JP4981050B2 - ハイブリッド作業車両 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド作業車両に関し、特にハイブリッド用コンポの配設構造に特徴を有するハイブリッド作業車両に関する。

近年、建設機械、土木機械、農業機械、運搬車両、走向車両等の作業車両において、エンジンと発電電動機（モータジェネレータとも称される。）を併用したハイブリッド作業車両が用いられて来ている。これらのハイブリッド作業車両では、旋回フレームの上部面の後部において、エンジンを横向きに配設した構成が多く用いられている。

エンジンを横向きに配設したハイブリッド作業車両では、蓄電系の機器を旋回フレームの前方側に配設した建設機械の機器配置構造（特許文献１参照。）等が提案されている。また、バッテリを旋回フレームの前方側に配設した構成は変わらないが、バッテリに対する電力を変換するインバータをエンジンルーム内の吸気室に配設したハイブリッド式建設機械（特許文献２参照。）が提案されている。

特許文献１に記載された機器配置構造を、本発明の従来例１として、図１０にはその平面図を示している。図１０に示すように、上部旋回体フレーム50の後部には、エンジン56及びエンジン系の機器類53等を収納したエンジンルーム52が備えられている。また、上部旋回体フレーム50の右側前部には、蓄電系の機器類54が配設され、運転室51の後方にあたる左側後部には、高圧の油圧系機器類55が配設されている。

蓄電系の機器類54は、回生時には発電機として作動させ、かつエンジン56の駆動トルクが不足している時には電動機として作動させる発電電動機59と、発電電動機59で発電した回生エネルギーを蓄電し、また発電電動機59の駆動エネルギーを供給する蓄電装置60と、発電電動機59を制御するためのインバータ61とを有している。
蓄電装置60としては、例えば高速での充電、放電の繰り返しが可能な高容量のキャパシ
タや、リチュームイオン電池等が用いられている。

特許文献２に記載された冷却装置を、本発明の従来例２として、図１１にはその平面図を示している。図１１に示すように、油圧ショベルの下部走行体上に旋回自在に配置された上部旋回体76の下部には、上部旋回体フレームとしてのレボフレーム77が設けられている。レボフレーム77上には、前部の左寄りに運転室78を搭載し、後部には図示せぬエンジンフードとカウンタウェイト80とによって囲まれたエンジンルーム81を備えている。

エンジンルーム81には左側から、ラジエータ83、冷却ファン84、エンジン71、発電電動機73及び油圧ポンプ72がこの順に配置されている。ラジエータ83に沿って延設された隔壁82によって、ラジエータ83より左側のエンジンルーム81には吸気室81aが設けられている。吸気室81a内には、発電電動機73を制御するためのインバータ79が配設されている。

上部旋回体76の前部右側には、作動油タンク85、燃料タンク86及び操作弁87が配置され、上部旋回体76の中央部には、旋回用の電動機75が装着されている。上部旋回体76の前部左側には運転室78が配設され、運転室78の下方におけるレボフレーム77上にはバッテリ収納室89が設けられている。バッテリ収納室89内には、バッテリ74が収納されるとともに、運転室78を冷却するエアコンの冷風をバッテリ収納室89内に取り込んで、バッテリ74を冷却できる構成となっている。
特開２００４−１６９４６６号公報 特開２００２−２２７２４１号公報

ハイブリッド作業車両では、発電電動機で発電した電力を貯めておくための蓄電装置や、ハイブリッド作業車両の電動部を制御する制御機器等を配設しなければならず、これらの設置場所が問題となっている。

新たにハイブリッド作業車両に適した設計を行えば、ハイブリッド作業車両に適したレ
イアウト構成を得ることができる。しかし、従来の作業車両に比べてハイブリッド作業車両では、発電電動機や電動モータ、また、これらを制御する制御機器や冷却するための冷却回路等を配設しなければならず、製造コストの増大を招いている。

更に、新たな設計を行うと従来の作業車両で用いていたフレーム構造等を利用することができなくなり、製造コストの低減を図ることができなくなる。
従って、製造コストの増大を軽減するためには、従来から用いられている作業車両の構成を有効利用して、従来からの作業車両の構成とハイブリッド作業車両の構成との共通化を図ることが求められている。

