JP5379821B2 - Work vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電源ユニットの電力によって作動する電動モータの駆動力を走行伝動系に伝える作業車に関し、詳しくは、油圧ポンプを駆動する技術に関する。 The present invention relates to a work vehicle that transmits a driving force of an electric motor operated by electric power of a power supply unit to a traveling transmission system, and more particularly to a technique for driving a hydraulic pump.
上記のように構成された作業車として特許文献1には、走行機体の前部位置に走行用の電動モータが備えられ、この横側方位置に電動モータ(文献では油圧系モータ)を備え、この電動モータで駆動される油圧ポンプを備え、この油圧ポンプからの作動油が供給される油圧機器として、パワーステアリング装置の操舵用の油圧シリンダと、作業装置昇降用の油圧シリンダが示されている。 As a work vehicle configured as described above, in Patent Document 1, a traveling electric motor is provided at the front position of the traveling machine body, and an electric motor (hydraulic system motor in the literature) is provided at the lateral side position. A hydraulic cylinder for steering a power steering device and a hydraulic cylinder for raising and lowering a working device are shown as hydraulic equipment that includes a hydraulic pump driven by the electric motor and is supplied with hydraulic oil from the hydraulic pump. .
また、この特許文献1では、比較例として走行機体の前部位置にエンジンを備え、このエンジンの横側部に電動モータが取り付けられ、この電動モータで駆動される油圧ポンプを備えた構成が示されている。 Moreover, in this patent document 1, as a comparative example, an engine is provided at the front position of the traveling machine body, an electric motor is attached to the side of the engine, and a hydraulic pump driven by the electric motor is provided. Has been.
この特許文献1に示される何れの構成でも、走行機体の後部に備えたリヤミッションケースを油圧タンクにすることにより、油圧シリンダの作動油をミッションケースに戻すように油圧回路が構成されている。 In any of the configurations disclosed in Patent Document 1, the hydraulic circuit is configured so that the hydraulic oil in the hydraulic cylinder is returned to the transmission case by using the rear transmission case provided at the rear of the traveling machine body as a hydraulic tank.
特許文献1に記載されるように、電動モータで駆動される油圧ポンプを備えた作業車では、油圧機器を作動させる際に電動モータを駆動して油圧ポンプからの作動油を油圧シリンダ等の作業機器に供給することが可能であることから、無駄な駆動を抑制できる良好な面を有するものである。 As described in Patent Document 1, in a work vehicle equipped with a hydraulic pump driven by an electric motor, when the hydraulic equipment is operated, the electric motor is driven and hydraulic oil from the hydraulic pump is used for work such as a hydraulic cylinder. Since it can be supplied to a device, it has a good surface that can suppress useless driving.
しかしながら、特許文献1に記載されるように走行機体の前部位置に電動モータと、油圧モータとを配置し、走行機体の後部位置にミッションケースが配置したものでは、ミッションケースの潤滑油を作動油として油圧ポンプに供給するための配管が、走行機体の前後方向において長い寸法で形成されるため油圧回路を構成する部材の長寸化を招くことになり改善の余地がある。 However, as described in Patent Document 1, in the case where an electric motor and a hydraulic motor are arranged at the front position of the traveling machine body and the transmission case is arranged at the rear position of the traveling machine body, the lubricating oil of the transmission case is operated. Since the piping for supplying oil to the hydraulic pump is formed with a long dimension in the front-rear direction of the traveling machine body, the length of the members constituting the hydraulic circuit is increased and there is room for improvement.
本発明の目的は、電動油圧ポンプの合理的な配置により油圧系の小型化を図る作業車を合理的に構成する点にある。 An object of the present invention is to rationally configure a work vehicle that reduces the size of a hydraulic system by rationally arranging an electric hydraulic pump.
本発明の特徴は、電源ユニットの電力によって作動する電動モータの駆動力を走行伝動系に伝える作業車であって、左右一対の前車輪及び左右一対の後車輪を備えた走行機体が備えられ、その走行機体は、前記走行機体の前後方向で前車輪から後車輪に亘る状態で、その前方側から、エンジン、伝動ハウジング、ミッションケースの順に備えており、前記エンジンは、前記走行伝動系と前記電動モータとに駆動力を伝えるように構成され、前記ミッションケースは、前記電動モータの駆動力を前記走行伝動系に伝えるように構成され、前記ミッションケースにおいて前記走行機体の前後方向で前記前車輪の車軸と前記後車輪の車軸との間に位置する左右方向での一方の外側部に、前記電源ユニットの電力によって作動する電動油圧ポンプが配置され、この電動油圧ポンプが前記ミッションケースの潤滑油を吸引して作動油として走行機体の油圧装置に供給するように構成されており、前記電動油圧ポンプが、前記ミッションケースの前記一方の外側部において前部位置に配置され前記油圧装置として前車輪のステアリング作動を行うステアリングユニットに作動油を供給する第1油圧ポンプと、この後部に配置され前記油圧装置として走行機体後部において作業装置の昇降作動を行う昇降用アクチュエータに作動油を供給する第2油圧ポンプとで構成されている点にある。 A feature of the present invention is a work vehicle that transmits a driving force of an electric motor that is operated by electric power of a power supply unit to a traveling transmission system, and includes a traveling machine body that includes a pair of left and right front wheels and a pair of left and right rear wheels. The traveling machine body is provided with an engine, a transmission housing, and a transmission case in that order from the front side in a state extending from the front wheel to the rear wheel in the front-rear direction of the traveling machine body, and the engine includes the traveling transmission system and the The transmission case is configured to transmit a driving force to the electric motor, and the transmission case is configured to transmit the driving force of the electric motor to the traveling transmission system, and the front wheel is disposed in the longitudinal direction of the traveling body in the transmission case. one of the outer portions of the left and right direction which is located between the axle and the axle of the rear wheel, an electric hydraulic pump that operates by the power of the power supply unit distribution Is, the electric hydraulic pump is configured for supplying the hydraulic devices of the running vehicle body as a working oil sucked lubricating oil of the transmission case, the electric hydraulic pump, the one outer portion of the transmission case The first hydraulic pump that supplies hydraulic oil to the steering unit that is disposed at the front position and performs the steering operation of the front wheels as the hydraulic device, and the lifting and lowering operation of the work device at the rear of the traveling machine body that is disposed at the rear as the hydraulic device And a second hydraulic pump for supplying hydraulic oil to the lifting actuator .
この構成によると、電源ユニットの電力を供給することにより電動モータが作動し、この電動モータの駆動力をミッションケースから走行伝動系に伝えて走行が可能となる。また、ミッションケースの一方の側部に配置された電動油圧ポンプが、ミッションケースの潤滑油を作動油として走行機体の油圧装置に供給するため、ミッションケースから電動油圧ポンプに作動油を供給する管路を極めて短い寸法にできる。
従って、電動モータの駆動力が伝えられるミッションケースと電動油圧ポンプとの相対的な位置関係の設定により油圧系の小型化を実現する作業車が構成できた。
さらに、この構成によると、前部位置の第1油圧ポンプの作動油を前車輪のステアリングユニットに供給し、後部位置の第2油圧ポンプの作動油を後部の昇降用アクチュエータに供給するため、第1油圧ポンプとステアリングユニットとの間に形成される油路の寸法を短縮し、第2油圧ポンプと昇降用アクチュエータとの間に形成される油路の寸法を短縮することが可能となり、油圧系の小型化が実現する。特に、このように第1油圧ポンプと第2油圧ポンプとを独立して備えることにより、作動油を必要とする場合に一方だけを駆動することも可能となり無駄な駆動を一層抑制できる。
本発明は、前記第1油圧ポンプが電力によって作動する第1ポンプモータと、これによって駆動される第1ポンプとで構成され、前記第2油圧ポンプが電力によって作動する第2ポンプモータと、これによって駆動される第2ポンプとで構成され、前記第1ポンプモータの後方位置に前記第1ポンプが配置され、前記第2ポンプモータの前方位置に第2ポンプが配置され、前記第1ポンプと前記第2ポンプの中間位置に、第1ポンプ又は第2ポンプからの作動油を分配して送り出す分配弁が配置されても良い。
これによると、第1ポンプモータと第2ポンプモータとの中間の空間に第1ポンプと第2ポンプと分配弁とが配置されるため、例えば、草木や地面の突出物が存在する環境で走行機体を前進させる場合でも、第1ポンプモータが草木や突出物に接触して排除することになり、これらが第1ポンプと第2ポンプと分配弁との何れかに接触して破損する不都合を解消する。また、走行機体を後進させる場合には、前述とは逆に第2ポンプモータが草木や突出物に接触して排除することで第1ポンプと第2ポンプと分配弁との何れかに接触して破損する不都合を解消する。
According to this configuration, the electric motor operates by supplying power from the power supply unit, and the driving force of the electric motor is transmitted from the transmission case to the traveling transmission system, thereby enabling traveling. In addition, since the electric hydraulic pump arranged on one side of the transmission case supplies the lubricating oil of the transmission case as hydraulic oil to the hydraulic device of the traveling machine body, a pipe that supplies the hydraulic oil from the transmission case to the electric hydraulic pump The path can be very short.
