WO2014155824A1 - 発電機モータへのディーゼル酸化触媒装置搭載構造 - Google Patents

発電機モータへのディーゼル酸化触媒装置搭載構造 Download PDF

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generator motor
bracket
oxidation catalyst
diesel oxidation
catalyst device
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雄介 菊池
真先 山中
貴志 杉口
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株式会社小松製作所
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    • B60Y2200/412—Excavators

Definitions

  • the present invention relates to a structure for mounting a diesel oxidation catalyst device on a generator motor when a diesel oxidation catalyst (DOC) device is mounted on the top of a generator motor disposed between an engine and a hydraulic pump.
  • DOC diesel oxidation catalyst
  • a muffler is disposed above the generator motor via a muffler mount. And the muffler is being fixed on the muffler mount part by the wire wound around the outer peripheral surface.
  • the conventional muffler mounting structure provided on the top of the generator motor is attached via a muffler mount (bracket).
  • the muffler was mounted at a position overhanging on the hydraulic pump side.
  • the DOC device when the DOC device is mounted on the top of the generator motor housing instead of the muffler, the DOC device is about twice as heavy as the muffler and is at a high temperature of about 400 to 500 ° C. Due to the increase in weight of the DOC device, it is necessary to increase the strength of the bracket itself for mounting and supporting the DOC device and the strength of mounting the bracket on the generator motor housing. In particular, when the DOC device is mounted at a position overhanging on the hydraulic pump side as in the prior art, it is necessary to further increase the mounting strength of the bracket.
  • the DOC device is a high temperature device as described above, it is necessary to separate it from the generator motor. This is because if the DOC device is not separated from the generator / motor, the temperature of the generator / motor increases and the coil temperature of the generator / motor increases. In addition, in order to prevent the coil temperature rise of a generator motor, it is possible to increase the cooling function by cooling oil, without separating a DOC apparatus. However, when the cooling function is increased, the structure of the generator motor itself is increased due to the increase in size of the cooling function unit. When the DOC device is separated from the generator / motor, the large weight of the DOC device described above is combined, and a large load is applied to the bracket and the mounting seat of the bracket. It is necessary to further increase the strength of attachment to the upper part.
  • the present invention has been made in view of the above, and when a DOC device is mounted on the generator motor housing via a bracket, a heavy DOC device is not affected without affecting the cooling function of the generator motor. It is an object of the present invention to provide a structure for mounting a diesel oxidation catalyst device on a generator motor that can reduce the strength of the bracket itself to be mounted and the mounting strength of the bracket on the generator motor housing.
  • a structure for mounting a diesel oxidation catalyst device on a generator motor includes a generator motor disposed between an engine and a hydraulic pump, and the generator Mounted on top of the motor and provided between the diesel oxidation catalyst device having a substantially cylindrical shape and the generator motor and the diesel oxidation catalyst device, the diesel oxidation catalyst device being spaced apart upward from the generator motor
  • a cylindrical central axis of the diesel oxidation catalyst device is within a width in the direction of the rotational central axis of the generator motor housing.
  • the structure for mounting the diesel oxidation catalyst device on the generator motor includes an upper side portion on the hydraulic pump side of the generator motor housing and a lower portion on the hydraulic pump side of the bracket.
  • a reinforcing bracket is provided which is attached and widens the width of the generator motor housing in the direction of the rotation center axis to increase the support strength of the bracket.
  • the diesel oxidation catalyst device mounting structure to the generator motor according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the reinforcing bracket functions as a partition wall that separates the hydraulic pump side and the engine side. .
  • the diesel oxidation catalyst device mounting structure to the generator motor according to the present invention is the above-described invention
  • the upper part of the generator motor housing is formed with a boss with a threaded hole erected upward
  • the lower portion of the bracket is bolted to the screw hole boss.
  • the diesel oxidation catalyst device mounting structure to the generator motor according to the present invention is the above invention, wherein a cooling oil passage including a cooling oil intake is formed at a base portion of the screw hole boss, and the screw hole The screw hole of the attached boss does not interfere with the cooling oil passage.
  • the structure for mounting the diesel oxidation catalyst device on the generator motor according to the present invention is provided with a pipe support bracket attached to the bracket and supporting the exhaust intake pipe of the diesel oxidation catalyst device. It is characterized by.
  • the structure for mounting the diesel oxidation catalyst device on the generator motor according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the exhaust intake pipe partially uses a bellows pipe.
  • the structure for mounting the diesel oxidation catalyst device on the generator motor according to the present invention is such that the reinforcing bracket is lateral to a tube with a screw hole provided on the outer periphery of the upper portion of the generator motor housing. And is bolted to the bottom plate of the bracket.
  • the structure for mounting the diesel oxidation catalyst device on the generator motor includes a generator motor disposed between the engine and the hydraulic pump, and a substantially cylindrical diesel engine mounted on the generator motor.
  • the upper side of the bracket and the lower portion of the bracket on the hydraulic pump side, the width of the generator motor housing in the direction of the rotation center axis is increased, the support strength of the bracket is increased, the hydraulic pump side and the A reinforcing bracket functioning as a partition wall separating the engine side, and the top of the generator motor housing Is formed with a boss with a threaded hole standing upward, and the lower portion of the bracket is bolted to the boss with the threaded hole, and a cooling oil intake port is provided at the base of the boss with the threaded hole.
  • a cooling oil passage is formed, and a screw hole of the screw hole boss is formed so as not to interfere with the cooling oil passage, and a cylindrical central axis of the diesel oxidation catalyst device is a rotation central axis of the generator motor housing It is within the width of the direction.
  • the diesel oxidation catalyst device is spaced apart from the generator motor by the bracket, and the bracket extends the cylindrical central axis of the diesel oxidation catalyst device within the width of the generator motor housing in the rotation central axis direction. Attach as shown. Accordingly, the strength of the bracket itself on which the heavy DOC device is mounted and the strength of mounting the bracket to the upper portion of the generator motor housing can be reduced without affecting the cooling function of the generator motor.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of a hybrid excavator that is an example of a work machine on which an engine unit having a structure for mounting a diesel oxidation catalyst device on a generator motor according to an embodiment of the present invention is mounted.
