JP2000274242A - 建設機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 建屋カバー内を外気によって冷却することに
より、エンジンを停止した直後でも建屋カバー内で作業
を行なうことができるようにし、作業性を向上する。 【解決手段】 油圧ポンプ８とオイルクーラ１１に冷却
風を供給する冷却ファン１４を駆動する油圧モータ１２
との間に切換弁１９を設け、切換弁１９により油圧モー
タ１２の回転方向を正転または逆転方向に切換える構成
としている。従って、ポンプ収容室Ｂ内で作業を行なう
ときには、冷却ファン１４を逆転方向に回転させ、排出
口６Ｇ等から外気を取入れ、ポンプ収容室Ｂ内の熱気を
取入れ口６Ｅから排出することにより、ポンプ収容室Ｂ
内を冷却する。これにより、エンジン７を停止した直後
でもポンプ収容室Ｂ内で作業を行なうことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば油圧ショベ
ル、油圧クレーン等の建設機械に関し、特に、熱交換器
に冷却風を供給する冷却ファンを油圧モータによって駆
動する形式の建設機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、油圧ショベル、油圧クレーン等
の建設機械は、下部走行体と、該下部走行体上に旋回可
能に設けられた上部旋回体とを備え、該上部旋回体の前
側には作業装置が俯仰動可能に設けられている。

【０００３】また、上部旋回体は、旋回フレームと、該
旋回フレーム上に設けられ、外気を冷却風として取入れ
る取入れ口および冷却風を排出する排出口を有する建屋
カバーと、該建屋カバー内に位置して前記旋回フレーム
に設けられたエンジンと、該エンジンに接続して設けら
れた油圧ポンプと、前記取入れ口側に位置して前記建屋
カバー内に設けられた熱交換器と、該熱交換器に冷却風
を供給する冷却ファンと、該冷却ファンを駆動するため
前記油圧ポンプから供給される圧油によって回転する油
圧モータとを備えている。

【０００４】このように構成された従来技術による建設
機械は、エンジンによって油圧ポンプを駆動し、該油圧
ポンプから下部走行体や作業装置に圧油を供給すること
により、下部走行体を走行させたり、作業装置を俯仰動
させる。

【０００５】ここで、建設機械の運転時には、作業装置
等を動作するための作動油やエンジンを冷却するための
エンジン冷却水が温度上昇するから、例えば作動油は熱
交換器をなすオイルクーラに供給され、このオイルクー
ラで冷却される。この場合には、油圧ポンプから油圧モ
ータに圧油が供給され、この圧油によって油圧モータが
一定の回転方向に回転駆動し、冷却ファンを回転する。
これにより、冷却ファンは、建屋カバーの取入れ口から
冷却風として外気を取入れてオイルクーラに供給する。
そして、作動油の熱を奪って熱を帯びた冷却風は、排出
口から外部に排出される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による建設機械では、建屋カバーの取入れ口から
冷却風を取入れ、この冷却風をオイルクーラを通した後
に、熱を帯びた冷却風を排出口から外部に排出してい
る。

【０００７】従って、建屋カバー内は、エンジンの熱に
よって温度上昇し、しかも、オイルクーラを通って熱を
帯びた冷却風によって温度上昇するから、エンジンを停
止した直後では建屋カバー内の温度が高く、建屋カバー
内に入ることができない。このため、建屋カバー内が冷
えるのを待ってからメンテナンス作業等を行なわなくて
はならず、この待ち時間が無駄な時間となって作業性が
低下するという問題がある。

