蓄電装置およびこれを備えた建設機械
【課題】状態確認を確実にでき、かつ防水性能を向上させることができる蓄電装置を提供すること。
【解決手段】複数の蓄電用セルとしてのキャパシタセルと、キャパシタセルが収容された筐体１２２とを備え、筐体１２２には、内部に設けられた状態表示手段としてのＬＥＤ１３７，１３８を視認可能な確認窓４０が設けられ、確認窓４０は、筐体１２２を貫通する貫通孔４１と、貫通孔４１を筐体１２２の内側から塞ぐ透過性を有した樹脂プレート４３と、樹脂プレート４３と筐体１２２の内面での貫通孔４１の周囲との間に介装されるシール部材４２とを備えている。
【解決手段】複数の蓄電用セルとしてのキャパシタセルと、キャパシタセルが収容された筐体１２２とを備え、筐体１２２には、内部に設けられた状態表示手段としてのＬＥＤ１３７，１３８を視認可能な確認窓４０が設けられ、確認窓４０は、筐体１２２を貫通する貫通孔４１と、貫通孔４１を筐体１２２の内側から塞ぐ透過性を有した樹脂プレート４３と、樹脂プレート４３と筐体１２２の内面での貫通孔４１の周囲との間に介装されるシール部材４２とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャパシタ等の蓄電装置およびこれを備えた建設機械に係り、特にハイブリッド建設機械に搭載される蓄電装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
作業機械として、エンジンによって発電電動機と油圧ポンプとを駆動するとともに、発電電動機で発電された電力により、キャブ等が設けられた上部旋回体用の電動モータを駆動し、また、油圧ポンプからの圧油によって作業機の油圧アクチュエータや走行装置の油圧モータを駆動するハイブリッド建設機械が知られている。発電電動機で発電された電力は、蓄電装置としてのキャパシタに充電され、キャパシタからインバータを介して電動モータに出力される。
【０００３】
このようなハイブリッド建設機械において、種々のメンテナンスを行う場合には、保安上、キャパシタの電圧が所定のレベルまで下がっている必要があるうえ、キャパシタからの出力部分に設けられたコンタクタがオフ（オープン）になっている必要があり、キャパシタに充電された電力が出力されないよう、細心の注意が必要である。
【０００４】
このため、キャパシタを構成する筐体の外面には、キャパシタの充電量およびコンタクタの状態を確認する確認窓が設けられており、この確認窓を通して視認されるＬＥＤ(light emitting diode) の点灯状態を確認することで、コンタクタの状態およびキャパシタの充電状態を把握できるようになっている。このような確認窓としては、ハイブリッド建設機械用ではないが、電源パッケージのアッパーケースに設けられた確認窓（透過窓部）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１では、確認窓がケース内部に収容されたバッテリ液残量計を確認するために設けられる他、バッテリ比重計など、バッテリの種々の状態を確認するために設けられることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１１４７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、確認窓の具体的な構造は全く開示されておらず、このような確認窓を、高い防水性能が要求される建設機械のキャパシタに容易には適用できない。すなわち、建設機械で用いられるキャパシタでは、視認性の関係でキャパシタを構成する筐体自身の外面に確認窓が設けられるのであり、確認窓から視認されるＬＥＤを有した回路基板がキャパシタの内部に配置される。このため、例えば、筐体の上面に確認窓を設けた場合には、回路基板が確認窓の直下に位置することから、確認窓から浸み入った水滴がそのまま回路基板上に滴下してしまい、不具合が生じ易い。
さらに、回路基板の下方には、多数のキャパシタセルが配置されているのであり、滴下した水滴がキャパシタセルの電極と筐体との間に介在するようになると、キャパシタ内部で電気的な障害が生じ、電動モータの駆動制御に支障を来す場合がある。
【０００８】
また、従来、透明な樹脂製のキャップを貫通孔にスナップフィット式（爪引っ掛けタイプ）で取り付け、筐体の表面とこれに対向するキャップのフランジ部分との間にオーリングを介装させたり、あるいは貫通孔に挿入されるキャップの筒状部分回りにオーリングを嵌め込み、貫通孔の内周面との間でシールしたりすることがあるが、キャップの爪引っ掛けが十分でないこともあり、防水性が不十分である。
【０００９】
本発明の目的は、状態確認を確実にでき、かつ防水性能を向上させることができる蓄電装置およびこれを備えた建設機械を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１発明に係る蓄電装置は、複数の蓄電用セルと、前記蓄電用セルが収容された筐体とを備え、前記筐体には、内部に設けられた状態表示手段を視認可能な確認窓が設けられ、前記確認窓は、前記筐体を貫通する貫通孔と、前記貫通孔を前記筐体の内側から塞ぐ透過性を有したプレートと、前記プレートと前記筐体の内面での前記貫通孔の周囲との間に介装されるシール部材とを備えていることを特徴とする。
【００１１】
第２発明に係る蓄電装置では、前記透光性を有するプレートは樹脂プレートであり、前記樹脂プレートの前記状態表示部と対向する面には金属プレートがあてがわれ、前記樹脂プレートおよび前記金属プレートが同一のスクリューで前記筐体に固定されていることを特徴とする。
【００１２】
第３発明に係る蓄電装置では、前記貫通孔には、透光性を有するボルトが螺入されていることを特徴とする。
第４発明に係る蓄電装置では、前記筐体には、表面から膨出した膨出部が設けられ、前記膨出部には、所定幅および所定深さを有した切り通し状の凹部が設けられ、前記凹部に前記貫通孔が設けられているとともに、前記ボルトの頭部が前記膨出部の上部よりも低い位置にあることを特徴とする。
【００１３】
第５発明に係る建設機械は、以上に説明したいずれかの蓄電装置が搭載されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
第１、第５発明によれば、状態表示部を視認するための貫通孔を筐体の内部から透光性を有したプレートで塞ぎ、このプレートと貫通孔回りの筐体内面との間をシール部材でシールするので、プレート自身を筐体の外部に設置する必要がなく、プレートが外部から故意に外されたり、工具等がぶつかって損傷したりするといったことがなく、蓄電装置での防水性を確実に確保できる。
【００１５】
第２発明によれば、樹脂プレートには強度的に優位な金属プレートがあてがわれ、この金属プレートを通して樹脂プレートがスクリュー止めされることになるから、スクリューの頭部や金属ワッシャ等が直接的に樹脂プレートに当接することがなく、スクリューの締付操作によってその頭部や金属ワッシャ等が樹脂プレートに食い込んでしまうのを防止できる。従って、スクリューの締付具合にばらつきが生じ難く、シール部材全体を均等に圧できて、防水性を一層良好にできる。また、樹脂プレートへの応力を緩和することができるので、樹脂プレートの破損を抑制できる。
【００１６】
第３発明によれば、貫通孔が透光性を有するボルトで塞がれることになるから、防水性をさらに向上させることができる。なお、この際には、ボルトを貫通孔に接着剤で固定すれば、ボルトを抜き取られるといったいたずら等を防止できる。
