WO2017175527A1 - ハイブリッド式作業機 - Google Patents

Abstract

アシスト発電モータ（１２）の動作を制御する第１のインバータ（５０）と旋回電動モータ（２８）の動作を制御する第２のインバータ（５９）とは、取付台（３８）に上，下方向に階層的に取付けられている。アシスト発電モータ（１２）と第１のインバータ（５０）とを接続する第１のケーブル（６７）の第１のケーブル側コネクタ（６９）と、旋回電動モータ（２８）と第２のインバータ（５９）とを接続する第２のケーブル（７１）の第２のケーブル側コネクタ（７３）とには、水平位置と下側位置との間で動かすことにより各ケーブル側コネクタ（６９，７３）を各インバータ側コネクタ（５２，６１）に対してロックし、またはロックを解除する第１，第２のロック部材（７５，７６）がそれぞれ設けられている。

Description

ハイブリッド式作業機

　本発明は、油圧ショベル、ホイール式油圧ショベル等の作業機に関し、特に、動力源としてエンジンと電動機（電動モータ）とを併用したハイブリッド式作業機に関する。

　一般に、建設現場等で用いられる作業機の代表例としての油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体とにより車体が構成されている。上部旋回体の前側には、掘削作業等の作業を行う作業装置が取付けられている。

　一方、油圧ショベル等の作業機として、旋回油圧モータと電動機（旋回電動モータ）とを併用したハイブリッド式作業機が知られている。この場合、電動機は、インバータ等の電気機器を介して蓄電装置に接続されている。インバータ等の電気機器は、１つの筐体内にユニット化（一体化）されて上部旋回体に搭載されている（特許文献１）。

特開２０１２－２４１３２６号公報

　ところで、ハイブリッド式作業機には、旋回油圧モータと電動機（旋回電動モータ）とを併用したものに加えて、エンジンと電動機（アシスト発電モータ）とを併用したものも知られている。そこで、例えばアシスト発電モータ用のインバータと旋回電動モータ用のインバータとを上述した従来技術に記載された１つの筐体内に配設してユニット化することが考えられる。この場合、いずれか一方のインバータを交換する場合でもユニット全体を車体から取外さなければならないので、コストが増加する虞がある。インバータを交換する場合には、全ての電動機器の機能を停止させなければならないので、ハイブリッド式作業機の作業の作業性が低下する虞がある。

　そこで、アシスト発電モータ用のインバータと旋回電動モータ用のインバータとを車体に別個に搭載することが考えられる。この場合、制約された車体上に各インバータを搭載するための広い設置スペースを確保しなければならない虞がある。

　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、本発明の目的は、アシスト発電モータ用のインバータと旋回電動モータ用のインバータとをコンパクトに搭載することができるハイブリッド式作業機を提供する。

　本発明は、作業装置が設けられた自走可能な車体と、該車体に設けられ油圧ポンプを駆動するエンジンと、該エンジンによって駆動されることにより電力を発電しまたは電力が供給されることにより前記エンジンの駆動を補助する第１の電動機と、該第１の電動機による発電電力を充電しまたは電力を放電する蓄電装置と、該蓄電装置から供給される電力により駆動されまたは回生動作によって発電した回生電力を前記蓄電装置に供給する第２の電動機と、前記第１の電動機から延び先端側に第１のケーブル側コネクタが設けられた第１のケーブルと、前記第１のケーブル側コネクタが接続される第１のインバータ側コネクタを有し前記第１の電動機の動作を制御する第１のインバータと、前記第２の電動機から延び先端側に第２のケーブル側コネクタが設けられた第２のケーブルと、前記第２のケーブル側コネクタが接続される第２のインバータ側コネクタを有し前記第２の電動機の動作を制御する第２のインバータとを備え、前記第１のインバータ側コネクタと前記第２のインバータ側コネクタとは、同一形状のコネクタとして形成され、前記第１のインバータと前記第２のインバータとのうちいずれか一方のインバータは、上，下方向の下側に位置して前記車体に設けられた取付台に取付けられ、他方のインバータは、前記一方のインバータの上側に位置して前記取付台に取付けられたハイブリッド式作業機において、前記第１，第２のケーブル側コネクタには、水平位置と下側位置との間で動かすことにより前記各ケーブル側コネクタを前記各インバータ側コネクタに対してロックし、またはロックを解除する第１，第２のロック部材がそれぞれ設けられる構成としている。

　本発明によれば、取付台の高さ寸法を抑制することができ、第１のインバータと第２のインバータとを車体上にコンパクトに搭載することができる。

本発明の第１の実施の形態に適用されるハイブリッド式作業機としての油圧ショベルを示す正面図である。 旋回フレームに搭載されたエンジン、蓄電装置、アシスト発電モータ、旋回電動モータ、第１のインバータ、第２のインバータ等を、単純化した冷却系統と電気系統と共に示す平面図である。 旋回フレーム、蓄電装置、カバー部材等を示す図２中の要部拡大平面図である。 図３中のカバー部材を取外した状態を示す拡大平面図である。 旋回フレーム、後仕切板、蓄電装置、インバータユニット等を示す斜視図である。 油圧ショベルの油圧系統と電気系統を示すブロック図である。 図１中の油圧ショベルから左前側ドアを取外した状態を示す拡大正面図である。 インバータユニット、カバー部材等を図３中の矢示VIII－VIII方向からみた断面図である。 インバータユニットを示す斜視図である。 インバータのインバータ側コネクタからケーブルを取外した状態を示す分解斜視図である。 インバータ側コネクタにケーブル側コネクタを嵌め込んだ状態を示す斜視図である。 インバータ側コネクタにケーブル側コネクタをロックした状態を示す斜視図である。 本発明の第２の実施の形態によるロック部材を示す図１０と同様の分解斜視図である。 インバータ側コネクタにケーブル側コネクタを嵌め込んだ状態を示す図１１と同様の斜視図である。 インバータ側コネクタにケーブル側コネクタをロックした状態を示す図１２と同様の斜視図である。

　以下、本発明に係るハイブリッド式作業機の実施の形態を、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ないし図１２は、本発明の第１の実施の形態を示している。油圧ショベル１は、ハイブリッド式の油圧ショベルを示している。油圧ショベル１の車体は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３とにより構成されている。上部旋回体３の前側には、作業装置４が俯仰動可能に設けられ、この作業装置４を用いて土砂の掘削作業等を行うことができる。

　下部走行体２は、左，右のサイドフレーム２Ａ（左側のみ図示）を有するトラックフレームと、各サイドフレーム２Ａの前，後方向（長さ方向）の一側に設けられた駆動輪２Ｂと、前，後方向の他側に設けられた遊動輪２Ｃと、駆動輪２Ｂと遊動輪２Ｃとに巻回された履帯２Ｄとにより構成されている。左側の駆動輪２Ｂは、左側の走行油圧モータ２Ｅによって駆動され、右側の駆動輪２Ｂは、右側の走行油圧モータ２Ｆ（図６参照）によってそれぞれ駆動され、履帯２Ｄを周回駆動させることにより油圧ショベル１を走行させるものである。

　作業装置４は、後述する旋回フレーム５の前部側に俯仰動可能に取付けられたブーム４Ａと、該ブーム４Ａの先端側に回動可能に取付けられたアーム４Ｂと、該アーム４Ｂの先端側に回動可能に取付けられたバケット４Ｃと、これらを駆動する油圧シリンダからなるブームシリンダ４Ｄ、アームシリンダ４Ｅ、バケットシリンダ４Ｆとにより構成されている。

　上部旋回体３は、ベースとなる旋回フレーム５と、該旋回フレーム５上に搭載された後述のキャブ６、カウンタウエイト７、エンジン８、油圧ポンプ９、アシスト発電モータ１２、熱交換装置１３、蓄電装置２５、旋回モータ２６、インバータユニット３６等を含んで構成されている。

　ここで、図５に示すように、旋回フレーム５は、平板状に形成され前，後方向に延びた底板５Ａと、該底板５Ａ上に立設され左，右方向で対面しつつ前，後方向に延びた左縦板５Ｂおよび右縦板５Ｃと、左縦板５Ｂから左側方に張出して設けられた複数の左張出しビーム５Ｄと、右縦板５Ｃから右側方に張出して設けられた複数の右張出しビーム５Ｅと、各左張出しビーム５Ｄの先端側に固着され前，後方向に延びた左サイドフレーム５Ｆと、各右張出しビーム５Ｅの先端側に固着され前，後方向に延びた右サイドフレーム５Ｇとを含んで構成されている。　

