KR20130038369A

KR20130038369A - 축전 장치 및 이것을 구비한 건설 기계

Info

Publication number: KR20130038369A
Application number: KR1020137003523A
Authority: KR
Inventors: 준이치로 츠치야; 아키히코 소우다
Original assignee: 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2012-03-19
Publication date: 2013-04-17
Also published as: WO2012133000A1; US9107286B2; US20130141889A1; JP5296826B2; KR101471511B1; CN103081046A; CN103081046B; DE112012001513T5; JP2012209467A

Abstract

복수의 축전용 셀로서의 커패시터와 커패시터 셀이 수용된 하우징(122)을 구비하고, 하우징(122)에는 내부에 설치된 상태 표시 수단으로서의 LED(137. 138)를 시인 가능한 확인창(40)이 형성되고, 확인창(40)은 하우징(122)을 관통하는 관통 구멍(41)과, 관통 구멍(41)을 하우징(122)의 내측으로부터 막는 투과성을 갖는 수지 플레이트(43)와. 수지 플레이트(43)와 하우징(122)의 내면에서의 관통 구멍(41)의 주위 사이에 끼워 장착되는 시일 부채(42)를 구비하고 있다.

Description

축전 장치 및 이것을 구비한 건설 기계{ELECTRICAL STORAGE DEVICE AND CONSTRUCTION MACHINE PROVIDED WITH SAME}

본 발명은 커패시터 등의 축전 장치 및 이것을 구비한 건설 기계에 관한 것이고, 특히 하이브리드 건설 기계에 탑재되는 축전 장치의 개량에 관한 것이다.

작업 기계로서, 엔진에 의해 발전 전동기와 유압 펌프를 구동함과 아울러 발전 전동기에서 발전된 전력에 의해 캡 등이 설치된 상부 선회체용 전동 모터를 구동하고 또한 유압 펌프로부터의 유압에 의해 작업기의 유압 액츄에이터나 주행 장치의 유압 모터를 구동하는 하이브리드 건설 기계가 알려져 있다. 발전 전동기에서 발전된 전력은 축전 장치로서의 커패시터에 충전되어 커패시터로부터 인버터를 통해 전동 모터에 출력된다.

이와 같은 하이브리드 건설 기계에 있어서, 각종 메인터넌스를 행할 경우에는 보안상 커패시터의 전압이 소정의 레벨까지 하강되어 있을 필요가 있음과 아울러 커패시터로부터의 출력 부분에 설치된 컨택터가 오프(오픈)으로 되어 있을 필요가 있고, 커패시터에 충전된 전력이 출력되지 않도록 세심한 주의가 필요하다.

이로 인해, 커패시터를 구성하는 하우징의 외면에는 커패시터의 충전량 및 컨택터의 상태를 확인하는 확인창이 설치되어 있어 이 확인창을 통해 시인되는 LED(light emitting diode)의 점등 상태를 확인함으로써 컨택터의 상태 및 커패시터의 충전 상태를 파악할 수 있도록 되어 있다. 이와 같은 확인창으로서는 하이브리드 건설 기계용은 아니지만 전원 패키지의 어퍼 케이스에 설치된 확인창(투과창부)이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1에서는 확인창이 케이스 내부에 수용된 배터리액 잔량계를 확인하기 위해서 설치되는 것 외에 배터리 비중계등, 배터리의 각종 상태를 확인하기 위해서 설치되는 것이 기재되어 있다.

일본 특허 공개 제 2004-114775 호 공보

[발명이 해결하고자 하는 과제]

그러나, 특허문헌 1에서는 확인창의 구체적인 구조는 전혀 개시되고 있지 않아 이와 같은 확인창을 높은 방수 성능이 요구되는 건설 기계의 커패시터에 용이하게는 적용할 수 없다. 즉, 건설 기계에서 사용되는 커패시터에서는 시인성의 관계로 커패시터를 구성하는 하우징 자체의 외면에 확인창이 설치되는 것이고, 확인창으로부터 시인되는 LED를 갖는 회로 기판이 커패시터의 내부에 배치된다. 이로 인해, 예를 들면, 하우징의 상면에 확인창을 형성한 경우에는 회로 기판이 확인창의 바로 아래에 위치하기 때문에 확인창으로부터 침입한 수적(水滴)이 그대로 회로 기판 상으로 적하해버려 불량이 발생하기 쉽다.

또한, 회로 기판의 하방에는 다수의 커패시터 셀이 배치되어 있는 것이고, 적하된 수적이 커패시터 셀의 전극과 하우징 사이에 개재하게 되면 커패시터 내부에서 전기적인 장해가 발생하여 전동 모터의 구동 제어에 지장을 초래할 경우가 있다.