【００１７】
第４発明によれば、膨出部が凹部の両側に残り、この膨出部の上部よりも低い位置にボルトの頭部があるので、メンテナンスマンが誤って工具等を確認窓に落とした場合でも、ボルトが膨出部によってガードされ、工具がボルトにぶつかって損傷するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るハイブリッド油圧ショベルを示す斜視図。
【図２】ハイブリッド油圧ショベルの駆動系の全体構成を示す図。
【図３】ハイブリッド油圧ショベルの旋回体の内部構成を示す図。
【図４】ハイブリッド油圧ショベルに搭載されたインバータおよびキャパシタを示す斜視図。
【図５】電気制御ユニットを構成しているキャパシタおよびヒューズボックスを示す分解斜視図。
【図６】キャパシタユニットの概念を示す斜視図。
【図７】キャパシタの確認窓部分の断面部。
【図８】図７のVIII-VIII矢視図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本実施形態に係る作業機械としてのハイブリッド油圧ショベル１が示されている。このハイブリッド油圧ショベル１は、車両本体２と作業機３とを備えている。
【００２０】
車両本体２は、走行体２１と、走行体２１上に旋回可能に設けられた旋回体２２とを備えている。走行体２１は、一対の走行装置２１１を備えている。各走行装置２１１は、履帯２１２を備え、後述する油圧モータ２１３で履帯２１２を駆動することによってハイブリッド油圧ショベル１を走行させる。
【００２１】
旋回体２２は、キャブ２３、カウンタウェイト２４、およびエンジンルーム２５を備えている。カウンタウェイト２４は、作業機３との重量バランス用に設けられ、内部に重量物が充填されている。エンジンルーム２５を覆うエンジンフード２６には、格子状の開口部２６１が設けられ、外部からの冷却空気が開口部２６１を通してエンジンルーム２５内に取り込まれる。
【００２２】
作業機３は、旋回体２２の前部中央位置に取り付けられており、ブーム３１、アーム３２、バケット３３、ブームシリンダ３４、アームシリンダ３５、およびバケットシリンダ３６を備えている。ブーム３１の基端部は、旋回体２２に回転可能に連結されている。また、ブーム３１の先端部は、アーム３２の基端部に回転可能に連結されている。アーム３２の先端部は、バケット３３に回転可能に連結されている。
【００２３】
ブームシリンダ３４、アームシリンダ３５、およびバケットシリンダ３６は、油圧ポンプ６から吐出された作動油によって駆動される油圧シリンダである。そして、ブームシリンダ３４はブーム３１を動作させ、アームシリンダ３５はアーム３２を動作させる。バケットシリンダ３６は、バケット３３を動作させる。
【００２４】
図２には、ハイブリッド油圧ショベル１の駆動系の全体構成が示されている。
図２において、ハイブリッド油圧ショベル１は、駆動源としてエンジン４を備えている。エンジン４の出力軸には、発電電動機５および一対の油圧ポンプ６，６が直列に連結され、それぞれエンジン４によって駆動される。
【００２５】
油圧ポンプ６から圧送された作動油は、コントロールバルブ７を介して作業機３に供給され、作業機３が油圧によって動作する。また、走行体２１は、クローラに噛合するスプロケットを駆動するための油圧モータ２１３を有しており、これらの油圧モータ２１３に対して、油圧ポンプ６からの作動油がコントロールバルブ７を介して供給される。
【００２６】
一方、発電電動機５には、ターミナルボックス８を介してパワーケーブル９が接続されている。発電電動機５で発電された電力は、パワーケーブル９を介してインバータ１０に送電される。インバータ１０には別のパワーケーブル９の一端が接続されており、パワーケーブル９の他端が、旋回体２２を駆動するための旋回電動モータ１１に接続されている。これにより、発電電動機５で発電された電力は、インバータ１０を通して、旋回電動モータ１１へ供給される。また、発電電動機５は、必要に応じて電動機として使用され、エンジン４を補助する。
【００２７】
また、インバータ１０には蓄電装置としてのキャパシタ１２が接続されており、発電電動機５で発電された電力は、インバータ１０を通してキャパシタ１２に蓄電される。キャパシタ１２に充電された電力は、昇圧器１０Ａで昇圧されるとともに、旋回操作時にキャパシタ１２からインバータ１０を通して旋回電動モータ１１に供給される。旋回電動モータ１１は、遊星歯車機構等を有した減速機１１Ａを介して、走行体２１の上部に旋回自在に設置された旋回体２２を駆動する。また、キャパシタ１２の電力は、必要に応じて発電電動機５に供給され、発電電動機５を電動機として動作させる。
【００２８】
図３には、旋回体２２の内部構成が示されている。
図３において、インバータ１０およびキャパシタ１２は、旋回体２２の車両前方側に設けられている。また、旋回電動モータ１１は、旋回体２２の中央部に設けられている。旋回体２２の車両後方側には、エンジンルーム２５が設けられ、エンジンルーム２５のさらに後方にカウンタウェイト２４が設けられている。エンジンルーム２５内には、エンジン４、発電電動機５、および油圧ポンプ６が、それぞれカウンタウェイト２４に沿って並設されている。
【００２９】
これらのうち、具体的にインバータ１０およびキャパシタ１２は、図４に示すように、旋回体２２の車両前方右側に設けられた箱状の収容部１３内に収容されている。収容部１３の上面部分は、上方に開閉自在な開閉カバー１３０になっている。このような開閉カバー１３０はステップとされ、その前方にあるステップ２２１と共に、オペレータのエンジンルーム２５側へのアクセス時に利用される。
【００３０】
ここで、インバータ１０は、キャパシタ１２の上部に設けられた複数のボス１２１上に搭載される。キャパシタ１２には、インバータ１０の他、ヒューズボックス１４が取り付けられている。ヒューズボックス１４内部のプラスラインおよびマイナスラインは、コネクタ１５およびパワーケーブル１６を介して、インバータ１０に一体に設けられたターミナルボックス１７内の各ラインに接続されている。
【００３１】
車両のメンテナンスを行う際には、収容部１３の開閉カバー１３０を開け、キャパシタ１２の状態を確認してから行うことになる。このため、キャパシタ１２には、その状態を確認するための確認窓４０が設けられている。この確認窓４０の詳細については後述する。
【００３２】
図５には、キャパシタ１２およびヒューズボックス１４の内部構成が示されている。
図５において、キャパシタ１２は、アルミ製の筐体１２２で複数（本実施形態では１２個）のキャパシタユニット１２３を覆った構成である。
筐体１２２は、有底箱状のケース１２４と、ケース１２４の上部を覆うカバー１２５とで構成され、カバー１２５の周囲が上方からの図示しない多数のボルトによってケース１２４の周囲に固定される。
【００３３】
ケース１２４の四方の角部には、収容部１３内にゴムマウント等を介して設置される設置部１２６が設けられている。ケース１２４の側面には、クレーンによるキャパシタ１２全体の吊り込み作業を行うための吊りボルト１２７が設けられている。ケース１２４の内部には、各キャパシタユニット１２３を直列に接続するためのターミナルブロック１２８が設けられている。
【００３４】
ケース１２４の底部分には、内部を冷却水が流通する冷却水路１２９（図６）が形成されており、各キャパシタユニット１２３のキャパシタセル５０が冷却されるようになっている。キャパシタユニット１２３は、本実施形態では、蓄電用セルとして１２個のキャパシタセル５０を有している。冷却水路１２９は、外部の冷却水循環用の冷却水ポンプに対して冷却水流入用ホースおよび流出用ホースにて接続されている。
