(57)【要約】【課題】  アシスト発電モータの軸方向寸法を短縮する。【解決手段】  アシスト発電モータ２５のポンプ側エンドブラケット２９に、ステータ３８に接続されたケーブル４１を外部に取出すブラケット側ケーブル取出口２９Ｇを設け、油圧ポンプユニット１６のモータ取付フランジ１９には、ブラケット側ケーブル取出口２９Ｇに対応する位置にフランジ側ケーブル取出口１９Ｃを設ける。そして、ポンプ側エンドブラケット２９との当接面２９Ｅとモータ取付フランジ１９の当接面１９Ｅとの間に、各ケーブル取出口２９Ｇ，１９Ｃよりも径方向内側で油圧ポンプ２１のポンプ軸２１Ａを取囲むＯリング４５を設ける。これにより、モータケーシング２６の軸方向寸法を短縮でき、アシスト発電モータ２５の軸方向寸法を短縮することができる。【選択図】        図４
2013241792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自走可能な車体と、該車体に搭載されたエンジンと、該エンジンによって駆動される油圧ポンプと、前記エンジンと前記油圧ポンプとの間に設けられ前記エンジンの動力によって発電するアシスト発電モータとを備え、
前記アシスト発電モータは、一端側が前記エンジンに取付けられると共に他端側が前記油圧ポンプに取付けられるモータケーシングと、該モータケーシング内に軸受を介して回転可能に支持され一端側が前記エンジンの出力軸に接続されると共に他端側が前記油圧ポンプのポンプ軸にスプライン結合されたモータ軸と、該モータ軸の外周側に設けられたロータと、該ロータを外周側から取囲んで前記モータケーシングの内周側に設けられたステータとからなる建設機械において、
前記モータケーシングには、前記油圧ポンプ側の端部を施蓋するエンドブラケットを有し、
前記エンドブラケットには、前記ステータに接続されたケーブルを前記モータケーシングの外部に取出すブラケット側ケーブル取出口を設け、
前記油圧ポンプには、前記エンドブラケットに取付けられるモータ取付フランジを有し、
前記モータ取付フランジには、前記ブラケット側ケーブル取出口に対応する位置に配置され前記ケーブルを取出すフランジ側ケーブル取出口を設け、
前記エンドブラケットと前記モータ取付フランジとの当接面には、前記各ケーブル取出口よりも径方向内側で前記ポンプ軸を取囲むＯリングを設け、
前記Ｏリングと前記モータ軸を支持する前記軸受との間には、前記モータ軸と前記ポンプ軸とのスプライン結合部を潤滑する潤滑油の油溜め室を設ける構成としたことを特徴とする建設機械。
【請求項２】
前記エンドブラケットには前記モータ軸が挿通されるモータ軸挿通孔を設け、
前記油圧ポンプのモータ取付フランジには前記ポンプ軸が挿通されるポンプ軸挿通孔を設け、
前記モータ軸挿通孔と前記ポンプ軸挿通孔よりも径方向外側に位置して前記エンドブラケットと前記モータ取付フランジとの当接面を設け、
前記Ｏリングは、前記モータ軸挿通孔と前記ポンプ軸挿通孔に近い位置で前記当接面に設ける構成としてなる請求項１に記載の建設機械。
【請求項３】
前記ポンプ軸挿通孔の内周側には、前記ポンプ軸の外周面に摺接し前記モータ取付フランジと前記ポンプ軸との間をシールするポンプ軸側オイルシールを設け、
前記モータ軸挿通孔の内周側には、前記軸受と前記Ｏリングとの間で前記モータ軸の外周面に摺接し前記ポンプ側エンドブラケットと前記モータ軸との間をシールするモータ軸側オイルシールを設ける構成としてなる請求項１または２に記載の建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば油圧ショベル等の建設機械に関し、特にエンジンの動力によって発電するアシスト発電モータを備えた建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、掘削作業や解体作業に用いられる油圧ショベル等の建設機械は、エンジンによって油圧ポンプを駆動することにより、走行用の油圧モータ、旋回用の油圧モータ、作業装置を構成する各種の油圧シリンダ等の油圧アクチュエータに向けて作動用の圧油（作動油）を供給する構成となっている。
【０００３】
一方、エンジンからの排気ガスによって作業環境が低下するのを防止し、かつ、エンジンの低燃費化を図ることができるハイブリッド式の油圧ショベルが知られている。このハイブリッド式の油圧ショベルは、エンジンによって油圧ポンプと同期して駆動されるアシスト発電モータを備え、このアシスト発電モータによって発電した電気エネルギをパワーコントロールユニットを介して蓄電ユニットに蓄える。そして、蓄電ユニットに蓄えられた電気エネルギは、上部旋回体の旋回装置やエンジンを駆動するときの補助動力として用いられる。
【０００４】
ここで、上述のアシスト発電モータは、通常、一端側がエンジンに取付けられると共に他端側が油圧ポンプに取付けられるモータケーシングと、該モータケーシング内に軸受を介して回転可能に支持され一端側がエンジンの出力軸に接続されると共に他端側が油圧ポンプのポンプ軸にスプライン結合されたモータ軸と、該モータ軸の外周側に設けられたロータと、該ロータを外周側から取囲んでモータケーシングの内周側に設けられたステータとを備えて構成されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７―６５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、アシスト発電モータのモータ軸と油圧ポンプのポンプ軸とはスプライン結合されているため、このスプライン結合部の摩耗を抑える必要がある。このため、油圧ポンプに設けられたモータ取付フランジとモータケーシングとの間には、ポンプ軸及びモータ軸を中心とした環状の油溜め室が形成され、この油溜め室内に充填された潤滑油によって、モータ軸とポンプ軸とのスプライン結合部を潤滑する構成となっている。