　旋回フレーム５の前部左側には、運転室を画成するキャブ６が設けられている。キャブ６内には、オペレータが着席する運転席が設けられ、運転席の周囲には走行用の操作レバー、作業用の操作レバー（いずれも図示せず）が設けられている。一方、旋回フレーム５の後端側には、作業装置４との重量バランスをとるためのカウンタウエイト７が設けられている。

　エンジン８は、カウンタウエイト７の前側に位置して旋回フレーム５の後側に配設されている。エンジン８は、クランク軸（図示せず）の軸線が左，右方向に延在する横置き状態で旋回フレーム５上に搭載されている。エンジン８の左，右方向の一側となる右側には、後述の油圧ポンプ９とアシスト発電モータ１２とが取付けられている。一方、エンジン８の左，右方向の他側となる左側（油圧ポンプ９とは反対側）には、吸込式の冷却ファン８Ａが取付けられている。冷却ファン８Ａは、エンジン８によって回転駆動されることにより外気を吸込み、この外気を冷却風Ｆとして後述の熱交換装置１３等に供給するものである。

　油圧ポンプ９は、エンジン８の右側（出力側）に取付けられている。この油圧ポンプ９は、エンジン８によって駆動されることにより、油圧ショベル１に搭載された左側の走行油圧モータ２Ｅ、右側の走行油圧モータ２Ｆ、ブームシリンダ４Ｄ、アームシリンダ４Ｅ、バケットシリンダ４Ｆ、および後述する旋回油圧モータ２７等の各種の油圧アクチュエータに向けて圧油を吐出するものである。油圧ポンプ９の前側には、油圧アクチュエータに供給される作動油を貯溜する作動油タンク１０が設けられている。複数の方向制御弁の集合体からなるコントロールバルブ１１は、キャブ６内に配置された操作レバーの操作に応じて、油圧ポンプ９から各種の油圧アクチュエータに供給される圧油の方向を制御する（図６参照）。

　アシスト発電モータ１２は、油圧ポンプ９と共にエンジン８の右側に取付けられている。このアシスト発電モータ１２は、エンジン８によって駆動されることにより電力を発電し、または後述する蓄電装置２５から電力が供給されることによりエンジン８の駆動を補助（アシスト）するものである。即ち、アシスト発電モータ１２は、エンジン８によって駆動されることにより発電する発電機としての機能と、後述の蓄電装置２５から供給される電力によりエンジン８の駆動を補助する電動機としての機能とを有している。アシスト発電モータ１２は、本発明の第１の電動機を構成している。

　熱交換装置１３は、エンジン８の左側に位置して旋回フレーム５上に搭載されている。図３に示すように、熱交換装置１３は、インタクーラ１４、エンジン用ラジエータ１５、オイルクーラ１６、エアコンコンデンサ１７、燃料クーラ１８、ハイブリッド機器用ラジエータ１９等を含んで構成されている。

　熱交換装置１３は、冷却ファン８Ａによって吸込まれた外気（冷却風Ｆ）が、ハイブリッド機器用ラジエータ１９、エアコンコンデンサ１７、燃料クーラ１８、インタクーラ１４、エンジン用ラジエータ１５、オイルクーラ１６に供給されることにより、ハイブリッド機器用冷却水、エンジン吸気、エンジン冷却水、作動油、エアコン用の冷媒、燃料を冷却するものである。

　図２に矢印を付して示すように、ハイブリッド機器用ラジエータ１９で冷却されたハイブリッド機器用冷却水は、ポンプ１９Ａにより蓄電装置２５に供給される。蓄電装置２５に供給されたハイブリッド機器用冷却水は、第１のインバータ５０、第２のインバータ５９、および旋回電動モータ２８を介してハイブリッド機器用ラジエータ１９に還流する。なお、アシスト発電モータ１２は、エンジン冷却水により冷却される。

　建屋カバー２０は、カウンタウエイト７の前側に位置して旋回フレーム５上に設けられている。この建屋カバー２０は、エンジン８、油圧ポンプ９、アシスト発電モータ１２、熱交換装置１３等を覆うものである。ここで、建屋カバー２０の上側は、上面板２１とエンジンカバー２２とによって構成されている。建屋カバー２０の左側は、キャブ６の後側に配設された左前側ドア２３と、該左前側ドア２３とカウンタウエイト７との間に配設された左後側ドア２４とを含んで構成されている。

　左前側ドア２３は、後述の第１のインバータ５０、第２のインバータ５９について、メンテナンス等を行うときに開閉するものである。左後側ドア２４は、熱交換装置１３のメンテナンス等を行うときに開閉するものである。一方、建屋カバー２０の右側は、作動油タンク１０とカウンタウエイト７との間に配設された右側ドア（図示せず）によって構成されている。

　蓄電装置２５は、熱交換装置１３に供給される冷却風Ｆの流れ方向において熱交換装置１３よりも上流側に位置して旋回フレーム５上に設けられている。この蓄電装置２５は、例えばリチウムイオン電池を用いて構成されている。蓄電装置２５は、アシスト発電モータ１２が発電した電力と、上部旋回体３の旋回減速動作（回生動作）によって後述の旋回電動モータ２８が発電した回生電力とを充電（蓄電）し、または充電された電力をアシスト発電モータ１２や旋回電動モータ２８に放電（給電）する。なお、蓄電装置２５は、リチウムイオン電池以外にも、例えば電気二重層のキャパシタを用いることもできる。

　蓄電装置２５には、第１のケーブル接続口２５Ａと第２のケーブル接続口２５Ｂとが設けられている。第１のケーブル接続口２５Ａには、第１のインバータ５０との間を接続する蓄電装置用ケーブル５５が接続されている。第２のケーブル接続口２５Ｂには、第２のインバータ５９との間を接続する蓄電装置用ケーブル６４が接続されている。蓄電装置２５には、後述の制御装置８２からの信号（指令信号）に基づいて蓄電装置２５の充電、放電を制御する制御部２５Ｃ等の電気回路が設けられている。

　旋回モータ２６は、旋回フレーム５の中央部に設けられ、下部走行体２に対して上部旋回体３を旋回させるものである。図６に示すように、旋回モータ２６は、油圧ポンプ９から吐出する圧油によって駆動される旋回油圧モータ２７と、旋回油圧モータ２７に付設された後述の旋回電動モータ２８とにより構成されている。

　旋回電動モータ２８は、旋回油圧モータ２７と協働して下部走行体２上で上部旋回体３を旋回させるものである。この旋回電動モータ２８は、本発明の第２の電動機を構成している。旋回電動モータ２８の外殻をなすケーシングには、冷却水が流通するウォータジャケット（図示せず）が形成されている。旋回電動モータ２８は、蓄電装置２５に充電された電力が供給されることにより駆動され上部旋回体３を旋回させる。旋回電動モータ２８は、上部旋回体３が旋回減速したときの回生動作によって回生電力を発電し、この回生電力を蓄電装置２５に供給する。

　即ち、旋回電動モータ２８は、後述の第２のケーブル７１を介して蓄電装置２５から電力が供給されることにより上部旋回体３を旋回させる電動機としての機能と、上部旋回体３の旋回減速時に上部旋回体３の運動エネルギを電気エネルギに変換する発電機としての機能とを有している。旋回電動モータ２８が発電した回生電力は、第２のケーブル７１を介して蓄電装置２５に供給され、蓄電装置２５の充電が行われる。

　ユーティリティ室２９は、キャブ６の後側に形成されている。このユーティリティ室２９は、建屋カバー２０を構成する上面板２１、左前側ドア２３、キャブ６の後側に位置して旋回フレーム上に設けられた前仕切板３０、熱交換装置１３の前側に配設された後仕切板３１によって画成されている。ユーティリティ室２９の下側には、後述の床板３７が備えられている。この床板３７上には、後述する第１のインバータ５０と第２のインバータ５９とを含む後述のインバータユニット３６が設けられている。

　図７に示すように、前仕切板３０には、ユーティリティ室２９内に向けて突出するＬ字状の前取付部材３２が設けられている。一方、後仕切板３１には、ユーティリティ室２９内に向けて突出するＬ字状の後取付部材３３が設けられている。前取付部材３２の上面と後取付部材３３の上面には、後述のカバー部材３４が取付けられる。

　カバー部材３４は、ユーティリティ室２９内に位置して、前取付部材３２の上面と後取付部材３３の上面にボルト３５により取付けられている。このカバー部材３４は、後述のインバータユニット３６の上方を覆っている。即ち、カバー部材３４は、第１のインバータ５０と第２のインバータ５９とを保護し、安全性を向上している。

