JP2003269405A - 自走式産業機械用油圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】産業機械用油圧装置を改良する。独立した油圧
回路を構成することなく、油圧式冷却ファンを駆動する
油圧回路を構成する。 【解決手段】アキュームレータ２６を充填するための圧
油をアンローダバルブ１７に供給する。アンローダバル
ブ１７は、アキュームレータ２６が充填状態となったと
きに、圧油を冷却ファンユニット１５へ送給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】この発明は、たとえばホイ
ールローダに代表される自走式産業用機械に適用される
油圧装置に関し、詳しくは、エンジン冷却水冷却用ファ
ンを駆動するための油圧装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
から、自走式産業機械のエンジン冷却水冷却用ファン
（以下、適宜「冷却ファン」という。）を駆動するため
に油圧装置が用いられている場合がある。油圧装置によ
って冷却ファンを駆動するのは、主として静粛性を向上
させるためである。図２は、従来の産業用機械に適用さ
れる油圧装置の主要部を油圧系統図として示したもので
ある。

【０００３】同図に示すように従来では、冷却ファン１
を駆動するために独立した油圧装置（回路）２が構成さ
れている。すなわち、油圧装置２は、エンジンＭにより
駆動される独立した油圧ポンプ３を備えており、これに
より供給される圧油によって油圧モータ４を駆動して冷
却ファン１を回転させるようになっている。

【０００４】しかしながら、かかる構成では冷却ファン
を駆動するためだけに特別に油圧装置２を構成している
から、産業用機械全体として油圧装置の部品点数が増加
し、製造コストも上昇するという問題があった。

【０００５】ところで、同図において参照符号５は、ア
クチュエータ等を駆動するためのメイン油圧源を示して
おり、３つの油圧ポンプを備えている。これらのうちの
１つがパイロットポンプ６と呼ばれ、これによって、ア
ンローダバルブ７を介してアクチュエータへ圧油を供給
する切換弁（図示せず）を操作するためのパイロット圧
Ｐ１の供給および産業用機械のブレーキを作動させるた
めのアキュームレータ８の充填を行うようになってい
る。

【０００６】ここで、上記アンローダバルブ７から導出
されるパイロット圧Ｐ１を用いて冷却ファン１を駆動す
るように構成すれば、上記問題は解決できると考えるこ
とができる。

【０００７】しかしながら、パイロット圧Ｐ１は、上述
したように切換弁を操作するために利用されるものであ
るから、その圧力は一定で低く設定される必要がある。
したがって、パイロット圧Ｐ１によって冷却ファンを十
分に駆動することは困難である。

【０００８】そこで本発明の目的は、構造を簡素化して
コストダウンを図りつつ、冷却ファンの効果的な駆動を
実現することができる自走式産業機械用油圧装置を提供
することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】(1) 一般に自走式産業
機械では油圧式ブレーキが採用されており、ブレーキを
作動させるための駆動源としてアキュームレータが用い
られる。アキュームレータは実際にブレーキを作動させ
る際に充填されていれば十分であり、充填後はアキュー
ムレータに圧油を供給する必要はない。しかも、アキュ
ームレータの充填時間は最大で数十秒程度である。この
ことから、上記目的を達成するため本願発明者は、アキ
ュームレータが充填された後は、アキュームレータに優
先的に供給していた圧油を冷却ファン駆動用として利用
することができる点に着目した。

【００１０】(2) そこで、本願に係る自走式産業機械
用油圧装置は、油圧駆動式冷却ファンユニットと、アキ
ュームレータにより駆動される油圧駆動式ブレーキユニ
ットとを備えた自走式産業機械に適用される油圧装置で
あって、少なくとも上記アキュームレータを充填するた
めの圧油を供給する油圧ポンプを備えた油圧源と、油圧
源が接続される入力ポートと、第１出力ポートおよび第
２出力ポートとを有し、入力ポートに供給された圧油を
第１出力ポートへ送給すると共に第１出力ポートの圧力
が一定以上の場合に第２出力ポートへ送給するアンロー
ダバルブとを備え、上記第１出力ポートが上記アキュー
ムレータと接続され、上記第２出力ポートが上記油圧駆
動式冷却ファンユニットに接続されていることを特徴と
するものである。