【００３５】
カバー１２５には、前述のボス１２１の他、ヒューズボックス１４が固定される固定部１３１が設けられている。固定部１３１は、カバー１２５の上面から一段高い位置に設けられている。従って、カバー１２５の裏側では、固定部１３１に対応した天井部分が一段高い空間になっている。固定部１３１の裏側の部分には、回路基板１３２が下方からのスクリュー止めによって固定されている。
【００３６】
回路基板１３２には複数のシグナルケーブル１３３が接続されており、固定部１３１の裏側空間を通ることで、キャパシタユニット１２３に接触することなくヒューズボックス１４まで配線される。
回路基板１３２は、キャパシタ１２の充電圧の状態および後述するコンタクタ１３５の開閉状態を判定する状態判定手段と、状態判定手段による判定結果を表示する状態表示手段とを備えている。本実施形態において、状態表示手段は、複数（本実施形態では２個）のＬＥＤ１３７，１３８で構成されている。
【００３７】
ヒューズボックス１４には、キャパシタ１２とインバータ１０と接続ライン上であって、キャパシタ１２およびインバータ１０にそれぞれ電気的に接続されたコンタクタ１３５が設けられている。コンタクタ１３５には、シグナルケーブル１３３の一部が接続されており、当該一部のシグナルケーブル１３３を介してコンタクタ１３５に回路基板１３２が接続されている。このため、例えば、コンタクタ１３５がオン（クローズ）状態にある時、回路基板１３２に実装された一方のＬＥＤ（例えば、ＬＥＤ１３７（図７参照））が点灯する。
【００３８】
ヒューズボックス１４内ではまた、キャパシタ１２のターミナルブロック１２８からのケーブルが別のシグナルケーブル１３３に接続されており、当該別のシグナルケーブル１３３を介してキャパシタ電圧が回路基板１３２に取り込まれる。このため、キャパシタ１２の充電圧が例えば５０Ｖ以上の場合、回路基板１３２に実装された他方のＬＥＤ１３８が点灯する。これらＬＥＤ１３７，１３８が共に消灯していることが確認された場合、ハイブリッド油圧ショベル１のメンテナンスが開始される。なお、ＬＥＤ１３７，１３８は、前述の確認窓４０に対向する位置に設けられている。
【００３９】
さらに、シグナルケーブル１３３は、ヒューズボックス１４のコネクタ１３４に接続されている。コネクタ１３４は、ハイブリッド油圧ショベル１の主要部を制御する図示しないコントローラに接続される。
【００４０】
図６には、キャパシタユニット１２３の一部が示されている。
図５、図６において、キャパシタユニット１２３は、２列に配置された計１２個のキャパシタセル５０と、キャパシタセル５０の上部側を保持する樹脂製の上部保持部材５１と、２列に配置されたキャパシタセル５０間に列方向に連続して介装されたアルミ製のヒートシンク５２と、ヒートシンク５２の両側に配置された樹脂製の下部保持部材５３，５３と、上部保持部材５１上に配置されたバランス回路基板５４とを備えている。
【００４１】
上部保持部材５１が１２個のキャパシタセル５０の上部を一括して保持するのに対し、下部保持部材５３は、ヒートシンク５２との間でキャパシタセル５０を挟持するようになっており、ヒートシンク５２に対してボルト５５によって固定される。ヒートシンク５２は鉛直な長ボルト５６によってケース１２４の底面に固定される。
【００４２】
キャパシタセル５０の上部にはプラス電極５０１が形成され、キャパシタセル５０の外周部分はマイナス電極５０２になっている。隣接する一方のキャパシタセル５０のプラス電極５０１と他方のキャパシタセル５０のマイナス電極５０２とは、導通部材５７にて電気的に接続されている。つまり、導通部材５７には、一方のキャパシタセル５０のプラス電極５０１と接触する舌片部５７１、および他方のキャパシタセル５０のマイナス電極５０２をホールドする保持部５７２が形成されている。
【００４３】
図示しないが、ターミナルブロック１２８に近接するキャパシタセル５０からは、別の導通部材を介して電極が引き出されている。隣り合うキャパシタユニット１２３間でのキャパシタセル５０同士の導通は、ターミナルブロック１２８に引き出された電極間を直線状の導通部材で接続して行う。
【００４４】
キャパシタセル５０のマイナス電極５０２は、必要部分がコーティング等により絶縁されることで、ヒートシンク５２と接触している。キャパシタセル５０内での損失により生じた熱はヒートシンク５２に伝達されるが、ヒートシンク５２はケース１２４の底面と接触していることで、冷却水路１２９を流れる冷却水にて冷却されているため、ヒートシンク５２で熱交換されることになり、外部へは放熱されない。このことにより、キャパシタ１２が所定温度に維持される。
【００４５】
バランス回路基板５４には、１２個のキャパシタセル５０の充放電のばらつきを抑制するための電気回路が形成されている。それぞれの導通部材５７には、前記の舌片部５７１および保持部５７２とは別に、ピン状の部分（不図示）が一体に形成されており、バランス回路基板５４のスルーホールに下方から挿通され、電気回路と導通している。
【００４６】
ところで、キャパシタセル５０の下端面もマイナス電極５０２の一部とされる場合があり、このような下端面とケース１２４の底面との間には隙間Ｓが形成される。しかし、確認窓４０等の防水が不十分で、このような隙間Ｓに水滴が浸入すると、この水滴を介してマイナス電極５０２とケース１２４とが導通することになり、不具合の原因になる。また、確認窓４０から浸み入った水滴は、回路基板１３２上に滴下することも考えられ、この場合も不具合が生じる可能性が高い。
【００４７】
ハイブリッド油圧ショベル１にとっては、特にキャパシタ１２やインバータ１０等のハイブリッド機器類での不具合を未然に防止することが重要であり、その対策が要求される。従って、本実施形態では、従来にない防水性能に優れた確認窓４０を採用しているのであり、以下には、その確認窓４０について詳説する。
【００４８】
図７、図８には、確認窓４０が示されている。
図７、図８において、確認窓４０は、キャパシタ１２のカバー１２５において、固定部１３１の表裏を貫通する一対の貫通孔４１を有している。固定部１３１の表面には、さらに一段上方に膨出させた膨出部１３９が設けられ、膨出部１３９には、固定部１３１の表面から一段高い段差部１４１を僅かに残すように切削加工を施して、所定幅および所定深さを有した凹部としての切り通し状の切削部１４２（図５をも参照）が設けられ、この切削部１４２の平坦な底面１４３（段差部１４１の上面）に貫通孔４１が設けられている。切削部１４２は、貫通孔４１の並設方向に沿って長く形成されている。また、貫通孔４１は、回路基板１３２上のＬＥＤ１３７，１３８に対応している。
【００４９】
一方、固定部１３１の裏面側には、膨出部１３９に対応した最も高い位置の第１天井部１４４が設けられ、第１天井部１４４には平坦な取付面１４５が設けられている。取付面１４５にはさらに、両方の貫通孔４１の外側を全体的に囲むように円環状のシール溝１４６が設けられている。シール溝１４６には、オーリング等のシール部材４２が嵌め込まれ、この状態で取付面１４５には、平面視四角形の透明な樹脂プレート４３があてがわれ、下方からの四隅のスクリュー４４にて取り付けられている。なお、回路基板１３２は、固定部１３１に対応して形成された一段低い第２天井部１４７の取付面１４８に取り付けられている。
【００５０】
