特許 6353702 ケーシング及びこのケーシングを備えるハイブリッド建設機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6353702

(24)【登録日】2018年6月15日

(45)【発行日】2018年7月4日

(54)【発明の名称】ケーシング及びこのケーシングを備えるハイブリッド建設機械

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/00 20060101AFI20180625BHJP

   E02F 9/08 20060101ALI20180625BHJP

【ＦＩ】

   E02F9/00 C

   E02F9/08 Z

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-106689(P2014-106689)

(22)【出願日】2014年5月23日

(65)【公開番号】特開2015-221980(P2015-221980A)

(43)【公開日】2015年12月10日

【審査請求日】2017年3月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000929

【氏名又は名称】ＫＹＢ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】特許業務法人後藤特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100075513

【弁理士】

【氏名又は名称】後藤 政喜

(74)【代理人】

【識別番号】100120260

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅昭

(74)【代理人】

【識別番号】100137604

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100193194

【弁理士】

【氏名又は名称】菅野 裕之

(72)【発明者】

【氏名】瓶子 司

【審査官】 須永 聡

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１６８８３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０４２０１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２８１５２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１３６７８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３２９７９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５７−０９２４２９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００７−１０７２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０２７６９５９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｆ ９／００

Ｅ０２Ｆ ９／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

重量物を収容するケーシングであって、
前記ケーシングの底壁に固定されるとともに設置面に固定され、前記設置面に対して前記ケーシングを支持する防振部材と、
前記ケーシング内の前記底壁上に設けられ、前記重量物を所定の高さに支持して前記重量物の下面と前記ケーシングの前記底壁との間に嵩上げ空間を形成する嵩上げブラケットと、を備え、
前記防振部材は、その一部が前記嵩上げ空間内に配置されることを特徴とするケーシング。

【請求項2】

前記嵩上げブラケットは複数設けられており、
前記防振部材は、一つの前記嵩上げブラケットと他の前記嵩上げブラケットとの間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のケーシング。

【請求項3】

前記防振部材は、前記ケーシングの側壁と前記嵩上げブラケットとの間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のケーシング。

【請求項4】

前記防振部材は、断面形状がＵ字状である嵩上げブラケットの内部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のケーシング。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のケーシングを備えるハイブリッド建設機械であって、
アクチュエータを駆動するメインポンプと、
メインポンプによる前記アクチュエータの駆動をアシストするサブポンプと、
前記アクチュエータから排出される作動流体によって駆動される回生モータと、
前記サブポンプ及び前記回生モータに連結される回転電機と、
前記回転電機とインバータを介して接続される蓄電器と、を備え、
前記重量物は、前記蓄電器であることを特徴とするハイブリッド建設機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、重量物を収容するケーシング及びこのケーシングを備えるハイブリッド建設機械に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、重量物である蓄電器を収容するケーシングを備えたハイブリッド建設機械が開示されている。このケーシングは、車体フレームに固定されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−１７２３３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

蓄電器のような重量物を収容するケーシングを車体フレームに固定する場合、車体フレームから伝わる振動を抑制するために防振部材を取り付ける必要がある。しかしながら、単に防振部材をケーシングに設けると、ケーシングが大型化してしまい、搭載性が悪化してしまうおそれがある。

【0005】

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、重量物を収容するケーシングの振動を抑制するとともに、ケーシングをコンパクトにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、重量物を収容するケーシングであって、前記ケーシングの底壁に固定されるとともに設置面に固定され、前記設置面に対して前記ケーシングを支持する防振部材と、前記ケーシング内の前記底壁上に設けられ、前記重量物を所定の高さに支持して前記重量物の下面と前記ケーシングの前記底壁との間に嵩上げ空間を形成する嵩上げブラケットと、を備え、前記防振部材は、その一部が前記嵩上げ空間内に配置されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、重量物を嵩上げしてケーシング内に収容し、嵩上げにより確保された重量物の下方の空間に、ケーシングを支持する防振部材の一部が配置されているため、重量物を収容するケーシングの振動を抑制することができるとともに、ケーシングをコンパクトにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態に係るハイブリッド建設機械の概略構成図である。