　図８に示すように、カバー部材３４は、後述する第１のインバータ５０に可及的に接近した位置に配設されている。即ち、カバー部材３４は、後述の床板３７からの高さ寸法Ｌ１を可及的に低く設定している。これにより、ユーティリティ室２９内に第１のインバータ５０と第２のインバータ５９とを配置しても、ユーティリティ室２９内を広く活用することができる。

　次に、ユーティリティ室２９内に配設されたインバータユニット３６について説明する。

　図８、図９に示すように、インバータユニット３６は、後述の第１のインバータ５０と第２のインバータ５９とを一体的にユニット化したものである。インバータユニット３６は、後述の床板３７に取付台３８を介して取付けられている。

　床板３７は、ユーティリティ室２９の床板として構成され、インバータユニット３６の取付ベースとなるものである。図４、図９に示すように、床板３７は、左縦板５Ｂと左サイドフレーム５Ｆとの間に配設され全体として矩形なトレー状に形成されている。

取付台３８は、後述する第１のインバータ５０と第２のインバータ５９とを取付けるためのものである。この取付台３８は、床板３７上に設けられ、さらにこの取付台３８は、脚部３９、防振部材４０、下側取付部材４１、上側取付部材４６を含んで構成されている。

　一対の脚部３９は、床板３７の左，右方向に離間して配設され、床板３７から上方に向けて立上っている。各脚部３９は、後述する第２のインバータ５９の側方から左，右方向に離間して立設されている。各脚部３９は、前，後方向に離間して床板３７から立設する一対の縦板３９Ａと、該各縦板３９Ａの上端側を接続する上面板３９Ｂとをそれぞれ含んで構成されている。

　防振部材４０は、各脚部３９の上面板（上端）３９Ｂに前，後方向に間隔をもってそれぞれ２個設けられている。各防振部材４０は、後述の下側取付部材４１と上側取付部材４６とを旋回フレーム５に対して弾性支持している。これにより、各防振部材４０は、上部旋回体３の振動が直接的に第１のインバータ５０と第２のインバータ５９とに伝わるのを抑えている。

　下側取付部材４１は、防振部材４０上に配設され、この下側取付部材４１には、後述の第２のインバータ５９が取付けられる。下側取付部材４１は、床板３７の左，右方向に間隔をもって設けられた脚部３９間に位置している。下側取付部材４１は、長方形状の板材からなる平板４１Ａと、該平板４１Ａの左，右方向の両端から上方に向けて立上る左，右の立上り板４１Ｂと、該左，右の立上り板４１Ｂの上端から左，右方向の外側（平板４１Ａとは反対側）に向けて延びる左，右のフランジ板４１Ｃとにより構成されている。

　平板４１Ａは、前，後方向の長さ寸法が２本の脚部３９の前，後方向の長さ寸法とほぼ同じ寸法に設定され、各脚部３９の上面板３９Ｂよりも下側に位置している。平板４１Ａには、後述の第２のインバータ５９を取付けるためのボルト６０が螺合する４個のめねじ孔（図示せず）が、例えば裏ナット、裏ねじ座等を用いて設けられている。

　左，右の立上り板４１Ｂは、左，右方向でそれぞれ対面し、その高さ寸法は、後述の第２のインバータ５９の高さ寸法よりも大きく設定されている。右側に位置する立上り板４１Ｂの前端側には、後述の接続管路５８が固定される接続管路固定具４２が設けられている（図９参照）。

　左側に位置するフランジ板４１Ｃの前端側には、後述の蓄電装置用ケーブル６４を固定する蓄電装置用ケーブル固定具４３が設けられている。右側に位置するフランジ板４１Ｃの前端側には、フランジ板４１Ｃから平板４１Ａに向けて斜め下向きに傾斜した板状をなした第２のケーブル固定具４４が設けられている。この第２のケーブル固定具４４は、後述の第２のケーブル７１を固定するものである。

　図８、図９に示すように、下側取付部材４１は、左，右のフランジ板４１Ｃを各防振部材４０上にそれぞれ載置した状態でボルト４５により防振部材４０上に取付けられる。この場合、左，右の立上り板４１Ｂの高さ寸法は、床板３７から防振部材４０の上面までの高さ寸法よりも若干小さく設定されている。これにより、下側取付部材４１は、床板３７に対して接触することなく、旋回フレーム５に対して防振部材４０により弾性支持される構成となっている。

　上側取付部材４６は、下側取付部材４１上に配設され、後述する第２のインバータ５９の上方を覆うと共に上面４６Ａ側に後述の第１のインバータ５０を取付けるものである。この上側取付部材４６は、平板状に形成され、下側取付部材４１の左，右のフランジ板４１Ｃにボルト４７により取付けられている。これにより、上側取付部材４６は、下側取付部材４１を介して防振部材４０に弾性支持されている。

　上側取付部材４６の左端側には、後述の蓄電装置用ケーブル５５を固定する蓄電装置用ケーブル固定具４８が設けられている。上側取付部材４６の右前端側には、後述の第１のケーブル６７を固定する第１のケーブル固定具４９が設けられている。

　次に、第１のインバータ５０と第２のインバータ５９とについて説明する。なお、第１のインバータ５０と第２のインバータ５９とは、同型式のインバータとして構成されている。即ち、第１のインバータ５０は、通常、アシスト発電モータ１２と第１のケーブル６７を介して接続され、アシスト発電モータ１２の動作を制御するものである。しかし、第１のインバータ５０は、必要に応じて旋回電動モータ２８と接続することにより、旋回電動モータ２８の動作を制御することもできる。同様に、第２のインバータ５９は、通常、旋回電動モータ２８と第２のケーブル７１を介して接続され、旋回電動モータ２８の動作を制御するものである。しかし、第２のインバータ５９は、必要に応じてアシスト発電モータ１２と接続することにより、アシスト発電モータ１２の動作を制御することもできる。

　第１のインバータ５０は、取付台３８を構成する上側取付部材４６の上面４６Ａ側に取付けられている。この第１のインバータ５０は、アシスト発電モータ１２の動作を制御するものである。第１のインバータ５０は、上側取付部材４６の上面４６Ａにボルト５１を螺合することにより取付けられている。

　第１のインバータ側コネクタ５２は、第１のインバータ５０の外殻をなすケーシングの前面５０Ａ側に設けられている。第１のインバータ側コネクタ５２には、アシスト発電モータ１２と第１のインバータ５０との間を接続する後述の第１のケーブル６７（三相交流ケーブル）が着脱可能に取付けられる。

　第１のインバータ側コネクタ５２は、第１のインバータ５０の前面５０Ａの上端側から前方（前仕切板３０側）に向けて突出している。第１のインバータ側コネクタ５２は、上面５２Ａ、下面５２Ｂ、左面５２Ｃ、右面５２Ｄからなる凹状に形成されている。第１のインバータ側コネクタ５２は、後述する第１のケーブル側コネクタ６９よりも若干小さく形成されている。従って、第１のインバータ側コネクタ５２は、第１のケーブル側コネクタ６９の開口に嵌め込まれる構成となっている。第１のインバータ側コネクタ５２には、必要に応じて第２のケーブル側コネクタ７３を嵌め込むことができる構成となっている。

　第１のインバータ側コネクタ５２の左面５２Ｃと右面５２Ｄとには、水平方向、かつ左，右方向に突出するガイドピン５３がそれぞれ設けられている。即ち、各ガイドピン５３は、第１のインバータ側コネクタ５２の左面５２Ｃと右面５２Ｄとの外側に向けてそれぞれ延びている。これらガイドピン５３は、後述の第１のロック部材７５のガイド溝７９に係合されている。各ガイドピン５３は、ガイド溝７９内に挿通された状態で第１のロック部材７５の係合部７８に対して相対移動する。各ガイドピン５３は、第１のロック部材７５を係止することにより、後述の第１のケーブル側コネクタ６９を第１のインバータ側コネクタ５２に対してロックする。

　蓄電装置用コネクタ５４は、第１のインバータ側コネクタ５２の左側に位置して前面５０Ａ側に設けられている。この蓄電装置用コネクタ５４には、蓄電装置２５と第１のインバータ５０との間を接続する蓄電装置用ケーブル５５（直流母線）が着脱可能に取付けられる。即ち、蓄電装置用ケーブル５５は、一端側が蓄電装置２５に設けられた第１のケーブル接続口２５Ａに取付けられ、他端側が第１のインバータ５０の蓄電装置用コネクタ５４に取付けられる。

