JP6914660B2 - Excavator - Google Patents
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Description
本発明は、ハイブリッド型のショベルに関する。 The present invention relates to a hybrid excavator.
従来から、油圧ポンプの駆動力源であるエンジンをアシストする電動機(アシストモータ)や、上部旋回体を旋回駆動する電動機(旋回モータ)を備えるハイブリッド型のショベルが知られている。ハイブリッド型のショベルでは、エンジンを冷却するためのラジエータ(以下、「第1ラジエータ」と称する)に加えて、電動機、インバータ、キャパシタ等の電気駆動系を冷却するためのラジエータ(以下、「第2ラジエータ」と称する)が設けられる(例えば、特許文献1等参照)。 Conventionally, a hybrid type excavator including an electric motor (assist motor) that assists an engine, which is a driving force source of a hydraulic pump, and an electric motor (swivel motor) that swivels and drives an upper swivel body has been known. In the hybrid type excavator, in addition to the radiator for cooling the engine (hereinafter, referred to as "first radiator"), the radiator for cooling the electric drive system such as the motor, the inverter, and the capacitor (hereinafter, "second"). (Referred to as "radiator") is provided (see, for example, Patent Document 1 and the like).
特許文献1では、エンジンで駆動される冷却ファンの上流に第1ラジエータと第2ラジエータが配置されている。 In Patent Document 1, the first radiator and the second radiator are arranged upstream of the cooling fan driven by the engine.
また、第1ラジエータや第2ラジエータ等の熱交換器には、目詰まり等による性能低下を防止するため、通常、冷却風に含まれる塵埃を除去するための防塵ネットが設けられる(例えば、特許文献2等参照)。 Further, heat exchangers such as the first radiator and the second radiator are usually provided with a dustproof net for removing dust contained in the cooling air in order to prevent performance deterioration due to clogging or the like (for example, a patent). Refer to Reference 2 etc.).
第1ラジエータ及び第2ラジエータは、それぞれ、その四辺を支持する独立した架台に組み付けられる。そして、第1ラジエータが組み付けられた架台と第2ラジエータが組み付けられた架台のそれぞれがエンジン室のフロア部(旋回フレーム)に固定される。 The first radiator and the second radiator are each assembled on independent pedestals that support their four sides. Then, each of the gantry to which the first radiator is assembled and the gantry to which the second radiator is assembled is fixed to the floor portion (swivel frame) of the engine chamber.
かかる構成の場合、第1ラジエータ及び第2ラジエータのそれぞれに対して防塵ネットを設けると、第1ラジエータと第2ラジエータとの間に設けられる防塵ネットのメンテナンスがしにくくなる。また、第1ラジエータと第2ラジエータの間の空間への塵埃の侵入を防止することはできないため、第1ラジエータと第2ラジエータとの間に、塵埃が蓄積してしまう。 In the case of such a configuration, if the dustproof net is provided for each of the first radiator and the second radiator, it becomes difficult to maintain the dustproof net provided between the first radiator and the second radiator. Further, since it is not possible to prevent dust from entering the space between the first radiator and the second radiator, dust accumulates between the first radiator and the second radiator.
そこで、上記課題に鑑み、エンジンを冷却する第1ラジエータ及び電気駆動系を冷却する第2ラジエータに対する塵埃除去を一体的に行うことが可能な防塵ネットを設けることが可能なショベルを提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, it is necessary to provide an excavator capable of providing a dustproof net capable of integrally removing dust from the first radiator that cools the engine and the second radiator that cools the electric drive system. The purpose.
上記目的を達成するため、一実施形態において、ショベルは、
エンジンと、
前記エンジンを冷却するための第1ラジエータと、
一対の側部フレームを含み、前記第1ラジエータを保持すると共に、旋回フレームに固定される架台と、
前記側部フレームの側端部から、前記エンジンの位置する方向とは反対方向に延設される保持部と、
電気駆動系を冷却するための第2ラジエータであって、前記保持部に保持され、前記第1ラジエータと対向して配置される第2ラジエータを備える。
また、他の実施形態において、ショベルは、
エンジンと、
前記エンジンを冷却するための第1ラジエータと、
前記第1ラジエータを保持すると共に、旋回フレームに固定される架台と、
前記架台から、前記エンジンの位置する方向とは反対方向に延設される保持部と、
電気駆動系を冷却するための第2ラジエータであって、前記保持部に保持され、前記第1ラジエータと対向して配置される第2ラジエータと、
前記第2ラジエータの前面を覆うと共に、前記第2ラジエータの上方及び下方において、前記第1ラジエータの前面を覆う防塵ネットと、を備え、
前記防塵ネットは、前記第2ラジエータの端部よりも外側の左右位置において、前記反対方向に取り外す軌跡と所定の部品との干渉を避けるための切り欠き部を有する。
In order to achieve the above object, in one embodiment, the excavator
With the engine
The first radiator for cooling the engine and
A pedestal that includes a pair of side frames, holds the first radiator, and is fixed to the swivel frame.
A holding portion extending from the side end of the side frame in a direction opposite to the direction in which the engine is located, and a holding portion.
It is a second radiator for cooling the electric drive system, and includes a second radiator that is held by the holding portion and is arranged so as to face the first radiator.
Also, in other embodiments, the excavator
With the engine
The first radiator for cooling the engine and
A pedestal that holds the first radiator and is fixed to the swivel frame,
A holding portion extending from the gantry in a direction opposite to the direction in which the engine is located,
A second radiator for cooling the electric drive system, which is held by the holding portion and is arranged so as to face the first radiator.
A dustproof net that covers the front surface of the second radiator and also covers the front surface of the first radiator above and below the second radiator is provided.
The dustproof net has notches at left and right positions outside the end of the second radiator to avoid interference between the locus to be removed in the opposite direction and a predetermined component.
上述の実施形態によれば、エンジンを冷却する第1ラジエータ及び電気駆動系を冷却する第2ラジエータに対する塵埃除去を一体的に行うことが可能な防塵ネットを設けることができる。 According to the above-described embodiment, it is possible to provide a dustproof net capable of integrally removing dust from the first radiator that cools the engine and the second radiator that cools the electric drive system.
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。 Hereinafter, modes for carrying out the invention will be described with reference to the drawings.