【０００７】
しかし、油圧ポンプのモータ取付フランジは、その外周縁部がモータケーシングにボルト等を用いて取付けられ、モータ取付フランジの内周側は、モータケーシングと隙間をもって対面している。このため、油圧ポンプのモータ取付フランジとモータケーシングとの間に形成される油溜め室は大径な環状に形成され、この油溜め室内に必要以上の潤滑油が無駄に充填されてしまうという問題がある。
【０００８】
一方、アシスト発電モータのステータには、アシスト発電モータの発電によって得られた電気エネルギを取出すためのケーブルの一端側が接続され、該ケーブルの他端側は、モータケーシングの外側面に取付けられた端子台に接続されている。このため、例えばステータに接続されたケーブルをモータケーシング内で屈曲させた後、このケーブルの他端側をモータケーシングの外部に取出して端子台に接続するようにケーブルを配策する場合には、ケーブルを屈曲させるスペースをモータケーシング内に確保する分だけ当該モータケーシングの軸方向寸法が増大し、アシスト発電モータ全体の軸方向寸法が大きくなってしまうという問題がある。
【０００９】
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、アシスト発電モータのモータ軸と油圧ポンプのポンプ軸とのスプライン結合部を潤滑する潤滑油の油量を低減することができ、かつ、アシスト発電モータの軸方向寸法を短縮することができる建設機械を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するため本発明は、自走可能な車体と、該車体に搭載されたエンジンと、該エンジンによって駆動される油圧ポンプと、前記エンジンと前記油圧ポンプとの間に設けられ前記エンジンの動力によって発電するアシスト発電モータとを備え、前記アシスト発電モータは、一端側が前記エンジンに取付けられると共に他端側が前記油圧ポンプに取付けられるモータケーシングと、該モータケーシング内に軸受を介して回転可能に支持され一端側が前記エンジンの出力軸に接続されると共に他端側が前記油圧ポンプのポンプ軸にスプライン結合されたモータ軸と、該モータ軸の外周側に設けられたロータと、該ロータを外周側から取囲んで前記モータケーシングの内周側に設けられたステータとからなる建設機械に適用される。
【００１１】
そして、請求項１の発明の特徴は、前記モータケーシングには、前記油圧ポンプ側の端部を施蓋するエンドブラケットを有し、前記エンドブラケットには、前記ステータに接続されたケーブルを前記モータケーシングの外部に取出すブラケット側ケーブル取出口を設け、前記油圧ポンプには、前記エンドブラケットに取付けられるモータ取付フランジを有し、前記モータ取付フランジには、前記ブラケット側ケーブル取出口に対応する位置に配置され前記ケーブルを取出すフランジ側ケーブル取出口を設け、前記エンドブラケットと前記モータ取付フランジとの当接面には、前記各ケーブル取出口よりも径方向内側で前記ポンプ軸を取囲むＯリングを設け、前記Ｏリングと前記モータ軸を支持する前記軸受との間には、前記モータ軸と前記ポンプ軸とのスプライン結合部を潤滑する潤滑油の油溜め室を設ける構成としたことにある。
【００１２】
請求項２の発明は、前記エンドブラケットには前記モータ軸が挿通されるモータ軸挿通孔を設け、前記油圧ポンプのモータ取付フランジには前記ポンプ軸が挿通されるポンプ軸挿通孔を設け、前記モータ軸挿通孔と前記ポンプ軸挿通孔よりも径方向外側に位置して前記エンドブラケットと前記モータ取付フランジとの当接面を設け、前記Ｏリングは、前記モータ軸挿通孔と前記ポンプ軸挿通孔に近い位置で前記当接面に設ける構成としたことにある。
【００１３】
請求項３の発明は、前記ポンプ軸挿通孔の内周側には、前記ポンプ軸の外周面に摺接し前記モータ取付フランジと前記ポンプ軸との間をシールするポンプ軸側オイルシールを設け、前記モータ軸挿通孔の内周側には、前記軸受と前記Ｏリングとの間で前記モータ軸の外周面に摺接し前記ポンプ側エンドブラケットと前記モータ軸との間をシールするモータ軸側オイルシールを設ける構成としたことにある。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、モータケーシングのエンドブラケットと油圧ポンプのモータ取付フランジとの当接面に、エンドブラケットに設けたブラケット側ケーブル取出口、及びモータ取付フランジに設けたフランジ側ケーブル取出口よりも径方向内側でポンプ軸を取囲むＯリングを設けることにより、このＯリングとモータ軸を支持する軸受との間に潤滑油の油溜め室を形成することができる。
【００１５】
この場合、Ｏリングが各ケーブル取出口よりも径方向内側でポンプ軸を取囲むことにより、ポンプ軸の周囲に集中して小容量の油溜め室を形成することができる。この結果、油溜め室内に充填される潤滑油の油量を少なく抑えることができ、この少ない潤滑油を用いてポンプ軸とモータ軸とのスプライン結合部を適正に潤滑することができる。
【００１６】