Thus, the work vehicle to reduce the size of the hydraulic system could be configured by setting the relative positional relationship between the drive force transmission case and an electric hydraulic pump that is transmitted is an electric motor.
Further, according to this configuration, the hydraulic oil of the first hydraulic pump at the front position is supplied to the steering unit of the front wheel, and the hydraulic oil of the second hydraulic pump at the rear position is supplied to the rear lifting actuator. The size of the oil passage formed between the first hydraulic pump and the steering unit can be shortened, and the size of the oil passage formed between the second hydraulic pump and the lifting actuator can be shortened. The miniaturization is realized. In particular, by providing the first hydraulic pump and the second hydraulic pump independently as described above, only one of them can be driven when hydraulic oil is required, and wasteful driving can be further suppressed.
The present invention includes a first pump motor in which the first hydraulic pump is operated by electric power and a first pump driven by the first pump motor, and the second pump motor in which the second hydraulic pump is operated by electric power, The first pump is disposed at a rear position of the first pump motor, the second pump is disposed at a front position of the second pump motor, and the first pump A distribution valve that distributes and feeds hydraulic oil from the first pump or the second pump may be arranged at an intermediate position of the second pump.
According to this, since the first pump, the second pump, and the distribution valve are arranged in the space between the first pump motor and the second pump motor, for example, the vehicle travels in an environment where there is a plant or a ground protrusion. Even when the aircraft is moved forward, the first pump motor will be removed by contact with the vegetation or protrusions, and these may be damaged by contact with any of the first pump, the second pump, and the distribution valve. Eliminate. Further, when the traveling machine body is moved backward, the second pump motor comes into contact with any one of the first pump, the second pump, and the distribution valve by removing the second pump motor in contact with the vegetation or the projecting object. To solve the problem of damage.
本発明は、前記ミッションケースにおいて前記電動油圧ポンプが配置された前記一方の外側部と反対側となる他方の外側部に、前記電動油圧ポンプに供給される潤滑油を濾過する油圧フィルタが配置されても良い。 In the present invention, a hydraulic filter for filtering the lubricating oil supplied to the electric hydraulic pump is arranged on the other outer side opposite to the one outer side where the electric hydraulic pump is arranged in the mission case. May be.
これによると、ミッションケースの潤滑油を電動油圧ポンプに供給することが可能になると共に、大型の油圧フィルタを用いる場合でも、この油圧フィルタを電動油圧ポンプと干渉することがなく、ミッションケースの両側部のスペースを有効に利用して油圧系を構成できる。 According to this, the lubricating oil of the transmission case can be supplied to the electric hydraulic pump, and even when a large hydraulic filter is used, the hydraulic filter does not interfere with the electric hydraulic pump, and both sides of the transmission case are The hydraulic system can be configured by effectively utilizing the space of the section.
本発明は、前記油圧フィルタで濾過した潤滑油を前記電動油圧ポンプに送る内部油路が前記ミッションケースの内部空間と独立して形成されても良い。 In the present invention, an internal oil passage for sending lubricating oil filtered by the hydraulic filter to the electric hydraulic pump may be formed independently of the internal space of the transmission case.
これによると、ミッションケースの他方の側部に配置した油圧フィルタで濾過した作動油を、ミッションケースの他方に配置した電動油圧ポンプに対して内部油路を介して供給できることになり、例えば、ミッションケースの外部に配管を備える作業を行わずに済むことになり油圧系の組み立てが容易となる。 According to this, hydraulic oil filtered by the hydraulic filter arranged on the other side of the mission case can be supplied to the electric hydraulic pump arranged on the other side of the mission case via the internal oil passage. It is not necessary to perform the work of providing piping outside the case, and the assembly of the hydraulic system is facilitated.
本発明は、前記電動モータとして、発電機として機能するものが用いられ、前記電源ユニットに二次電池が備えられ、前記走行伝動系と前記電動モータとに駆動力を伝えるエンジンが備えられると共に、前記電動モータで発電された電力を前記電源ユニットの前記二次電池に充電する充電モードと、前記電動モータに前記電源ユニットからの電力を供給する駆動モードとの切り換えを行う充放電制御手段を備えても良い。 In the present invention, as the electric motor, one that functions as a generator is used, and the power supply unit is provided with a secondary battery, and an engine that transmits driving force to the travel transmission system and the electric motor is provided. Charge / discharge control means for switching between a charging mode for charging the electric power generated by the electric motor to the secondary battery of the power supply unit and a driving mode for supplying electric power from the power supply unit to the electric motor. May be.