【００１１】この構成によれば、油圧ポンプから吐出さ
れた圧油は、アンローダバルブの入力ポートに送給さ
れ、さらに第１出力ポートを経てアキュームレータに優
先的に送給される。このとき、アキュームレータが充填
されていない場合は、当該圧油によってアキュームレー
タが充填される。アキュームレータが充填されたかどう
かは、その圧力によって判断され、予め設定された所定
の圧力となったときにアキュームレータの充填が完了す
る。アキュームレータが所定の圧力以上となれば（充填
状態）、アンローダバルブによって上記圧油が第２出力
ポートへ送給され、さらに、油圧駆動式冷却ファンユニ
ットに送給される。これにより、冷却ファンが駆動さ
れ、エンジン冷却水が冷却される。

【００１２】(3) さらに、所定のパイロット圧により
駆動され、油圧源から作業用アクチュエータに圧油を供
給する切換弁に当該パイロット圧を供給するパイロット
ラインを設け、パイロットラインは、減圧弁を介して上
記アキュームレータに接続された構成とすることもでき
る。

【００１３】産業機械では作業用アクチュエータが備え
られており、これを駆動するための圧油の供給は圧油の
切換弁が行うようになっている。そして、この切換弁の
駆動は、一般に低圧のパイロット圧によってメインスプ
ールをスライドさせるようになっている。

【００１４】この場合、上記パイロット圧は、パイロッ
トラインから供給されるが、その圧力源は上記アキュー
ムレータである。そして、アキュームレータから導かれ
る圧力は、減圧弁により減圧されて上記パイロット圧と
して供給される。したがって、このパイロット圧を得る
ために別途油圧ラインを設ける必要がない。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。

【００１６】図１は、本発明の一実施形態に係る油圧装
置１０を油圧系統図として示したものである。

【００１７】この油圧装置１０は、ホイールローダ等の
自走式の産業機械に適用される。このような産業機械等
では、エンジン冷却水を冷却する冷却ファン１１および
走行用ブレーキ（図示せず）は油圧を利用して駆動され
るようになっている。油圧装置１０は、オイルタンク１
２から作動油を吸い込み、高圧の圧油を吐出する油圧源
１３と、上記走行用ブレーキに圧油を供給するブレーキ
ユニット１４と、上記冷却ファン１１を駆動する冷却フ
ァンユニット１５と、図示しない油圧切換弁を駆動する
ためのパイロットライン１６と、油圧源１３から吐出さ
れる圧油を上記ブレーキユニット１４側または上記冷却
ファンユニット１５側へ送給するアンローダバルブ１７
とを備えている。

【００１８】本実施形態の特徴とするところは、冷却フ
ァンユニット１５が従来のように別途油圧ポンプを備え
た独立した油圧回路を構成するものではなく、アンロー
ダバルブ１７から送給される圧油によって駆動されるよ
うになっている点、およびパイロットライン１６がブレ
ーキユニット１４に接続されている点である。以下、詳
しく説明する。

【００１９】油圧源１３は、本実施形態では３つの油圧
ポンプ１８〜２０を備えており、これらはエンジンＭに
より駆動されるようになっている。油圧源１３が作動す
ると、オイルタンク１２から吸込ポート２１を介して作
動油が吸い込まれ、各油圧ポンプ１８〜２０の吐出ポー
トから所定圧力の作動油（圧油）が吐出される。本実施
形態では、油圧ポンプ１８，１９は、作業用アクチュエ
ータを駆動するための油圧源として構成され、油圧ポン
プ２０は、ブレーキユニット１４を作動させるための油
圧源として構成されている。もっとも、油圧ポンプ２０
は、ブレーキユニット１４の専用油圧源として構成され
ているものではない。

【００２０】油圧ポンプ２０の吐出ポート２２から吐出
された圧油はアンローダバルブ１７に送給される。アン
ローダバルブ１７は入力ポート２３と第１および第２出
力ポート２４，２５とを備えており、入力ポート２３に
送給された圧油は、後述するようにして第１出力ポート
２４または第２出力ポート２５へ送給されるようになっ
ている。アンローダバルブ１７については後に詳述す
る。

