JP3657649B2 - 建設機械の冷却装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、油圧ショベルなどの建設機械等に備えられ、冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来の建設機械の冷却装置を示す平面図である。この従来技術は油圧ショベルに備えられる冷却装置を示しており、同図４は本体を形成する旋回体を上方から見た図である。
【０００３】
この図４に示す油圧ショベルの旋回体には、原動機であるエンジン１と、このエンジン１によって駆動する油圧ポンプ４と、この油圧ポンプ４から吐出される圧油によって駆動するアクチュエータ、例えば図示しないブームを回動させるブームシリンダ２４，２５と、油圧ポンプ４からブームシリンダ２４，２５等のアクチュエータに供給される圧油の流れを制御する方向切換弁９と、この方向切換弁９とブームシリンダ２４，２５とを連絡するシリンダ配管１３，１４、及び方向切換弁９と図示しない他のアクチュエータを連絡するシリンダ配管１５，１６と、エンジン１に燃料を供給する燃料タンク１０と、油圧ポンプ４に吸い込まれる作動油を蓄える作動油タンク３と、この作動油タンク３と油圧ポンプ４とを接続するサクション配管１１、及び油圧ポンプ４と方向切換弁９とを接続するデリベリホース１２とを備えている。なお、方向切換弁９と作動油タンク３とを接続する戻り管路には、リリーフバルブ１９を設けてある。
【０００４】
また、旋回体上の前方位置には、運転室２０を備え、後方位置にはカウンタウエイト２を備えている。
【０００５】
そして、上述のように構成される油圧ショベルには、以下に示す冷却装置が備えられている。すなわち、エンジン１の前方位置には、エンジン１を冷す冷却水を作製するラジエータ６と、風の流れに対してこのラジエータ６の後方位置に配置され、エンジン１によって駆動し、ラジエータ６を冷却させる風を吸い込む空冷用ファン８と、ラジエータ６の前方位置に配置され、作動油を冷却するオイルクーラ７とが配置されている。上述した方向切換弁９とオイルクーラ７とは、オイルクーラ配管１７で接続され、オイルクーラ７と作動油タンク３とはオイルクーラ配管１８で接続されている。
【０００６】
また、エンジン１、油圧ポンプ４、空冷用ファン８、ラジエータ６、及びオイルクーラ７等が配置される第１の空間部と、方向切換弁９及び作動油タンク３等が配置される第２の空間部とは、仕切板２３によって仕切られており、この仕切板２３により、これらの第１の空間部、第２の空間部相互間の風の流通が規制されている。
【０００７】
また、オイルクーラ７の前方位置には、このオイルクーラ７の両側部に配置した仕切板２１，２２と、前述した仕切板２３等により、空冷用吸気ダクト５が設けられている。
【０００８】
このように構成される冷却装置では、エンジン１の駆動に伴って、空冷用ファン８が回転すると、空冷用吸気ダクト５を介して空気が上述した第１の空間部内に吸い込まれ、その風でオイルクーラ７を冷すことにより、オイルクーラ配管１７から流入する作動油を冷却してオイルクーラ配管１８に流出させ、また、ラジエータ６を冷すことにより図示しない管路を流れるエンジン１の冷却用の水を冷却する。このような冷却に伴って生じた温風は仕切板２３で仕切られることにより、前述した第２の空間部への流通が規制され、この第２の空間部内に配置される方向切換弁９及び作動油タンク３等の昇温が防止される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで昨今、ディーゼルエンジンの排ガス規制が段階的に強化されつつあり、上述した図４に示す構成の冷却装置にあっても、空冷式インタクーラを設けることが必要になってきている。しかしながら、上述した図４に示す冷却装置の配置構成において、単に空冷式インタクーラを追加配置することは、配置スペース上の難しさがあり、また、吸気抵抗の問題があり、実質的に困難である。このことから、空冷式インタクーラを含む冷却装置の望ましい配置構成が要望されている。
【００１０】
本発明は、上記した従来技術における実情に鑑みてなされたもので、その目的は、空冷式インタクーラを含めた望ましい配置を実現させることができる建設機械の冷却装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、
本発明の請求項１に係る発明は、運転室と、エンジンと、このエンジンによって駆動する油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動するアクチュエータと、上記油圧ポンプから上記アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する方向切換弁と、上記油圧ポンプに吸い込まれる作動油を蓄える作動油タンクとを有する建設機械に備えられ、
上記エンジンを冷す冷却水を作製するラジエータと、上記エンジンによって駆動し、上記ラジエータを冷却させる風を吸い込む空冷用ファンと、上記作動油を冷却するオイルクーラとを含む建設機械の冷却装置において、
上記ラジエータと直列に空冷式インタクーラを配置し、これらのインタクーラ及びラジエータの前方に空冷用吸気ダクトを設け、
上記インタクーラ及びラジエータと、上記運転室との間に位置する空間部に上記オイルクーラを配置し、このオイルクーラの前方にオイルクーラ吸気ダクトを設け、上記オイルクーラの後方に、このオイルクーラを冷却させる風を吸い込むオイルクーラ冷却用ファン、及びこのオイルクーラ冷却用ファンを駆動する駆動手段を設けるとともに、
上記空冷用吸気ダクト、上記インタークーラ、上記ラジエータ、上記空冷用ファン、上記エンジン、及び上記油圧ポンプが配置される第１の空間部と、上記オイルクーラ吸気ダクト、上記オイルクーラ、上記オイルクーラ冷却用ファン、及び上記駆動手段が配置される第２の空間部との間の風の流通を規制する仕切板を設け、
上記オイルクーラ吸気ダクトを、上記仕切板と、この仕切板に対向し、上記運転室から離隔させて配置した別の仕切板とによって形成した構成してある。
【００１２】
本発明の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、上記方向切換弁を、上記オイルクーラ冷却用ファンで吸い込まれる風の流れに対して、上記第２の空間部内の上記オイルクーラの後方位置に配置した構成してある。
【００１３】
本発明の請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において、上記オイルクーラ吸気ダクトを、上記方向切換弁の付近まで延設させた構成してある。
【００１４】
本発明の請求項４に係る発明は、請求項１に係る発明において、上記作動油タンクを、上記オイルクーラ冷却用ファンで吸い込まれる風の流れに対して、上記第２の空間部内の上記オイルクーラの後方位置に配置した構成してある。
【００１５】
本発明の請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに係る発明において、上記駆動手段が、電動モータ及び油圧モータのうちの一方から成る構成してある。
【００１６】
本発明の請求項６に係る発明は、請求項５に係る発明において、上記作動油の油温を検出する油温センサを設け、この油温センサによって所定油温以上の油温が検出されたとき、この油温センサから出力される信号に応じて上記駆動手段を作動させる構成してある。
【００１７】
本発明の請求項７に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに係る発明において、上記駆動手段が、上記空冷用ファンと上記オイルクーラ冷却用ファンとを連動させる連動手段から成る構成してある。
【００１８】
本発明の請求項８に係る発明は、請求項７に係る発明において、上記連動手段が、上記空冷用ファンに装着した第１のプーリと、上記オイルクーラ冷却用ファンに装着した第２のプーリと、これらの第１のプーリと第２のプーリを連動させるベルトとを含む構成してある。
【００１９】
