JP2007224838A

JP2007224838A - 作業機械における冷却ファン

Info

Publication number: JP2007224838A
Application number: JP2006048156A
Authority: JP
Inventors: Shigetoshi Tsuji; 成年辻
Original assignee: Caterpillar Mitsubishi Ltd; Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd
Current assignee: Caterpillar Japan Ltd; Caterpillar Mitsubishi Ltd
Priority date: 2006-02-24
Filing date: 2006-02-24
Publication date: 2007-09-06

Abstract

【課題】エンジンと、エンジンの出力側に駆動軸の基端側が連結される油圧ポンプと、ラジエータやオイルクーラー等の冷却装置を備えた作業機械において、エンジンに直結される冷却ファンの他に別途冷却ファンを設ける場合に、コストダウンを図る。
【解決手段】油圧ポンプ１１の駆動軸１５の先端側に第二冷却ファン１２を連結し、該第二冷却ファン１２によって冷却装置に冷却風を供給するように構成することで、第二冷却ファン１２を駆動せしめるためのモータや、該モータに油や電気を供給するための配管、配線を不要にした。
【選択図】図１

Description

本発明は、ラジエータやオイルクーラー等の冷却装置が搭載された作業機械における冷却ファンの技術分野に属するものである。

一般に、油圧ショベルやホイールローダ等の作業機械には、エンジンの冷却水を冷却するためのラジエータや作動油を冷却するためのオイルクーラー等の冷却装置が搭載されるが、さらにこれらの冷却装置に加えて、ターボ過給機で生じる圧縮空気を冷却するための過給機クーラーや、空調用のコンデンサ等の冷却装置を搭載した機種が、近年増加してきている。
ところで、前記ラジエータやオイルクーラー、過給機クーラー等の冷却装置に冷却風を供給する冷却ファンとしては、一般に、エンジンのクランク軸に直結された冷却ファンが用いられている。しかるに、冷却ファンが上記エンジンに直結された冷却ファンだけの場合、前述したように複数の冷却装置が設けられている機種においては、該複数の冷却装置を纏めて配設さぜるを得ず、このため、冷却風の流れに対して冷却装置同士が前後に重なり合うように配されることになって、各冷却装置のコアの清掃等のメンテナンス性に劣るうえ、各冷却装置に接続される配管のレイアウトも複雑になる。さらに、冷却風の流れに対して他の冷却装置の後側に位置する冷却装置にも十分に冷却風が供給されるように冷却ファンの回転数を高くしなければならないが、冷却ファンの回転数を高くすると低騒音化の妨げとなるという問題がある。
そこで従来、前記エンジンに直結される冷却ファンに加えて、油圧モータや電動モータ等のモータにより駆動する冷却ファンを設けた技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−２７４２４２号公報

しかるに、前記モータにより駆動する冷却ファンは、モータが必要であるのは勿論のこと、該モータに油や電気を供給するための配管や配線が必要になり、而して、コストが増加するうえ、配管、配線のスペースも確保しなければならないという問題があり、ここに本発明が解決しようとする課題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、エンジンと、該エンジンの出力側に駆動軸の基端側が連結される油圧ポンプと、冷却風により冷却される冷却装置とを設けてなる作業機械において、前記油圧ポンプの駆動軸の先端側に、前記冷却装置に冷却風を供給する冷却ファンを連結したことを特徴とする作業機械における冷却ファンである。
そして、この様にすることにより、油圧ポンプの駆動軸の先端側に連結された冷却ファンによって冷却装置に冷却風を供給できることになり、而して、エンジンに連結される冷却ファンの他に別途冷却ファンを設けるような場合に、冷却ファンを駆動せしめるためのモータや、該モータに油や電気を供給するための配管、配線が不要となり、コストダウンに寄与できる。
請求項２の発明は、冷却装置は、ラジエータ、オイルクーラー、過給機クーラーのうちの少なくとも何れかであることを特徴とする請求項１に記載の作業機械における冷却ファンである。
そして、この様にすることにより、ラジエータ、オイルクーラー、過給機クーラーのうちの少なくとも何れかに、油圧ポンプの駆動軸の先端側に連結された冷却ファンによって冷却風を供給することができる。

次に、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１において、１は作業機械の一例である油圧ショベルに設けられるエンジンルームであって、該エンジンルーム１には、エンジン２やマフラー３等が収納されている。

また、前記エンジンルーム１の一側方には、隔壁４によって区隔される状態で、ラジエータ５や過給機クーラー６が収納されるクーリング室７が設けられているが、該クーリング室７内のエンジンルーム１側端部には、エンジン２のクランク軸に直結された第一冷却ファン８が配されている。そして、該第一冷却ファン８の回転により流入する冷却風によって、クーリング室７に収納されるラジエータ５および過給機クーラー６の冷却がなされるように構成されているが、これらラジエータ５と過給機クーラー６とは、冷却風の流れに対して左右に並列する状態で配されている（図２（Ａ）参照）。尚、図中、９は冷却風の流れを整えるべく第一冷却ファン８とラジエータ５、過給機クーラー６とのあいだを囲うシュラウドである。また、７ａ、７ｂはクーリング室７に開設される冷却風の流入孔、流出孔である。

一方、エンジンルーム１の他側方には、隔壁１０によって区隔される状態で、油圧ポンプ１１、第二冷却ファン（本発明の冷却ファンに相当する）１２、オイルクーラー１３等が収納されるポンプ室１４が設けられている。