  • FIG. 2 is a perspective view of the engine unit.
  • FIG. 3 is a front view of the engine unit.
  • FIG. 4 is a left side view of the engine unit.
  • FIG. 5 is a plan view of the engine unit.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the DOC device mounting structure as viewed from the hydraulic pump side.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of the DOC device mounting structure as seen from the engine side.
  • FIG. 8 is a left side view of the upper part of the generator motor housing showing the positional relationship between the screw hole of the boss with screw hole and the cooling oil passage.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of a hybrid excavator 101 which is an example of a work machine on which an engine unit having a structure for mounting a diesel oxidation catalyst device on a generator motor according to an embodiment of the present invention is mounted.
  • the hybrid excavator 101 includes a lower traveling body 102, a swivel base 103, a work implement 104, a counterweight 105, an equipment room 106, a vehicle body portion 107, and a cab 108.
  • the hybrid excavator 101 includes an engine 2 as a drive source.
  • a generator motor 1 and a hydraulic pump 3 driven by the engine 2 are connected in series to the output shaft of the engine 2 (see FIG. 3).
  • the lower traveling body 102 moves the hybrid excavator 101 forward or backward by rotating the crawler belt P wound around the left and right ends in the traveling direction.
  • a swivel base 103 is mounted on the upper surface of the lower traveling body 102.
  • the swivel base 103 can turn in any direction with respect to the lower traveling body 102.
  • On the upper surface of the swivel base 103 a work machine 104, a counterweight 105, an equipment room 106, a vehicle body portion 107, and a cab 108 are mounted.
  • the swivel base 103 is swung by a swivel electric motor that is driven by power supply from the generator motor 1 or the battery.
  • the electric motor for turning generates electric power by regeneration when the turning operation of the turntable 103 is decelerated.
  • the electrical energy obtained by this power generation is stored in the capacitor.
  • the work machine 104 includes a boom 111, an arm 112 attached to the tip of the boom 111, and a bucket 113 attached to the tip of the arm 112.
  • the work machine 104 operates the boom 111, the arm 112, the bucket 113, and the like by driving the hydraulic cylinders 111a, 112a, 113a, and the like included in a hydraulic circuit (not shown) with the pressure oil discharged from the hydraulic pump 3.
  • the hybrid excavator 101 performs excavation work and the like by operating the boom 111, the arm 112, the bucket 113, and the like.
  • the counterweight 105 is obtained by, for example, putting scrap iron or concrete in a box formed by assembling steel plates and solidifying it.
  • the counterweight 105 is provided behind the swivel base 103 in order to balance the vehicle body during mining work or the like.
  • the equipment room 106 is arranged at a position adjacent to the counterweight 105.
  • the equipment room 106 has an engine room 110 that houses an engine unit 4 in which the engine 2, the generator motor 1, and the hydraulic pump 3 are integrated in the axial direction.
  • the engine room 110 is covered with an engine hood 114 that can be opened and closed.
  • the equipment room 106 is surrounded by a hydraulic oil tank (not shown), a partition member provided between the engine room 110 and the cab 108, an opening / closing cover provided on the left and right rear sides of the vehicle, a counterweight 105, an engine hood 114, and the like. Space.
  • the engine 2 the generator motor 1, and the hydraulic pump 3 are juxtaposed along the counterweight 105.
  • the vehicle body 107 is disposed behind the work machine 104.
  • the vehicle body 107 houses a fuel tank, a hydraulic oil tank, an operation valve, and the like (not shown).
  • the cab 108 has an indoor space in which the operator of the hybrid excavator 101 moves up and down.
  • the cab 108 is disposed on the left front side that is on the side of the work machine 104 disposed on the swivel 103 so that the tip of the work machine 104 can be seen.
  • FIG. 2 is a perspective view of the engine unit 4.
  • FIG. 3 is a front view of the engine unit 4.
  • FIG. 4 is a left side view of the engine unit 4.
  • FIG. 5 is a plan view of the engine unit 4.
  • the engine unit 4 is housed in the engine room 110 as described above. The following description will be made with reference to FIGS. 2 to 5, but mainly with reference to FIG.
  • the engine unit 4 includes a generator motor 1, an engine 2, a hydraulic pump 3, a DOC device 5, and the like.
  • the generator motor 1 is disposed between the engine 2 and the hydraulic pump 3.
  • the generator motor 1 is connected to the output shaft of the engine 2 and the input shaft of the hydraulic pump 3.
  • a DOC device 5 is mounted on the generator motor 1 via a bracket 6.
  • the bracket 6 has a function of disposing the DOC device 5 in a high temperature state away from the generator motor 1.
  • the engine unit 4 has a vehicle body frame at four points by a mount M ⁇ b> 1 provided on the left and right sides of the generator motor 1 and a mount M ⁇ b> 2 provided on the left and right sides of the engine 2. And is housed in the engine room 110.
  • the generator motor 1 is a three-phase 12-pole SR (switched reluctance) motor.
  • the generator motor 1 has a rotor inserted on the inner peripheral side of an annular stator. A coil is wound around the projection of the annular stator.
  • the generator motor 1 is protected by a generator motor housing 11, and a stator is mounted inside the generator motor housing 11.
  • the generator motor 1 has an oil reservoir 12 that stores cooling oil for cooling and lubrication at the lower portion of the generator motor housing 11. Further, the generator motor 1 has an oil cooler 13 on the hydraulic pump 3 side under the generator motor housing 11. The generator motor 1 cools the cooling oil in the oil reservoir 12 by an oil cooler 13 in order to prevent the generator motor 1 from deteriorating due to a rise in coil temperature, and this cooling oil is supplied to the generator via the cooling oil pipe 14. It inject
  • the engine 2 is a diesel engine.
  • the engine 2 has an EGR cooler 21 and a variable turbocharger.
  • the exhaust turbine 22 of the variable turbocharger and the DOC device 5 are connected via an exhaust intake pipe 9.
  • the exhaust intake pipe 9 is a pipe bent downward because the DOC device 5 is spaced from the generator motor 1 and exhaust gas is supplied from below the end of the DOC device 5.