特許文献１、２に示すものは、従来からの作業車両の一部構成を利用しているものではある。しかし、蓄電装置と発電電動機とが離れて配置されているため、蓄電装置と発電電動機とを接続する配線の長さを、長く構成しておかなければならない。特に、特許文献１における機器配置構造では、配線の長さを短く構成することを目的の一つにしているが、蓄電装置がエンジンルームとは別の室に配設されているため、配線の長さをこれ以上短く構成することはできなかった。
配線の長さが長くなると、電力損失が大きくなってしまう問題が生じることになるため、配線の長さをできるだけ短く構成しておくことが望まれている。

また、特許文献１では、蓄電系の機器類54を空冷するのに、シュラウド57内に配設されているファンの吸引力によって引き起こされる風の流を利用しているだけである。しかも、ファンの配設位置から蓄電系の機器類54の配設位置までの距離が遠いため、蓄電系の機器類54に対して冷却効果を高めることは難しかった。

特許文献２では、運転室78を冷却するエアコンの冷風を用いているため、バッテリ74の冷却効率を高めることはできるが、バッテリ74を冷却するためには、エアコンから常に冷風を吹き出させておかなければならなかった。

本発明では、上述したような問題点を解決し、蓄電装置と発電電動機とを接続する配線
の長さを短く構成することができ、蓄電装置の冷却効率を高めることのできるハイブリッ
ド作業車両を提供することにある。

本発明の課題は以下に記載された各発明により達成することができる。
即ち、横向きに配置したエンジンを備えたハイブリッド作業車両において、本発明では、前記エンジンと前記エンジンに配された発電電動機及び主油圧ポンプとからなるパワーユニットを備え、前記パワーユニットのエンジン側又は前記主油圧ポンプ側のうち少なくとも一方の側に、前記発電電動機で発電した電力を蓄電する蓄電装置を配してなり、前記蓄電装置と前記ハイブリッド作業車両の電動部を制御する制御機器とが、一体化された電子ユニットとして構成され、前記電子ユニットが、前記パワーユニットのエンジン側又は前記パワーユニットの主油圧ポンプ側のうち少なくとも一方の側における側方部位に配設されてなり、前記電子ユニットは液冷構造を有し、前記液冷構造が、前記蓄電装置から前記制御機器の順に冷却液で冷却する構成となっていることを最も主要な特徴となしている。

本発明では、パワーユニットのエンジン側又はパワーユニットの主油圧ポンプ側のうち少なくとも一方の側に、発電電動機で発電した電力を蓄電する蓄電装置を配したので、発電電動機と蓄電装置とを結ぶ配線の長さを短く構成することができる。これにより、配線部での電力損失を小さくさせることができ、電力損失を小さくした状態でハイブリッド作業車両を作動させることができるので、ハイブリッド作業車両の作動効率を高めることができる。

パワーユニットのエンジン側に蓄電装置を配した場合には、ラジエータ等を冷却する冷却ファンの吸引力によって引き起こされる風の流れの近くに、蓄電装置を配することができる。これにより、風の流れを利用して蓄電装置を効率よく冷却することができる。しかも、ラジエータ等に流れ込む空気の流れを乱すことが少ない場所に蓄電装置を配設することができるので、ラジエータ等の冷却効率を低下させることがない。
パワーユニットの主油圧ポンプ側に蓄電装置を配した場合には、主油圧ポンプの下方側に広がる空間部を有効利用して蓄電装置を配することができる。また、パワーユニットのエンジン側及び主油圧ポンプ側の両方に蓄電装置を配した場合には、更に大容量とした蓄電装置を構成することができる。

また、本発明では、パワーユニットの配設構成を特定したことを主要な特徴となしている。
更に、本発明では、蓄電装置とハイブリッド作業車両の電動部を制御する制御機器とを一体化して電子ユニットとして構成し、電子ユニットの配置構成を特定したことを主要な特徴となしている。

更にまた、本発明では、電子ユニットの冷却構成を特定したことを主要な特徴となしている。
また、本発明では、電子ユニットに冷却液を供給する冷却用ポンプをエンジンルーム内に配設した構成を特定したことを主要な特徴となしている。