このように、カバー１２５の内面と樹脂プレート４３との間には、シール部材４２が介装され、基本的にはこのシール部材４２によりシールされることで、貫通孔４１からキャパシタ１２内への水滴等の浸入を防いでいる。樹脂プレート４３が透明であることから、貫通孔４１を上方からのぞき込むことで、ＬＥＤ１３７，１３８の点灯状態を確認でき、キャパシタ１２の状態を判断できる。また、樹脂プレート４３は、キャパシタ１２内でスクリュー止めされているので、故意にスクリュー４４および樹脂プレート４３を外部から取り外すことができないようになっている。
【００５１】
さらに、樹脂プレート４３の下面、すなわちＬＥＤ１３７，１３８と対向する面には、平面視で略同じ外径寸法を有した金属プレート４５があてがわれている。スクリュー４４はこの金属プレート４５をも貫通し、金属プレート４５を樹脂プレート４３に固定している。
ここで、金属プレート４５を用いず、スクリュー４４の頭部を金属ワッシャ等を介して樹脂プレート４３に対して締め込むと、樹脂プレート４３の強度が低いことで、樹脂プレート４３が損傷したり、金属ワッシャが樹脂プレート４３の表面に食い込んだりする。この結果、４本のスクリュー４４の締付トルクが一様にならず、シール部材４２が均等に押圧されずにシール性が損なわれる可能性がある。
【００５２】
このために本実施形態では、スクリュー４４の締付に対して変形しない金属プレート４５を十分な当接面積を有してあてがい、樹脂プレート４３への応力を緩和することとして、金属ワッシャが樹脂プレート４３に食い込むのを防止し、スクリュー４４を適正な締付トルクで均等に締め付けることができるようにしてある。また、金属プレート４５には、ＬＥＤ１３７，１３８に対応した丸孔開口４６が設けられており、ＬＥＤ１３７，１３８を視認できるようになっている。
【００５３】
加えて本実施形態では、貫通孔４１内に透明な樹脂ボルト４７が螺入されている。樹脂ボルト４７の雄ねじ部分と貫通孔４１の雌ねじ部分とは、透明あるいは半透明な接着剤にて固定され、樹脂ボルト４７が容易に抜き取られないようになっている。このような樹脂ボルト４７によって貫通孔４１を埋めることにより、貫通孔４１の水、泥、土等の浸入による視認性低下への耐性をさらに向上させている。樹脂ボルト４７が透明であることから、ＬＥＤ１３７，１３８の点灯状態を確認できるうえ、樹脂ボルト４７の頭部４７１で光が拡散し、頭部４７１全体を通して大きく点灯させることが可能であり、斜め方向からの視認性も向上する。
【００５４】
樹脂ボルト４７の頭部４７１は、切削部１４２の狭い幅内に収まっており、両側の膨出部１３９の上部よりも低い位置に存在している。従って、メンテナンスマンが確認窓４０での確認中に、工具等を確認窓４０に落とすようなことがあっても、工具が膨出部１３９に当たることになるから、頭部４７１に当たり難くでき、樹脂ボルト４７の損傷を防止できる。
【００５５】
しかも、切削部１４２の底面１４３は、固定部１３１からは高い位置にある段差部１４１を残して平坦に設けられているので、切削部１４２の底面１４３上に落ちた水滴等を、その両側から固定部１３１上に流れ落とすことができ、底面１４３上に留まるのを防ぐことで、防水性能を一層向上させることができる。
そして、そのような膨出部１３９は、スクリュー４４のねじ穴に対応させて設けられている。このことから、ねじ穴をより長く形成でき、スクリュー４４をより緩みにくくできて、防水性能を良好に維持するために有効である。
【００５６】
また、以上に説明した確認窓４０が設けられたカバー１２５では、確認窓４０用の樹脂ボルト４７については、カバー１２５の表面側から螺入して組み付けるが、その他のシール部材４２、樹脂プレート４３、金属プレート４５、スクリュー４４、回路基板１３２は全てカバー１２５の内側から組み付けることができ、組立性が良好である。
【００５７】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、確認窓４０がキャパシタ１２のカバー１２５に設けられていたが、収容部１３の構造によっては、ケース１２４の側面に設けられていてもよく、確認窓を設ける位置はその実施にあたって適宜決められてよい。
前記実施形態では、各ＬＥＤ１３７，１３８に対応して一対の貫通孔４１が設けられていたが、より大きい径の１つの貫通孔を設け、この貫通孔から複数のＬＥＤを視認できるようにしてもよい。
【００５８】
前記実施形態では、膨出部１３９での切削部１４２や、金属プレート４５、樹脂ボルト４７が用いられていたが、そのような部分や部材等を採用しない場合でも、本発明に含まれる。要するに、前記実施形態のように、視認用の貫通孔４１を筐体１２２の内側からシール部材４２を介して透明な樹脂プレート４３で塞げば、本発明に含まれる。
【００５９】
前記実施形態では、膨出部１３９に切削加工を施して切削部１４２を設けていたが、膨出部１３９に設ける凹部としては切削加工によるものに限られず、例えば、鋳抜き等により凹部を形成してもよい。
前記実施形態では、状態表示手段としてＬＥＤ１３７，１３８が用いられていたが、これに限定されず、小型の液晶表示部などで構成されていてもよい。
【００６０】
前記実施形態では、透過性を有するプレートおよびボルトとして、透明な樹脂プレート４３および樹脂ボルト４７が用いられていたが、それらのプレートおよびボルトとしては、透過性を有していればよく、透明に限定されない。
前記実施形態では、本発明に係る蓄電装置をキャパシタにて説明したが、蓄電装置としては、リチウムイオンバッテリ、ニッケル水素バッテリ等でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、ハイブリッド油圧ショベル以外のハイブリッド建設機械、あるいは電動式の建設機械に利用できる。
【符号の説明】
【００６２】
１…建設機械であるハイブリッド油圧ショベル、１２…蓄電装置であるキャパシタ、４０…確認窓、４１…貫通孔、４２…シール部材、４３…プレートである樹脂プレート、４４…スクリュー、４５…金属プレート、４７…ボルトである樹脂ボルト、５０…蓄電用セルであるキャパシタセル、１２２…筐体、１３７，１３８…状態表示手段であるＬＥＤ、１３９…膨出部、１４２…凹部である切削部、１４７…頭部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャパシタ等の蓄電装置およびこれを備えた建設機械に係り、特にハイブリッド建設機械に搭載される蓄電装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
作業機械として、エンジンによって発電電動機と油圧ポンプとを駆動するとともに、発電電動機で発電された電力により、キャブ等が設けられた上部旋回体用の電動モータを駆動し、また、油圧ポンプからの圧油によって作業機の油圧アクチュエータや走行装置の油圧モータを駆動するハイブリッド建設機械が知られている。発電電動機で発電された電力は、蓄電装置としてのキャパシタに充電され、キャパシタからインバータを介して電動モータに出力される。
【０００３】
このようなハイブリッド建設機械において、種々のメンテナンスを行う場合には、保安上、キャパシタの電圧が所定のレベルまで下がっている必要があるうえ、キャパシタからの出力部分に設けられたコンタクタがオフ（オープン）になっている必要があり、キャパシタに充電された電力が出力されないよう、細心の注意が必要である。
【０００４】