  • a bellows pipe 9a is used on the exhaust turbine 22 side of the exhaust intake pipe 9. This is because the distance from the exhaust turbine 22 to the lower part of the end portion of the DOC device 5 becomes long, so that the pipe strength may not be maintained due to vibration. For this reason, a part of the bellows pipe 9a makes it easy to absorb vibrations to the exhaust intake pipe 9. As a result, the vibration resistance of the exhaust intake pipe 9 can be improved.
  • the hydraulic pump 3 is a pump that supplies pressure oil to the work machine 104 and the like.
  • An oil filter 31 is disposed in the hydraulic pump 3. The oil filter 31 removes dirt of engine oil used for lubricating the engine 2.
  • the DOC device 5 becomes a high temperature of 400 to 500 ° C. or higher due to the action of the coated oxidation catalyst.
  • the DOC device 5 oxidizes unburned gas in the exhaust gas.
  • the unburned gas is mainly hydrocarbon HC, carbon monoxide CO, nitrogen oxide NOx and the like.
  • the DOC device 5 has a substantially cylindrical shape.
  • the bracket 6 disposes the DOC device 5 away from the generator motor 1.
  • the bracket 6 has a flat surface fixed to the upper part of the generator motor housing 11 at the lower part.
  • the bracket 6 has a concave receiving portion that is brought into contact with the side surface of the substantially cylindrical DOC device 5 and conforms to the outer diameter shape of the side surface of the DOC device 5.
  • the bracket 6 attaches the DOC device 5 so that the cylindrical center axis G of the DOC device 5 is within the width D of the generator motor housing 11 in the rotation center axis direction.
  • the moment of the DOC device 5 with respect to the upper part of the generator / motor housing 11 can be reduced with respect to vibrations and shocks in the vertical direction, the strength of the bracket 6 itself and the attachment of the bracket 6 to the upper part of the generator / motor housing 11. Strength can be reduced.
  • the DOC device 5 disposed in contact with the receiving portion is fixed to the bracket 6 by two wires 51 as shown in FIG. Further, a protection member 52 is provided above the DOC device 5 so as to cover the DOC device 5.
  • the protective member 52 is provided with a plurality of holes in order to improve heat dissipation around the DOC device 5, and is fixed to the upper part of the bracket 6.
  • the reinforcing bracket 7 is attached to the upper side portion of the generator motor housing 11 on the hydraulic pump 3 side and the lower portion of the bracket 6 on the hydraulic pump 3 side, and widens the width D of the generator motor housing 11 in the narrow rotation center axis direction.
  • the function of increasing the support strength of the bracket 6 is provided. That is, since the DOC device 5 is heavy in weight and is spaced apart from the generator motor housing 11, the bracket 6 attached within the narrow width D of the generator motor housing 11 in the rotation center axis direction. However, there may be no room for strength against vibration and impact.
  • the reinforcing bracket 7 substantially expands the width D of the generator motor housing 11 in the direction of the rotation center axis and widens the lower mounting surface of the bracket 6 to increase the support strength of the DOC device 5 of the bracket 6. .
  • the reinforcing bracket 7 separates the hydraulic pump 3 side from the engine 2 side. For this reason, the reinforcing bracket 7 has a function of preventing scattering to high-temperature equipment such as the engine 2 even if the hydraulic system on the hydraulic pump 3 side fails and oil is scattered. Therefore, the reinforcing bracket 7 is formed with a partition wall that separates the hydraulic pump 3 side and the engine 2 side, and no blow-by is formed on the partition wall surface.
  • a pipe support bracket 8 is provided on the side of the bracket 6.
  • the pipe support bracket 8 supports the exhaust intake pipe 9. Since the DOC device 5 is spaced apart above the generator motor 1 and the exhaust intake pipe 9 becomes longer, the pipe support bracket 8 reinforces the mounting strength of the exhaust intake pipe 9.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the DOC device mounting structure as seen from the hydraulic pump 3 side.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of the DOC device mounting structure as viewed from the engine 2 side.
  • a reinforcing bracket 7 is attached to the upper side portion of the generator motor housing 11 on the hydraulic pump 3 side.
  • the reinforcing bracket 7 is fixed by fastening four bolts from the side of the generator / motor housing 11 toward the four screw-hole tube 15.
  • each screw hole boss 16 is formed with two screw holes, for a total of four screw holes.
  • the bracket 6 is fixed to the generator motor housing 11 by bringing the bottom plate plane of the bracket 6 into contact with the upper end plane formed by the screw hole boss 16 and bolting the four screw holes. Done.
  • the reinforcing bracket 7 has an L-shaped cross section, and a mounting plane is formed on the upper portion in a state where the reinforcing bracket 7 is fixed to the generator motor housing 11.
  • This mounting plane is the same plane as the upper end plane formed by the threaded boss 16 and is formed on the hydraulic pump 3 side. Therefore, the mounting plane of the bracket 6 becomes wider beyond the width D of the generator motor housing 11 in the rotation center axis direction. As a result, the strength of the bracket 6 itself can be increased.
  • the bracket 6 is fixed not only by bolting the screw hole boss 16 but also by bolting six places on the mounting plane of the reinforcing bracket 7.
  • a cooling oil passage 14b including a cooling oil intake port 14a to which the cooling oil pipe 14 is connected is formed at the base of the boss 16 with the screw hole.
  • the screw hole 16a of the boss 16 with the screw hole has a depth that does not reach the cooling oil passage 14b. Accordingly, the screw hole 16a of the boss 16 with the screw hole does not interfere with the cooling oil passage 14b. For this reason, the diameter of the screw hole 16a can be increased, and the mounting strength of the bracket 6 on the generator motor housing 11 can be increased. Further, since the screw hole 16a of the boss 16 with the screw hole and the cooling oil passage 14b are arranged in the vertical direction, it is not necessary to increase the width D of the generator motor housing 11 in the rotation center axis direction.
  • a pipe support bracket 8 that supports the exhaust intake pipe 9 is provided on the side of the bracket 6 and on the exhaust intake pipe 9 side.
  • the pipe support bracket 8 includes a first bracket 8a disposed on the bracket 6 side and a second bracket 8b disposed on the exhaust intake pipe 9 side.