更に、本発明では、緩衝材を介して電子ユニット又は前記電子ユニットと前記冷却用ポンプとをアッセンブリ化したものを支持する構成を特定したことを主要な特徴となしている。

更に、本発明では、電子ユニットを冷却するためのラジエータの配置構成を特定したことを主要な特徴となしている。

更にまた、本発明では、電子ユニットを冷却するためのラジエータと油圧ラインにおけるオイルクーラ等の冷却機器とによって、組み立てられたクーリングユニットの構成を特定したことを主要な特徴となしている。

また、本発明では、パワーユニットと電子ユニットとクーリングユニットとの配置構成を特定したことを主要な特徴となしている。
更に、本発明では、上部旋回体フレーム内での電子ユニットの配置構成を特定したことを主要な特徴となしている。

また、本発明では、前記エンジンを含む油圧ライン中の冷却機器で構成されたクーリングユニットと、前記蓄電装置及び制御機器を冷却するために設けられたラジエータと、前記クーリングユニット及び前記ラジエータに当てる冷風を生じさせる冷却ファンとを備え、前記冷風の上流側から、前記蓄電装置及び前記制御機器、前記ラジエータ、前記クーリングユニット、前記冷却ファン、前記エンジン、前記発電電動機、前記主油圧ポンプの順で配置されていることを特徴とする。

更に、本発明では、クーリングユニットとエンジンとの間に配置された冷却ファンの配置構成を特定したことを主な特徴となしている。

ハイブリッド油圧ショベルの斜視図である。（実施例） エンジンルーム内及びエンジンルーム近傍の概略斜視図である。（実施例１） 上部旋回体フレーム上に載置した部材の概略平面図である。（実施例１） エンジンルームの概略後ろ正面図である。（実施例１） 吸気室からクーリングユニットを見た側面図である。（実施例１） 油圧ショベルの前方側から後方側を望んだ斜視図である。（実施例１） 油圧ショベルでの冷却回路を示す図である。（実施例１） エンジンルームの概略後ろ正面図である。（実施例２） エンジンルームの概略後ろ正面図である。（実施例３） 機器配置構造の平面図である。（従来例１） 機器配置構造の平面図である。（従来例２）

符号の説明

１…油圧ショベル、２…下部走行体、６…上部旋回体フレーム、６ａ…サイドフレーム、６ｂ…中間フレーム、６ｃ…リアフレーム、１５…エンジン、１６…発電電動機、１７…主油圧ポンプ、１８…クーリングユニット、１９…冷却ファン、２０…シュラウド、２１…風胴、２４…冷却用ヒートシンク、２５…制御機器、２６…蓄電装置、２７…冷却用ポンプ（電子ユニットの冷却用）、３０…メインフレーム、３１…制御ユニット用のラジエータ、３５…エンジンルーム、３６…吸気室、３８…電子ユニット、５０…上部旋回体フレーム、５２…エンジンルーム、５６…エンジン、５７…シュラウド、５８…ラジエータ、５９…発電電動機、６０…蓄電装置、６１…インバータ、７１…エンジン、７２…油圧ポンプ、７３…発電電動機、７４…バッテリ、７５…電動機、７６…上部旋回体、７７…レボフレーム、７９…インバータ、８１…エンジンルーム、８１ａ…吸気室、８３…ラジエータ、８９…バッテリ収納室。

本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて以下において具体的に説明する。本発明に係わるハイブリッド作業車両としては、以下において建設機械の一種である油圧ショベルの構成を例にとって説明を行うが、本発明に係わる作業車両としては、油圧ショベル以外にも他の建設機械、土木機械、農業機械、走行車両、運搬車両等のハイブリッド作業車両を用いることができるものである。

また、以下で説明する形状、配置構成以外にも本発明の課題を解決することができる形状、配置構成であれば、それらの形状、配置構成を本発明に係わるハイブリッド作業車両として採用することができるものである。このため、本発明は、以下に説明する実施例に限定されるものではなく、多様な変更が可能である。

以下、本発明に係わる実施形態によるハイブリッド作業車両として、ハイブリッド仕様の油圧ショベルを例に挙げて、図１に従って説明する。油圧ショベル1は、下部走行体2の上部にスイングサークル7を介して旋回可能な上部旋回体3が搭載されている。上部旋回体3は、後述する旋回電動機22（図２、図３参照）により旋回可能に配設されている。

