JP6606118B2 - 建設機械 - Google Patents

Description

本発明は、電動機と電気的に接続される蓄電装置を搭載した建設機械に関する。

建設機械の代表例である油圧ショベルには、例えば燃費の向上、ＣＯ_２の排出量抑制等を図るために、エンジンと、該エンジンの駆動をアシストする電動機との２種類の動力源を備えたハイブリッド式の油圧ショベルが知られている。

このハイブリッド式の油圧ショベルには、駆動源としての電動モータと、電力を蓄える蓄電装置と、前記電動モータと前記蓄電装置との間に位置して設けられているインバータと、前記電動モータと前記蓄電装置とを前記インバータを介して接続している強電ケーブルと、前記電動モータと前記蓄電装置との間で前記インバータを用いて充電と放電の制御を行う制御装置と、前記制御装置を前記インバータと前記蓄電装置にそれぞれ接続する制御用ケーブルとが備えられている。

ここで、蓄電装置をメンテナンスするときには、蓄電装置内の電力を遮断した後に強電ケーブルおよび制御用ケーブルを蓄電装置から取外す必要がある。この場合、特許文献１に記載されたインバータでは、接続端子への電力供給を許容、遮断する低圧コネクタを取外した後でなければ接続端子を覆うカバーを取外すことができないようにして、メンテナンス作業の安全性を向上させている。

特開２０１３−１９３６９２号公報

ところで、上述した従来技術は、インバータに適用したものであり、電位を有している蓄電装置に適用したものではない。従って、インバータの電力遮断をしたとしても蓄電装置のメンテナンスについては不十分であるという問題がある。また、従来技術のインバータは、低圧コネクタを取外すことによりインバータの各部への電力供給を遮断している。従って、高圧ケーブルと弱電ケーブルとが近接していなければならず、設計上の制約が大きくなる虞がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明は、蓄電装置のメンテナンス作業の安全性を向上させた建設機械を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するため本発明は、駆動源としての電動モータと、電力を蓄える蓄電装置と、前記電動モータと前記蓄電装置との間に位置して設けられているインバータと、前記電動モータと前記蓄電装置とを前記インバータを介して接続している強電ケーブルと、前記電動モータと前記蓄電装置との間で前記インバータを用いて充電と放電の制御を行う制御装置と、前記制御装置を前記インバータと前記蓄電装置にそれぞれ接続する制御用ケーブルとが備えられ、前記蓄電装置は、内部に複数の蓄電モジュールが収容され外側面によって閉塞された筐体と、前記筐体に設けられ前記強電ケーブルが接続される強電コネクタと、前記筐体に設けられ前記制御用ケーブルが接続される制御用コネクタと、前記筐体に設けられ前記電動モータに対して通電しまたは遮断するサービスプラグが接続されるサービスプラグ接続口とを有してなる建設機械において、前記蓄電装置の前記筐体には、前記筐体の前記外側面のうち少なくとも天面と前記強電コネクタと前記制御用コネクタとを覆う保護カバーが設けられ、前記サービスプラグ接続口に対して前記サービスプラグが接続されている状態で、前記サービスプラグにより遮蔽される遮蔽部位には、前記保護カバーを前記筐体に取付けるための締結部が設けられていることを特徴としている。

本発明によれば、蓄電装置のメンテナンス作業の安全性を向上させることができる。

本発明の実施の形態による油圧ショベルを示す正面図である。 旋回フレーム上にエンジン、アシスト発電・電動機、油圧ポンプ、熱交換装置、蓄電装置等を搭載した状態を示す平面図である。 上部旋回体の熱交換装置、蓄電装置等を示す斜視図である。 熱交換装置、蓄電装置、保護カバー等を示す要部拡大の斜視図である。 蓄電装置の上側筐体を下側筐体から取外した状態を示す分解斜視図である。 蓄電装置に保護カバーが取付けられた状態を示す斜視図である。 図６中の保護カバーからプラグカバーを取外した状態を示す分解斜視図である。 図７中の蓄電装置のサービスプラグ接続口からサービスプラグを取外した状態を示す分解斜視図である。 図８中の蓄電装置から保護カバーを取外した状態を示す分解斜視図である。 蓄電装置の電気系統と、蓄電装置の冷却および保温系統を示す説明図である。

以下、本発明に係る建設機械の実施の形態を、エンジンとアシスト発電・電動機とを併用したハイブリッド式油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１において、ハイブリッド式油圧ショベル１（以下、油圧ショベル１という）は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回装置３を介して旋回可能に搭載された上部旋回体４とにより構成されている。そして、上部旋回体４の前部側には作業装置５が俯仰動可能に設けられ、この作業装置５によって土砂の掘削作業等を行うものである。

上部旋回体４は、下部走行体２上に旋回可能に設けられ、後述の旋回フレーム６、キャブ７、カウンタウエイト８、建屋カバー９、エンジン１０、油圧ポンプ１１、アシスト発電・電動機１２、冷却ファン１７、熱交換装置１８、蓄電装置２３を含んで構成されている。