このため、キャパシタを構成する筐体の外面には、キャパシタの充電量およびコンタクタの状態を確認する確認窓が設けられており、この確認窓を通して視認されるＬＥＤ(light emitting diode) の点灯状態を確認することで、コンタクタの状態およびキャパシタの充電状態を把握できるようになっている。このような確認窓としては、ハイブリッド建設機械用ではないが、電源パッケージのアッパーケースに設けられた確認窓（透過窓部）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１では、確認窓がケース内部に収容されたバッテリ液残量計を確認するために設けられる他、バッテリ比重計など、バッテリの種々の状態を確認するために設けられることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１１４７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、確認窓の具体的な構造は全く開示されておらず、このような確認窓を、高い防水性能が要求される建設機械のキャパシタに容易には適用できない。すなわち、建設機械で用いられるキャパシタでは、視認性の関係でキャパシタを構成する筐体自身の外面に確認窓が設けられるのであり、確認窓から視認されるＬＥＤを有した回路基板がキャパシタの内部に配置される。このため、例えば、筐体の上面に確認窓を設けた場合には、回路基板が確認窓の直下に位置することから、確認窓から浸み入った水滴がそのまま回路基板上に滴下してしまい、不具合が生じ易い。
さらに、回路基板の下方には、多数のキャパシタセルが配置されているのであり、滴下した水滴がキャパシタセルの電極と筐体との間に介在するようになると、キャパシタ内部で電気的な障害が生じ、電動モータの駆動制御に支障を来す場合がある。
【０００８】
また、従来、透明な樹脂製のキャップを貫通孔にスナップフィット式（爪引っ掛けタイプ）で取り付け、筐体の表面とこれに対向するキャップのフランジ部分との間にオーリングを介装させたり、あるいは貫通孔に挿入されるキャップの筒状部分回りにオーリングを嵌め込み、貫通孔の内周面との間でシールしたりすることがあるが、キャップの爪引っ掛けが十分でないこともあり、防水性が不十分である。
【０００９】
本発明の目的は、状態確認を確実にでき、かつ防水性能を向上させることができる蓄電装置およびこれを備えた建設機械を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１発明に係る蓄電装置は、複数の蓄電用セルと、前記蓄電用セルが収容された筐体とを備え、前記筐体には、内部に設けられた状態表示手段を視認可能な確認窓が設けられ、前記確認窓は、前記筐体を貫通する貫通孔と、前記貫通孔を前記筐体の内側から塞ぐ透過性を有したプレートと、前記プレートと前記筐体の内面での前記貫通孔の周囲との間に介装されるシール部材とを備えていることを特徴とする。
【００１１】
第２発明に係る蓄電装置では、前記透光性を有するプレートは樹脂プレートであり、前記樹脂プレートの前記状態表示部と対向する面には金属プレートがあてがわれ、前記樹脂プレートおよび前記金属プレートが同一のスクリューで前記筐体に固定されていることを特徴とする。
【００１２】
第３発明に係る蓄電装置では、前記貫通孔には、透光性を有するボルトが螺入されていることを特徴とする。
第４発明に係る蓄電装置では、前記筐体には、表面から膨出した膨出部が設けられ、前記膨出部には、所定幅および所定深さを有した切り通し状の凹部が設けられ、前記凹部に前記貫通孔が設けられているとともに、前記ボルトの頭部が前記膨出部の上部よりも低い位置にあることを特徴とする。
【００１３】
第５発明に係る建設機械は、以上に説明したいずれかの蓄電装置が搭載されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
第１、第５発明によれば、状態表示部を視認するための貫通孔を筐体の内部から透光性を有したプレートで塞ぎ、このプレートと貫通孔回りの筐体内面との間をシール部材でシールするので、プレート自身を筐体の外部に設置する必要がなく、プレートが外部から故意に外されたり、工具等がぶつかって損傷したりするといったことがなく、蓄電装置での防水性を確実に確保できる。
【００１５】
第２発明によれば、樹脂プレートには強度的に優位な金属プレートがあてがわれ、この金属プレートを通して樹脂プレートがスクリュー止めされることになるから、スクリューの頭部や金属ワッシャ等が直接的に樹脂プレートに当接することがなく、スクリューの締付操作によってその頭部や金属ワッシャ等が樹脂プレートに食い込んでしまうのを防止できる。従って、スクリューの締付具合にばらつきが生じ難く、シール部材全体を均等に圧できて、防水性を一層良好にできる。また、樹脂プレートへの応力を緩和することができるので、樹脂プレートの破損を抑制できる。
【００１６】
第３発明によれば、貫通孔が透光性を有するボルトで塞がれることになるから、防水性をさらに向上させることができる。なお、この際には、ボルトを貫通孔に接着剤で固定すれば、ボルトを抜き取られるといったいたずら等を防止できる。
【００１７】
第４発明によれば、膨出部が凹部の両側に残り、この膨出部の上部よりも低い位置にボルトの頭部があるので、メンテナンスマンが誤って工具等を確認窓に落とした場合でも、ボルトが膨出部によってガードされ、工具がボルトにぶつかって損傷するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るハイブリッド油圧ショベルを示す斜視図。
【図２】ハイブリッド油圧ショベルの駆動系の全体構成を示す図。
【図３】ハイブリッド油圧ショベルの旋回体の内部構成を示す図。
【図４】ハイブリッド油圧ショベルに搭載されたインバータおよびキャパシタを示す斜視図。
【図５】電気制御ユニットを構成しているキャパシタおよびヒューズボックスを示す分解斜視図。
【図６】キャパシタユニットの概念を示す斜視図。
【図７】キャパシタの確認窓部分の断面部。
【図８】図７のVIII-VIII矢視図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本実施形態に係る作業機械としてのハイブリッド油圧ショベル１が示されている。このハイブリッド油圧ショベル１は、車両本体２と作業機３とを備えている。
【００２０】
車両本体２は、走行体２１と、走行体２１上に旋回可能に設けられた旋回体２２とを備えている。走行体２１は、一対の走行装置２１１を備えている。各走行装置２１１は、履帯２１２を備え、後述する油圧モータ２１３で履帯２１２を駆動することによってハイブリッド油圧ショベル１を走行させる。
【００２１】
旋回体２２は、キャブ２３、カウンタウェイト２４、およびエンジンルーム２５を備えている。カウンタウェイト２４は、作業機３との重量バランス用に設けられ、内部に重量物が充填されている。エンジンルーム２５を覆うエンジンフード２６には、格子状の開口部２６１が設けられ、外部からの冷却空気が開口部２６１を通してエンジンルーム２５内に取り込まれる。
【００２２】
作業機３は、旋回体２２の前部中央位置に取り付けられており、ブーム３１、アーム３２、バケット３３、ブームシリンダ３４、アームシリンダ３５、およびバケットシリンダ３６を備えている。ブーム３１の基端部は、旋回体２２に回転可能に連結されている。また、ブーム３１の先端部は、アーム３２の基端部に回転可能に連結されている。アーム３２の先端部は、バケット３３に回転可能に連結されている。
【００２３】