[ショベルの構成]
図1は、本実施形態に係るショベルを示す側面図である。
[Excavator configuration]
FIG. 1 is a side view showing an excavator according to the present embodiment.
図1に示すように、ショベルの下部走行体1には、旋回機構2を介して上部旋回体3が搭載される。上部旋回体3には、ブーム4が取り付けられる。ブーム4の先端には、アーム5が取り付けられ、アーム5の先端には、バケット6が取り付けられる。アタッチメントとしてのブーム4、アーム5、及びバケット6は、油圧アクチュエータとしてのブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9によりそれぞれ油圧駆動される。また、上部旋回体3には、オペレータが搭乗するキャビン10が設けられると共に、動力源であるエンジン11(図2参照)等が搭載される。
As shown in FIG. 1, the upper
図2は、本実施形態に係るショベルの駆動系の構成を示すブロック図である。図中、機械的動力系は二重線、高圧油圧ラインは太い実線、パイロットラインは破線、電気駆動・制御系は細い実線でそれぞれ示されている。 FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a drive system for a shovel according to the present embodiment. In the figure, the mechanical power system is shown by a double line, the high-pressure hydraulic line is shown by a thick solid line, the pilot line is shown by a broken line, and the electric drive / control system is shown by a thin solid line.
本実施形態に係るショベルにおけるメイン駆動部としてのエンジン11と、アシスト駆動部としての電動発電機12は、減速機13の2つの入力軸にそれぞれ接続される。減速機13の出力軸には、メインポンプ14及びパイロットポンプ15が接続される。即ち、エンジン11は、減速機13を介してメインポンプ14及びパイロットポンプ15を駆動し、電動発電機12は、減速機13を介して、エンジン11をアシストし、メインポンプ14及びパイロットポンプ15を駆動する。また、電動発電機12は、インバータ18Aを介して、蓄電装置としてのキャパシタ19(図3参照)を含む蓄電系120に接続される。
The
メインポンプ14は、高圧油圧ライン16を介してコントロールバルブ17に接続される。メインポンプ14は、例えば、可変容量式油圧ポンプであり、斜板の角度(傾転角) を制御することでピストンのストローク長を調整し、吐出流量を制御することができる。
The main pump 14 is connected to the
パイロットポンプ15は、例えば、固定容量式油圧ポンプである。パイロットポンプ15は、パイロットライン25を介して操作装置26に接続される。
The
コントロールバルブ17は、操作装置26における操作(油圧ライン27を介して入力される二次側のパイロット圧)に応じて、油圧系の制御を行う制御装置である。下部走行体1を駆動する油圧モータ1A(右用),1B(左用)、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9は、高圧油圧ラインを介してコントロールバルブ17に接続される。
The
操作装置26は、レバー26A,26B、ペダル26Cを含む。レバー26A,26B、及びペダル26Cは、油圧ライン27及び油圧ライン28を介して、コントロールバルブ17及び圧力センサ29にそれぞれ接続される。圧力センサ29は、コントローラ30に接続される。
The
また、本実施形態に係るショベルは、旋回機構2が電動化され、旋回機構2を駆動する旋回用電動機21が設けられる。旋回用電動機21は、インバータ18Bを介して蓄電系120に接続される。旋回用電動機21の回転軸21Aには、レゾルバ22、メカニカルブレーキ23、及び旋回減速機24が接続される。
Further, in the excavator according to the present embodiment, the swivel mechanism 2 is electrified, and a
コントローラ30は、本実施形態に係るショベルの駆動制御を行う主たる制御装置である。コントローラ30は、例えば、CPU及びROMを含む演算処理装置で構成され、ROMに格納される駆動制御用のプログラムをCPU上で実行することにより各種駆動制御が実現される。
The
コントローラ30は、圧力センサ29から供給される信号(操作装置26における上部旋回体3の旋回操作に対応するパイロット圧)を速度指令に変換し、旋回用電動機21の駆動制御を行う。
The
また、コントローラ30は、電動発電機12の運転制御(電動運転(アシスト運転)又は発電運転の切り替え)を行うとともに、昇降圧コンバータ100(図3参照)を駆動制御することによるキャパシタ19(図3参照)の充放電制御を行う。コントローラ30は、キャパシタ19の充電状態、電動発電機12の運転状態(電動運転(アシスト運転)又は発電運転)、及び旋回用電動機21の運転状態(力行運転又は回生運転)に基づき、昇降圧コンバータ100の昇圧動作と降圧動作の切替制御を行うことにより、キャパシタ19の充放電制御を行う。
Further, the
図3は、蓄電系120の回路図である。蓄電系120は、キャパシタ19、昇降圧コンバータ100、DCバス110等を含む。DCバス110は、キャパシタ19、電動発電機12、及び旋回用電動機21の間での電力の授受を制御する。キャパシタ19には、キャパシタ19の電圧値、及び電流値を検出するキャパシタ電圧検出部112、及びキャパシタ電流検出部113が設けられる。キャパシタ電圧検出部112、及びキャパシタ電流検出部113により検出されるキャパシタ電圧値、及びキャパシタ電流値は、コントローラ30に供給される。
FIG. 3 is a circuit diagram of the
昇降圧コンバータ100は、電動発電機12、及び旋回用電動機21の運転状態に応じて、DCバス電圧値を一定の範囲内に収まるように昇圧動作と降圧動作を切り替える。DCバス110は、インバータ18A,18Bと昇降圧コンバータ100との間に配設され、キャパシタ19、電動発電機12、及び旋回用電動機21は、DCバス110を介して、電力の授受を行う。
The buck-
昇降圧コンバータ100の昇圧動作と降圧動作の切替制御は、DCバス電圧検出部111により検出されるDCバス電圧値、キャパシタ電圧検出部112により検出されるキャパシタ電圧値、及びキャパシタ電流検出部113により検出されるキャパシタ電流値に基づき行われる。
Switching control between the step-up operation and the step-down operation of the buck-
[熱交換器ユニット40の構成]
次に、図4を参照して、本実施形態に係るショベルの熱交換器ユニット40の構成について説明する。
[Structure of heat exchanger unit 40]
Next, the configuration of the
図4は、熱交換器ユニット40の構成の一例を示す斜視図である。熱交換器ユニット40は、架台41、第1ラジエータ42、第2ラジエータ43、保持ブラケット48,49を含む。
