の第一ステータ６５が共通の支持体９０によって一体的にまとめて支持されるので、これらが省スペースで配置される。 As described above, in the construction machine 1 of this embodiment, the current generated in the first winding 68 due to the rotation of the first rotor 61 as the output shaft 42 of the engine 40 rotates rotates to the second winding 74. Since it is supplied, the second rotor 75 and the fan 80 connected to the second rotor 75 rotate. Here, since the second rotor 75 is supported at a position separated from the output shaft 42 of the engine 40, the rotational speed of the fan 80 can be adjusted independently of the rotational speed of the engine 40. Furthermore, since the support body 90 has the 1st stator support part 92, the 2nd stator support part 94, and the 2nd rotor support part (inner peripheral surface 94b of the 2nd stator support part 94) integrally connected mutually, that is, Since the fan 80, the electric motor 70, and the first stator 65 of the generator 60 are integrally supported by the common support 90, they are arranged in a space-saving manner.

また、上記実施形態では、電動機７０は、いわゆるアウターロータ型に構成されている。具体的に、第二円筒部７６ａ及び第二磁石７８が第二ステータ７１よりも当該第二ステータ７１の径方向の外側で回転するように第二シャフト７６ｂが支持体９０の第二ステータ支持部９４に支持されている。よって、これら第二円筒部７６ａ及び第二磁石７８が第二ステータ７１よりも前記径方向の内側で回転する場合（いわゆるインナーロータ型）に比べて、特定のトルクをより小さな電流で得ることができる。このため、インナーロータ型に比べ、第二ステータ７１での動力損失に起因する発熱量が抑制される。 Moreover, in the said embodiment, the electric motor 70 is comprised by what is called an outer rotor type | mold. Specifically, the second shaft support part of the support body 90 is used for the second shaft 76 b so that the second cylindrical part 76 a and the second magnet 78 rotate more radially than the second stator 71 in the radial direction of the second stator 71. 94. Therefore, it is possible to obtain a specific torque with a smaller current than when the second cylindrical portion 76a and the second magnet 78 rotate in the radial direction with respect to the second stator 71 (so-called inner rotor type). it can. For this reason, compared with an inner rotor type | mold, the emitted-heat amount resulting from the power loss in the 2nd stator 71 is suppressed.

また、上記実施形態では、シャフト保持部７６ｃにはフィン７６ｄが形成されているので、第二ロータ７５の回転時に第二ステータ７１が効果的に空冷される。 In the above embodiment, since the fin 76d is formed in the shaft holding portion 76c, the second stator 71 is effectively air-cooled when the second rotor 75 rotates.

また、上記本実施形態では、第二円筒部７６ａ、第二ステータ７１及び第二シャフト７６ｂが径方向に重なるように配置されるので、電動機７０をよりコンパクトに配置することが可能となる。 Moreover, in the said embodiment, since the 2nd cylindrical part 76a, the 2nd stator 71, and the 2nd shaft 76b are arrange | positioned so that it may overlap in radial direction, it becomes possible to arrange | position the electric motor 70 more compactly.

また、本実施形態では、第二ロータ支持部は、第二ロータ７５の中心軸が第一ロータ６１の中心軸の延長線上に位置するように当該第二ロータ７５を支持し、第二ステータ支持部９４は、第二ステータ７１の中心軸が第一ステータ６５の中心軸の延長線上に位置するように当該第二ステータ７１を支持している。よって、発電機６０及び電動機７０が共通の中心軸（エンジン４０の出力軸４２の延長線）に沿って並ぶので、これらがよりコンパクトに配置される。 In the present embodiment, the second rotor support portion supports the second rotor 75 so that the central axis of the second rotor 75 is located on an extension line of the central axis of the first rotor 61, and the second stator support The portion 94 supports the second stator 71 so that the central axis of the second stator 71 is positioned on an extension line of the central axis of the first stator 65. Therefore, since the generator 60 and the electric motor 70 are arranged along the common central axis (extension line of the output shaft 42 of the engine 40), these are arranged more compactly.