ブームシリンダ３４、アームシリンダ３５、およびバケットシリンダ３６は、油圧ポンプ６から吐出された作動油によって駆動される油圧シリンダである。そして、ブームシリンダ３４はブーム３１を動作させ、アームシリンダ３５はアーム３２を動作させる。バケットシリンダ３６は、バケット３３を動作させる。
【００２４】
図２には、ハイブリッド油圧ショベル１の駆動系の全体構成が示されている。
図２において、ハイブリッド油圧ショベル１は、駆動源としてエンジン４を備えている。エンジン４の出力軸には、発電電動機５および一対の油圧ポンプ６，６が直列に連結され、それぞれエンジン４によって駆動される。
【００２５】
油圧ポンプ６から圧送された作動油は、コントロールバルブ７を介して作業機３に供給され、作業機３が油圧によって動作する。また、走行体２１は、クローラに噛合するスプロケットを駆動するための油圧モータ２１３を有しており、これらの油圧モータ２１３に対して、油圧ポンプ６からの作動油がコントロールバルブ７を介して供給される。
【００２６】
一方、発電電動機５には、ターミナルボックス８を介してパワーケーブル９が接続されている。発電電動機５で発電された電力は、パワーケーブル９を介してインバータ１０に送電される。インバータ１０には別のパワーケーブル９の一端が接続されており、パワーケーブル９の他端が、旋回体２２を駆動するための旋回電動モータ１１に接続されている。これにより、発電電動機５で発電された電力は、インバータ１０を通して、旋回電動モータ１１へ供給される。また、発電電動機５は、必要に応じて電動機として使用され、エンジン４を補助する。
【００２７】
また、インバータ１０には蓄電装置としてのキャパシタ１２が接続されており、発電電動機５で発電された電力は、インバータ１０を通してキャパシタ１２に蓄電される。キャパシタ１２に充電された電力は、昇圧器１０Ａで昇圧されるとともに、旋回操作時にキャパシタ１２からインバータ１０を通して旋回電動モータ１１に供給される。旋回電動モータ１１は、遊星歯車機構等を有した減速機１１Ａを介して、走行体２１の上部に旋回自在に設置された旋回体２２を駆動する。また、キャパシタ１２の電力は、必要に応じて発電電動機５に供給され、発電電動機５を電動機として動作させる。
【００２８】
図３には、旋回体２２の内部構成が示されている。
図３において、インバータ１０およびキャパシタ１２は、旋回体２２の車両前方側に設けられている。また、旋回電動モータ１１は、旋回体２２の中央部に設けられている。旋回体２２の車両後方側には、エンジンルーム２５が設けられ、エンジンルーム２５のさらに後方にカウンタウェイト２４が設けられている。エンジンルーム２５内には、エンジン４、発電電動機５、および油圧ポンプ６が、それぞれカウンタウェイト２４に沿って並設されている。
【００２９】
これらのうち、具体的にインバータ１０およびキャパシタ１２は、図４に示すように、旋回体２２の車両前方右側に設けられた箱状の収容部１３内に収容されている。収容部１３の上面部分は、上方に開閉自在な開閉カバー１３０になっている。このような開閉カバー１３０はステップとされ、その前方にあるステップ２２１と共に、オペレータのエンジンルーム２５側へのアクセス時に利用される。
【００３０】
ここで、インバータ１０は、キャパシタ１２の上部に設けられた複数のボス１２１上に搭載される。キャパシタ１２には、インバータ１０の他、ヒューズボックス１４が取り付けられている。ヒューズボックス１４内部のプラスラインおよびマイナスラインは、コネクタ１５およびパワーケーブル１６を介して、インバータ１０に一体に設けられたターミナルボックス１７内の各ラインに接続されている。
【００３１】
車両のメンテナンスを行う際には、収容部１３の開閉カバー１３０を開け、キャパシタ１２の状態を確認してから行うことになる。このため、キャパシタ１２には、その状態を確認するための確認窓４０が設けられている。この確認窓４０の詳細については後述する。
【００３２】
図５には、キャパシタ１２およびヒューズボックス１４の内部構成が示されている。
図５において、キャパシタ１２は、アルミ製の筐体１２２で複数（本実施形態では１２個）のキャパシタユニット１２３を覆った構成である。
筐体１２２は、有底箱状のケース１２４と、ケース１２４の上部を覆うカバー１２５とで構成され、カバー１２５の周囲が上方からの図示しない多数のボルトによってケース１２４の周囲に固定される。
【００３３】
ケース１２４の四方の角部には、収容部１３内にゴムマウント等を介して設置される設置部１２６が設けられている。ケース１２４の側面には、クレーンによるキャパシタ１２全体の吊り込み作業を行うための吊りボルト１２７が設けられている。ケース１２４の内部には、各キャパシタユニット１２３を直列に接続するためのターミナルブロック１２８が設けられている。
【００３４】
ケース１２４の底部分には、内部を冷却水が流通する冷却水路１２９（図６）が形成されており、各キャパシタユニット１２３のキャパシタセル５０が冷却されるようになっている。キャパシタユニット１２３は、本実施形態では、蓄電用セルとして１２個のキャパシタセル５０を有している。冷却水路１２９は、外部の冷却水循環用の冷却水ポンプに対して冷却水流入用ホースおよび流出用ホースにて接続されている。
【００３５】
カバー１２５には、前述のボス１２１の他、ヒューズボックス１４が固定される固定部１３１が設けられている。固定部１３１は、カバー１２５の上面から一段高い位置に設けられている。従って、カバー１２５の裏側では、固定部１３１に対応した天井部分が一段高い空間になっている。固定部１３１の裏側の部分には、回路基板１３２が下方からのスクリュー止めによって固定されている。
【００３６】
回路基板１３２には複数のシグナルケーブル１３３が接続されており、固定部１３１の裏側空間を通ることで、キャパシタユニット１２３に接触することなくヒューズボックス１４まで配線される。
回路基板１３２は、キャパシタ１２の充電圧の状態および後述するコンタクタ１３５の開閉状態を判定する状態判定手段と、状態判定手段による判定結果を表示する状態表示手段とを備えている。本実施形態において、状態表示手段は、複数（本実施形態では２個）のＬＥＤ１３７，１３８で構成されている。
【００３７】
ヒューズボックス１４には、キャパシタ１２とインバータ１０と接続ライン上であって、キャパシタ１２およびインバータ１０にそれぞれ電気的に接続されたコンタクタ１３５が設けられている。コンタクタ１３５には、シグナルケーブル１３３の一部が接続されており、当該一部のシグナルケーブル１３３を介してコンタクタ１３５に回路基板１３２が接続されている。このため、例えば、コンタクタ１３５がオン（クローズ）状態にある時、回路基板１３２に実装された一方のＬＥＤ（例えば、ＬＥＤ１３７（図７参照））が点灯する。
【００３８】
ヒューズボックス１４内ではまた、キャパシタ１２のターミナルブロック１２８からのケーブルが別のシグナルケーブル１３３に接続されており、当該別のシグナルケーブル１３３を介してキャパシタ電圧が回路基板１３２に取り込まれる。このため、キャパシタ１２の充電圧が例えば５０Ｖ以上の場合、回路基板１３２に実装された他方のＬＥＤ１３８が点灯する。これらＬＥＤ１３７，１３８が共に消灯していることが確認された場合、ハイブリッド油圧ショベル１のメンテナンスが開始される。なお、ＬＥＤ１３７，１３８は、前述の確認窓４０に対向する位置に設けられている。
【００３９】
さらに、シグナルケーブル１３３は、ヒューズボックス１４のコネクタ１３４に接続されている。コネクタ１３４は、ハイブリッド油圧ショベル１の主要部を制御する図示しないコントローラに接続される。
