(57)【要約】【課題】バッテリで発生する熱を効率良く排出でき、エンジン室の排気をバッテリに吸い込むことの無い建設機械の冷却構造を提供する。【解決手段】エンジン４と、そのエンジン４を冷却するための放熱器１１と、油圧ポンプ７を配置したエンジン室５と、そのエンジン室５に隣接してバッテリ２７を搭載したカウンタウェイトエリア６を備えた建設機械の冷却構造であって、前記エンジン室５を冷却するための通風流路２３と前記バッテリ２７を冷却するための通風流路３４が個別に独立して略同じ方向に形成され、前記エンジン室５を冷却するための通風流路２３を流れる冷却風の流通方向と、前記バッテリ２７を冷却するための通風流路３４を流れる冷却風の流通方向が略平行であることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、そのエンジンを冷却するための放熱器と、油圧ポンプを搭載したエンジン室と、
内部にバッテリを搭載したカウンタウェイトエリアを有する建設機械の冷却構造であって、
前記エンジン室を冷却するための通風流路と前記バッテリを冷却するための通風流路が個別に独立して形成され、
前記エンジン室を冷却するための通風流路の排気口と、前記バッテリを冷却するための通風流路の吸気口が異なる面に形成されていることを特徴とする建設機械の冷却構造。
【請求項２】
請求項１に記載の建設機械の冷却構造において、
前記異なる面が、当該建設機械の互いに反対側の側面であることを特徴とする建設機械の冷却構造。
【請求項３】
エンジンと、そのエンジンを冷却するための放熱器と、油圧ポンプを搭載したエンジン室と、
内部にバッテリを搭載したカウンタウェイトエリアを有する建設機械の冷却構造であって、
前記エンジン室を冷却するための通風流路と前記バッテリを冷却するための通風流路が個別に独立して形成され、
前記エンジン室を冷却するための通風流路を流れる冷却風の流通方向と、前記バッテリを冷却するための通風流路を流れる冷却風の流通方向が略同じであることを特徴とする建設機械の冷却構造。
【請求項４】
エンジンと、そのエンジンを冷却するための放熱器と、油圧ポンプを搭載したエンジン室と、
内部にバッテリを搭載したカウンタウェイトエリアを有する建設機械の冷却構造であって、
前記エンジン室を冷却するための通風流路と前記バッテリを冷却するための通風流路が個別に独立して形成され、
前記エンジン室を冷却するための通風流路の吸気口と、前記バッテリを冷却するための通風流路の吸気口が、当該建設機械の同じ側面に形成され、
前記エンジン室を冷却するための通風流路の排気口と、前記バッテリを冷却するための通風流路の排気口が、前記吸気口を形成した側面とは反対側の当該建設機械の同じ側面に形成されていることを特徴とする建設機械の冷却構造。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の建設機械の冷却構造において、
前記バッテリを冷却するための通風流路の冷却風流れ方向下流部に、前記バッテリの冷却風を発生させる送風機を設置したことを特徴とする建設機械の冷却構造。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の建設機械の冷却構造において、
前記バッテリを冷却するための通風流路の冷却風流れ方向中間部分に、前記バッテリの冷却風を発生させる送風機を設置したことを特徴とする建設機械の冷却構造。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の建設機械の冷却構造において、
前記カウンタウェイトエリア内に、前記バッテリを冷却するための冷却風の吸気口と排気口とを繋いで、前記バッテリを冷却するための通風流路を形成する通風ダクトを設け、
その通風ダクト内に前記バッテリを搭載したことを特徴とする建設機械の冷却構造。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の建設機械の冷却構造において、
前記バッテリを冷却するための通風流路内に、前記冷却風の流れを案内するためのガイド手段を設置したことを特徴とする建設機械の冷却構造。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の建設機械の冷却構造において、
前記バッテリを冷却するための通風流路に断熱材を設置したことを特徴とする建設機械の冷却構造。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の建設機械の冷却構造において、