【０００８】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、本発明の目的は、建屋カバー内を外気に
よって冷却することにより、エンジンを停止した直後で
も建屋カバー内で作業を行なうことができ、作業性を向
上できるようにした建設機械を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の建設機械は、フ
レームと、該フレーム上に設けられ、外気を冷却風とし
て取入れる取入れ口および冷却風を排出する排出口を有
する建屋カバーと、該建屋カバー内に位置して前記フレ
ームに設けられたエンジンと、該エンジンに接続して設
けられた油圧ポンプと、前記取入れ口側に位置して前記
建屋カバー内に設けられた熱交換器と、該熱交換器に冷
却風を供給する冷却ファンと、該冷却ファンを駆動する
ため前記油圧ポンプから供給される圧油によって回転す
る油圧モータとを備えている。

【００１０】そして、上述した課題を解決するために、
請求項１の発明が採用する構成の特徴は、油圧ポンプと
油圧モータとの間には、油圧モータの回転方向を正転方
向と逆転方向とに切換える切換弁を設けたことにある。

【００１１】このように構成したことにより、例えば切
換弁によって油圧モータの回転方向を正転方向にする
と、冷却ファンは建屋カバーの取入れ口から冷却風を吸
込み、熱交換器に供給する。そして、熱交換器を通って
熱を帯びた冷却風は、排出口から外部に排出される。一
方、切換弁によって油圧モータの回転方向を逆転方向に
切換えると、冷却ファンは、排出口から建屋カバー内に
外気を吸込み、この外気を熱交換器に供給して取入れ口
から排出するから、建屋カバー内の熱気を取入れ口から
排出でき、建屋カバー内を排出口から吸込まれる冷えた
外気によって冷却することができる。

【００１２】請求項２の発明によると、熱交換器は、作
動油を冷却するオイルクーラまたはエンジン冷却水を冷
却するラジエータとしたことにある。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
建設機械として油圧ショベルを例に挙げ、添付図面に従
って詳細に説明する。

【００１４】まず、図１ないし図５は本発明の第１の実
施の形態を示すに、１は下部走行体、２は該下部走行体
１上に旋回可能に搭載された上部旋回体で、該上部旋回
体２は、図１、図２に示すように、旋回フレーム３と、
該旋回フレーム３の前部左側に設けられたキャブ４と、
該キャブ４の後側に設けられた後述の建屋カバー６と、
前記旋回フレーム３の後端部に取付けられたカウンタウ
ェイト５とによって大略構成され、上部旋回体２の前側
には作業装置（図示せず）が俯仰動可能に取付けられ
る。

【００１５】ここで、旋回フレーム３は、図３に示す如
く、中央のセンタフレーム３Ａと、該センタフレーム３
Ａの左，右方向に離間して配設された左，右のサイドフ
レーム３Ｂ，３Ｂと、前記センタフレーム３Ａと各サイ
ドフレーム３Ｂとの間で左，右方向に延びた複数本の張
出しビーム３Ｃ，３Ｃ（２本のみ図示）とによって大略
構成されている。また、旋回フレーム３には、図４、図
５に示すように、後述のエンジン７の下側に位置して下
側排出口３Ｄが形成され、油圧ポンプ８の下側に位置し
て下側排出口３Ｅが形成されている。

【００１６】６は旋回フレーム３上に設けられた建屋カ
バーで、該建屋カバー６は、左，右のサイドフレーム３
Ｂ，３Ｂから上方に延びた側面板６Ａ，６Ａと、該各側
面板６Ａの上方を覆って設けられた天井板６Ｂとによっ
て大略構成されている。また、建屋カバー６内には、
左，右方向のほぼ中間部に位置して前，後方向に延びる
隔壁６Ｃが設けられ、該隔壁６Ｃは建屋カバー６内を図
３中で左側に位置するエンジン収容室Ａと右側に位置す
るポンプ収容室Ｂとに画成している。これにより、エン
ジン収容室Ａとポンプ収容室Ｂとは隔壁６Ｃによって独
立した空間を形成している。