【図2】本発明の実施形態に係るケーシングの断面図である。

【図3】図２のIII−III線に沿う断面図である。

【図4】本発明の実施形態に係るケーシングの変形例１の断面図である。

【図5】本発明の実施形態に係るケーシングの変形例２の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

【0010】

まず、図１を参照して、本発明の実施形態に係るハイブリッド建設機械１００について説明する。

【0011】

ハイブリッド建設機械１００の動作は、流体圧制御システム１０１によって制御される。例えば、流体圧制御システム１０１は、油圧ショベルの掘削アタッチメントを駆動する各アクチュエータの作動を制御する装置である。以下では、流体圧制御システム１０１が油圧ショベルのブーム１（負荷）を駆動するブームシリンダ１０の伸縮作動を制御する場合について説明する。

【0012】

流体圧制御システム１０１は、アクチュエータとしてのブームシリンダ１０と、ブームシリンダ１０へ作動油（作動流体）を供給する流体圧ポンプとしてのメインポンプ２１と、を備える。流体圧制御システム１０１はさらに、パイロットポンプ２２と、メイン制御弁３０と、メイン通路２３と、第１通路４１と、第２通路４２と、メインコントローラ５０と、を備える。

【0013】

ブームシリンダ１０の内部は、ブームシリンダ１０内を摺動自在に移動するピストン１３ａによって、ロッド側圧力室１１とボトム側圧力室１２とに区画されている。一端がピストン１３ａに結合されるピストンロッド１３ｂの他端には、ブーム１が連結されている。

【0014】

メインポンプ２１及びパイロットポンプ２２は、作動油を吐出する油圧供給源であって、斜板の傾斜角が調整可能な可変容量型ポンプである。メインポンプ２１及びパイロットポンプ２２は、ハイブリッド建設機械に搭載された原動機としてのエンジン８によって駆動される。エンジン８には、エンジン８の回転数を検出する回転数検出器としての回転数センサ９が設けられる。

【0015】

メインポンプ２１の斜板の傾斜角は、傾斜角制御器２０によって制御される。傾斜角制御器２０は、メインコントローラ５０により制御される。メインポンプ２１の斜板の傾斜角を制御することでメインポンプ２１の容量が変化し、メインポンプ２１が吐出可能な作動油の流量の最大値が変化する。

【0016】

メインポンプ２１から吐出された作動油は、メイン通路２３を通じてメイン制御弁３０に供給される。このようにメインポンプ２１とメイン制御弁３０とは、メイン通路２３によって接続されている。メイン通路２３には、メインポンプ２１から吐出された作動油の他に、アシスト回生システム１０２のアシストポンプ６１から吐出された作動油がアシスト通路６２を通じて導かれる。また、メイン通路２３には第１回生通路７５が接続され、メインポンプ２１から吐出された作動油は、第１回生通路７５を通じてアシスト回生システム１０２の回生モータ７１に供給される。

【0017】

メイン制御弁３０とブームシリンダ１０のロッド側圧力室１１とは第１通路４１によって接続され、メイン制御弁３０とブームシリンダ１０のボトム側圧力室１２とは第２通路４２によって接続される。第２通路４２には、ボトム側圧力室１２から排出された作動油の一部が流れ込む第２回生通路７２が接続される。第２回生通路７２に流入した作動油は、アシスト回生システム１０２の回生モータ７１に供給される。

【0018】

メイン制御弁３０は、ブームシリンダ１０に対する作動油の給排を切り換えるものである。メイン制御弁３０は、油圧ショベルの乗務員が操作レバーを手動操作することに伴ってパイロットポンプ２２からパイロット弁２４を通じてパイロット室３１，３２に供給される作動油のパイロット圧によって操作される。

【0019】

パイロット室３１にパイロット圧が供給された場合には、メイン制御弁３０は位置ａに切り換わる。これにより、メインポンプ２１から吐出される作動油が第１通路４１を通じてロッド側圧力室１１に供給され、ボトム側圧力室１２の作動油が第２通路４２を通じてタンクＴへと排出される。その結果、ブームシリンダ１０内のピストンロッド１３が図１中下側に移動し、ブームシリンダ１０が収縮して、ブーム１が下降する。

【0020】

パイロット室３２にパイロット圧が供給された場合には、メイン制御弁３０は位置ｂに切り換わる。これにより、メインポンプ２１から吐出される作動油が第２通路４２を通じてボトム側圧力室１２に供給され、ロッド側圧力室１１の作動油が第１通路４１を通じてタンクＴへと排出される。その結果、ブームシリンダ１０内のピストンロッド１３が図１中上側に移動し、ブームシリンダ１０が伸長して、ブーム１が上昇する。