前記バッテリを冷却するための通風流路を流れる冷却風の流れ方向に沿って前記バッテリが冷却風流通用の隙間をおいて搭載されていることを特徴とする建設機械の冷却構造。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の建設機械の冷却構造において、
前記バッテリを冷却するための通風流路を流れる冷却風の流れ方向と直交する方向に沿って前記バッテリが冷却風流通用の隙間をおいて搭載されていることを特徴とする建設機械の冷却構造。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の建設機械の冷却構造において、
前記カウンタウェイトエリア内に棚板が複数段設置され、各棚板の上に前記バッテリが固定されて、前記バッテリとその上側の棚板との間に冷却風流通用の隙間が形成されていることを特徴とする建設機械の冷却構造。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の建設機械の冷却構造において、
前記バッテリが鉛バッテリ、リチウムイオンバッテリ、ニッケル−水素バッテリのグループから選択されたバッテリであることを特徴とする建設機械の冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン室とカウンタウェイトエリアを備えて、そのカウンタウェイトエリアに搭載するカウンタウェイトとしてバッテリを用いる建設機械に係り、特にバッテリで発生する熱を効率良く排出でき、同時に、エンジン室の排気をカウンタウェイトエリア側に吸い込むことの無い建設機械の冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、地球環境の保全を目的として、自動車においてはハイブリッド駆動方式が各社で販売されており、建設機械においても、燃費の低減やＣＯ2排出量の低減を目的に、エンジンと電動モータを組合せたハイブリッド駆動方式や、バッテリのみで駆動するバッテリ駆動方式の建設機械が開発されている。
【０００３】
ハイブリッド駆動方式の建設機械の蓄電デバイスとしては、瞬時に大電力を供給できるが蓄電容量が小さいキャパシタなどを用いる場合と、瞬時に大電力を供給することはできないが蓄電容量が大きい鉛バッテリやリチウムバッテリなどを用いる場合、さらに両者を併用する場合などが考えられる。一般にこれらの蓄電デバイスは耐熱温度が低く、比較的低温の空気による十分な冷却を必要とする場合が多い。特に、鉛バッテリは耐熱温度が低く、十分な通風冷却が必要である。
【０００４】
また、これらの蓄電デバイスは、一般に重量が重い場合が多く、また実装体積も大きい場合が多いため、車体への搭載場所として、車体後端部のカウンタウェイトエリアとする例が、例えば特許文献１、２に記載されている。
【０００５】
特許文献１の特開２００７−２２４５８５号公報には、バッテリ駆動方式の建設機械に関して、最後部のカウンタウェイトエリアにバッテリを搭載し、バッテリをファンで冷却する例、ならびにカウンタウェイトエリアに重量物であるバッテリを搭載することにより、ブームと重量バランスをとるカウンタウェイトの役割をバッテリが兼ねることが記載されている。
【０００６】
ただし、この発明では、冷却風を外気から直接導入するのではなく、オイルクーラを冷却した後の空気をバッテリ冷却用ファンに導き、それによりバッテリの冷却が行われている。この冷却構造では、バッテリの搭載数が多い場合、またはバッテリの発熱量が大きい場合、またはバッテリの耐熱温度が低い場合には、バッテリに供給される冷却風の温度が外気に比べて上昇してしまい、バッテリの冷却性能が低下するという課題がある。
【０００７】
また、特許文献２の特開２００３−３２８３９２号公報には、ハイブリッド駆動方式における建設機械の機器配置構造が記載されている。ここでは、バッテリをカウンタウェイトエリア内部に配置し、このバッテリをカバーで被蔽した構造が記載されているが、バッテリそのものに対する冷却構造については配慮されていない。
【０００８】
従って、このバッテリ搭載構造では、バッテリの搭載数が多い場合、またはバッテリの発熱量が大きい場合には、バッテリ周囲の空気温度が上昇してしまい、バッテリの冷却性能が著しく悪化するという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−２２４５８５号公報
【特許文献２】特開２００３−３２８３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