本発明の請求項９に係る発明は、請求項７または８に係る発明において、上記オイルクーラ冷却用ファンにファンクラッチを装着するとともに、上記オイルクーラ吸気ダクト内を流れる空気の温度を検出する気温センサを設け、この気温センサによって所定気温以上の気温が検出されたとき、この気温センサから出力される信号に応じて上記ファンクラッチを上記オイルクーラ冷却用ファンの駆動が可能な状態に切換え、上記気温センサによって上記所定気温よりも低い気温が検出されたとき、この気温センサから出力される信号に応じて上記ファンクラッチを上記オイルクーラ冷却用ファンの駆動が不能な状態に切換える構成してある。
【００２１】
【作用】
本発明の請求項１に係る発明は、ラジエータと空冷式インタクーラとを直列に配置し、仕切板を挾んで、運転室と仕切板との間に位置する第２の空間部内にオイルクーラを配置するようにしたので、基本的に第１の空間部にはラジエータと空冷式インタクーラだけ配置すれば済み、これらのラジエータ、空冷式インタクーラ、及びオイルクーラを無理なく配置することができる。また、第１の空間部と第２の空間部とを仕切る仕切板を設けたことにより、オイルクーラにおいて生じた温風がラジエータ、空冷式インタクーラ側に流れることがない。また、ラジエータ、空冷式インタクーラの冷却はエンジンの駆動によりおこない、オイルクーラの冷却は駆動手段によりおこなうことから、それぞれの冷却制御を互いに独立しておこなうことができる。
【００２２】
本発明の請求項２に係る発明は、オイルクーラ冷却用ファンで吸い込まれる風で方向切換弁を冷却させることができ、方向切換弁を流れる作動油の冷却に貢献する。
【００２３】
本発明の請求項３に係る発明は、オイルクーラ吸気ダクトによって吸い込まれた風を方向切換弁の位置まで案内させることができ、方向切換弁をより効率的に冷却させることができる。
【００２４】
本発明の請求項４に係る発明は、オイルクーラ冷却用ファンで吸い込まれる風で作動油タンクを冷却させることができ、作動油の冷却に貢献する。
【００２５】
本発明の請求項５に係る発明は、該当する電動モータ及び油圧モータの一方を駆動させることにより、オイルクーラ冷却用ファンが駆動し、これによりオイルクーラ吸気ダクトから風が吸い込まれ、その風によりオイルクーラを冷し、オイルクーラを流れる作動油を冷却することができる。
【００２６】
本発明の請求項６に係る発明は、経験的に考えられる作動油の冷却を開始すべき油温を、あらかじめ油温センサにおいて所定油温として設定しておくことにより、該当する所定油温以上になったら駆動手段が駆動してオイルクーラ冷却用ファンが駆動し、これによりオイルクーラ吸気ダクトから風が吸い込まれ、その風によりオイルクーラを冷し、オイルクーラを流れる作動油を冷却して油温を下げることができ、また、作動油の油温が所定油温よりも低いときには、オイルクーラ冷却用ファンが停止状態に保たれ、オイルクーラの特別な冷却操作がおこなわれず、これにより作動油の必要以上の冷却はおこなわれない。
【００２７】
本発明の請求項７に係る発明は、連動手段を介して、空冷用ファンと、オイルクーラ冷却用ファンとを駆動させることができ、空冷用ファンの駆動に伴って空冷用吸気ダクトから第１の空間部内に風が吸い込まれ、空冷式インタクーラとラジエータとを冷し、エンジン１の冷却水を作製することができ、また、オイルクーラ冷却用ファンの駆動に伴ってオイルクーラ吸気ダクトから第２の空間部内に風が吸い込まれ、オイルクーラを冷し、このオイルクーラを流れる作動油を冷却することができる。
【００２８】
本発明の請求項８に係る発明は、エンジン１の駆動に伴って空冷用ファンに装着した第１のプーリが回転し、ベルトを介して第２のプーリが回転し、この第２のプーリの回転に伴ってオイルクーラ冷却用ファンが回転する。これにより、請求項７に係る発明と同様に、冷却水の作製と作動油の冷却とを同時に実現できる。
【００２９】
本発明の請求項９に係る発明は、経験的に考えられる作動油の冷却を開始すべき空気の温度、すなわち気温を、あらかじめ気温センサにおいて所定気温として設定しておくことにより、該当する所定気温以上になったら、ファンクラッチがオイルクーラ冷却用ファンの駆動が可能な状態に切換えられ、エンジンの駆動に伴う空冷用ファンの回転と連動してオイルクーラ冷却用ファンが回転し、所望の連動動作をおこなわせることができ、また、作動油の冷却をすべきでない気温であるときは、ファンクラッチがオイルクーラ冷却用ファンの駆動が不能な状態に切換えられ、エンジンの駆動に伴って空冷用ファンが回転するものの、オイルクーラ冷却用ファンは回転せず、ラジエータ及び空冷式インタクーラの冷却だけがおこなわれ、作動油の冷却はおこなわれない。
【００３１】
【実施例】
以下、本発明の建設機械の冷却装置の実施例を図に基づいて説明する。
図１は本発明の請求項１，２，４，５に対応する第１の実施例を示す平面図である。この図１に示す第１の実施例も、例えば油圧ショベルに備えられるものである。この図１は、前述した図４に対応させて描いてあり、図４に示したものと同等のものは、同一符号で示してある。すなわち、この図１に示す第１の実施例が備えられる油圧ショベルも、本体を形成する旋回体上に、エンジン１と、油圧ポンプ４と、アクチュエータ例えばブームシリンダ２４，２５と、方向切換弁９と、方向切換弁９とブームシリンダ２４，２５とを連絡するシリンダ配管１３，１４、及び方向切換弁９と図示しない他のアクチュエータとを連絡するシリンダ配管１５，１６と、燃料タンク１０及び作動油タンク３と、サクション配管１１及びデリベリホース１２とを備えるとともに、方向切換弁９と作動油タンク３とを接続する戻り管路にリリーフバルブ１９を備え、また、旋回体上の前方位置に運転室２０を備え、後方位置にカウンタウエイト２を備えている。以上の構成を備えた点については、前述した図４に示す従来技術と同様である。
【００３２】
そして特に、この第１の実施例では、仕切板２３によって、２つの配置空間に区分けさせてある。エンジン１及び油圧ポンプ４が配置されるカウンタウエイト２側の第１の空間部には、最前方位置に空冷用吸気ダクト５を配置してあり、この空冷用吸気ダクト５の下流に空冷式インタクーラ２１を配置してある。この空冷式インタクーラ２１の両側部には、仕切板２１，２２を接続してある。これらの仕切板２１，２２と前述した仕切板２３等によって、空冷用吸気ダクト５が形成される。また、インタクーラ２１の下流に、直列にラジエータ６を配置してある。風の流れに対してラジエータ６の後方位置には、エンジン１によって駆動し、ラジエータ６を冷す空気を吸い込む空冷用ファン８を配置してある。なお、同図１において、２８はインタクーラ入口部、２９はインタクーラ出口部、２７はターボを示している。
【００３３】
また、仕切板２３を挾んで隣合う第２の空間部には、最前方位置にオイルクーラ吸気ダクト３２を配置してあり、このオイルクーラ吸気ダクト３２の下流にオイルクーラ７を配置してある。運転室２０側に位置する仕切板３３と、この仕切板３３とオイルクーラ７の一方の側部を接続する仕切板３４と、オイルクーラ７の他方の側部と仕切板２３とを接続する仕切板３５等によって、上述したオイルクーラ吸気ダクト３２が形成されている。また、前述したオイルクーラ７は、結局、インタクーラ２６及びラジエータ６に対して、並列に配置されるとともに、インタクーラ２６及びラジエータ６と、運転室２０との間の、それまではデッドスペースとして十分には活用されていなかった所に配置してある。
【００３４】
また、風の流れに対してオイルクーラ７の後方位置には、このオイルクーラ７を冷す空気を吸い込むオイルクーラ冷却用ファン３０を配置してある。このオイルクーラ冷却用ファン３０は駆動手段、例えば電動モータ３１で駆動する。風の流れに対して電動モータ３１の後方位置、すなわちオイルクーラ７の後方位置には、前述した方向切換弁９を配置してある。この方向切換弁９の後方位置、すなわちオイルクーラ７の後方位置には、前述した作動油タンク３を配置してある。なお、１７，１８はオイルクーラ７と作動油タンク３とを接続するオイルクーラ配管である。
【００３５】