  • the exhaust intake pipe 9 is provided with a vertical flange 9b facing downward.
  • the exhaust intake pipe 9 is fixed to the bracket 6 by bolting the vertical flange 9b to the second bracket 8b.
  • the cylindrical side surface of the DOC device 5 comes into contact with the receiving portion 6a of the bracket 6. Then, the both ends of the two wires 51 shown in FIGS. 2 and 3 are attached to the bracket 6 to fix the DOC device 5 to the bracket 6.
  • the cylindrical center axis G of the DOC device 5 is attached so as to be within the width D of the upper part of the generator motor housing 11 in the direction of the rotation center axis.
  • the reinforcing bracket 7 is provided to increase the mounting area of the bracket 6, the strength of the bracket 6 itself can be increased. Moreover, since the bracket 6 is attached using the boss 16 with a screw hole, the attachment strength of the bracket 6 can be increased.
  • a high-temperature DOC device 5 is arranged separately on the generator motor 1 via a bracket 6.
  • the heat conduction from the DOC device 5 to the generator motor 1 can be reduced, and the cooling function of the generator motor 1 is not affected.
  • the heat conduction from the DOC device 5 to the generator motor 1 can be further reduced by the space formed between the screw hole bosses 16.

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Abstract

　この発明は、発電機モータハウジング上部にブラケットを介してＤＯＣ装置を搭載する場合、発電機モータの冷却機能に影響を与えず、重量の大きいＤＯＣ装置を搭載するブラケット自体の強度及びブラケットの発電機モータハウジング上部への取付強度を軽減することができる発電機モータへのディーゼル酸化触媒装置搭載構造を提供する。このため、発電機モータ１の上部に搭載され、略円筒形状のＤＯＣ装置５と、発電機モータ１とＤＯＣ装置５との間に設けられ、ＤＯＣ装置５を発電機モータ１から上方に離隔配置させるブラケット６と、を備え、ＤＯＣ装置５の円筒中心軸Ｇは、発電機モータハウジング１１の回転中心軸方向の幅Ｄ内にある。

Description

発電機モータへのディーゼル酸化触媒装置搭載構造
　この発明は、エンジンと油圧ポンプとの間に配置された発電機モータの上部にディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ：Diesel　Oxidation　Catalyst）装置を搭載する場合における発電機モータへのディーゼル酸化触媒装置搭載構造に関する。
　近年、エンジンと油圧ポンプとの間に発電機モータを搭載したハイブリッド型の建設機械が開発されている。この発電機モータは、エンジンの出力軸と油圧ポンプの入力軸とに接続され、エンジンの駆動力によって発電を行う。発電機モータによって発電された電気エネルギーは、キャパシタなどの蓄電装置に蓄えられる。そして、建設機械が大きなエンジン出力を必要とする場合に、蓄電装置に蓄えられた電気エネルギーによって発電機モータを駆動し、エンジン出力をアシストする。
　ここで、特許文献１では、発電機モータの上部に、マフラーマウント部を介してマフラーが配置されている。そして、マフラーは、その外周面に巻きかけられたワイヤーによってマフラーマウント部上に固定されている。
特開２０１２－２１１４６９号公報
　上述したように、発電機モータの上部に設けられる従来のマフラー搭載構造は、マフラーマウント部（ブラケット）を介して取り付けられていた。そして、マフラーは、油圧ポンプ側にオーバーハングした位置に搭載されていた。
　ここで、マフラーに替えてＤＯＣ装置を発電機モータハウジング上部に搭載する場合、ＤＯＣ装置は、マフラーに比べて、２倍程度の重量があり、かつ、４００～５００℃程度の高温となる。このＤＯＣ装置の重量増大により、ＤＯＣ装置を搭載支持するブラケット自体の強度及びブラケットの発電機モータハウジング上部への取付強度を増す必要がある。特に、従来のようにＤＯＣ装置を油圧ポンプ側にオーバーハングした位置に搭載すると、さらにブラケットの取付強度を増す必要がある。
