JP2009250133A - カップリングの空冷回路 - Google Patents

Abstract

【課題】カップリングの機械的長寿命と高耐久性を実現し、且つ、カップリングの振動減衰性能及び衝撃緩和・除去性能などを向上させる。
【解決手段】エンジン６の出力軸と動力分割装置１２の入力軸１３を接続するカップリング１１の空冷回路であって、該カップリング１１を包囲するカップリングハウジング２０の一側部に、外気等の冷気を吸い込む冷気吸込みポート２１を設ける。前記カップリングハウジング２０の他側部には、該カップリングハウジング２０内の熱気を排出させる熱気排出ポート２３を設ける。該熱気排出ポート２３は排気ホース２４を介してファンカバー１０内の負圧発生部（空気吸引手段）に連通接続させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、カップリングの空冷回路に関するものであり、特に、カップリングの周囲温度を低下させることができるカップリングの空冷回路に関するものである。

従来、エンジンの動力はカップリングを介して油圧ポンプ等の従動軸側（負荷側）に伝達されている。例えば、建設機械のエンジンにおいては、エンジンの出力軸の一端部に冷却ファンが連結されていると共に該冷却ファンの前側にラジエータが設けられ、且つ、エンジンの出力軸の他端部にはカップリングを介して油圧ポンプ等の従動軸が連結されている。

したがって、エンジンの動力はカップリングにより油圧ポンプ等に伝達されるように構成されている(例えば特許文献１参照)。
特開２００１−３３４８２号公報。

而して、上記カップリングの外周空間部は、エンジンや油圧ポンプ等の駆動により発生した熱が伝達されて、温度が許容温度以上に上昇することがある。そのため、カップリングの温度上昇によって、該カップリングおよびその周辺機器類の耐久性が低下して機械的寿命が短くなる。

之を防止するために、前記カップリングの温度最高使用温度の高い特別な合成樹脂製のカップリングを使用することがあるが、この場合はカップリングの振動減衰性能、衝撃緩和・除去性能および騒音低減性能が著しく低下するという問題があった。

そこで、上記カップリングの機械的長寿命と高耐久性を実現し、且つ、カップリングの振動減衰性能及び衝撃緩和・除去性能などを向上させるために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、エンジンの出力軸と被駆動装置の入力軸を接続するカップリングの空冷回路であって、該カップリングを包囲するカップリングハウジングの一側部に、外気等の冷気を吸い込むための冷気吸込みポートを設け、且つ、前記カップリングハウジングの他側部に、該カップリングハウジング内の熱気を排出させるための熱気排出ポートを設け、該熱気排出ポートに空気吸引手段を接続させて成るカップリングの空冷回路を提供する。

この構成によれば、カップリングハウジング一側部に設けた冷気吸込みポートによって、外気等の冷気がカップリングハウジング内に吸入される。そして、エンジンの駆動に伴って温度上昇したカップリングハウジング内の熱気は、空気吸引手段によって吸引されて熱気排出ポートからカップリングハウジングの外側に排出される。

請求項２記載の発明は、上記熱気排出ポートに接続された空気吸引手段が、上記エンジンの出力軸に取り付けられた冷却ファンを覆うファンカバー内の負圧発生部である請求項１記載のカップリングの空冷回路を提供する。

この構成によれば、熱気排出ポートはファンカバーの負圧発生部に連通接続されているので、該負圧発生部によってカップリングハウジング内の熱気が吸引される。

請求項３記載の発明は、上記熱気排出ポートに接続された空気吸引手段が電動ファンであることを特徴とする請求項１記載のカップリングの空冷回路を提供する。

この構成によれば、熱気排出ポートは電動ファンに連通接続されているので、該電動ファンによってカップリングハウジング内の熱気が強制的に吸引される。

請求項１記載の発明は、エンジンの駆動時、カップリングハウジング内に吸い込まれる冷気により、カップリングの周囲空間が強制的に冷却される。その結果、該カップリングの温度上昇を抑制できるので、カップリングとして採択できる材料の種類の範囲が拡大する。

したがって、例えば最高使用温度の低いゴム製のカップリングを使用できるので、カップリングの振動減衰性能、衝撃緩和・除去性能及び騒音低減性能を向上させることができる。また、カップリング及びその周辺機器類の耐久性がアップして、機械的寿命が長くなるメリットを有する。