　蓄電装置用ケーブル５５の途中部位は、上側取付部材４６に設けられた蓄電装置用ケーブル固定具４８に固定されている。これにより、蓄電装置用ケーブル５５は、第１のインバータ５０と同じ振動系となり、蓄電装置用コネクタ５４から抜け落ちるのを抑制される。

　第１のインバータ５０は、アシスト発電モータ１２の発電時に、アシスト発電モータ１２による発電電力を直流電力に変換し、蓄電装置用ケーブル５５を通じて直流電力を蓄電装置２５に供給する。一方、第１のインバータ５０は、アシスト発電モータ１２を電動機として駆動したときに、蓄電装置用ケーブル５５を介して蓄電装置２５から供給される直流電力を三相交流電力に変換し、後述の第１のケーブル６７を介して三相交流電力をアシスト発電モータ１２に供給する。

　第１のインバータ５０のケーシングの左面５０Ｂ側には、冷却管路コネクタ５６Ａが設けられている。冷却管路コネクタ５６Ａには、蓄電装置２５から流出したハイブリッド機器用冷却水を第１のインバータ５０のケーシング内に流入させる流入管路５７の下流端側が取付けられる。流入管路５７の上流端側は、蓄電装置２５に接続されている。即ち、流入管路５７は、蓄電装置２５と第１のインバータ５０との間で、ハイブリッド機器用冷却水の流通を可能に接続する。

　一方、第１のインバータ５０のケーシングの右面５０Ｃ側には、冷却管路コネクタ５６Ｂが設けられている。冷却管路コネクタ５６Ｂには、第１のインバータ５０から流出したハイブリッド機器用冷却水を第２のインバータ５９に向けて流通させる接続管路５８の上流端側が取付けられる。接続管路５８の途中部位は、下側取付部材４１に設けられた接続管路固定具４２に固定されている。接続管路５８は、第１のインバータ５０と第２のインバータ５９との間で、ハイブリッド機器用冷却水の流通を可能に接続している。

　第１のインバータ５０のケーシング内には、トランジスタ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等からなる複数のスイッチング素子が収容されている。各スイッチング素子のオン／オフは、制御部５０Ｄによって制御される。制御部５０Ｄには、後述の制御装置８２との間を接続する後述の信号線８３Ｂが接続されている。第１のインバータ５０のケーシング内には、ハイブリッド機器用冷却水が流通するウォータジャケット（図示せず）が形成されている。このウォータジャケットは、冷却管路コネクタ５６Ａを介して流入管路５７と接続され、冷却管路コネクタ５６Ｂを介して接続管路５８と接続されている。

　第２のインバータ５９は、取付台３８を構成する下側取付部材４１の平板４１Ａに取付けられている。この第２のインバータ５９は、旋回電動モータ２８の動作を制御するものである。第２のインバータ５９は、下側取付部材４１の平板４１Ａにボルト６０を螺合することにより取付けられている。この場合、第２のインバータ５９は、上側取付部材４６を介して第１のインバータ５０の直下側に位置している。

　ここで、第２のインバータ５９は、第１のインバータ５０と共通な部品で構成された同一形状（同一型式）のインバータである。この場合、同一形状とは、完全に同一な形状のみを意味するものではなく、基本的な形状が同一であるという意味を含んで用いている。即ち、第１のインバータ５０の形状と第２のインバータ５９の形状との相違点を比較して、その相違点が微差であるもの、例えば第１のインバータ５０と第２のインバータ５９とを共通部品として用いる上での妨げとならないものも同一形状に含まれる。

　第２のインバータ側コネクタ６１は、第２のインバータ５９の外殻をなすケーシングの前面５９Ａ側に設けられている。第２のインバータ側コネクタ６１には、旋回電動モータ２８と第２のインバータ５９との間を接続する後述の第２のケーブル７１（三相交流ケーブル）が着脱可能に取付けられる。

　第２のインバータ側コネクタ６１は、第２のインバータ５９の前面５９Ａの上端側から前方（前仕切板３０側）に向けて突出している。この場合、第１のインバータ側コネクタ５２と第２のインバータ側コネクタ６１とは、同一形状のコネクタとして形成されている。第２のインバータ側コネクタ６１は、後述の第２のケーブル側コネクタ７３よりも若干小さく形成されている。従って、第２のインバータ側コネクタ６１は、第２のケーブル側コネクタ７３の開口に嵌め込まれる構成となっている。第２のインバータ側コネクタ６１には、必要に応じて第１のケーブル側コネクタ６９を嵌め込むことができる構成となっている。

　第２のインバータ側コネクタ６１の左面と右面とには、水平方向、かつ左，右方向に突出するガイドピン６２がそれぞれ設けられている。即ち、各ガイドピン６２は、第２のインバータ側コネクタ６１の左面と右面との外側に向けてそれぞれ延びている。これらガイドピン６２は、後述の第２のロック部材７６のガイド溝７９に係合されている。各ガイドピン６２は、ガイド溝７９に挿通された状態で第２のロック部材７６の係合部７８に対して相対移動する。各ガイドピン６２は、第２のロック部材７６を係止することにより、後述の第２のケーブル側コネクタ７３を第２のインバータ側コネクタ６１に対してロックする。

　蓄電装置用コネクタ６３は、第２のインバータ側コネクタ６１の左側に位置して前面５９Ａ側に設けられている。この蓄電装置用コネクタ６３には、蓄電装置２５と第２のインバータ５９との間を接続する蓄電装置用ケーブル６４（直流母線）が着脱可能に取付けられる。即ち、蓄電装置用ケーブル６４は、一端側が蓄電装置２５の第２のケーブル接続口２５Ｂに取付けられ、他端側が第２のインバータ５９の蓄電装置用コネクタ６３に取付けられる。

　蓄電装置用ケーブル６４の途中部位は、下側取付部材４１に設けられた蓄電装置用ケーブル固定具４３に固定されている。これにより、蓄電装置用ケーブル６４は、第２のインバータ５９と同じ振動系となり、蓄電装置用コネクタ６３から抜け落ちるのを抑制される。

　第２のインバータ５９は、旋回電動モータ２８の発電時に、旋回電動モータ２８による発電電力（回生電力）を直流電力に変換し、蓄電装置用ケーブル６４を通じて直流電力を蓄電装置２５に供給する。一方、第２のインバータ５９は、旋回電動モータ２８を電動機として駆動したときに、蓄電装置用ケーブル６４を介して蓄電装置２５から供給される直流電力を三相交流電力に変換し、後述の第２のケーブル７１を介して三相交流電力を旋回電動モータ２８に供給する。

　第２のインバータ５９のケーシングの左面５９Ｂ側には、冷却管路コネクタ６５Ａが設けられている。冷却管路コネクタ６５Ａには、第２のインバータ５９から流出したハイブリッド機器用冷却水を旋回電動モータ２８に向けて導く流出管路６６の上流端側が取付けられる。一方、第２のインバータ５９のケーシングの右面５９Ｃ側には、冷却管路コネクタ６５Ｂが設けられている。冷却管路コネクタ６５Ｂには、第１のインバータ５０から流出したハイブリッド機器用冷却水を第２のインバータ５９に向けて流通させる接続管路５８の下流端側が取付けられる。

　第２のインバータ５９のケーシング内には、トランジスタ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等からなる複数のスイッチング素子が収容されている。各スイッチング素子のオン／オフは、制御部５９Ｄによって制御される。制御部５９Ｄには、後述の制御装置８２との間を接続する後述の信号線８３Ｃが接続されている。第２のインバータ５９のケーシング内には、ハイブリッド機器用冷却水が流通するウォータジャケット（図示せず）が形成されている。このウォータジャケットは、冷却管路コネクタ６５Ａを介して流出管路６６と接続され、冷却管路コネクタ６５Ｂを介して接続管路５８と接続されている。

　次に、第１のケーブル６７と第２のケーブル７１とについて説明する。なお、第１のケーブル６７と第２のケーブル７１とは、同一の形状、構成となっているので、以下第１のケーブル６７について詳しく説明し、第２のケーブル７１についてはその説明を省略する。

　第１のケーブル６７は、アシスト発電モータ１２と第１のインバータ５０とを接続するものである。この第１のケーブル６７は、例えば三相交流ケーブルとして形成され、アシスト発電モータ１２から延びる電気線６８と、電気線６８の先端側に設けられた第１のケーブル側コネクタ６９とを含んで構成されている。

　電気線６８の途中部位は、上側取付部材４６に設けられた第１のケーブル固定具４９に固定されている。これにより、第１のケーブル６７は、上側取付部材４６と同じ振動系となり、上側取付部材４６に固定された第１のインバータ５０と共に振動する。