　また、ＤＯＣ装置は、上述したように高温装置であるため、発電機モータから離隔する必要がある。ＤＯＣ装置を発電機モータから離隔しないと、発電機モータの温度上昇が高まり、発電機モータのコイル温度を上昇させてしまうからである。なお、発電機モータのコイル温度上昇を防ぐために、ＤＯＣ装置を離隔させず、冷却油による冷却機能を増大することも考えられる。しかし、冷却機能を増大すると、冷却機能部の大型化によって発電機モータ自体の構造が大きくなってしまう。なお、ＤＯＣ装置を発電機モータから離隔させる場合、上述したＤＯＣ装置の大きな重量も相まって、ブラケットやブラケットの取付座に大きな負荷がかかり、振動や衝撃に対してブラケット自体の強度及び発電機モータハウジング上部への取付強度をさらに増大させる必要がある。
　この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、発電機モータハウジング上部にブラケットを介してＤＯＣ装置を搭載する場合、発電機モータの冷却機能に影響を与えず、重量の大きいＤＯＣ装置を搭載するブラケット自体の強度及びブラケットの発電機モータハウジング上部への取付強度を軽減することができる発電機モータへのディーゼル酸化触媒装置搭載構造を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかる発電機モータへのディーゼル酸化触媒装置搭載構造は、エンジンと油圧ポンプとの間に配置された発電機モータと、前記発電機モータの上部に搭載され、略円筒形状のディーゼル酸化触媒装置と、前記発電機モータと前記ディーゼル酸化触媒装置との間に設けられ、前記ディーゼル酸化触媒装置を前記発電機モータから上方に離隔配置させるブラケットと、を備え、前記ディーゼル酸化触媒装置の円筒中心軸は、発電機モータハウジングの回転中心軸方向の幅内であることを特徴とする。
　また、この発明にかかる発電機モータへのディーゼル酸化触媒装置搭載構造は、上記の発明において、前記発電機モータハウジングの前記油圧ポンプ側の上部側部と、前記ブラケットの前記油圧ポンプ側下部とに取り付けられ、前記発電機モータハウジングの回転中心軸方向の幅を広げ、前記ブラケットの支持強度を増大する補強ブラケットを設けたことを特徴とする。
　また、この発明にかかる発電機モータへのディーゼル酸化触媒装置搭載構造は、上記の発明において、前記補強ブラケットは、前記油圧ポンプ側と前記エンジン側とを隔てる隔壁として機能を有することを特徴とする。
　また、この発明にかかる発電機モータへのディーゼル酸化触媒装置搭載構造は、上記の発明において、前記発電機モータハウジングの上部には、上方に向けて立設されたネジ穴付きボスが形成され、前記ブラケットの下部は、前記ネジ穴付きボスにボルト締めされることを特徴とする。
　また、この発明にかかる発電機モータへのディーゼル酸化触媒装置搭載構造は、上記の発明において、前記ネジ穴付きボスの基部には、冷却油取入口を含む冷却油路が形成され、前記ネジ穴付きボスのネジ穴は、前記冷却油路に干渉しないことを特徴とする。
　また、この発明にかかる発電機モータへのディーゼル酸化触媒装置搭載構造は、上記の発明において、前記ブラケットに取り付けられ、前記ディーゼル酸化触媒装置の排気取入配管を支持する配管支持ブラケットを設けたことを特徴とする。
　また、この発明にかかる発電機モータへのディーゼル酸化触媒装置搭載構造は、上記の発明において、前記排気取入配管は、一部、蛇腹配管を用いることを特徴とする。
　また、この発明にかかる発電機モータへのディーゼル酸化触媒装置搭載構造は、上記の発明において、前記補強ブラケットは、前記発電機モータハウジングの上部外周に設けたネジ穴付き管筒に対して側方からボルト締めされるとともに、前記ブラケットの底板とボルト締めされることを特徴とする。
　また、この発明にかかる発電機モータへのディーゼル酸化触媒装置搭載構造は、エンジンと油圧ポンプとの間に配置された発電機モータと、前記発電機モータの上部に搭載され、略円筒形状のディーゼル酸化触媒装置と、前記発電機モータと前記ディーゼル酸化触媒装置との間に設けられ、前記ディーゼル酸化触媒装置を前記発電機モータから上方に離隔配置させるブラケットと、発電機モータハウジングの前記油圧ポンプ側の上部側部と、前記ブラケットの前記油圧ポンプ側下部とに取り付けられ、前記発電機モータハウジングの回転中心軸方向の幅を広げ、前記ブラケットの支持強度を増大するとともに、前記油圧ポンプ側と前記エンジン側とを隔てる隔壁として機能する補強ブラケットと、を備え、前記発電機モータハウジングの上部には、上方に向けて立設されたネジ穴付きボスが形成され、前記ブラケットの下部は、前記ネジ穴付きボスにボルト締めされ、前記ネジ穴付きボスの基部には、冷却油取入口を含む冷却油路が形成され、前記ネジ穴付きボスのネジ穴は、前記冷却油路に干渉しないように形成され、前記ディーゼル酸化触媒装置の円筒中心軸は、前記発電機モータハウジングの回転中心軸方向の幅内であることを特徴とする。
　この発明によれば、ブラケットによってディーゼル酸化触媒装置を発電機モータから上方に離隔配置され、ブラケットが、前記ディーゼル酸化触媒装置の円筒中心軸を、発電機モータハウジングの回転中心軸方向の幅内となるように取り付ける。これによって、発電機モータの冷却機能に影響を与えず、重量の大きいＤＯＣ装置を搭載するブラケット自体の強度及びブラケットの発電機モータハウジング上部への取付強度を軽減することができる。
図１は、この発明の実施の形態にかかる発電機モータへのディーゼル酸化触媒装置搭載構造を有したエンジンユニットが搭載される作業機械の一例であるハイブリッド油圧ショベルの全体構成を示す斜視図である。 図２は、エンジンユニットの斜視図である。 図３は、エンジンユニットの正面図である。 図４は、エンジンユニットの左側面図である。 図５は、エンジンユニットの平面図である。 図６は、油圧ポンプ側からみたＤＯＣ装置搭載構造の分解斜視図である。 図７は、エンジン側からみたＤＯＣ装置搭載構造の分解斜視図である。 図８は、ネジ穴付きボスのネジ穴と冷却油路との位置関係を示す発電機モータハウジング上部の左側面図である。
　以下、添付図面を参照してこの発明を実施するための形態について説明する。　
［ハイブリッド油圧ショベル］