또한, 종래 투명한 수지제의 캡을 관통 구멍에 스냅 피트식(클로 걸이 타입)으로 장착하고 하우징의 표면과 이것에 대향하는 캡의 플랜지 부분 사이에 O 링을 끼워 장착시키거나, 또는 관통 구멍에 삽입되는 캡의 통형상 부분 주변에 O 링을 감입하여 관통 구멍의 내주면과의 사이에서 시일링하거나 하는 것이 있지만 캡의 클로 걸이가 충분하지 않은 것도 있어 방수성이 불충분하다.

본 발명의 목적은 상태를 확실하게 확인할 수 있고 또한 방수 성능을 향상시킬 수 있는 축전 장치 및 이것을 구비한 건설 기계를 제공하는 것이다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

제 1 발명에 의한 축전 장치는 복수의 축전용 셀과, 상기 축전용 셀이 수용된 하우징을 구비하고, 상기 하우징에는 내부에 설치된 상태 표시 수단을 시인 가능한 확인창이 형성되고, 상기 확인창은 상기 하우징을 관통하는 관통 구멍과, 상기 관통 구멍을 상기 하우징의 내측으로부터 막는 투과성을 갖는 플레이트와, 상기 플레이트와 상기 하우징의 내면에서의 상기 관통 구멍의 주위 사이에 끼워 장착되는 시일 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

제 2 발명에 의한 축전 장치에서는 상기 투과성을 갖는 플레이트는 수지 플레이트이며, 상기 수지 플레이트의 상기 상태 표시 수단과 대향하는 면에는 금속 플레이트가 부착되고, 상기 수지 플레이트 및 상기 금속 플레이트가 동일한 스크류에 의해 상기 하우징에 고정되어 있는 것을 특징으로 한다.

제 3 발명에 의한 축전 장치에서는 상기 관통 구멍에는 투과성을 갖는 볼트가 나사 결합되어 있는 것을 특징으로 한다.

제 4 발명에 의한 축전 장치에서는 상기 하우징에는 표면으로부터 팽출된 팽출부가 형성되고, 상기 팽출부에는 소정폭 및 소정 깊이를 갖는 컷(cut) 형상의 오목부가 형성되고, 상기 오목부에 상기 관통 구멍이 형성되어 있음과 아울러 상기 볼트의 헤드부가 상기 팽출부의 상부보다도 낮은 위치에 있는 것을 특징으로 한다.

제 5 발명에 의한 건설 기계는 이상에 설명한 어느 하나의 축전 장치가 탑재되어 있는 것을 특징으로 한다.

제 1, 제 5 발명에 의하면, 상태 표시 수단을 시인하기 위한 관통 구멍을 하우징의 내부로부터 투과성을 갖는 플레이트로 막고 이 플레이트와 관통 구멍 주변의 하우징 내면 사이를 시일 부재로 시일링하므로 플레이트 자체를 하우징의 외부에 설치할 필요가 없고 플레이트가 외부로부터 고의로 제거되거나 공구 등이 부딪쳐서 손상되거나 하는 일 없어 축전 장치에서의 방수성을 확실하게 확보할 수 있다.

제 2 발명에 의하면, 수지 플레이트에는 강도적으로 우위의 금속 플레이트가 부착되고 이 금속 플레이트를 통해 수지 플레이트가 스크류 고정되기 때문에 스크류의 헤드부나 금속 워셔 등이 직접적으로 수지 플레이트에 접촉할 일이 없고 스크류의 체결 조작에 의해 그 헤드부나 금속 워셔 등이 수지 플레이트에 침투하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 스크류의 체결 상태에 편차가 생기기 어려워 시일 부재 전체를 균등하게 압박할 수 있어 방수성을 한층 양호하게 할 수 있다. 또한, 수지 플레이트로의 응력을 완화할 수 있으므로 수지 플레이트의 파손을 억제할 수 있다.

제 3 발명에 의하면, 관통 구멍이 투과성을 갖는 볼트로 막히게 되기 때문에 방수성을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 이 때에는 볼트를 관통 구멍에 접착제로 고정하면 볼트를 발취하는 것과 같은 장난 등을 방지할 수 있다.