　第１のケーブル側コネクタ６９は、電気線６８の先端側に設けられている。この第１のケーブル側コネクタ６９は、第１のインバータ５０の第１のインバータ側コネクタ５２に接続されるものである。この第１のケーブル側コネクタ６９は、上面６９Ａ、下面６９Ｂ、左面６９Ｃ、右面６９Ｄ、および前面６９Ｅからなる凹状に形成されている。

　第１のケーブル側コネクタ６９の左面６９Ｃと右面６９Ｄとには、後述の第１のロック部材７５を回動可能に支持する支持ピン７０がそれぞれ設けられている。第１のケーブル側コネクタ６９の左面６９Ｃと右面６９Ｄとには、各ガイドピン５３に対応する位置に前，後方向に延びる溝部（図１０に左面６９Ｃの溝部６９Ｃ１のみ図示）がそれぞれ形成されている。第１のケーブル側コネクタ６９の前面６９Ｅには、電気線６８が挿通されている。

　第１のケーブル側コネクタ６９を第１のインバータ５０の第１のインバータ側コネクタ５２に嵌め込むことにより、電気線６８を第１のインバータ５０の回路（図示せず）に接続させることができる。この場合、第１のケーブル側コネクタ６９は、後述の第１のロック部材７５により、第１のインバータ側コネクタ５２にロックされる。

　一方、第２のケーブル７１は、旋回電動モータ２８と第２のインバータ５９とを接続するものである。第２のケーブル７１は、第１のケーブル６７と同様に、電気線７２と第２のケーブル側コネクタ７３とを含んで構成されている。

　電気線７２の途中部位は、下側取付部材４１に設けられた第２のケーブル固定具４４に固定されている。これにより、第２のケーブル７１は、下側取付部材４１と同じ振動系となり、該下側取付部材４１に固定された第２のインバータ５９と共に振動する。

　第２のケーブル側コネクタ７３は、第２のインバータ５９の第２のインバータ側コネクタ６１に接続されるものである。第１のケーブル側コネクタ６９と第２のケーブル側コネクタ７３とは、同一形状のコネクタとして形成されている。

　第２のケーブル側コネクタ７３の左面と右面とには、後述の第２のロック部材７６を回動可能に支持する支持ピン７４がそれぞれ設けられている。第２のケーブル側コネクタ７３の左面と右面とには、各支持ピン７４よりも後側でガイドピン６２に対応する位置に前，後方向に延びる溝部がそれぞれ形成されている。第２のケーブル側コネクタ７３の前面には、電気線７２が挿通されている。

　第２のケーブル側コネクタ７３を第２のインバータ５９の第２のインバータ側コネクタ６１に嵌め込むことにより、電気線７２を第２のインバータ５９の回路（図示せず）に接続させることができる。この場合、第２のケーブル側コネクタ７３は、後述の第２のロック部材７６により、第２のインバータ側コネクタ６１にロックされる。

　次に、第１のケーブル側コネクタ６９に設けられた第１のロック部材７５と、第２のケーブル側コネクタ７３に設けられた第２のロック部材７６とについて説明する。なお、第１のロック部材７５と第２のロック部材７６とは、同一の形状、構成となっているので、以下第１のロック部材７５について詳しく説明し、第２のロック部材７６についてはその説明を省略する。

　第１のロック部材７５は、第１のケーブル側コネクタ６９に設けられている。この第１のロック部材７５は、水平位置（図１２の位置）と下側位置（図１１の位置）との間で動かすことにより、第１のケーブル側コネクタ６９を第１のインバータ側コネクタ５２に対してロックし、またはロックを解除するものである。第１のロック部材７５は、第１のケーブル側コネクタ６９の左面６９Ｃと右面６９Ｄとにそれぞれ当接する一対の操作レバー７７と、第１のケーブル側コネクタ６９の下側で操作レバー７７間を接続する接続部８１とを含んで構成されている。

　各操作レバー７７は、ガイドピン５３と係合される後述のガイド溝７９を有している。各操作レバー７７は、第１のケーブル側コネクタ６９の左，右方向の両側に支持ピン７０を介してロック位置とロック解除位置との間で回動可能にそれぞれ設けられている。この場合、図１１に示すように、操作レバー７７は、下側位置にあるときにロック解除位置となる。図１２に示すように、操作レバー７７は、水平位置にあるときにロック位置となる。各操作レバー７７は、係合部７８と操作部８０とを含んで構成されている。

　係合部７８は、第１のケーブル側コネクタ６９の左面６９Ｃおよび右面６９Ｄにそれぞれ当接する一対の板状に形成されている。この係合部７８は、支持ピン７０を支点として回動可能となっている。図１０に示すように、係合部７８には、ガイドピン５３に対応する位置にガイド溝７９が形成されている。

　ガイド溝７９は、操作レバー７７に形成されている。ガイド溝７９は、第１のインバータ側コネクタ５２に設けられたガイドピン５３が挿通（係合）されるものである。このガイド溝７９は、操作レバー７７が下側位置（ロック解除位置）にある状態で、第１のケーブル側コネクタ６９の溝部６９Ｃ１に対応する位置に形成されている。ここで、ガイド溝７９は、前，後方向に延びるピン挿入溝部７９Ａと、該ピン挿入溝部７９Ａの前端側（先端側）から上側に向けて湾曲する湾曲溝部７９Ｂとにより形成されている。

　ピン挿入溝部７９Ａは、基端側（後端側）がガイドピン５３を挿通させるために開口して前方に向けて延びている。湾曲溝部７９Ｂは、ピン挿入溝部７９Ａの先端側（前端側）から上向きに凸円弧状に延びている。この場合、操作レバー７７は、ガイドピン５３がピン挿入溝部７９Ａ内にあるときにロック解除位置（下側位置）となる。一方、操作レバー７７は、係合部７８を回動させてガイドピン５３が湾曲溝部７９Ｂの先端側に位置しているときにロック位置（水平位置）となる。

　操作部８０は、係合部７８から第１のケーブル側コネクタ６９の下側に延びロック位置とロック解除位置との間で回動操作されるものである。即ち、図１０ないし図１２に示すように、操作部８０は、第１のケーブル側コネクタ６９の下側に位置して、支持ピン７０を支点として９０度の範囲で回動させることができる。この場合、操作部８０が下側位置（図１１の位置）にあるときには、ガイドピン５３をガイド溝７９のピン挿入溝部７９Ａから抜くことが可能となるロック解除位置となる。一方、操作部８０が水平位置（図１２の位置）にあるときには、ガイドピン５３がガイド溝７９の湾曲溝部７９Ｂの先端側に係合するロック位置となる。

　即ち、操作部８０は、第１のケーブル側コネクタ６９よりも上側に位置することなく、ロック位置とロック解除位置とに切換えられる。これにより、第１のロック部材７５の操作部８０がカバー部材３４に接触（干渉）するのを抑制することができる。従って、カバー部材３４は、第１のインバータ５０に可及的に近付けることができる。その結果、図８に示すように、インバータユニット３６をユーティリティ室２９内に配設した場合には、床板３７からカバー部材３４までの高さ寸法Ｌ１を小さく（低く）することができるので、ユーティリティ室２９内のスペースを広く確保することができる。

　接続部８１は、第１のケーブル側コネクタ６９の左面６９Ｃに対面ないし当接する操作レバー７７の操作部８０の下端側と、第１のケーブル側コネクタ６９の右面６９Ｄに対面ないし当接する操作レバー７７の操作部８０の下端側との間を接続するものである。即ち、接続部８１は、第１のケーブル側コネクタ６９の下面６９Ｂよりも下方で左，右方向に延びている。接続部８１は、第１のロック部材７５を補強すると共に、左，右両側に設けられた一対の操作レバー７７を一緒に回動させることができ、第１のロック部材７５の操作性を向上することができる。

　第２のロック部材７６は、第２のケーブル側コネクタ７３に設けられている。この第２のロック部材７６は、水平位置と下側位置との間で動かすことにより、第２のケーブル側コネクタ７３を第２のインバータ側コネクタ６１に対してロックし、またはロックを解除するものである。第２のロック部材７６も第１のロック部材７５と同様に、操作レバー７７、係合部７８、ガイド溝７９、操作部８０、接続部８１を含んで構成されている。