一方、油溜め室は、ブラケット側ケーブル取出口及びフランジ側ケーブル取出口よりも径方向内側に設けられたＯリングによって封止することができる。従って、油溜め室に充填された潤滑油を外部に漏らすことなく、ステータに接続されたケーブルの他端側を、各ケーブル取出口を通じてモータケーシングの外部に取出すことができる。これにより、例えばモータケーシング内でケーブルを屈曲させた後、このケーブルの他端側をモータケーシングの外部に取出して端子台に接続する構造に比較して、ケーブルを屈曲させるスペースをモータケーシング内に確保する必要がない。また、モータケーシングの外周にケーブル取出口を設ける必要がない。このように、ケーブルをモータケーシングの外部において端子台に向けて屈曲させることができる分、モータケーシングの軸方向寸法を短縮でき、アシスト発電モータの軸方向寸法を短縮することができる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、Ｏリングを、エンドブラケットのモータ軸挿通孔とモータ取付フランジのポンプ軸挿通孔に近い位置に設けることにより、このＯリングによって封止される油溜め室の容量を低減することができる。この結果、適量の潤滑油を用いてポンプ軸とモータ軸とのスプライン結合部を潤滑することにより、当該スプライン結合部の摩耗を抑えることができ、エンジン、油圧ポンプ、アシスト発電モータを含むシステム全体の信頼性を高めることができる。また、潤滑油の無駄を省くことができ、コストの削減にも寄与することができる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、Ｏリングと、ポンプ軸側オイルシールと、モータ軸側オイルシールとによって、ポンプ軸とモータ軸とのスプライン結合部の周囲に容量の小さな油溜め室を画成することができる。これにより、ポンプ軸とモータ軸とのスプライン結合部を潤滑する潤滑油の油量を必要最小限に減らすことができる。また、ポンプ軸側オイルシールによって、油溜め室に充填された潤滑油がポンプ軸挿通孔を通じて油圧ポンプ側に流れるのを抑えることができ、モータ軸側オイルシールによって、油溜め室に充填された潤滑油がモータ軸挿通孔を通じてアシスト発電モータ側に流れるのを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態を油圧ショベルに適用した状態で示す正面図である。
【図２】油圧ショベルを上方からみた平面図である。
【図３】油圧ショベルに搭載されたエンジン、油圧ポンプ、アシスト発電モータを示す一部破断の平面図である。
【図４】エンジン、油圧ポンプ、アシスト発電モータを図３中の矢示IV−IV方向からみた一部破断の断面図である。
【図５】アシスト発電モータを示す分解斜視図である。
【図６】図４中のＡ部を拡大して示す拡大断面図である。
【図７】モータケーシングの当接面、Ｏリング、ポンプ軸、モータ取付フランジのケーブル取出口等を図４中の矢示VII−VII方向からみた断面図である。
【図８】本発明の第１の変形例を示す図４と同様な一部破断の断面図である。
【図９】本発明の第２の変形例を示す図６と同様な拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態による建設機械を油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
【００２１】
図中、１は建設機械の代表例としての油圧ショベルを示し、該油圧ショベル１は、後述するアシスト発電モータ２５を備えたハイブリッド式の油圧ショベルとして構成されている。ここで、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、該下部走行体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の前部側には作業装置４が俯仰動可能に設けられ、この作業装置４によって土砂の掘削作業等を行うようになっている。
【００２２】
上部旋回体３は、強固な支持構造体をなす旋回フレーム５を有している。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カウンタウエイト６が設けられ、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７が設けられている。
【００２３】
８は旋回フレーム５の右端側に配設された燃料タンクを示している。この燃料タンク８は、後述するエンジン１１に供給される燃料を貯溜するものである。９は燃料タンク８の左側に隣接して配設された作動油タンクを示している。この作動油タンク９は、油圧ショベル１に設けられた各種の油圧アクチュエータに供給される作動油を貯溜するものである。
【００２４】
１０はカウンタウエイト６の前側に位置して旋回フレーム５上に配設された建屋カバーを示している。この建屋カバー１０は、エンジンカバー１０Ａ、左カバー１０Ｂ、右カバー１０Ｃ等により構成され、後述するエンジン１１、油圧ポンプユニット１６、アシスト発電モータ２５等の搭載機器を収容するものである。
【００２５】
次に、１１はカウンタウエイト６の前側に位置して旋回フレーム５上に搭載されたエンジンを示している。図４に示すように、エンジン１１は出力軸１２を有し、該出力軸１２が左，右方向に延びる横置き状態に配置されている。ここで、エンジン１１の出力軸１２の先端には、中空な連結軸１３がボルト(図示せず)を用いて固定され、連結軸１３の内周側には雌スプライン部１３Ａが形成されている。従って、連結軸１３は出力軸１２の一部を構成し、該連結軸１３の外周側には、大径な円板状のフライホイール１４が固定されている。