　まず、図１は、この発明の実施の形態にかかる発電機モータへのディーゼル酸化触媒装置搭載構造を有したエンジンユニットが搭載される作業機械の一例であるハイブリッド油圧ショベル１０１の全体構成を示す斜視図である。このハイブリッド油圧ショベル１０１は、下部走行体１０２と、旋回台１０３と、作業機１０４と、カウンタウェイト１０５と、機器室１０６と、車体部１０７と、キャブ１０８とを有する。ハイブリッド油圧ショベル１０１は、駆動源として、エンジン２を備えている。エンジン２の出力軸には、エンジン２によって駆動される発電機モータ１及び油圧ポンプ３が直列的に接続されている（図３参照）。
　下部走行体１０２は、進行方向における左右両端部分に巻き掛けられた履帯Ｐを回転させることで、ハイブリッド油圧ショベル１０１を前進あるいは後進させる。また、下部走行体１０２の上面には、旋回台１０３が搭載されている。旋回台１０３は、下部走行体１０２に対して任意の方向に旋回可能である。旋回台１０３の上面には、作業機１０４、カウンタウェイト１０５、機器室１０６、車体部１０７、キャブ１０８が搭載される。また、旋回台１０３は、発電機モータ１あるいは蓄電器からの電力供給によって駆動される旋回用電動モータによって旋回する。なお、この旋回用電動モータは、旋回台１０３の旋回動作の減速時に回生によって発電する。この発電で得られた電気エネルギーは、キャパシタに蓄電される。
　作業機１０４は、ブーム１１１と、ブーム１１１の先端に取り付けられたアーム１１２と、アーム１１２の先端に取り付けられたバケット１１３とを有する。作業機１０４は、図示しない油圧回路に含まれる各油圧シリンダ１１１ａ，１１２ａ，１１３ａなどを油圧ポンプ３が吐出する圧油により駆動することによって、ブーム１１１、アーム１１２、バケット１１３などを動作させる。ハイブリッド油圧ショベル１０１は、これらブーム１１１、アーム１１２、バケット１１３などを動作させることによって、掘削作業などを行う。
　カウンタウェイト１０５は、例えば、鋼板を組み立てて形成した箱の中に屑鉄やコンクリートなどを入れて固めたものである。このカウンタウェイト１０５は、採掘作業時等において車体のバランスをとるために、旋回台１０３の後方に設けられている。
　機器室１０６は、カウンタウェイト１０５に隣接する位置に配置される。機器室１０６内部には、図３に示すように、エンジン２、発電機モータ１、油圧ポンプ３を軸方向において一体化したエンジンユニット４などを収納するエンジンルーム１１０を有している。エンジンルーム１１０は、開閉可能なエンジンフード１１４によって覆われている。機器室１０６は、図示しない作動油タンク、エンジンルーム１１０とキャブ１０８との間に設けられた仕切り部材、車両の左右後部側面に設けられた開閉カバー、カウンタウェイト１０５、エンジンフード１１４などによって囲まれた空間となる。機器室１０６内には、エンジン２、発電機モータ１、及び油圧ポンプ３が、それぞれカウンタウェイト１０５に沿って並設される。
　車体部１０７は、作業機１０４の後方に配置される。車体部１０７は、図示しない燃料タンク、作動油タンク、及び操作弁などを収容する。
　キャブ１０８は、ハイブリッド油圧ショベル１０１のオペレータが昇降する室内空間を有する。キャブ１０８は、作業機１０４の先端部を見通せるように、旋回台１０３上に配置された作業機１０４の側方となる左側前部に配置されている。
［エンジンユニット］
　図２は、エンジンユニット４の斜視図である。また、図３は、エンジンユニット４の正面図である。また、図４は、エンジンユニット４の左側面図である。また、図５は、エンジンユニット４の平面図である。エンジンユニット４は、上述したように、エンジンルーム１１０内に収納される。以下、図２～図５を用いて説明するが、主に図３を中心に説明する。図３に示すように、エンジンユニット４は、発電機モータ１、エンジン２、油圧ポンプ３、及びＤＯＣ装置５などを有する。発電機モータ１は、エンジン２と油圧ポンプ３との間に配置される。発電機モータ１は、エンジン２の出力軸と油圧ポンプ３の入力軸とに接続される。発電機モータ１の上部には、ブラケット６を介してＤＯＣ装置５が搭載される。ブラケット６は、高温状態となるＤＯＣ装置５を、発電機モータ１から上方に離隔配置させる機能を有する。エンジンユニット４は、図２，図４，図５にも示すように、発電機モータ１の左右側方に設けたマウントＭ１及びエンジン２の左右側方に設けたマウントＭ２による４点で車体フレームに支持され、エンジンルーム１１０内に収納される。
［発電機モータ］
　発電機モータ１は、３相１２極のＳＲ（switched　reluctance）モータである。発電機モータ１は、円環状のステータの内周側にロータが挿入される。円環状のステータの突起にはコイルが巻回される。発電機モータ１は、発電機モータハウジング１１によって保護され、発電機モータハウジング１１の内側にステータが装着される。
　発電機モータ１は、発電機モータハウジング１１の下部に、冷却及び潤滑のための冷却油を溜めておく油溜め部１２を有する。また、発電機モータ１は、発電機モータハウジング１１の下部で油圧ポンプ３側にオイルクーラ１３を有する。発電機モータ１は、コイルの温度上昇による発電機モータ１の劣化を防ぐため、油溜め部１２の冷却油をオイルクーラ１３によって冷却し、この冷却油を、冷却油配管１４を介して発電機モータハウジング１１の上部から発電機モータハウジング１１内に注入する。
［エンジン］
　エンジン２は、ディーゼルエンジンである。エンジン２は、ＥＧＲクーラ２１、可変ターボ過給機を有する。可変ターボ過給機の排気タービン２２とＤＯＣ装置５とは、排気取入配管９を介して接続される。排気取入配管９は、ＤＯＣ装置５が発電機モータ１から離隔配置され、かつ、ＤＯＣ装置５の端部下方から排気ガスを供給する構造であることから、下方に屈曲した配管となっている。また、排気取入配管９の排気タービン２２側は、蛇腹配管９ａを用いている。これは、排気タービン２２からＤＯＣ装置５の端部下方までの距離が長くなるため、振動によって配管強度が保てない場合があるからである。このため、一部、蛇腹配管９ａとすることによって、排気取入配管９に対する振動を吸収しやすくしている。この結果、排気取入配管９の耐振性を向上させることができる。
［油圧ポンプ］
　油圧ポンプ３は、作業機１０４などに圧油を供給するポンプである。また、油圧ポンプ３には、オイルフィルタ３１が配置される。オイルフィルタ３１は、エンジン２の潤滑に用いるエンジンオイルの汚れを除去する。