旋回フレーム６は、上部旋回体４のベースとなる支持構造体として形成されている。図２に示すように、旋回フレーム６は、前，後方向に延びる厚肉な鋼板等からなる底板６Ａと、該底板６Ａ上に立設され、左，右方向に所定の間隔をもって前，後方向に延びた左縦板６Ｂ，右縦板６Ｃと、該各縦板６Ｂ，６Ｃの左，右に間隔をもって配置され、前，後方向に延びた左サイドフレーム６Ｄ，右サイドフレーム６Ｅと、底板６Ａおよび各縦板６Ｂ，６Ｃから左，右方向に張出し、その先端部に左，右のサイドフレーム６Ｄ，６Ｅを支持する複数本の張出しビーム６Ｆと、底板６Ａと各サイドフレーム６Ｄ，６Ｅとの間、底板６Ａの後側で左縦板６Ｂと右縦板６Ｃとの間に設けられた複数枚のアンダカバー６Ｇとを含んで構成されている。このアンダカバー６Ｇは、底板６Ａと共に旋回フレーム６の下面を構成している。

旋回フレーム６の左前側には、オペレータが搭乗するキャブ７が設けられている。このキャブ７の内部には、オペレータが着座する運転席、各種操作レバー、空調装置の室内機等（いずれも図示せず）が配設されている。一方、旋回フレーム６の後端部には、カウンタウエイト８が設けられている。カウンタウエイト８は、重量物として形成され、作業装置５との重量バランスをとるものである。

建屋カバー９は、キャブ７とカウンタウエイト８との間に位置して旋回フレーム６上に設けられている。この建屋カバー９は、後述のエンジン１０、油圧ポンプ１１、アシスト発電・電動機１２、熱交換装置１８、蓄電装置２３等を覆うものである。そして、建屋カバー９は、旋回フレーム６の左，右両側に位置して前，後方向に延びた左側面板９Ａ，右側面板（図示せず）と、左側面板９Ａと右側面板との上端部間を水平方向に延びた上面板９Ｂと、上面板９Ｂの開口部９Ｂ１を覆うエンジンカバー９Ｃとを含んで構成されている。また、建屋カバー９の左側面板９Ａには、後述の熱交換装置１８に供給する冷却風Ｆを流入させる流入口９Ｄが形成されている。

エンジン１０は、カウンタウエイト８の前側に位置して旋回フレーム６の後部側に左，右方向に延びる横置き状態で配設されている。エンジン１０には、排気ガスを排出するための排気管１０Ａが設けられ、排気管１０Ａには、エンジン１０の右側に位置して排気ガス後処理装置１０Ｂが設けられている。この排気ガス後処理装置１０Ｂは、エンジン１０から排出される排気ガス中の有害物質を除去するものである。

油圧ポンプ１１は、エンジン１０の右端側に接続されている。この油圧ポンプ１１は、入力軸がエンジン１０の出力軸と同軸に設けられ、エンジン１０によって駆動される。これにより、油圧ポンプ１１は、下部走行体２の各走行用モータ（図示せず）および作業装置５の各油圧アクチュエータに圧油を供給する。

アシスト発電・電動機１２は、エンジン１０の右側に位置してエンジン１０と油圧ポンプ１１とに連結されている。このアシスト発電・電動機１２は、エンジン１０の出力軸と油圧ポンプ１１の入力軸とに接続され、発電機作用と電動機作用とを行うものである。即ち、アシスト発電・電動機１２は、エンジン１０によって回転駆動することにより発電する。また、アシスト発電・電動機１２は、エンジン１０に加えて油圧ポンプ１１の駆動を補助する駆動源であり、本発明の電動モータを構成している。図１０に示すように、アシスト発電・電動機１２は、三相交流ケーブル１３を介してアシスト用インバータ１４に電気的に接続されている。

アシスト用インバータ１４は、アシスト発電・電動機１２と後述の蓄電装置２３との間に位置して設けられている。このアシスト用インバータ１４は、後述の制御装置６０からの制御信号に基づき、アシスト発電・電動機１２の動作を制御するものである。

旋回用発電・電動機１５は、旋回装置３の駆動源（動力源）となっている。この旋回用発電・電動機１５は、旋回フレーム６の底板６Ａのほぼ中央部に取付けられている。旋回用発電・電動機１５は、後述の蓄電装置２３からの給電によって駆動することにより、旋回装置３を介して下部走行体２上で上部旋回体４を旋回動作させるものである。一方で、旋回用発電・電動機１５は、旋回動作を減速するときに発生する回生エネルギを蓄電装置２３に蓄えることができる。図１０に示すように、旋回用発電・電動機１５は、三相交流ケーブル１３を介して旋回用インバータ１６に電気的に接続されている。

旋回用インバータ１６は、旋回用発電・電動機１５と後述の蓄電装置２３との間に位置して設けられている。この旋回用インバータ１６は、後述の制御装置６０からの制御信号に基づき、旋回用発電・電動機１５の動作を制御するものである。