前記油圧ポンプ１１は、油圧ショベルに設けられる各種油圧アクチュエータ（図示しないが、例えば、走行用油圧モータ、旋回用油圧モータ、ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダ等）の油圧供給源となるポンプであって、本実施の形態では、可変容量型の斜板式アキシャルピストンポンプが用いられているが、このものは、図３に示す如く、基端側がエンジン２の出力側に直結される駆動軸１５、該駆動軸１５にスプライン嵌合されるシリンダブロック１６、該シリンダブロック１６に形成される複数のシリンダ１７、該シリンダ１７内に往復動自在に挿入される複数のピストン１８、該ピストン１８の球面に嵌合するシュー１９、該シュー１９が摺接する傾転角変位自在な斜板２０等の部材を用いて構成されている。そして、エンジン２の回転に伴い駆動軸１５が回転すると、該駆動軸１５にスプライン嵌合されているシリンダブロック１６が回転し、これによりピストン１８およびシュー１９が斜板２０上を回転するが、このときピストン１８は、斜板２０の傾転角に対応したストロークでシリンダ１７内を往復動して、油の吸入、吐出を行う。而して、駆動軸１５の回転に基づいて油圧ポンプ１１が駆動する構成になっているが、該油圧ポンプ１１の駆動軸１５の先端側（反エンジン連結側）には、第二冷却ファン１２のボス部１２ａが一体的に連結されている。

つまり、第二冷却ファン１２は、油圧ポンプ１１の駆動軸１５の先端側に連結されていて、駆動軸１５と一体的に回転することになる。そして、該第二冷却ファン１２の回転により流入される冷却風によって、ポンプ室１４に収納されるオイルクーラー１３の冷却が行われるように構成されている。尚、図中、２１は冷却風の流れを整えるべく第二冷却ファン１２とオイルクーラー１３とのあいだを囲うシュラウドである。また、１４ａ、１４ｂはポンプ室１４に開設される冷却風の流入孔、流出孔である。

ここで、前記ラジエータ５は、エンジン２の冷却水を冷却するための冷却装置、過給機クーラー６はエンジン２に装備されるターボ過給機（図示せず）で圧縮された空気を冷却するための冷却装置、オイルクーラー１３は作動油を冷却するための冷却装置であって、本実施の形態では、ラジエータ５および過給機クーラー６は、エンジン２に直結される第一冷却ファン８によって冷却風が供給され、また、オイルクーラー１３は、油圧ポンプ１１の駆動軸１５の先端側に連結される第二冷却ファン１２によって冷却風が供給される構成となっているが、これに限定されることなく、何れの冷却装置を何れの冷却ファンで冷却するかは、例えば、作動油タンクの配置位置や、各冷却装置への配管のレイアウト等を考慮して、適宜選択することができる。

叙述の如く構成された本形態において、エンジン２の出力側には、油圧アクチュエータの油圧供給源となる油圧ポンプ１１の駆動軸１５の基端側が連結されているが、該エンジン２の反出力側には、ラジエータ５および過給機クーラー６に冷却風を供給する第一冷却ファン８が連結される一方、上記油圧ポンプ１１の駆動軸１５の先端側には、オイルクーラー１３に冷却風を供給する第二冷却ファン１２が連結されることになる。

この結果、油圧ショベルに設けられる冷却装置のうち、ラジエータ５および過給機クーラー６と、オイルクーラー１３とを別々に配設できることになって、冷却風の流れに対して冷却装置同士を前後に重なり合うように配設しなくてもよくなり、而して、各冷却装置のコアの清掃等のメンテナンスが容易になるうえ、各冷却装置に接続される配管（例えば、図示しないが、作動油タンクとオイルクーラー１３とを接続する配管）のレイアウトも容易になる。さらに、冷却装置同士を前後に重なり合うように配設した場合と比べて、第一、第二冷却ファン８、１２の回転数を下げることができ、低騒音化に貢献できる。

この様に、本形態にあっては、冷却装置を冷却する冷却ファンとして、エンジン２に連結される第一冷却ファン８に加えて、別途第二冷却ファン１２を設けたものであるが、該第二冷却ファン１２は、油圧ポンプ１１の駆動軸１５の先端側に連結されていて、該駆動軸１５の回転と一体回転することになる。而して、第二冷却ファン１２を駆動せしめるためのモータや、該モータに油や電気を供給するための配管、配線が不要となり、コストダウンに寄与できる。

尚、本発明は上記実施の形態に限定されないことは勿論であって、上記実施の形態では、冷却装置として、ラジエータ、過給機クーラー、オイルクーラーの三つを例示したが、例えば、空調装置（エアコンディショナ）用コンデンサ等の他の冷却装置であっても、本発明を実施できる。

エンジンルーム、クーリングルーム、ポンプ室における機器装置の配置を示す図である。（Ａ）は図１のＡ矢視図、（Ｂ）は図１のＢ矢視図である。油圧ポンプおよび第二冷却ファンを示す図である。

符号の説明

２エンジン
５ラジエータ
６過給機クーラー
１１油圧ポンプ
１２第二冷却ファン
１３オイルクーラー
１５駆動軸

Claims

エンジンと、該エンジンの出力側に駆動軸の基端側が連結される油圧ポンプと、冷却風により冷却される冷却装置とを設けてなる作業機械において、前記油圧ポンプの駆動軸の先端側に、前記冷却装置に冷却風を供給する冷却ファンを連結したことを特徴とする作業機械における冷却ファン。
冷却装置は、ラジエータ、オイルクーラー、過給機クーラーのうちの少なくとも何れかであることを特徴とする請求項１に記載の作業機械における冷却ファン。