【００２６】
そして、これら出力軸１２、連結軸１３、フライホイール１４は、ハウジング１５内に収容され、該ハウジング１５は、後述するアシスト発電モータ２５のモータケーシング２６に取付けられている。また、連結軸１３には、後述するモータ軸３４がスプライン結合されている。
【００２７】
次に、１６はエンジン１１によって駆動される油圧ポンプユニットを示している。この油圧ポンプユニット１６は、後述するアシスト発電モータ２５のモータケーシング２６に取付けられ、該アシスト発電モータ２５を挟んでエンジン１１とは反対側に配置されている。ここで、油圧ポンプユニット１６は、図３及び図４に示すように、後述のポンプハウジング１７と、３基の油圧ポンプ２１，２２，２３とにより大略構成されている。
【００２８】
１７は油圧ポンプユニット１６の外殻をなすポンプハウジングで、該ポンプハウジング１７は、後述の各油圧ポンプ２１，２２，２３が並んで収容され、油圧ポンプ２１のポンプ軸２１Ａが挿通されるポンプ軸挿通孔１８Ａが形成されたポンプ収容部１８と、後述のモータ取付フランジ１９とにより構成されている。
【００２９】
１９は基端側がポンプ収容部１８にボルト１８Ｂを用いて固定されたモータ取付フランジを示し、該モータ取付フランジ１９は、図４及び図６に示すように、後述の動力伝達歯車２１Ｃ等が収容される歯車収容部１９Ａを有している。また、モータ取付フランジ１９の先端側には大径な円板状のモータ取付部１９Ｂが設けられ、該モータ取付部１９Ｂは、複数のボルト２０を用いて後述するアシスト発電モータ２５のモータケーシング２６に取付けられている。
【００３０】
ここで、モータ取付部１９Ｂの外周縁部のうち、後述するアシスト発電モータ２５に設けられたブラケット側ケーブル取出口２９Ｇに対応する部位には、Ｔ字状に切欠かれたフランジ側ケーブル取出口１９Ｃが設けられている。このフランジ側ケーブル取出口１９Ｃは、アシスト発電モータ２５のケーブル４１を外部に取出すものである。なお、フランジ側ケーブル取出口１９Ｃは、貫通孔によって形成してもよい。
【００３１】
一方、モータ取付フランジ１９の中央部には、後述する油圧ポンプ２１のポンプ軸２１Ａが挿通されるポンプ軸挿通孔１９Ｄが穿設され、該ポンプ軸挿通孔１９Ｄは、歯車収容部１９Ａに連通している。また、ポンプ軸挿通孔１９Ｄの径方向外側には、当該ポンプ軸挿通孔１９Ｄと同心円状をなす環状の当接面１９Ｅが形成されている。この当接面１９Ｅは環状の平坦面をなし、後述するアシスト発電モータ２５のポンプ側エンドブラケット２９に形成された当接面２９Ｅに当接するものである。
【００３２】
２１，２２，２３はポンプハウジング１７のポンプ収容部１８内に並列に並んで収容された３基の油圧ポンプを示している。これら各油圧ポンプ２１，２２，２３は、例えば可変容型の斜板式油圧ポンプからなり、中央部に配置された油圧ポンプ２１のポンプ軸２１Ａは、ポンプ収容部１８からモータ取付フランジ１９の歯車収容部１９Ａ内に突出し、さらにポンプ軸挿通孔１９Ｄを通じて後述するアシスト発電モータ２５のモータケーシング２６内にへと延びている。
【００３３】
ここで、油圧ポンプ２１のポンプ軸２１Ａのうち、モータ取付フランジ１９の歯車収容部１９Ａ内に配置される中間部位には、中間雄スプライン部２１Ｂが形成され、該中間雄スプライン部２１Ｂには動力伝達歯車２１Ｃがスプライン結合されている。また、ポンプ軸２１Ａの先端部には、先端雄スプライン部２１Ｄが形成され、該先端雄スプライン部２１Ｄは、後述するモータ軸３４の雌スプライン部３４Ｂにスプライン結合されている。
【００３４】
この場合、図４に示すように、油圧ポンプ２１のポンプ軸２１Ａは、モータ軸３４を介してエンジン１１の出力軸１２に常時接続されている。従って、エンジン１１が作動すると、出力軸１２の回転がポンプ軸２１Ａに伝わり、油圧ポンプ２１はポンプ軸２１Ａの回転に応じて作動用の圧油を吐出する。
【００３５】
一方、油圧ポンプ２１を挟んで配置された他の油圧ポンプ２２，２３のポンプ軸にも動力伝達歯車（いずれも図示せず）が取付けられ、これら各動力伝達歯車は、モータ取付フランジ１９の歯車収容部１９Ａ内で動力伝達歯車２１Ｃに常時噛合している。従って、油圧ポンプ２２，２３は、エンジン１１によって油圧ポンプ２１と同期して駆動され、各ポンプ軸の回転に応じて作動用の圧油を吐出する。
【００３６】
ポンプ収容部１８の外部には、各油圧ポンプ２１，２２，２３の傾転角を制御する３基の傾転アクチュエータ２１Ｅ，２２Ａ，２３Ａが取付けられ、該各傾転アクチュエータ２１Ｅ，２２Ａ，２３Ａによって、各油圧ポンプ２１，２２，２３の吐出容量を制御する構成となっている。また、ポンプ収容部１８に穿設されたポンプ軸挿通孔１８Ａの内周側にはオイルシール２４が設けられ、該オイルシール２４によって、ポンプ収容部１８とモータ取付フランジ１９の歯車収容部１９Ａとの間がシールされている。
【００３７】
次に、本実施の形態に用いられるアシスト発電モータについて説明する。
【００３８】
２５はエンジン１１と油圧ポンプユニット１６との間に設けられたアシスト発電モータを示している。このアシスト発電モータ２５は、エンジン１１に駆動されて発電するもので、図４及び図５に示すように、後述のモータケーシング２６と、モータ軸３４と、ロータ３５と、ステータ３８とにより大略構成されている。
【００３９】