建設機械、特に油圧ショベルを対象にしたハイブリッド駆動方式を考えると、プラグイン方式で夜間充電が可能な鉛バッテリやリチウムイオンバッテリ、ニッケル−水素バッテリなどを多数旋回体内に搭載して、燃費の低減やＣＯ2排出量の低減を行うことが想定される。ハイブリッド駆動方式の場合、従来のエンジンや油圧ポンプ、エンジン冷却用放熱器などに加えて、ハイブリッド用の電動機器を追加で搭載することになり、旋回体内部への電動機器の配置が大きな課題となる。特に、バッテリは重量が大きい場合が多く、またプラグインによる燃費低減のメリットを出すためにバッテリは多数搭載することが必要で、実装体積も大きくなる。そのため、車体へのバッテリの搭載場所としては、車体後端部のカウンタウェイトエリアとすることが適している。
【００１１】
しかし、これら鉛バッテリやリチウムイオンバッテリ、ニッケル−水素バッテリなどは、一般に耐熱温度が低く、発熱量自体は比較的小さいにも関わらず、特別な冷却を必要とする場合が多い。そのため、カウンタウェイトエリアに搭載された多数のバッテリを、効率的に冷却することが課題となる。特に、カウンタウェイトエリアに隣接した前方には、エンジン室があるため、耐熱温度の低いバッテリの冷却を考える上では、エンジン室を通風冷却した後の温度上昇した排気を、バッテリ冷却のための冷却風として吸い込まないようにすることが重要な課題となる。
【００１２】
また、バッテリの冷却にはエンジン室の冷却流路とは独立した専用の冷却流路が必要であり、外気が低温のまま直接バッテリに供給されるように流路を構成することにより、バッテリの冷却性能を向上させることが課題となる。
【００１３】
また、前記バッテリの冷却流路内には、流れ方向に沿ってバッテリが多数段搭載されるため冷却風の通風抵抗が大きくなり、吸気口から排気口までの流路においては、バッテリの冷却性能を確保するために、風漏れの防止や空気流入の防止をすることが課題となる。
【００１４】
また、カウンタウェイトエリアは円弧状に湾曲した空間であり、さらに上下方向にも大きな空間があるため、バッテリの搭載密度を上げるためには、規則正しい搭載状態になるとは限らず、不規則なバッテリの搭載状態となった場合には、各バッテリに均一な冷却風を供給できるように冷却風の流れを制御しなければならないという課題がある。
【００１５】
また、バッテリ冷却用の吸気口と排気口は、カウンタウェイト構造体に開口部として構成するため、カウンタウェイト構造体の強度確保の制約などから、あまり大きな開口部を用意できない場合が多い。そのため、バッテリの通風断面の大きさに比較して、吸気口と排気口の大きさが小さく、バッテリの通風断面に吸気口からの冷却風を十分に広げて供給しなければならないという課題がある。
【００１６】
また、建設機械は屋外で使用する場合がほとんどであるため、夏場の炎天下においては、太陽熱のバッテリ搭載エリアへの侵入を阻止することが課題となる。
【００１７】
本発明は、前記従来技術の課題に鑑みて為されたものであり、カウンタウェイトエリアに搭載された多数のバッテリを効率的に冷却することが可能な建設機械の冷却構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記目的を達成するため、本発明の第１の手段は、エンジンと、そのエンジンを冷却するための放熱器と、油圧ポンプを搭載したエンジン室と、
内部にバッテリを搭載したカウンタウェイトエリアを有する建設機械の冷却構造であって、
前記エンジン室を冷却するための通風流路と前記バッテリを冷却するための通風流路が個別に独立して形成され、
前記エンジン室を冷却するための通風流路の排気口と、前記バッテリを冷却するための通風流路の吸気口が異なる面に形成されていることを特徴とするものである。
【００１９】
本発明の第２の手段は前記第１の手段において、
前記異なる面が、当該建設機械の互いに反対側の側面であることを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の第３の手段は、エンジンと、そのエンジンを冷却するための放熱器と、油圧ポンプを搭載したエンジン室と、
内部にバッテリを搭載したカウンタウェイトエリアを有する建設機械の冷却構造であって、
前記エンジン室を冷却するための通風流路と前記バッテリを冷却するための通風流路が個別に独立して形成され、
前記エンジン室を冷却するための通風流路を流れる冷却風の流通方向と、前記バッテリを冷却するための通風流路を流れる冷却風の流通方向が略同じであることを特徴とするものである。
【００２１】
本発明の第４の手段は、エンジンと、そのエンジンを冷却するための放熱器と、油圧ポンプを搭載したエンジン室と、
内部にバッテリを搭載したカウンタウェイトエリアを有する建設機械の冷却構造であって、
前記エンジン室を冷却するための通風流路と前記バッテリを冷却するための通風流路が個別に独立して形成され、