【００１７】さらに、左側の側面板６Ａにはエンジン収
容室Ａ内に外気を取入れるための取入れ口６Ｄが形成さ
れ、右側の側面板６Ａにはポンプ収容室Ｂに外気を取入
れるための取入れ口６Ｅが形成されている。また、天井
板６Ｂは、複数枚の板体の集合体として構成され、中央
寄り部位には多数個の穴からなりエンジン収容室Ａに連
通する上側排出口６Ｆと、ポンプ収容室Ｂに連通する上
側排出口６Ｇとが形成されている。

【００１８】７は建屋カバー６のエンジン収容室Ａ内に
位置して旋回フレーム３上に搭載されたエンジン、８，
８は建屋カバー６のポンプ収容室Ｂ内に位置して該エン
ジン７に取付けられた複数個の油圧ポンプ（２個のみ図
示）で、該各油圧ポンプ８はエンジン７によって駆動さ
れることにより、下部走行体１、作業装置等に設けられ
た油圧機器に圧油を供給するものである。

【００１９】９は取入れ口６Ｄに対応するように建屋カ
バー６のエンジン収容室Ａ内に設けられた熱交換器とし
てのラジエータで、該ラジエータ９は、旋回フレーム３
上に固定され、ホースを介してエンジン７のウォータジ
ャケット（いずれも図示せず）に接続されている。

【００２０】１０はラジエータ９に対面して設けられた
冷却ファンで、該冷却ファン１０はエンジン７に取付け
られている。そして、冷却ファン１０は、図４、図５に
示す如く、エンジン７によって回転駆動されることによ
り、建屋カバー６の取入れ口６Ｄから外気を冷却風とし
て取入れ、この冷却風をラジエータ９に供給するもので
ある。また、ラジエータ９を通って熱を帯びた冷却風は
エンジン収容室Ａ内を通って排出口３Ｄ，６Ｆから外部
に排出される。

【００２１】１１は取入れ口６Ｅに対応するように建屋
カバー６のポンプ収容室Ｂ内に設けられた熱交換器とし
てのオイルクーラで、該オイルクーラ１１は、旋回フレ
ーム３上に固定され、ホース（図示せず）等を介して後
述の作動油タンク１６に接続されている。

【００２２】１２はオイルクーラ１１に対面して配置さ
れ、ステー１３を介して該オイルクーラ１１に取付けら
れた油圧モータで、該油圧モータ１２は、オイルクーラ
１１に冷却風を供給する冷却ファン１４を駆動するため
油圧ポンプ８から供給される圧油によって回転するもの
である。

【００２３】１４は油圧モータ１２に取付けられた冷却
ファンで、該冷却ファン１４は、油圧モータ１２の回転
方向が正転方向の場合には、図４に示すように、建屋カ
バー６の取入れ口６Ｅから外気を取入れてオイルクーラ
１１に供給する。一方、油圧モータ１２の回転方向が逆
転方向に切換わった場合には、図５に示すように、ポン
プ収容室Ｂ内の空気をオイルクーラ１１に供給し、取入
れ口６Ｅから外部に排出する構成となっている。

【００２４】１５は油圧ポンプ８と作動油タンク１６と
を接続する吸込配管、１７，１８は油圧ポンプ８と油圧
モータ１２とを接続する油圧配管で、該油圧配管１７，
１８は、油圧ポンプ８からの圧油を油圧モータ１２に給
排するものである。

【００２５】１９は油圧配管１７，１８の途中に設けら
れた切換弁で、該切換弁１９は、４ポート２位置の切換
弁として形成されている。そして、切換弁１９は、油圧
配管１７，１８と油圧モータ１２との接続位置を切換え
ることにより、油圧モータ１２を正転方向または逆転方
向に回転するものである。

【００２６】本実施の形態による油圧ショベルは、上述
の如き構成を有するもので、次に、その動作について説
明する。

【００２７】まず、エンジン７によって各油圧ポンプ８
を駆動することにより、該各油圧ポンプ８から下部走行
体１に圧油を供給し、該下部走行体１を走行させる。ま
た、作業装置に圧油を供給することにより該作業装置に
よって土砂の掘削作業等を行なう。