【0021】

一方、パイロット室３１，３２にパイロット圧が供給されない場合には、メイン制御弁３０は位置ｃに切り換わる。これにより、ブームシリンダ１０に対する作動油の給排が遮断される。その結果、ブームシリンダ１０の伸縮が停止し、ブーム１は所定位置に保持される。

【0022】

このように、メイン制御弁３０は、ブームシリンダ１０を収縮させる収縮位置ａ、ブームシリンダ１０を伸長させる伸長位置ｂ、及びブームシリンダ１０の負荷を保持する遮断位置ｃの３つの切り換え位置を有している。

【0023】

流体圧制御システム１０１は、アシスト回生システム１０２をさらに備える。アシスト回生システム１０２は、メインポンプ２１から吐出される作動油又はブームシリンダ１０収縮作動時にボトム側圧力室１２から排出される作動油の油圧エネルギを電気エネルギとして回収する回生制御と、ブームシリンダ１０伸長作動時に補助力を付与するアシスト制御と、を実行する。

【0024】

アシスト回生システム１０２は、回生モータ７１と、モータジェネレータ８１と、蓄電装置９１と、インバータ８２と、アシストポンプ６１と、第１回生通路７５と、第２回生通路７２と、アシスト通路６２と、を備える。

【0025】

モータジェネレータ８１は、蓄電装置９１の電力を駆動源として回転してアシストポンプ６１を駆動する電動機としての機能と、回生モータ７１の回転によって発電する発電機としての機能と、を有する回転電機である。

【0026】

モータジェネレータ８１、回生モータ７１、及びアシストポンプ６１は、同軸回転する。モータジェネレータ８１の回転軸が回転すると、回生モータ７１及びアシストポンプ６１の回転軸が連係して回転する。同様に、回生モータ７１の回転軸が回転すると、モータジェネレータ８１及びアシストポンプ６１の回転軸が連係して回転する。

【0027】

回生モータ７１は、斜板の傾斜角を制御することで、出力トルクの制御が可能な可変容量型モータである。回生モータ７１は、メインポンプ２１から吐出され第１回生通路７５を通じて供給される作動油、又は、ブームシリンダ１０のボトム側圧力室１２から排出され第２回生通路７２を通じて供給される作動油によって駆動される。回生モータ７１の斜板の傾斜角は、傾斜角制御器７３によって制御される。傾斜角制御器７３は、メインコントローラ５０により制御される。回生モータ７１の斜板の傾斜角を制御することで回生モータ７１の容量が変化し、回生モータ７１が発生可能なトルクの最大値が変化する。

【0028】

第１回生通路７５には、回生モータ７１に対する作動油の供給と停止を切り換える第１切換弁７６が設けられる。第１切換弁７６は、メインポンプ２１から回生モータ７１に作動油を供給する連通位置ｆと、回生モータ７１への作動油の供給を停止する遮断位置ｇと、を有する電磁弁であり、メインコントローラ５０によって位置が切り換えられる。

【0029】

第２回生通路７２には、回生モータ７１に対する作動油の供給と停止を切り換える第２切換弁７４が設けられる。第２切換弁７４は、ブームシリンダ１０のボトム側圧力室１２から回生モータ７１に作動油を供給する連通位置ｄと、回生モータ７１への作動油の供給を停止する遮断位置ｅと、を有する電磁弁であり、メインコントローラ５０によって位置が切り換えられる。

【0030】

アシストポンプ６１は、斜板の傾斜角が調整可能な可変容量型ポンプである。アシストポンプ６１は、モータジェネレータ８１によって駆動され、アシスト通路６２を通じてメイン通路２３に作動油を供給する。アシストポンプ６１の斜板の傾斜角は、傾斜角制御器６３によって制御される。傾斜角制御器６３は、メインコントローラ５０により制御される。アシストポンプ６１の斜板の傾斜角を制御することでアシストポンプ６１の容量が変化し、アシストポンプ６１が吐出可能な作動油の流量の最大値が変化する。