ここで、油圧ショベル１は、その動作に応じてエンジン１０やアシスト発電・電動機１２および旋回用発電・電動機１５を選択して駆動する。例えば、掘削時等の重負荷状態では、エンジン１０の出力で油圧ポンプ１１を駆動すると共に、後述の蓄電装置２３の電力でアシスト発電・電動機１２を駆動してエンジン１０をアシストする。一方、例えば軽負荷状態では、エンジン１０の余剰分の出力をアシスト発電・電動機１２により電力に代えて、蓄電装置２３に蓄電する。なお、旋回用発電・電動機１５に加えて旋回油圧モータを併用してもよい。また、旋回用発電・電動機１５に代えて旋回油圧モータのみで上部旋回体を旋回動作させてもよい。

冷却ファン１７は、エンジン１０の左側に設けられている。この冷却ファン１７は、エンジン１０の出力軸（クランク軸）に連結され、エンジン１０を動力源として回転駆動される。これにより、冷却ファン１７は、建屋カバー９の左側面板９Ａに設けられた流入口９Ｄを通じて建屋カバー９（上部旋回体４）内に外気を吸込み、この外気を冷却風Ｆとしてエンジン１０、後述の熱交換装置１８に供給するものである。

熱交換装置１８は、冷却ファン１７よりも冷却風Ｆの流れ方向の上流側に位置して旋回フレーム６上に設けられている。この熱交換装置１８は、支持枠体１８Ａおよび該支持枠体１８Ａに支持されたインタクーラ１８Ｂ、ラジエータ１８Ｃ、オイルクーラ１８Ｄ、エアコンコンデンサ１８Ｅ、燃料クーラ１８Ｆ等からなる１つのユニットとして形成され、旋回フレーム６に着脱可能に取付けられている。熱交換装置１８は、冷却ファン１７に対面して設けられ、エンジン冷却水、作動油等の加熱された液体（流体）を冷却するものである。

蓄電装置用ラジエータ１９は、エアコンコンデンサ１８Ｅよりも下側に位置して、熱交換装置１８と後述の蓄電装置２３との間に設けられている。この蓄電装置用ラジエータ１９は、蓄電装置２３の下側筐体２５内に設けられた温調プレート４６内を流れる冷却水を冷却することにより、蓄電装置２３を冷却するものである。具体的には、蓄電装置用ラジエータ１９と蓄電装置２３との間は、冷却水管路２０により接続されている。冷却水管路２０の途中部位には、ポンプ２１（図１０参照）が設けられ、このポンプ２１の駆動により冷却水が蓄電装置用ラジエータ１９と蓄電装置２３との間を循環している。

インバータ用ラジエータ２２は、燃料クーラ１８Ｆよりも下側に位置して、熱交換装置１８と後述の蓄電装置２３との間に設けられている。このインバータ用ラジエータ２２は、インバータ用冷却管路（図示せず）を介してアシスト用インバータ１４、旋回用インバータ１６、および旋回用発電・電動機１５に接続されている。インバータ用冷却管路の途中部位には、ポンプ（図示せず）が設けられ、このポンプの駆動により冷却水がインバータ用ラジエータ２２、アシスト用インバータ１４、旋回用インバータ１６、および旋回用発電・電動機１５の間を循環している。

次に、電力を蓄える蓄電装置２３について説明する。

蓄電装置２３は、熱交換装置１８よりも冷却風Ｆの流れ方向の上流側に位置して旋回フレーム６上に配設されている。即ち、蓄電装置２３は、建屋カバー９の左側面板９Ａと熱交換装置１８（蓄電装置用ラジエータ１９）との間に位置している。この蓄電装置２３は、アシスト発電・電動機１２および旋回用発電・電動機１５による発電電力を充電し、または充電された電力を放電するものである。そして、蓄電装置２３は、筐体２４、アシスト用強電コネクタ３３、旋回用強電コネクタ３５、サービスプラグ接続口３７、制御用コネクタ３９、蓄電モジュール４０、バッテリコントロールユニット５２等を含んで構成されている。

筐体２４は、蓄電装置２３の外殻を構成するもので、内部に複数の蓄電モジュール４０が収容され外側面２４Ａによって閉塞されている。筐体２４は、例えば鉄材、アルミニウム材等の金属材料により強固に形成されている。そして、筐体２４は、旋回フレーム６のアンダカバー６Ｇ上に位置する下側筐体２５と、下側筐体２５の上側に位置する上側筐体２６とにより、上，下２段状に形成されている。