これによると、充放電制御手段は、エンジンの駆動力から電動モータが発電した電力を二次電池に充電する充電モードと、二次電池からの電力を電動モータに供給し、この電動モータの駆動力を走行系に伝える駆動モードとの切り換えを実現することになり、作業車をハイブリッド型に構成できる。 According to this, the charge / discharge control means supplies the secondary battery with the electric power generated by the electric motor from the driving force of the engine, supplies the electric power from the secondary battery to the electric motor, and drives the electric motor. Switching to a driving mode for transmitting force to the traveling system is realized, and the work vehicle can be configured in a hybrid type.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔全体構成〕
図1に示すように、操向操作(操舵)自在な左右一対の前車輪1と、左右一対の後車輪2とを備えた走行機体Aの前部のエンジンボンネット3の内部にディーゼル型のエンジン4を備え、このエンジン4の後面側にジェネレータモータM(電動モータの一例)と主クラッチ機構Cとを収容する伝動ハウジング5を備え、この伝動ハウジング5の後面にミッションケース7が連結し、走行機体Aの後部で左右の後車輪2の上方を覆うように走行機体Aから外側方に張り出す形態で備えられた左右の後部フェンダー8の間に運転座席9を備え、この運転座席9を収容する運転空間を形成するキャビンDを備えて作業車としてのハイブリッド型のトラクタが構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
〔overall structure〕
As shown in FIG. 1, a diesel engine is installed inside an engine bonnet 3 at the front of a traveling machine body A having a pair of left and right front wheels 1 that can be steered (steered) and a pair of left and right
走行機体Aの後部(ミッションケース7の後端側)に昇降用アクチュエータとして油圧型の昇降シリンダ10と、この昇降シリンダ10の作動により上下に揺動する左右一対のリフトアーム11とが備えられ、ミッションケース7の後端には駆動力の外部への取り出しを可能にする動力取出軸12が備えられている。これにより、左右のリフトアーム11によって昇降自在となる3点リンク機構(図示せず)を介してロータリ耕耘装置やプラウなどの対地作業装置を連結することが可能となり、ロータリ耕耘装置などの駆動型の対地作業装置に対して動力取出軸12からの駆動力を伝え、耕起作業が実現する。
A
このトラクタでは、ジェネレータモータMが、エンジン4の駆動力により発電を行う三相交流発電機の機能と、外部から供給される電力により回転作動する三相交流モータの機能とを併せ持つものが使用されている。また、キャビンDのルーフ部Rの内部にリチウムイオン型やニッケル水素型等の二次電池59と電池管理システム60(電池管理手段の一例・BMS)とを有する電源ユニットB(図8、図15を参照)が備えられ、この電源ユニットBからの直流電力を三相交流電力に変換してジェネレータモータMに供給する第1電力制御ユニットE1が右側の後部フェンダー8の下側に備えられ、油圧系を駆動する第2電力制御ユニットE2が左側の後部フェンダー8の下側に備えられている。また、ジェネレータモータMで発電された三相交流電流を直流電流に変換し昇圧して電源ユニットBに供給する制御と、第1,第2電力制御ユニットE1,E2の制御とを行う主制御システムが運転座席9の下側に配置されている。尚、第1,第2電力制御ユニットE1,E2の上位概念として電力制御ユニットEと称する。
In this tractor, a generator motor M having both a function of a three-phase AC generator that generates electric power by the driving force of the
〔主制御システム〕
主制御システムは、図15に示すように、主制御ユニット101と、エンジン制御ユニット102と、ハイブリッド制御ユニット103と、モータ制御ユニット104と、整流昇圧ユニット105とを有しており、これらはECUとして構成される。また、この主制御システムは充放電手段として機能するものであり、走行伝動系に作用する負荷が小さい場合には、ジェネレータモータMからの発電電力を電源ユニットBの二次電池59に充電する充電モードを選択し、走行伝動系に作用する負荷が閾値を超えた場合には、電源ユニットBからの電力を第1電力制御ユニットE1で三相交流に変換してジェネレータモータMに供給する駆動モードを選択するように構成され、この駆動モードでは、ジェネレータモータMの駆動力を走行伝動系に伝えることによりエンジン回転をアシストして駆動力不足やエンジンストップを招くことのない走行を実現する。尚、走行伝動系とはエンジン4の駆動力を前車輪1と後車輪2とに伝える機能を有するミッションケース7等の伝動機構であり、ミッションケース7と制御構成の詳細とは後述する。
[Main control system]
As shown in FIG. 15, the main control system includes a
〔伝動ハウジング〕
図2に示すように、エンジン4とジェネレータモータMとフライホイール15と主クラッチ機構Cとが、この順序で備えられ、エンジン4の後部に連結したリヤエンドプレート16に対して前述した伝動ハウジング5が連結し、これにより伝動ハウジング5にジェネレータモータMとフライホイール15と主クラッチ機構Cとが収容されている。
[Transmission housing]
As shown in FIG. 2, the
ジェネレータモータMは、永久磁石21を外周に備えたロータ22と、このロータ22を取り囲む位置に配置されたステータ23とで構成され、ステータ23は、ステータコアの複数のティース部(図示せず)にコイルを巻回した構造を有している。エンジン4の出力軸4A(クランク軸)の軸端に対して、この出力軸4Aの回転軸芯Xと同軸芯で、ジェネレータモータMのロータ22が連結している。このロータ22のうち出力軸4Aと反対側の面にフライホイール15が配置され、これらが連結機構Jによって連結されている。この構成では、ロータ22が、ジェネレータモータMの駆動力を走行伝動系に伝える機能を有すると共に、エンジン4の駆動力をジェネレータモータMに伝える機能を有した伝動部として構成されている。
The generator motor M is composed of a
連結機構Jは、出力軸4Aに対して回転軸芯Xと平行姿勢で立設され、ロータ22に穿設されたロータ貫通孔22Aと、フライホイール15に穿設されたホイール貫通孔15Aとに貫通する複数のスタッド軸24と、このスタッド軸24の軸端のネジ部24Aに螺合するナット25とで構成されている。このような構成から出力軸4Aの軸端とナット25との間にロータ22とフライホイール15とを挟み込む状態で夫々が連結される状態に達する。
The coupling mechanism J is erected in a posture parallel to the rotation axis X with respect to the
伝動ハウジング5は、前部ハウジング5Aと後部ハウジング5Bとを分離可能に連結した構造を有しており、ジェネレータモータMを組み立てる際には、前部ハウジング5Aの内面にステータ23を備えた状態で、この前部ハウジング5Aをリヤエンドプレート16に連結し、次に、出力軸4Aの後端にロータ22を連結する作業が行われる。
The
この作業において、ロータ22の永久磁石21の吸引力によってロータ22がステータ23の内面に吸着する不都合を阻止するために、前述した複数のスタッド軸24を備えており、ロータ22には回転軸芯Xと平行姿勢(図面では同軸芯)で貫通し、内面に雌ネジを有するネジ孔22Bが形成されている。
In this work, in order to prevent the inconvenience that the
このネジ孔22Bは送り速度調整用のネジ軸18が螺合するための雌ネジ部が形成され、ロータ22を出力軸4Aに連結する際には、図3(a)に示すように、ネジ軸18の先端がロータ22に突出するように螺合させた状態で、複数のスタッド軸24をロータ22のロータ貫通孔22Aに挿通させ、ネジ軸18の円錐状の先端を出力軸4Aの後面で回転軸芯X上に形成した円錐状の凹部4Bに嵌め込むことになる。この状態において、ネジ軸18をロータ22から抜き取る方向に回転操作することにより、永久磁石21がステータ23に吸引される吸引力によりロータ22と出力軸4Aの後端との距離を徐々に短縮することになる。この操作によりロータ22が出力軸4Aの後端に接触する位置に達した状態では、ロータ22の外周とステータ23の内周との間に間隙が形成され、この後、図3(b)に示すように、複数のスタッド軸24をフライホイール15のホイール貫通孔15Aに挿通させ、スタッド軸24にナット25を螺合させ締結することで、このロータ22とフライホイール15とが連結状態に達する。また、出力軸4Aの後面の中央位置には回転軸芯Xと同軸芯となる凹状の被嵌合部4Cが形成され、ロータ22の前面には回転軸芯Xと同軸芯となる凸状の嵌合部22Cが形成され、ロータ22を出力軸4Aに連結時には、被嵌合部4Cと嵌合部22Cとが嵌合して強固な位置決め状態に達する。
This
主クラッチ機構Cは、フライホイール15の後面に連結するクラッチカバー27の内部にクラッチディスク28と、プレッシャプレート29と、ダイヤフラムバネ30とを配置し、クラッチディスク28からの駆動力が伝えられるクラッチ軸31と、図1に示すクラッチペダル52の踏み込み操作に連係して主クラッチ機構Cの切り操作を行うレリーズユニット(図示せず)とを備えている。
The main clutch mechanism C includes a
クラッチ軸31は、後部ハウジング5Bに対して回転軸芯Xを中心にして回転自在に支持され、クラッチディスク28は、スプライン構造によりクラッチ軸31に対してトルク伝動自在、かつ、回転軸芯Xに沿って変位自在に支持され、ダイヤフラムバネ30は、プレッシャプレート29を介してクラッチ入り方向への付勢力をクラッチディスク28に作用させる構成を有している。また、クラッチ軸31の後端からの駆動力を伝動ギヤ32を介して中間伝動軸33に伝える伝動系が後部ハウジング5Bに備えられ、この中間伝動軸33の駆動力はミッションケース7に伝えられる。
The clutch shaft 31 is supported so as to be rotatable about the rotation axis X with respect to the