上部旋回体3の底部は上部旋回体フレーム6により構成されている。上部旋回体フレーム6上には、エンジンルーム35を覆う外装カバー9、外装カバー9と共にエンジンルーム35を形成するカウンタウェイト8、運転室5、作業機4等が搭載されている。外装カバー9としては、後述する外装フレーム11（図５参照。）にボルト等を介して直接取り付けられる構成となっている。

また、外装カバー9の一部として、エンジンルーム35を覆う部位には、エンジンフード40が構成され、エンジンフード40の一部にはエンジンルーム35内を点検できるドア41が開閉可能に構成されている。

尚、図示例では、エンジンルーム35を覆う部位をエンジンフード40として構成し、外装カバー9の構成部材とは別部材にて構成しているが、外装カバー9と同一の部材でエンジンフード40を構成することもできる。また、外装フレーム11は、外装カバー9を取り付けるためのフレーム（骨組み）として構成されているが、後述するクーリングユニット18等を支持する部材としても利用されている。

エンジンルーム35内に外気を取り入れる吸気口12は、ドア41の上部におけるエンジンフード40の部位に形成した多数の吸気孔から構成されている。吸気口12は、エンジンルーム35内に空気を取り入れるのに十分な広さとなるように構成されている。

また、図示せぬ排気口は、吸気口12が形成されている面とは反対側のエンジンフード40の部位又は上部旋回体フレーム6等に形成されている。吸気口12をエンジンフード40に形成した例を示しているが、吸気口12をドア41に形成しておくこともできる。
図２は、外装カバー9内において上部旋回体フレーム6上に形成されたエンジンルーム35内での各部材の配置構成、ハイブリッドコンポの配置構成等を示した概略斜視図である。また、図３は、上部旋回体フレーム6上に配設した各部材の概略平面図を示し、図４は、エンジンルーム35内の配置構成の概略を示す後ろ正面図を示している。

尚、図２において、カウンタウェイト8、エンジンフード40及び外装カバー9は、それぞれ２点鎖線の仮想線で示している。図３においては、カウンタウェイト8を２点鎖線の仮想線で示すとともに、図３、図４ではエンジンルーム35内に取り入れた外気の流れを矢印にて示している。また、図２〜図４では、配線、配管等の図示は省略している。

図２、図３に示すように、エンジンルーム35の側方のうち一方側の側方には、油圧ショベル1の前方側に立設した仕切板10及びオイルタンク29の端面が立設され、他方側には、カウンタウェイト8の壁部8aが立設されている。仕切板10及びオイルタンク29の端面によって、ハイブリッド作業車両の前方側とエンジンルームとを画成する仕切部材が構成されている。

また、エンジンルーム35内は、エンジン隔壁としてのクーリングユニット18によって左右の室に画成されており、図２における向かって左側には吸気室36が形成され、右側にはエンジン等を載置した室が形成されている。エンジン15には発電電動機16及び主油圧ポンプ17が直列状態に配設されており、エンジン15と発電電動機16と主油圧ポンプ17とからパワーユニットが構成されている。このように、パワーユニットは、仕切板10及びオイルタンク29の端面29aとカウンタウェイト8の壁部8aとの間に配設されている。

クーリングユニット18の構成については、特に、平面図を示す図３においても詳細には図示していないが、エンジンを含んだ油圧ラインにおける冷却機器であるエンジンラジエータ、オイルクーラ、アウタクーラ、燃料クーラ等を横一列に並列させた構成に、後述する電子ユニットを冷却するためのラジエータを一体的に組み付けた構造となっている。クーリングユニット18の前方側は、吸気室36として構成されている。電子ユニットを冷却するためのラジエータと油圧ラインにおける冷却機器とを別体に並列させて配設させる構成とすることもできる。

また、クーリングユニット18の後方には、シュラウド20内に配設した２点鎖線で示す冷却ファン19が配設され、同シュラウド20には風胴21が連接している。冷却ファン19で吸引した冷風は、風胴21によって整流として流れるように調整され、風胴21の下流側に配したパワーユニット等に対して集中的に供給することができる。
尚、発電電動機16及び主油圧ポンプ17を、エンジン15に対して直列状に配設する代わりに、ベルト駆動手段等を介して別置きあるいは並列に配設しておくこともできる。