図５に示すように、下側筐体２５は、内部に複数の蓄電モジュール４０が収容され上端が開口している。下側筐体２５は、底部を構成する矩形状の下板２５Ａと、下板２５Ａの前端側から上方に向けて立設された前板２５Ｂと、前板２５Ｂと対面し下板２５Ａの後端側から上方に向けて立設された後板２５Ｃと、下側筐体２５の左，右方向の両側を閉塞する左側板２５Ｄ，右側板２５Ｅと、前板２５Ｂ、後板２５Ｃ、左側板２５Ｄ、右側板２５Ｅの上端から外側に向けて突出したフランジ部２５Ｆとにより上方が開口した前，後方向に長いボックス状に形成されている。下板２５Ａ、前板２５Ｂ、後板２５Ｃ、左側板２５Ｄ、右側板２５Ｅは、筐体２４の外側面２４Ａを構成している。

下側筐体２５の内部空間は、上，下方向を区画する中間板（図示せず）により上，下２段に画成され、上側の室が後述の蓄電モジュール４０が配設される電池室Ａとなり、下側の室が蓄電モジュール４０等の温度を調整するための温調プレート４６が配設される温調室（図示せず）となっている。フランジ部２５Ｆには、４隅にねじ孔２５Ｆ１が形成されている。このねじ孔２５Ｆ１は、後述の上側筐体２６を下側筐体２５に取付けるためのものである。

上側筐体２６は、下側筐体２５の開口を覆って設けられている。図５に示すように、上側筐体２６は、下側筐体２５の開口を覆う閉塞板部２７と、閉塞板部２７から上方に立上り後述のアシスト用強電コネクタ３３、旋回用強電コネクタ３５、制御用コネクタ３９、およびサービスプラグ接続口３７が設けられた周壁板部２８と、周壁板部２８の上端を覆う蓋部２９とにより形成されている。閉塞板部２７、周壁板部２８、および蓋部２９は、筐体２４の外側面２４Ａを構成している。

閉塞板部２７には、下側筐体２５のフランジ部２５Ｆの各ねじ孔２５Ｆ１に対応する位置にボルト挿通孔２７Ａがそれぞれ形成されている。上側筐体２６は、閉塞板部２７を下側筐体２５のフランジ部２５Ｆの上面側に当接（載置）した状態で、ボルト３０をボルト挿通孔２７Ａからねじ孔２５Ｆ１に締結することにより下側筐体２５に組付けられる。これにより、下側筐体２５の電池室Ａは、閉塞板部２７により密閉されている。

また、閉塞板部２７には、後述のサービスプラグ３６の下方に位置する遮蔽部位５８に、後述の保護カバー５３を取付けるための後述するねじ孔５９Ａが形成されている。そして、上側筐体２６の内部空間は、後述する蓄電モジュール４０の電力の入出力を制御するバッテリコントロールユニット５２と、各種の配線が接続されるジャンクションボックス（図示せず）等が配設される制御室（図示せず）となっている。この制御室は、ボルト３１を用いて蓋部２９を周壁板部２８の上端側に締結することにより密閉されている。また、蓋部２９には、例えばそれぞれ離間した５箇所に後述の保護カバー５３を取付けるためのねじ座２９Ａが設けられている。

周壁板部２８は、閉塞板部２７の中央部よりも前方から上方に向けて立設された前板２８Ａと、閉塞板部２７の後端側から上方に向けて立設され前板２８Ａと前，後方向で対面する後板２８Ｂと、上側筐体２６の左，右方向を閉塞する左側板２８Ｃ，右側板２８Ｄとにより形成されている。

前板２８Ａには、アシスト用インバータ１４を介してアシスト発電・電動機１２に接続されているアシスト電動機用強電ケーブル３２の他側が接続されるアシスト用強電コネクタ３３と、旋回用インバータ１６を介して旋回用発電・電動機１５に接続されている旋回電動機用強電ケーブル３４の他側が接続される旋回用強電コネクタ３５とが左，右方向に並んで設けられている。

左側板２８Ｃは、前板２８Ａの左端から後方に向けて延びる左前側板２８Ｃ１と、左前側板２８Ｃ１の後端から右側に向けて延びる左延出板２８Ｃ２と、左延出板２８Ｃ２の右端から後板２８Ｂの左端に向けて延びる左後側板２８Ｃ３とにより段付状に形成されている。そして、左後側板２８Ｃ３には、アシスト発電・電動機１２および旋回用発電・電動機１５に対して通電しまたは遮断するサービスプラグ３６が接続されるサービスプラグ接続口３７が設けられている。即ち、サービスプラグ３６は、蓄電装置２３内の電力を遮断するディスコネクトスイッチとなっている。

また、右側板２８Ｄは、前板２８Ａの右端から後方に向けて延びる右前側板２８Ｄ１と、右前側板２８Ｄ１の後端から左側に向けて延びる右延出板２８Ｄ２と、右延出板２８Ｄ２の左端から後板２８Ｂの右端に向けて延びる右後側板２８Ｄ３とにより段付状に形成されている。そして、右延出板２８Ｄ２には、後述の制御装置６０に接続された制御用ケーブル３８の他側が接続される制御用コネクタ３９が設けられている。