そして、アシスト発電モータ２５によって発電した電気エネルギは、パワーコントロールユニットを介して蓄電ユニット（いずれも図示せず）に蓄えられ、蓄電ユニットに蓄えられた電気エネルギは、上部旋回体３の旋回装置やエンジン１１を駆動するときの補助動力として用いられる構成となっている。
【００４０】
２６はアシスト発電モータ２５の外殻をなすモータケーシングを示し、該モータケーシング２６は、一端側がエンジン１１のハウジング１５に取付けられ、他端側が油圧ポンプユニット１６のモータ取付フランジ１９に取付けられるものである。そして、モータケーシング２６は、内周面に後述のステータ３８が取付けられた段付き円筒状のケーシング本体２７と、ケーシング本体２７のエンジン１１側の端部を施蓋するエンジン側ブラケット２８と、ケーシング本体２７の油圧ポンプユニット１６側の端部を施蓋するポンプ側エンドブラケット２９とにより構成されている。
【００４１】
ここで、ケーシング本体２７は、段付き円筒状の外側ケーシング２７Ａと、該外側ケーシング２７Ａの内周側に嵌合する円筒状の内側ケーシング２７Ｂとにより構成されている。図４に示すように、外側ケーシング２７Ａと内側ケーシング２７Ｂとの間には、全周に亘って環状のウォータジャケット３０が形成され、該ウォータジャケット３０内に冷却水を循環させることにより、アシスト発電モータ２５を冷却する構成となっている。
【００４２】
外側ケーシング２７Ａの一端側には、大径な環状のエンジン側鍔部２７Ｃが設けられ、該エンジン側鍔部２７Ｃは、複数のボルト３１を用いてエンジン１１のハウジング１５に取付けられている。また、外側ケーシング２７Ａの一端側の端面には、エンジン側鍔部２７Ｃよりも小径な環状のブラケット取付面２７Ｄが形成されている。
【００４３】
外側ケーシング２７Ａの他端側には、エンジン側鍔部２７Ｃとほぼ等しい外径寸法を有する環状のポンプ側鍔部２７Ｅが設けられ、該ポンプ側鍔部２７Ｅは、油圧ポンプユニット１６のモータ取付フランジ１９に設けられたモータ取付部１９Ｂに、複数のボルト２０を用いて取付けられている。また、ポンプ側鍔部２７Ｅの内側には、当該ポンプ側鍔部２７Ｅの端面から一段窪んだ環状のブラケット嵌合凹部２７Ｆが形成されている。
【００４４】
一方、内側ケーシング２７Ｂの他端側には、油圧ポンプユニット１６のモータ取付フランジ１９に設けたフランジ側ケーブル取出口１９Ｃに対応する位置に、後述のケーブル４１が挿通されるケーブル挿通孔２７Ｇが形成されている。
【００４５】
２８はケーシング本体２７の一端側（エンジン１１側）を施蓋するエンジン側ブラケットを示している。このエンジン側ブラケット２８は、外側ケーシング２７Ａのブラケット取付面２７Ｄに当接する円板状のフランジ部２８Ａと、該フランジ部２８Ａの中心部に設けられケーシング本体２７内に向けて突出した山形状のボス部２８Ｂとにより構成されている。
【００４６】
ここで、ボス部２８Ｂの中心部には、後述のモータ軸３４が挿通されるモータ軸挿通孔２８Ｃが穿設され、ボス部２８Ｂの突出端部には、後述の軸受３２が取付けられる軸受取付部２８Ｄが形成されている。そして、エンジン側ブラケット２８のフランジ部２８Ａを、ボルト等（図示せず）を用いて外側ケーシング２７Ａのブラケット取付面２７Ｄに取付けることにより、ケーシング本体２７の一端側が施蓋されている。
【００４７】
２９はケーシング本体２７の他端側（油圧ポンプユニット１６側）を施蓋するポンプ側エンドブラケットを示している。このポンプ側エンドブラケット２９は、外側ケーシング２７Ａのブラケット嵌合凹部２７Ｆに嵌合する円板状のフランジ部２９Ａと、該フランジ部２９Ａの中心部に設けられケーシング本体２７内に向けて突出した山形状のボス部２９Ｂとにより構成されている。
【００４８】
ここで、ボス部２９Ｂの中心部には、後述のモータ軸３４が挿通されるモータ軸挿通孔２９Ｃが穿設され、ボス部２９Ｂの突出端部には、後述の軸受３３が取付けられる軸受取付部２９Ｄが形成されている。そして、ポンプ側エンドブラケット２９のフランジ部２９Ａを、外側ケーシング２７Ａのブラケット嵌合凹部２７Ｆに嵌合させた状態で、油圧ポンプユニット１６のモータ取付フランジ１９を、ボルト２０を用いて外側ケーシング２７Ａのポンプ側鍔部２７Ｅに取付けることにより、モータ取付フランジ１９と外側ケーシング２７Ａとの間でポンプ側エンドブラケット２９が挟持され、ケーシング本体２７の他端側が施蓋されている。
【００４９】
一方、ポンプ側エンドブラケット２９のうちモータ軸挿通孔２９Ｃの径方向外側には、当該モータ軸挿通孔２９Ｃと同心円状をなす環状の当接面２９Ｅが形成されている。この当接面２９Ｅは、モータ取付フランジ１９の当接面１９Ｅと等しい外径寸法を有する環状の平坦面をなし、図６に示すように、モータ取付フランジ１９のモータ取付部１９Ｂとフランジ部２９Ａとの取付面からモータ取付フランジ１９側に突出している。そして、モータケーシング２６のケーシング本体２７にモータ取付フランジ１９を取付けた状態で、ポンプ側エンドブラケット２９の当接面２９Ｅとモータ取付フランジ１９の当接面１９Ｅとが当接する構成となっている。
【００５０】
また、ポンプ側エンドブラケット２９の当接面２９Ｅには、モータ軸挿通孔２９Ｃに近い位置に、当該モータ軸挿通孔２９Ｃと同心円状をなす環状溝２９Ｆが形成され、該環状溝２９Ｆ内には、後述のＯリング４５が装着される構成となっている。さらに、ポンプ側エンドブラケット２９のうち、油圧ポンプユニット１６のモータ取付フランジ１９に設けたフランジ側ケーブル取出口１９Ｃに対応する位置には、後述のケーブル４１をモータケーシング２６の外部に取出すブラケット側ケーブル取出口２９Ｇが形成されている。なお、ブラケット側ケーブル取出口２９Ｇは、貫通孔によって形成してもよく、外周縁に開口する切欠き溝によって形成してもよい。