제 4 발명에 의하면, 팽출부가 오목부의 양측에 남아 이 팽출부의 상부보다도 낮은 위치에 볼트의 헤드부가 있으므로 유지 보수인이 실수로 공구 등을 확인창에 떨어뜨린 경우라도 볼트가 팽출부에 의해 보호되어 공구가 볼트에 부딪혀 손상되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 의한 하이브리드 유압 셔블을 도시하는 사시도이다.
도 2는 하이브리드 유압 셔블의 구동계의 전체 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 하이브리드 유압 셔블의 선회체의 내부 구성을 도시하는 도면이다.
도 4는 하이브리드 유압 셔블에 탑재된 인버터 및 커패시터를 도시하는 사시도이다.
도 5는 전기 제어 유닛을 구성하고 있는 커패시터 및 퓨즈 박스를 도시하는 분해 사시도이다.
도 6은 커패시터 유닛의 개념을 도시하는 사시도이다.
도 7은 커패시터의 확인창 부분의 단면부이다.
도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ 선도이다.

이하, 본 발명의 일 실시형태를 도면에 의거해서 설명한다.

도 1에는 본 실시형태에 의한 작업 기계로서의 하이브리드 유압 셔블(1)이 도시되어 있다. 이 하이브리드 유압 셔블(1)은 차량 본체(2)와 작업기(3)를 구비하고 있다.

차량 본체(2)는 주행체(21)와, 주행체(21) 상에 선회 가능하게 설치된 선회체(22)를 구비하고 있다. 주행체(21)는 한 쌍의 주행 장치(211)를 구비하고 있다. 각주행 장치(211)는 캐터필러(212)를 구비하고 후술하는 유압 모터(213)로 캐터필러(212)을 구동함으로써 하이브리드 유압 셔블(1)을 주행시킨다.

선회체(22)는 캡(23), 카운터 웨이트(24), 및 엔진 룸(25)을 구비하고 있다. 카운터 웨이트(24)는 작업기(3)의 중량 밸런스용으로 설치되며 내부에 중량물이 충전되어 있다. 엔진 룸(25)을 덮는 엔진 후드(26)에는 격자 형상의 개구부(261)가 형성되어 외부로부터의 냉각 공기가 개구부(261)를 통해 엔진 룸(25) 내에 인입된다.

작업기(3)는 선회체(22)의 전방부 중앙 위치에 장착되어 있고, 붐(31), 암(32), 버킷(33), 붐 실린더(34), 암 실린더(35) 및 버킷 실린더(36)을 구비하고 있다. 붐(31)의 기단부는 선회체(22)에 회전 가능하게 연결되어 있다. 또한, 붐(31)의 선단부는 암(32)의 기단부에 회전 가능하게 연결되어 있다. 암(32)의 선단부는 버킷(33)에 회전 가능하게 연결되어 있다.

붐 실린더(34), 암 실린더(35), 및 버킷 실린더(36)는 유압 펌프(6)로부터 토출된 작동유에 의해 구동되는 유압 실린더이다. 그리고, 붐 실린더(34)는 붐(31)을 동작시키고, 암 실린더(35)는 암(32)을 동작시킨다. 버킷 실린더(36)는 버킷(33)을 동작시킨다.

도 2에는 하이브리드 유압 셔블(1)의 구동계의 전체 구성이 도시되어 있다.

도 2에 있어서, 하이브리드 유압 셔블(1)은 구동원으로서 엔진(4)을 구비하고 있다. 엔진(4)의 출력축에는 발전 전동기(5) 및 한 쌍의 유압 펌프(6, 6)가 직렬로 연결되어 각각 엔진(4)에 의해 구동된다.

유압 펌프(6)로부터 압송된 작동유는 컨트롤 밸브(7)를 통해 작업기(3)에 공급되어 작업기(3)가 유압에 의해 동작한다. 또한, 주행체(21)는 크롤러에 치합되는 스프로킷을 구동하기 위한 유압 모터(213)를 갖고 있고, 이들 유압 모터(213)에 대해 유압 펌프(6)로부터의 작동유가 컨트롤 밸브(7)를 통해 공급된다.

한편, 발전 전동기(5)에는 터미널 박스(8)를 통해 파워 케이블(9)이 접속되어 있다. 발전 전동기(5)에서 발전된 전력은 파워 케이블(9)을 통해 인버터(10)에 송전된다. 인버터(10)에는 다른 파워 케이블(9)의 일단이 접속되고 있고, 파워 케이블(9)의 타단이 선회체(22)를 구동하기 위한 선회 전동 모터(11)에 접속되어 있다. 이에 따라, 발전 전동기(5)에서 발전된 전력은 인버터(10)를 통해 선회 전동 모터(11)로 공급된다. 또한, 발전 전동기(5)는 필요에 따라 전동기로서 사용되고 엔진(4)을 보조한다.