【００４０】
図６には、キャパシタユニット１２３の一部が示されている。
図５、図６において、キャパシタユニット１２３は、２列に配置された計１２個のキャパシタセル５０と、キャパシタセル５０の上部側を保持する樹脂製の上部保持部材５１と、２列に配置されたキャパシタセル５０間に列方向に連続して介装されたアルミ製のヒートシンク５２と、ヒートシンク５２の両側に配置された樹脂製の下部保持部材５３，５３と、上部保持部材５１上に配置されたバランス回路基板５４とを備えている。
【００４１】
上部保持部材５１が１２個のキャパシタセル５０の上部を一括して保持するのに対し、下部保持部材５３は、ヒートシンク５２との間でキャパシタセル５０を挟持するようになっており、ヒートシンク５２に対してボルト５５によって固定される。ヒートシンク５２は鉛直な長ボルト５６によってケース１２４の底面に固定される。
【００４２】
キャパシタセル５０の上部にはプラス電極５０１が形成され、キャパシタセル５０の外周部分はマイナス電極５０２になっている。隣接する一方のキャパシタセル５０のプラス電極５０１と他方のキャパシタセル５０のマイナス電極５０２とは、導通部材５７にて電気的に接続されている。つまり、導通部材５７には、一方のキャパシタセル５０のプラス電極５０１と接触する舌片部５７１、および他方のキャパシタセル５０のマイナス電極５０２をホールドする保持部５７２が形成されている。
【００４３】
図示しないが、ターミナルブロック１２８に近接するキャパシタセル５０からは、別の導通部材を介して電極が引き出されている。隣り合うキャパシタユニット１２３間でのキャパシタセル５０同士の導通は、ターミナルブロック１２８に引き出された電極間を直線状の導通部材で接続して行う。
【００４４】
キャパシタセル５０のマイナス電極５０２は、必要部分がコーティング等により絶縁されることで、ヒートシンク５２と接触している。キャパシタセル５０内での損失により生じた熱はヒートシンク５２に伝達されるが、ヒートシンク５２はケース１２４の底面と接触していることで、冷却水路１２９を流れる冷却水にて冷却されているため、ヒートシンク５２で熱交換されることになり、外部へは放熱されない。このことにより、キャパシタ１２が所定温度に維持される。
【００４５】
バランス回路基板５４には、１２個のキャパシタセル５０の充放電のばらつきを抑制するための電気回路が形成されている。それぞれの導通部材５７には、前記の舌片部５７１および保持部５７２とは別に、ピン状の部分（不図示）が一体に形成されており、バランス回路基板５４のスルーホールに下方から挿通され、電気回路と導通している。
【００４６】
ところで、キャパシタセル５０の下端面もマイナス電極５０２の一部とされる場合があり、このような下端面とケース１２４の底面との間には隙間Ｓが形成される。しかし、確認窓４０等の防水が不十分で、このような隙間Ｓに水滴が浸入すると、この水滴を介してマイナス電極５０２とケース１２４とが導通することになり、不具合の原因になる。また、確認窓４０から浸み入った水滴は、回路基板１３２上に滴下することも考えられ、この場合も不具合が生じる可能性が高い。
【００４７】
ハイブリッド油圧ショベル１にとっては、特にキャパシタ１２やインバータ１０等のハイブリッド機器類での不具合を未然に防止することが重要であり、その対策が要求される。従って、本実施形態では、従来にない防水性能に優れた確認窓４０を採用しているのであり、以下には、その確認窓４０について詳説する。
【００４８】
図７、図８には、確認窓４０が示されている。
図７、図８において、確認窓４０は、キャパシタ１２のカバー１２５において、固定部１３１の表裏を貫通する一対の貫通孔４１を有している。固定部１３１の表面には、さらに一段上方に膨出させた膨出部１３９が設けられ、膨出部１３９には、固定部１３１の表面から一段高い段差部１４１を僅かに残すように切削加工を施して、所定幅および所定深さを有した凹部としての切り通し状の切削部１４２（図５をも参照）が設けられ、この切削部１４２の平坦な底面１４３（段差部１４１の上面）に貫通孔４１が設けられている。切削部１４２は、貫通孔４１の並設方向に沿って長く形成されている。また、貫通孔４１は、回路基板１３２上のＬＥＤ１３７，１３８に対応している。
【００４９】
一方、固定部１３１の裏面側には、膨出部１３９に対応した最も高い位置の第１天井部１４４が設けられ、第１天井部１４４には平坦な取付面１４５が設けられている。取付面１４５にはさらに、両方の貫通孔４１の外側を全体的に囲むように円環状のシール溝１４６が設けられている。シール溝１４６には、オーリング等のシール部材４２が嵌め込まれ、この状態で取付面１４５には、平面視四角形の透明な樹脂プレート４３があてがわれ、下方からの四隅のスクリュー４４にて取り付けられている。なお、回路基板１３２は、固定部１３１に対応して形成された一段低い第２天井部１４７の取付面１４８に取り付けられている。
【００５０】
このように、カバー１２５の内面と樹脂プレート４３との間には、シール部材４２が介装され、基本的にはこのシール部材４２によりシールされることで、貫通孔４１からキャパシタ１２内への水滴等の浸入を防いでいる。樹脂プレート４３が透明であることから、貫通孔４１を上方からのぞき込むことで、ＬＥＤ１３７，１３８の点灯状態を確認でき、キャパシタ１２の状態を判断できる。また、樹脂プレート４３は、キャパシタ１２内でスクリュー止めされているので、故意にスクリュー４４および樹脂プレート４３を外部から取り外すことができないようになっている。
【００５１】
さらに、樹脂プレート４３の下面、すなわちＬＥＤ１３７，１３８と対向する面には、平面視で略同じ外径寸法を有した金属プレート４５があてがわれている。スクリュー４４はこの金属プレート４５をも貫通し、金属プレート４５を樹脂プレート４３に固定している。
ここで、金属プレート４５を用いず、スクリュー４４の頭部を金属ワッシャ等を介して樹脂プレート４３に対して締め込むと、樹脂プレート４３の強度が低いことで、樹脂プレート４３が損傷したり、金属ワッシャが樹脂プレート４３の表面に食い込んだりする。この結果、４本のスクリュー４４の締付トルクが一様にならず、シール部材４２が均等に押圧されずにシール性が損なわれる可能性がある。
【００５２】
このために本実施形態では、スクリュー４４の締付に対して変形しない金属プレート４５を十分な当接面積を有してあてがい、樹脂プレート４３への応力を緩和することとして、金属ワッシャが樹脂プレート４３に食い込むのを防止し、スクリュー４４を適正な締付トルクで均等に締め付けることができるようにしてある。また、金属プレート４５には、ＬＥＤ１３７，１３８に対応した丸孔開口４６が設けられており、ＬＥＤ１３７，１３８を視認できるようになっている。
【００５３】
加えて本実施形態では、貫通孔４１内に透明な樹脂ボルト４７が螺入されている。樹脂ボルト４７の雄ねじ部分と貫通孔４１の雌ねじ部分とは、透明あるいは半透明な接着剤にて固定され、樹脂ボルト４７が容易に抜き取られないようになっている。このような樹脂ボルト４７によって貫通孔４１を埋めることにより、貫通孔４１の水、泥、土等の浸入による視認性低下への耐性をさらに向上させている。樹脂ボルト４７が透明であることから、ＬＥＤ１３７，１３８の点灯状態を確認できるうえ、樹脂ボルト４７の頭部４７１で光が拡散し、頭部４７１全体を通して大きく点灯させることが可能であり、斜め方向からの視認性も向上する。
【００５４】