複数個の蓄電モジュール４０は、下側筐体２５内の電池室Ａ内で中間板上に配設されている。これら蓄電モジュール４０は、例えばリチウムイオン電池として構成され、電気的に直列状態に接続されている（図１０参照）。なお、蓄電モジュール４０をリチウムイオン電池に代えて他の電池、例えばニッケル水素電池等としてもよい。

各蓄電モジュール４０には、それぞれセルコントローラ４０Ａ（ｃ／ｃ）が設けられている。これらセルコントローラ４０Ａは、後述のバッテリコントロールユニット５２に信号線４１で接続され、各蓄電モジュール４０の各セル（図示せず）の状態をバッテリコントロールユニット５２に出力している。また、図１０に示すように、各蓄電モジュール４０を直列に接続している接続線４２には、各蓄電モジュール４０への過電流を保護するヒューズ４３、ＥＶリレー４４、およびサービスプラグ３６が設けられている。ＥＶリレー４４は、後述の制御装置６０に信号線４５により接続され、制御装置６０からの制御信号により、接続線４２を切断（開状態）することで蓄電装置２３の電力を遮断する。

温調プレート４６は、蓄電モジュール４０よりも下側に位置して、下側筐体２５の温調室に配設されている。この温調プレート４６は、蓄電装置２３の温度を調整するためのものである。そして、温調プレート４６には、蓄電装置２３を冷却するための冷却管路４６Ａと、蓄電装置２３を保温するための保温管路４６Ｂとが配設されている。

冷却管路４６Ａは、下側筐体２５の後板２５Ｃに設けられた冷却水流入口４７と冷却水流出口４８とを介して冷却水管路２０に接続されている。そして、冷却水管路２０に設けられたポンプ２１が後述の制御装置６０のバッテリマネージャ６０Ａからの制御信号により駆動されると、蓄電装置用ラジエータ１９で冷却された冷却水が温調プレート４６の冷却管路４６Ａに流通するので、温度上昇した蓄電装置２３を冷却させることができる。

また、保温管路４６Ｂは、下側筐体２５の後板２５Ｃに設けられたエンジン冷却水流入口４９とエンジン冷却水流出口５０とを介してエンジン１０のウォータジャケット（図示せず）およびラジエータ１８Ｃに接続されたエンジン冷却水管路５１に並列接続されている。この場合、エンジン冷却水管路５１には、バルブ５１Ａが設けられている。

このバルブ５１Ａは、常時はエンジン冷却水管路５１を閉弁しており、後述の制御装置６０のバッテリマネージャ６０Ａからの制御信号により開弁される。そして、バルブ５１Ａが開弁されると、エンジン１０のウォータジャケットで保温されたエンジン冷却水が温調プレート４６の保温管路４６Ｂに流通するので、温度低下した蓄電装置２３を保温することができる。

バッテリコントロールユニット５２（ＢＣＵ）は、上側筐体２６内に配設されている。このバッテリコントロールユニット５２は、蓄電モジュール４０のセルコントローラ４０Ａからの検出信号により各セルの状態を検出している。そして、バッテリコントロールユニット５２は、制御用ケーブル３８を介して後述の制御装置６０に接続されている。

次に、蓄電装置２３の上部を覆う保護カバー５３について説明する。

保護カバー５３は、蓄電装置２３の筐体２４の外側面２４Ａのうち少なくとも天面と、アシスト用強電コネクタ３３と、旋回用強電コネクタ３５と、制御用コネクタ３９とを覆っている。これにより、アシスト用強電コネクタ３３、旋回用強電コネクタ３５、および制御用コネクタ３９は、保護カバー５３を取外さなければ露出しないようになっている。

そして、保護カバー５３は、上側筐体２６の蓋部２９とアシスト用強電コネクタ３３と旋回用強電コネクタ３５と制御用コネクタ３９とを覆う天面板部５３Ａと、天面板部５３Ａのうちサービスプラグ接続口３７を含む端縁である左端から上側筐体２６の周壁板部２８（左側板２８Ｃ）に沿って下側に延びる左側板部５３Ｂと、天面板部５３Ａの右端から下方に向けて延びる右側板部５３Ｃと、左側板部５３Ｂの下端から上側筐体２６の閉塞板部２７に沿って内向きに折曲られた折曲板部５３Ｄとを有している。

天面板部５３Ａは、上側筐体２６の蓋部２９に設けられた各ねじ座２９Ａにそれぞれ対応する位置にボルト挿通孔５３Ａ１が形成されている。保護カバー５３は、ボルト５４をボルト挿通孔５３Ａ１からねじ座２９Ａに締結することにより蓋部２９に取付けられている。さらに、保護カバー５３は、後述の締結部５９により上側筐体２６の閉塞板部２７に取付けられている。

天面板部５３Ａと左側板部５３Ｂとには、サービスプラグ接続口３７に接続されたサービスプラグ３６に対応する位置にプラグ着脱開口５５が形成されている。プラグ着脱開口５５には、サービスプラグ３６を覆うプラグカバー５６が着脱可能に取付けられる。プラグカバー５６は、プラグ着脱開口５５を覆うようにＬ字状の板材として形成され、サービスプラグ３６を保護するものである。