　即ち、第２のロック部材７６の操作部８０は、第２のケーブル側コネクタ７３よりも上側に位置することなく、ロック位置とロック解除位置とに切換えられる。これにより、第２のロック部材７６の操作部８０が上側取付部材４６に接触（干渉）するのを抑制することができる。従って、上側取付部材４６は、第２のインバータ５９に可及的に近付けることができる。その結果、図８に示すように、インバータユニット３６の高さ寸法Ｌ２を小さく抑えることができ、インバータユニット３６をコンパクトに纏めることができる。インバータユニット３６をユーティリティ室２９内に配設した場合には、床板３７からカバー部材３４までの高さ寸法Ｌ１を小さく（低く）することができるので、ユーティリティ室２９内のスペースを広く確保することができる。

　制御装置８２は、蓄電装置２５、アシスト発電モータ１２、旋回電動モータ２８等の動作を制御するものである。制御装置８２と蓄電装置２５の制御部２５Ｃは、信号線８３Ａを介して接続されている。制御装置８２と第１のインバータ５０の制御部５０Ｄは、信号線８３Ｂを介して接続されている。制御装置８２と第２のインバータ５９の制御部５９Ｄは、信号線８３Ｃを介して接続されている。

　制御装置８２は、蓄電装置２５の制御部２５Ｃに対して制御信号を出力することにより、蓄電装置２５による充電または放電を制御する。これに加えて、制御装置８２は、第１のインバータ５０の制御部５０Ｄと、第２のインバータ５９の制御部５９Ｄとに対して制御信号を出力することにより、アシスト発電モータ１２、旋回電動モータ２８の動作を制御する。

　本実施の形態によるハイブリッド式の油圧ショベル１は上述の如き構成を有するもので、次に、その動作について説明する。

　キャブ６に搭乗したオペレータがエンジン８を作動させると、エンジン８によって油圧ポンプ９とアシスト発電モータ１２が駆動される。油圧ポンプ９から吐出した圧油は、キャブ６内に設けられた操作レバー（図示せず）の操作に応じて、左側の走行油圧モータ２Ｅ、右側の走行油圧モータ２Ｆ、旋回油圧モータ２７、および作業装置４のブームシリンダ４Ｄ、アームシリンダ４Ｅ、バケットシリンダ４Ｆに向けて吐出する。これにより、油圧ショベル１は、下部走行体２による走行動作、上部旋回体３の旋回動作、作業装置４による掘削作業等を行う。

　ここで、油圧ショベル１の作動時にエンジン８の出力トルクが油圧ポンプ９の駆動トルクよりも大きいときには、余剰トルクによってアシスト発電モータ１２が発電機として駆動される。これにより、アシスト発電モータ１２は交流電力を発生し、この交流電力は、第１のインバータ５０により直流電力に変換されて蓄電装置２５に蓄えられる。一方、エンジン８の出力トルクが油圧ポンプ９の駆動トルクよりも小さいときには、アシスト発電モータ１２は蓄電装置２５からの電力によって電動機として駆動され、エンジン８による油圧ポンプ９の駆動を補助（アシスト）する。

　旋回電動モータ２８は、蓄電装置２５に充電された電力が供給されることにより駆動される。旋回電動モータ２８は、旋回油圧モータ２７と協働して下部走行体２上で上部旋回体３を旋回させる。旋回電動モータ２８は、上部旋回体３が旋回減速したときの回生動作によって交流電力（回生電力）を発電し、この交流電力は第２のインバータ５９により直流電力に変換されて蓄電装置２５に蓄えられる。

　第１のインバータ５０と第２のインバータ５９とは、上，下方向に積層した状態で取付台３８に取付けられている。第１のケーブル６７の第１のケーブル側コネクタ６９は、第１のロック部材７５により第１のインバータ５０の第１のインバータ側コネクタ５２にロックまたはロックを解除される。同様に、第２のケーブル７１の第２のケーブル側コネクタ７３は、第２のロック部材７６により第２のインバータ５９の第２のインバータ側コネクタ６１にロックまたはロックを解除される。この場合、第１のロック部材７５は、第１のケーブル側コネクタ６９の下側で水平位置と下側位置との間で動かすことにより、第１のケーブル側コネクタ６９を第１のインバータ側コネクタ５２に対してロックし、ロックを解除することができる。同様に、第２のロック部材７６は、第２のケーブル側コネクタ７３の下側で水平位置と下側位置との間で動かすことにより、第２のケーブル側コネクタ７３を第２のインバータ側コネクタ６１に対してロックし、ロックを解除することができる。

　次に、インバータユニット３６を車両に搭載する作業について説明する。

　まず、第１のインバータ５０と第２のインバータ５９とを取付台３８に予め組付けたインバータユニット３６をユーティリティ室２９内の旋回フレーム５上にボルト等により取付ける。これにより、第１のインバータ５０と第２のインバータ５９とをユーティリティ室２９内で旋回フレーム５上に組付けることができる。次に、一端側が蓄電装置２５の第１のケーブル接続口２５Ａに接続された蓄電装置用ケーブル５５の他端側を第１のインバータ５０の蓄電装置用コネクタ５４に接続する。蓄電装置用ケーブル５５は、途中部位を上側取付部材４６の蓄電装置用ケーブル固定具４８に固定する。これにより、第１のインバータ５０と蓄電装置２５とが接続される。

　同様に、一端側が蓄電装置２５の第２のケーブル接続口２５Ｂに接続された蓄電装置用ケーブル６４の他端側を第２のインバータ５９の蓄電装置用コネクタ６３に接続する。蓄電装置用ケーブル６４は、途中部位を下側取付部材４１の蓄電装置用ケーブル固定具４３に固定する。これにより、第２のインバータ５９と蓄電装置２５とが接続される。

　次に、一端側がアシスト発電モータ１２に接続された第１のケーブル６７の他端側に設けられた第１のケーブル側コネクタ６９を第１のインバータ側コネクタ５２に接続する。具体的には、図１０に示すように、第１のケーブル側コネクタ６９に支持ピン７０を介して回動可能に取り付けられた第１のロック部材７５を下側位置とした状態で第１のケーブル側コネクタ６９を第１のインバータ側コネクタ５２に嵌め込む。この場合、第１のケーブル側コネクタ６９の溝部６９Ｃ１および第１のロック部材７５の係合部７８に形成されたガイド溝７９のピン挿入溝部７９Ａに第１のインバータ側コネクタ５２に設けられたガイドピン５３が挿入される。

　図１１に示すように、第１のケーブル側コネクタ６９を第１のインバータ側コネクタ５２に差込んでいくと、ガイドピン５３がピン挿入溝部７９Ａ内を移動してピン挿入溝部７９Ａの前端に位置する。その後、第１のケーブル側コネクタ６９を第１のインバータ側コネクタ５２に差込みながら、第１のロック部材７５の操作レバー７７の操作部８０を下側位置から水平位置に向けて図１１中の矢示方向に回動操作させる。この場合、第１のロック部材７５の係合部７８は、支持ピン７０を支点として回動する。

　ガイドピン５３は、ガイド溝７９の湾曲溝部７９Ｂ内を移動する。これにより、図１２に示すように、第１のケーブル側コネクタ６９を第１のインバータ側コネクタ５２に接続させることができる。この場合、第１のケーブル側コネクタ６９は、ガイドピン５３がガイド溝７９の湾曲溝部７９Ｂに係合することにより、第１のインバータ側コネクタ５２に対してロック（抜止め）される。

　第１のケーブル側コネクタ６９を第１のインバータ側コネクタ５２から取外す場合には、第１のロック部材７５の操作部８０を水平位置（ロック位置）から下側位置（ロック解除位置）に向けて回動させる。これにより、図１１に示すように、ガイドピン５３がガイド溝７９のピン挿入溝部７９Ａの前端側に位置すると共に、第１のケーブル側コネクタ６９は第１のインバータ側コネクタ５２から若干引抜かれる。その後、第１のケーブル側コネクタ６９を第１のインバータ側コネクタ５２から引抜くと、ガイドピン５３がピン挿入溝部７９Ａ内を移動して、第１のケーブル側コネクタ６９を第１のインバータ側コネクタ５２から取外すことができる。

　第２のケーブル側コネクタ７３を第２のインバータ５９の第２のインバータ側コネクタ６１に接続させる場合および取外す場合にも、上述した第１のケーブル側コネクタ６９を第１のインバータ側コネクタ５２に接続した場合および取外した場合と同様にして行うことができる。

　次に、第１のインバータ５０が故障、異常等の不調状態になった場合について説明する。

　第１のインバータ５０が不調状態になると、アシスト発電モータ１２によるエンジン８の補助（アシスト）を行うことができなくなり、油圧ショベル１の作業が大きく制限される虞がある。一方、第２のインバータ５９が不調状態になった場合は、旋回電動モータ２８による旋回補助や回生発電を行うことができなくなる。しかし、旋回動作は、旋回油圧モータ２７のみで行うことが可能であるため、油圧ショベル１の作業を継続することができる。