【００２１】ブレーキユニット１４は走行用ブレーキを
作動させるためのもので、アクチュエータとしての走行
用ブレーキと、アキュームレータ２６と、チェック弁２
７とを備えている。アキュームレータは２６は、予め一
定圧の圧油を蓄積しておくものであり、走行用ブレーキ
は、このアキュームレータ２６に蓄積された圧油の供給
を受けて作動されるようになっている。なお、チェック
弁２７によってアキュームレータ２６に蓄積された圧油
が逆流することはない。このブレーキユニット１４は、
アンローダバルブ１７の第１出力ポート２４に接続され
ている。したがって、アンローダバルブ１７から送給さ
れる圧油がアキュームレータ２６に蓄積され、必要に応
じてアキュームレータ２６から走行用ブレーキに供給さ
れる。

【００２２】冷却ファンユニット１５は、アンローダバ
ルブ１７の第２出力ポート２５に接続されており、第２
出力ポート２５から送給される圧油によって冷却ファン
１１が駆動される。冷却ファン１１は油圧モータ２８を
備えており、上記圧油によって回転されるようになって
いる。なお、参照符号２９はチェック弁を示しており、
油圧モータ２８の上流側においてキャビテーションが発
生するのを防止している。また、参照符号３０は安全弁
としてのリリーフ弁を示している。

【００２３】アンローダバルブ１７は公知の油圧バルブ
ユニットであって、２つのバルブ３１，３２を備えてい
る。上述したようにアンローダバルブ１７は、入力ポー
ト２３に送給された圧油を第１出力ポート２４または第
２出力ポート２５へ送給する方向切換弁として機能す
る。

【００２４】詳述すると、入力ポート２３に送給された
圧油は、まず絞り３３を通過して第１出力ポート２４へ
送給され、チェック弁２７を通過してアキュームレータ
２６を充填する。このとき、油圧ポンプ２０から吐出さ
れる圧油は、アキュームレータ２６へ優先的に送給さ
れ、残りの圧油が冷却ファンユニット１５へ送給されて
いる。また、アキュームレータ２６の圧力は、配管３４
を介してバルブ３２に導かれている。

【００２５】アキュームレータ２６が充填されると、そ
の圧力によってバルブ３２が開かれるので、入力ポート
２３へ送給された圧油は、絞り３５およびバルブ３２を
通過してオイルタンク１２へドレンされるような回路が
形成される。しかし、当該回路において、絞り３３，３
５が配設されているので、絞り３３の上流側の圧力が最
も大きくなる。したがって、バルブ３１が開かれ、結果
として入力ポート２３に送給された圧油は、冷却ファン
ユニット１５へ送給されることになる。

【００２６】パイロットライン１６は、配管３６と、減
圧弁３７とを有している。配管３６の一端は上記アキュ
ームレータ２６に接続され、他端は減圧弁３７の一次側
ポートに接続されている。なお、参照符号３８は、ドレ
ン配管を示している。

【００２７】このパイロットライン１６によって、油圧
切換弁が操作される。詳しく説明すると、作業用アクチ
ュエータは、油圧ポンプ１８，１９から高圧の圧油の供
給を受けて作動するが、その場合に油圧切換弁によって
作動油が供給される。そして、その切り換えは、一般に
メインスプールをスライドさせることによって行われる
が、通常はメインスプールを直接スライドさせるのでは
なく、スライドさせるための信号に基づいて間接的に
（たとえば電磁的に）スライドさせるようになってい
る。そのための信号が、パイロットライン１６から供給
されるパイロット圧Ｐ１である。

【００２８】このパイロット圧Ｐ１は、上記メインスプ
ールをスライドさせるための信号として利用されるの
で、低圧小流量の作動油で十分である。そのため、上記
アキュームレータ２６に蓄積された作動油を利用するも
のである。ただし、アキュームレータ２６に充填されて
いる作動油の圧力は走行用ブレーキを作動させるための
ものであるから、これを減圧して使用する必要があり、
そのために減圧弁３７が配設されている。したがって、
減圧弁３７の一次ポート３９に送給された作動油は、た
とえば３．５ＭＰａまで減圧されて二次ポート４０から
出力される。

【００２９】本実施形態に係る油圧装置１０では次のよ
うな動作を行う。

【００３０】まず、エンジンＭにより油圧源１３が駆動
され、各油圧ポンプ１８〜２０が作動する。油圧ポンプ
１８，１９は、自走式産業機械の作業用アクチュエータ
へ圧油を送給し、所要の作業が行われる。