この第１の実施例では、エンジン１を駆動することにより、油圧ポンプ４が駆動し、方向切換弁９を適宜に切換え操作することにより、油圧ポンプ４から吐出される圧油が、デリベリホース１２、方向切換弁９、シリンダ配管１３または１４、シリンダ配管１５または１６を介して、ブームシリンダ２４，２５、あるいは図示しないアクチュエータに供給され、また、これらのブームシリンダ２４，２５、あるいは図示しないアクチュエータからの戻り油は、シリンダ配管１４または１３、シリンダ配管１６または１５、方向切換弁９、オイルクーラ配管１７、オイルクーラ７、オイルクーラ配管１８を介して作動油タンク３に戻され、これらの圧油の流れに応じて上述したブームシリンダ２４，２５、あるいは図示しないアクチュエータが駆動し、図示しないブームあるいは他の作動体を作動させることができる。同図１では図示省略したアームを駆動するアームシリンダ、バケットを駆動させるバケットシリンダ、旋回体を旋回させる旋回モータ、走行体を走行させる走行モータ等の他のアクチュエータを操作する場合も、上述と同様である。
【００３６】
また、エンジン１の駆動に伴って空冷用ファン８が回転し、これにより空冷用吸気ダクト５から風が吸い込まれてインタクーラ２６及びラジエータ６が冷され、エンジン１に冷却水が供給されて、このエンジン１が冷される。
【００３７】
また、電動モータ３１を駆動させることにより、オイルクーラ冷却用ファン３０が回転し、これによりオイルクーラ吸気ダクト３２から空気が吸い込まれ、オイルクーラ７が冷され、オイルクーラ配管１７から流入した作動油を冷却し、オイルクーラ配管１８から流出させる。また、上述のようにオイルクーラ吸気ダクト３２から吸い込まれた風により、方向切換弁９と作動油タンク３も冷される。したがって、方向切換弁９を流れる作動油が冷却されるとともに、作動油タンク３内に蓄えられる作動油も冷却される。
【００３８】
このように構成した第１の実施例にあっては、基本的に、エンジン１、油圧ポンプ４が配置される第１の空間部には、インタクーラ２６とラジエータ６だけを直列に配置し、仕切板２３と運転室２０の間に位置する第２の空間部には、オイルクーラ７を配置するので、これらのラジエータ６、インタクーラ２６、及びオイルクーラ７を旋回体上に無理なく配置させることができる。特に、オイルクーラ７は、従来ではデッドスペースを形成していた仕切板２３と運転室２０との間に配置させてあることから、このデッドスペースの有効活用を図ることができる。
【００３９】
また、仕切板２３を設けたことによって、オイルクーラ７側で生じた温風が、第１の空間部のラジエータ６、インタクーラ２６側に流れることがない。これにより、オイルクーラ７の冷却の影響をラジエータ６、インタクーラ２６側に及ぼすことがない。また、ラジエータ６、インタクーラ２６の冷却はエンジン１の駆動によりおこない、オイルクーラ７の冷却は電動モータ３１の駆動によりおこなうことから、ラジエータ６、インタクーラ２６の冷却制御と、オイルクーラ７の冷却制御とを互いに独立しておこなうことができる。これらのことから、ラジエータ６とインタクーラ２６の冷却、及びオイルクーラ７の冷却の双方を高い精度で実現でき、優れた冷却性能が得られる。
【００４０】
また、オイルクーラ７の後方位置に方向切換弁９と作動油タンク３を配置してあることから、オイルクーラ冷却用ファン３０で吸い込まれた風により、上述のようにオイルクーラ７の冷却とともに、方向切換弁９の冷却と作動油タンク３の冷却とを併せておこなうことができ、これらの相乗作用によって作動油を冷却することができる。これにより、特に作動油の優れた冷却性能が得られる。
【００４１】
また、電動モータ３１の駆動を制御することによりオイルクーラ冷却用ファン３０の駆動を容易に制御できる。したがって、作動油の油温が上昇した適切な時機にのみ、オイルクーラ冷却用ファン３０を回転させるように電動モータ３１の駆動を制御することにより、安定した作動油冷却性能を保持できる。
【００４２】
さらに、オイルクーラ７の後方位置に作動油タンク３を配置したことから、オイルクーラ７から流出した作動油を作動油タンク３に導くオイルクーラ配管１８を従来よりも短くすることができ、この点で費用を低減できる。
【００４３】
図２は本発明の請求項１，２，４，５，７，８に対応する第２の実施例を示す平面図である。
【００４４】
この第２の実施例は、ラジエータ６及びインタクーラ２６を冷却する風を吸い込むオイルクーラ冷却用ファン３０を回転させる連動手段を備えている。この連動手段は、例えば、空冷用ファン８に装着した第１のプーリ３８と、オイルクーラ冷却用ファン３０に装着した第２のプーリ３７と、これらのプーリ３８，３７間を掛け回されるベルト３６とを含む構成にしてある。その他の構成については、前述した第１の実施例と同等である。
【００４５】
この第２の実施例では、エンジン１を駆動させると、空冷用ファン６が回転し、この空冷用ファン８と一体的に第１のプーリ３８が回転する。この第１のプーリ３８の回転に伴ってベルト３６が移動し、第２のプーリ３７が回転する。この第２のプーリ３７の回転と一体的にオイルクーラ冷却用ファン３０が回転する。上述した空冷用ファン６の回転に伴って空冷用吸気ダクト５から風が吸い込まれ、この風によりインタクーラ２６及びラジエータ６が冷され、エンジン１を冷却する冷却水が作製される。また、上述したオイルクーラ冷却用ファン３０の回転に伴って、オイルクーラ吸気ダクト３２から風が吸い込まれ、その風によりオイルクーラ３７が冷され、また同時に、方向切換弁９及び作動油タンク３が冷され、ブームシリンダ２４，２５等のアクチュエータに供給される作動油が冷却され、昇温が抑えられる。
【００４６】
このように構成した第２の実施例では特に、エンジン１の冷却水の作製と作動油の冷却とを同時に実現できるとともに、オイルクーラ冷却用ファン３０の駆動源としてエンジン１を活用でき、すなわち駆動源が１つで済み、これにより設備費用を抑えることができる。また、連動手段を第１のプーリ３８、第２のプーリ３７、及びベルト３６によって構成してあるが、これらは構造の簡単な安定した力伝達系を形成し、したがってオイルクーラ冷却用ファン３０と、空冷用ファン８とを高い精度で連動させることができる。その他の作用効果については、前述した第１の実施例と同じである。
【００４７】
図３は本発明の請求項１，２，３，４，５に対応する第３の実施例を示す平面図である。
【００４８】
この第３の実施例では、前述した図１に示す第１の実施例における仕切板３４，３５を取り除き、オイルクーラ吸気ダクト３２を形成する運転室２０側に位置する仕切板３３に連設する仕切板３９を設け、この仕切板３９を方向切換弁９付近まで、すなわち方向切換弁９を囲むように延設させてある。その他の構成については、前述した第１の実施例と同等である。
【００４９】
このように構成した第３の実施例では、オイルクーラ吸気ダクト３２によって吸い込まれた風を仕切板３９を介して、方向切換弁９及び作動油タンク３をより効率的に冷却させることができ、これらの方向切換弁９及び作動油タンク３の冷却性能を高めることができる。したがって、より優れた作動油の冷却性能が得られる。その他の作用効果については、前述した第１の実施例と同じである。
【００５０】
なお、上述した第１，第３の実施例では、オイルクーラ冷却用ファン３０を駆動する駆動手段として電動モータ３１を設けたが、この電動モータ３１に代えて油圧モータを設ける構成にしてもよい。
【００５１】
また、上述した第１，第３の実施例において、作動油の油温を検出する油圧センサを設け、この油温センサによって所定油温が検出されたとき、この油温センサから出力される信号に応じてオイルクーラ冷却用ファン３０を駆動する電動モータ３１を作動させる構成にしてもよい。この構成は、本発明の請求項６に係る発明に相当する。
【００５２】
このように、油温センサを備えたものは、経験的に考えられる作動油の冷却を開始すべき油温を、あらかじめ油温センサにおいて所定油温として設定しておくことにより、該当する所定油温以上になったら駆動手段すなわち電動モータ３１が駆動してオイルクーラ冷却用ファン３０が駆動し、これによりオイルクーラ吸気ダクト３２から風が吸い込まれ、その風によりオイルクーラ７を冷し、オイルクーラ７を流れる作動油を冷却して油温を下げることができ、また、作動油の油温が所定油温よりも低いときには、オイルクーラ冷却用ファン３０が停止状態に保たれ、オイルクーラ７の特別な冷却操作がおこなわれず、これにより作動油の必要以上の冷却はおこなわれない。