前記エンジン室を冷却するための通風流路の吸気口と、前記バッテリを冷却するための通風流路の吸気口が、当該建設機械の同じ側面に形成され、
前記エンジン室を冷却するための通風流路の排気口と、前記バッテリを冷却するための通風流路の排気口が、前記吸気口を形成した側面とは反対側の当該建設機械の同じ側面に形成されていることを特徴とするものである。
【００２２】
本発明の第５の手段は前記第１ないし第４のいずれかの手段において、
前記バッテリを冷却するための通風流路の冷却風流れ方向下流部に、前記バッテリの冷却風を発生させる送風機を設置したことを特徴とするものである。
【００２３】
本発明の第６の手段は前記第１ないし第４のいずれかの手段において、
前記バッテリを冷却するための通風流路の冷却風流れ方向中間部分に、前記バッテリの冷却風を発生させる送風機を設置したことを特徴とするものである。
【００２４】
本発明の第７の手段は前記第１ないし第６のいずれかの手段において、
前記カウンタウェイトエリア内に、前記バッテリを冷却するための冷却風の吸気口と排気口とを繋いで、前記バッテリを冷却するための通風流路を形成する通風ダクトを設け、
その通風ダクト内に前記バッテリを搭載したことを特徴とするものである。
【００２５】
本発明の第８の手段は前記第１ないし第７のいずれかの手段において、
前記バッテリを冷却するための通風流路内に、前記冷却風の流れを案内するための例えば後述する風散らし抵抗板、導風ガイド板あるいはダミー抵抗体などのガイド手段を設置したことを特徴とするものである。
【００２６】
本発明の第９の手段は前記第１ないし第８のいずれかの手段において、
前記バッテリを冷却するための通風流路に断熱材を設置したことを特徴とするものである。
【００２７】
本発明の第１０の手段は前記第１ないし第９のいずれかの手段において、
前記バッテリを冷却するための通風流路を流れる冷却風の流れ方向に沿って前記バッテリが冷却風流通用の隙間をおいて搭載されていることを特徴とするものである。
【００２８】
本発明の第１１の手段は前記第１ないし第１０のいずれかの手段において、
前記バッテリを冷却するための通風流路を流れる冷却風の流れ方向と直交する方向に沿って前記バッテリが冷却風流通用の隙間をおいて搭載されていることを特徴とするものである。
【００２９】
本発明の第１２の手段は前記第１ないし第１１のいずれかの手段において、
前記カウンタウェイトエリア内に棚板が複数段設置され、各棚板の上に前記バッテリが固定されて、前記バッテリとその上側の棚板との間に冷却風流通用の隙間が形成されていることを特徴とするものである。
【００３０】
本発明の第１３の手段は前記第１ないし第１２のいずれかの手段において、
前記バッテリが鉛バッテリ、リチウムイオンバッテリ、ニッケル−水素バッテリのグループから選択されたバッテリであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３１】
本発明は前述のような構成になっており、カウンタウェイトエリアに搭載された多数のバッテリを効率的に冷却することが可能な建設機械の冷却構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る旋回体の上面断面図である。
【図２】その旋回体の（ａ）左側面図と（ｂ）右側面図である。
【図３】その旋回体の左断面図である。
【図４】本発明の第二の実施形態に係る旋回体の右側面図である。
【図５】本発明の第三の実施形態に係るカウンタウェイトエリアの上面断面図である。
【図６】本発明の第四の実施形態に係るカウンタウェイトエリアの上面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
ハイブリッド駆動方式の建設機械、特に油圧ショベルにおいて、夜間などの油圧ショベルを使用しない時間帯に、外部の商用電源などから電力を受けて、鉛バッテリやリチウムイオンバッテリ、ニッケル−水素バッテリなどに充電し、油圧ショベルの使用時にバッテリの充電電力を逐次使ってモータを駆動する、いわゆるプラグインハイブリッド駆動方式を採用することが考えられる。それらにより、プラグイン方式ではない通常のハイブリッド方式に比べて、燃費の低減やＣＯ2排出量の低減を一層図ることが可能であることから、本発明は特にプラグインハイブリッド駆動方式の建設機械に好適である。
【００３４】
以下、本発明を実施形態について、図を参照して詳細に説明する。  
図１〜図３は本発明の第一の実施形態に係る油圧ショベルなどの建設機械（旋回体）の冷却構造を示す図で、図1はその旋回体の上面断面図、図２（ａ）はその旋回体の左側面図、図２（ｂ）はその旋回体の右側面図、図３はその旋回体の左断面図である。