さらに、上記実施形態では、支持体９０は、第一ステータ６５の中心軸が第一ロータ６１の中心軸に一致する姿勢でエンジン４０に固定されている。よって、エンジン４０の出力軸４２に接続された第一ロータ６１と支持体９０に支持されている第一ステータ６５との相対位置が確定する。よって、エンジン４０に起振力が作用した場合等における第一ロータ６１と第一ステータ６５との接触が抑制される。 Further, in the above embodiment, the support 90 is fixed to the engine 40 in a posture in which the central axis of the first stator 65 coincides with the central axis of the first rotor 61. Therefore, the relative position between the first rotor 61 connected to the output shaft 42 of the engine 40 and the first stator 65 supported by the support 90 is determined. Therefore, the contact between the first rotor 61 and the first stator 65 when the vibration force is applied to the engine 40 is suppressed.

そして、上記実施形態では、支持体９０が熱伝導性の高い金属により形成されており、第一巻線６８及び第二巻線７４は、絶縁性及び高い熱伝導率を有する薄膜の部材９５を介して支持体９０の張出部９７に押し当てられている。よって、第一ステータ６５及び第二ステータ７１で生じる熱は、支持体９０を介してエンジン４０に伝達するので、第一ステータ６５及び第二ステータ７１が効果的に冷却される。 In the above embodiment, the support 90 is formed of a metal having high thermal conductivity, and the first winding 68 and the second winding 74 are made of a thin film member 95 having insulating properties and high thermal conductivity. Via the overhanging portion 97 of the support 90. Therefore, the heat generated in the first stator 65 and the second stator 71 is transmitted to the engine 40 via the support 90, so that the first stator 65 and the second stator 71 are effectively cooled.

なお、上記実施形態では、第二シャフト７６ｂが第二ステータ支持部９４の内周面９４ｂに支持される例が示されたが、第二シャフト７６ｂの支持構造は、これに限られない。例えば、図４に示されるように、第一ステータ支持部９２は、第二ステータ支持部９４の内径と同じ内径の内周面９２ｂを有する円筒状に形成され、第二シャフト７６ｂは、第二ステータ支持部９４の内側から第一ステータ支持部９２の内側に至る長さに設定されるとともにこれらの内周面９４ｂ，９２ｂに軸受を介して支持されてもよい。このようにすれば、軸受間距離を長くすることができるので、ファン８０に生じる振動が抑制される。 In the above embodiment, the example in which the second shaft 76b is supported by the inner peripheral surface 94b of the second stator support portion 94 is shown, but the support structure of the second shaft 76b is not limited to this. For example, as shown in FIG. 4, the first stator support portion 92 is formed in a cylindrical shape having an inner peripheral surface 92 b having the same inner diameter as the inner diameter of the second stator support portion 94, and the second shaft 76 b The length may be set from the inside of the stator support portion 94 to the inside of the first stator support portion 92 and may be supported by these inner peripheral surfaces 94b and 92b via bearings. In this way, since the distance between the bearings can be increased, the vibration generated in the fan 80 is suppressed.

（第二実施形態）
本発明の第二実施形態について、図５を参照しながら説明する。なお、この第二実施形態では、第一実施形態と異なる部分についてのみ説明を行い、第一実施形態と同じ構造、作用及び効果の説明は省略する。 (Second embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment, only the parts different from the first embodiment will be described, and the description of the same structure, operation, and effect as in the first embodiment will be omitted.

本実施形態では、発電機６０及び第一ステータ６５を支持する第一ステータ支持部９２の構造が第一実施形態のそれと相違している。第一実施形態の発電機６０は、アウターロータ型に構成されたが、本実施形態の発電機６０は、インナーロータ型に構成されている。具体的に、本実施形態の第一ロータ本体６２は、出力軸４２に接続されるとともに、円柱状に形成されている。 In the present embodiment, the structure of the first stator support portion 92 that supports the generator 60 and the first stator 65 is different from that of the first embodiment. Although the generator 60 of the first embodiment is configured as an outer rotor type, the generator 60 of the present embodiment is configured as an inner rotor type. Specifically, the first rotor body 62 of the present embodiment is connected to the output shaft 42 and is formed in a columnar shape.