FIG. 4 is a perspective view showing an example of the configuration of the
尚、以下の説明において、第1ラジエータ42及び第2ラジエータ43や、後述するインタークーラ44、燃料クーラ45、及びコンデンサ46(図7参照)等の全体を包括的に或いはそれぞれを「熱交換器」と称する場合がある。また、図4の説明において、各熱交換器が冷却風を受ける正面側(冷却風の上流側)を前方として説明を行う。
In the following description, the
架台41は、第1ラジエータ42及び第2ラジエータ43を保持すると共に、冷却風(図7参照)に対して正対する態様で、第1ラジエータ42及び第2ラジエータ43をショベルの上部旋回体3(具体的には、後述する旋回フレーム51)上に固定するためのフレームである。架台41は、対向離間して設けられる一対の側部フレーム41a、41bと、かかる側部フレーム41a、41bの上端部の間を連結する上部フレーム41cと、側部フレーム41a、41bの下端部の間を連結する下部フレーム41dを含む。各フレーム41a〜41dは、全体として矩形の枠を構成する。
The
第1ラジエータ42は、エンジン11を冷却するための熱交換器である。具体的には、第1ラジエータ42は、第1冷却系80(図5参照)により循環されるエンジン11の冷却水を冷却する熱交換器である。第1ラジエータ42は、四辺(上端部、下端部、左端部、及び右端部)が各フレーム41a〜41dに保持される態様で、架台41に組み付けられる。即ち、第1ラジエータ42は、架台41の枠内に固定される。
The
第2ラジエータ43は、電動発電機12、インバータ18A,18B、キャパシタ19、旋回用電動機21、昇降圧コンバータ100等の電気駆動系の部品(以下、「電気駆動部品」と称する)を冷却するための熱交換器である。具体的には、第2ラジエータ43は、第2冷却系90(図6参照)により電気駆動部品の間を循環する冷却水を冷却する熱交換器である。第2ラジエータ43は、架台41から冷却風の上流側である前方に向けて、即ち、架台41から、エンジン11が配置される方向の反対方向に向けて延設される保持ブラケット48,49に固定され、第1ラジエータ42の前方(即ち、冷却風が流れる方向に対する上流側)に配置される。
The
保持ブラケット48は、第2ラジエータ43の下端部を保持する棚部48aと、棚部48aを側部フレーム41a、41bに連結する一対の連結部48bを含む。
The holding
保持ブラケット49は、側部フレーム41a、41bから前方に向けて、即ち、エンジン11が配置される方向の反対方向に向けて延出し、第2ラジエータ43の左端部及び右端部を保持する。
The holding
[冷却系の構成]
次に、図5、図6を参照して、本実施形態に係るショベルの冷却系について説明する。
[Cooling system configuration]
Next, the excavator cooling system according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
図5は、エンジン11を冷却する第1冷却系80の構成の一例を示すブロック図である。図6は、電気駆動部品等を冷却する第2冷却系90の構成の一例を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing an example of the configuration of the
図5に示すように、第1冷却系80は、ウォータポンプ81、冷却管82、リザーブタンク83、及び第1ラジエータ42等を含む。
As shown in FIG. 5, the
ウォータポンプ81は、第1冷却系80内の冷却水、即ち、冷却管82及びリザーブタンク83内の冷却水を吸い込んで吐出し、冷却管82で構成される冷却回路内で冷却水を循環させる。具体的には、図5に示すように、ウォータポンプ81は、第1ラジエータ42により冷却された冷却水を吸い込んで吐出する。ウォータポンプ81により吐出された冷却水は、エンジン11のウォータジャケット内を通過した後、第1ラジエータ42に戻る。
The
また、図6に示すように、第2冷却系90は、ウォータポンプ91、冷却管92、リザーブタンク93、及び第2ラジエータ43等を含む。
Further, as shown in FIG. 6, the
ウォータポンプ91は、第2冷却系90内の冷却水、即ち、冷却管92及びリザーブタンク93内の冷却水を吸い込んで吐出し、冷却管92で構成される冷却回路内で冷却水を循環させる。具体的には、図6に示すように、ウォータポンプ91は、第2ラジエータ43により冷却された冷却水を吸い込んで吐出する。ウォータポンプ91により吐出された冷却水は、コントローラ30、キャパシタ19、インバータ18A,18B、昇降圧コンバータ100、旋回用電動機21、電動発電機12、及び減速機13のそれぞれに隣接するように配置される冷却管92を通過した後、第2ラジエータ43に戻る。
The
尚、図5、図6に示す冷却回路の構成は一例であり、任意の接続方法が採用されてよい。例えば、図5において、ウォータポンプ81は、第1ラジエータ42で冷却される前の冷却水を吸い込んで第1ラジエータ42に吐出してもよい。また、図6において、冷却管92は、インバータ18A,18B、及び昇降圧コンバータ100のそれぞれに隣接する部分では3つの経路に分かれて並列に配置され、その他の部分では直列に配置されるが、全てが直列に配置されてもよいし、その他の部分の一部又は全部で並列接続が採用されてもよい。また、図5、図6に示すように、第1冷却系80と第2冷却系90は、それぞれが独立した冷却回路を構成するが、第1冷却系80と第2冷却系90の冷却回路を繋ぐ経路と、当該経路の接続及び遮断を切り替え可能なバルブ等を設けてもよい。
The configuration of the cooling circuit shown in FIGS. 5 and 6 is an example, and any connection method may be adopted. For example, in FIG. 5, the
[熱交換器ユニット40の配置構造]
次に、図7を参照して、本実施形態に係るショベルの熱交換器ユニット40の配置構造について説明する。
[Arrangement structure of heat exchanger unit 40]
Next, with reference to FIG. 7, the arrangement structure of the
図7は、本実施形態に係るショベルのエンジン室50の一例を概略的に示す断面図である。エンジン室50は、上部旋回体3の後部に設けられ、旋回フレーム51と、旋回フレーム51を上方から覆うハウス部52により囲まれる内部空間である。旋回フレーム51は、フロアパネル51aと、上部旋回体3の左端部及び右端部において、前後方向に延設されるサイドフレーム51bと、一対の中央フレーム51c、中央フレーム51cの左側に設けられる支持フレーム51d等を含む。また、ハウス部52は、外装カバー52aと、メンテナンスドア52bを含む。
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing an example of the
エンジン室50には、エンジン11、減速機13、電動発電機12、冷却ファン53、熱交換器ユニット40、防塵ネット54、バッテリ55、排気ガス処理装置(不図示)等が配置される。
In the
エンジン11は、上部旋回体3の後部における左右方向全体に渡り形成されるエンジン室の中央部に配置される。エンジン11は、防振マウント11Mを介して、中央フレーム51cに組み付けられる。
The
減速機13は、エンジン11と機械的に連結され、エンジン11の右側に配置される。
The