【００２８】ここで、エンジン７、油圧ポンプ８を駆動
したときには、エンジン７の冷却水や作動油が温度上昇
するから、これらを冷却する必要がある。そこで、エン
ジン７側では、該エンジン７によって冷却ファン１０を
回転駆動し、建屋カバー６の取入れ口６Ｄから外気を取
入れ、この冷却風をラジエータ９に供給してエンジン冷
却水を冷却する。また、ラジエータ９を通って熱を帯び
た冷却風は、エンジン収容室Ａ内を通って排出口３Ｄ，
６Ｆから外部に排出される。

【００２９】一方、オイルクーラ１１側では、通常の運
転状態のときには、油圧ポンプ８からの圧油を油圧モー
タ１２に供給し、該油圧モータ１２を正転方向に回転す
る。これにより、冷却ファン１４が正転方向に回転する
から、図４中の矢示の如く、建屋カバー６の取入れ口６
Ｅから外気を取入れ、この冷却風をオイルクーラ１１に
供給して作動油を冷却する。また、オイルクーラ１１を
通って熱を帯びた冷却風は、ポンプ収容室Ｂ内を通って
排出口３Ｅ，６Ｇから外部に排出される。

【００３０】ここで、例えばポンプ収容室Ｂ内でメンテ
ナンス作業を行なう場合について説明する。この場合に
は、切換弁１９を動作し、油圧モータ１２の回転方向を
逆転方向に切換える。これにより、冷却ファン１４が逆
転方向に回転し、排出口３Ｅ，６Ｇからポンプ収容室Ｂ
内に外気が取入れられ、この外気を取入れ口６Ｅから排
出するようになるから、ポンプ収容室Ｂ内の熱気が排出
され、該ポンプ収容室Ｂ内は外気によって冷却される。

【００３１】従って、ポンプ収容室Ｂ内でメンテナンス
作業を行なう場合には、エンジン７の停止直後であって
も、ポンプ収容室Ｂ内を外気によって冷却することがで
きるから、ポンプ収容室Ｂ内で直ちに作業を行なうこと
ができる。

【００３２】かくして、本実施の形態によれば、油圧ポ
ンプ８と油圧モータ１２との間に切換弁１９を設け、該
切換弁１９によって油圧モータ１２、即ち冷却ファン１
４の回転方向を正転方向と逆転方向とに切換える構成と
しているから、ポンプ収容室Ｂ内で作業を行なうときに
は、冷却ファン１４を逆転方向に回転させて、ポンプ収
容室Ｂ内を外気によって冷却することができる。これに
より、エンジン７を停止した直後でも、ポンプ収容室Ｂ
内で直ちに作業を行なうことができ、作業性を向上する
ことができる。

【００３３】また、冷却ファン１４の回転方向を逆転す
ることにより、オイルクーラ１１で冷却風が逆流するか
ら、この逆流する冷却風によってオイルクーラ１１に付
着した粉塵等を除去することができ、オイルクーラ１１
の冷却効率を安定させることができる。

【００３４】次に、本発明の第２の実施の形態を図６に
従って説明するに、本実施の形態の特徴は、ラジエータ
に冷却風を供給する冷却ファンを油圧モータによって回
転駆動する構成としたことにある。なお、本実施の形態
では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同
一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

【００３５】２１はラジエータ９に対面して配置され、
ステー（図示せず）を介して該ラジエータ９に取付けら
れた本実施の形態による油圧モータで、該油圧モータ２
１は、油圧配管２２，２３を介して油圧ポンプ８に接続
されている。そして、油圧配管２２，２３の途中には、
油圧モータ２１（冷却ファン１０）の回転方向を正転方
向と逆転方向とに切換える切換弁２４が設けられてい
る。