　そこで、本実施の形態では、第１のインバータ５０と第２のインバータ５９とは、共通な部品で構成された同一形状（同一型式）のインバータで構成している。これにより、優先度の高い第１のインバータ５０が不調状態となった場合には、第２のインバータ５９を第１のインバータ５０の換わりとして用いることができるようにしている。

　具体的には、第２のインバータ５９の第２のインバータ側コネクタ６１から第２のケーブル７１を取外し、第１のケーブル６７を第２のインバータ５９の第２のインバータ側コネクタ６１に取付ける。必要に応じて、図示しない信号線等も第１のインバータ５０から第２のインバータ５９に付け替える。第２のインバータ５９を暫定的（臨時的）に第１のインバータとして用いることにより、ハイブリッド機能を全停止することなく、油圧ショベル１の作業を行うことができる。

　この場合、例えば第１のインバータ５０の第１のインバータ側コネクタ５２から第１のケーブル６７の第１のケーブル側コネクタ６９を取外す場合には、第１のロック部材７５をロック解除位置にする必要がある。第１のロック部材７５は、第１のケーブル側コネクタ６９よりも下方で水平位置と下側位置との間で回動させることによりロックし、またはロックを解除する構成となっている。

　ここで、仮に第１のロック部材７５が第１のケーブル側コネクタ６９よりも上側で水平位置と上側位置（第１のロック部材の操作部を水平位置から立上げた状態）との間で動かすことによりロックし、またはロックを解除する構成とした場合が考えられる。この場合には、第１のロック部材の操作部がカバー部材３４に接触（干渉）してしまう。従って、カバー部材３４を前取付部材３２と後取付部材３３とから取外さなければ、第１のケーブル側コネクタ６９を第１のインバータ側コネクタ５２に着脱することができないことになる。

　同様に、第２のロック部材７６は、第２のロック部材の操作部が取付台３８の上側取付部材４６に接触（干渉）してしまう。従って、上側取付部材４６を下側取付部材４１から取外さなければ、第２のケーブル側コネクタ７３を第２のインバータ側コネクタ６１に着脱することができないことになる。その結果、第１のケーブル６７を第１のインバータ５０の第１のインバータ側コネクタ５２に接続させる作業および第２のケーブル７１を第２のインバータ５９の第２のインバータ側コネクタ６１に接続させる作業の作業性が低下する虞がある。

　そこで、第１のロック部材の操作部がカバー部材３４に接触（干渉）するのを回避するために、第１のインバータ５０とカバー部材３４との間に操作部が入込むことができるスペースを確保することが考えられる。同様に、第２のロック部材の操作部が取付台３８の上側取付部材４６に接触（干渉）するのを回避するために、第２のインバータ５９と上側取付部材４６との間に操作部が入込むことができるスペースを確保することが考えられる。

　しかし、この場合には、操作部が入込むスペースを確保した分だけインバータユニット３６の高さ寸法が大きく（高く）なり、インバータユニット３６が大型化してしまう虞がある。従って、インバータユニット３６をユーティリティ室２９内に配設するためには、ユーティリティ室２９内に広いスペースを確保しなければならない。

　然るに、第１の実施の形態では、第１のロック部材７５を第１のケーブル側コネクタ６９よりも下方で水平位置と下側位置との間で回動させることにより、ロックまたはロック解除する構成となっている。第２のロック部材７６は、第２のケーブル側コネクタ７３よりも下方で水平位置と下側位置との間で回動させることにより、ロックまたはロック解除する構成となっている。

　これにより、取付台３８の上側取付部材４６は、第２のインバータ５９に可及的に近付けることができる。従って、インバータユニット３６は、その高さ寸法を小さくして、インバータユニット３６をコンパクトにすることができる。インバータユニット３６をユーティリティ室２９内に配設したときには、カバー部材３４を第１のインバータ５０に可及的に近付けることができるので、床板３７からカバー部材３４までの高さ寸法Ｌ１を小さく抑えることができる。従って、第１のインバータ５０と第２のインバータ５９とを車体上にコンパクトに搭載することができ、ユーティリティ室２９内の他のスペースを広く確保することができる。

　第１のロック部材７５は、カバー部材３４を取外すことなく、ロック位置とロック解除位置とに切替えることができる。一方、第２のロック部材７６は、上側取付部材４６を取外すことなく、ロック位置とロック解除位置とに切替えることができる。これにより、第１のケーブル側コネクタ６９を第１のインバータ側コネクタ５２に接続する作業および取外す作業の作業性を向上することができる。同様に、第２のケーブル側コネクタ７３を第２のインバータ側コネクタ６１に接続する作業および取外す作業の作業性を向上することができる。

　次に、図１３ないし図１５は、本発明の第２の実施の形態を示している。第２の実施の形態の特徴は、各ロック部材の操作部が水平位置にあるときにロック解除位置となり、下側位置にあるときにロック位置としたことにある。なお、第２の実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。

　第１のロック部材９１は、第１のケーブル側コネクタ６９に設けられている。第１のロック部材９１は、水平位置（図１４の位置）と下側位置（図１５の位置）との間で動かすことにより、ケーブル側コネクタ６９をインバータ側コネクタ５２に対してロックし、またはロックを解除する。一方、第２のロック部材９２は、第２のケーブル側コネクタ７３に設けられている。第２のロック部材９２は、水平位置（図１４の位置）と下側位置（図１５の位置）との間で動かすことにより、ケーブル側コネクタ７３をインバータ側コネクタ６１に対してロックし、またはロックを解除する。

　ここで、第１のロック部材９１と第２のロック部材９２とは、同一の形状、構成となっているので、以下第１のロック部材９１について詳しく説明し、第２のロック部材９２については第１のロック部材９１と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。

　第１のロック部材９１は、第１のケーブル側コネクタ６９の左面６９Ｃと右面６９Ｄとにそれぞれ当接する左，右の操作レバー９３と、第１のケーブル側コネクタ６９の下側で各操作レバー９３間を接続する接続部９７とを含んで構成されている。

　各操作レバー９３は、ガイドピン５３と係合される後述のガイド溝９５を有している。各操作レバー９３は、第１のケーブル側コネクタ６９の左，右方向の両側に支持ピン７０を介してロック位置とロック解除位置との間で回動可能にそれぞれ設けられている。この場合、図１４に示すように、操作レバー９３は、水平位置にあるときにロック解除位置となる。図１５に示すように、操作レバー９３は、下側位置にあるときにロック位置となる。ここで、各操作レバー９３は、係合部９４と操作部９６とを含んで構成されている。

　係合部９４は、第１のケーブル側コネクタ６９の左面６９Ｃおよび右面６９Ｄにそれぞれ当接する一対の板状に形成されている。この係合部９４は、支持ピン７０を支点として回動可能となっている。図１３に示すように、係合部９４には、ガイドピン５３に対応する位置にガイド溝９５が形成されている。

　ガイド溝９５は、操作レバー９３に形成されている。ガイド溝９５は、第１のインバータ側コネクタ５２に設けられたガイドピン５３が挿通（係合）されるものである。図１３に示すように、このガイド溝９５は、第１のケーブル側コネクタ６９の溝部６９Ｃ１に対応する位置に形成されている。ここで、ガイド溝９５は、前，後方向に延びるピン挿入溝部９５Ａと、該ピン挿入溝部９５Ａの前端側（先端側）から下側に向けて湾曲する湾曲溝部９５Ｂとにより形成されている。

　ピン挿入溝部９５Ａは、基端側（後端側）がガイドピン５３を挿通させるために開口して前方に向けて延びている。湾曲溝部９５Ｂは、ピン挿入溝部９５Ａの先端側（前端側）から下向きに凸円弧状に延びている。この場合、操作レバー９３は、ガイドピン５３がピン挿入溝部９５Ａ内にあるときにロック解除位置（水平位置）となる。一方、操作レバー９３は、係合部９４を回動させてガイドピン５３が湾曲溝部９５Ｂの先端側に位置しているときにロック位置（下側位置）となる。

　操作部９６は、係合部９４から第１のケーブル側コネクタ６９の下側に延びロック位置とロック解除位置との間で回動操作されるものである。即ち、図１３ないし図１５に示すように、操作部９６は、第１のケーブル側コネクタ６９の下側に位置して、支持ピン７０を支点として９０度の範囲で回動させることができる。この場合、操作部９６が水平位置（図１４の位置）にあるときには、ガイドピン５３をガイド溝９５のピン挿入溝部９５Ａから抜くことが可能となるロック解除位置となる。一方、図１４中の矢示方向に操作レバー９３を回動させて操作部９６が下側位置（図１５の位置）にあるときには、ガイドピン５３がガイド溝９５の湾曲溝部９５Ｂの先端側に係合するロック位置となる。