【００５３】
これにより、作動油の油温を高い精度で一定の温度領域内に保つことができ、この作動油の供給によって駆動するブームシリンダ２４，２５等のアクチュエータの円滑な駆動を実現させることができる。
【００５４】
また、上述した第２の実施例において、オイルクーラ冷却用ファン３０にファンクラッチを装着するとともに、オイルクーラ吸気ダクト３２内を流れる風の温度を検出する気温センサを設け、この気温センサによって所定気温以上の気温が検出されたとき、この気温センサから出力される信号に応じ、ファンクラッチをオイルクーラ冷却用ファン３０の駆動が可能な状態に切換え、気温センサによって所定気温よりも低い気温が検出されたとき、この気温センサから出力される信号に応じてファンクラッチをオイルクーラ冷却用ファン３０の駆動が不能な状態に切換える構成にしてもよい。この構成は本発明の請求項９に係る発明に相当する。
【００５５】
このように、オイルクーラ冷却用ファン３０にファンクラッチを装着するとともに、オイルクーラ吸気ダクト３２内の気温を検出する気温センサを備えたものは、経験的に考えられる作動油の冷却を開始すべき空気の温度、すなわち気温を、あらかじめ気温センサにおいて所定気温として設定しておくことにより、該当する所定気温以上になったら、ファンクラッチがオイルクーラ冷却用ファン３０の駆動が可能な状態に切換えられ、エンジン１の駆動に伴う空冷用ファン８の回転と連動してオイルクーラ冷却用ファン３０が回転し、所望の連動動作をおこなわせることができ、また、作動油の冷却をすべきでない気温であるときは、ファンクラッチがオイルクーラ冷却用ファン３０の駆動が不能な状態に切換えられ、エンジン１の駆動に伴って空冷用ファン８が回転するものの、オイルクーラ冷却用ファン３０は回転せず、ラジエータ６及び空冷式インタクーラ２６の冷却だけがおこなわれ、作動油の冷却はおこなわれない。
【００５６】
これにより、ラジエータ６、インタクーラ２６を冷却する空冷用ファン８だけの駆動と、この空冷用ファン８とオイルクーラ冷却用ファン３０の連動とを選択的におこなわせることができ、安定したエンジン１の冷却性能を確保できるとともに、請求項６に係る発明と同様に、作動油の油温を高い精度で一定の温度領域内に保つことができ、この作動油の供給によって駆動するブームシリンダ２４，２５等のアクチュエータの円滑な駆動を実現させることができる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る発明によれば、運転室と、ラジエータを冷却する空冷用ダクトとの間に位置する空間部にオイルクーラを配置することにより、空冷式インタクーラをラジエータに直列に配置することができ、空冷式インタクーラを含めた望ましい配置構成を実現できる。また、従来ではデッドスペースとなっていた運転室と空冷用ダクトとの間の空間部を、オイルクーラの配置スペースとして有効活用させることができる。さらに、ラジエータ及び空冷式インタクーラの冷却制御と、オイルクーラの冷却制御とを互いに独立しておこなうことができ、これらのラジエータ、空冷式インタクーラの冷却、及びオイルクーラの冷却の双方を高い精度で実現でき、優れた冷却性能が得られる。
【００５８】
本発明の請求項２に係る発明によれば、オイルクーラの冷却と方向切換弁の冷却の相乗作用により作動油を冷却することができ、作動油の優れた冷却性能が得られる。
【００５９】
本発明の請求項３に係る発明によれば、方向切換弁の冷却性能が高まるので、より優れた作動油の冷却性能が得られる。
【００６０】
本発明の請求項４に係る発明によれば、オイルクーラの冷却と作動油タンクの冷却の相乗作用により作動油を冷却することができ、請求項２に係る発明とは別の観点から優れた作動油の冷却性能が得られる。
【００６１】
本発明の請求項５に係る発明によれば、オイルクーラ冷却用ファンの駆動制御が容易であり、安定した作動油の冷却性能の保持に貢献する。
【００６２】
本発明の請求項６に係る発明によれば、作動油の油温を高い精度で一定の温度領域内に保つことができ、この作動油の供給によって駆動するアクチュエータの円滑な駆動を実現させることができる。
【００６３】
本発明の請求項７に係る発明によれば、オイルクーラ冷却用ファンの駆動源としてエンジンを活用でき、すなわち、駆動源が１つで済み、これにより設備費用を抑えることができる。
【００６４】
本発明の請求項８に係る発明によれば、２つのプーリと、これらのプーリに掛け回されるベルトによって構造の簡単な安定した力伝達系を形成でき、したがって、オイルクーラ冷却用ファンを、ラジエータ、インタクーラを冷却する空冷用ファンと高い精度で連動させることができる。
【００６５】
本発明の請求項９に係る発明によれば、ラジエータ、インタクーラを冷却する空冷用ファンだけの駆動と、この空冷用ファンとオイルクーラ冷却用ファンの連動とを選択的におこなわせることができ、安定したエンジン冷却性能を確保できるとともに、請求項６に係る発明と同様に、作動油の油温を高い精度で一定の温度領域内に保つことができ、この作動油の供給によって駆動するアクチュエータの円滑な駆動を実現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の建設機械の冷却装置の第１の実施例を示す平面図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す平面図である。
【図３】本発明の第３の実施例を示す平面図である。
【図４】従来の建設機械の冷却装置を示す平面図である。
【符号の説明】
１ エンジン
３ 作動油タンク
４ 油圧ポンプ
５ 空冷用吸気ダクト
６ ラジエータ
７ オイルクーラ
８ 空冷用ファン
９ 方向切換弁
２０ 運転室
２１ 仕切板
２２ 仕切板
２３ 仕切板
２６ 空冷式インタクーラ
３０ オイルクーラ冷却用ファン
３１ 電動モータ（駆動手段）
３２ オイルクーラ吸気ダクト
３３ 仕切板
３４ 仕切板
３５ 仕切板
３６ ベルト
３７ 第２のプーリ
３８ 第１のプーリ
３９ 仕切板
【産業上の利用分野】
本発明は、油圧ショベルなどの建設機械等に備えられ、冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来の建設機械の冷却装置を示す平面図である。この従来技術は油圧ショベルに備えられる冷却装置を示しており、同図４は本体を形成する旋回体を上方から見た図である。
【０００３】
この図４に示す油圧ショベルの旋回体には、原動機であるエンジン１と、このエンジン１によって駆動する油圧ポンプ４と、この油圧ポンプ４から吐出される圧油によって駆動するアクチュエータ、例えば図示しないブームを回動させるブームシリンダ２４，２５と、油圧ポンプ４からブームシリンダ２４，２５等のアクチュエータに供給される圧油の流れを制御する方向切換弁９と、この方向切換弁９とブームシリンダ２４，２５とを連絡するシリンダ配管１３，１４、及び方向切換弁９と図示しない他のアクチュエータを連絡するシリンダ配管１５，１６と、エンジン１に燃料を供給する燃料タンク１０と、油圧ポンプ４に吸い込まれる作動油を蓄える作動油タンク３と、この作動油タンク３と油圧ポンプ４とを接続するサクション配管１１、及び油圧ポンプ４と方向切換弁９とを接続するデリベリホース１２とを備えている。なお、方向切換弁９と作動油タンク３とを接続する戻り管路には、リリーフバルブ１９を設けてある。
【０００４】
また、旋回体上の前方位置には、運転室２０を備え、後方位置にはカウンタウエイト２を備えている。
【０００５】
そして、上述のように構成される油圧ショベルには、以下に示す冷却装置が備えられている。すなわち、エンジン１の前方位置には、エンジン１を冷す冷却水を作製するラジエータ６と、風の流れに対してこのラジエータ６の後方位置に配置され、エンジン１によって駆動し、ラジエータ６を冷却させる風を吸い込む空冷用ファン８と、ラジエータ６の前方位置に配置され、作動油を冷却するオイルクーラ７とが配置されている。上述した方向切換弁９とオイルクーラ７とは、オイルクーラ配管１７で接続され、オイルクーラ７と作動油タンク３とはオイルクーラ配管１８で接続されている。