風胴21から出力された冷風は、エンジン15、発電電動機16及び主油圧ポンプ17のパワーユニット等を冷却した後、図示せぬ図２の右側に配設した外装カバー9の排気口又は、エンジン15、発電電動機16及び主油圧ポンプ17等の下部に形成した排気口から外部に排出されることになる。

図３、図４及び吸気室36からクーリングユニット18を見た図５の側面図に示すように、吸気室36内における外装フレーム11側に偏位した部位には、発電電動機16で発電した電力を蓄電する蓄電装置26、ハイブリッド用の制御機器25が配設されている。蓄電装置26は、発電電動機16で発電した電力を蓄電するとともに、エンジン15の駆動トルクが低下して、エンジン15をアシストする必要がある場合には、駆動モータへ電力を供給する。

制御機器25としては、発電電動機16で発電した電力を交流電流から直流電流に変換し、蓄電装置26で蓄電された直流電流を交流電流に変換するインバータ、ハイブリッド用の電気機器を制御するドライバー等の制御用の機器から構成されている。尚、図５においても、配線、管路等の図示は省略している。

また、蓄電装置26としては、小型化された高容量の蓄電器を用いることができ、例えば、高速での充電、放電の繰り返しが可能な小型で高容量のキャバシタ、リチュームイオン電池、リチュームポリマー電池等を用いることができる。
蓄電装置26は、高温状態で作動させないようにして、蓄電装置26としての効率の低下及び寿命の低下を防止するため、冷却用ヒートシンク24の板状部分に載置され、この冷却用ヒートシンク24に供給される冷却液によって効率的に冷却される。また、制御機器25を発熱から防止するため、制御機器２５を構成する筐体内には、冷却用ヒートシンク24から出た冷却液を通過させる図示しない冷却用流路が設けられている。尚、蓄電装置26及び制御機器25は電子ユニット38としてユニット化されている。

冷却用ヒートシンク24は全体が板状であってもよいが、図４、図５に点線で示すように、冷却用ヒートシンク24の周縁の高さ位置を、上部旋回体フレーム6のサイドフレーム6aにおける上面高さと略等しい位置までであれば、上方に延設させてもよい。このような場合では、蓄電装置26は冷却用ヒートシンク24内に収納した形で配されることになるが、冷却用ヒートシンク24の周縁を必要以上に延設させないことで、蓄電装置26の上部に配設した制御機器25を上部旋回体フレーム6の上面高さ位置から突出させることができる。これにより、制御機器25は、冷却用ヒートシンク24の周縁によって遮られることなく吸気室36内に導入した外気によっても冷却することができ、しかも、蓄電装置26をより小型化することにより、電子ユニット38をクーリングユニット18の前面側に配置したとしても、クーリングユニット18に供給される外気の流れを乱すことがない。

図２〜図５で示すように、冷却用ヒートシンク24および電子ユニット38は、上部旋回体フレーム6のサイドフレーム6aの内側で、かつ前記上部旋回体フレーム6の角部におけるアンダーカバー13（図6参照）の上部に配置されている。図６は、油圧ショベル１の前方側から後方側を望んだ斜視図であって、上部旋回体フレーム6にカウンタウェイト8を取り付けた状態を示しており、パワーユニット、クーリングユニット、蓄電装置等は省略して示している。図6に示すように、アンダーカバー13は上部旋回体フレーム6の一部を構成するサイドフレーム6aに取り付けられており、サイドフレーム6aの内側で上部旋回体フレーム6の底面部側に配設されている。即ち、上部旋回体フレーム6を構成するメインフレーム30、サイドフレーム6a、中間フレーム6b、リアフレーム6c（いずれも図６参照）内に電子ユニット38が配置されているのである。

冷却用ヒートシンク24を弾性的に支持するため、冷却用ヒートシンク24は緩衝材42を介してアンダーカバー13上に支持固定されている。冷却用ヒートシンク24を弾性的に支持することにより、冷却用ヒートシンク24に一体に設けられた電子ユニット38が油圧ショベル１から受ける振動の影響を少なくすることができる。