【００５１】
３２はエンジン側ブラケット２８の軸受取付部２８Ｄに取付けられた軸受を示し、３３はポンプ側エンドブラケット２９の軸受取付部２９Ｄに取付けられた軸受を示している。これら２個の軸受３２，３３は、軸方向に間隔をもってモータケーシング２６内に配置され、後述のモータ軸３４をモータケーシング２６に対して回転可能に支持するものである。
【００５２】
３４はモータケーシング２６内に軸受３２，３３を介して回転可能に支持されたモータ軸を示している。モータ軸３４の一端側には雄スプライン部３４Ａが形成され、該雄スプライン部３４Ａは、エンジン側ブラケット２８のモータ軸挿通孔２８Ｃを通じてエンジン１１のハウジング１５内に突出している。そして、雄スプライン部３４Ａは、ハウジング１５内で連結軸１３に結合されている。
【００５３】
一方、モータ軸３４の他端側には雌スプライン部３４Ｂが形成され、該雌スプライン部３４Ｂは、ポンプ側エンドブラケット２９のモータ軸挿通孔２９Ｃに挿通されている。そして、モータ軸３４の雌スプライン部３４Ｂには、油圧ポンプ２１のポンプ軸２１Ａに形成された先端雄スプライン部２１Ｄがスプライン結合されている。さらに、各軸受３２，３３の間に位置するモータ軸３４の中間部３４Ｃの外周側には、後述するロータハブ３６が一体的に結合されている。
【００５４】
従って、エンジン１１の出力軸１２と、油圧ポンプユニット１６を構成する油圧ポンプ２１のポンプ軸２１Ａと、アシスト発電モータ２５のモータ軸３４とは、同一軸線上に連結され、出力軸１２が回転することにより、油圧ポンプ２１のポンプ軸２１Ａとアシスト発電モータ２５のモータ軸３４とが同期して回転する構成となっている。
【００５５】
３５はモータ軸３４の外周側に設けられたロータを示している。このロータ３５は、内周側がモータ軸３４の中間部３４Ｃに結合された円筒状のロータハブ３６と、該ロータハブ３６の外周面に取付けられたロータコア３７とにより構成されている。ここで、ロータコア３７は磁性材料を用いて厚肉な円筒状に形成され、ロータコア３７内には、周方向に一定の間隔をもって複数の永久磁石が埋設されている。
【００５６】
３８はロータ３５を外周側から取囲んだ状態でモータケーシング２６の内周側に設けられたステータを示している。このステータ３８は、ステータコア３９と、ステータコイル４０とにより構成されている。
【００５７】
ここで、ステータコア３９は、図５に示すように、磁性材料を用いて円筒状に形成され、ステータコア３９の外周側は、モータケーシング２６のケーシング本体２７を構成する内側ケーシング２７Ｂの内周面に固定されている。一方、ステータコア３９の内周側には、径方向内側に向けて突出する複数の突起部３９Ａが、周方向に一定の間隔をもって全周に亘って設けられている。そして、ステータコア３９の各突起部３９Ａには、それぞれステータコイル４０が巻回されている。
【００５８】
４１は一端側がステータ３８のステータコイル４０に接続されたケーブルを示している。該ケーブル４１の他端側は、モータケーシング２６の内側ケーシング２７Ｂに設けられたケーブル挿通孔２７Ｇ、ポンプ側エンドブラケット２９に設けられたブラケット側ケーブル取出口２９Ｇ、油圧ポンプユニット１６のモータ取付フランジ１９に設けられたフランジ側ケーブル取出口１９Ｃを通じてモータケーシング２６の外部に取出されている。
【００５９】
４２はアシスト発電モータ２５のモータケーシング２６に取付けられた端子台を示し、該端子台４２は、直方体の箱状をなし、モータケーシング２６の外周面に突設されている。この端子台４２には、モータケーシング２６の外部に取出されたケーブル４１の他端部が接続されると共に、蓄電ユニットからのケーブル（いずれも図示せず）が接続されるものである。
【００６０】
そして、アシスト発電モータ２５は、エンジン１１の出力軸１２によってモータ軸３４が回転し、このモータ軸３４に固定されたロータ３５がステータ３８の内周側で回転することにより電気エネルギを発生する。この電気エネルギは、ケーブル４１を介して端子台４２に導出され、端子台４２に接続されたケーブルを介して蓄電ユニットに蓄えられる構成となっている。
【００６１】
次に、４３はモータ取付フランジ１９に穿設したポンプ軸挿通孔１９Ｄの内周側に設けられたポンプ軸側オイルシールを示している。ここで、ポンプ軸側オイルシール４３の外周面はポンプ軸挿通孔１９Ｄの内周面に嵌着されている。ポンプ軸側オイルシール４３の内周側にはリップ部４３Ａが設けられ、このリップ部４３Ａは、中間雄スプライン部２１Ｂと先端雄スプライン部２１Ｄとの間で、油圧ポンプ２１のポンプ軸２１Ａの外周面に摺接している。これにより、ポンプ軸側オイルシール４３は、後述する油溜め室４６内の潤滑油４７がモータ取付フランジ１９の歯車収容部１９Ａ内に流入するのを阻止している。
【００６２】
４４はポンプ側エンドブラケット２９に穿設したモータ軸挿通孔２９Ｃの内周側に設けられたモータ軸側オイルシールを示している。このモータ軸側オイルシール４４は、軸受３２と後述するＯリング４５との間に配置され、その外周面はモータ軸挿通孔２９Ｃの内周面に嵌着されている。モータ軸側オイルシール４４の内周側にはリップ部４４Ａが設けられ、このリップ部４４Ａは、雌スプライン部３４Ｂが形成されたモータ軸３４の他端側の外周面に摺接している。これにより、モータ軸側オイルシール４４は、後述する油溜め室４６内の潤滑油４７がモータケーシング２６内に流入するのを阻止している。