尚、主クラッチ機構Cはクラッチペダル52が非操作(踏み込まれない)状態である場合にはダイヤフラムバネ30の付勢力がプレッシャプレート29からクラッチディスク28に作用することから、クラッチディスク28がフライホイール15の後面に圧接してクラッチ入り状態に維持される。これとは逆にクラッチペダル52が踏み込み操作された場合には、ダイヤフラムバネ30からプレッシャプレート29に作用する付勢力が大きく低下するためクラッチディスク28とフライホイール15の後面とが非接触状態となりクラッチ切り状態に達する。
In the main clutch mechanism C, when the
前述したフライホイール15の外周にはリングギヤ部15Bが形成され、図4及び図5に示すように、このリングギヤ部15Bに噛合して回転力を伝えるピニオンギヤ(図示せず)を有したスタータモータ19がエンジン4の左側部に配置されている。また、ジェネレータモータMのステータ23のコイルに接続する3本の電力線Qが伝動ハウジング5の右側部に接続している。この電力線Qは、後述する電力制御ユニットEから電力が供給される経路として機能すると共に、ジェネレータモータMで発電した電力を送り出す経路として機能する。このトラクタでは、スタータモータ19をエンジン4の右側部に配置し、電力線Qを伝動ハウジング5の左側部に配置しても良い。
A
〔ジェネレータモータに関連する構成の実施形態における作用・効果〕
このような構成から、エンジン4の出力軸4Aに対してジェネレータモータMのロータ22を連結する際には、ロータ22のネジ孔22Bの全長より充分に長い寸法の送り速度調整用のネジ軸18を準備しておき、このネジ軸18の両端部がネジ孔22Bから突出するようにネジ孔22Bに螺合させ、出力軸4Aに備えたスタッド軸24がロータ22のロータ貫通孔22Aに貫通する状態にセットする。この状態では、ロータ22とステータ23との間に吸引力が作用するものであるが、ネジ軸18の一方の端部が出力軸4Aの凹部4Bの内面に接当するためロータ22が出力軸4Aに接近する方向(回転軸芯Xに沿う方向)への変位が抑制される。また、スタッド軸24がロータ22のステータ内面に接近する方向(回転軸芯Xに直交する方向)への変位が抑制される。
[Operation / Effect in Embodiment of Configuration Relating to Generator Motor]
With such a configuration, when connecting the
この状態で、ネジ軸18の一方の端部のロータ22からの突出量を低減するように、ネジ軸18の他方の端部を人為的な回転操作や、電動アクチュエータ等により回転操作することで、ロータ22とステータ23との間に作用する吸引力の影響を排除する状態でエンジン4の出力軸4Aに接近する方向にロータ22を任意の速度で変位させることが可能となり、適正な位置にロータ22を案内して、このロータ22とフライホイール15とを連結機構Jで出力軸4Aに対して連結できることになる。このようにロータ22を適正な位置に案内した後にネジ軸18は取り外される。
In this state, the other end of the
また、フライホイール15のうち出力軸4Aと反対側の面を利用することで部品点数を増大させずに主クラッチ機構Cを小型に構成することが可能となり、主クラッチ機構Cで摩耗粉が発生しても、フライホイール15の妨げにより、ジェネレータモータMへの摩耗粉の侵入を抑制して高性能の作動を維持する。また、伝動ハウジング5の左右の一方の側部にスタータモータ19を配置し、他方の側部にジェネレータモータMのステータ23のコイルに接続する3本の電力線Qを振分けて配置したことにより、伝動ハウジング5の側部の空間を有効に利用できる。
Further, by utilizing the surface of the
〔ミッションケース〕
ミッションケース7は、図5に示すように、油圧変速ユニットFを内蔵しており、この油圧変速ユニットFで変速された走行駆動力をミッションケース7から前車輪1と後車輪2とに伝える伝動系が形成されている。油圧変速ユニットFの構成は図面に示していないが、エンジン4からの動力を断続する油圧式の変速クラッチと、シンクロメッシュ型の複数の変速ギヤと、夫々の変速ギヤのスリーブをシフト操作する複数の油圧式の変速シリンダと、変速シリンダを制御する変速バルブとを備えている。
[Mission case]
As shown in FIG. 5, the
油圧変速ユニットFは、クラッチペダル52を踏み込み操作しなくとも、主変速レバー55(図1を参照)を操作するだけで変速を実現する構成を油圧回路のみによって実現するものである。その変速作動の一例を挙げると、例えば、主変速レバー55を中立位置から前進1速位置に操作した場合には、変速クラッチが切り操作された後に、変速シリンダの作動により前進1速位置に対応した変速ギヤが変速位置にセットされ、この後に変速クラッチを入り状態に復帰させる制御が油圧によりシーケンシャルに実行される。
The hydraulic transmission unit F realizes a configuration that realizes a shift only by operating the main transmission lever 55 (see FIG. 1) without depressing the
この油圧変速ユニットFからの走行駆動力は、ミッションケース内部の後部デファレンシャル機構(図示せず)を介して左右の後車輪2に伝えられると共に、ミッションケース7の内部に備えた前輪増速装置(図示せず)からの駆動力が前輪駆動軸35を介して前車輪1のデファレンシャル機構(図示せず)に伝えられる。この前輪増速装置は前車輪1が設定角度を超えてステアリング操作された場合に、前車輪1の駆動速度を増大させるギヤ変速系と、図7に示す油圧式のADクラッチ35Cとを備えている。このADクラッチ35Cは走行機体Aの直進状態ではバネの付勢力によって後車輪2と等速での駆動状態を維持し、ステアリング量が設定値を超えた場合には高速伝動状態に切り換えられる。
The travel driving force from the hydraulic transmission unit F is transmitted to the left and right
〔油圧構成〕
図1に示すように、ミッションケース7の前方でエンジン4より更に前方位置には、前車輪1のステアリング作動を行う油圧式のステアリングユニット36が備えられている。図7に示すように、このステアリングユニット36と、昇降シリンダ10と、PTOクラッチ37と、ADクラッチ35Cとが油圧装置の一例であり、図4及び図5に示すように、ミッションケース7の右側の外側部で、キャビンDのステップの下側には、これらに作動油を供給するため前部位置に第1油圧ポンプP1が備えられ、この後部位置に第2油圧ポンプP2が一直線状に配置され、ミッションケース7の左側の外側部には、ミッションケース7の潤滑油を濾過して作動油として第1油圧ポンプP1と第2油圧ポンプP2とに供給する油圧フィルタ38が取り付けられている。尚、第1油圧ポンプP1と第2油圧ポンプP2とによって電源ユニットBからの電力によって作動する電動油圧ポンプが構成され、第1油圧ポンプP1と第2油圧ポンプP2との下面がミッションケース7の下面より上側に位置するように相対的な位置関係が設定されている。
(Hydraulic configuration)
As shown in FIG. 1, a
第1油圧ポンプP1は、電力によって作動する第1ポンプモータP1mと、これによって駆動される第1ポンプP1pとで構成され、第2油圧ポンプP2は、電力によって作動する第2ポンプモータP2mと、これによって駆動される第2ポンプP2pとで構成されている。第1ポンプモータP1mは後方側に駆動軸が突設され、この駆動軸に第1ポンプP1pが連結し、第2ポンプモータP2mは前方側に駆動軸が突設され、この駆動軸に第2ポンプP2pが連結し、第1ポンプP1pと第2ポンプP2pの中間位置に、第1ポンプP1pからの作動油を分配して送り出す分配弁39が配置されている。特に、第1ポンプモータP1mの駆動軸の軸芯と、第2ポンプモータP2mの駆動軸の軸芯とが、互いに平行する状態で機体上下及び左右方向で近接する位置関係に設定されている。この油圧構成では、第1油圧ポンプP1からの作動油を分配弁39で分配する構成に代えて、第2油圧ポンプP2からの作動油を分配弁39で分配する構成であっても良い。
The first hydraulic pump P1 includes a first pump motor P1m that is operated by electric power and a first pump P1p that is driven thereby, and the second hydraulic pump P2 is a second pump motor P2m that is operated by electric power, It is comprised with the 2nd pump P2p driven by this. The first pump motor P1m has a drive shaft projecting on the rear side. The first pump P1p is connected to the drive shaft, and the second pump motor P2m has a drive shaft projecting on the front side. A pump P2p is connected, and a
第1ポンプモータP1mと第2ポンプモータP2mとは三相モータとして構成され、第2電力制御ユニットE2から三相交流電力が供給される。尚、第1油圧ポンプP1と比較して第2油圧ポンプP2で送り出す作動油の油量が多く設定され、第1ポンプモータP1mと比較して第2ポンプモータP2mに大きい容量で大型の電動モータが用いられている。第1ポンプモータP1mと第2ポンプモータP2mとしてブラシレス直流モータのように回転速度を制御できるものを使用しても良い。 The first pump motor P1m and the second pump motor P2m are configured as three-phase motors, and three-phase AC power is supplied from the second power control unit E2. In addition, the amount of hydraulic oil sent out by the second hydraulic pump P2 is set to be larger than that of the first hydraulic pump P1, and the second pump motor P2m has a larger capacity and a larger electric motor than the first pump motor P1m. Is used. As the first pump motor P1m and the second pump motor P2m, those capable of controlling the rotation speed such as a brushless DC motor may be used.