［ＤＯＣ装置］
　ＤＯＣ装置５は、コーティングされた酸化触媒の作用によって４００～５００℃以上の高温となる。ＤＯＣ装置５は、排ガス中の未燃焼ガスを酸化する。未燃焼ガスは、主に炭化水素ＨＣ、一酸化炭素ＣＯ、窒素酸化物ＮＯｘなどである。なお、ＤＯＣ装置５は、略円筒形状である。
　上述したように、ブラケット６は、ＤＯＣ装置５を、発電機モータ１から上方に離隔配置する。ブラケット６は、下部に、発電機モータハウジング１１上部に固定される平面を有する。また、ブラケット６は、上部に、略円筒形状のＤＯＣ装置５の側面を当接させ、ＤＯＣ装置５の側面の外径形状にならうような凹状の受け部を有する。そして、図３に示すように、ブラケット６は、ＤＯＣ装置５の円筒中心軸Ｇが、発電機モータハウジング１１の回転中心軸方向の幅Ｄ内に収まるようにＤＯＣ装置５を取り付ける。これにより、上下方向の振動や衝撃に対して、発電機モータハウジング１１上部に対するＤＯＣ装置５のモーメントを小さくすることができ、ブラケット６自体の強度及びブラケット６の発電機モータハウジング１１上部への取付強度を軽減することができる。
　受け部に当接配置されたＤＯＣ装置５は、図２に示すように、２本のワイヤー５１によってブラケット６に固定される。また、ＤＯＣ装置５の上部には、保護部材５２がＤＯＣ装置５を覆うように設けられる。この保護部材５２は、ＤＯＣ装置５周りの放熱性を向上させるために複数の抜き孔が設けられており、ブラケット６の上部に固定される。
　補強ブラケット７は、発電機モータハウジング１１の油圧ポンプ３側の上部側部と、ブラケット６の油圧ポンプ３側下部とに取り付けられ、発電機モータハウジング１１の狭い回転中心軸方向の幅Ｄを広げ、ブラケット６の支持強度を増大させる機能を有する。すなわち、ＤＯＣ装置５は、それ自体、重量が大きく、さらに、発電機モータハウジング１１から上方に離隔配置されるため、発電機モータハウジング１１の狭い回転中心軸方向の幅Ｄ内に取り付けられるブラケット６のみでは、振動や衝撃に対する強度に余裕がなくなる場合がある。そこで、補強ブラケット７は、発電機モータハウジング１１の回転中心軸方向の幅Ｄを実質的に拡張し、ブラケット６の下部取付面を広げてブラケット６のＤＯＣ装置５の支持強度を増大させている。また、補強ブラケット７は、油圧ポンプ３側とエンジン２側とを隔てる。このため、補強ブラケット７は、油圧ポンプ３側の油圧系統が失陥して油が飛散しても、エンジン２などの高温機器への飛散を防止する機能を有する。したがって、補強ブラケット７は、油圧ポンプ３側とエンジン２側とを隔てる隔壁が形成され、この隔壁面には、吹き抜けが形成されない。
　ブラケット６の側部には、配管支持ブラケット８が設けられる。配管支持ブラケット８は、排気取入配管９を支持する。ＤＯＣ装置５が発電機モータ１の上部に離隔配置されて排気取入配管９が長くなったため、配管支持ブラケット８は、排気取入配管９の取付強度を補強する。
［発電機モータへのＤＯＣ装置搭載構造］
　図６は、油圧ポンプ３側からみたＤＯＣ装置搭載構造の分解斜視図である。また、図７は、エンジン２側からみたＤＯＣ装置搭載構造の分解斜視図である。図６及び図７に示すように、発電機モータハウジング１１の油圧ポンプ３側の上部側部には、補強ブラケット７が取り付けられる。発電機モータハウジング１１の上部外周の油圧ポンプ３側には、４つのネジ穴付き管筒１５が外周に沿うように形成されている。補強ブラケット７は、発電機モータハウジング１１の側方から４つのネジ穴付き管筒１５に向けて４本のボルトを締結することによって固定される。補強ブラケット７を発電機モータハウジング１１に取り付ける際、ネジ穴付き管筒１５を用いているので、ネジ穴径及びボルト径を大きくすることができる。この結果、補強ブラケット７の発電機モータハウジング１１への取付強度を大きくすることができる。
　一方、発電機モータハウジング１１の上部には、２つの立設されたネジ穴付きボス１６が所定の距離、離間して形成されている。ネジ穴付きボス１６には、それぞれ２つのネジ穴が形成され、合計４つのネジ穴を有する。ブラケット６の発電機モータハウジング１１への固定は、このネジ穴付きボス１６が形成する上端平面に対して、ブラケット６の底板平面を当接させ、４つのネジ穴に対してボルト締めすることによって行われる。
　ここで、ネジ穴付きボス１６は、発電機モータハウジング１１上部で互いに離間して立設されているため、ネジ穴付きボス１６間に空隙が生じる。すなわち、ブラケット６と発電機モータハウジング１１上部との間に熱放出のための空間ができ、空冷が可能となる。したがって、上部に搭載される高温のＤＯＣ装置５からの発電機モータ１への熱伝導が小さくなる。
　なお、補強ブラケット７は、断面がＬ字形状であり、発電機モータハウジング１１に固定された状態で、上部に取付平面が形成される。この取付平面は、このネジ穴付きボス１６が形成する上端平面と同一平面であり、油圧ポンプ３側に形成される。したがって、ブラケット６の取付平面は、発電機モータハウジング１１の回転中心軸方向の幅Ｄを超えて、広くなる。この結果、ブラケット６自体の強度を増すことが可能となる。なお、ブラケット６の固定は、ネジ穴付きボス１６に対するボルト締めのみでなく、補強ブラケット７の取付平面に対して６箇所のボルト締めがなされる。
　図８に示すように、ネジ穴付きボス１６の基部には、冷却油配管１４が接続される冷却油取入口１４ａを含む冷却油路１４ｂが形成される。ここで、ネジ穴付きボス１６のネジ穴１６ａは、冷却油路１４ｂに到達しない深さとなっている。したがって、ネジ穴付きボス１６のネジ穴１６ａと冷却油路１４ｂとは干渉しない。このため、ネジ穴１６ａの径を大きくすることができ、ブラケット６の発電機モータハウジング１１上部への取付強度を大きくすることができる。また、ネジ穴付きボス１６のネジ穴１６ａと冷却油路１４ｂとは、上下方向に配置されるため、発電機モータハウジング１１の回転中心軸方向の幅Ｄを広げる必要がない。
　ブラケット６の側部であって、排気取入配管９側には、排気取入配管９を支持する配管支持ブラケット８が設けられている。配管支持ブラケット８は、ブラケット６側に配置される第１ブラケット８ａと排気取入配管９側に配置される第２ブラケット８ｂとを有する。排気取入配管９には、下方に向いた垂直フランジ９ｂが設けられている。この垂直フランジ９ｂを第２ブラケット８ｂにボルト締めすることによって、排気取入配管９がブラケット６に固定される。
