JP2018182924A - Motor cooling device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、油圧アクチュエータを作動するための作動油を冷媒としてモータを冷却するモータ冷却装置に関する。 The present invention relates to a motor cooling device that cools a motor using hydraulic oil as a refrigerant for operating a hydraulic actuator.
従来、特許文献1及び特許文献2に開示されたモータ冷却装置が知られている。特許文献1及び特許文献2に開示されたモータ冷却装置は、油圧系回路と、モータと、冷却系回路とを備えている。
油圧系回路は、油圧アクチュエータと、油圧アクチュエータを制御する制御弁と、ポンプ装置とを有する。ポンプ装置は、メインポンプとパイロットポンプとを含む。メインポンプは、油圧アクチュエータに対して制御弁を介して給排される作動油を吐出する。パイロットポンプは、制御弁の位置を切り替えるパイロット信号用の作動油を吐出する。即ち、メインポンプ及びパイロットポンプは、油圧アクチュエータのために使用される作動油を吐出するアクチュエータ用ポンプである。
Conventionally, motor cooling devices disclosed in
The hydraulic system circuit includes a hydraulic actuator, a control valve that controls the hydraulic actuator, and a pump device. The pump device includes a main pump and a pilot pump. The main pump discharges hydraulic oil supplied to and discharged from the hydraulic actuator via the control valve. The pilot pump discharges hydraulic fluid for a pilot signal that switches the position of the control valve. That is, the main pump and the pilot pump are actuators for discharging hydraulic fluid used for hydraulic actuators.
冷却系回路は、油圧系回路で使用される作動油を冷媒としてモータを冷却する。特許文献1には、メインポンプから吐出される作動油によってモータを冷却する冷却系回路が開示されている。特許文献2には、メインポンプ又はパイロットポンプから吐出される作動油によってモータを冷却する冷却系回路が開示されている。
The cooling system circuit cools the motor using hydraulic oil used in the hydraulic system circuit as a refrigerant.
従来のモータ冷却装置は、メインポンプ又はパイロットポンプの吐出油を冷媒として使用している。それ故、メインポンプから吐出される作動油が油圧アクチュエータに対して供給される、又はパイロットポンプから吐出される作動油が油制御弁に対して供給されると、冷媒として使用される作動油の流量が変動する。冷媒としての作動油の流量が変動すると、安定したモータの冷却が行えないという問題が生じる。 The conventional motor cooling device uses the discharge oil of a main pump or a pilot pump as a refrigerant. Therefore, when the hydraulic fluid discharged from the main pump is supplied to the hydraulic actuator or the hydraulic fluid discharged from the pilot pump is supplied to the oil control valve, the hydraulic oil used as the refrigerant Flow rate fluctuates. When the flow rate of hydraulic oil as a refrigerant fluctuates, there arises a problem that stable motor cooling can not be performed.
そこで、本発明は、前記問題点に鑑み、安定したモータの冷却を行うことのできるモータ冷却装置を提供することを目的とする。 Then, an object of the present invention is to provide a motor cooling device which can perform stable cooling of a motor in view of the above-mentioned problem.
本発明の一態様に係るモータ冷却装置は、油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータのために使用される作動油を吐出するアクチュエータ用ポンプとを有する油圧系回路と、モータと、前記油圧系回路で使用される作動油を冷媒として前記モータを冷却する冷却系回路と、を備え、前記冷却系回路は、作動油を当該冷却系回路内に循環させる油圧ポンプであって、前記アクチュエータ用ポンプとは異なる冷却用ポンプを有する。 A motor cooling device according to one aspect of the present invention is used in a hydraulic system circuit having a hydraulic actuator, an actuator pump for discharging hydraulic fluid used for the hydraulic actuator, a motor, and the hydraulic system circuit. A cooling system circuit for cooling the motor by using the hydraulic oil as a refrigerant, and the cooling system circuit is a hydraulic pump for circulating the hydraulic oil in the cooling system circuit, which is different from the pump for the actuator It has a pump for cooling.
また、前記油圧系回路は、作動油を貯留する作動油タンクを有し、前記冷却系回路は、前記作動油タンクと前記モータとを接続する第1管路を有し、前記冷却用ポンプは、前記第1管路に設けられていて、作動油タンク内の作動油を吸い込んでモータ側へ吐出する。
また、前記モータを駆動するインバータを備え、前記第1管路は、前記作動油タンクと前記冷却用ポンプとを接続する第1接続管路と、前記冷却用ポンプと前記モータとを接続する第2接続管路とを有し、前記インバータは、前記第2接続管路に設けられていて該第2接続管路を流れる作動油により冷却される。
Further, the hydraulic system circuit has a hydraulic oil tank for storing hydraulic oil, the cooling system circuit has a first pipeline connecting the hydraulic oil tank and the motor, and the cooling pump is The first fluid line is provided to suck in the hydraulic oil in the hydraulic oil tank and discharge it to the motor side.
In addition, an inverter for driving the motor is provided, and the first pipe line connects a first connection pipe line connecting the hydraulic oil tank and the cooling pump, and connects the cooling pump and the motor. The inverter is provided in the second connection line and is cooled by hydraulic oil flowing through the second connection line.
また、前記油圧系回路は、前記油圧アクチュエータから作動油タンクに戻る作動油を冷却する第1冷却機を有し、前記冷却系回路は、前記モータを冷却した後の作動油を前記第1接続管路に戻す第2管路と、前記第2管路に設けられていて、前記冷媒としての作動油を冷却する第2冷却機と、前記第1冷却機で冷却した作動油によって前記モータの除熱を行う状態と、前記第2冷却機で冷却した作動油によって前記モータの除熱を行う状態とに
作動油の流通経路を切り替える切替弁と、を有する。
Further, the hydraulic system circuit has a first cooler for cooling the hydraulic oil returned from the hydraulic actuator to the hydraulic oil tank, and the cooling system circuit is configured to connect the hydraulic oil after cooling the motor to the first connection. A second pipeline for returning to the pipeline, a second cooler provided in the second pipeline for cooling the hydraulic fluid as the refrigerant, and a hydraulic fluid cooled by the first cooler. It has a switching valve which switches the distribution channel of hydraulic fluid to the state which performs heat removal, and the state which performs heat removal of the said motor with the hydraulic fluid cooled with the said 2nd cooler.