【００３６】かくして、本実施の形態によれば、前述し
た第１の実施の形態と同様の作用効果をエンジン収容室
Ａ側で得ることができる。

【００３７】なお、第１の実施の形態では、油圧モータ
１２をオイルクーラ１１に対面して配置した場合を例示
したが、これに替えて、例えば油圧モータをオイルクー
ラから外れた位置に配置し、該油圧モータと冷却ファン
とをプーリ、ベルト等を介して接続する構成としてもよ
い。この構成は、第２の実施の形態にも適用することが
できるものである。

【００３８】また、第１の実施の形態では、切換弁１９
は油圧配管１７，１８の途中に設けるものとして述べた
が、本発明はこれに限らず、例えば切換弁を油圧モータ
に内蔵して設ける構成としてもよい。この構成は、第２
の実施の形態にも適用することができるものである。

【００３９】さらに、各実施の形態では、建設機械とし
て油圧ショベルを例に挙げて説明したが、本発明はこれ
に限らず、例えば、油圧クレーン、ブルドーザ等の他の
建設機械に適用してもよく、また、ホイール式の油圧シ
ョベルに適用してもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１の発明によ
れば、油圧ポンプと熱交換器に向けて冷却風を供給する
冷却ファンを駆動する油圧モータとの間には、油圧モー
タの回転方向を正転方向と逆転方向とに切換える切換弁
を設ける構成としているから、例えば切換弁によって油
圧モータの回転方向を正転方向にしたときには、冷却フ
ァンによって建屋カバーの取入れ口から冷却風を吸込
み、熱交換器に供給することができる。そして、熱交換
器を通って熱を帯びた冷却風は、排出口から外部に排出
することができる。一方、切換弁によって油圧モータの
回転方向を逆転方向に切換えたときには、冷却ファン
は、排出口から建屋カバー内に外気を吸込み、この外気
を熱交換器に供給して取入れ口から排出するから、建屋
カバー内の熱気を取入れ口から排出でき、排出口から吸
込まれる冷えた外気により建屋カバー内を冷却すること
ができる。この結果、エンジンを停止した直後でも、直
ちにメンテナンス作業等を行なうことができ、作業性を
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に適用される油圧シ
ョベルを示す正面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に適用される油圧シ
ョベルを示す平面図である。

【図３】建屋カバー内を示す図１中の矢示 III−III 方
向からみた断面図である。

【図４】図３中の建屋カバー内の構造を油圧モータ、冷
却ファンを正転方向に回転した状態で示す回路図であ
る。

【図５】油圧モータ、冷却ファンを逆転方向に回転した
状態を示す図４と同様の回路図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態を示す回路図であ
る。

【符号の説明】

３ 旋回フレーム ３Ｄ，３Ｅ 下側排出口 ６ 建屋カバー ６Ｄ，６Ｅ 取入れ口 ６Ｆ，６Ｇ 上側排出口 ７ エンジン ８ 油圧ポンプ ９ ラジエータ（熱交換器） １０，１４ 冷却ファン １１ オイルクーラ（熱交換器） １９，２４ 切換弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレームと、該フレーム上に設けられ、
   外気を冷却風として取入れる取入れ口および冷却風を排
   出する排出口を有する建屋カバーと、該建屋カバー内に
   位置して前記フレームに設けられたエンジンと、該エン
   ジンに接続して設けられた油圧ポンプと、前記取入れ口
   側に位置して前記建屋カバー内に設けられた熱交換器
   と、該熱交換器に冷却風を供給する冷却ファンと、該冷
   却ファンを駆動するため前記油圧ポンプから供給される
   圧油によって回転する油圧モータとを備えてなる建設機
   械において、 前記油圧ポンプと油圧モータとの間には、前記油圧モー
   タの回転方向を正転方向と逆転方向とに切換える切換弁
   を設ける構成としたことを特徴とする建設機械。
2. 【請求項２】 前記熱交換器は、作動油を冷却するオ
   イルクーラまたはエンジン冷却水を冷却するラジエータ
   である請求項１に記載の建設機械。