【００３５】
本実施形態では、プラグインハイブリッド駆動方式の油圧ショベルの旋回体後半部について、バッテリやその他の機器の冷却構造を示している。
【００３６】
図１に示すように、旋回体１の略中央位置に電気により旋回力を発生する旋回モータ２が搭載されおり、この旋回モータ２の中心軸３の周りを旋回体１は回転動作する。旋回体１には、エンジン４を始めとして多くの油圧機器や電動機器が搭載されているエンジン室５と、そのエンジン室５に隣接した車体後端部にカウンタウェイトエリア６が設けられている。
【００３７】
エンジン室５には、その中央部に配置されたディーゼル式などのエンジン４と、その図面に向って右側にブームなどを動作させるための油圧ポンプ７と、エンジン４と油圧ポンプ７の間に配置され、エンジン４の動作をアシストし、かつ油圧ポンプ７を駆動するアシストモータ８が搭載されている。さらに、旋回モータ２を駆動するためのインバータ９と、旋回モータ２の電力を回生して蓄えて、その後瞬時に放出するためのキャパシタ１０と、エンジン４の水冷のためのエンジン用ラジエータ１１と、送風ファン１２と、冷却水ポンプ１３（Ｐ１）などが搭載されている。
【００３８】
エンジン４で発生した熱は、冷却水ポンプ１３（Ｐ１）ならびに冷却水配管１４によって循環する冷却水により吸収されて、エンジン用ラジエータ１１に熱輸送される。エンジン用ラジエータ１１に送り込まれた冷却水は、送風ファン１２により図面に向って左側から供給される空気流で冷却される。冷却水は、例えばエチレングリコールやプロピレングリコールなどの不凍液を５０％程度混合したもので、冬季などの低温下においても凍結しない。
【００３９】
送風ファン１２とエンジン用ラジエータ１１の間に隔壁１５を配置し、送風ファン１２とエンジン用ラジエータ１１の間で空気流の漏れによる吸い込みが発生し難いようにしている。エンジン用ラジエータ１１内で冷却された冷却水は、冷却水ポンプ１３（Ｐ１）で加圧された後に、アシストモータ８を冷却し、冷却水配管１６を介して再びエンジン４に供給される。
【００４０】
一方、旋回モータ２、インバータ９、キャパシタ１０も、エンジン冷却水と同様な不凍液を混合した冷却水によって水冷されているが、キャパシタ１０やインバータ９の耐熱温度がエンジン４よりも低いため、エンジンの冷却水とは別の独立した水冷系を構成している。
【００４１】
この電動機器の水冷系で最も耐熱温度の低いキャパシタ１０に、冷却水ポンプ１７（Ｐ２）で加圧された冷却水が、冷却水配管１８を介して供給される。冷却水は、キャパシタ１０を水冷した後に、インバータ９、旋回モータ２を順次水冷し、最後に冷却水配管１９を介して電動機器専用ラジエータ２０に流入する。電動機器専用ラジエータ２０は、エンジン用ラジエータ１１の上流側に設けられ、送風ファン１２によって生じている冷却風を利用して放熱している。
【００４２】
このように、エンジン室５に配置されているエンジン４、アシストモータ８、旋回モータ２、インバータ９、キャパシタ１０などから発生する熱は、エンジン用ラジエータ１１と電動機器専用ラジエータ２０によって、一括して放熱される構造となっている。
【００４３】
エンジン室５内の二つのラジエータ１１，２０を冷却するための空気流は、エンジン室５の左側面に設けられた吸気口２１から吸気２２し、電動機器専用ラジエータ２０、エンジン用ラジエータ１１、送風ファン１２、エンジン４、アシストモータ８、油圧ポンプ７の順に通風流路２３中を流れて各機器を冷却して、エンジン室５の右側面に設けられた排気口２４から外部に排気２５される。
【００４４】
プラグインにより商用電源を用いて夜間に充電することが可能なバッテリ、例えば鉛バッテリやリチウムイオンバッテリ、ニッケル−水素バッテリは、他の搭載部品に比べて重量が重い場合が多く、またプラグインによる燃費低減のメリットを出すために、バッテリは多数個搭載することが必要で、実装体積も大きくなる。そのため、旋回体１へのバッテリの搭載場所としては、車体後端部のカウンタウェイトエリア６とすることが適している。
【００４５】
図１に示すように、カウンタウェイト構造壁２６によって囲まれたカウンタウェイトエリア６内に、直方体の鉛バッテリ２７が多数搭載されている。鉛バッテリ２７は耐熱温度が低く、発熱量自体は比較的小さいにも関わらず、特別な冷却を必要とする。そのためカウンタウェイトエリア６に搭載された多数の鉛バッテリ２７を、効率的に冷却することが必要である。さらに、耐熱温度の低い鉛バッテリ２７の冷却を考える上では、エンジン室５を通風冷却した後の温度上昇した排気２５を、鉛バッテリ２７の冷却のための冷却風として吸い込まないようにすることが重要な課題となる。そのため、以下に示す鉛バッテリ２７の空冷構造とした。
