JP6051581B2 - 建設機械用ハイブリッド構造体 - Google Patents

Description

この発明は、建設機械用ハイブリッド構造体に関する。

従来、建設機械用ハイブリッド構造体としては、特開２００７−６５５４号公報（特許文献１）に開示されたものがある。この建設機械用ハイブリッド構造体は、図４に示すように、エンジン１０１と、ポンプ１０２と、エンジン１０１とポンプ１０２との間に配置されるモータ１０３とを備えている。

このモータ１０３のケース１３３は、エンジン１０１のケース１１３およびポンプ１０２のケース１２３に接続されている。

特開２００７−６５５４号公報

ところで、上記従来の建設機械用ハイブリッド構造体を、実際に、建設機械に使用しようとすると、エンジンケース１１３に支持脚１０６を取り付けて、この支持脚１０６を建設機械本体に固定しなければならない。

このとき、エンジンケース１１３にモータケース１３３が接続され、モータケース１３３にポンプケース１２３が接続されているため、エンジンケース１１３は、モータ１０３およびポンプ１０２の荷重を、片持ち支持することになる。このため、全体の重量バランスが不安定なものとなって、エンジンの振動が増大する問題があった。

そこで、この発明の課題は、エンジンケースによるモータおよびポンプの荷重の片持ち支持を回避でき、全体の重量バランスを安定させて、エンジンの振動を抑制できる建設機械用ハイブリッド構造体を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の建設機械用ハイブリッド構造体は、
エンジンと、
ポンプと、
上記エンジンと上記ポンプとの間に配置されるモータと
を備え、
上記モータは、
上記エンジンのエンジンケースおよび上記ポンプのポンプケースに接続されるモータケースと、
上記モータケース内に取り付けられるステータと、
上記ステータの径方向内側に配置されるロータと、
上記ロータに固定され、上記エンジンの出力軸と上記ポンプの回転軸との間に接続されるシャフトと
を有し、
上記モータケースの外周面には、
取付座と、
上記ステータのステータコイルに電気的に接続され、上記モータケースの周方向において上記取付座と隣り合うコネクタと
が設けられ、
建設機械への設置状態において、上記取付座には、上記モータを支持する支持脚が取り付けられており、
上記コネクタは、上記取付座に取り付けられた上記支持脚によって覆われるよう、上記取付座よりも下側に設けられていることを特徴としている。

この発明の建設機械用ハイブリッド構造体によれば、上記モータケースの外周面には、取付座が設けられているので、この取付座に、モータを支持する支持部材を取り付けることができる。

これによって、エンジンケースによるモータおよびポンプの荷重の片持ち支持を回避でき、全体の重量バランスを安定させて、エンジンの振動を抑制できる。

また、一実施形態の建設機械用ハイブリッド構造体では、上記取付座の座面には、上記モータを支持する支持脚を取り付けるための脚取付用孔部が設けられている。

この実施形態の建設機械用ハイブリッド構造体によれば、上記取付座の座面には、脚取付用孔部が設けられているので、この脚取付用孔部に、モータを支持する支持脚を取り付けることができる。したがって、ボルトなどの締結部材を脚取付用孔部に締結することで、簡単に、支持脚を取付座に取り付けることができる。

この発明の建設機械用ハイブリッド構造体によれば、上記モータケースの外周面には、取付座が設けられているので、この取付座に、モータを支持する支持部材を取り付けることによって、全体の重量バランスを安定させて、エンジンの振動を抑制できる。

本発明の一実施形態の建設機械用ハイブリッド構造体を示す簡略断面図である。 モータの斜視図である。 本発明の建設機械用ハイブリッド構造体の設置状態を示す簡略図である。 従来の建設機械用ハイブリッド構造体の設置状態を示す簡略図である。

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

図１は、この発明の第１実施形態の建設機械用ハイブリッド構造体を示す縦断面図である。図１に示すように、この建設機械用ハイブリッド構造体は、例えば、建設機械用の車両に組み込まれており、エンジン１と、ポンプ２と、上記エンジン１と上記ポンプ２との間に配置されるモータ３とを備えている。

上記エンジン１は、エンジン本体１０と、エンジン本体１０の出力軸１１に接続されたフライホイール１２と、エンジンケース１３とを有する。エンジンケース１３は、エンジン本体１０を覆う本体ケース１３０と、フライホイール１２を覆うフライホイールケース１３１とを有する。

上記ポンプ２は、例えば、油圧ポンプであり、ポンプ本体２０と、ポンプケース２３とを有する。ポンプケース２３は、ポンプ本体２０を覆う本体ケース２３０と、ポンプ本体２０の回転軸２１側に位置する取付板２３１とを有する。

上記モータ３は、例えば、エンジン１のポンプ２への動力をアシストするために用いられ、または、エンジン１のポンプ２への動力を受けて発電するために用いられる。モータ３は、モータケース３３と、ステータ３５と、ロータ３６と、シャフト３１とを有する。

上記モータケース３３は、エンジンケース１３とポンプケース２３との間に配置され、エンジンケース１３およびポンプケース２３に接続される。具体的に述べると、モータケース３３は、ボルトによって、フライホイールケース１３１と取付板２３１とに接続される。

上記ステータ３５は、モータケース３３内に取り付けられる。ステータ３５は、モータケース３３の内面に接触する円筒状のステータコア３５１と、このステータコア３５１に巻回されたステータコイル３５２とを有する。