複数の第一磁石６４は、第一ロータ本体６２の周囲に周方向に沿って間欠的に並ぶように固定されている。 The plurality of first magnets 64 are fixed around the first rotor body 62 so as to be intermittently arranged along the circumferential direction.

第一ステータコア６６は、第一ロータ６１の外径よりも大きな内径を有する円筒状に形成されている。第一ステータコア６６は、その外周面が連結部９８の内周面９８ｂに全周にわたって接触するように連結部９８に固定されている。つまり、本実施形態では、連結部９８の内周面９８ｂが「第一ステータ支持部」を構成する。 The first stator core 66 is formed in a cylindrical shape having an inner diameter larger than the outer diameter of the first rotor 61. The first stator core 66 is fixed to the connecting portion 98 so that the outer peripheral surface thereof is in contact with the inner peripheral surface 98b of the connecting portion 98 over the entire periphery. That is, in the present embodiment, the inner peripheral surface 98b of the connecting portion 98 constitutes the “first stator support portion”.

以上のように、本実施形態においても、ファン８０の回転数をエンジン４０の回転数から独立して調整することが可能となり、さらに、ファン８０、電動機７０及び発電機６０の第一ステータ６５を省スペースで配置することが可能となる。 As described above, also in this embodiment, the rotational speed of the fan 80 can be adjusted independently of the rotational speed of the engine 40, and the first stator 65 of the fan 80, the electric motor 70, and the generator 60 can be adjusted. It becomes possible to arrange in space-saving.

また、本実施形態では、第一ステータコア６６の外周面と連結部９８の内周面９８ｂとが接触するので、第一実施形態のように第一ステータコア６６の内周面と第一ステータ支持部９２の外周面９２ａとが接触する場合に比べて第一ステータコア６６と支持体９０との接触面積が大きくなる。よって、第二実施形態では、第一実施形態に比べて第一ステータ６５の放熱性が高まる。 In this embodiment, since the outer peripheral surface of the first stator core 66 and the inner peripheral surface 98b of the connecting portion 98 are in contact with each other, the inner peripheral surface of the first stator core 66 and the first stator support portion are the same as in the first embodiment. The contact area between the first stator core 66 and the support 90 is larger than when the outer peripheral surface 92a of the 92 is in contact. Therefore, in the second embodiment, the heat dissipation of the first stator 65 is enhanced as compared with the first embodiment.

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.

例えば、上記実施形態では、電動機７０がアウターロータ型に構成された例が示されたが、電動機７０は、インナーロータ型に構成されてもよい。この場合、複数の第二磁石７８は、第二シャフト７６ｂの周囲に周方向に沿って間欠的に並ぶように固定される。 For example, in the above-described embodiment, an example in which the electric motor 70 is configured as an outer rotor type is shown, but the electric motor 70 may be configured as an inner rotor type. In this case, the plurality of second magnets 78 are fixed so as to be intermittently arranged along the circumferential direction around the second shaft 76b.