また、前記冷却系回路は、前記第2管路における前記第2冷却機の上流側で前記モータを冷却した後の作動油を前記作動油タンク側へ流す第3管路を有し、前記切替弁は、前記第1冷却機で冷却した作動油によって前記モータの除熱を行う場合は、前記第2冷却機への作動油の流通を遮断すると共に前記第3管路の作動油の流通を許容し、前記第2冷却機で冷却した作動油によって前記モータの除熱を行う場合は、前記第2冷却機への作動油の流通を許容すると共に前記第3管路の作動油の流通を遮断する。 Further, the cooling system circuit has a third pipe line for flowing hydraulic oil to the hydraulic oil tank side after cooling the motor on the upstream side of the second cooler in the second pipe line, and the switching is performed. When the heat removal of the motor is performed by the hydraulic oil cooled by the first cooler, the valve interrupts the flow of hydraulic oil to the second cooler and the hydraulic oil of the third pipeline is When heat removal of the motor is performed with the hydraulic oil cooled by the second cooler, the hydraulic oil is allowed to flow to the second cooler and the hydraulic oil of the third pipeline is allowed to flow. Cut off.
また、モータ冷却装置は、作動油を貯留する作動油タンクと、前記作動油タンク内の作動油を吸い込んで吐出するアクチュエータ用ポンプと、前記アクチュエータ用ポンプから吐出した作動油によって作動する油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータから作動油タンクに戻る作動油を冷却する第1冷却機とを有する油圧系回路と、モータと、前記油圧系回路で使用される作動油を冷媒として前記モータを冷却する冷却系回路と、を備え、前記冷却系回路は、前記冷媒としての作動油を冷却する第2冷却機と、前記第1冷却機で冷却した作動油によって前記モータの除熱を行う状態と、前記第2冷却機で冷却した作動油によって前記モータの除熱を行う状態とに作動油の流通経路を切り替える切替弁と、を有する。 Further, the motor cooling device includes a hydraulic oil tank for storing hydraulic oil, an actuator pump for sucking in and discharging the hydraulic oil in the hydraulic oil tank, and a hydraulic actuator operated by the hydraulic oil discharged from the actuator pump. A hydraulic system circuit having a first cooler for cooling hydraulic oil returned to the hydraulic oil tank from the hydraulic actuator, a motor, and a cooling system for cooling the motor using hydraulic oil used in the hydraulic system circuit as a refrigerant A circuit, the cooling system circuit comprising: a second cooler for cooling the hydraulic oil as the refrigerant; a state in which the motor is removed by the hydraulic oil cooled by the first cooler; (2) A switching valve that switches the flow path of the hydraulic oil to a state in which the heat of the motor is removed by the hydraulic oil cooled by the cooler.
また、コントローラと、前記第1冷却機で冷却された後の作動油の温度を検出する温度センサと、を備え、前記コントローラは、前記温度センサの検出温度が設定温度以下の場合は前記第1冷却機で冷却した作動油によって前記モータの除熱を行う状態に作動油の流通経路を切り替え、前記温度センサの検出温度が設定温度を超える場合は前記第2冷却機で冷却した作動油によって前記モータの除熱を行う状態に作動油の流通経路を切り替える。 The controller further includes a temperature sensor that detects the temperature of the hydraulic fluid after being cooled by the first cooler, and the controller is configured to detect the temperature detected by the temperature sensor when the temperature detected by the temperature sensor is lower than a set temperature. The flow path of the hydraulic oil is switched to a state in which the heat of the motor is removed by the hydraulic oil cooled by the cooler, and when the temperature detected by the temperature sensor exceeds the set temperature, the hydraulic oil is cooled by the hydraulic oil cooled by the second cooler. Switch the hydraulic oil flow path to the state where heat removal from the motor is performed.
また、コントローラを備え、前記第2冷却機は、作動油を流通させる熱交換器と、前記熱交換器を冷却する冷却ファンとを有し、前記コントローラは、前記第2冷却機を使用するときに前記冷却ファンを駆動し、前記第2冷却機を使用しないときに前記冷却ファンを停止させる。
また、前記冷却系回路は、前記第1冷却機で冷却された後の作動油を前記モータに流す第1管路と、前記モータを冷却した後の作動油を前記第1管路に戻す管路であって、前記第2冷却機が設けられた第2管路と、前記第2管路における前記第2冷却機の上流側で前記モータを冷却した後の作動油を前記作動油タンク側へ流す第3管路と、を有し、前記切替弁は、前記第1冷却機で冷却された後の作動油の温度が設定温度以下の場合は、前記第2冷却機への作動油の流通を遮断すると共に前記第3管路の作動油の流通を許容し、前記第1冷却機で冷却された後の作動油の温度が設定温度を超える場合は、前記第2冷却機への作動油の流通を許容すると共に前記第3管路の作動油の流通を遮断する。
In addition, a controller is provided, and the second cooler includes a heat exchanger for circulating hydraulic fluid, and a cooling fan for cooling the heat exchanger, and the controller uses the second cooler. Drive the cooling fan and stop the cooling fan when the second cooler is not used.
Further, the cooling system circuit includes a first pipe line for flowing hydraulic oil after being cooled by the first cooler to the motor, and a pipe for returning the hydraulic oil after cooling the motor to the first pipe line A hydraulic line formed on a second pipe line provided with the second cooler, and hydraulic oil after cooling the motor on the upstream side of the second cooler in the second pipe line on the hydraulic oil tank side And the switching valve is configured to supply the second working fluid to the second cooling machine when the temperature of the working fluid after being cooled by the first cooling machine is equal to or lower than a set temperature. In addition to blocking the flow and permitting the flow of the hydraulic oil in the third pipeline, if the temperature of the hydraulic oil after being cooled by the first cooler exceeds the set temperature, the operation to the second cooler It permits the flow of oil and blocks the flow of hydraulic oil in the third conduit.
また、前記第3管路の下流側は、作動油タンクに接続されていてもよい。
また、前記温度センサは、前記作動油タンク内の作動油の温度を検出する。
また、前記切替弁は、第3管路の作動油の流通を許容及び遮断する第1弁と、前記第2冷却機への作動油の流通を許容及び遮断する第2弁とを有していてもよい。
また、前記モータを駆動するインバータを備え、前記冷却系回路は、前記インバータを冷却してもよい。
Further, the downstream side of the third pipe line may be connected to a hydraulic oil tank.