請求項２記載の発明は、エンジンの駆動中、カップリングハウジング内の熱気はファンカバー内の負圧発生部によって自動的に吸引できるので、請求項１記載の発明の効果に加えて、カップリングハウジング内の熱気を排出させるための動力源を新たに設ける必要がない。

請求項３記載の発明では、カップリングハウジング内の熱気は、電動ファンにより発生する強い吸引作用によって排出されるので、請求項１記載の発明の効果に加えて、カップリングの周囲空間部に対する冷却性能が一層増大する。

本発明は、カップリングの機械的長寿命と高耐久性を実現し、且つ、カップリングの振動減衰性能及び衝撃緩和・除去性能を向上させるという目的を達成するために、エンジンの出力軸と被駆動装置の入力軸を接続するカップリングの空冷回路であって、該カップリングを包囲するカップリングハウジングの一側部に外気等の冷気を吸い込むための冷気吸込みポートを設け、且つ、前記カップリングハウジングの他側部に該カップリングハウジング内の熱気を排出させるための熱気排出ポートを設け、該熱気排出ポートに空気吸引手段を接続させたことにより実現した。

以下、本発明の好適な一実施例を図面に従って説明する。図１は本発明を適用した建設機械としての油圧ショベル１を示す全体側面図である。図１において、油圧ショベル１は、自走可能な下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に設けられた上部旋回体３と、該上部旋回体３の前部に搭載されている運転室４と、前記上部旋回体３の前部に俯仰自在に枢着されているブーム５と、該ブーム５の先端部に回動自在に枢着されているアーム５aと、該アーム５aの先端部に回動自在に枢着されているバケット５ｂとから成る。

図２は本実施例に係るカップリングの空冷回路を示す。図２において、６はエンジンであって、該エンジン６は上部旋回体３における運転室４の後方に設けられている。該エンジン６の出力軸７の一端部には冷却ファン８が連結され、且つ、該冷却ファン８の前側（図２における左側）にはラジエータ９が設けられている。該ラジエータ９とエンジン６の
間にはファンカバー１０が設けられ、該ファンカバー１０により冷却ファン８の外周間部が覆われている。

又、エンジン６の出力軸７の他端部にはカップリング（軸継ぎ手）１１を介して、動力分割装置１２に設けた入力軸１３の一端部が接続されている。そして、該入力軸１３の他端部にはギア１４が形成されている。

更に、前記動力分割装置１２の他側（図２における右側）には油圧ポンプ１６とアシストモータ１７が並列に配設されている。前記油圧ポンプ１６は従動用のギア１８を有し、該ギア１８は、動力分割装置１２側のギア１４に噛合連結されている。

又、上記油圧ポンプ１６と同様に、アシストモータ１７も従動用のギア１９を有し、該ギア１９は、前記動力分割装置１２側のギア１４に噛合連結されている。したがって、油圧ポンプ１６とアシストモータ１７は動力分割装置１２を介して、エンジン６の動力が配分して伝達されるように構成されている。

本実施例においては、カップリング１１の外周空間部Ｓの温度上昇を抑制するための空冷機構が具備されている。即ち、カップリング１１はカップリングハウジング２０によって包囲され、該カップリングハウジング２０の一側部（図２にける下側部）には冷気吸込みポート２１が設けられている。

該冷気吸込みポート２１には吸気ホース２２の一端部が接続され、該吸気ホース２２の他端部は大気中に開放されている。したがって、この吸気ホース２２によって外気すなわち冷気Ｃは、冷気吸込みポート２１からカップリングハウジング２０内に吸い込まれるように構成されている。

又、カップリングハウジング２０の他側部（図２における上側部）には熱気排出ポート２３が設けられ、該熱気排出ポート２３には排気ホース２４の一端部が接続されている。該排気ホース２４の他端部は、上記ファンカバー１０に設けた流入口２５に接続されている。該流入口２５は、冷却ファン２３の回転により負圧を発生する空間部に臨んでいる。本実施例では、ファンカバー１０内の負圧発生部は、熱気排出ポート２３に対して空気吸引手段として機能する。

したがって、エンジン６の運転中、ファンカバー１０内に発生する負圧は、排気ホース２４を介して前記熱気排出ポート２３に作用する。斯くして、カップリングハウジング２０の内部に発生した熱気Ｈは、熱気排出ポート２３からカップリングハウジング２０の外側に排出されるように構成されている。