図6に示すように、ミッションケース7の底壁部7Aには、油圧フィルタ38で濾過した潤滑油を作動油として送り出すように、ミッションケース7の内部空間と分離する機体左右向きの主送油路7B(内部油路の一例)が底壁部7Aの一端から他端に亘って形成され、この主送油路7Bから機体前後向きに分岐した分岐送油路7C(内部油路の一例)が形成され、また、ミッションケース7の壁部には内部空間に貯留されている潤滑油を油圧フィルタ38に供給する吸引油路7Dが形成されている。ミッションケース7は鋳造物であり、これら主送油路7Bと、分岐送油路7Cと、吸引油路7Dとは鋳造時にミッションケース7と一体的に形成される。
As shown in FIG. 6, the main oil supply to the left and right sides of the machine body separated from the internal space of the
主送油路7Bからの作動油は第2送油管L2を介して第2ポンプP2pに供給され、分岐送油路7Cからの作動油は第1送油管L1を介して第1ポンプP1pに供給される。
The hydraulic oil from the main
図7に示す如く第1ポンプP1pからの作動油は、分配弁39を介して、前車輪1のステアリング作動を行うステアリングユニット36に供給されると共に、分配弁39を介して、PTOクラッチ37(厳密にはPTOクラッチ37の制御弁)と、油圧変速ユニットFと、ADクラッチ35C(厳密にはADクラッチ35Cの制御弁)とに供給される。また、第2ポンプP2pからの作動油は、走行機体Aの後部の昇降シリンダ10(厳密には昇降シリンダ10の制御弁)に供給されると共に、対地作業装置のローリング姿勢を制御するローリングシリンダ13(厳密にはローリング制御弁)に供給される。
As shown in FIG. 7, the hydraulic oil from the first pump P1p is supplied to the
〔油圧構成に関連する実施形態における作用・効果〕
このような油圧構成から、油圧機器を作動させる際に第1油圧ポンプP1の第1ポンプモータP1m、又は、第2油圧ポンプP2の第2ポンプモータP2mを作動させることにより、油圧機器を作動させない場合に電力の無駄な消費をなくすことが可能となる。また、ミッションケース7の一方の外側部に電動油圧ポンプとして第1油圧ポンプP1と第2油圧ポンプP2との2つの油圧ポンプを配置し、ミッションケース7の他方の外側部に油圧フィルタ38を配置しているので、ミッションケース7と油圧ポンプとの間の油路長を最短にして油圧系の小型化を実現するだけではなく、例えば、ミッションケース7一方の外側部に油圧ポンプと油圧フィルタ38とを配置するものと比較してミッションケース7の両側部の空間を有効に利用して油圧系を構成することが可能となる。
[Operation / Effect in Embodiment Related to Hydraulic Configuration]
From such a hydraulic configuration, when the hydraulic device is operated, the hydraulic device is not operated by operating the first pump motor P1m of the first hydraulic pump P1 or the second pump motor P2m of the second hydraulic pump P2. In this case, it is possible to eliminate wasteful power consumption. Also, two hydraulic pumps, a first hydraulic pump P1 and a second hydraulic pump P2, are arranged as an electric hydraulic pump on one outer side of the
また、第1ポンプモータP1mと第2ポンプモータP2mとの中間の空間に第1ポンプP1pと第2ポンプP2pと分配弁39とが配置されるため、例えば、草木や地面の突出物が存在する環境で走行機体Aを前進させる場合でも、第1ポンプモータP1mが草木や突出物に接触して排除するため、これらが第1ポンプP1pと第2ポンプP2pと分配弁39との何れかに接触して破損する不都合を解消する。また、走行機体Aを後進させる場合には、前述とは逆に第2ポンプモータP2mが草木や突出物に接触して排除することで第1ポンプP1pと第2ポンプP2pと分配弁39との何れかに接触して破損する不都合を解消する。
In addition, since the first pump P1p, the second pump P2p, and the
この油圧構成では、電動油圧ポンプとして第1油圧ポンプP1と第2油圧ポンプP2との2つの油圧ポンプを示したが、1つの電動油圧ポンプを備えても良く、3つ以上の油圧ポンプを備えても良い。また、分配弁39は他の油圧装置に作動油を分配するように構成しても良く、電動油圧ポンプをミッションケース7の左側に配置し、油圧フィルタ38をミッションケース7の右側に配置しても良い。また、第1油圧ポンプP1と第2油圧ポンプP2との配置を前述した構成とは逆にして、第1油圧ポンプP1を後部に配置し、第2油圧ポンプP2を配置しても良い。
In this hydraulic configuration, two hydraulic pumps of the first hydraulic pump P1 and the second hydraulic pump P2 are shown as the electric hydraulic pumps. However, one electric hydraulic pump may be provided, and three or more hydraulic pumps may be provided. May be. Further, the
〔キャビン〕
キャビンDは、前部で支柱状となる左右一対の前ピラー41と、前後方向の中間で支柱状となる左右一対の中間ピラー42と、後部で支柱状となる左右一対の後ピラー43と、これらの上部に連結するトップフレーム44と、このトップフレーム44を覆う位置に配置されるルーフ部Rとを有している。キャビンDの前部位置で左右の前ピラー41に挟まれる位置にフロントガラス45を備え、両側部で前ピラー41と中間ピラー42との間にガラス製のドア46を開閉自在に備え、このドア46の後方位置で中間ピラー42と後ピラー43との間にサイドガラス47を備え、後部位置で左右の後ピラー43に挟まれる位置にリヤガラス48を備えている。この構成では左右一対の前ピラー41と、左右一対の中間ピラー42と、左右一対の後ピラー43とが断面形状コ字状となる鋼材が用いられ、これらの上端に対してトップフレーム44が溶接固定されている。
〔cabin〕
The cabin D includes a pair of left and right
このキャビンDは外部の塵埃や騒音等の運転空間内への侵入を阻止する気密構造を備えており、ルーフ部Rの後部にはキャビン内の冷房と暖房とを行う空調装置としてエアーコンディショナーSが備えられている The cabin D has an airtight structure that prevents external dust and noise from entering the driving space, and an air conditioner S is provided at the rear of the roof portion R as an air conditioner for cooling and heating the cabin. Equipped
図1及び図10に示すように、キャビンDの内部で、運転座席9の前部位置には前車輪1の操向操作を行うステアリングホイール51が配置され、ステアリングホイール51の左側の下方にはクラッチペダル52が配置され、右側下方には左右一対のブレーキペダル53とアクセルペダル54が配置されている。また、運転座席9の右側部にはミッションケース7の変速を行う主変速レバー55と、昇降シリンダ10を制御する昇降レバー56とが配置されている。
As shown in FIGS. 1 and 10, inside the cabin D, a
〔キャビン:電源ユニットの冷却構成〕
キャビンDのルーフ部Rに備えられる電源ユニットBは、二次電池59の温度上昇を抑制する目的から、キャビン外部の空気を吸引して冷却風として二次電池59と電池管理システム60とに供給する冷却系を備えている。
[Cabin: Cooling configuration of power supply unit]
The power supply unit B provided in the roof portion R of the cabin D sucks air outside the cabin and supplies it to the
図8及び図9に示すように、ルーフ部Rは、トップフレーム44に支持される形態でキャビンの内部空間側に配置されキャビン内の天井壁として機能する底壁61と、この上側の上壁62と、更に上側の外壁63を有し、底壁61と上壁62との間にルーフ内空間Kが形成されると共に、上壁62と外壁63との間に換気空間Tが形成されている。このルーフ部Rでは、底壁61と上壁62とは金属材と樹脂材との何れを用いるものであっても良いが、外壁63及び上壁62として樹脂材をブロー成形したものを用いることにより、直射日光が射す環境においても換気空間Tやルーフ内空間Kの温度を上昇させ難いものにしている。尚、換気空間Tは、ルーフ部Rにおいて冷却空間Nと分離して形成されるものであれば良く、例えば、ルーフ部Rの側部や後部に形成される構成であっても良い。
As shown in FIGS. 8 and 9, the roof portion R includes a
電源ユニットBの二次電池59は、電池として機能する複数のセルを電気的に接続した構成を有しており、ルーフ部Rの前後及び左右中央部に配置され、この二次電池59の前方近傍位置に電池管理システム60が配置されている。ルーフ内空間Kには電源ユニットBを収容するユニット収容ケース64と、このユニット収容ケース64に対してキャビン外部の空気を供給する吸気ダクト65と、ユニット収容ケース64の空気をキャビン外部に送り出す排気ダクト66とを有する冷却空間Nが形成され、吸気ダクト65を介してキャビン外部の空気を吸引し、この空気をユニット収容ケース64から排気ダクト66を介してキャビン外部に排出するように前部ファン67が吸気ダクト65の内部に備えられ、後部ファン68が排気ダクト66の内部に備えられている。また、このルーフ内空間Kの前部横一側には、前述した冷却空間Nと独立して電源ユニットBから電力制御ユニットEに供給される電流に対して複数の抵抗器の何れかを選択して電気抵抗を作用させるリレーボックスGが前方側ほど機体内側に傾斜する傾斜姿勢で配置されている。
The
電源ユニットBは、二次電池59と電池管理システム60とを備えるものであり、これらがユニット収容ケース64の内部に露出する形態で収容する構成を想定しているが、この二次電池59と電池管理システム60とをボックス類に収容し、このボックスをユニット収容ケース64の内部に収容するように構成しても良い。ユニット収容ケース64は、電池収容空間64Aの前端側に空気の流れ方向での上流側ほど断面積が小さくなる導入空間64Bと、後端側に空気の流れ方向での下流側ほど断面積が小さくなる排出空間64Cとが形成されている。