【０００６】
また、エンジン１、油圧ポンプ４、空冷用ファン８、ラジエータ６、及びオイルクーラ７等が配置される第１の空間部と、方向切換弁９及び作動油タンク３等が配置される第２の空間部とは、仕切板２３によって仕切られており、この仕切板２３により、これらの第１の空間部、第２の空間部相互間の風の流通が規制されている。
【０００７】
また、オイルクーラ７の前方位置には、このオイルクーラ７の両側部に配置した仕切板２１，２２と、前述した仕切板２３等により、空冷用吸気ダクト５が設けられている。
【０００８】
このように構成される冷却装置では、エンジン１の駆動に伴って、空冷用ファン８が回転すると、空冷用吸気ダクト５を介して空気が上述した第１の空間部内に吸い込まれ、その風でオイルクーラ７を冷すことにより、オイルクーラ配管１７から流入する作動油を冷却してオイルクーラ配管１８に流出させ、また、ラジエータ６を冷すことにより図示しない管路を流れるエンジン１の冷却用の水を冷却する。このような冷却に伴って生じた温風は仕切板２３で仕切られることにより、前述した第２の空間部への流通が規制され、この第２の空間部内に配置される方向切換弁９及び作動油タンク３等の昇温が防止される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで昨今、ディーゼルエンジンの排ガス規制が段階的に強化されつつあり、上述した図４に示す構成の冷却装置にあっても、空冷式インタクーラを設けることが必要になってきている。しかしながら、上述した図４に示す冷却装置の配置構成において、単に空冷式インタクーラを追加配置することは、配置スペース上の難しさがあり、また、吸気抵抗の問題があり、実質的に困難である。このことから、空冷式インタクーラを含む冷却装置の望ましい配置構成が要望されている。
【００１０】
本発明は、上記した従来技術における実情に鑑みてなされたもので、その目的は、空冷式インタクーラを含めた望ましい配置を実現させることができる建設機械の冷却装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、
本発明の請求項１に係る発明は、運転室と、エンジンと、このエンジンによって駆動する油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動するアクチュエータと、上記油圧ポンプから上記アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する方向切換弁と、上記油圧ポンプに吸い込まれる作動油を蓄える作動油タンクとを有する建設機械に備えられ、
上記エンジンを冷す冷却水を作製するラジエータと、上記エンジンによって駆動し、上記ラジエータを冷却させる風を吸い込む空冷用ファンと、上記作動油を冷却するオイルクーラとを含む建設機械の冷却装置において、
上記ラジエータと直列に空冷式インタクーラを配置し、これらのインタクーラ及びラジエータの前方に空冷用吸気ダクトを設け、
上記インタクーラ及びラジエータと、上記運転室との間に位置する空間部に上記オイルクーラを配置し、このオイルクーラの前方にオイルクーラ吸気ダクトを設け、上記オイルクーラの後方に、このオイルクーラを冷却させる風を吸い込むオイルクーラ冷却用ファン、及びこのオイルクーラ冷却用ファンを駆動する駆動手段を設けるとともに、
上記空冷用吸気ダクト、上記インタークーラ、上記ラジエータ、上記空冷用ファン、上記エンジン、及び上記油圧ポンプが配置される第１の空間部と、上記オイルクーラ吸気ダクト、上記オイルクーラ、上記オイルクーラ冷却用ファン、及び上記駆動手段が配置される第２の空間部との間の風の流通を規制する仕切板を設け、
上記オイルクーラ吸気ダクトを、上記仕切板と、この仕切板に対向し、上記運転室から離隔させて配置した別の仕切板とによって形成した構成してある。
【００１２】
本発明の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、上記方向切換弁を、上記オイルクーラ冷却用ファンで吸い込まれる風の流れに対して、上記第２の空間部内の上記オイルクーラの後方位置に配置した構成してある。
【００１３】
本発明の請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において、上記オイルクーラ吸気ダクトを、上記方向切換弁の付近まで延設させた構成してある。
【００１４】
本発明の請求項４に係る発明は、請求項１に係る発明において、上記作動油タンクを、上記オイルクーラ冷却用ファンで吸い込まれる風の流れに対して、上記第２の空間部内の上記オイルクーラの後方位置に配置した構成してある。
【００１５】
本発明の請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに係る発明において、上記駆動手段が、電動モータ及び油圧モータのうちの一方から成る構成してある。
【００１６】
本発明の請求項６に係る発明は、請求項５に係る発明において、上記作動油の油温を検出する油温センサを設け、この油温センサによって所定油温以上の油温が検出されたとき、この油温センサから出力される信号に応じて上記駆動手段を作動させる構成してある。
【００１７】
本発明の請求項７に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに係る発明において、上記駆動手段が、上記空冷用ファンと上記オイルクーラ冷却用ファンとを連動させる連動手段から成る構成してある。
【００１８】
本発明の請求項８に係る発明は、請求項７に係る発明において、上記連動手段が、上記空冷用ファンに装着した第１のプーリと、上記オイルクーラ冷却用ファンに装着した第２のプーリと、これらの第１のプーリと第２のプーリを連動させるベルトとを含む構成してある。
【００１９】
本発明の請求項９に係る発明は、請求項７または８に係る発明において、上記オイルクーラ冷却用ファンにファンクラッチを装着するとともに、上記オイルクーラ吸気ダクト内を流れる空気の温度を検出する気温センサを設け、この気温センサによって所定気温以上の気温が検出されたとき、この気温センサから出力される信号に応じて上記ファンクラッチを上記オイルクーラ冷却用ファンの駆動が可能な状態に切換え、上記気温センサによって上記所定気温よりも低い気温が検出されたとき、この気温センサから出力される信号に応じて上記ファンクラッチを上記オイルクーラ冷却用ファンの駆動が不能な状態に切換える構成してある。
【００２１】
【作用】
本発明の請求項１に係る発明は、ラジエータと空冷式インタクーラとを直列に配置し、仕切板を挾んで、運転室と仕切板との間に位置する第２の空間部内にオイルクーラを配置するようにしたので、基本的に第１の空間部にはラジエータと空冷式インタクーラだけ配置すれば済み、これらのラジエータ、空冷式インタクーラ、及びオイルクーラを無理なく配置することができる。また、第１の空間部と第２の空間部とを仕切る仕切板を設けたことにより、オイルクーラにおいて生じた温風がラジエータ、空冷式インタクーラ側に流れることがない。また、ラジエータ、空冷式インタクーラの冷却はエンジンの駆動によりおこない、オイルクーラの冷却は駆動手段によりおこなうことから、それぞれの冷却制御を互いに独立しておこなうことができる。
【００２２】
本発明の請求項２に係る発明は、オイルクーラ冷却用ファンで吸い込まれる風で方向切換弁を冷却させることができ、方向切換弁を流れる作動油の冷却に貢献する。
【００２３】
本発明の請求項３に係る発明は、オイルクーラ吸気ダクトによって吸い込まれた風を方向切換弁の位置まで案内させることができ、方向切換弁をより効率的に冷却させることができる。
【００２４】
本発明の請求項４に係る発明は、オイルクーラ冷却用ファンで吸い込まれる風で作動油タンクを冷却させることができ、作動油の冷却に貢献する。
【００２５】