Further, the temperature sensor detects the temperature of the hydraulic fluid in the hydraulic fluid tank.
In addition, the switching valve has a first valve that permits and blocks the flow of hydraulic fluid in the third pipeline, and a second valve that allows and blocks the flow of hydraulic fluid to the second cooler. May be
Further, an inverter for driving the motor may be provided, and the cooling system circuit may cool the inverter.
上記の構成によれば、作動油を冷却系回路内に循環させる油圧ポンプであって、アクチュエータ用ポンプとは異なる冷却用ポンプを設けている。これにより、モータの冷却に必要な流量の作動油をモータに安定して供給することができる。即ち、安定したモータの冷却を行うことができる。 According to the above configuration, the hydraulic pump that circulates the hydraulic oil in the cooling system circuit is provided with a cooling pump different from the actuator pump. As a result, it is possible to stably supply the motor with the flow rate of hydraulic oil necessary for cooling the motor. That is, stable motor cooling can be performed.
以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図5は、本実施形態に係るモータ冷却装置36(図1参照)が搭載される機械の一例を示す作業機1を示している。本実施形態では、作業機1は、トラックローダ(コンパクトトラックローダ)を例示している。モータ冷却装置36が搭載される機械はトラックローダに限定されない。即ち、モータ冷却装置36は、例えば、自動車や、農業機械、建設機械、UV(ユーティリティビークル)、エンジン発電機等の産業機械、その他のモータを搭載した各種機械に適用される。より具体的には、モータ冷却装置36が搭載される機械としては、トラクタ、スキッドステアローダ、ホイールローダ、バックホー等であってもよい。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate.
FIG. 5 shows the work implement 1 showing an example of a machine on which the motor cooling device 36 (see FIG. 1) according to the present embodiment is mounted. In the present embodiment, the
尚、以下の説明において、作業機1の運転席13に着座した運転者の前側(図5の左側)を前方、運転者の後側(図5の右側)を後方、運転者の左側(図5の手前側)を左方、運転者の右側(図5の奥側)を右方として説明する。
図5に示すように、作業機1は機体2を有する。この機体2の上部であって前部には、キャビン5が搭載されている。キャビン5内には運転席13が設けられている。キャビン5の後部は、機体2に横軸(前後方向に直交する水平方向に延伸する軸)回りに揺動自在に支持されている。キャビン5の前部は、機体2の前部に載置可能となっている。
In the following description, the front side (left side in FIG. 5) of the driver sitting on the driver's
As shown in FIG. 5, the
作業機1は走行装置4を備えている。走行装置4は、クローラ式走行装置により構成されている。走行装置4は、機体2の左側に装備された第1走行機構21Lと、機体2の右側に装備された第2走行機構21Rとを有する。第1走行機構21L及び第2走行機構21Rは、油圧モータ(油圧アクチュエータ)で構成された走行モータ6で作動(駆動)する。作業機1は、第1走行機構21L、第2走行機構21Rによって走行可能である。
The working
また、作業機1は作業装置3を備えている。作業装置3は、ブーム22Lと、ブーム22Rと、バケット23(作業具)とを有する
ブーム22Lは、機体2の左に配置されている。ブーム22Rは、機体2の右に配置されている。ブーム22Lとブーム22Rとは、連結体によって相互に連結されている。ブーム22L及びブーム22Rは、リフトリンク24及び制御リリンク25によって機体2に上下動可能に支持されている。ブーム22L及びブーム22Rの基部側と機体2の後下部との間には、複動式の油圧シリンダ(油圧アクチュエータ)からなるリフトシリンダ26が設けられている。2つのリフトシリンダ26を同時に伸縮させることによりブーム22L及びブーム22Rが上下に揺動する。ブーム22L及びブーム22Rの先端側には、それぞれ装着ブラケット27が横軸回りに回動自在に枢支されている。左及び右に設けられた装着ブラケット27にバケット23の背面側が取り付けられている。
The
また、装着ブラケット27と、ブーム22L及びブーム22Rの先端側の中途部との間には、複動式の油圧シリンダ(油圧アクチュエータ)からなるチルトシリンダ28が設けられている。チルトシリンダ28の伸縮によってバケット23が揺動(スクイ・ダンプ動作)する。
バケット23は、装着ブラケット27に対して着脱自在とされている。また、バケット23を取り外して装着ブラケット27に各種の油圧アタッチメントを取り付けることができる。油圧アタッチメントを装着することにより、作業機1は、掘削以外の各種の作業(又は他の掘削作業)を行えるように構成されている。
Further, a
The
油圧アタッチメントとは、油圧モータや油圧シリンダ等の油圧アクチュエータを有する油圧駆動式の作業具である。油圧アタッチメントとしては、油圧圧砕機、油圧ブレーカ、アングルブルーム、アースオーガ、パレットフォーク、スイーパー、モア、スノウブロア等が挙げられる。
図5に示すように、機体2には、走行装置4、作業装置3等を駆動させるための駆動装
置31が搭載されている。駆動装置31は、内燃機関32と、モータ33と、ポンプ装置34とを有する。
The hydraulic attachment is a hydraulically driven work tool having a hydraulic actuator such as a hydraulic motor or a hydraulic cylinder. The hydraulic attachment includes a hydraulic crusher, a hydraulic breaker, an angle bloom, an earth auger, a pallet fork, a sweeper, a mower, a snow blower and the like.