【0031】

アシスト通路６２には、メイン通路２３への作動油の供給と停止を切り換える第３切換弁６４が設けられる。第３切換弁６４は、アシストポンプ６１からメイン通路２３に作動油を供給する連通位置ｈと、メイン通路２３への作動油の供給を停止する遮断位置ｉと、を有する電磁弁であり、メインコントローラ５０によって位置が切り換えられる。本実施形態では、アシスト通路６２に第３切換弁６４を設けているが、これに代えて、メインコントローラ５０によって開度が制御される電磁比例絞り弁と、その下流に設けられ、アシストポンプ６１からメインポンプ２１への作動油の流れのみを許容するチェック弁と、を設けてもよい。

【0032】

モータジェネレータ８１は、インバータ８２を介して蓄電装置９１の蓄電器９２に接続されている。

【0033】

インバータ８２は、インバータコントローラ５１によって制御され、直流を交流に又は交流を直流に変換する。モータジェネレータ８１を電動機として機能させる場合は、インバータ８２において、蓄電装置９１から出力される直流電力が任意の周波数の三相交流電力に変換され、モータジェネレータ８１に供給される。一方、モータジェネレータ８１を発電機として機能させる場合には、インバータ８２において、モータジェネレータ８１から出力される三相交流電力が直流電力に変換され、蓄電装置９１に供給される。

【0034】

インバータコントローラ５１は、メインコントローラ５０に接続されており、メインコントローラ５０とＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信を行う。インバータコントローラ５１は、メインコントローラ５０から送信される指示に従いインバータ８２を制御するとともに、インバータ８２の状態情報をメインコントローラ５０に送信する。

【0035】

次に、図２及び図３を参照して、蓄電装置９１について説明する。図２は、蓄電装置９１を長手方向において鉛直方向に切断した断面図であるが、蓄電器９２の断面については省略して示している。図３は、図２のIII−III線に沿う断面図である。

【0036】

蓄電装置９１は、充電と放電が可能な蓄電器９２と、重量物である蓄電器９２を収容するケーシング９３と、を備える。蓄電装置９１には、蓄電器９２の充電状態の監視等を行う蓄電コントローラ５２が接続されている。

【0037】

蓄電器９２は、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池といった二次電池である。蓄電器９２は、単体でもよいし、多数のセルを直列に接続したものでもよい。なお、蓄電器９２としては、二次電池に限らず、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタなど、静電容量により電気エネルギを充放電するものを用いてもよい。

【0038】

ケーシング９３は、底壁９３ａと側壁９３ｂと頂壁９３ｃとを有する六面体の箱状容器であり、ケーシング９３内の底壁９３ａ上に設けられ蓄電器９２を所定の高さに支持する嵩上げブラケット９４と、ケーシング９３の底壁９３ａに固定されケーシング９３を防振支持する防振部材９６と、を備える。

【0039】

嵩上げブラケット９４は、断面形状が略Ｕ字状の鋼材であり、上方には、蓄電器９２が載置される平面部を有する。嵩上げブラケット９４は、溶接等によってケーシング９３の底壁９３ａに固定される。嵩上げブラケット９４によって、蓄電器９２はケーシング９３の底壁９３ａから所定距離だけ離れた高さで支持されるため、蓄電器９２の下面とケーシング９３の底壁９３ａとの間には、嵩上げ空間９５が形成される。嵩上げ空間９５は、防振部材９６をケーシング９３の底壁９３ａに固定するために必要とされる空間である。すなわち、嵩上げブラケット９４の高さは、底壁９３ａに固定される防振部材９６が蓄電器９２と干渉しないように設定される。嵩上げブラケット９４は、Ｕ字状の鋼材に限定されず、蓄電器９２が載置可能な形状を有していればどのような形状でもよい。

【0040】

防振部材９６は、底壁９３ａを上下方向から挟持する一対のゴム部９６ａと、ゴム部９６ａに挿通固定される中空円筒状の金属筒９６ｆと、中央に孔が形成され、金属筒９６ｆに当接して配置される円板プレート９７と、円板プレート９７の孔と金属筒９６ｆの中空部とを挿通し、ゴム部９６ａをケーシング９３の設置面である車体フレーム９９に対して固定する図示しないボルトと、を有する。本実施形態において、防振部材９６は、２つの嵩上げブラケット９４の間に位置し、底壁９３ａの四隅に配置されている。

