混合动力式建设机械 技术领域 本发明涉及将发动机、 发电电动机以及液压泵三者串联连接而构成动力单元的混 合动力式建设机械。
背景技术 在铲车中, 如图 5 所示, 上部旋转体 2 以围绕相对于地面而垂直的纵轴自由旋转的 方式搭载在履带式的下部行驶体 1 上, 并且, 作业附件 3 安装在该上部旋转体 2 的前部。
在上部旋转体 2, 分别在成为基部的上框架 4 的前部左侧和后端部设有座舱 5 和配 重 6, 在后部 ( 配重 6 的前方 ) 设有发动机室 7。在该发动机室 7, 沿左右方向设有作为动力 源的发动机 8。
此外, 在本说明书中, “前后” “左右” 、 是指从坐在座舱 5 内的操作者观察的方向性。
图 6 是从机械背面侧观察仅以发动机 8 作为动力源的液压铲车中的发动机室 7 内 的机器配置的图。
在液压铲车中, 如该图所示, 将液压泵 9 串联连接至发动机 8 而构成动力单元 U1。 10 是直接连接至发动机 8 的冷却风扇。
对于该液压铲车的动力单元 U1 而言, 从背面 ( 或正面 ) 侧观察时的单元整体的重 心位置 X1 位于从发动机重心 X2 稍微偏移至泵侧的位置。
作为将该动力单元 U1 支撑在机械的本体框架 ( 上框架 4) 上的架设构造, 夹着动 力单元重心 X1 而在轴方向的两侧设有架设装置 11、 12。
具体而言, 分别将一侧架设装置 ( 以下, 按照图 6 的方向性而称为左侧架设装 置 )11 设置在发动机 8, 将相反侧架设装置 ( 同样地, 称为右侧架设装置 )12 设置在收容有 飞轮的飞轮外壳 13。
该两侧架设装置 11、 12 具有通过橡胶和弹簧等的弹性体而使振动衰减的防振构 造。
在该架设构造中, 从动力单元重心 X1 到两侧支撑点的距离大致相等, 动力单元 U1 的整体重量由该两侧架设装置 11、 12 大致均等地分担。
在该液压铲车中的动力单元架设构造显示在作为专利文件 1 的日本特开 2003-90387 号公报中。
另一方面, 在并用发动机动力和电力的混合动力式铲车中, 如图 7 所示, 在发动机 8 和液压泵 9 之间, 设有进行发电机作用和电动机作用的发电电动机 14, 构成动力单元 U2。
在发电电动机 14, 发动机侧凸缘 15 和泵侧凸缘 16 分别在兼作为端盖的状态下突 出至外周侧而设置于左侧和右侧。
该两侧凸缘 15、 16 分别形成为厚板状, 发动机侧凸缘 15 和泵侧凸缘 16 分别联接 至发动机 8 的飞轮外壳 13 和液压泵 9。
该混合动力式铲车的整体构成显示在作为专利文件 2 的日本特开 2002-227241 号 公报中。
对于该混合动力式铲车的动力单元 U2 而言, 加入发电电动机 14, 则如图所示, 动 力单元重心 X3 相应地比液压铲车用动力单元 U1 的重心 X1 更多地移动至液压泵 9 侧。
所以, 如果将图 6 所示的液压铲车规格的架设构造按照原样地沿用于混合动力式 铲车, 则从动力单元重心 X3 到左右两侧支撑点的距离的差变大。因此, 支撑状态的稳定性 变得非常差。
具体而言, 由于偏负重起作用, 因而左侧架设装置 11 的负重负担变大, 存在着该 架设装置 11 的强度不足的可能, 并且, 产生容易发生振动等的问题。
另外, 发电电动机 14 未被直接地支撑, 自重和液压泵重量按照原样地作用于发电 电动机 14。因此, 通过旋转轴而在内部构造不合理地产生力, 有可能对发电电动机 14 的性 能和耐久性带来坏影响。 发明内容
本发明提供一种混合动力式建设机械, 其能够夹着动力单元的重心而在大致等距 离的两侧稳定地支撑动力单元, 并且, 能够减轻施加在发电电动机的负重。
本发明的混合动力式建设机械具有这样的一种构成, 即, 在使发电电动机处于中 间且动力单元整体的重心比发动机重心更位于发电电动机侧的状态下, 将构成动力单元的 发动机、 发电电动机、 液压泵这三者串联连接。在该构成中, 夹着上述动力单元整体的重心 而分别在发动机和发电电动机设有发动机侧和发电电动机侧的架设装置, 通过该两个架设 装置而将上述动力单元支撑在本体框架上。 依据本发明, 在使上述发电电动机处于中间且动力单元整体的重心比发动机重心 更位于发电电动机侧的状态下, 将构成动力单元的发动机、 发电电动机、 液压泵这三者串联 连接, 以该构成为前提, 夹着动力单元整体的重心而分别在发动机和发电电动机设置架设 装置, 通过该两侧架设装置而将动力单元支撑在本体框架上, 因而使得从动力单元重心到 两侧架设装置的距离大致相等, 能够稳定地支撑动力单元。