【００４６】
鉛バッテリ２７を冷却する空気流は、カウンタウェイト構造壁２６に設けた吸気口２８から吸気２９し、ゴミなどの流入を防止する多孔板や鎧戸３０を通過して、カウンタウェイトエリア６内に流入する。
【００４７】
排気口３１は、カウンタウェイト構造壁２６の吸気口２８と反対側の側面（位置）に設けられている。吸気口２８から排気口３１までの間には、吸気口２８と排気口３１を繋ぐ通風ダクト３２が設けられ、その通風ダクト３２内に多数の鉛バッテリ２７が整列配置されている。この通風ダクト３２により、流れ方向に沿って鉛バッテリ２７が多数段搭載されて通風抵抗が大きくなることに起因する風漏れの防止や空気流入の防止が可能となり、鉛バッテリ２７の冷却性能を向上することができる。
【００４８】
この通風ダクト３２内には、導入した冷却風を効率よく移動させるための鉛バッテリ用送風ファン３３が搭載されている。この実施形態では、鉛バッテリ用送風ファン３３は、通風ダクト３２内の冷却風れ方向最下流部に搭載されており、吸気口２８から吸気２９した冷却風は、通風流路３４のように鉛バッテリ２７の間を通り総ての鉛バッテリ２７を冷却し、鉛バッテリ用送風ファン３３に流入する。鉛バッテリ２７の冷却に寄与した空気流は、多孔板や鎧戸３５を通過して、排気口３１から機外に排気３６される。このように、鉛バッテリ用送風ファン３３を通風ダクト３２内の冷却風れ方向最下流部に搭載することにより、各バッテリ列に対して均一な冷却風を発生させることが可能となる。
【００４９】
本実施形態では、鉛バッテリ２７を冷却するための通風流路３４が、エンジン室５を冷却するための通風流路２３と、独立して略同じ長手方向に延びており、かつ、鉛バッテリ２７とエンジン室５の冷却風の流通方向が概略平行であるように構成されている。
【００５０】
そして図２（ａ）に示すように、鉛バッテリ２７を冷却するための冷却風の吸気口２８と、エンジン室５を冷却するための冷却風の吸気口２１が、旋回体１の旋回軸とブーム動作面とを含む旋回体１の中央断面３７に対して、同じ左側面に形成され、かつ図２（ｂ）に示すように、反対側の同じ右側面に、鉛バッテリ２７を冷却するための冷却風の排気口３１とエンジン室５を冷却するための冷却風の排気口２４が形成されている。それにより、エンジン室５を通風冷却した後の温度上昇した排気２５を、バッテリ冷却のための冷却風（吸気２９）として吸い込まないようにすることができる。これらにより、外気が低温のまま直接、鉛バッテリ２７に供給でき、鉛バッテリ２７の冷却性能の向上が図れる。
【００５１】
図１に示すようにカウンタウェイトエリア６は円弧状に湾曲した空間であり、さらに上下方向にも大きな空間があるため、鉛バッテリ２７の搭載密度を上げるために、同図に示すような碁盤目状配列ではない不規則な鉛バッテリ２７の搭載状態となっている。この場合には、鉛バッテリ２７の冷却風は、流れやすい場所に流れていくため、各鉛バッテリ２７に均一な冷却風を供給することが難しいという課題があり、それを解決するために冷却風の流れを制御する必要がある。
【００５２】
さらに、バッテリ冷却用の吸気口２８と排気口３１は、カウンタウェイト構造壁２６に開口部として形成するため、カウンタウェイト構造壁２６の強度確保の制約などから、あまり大きな開口部を形成できない。そのため、鉛バッテリ２７を冷却するための通風ダクト３２の中央部の通風断面の大きさに比較して、吸気口２８と排気口３１の大きさが小さく、吸気口２８からの冷却風を十分に広げて供給しなければならない。
【００５３】
これらの課題に対応するため本実施形態では、吸気口２８の内側付近に多孔板あるいはスリット板などの風散らし抵抗板３８を配置し、その風散らし抵抗板３８の円弧状に湾曲したカウンタウェイト構造壁２６と対向する端部には導風ガイド板３９が傾斜した状態に取り付けられている。
【００５４】
吸気２９のように吸気口２８から流入した強い指向性を持った冷却風を前記風散らし抵抗板３８に当てて、風散らし抵抗板３８の外周方向に拡散し、また、導風ガイド板３９の案内により、冷却風が届き難い後端部に向かって冷却風を誘導する構成になっている。
【００５５】
さらに、鉛バッテリ２７が搭載されていない領域、例えばカウンタウェイト構造壁２６の円弧状の側壁部と鉛バッテリ２７列との間には、風の流れをスムーズにするための、例えば断面形状が三角形のダミー抵抗体４０を設置している。このダミー抵抗体４０を設置していないと、鉛バッテリ２７が搭載されていない空間部に冷却風が優先的に流れ込み、鉛バッテリ２７が搭載されている箇所への冷却風の流入が少なくなり、鉛バッテリ２７の冷却にむらができるという弊害を生じることになる。