또한, 인버터(10)에는 축전 장치로서의 커패시터(12)가 접속되어 있고, 발전 전동기(5)에서 발전된 전력은 인버터(10)를 통해 커패시터(12)에 축전된다. 커패시터(12)에 충전된 전력은 승압기(10A)에서 승압됨과 아울러 선회 조작시에 커패시터(12)로부터 인버터(10)를 통해 선회 전동 모터(11)에 공급된다. 선회 전동 모터(11)는 유성 기어 기구 등을 가진 감속기(11A)를 통해 주행체(21)의 상부에 선회 가능하게 설치된 선회체(22)를 구동한다. 또한, 커패시터(12)의 전력은 필요에 따라 발전 전동기(5)에 공급되어 발전 전동기(5)를 전동기로서 동작시킨다.

도 3에는 선회체(22)의 내부 구성이 도시되어 있다.

도 3에 있어서, 인버터(10) 및 커패시터(12)는 선회체(22)의 차량 전방측에 설치되어 있다. 또한, 선회 전동 모터(11)는 선회체(22)의 중앙부에 설치되어 있다. 선회체(22)의 차량 후방측에는 엔진 룸(25)이 설치되고, 엔진 룸(25)의 더욱 후방에 카운터 웨이트(24)가 설치되어 있다. 엔진 룸(25) 내에는 엔진(4), 발전 전동기(5), 및 유압 펌프(6)가 각각 카운터 웨이트(24)를 따라 병설되어 있다.

이들 중 구체적으로 인버터(10) 및 커패시터(12)는 도 4에 도시하는 바와 같이 선회체(22)의 차량 전방 우측에 설치된 상자 형상의 수용부(13) 내에 수용되어 있다. 수용부(13)의 상면 부분은 상방으로 개폐 가능한 개폐 커버(130)로 되어 있다. 이와 같은 개폐 커버(130)는 스텝(step)으로 되어 그 전방에 있는 스텝(221)과 함께 오퍼레이터의 엔진 룸(25) 측으로의 액세스시에 이용된다.

여기서, 인버터(10)는 커패시터(12)의 상부에 설치된 복수의 보스(121) 상에 탑재된다. 커패시터(12)에는 인버터(10) 외에 퓨즈 박스(14)가 장착되어 있다. 퓨즈 박스(14) 내부의 플러스 라인 및 마이너스 라인은 커넥터(15) 및 파워 케이블(16)을 통해 인버터(10)에 일체로 설치된 터미널 박스(17) 내의 각라인에 접속되어 있다.

차량의 메인터넌스를 행할 시에는 수용부(13)의 개폐 커버(130)를 열어 커패시터(12)의 상태를 확인하고 나서 행하게 된다. 이로 인해, 커패시터(12)에는 그 상태를 확인하기 위한 확인창(40)이 형성되어 있다. 이 확인창(40)의 상세에 대해서는 후술한다.

도 5에는 커패시터(12) 및 퓨즈 박스(14)의 내부 구성이 도시되어 있다.

도 5에 있어서 커패시터(12)는 알루미늄제의 하우징(122)으로 복수(본 실시형태에서는 12개)의 커패시터 유닛(123)을 덮은 구성이다.

하우징(122)은 바닥이 있는 상자 형상의 케이스(124)와, 케이스(124)의 상부를 덮는 커버(125)로 구성되고, 커버(125)의 주위가 상방으로부터의 도시하지 않는 다수의 볼트에 의해 케이스(124)의 주위에 고정된다.

케이스(124)의 사방의 모서리부에는 수용부(13) 내에 고무 마운트 등을 통해 설치되는 설치부(126)가 형성되어 있다. 케이스(124)의 측면에는 크레인에 의한 커패시터(12) 전체의 행잉(hanging) 작업을 행하기 위한 행잉 볼트(127)가 설치되어 있다. 케이스(124)의 내부에는 각 커패시터 유닛(123)을 직렬로 접속하기 위한 터미널 블록(128)이 설치되어 있다.

케이스(124)의 바닥 부분에는 내부를 냉각수가 유통하는 냉각 수로(129)(도 6)가 형성되고 있어 각 커패시터 유닛(123)의 커패시터 셀(50)이 냉각되도록 되어 있다. 커패시터 유닛(123)은 본 실시형태에서는 축전용 셀로서 12개의 커패시터 셀(50)을 갖고 있다. 냉각 수로(129)는 외부의 냉각수 순환용의 냉각수 펌프에 대하여 냉각수 유입용 호스 및 유출용 호스에 의해 접속되어 있다.

커버(125)에는 전술된 보스(121) 외에 퓨즈 박스(14)가 고정되는 고정부(131)가 설치되어 있다. 고정부(131)는 커버(125)의 상면으로부터 한단 높은 위치에 설치되어 있다. 따라서, 커버(125)의 이면측에서는 고정부(131)에 대응한 천정 부분이 한단 높은 공간으로 되어 있다. 고정부(131)의 이면측의 부분에는 회로 기판(132)이 하방으로부터의 스크류 고정에 의해 고정되어 있다.