As shown in FIG. 5, a
内燃機関32は、例えば、ディーゼルエンジンである。なお、内燃機関32は、ガソリンエンジン、LPGエンジン等であってもよい。内燃機関32の後部は、第1マウント機構37(防振機構)によって機体2に支持されて防振される(図1参照)。
モータ33は、ポンプ装置34を駆動する電動機として機能、又は内燃機関32の動力によって発電する発電機(ジェネレータ)として機能するモータ・ジェネレータである。モータ33は、内燃機関32の前部に固定され、第2マウント機構38(防振機構)によって機体2に支持されて防振される(図1参照)。
The
The
モータ33は、永久磁石埋込式の三相交流同期モータである。なお、モータ33は、他の種類の同期モータであっても、交流モータでも直流モータでもよい。
モータ33は、内燃機関32に固定されたハウジング33Aと、ハウジング33A内に収容されたモータ本体33Bとを有する。モータ本体33Bは、回転可能なロータ(回転子)と、ロータを回転させるための力を発生させるステータ(固定子)とを有する。なお、モータ33は、ポンプ装置34以外の装置を駆動するものであってもよい。
The
The
ポンプ装置34には、内燃機関32の動力とモータ33の動力とが択一的に又は組み合わされて伝達される。即ち、ポンプ装置34は、内燃機関32及び/又はモータ33によって駆動される。
ポンプ装置34は、本実施形態では、複数の油圧ポンプで構成されている。具体的には、ポンプ装置34は、HSTポンプ39と、メインポンプ40と、サブポンプ41と、パイロットポンプ42とを含む。なお、ポンプ装置34は、単一の油圧ポンプで構成されていてもよい。
The power of the
The
HSTポンプ39は、走行装置4に装備された油圧アクチュエータである走行モータ6と共に、HST(静油圧無段変速機)の一部を構成する。このHSTポンプ39は、第1HSTポンプ39Aと、第2HSTポンプ39Bとを有する。第1HSTポンプ39Aは、第1走行機構21Lの走行モータ6を駆動する。第2HSTポンプ39Bは、第2走行機構21Rの走行モータ6を駆動する。第1HSTポンプ39及び第2HSTポンプ39は、可変容量型の油圧ポンプで構成される。
The
メインポンプ40は、定容量型のギヤポンプ又は可変容量型の油圧ポンプ等で構成される。メインポンプ40から吐出された作動油は、作業装置33に装備された油圧アクチュエータに供給されて該油圧アクチュエータを作動させる。具体的には、メインポンプ40で作動する油圧アクチュエータは、リフトシリンダ24、チルトシリンダ28や、バケット23の代わりに取り付けられる油圧アタッチメントの油圧アクチュエータである。
The
サブポンプ41は、メインポンプ40で作動する油圧アクチュエータに供給される作動油を増量するための油圧ポンプである。パイロットポンプ42は、メインポンプ40で作動する油圧アクチュエータを制御する制御弁にパイロット信号用の作動油を供給するため、及びHSTの油圧回路に作動油を補充するための油圧ポンプである。サブポンプ41及びパイロットポンプ42は、例えば、定容量型のギヤポンプによって構成される。
The
ポンプ装置34を構成する各油圧ポンプは、油圧アクチュエータのために(油圧アクチュエータを駆動制御するために)使用される作動油を吐出するアクチュエータ用ポンプである。
作業機1は、図1に示すハイブリッドシステム43を備えている。本実施形態のハイブリッドシステム43は、パラレル式のハイブリッドシステム43である。
Each hydraulic pump which comprises the
The
図1に示すように、ハイブリッドシステム43は、駆動装置31と、水冷装置44と、油圧系回路45と、冷却系回路46とを備えている。
水冷装置44は、内燃機関32を冷却する装置である。水冷装置44は、ラジエータ47と、内燃機関32によって駆動されてラジエータ47を冷却するラジエータファン48と、冷媒を内燃機関32のウォータジャケットからラジエータ47へ送る送り水路49と、冷媒をラジエータ47からウォータジャケットに戻す戻り水路50とを有する。
As shown in FIG. 1, the
The
油圧系回路45と、モータ33と、冷却系回路46とは、モータ冷却装置36を構成し
ている。油圧系回路45と冷却系回路46とは、パラレルに設けられている。
図1、図2に示すように、油圧系回路45は、作動油タンク52を有する。作動油タンク52は、作動油を貯留するタンクである。
また、油圧系回路45は、ポンプ装置34と、コントロールバルブ53とを有する。図例では、油圧系回路45は、メインポンプ40の油圧系統を示している。メインポンプ40の吸引ポート40a(作動油を吸い込むポート)は、サクション油路54を介して作動油タンク52に接続されている。即ち、メインポンプ40は、作動油タンク52内の作動油を吸い込んで吐出する。メインポンプ40の吐出ポート40b(作動油を吐出するポート)から吐出された作動油は、メイン油路55に流れる。メイン油路55は、メインポンプ40からコントロールバルブ53に至ると共にコントロールバルブ53を通って作動油タンク52に連通するドレン油路56に接続されている。
The
As shown in FIGS. 1 and 2, the
Further, the
図2に示すように、コントロールバルブ53は、メイン油路55に設けられた(接続された)複数の制御弁を有する。複数の制御弁は、第1制御弁57、第2制御弁58、第3制御弁59である。第1制御弁57は、リフトシリンダ26(油圧アクチュエータ)を制御する弁である。第2制御弁58は、チルトシリンダ28(油圧アクチュエータ)を制御する弁である。第3制御弁59は、油圧アタッチメントに装備された油圧アクチュエータ60を制御する弁である。油圧アタッチメントは、装着ブラケット27に装着される油圧駆動式の作業具である。油圧アクチュエータ60は、接続部材61を介して第3制御弁59に接続される。
As shown in FIG. 2, the