The power supply unit B includes a
吸気ダクト65は、前端部に横方向に拡大する吸気部65Aが形成され、この吸気ダクト65の中間部分に前部ファン67が配置され、この前部ファン67の排出部がユニット収容ケース64の導入空間64Bの前端に接続している。吸気部65Aに空気を導入するためルーフ部Rの前端部の左右中央部には吸気開口Raが形成され、この吸気開口Raの前端位置には下部から斜め後方上方に突出する前ガイド板69Fと、上部から斜め前方下方に突出する後ガイド板69Rとが配置され、吸気部65Aにはエアーフィルタ70が備えられている。特に、前ガイド板69Fと後ガイド板69Rとの中間の領域には下方に開放することで雨水等を排出する開放部(図示せず)が形成されている。
The
前部ファン67は左右軸芯周りで回転駆動されるシロッコファンが用いられ、後部ファン68は前後軸芯周りで回転駆動される軸流ファンが用いられている。尚、冷却空間Nに外気を吸引するファンとしては、前部ファン67と後部ファン68との何れか一方だけを備えても良い。
The
排気ダクト66は、前端がユニット収容ケース64の電池収容空間64Aの後端に接続し、この排気ダクト66の後端がルーフ部の後端部の左右中央部に形成された排気開口Rbに接続しており、この排気開口Rbには、下部から斜め前方上方に突出する前排出ガイド板71Fと、上部から斜め後方下方に突出する後排出ガイド板71Rが備えられている。
The
〔電源ユニットに関連する構成の実施形態における作用・効果〕
このような構成から、前部ファン67と後部ファン68とを駆動して冷却空間Nに外気を吸引する際には、図8に示す如く、前ガイド板69Fの上側を通過した空気が、後ガイド板69Rの下端に周り込む形態で流動し、エアーフィルタ70で塵埃が除去された後に、吸気ダクト65に流れ込む。また、電源ユニットBがルーフ部Rの内部のルーフ内空間Kに配置されているので、雨水が電源ユニットBに対して直接的に接触することがなく、外気を吸引する際には、吸気開口Raに雨水や塵埃が侵入可能な状況にある場合でも、この雨水や塵埃を開放部(図示せず)から下方に排出することで吸気ダクト65に吸引されず、この雨水や塵埃が冷却空間Nに侵入して二次電池59に付着することもない。
[Operation / Effect in Embodiment of Configuration Relating to Power Supply Unit]
With such a configuration, when the
吸気ダクト65に吸引された空気は、ユニット収容ケース64の電池収容空間64Aに収容されている二次電池59と電池管理システム60の外面に接触することにより熱を奪い、この二次電池59の温度上方を抑制する。このように熱を奪った空気は排気ダクト66から排気開口Rbに送られ、前排出ガイド板71Fの上側を通過した空気が、後排出ガイド板71Rの下側を回り込む形態で流動し、ルーフ部Rの外部に排出される。また、排気開口Rbには後排出ガイド板71Rが備えられているため、排気開口Rbから雨水や塵埃が侵入する状況にある場合でも、侵入が抑制され、排気開口Rbの後端から排出されるのである。
The air sucked into the
〔キャビン:空調構成〕
図8及び図9に示すように、エアーコンディショナーSは、ルーフ部Rの後端位置で後ピラー43より更に後方に張り出した位置に備えられている。エアーコンディショナーSは、左右一対の後ピラー43の上端より低い配置高さで、左右一対の後ピラー43に亘って設けられた横フレームに支持されている。このエアーコンディショナーSは、内部にエバポレータ(図示せず)と電気ヒータとを有した空調ユニット75と、この空調ユニット75に空気を送る送風ファン77とを備えている。キャビンDの内部において底壁61(キャビン内の天井壁)の下側には吸気口80が形成され、この底壁61の左右にはエアーコンディショナーSから送り出される空気をキャビンDの内部に供給する左右一対の空調ダクト78を備えている。
[Cabin: Air conditioning configuration]
As shown in FIGS. 8 and 9, the air conditioner S is provided at a position where the air conditioner S projects further rearward than the
このエアーコンディショナーSでは、コンプレッサを駆動して圧縮された冷媒をコンデンサで放熱した後に、膨張弁において膨張させ、エバポレータに供給することで冷房を実現するものを想定しているが、例えば、冷房と暖房との切り換え可能なヒートポンプ型として構成しても良い。 In this air conditioner S, it is assumed that cooling is realized by driving a compressor and radiating the compressed refrigerant with a condenser, then expanding it in an expansion valve and supplying it to the evaporator. You may comprise as a heat pump type switchable with heating.
底壁61は、エアーコンディショナーSの前部位置で斜め下方に屈曲する傾斜壁部61Aが形成され、また、傾斜壁部61Aの上端側から後方に延出する延出壁79を形成することで、この傾斜壁部61Aの後方と延出壁79との間にエアーコンディショナーSが配置され、かつ、送風ファン77に空気を供給する吸気空間Hが形成されている。尚、送風ファン77は上端から吸気を行い側方の空調ユニット75の方向に空気を送り出すシロッコファンが用いられている。
The
また、この吸気空間Hに連通する上下向きの換気ダクト81が前述した換気空間Tに接続しており、この換気ダクト81の開閉自在な切換板82が備えられている。換気空間Tはルーフ部Rの側部に形成された換気口72を介して外部と連通している。換気ダクト81は、ユニット収容ケース64の電池収容空間64Aに隣接する位置に配置され、図9に示すように平面視では、電池収容空間64Aの外壁に近接する部位が斜め姿勢に成形された角パイプ状に形成されている。
In addition, a
切換板82は人為操作により開閉自在に構成され、図8に仮想線で示す閉じ姿勢では吸気空間Hに対する外気の導入が阻止され、同図に実線で示す開放姿勢に操作された場合には、換気口72から換気空間Tに外気を吸引し、更に、この外気を換気ダクト81から吸気空間Hに供給できることになる。
The switching
〔空調構成に関連する実施形態における作用・効果〕
このような構成のため、切換板82を閉じ姿勢に設定してエアーコンディショナーSを可動させた場合には、キャビン内の吸気口80から吸引した空調ユニット75で温調し、この空気を空調ダクト78を介してキャビン内に送り出すことでキャビン内の空気を循環させながら空調を行う循環モードでの空調が実現する。
[Operations and effects in the embodiment related to the air conditioning configuration]
Due to such a configuration, when the air conditioner S is moved with the switching
また、切換板82を開放姿勢に設定してエアーコンディショナーSを稼動させた場合には、吸気口80を閉じてキャビン内の空気の吸気を遮断する状態で、換気空間Tからの外気を換気ダクト81で吸引して、空調ユニット75で温度調整を行った後に空調ダクト78を介してキャビン内に送り出すことで外気とキャビン内の空気とを混合させて空調を行う外気混入モードでの空調が実現する。また、換気空間Tから空気を取り込む構成であるため、例えば、電源ユニットBの熱が作用して温度が上昇した空気を取り込む構成と比較すると、エアーコンディショナーSで冷房を行う際のエネルギーの無駄がない。
Further, when the air conditioner S is operated with the switching
特に、キャビンDのルーフ部Rに対して電源ユニットBを備え、空調装置としてのエアーコンディショナーSを備えているので、電源ユニットBを走行機体Aに備えるための空間を確保する必要がなく、エンジン4によって駆動されるエアーコンディショナーSを走行機体Aに備えたものと比較して、コンプレッサからの冷媒を給排するための配管をキャビンDに引き込む構成を採用しなくて済み、構成が簡素化する。更に、電源ユニットBとエアーコンディショナーSとをルーフ部Rに備える構成であるため、電源ユニットBとエアーコンディショナーSとを備えるための空間を走行機体Aに確保しなくて済むだけではなく、比較的容易に設計変更を行えるルーフ部Rに対してこれらをコンパクトに備えることも可能になる。
Particularly, since the power supply unit B is provided for the roof portion R of the cabin D and the air conditioner S is provided as an air conditioner, it is not necessary to secure a space for installing the power supply unit B in the traveling machine body A. Compared with the air conditioner S driven by the
〔電力制御ユニット〕
右側の第1電力制御ユニットE1と左側の第2電力制御ユニットE2とは電力の出力対象が異なるだけで基本的に共通する構成を有しているため、これらを一括して電力制御ユニットEとして説明する。図10〜図14に示すように、電力制御ユニットEは、後部フェンダー8の下側で後車輪2の上側に備えられている。前述したように、この電力制御ユニットEは、設定される電圧で、設定される周波数となる三相交流を生成するVVVF型のインバータとして構成されている。
[Power control unit]
The first power control unit E1 on the right side and the second power control unit E2 on the left side have basically the same configuration except that the power output targets are different, so these are collectively referred to as the power control unit E. explain. As shown in FIGS. 10 to 14, the power control unit E is provided on the lower side of the