電動発電機12は、減速機13と機械的に連結され、減速機13の右側、即ち、エンジン室50の右端部に配置される。
The
冷却ファン53は、エンジン11の左側に配置され、エンジン11により回転駆動される。冷却ファン53は、エンジン11の回転に応じて、左側から空気を吸い込み、右側(エンジン11の配置される側)に空気を送り出すことにより、熱交換器ユニット40に冷却風(図中白抜き矢印)を供給することができる。
The cooling
熱交換器ユニット40は、冷却ファン53の左側、即ち、エンジン室50の左端部に配置される。熱交換器ユニット40は、架台41(具体的には、下部フレーム41d)が支持フレーム51dに組み付けられることにより、旋回フレーム51上に固定される。
The
エンジン室50の左端部の熱交換器ユニット40周辺には、第1ラジエータ42及び第2ラジエータ43以外の熱交換器、具体的には、インタークーラ44、燃料クーラ45、コンデンサ46、オイルクーラ(不図示)等が配置される。
Around the
尚、インタークーラ44は、ターボチャージャ(不図示)により圧縮された過給空気を冷却する熱交換器である。また、燃料クーラ45は、燃料タンク(不図示)に戻る余剰燃料を冷却する熱交換器である。また、コンデンサ46は、キャビン10に搭載される空調装置(不図示)の冷凍サイクルにおいて、圧縮冷媒(気体)を凝縮液化する熱交換器である。また、オイルクーラは、油圧アクチュエータを駆動する作動油を冷却する熱交換器である。また、インタークーラ44、燃料クーラ45、コンデンサ46、オイルクーラ等の固定方法は任意であり、例えば、架台41に直接或いはブラケット等を介して固定されてよい。
The
図7に示すように、各熱交換器のうち、第1ラジエータ42が冷却ファン53に隣接する態様で、冷却風の最下流に配置される。また、第1ラジエータ42の上流側には、上から順に、燃料クーラ45、インタークーラ44、及びコンデンサ46が略同じ左右位置に配置される。また、燃料クーラ45、インタークーラ44、コンデンサ46の更に上流側、即ち、冷却風の最上流には、第2ラジエータ43が配置される。
As shown in FIG. 7, of each heat exchanger, the
3列配置される熱交換器のうち、冷却風の最下流に配置される第1ラジエータ42の上下寸法が最も大きく、第1ラジエータ42の上流側に隣接して配置される燃料クーラ45、インタークーラ44、コンデンサ46の上下寸法(具体的には、かかる3つの熱交換器が占有する上下方向の寸法)がその次に大きく、冷却風の最上流に配置される第2ラジエータ43の上下寸法が最も小さい。即ち、3列配置される熱交換器は、冷却風の上流側に向けて、徐々に上下寸法が小さくなるように配置され、前後方向から見た側面視で、左に向けて凸形状になっている。
Among the heat exchangers arranged in three rows, the vertical dimension of the
第2ラジエータ43は、上述の如く、第1ラジエータ42を支持する架台41から冷却風の上流側に延設される保持ブラケット48、49で固定される構造である。即ち、第2ラジエータ43は、専用の架台で旋回フレーム51に固定される構造ではない。また、第2ラジエータ43は、図7に示すように、下端位置が旋回フレーム51(フロアパネル51a)に対してある程度(所定距離以上)離間している。そのため、第2ラジエータ43の下方には、他の部品を配置することが可能な空間が設けられる。
As described above, the
また、第2ラジエータ43は、上端部を保持する専用の架台で固定される構造ではなく、且つ、図7に示すように、架台41の上端位置よりも下方に配置されるため、第2ラジエータ43の上方(ハウス部52の外装カバー52aとの間)には、他の部品を配置することが可能な空間が設けられる。
Further, since the
防塵ネット54は、かかる第2ラジエータ43の上方及び下方の空間を利用して、第1ラジエータ42、第2ラジエータ43を含む熱交換器に対する塵埃除去を一体的に行うことが可能に構成される。即ち、防塵ネット54は、第2ラジエータ43の前面を覆うと共に、第2ラジエータ43の上方及び下方において、第1ラジエータの前面を覆う。これにより、防塵ネット54は、第1ラジエータ42及び第2ラジエータ43の双方の前面に塵埃が入らないようにすることができる。具体的には、防塵ネット54は、第2ラジエータ43の上方において、第1ラジエータ42と第2ラジエータ43との間の空間を上方から覆う防塵ネット54aと、防塵ネット54aの下方に隣接して、第2ラジエータ43の前面に対向配置される防塵ネット54bと、防塵ネット54bの下方に隣接し、第2ラジエータ43の下方において、第1ラジエータ42と第2ラジエータ43との間の空間を下方から覆う防塵ネット54cを含む。このように、第1ラジエータ42、第2ラジエータ43を含む熱交換器が全体として左側に凸形状を有する態様で配置されるため、防塵ネット54a〜54cは、第1ラジエータ42、第2ラジエータ43を含む熱交換器全体を覆うことが可能となり、熱交換器全体の塵埃除去を図ることができる。そのため、第1ラジエータ42と第2ラジエータ43との間に塵埃が入り込み蓄積されるような事態を抑制することができると共に、第1ラジエータ42と第2ラジエータの間に配置される他の熱交換器(インタークーラ44等)の塵埃除去も図ることができる。
The dustproof net 54 is configured to be able to integrally remove dust from the heat exchanger including the
防塵ネット54aは、上端から下端に向けて、第1ラジエータ42から漸次離間する態様で傾斜しており、下端部は、防塵ネット54bの上端部と連結されている(連結部54d)。
The dustproof net 54a is inclined from the upper end to the lower end in a manner of gradually separating from the
防塵ネット54cは、下端から上端にむけて、第1ラジエータ42から漸次離間する態様で傾斜している。
The dustproof net 54c is inclined from the lower end to the upper end so as to be gradually separated from the
図7に示すように、第2ラジエータ43は、第1ラジエータ42より上下方向のサイズが小さく且つ上下方向で第1ラジエータ42の上端側に寄せて配置されるため、防塵ネット54cの水平面に対する傾斜は、防塵ネット54aの水平面に対する傾斜より大きい。そのため、防塵ネット54cの下方に部品(例えば、バッテリ55等)を配置する空間を設けることが可能になる。
As shown in FIG. 7, since the
尚、防塵ネット54a〜54cの固定構造(保持構造)は、任意であってよい。例えば、架台41の側部フレーム41a、41bに固定される一対のブラケットを設け、かかるブラケットが防塵ネット54a〜54cの側端部を保持する態様であってよい。また、かかる場合、連結されない防塵ネット54bの下端部と防塵ネット54cの上端部を保持するために、一対のブラケット間を連結するクロスメンバが設けられてもよい。
The fixed structure (holding structure) of the
ここで、図8、図9を参照して、防塵ネット54の脱着方法について説明する。 Here, a method of attaching / detaching the dustproof net 54 will be described with reference to FIGS. 8 and 9.