【００５６】
以上により不規則な鉛バッテリ２７の搭載状態となった場合でも、各鉛バッテリ２７に冷却風を均一に供給できるように冷却風の流れを制御することが可能となる。さらに、鉛バッテリ２７の通風断面に対し、開口部の狭い吸気口２８からの冷却風を十分に広げて全体的に供給することが可能となる。
【００５７】
旋回モータ２の中心軸３を中心にして回転動作する旋回体１において、図２（ａ）に示すように、エンジン室５を冷却するための冷却風の吸気口２１と鉛バッテリ２７を冷却するための冷却風の吸気口２８が共に旋回体１の左側面に設けられている。さらに図２（ｂ）に示すように、鉛バッテリ２７を冷却した後の冷却風の排気口３１と、エンジン室５を冷却した後の冷却風の排気口２４が共に旋回体１の右側面に設けられている。
【００５８】
このように構成したことより、エンジン室５を通風冷却した後の温度上昇した排気を、バッテリ冷却のための冷却風として吸い込まないようにすることが可能となり、外気が低温のまま直接、鉛バッテリ２７に供給されるため、鉛バッテリ２７の冷却性能を向上させることができる。
【００５９】
図３に示すように、カウンタウェイトエリア６の内部には、複数段（図面では３段）に設置された棚板４１の上にそれぞれ鉛バッテリ２７が搭載され、各鉛バッテリ２７は図示しない固定治具で固定されている。また各棚板４１は、防振機構を備えた取り付け治具（図示しない）により、カウンタウェイトエリア６の内部に固定されている。これらにより、不整地で走行した場合でも、鉛バッテリ２７を走行による振動から保護することができる。
【００６０】
このように棚板４１を用いて鉛バッテリ２７を多段積みすることにより、鉛バッテリ２７とその上側の棚板４１の間に冷却風が流通する隙間を形成することができる（図３参照）。また、棚板４１の上に鉛バッテリ２７を固定する際、隣の鉛バッテリ２７との間に隙間が形成されるように固定する（図１参照）。上下方向ならびに同一平面上において、それぞれ隙間を設けることにより、鉛バッテリ２７の冷却効果が向上する。
【００６１】
建設機械は屋外で使用する場合がほとんどであるため、夏場の炎天下においては、太陽熱のバッテリ搭載エリアへの侵入を阻止することが課題となる。そのため、鉛バッテリ２７を冷却するための通風流路内の、上部壁面または（ならびに）側壁面に、日射による熱の侵入を防止するための断熱材４２が設置されている。それにより、太陽熱のカウンタウェイトエリア６への侵入を阻止することが可能となる。断熱材４２の材質は、ウレタンフォームやグラスファイバーなどの一般的な断熱材で良く、最近冷蔵庫などに用いられている真空断熱材であれば、より一層断熱効果は向上する。以上により、夏場の炎天下においても、太陽熱により鉛バッテリ２７の温度上昇を招かない冷却構造を実現できる。
【００６２】
図４は、本発明の第二の実施形態に係る旋回体の右側面図である。本実施形態で前記第一の実施形態と相違する点は、エンジン室５の冷却風の排出口２４が、右側面ではなく、右側部の上面に設けられて、エンジン室５の冷却風の排気２５が上方に排出される点である。
【００６３】
このように、エンジン室５や鉛バッテリ２７の冷却風の吸気口２１，２８や排気口２４，３１は、必ずしも旋回体１の側面部に形成されている必要はなく、エンジン室５を通風冷却した後の温度上昇した排気２５を、バッテリ冷却のための冷却風として吸い込まないような構造になっていれば良い。
【００６４】
図５は、本発明の第三の実施形態に係るカウンタウェイトエリアの上面断面図である。本実施形態で前記第一の実施形態と相違する点は、鉛バッテリ２７を冷却するための通風流路の中間部分に、鉛バッテリ２７の冷却風を発生させる鉛バッテリ用送風ファン３３を設置した点である。
【００６５】
このように、鉛バッテリ用送風ファン３３を通風流路の中間部分に設置することにより、鉛バッテリ用送風ファン３３が、吸気口２８からも、排気口３１からもほぼ等距離に遠くなるため、鉛バッテリ用送風ファン３３からの騒音が漏れ難い構造となり、低騒音なバッテリの冷却構造を実現することができる。
【００６６】
図６は、本発明の第四の実施形態に係るカウンタウェイトエリアの上面断面図である。本実施形態で前記第一の実施形態と相違する点は、直方体形状の大型鉛バッテリの代わりに、円柱形状の小型バッテリ４３を搭載した点である。円柱形状の小型バッテリ４３は、例えばリチウムイオンバッテリやニッケル−水素バッテリなどである。また、この円柱形状の小型バッテリ４３が、鉛バッテリなどであっても何ら問題は無い。
【００６７】