本発明の請求項５に係る発明は、該当する電動モータ及び油圧モータの一方を駆動させることにより、オイルクーラ冷却用ファンが駆動し、これによりオイルクーラ吸気ダクトから風が吸い込まれ、その風によりオイルクーラを冷し、オイルクーラを流れる作動油を冷却することができる。
【００２６】
本発明の請求項６に係る発明は、経験的に考えられる作動油の冷却を開始すべき油温を、あらかじめ油温センサにおいて所定油温として設定しておくことにより、該当する所定油温以上になったら駆動手段が駆動してオイルクーラ冷却用ファンが駆動し、これによりオイルクーラ吸気ダクトから風が吸い込まれ、その風によりオイルクーラを冷し、オイルクーラを流れる作動油を冷却して油温を下げることができ、また、作動油の油温が所定油温よりも低いときには、オイルクーラ冷却用ファンが停止状態に保たれ、オイルクーラの特別な冷却操作がおこなわれず、これにより作動油の必要以上の冷却はおこなわれない。
【００２７】
本発明の請求項７に係る発明は、連動手段を介して、空冷用ファンと、オイルクーラ冷却用ファンとを駆動させることができ、空冷用ファンの駆動に伴って空冷用吸気ダクトから第１の空間部内に風が吸い込まれ、空冷式インタクーラとラジエータとを冷し、エンジン１の冷却水を作製することができ、また、オイルクーラ冷却用ファンの駆動に伴ってオイルクーラ吸気ダクトから第２の空間部内に風が吸い込まれ、オイルクーラを冷し、このオイルクーラを流れる作動油を冷却することができる。
【００２８】
本発明の請求項８に係る発明は、エンジン１の駆動に伴って空冷用ファンに装着した第１のプーリが回転し、ベルトを介して第２のプーリが回転し、この第２のプーリの回転に伴ってオイルクーラ冷却用ファンが回転する。これにより、請求項７に係る発明と同様に、冷却水の作製と作動油の冷却とを同時に実現できる。
【００２９】
本発明の請求項９に係る発明は、経験的に考えられる作動油の冷却を開始すべき空気の温度、すなわち気温を、あらかじめ気温センサにおいて所定気温として設定しておくことにより、該当する所定気温以上になったら、ファンクラッチがオイルクーラ冷却用ファンの駆動が可能な状態に切換えられ、エンジンの駆動に伴う空冷用ファンの回転と連動してオイルクーラ冷却用ファンが回転し、所望の連動動作をおこなわせることができ、また、作動油の冷却をすべきでない気温であるときは、ファンクラッチがオイルクーラ冷却用ファンの駆動が不能な状態に切換えられ、エンジンの駆動に伴って空冷用ファンが回転するものの、オイルクーラ冷却用ファンは回転せず、ラジエータ及び空冷式インタクーラの冷却だけがおこなわれ、作動油の冷却はおこなわれない。
【００３１】
【実施例】
以下、本発明の建設機械の冷却装置の実施例を図に基づいて説明する。
図１は本発明の請求項１，２，４，５に対応する第１の実施例を示す平面図である。この図１に示す第１の実施例も、例えば油圧ショベルに備えられるものである。この図１は、前述した図４に対応させて描いてあり、図４に示したものと同等のものは、同一符号で示してある。すなわち、この図１に示す第１の実施例が備えられる油圧ショベルも、本体を形成する旋回体上に、エンジン１と、油圧ポンプ４と、アクチュエータ例えばブームシリンダ２４，２５と、方向切換弁９と、方向切換弁９とブームシリンダ２４，２５とを連絡するシリンダ配管１３，１４、及び方向切換弁９と図示しない他のアクチュエータとを連絡するシリンダ配管１５，１６と、燃料タンク１０及び作動油タンク３と、サクション配管１１及びデリベリホース１２とを備えるとともに、方向切換弁９と作動油タンク３とを接続する戻り管路にリリーフバルブ１９を備え、また、旋回体上の前方位置に運転室２０を備え、後方位置にカウンタウエイト２を備えている。以上の構成を備えた点については、前述した図４に示す従来技術と同様である。
【００３２】
そして特に、この第１の実施例では、仕切板２３によって、２つの配置空間に区分けさせてある。エンジン１及び油圧ポンプ４が配置されるカウンタウエイト２側の第１の空間部には、最前方位置に空冷用吸気ダクト５を配置してあり、この空冷用吸気ダクト５の下流に空冷式インタクーラ２１を配置してある。この空冷式インタクーラ２１の両側部には、仕切板２１，２２を接続してある。これらの仕切板２１，２２と前述した仕切板２３等によって、空冷用吸気ダクト５が形成される。また、インタクーラ２１の下流に、直列にラジエータ６を配置してある。風の流れに対してラジエータ６の後方位置には、エンジン１によって駆動し、ラジエータ６を冷す空気を吸い込む空冷用ファン８を配置してある。なお、同図１において、２８はインタクーラ入口部、２９はインタクーラ出口部、２７はターボを示している。
【００３３】
また、仕切板２３を挾んで隣合う第２の空間部には、最前方位置にオイルクーラ吸気ダクト３２を配置してあり、このオイルクーラ吸気ダクト３２の下流にオイルクーラ７を配置してある。運転室２０側に位置する仕切板３３と、この仕切板３３とオイルクーラ７の一方の側部を接続する仕切板３４と、オイルクーラ７の他方の側部と仕切板２３とを接続する仕切板３５等によって、上述したオイルクーラ吸気ダクト３２が形成されている。また、前述したオイルクーラ７は、結局、インタクーラ２６及びラジエータ６に対して、並列に配置されるとともに、インタクーラ２６及びラジエータ６と、運転室２０との間の、それまではデッドスペースとして十分には活用されていなかった所に配置してある。
【００３４】
また、風の流れに対してオイルクーラ７の後方位置には、このオイルクーラ７を冷す空気を吸い込むオイルクーラ冷却用ファン３０を配置してある。このオイルクーラ冷却用ファン３０は駆動手段、例えば電動モータ３１で駆動する。風の流れに対して電動モータ３１の後方位置、すなわちオイルクーラ７の後方位置には、前述した方向切換弁９を配置してある。この方向切換弁９の後方位置、すなわちオイルクーラ７の後方位置には、前述した作動油タンク３を配置してある。なお、１７，１８はオイルクーラ７と作動油タンク３とを接続するオイルクーラ配管である。
【００３５】
この第１の実施例では、エンジン１を駆動することにより、油圧ポンプ４が駆動し、方向切換弁９を適宜に切換え操作することにより、油圧ポンプ４から吐出される圧油が、デリベリホース１２、方向切換弁９、シリンダ配管１３または１４、シリンダ配管１５または１６を介して、ブームシリンダ２４，２５、あるいは図示しないアクチュエータに供給され、また、これらのブームシリンダ２４，２５、あるいは図示しないアクチュエータからの戻り油は、シリンダ配管１４または１３、シリンダ配管１６または１５、方向切換弁９、オイルクーラ配管１７、オイルクーラ７、オイルクーラ配管１８を介して作動油タンク３に戻され、これらの圧油の流れに応じて上述したブームシリンダ２４，２５、あるいは図示しないアクチュエータが駆動し、図示しないブームあるいは他の作動体を作動させることができる。同図１では図示省略したアームを駆動するアームシリンダ、バケットを駆動させるバケットシリンダ、旋回体を旋回させる旋回モータ、走行体を走行させる走行モータ等の他のアクチュエータを操作する場合も、上述と同様である。
【００３６】
また、エンジン１の駆動に伴って空冷用ファン８が回転し、これにより空冷用吸気ダクト５から風が吸い込まれてインタクーラ２６及びラジエータ６が冷され、エンジン１に冷却水が供給されて、このエンジン１が冷される。
【００３７】
また、電動モータ３１を駆動させることにより、オイルクーラ冷却用ファン３０が回転し、これによりオイルクーラ吸気ダクト３２から空気が吸い込まれ、オイルクーラ７が冷され、オイルクーラ配管１７から流入した作動油を冷却し、オイルクーラ配管１８から流出させる。また、上述のようにオイルクーラ吸気ダクト３２から吸い込まれた風により、方向切換弁９と作動油タンク３も冷される。したがって、方向切換弁９を流れる作動油が冷却されるとともに、作動油タンク３内に蓄えられる作動油も冷却される。
【００３８】
このように構成した第１の実施例にあっては、基本的に、エンジン１、油圧ポンプ４が配置される第１の空間部には、インタクーラ２６とラジエータ６だけを直列に配置し、仕切板２３と運転室２０の間に位置する第２の空間部には、オイルクーラ７を配置するので、これらのラジエータ６、インタクーラ２６、及びオイルクーラ７を旋回体上に無理なく配置させることができる。特に、オイルクーラ７は、従来ではデッドスペースを形成していた仕切板２３と運転室２０との間に配置させてあることから、このデッドスペースの有効活用を図ることができる。