上記ロータ３６は、ステータ３５の径方向内側に配置される。ロータ３６は、ステータコア３５１の径方向内側に間隔をあけて配置される円筒状のロータコア３６１と、このロータコア３６１に埋め込まれた複数の磁石３６２とを有する。

上記シャフト３１は、円筒状であり、ロータ３６の内面に固定され、エンジン１の出力軸１１とポンプ２の回転軸２１との間に接続される。具体的に述べると、シャフト３１の一端は、ボルトによって、フライホイール１２に連結される。シャフト３１の他端は、カップリング３７を介して、ポンプ本体２０の回転軸２１に連結される。カップリング３７は、ボルトによって、シャフト３１の他端に連結される。

上記建設機械用ハイブリッド構造体の作用を説明すると、上記エンジン１の出力軸１１が回転することにより、モータ３のシャフト３１が回転すると共に、ポンプ２の回転軸２１が回転する。このとき、モータ３は、ステータ３５とロータ３６の電磁力により、エンジン１の動力をアシストし、または、エンジン１の動力を受けて発電する。

図２に示すように、上記モータケース３３の外周面には、取付座３４が設けられている。この取付座３４は、矩形状の座面３４０を有する。この座面３４０には、複数の脚取付用孔部３４１が設けられている。この脚取付用孔部３４１は、モータ３を支持する支持脚５（図３参照）を取り付けるための孔部である。この孔部３４１は、例えば、ネジ孔である。

また、上記モータケース３３の外周面には、ステータコイル３５２に電気的に接続するコネクタ３８が設けられている。このコネクタ３８に外部端子を接続することで、外部からステータコイル３５２に電流を供給し、または、ステータコイル３５２から外部に電流が供給される。

上記建設機械用ハイブリッド構造体を、建設機械に使用する場合を説明する。

図３に示すように、上記エンジンケース１３に、エンジン１を支持する支持脚６を取り付けて、この支持脚６を建設機械本体に固定する。

上記モータケース３３の取付座３４の脚取付用孔部３４１に、モータ３を支持する支持脚５を取り付けて、この支持脚５を建設機械本体に固定する。このとき、ボルトを、支持脚５に挿通しつつ脚取付用孔部３４１に締結することで、簡単に、支持脚５を取付座３４に取り付けることができる。

このように、上記モータケース３３の取付座３４に、モータ３を支持する支持脚５を取り付けることで、上記建設機械用ハイブリッド構造体の重量を、エンジンケース１３に取り付けられた支持脚６に加えて、モータケース３３に取り付けられた支持脚５によって、支持することができる。

つまり、上記エンジンケース１３にモータケース３３が接続され、上記モータケース３３にポンプケース２３が接続されているが、モータケース３３に支持脚５を取り付けることで、エンジンケース１３によるモータ３およびポンプ２の荷重の片持ち支持を回避できる。

したがって、上記建設機械用ハイブリッド構造体の全体の重量バランスを安定させて、エンジン１の振動を抑制できる。

なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、モータケースの取付座に、支持脚を取り付けたが、例えば、上部から吊り下げられた部材を、取付座に取り付けてもよく、取付座に取り付ける部材は、モータを支持する支持部材であればよい。

１ エンジン
２ ポンプ
３ モータ
５，６ 支持脚
１０ エンジン本体
１１ 出力軸
１３ エンジンケース
２０ ポンプ本体
２１ 回転軸
２３ ポンプケース
３１ シャフト
３３ モータケース
３４ 取付座
３４０ 座面
３４１ 脚取付用孔部
３５ ステータ
３５１ ステータコア
３５２ ステータコイル
３６ ロータ
３６１ ロータコア
３６２ 磁石

Claims (2)

1. エンジン（１）と、
   ポンプ（２）と、
   上記エンジン（１）と上記ポンプ（２）との間に配置されるモータ（３）と
   を備え、
   上記モータ（３）は、
   上記エンジン（１）のエンジンケース（１３）および上記ポンプ（２）のポンプケース（２３）に接続されるモータケース（３３）と、
   上記モータケース（３３）内に取り付けられるステータ（３５）と、
   上記ステータ（３５）の径方向内側に配置されるロータ（３６）と、
   上記ロータ（３６）に固定され、上記エンジン（１）の出力軸（１１）と上記ポンプ（２）の回転軸（２１）との間に接続されるシャフト（３１）と
   を有し、
   上記モータケース（３３）の外周面には、
   取付座（３４）と、
   上記ステータ（３５）のステータコイル（３５２）に電気的に接続され、上記モータケース（３３）の周方向において上記取付座（３４）と隣り合うコネクタ（３８）と
   が設けられ、
   建設機械への設置状態において、上記取付座（３４）には、上記モータ（３）を支持する支持脚（５）が取り付けられており、
   上記コネクタ（３８）は、上記取付座（３４）に取り付けられた上記支持脚（５）によって覆われるよう、上記取付座（３４）よりも下側に設けられていることを特徴とする建設機械用ハイブリッド構造体。
2. 請求項１に記載の建設機械用ハイブリッド構造体において、
   上記取付座（３４）の座面（３４０）には、上記モータ（３）を支持する支持脚（５）を取り付けるための脚取付用孔部（３４１）が設けられていることを特徴とする建設機械用ハイブリッド構造体。

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