図1、図2に示すように、ドレン油路56には、第1冷却機62(オイルクーラ)が設けられている。即ち、油圧系回路45は、油圧アクチュエータ26,28,60から作動油タンク52に戻る作動油(戻り油)を冷却する第1冷却機62を有する。ドレン油路56は、第1戻り油路56aと、第2戻り油路56bとを有する。第1戻り油路56aは、戻り油を第1冷却機62に流す油路である。第2戻り油路56bは、第1冷却機62によって冷却された戻り油を作動油タンク52に流す油路である。第1冷却機62は、第1戻り油路56aと第2戻り油路56bとを接続すると共に作動油を流通させる冷却チューブを有する。また、第1冷却機62は、ラジエータ47に隣接して設けられていて、ラジエータファン48によって冷却される。油圧アクチュエータ26,28,60(コントロールバルブ53)からの戻りの作動油は、第1戻り油路56aを通って第1冷却機62へ流れ、該第1冷却機62によって冷却される。第1冷却機62で冷却された作動油は、第1冷却機62から第2戻り油路56bを通って作動油タンク52に戻される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1、図2に示すように、冷却系回路46は、油圧系回路45で使用される作動油を冷媒としてモータ33を冷却する回路である。冷却系回路46は、作動油によってモータ33を冷却する冷却ジャケット51を有する。冷却ジャケット51は、モータ33のハウジング33A内に収容され、モータ本体33Bを包囲している。したがって、モータ33は、冷却ジャケット51を有する液冷モータである。冷却ジャケット51には、冷媒を流通させる冷媒流通路が形成されている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
図1、図2に示すように、冷却系回路46は、第1管路63と、第2管路64と、第3管路65とを有する。
第1管路63は、作動油タンク52と冷却ジャケット51(モータ33)とを接続する油路である。この第1管路63によって、作動油タンク52内の作動油を冷媒として冷却ジャケット51へ流すことが可能とされている。また、冷却系回路46は、作動油タンク52を有し、作動油タンク52は、油圧系回路45と冷却系回路46とに共有されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The
また、冷却系回路46は冷却用ポンプ66を有する。この冷却用ポンプ66は、冷却系回路46に冷媒としての作動油を循環させる油圧ポンプである。冷却用ポンプ66は、図例では、第1管路63に設けられている。また、冷却用ポンプ66は、ポンプ装置34を構成する油圧ポンプ(HSTポンプ39、メインポンプ40、サブポンプ41、パイロットポンプ42)とは異なる油圧ポンプである。即ち、冷却用ポンプ66は、アクチュエータ用ポンプとは異なる油圧ポンプである。冷却用ポンプ66は、内燃機関32及び/又は
モータ33からの動力によって駆動されてもよいし、電気で駆動される電動式油圧ポンプであってもよい。
The
第1管路63は、第1接続管路63aと、第2接続管路63bとを有する。第1接続管路63aは、作動油タンク52と冷却用ポンプ66の吸引ポート66a(作動油を吸い込むポート)とを接続している。第2接続管路63bは、冷却用ポンプ66の吐出ポート(作動油を吐出するポート)と冷却ジャケット51の流入ポート(冷媒が流入するポート)とを接続している。したがって、冷却用ポンプ66は、作動油タンク52内の作動油を吸い込んで冷却ジャケット51へ向けて吐出する。即ち、第1管路63は、作動油タンク52内の作動油を冷却ジャケット51(モータ33)に流す管路である。
The
また、冷却系回路46は、モータ33を冷却するだけでなく、インバータ67も冷却する。インバータ67は、モータ33を駆動する装置であり、直流電力を三相交流電力に変換してモータ33(ステータ)に供給する装置である。インバータ67は冷却ジャケット67aを有している。第2接続管路63b(第1管路63)は、冷却ジャケット67aに接続されている。したがって、冷却用ポンプ66から吐出した作動油は、冷却ジャケット67aを通過して、冷却ジャケット51に至る。これにより、インバータ67を冷却することができる。
The
第2管路64は、冷却ジャケット51(モータ33)と第1管路63とを接続する管路である。具体的には、第2管路64は、一端側が冷却ジャケット51の流出ポート51b(冷媒が流出するポート)に接続されている。第2管路64の他端側は、接続部68で第1接続管路63aに接続されている。即ち、第2管路64は、モータ33を冷却した後の作動油を第1管路63(第1接続管路63a)に戻す管路である。第2管路64には、冷媒としての作動油を冷却する第2冷却機69が設けられている。
The
第2冷却機69は、作動油を流通させる熱交換器69Aと、熱交換器69Aを冷却する冷却ファン69Bとを有する。冷却ファン69Bは、例えば、電動式のファンであって、電気信号によって駆動及び停止可能である。なお、冷却ファン69Bは、駆動及び停止可能であれば、電動でなくてもよい。
第2管路64は、第3接続管路64aと、第4接続管路64bとを有する。第3接続管路64aは、冷却ジャケット51(モータ33)と第2冷却機69とを接続している。第4接続管路64bは、第2冷却機69と第1接続管路63aとを接続している(第2冷却機69と、第1管路63における作動油タンク52と冷却用ポンプ66との間とを接続している)。
The
The
第3管路65は、第2管路64における第2冷却機69の上流側でモータ33を冷却した後の作動油を作動油タンク52へ流す管路である。この第3管路65は、一端側(上流側)が第2冷却機69の上流側において第2管路64(第3接続管路64a)に接続部70で接続されている。第3管路65の他端側(下流側)は、作動油タンク52に接続されている。
The
冷却系回路46は、該冷却系回路46における作動油の流通経路を切り替える切替弁71を有する。この切替弁71は、第1冷却機62で冷却された作動油によってモータ33の除熱を行う状態と、第2冷却機69で冷却された作動油によってモータ33の除熱を行う状態とに作動油の流通経路を切り替える弁である。
即ち、油圧系回路45の作動油の温度が低い場合には、第2冷却機69を使用しないで、第1冷却機62で冷却した作動油でモータ33の冷却を行う。また、油圧系回路45の作動油の温度が高くなると、冷却系回路46の作動油の流通経路を切り替えて、第2冷却機69で冷却した作動油でモータ33の冷却を行う。
The
That is, when the temperature of the hydraulic fluid of the
この切替弁71による作動油の流通経路の切り替えの詳細は、後述する。
切替弁71は、第1弁72と、第2弁73とを有する。第1弁72は、第3管路65に設けられている。この第1弁72は、第3管路65の作動油の流通を許容する状態と遮断する状態とに切換可能である。第2弁73は、第2管路64における接続部と第2冷却機69との間に設けられている。この第2弁73は、第2冷却機69への作動油の流通を許容する状態と遮断する状態とに切換可能である。第1弁72及び第2弁73は、例えば、
電磁弁で構成され、電気信号により開閉操作される。
The details of the switching of the flow path of the hydraulic oil by the switching
The switching
It consists of a solenoid valve and is operated to open and close by an electric signal.