１建設機械（油圧ショベル）
１０下部走行体
１２上部旋回体
１４アッパーフレーム
３０作業アタッチメント
４０エンジン
４２出力軸
５０冷却装置
６０発電機
６１第一ロータ
６２第一ロータ本体
６４複数の第一磁石
６５第一ステータ
６６第一ステータコア
６８第一巻線
７０電動機
７１第二ステータ
７２第二ステータコア
７４第二巻線
７５第二ロータ
７６第二ロータ本体
７６ａ第二円筒部
７６ｂ第二シャフト
７６ｃシャフト保持部
７６ｄフィン
７８複数の第二磁石
８０ファン
９０支持体
９２第一ステータ支持部
９２ａ第一ステータ支持部の外周面
９４第二ステータ支持部
９４ａ第二ステータ支持部の外周面
９４ｂ第二ステータ支持部の内周面（第二ロータ支持部）
９６接続部
９８連結部
９８ｂ連結部の内周面（第一ステータ支持部） 1 Construction machine (hydraulic excavator)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Lower traveling body 12 Upper revolving body 14 Upper frame 30 Work attachment 40 Engine 42 Output shaft 50 Cooling device 60 Generator 61 First rotor 62 First rotor main body 64 Multiple first magnets 65 First stator 66 First stator core 68 First One winding 70 Electric motor 71 Second stator 72 Second stator core 74 Second winding 75 Second rotor 76 Second rotor body 76a Second cylindrical portion 76b Second shaft 76c Shaft holding portion 76d Fin 78 Multiple second magnets 80 Fan 90 support body 92 first stator support portion 92a outer peripheral surface of first stator support portion 94 second stator support portion 94a outer peripheral surface of second stator support portion 94b inner peripheral surface (second rotor support portion) of second stator support portion
96 connection part 98 connection part 98b inner peripheral surface of the connection part (first stator support part)

Claims

A construction machine,
An engine having a rotating output shaft;
A generator that is connected to the output shaft and generates electric power as the output shaft rotates;
An electric motor that rotates by receiving supply of electric power generated by the generator;
A fan that is connected to the electric motor and sends cooling air to an object to be cooled by rotating with the rotation of the electric motor;
A support that supports the generator, the electric motor, and the fan while determining the relative position of the fan to the engine, and
The generator is connected to an output shaft of the engine and has a first rotor having a plurality of first magnets intermittently arranged around an extension line of a central axis of the output shaft, and a relative to the first rotor A rotating first stator,
The electric motor includes a second stator that receives a current supply from the first stator, and a plurality of second magnets that are rotatable relative to the second stator and are intermittently arranged around a central axis of the second stator. And a second rotor connected to the fan,
The support includes a first stator support portion that supports the first stator so that the first stator and the first rotor face each other in the radial direction of the first rotor, and the first stator support portion. And a second rotor support portion that supports the second rotor at a position spaced from the output shaft, and is integrally connected to the second rotor support portion and the second stator and the second A construction machine comprising: a second stator support portion that supports the second stator so that the rotor faces each other in the radial direction of the second rotor.

The construction machine according to claim 1,
The second rotor includes a cylindrical second cylindrical portion having an inner diameter larger than an outer diameter of the second stator, a second shaft having a shape extending along a central axis of the second cylindrical portion, and the second rotor A second shaft holding portion that connects the cylindrical portion and the second shaft,
The plurality of second magnets are fixed to the inner peripheral surface of the second cylindrical portion,
The second rotor support portion supports the second shaft so as to be rotatable around the axis of the second shaft,
The second stator support portion is a construction machine that supports the second stator inside the second cylindrical portion in a radial direction of the second stator.

The construction machine according to claim 2,
A construction machine in which the shaft holding part is formed with a fin having a shape capable of sending cooling air to the second stator when the shaft holding part rotates.

In the construction machine according to claim 2 or 3,
The second shaft has a shape extending from the shaft holding portion so as to overlap the second cylindrical portion in the radial direction of the second cylindrical portion,
The second rotor support portion is a construction machine that supports the second shaft such that the second shaft is positioned inside the second stator in the radial direction of the second stator.

The construction machine according to any one of claims 1 to 4,
The second rotor support portion supports the second rotor such that the central axis of the second rotor is located on an extension line of the central axis of the first rotor,
The second stator support portion is a construction machine that supports the second stator so that the central axis of the second stator is positioned on an extension line of the central axis of the first stator.

In the construction machine according to any one of claims 1 to 5,
The said support body is a construction machine fixed to the said engine with the attitude | position in which the center axis | shaft of a said 1st stator corresponds with the center axis | shaft of a said 1st rotor.