【００６３】
次に、４５はモータ取付フランジ１９の当接面１９Ｅとポンプ側エンドブラケット２９の当接面２９Ｅとの間に設けられたＯリングを示している。このＯリング４５は、図６に示すように、モータ軸３４を支持する各軸受３２，３３の外径寸法Ａよりも小さな外径寸法を有し、ポンプ側エンドブラケット２９の当接面２９Ｅに形成された環状溝２９Ｆ内に嵌着されている。また、Ｏリング４５は、スプライン結合されたポンプ軸２１Ａとモータ軸３４との軸方向において、ポンプ軸側オイルシール４３とモータ軸側オイルシール４４との間に配置されている。
【００６４】
このように、Ｏリング４５は、モータ取付フランジ１９のフランジ側ケーブル取出口１９Ｃ及びポンプ側エンドブラケット２９のブラケット側ケーブル取出口２９Ｇよりも径方向内側で、かつ、ポンプ側エンドブラケット２９のモータ軸挿通孔２９Ｃとモータ取付フランジ１９のポンプ軸挿通孔１９Ｄに近い位置で、油圧ポンプ２１のポンプ軸２１Ａを取囲んでいる。
【００６５】
４６はモータ軸３４を支持する軸受３２とＯリング４５との間に設けられた油溜め室を示し、該油溜め室４６は、ポンプ軸２１Ａの先端雄スプライン部２１Ｄとモータ軸３４の雌スプライン部３４Ｂとのスプライン結合部を潤滑する潤滑油４７が充填されるものである。
【００６６】
ここで、本実施の形態においては、油溜め室４６は、軸受３２とＯリング４５との間において、ポンプ軸側オイルシール４３と、モータ軸側オイルシール４４と、Ｏリング４５とによって囲まれた環状の空間として形成されている。この場合、油溜め室４６の外周側はＯリング４５によって封止されており、このＯリング４５は、モータ軸３４を支持する各軸受３２，３３の外径寸法Ａよりも小さな外径寸法を有している。これにより、油溜め室４６の容量を低減することができ、油溜め室４６内に充填された適量の潤滑油４７を用いてポンプ軸２１Ａとモータ軸３４とのスプライン結合部を潤滑することができる。
【００６７】
また、油溜め室４６は、モータ取付フランジ１９のフランジ側ケーブル取出口１９Ｃ及びポンプ側エンドブラケット２９のブラケット側ケーブル取出口２９Ｇよりも径方向内側に形成されているので、油溜め室４６内に充填された潤滑油４７を外部に漏らすことなく、ステータ３８に接続されたケーブル４１の他端側を各ケーブル取出口１９Ｃ，２９Ｇを通じてモータケーシング２６の外部に取出すことができる構成となっている。
【００６８】
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、油圧ショベル１のエンジン１１が作動すると、エンジン１１の出力軸１２の回転が、アシスト発電モータ２５のモータ軸３４を介して油圧ポンプ２１のポンプ軸２１Ａに伝達される。このポンプ軸２１Ａの回転は、動力伝達歯車２１Ｃを介して他の油圧ポンプ２２，２３のポンプ軸（図示せず）にも伝達され、これら各油圧ポンプ２１，２２，２３から油圧アクチュエータに向けて作動用の圧油が吐出することにより、油圧ショベル１は走行動作、旋回動作、掘削作業等を行う。
【００６９】
このとき、モータ軸３４がエンジン１１によって回転駆動され、このモータ軸３４に固定されたロータ３５がステータ３８の内周側で回転することにより、アシスト発電モータ２５は電気エネルギを発生する。この電気エネルギは、ステータ３８に接続されたケーブル４１を介して端子台４２に導出され、端子台４２に接続されたケーブルを介して蓄電ユニット（いすれも図示せず）に蓄えられる。
【００７０】
そして、蓄電ユニットに蓄えられた電気エネルギは、パワーコントロールユニット（図示せず）による制御に基づいて、上部旋回体３の旋回装置に設けられた電動モータ（いずれも図示せず）やアシスト発電モータ２５に供給され、旋回装置やエンジン１１を駆動するときの補助動力として用いられる。
【００７１】
このとき、油圧ポンプ２１のポンプ軸２１Ａに設けられた先端雄スプライン部２１Ｄと、アシスト発電モータ２５のモータ軸３４に設けられた雌スプライン部３４Ｂとのスプライン結合部は、油溜め室４６内に充填された潤滑油４７によって常に潤滑することができる。これにより、ポンプ軸２１Ａの先端雄スプライン部２１Ｄとモータ軸３４の雌スプライン部３４Ｂの摩耗を抑え、その耐久性を高めることができる。この結果、エンジン１１、油圧ポンプユニット１６、アシスト発電モータ２５を含むシステム全体の信頼性を高めることができる。
【００７２】
この場合、本実施の形態においては、油溜め室４６の外周側を封止するＯリング４５が、モータ軸３４を支持する各軸受３２，３３の外径寸法Ａよりも小さな外径寸法を有し、ポンプ側エンドブラケット２９のモータ軸挿通孔２９Ｃとモータ取付フランジ１９のポンプ軸挿通孔１９Ｄに近い位置で、油圧ポンプ２１のポンプ軸２１Ａを取囲んでいる。
【００７３】
このため、ポンプ軸２１Ａの周囲に集中して小容量の油溜め室４６を形成することができ、油溜め室４６内に充填される潤滑油４７の油量を抑えることができる。この結果、潤滑油４７の無駄を省き、適量の潤滑油４７を用いてポンプ軸２１Ａとモータ軸３４とのスプライン結合部を適正に潤滑することができるので、コストの削減にも寄与することができる。
【００７４】