冷却用ヒートシンク24には、吸気室36内に配設した冷却用ポンプ27から吐出した冷却液を供給することができる。冷却用ポンプ27と電子ユニット38とをアッセンブリ化しておくことも、電子ユニット38とは別体の別置き構成としておくことができる。

図７は、冷却回路を示す図である。冷却用ポンプ27から冷却用ヒートシンク24に供給された冷却液により先ず、蓄電装置26が冷却される。次いで冷却液は、制御機器25の筐体に設けられた流路を通過して当該制御機器25を冷却した後、上部旋回体3（図１参照）を下部走行体2（図１参照）に対して旋回駆動する旋回電動機22内の冷却油を冷却することになる。旋回電動機22は、蓄電装置26からの電力によって駆動される。

旋回電動機22内の冷却油を冷却した冷却液は、油圧ラインにおける冷却機器であるエンジンラジエータ18a、オイルクーラ18b、アウタクーラ18c、燃料クーラ18d等の前面側に配設したラジエータ31によって冷やされることになる。ラジエータ31で冷やされた冷却液は、直接冷却用ポンプ27によって吸引されて、上述した冷却回路内を循環することになる。ラジエータ31で冷やされた冷却液を図示せぬタンクに排出し、同タンク内の冷却液を冷却用ポンプ27で吸引する冷却回路を構成することもできる。また、油圧ラインにおける冷却機器の一部であるラジエータを、前記冷却回路におけるラジエータ31として兼用させることもできる。

ここで、旋回電動機22を冷却するための冷却油は、エンジン15によってＰＴＯ装置を介して駆動される油圧ポンプ90にて供給され、循環するように構成されている。一方、別の油圧ポンプ91がエンジン15で同様に駆動される。この油圧ポンプ91は、発電電動機16を冷却するための冷却油を供給、循環するように構成されている。この際、発電電動機16にはオイルクーラ16aが設けられており、このオイルクーラ16aにて冷却油がエンジン15からのエンジン冷却液によって冷却されるようになっている。図７では、不凍水溶液等の冷却液の回路を実線で示し、冷却油の回路を点線で示した。

図３に示すように、上部旋回体フレーム6の前方側右側部には、燃料タンク28、オイルタンク29及び油圧ショベル1の車体用に用いるバッテリボックス・操作弁37等が配設されている。また、上部旋回体フレーム6の左側部には、エアクリーナ34等が配設されている。カウンタウェイト8の中央部は、上部旋回体フレーム6から後方側に延設したメインフレーム30に嵌合して載置固定されるとともに、カウンタウェイト8の両端縁部側は上部旋回体フレーム6や外装フレーム11等に支持固定される。

このように本発明によって、クーリングユニット18及び電子式機器制御用のラジエータ31を一ケ所に集中的に配設することができるので、吸気口12から導入した空気をシュラウド20内に配設した冷却ファン19によって引き起こされる空気の流れを効率的に利用することができる。しかも、吸気室36の周囲をクーリングユニット18、仕切板10、オイルタンク29の端面29a、外装カバー9の一部であるエンジンフード40及びドア41及びカウンタウェイト8の壁部8aによって取囲んでおくことができるので、吸気室36内に取り込んだ外気を有効に利用して、クーリングユニット18及びラジエータ31の冷却効率を高めることができる。

また、シュラウド20に連接した風胴21によって、クーリングユニット18及びラジエータ31を冷却した後の空気を整流にして、エンジン15、発電電動機16、主油圧ポンプ17等を冷却することができる。このため、整流となった冷風を、エンジン15、発電電動機16、主油圧ポンプ17等の表面に沿って満遍なく流すことができる。

尚、エンジン15、発電電動機16、主油圧ポンプ17等の冷却は、風胴21からの冷風以外にも、従来から行われているように、クーリングユニット18によって冷却される冷却液、オイル等によって冷却されている。

蓄電装置26及び制御機器25をユニット化した電子ユニット38は、吸気室36内の側部に配設しておくことができ、しかも、吸気室36に取り入れた空気の流れは、電子ユニット38によって邪魔されることなく、クーリングユニット18及びラジエータ31に供給することができる。