以上説明したように本実施例によれば、エンジン６の駆動時、冷気吸込みポート２１によってカップリングハウジング２０内に冷気（外気）Ｃが吸入される。そして、エンジン６や油圧ポンプ１６等の駆動に伴ってカップリングハウジング２０内の空気が温度上昇するが、該温度上昇した熱気Ｈは、ファンカバー１０内に発生する負圧によって吸引されるため、熱気排出ポート２３からカップリングハウジング２０の外側に排出される。その結果、前記熱気の排出に応じて、カップリングハウジング２０内に冷気吸込みポート２１から冷気Ｃが連続的に導入される。

このように、上記カップリングハウジング２０においては、エンジン６の運転中、熱気の排出作用と冷気の吸入作用が連続的に繰り返えされる。依って、カップリングハウジング２０内に連続的に吸い込まれる冷気Ｃにより、カップリング１１の周囲空間部Ｓが強制的に冷却される。斯くして、カップリング１１の温度が所定値以上に上昇することを確実
に抑制できるので、カップリング１１として採択できる材料の種類の範囲が拡大する。

したがって、合成樹脂よりも最高使用温度の低いゴムをカップリング１１の材料として使用することにより、該カップリング１１の振動減衰性能、衝撃緩和・除去性能及び騒音低減性能が大幅に向上する。併せて、カップリング１１及びその周辺機器類の耐久性が著しくアップして、従来に比べて機械的寿命が長くなる。

又、熱気排出ポート２３は、排気ホース２４を介してファンカバー１０内の負圧発生部に連通接続されているので、該負圧発生部によってカップリングハウジング２０内の熱気Ｈが自動的に強制吸引方式にて排出される。依って、カップリングハウジング２０内の熱気Ｈを排出させるための動力源を別途特別に設置する必要がない。

尚、本実施例では、上記冷気ホース２２の他端部を大気中に開放したが、該冷気ホース２２の他端部を大気以外の低温の空気源に連通接続することにより、カップリングハウジング２０内に冷気Ｃを吸い込むように構成することも可能である。

図３は、本発明の他の実施例を示す。尚、上記実施例と同一の部材はそれと同一の符号を付し、その説明を省略する。本実施例による空冷回路は、一端部が熱気排出ポート２３に接続された排気管２６の途中に電動ファン２７が設置され、該電動ファン２７は熱気排出ポート２３に対して空気吸引手段として機能するように構成したことを特徴とする。

このように構成しても前記実施例と同様な作用効果を奏する。特に、本実施例によれば、熱気排出ポート３の空気吸引手段として電動ファン２７を設けたので、該電動ファン２７によって高い空気吸引力が発生して、カップリングハウジング２０内の熱気Ｈに対する排出作用が著しく増大する。

斯くして、カップリング１１の周囲空間部Ｓに対する冷却性能が一層向上する。又、電動ファン２７によってカップリングハウジング２０内の熱気Ｈが排気管２６の開放端に向かって強制的に流れて、該熱気Ｈが逆流しないので、外部から異物がカップリングハウジング２０内に侵入するおそれもない。

なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

本発明の一実施例を示し、油圧ショベルの全体側面図。 本発明の一実施例に係るカップリングの空冷回路を示す回路説明図。 本発明の他の実施例に係るカップリングの空冷回路を示す回路説明図。

符号の説明

６ エンジン
７ 出力軸
８ 冷却ファン
９ ラジエータ
１０ ファンカバー
１１ カップリング（軸継ぎ手）
１２ 動力分割装置（被駆動装置）
１３ 入力軸
１６ 油圧ポンプ
１７ アシストモータ
２０ カップリングハウジング
２１ 冷気吸込みポース
２２ 吸気ホース
２３ 熱気排出ポート
２４ 排気ホース
２６ 排気管
２７ 電動ファン（空気吸引手段）

Claims (3)

1. エンジンの出力軸と被駆動装置の入力軸を接続するカップリングの空冷回路であって、該カップリングを包囲するカップリングハウジングの一側部に外気等の冷気を吸い込むための冷気吸込みポートを設け、且つ、前記カップリングハウジングの他側部に該カップリングハウジング内の熱気を排出させるための熱気排出ポートを設け、該熱気排出ポートに空気吸引手段を接続させたことを特徴とするカップリングの空冷回路。
2. 上記熱気排出ポートに連通接続された空気吸引手段が、上記エンジンの出力軸に取り付けられた冷却ファンを覆うファンカバー内の負圧発生部であることを特徴とする請求項１記載のカップリングの空冷回路。
3. 上記熱気排出ポートの空気吸引手段が電動ファンであることを特徴とする請求項１記載のカップリングの空冷回路。

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