図8は、防塵ネット54の構成の一例を示す図である。具体的には、図8(a)は、一例に係る防塵ネット54のうち、連結された防塵ネット54a、54bを取り外す様子を説明する図であり、図8(b)は、一例に係る防塵ネット54のうち、防塵ネット54cを取り外す様子を説明する図である。図9は、防塵ネット54の構成の他の例を示す図である。具体的には、他の例に係る防塵ネット54のうち、連結された防塵ネット54a,54bを取り外す様子を説明する図である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of the configuration of the
図8(a)に示すように、防塵ネット54aの傾斜に合わせて、左斜め下方向に引き抜くことにより、連結された防塵ネット54a,54bを取り外すことができる。また、逆に、防塵ネット54aを第2ラジエータ43の上方の空間に差し込む態様で、右斜め上方向に移動させることにより、連結された防塵ネット54a,54bを取り付けることができる。
As shown in FIG. 8A, the connected
また、図8(b)に示すように、防塵ネット54cの傾斜に合わせて、左斜め上方向に引き抜くことにより、防塵ネット54cを取り外すことができる。また、逆に、防塵ネット54cを第2ラジエータ43の下方の空間に差し込む態様で、右斜め下方向に移動させることにより、防塵ネット54cを取り付けることができる。
Further, as shown in FIG. 8B, the dustproof net 54c can be removed by pulling it diagonally upward to the left in accordance with the inclination of the dustproof net 54c. On the contrary, the dustproof net 54c can be attached by moving the dustproof net 54c diagonally downward to the right in a manner of inserting the dustproof net 54c into the space below the
このように、防塵ネット54は、第1ラジエータ42と第2ラジエータ43を含む熱交換器に対する塵埃除去を一体的に行うことができる。そのため、第1ラジエータ42と第2ラジエータの双方に対して個別の防塵ネットを設ける場合のように、上部旋回体3の上部(外装カバー52a)に上って、第1ラジエータ42と第2ラジエータ43の間に配置される防塵ネットを脱着する必要がない。即ち、いわゆるグランドアクセスで防塵ネット54の脱着を行うことができるため、メンテナンス性を向上させることができる。
In this way, the dustproof net 54 can integrally remove dust from the heat exchanger including the
また、防塵ネット54は、防塵ネット54a,54bと防塵ネット54cの2つに上下分割されているため、それぞれが小型化され、防塵ネット54の脱着を容易に行うことができる。 Further, since the dustproof net 54 is vertically divided into two, a dustproof net 54a and 54b and a dustproof net 54c, each of them can be miniaturized and the dustproof net 54 can be easily attached and detached.
また、上述の如く、第2ラジエータ43は、第1ラジエータ42より上下方向のサイズが小さく且つ上下方向で第1ラジエータ42の上端側に寄せて配置されるため、防塵ネット54cの水平面に対する傾斜が比較的大きくなり、その上端位置がエンジン室50における上下方向の中央付近となる。そのため、ユーザは、負担の少ない自然な姿勢で、防塵ネット54a,54bと防塵ネット54cの脱着作業を行うことができる。
Further, as described above, since the
また、防塵ネット54a,54bの連結部54dは、回動可能であってもよい(図7の白抜き矢印)。これにより、図7に示すように、作業者が防塵ネット54a,54bを右方向(図中の矢印)に引き抜いても、連結部54dが固定される場合(図中の一点鎖線)のように、外装カバー52a等と干渉することなく、脱着することが可能になる。即ち、防塵ネット54a,54bの引き抜き方向の自由度が広がるため、防塵ネット54a,54bの脱着作業が更に容易になり、メンテナンス性を更に向上させることができる。
Further, the connecting
図7に戻り、バッテリ55は、低電圧で駆動する電装品に電力を供給する電源である。バッテリ55は、防塵ネット54cの左側(冷却風の上流側)の旋回フレーム51(具体的には、フロアパネル51a)上に固定される。上述の如く、第2ラジエータ43の下方には、他の部品を配置する空間があり且つ防塵ネット53cが上記傾斜を有して配置されるため、バッテリ55は、第2ラジエータ43の下方に一部がラップする態様で配置される。即ち、第2ラジエータ43の下方空間を有効活用することが可能となり、エンジン室50(具体的には、熱交換器ユニット40の左側の部分)におけるスペース効率を向上させることができる。
Returning to FIG. 7, the
次に、図10、図11を参照して、引き続き、熱交換器ユニット40の配置構造について説明する。
Next, the arrangement structure of the
まず、図10は、本実施形態に係る熱交換器ユニット40及び周辺部品の配置構造の一例を示す平面図及び正面図である。具体的には、図10(a)は、上方から見た、熱交換器ユニット40及び周辺部品の配置構造の一例を示す平面図であり、図10(b)は、熱交換器ユニット40に含まれる各熱交換器の前面に正対する態様で見た、熱交換器ユニット40及び周辺部品の配置構造の一例を示す正面図である。
First, FIG. 10 is a plan view and a front view showing an example of an arrangement structure of the
尚、図4の場合と同様、図10の説明において、各熱交換器が冷却風を受ける正面側(冷却風の上流側)を前方として説明を行う。 As in the case of FIG. 4, in the description of FIG. 10, the front side (upstream side of the cooling air) at which each heat exchanger receives the cooling air will be described as the front.