左側板部５３Ｂには、プラグ着脱開口５５を挟んで一対のねじ孔５３Ｂ１が形成されている。プラグカバー５６には、各ねじ孔５３Ｂ１に対応する位置にそれぞれボルト挿通孔５６Ａが形成されている。プラグカバー５６は、ボルト５７をボルト挿通孔５６Ａからねじ孔５３Ｂ１に締結することによりプラグ着脱開口５５に着脱可能に取付けられる。そして、プラグ着脱開口５５の下方には、左側板部５３Ｂの下端から周壁板部２８の左後側板２８Ｃ３に向かって折曲げられた折曲板部５３Ｄが設けられている。即ち、折曲板部５３Ｄは、後述の遮蔽部位５８に形成されている。

次に、サービスプラグ接続口３７に接続されたサービスプラグ３６の下方に位置する遮蔽部位５８について説明する。

遮蔽部位５８は、サービスプラグ接続口３７に対してサービスプラグ３６が接続された状態でサービスプラグ３６により遮蔽される部位である。この遮蔽部位５８には、保護カバー５３を蓄電装置２３の筐体２４に取付けるための締結部５９が設けられている。締結部５９は、上側筐体２６の閉塞板部２７に形成されたねじ孔５９Ａと、ねじ孔５９Ａに対応する位置で保護カバー５３の折曲板部５３Ｄに形成されたボルト挿通孔５９Ｂと、ボルト挿通孔５９Ｂからねじ孔５９Ａに締結されるボルト５９Ｃとを含んで構成されている。

図７に示すように、ボルト５９Ｃがボルト挿通孔５９Ｂからねじ孔５９Ａに締結している状態では、ボルト５９Ｃの上方にサービスプラグ３６が位置している。即ち、ボルト５９Ｃは、サービスプラグ３６により遮蔽されている。従って、サービスプラグ３６をサービスプラグ接続口３７から取外さなければ、ボルト５９Ｃをねじ孔５９Ａから取外せないようになっている。これにより、保護カバー５３は、サービスプラグ３６をサービスプラグ接続口３７から取外した後でなければ蓄電装置２３の筐体２４から取外すことができないようになっている。

この場合、保護カバー５３は、アシスト用強電コネクタ３３、旋回用強電コネクタ３５、および制御用コネクタ３９を覆っている。従って、蓄電装置２３のメンテナンス作業を行うときには、サービスプラグ３６を取外して蓄電装置２３の電力を遮断してからでないと保護カバー５３を取外すことができない。その結果、蓄電装置２３のメンテナンス作業の安全性を向上させることができる。

制御装置６０は、アシスト発電・電動機１２および旋回用発電・電動機１５と蓄電装置２３との間で、アシスト用インバータ１４および旋回用インバータ１６を用いて充電と放電の制御を行うハイブリッドコントロールユニット（ＨＣＵ）である。図１０に示すように、制御装置６０には、アシスト用インバータ１４および旋回用インバータ１６と蓄電装置２３にそれぞれ接続された制御用ケーブル３８が接続される。

制御装置６０は、蓄電装置２３のバッテリコントロールユニット５２に対して制御信号を出力することにより、蓄電装置２３による充電または放電を制御する。また、制御装置６０は、アシスト用インバータ１４および旋回用発電・電動機１５に対して制御信号を出力することにより、アシスト発電・電動機１２および旋回用発電・電動機１５の動作を制御する。

さらに、制御装置６０には、バッテリマネージャ６０Ａ（ＢＭ）が設けられている。このバッテリマネージャ６０Ａは、冷却水管路２０に設けられたポンプ２１とエンジン冷却水管路５１に設けられたバルブ５１Ａとにそれぞれ信号線６１を介して接続されている。そして、バッテリマネージャ６０Ａは、ポンプ２１およびバルブ５１Ａに対して制御信号を出力することにより、ポンプ２１の駆動およびバルブ５１Ａの開閉を制御する。

本実施の形態による油圧ショベル１は上述の如き構成を有するもので、この油圧ショベル１は、下部走行体２によって作業現場まで自走し、旋回装置３によって上部旋回体４を旋回させつつ、作業装置５を用いて土砂の掘削作業を行う。

この場合、アシスト発電・電動機１２は、エンジン１０により回転駆動されて電気エネルギを発生し、この電気エネルギは、アシスト用インバータ１４を介して蓄電装置２３に蓄えられる。また、旋回用発電・電動機１５は、旋回動作を減速するときに電気エネルギ（回生エネルギ）を発生し、この電気エネルギは、旋回用インバータ１６を介して蓄電装置２３に蓄えられる。そして、蓄電装置２３に蓄えられた電気エネルギは、旋回用発電・電動機１５やアシスト発電・電動機１２に供給され、旋回装置３やエンジン１０を駆動するときの補助動力として用いられる。