モータ冷却装置36は、モータ33に送られる作動油の温度を検出する温度センサ74を備えている。温度センサ74は、例えば、作動油タンク52に設けられている。温度センサ74は、作動油タンク52内の作動油の温度を検出する。
また、モータ冷却装置36は、コントローラ75を備えている。コントローラ75には、冷却ファン69B(第2冷却機69)、切替弁71(第1弁72及び第2弁73)、温度センサ74が接続されている。冷却ファン69Bは、コントローラ75によって制御される。また、温度センサ74で検出した作動油の検出温度は、コントローラ75に入力される。また、切替弁71(第1弁72及び第2弁73)は、コントローラ75によって制御される。
The
The
以上のモータ冷却装置36にあっては、既存の油圧系回路45に備えられた第1冷却機62によって冷却される作動油をモータ33を冷却する冷媒として使用している。即ち、既存の作動油の冷却系をモータ33の冷却系に共用している。言い換えると、油圧系回路45の冷却機(第1冷却機62)をモータ33の冷却系に共用している。油圧系回路45の第1冷却機62をモータ33の冷却系に共用して、第1冷却機62にモータ33の冷却系の第2冷却機69の機能の一部を担わせることにより、第2冷却機69を小さくすることができる。また、第1冷却機62の冷却能力を大きく設計することにより、油圧系回路45で使用される作動油の温度が上昇する時間が長くなるので、第2冷却機69の稼動時間を短くすることができる(省エネになる)。
In the
なお、本実施形態の作業機1では、作動油のバッファーが大きいので、冷却系回路46に作動油を循環させる冷却用ポンプ66のポンプ能力を大きくすることができ、大容量のハイブリッドシステム43が構成できる。
油圧系回路45で許容される作動油の上限温度(第1温度という)と、冷却系回路46で許容される作動油の上限温度(第2温度という)とは異なる。第1温度より第2温度が低い。第1温度としては、例えば、100°C程度まで許容される。また、第2温度としては、例えば、60°C程度までである。
In the working
The upper limit temperature (referred to as a first temperature) of the hydraulic fluid permitted by the
油圧負荷の小さい作業時には、作動油の温度が上がらないので、既存の第1冷却機62で冷却した作動油を用いてモータ33及びインバータ67を冷却することができる。そこで、冷却ジャケット51(モータ33)に送られる作動油の温度(温度センサ74の検出温度)が設定温度(例えば、60°C)以下の場合は、コントローラ75は、冷却系回路46における作動油の流通経路を第1冷却機62で冷却した作動油によってモータ33及びインバータ67の除熱を行う状態に切り替える。
Since the temperature of the hydraulic oil does not rise at the time of operation with small hydraulic load, the
また、油圧負荷の大きい作業をして第1冷却機62によって冷却された作動油の温度がモータ33に規定された上限温度より上昇すると、第1冷却機62によって冷却された作動油(油圧系回路45の作動油)をモータ33及びインバータ67の冷却に使えない。そこで、第1冷却機62によって冷却された作動油の温度が設定温度を超える場合は、コントローラ75は、冷却系回路46における作動油の流通経路を切り替えて、第2冷却機69で冷却した作動油によってモータ33及びインバータ67の除熱を行う状態とする。
In addition, when the temperature of the working oil cooled by the
以下に、第1冷却機62で冷却した作動油によってモータ33及びインバータ67の除熱を行う状態(第1状態という)と、第2冷却機69で冷却した作動油によってモータ33及びインバータ67の除熱を行う状態(第2状態という)とを、図3A、図3Bを参照して詳細に説明する。
図3Aは、第1状態を示している。冷媒としての作動油の流通経路は、太線及び矢印A1で示す。この第1状態は、温度センサ74の検出温度が設定温度以下の場合である。また、第1状態では、コントローラ75は、切替弁71に制御信号を送り、第1弁72を開くと共に第2弁73を閉じるよう切替弁71を制御する。即ち、第2冷却機69への作動油の流通を遮断すると共に第3管路65の作動油の流通を許容する。
A state (referred to as a first state) where heat removal of the
FIG. 3A shows the first state. The flow path of the hydraulic oil as the refrigerant is indicated by a thick line and an arrow A1. The first state is a case where the temperature detected by the
図3Aに示すように、第1状態では、冷却用ポンプ66は、第1接続管路63aを介して作動油タンク52の作動油を吸い込んで第2接続管路63bに吐出する。第2接続管路63bに流入した作動油は、インバータ67を冷却した後、冷却ジャケット51へ流れる
。冷却ジャケット51に流入した作動油は、冷却ジャケット51内の冷媒流通路を流通する間に、モータ33との間で熱交換を行ってモータ33を冷却する。モータ33を冷却した後の作動油は、第2管路64(第3接続管路64a)へ流出する。冷却ジャケット51から第2管路64に流出した作動油は、接続部70から第3管路65に流入する。第3管路65に流入した作動油は、開いている第1弁72を通過して作動油タンク52に流れる(戻る)また、第2弁73が閉じられていることから、第3接続管路64aを流れる作動油は、第2冷却機69には流れない。
As shown in FIG. 3A, in the first state, the cooling
以上のように、第1状態では、冷却用ポンプ66によって吸い込まれて吐出された作動油タンク52内の作動油は、インバータ67及びモータ33を冷却した後、第3接続管路64a、第3管路65を介して作動油タンク52に戻るという流通経路76(第1循環ループ)を流通する。
一方、油圧系回路45においては、作動油タンク52内の作動油は、メインポンプ40によって吸い込まれてメイン油路55に吐出され、このメインポンプ40から吐出された作動油は第1冷却機62によって冷却されて作動油タンク52に戻る。
As described above, in the first state, the hydraulic oil in the
On the other hand, in the
以上のように、第1状態では、第1冷却機62で冷却された作動油によって、油圧系回路45に使用される作動油の冷却と、冷却系回路46に使用される作動油の冷却とが行われる。即ち、第1冷却機62が、油圧系回路45の作動油の冷却と、モータ33を冷却する作動油(冷媒)の冷却とに共用されている。
また、第1状態では、第1冷却機62によって冷却された作動油がモータ33及びインバータ67を冷却する冷媒として使用される。即ち、第1状態では、第1冷却機62で冷却した作動油によってモータ33及びインバータ67の除熱を行う。
As described above, in the first state, the hydraulic oil cooled by the