由此, 使得两侧架设装置的负重负担大致均等, 能够消除架设装置的强度不稳定, 并且, 能够抑制振动。
另外, 由于由架设装置直接支撑发电电动机, 因而能够减轻施加在发电电动机的 负重, 保护内部构造而确保本来的性能和耐久性。
另外, 本发明优选为, 在上述构成中, 在上述发电电动机的轴方向的一侧和相反侧 分别设有联接至上述发动机的发动机侧凸缘和联接至上述液压泵的泵侧凸缘, 横跨该两侧 凸缘地设有架设安装托架, 在该架设安装托架安装有上述发电电动机侧架设装置。
另外, 本发明优选为, 在上述构成中, 上述架设安装托架和发电电动机侧架设装置 设在与上述动力单元的轴方向直交的方向的两侧。
这种情况下, 由于将发电电动机侧的架设装置设在与动力单元的轴方向直交的方 向 ( 以图 5 的铲车为准, 为前后方向 ) 的两侧, 因而能够使动力单元整体和发电电动机的支 撑状态更稳定。
另外, 本发明优选为, 在上述任一种构成中, 具备用于将上述动力单元整体吊起的 发动机侧和发电电动机侧的两吊环, 上述发电电动机侧的吊环设在上述架设安装托架。
这种情况下, 由于能够通过发动机侧和发电电动机侧的吊环而将动力单元整体吊
起, 因而能够将动力单元作为一个组件而搬运并搭载在机械上。 因此, 能够提高搬运性和组 装作业性。
并且, 这种情况下, 由于将发电电动机侧的吊环设置在架设安装托架, 换言之, 由 于将动力单元的轴方向一侧的吊点设定在发电电动机, 因而能够在从动力单元的重心起的 距离大致相等的两侧位置将动力单元平稳地吊起。
另外, 由于将吊环 21 构成为架设安装托架 19 的一部分, 因而在成本和组装性的方 面有利。
另外, 依据上述优选的情况, 由于横跨原本设在发电电动机的发动机侧和泵侧的 两凸缘地安装架设安装托架, 并在该托架设置发电电动机侧的架设装置, 因而能够提高架 设装置本身的强度并使动力单元的支撑状态更稳定, 并且, 通过将两侧凸缘兼用作架设装 置安装部件, 从而降低了成本, 并且, 在组装性和空间效率的方面也有利。 附图说明
图 1 是从机械背面侧观察本发明的实施方式的动力单元的支撑状态的图。
图 2 是图 1 的一部分放大图。
图 3 是从泵侧观察图 2 的部分的侧面图。
图 4 是显示动力单元及其架设构造的一部分的立体图。
图 5 是作为本发明的应用对象例的铲车的大概侧面图。
图 6 是显示液压铲车用动力单元的支撑状态的与图 1 相当的图。
图 7 是将液压铲车用动力单元的支撑构造转用于混合动力式铲车时的与图 6 相当 的图。 具体实施方式
通过图 1 ~图 4 来说明本发明的实施方式。
在实施方式中, 以混合动力式铲车作为应用对象。
图 1 是与图 7 同样地从机械背面侧观察发动机室内的动力单元及其支撑构造的 图。
如该图所示,
(I) 在发动机 8 和液压泵 9 之间设置了发电电动机 14 而构成动力单元 U2 ;
(II) 在发电电动机 14, 厚板状的凸缘侧和泵侧的两凸缘 15、 16 分别在兼作为端盖 的状态下突出至外周侧而设置在左右两侧, 发动机侧凸缘 15 和泵侧凸缘 16 分别联接至发 动机 8 的飞轮外壳 13 和液压泵 9 ;
(III) 动力单元重心 X3 比图 6 所示的液压铲车用动力单元 U1 的重心 X1 更多地移 动至液压泵侧,
上述情况与图 7 所示的背景技术 ( 将图 6 的液压铲车用动力单元 U1 的支撑构造 转用于混合动力式铲车用动力单元 U2 的情况 ) 相同。
另外, 作为动力单元 U2 的架设构造, 夹着动力单元重心 X3 而在轴方向的两侧设有 具备防振构造的架设装置 ( 以下, 按照从机械背面侧观察的方向性而称为左侧、 右侧架设 装置 )17、 18。通过该两侧架设装置 17、 18 而将动力单元 U2 整体支撑在上框架 4。其中, 左侧架设装置 17 与图 7 所示的现有技术的左侧架设装置 11 同样地设在发 动机 8 的与泵侧相反的端部 ( 发动机重心 X2 的左侧 )。
另一方面, 经由架设安装托架 19 而将右侧架设装置 18 安装在发电电动机 14。