しかも、ユニット化した蓄電装置26及び制御機器25の電子ユニット38では、蓄電装置26を冷却用ヒートシンク24に配設しておくことができるので、発熱量の大きな蓄電装置26から先に、冷却液によって冷却することができる。このため、蓄電装置26及び制御機器25の電子ユニット38に対する冷却効率を高めることができる。

更に、蓄電装置26及び制御機器25をユニット化して電子ユニット38とすることで、電子ユニット38を上部旋回体フレーム6上に配設する組立性を大幅に向上させることができる。しかも、電子ユニット38を発電電動機16に近づけて構成することができるので、配線の長さを短く構成でき、配線における電力損失を小さくすることができる。

また、電子ユニット38及び旋回電動機22に冷却用の冷却液を供給する冷却用ポンプ27を冷却用の空気が通り抜ける吸気室36内に配設しているので、冷却用ポンプ27に対する空冷を行うこともできる。

図８は、本願発明に係わる他の実施形態の概略を示すエンジンルームの後ろ正面図である。実施例１では、電子ユニット38を吸気室36内に配設した構成に特徴を有していたが、実施例２では、電子ユニット38をパワーユニットの主油圧ポンプ17側に配設した構成に特徴を有している。他の構成は実施例１における構成と同様の構成とすることができる。このため、実施例１と同様の構成については、実施例１において用いた部材符号と同じ部材符号を用いることでその説明を省略する。

図８に示すように、電子ユニット38を内部に配設した冷却用ヒートシンク24は、主油圧ポンプ17の下方側の空間部において上部旋回体フレーム6のサイドフレーム6aの内側に設けたアンダーカバー13（図６参照）上に配置されている。即ち、本実施例でも、上部旋回体フレーム6を構成するメインフレーム30、サイドフレーム6a、中間フレーム（図示略）、リアフレーム6c内に電子ユニット38が配置されているのである。

冷却用ヒートシンク24の上面高さ位置は、図８における点線で示すように上部旋回体フレーム6のサイドフレーム6aにおける上面高さと略等しい位置にあり、蓄電装置26は冷却用ヒートシンク24内に上方から没した形で配されている。蓄電装置26を小型化することによって、蓄電装置26の上部に配設した制御機器25は、上部旋回体フレーム6の上面高さ位置から多少突出した配置位置であって、主油圧ポンプ17に当接しない位置に配設することができる。

また、冷却用ヒートシンク24を弾性的に支持するため、冷却用ヒートシンク24は緩衝材42を介してアンダーカバー13上に支持固定されている。冷却用ヒートシンク24には、電子ユニット38とアッセンブリ化した図示せぬ冷却用ポンプからの冷却液を供給することができる。冷却用ポンプは、電子ユニット38とは別体の別置きタイプとして構成としておくこともできる。

この構成によって、電子ユニット38は、発電電動機16の近傍に配設することができるので、発電電動機16と電子ユニット38とを接続する配線の長さを短くすることができ、配線部での電力損失を小さくすることができる。

実施例１と実施例２とを合わせた構成を採用して、吸気室36と主油圧ポンプ17の下方側とにそれぞれ蓄電装置を配設した構成にすれば、蓄電装置26としては大容量の蓄電装置として構成しておくことができる。

図９は、本願発明に係わる他の実施形態の概略を示すエンジンルームの後ろ正面図である。この実施例３において、エンジン15で駆動される冷却ファン19は、その一部（本実施例では約１／３程度）がエンジン15側に露出した状態で風胴21内に配置されている。このような構成により、冷風を効率的に吸い込むことができ、各冷却部分での冷却効率を向上させることができる。

このようにして、本発明では、吸気室36内に蓄電装置26、制御機器25、冷却用ポンプ27及び制御機器用のラジエータ31を配設した構成、上部旋回体の旋回モータとして旋回電動機22を設けた構成以外は、既存の油圧ショベルの構成を共通化して利用することができる。これにより、ハイブリッド仕様の油圧ショベルを、製造価格の上昇を小さく抑えて製造することが可能となる。

本願発明は、本願発明の技術思想を適用することができる装置等に対しては、本願発明の技術思想を適用することができる。

Claims (11)