鉛バッテリは、安価ではあるが、瞬時に大電力を供給することはできないため、キャパシタなどと併用せざるを得ないという課題があるが、リチウムイオンバッテリなどは、鉛バッテリとキャパシタの両方の利点（充電量大、瞬時供給電力大）を併せ持つバッテリであり、今後利用が拡大していくと考えられる。リチウムイオンバッテリは、安全面から、円柱型や扁平角型などの小型のセル形状を採用することが多く、本実施形態では円柱型の例を示している。
【００６８】
一般的に、リチウムイオンバッテリは発熱量が大きくなる傾向があり、リチウムイオンバッテリの通風冷却は鉛バッテリ以上に重要な課題となる。本実施形態のように、リチウムイオンバッテリの通風冷却構造を採用することにより、リチウムイオンバッテリなどの小型バッテリの高信頼冷却が可能となる。
【００６９】
本発明によれば、耐熱温度の比較的低いバッテリを多数カウンタウェイトエリアに搭載しても、冷却性能を確保でき、信頼性が高く、低燃費でＣＯ2排出量が少なく、低騒音で、耐振性がある、建設機械のハイブリッド駆動システムを実現することが可能となる。
【００７０】
次に本発明の請求項別の効果について説明する。  
請求項１ないし４に記載の発明によれば、カウンタウェイトエリアに搭載されたバッテリを、効率的に冷却することが可能となる。さらに、エンジン室を通風冷却した後の温度上昇した排気を、バッテリ冷却のための冷却風として吸い込まないようにすることが可能となる。また、外気が低温のまま直接バッテリに供給されるようになり、バッテリの冷却性能を向上させることができる。
【００７１】
請求項５に記載の発明によれば、送風機を、バッテリを冷却するための通風流路の下流部に設置することにより、各バッテリ列に対して均一な冷却風を発生させることが可能となる。
【００７２】
請求項６に記載の発明によれば、送風機を、バッテリを冷却するための通風流路の中間部分に設置することにより、送風機からの音漏れの少ない低騒音な冷却構造を実現可能となる。
【００７３】
請求項７に記載の発明によれば、風漏れの防止や空気流入の防止が可能となる。  
請求項８に記載の発明によれば、不規則なバッテリの搭載状態となった場合でも、各バッテリに均一な冷却風を供給できるように冷却風の流れを制御することが可能となる。また、通風流路の通風断面に対し、開口部の狭い吸気口からの冷却風を十分に広げて供給することができる。
【００７４】
請求項９に記載の発明によれば、夏場の炎天下において、太陽熱のバッテリ搭載エリアへの侵入を阻止することが可能となる。
【００７５】
請求項１０ないし１２に記載の発明によれば、更にバッテリを冷却効果を向上することができる。
【００７６】
そして本発明は最終的には、耐熱温度の比較的低いバッテリを多数カウンタウェイトエリアに搭載しても、冷却性能を確保できるようになり、信頼性が高く、低燃費でＣＯ2排出量の低く、低騒音で、耐振性がある、建設機械のハイブリッド駆動システムを実現することが可能となる。
【００７７】
本実施形態では、建設機械の内、特に油圧ショベルについて説明してきたが、本発明は油圧ショベルに限定されるものではなく、例えばミニショベル、ホイールローダ、ブルドーザ、ダンプトラックなど各種建設機械に適用可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１    旋回体
２    旋回モータ
３    中心軸
４    エンジン
５    エンジン室
６    カウンタウェイトエリア
７    油圧ポンプ
８    アシストモータ
９    インバータ
１０    キャパシタ
１１    エンジン用ラジエータ
１２    送風ファン
１３    冷却水ポンプ（Ｐ１）
１４    冷却水配管
１５    隔壁
１６    冷却水配管
１７    冷却水ポンプ（Ｐ２）
１８    冷却水配管
１９    冷却水配管
２０    電動機器専用ラジエータ
２１    吸気口
２２    吸気
２３    通風流路
２４    排気口
２５    排気
２６    カウンタウェイト構造壁
２７    鉛バッテリ
２８    吸気口
２９    吸気
３０    多孔板や鎧戸
３１    排気口
３２    通風ダクト
３３    鉛バッテリ用送風ファン
３４    通風流路
３５    多孔板や鎧戸
３６    排気
３７    旋回体の中央断面
３８    風散らし抵抗板
３９    導風ガイド板
４０    ダミー抵抗体
４１    棚板
４２    断熱材
４２    小型バッテリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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