図10(a),(b)に示すように、第2ラジエータ43の平面視で見た左側及び右側に部品が配置されている。具体的には、第2ラジエータ43の平面視で見た左側には、エンジン11を冷却する第1冷却系80のリザーブタンク83、電気駆動部品等を冷却する第2冷却系90のリザーブタンク93、第2冷却系90の冷却水を循環させるウォータポンプ91等が配置され、ハウス部52に固定されている。また、第2ラジエータ43の平面視で見た右側には、バッテリ55と各種電装品との間の電力供給線に設けられるバッテリリレーを覆うバッテリリレーカバー59、バッテリ55から各種電装品への電力供給を遮断する遮断スイッチ60等が設けられる。
As shown in FIGS. 10A and 10B, the parts are arranged on the left side and the right side of the
本実施形態では、第2ラジエータ43は、上述の如く、第1ラジエータ42を支持する架台41から冷却風の上流側に延設される保持ブラケット48、49で固定される構造である。即ち、第2ラジエータ43は、専用の架台で旋回フレーム51に固定される構造ではない。そのため、第2ラジエータ43の左右側部を支持する専用の架台のフレーム等が存在せず、第2ラジエータ43の平面視で見た左側及び右側に所定の部品(具体的には、リザーブタンク83,93、ウォータポンプ91、バッテリリレーカバー59、遮断スイッチ60等)を置することができる。従って、第2ラジエータ43の前方(冷却風の流れる方向に対する上流側)に配置される部品を極力減少させることが可能となり、メンテナンス性を重視した部品配置を行うことができる。例えば、正面視で、第1ラジエータ42、第2ラジエータ43の前面にウォータポンプ91、リザーブタンク83,93、バッテリリレーカバー59、遮断スイッチ60等を含む各種部品が重ならないようにすることができる。即ち、ウォータポンプ91、リザーブタンク83,93、バッテリリレーカバー59、遮断スイッチ60等を含む各種部品は、防塵ネット54a〜54cを前方(エンジン11の位置する側の反対方向)に取り外す軌跡に干渉しないように、配置される。これにより、熱交換器ユニット40の前方のエンジン室50の掃除等を容易に行うことができる。また、防塵ネット54の脱着軌跡に各種部品が干渉することがないため、防塵ネット54を取り外すために前方に引き出したり、取り付けるために前方から挿入したり等する際、防塵ネット54が左右方向で他の部品と干渉しないようにすることができる。即ち、防塵ネット54の脱着作業を含むメンテナンスが容易になる。
In the present embodiment, as described above, the
また、第2ラジエータ43を専用の架台に固定する構成の場合、組立工程において、例えば、リザーブタンク83等の各種部品をハウス部52に固定した後、ハウス部52を第2ラジエータ43等が既に固定された旋回フレーム51に上方から搭載しようとすると、各種部品と第2ラジエータ43の専用の架台が干渉してしまう可能性が高くなる。そのため、ハウス部52を旋回フレーム51に搭載した後に、狭いエンジン室50内で各種部品を組み付けなければならず、組立工程が非効率になる可能性がある。これに対して、本実施形態のように、第2ラジエータ43が専用の架台で旋回フレーム51に固定される構造ではない場合、ハウス部52に予め固定された各種部品と第2ラジエータ43の専用の架台との干渉を考慮する必要がないため、組立工程の非効率化を防止することができる。
Further, in the case of the configuration in which the
また、図10に示すように、ウォータポンプ91、リザーブタンク83,93等の冷却水を含む第1冷却系80、第2冷却系90の部品(以下、「水冷部品」と称する)と、バッテリリレーを含むバッテリリレーカバー59、遮断スイッチ60等の電気部品を、第2ラジエータ43の左右に分けて配置する。これにより、水冷部品から冷却水が漏れたとしても、電気部品に冷却水が飛散しにくくすることができる。
Further, as shown in FIG. 10, parts of the
また、図10に示すように、第1ラジエータ42と第2ラジエータ43の間には、第2ラジエータ43から延出する冷却水の配管43aが配索されている。これにより、第2ラジエータ43の前方に配索される配管を減少させることが可能となり、よりメンテナンス性を重視した部品配置を行うことができる。
Further, as shown in FIG. 10, a cooling
続いて、図11は、本実施形態に係る熱交換器ユニット40及び周辺部品の配置構造の他の例を示す平面図及び正面図である。具体的には、図11(a)は、上方から見た、熱交換器ユニット40及び周辺部品の配置構造の他の例を示す平面図であり、図11(b)は、熱交換器ユニット40に含まれる各熱交換器の前面に正対する態様で見た、熱交換器ユニット40及び周辺部品の配置構造の他の例を示す正面図である。
Subsequently, FIG. 11 is a plan view and a front view showing another example of the arrangement structure of the
尚、図4、図10の場合と同様、図11の説明において、各熱交換器が冷却風を受ける正面側(冷却風の上流側)を前方として説明を行う。また、図11には、図10で省略される防塵ネット54(54a〜54c)が図示されており、防塵ネット54の左方及び右方には、防塵ネット54の左右の側方からの冷却風の侵入を防止する閉塞部材56,57が設けられる。
As in the case of FIGS. 4 and 10, in the description of FIG. 11, the front side (upstream side of the cooling air) at which each heat exchanger receives the cooling air will be described as the front. Further, FIG. 11 shows the dustproof nets 54 (54a to 54c) omitted in FIG. 10, and the left and right sides of the
図11(a)、(b)に示すように、防塵ネット54は、上述の如く、第2ラジエータ43の前面を覆う防塵ネット54bと、第1ラジエータ42と第2ラジエータ43との間の空間を上方及び下方から覆う防塵ネット54a及び防塵ネット54cを含む。本例では、防塵ネット54は、第2ラジエータ43の左右の端部よりも外側まで延在している。即ち、防塵ネット54の左端部は、第2ラジエータ43の左端部より左側に位置し、第2ラジエータ43の右端部より右側に位置する。これにより、防塵ネット54を通過した冷却風が第2ラジエータ43の側方を通過し易くなるため、第2ラジエータ43を通過しない冷却風を第1ラジエータ42に導入し易くなり、第1ラジエータ42の冷却性能を向上させることができる。
As shown in FIGS. 11A and 11B, the dustproof net 54 is a space between the dustproof net 54b covering the front surface of the