参照图 2 ~图 4 进行详述, 架设安装托架 19 具有垂直板部 19a 和水平板部 19b, 垂直板部 19a 横跨发电电动机 14 的两侧凸缘 15、 16 地安装。在水平板部 19b 的大致中央 ( 发电电动机 14 的轴方向的大致中央 ) 安装有右侧架设装置 18。
此外, 优选使该右侧架设装置 18 的安装位置与发电电动机 14 的重心大致一致。
另外, 如图 3、 图 4 所示, 架设安装托架 19 安装在两侧凸缘 15、 16 的前后两侧面, 在 该两侧托架 19 分别安装有右侧架设装置 18。
即, 在与动力单元 U2 的轴方向直交的方向 ( 前后方向 ) 的两侧, 按照以发电电动 机中心为中心的对称或大致对称的配置, 设置右侧架设装置 18。
依照该动力单元支撑构造, 从动力单元重心 X3 到两侧架设装置 17、 18 的距离 L1、 L2 大致相等, 能够稳定地支撑动力单元 U2。
由此, 能够使得两侧架设装置 17、 18 的负重负担大致均等化。因此, 能够消除偏负 重, 消除两侧架设装置 17、 18 的强度不稳定, 并且, 能够抑制振动。 另外, 由于由右侧架设装置 18 直接支撑发电电动机 14, 因而能够减轻施加在发电 电动机 14 上的负重, 保护内部构造而确保本来的性能和耐久性。
这种情况下, 由于横跨原本设置在发电电动机 14 的发动机侧和泵侧两凸缘 15、 16 地安装架设安装托架 19, 并将发电电动机侧的架设装置 18 设置在该托架 19, 因而能够提高 架设装置 18 本身的强度而使动力单元的支撑状态更稳定。
具体而言,
(a) 能够相对于发电电动机 14 而将托架 19 以两侧支撑的状态牢固地安装 ;
(b) 能够利用两侧凸缘 15、 16 而作为构成架设装置 18 的一部分的强度部件 ;
(c) 将两侧凸缘 15、 16 形成为原本具有足够强度的厚板状, 以使得能够与发动机 8 和液压泵 9 牢固地联接,
由此, 能够提高架设装置 18 的强度。通过这样, 能够使得动力单元 U2 的支撑状态 更稳定化。
而且, 由于利用现有的凸缘 15、 16 而作为架设安装部件, 因而降低了成本, 并且, 在组装性和空间效率的方面也有利。
另一方面, 作为用于将动力单元 U2 吊起的吊环, 分别在发动机 8 的与泵侧相反的 端部的上面设有发动机侧吊环 20, 在两侧架设安装托架 19、 19 的水平板部 19b、 19b 设有发 电电动机侧吊环 21、 21。
通过这些吊环 20、 21、 21, 如图 1 所示, 能够通过起重机 22( 仅显示吊钩 ) 等而将动 力单元 U2 整体以三点起吊的状态一体地吊起。因此, 能够将动力单元 U2 作为一个组件而 搬运并搭载在机械上。所以, 能够提高搬运性和组装作业性。
这种情况下, 由于将发电电动机侧的吊环 21、 21 设置在架设安装托架 19、 19, 换言 之, 由于将动力单元 U2 的轴方向一侧 ( 右侧 ) 的吊点设定在发电电动机 14 的位置, 因而能 够在从动力单元 U2 的重心 X3 起的距离大致相等的两侧位置将动力单元 U2 平稳地吊起。
另外, 由于将吊环 21 构成为架设安装托架 19 的一部分, 因而在成本和组装性的方
面有利。 其它实施方式
(1) 在上述实施方式中, 虽然夹着发电电动机 14 而将发电电动机侧架设装置 18 设 置在前后两侧, 但也可以将一个架设装置 18 设置在发电电动机 14 的下面侧。
这种情况下, 横跨两凸缘 15、 16 的下面地安装架设安装托架 19 即可。
另外, 在将该架设装置 18( 架设安装托架 19) 设置于前后两侧和仅设置于下面侧 一处的两种情况中, 都可以在不横跨两凸缘 15、 16 的状态下将架设装置 18 安装在发电电动 机 14 的外壳。
(2) 关于发电电动机侧的吊环 21, 也可以设置在发电电动机 14 的外壳或两侧凸缘 15、 16 的一个 ( 优选为泵侧凸缘 15)。
(3) 本发明并不限于混合动力式铲车, 而是能够广泛地应用于将铲车转用而构成 的破碎机或解体机等的其它的混合动力式建设机械。
虽然已经参照附图中的优选实施例而对本发明进行了描述, 但应该注意的是, 可 在不脱离权利要求书中所述的本发明的范围的情况下, 在本文中使用等同物和制作替代 物。