【００３９】
また、仕切板２３を設けたことによって、オイルクーラ７側で生じた温風が、第１の空間部のラジエータ６、インタクーラ２６側に流れることがない。これにより、オイルクーラ７の冷却の影響をラジエータ６、インタクーラ２６側に及ぼすことがない。また、ラジエータ６、インタクーラ２６の冷却はエンジン１の駆動によりおこない、オイルクーラ７の冷却は電動モータ３１の駆動によりおこなうことから、ラジエータ６、インタクーラ２６の冷却制御と、オイルクーラ７の冷却制御とを互いに独立しておこなうことができる。これらのことから、ラジエータ６とインタクーラ２６の冷却、及びオイルクーラ７の冷却の双方を高い精度で実現でき、優れた冷却性能が得られる。
【００４０】
また、オイルクーラ７の後方位置に方向切換弁９と作動油タンク３を配置してあることから、オイルクーラ冷却用ファン３０で吸い込まれた風により、上述のようにオイルクーラ７の冷却とともに、方向切換弁９の冷却と作動油タンク３の冷却とを併せておこなうことができ、これらの相乗作用によって作動油を冷却することができる。これにより、特に作動油の優れた冷却性能が得られる。
【００４１】
また、電動モータ３１の駆動を制御することによりオイルクーラ冷却用ファン３０の駆動を容易に制御できる。したがって、作動油の油温が上昇した適切な時機にのみ、オイルクーラ冷却用ファン３０を回転させるように電動モータ３１の駆動を制御することにより、安定した作動油冷却性能を保持できる。
【００４２】
さらに、オイルクーラ７の後方位置に作動油タンク３を配置したことから、オイルクーラ７から流出した作動油を作動油タンク３に導くオイルクーラ配管１８を従来よりも短くすることができ、この点で費用を低減できる。
【００４３】
図２は本発明の請求項１，２，４，５，７，８に対応する第２の実施例を示す平面図である。
【００４４】
この第２の実施例は、ラジエータ６及びインタクーラ２６を冷却する風を吸い込むオイルクーラ冷却用ファン３０を回転させる連動手段を備えている。この連動手段は、例えば、空冷用ファン８に装着した第１のプーリ３８と、オイルクーラ冷却用ファン３０に装着した第２のプーリ３７と、これらのプーリ３８，３７間を掛け回されるベルト３６とを含む構成にしてある。その他の構成については、前述した第１の実施例と同等である。
【００４５】
この第２の実施例では、エンジン１を駆動させると、空冷用ファン６が回転し、この空冷用ファン８と一体的に第１のプーリ３８が回転する。この第１のプーリ３８の回転に伴ってベルト３６が移動し、第２のプーリ３７が回転する。この第２のプーリ３７の回転と一体的にオイルクーラ冷却用ファン３０が回転する。上述した空冷用ファン６の回転に伴って空冷用吸気ダクト５から風が吸い込まれ、この風によりインタクーラ２６及びラジエータ６が冷され、エンジン１を冷却する冷却水が作製される。また、上述したオイルクーラ冷却用ファン３０の回転に伴って、オイルクーラ吸気ダクト３２から風が吸い込まれ、その風によりオイルクーラ３７が冷され、また同時に、方向切換弁９及び作動油タンク３が冷され、ブームシリンダ２４，２５等のアクチュエータに供給される作動油が冷却され、昇温が抑えられる。
【００４６】
このように構成した第２の実施例では特に、エンジン１の冷却水の作製と作動油の冷却とを同時に実現できるとともに、オイルクーラ冷却用ファン３０の駆動源としてエンジン１を活用でき、すなわち駆動源が１つで済み、これにより設備費用を抑えることができる。また、連動手段を第１のプーリ３８、第２のプーリ３７、及びベルト３６によって構成してあるが、これらは構造の簡単な安定した力伝達系を形成し、したがってオイルクーラ冷却用ファン３０と、空冷用ファン８とを高い精度で連動させることができる。その他の作用効果については、前述した第１の実施例と同じである。
【００４７】
図３は本発明の請求項１，２，３，４，５に対応する第３の実施例を示す平面図である。
【００４８】
この第３の実施例では、前述した図１に示す第１の実施例における仕切板３４，３５を取り除き、オイルクーラ吸気ダクト３２を形成する運転室２０側に位置する仕切板３３に連設する仕切板３９を設け、この仕切板３９を方向切換弁９付近まで、すなわち方向切換弁９を囲むように延設させてある。その他の構成については、前述した第１の実施例と同等である。
【００４９】
このように構成した第３の実施例では、オイルクーラ吸気ダクト３２によって吸い込まれた風を仕切板３９を介して、方向切換弁９及び作動油タンク３をより効率的に冷却させることができ、これらの方向切換弁９及び作動油タンク３の冷却性能を高めることができる。したがって、より優れた作動油の冷却性能が得られる。その他の作用効果については、前述した第１の実施例と同じである。
【００５０】
なお、上述した第１，第３の実施例では、オイルクーラ冷却用ファン３０を駆動する駆動手段として電動モータ３１を設けたが、この電動モータ３１に代えて油圧モータを設ける構成にしてもよい。
【００５１】
また、上述した第１，第３の実施例において、作動油の油温を検出する油圧センサを設け、この油温センサによって所定油温が検出されたとき、この油温センサから出力される信号に応じてオイルクーラ冷却用ファン３０を駆動する電動モータ３１を作動させる構成にしてもよい。この構成は、本発明の請求項６に係る発明に相当する。
【００５２】
このように、油温センサを備えたものは、経験的に考えられる作動油の冷却を開始すべき油温を、あらかじめ油温センサにおいて所定油温として設定しておくことにより、該当する所定油温以上になったら駆動手段すなわち電動モータ３１が駆動してオイルクーラ冷却用ファン３０が駆動し、これによりオイルクーラ吸気ダクト３２から風が吸い込まれ、その風によりオイルクーラ７を冷し、オイルクーラ７を流れる作動油を冷却して油温を下げることができ、また、作動油の油温が所定油温よりも低いときには、オイルクーラ冷却用ファン３０が停止状態に保たれ、オイルクーラ７の特別な冷却操作がおこなわれず、これにより作動油の必要以上の冷却はおこなわれない。
【００５３】
これにより、作動油の油温を高い精度で一定の温度領域内に保つことができ、この作動油の供給によって駆動するブームシリンダ２４，２５等のアクチュエータの円滑な駆動を実現させることができる。
【００５４】
また、上述した第２の実施例において、オイルクーラ冷却用ファン３０にファンクラッチを装着するとともに、オイルクーラ吸気ダクト３２内を流れる風の温度を検出する気温センサを設け、この気温センサによって所定気温以上の気温が検出されたとき、この気温センサから出力される信号に応じ、ファンクラッチをオイルクーラ冷却用ファン３０の駆動が可能な状態に切換え、気温センサによって所定気温よりも低い気温が検出されたとき、この気温センサから出力される信号に応じてファンクラッチをオイルクーラ冷却用ファン３０の駆動が不能な状態に切換える構成にしてもよい。この構成は本発明の請求項９に係る発明に相当する。
【００５５】
このように、オイルクーラ冷却用ファン３０にファンクラッチを装着するとともに、オイルクーラ吸気ダクト３２内の気温を検出する気温センサを備えたものは、経験的に考えられる作動油の冷却を開始すべき空気の温度、すなわち気温を、あらかじめ気温センサにおいて所定気温として設定しておくことにより、該当する所定気温以上になったら、ファンクラッチがオイルクーラ冷却用ファン３０の駆動が可能な状態に切換えられ、エンジン１の駆動に伴う空冷用ファン８の回転と連動してオイルクーラ冷却用ファン３０が回転し、所望の連動動作をおこなわせることができ、また、作動油の冷却をすべきでない気温であるときは、ファンクラッチがオイルクーラ冷却用ファン３０の駆動が不能な状態に切換えられ、エンジン１の駆動に伴って空冷用ファン８が回転するものの、オイルクーラ冷却用ファン３０は回転せず、ラジエータ６及び空冷式インタクーラ２６の冷却だけがおこなわれ、作動油の冷却はおこなわれない。
【００５６】