　即ち、操作部９６は、第１のケーブル側コネクタ６９よりも上側に位置することなく、ロック位置とロック解除位置とに切換えられる構成となっている。これにより、第１のロック部材９１の操作部９６がカバー部材３４に接触（干渉）するのを抑制することができる。従って、カバー部材３４は、第１のインバータ５０に可及的に近付けることができる。操作部９６は、第２のケーブル側コネクタ７３よりも上側に位置することなく、ロック位置とロック解除位置とに切換える構成となっている。これにより、第２のロック部材９２の操作部９６が上側取付部材４６に接触（干渉）するのを抑制することができるので、上側取付部材４６を可及的に第２のインバータ５９に近付けることができる。

　接続部９７は、第１のケーブル側コネクタ６９の左面６９Ｃに対面ないし当接する操作レバー９３の操作部９６の下端側と、第１のケーブル側コネクタ６９の右面６９Ｄに対面ないし当接する操作レバー９３の操作部９６の下端側との間を接続するものである。

　かくして、このように構成された第２の実施の形態においても、上述した第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。特に、第２の実施の形態では、操作部９６が下側位置にあるときにロック位置としているので、ロック状態にあるときに操作部９６および接続部９７等の自重により操作レバー９３が回動するのを抑制することができる。これにより、第１のロック部材９１のロック状態と、第２のロック部材９２のロック状態の安定性を向上することができる。

　なお、上述した第１の実施の形態では、上側取付部材４６に第１のインバータ５０を取付け、下側取付部材４１に第２のインバータ５９を取付け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、例えば上側取付部材４６に第２のインバータ５９を取付け、下側取付部材４１に第１のインバータ５０を取付けてもよい。このことは、第２の実施の形態についても同様である。

　上述した第１の実施の形態では、第１のインバータ５０の第１のロック部材７５を一対の操作レバー７７と各操作レバー７７を接続する接続部８１とにより構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、例えば接続部８１を設けずに第１のロック部材７５を操作レバー７７のみで構成してもよい。このことは、第２のインバータ５９についても同様である。

　上述した第１の実施の形態では、ガイドピン５３は、第１のインバータ側コネクタ５２の左面５２Ｃと右面５２Ｄとにそれぞれ設けた場合について説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばガイドピン５３は、第１のインバータ側コネクタ５２の左面５２Ｃと右面５２Ｄとのうち少なくとも一方の面に設けられればよいものである。このことは、第２のインバータ側コネクタ６１についても同様である。

　上述した第１の実施の形態では、第１のインバータ５０の第１のロック部材７５の操作レバー７７を第１のインバータ側コネクタ５２の左面５２Ｃと右面５２Ｄとにそれぞれ設けられたガイドピン５３に対応して第１のケーブル側コネクタ６９の左，右方向の両側に設け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、例えば各操作レバー７７をガイドピン５３が設けられた一方の面に対応した第１のケーブル側コネクタ６９の左，右方向のいずれか片側にのみ設けてもよい。このことは、第２のインバータ５９についても同様である。

　上述した第１の実施の形態では、第２の電動機を旋回電動モータ２８と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、例えば第２の電動機を油圧アクチュエータからの戻り油で回生電力を発電する油圧回生用の電動モータとしてもよい。このことは、第２の実施の形態についても同様である。

　上述した第１の実施の形態では、旋回モータ２６を旋回油圧モータ２７と旋回電動モータ２８とにより構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、例えば旋回モータを旋回電動モータのみにより構成してもよい。このことは、第２の実施の形態についても同様である。

　上述した実施の形態では、ハイブリッド式作業機として、履帯２Ｄを備えたクローラ式の油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば車輪を備えたホイール式油圧ショベル、ホイールローダ、フォークリフト、ダンプトラック等の種々の作業機に広く適用することができる。

　１　油圧ショベル（ハイブリッド式作業機）
　２　下部走行体（車体）
　３　上部旋回体（車体）
　４　作業装置
　８　エンジン
　９　油圧ポンプ
　１２　アシスト発電モータ（第１の電動機）
　２５　蓄電装置
　２８　旋回電動モータ（第２の電動機）
　３４　カバー部材
　３８　取付台
　３９　脚部
　４０　防振部材
　４１　下側取付部材
　４６　上側取付部材
　４６Ａ　上面
　５０　第１のインバータ
　５２　第１のインバータ側コネクタ
　５３，６２　ガイドピン
　５９　第２のインバータ
　６１　第２のインバータ側コネクタ
　６７　第１のケーブル
　６９　第１のケーブル側コネクタ
　７０，７４　支持ピン
　７１　第２のケーブル
　７３　第２のケーブル側コネクタ
　７５，９１　第１のロック部材
　７６，９２　第２のロック部材
　７７，９３　操作レバー
　７８，９４　係合部
　７９，９５　ガイド溝
　８０，９６　操作部

Claims (4)

1. 　作業装置が設けられた自走可能な車体と、
   　該車体に設けられ油圧ポンプを駆動するエンジンと、
   　該エンジンによって駆動されることにより電力を発電しまたは電力が供給されることにより前記エンジンの駆動を補助する第１の電動機と、
   　該第１の電動機による発電電力を充電しまたは電力を放電する蓄電装置と、
   　該蓄電装置から供給される電力により駆動されまたは回生動作によって発電した回生電力を前記蓄電装置に供給する第２の電動機と、
   　前記第１の電動機から延び先端側に第１のケーブル側コネクタが設けられた第１のケーブルと、
   　前記第１のケーブル側コネクタが接続される第１のインバータ側コネクタを有し前記第１の電動機の動作を制御する第１のインバータと、
   　前記第２の電動機から延び先端側に第２のケーブル側コネクタが設けられた第２のケーブルと、
   　前記第２のケーブル側コネクタが接続される第２のインバータ側コネクタを有し前記第２の電動機の動作を制御する第２のインバータとを備え、
   　前記第１のインバータ側コネクタと前記第２のインバータ側コネクタとは、同一形状のコネクタとして形成され、
   　前記第１のインバータと前記第２のインバータとのうちいずれか一方のインバータは、上，下方向の下側に位置して前記車体に設けられた取付台に取付けられ、他方のインバータは、前記一方のインバータの上側に位置して前記取付台に取付けられたハイブリッド式作業機において、
   　前記第１，第２のケーブル側コネクタには、水平位置と下側位置との間で動かすことにより前記各ケーブル側コネクタを前記各インバータ側コネクタに対してロックし、またはロックを解除する第１，第２のロック部材がそれぞれ設けられる構成としたことを特徴とするハイブリッド式作業機。
2. 　前記第１，第２のインバータ側コネクタには、少なくとも左，右方向の片側に位置して水平方向に突出するガイドピンがそれぞれ設けられ、
   　前記第１，第２のロック部材は、前記ケーブル側コネクタの左，右方向の少なくとも片側に支持ピンを介してロック位置とロック解除位置との間で回動可能に設けられた操作レバーと、該操作レバーに形成され前記ガイドピンに係合されるガイド溝とをそれぞれ含んで形成されていることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド式作業機。
3. 　前記操作レバーは、前記ガイド溝を有する係合部と、該係合部と接続され前記ロック位置と前記ロック解除位置との間で回動操作される操作部とをそれぞれ含んで形成されていることを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド式作業機。
4. 　前記取付台は、前記一方のインバータの側方から立設された脚部と、該脚部の上端に配設された防振部材と、該防振部材上に配設され前記一方のインバータが取付けられた下側取付部材と、該下側取付部材上に配設され前記一方のインバータの上方を覆うと共に上面側に前記他方のインバータが取付けられた平板状の上側取付部材とからなり、
   　前記取付台の上方には、前記他方のインバータの上方を覆うカバー部材が設けられ、
   　前記一方のインバータの前記インバータ側コネクタに接続された前記ケーブル側コネクタの前記ロック部材は、前記上側取付部材との干渉を避けるために前記水平位置および前記下側位置でロックおよびロック解除位置としてなり、
   　前記他方のインバータの前記インバータ側コネクタに接続された前記ケーブル側コネクタの前記ロック部材は、前記カバー部材との干渉を避けるために前記水平位置および前記下側位置でロックおよびロック解除位置とすることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド式作業機。

Images