회로 기판(132)에는 복수의 시그널 케이블(133)이 접속되고 있고 고정부(131)의 이면측 공간을 통과함으로써 커패시터 유닛(123)에 접촉하지 않고 퓨즈 박스(14)까지 배선된다.

회로 기판(132)은 커패시터(12)의 충전압의 상태 및 후술하는 컨택터(135)의 개폐 상태를 판정하는 상태 판정 수단과, 상태 판정 수단에 의한 판정 결과를 표시하는 상태 표시 수단을 구비하고 있다. 본 실시형태에 있어서, 상태 표시 수단은 복수(본 실시형태에서는 2개)의 LED(137, 138)로 구성되어 있다.

퓨즈 박스(14)에는 커패시터(12) 및 인버터(10)와 접속 라인 상이며, 커패시터(12) 및 인버터(10)에 각각 전기적으로 접속된 컨택터(135)가 설치되어 있다. 컨택터(135)에는 시그널 케이블(133)의 일부가 접속되고 있고, 상기 일부의 시그널 케이블(133)을 통해 컨택터(135)에 회로 기판(132)이 접속되어 있다. 이로 인해, 예를 들면 컨택터(135)가 온(클로즈)상태에 있을 때 회로 기판(132)에 실장된 한쪽의 LED[예를 들면, LED(137)(도 7 참조)]가 점등한다.

퓨즈 박스(14) 내에서는 또한 커패시터(12)의 터미널 블록(128)으로부터의 케이블이 다른 시그널 케이블(133)에 접속되어 있고, 상기 다른 시그널 케이블(133)을 통해 커패시터 전압이 회로 기판(132)에 인입된다. 이로 인해, 커패시터(12)의 충전압이 예를 들면 50V 이상인 경우, 회로 기판(132)에 실장된 다른 쪽의 LED(138)가 점등한다. 이것들 LED(137, 138)가 함께 소등되어 있는 것이 확인된 경우, 하이브리드 유압 셔블(1)의 메인터넌스가 개시된다. 또한, LED(137, 138)는 전술된 확인창(40)에 대향하는 위치에 설치되어 있다.

또한, 시그널 케이블(133)은 퓨즈 박스(14)의 커넥터(134)에 접속되어 있다. 커넥터(134)는 하이브리드 유압 셔블(1)의 주요부를 제어하는 도시하지 않은 컨트롤러에 접속된다.

도 6에는 커패시터 유닛(123)의 일부가 도시되어 있다.

도 5, 도 6에 있어서, 커패시터 유닛(123)은 2열로 배치된 합계 12개의 커패시터 셀(50)과, 커패시터 셀(50)의 상부측을 유지하는 수지제의 상부 유지 부재(51)와, 2열로 배치된 커패시터 셀(50) 사이에 열방향으로 연속해서 끼워 장착된 알루미늄제의 히트 싱크(52)와, 히트 싱크(52)의 양측에 배치된 수지제의 하부 유지 부재(53, 53)와, 상부 유지 부재(51) 상에 배치된 밸런스 회로 기판(54)을 구비하고 있다.

상부 유지 부재(51)가 12개의 커패시터 셀(50)의 상부를 일괄해서 유지하는 것에 대해, 하부 유지 부재(53)는 히트 싱크(52)와의 사이에서 커패시터 셀(50)을 협지하도록 되어 있고 히트 싱크(52)에 대하여 볼트(55)에 의해 고정된다. 히트 싱크(52)는 연직의 긴 볼트(56)에 의해 케이스(124)의 저면에 고정된다.

커패시터 셀(50)의 상부에는 플러스 전극(501)이 형성되고, 커패시터 셀(50)의 외주 부분은 마이너스 전극(502)으로 되어 있다. 인접하는 한쪽의 커패시터 셀(50)의 플러스 전극(501)과 다른 쪽의 커패시터 셀(50)의 마이너스 전극(502)은 도통 부재(57)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 즉, 도통 부재(57)에는 한쪽의 커패시터 셀(50)의 플러스 전극(501)과 접촉하는 설편부(571), 및 다른 쪽의 커패시터 셀(50)의 마이너스 전극(502)을 홀드(hold)하는 유지부(572)가 형성되어 있다.

도시하지 않지만, 터미널 블록(128)에 근접하는 커패시터 셀(50)로부터는 다른 도통 부재를 통해 전극이 인출되어 있다. 이웃하는 커패시터 유닛(123) 사이에서의 커패시터 셀(50)끼리의 도통은 터미널 블록(128)으로 인출된 전극 사이를 직선상의 도통 부재로 접속해서 행한다.