Further, in the first state, the hydraulic oil cooled by the
この第1状態では、第2冷却機69で作動油を冷却しない。即ち、第1状態では、第2冷却機69は使用しない。そこで、コントローラ75から冷却ファン69B(第2冷却機69)に停止信号を発信して該冷却ファン69Bを停止させる。即ち、コントローラ75は、第2冷却機69を使用しないときに冷却ファン69Bを停止させる。これにより、節電(エネルギーの節減)をすることができる。
In this first state, the
図3Bは、第2状態を示している。冷媒としての作動油の流通経路は、太線及び矢印A2で示す。この第2状態は、温度センサ74の検出温度が設定温度を超える場合である。即ち、温度センサ74が設定温度を超える温度を検出すると、第1状態から第2状態に切り替えられる。また、第2状態では、コントローラ75は、切替弁71に制御信号を送り、第1弁72を閉じると共に第2弁73を開くよう切替弁71を制御する。即ち、第2冷却機69への作動油の流通を許容すると共に第3管路65の作動油の流通を遮断する。また、コントローラ75は、冷却ファン69B(第2冷却機69)に駆動信号を発信して該冷却ファン69Bを駆動させる。即ち、コントローラ75は、第2冷却機69を使用するときに冷却ファン69Bを駆動する。
FIG. 3B shows the second state. The flow path of the hydraulic oil as the refrigerant is indicated by a thick line and an arrow A2. The second state is a case where the temperature detected by the
図3Bに示すように、第2状態では、第1状態と同様に、冷却用ポンプ66から吐出された作動油は、第2接続管路63bに吐出する。そして、第2接続管路63bに流入した作動油は、インバータ67を冷却した後、冷却ジャケット51へ流れる。冷却ジャケット51に流入した作動油は、冷却ジャケット51内の冷媒流通路を流通する間に、モータ33との間で熱交換を行ってモータ33を冷却する。モータ33を冷却した後の作動油は、第2管路64(第3接続管路64a)へ流出する。冷却ジャケット51から第3接続管路64aに流出した作動油は、開いている第2弁73を通って第2冷却機69へと流れると共に該第2冷却機69で冷却される。第2冷却機69で冷却された作動油は、作動油タンク52と冷却用ポンプ66との間(冷却用ポンプ66の吸い込み側)に流れ、該冷却用ポンプ66に吸い込まれて吐出される。また、第1弁72が閉じられていることから、第3接続管路64aを流れる作動油は、作動油タンク52へは流れない。
As shown in FIG. 3B, in the second state, as in the first state, the hydraulic oil discharged from the cooling
したがって、第2状態では、冷却用ポンプ66から吐出された作動油は、インバータ67及びモータ33を冷却した後、第2管路64を介して且つ第2冷却機69で冷却されて冷却用ポンプ66に戻るという流通経路77(第2循環ループ)を流通する。
以上のように、第2状態では、第2冷却機69によって冷却系回路46に使用される作
動油の冷却が行われ、且つこの第2冷却機69による作動油の冷却は、油圧系回路45に使用される作動油の冷却とは独立して行われる。言い換えれば、第2状態では、第2冷却機69によって冷却された作動油がモータ33及びインバータ67を冷却する冷媒として使用される。即ち、第2状態では、第2冷却機69で冷却した作動油によってモータ33及びインバータ67の除熱を行う。
Therefore, in the second state, the hydraulic oil discharged from the cooling
As described above, in the second state, the
図4Aは、モータ冷却装置36の変形例である。図4Aに示すように、第1管路63(第1接続管路63a)の上流側は、第2戻り油路56bに接続されてもよい。即ち、第1管路63は、第1冷却機62で冷却された後の作動油をモータ33に流す管路であればよい。即ち、第1冷却機62で冷却された後の作動油とは、第1冷却機62で冷却されて作動油タンク52に戻る前の作動油、又は第1冷却機62から作動油タンク52に戻された作動油である。
FIG. 4A is a modified example of the
また、図4Aに示すように、切替弁71は、単一の弁によって構成されていてもよい。図4Aに示す例では、切替弁71は、電磁弁であって、3ポート2位置切替弁によって構成されている。図4Aに示す例では、第3接続管路64aは、第1ライン64a1と、第2ライン64a2とを有する。第1ライン64a1は、冷却ジャケット51(モータ33)と切替弁71とを接続している。第2ライン64a2は、切替弁71と第2冷却機69とを接続している。また、第3管路65は、切替弁71と作動油タンク52とを接続している。さらに、切替弁71は、第1ライン64a1と第2ライン64a2との連通を遮断し且つ第1ライン64a1と第3管路65とを連通する第1位置71aと、第1ライン64a1と第2ライン64a2とを連通し且つ第1ライン64a1と第3管路65との連通を遮断する第2位置71bとに切り替え可能である。この切替弁71の切り替えは、コントローラ75からの励磁信号及び消磁信号によって行われる。切替弁71は、第1状態では、第1位置71aに切り替えられ、第2状態では、第2位置71bに切り替えられる。
Moreover, as shown to FIG. 4A, the switching
なお、切替弁71は、パイロット操作切替弁71(パイロット信号圧によって切り替えられる弁)によって構成されていてもよい。
また、図4Bは、温度センサ74を設けた変形例である。図4Bに示すように、第2戻り油路56bを流れる温度を検出してもよい。温度センサ74は、第1冷却機62で冷却された後の作動油の温度を検出するものであればよい。
Note that the switching
Moreover, FIG. 4B is a modification which provided the
また、図4Bに実線で示すように、第3管路65の下流側は、第2戻り油路56bに接続されていてもよい。また、図4Bに2点鎖線で示すように、第3管路65の下流側は、第1戻り油路56aに接続されていてもよい。したがって、第3管路65を流れる作動油が作動油タンク52へ流れるようになっていればよい。即ち、第3管路65は、第2管路64における第2冷却機69の上流側でモータ33を冷却した後の作動油を作動油タンク52側へ流す管路である。
Further, as indicated by a solid line in FIG. 4B, the downstream side of the
本実施形態のモータ冷却装置36は、油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータのために使用される作動油を吐出するアクチュエータ用ポンプ40とを有する油圧系回路45と、モータ33と、前記油圧系回路45で使用される作動油を冷媒として前記モータ33を冷却する冷却系回路46と、を備え、前記冷却系回路46は、作動油を当該冷却系回路46内に循環させる油圧ポンプであって、前記アクチュエータ用ポンプ40とは異なる冷却用ポンプ66を有する。
The