【0041】

ゴム部９６ａは、ゴム等の弾性材料で形成される弾性体であり、大径部９６ｂと、大径部９６ｂから突出して形成され大径部９６ｂと比較して小径の小径部９６ｃと、大径部９６ｂと小径部９６ｃとの間に形成される円環状の肩面９６ｄと、大径部９６ｂと小径部９６ｃに渡って設けられ、金属筒９６ｆが挿通固定される貫通孔９６ｅと、を有する。小径部９６ｃは、底壁９３ａ及び後述のスペーサ部材９８に形成された貫通孔９３ｄに嵌入可能な外径を有している。肩面９６ｄは、小径部９６ｃが貫通孔９３ｄに嵌入されたときに、対向する他のゴム部９６ａの肩面９６ｄとともに底壁９３ａ及びスペーサ部材９８を挟持する。

【0042】

スペーサ部材９８は、底壁９３ａの下面に溶接等により固定されており、一対のゴム部９６ａに挟持される底壁９３ａの肉厚を補完するとともに、貫通孔９３ｄの周囲の底壁９３ａを補強する。スペーサ部材９８は、嵩上げブラケット９４の下方まで延設されており、嵩上げブラケット９４が溶接固定される部分の底壁９３ａも補強している。底壁９３ａが十分な厚さを有していればスペーサ部材９８は設けなくともよい。

【0043】

次に、防振部材９６のケーシング９３への組付手順及びケーシング９３の車体フレーム９９への固定手順について説明する。まず、一対のゴム部９６ａの小径部９６ｃが、底壁９３ａの上方向と下方向とから底壁９３ａ及びスペーサ部材９８に形成された貫通孔９３ｄにそれぞれ嵌入される。嵌入された小径部９６ｃの先端面は、貫通孔９３ｄ内において、互いに当接する。これとともに、対向するゴム部９６ａの肩面９６ｄによって、底壁９３ａ及びスペーサ部材９８が挟持される。次に、ゴム部９６ａの貫通孔９６ｅに、金属筒９６ｆが挿通固定される。続いて、上方から円板プレート９７を介して、図示しないボルトが金属筒９６ｆの中空部に挿通される。このボルトと車体フレーム９９に設けられる図示しないナット部材とを結合することによって、防振部材９６は、ケーシング９３の底面９３ａに固定されるとともにケーシング９３の設置面である車体フレーム９９に固定される。この結果、ケーシング９３は防振部材９６のゴム部９６ａを介して車体フレーム９９に防振支持される。なお、金属筒９６ｆは、上記構成に限定されず、各ゴム部９６ａに予め挿通固定されていてもよい。また、車体フレーム９９側にスタッドボルトを設け、円板プレート９７側にナット部材を設け、これらを結合することによりケーシング９３を車体フレーム９９に固定してもよい。

【0044】

通常、防振部材を介してケーシングをケーシング設置面に防振支持する場合、防振部材を設置するためのブラケットをケーシングの横方向や下方向に追加する必要がある。しかしながらブラケットを追加すると、ケーシングが横方向や下方向に大型化してしまい、搭載性が悪化してしまうとともにケーシングの製造コストが増加してしまう。これに対して、本実施形態では、図２及び図３に示されるように、ケーシング９３内に収容される重量物である蓄電器９２を嵩上げして配置し、嵩上げによって形成される嵩上げ空間９５内に防振部材９６の一部が配置される。具体的には、上方から貫通孔９３ｄに嵌入されるゴム部９６ａ，金属筒９６ｆ，円板プレート９７及びボルトの一部が嵩上げ空間９５内に配置される。このように、本実施形態では、ブラケットを追加することなく、ケーシング９３に防振部材９６を設けることが可能であるため、ケーシング９３をコンパクトにすることができる。

【0045】

次に、防振部材９６の配置の変形例について説明する。図４に示される変形例１において、防振部材９６は、嵩上げブラケット９４とケーシング９３の側壁９３ｂとの間に配置される。防振部材９６は、重量物である蓄電器９２の重心から離れた位置に配置されるため、防振性を向上することができる。

【0046】

図５に示される変形例２において、防振部材９６は、嵩上げブラケット９４の内部に配置される。この場合、嵩上げブラケット９４の上面には、防振部材９６を固定するボルトを締め付けるために、図示しない工具用孔が設けられる。防振部材９６は、嵩上げブラケット９４の内部というデッドスペースに配置されるため、他の嵩上げ空間９５を蓄電装置９１に関連する他の装置等を配置するために有効利用することができる。