커패시터 셀(50)의 마이너스 전극(502)은 필요 부분이 코팅 등에 의해 절연됨으로써 히트 싱크(52)와 접촉하고 있다. 커패시터 셀(50) 내에서의 손실에 의해 발생된 열은 히트 싱크(52)로 전달되지만 히트 싱크(52)는 케이스(124)의 저면과 접촉하고 있음으로써 냉각 수로(129)를 흐르는 냉각수에 의해 냉각되고 있기 때문에 히트 싱크(52)에서 열교환되게 되어 외부로는 방열되지 않는다. 이에 따라, 커패시터(12)가 소정 온도로 유지된다.

밸런스 회로 기판(54)에는 12개의 커패시터 셀(50)의 충방전의 편차를 억제하기 위한 전기 회로가 형성되어 있다. 각각의 도통 부재(57)에는 상기의 설편부(571) 및 유지부(572)와는 달리 핀 형상의 부분(미도시)이 일체로 형성되어 있고 밸런스 회로 기판(54)의 스루 홀에 하방으로부터 삽통되어 전기 회로와 도통하고 있다.

그런데, 커패시터 셀(50)의 하단면도 마이너스 전극(502)의 일부가 되는 경우가 있고, 이와 같은 하단면과 케이스(124)의 저면 사이에는 간극(S)이 형성된다. 그러나, 확인창(40) 등의 방수가 불충분해서 이와 같은 간극(S)에 수적이 침입하면 이 수적을 통해 마이너스 전극(502)과 케이스(124)가 도통함으로써 불량의 원인이 된다. 또한, 확인창(40)으로부터 침입한 수적은 회로 기판(132) 상에 적하하는 것도 고려할 수 있어서 이 경우도 불량이 발생할 가능성이 높다.

하이브리드 유압 셔블(1)에 있어서는 특히 커패시터(12)나 인버터(10) 등의 하이브리드 기기류에서의 불량을 미연에 방지하는 것이 중요하고, 그 대책이 요구된다. 따라서, 본 실시형태에서는 종래에 없는 방수 성능이 우수한 확인창(40)을 채용하고 있는 것이며, 이하에는 그 확인창(40)에 대해서 상세하게 설명한다.

도 7, 도 8에는 확인창(40)이 도시되어 있다.

도 7, 도 8에 있어서, 확인창(40)은 커패시터(12)의 커버(125)에 있어서 고정부(131)의 표리를 관통하는 한 쌍의 관통 구멍(41)을 갖고 있다. 고정부(131)의 표면에는 또한 한단 상방으로 팽출시킨 팽출부(139)가 형성되고, 팽출부(139)에는 고정부(131)의 표면으로부터 한단 높은 단차부(141)를 약간 남기도록 절삭 가공을 실시하여 소정폭 및 소정 깊이를 갖는 오목부로서의 컷 형상의 절삭부(142)(도 5도 참조)가 형성되고, 이 절삭부(142)의 평탄한 저면(143)[단차부(141)의 상면]에 관통 구멍(41)이 형성되어 있다. 절삭부(142)는 관통 구멍(41)의 병설 방향을 따라 길게 형성되어 있다. 또한, 관통 구멍(41)은 회로 기판(132) 상의 LED(137, 138)에 대응하고 있다.

한편, 고정부(131)의 이면측에는 팽출부(139)에 대응한 가장 높은 위치의 제 1 천정부(144)가 형성되고, 제 1 천정부(144)에는 평탄한 장착면(145)이 형성되어 있다. 장착면(145)에는 또한 양쪽의 관통 구멍(41)의 외측을 전체적으로 둘러싸도록 원고리 형상의 시일 홈(146)이 형성되어 있다. 시일 홈(146)에는 O 링 등의 시일 부재(42)가 감입되고, 이 상태에서 장착면(145)에는 평면으로 봤을 때 4각형의 투명한 수지 플레이트(43)가 부착되고 하방으로부터의 네 코너의 스크류(44)에 의해 장착되어 있다. 또한, 회로 기판(132)은 고정부(131)에 대응해서 형성된 한단 낮은 제 2 천정부(147)의 장착면(148)에 장착되어 있다.