次に、蓄電装置２３をメンテナンスする場合のメンテナンス作業について説明する。

まず、制御装置６０は、蓄電装置２３のＥＶリレー４４に対して電力遮断（切断）の制御信号を出力する。これにより、ＥＶリレー４４は、蓄電装置２３内の接続線４２を開状態に切替えるので蓄電装置２３内の電力が遮断される。しかし、ＥＶリレー４４に溶着等の不具合が生じていた場合には、制御装置６０により蓄電装置２３内の電力を遮断するのが難しい。

そこで、蓄電装置２３には、サービスプラグ接続口３７に着脱可能なサービスプラグ３６が接続されている。このサービスプラグ３６は、蓄電モジュール４０を直列に接続している接続線４２に設けられている。そして、サービスプラグ３６をサービスプラグ接続口３７から取外すことにより、接続線４２の接続状態が切られて蓄電装置２３の電力遮断を行うことができる。

図６に示すように、蓄電装置２３の筐体２４には、アシスト用強電コネクタ３３、旋回用強電コネクタ３５、および制御用コネクタ３９を覆う保護カバー５３が設けられている。この保護カバー５３は、サービスプラグ３６をサービスプラグ接続口３７から取外した後でなければ蓄電装置２３の筐体２４から取外せないようになっている。

具体的には、図７に示すように、保護カバー５３は、例えば蓄電装置２３の蓋部２９のねじ座２９Ａに締結された５本のボルト５４と閉塞板部２７のねじ孔５９Ａに締結されたボルト５９Ｃとにより筐体２４に取付けられている。この場合、ボルト５９Ｃは、サービスプラグ３６の下方である遮蔽部位５８に位置している。これにより、サービスプラグ３６は、ねじ孔５９Ａからボルト５９Ｃを取外すための工具（図示せず）等がボルト５９Ｃに向けて差込まれるのを邪魔している。従って、サービスプラグ３６をサービスプラグ接続口３７から取外さなければ、ボルト５９Ｃの頭部が露出されないようになっている。

次に、図７ないし図９を参照して、蓄電装置２３の筐体２４から保護カバー５３を取外す作業について説明する。

まず、図７に示すように、ボルト５７を保護カバー５３の左側板部５３Ｂのねじ孔５３Ｂ１から取外すことにより、プラグカバー５６をプラグ着脱開口５５から取外す。次に、図８に示すように、サービスプラグ接続口３７からサービスプラグ３６を取外す。これにより、蓄電装置２３内の接続線４２が切断される。また、サービスプラグ３６の下方である遮蔽部位５８に位置するボルト５９Ｃの頭部が露出する。

そして、図９に示すように、ボルト５４を上側筐体２６の蓋部２９に設けられたねじ座２９Ａから取外す。また、プラグ着脱開口５５からボルト５９Ｃに向けて工具を挿入してボルト５９Ｃをねじ孔５９Ａから取外す。これにより、保護カバー５３を蓄電装置２３の筐体２４から取外して、アシスト用強電コネクタ３３、旋回用強電コネクタ３５、および制御用コネクタ３９を露出させることができる。

その後、作業者は、アシスト用強電コネクタ３３からアシスト電動機用強電ケーブル３２を取外すことができる。同様に、旋回用強電コネクタ３５および制御用コネクタ３９から旋回電動機用強電ケーブル３４および制御用ケーブル３８をそれぞれ取外すことができる。これにより、蓄電装置２３のメンテナンス作業および蓄電装置２３から電力の供給を受けるアシスト用インバータ１４、旋回用インバータ１６等の電気機器のメンテナンス作業を行うことができる。

メンテナンス作業が終了した場合には、アシスト用強電コネクタ３３、旋回用強電コネクタ３５、および制御用コネクタ３９に、アシスト電動機用強電ケーブル３２、旋回電動機用強電ケーブル３４、および制御用ケーブル３８をそれぞれ接続する。その後、保護カバー５３を蓄電装置２３の筐体２４に取付けるために、ボルト５４を天面板部５３Ａのボルト挿通孔５３Ａ１を介してねじ座２９Ａに締結する。また、ボルト５９Ｃを折曲板部５３Ｄのボルト挿通孔５９Ｂを介してねじ孔５９Ａに締結する。そして、サービスプラグ３６をサービスプラグ接続口３７に接続する。最後に、プラグカバー５６をプラグ着脱開口５５に取付けるために、ボルト５７をプラグカバー５６のボルト挿通孔５６Ａを介してねじ孔５３Ｂ１に締結する。

かくして、本実施の形態によれば、アシスト用強電コネクタ３３、旋回用強電コネクタ３５、および制御用コネクタ３９を覆う保護カバー５３と上側筐体２６の閉塞板部２７とは、サービスプラグ３６の下方である遮蔽部位５８に位置する締結部５９を用いて締結されている。締結部５９は、サービスプラグ接続口３７に接続されたサービスプラグ３６を取外した後でなければ露出できないようになっている。即ち、保護カバー５３は、サービスプラグ３６を取外さなければ筐体２４から取外すことができないようになっている。