尚、本例では、防塵ネット54は、第2ラジエータ43の左右双方の端部よりも外側まで延在しているが、第2ラジエータ43の左右の端部の何れか一方よりも外側に延在する態様であってもよい。
In this example, the dustproof net 54 extends to the outside of both the left and right ends of the
また、第2ラジエータ43は、第1ラジエータ42よりも左右方向の寸法が小さい。これにより、防塵ネット54のうち、第2ラジエータ43の左右の端部よりも外側に延在する部分(以下、防塵ネット54の外縁部分と称する)の少なくとも一部は、第1ラジエータ42と正対する態様になるため、防塵ネット54の当該外縁部分を通過する冷却風は、まっすぐに第1ラジエータ42に導入され、風速の低下等が抑制されるため、第1ラジエータ42の冷却性能を更に向上させることができる。
Further, the
第2ラジエータ43の平面視で見た左側及び右側には、図10に示す一例と同様、部品が配置されている。具体的には、第2ラジエータ43の平面視で見た左側には、リザーブタンク83、リザーブタンク93、ウォータポンプ91等が配置され、ハウス部52に固定されている。また、第2ラジエータ43の平面視で見た右側には、バッテリリレーカバー59、遮断スイッチ60等が設けられる。
Parts are arranged on the left side and the right side of the
防塵ネット54の左側の外縁部分の前方(防塵ネット54から見て第1ラジエータ42及び第2ラジエータ43とは反対側)には、リザーブタンク83,93が配置されている。具体的には、防塵ネット54bの左側の外縁部分の前方にリザーブタンク83が配置され、防塵ネット54cの左側の外縁部分の前方にリザーブタンク93が配置される。リザーブタンク83、93は、それぞれ、冷却水配管83H,93Hにより第1ラジエータ42及び第2ラジエータ43と接続される。
第1ラジエータ42及び第2ラジエータ43と、リザーブタンク83,93との間には、防塵ネット54が配置され、冷却水配管83H,93Hは、防塵ネット54の前後に跨る態様で延設される。そのため、本例では、防塵ネット54(防塵ネット54b)の左側の外縁部分(即ち、第2ラジエータ43の左側の端部よりも外側の左右位置)には、切り欠き部54eが設けられると共に、切り欠き部54eには、蓋部材58が取り付けられ、冷却水配管83H、93Hは、蓋部材58を貫通する態様で、リザーブタンク83,93と、第1ラジエータ42及び第2ラジエータ43との間を接続する。これにより、防塵ネット54の前後を跨る態様で配置される部品(冷却水配管83H,93H)と防塵ネット54とを併存させることができる。また、切り欠き部54eを設けることにより、防塵ネット54a、54bを前方(具体的には、リザーブタンク83との干渉を避けるために右前方)に取り外したり、前方から取り付けたりする際の脱着軌跡と、当該部品との干渉を避けることができる。
A
尚、本例では、防塵ネット54の前後に跨る態様で配置される部品として冷却水配管83H,93Hが設けられるが、例えば、ワイヤハーネス等であってもよく、ワイヤハーネス等の配置に合わせて、防塵ネット54の切り欠き部や当該切り欠き部を蓋閉する蓋部材が設けられてもよい。また、本例では、冷却水配管83H,93Hと防塵ネット54(防塵ネット54a、54b)との脱着軌跡との干渉を避けるために切り欠き部54eが設けられるが、防塵ネット54の脱着軌跡上に存在する他の部品との干渉を避けるために、切り欠き部が設けられてもよい。
In this example, the cooling
以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the embodiments for carrying out the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various aspects are within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Can be transformed / changed.
1 下部走行体
1A,1B 油圧モータ
2 旋回機構
3 上部旋回体
3a 旋回フレーム
4 ブーム
4p ブームピン
5 アーム
6 バケット
7 ブームシリンダ
8 アームシリンダ
9 バケットシリンダ
10 キャビン
11 エンジン
12 電動発電機
13 減速機
14 メインポンプ
15 パイロットポンプ
16 高圧油圧ライン
17 コントロールバルブ
18A,18B インバータ
19 キャパシタ
21 旋回用電動機
22 レゾルバ
23 メカニカルブレーキ
24 旋回減速機
25 パイロットライン
26 操作装置
26A,26B レバー
26C ペダル
27,28 油圧ライン
29 圧力センサ
30 コントローラ
40 熱交換器ユニット40
41 架台
41a,41b 側部フレーム
41c 上部フレーム
41d 下部フレーム
42 第1ラジエータ
43 第2ラジエータ
43a 配管
44 インタークーラ
45 燃料クーラ
46 コンデンサ
48 保持ブラケット(保持部)
48a 棚部
48b 連結部
49 保持ブラケット(保持部)
50 エンジン室
51 旋回フレーム
51a フロアパネル
51b サイドフレーム
51c 中央フレーム
51d 支持フレーム
52 ハウス部
52a 外装カバー
52b メンテナンスドア
53 冷却ファン
54 防塵ネット
54a 防塵ネット(第1防塵ネット)
54b 防塵ネット(第2防塵ネット)
54c 防塵ネット(第3防塵ネット)
54d 連結部
54e 切り欠き部
55 バッテリ
56,57 閉塞部材
58 蓋部材
59 バッテリリレーカバー(バッテリリレー)
60 遮断スイッチ(バッテリ遮断スイッチ)
80 第1冷却系
81 ウォータポンプ
82 冷却管
83 リザーブタンク
83H 冷却水配管
90 第2冷却系
91 ウォータポンプ
92 冷却管
93 リザーブタンク
93H 冷却水配管
1 Lower traveling
41
50
54b Dustproof net (second dustproof net)
54c dustproof net (third dustproof net)
60 Shutoff switch (battery shutoff switch)
80
Claims (19)
前記エンジンを冷却するための第1ラジエータと、
一対の側部フレームを含み、前記第1ラジエータを保持すると共に、旋回フレームに固定される架台と、
前記側部フレームの側端部から、前記エンジンの位置する方向とは反対方向に延設される保持部と、
電気駆動系を冷却するための第2ラジエータであって、前記保持部に保持され、前記第1ラジエータと対向して配置される第2ラジエータと、を備える、
ショベル。 With the engine
The first radiator for cooling the engine and
A pedestal that includes a pair of side frames, holds the first radiator, and is fixed to the swivel frame.