1. エンジンを横向きに配置したハイブリッド作業車両において、
   前記エンジンと前記エンジンに配された発電電動機及び主油圧ポンプとからなるパワーユニットを備え、
   前記パワーユニットが、前記ハイブリッド作業車両の前方側とエンジンルームとを画成する仕切部材と、前記エンジンルーム側に面するカウンタウェイトの壁部との間に配設され、
   前記パワーユニットのエンジン側又は前記主油圧ポンプ側のうち少なくとも一方の側に、前記発電電動機で発電した電力を蓄電する蓄電装置を配してなり、
   前記蓄電装置と前記ハイブリッド作業車両の電動部を制御する制御機器とが、一体化された電子ユニットとして構成され、
   前記電子ユニットが、前記パワーユニットのエンジン側又は前記パワーユニットの主油圧ポンプ側のうち少なくとも一方の側における側方部位に配設されてなり、
   前記電子ユニットは液冷構造を有し、前記液冷構造が、前記蓄電装置から前記制御機器の順に冷却液で冷却する構成となっている
   ことを特徴とするハイブリッド作業車両。
2. 前記電子ユニットに冷却液を供給する冷却用ポンプが設けられ、
   前記液冷構造では、前記冷却用ポンプから吐出された冷却液は、前記蓄電装置に設けられた冷却用ヒートシンクを通り、次いで前記制御機器を通った後、下部走行体に対して上部旋回体を旋回駆動する旋回電動機を通ってラジエータに戻り、前記ラジエータで冷却された後に前記冷却用ポンプで吸引されて循環することを特徴とする
   請求項１記載のハイブリッド作業車両。
3. 前記電子ユニットに冷却液を供給する冷却用ポンプが、前記エンジンルーム内に配設されてなる
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のハイブリッド作業車両。
4. 前記電子ユニット又は前記電子ユニットと前記冷却用ポンプとをアッセンブリ化したものが、緩衝材を介して支持されてなる
   ことを特徴とする請求項３記載のハイブリッド作業車両。
5. 前記電子ユニットを冷却する冷却液はラジエータを通して循環し、
   前記ラジエータは、前記エンジンを含む油圧ライン用の冷却機器で構成されたクーリングユニットに対し、冷風の流れの上流側に配置されている
   ことを特徴とする請求項４記載のハイブリッド作業車両。
6. 前記ラジエータは、前記電子ユニットと前記クーリングユニットとの間に配置されている
   ことを特徴とする請求項５記載のハイブリッド作業車両。
7. 前記電子ユニットには、前記電子ユニットを冷却するためのラジエータが接続されており、
   前記ラジエータと油圧ラインにおけるオイルクーラ等の冷却機器とが、クーリングユニットとして一体構造に組み立てられてなる
   ことを特徴とする請求項１記載のハイブリッド作業車両。
8. 前記パワーユニットと前記電子ユニットと前記クーリングユニットとが、横一列に配置されてなる
   ことを特徴とする請求項７記載のハイブリッド作業車両。
9. 前記電子ユニットは、上部旋回体フレームを構成するメインフレーム、サイドフレーム、中間フレーム、およびリアフレームで囲まれた領域内に配置されてなる
   ことを特徴とする請求項１記載のハイブリッド作業車両。
10. 前記エンジンを含む油圧ライン中の冷却機器で構成されたクーリングユニットと、
    前記蓄電装置及び制御機器を冷却するために設けられたラジエータと、
    前記クーリングユニット及び前記ラジエータに当てる冷風を生じさせる冷却ファンとを備え、
    前記冷風の上流側から、前記蓄電装置及び前記制御機器、前記ラジエータ、前記クーリングユニット、前記冷却ファン、前記エンジン、前記発電電動機、前記主油圧ポンプの順で配置されている
    ことを特徴とする請求項１記載のハイブリッド作業車両。
11. 前記クーリングユニットと前記エンジンとの間には、前記冷風の上流側から順にシュラウド、風胴が配置され
    前記冷却ファンは、その一部が前記エンジン側に露出した状態で前記風胴内に配置されている
    ことを特徴とする請求項１０記載のハイブリッド作業車両。

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