従って、アシスト用強電コネクタ３３、旋回用強電コネクタ３５、および制御用コネクタ３９は、サービスプラグ３６をサービスプラグ接続口３７から取外した後でなければ露出しないようになっている。これにより、蓄電装置２３の電力がサービスプラグ３６により確実に遮断された後に、例えばアシスト用強電コネクタ３３からアシスト電動機用強電ケーブル３２を取外す（抜く）ので、メンテナンス作業の安全性を向上することができる。

なお、上述した実施の形態では、蓄電装置２３を下側筐体２５と上側筐体２６との上，下２段状に形成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば蓄電装置を１段のボックス状に形成してもよく、また３段以上のボックス状に形成してもよい。

また、上述した実施の形態では、建設機械として、キャブ式の油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばキャノピ式の油圧ショベルに適用してもよい。

さらに、上述した実施の形態では、建設機械として、クローラ式の下部走行体２を備えたハイブリッド式油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば自走可能なホイール式油圧ショベル、移動式クレーン等の各種のハイブリッド式建設機械および電動式建設機械に広く適用することができる。

１ 油圧ショベル（建設機械）
１２ アシスト発電・電動機（電動モータ）
１４ アシスト用インバータ（インバータ）
１５ 旋回用発電・電動機（電動モータ）
１６ 旋回用インバータ
２３ 蓄電装置
２４ 筐体
２４Ａ 外側面
２５ 下側筐体
２６ 上側筐体
２７ 閉塞板部
２８ 周壁板部
２９ 蓋部（天面）
３２ アシスト電動機用強電ケーブル（強電ケーブル）
３３ アシスト用強電コネクタ（強電コネクタ）
３４ 旋回電動機用強電ケーブル（強電ケーブル）
３５ 旋回用強電コネクタ（強電コネクタ）
３６ サービスプラグ
３７ サービスプラグ接続口
３８ 制御用ケーブル
３９ 制御用コネクタ
４０ 蓄電モジュール
５３ 保護カバー
５３Ａ 天面板部
５３Ｂ 左側板部（側板部）
５３Ｄ 折曲板部
５５ プラグ着脱開口
５６ プラグカバー
５８ 遮蔽部位
５９ 締結部
６０ 制御装置

Claims (3)

1. 駆動源としての電動モータと、電力を蓄える蓄電装置と、前記電動モータと前記蓄電装置との間に位置して設けられているインバータと、前記電動モータと前記蓄電装置とを前記インバータを介して接続している強電ケーブルと、前記電動モータと前記蓄電装置との間で前記インバータを用いて充電と放電の制御を行う制御装置と、前記制御装置を前記インバータと前記蓄電装置にそれぞれ接続する制御用ケーブルとが備えられ、
   前記蓄電装置は、内部に複数の蓄電モジュールが収容され外側面によって閉塞された筐体と、前記筐体に設けられ前記強電ケーブルが接続される強電コネクタと、前記筐体に設けられ前記制御用ケーブルが接続される制御用コネクタと、前記筐体に設けられ前記電動モータに対して通電しまたは遮断するサービスプラグが接続されるサービスプラグ接続口とを有してなる建設機械において、
   前記蓄電装置の前記筐体には、前記筐体の前記外側面のうち少なくとも天面と前記強電コネクタと前記制御用コネクタとを覆う保護カバーが設けられ、
   前記サービスプラグ接続口に対して前記サービスプラグが接続されている状態で、前記サービスプラグにより遮蔽される遮蔽部位には、前記保護カバーを前記筐体に取付けるための締結部が設けられていることを特徴とする建設機械。
2. 前記保護カバーには、前記サービスプラグに対応する位置にプラグ着脱開口が形成され、
   前記プラグ着脱開口には、前記サービスプラグを覆うプラグカバーが着脱可能に取付けられたことを特徴とする請求項１に記載の建設機械。
3. 前記蓄電装置の前記筐体は、内部に複数の前記蓄電モジュールが収容され上端が開口した下側筐体と、前記下側筐体の前記開口を覆って設けられた上側筐体とにより構成され、
   前記上側筐体は、前記下側筐体の前記開口を覆う閉塞板部と、前記閉塞板部から上方に立上り前記強電コネクタ、前記制御用コネクタ、および前記サービスプラグ接続口が設けられた周壁板部と、前記周壁板部の上端を覆う蓋部とにより形成され、
   前記保護カバーは、前記上側筐体の前記蓋部を覆う天面板部と、前記天面板部のうち前記サービスプラグ接続口を含む端縁から前記上側筐体の前記周壁板部に沿って下側に延びる側板部と、前記側板部の下端から前記上側筐体の前記閉塞板部に沿って内向きに折曲げられた折曲板部とを有し、
   前記保護カバーの前記折曲板部と前記上側筐体の前記閉塞板部とは、前記サービスプラグの下方である前記遮蔽部位に位置する前記締結部を用いて締結されていることを特徴とする請求項１に記載の建設機械。

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