A holding portion extending from the side end of the side frame in a direction opposite to the direction in which the engine is located, and a holding portion.
A second radiator for cooling the electric drive system, is held by the holding portion, and a second radiator which is arranged opposite to the first radiator,
Excavator.
請求項1に記載のショベル。The excavator according to claim 1.
請求項1又は2に記載のショベル。 The lower end position of the second radiator is separated from the turning frame by a predetermined distance or more.
The excavator according to claim 1 or 2.
請求項1乃至3の何れか一項に記載のショベル。 The second radiator is arranged below the upper end position of the gantry.
The excavator according to any one of claims 1 to 3.
請求項1乃至4の何れか一項に記載のショベル。 The second radiator is smaller in the vertical direction than the first radiator and is arranged closer to the upper end side of the first radiator in the vertical direction.
The excavator according to any one of claims 1 to 4.
請求項1乃至5の何れか一項に記載のショベル。 A dustproof net covering the front surface of the first radiator is provided above and below the second radiator while covering the front surface of the second radiator.
The excavator according to any one of claims 1 to 5.
請求項6に記載のショベル。 The dustproof net is adjacent to a first dustproof net that covers the space between the first radiator and the second radiator from above above the second radiator, and below the first dustproof net, and is adjacent to the first dustproof net. The second dustproof net arranged to face the front surface of the two radiators and the space below the second dustproof net are adjacent to each other, and below the second radiator, the space between the first radiator and the second radiator is lowered. Has a third dustproof net that covers from
The excavator according to claim 6.
前記第3防塵ネットは、下端から上端に向けて前記第1ラジエータから漸次離間する態様で傾斜し、
前記第1防塵ネットの下端部と前記第2防塵ネットの上端部は、連結される、
請求項7に記載のショベル。 The first dustproof net is inclined from the upper end to the lower end in a manner of gradually separating from the first radiator.
The third dustproof net is inclined from the lower end to the upper end in a manner of gradually separating from the first radiator.
The lower end of the first dustproof net and the upper end of the second dustproof net are connected.
The excavator according to claim 7.
請求項8に記載のショベル。 The inclination of the third dustproof net with respect to the horizontal plane is larger than the inclination of the first dustproof net with respect to the horizontal plane.
The excavator according to claim 8.
請求項8又は9に記載のショベル。 The lower end of the first dustproof net and the upper end of the second dustproof net are rotatably connected.
The excavator according to claim 8 or 9.
請求項6乃至10の何れか一項に記載のショベル。 Predetermined parts are arranged on the left and right sides of the second radiator when viewed in a plan view so as not to interfere with the locus of removing the dustproof net in the opposite direction.
The excavator according to any one of claims 6 to 10.
前記電気部品と前記水冷部品は、前記第2ラジエータの平面視で見た左右に分けて配置される、
請求項11に記載のショベル。 The predetermined component includes an electrical component including a battery relay and a battery shutoff switch, and a water cooling component including a reserve tank and a water pump.
The electric component and the water-cooled component are arranged separately on the left and right sides as viewed in a plan view of the second radiator.
Excavator according to claim 1 1.
請求項6乃至10の何れか一項に記載のショベル。 The dustproof net extends to the outside of at least one of the left and right ends of the second radiator.
The excavator according to any one of claims 6 to 10.
請求項13に記載のショベル。 The second radiator has a smaller dimension in the left-right direction than the first radiator.
Excavator according to claim 1 3.
請求項13又は14に記載のショベル。 The dustproof net has notches at left and right positions outside the end of the second radiator to avoid interference between a locus to be removed in the opposite direction and a predetermined component.
Excavator according to claim 1 3 or 1 4.
前記エンジンを冷却するための第1ラジエータと、
前記第1ラジエータを保持すると共に、旋回フレームに固定される架台と、
前記架台から、前記エンジンの位置する方向とは反対方向に延設される保持部と、
電気駆動系を冷却するための第2ラジエータであって、前記保持部に保持され、前記第1ラジエータと対向して配置される第2ラジエータと、
前記第2ラジエータの前面を覆うと共に、前記第2ラジエータの上方及び下方において、前記第1ラジエータの前面を覆う防塵ネットと、を備え、
前記防塵ネットは、前記第2ラジエータの端部よりも外側の左右位置において、前記反対方向に取り外す軌跡と所定の部品との干渉を避けるための切り欠き部を有する、
ショベル。 With the engine
The first radiator for cooling the engine and
A pedestal that holds the first radiator and is fixed to the swivel frame,
A holding portion extending from the gantry in a direction opposite to the direction in which the engine is located,
A second radiator for cooling the electric drive system, which is held by the holding portion and is arranged so as to face the first radiator .
A dustproof net that covers the front surface of the second radiator and also covers the front surface of the first radiator above and below the second radiator is provided.
The dustproof net, outside the left and right positions from the end portion of the second radiator, that having a cutout portion for avoiding interference with the trajectory and predetermined parts detaching the opposite direction,
Excavator.
請求項15又は16に記載のショベル。 Wherein the predetermined part is a cooling water pipe connecting between when viewed from the dustproof net between the first radiator and said reservoir tank is disposed at a side opposite to the second radiator first radiator and the second radiator Is,
The excavator according to claim 15 or 16.
請求項1乃至17の何れか一項に記載のショベル。 A pipe for cooling water extending from the second radiator is arranged between the first radiator and the second radiator.
The excavator according to any one of claims 1 to 17.
請求項1乃至18の何れか一項に記載のショベル。 Another heat exchanger is arranged between the first radiator and the second radiator.
The excavator according to any one of claims 1 to 18.
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