さらに、Ｏリング４５は、モータ取付フランジ１９の外周側に設けたフランジ側ケーブル取出口１９Ｃ、及びポンプ側エンドブラケット２９の外周側に設けたブラケット側ケーブル取出口２９Ｇよりも径方向内側で、油圧ポンプ２１のポンプ軸２１Ａを取囲んでいる。このため、アシスト発電モータ２５のステータ３８に接続されたケーブル４１を、モータ軸３４の軸方向に延ばしてモータケーシング２６の外部に取出す構造とした場合でも、ケーブル４１の他端側を、油溜め室４６に邪魔されることなく、ポンプ側エンドブラケット２９のブラケット側ケーブル取出口２９Ｇと、モータ取付フランジ１９のフランジ側ケーブル取出口１９Ｃを通じて外部に取出した後、モータケーシング２６の外部で端子台４２に向けて屈曲させることができる。
【００７５】
従って、例えばモータケーシング内でケーブルを屈曲させた後、このケーブルの他端側をモータケーシングの外部に取出して端子台に接続する構造に比較して、ケーブルを屈曲させるスペースをモータケーシング内に確保する必要がない。
【００７６】
このように、本実施の形態によれば、ポンプ軸２１Ａの周囲に集中して小容量の油溜め室４６を形成することにより、この油溜め室４６に邪魔されることなく、ポンプ側エンドブラケット２９のブラケット側ケーブル取出口２９Ｇと、モータ取付フランジ１９のフランジ側ケーブル取出口１９Ｃとを通じて、ケーブル４１の他端側を外部に取出した後、モータケーシング２６の外部で端子台４２に向けて屈曲させることができる。
【００７７】
従って、ケーブル４１の他端側を、モータケーシング２６の内部ではなく、モータケーシング２６の外部において端子台４２に向けて屈曲させることができる分、モータケーシング２６の軸方向寸法を短縮し、アシスト発電モータ２５の軸方向寸法を短縮することができる。この結果、エンジン１１と、油圧ポンプユニット１６と、アシスト電動モータ２５とからなるユニット全体を小型化することができる。
【００７８】
なお、上述した実施の形態では、アシスト発電モータ２５のモータケーシング２６を、互いに別部材からなるケーシング本体２７と、エンジン側ブラケット２８と、ポンプ側エンドブラケット２９との３部材によって構成した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば図８に示す第１の変形例のようなモータケーシング５１を用いてもよい。即ち、モータケーシング５１は、外側ケーシング５２Ａと内側ケーシング５２Ｂとを有するケーシング本体５２の他端側（油圧ポンプユニット１６側）に、ポンプ側エンドブラケット５２Ｃを一体形成し、このケーシング本体５２の一端側（エンジン１１側）にエンジン側ブラケット２８を取付ける構成としてもよい。
【００７９】
また、上述した実施の形態では、モータケーシング２６のポンプ側エンドブラケット２９に穿設したモータ軸挿通孔２９Ｃの内周側にモータ軸側オイルシール４４を設け、このモータ軸側オイルシール４４と、ポンプ軸側オイルシール４３と、Ｏリング４５とによって油溜め室４６を画成した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図９に示す第２の変形例のように、ポンプ側エンドブラケット２９のモータ軸挿通孔２９Ｃの内周側にモータ軸側オイルシール４４を設ける代わりにシール軸受６１を用いる構成としてもよい。このシール軸受６１は、軸方向の両端部がシール部材６１Ａ，６１Ｂによって閉塞され、内部にグリース等の潤滑剤が封入されるものである。これにより、シール軸受６１と、ポンプ軸側オイルシール４３と、Ｏリング４５とによって油溜め室６２を画成することができる。
【００８０】
さらに、上述した実施の形態では、建設機械としてクローラ式の下部走行体２を備えた油圧ショベル１を例示したが、本発明はこれに限らず、例えばホイール式の油圧ショベル、ホイールローダ、油圧クレーン等のアシスト発電モータが搭載される他の建設機械に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１  油圧ショベル（建設機械）
２  下部走行体（車体）
３  上部旋回体（車体）
１６  油圧ポンプユニット
１９  モータ取付フランジ
１９Ｃ  フランジ側ケーブル取出口
１９Ｄ  ポンプ軸挿通孔
１９Ｅ  当接面
２１，２２，２３  油圧ポンプ
２１Ａ  ポンプ軸
２１Ｄ  先端雄スプライン部
２５  アシスト発電モータ
２６，５１  モータケーシング
２７，５２  ケーシング本体
２８  エンジン側ブラケット
２９，５２Ｃ  ポンプ側エンドブラケット（エンドブラケット）
２９Ｃ  モータ軸挿通孔
２９Ｅ  当接面
２９Ｇ  ブラケット側ケーブル取出口
３３  軸受
３４  モータ軸
３４Ｂ  雌スプライン部
３５  ロータ
３８  ステータ
４１  ケーブル
４３  ポンプ軸側オイルシール
４４  モータ軸側オイルシール
４５  Ｏリング
４６，６２  油溜め室
４７  潤滑油
６１  シール軸受（軸受）
【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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【図７】
2013241792.tif 000009
【図８】
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【図９】
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