이와 같이, 커버(125)의 내면과 수지 플레이트(43) 사이에는 시일 부재(42)가 끼워 장착되고 기본적으로는 이 시일 부재(42)에 의해 시일링됨으로써 관통 구멍(41)으로부터 커패시터(12) 내로의 수적 등의 침입을 방지하고 있다. 수지 플레이트(43)가 투명하므로 관통 구멍(41)을 상방으로부터 들여다봄으로써 LED(137, 138)의 점등 상태를 확인할 수 있고, 커패시터(12)의 상태를 판단할 수 있다. 또한, 수지 플레이트(43)는 커패시터(12) 내에서 스크류 고정되어 있으므로 고의로 스크류(44) 및 수지 플레이트(43)를 외부로부터 제거할 수 없도록 되어 있다.

또한, 수지 플레이트(43)의 하면, 즉 LED(137, 138)와 대향하는 면에는 평면으로 봤을 때 거의 동일한 외경 치수를 갖는 금속 플레이트(45)가 부착되어 있다. 스크류(44)는 이 금속 플레이트(45)도 관통하여 금속 플레이트(45)를 수지 플레이트(43)에 고정하고 있다.

여기에서, 금속 플레이트(45)을 사용하지 않고 스크류(44)의 헤드부를 금속 워셔 등을 통해 수지 플레이트(43)에 대하여 단단히 죄면 수지 플레이트(43)의 강도가 낮기 때문에 수지 플레이트(43)가 손상되거나 금속 워셔가 수지 플레이트(43)의 표면에 침투하거나 한다. 이 결과, 4개의 스크류(44)의 체결 토크가 동일하지 않아 시일 부재(42)가 균등하게 압박되지 않고 시일성이 손상될 가능성이 있다.

이 때문에 본 실시형태에서는 스크류(44)의 체결에 대하여 변형되지 않는 금속 플레이트(45)를 충분한 접촉 면적을 가지고 부착되어 수지 플레이트(43)로의 응력을 완화함으로써 금속 워셔가 수지 플레이트(43)에 침투하는 것을 방지하고, 스크류(44)를 적정한 체결 토크로 균등하게 체결할 수 있도록 하고 있다. 또한, 금속 플레이트(45)에는 LED(137, 138)에 대응한 둥근 구멍의 개구(46)가 형성되어 있어 LED(137, 138)를 시인할 수 있도록 되어 있다.

또한 본 실시형태에서는 관통 구멍(41) 내에 투명한 수지 볼트(47)가 나사 결합되어 있다. 수지 볼트(47)의 숫나사 부분과 관통 구멍(41)의 암나사 부분은 투명 또는 반투명의 접착제에 의해 고정되어 수지 볼트(47)가 용이하게 발취되도록 되어 있다. 이와 같은 수지 볼트(47)에 의해 관통 구멍(41)을 매립함으로써 관통 구멍(41)의 물, 진흙, 흙 등의 침입에 의한 시인성 저하로의 내성을 더욱 향상시키고 있다. 수지 볼트(47)가 투명하기 때문에 LED(137, 138)의 점등 상태를 확인할 수 있음과 아울러 수지 볼트(47)의 헤드부(471)에서 빛이 확산되어 헤드부(471) 전체를 통해 넓게 점등시키는 것이 가능해서 경사 방향으로부터의 시인성도 향상된다.

수지 볼트(47)의 헤드부(471)는 절삭부(142)의 좁은 폭 내에 수용되어 있고 양측의 팽출부(139)의 상부보다도 낮은 위치에 존재하고 있다. 따라서, 유지 보수인이 확인창(40)에서의 확인 중에 공구 등을 확인창(40)에 떨어뜨리는 것과 같은 일이 있어도 공구가 팽출부(139)에 접촉하게 되기 때문에 헤드부(471)에 접촉하기 어렵게 할 수 있어 수지 볼트(47)의 손상을 방지할 수 있다.

또한, 절삭부(142)의 저면(143)은 고정부(131)로부터는 높은 위치에 있는 단차부(141)를 남겨서 평탄하게 형성되어 있으므로 절삭부(142)의 저면(143) 상에 떨어진 수적 등을 그 양측으로부터 고정부(131) 상으로 흘러내리게 할 수 있어 저면(143) 상에 머무르는 것을 방지함으로써 방수 성능을 한층 향상시킬 수 있다.

그리고, 그와 같은 팽출부(139)는 스크류(44)의 나사 구멍에 대응시켜 형성되어 있다. 이것으로부터, 나사 구멍을 보다 길게 형성할 수 있고 스크류(44)를 보다 느슨해지기 어렵게 할 수 있어 방수 성능을 양호하게 유지하기 위해 유효하다.

또한, 이상으로 설명한 확인창(40)이 형성된 커버(125)에서는 확인창(40) 용의 수지 볼트(47)에 대해서는 커버(125)의 표면측으로부터 나사 결합해서 부착하지만 그 밖의 시일 부재(42), 수지 플레이트(43), 금속 플레이트(45), 스크류(44), 회로 기판(132)은 전부 커버(125)의 내측으로부터 부착할 수 있어 조립성이 양호하다.