これにより、ラジエータ６、インタクーラ２６を冷却する空冷用ファン８だけの駆動と、この空冷用ファン８とオイルクーラ冷却用ファン３０の連動とを選択的におこなわせることができ、安定したエンジン１の冷却性能を確保できるとともに、請求項６に係る発明と同様に、作動油の油温を高い精度で一定の温度領域内に保つことができ、この作動油の供給によって駆動するブームシリンダ２４，２５等のアクチュエータの円滑な駆動を実現させることができる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る発明によれば、運転室と、ラジエータを冷却する空冷用ダクトとの間に位置する空間部にオイルクーラを配置することにより、空冷式インタクーラをラジエータに直列に配置することができ、空冷式インタクーラを含めた望ましい配置構成を実現できる。また、従来ではデッドスペースとなっていた運転室と空冷用ダクトとの間の空間部を、オイルクーラの配置スペースとして有効活用させることができる。さらに、ラジエータ及び空冷式インタクーラの冷却制御と、オイルクーラの冷却制御とを互いに独立しておこなうことができ、これらのラジエータ、空冷式インタクーラの冷却、及びオイルクーラの冷却の双方を高い精度で実現でき、優れた冷却性能が得られる。
【００５８】
本発明の請求項２に係る発明によれば、オイルクーラの冷却と方向切換弁の冷却の相乗作用により作動油を冷却することができ、作動油の優れた冷却性能が得られる。
【００５９】
本発明の請求項３に係る発明によれば、方向切換弁の冷却性能が高まるので、より優れた作動油の冷却性能が得られる。
【００６０】
本発明の請求項４に係る発明によれば、オイルクーラの冷却と作動油タンクの冷却の相乗作用により作動油を冷却することができ、請求項２に係る発明とは別の観点から優れた作動油の冷却性能が得られる。
【００６１】
本発明の請求項５に係る発明によれば、オイルクーラ冷却用ファンの駆動制御が容易であり、安定した作動油の冷却性能の保持に貢献する。
【００６２】
本発明の請求項６に係る発明によれば、作動油の油温を高い精度で一定の温度領域内に保つことができ、この作動油の供給によって駆動するアクチュエータの円滑な駆動を実現させることができる。
【００６３】
本発明の請求項７に係る発明によれば、オイルクーラ冷却用ファンの駆動源としてエンジンを活用でき、すなわち、駆動源が１つで済み、これにより設備費用を抑えることができる。
【００６４】
本発明の請求項８に係る発明によれば、２つのプーリと、これらのプーリに掛け回されるベルトによって構造の簡単な安定した力伝達系を形成でき、したがって、オイルクーラ冷却用ファンを、ラジエータ、インタクーラを冷却する空冷用ファンと高い精度で連動させることができる。
【００６５】
本発明の請求項９に係る発明によれば、ラジエータ、インタクーラを冷却する空冷用ファンだけの駆動と、この空冷用ファンとオイルクーラ冷却用ファンの連動とを選択的におこなわせることができ、安定したエンジン冷却性能を確保できるとともに、請求項６に係る発明と同様に、作動油の油温を高い精度で一定の温度領域内に保つことができ、この作動油の供給によって駆動するアクチュエータの円滑な駆動を実現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の建設機械の冷却装置の第１の実施例を示す平面図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す平面図である。
【図３】本発明の第３の実施例を示す平面図である。
【図４】従来の建設機械の冷却装置を示す平面図である。
【符号の説明】
１ エンジン
３ 作動油タンク
４ 油圧ポンプ
５ 空冷用吸気ダクト
６ ラジエータ
７ オイルクーラ
８ 空冷用ファン
９ 方向切換弁
２０ 運転室
２１ 仕切板
２２ 仕切板
２３ 仕切板
２６ 空冷式インタクーラ
３０ オイルクーラ冷却用ファン
３１ 電動モータ（駆動手段）
３２ オイルクーラ吸気ダクト
３３ 仕切板
３４ 仕切板
３５ 仕切板
３６ ベルト
３７ 第２のプーリ
３８ 第１のプーリ
３９ 仕切板
Claims (9)
- 運転室と、エンジンと、このエンジンによって駆動する油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動するアクチュエータと、上記油圧ポンプから上記アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する方向切換弁と、上記油圧ポンプに吸い込まれる作動油を蓄える作動油タンクとを有する建設機械に備えられ、
上記エンジンを冷す冷却水を作製するラジエータと、上記エンジンによって駆動し、上記ラジエータを冷却させる風を吸い込む空冷用ファンと、上記作動油を冷却するオイルクーラとを含む建設機械の冷却装置において、
上記ラジエータと直列に空冷式インタクーラを配置し、これらのインタクーラ及びラジエータの前方に空冷用吸気ダクトを設け、
上記インタクーラ及びラジエータと、上記運転室との間に位置する空間部に上記オイルクーラを配置し、このオイルクーラの前方にオイルクーラ吸気ダクトを設け、上記オイルクーラの後方に、このオイルクーラを冷却させる風を吸い込むオイルクーラ冷却用ファン、及びこのオイルクーラ冷却用ファンを駆動する駆動手段を設けるとともに、
上記空冷用吸気ダクト、上記インタクーラ、上記ラジエータ、上記空冷用ファン、上記エンジン、及び上記油圧ポンプが配置される第１の空間部と、上記オイルクーラ吸気ダクト、上記オイルクーラ、上記オイルクーラ冷却用ファン、及び上記駆動手段が配置される第２の空間部との間の風の流通を規制する仕切板を設け、
上記オイルクーラ吸気ダクトを、上記仕切板と、この仕切板に対向し、上記運転室から離隔させて配置した別の仕切板とによって形成したことを特徴とする建設機械の冷却装置。 - 上記方向切換弁を、上記オイルクーラ冷却用ファンで吸い込まれる風の流れに対して、上記第２の空間部内の上記オイルクーラの後方位置に配置したことを特徴とする請求項１記載の建設機械の冷却装置。
- 上記オイルクーラ吸気ダクトを、上記方向切換弁の付近まで延設させたことを特徴とする請求項２記載の建設機械の冷却装置。
- 上記作動油タンクを、上記オイルクーラ冷却用ファンで吸い込まれる風の流れに対して、上記第２の空間部内の上記オイルクーラの後方位置に配置したことを特徴とする請求項１記載の建設機械の冷却装置。
- 上記駆動手段が、電動モータ及び油圧モータのうちの一方であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の建設機械の冷却装置。
- 上記作動油の油温を検出する油温センサを設け、この油温センサによって所定油温以上の油温が検出されたとき、この油温センサから出力される信号に応じて上記駆動手段を作動させることを特徴とする請求項５記載の建設機械の冷却装置。
- 上記駆動手段が、上記空冷用ファンと上記オイルクーラ冷却用ファンとを連動させる連動手段であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の建設機械の冷却装置。
- 上記連動手段が、上記空冷用ファンに装着した第１のプーリと、上記オイルクーラ冷却用ファンに装着した第２のプーリと、これらの第１のプーリと第２のプーリを連動させるベルトとを含むことを特徴とする請求項７記載の建設機械の冷却装置。
- 上記オイルクーラ冷却用ファンにファンクラッチを装着するとともに、上記オイルクーラ吸気ダクト内を流れる空気の温度を検出する気温センサを設け、この気温センサによって所定気温以上の気温が検出されたとき、この気温センサから出力される信号に応じて上記ファンクラッチを上記オイルクーラ冷却用ファンの駆動が可能な状態に切換え、上記気温センサによって上記所定気温よりも低い気温が検出されたとき、この気温センサから出力される信号に応じて上記ファンクラッチを上記オイルクーラ冷却用ファンの駆動が不能な状態に切換えることを特徴とする請求項７または８記載の建設機械の冷却装置。
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