樹脂ボルト４７の頭部４７１は、切削部１４２の狭い幅内に収まっており、両側の膨出部１３９の上部よりも低い位置に存在している。従って、メンテナンスマンが確認窓４０での確認中に、工具等を確認窓４０に落とすようなことがあっても、工具が膨出部１３９に当たることになるから、頭部４７１に当たり難くでき、樹脂ボルト４７の損傷を防止できる。
【００５５】
しかも、切削部１４２の底面１４３は、固定部１３１からは高い位置にある段差部１４１を残して平坦に設けられているので、切削部１４２の底面１４３上に落ちた水滴等を、その両側から固定部１３１上に流れ落とすことができ、底面１４３上に留まるのを防ぐことで、防水性能を一層向上させることができる。
そして、そのような膨出部１３９は、スクリュー４４のねじ穴に対応させて設けられている。このことから、ねじ穴をより長く形成でき、スクリュー４４をより緩みにくくできて、防水性能を良好に維持するために有効である。
【００５６】
また、以上に説明した確認窓４０が設けられたカバー１２５では、確認窓４０用の樹脂ボルト４７については、カバー１２５の表面側から螺入して組み付けるが、その他のシール部材４２、樹脂プレート４３、金属プレート４５、スクリュー４４、回路基板１３２は全てカバー１２５の内側から組み付けることができ、組立性が良好である。
【００５７】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、確認窓４０がキャパシタ１２のカバー１２５に設けられていたが、収容部１３の構造によっては、ケース１２４の側面に設けられていてもよく、確認窓を設ける位置はその実施にあたって適宜決められてよい。
前記実施形態では、各ＬＥＤ１３７，１３８に対応して一対の貫通孔４１が設けられていたが、より大きい径の１つの貫通孔を設け、この貫通孔から複数のＬＥＤを視認できるようにしてもよい。
【００５８】
前記実施形態では、膨出部１３９での切削部１４２や、金属プレート４５、樹脂ボルト４７が用いられていたが、そのような部分や部材等を採用しない場合でも、本発明に含まれる。要するに、前記実施形態のように、視認用の貫通孔４１を筐体１２２の内側からシール部材４２を介して透明な樹脂プレート４３で塞げば、本発明に含まれる。
【００５９】
前記実施形態では、膨出部１３９に切削加工を施して切削部１４２を設けていたが、膨出部１３９に設ける凹部としては切削加工によるものに限られず、例えば、鋳抜き等により凹部を形成してもよい。
前記実施形態では、状態表示手段としてＬＥＤ１３７，１３８が用いられていたが、これに限定されず、小型の液晶表示部などで構成されていてもよい。
【００６０】
前記実施形態では、透過性を有するプレートおよびボルトとして、透明な樹脂プレート４３および樹脂ボルト４７が用いられていたが、それらのプレートおよびボルトとしては、透過性を有していればよく、透明に限定されない。
前記実施形態では、本発明に係る蓄電装置をキャパシタにて説明したが、蓄電装置としては、リチウムイオンバッテリ、ニッケル水素バッテリ等でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、ハイブリッド油圧ショベル以外のハイブリッド建設機械、あるいは電動式の建設機械に利用できる。
【符号の説明】
【００６２】
１…建設機械であるハイブリッド油圧ショベル、１２…蓄電装置であるキャパシタ、４０…確認窓、４１…貫通孔、４２…シール部材、４３…プレートである樹脂プレート、４４…スクリュー、４５…金属プレート、４７…ボルトである樹脂ボルト、５０…蓄電用セルであるキャパシタセル、１２２…筐体、１３７，１３８…状態表示手段であるＬＥＤ、１３９…膨出部、１４２…凹部である切削部、１４７…頭部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の蓄電用セルと、
前記蓄電用セルが収容された筐体とを備え、
前記筐体には、内部に設けられた状態表示手段を視認可能な確認窓が設けられ、
前記確認窓は、
前記筐体を貫通する貫通孔と、
前記貫通孔を前記筐体の内側から塞ぐ透過性を有したプレートと、
前記プレートと前記筐体の内面での前記貫通孔の周囲との間に介装されるシール部材とを備えている
ことを特徴とする蓄電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄電装置において、
前記透光性を有するプレートは樹脂プレートであり、
前記樹脂プレートの前記状態表示部と対向する面には金属プレートがあてがわれ、
前記樹脂プレートおよび前記金属プレートが同一のスクリューで前記筐体に固定されている
ことを特徴とする蓄電装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の蓄電装置において、
前記貫通孔には、透光性を有するボルトが螺入されている
ことを特徴とする蓄電装置。
【請求項４】
請求項３に記載の蓄電装置において、
前記筐体には、表面から膨出した膨出部が設けられ、
前記膨出部には、所定幅および所定深さを有した切り通し状の凹部が設けられ、
前記凹部に前記貫通孔が設けられているとともに、
前記ボルトの頭部が前記膨出部の上部よりも低い位置にある
ことを特徴とする蓄電装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の蓄電装置が搭載されている
ことを特徴とする建設機械。
【請求項１】
複数の蓄電用セルと、
前記蓄電用セルが収容された筐体とを備え、
前記筐体には、内部に設けられた状態表示手段を視認可能な確認窓が設けられ、
前記確認窓は、
前記筐体を貫通する貫通孔と、
前記貫通孔を前記筐体の内側から塞ぐ透過性を有したプレートと、
前記プレートと前記筐体の内面での前記貫通孔の周囲との間に介装されるシール部材とを備えている
ことを特徴とする蓄電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄電装置において、
前記透光性を有するプレートは樹脂プレートであり、
前記樹脂プレートの前記状態表示部と対向する面には金属プレートがあてがわれ、
前記樹脂プレートおよび前記金属プレートが同一のスクリューで前記筐体に固定されている
ことを特徴とする蓄電装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の蓄電装置において、
前記貫通孔には、透光性を有するボルトが螺入されている
ことを特徴とする蓄電装置。
【請求項４】
請求項３に記載の蓄電装置において、
前記筐体には、表面から膨出した膨出部が設けられ、
前記膨出部には、所定幅および所定深さを有した切り通し状の凹部が設けられ、
前記凹部に前記貫通孔が設けられているとともに、
前記ボルトの頭部が前記膨出部の上部よりも低い位置にある
ことを特徴とする蓄電装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の蓄電装置が搭載されている
ことを特徴とする建設機械。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２０９４６７（Ｐ２０１２−２０９４６７Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７４８６９（Ｐ２０１１−７４８６９）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【Ｆターム（参考）】
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