　ＤＯＣ装置５の円柱側面は、ブラケット６の受け部６ａに当接する。その後、図２及び図３に示した２つのワイヤー５１の各両端部をブラケット６に取り付けることによって、ＤＯＣ装置５をブラケット６に固定する。
　この実施の形態では、ＤＯＣ装置５の円筒中心軸Ｇを、発電機モータハウジング１１の上部の回転中心軸方向の幅Ｄ内となるように取り付けるようにしている。これによって、重量の大きなＤＯＣ装置５を発電機モータ１から離隔配置した場合、上下方向の振動や衝撃が発生しても、ブラケット６自体の強度及びブラケット６の発電機モータハウジング１１への取付強度を軽減することができる。
　また、この実施の形態では、補強ブラケット７を設けてブラケット６の取付面積を広げているので、ブラケット６自体の強度を大きくすることができる。また、ネジ穴付きボス１６を用いてブラケット６を取り付けているので、ブラケット６の取付強度を大きくすることができる。
　さらに、この実施の形態では、発電機モータ１の上部に、ブラケット６を介して高温のＤＯＣ装置５を離隔配置している。この結果、ＤＯＣ装置５から発電機モータ１への熱伝導を小さくでき、発電機モータ１の冷却機能に影響を及ぼさない。また、ネジ穴付きボス１６間に形成される空間によって、ＤＯＣ装置５から発電機モータ１への熱伝導をさらに小さくすることができる。
　　　１　発電機モータ
　　　２　エンジン
　　　３　油圧ポンプ
　　　４　エンジンユニット
　　　５　ＤＯＣ装置
　　　６　ブラケット
　　　６ａ　受け部
　　　７　補強ブラケット
　　　８　配管支持ブラケット
　　　８ａ　第１ブラケット
　　　８ｂ　第２ブラケット
　　　９　排気取入配管
　　　９ａ　蛇腹配管
　　　９ｂ　垂直フランジ
　　１１　発電機モータハウジング
　　１２　油溜め部
　　１３　オイルクーラ
　　１４　冷却油配管
　　１４ａ　冷却油取入口
　　１４ｂ　冷却油路
　　１５　ネジ穴付き管筒
　　１６　ネジ穴付きボス
　　１６ａ　ネジ穴
　　２１　ＥＧＲクーラ
　　２２　排気タービン
　　３１　オイルフィルタ
　　５１　ワイヤー
　　５２　保護部材
　　Ｍ１，Ｍ２　マウント
　　Ｄ　幅
　　Ｇ　円筒中心軸

Claims (9)

  1. 　エンジンと油圧ポンプとの間に配置された発電機モータと、
    　前記発電機モータの上部に搭載され、略円筒形状のディーゼル酸化触媒装置と、
    　前記発電機モータと前記ディーゼル酸化触媒装置との間に設けられ、前記ディーゼル酸化触媒装置を前記発電機モータから上方に離隔配置させるブラケットと、
    　を備え、
    　前記ディーゼル酸化触媒装置の円筒中心軸は、発電機モータハウジングの回転中心軸方向の幅内であることを特徴とする発電機モータへのディーゼル酸化触媒装置搭載構造。
  2. 　前記発電機モータハウジングの前記油圧ポンプ側の上部側部と、前記ブラケットの前記油圧ポンプ側下部とに取り付けられ、前記発電機モータハウジングの回転中心軸方向の幅を広げ、前記ブラケットの支持強度を増大する補強ブラケットを設けたことを特徴とする請求項１に記載の発電機モータへのディーゼル酸化触媒装置搭載構造。
  3. 　前記補強ブラケットは、前記油圧ポンプ側と前記エンジン側とを隔てる隔壁として機能を有することを特徴とする請求項２に記載の発電機モータへのディーゼル酸化触媒装置搭載構造。
  4. 　前記発電機モータハウジングの上部には、上方に向けて立設されたネジ穴付きボスが形成され、
    　前記ブラケットの下部は、前記ネジ穴付きボスにボルト締めされることを特徴とする請求項１～３のいずれか一つに記載の発電機モータへのディーゼル酸化触媒装置搭載構造。
  5. 　前記ネジ穴付きボスの基部には、冷却油取入口を含む冷却油路が形成され、
    　前記ネジ穴付きボスのネジ穴は、前記冷却油路に干渉しないことを特徴とする請求項４に記載の発電機モータへのディーゼル酸化触媒装置搭載構造。
  6. 　前記ブラケットに取り付けられ、前記ディーゼル酸化触媒装置の排気取入配管を支持する配管支持ブラケットを設けたことを特徴とする請求項１～５のいずれか一つに記載の発電機モータへのディーゼル酸化触媒装置搭載構造。
  7. 　前記排気取入配管は、一部、蛇腹配管を用いることを特徴とする請求項６に記載の発電機モータへのディーゼル酸化触媒装置搭載構造。
  8. 　前記補強ブラケットは、前記発電機モータハウジングの上部外周に設けたネジ穴付き管筒に対して側方からボルト締めされるとともに、前記ブラケットの底板とボルト締めされることを特徴とする請求項２に記載の発電機モータへのディーゼル酸化触媒装置搭載構造。
  9. 　エンジンと油圧ポンプとの間に配置された発電機モータと、
    　前記発電機モータの上部に搭載され、略円筒形状のディーゼル酸化触媒装置と、
    　前記発電機モータと前記ディーゼル酸化触媒装置との間に設けられ、前記ディーゼル酸化触媒装置を前記発電機モータから上方に離隔配置させるブラケットと、
    　発電機モータハウジングの前記油圧ポンプ側の上部側部と、前記ブラケットの前記油圧ポンプ側下部とに取り付けられ、前記発電機モータハウジングの回転中心軸方向の幅を広げ、前記ブラケットの支持強度を増大するとともに、前記油圧ポンプ側と前記エンジン側とを隔てる隔壁として機能する補強ブラケットと、
    　を備え、
    　前記発電機モータハウジングの上部には、上方に向けて立設されたネジ穴付きボスが形成され、前記ブラケットの下部は、前記ネジ穴付きボスにボルト締めされ、前記ネジ穴付きボスの基部には、冷却油取入口を含む冷却油路が形成され、前記ネジ穴付きボスのネジ穴は、前記冷却油路に干渉しないように形成され、
    　前記ディーゼル酸化触媒装置の円筒中心軸は、前記発電機モータハウジングの回転中心軸方向の幅内であることを特徴とする発電機モータへのディーゼル酸化触媒装置搭載構造。
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