【００３１】油圧ポンプ２０から吐出された圧油は、ア
ンローダバルブ１７の入力ポート２３に送給される。こ
のとき、ブレーキユニット１４のアキュームレータ２６
が一定の圧力以下であるならば、当該圧油は第１出力ポ
ート２４を経てアキュームレータ２６に送給され、アキ
ュームレータ２６が優先的に充填される。そして、アキ
ュームレータ２６が充填状態となれば、アンローダバル
ブ１７に送給された圧油は、第２出力ポート２５へ送給
され、冷却ファンユニット１５の冷却ファン１１が駆動
される。この場合、当該圧油は、油圧ポンプ２０から吐
出されたものであり、十分な圧力と流量を有するので、
冷却ファン１１が十分に回転し、エンジン冷却水を冷却
することができる。

【００３２】このように本実施形態では、アキュームレ
ータ２６を充填する油圧ポンプ２０から吐出される圧油
を、アキュームレータ２６の充填後にアンローダバルブ
１７を介して冷却ファン１１を駆動するための作動油と
して利用するから、従来のように、別途冷却ファン駆動
用の専用の油圧回路を設ける必要がない。したがって、
油圧装置１０の構造を簡素化してコストダウンを図るこ
とができる。

【００３３】また、本実施形態では、パイロットライン
１６を介して、油圧切換弁を操作するパイロット圧を得
る構造であるから、このパイロット圧を得るために別途
油圧ラインを設ける必要がない。その結果、油圧装置１
０の構造を一層簡素化してさらなるコストダウンを図る
ことができるという利点がある。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、アキュー
ムレータを充填する油圧ポンプから吐出される圧油を、
アキュームレータの充填後にアンローダバルブを介して
冷却ファン駆動用の圧油として利用するから、従来のよ
うに、別途冷却ファン駆動用の専用の油圧回路を設ける
必要がない。しかも、アンローダバルブによって、冷却
ファン駆動用の圧油は、一定以上の圧力を確保すること
ができるので、冷却ファンを十分に回転させることがで
きる。その結果、自走式産業機械用油圧装置の構造を簡
素化してコストダウンを図ることができる。

【００３５】また、当該産業機械のアクチュエータを駆
動するためのパイロット圧は、上記アキュームレータか
ら得られるので、パイロット圧を得るための特別の回路
を別途設ける必要がなく、自走式産業機械用油圧装置の
構造を一層簡素化してコストダウンを図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る油圧装置の構成を油
圧系統図として図示したものである。

【図２】従来の産業機械用油圧装置の構成を油圧系統図
として図示したものである。

【符号の説明】

１０ 油圧装置 １１ 冷却ファン １３ 油圧源 １４ ブレーキユニット １５ 冷却ファンユニット １６ パイロットライン １７ アンローダバルブ ２０ 油圧ポンプ ２３ 入力ポート ２４ 第１出力ポート ２５ 第２出力ポート ２６ アキュームレータ ２７ チェック弁 ２８ 油圧モータ ２９ チェック弁 ３０ リリーフ弁 ３１ バルブ ３２ バルブ ３３ 絞り ３４ 配管 ３５ 絞り ３６ 配管 ３７ 減圧弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧駆動式冷却ファンユニットと、アキ
   ュームレータにより駆動される油圧駆動式ブレーキユニ
   ットとを備えた自走式産業機械に適用される油圧装置で
   あって、 少なくとも上記アキュームレータを充填するための圧油
   を供給する油圧ポンプを備えた油圧源と、 油圧源が接続される入力ポートと、第１出力ポートおよ
   び第２出力ポートとを有し、入力ポートに供給された圧
   油を第１出力ポートへ送給すると共に第１出力ポートの
   圧力が一定以上の場合に第２出力ポートへ送給するアン
   ローダバルブとを備え、 上記第１出力ポートが上記アキュームレータと接続さ
   れ、上記第２出力ポートが上記油圧駆動式冷却ファンユ
   ニットに接続されていることを特徴とする自走式産業機
   械用油圧装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の自走式産業機械用油圧装
   置において、 所定のパイロット圧により駆動され、油圧源から作業用
   アクチュエータに圧油を供給する切換弁に当該パイロッ
   ト圧を供給するパイロットラインが設けられ、パイロッ
   トラインは、減圧弁を介して上記アキュームレータに接
   続されていることを特徴とする自走式産業機械用油圧装
   置。