この電力制御ユニットEは、後部フェンダー8の下側に配置されることで良好な放熱を実現するものであるが、後車輪2の上方位置に配置されるため作業時等に後車輪2で跳ね上げられた泥土や小石の接触を規制する規制手段が備えられている。この規制手段としてのケース部85に電力制御ユニットEが収容され、ケース部85の下側に規制手段として水平姿勢の保護プレート86が配置されている。この保護プレート86は鋼材等の高強度の材料が用いられ、後部フェンダー8の縦壁8Aに連結固定され、更に、この保護プレート86の上面にケース部85が支持される形態で連結されている。保護プレート86の下面で後端側には鋼材等の高強度の材料が用いられ下方に突出するスクレーパ87が備えられ、この保護プレートの86の上面で後端側には縦壁状となる隔壁88が備えられている。尚、図面では、保護プレート86の上面に対してケース部85を連結した構造を示しているが、これらの中間に隙間を形成しても良い。また、スクレーパ87は保護プレート86の前部位置の1箇所、又は、前部位置と後部位置との2箇所に備えても良く、3箇所以上備えても良い。
This power control unit E realizes good heat dissipation by being disposed below the
また、ケース部85は、前端と後端とが開放する構造を有しており、前端側にはキャビン内の空気を冷却風として電力制御ユニットEに導く供給ダクト89が形成され、この供給ダクト89とケース部85との中間部位に冷却ファン90が備えられている。後部フェンダー8のうち供給ダクト89が接続する縦壁8Aには、吸気孔89Aが孔状に形成され、ケース部85の内部を通過した空気を送り出すように隔壁88における機体中央側の端部と、後部フェンダー8の縦壁8Aとの間に開放空間88Sが形成されている。
The
また、第1電力制御ユニットE1からジェネレータモータMに電力を供給する出力ケーブル91と、この第1電力制御ユニットE1に電源ユニットBからの直流電力を供給する電源ケーブル92(電力ケーブルの一例)と、制御ケーブル93とが、この第1電力制御ユニットE1における走行機体内側の側壁を貫通し、走行機体Aの中央側のキャビン内に延出する形態で形成されている。これ同様に、第2電力制御ユニットE2から第1油圧ポンプP1の第1ポンプモータP1mと、第2油圧ポンプP2の第2ポンプモータP2mとに電力を供給する出力ケーブル91と、この第2電力制御ユニットE2に電源ユニットBからの直流電力を供給する電源ケーブル92(電力ケーブルの一例)と、制御ケーブル93とが、この第2電力制御ユニットE2における走行機体内側の側壁及び後部フェンダー8の縦壁8Aを貫通し、走行機体Aの中央側のキャビン内に延出する形態で形成されている。
Also, an
〔電力制御ユニットに関連する構成の実施形態における作用・効果〕
このような構成から、後部フェンダー8の下側と後車輪2との間の空間を有効利用しながら下方に開放した空間に対して電力制御ユニットEを配置することにより、良好な放熱を実現できるものにしている。特に、ケース部85と保護プレート86とで成る規制手段を備えているので、後車輪2から跳ね上げられた小石や泥土が電力制御ユニットEに付着することや損傷させることがない。後車輪2に付着した土塊や藁等が後部フェンダー8の内部に持ち込まれる状況においても、この土塊や藁等にスクレーパ87が接触して後車輪2から掻き落とすことになり、冷却効果を損なうこともない。
[Operation / Effect in Embodiment of Configuration Relating to Power Control Unit]
From such a configuration, by disposing the power control unit E in the space opened downward while effectively using the space between the lower side of the
更に、キャビン内の清浄な空気を、吸気孔89Aを介して吸引し冷却ファン90により電力制御ユニットEに供給することにより、電力制御ユニットEに清浄な空気を供給して放熱を行える。このように電力制御ユニットEの冷却を行った空気はケース部85の後端から送り出されると共に、開放空間88Sから後方に排出される。この構成により走行機体Aの外部の空気を直接的に接触させて行う冷却と、キャビンDの内部からの空気を供給して行われる冷却とを併せた良好な冷却が実現する。
Furthermore, clean air in the cabin is sucked through the
また、電力制御ユニットEは、必ずしも後部フェンダー8の下側に配置する必要はなく、一部を後部フェンダー8の上面から上方に突出する形態や、一部がキャビン内(走行機体Aの内側)に突出する形態で配置しても良い。このように配置する構成であっても、後部フェンダー8の部位に電力制御ユニットEを配置することの良好な面は損なわれるものではない。
In addition, the power control unit E is not necessarily arranged below the
〔電力制御構成〕
トラクタの電力制御構成の概要を図15に示している。この電力制御構成は、電源ユニットBの二次電池59からの直流電力をリレーボックスGを介して第1,第2電力制御ユニットE1,E2に供給する電源ケーブル92を有した電力供給系を備えている。第1電力制御ユニットE1は、供給された直流電力を三相交流電力に変換し出力ケーブル91を介してジェネレータモータMに供給し、第2電力制御ユニットE2は、供給された直流電力を三相交流電力に変換し出力ケーブル91を介して第1ポンプモータP1mと第2ポンプモータP2mとに供給する。図面には示していないが、第2電力制御ユニットE2は、エアーコンディショナーSのコンプレッサにも電力を供給する。
(Power control configuration)
An outline of the power control configuration of the tractor is shown in FIG. This power control configuration includes a power supply system having a
主制御システムは、前述したように主制御ユニット101と、エンジン制御ユニット102と、ハイブリッド制御ユニット103と、モータ制御ユニット104と、整流昇圧ユニット105とを備えている。
As described above, the main control system includes the
エンジン4は、コモンレール式の燃料噴射系を有し、この燃料噴射を制御するためにエンジン制御ユニット102は、アクセルペダルセンサ54Sからの信号、エンジン4の回転速度を検出する回転速度センサ99(図2を参照)からの信号、コモンレール内の燃料の圧力を検出する燃料圧力センサ(図示せず)からの信号、吸気部位の吸気圧センサ(図示せず)からの信号等を取得し、インジェクター(図示せず)の作動タイミングを決める制御を行う。このような構成からエンジン制御ユニット102は、エンジン4に作用する負荷を判別することも可能であり、エンジン4に作用する負荷や、エンジン4の回転速度や、アクセルペダル54の踏み込み量等のジェネレータモータMを駆動する際に必要な情報を主制御ユニット101に出力する。回転速度センサ99は、伝動ハウジング5の前部ハウジング5Aを上下に貫通する孔部を挿通する状態で備えられ、下端のセンシング部をフライホイール15の外周の近接させ、磁束密度の変化からフライホイール15の回転をカウントするピックアップ型に構成されている。尚、回転速度センサ99は光学式に出力軸4Aやフライホイール15等の回転をカウントするものでも良い。
The
このトラクタでは、エンジン4に作用する負荷を検出するための負荷センサをエンジン4や走行駆動系に備え、この負荷センサで検出した情報を主制御ユニット101が取得するように構成しても良い。また、エンジン4はディーゼル型に限るものではなく、ガソリン型であっても良い。
In this tractor, a load sensor for detecting a load acting on the
ハイブリッド制御ユニット103は、主制御ユニット101からの情報に基づいて電源ユニットBとリレーボックスGとに電池制御ケーブル98を介して制御信号を出力する。モータ制御ユニット104は、主制御ユニット101からの情報に基づいて第1,第2電力制御ユニットE1,E2に対し制御ケーブル93を介して制御信号を出力する。
The
整流昇圧ユニット105は、ジェネレータモータMで発電された三相交流電流を直流電流に変換する整流回路の機能と、このように直流電流に変換された電流を高圧電流に変換するDC−DCコンバータとの機能とを有し、直流電力は送電ケーブル94を介して送電される。
The
前述したように主制御システムが運転座席9の下側に配置され、電源ユニットBとリレーボックスGとがキャビンDのルーフ部Rに配置され、右側の後部フェンダー8の下側に第1電力制御ユニットE1が配置され、右側の後部フェンダー8の下側に第2電力制御ユニットE2が配置されている。このような位置関係から、電源ユニットBから第1,第2電力制御ユニットE1,E2に直流電力を供給する電源ケーブル92を右側の中間ピラー42の内部に挿通する状態で配設されている。また、主制御システムのハイブリッド制御ユニット103から電源ユニットBに制御信号を出力する電池制御ケーブル98を右側の後ピラー43の内部に挿通する状態で配設されている。
As described above, the main control system is disposed below the driver's
このような電力制御構成を備えているため、主制御ユニット101からの信号によりエンジン制御ユニット102が、エンジン4を燃費の良い低速領域で稼動させる制御を実行する。また、エンジン制御ユニット102が取得する情報に基づいて主制御ユニット101が、エンジン4に作用する負荷が閾値未満であることを判別した場合には、ジェネレータモータMからの発電電力を整流昇圧ユニット105で高電圧に昇圧し、このように昇圧した直流電力を送電ケーブル94から電源ケーブル92に伝えることにより電源ユニットBに供給して充電する制御が実行される。このように充電を行う際には、二次電池59に対する充電を電池管理システム60が管理する。特に、電源ケーブル92を中間ピラー42の内部に配置し、電池制御ケーブル98を後ピラー43の内部に配置することにより、例えば、電源ケーブル92にノイズが乗ることがあっても、このノイズを電池制御ケーブル98に送られる制御信号に影響を与えないものにしている。
Since such a power control configuration is provided, the
これとは逆に、主制御ユニット101がエンジン4に作用する負荷が閾値を超えたことを判断した場合には、電源ユニットBからの電力をリレーボックスGから第1電力制御ユニットE1に供給すると共に、モータ制御ユニット104が第1電力制御ユニットE1に対して制御信号を出力することにより、第1電力制御ユニットE1からの三相交流電力をジェネレータモータMに供給し、このジェネレータモータMの駆動力でエンジン回転をアシストすることで駆動力不足やエンジンストップを招くことのない走行を実現する。このようにジェネレータモータMに電力を供給する際には、エンジン4の回転速度と、負荷の値と、アクセルペダル54の踏み込み量等の制御情報に基づいて、三相交流電力の出力電圧と出力周波数が設定され、二次電池59から第1電力制御ユニットE1に電力供給を開始した際には、リレーボックスGにおいて複数の抵抗器から適切なものを選択することで大電流が急激に供給される不都合を抑制する。また、電力の供給時にも適切な抵抗器を選択することで二次電池59から供給される大電流が急激に低下する不都合を抑制する。