또한, 본 발명은 전술된 실시 형태에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위에서의 변형, 개량 등은 본 발명에 포함되는 것이다.

상기 실시 형태에서는 확인창(40)이 커패시터(12)의 커버(125)에 형성되어 있었지만 수용부(13)의 구조에 따라서는 케이스(124)의 측면에 형성되어 있어도 좋고 확인창을 형성하는 위치는 그 실시 시에 적절히 결정되어도 좋다.

상기 실시형태에서는 각 LED(137, 138)에 대응해서 한 쌍의 관통 구멍(41)이 형성되어 있었지만 보다 큰 직경의 1개의 관통 구멍을 형성하고 이 관통 구멍으로부터 복수의 LED를 시인할 수 있게 해도 좋다.

상기 실시 형태에서는 팽출부(139)에서의 절삭부(142)나, 금속 플레이트(45), 수지 볼트(47)가 사용되고 있었지만 그와 같은 부분이나 부재 등을 채용하지 않을 경우라도 본 발명에 포함된다. 요컨대, 상기 실시 형태와 같이 시인용의 관통 구멍(41)을 하우징(122)의 내측으로부터 시일 부재(42)를 통해 투명한 수지 플레이트(43)로 막는다면 본 발명에 포함된다.

상기 실시 형태에서는 팽출부(139)에 절삭 가공을 실시해서 절삭부(142)를 형성하고 있었지만 팽출부(139)에 형성되는 오목부로서는 절삭 가공에 의한 것에 한정되지 않고 예를 들면, 주조 등에 의해 오목부를 형성해도 좋다.

상기 실시형태에서는 상태 표시 수단으로서 LED(137, 138)가 사용되고 있었지만 이것에 한정되지 않고 소형의 액정 표시부 등으로 구성되어 있어도 좋다.

상기 실시 형태에서는 투과성을 갖는 플레이트 및 볼트로서 투명한 수지 플레이트(43) 및 수지 볼트(47)가 사용되고 있었지만 그것들의 플레이트 및 볼트로서는 투과성을 갖고 있으면 좋고 투명한 것에 한정되지 않는다.

상기 실시형태에서는 본 발명에 의한 축전 장치를 커패시터에 의해 설명했지만, 축전 장치로서는 리튬 이온 배터리, 니켈 수소 배터리 등이라도 좋다.

[산업상의 이용 가능성]

본 발명은 하이브리드 유압 셔블 이외의 하이브리드 건설 기계, 또는 전동식의 건설 기계에 이용할 수 있다.

1: 건설 기계인 하이브리드 유압 셔블
12: 축전 장치인 커패시터 40: 확인창
41: 관통 구멍 42: 시일 부재
43: 플레이트인 수지 플레이트 44: 스크류
45: 금속 플레이트 47: 볼트인 수지 볼트
50: 축전용 셀인 커패시터 셀 122: 하우징
137,138: 상태 표시 수단인 LED 139: 팽출부
142: 오목부인 절삭부 147: 헤드부

Claims

복수의 축전용 셀과,
상기 축전용 셀이 수용된 하우징을 구비하고,
상기 하우징에는 내부에 설치된 상태 표시 수단을 시인 가능한 확인창이 형성되고,
상기 확인창은,
상기 하우징을 관통하는 관통 구멍과,
상기 관통 구멍을 상기 하우징의 내측으로부터 막는 투과성을 갖는 플레이트와,
상기 플레이트와 상기 하우징의 내면에서의 상기 관통 구멍의 주위 사이에 끼워 장착되는 시일 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 축전 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 투과성을 갖는 플레이트는 수지 플레이트이며,
상기 수지 플레이트의 상기 상태 표시 수단과 대향하는 면에는 금속 플레이트가 부착되고,
상기 수지 플레이트 및 상기 금속 플레이트가 동일한 스크류에 의해 상기 하우징에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 축전 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 관통 구멍에는 투과성을 갖는 볼트가 나사 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 축전 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 하우징에는 표면에서 팽출된 팽출부가 형성되고,
상기 팽출부에는 소정폭 및 소정 깊이를 갖는 컷 형상의 오목부가 형성되고,
상기 오목부에 상기 관통 구멍이 형성됨과 아울러,
상기 볼트의 헤드부가 상기 팽출부의 상부보다도 낮은 위치에 있는 것을 특징으로 하는 축전 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에에 기재된 축전 장치가 탑재되어 있는 것을 특징으로 하는 건설 기계.