【0047】

防振部材９６は、底壁９３ａの四隅だけではなく、中央付近に追加して配置してもよい。防振部材９６は、嵩上げ空間９５内にその一部が配置されていれば、その個数や位置は自由に設定される。また、防振部材９６は、上記構成のものに限らず、ケーシング９３の底壁９３ａに固定されるとともに車体フレーム９９に固定され、ゴムのような弾性部材を介してケーシング９３を車体フレーム９９に対して防振支持可能なものであれば、どのような構成のものでもよい。

【0048】

蓄電コントローラ５２は、インバータコントローラ５１と同様に、メインコントローラ５０とＣＡＮ通信を行う。蓄電コントローラ５２は、メインコントローラ５０から送信される指示に従いケーシング９３内に配置された図示しない電子機器を制御するとともに、蓄電装置９１の状態情報、例えば、蓄電器９２の充電状態をメインコントローラ５０に送信する。

【0049】

次に、図１を参照して、ハイブリッド建設機械の流体圧制御システム１０１の作用について説明する。

【0050】

まず、ブーム１の下降時に、必要に応じて実施されるアシスト回生システム１０２による回生制御について説明する。

【0051】

油圧ショベルの乗務員によってブームシリンダ１０を収縮させるレバー操作が行われると、メイン制御弁３０は収縮位置ａに切り換わる。これにより、ブームシリンダ１０のロッド側圧力室１１に作動油が供給されるとともに、ボトム側圧力室１２から作動油が排出される。

【0052】

この時、蓄電装置９１が充電可能な状態にある場合、第２切換弁７４が連通位置ｄに切り換えられ、ボトム側圧力室１２から排出される作動油の一部が、第２回生通路７２を通じて回生モータ７１に供給される。同時に、アシストポンプ６１の容量が最小となるように、アシストポンプ６１の斜板の傾斜角が制御される。

【0053】

これにより、回生モータ７１に同期してモータジェネレータ８１が回転するため、モータジェネレータ８１にて発電が行われ、蓄電装置９１が充電される。つまり、ブームシリンダ１０から排出される作動油の油圧エネルギが電気エネルギに変換される。

【0054】

一方、蓄電装置９１が例えば満充電状態であり充電可能な状態にない場合には、第２切換弁７４が遮断位置ｅに切り換えられ、ブームシリンダ１０のボトム側圧力室１２から排出される作動油は全て第２通路４２を通じてタンクＴへと排出される。

【0055】

次に、メインポンプ２１から供給される作動油によって実施されるアシスト回生システム１０２による回生制御について説明する。

【0056】

油圧ショベルの乗務員によるレバー操作がない状態では、メイン制御弁３０は遮断位置ｃとなり、油圧ショベルに搭載されるブームシリンダ１０を含む各アクチュエータは停止した状態となる。この状態でも、メインポンプ２１は、エンジン８の回転によって駆動を維持し、スタンバイ状態となる。

【0057】

油圧ショベルの乗務員によるレバー操作がない状態、つまり油圧ショベルに搭載されるブームシリンダ１０を含む各アクチュエータが停止した状態が所定時間継続した場合には、第２切換弁７４が遮断位置ｅに切り換えられると共に、第１切換弁７６が連通位置ｆに切り換えられ、スタンバイ状態のメインポンプ２１から吐出された作動油は、第１回生通路７５を通じて回生モータ７１に供給される。同時に、アシストポンプ６１の容量が最小となるように、アシストポンプ６１の斜板の傾斜角が制御される。

【0058】

これにより、回生モータ７１に同期してモータジェネレータ８１が回転するため、モータジェネレータ８１にて発電が行われ、蓄電装置９１が充電される。このように、スタンバイ状態のメインポンプ２１から吐出される作動油は、タンクＴに直接戻されるのではなく、回生モータ７１に導かれて有効利用されてからタンクＴに戻される。つまり、メインポンプ２１から吐出される作動油の油圧エネルギが電気エネルギに変換される。

【0059】

以上のように、油圧ショベルの乗務員によるレバー操作がない状態が所定時間継続した場合には、メインポンプ２１から吐出される作動油にて回生モータ７１が回転することによってモータジェネレータ８１が発電機として機能して蓄電装置９１が充電されるスタンバイ充電が行なわれる。スタンバイ充電の際には、メインポンプ２１の容量がスタンバイ充電に最適となるように制御されると共に、エンジン８の回転数もスタンバイ充電に最適となるように制御されるため、メインポンプ２１から吐出される作動油の流量は変動の少ない安定したものとなる。このように、スタンバイ充電では、メインポンプ２１から安定して吐出される作動油によって回生が行なわれるため、ブーム１の下降時に行われる回生と比較して、充電電流の変動が小さく、安定した連続充電が行なわれる。