On the contrary, when the
また、第2電力制御ユニットE2は、モータ制御ユニット104からの信号に基づき、必要とするタイミングで直流電力を三相交流電力に変換して第1ポンプモータP1mと第2ポンプモータP2mと供給する作動を行う。主制御ユニット101は、レバー類やスイッチ類の操作を判別し、電力供給を必要とするタイミングで第1ポンプモータP1mと第2ポンプモータP2mとの駆動を行うことにより電力の無駄な消費を抑制できるものにしている。
The second power control unit E2 converts DC power into three-phase AC power at a necessary timing based on a signal from the
本発明は、電動モータのみの駆動力によって走行する構成の作業車だけではなく、電動モータとエンジンとの駆動力によって走行するハイブリッド型の作業車にも利用することができ、また、乗用田植機や芝刈機やコンバインなどの他の作業車にも利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used not only for a work vehicle configured to travel with a driving force of only an electric motor but also for a hybrid work vehicle that travels with a driving force of an electric motor and an engine. It can also be used for other working vehicles such as lawn mowers and combines.
1 前車輪
2 後車輪
4 エンジン
5 伝動ハウジング
7 ミッションケース
7B 内部油路(主送油路)
7C 内部油路(分岐送油路7C)
10 昇降用アクチュエータ(昇降シリンダ)
36 ステアリングユニット
38 油圧フィルタ
39 分配弁
59 二次電池
A 走行機体
B 電源ユニット
M 電動モータ(ジェネレータモータ)
P1 電動油圧ポンプ・第1油圧ポンプ
P2 電動油圧ポンプ・第2油圧ポンプ
P1m 第1ポンプモータ
P1p 第1ポンプ
P2m 第2ポンプモータ
P2p 第2ポンプ
1 front wheel
2
5
7C Internal oil passage (branching
10 Lifting actuator (lifting cylinder)
36
P1 electric hydraulic pump / first hydraulic pump P2 electric hydraulic pump / second hydraulic pump P1m first pump motor P1p first pump P2m second pump motor P2p second pump
Claims (5)
左右一対の前車輪及び左右一対の後車輪を備えた走行機体が備えられ、その走行機体は、前記走行機体の前後方向で前車輪から後車輪に亘る状態で、その前方側から、エンジン、伝動ハウジング、ミッションケースの順に備えており、前記エンジンは、前記走行伝動系と前記電動モータとに駆動力を伝えるように構成され、前記ミッションケースは、前記電動モータの駆動力を前記走行伝動系に伝えるように構成され、
前記ミッションケースにおいて前記走行機体の前後方向で前記前車輪の車軸と前記後車輪の車軸との間に位置する左右方向での一方の外側部に、前記電源ユニットの電力によって作動する電動油圧ポンプが配置され、この電動油圧ポンプが前記ミッションケースの潤滑油を吸引して作動油として走行機体の油圧装置に供給するように構成されており、
前記電動油圧ポンプが、前記ミッションケースの前記一方の外側部において前部位置に配置され前記油圧装置として前車輪のステアリング作動を行うステアリングユニットに作動油を供給する第1油圧ポンプと、この後部に配置され前記油圧装置として走行機体後部において作業装置の昇降作動を行う昇降用アクチュエータに作動油を供給する第2油圧ポンプとで構成されている作業車。 A work vehicle that transmits a driving force of an electric motor that is operated by electric power of a power supply unit to a traveling transmission system,
A traveling machine body having a pair of left and right front wheels and a pair of left and right rear wheels is provided. The traveling machine body extends from the front side to the engine, transmission in a state extending from the front wheels to the rear wheels in the front-rear direction of the traveling machine body. A housing and a transmission case are provided in this order, and the engine is configured to transmit a driving force to the traveling transmission system and the electric motor, and the transmission case transmits the driving force of the electric motor to the traveling transmission system. Configured to communicate,
In the transmission case, an electric hydraulic pump that is operated by electric power of the power supply unit is provided on one outer side in the left-right direction located between the front wheel axle and the rear wheel axle in the front-rear direction of the traveling body. Arranged, this electric hydraulic pump is configured to suck the lubricating oil of the transmission case and supply it as hydraulic oil to the hydraulic device of the traveling machine body ,
The electric hydraulic pump is disposed at a front position on the one outer side of the transmission case, and a first hydraulic pump that supplies hydraulic oil to a steering unit that performs a steering operation of a front wheel as the hydraulic device, and a rear part thereof A work vehicle comprising: a second hydraulic pump that is disposed and that supplies hydraulic oil to an elevating actuator that performs the elevating operation of the work device at the rear of the traveling machine body as the hydraulic device .
前記第1ポンプモータの後方位置に前記第1ポンプが配置され、前記第2ポンプモータの前方位置に第2ポンプが配置され、前記第1ポンプと前記第2ポンプの中間位置に、第1ポンプ又は第2ポンプからの作動油を分配して送り出す分配弁が配置されている請求項1に記載の作業車。 The first hydraulic pump is configured by a first pump motor that is operated by electric power and a first pump that is driven by the first pump motor, and the second hydraulic pump is driven by the second pump motor that is operated by electric power. A second pump,
The first pump is disposed at a rear position of the first pump motor, a second pump is disposed at a front position of the second pump motor, and the first pump is disposed at an intermediate position between the first pump and the second pump. Alternatively, the work vehicle according to claim 1, wherein a distribution valve that distributes and feeds hydraulic oil from the second pump is disposed .
前記電動モータで発電された電力を前記電源ユニットの前記二次電池に充電する充電モードと、前記電動モータに前記電源ユニットからの電力を供給する駆動モードとの切り換えを行う充放電制御手段を備えている請求項1〜4のいずれか一項に記載の作業車。 As the electric motor, one that functions as a generator is used, and the power supply unit is equipped with a secondary battery,
Charge / discharge control means for switching between a charging mode for charging the electric power generated by the electric motor to the secondary battery of the power supply unit and a driving mode for supplying electric power from the power supply unit to the electric motor. The work vehicle according to any one of claims 1 to 4 .
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