【0060】

次に、ブーム１の上昇時に、必要に応じて実施されるアシスト回生システム１０２によるアシスト制御について説明する。

【0061】

油圧ショベルの乗務員によってブームシリンダ１０を伸長させるレバー操作が行われると、メイン制御弁３０は伸長位置ｂに切り換わる。これにより、ブームシリンダ１０のボトム側圧力室１２に作動油が供給されるとともに、ロッド側圧力室１１の作動油が第１通路４１を介してタンクＴへと排出される。

【0062】

メインポンプ２１等を駆動するエンジンは運転効率の良い所定の回転速度及び負荷で運転しているため、ブームシリンダ１０を素早く伸長させたい場合に、メインポンプ２１による吐出流量のみでは、ボトム側圧力室１２に供給する作動油の流量が不足することがある。そのような場合に、アシスト回生システム１０２によるアシスト制御が実行される。

【0063】

アシスト制御時には、第３切換弁６４を連通位置ｈに切り換えると共に、モータジェネレータ８１を電動機として駆動して、アシストポンプ６１を駆動する。同時に、回生モータ７１のトルクが最小となるように、回生モータ７１の斜板の傾斜角が制御される。これにより、アシストポンプ６１から吐出された作動油はアシスト通路６２を通じてメイン通路２３に合流するため、ブームシリンダ１０伸長作動時にアシストポンプ６１による補助力を付与することができる。したがって、ブームシリンダ１０を素早く伸長させることが可能となる。このように、モータジェネレータ８１が電動機として機能する場合には、蓄電装置９１がブームシリンダ１０（駆動体）の駆動源として機能する。

【0064】

以上の実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。

【0065】

本実施形態では、重量物である蓄電器９２を嵩上げしてケーシング９３内に収容し、嵩上げブラケット９４により形成された嵩上げ空間９５内に防振部材９６の一部が配置されている。このため、ケーシング９３に伝わる振動を防振部材９６により抑制することができるとともに、防振部材９６を固定するブラケット等をケーシング９３の外部に設ける必要がないのでケーシング９３をコンパクトにすることができる。

【0066】

また、防振部材９６を、蓄電器９２が載置される２つの嵩上げブラケット９４の間に配置することにより、ケーシング９３の横方向の大きさを蓄電器９２を収容するために必要な最低限の大きさに設定することが可能となる。このため、ケーシング９３をコンパクトにすることができる。

【0067】

また、防振部材９６を、嵩上げブラケット９４とケーシング９３の側壁９３ｂとの間に配置することにより、重量物である蓄電器９２の重心から離れた位置に防振部材９６が配置されるため、防振性を向上することができる。

【0068】

また、蓄電装置９１はゴム部９６ａを介して車体フレーム９９に固定されるため、車体フレーム９９から蓄電装置９１へ伝わる上下方向と水平方向の振動を低減することができる。特に、蓄電装置９１は電子回路を有するため、回路素子を振動から保護することができる。また、建設機械の場合、作業中は車体の振動が大きくなるが、防振部材９６によりケーシング９３に伝わる振動を抑制することができる。

【0069】

また、ハイブリッド建設機械１００では、蓄電装置９１以外にインバータ８２などハイブリッドに関連する装置を限られたスペースに搭載しなければならないが、蓄電装置９１がコンパクトになることにより、これらの搭載性を向上させることができる。

【0070】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【符号の説明】

【0071】

１００ ハイブリッド建設機械
１０１ 流体圧制御システム
１０２ アシスト回生システム
１０ ブームシリンダ（アクチュエータ）
２１ メインポンプ
３０ メイン制御弁
５０ メインコントローラ
５２ 蓄電コントローラ
６１ アシストポンプ（サブポンプ）
７１ 回生モータ
８１ モータジェネレータ（回転電機）
８２ インバータ
９１ 蓄電装置
９２ 蓄電器（重量物）
９３ ケーシング
９３ａ 底壁
９３ｂ 側壁
９４ 嵩上げブラケット
９５ 嵩上げ空間
９６ 防振部材
９９ 車体フレーム（設置面）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】