この構成によれば、アクチュエータ用ポンプ40とは異なる冷却用ポンプ66によって冷却系回路46内に作動油を循環させるので、モータ33の冷却に必要な流量の作動油をモータ33に安定して供給することができる。即ち、安定したモータ33の冷却を行うことができる。
また、油圧系回路45は、作動油を貯留する作動油タンク52を有し、冷却系回路46は、作動油タンク52とモータ33とを接続する第1管路63を有し、冷却用ポンプ66は、第1管路63に設けられていて、作動油タンク52内の作動油を吸い込んでモータ33側へ吐出する。
According to this configuration, since the hydraulic oil is circulated in the
Further, the
この構成によれば、冷却用ポンプ66は、作動油タンク52内の作動油を吸い込んでモータ33へ送る。これにより、冷却用ポンプ66が、油圧系回路45に影響を及ぼすのを
防止することができる。
また、モータ33を駆動するインバータ67を備え、第1管路63は、作動油タンク52と冷却用ポンプ66とを接続する第1接続管路63aと、冷却用ポンプ66とモータ33とを接続する第2接続管路63bとを有し、インバータ67は、第2接続管路63bに設けられていて該第2接続管路63bを流れる作動油により冷却される。
According to this configuration, the cooling
In addition, an
この構成によれば、1つの冷却系回路46によってモータ33及びインバータ67を冷却することができ、モータ33及びインバータ67の冷却構造の簡素化を図ることができる。
また、油圧系回路45は、油圧アクチュエータから作動油タンク52に戻る作動油を冷却する第1冷却機62を有し、冷却系回路46は、モータ33を冷却した後の作動油を第1接続管路63aに戻す第2管路64と、第2管路64に設けられていて、冷媒としての作動油を冷却する第2冷却機69と、第1冷却機62で冷却した作動油によってモータ33の除熱を行う状態と、第2冷却機69で冷却した作動油によってモータ33の除熱を行う状態とに作動油の流通経路を切り替える切替弁71と、を有する。
According to this configuration, the
Further, the
この構成によれば、油圧系回路45の第1冷却機62をモータ33を冷却する作動油の冷却用に使用することができる。そして、第1冷却機62に冷却系回路46の第2冷却機69の機能の一部を担わせることにより、第2冷却機69を小さくすることができる。
また、冷却系回路46は、第2管路64における第2冷却機69の上流側でモータ33を冷却した後の作動油を作動油タンク52側へ流す第3管路65を有し、切替弁71は、第1冷却機62で冷却した作動油によってモータ33の除熱を行う場合は、第2冷却機69への作動油の流通を遮断すると共に第3管路65の作動油の流通を許容し、第2冷却機69で冷却した作動油によってモータ33の除熱を行う場合は、第2冷却機69への作動油の流通を許容すると共に第3管路65の作動油の流通を遮断する。
According to this configuration, the
In addition, the
この構成によれば、第1冷却機62で冷却した作動油によってモータ33の除熱を行う場合の作動油の流通経路と、第2冷却機69で冷却した作動油によってモータ33の除熱を行う場合の作動油の流通経路とを容易に構築することができる。
また、本実施形態のモータ33の冷却装置は、作動油を貯留する作動油タンク52と、作動油タンク52内の作動油を吸い込んで吐出するアクチュエータ用ポンプ40と、アクチュエータ用ポンプ40から吐出した作動油によって作動する油圧アクチュエータと、油圧アクチュエータから作動油タンク52に戻る作動油を冷却する第1冷却機62とを有する油圧系回路45と、モータ33と、油圧系回路45で使用される作動油を冷媒としてモータ33を冷却する冷却系回路46と、を備え、冷却系回路46は、冷媒としての作動油を冷却する第2冷却機69と、第1冷却機62で冷却した作動油によってモータ33の除熱を行う状態と、第2冷却機69で冷却した作動油によってモータ33の除熱を行う状態とに作動油の流通経路を切り替える切替弁71と、を有する。
According to this configuration, the flow path of the hydraulic oil in the case of removing heat of the
Further, the cooling device of the
この構成によれば、油圧系回路45の第1冷却機62をモータ33を冷却する作動油の冷却用に使用することができる。そして、第1冷却機62に冷却系回路46の第2冷却機69の機能の一部を担わせることにより、第2冷却機69を小さくすることができる。
また、コントローラ75と、第1冷却機62で冷却された後の作動油の温度を検出する温度センサ74と、を備え、コントローラ75は、温度センサ74の検出温度が設定温度以下の場合は第1冷却機62で冷却した作動油によってモータ33の除熱を行う状態に作動油の流通経路を切り替え、温度センサ74の検出温度が設定温度を超える場合は第2冷却機69で冷却した作動油によってモータ33の除熱を行う状態に作動油の流通経路を切り替える。
According to this configuration, the
The
この構成によれば、第1冷却機62で冷却した作動油によってモータ33の除熱を行う状態と、第2冷却機69で冷却した作動油によってモータ33の除熱を行う状態とに、自動で切り替えることができ、至便である。
また、コントローラ75を備え、第2冷却機69は、作動油を流通させる熱交換器69Aと、熱交換器69Aを冷却する冷却ファン69Bとを有し、コントローラ75は、第2冷却機69を使用するときに冷却ファン69Bを駆動し、第2冷却機69を使用しないと
きに冷却ファン69Bを停止させる。
According to this configuration, the automatic removal of the
Further, the
この構成によれば、エネルギーの節減を図ることができる。
また、冷却系回路46は、第1冷却機62で冷却された後の作動油をモータ33に流す第1管路63と、モータ33を冷却した後の作動油を第1管路63に戻す管路であって、第2冷却機69が設けられた第2管路64と、第2管路64における第2冷却機69の上流側でモータ33を冷却した後の作動油を作動油タンク52側へ流す第3管路65と、を有し、切替弁71は、第1冷却機62で冷却された後の作動油の温度が設定温度以下の場合は、第2冷却機69への作動油の流通を遮断すると共に第3管路65の作動油の流通を許容し、第1冷却機62で冷却された後の作動油の温度が設定温度を超える場合は、第2冷却機69への作動油の流通を許容すると共に第3管路65の作動油の流通を遮断する。
According to this configuration, energy can be saved.
In addition, the
この構成によれば、第1冷却機62で冷却した作動油によってモータ33の除熱を行う場合の作動油の流通経路と、第2冷却機69で冷却した作動油によってモータ33の除熱を行う場合の作動油の流通経路とを容易に構築することができる。
また、第3管路65の下流側は、作動油タンク52に接続されている。
この構成によれば、回路構成の簡素化を図ることができる。
According to this configuration, the flow path of the hydraulic oil in the case of removing heat of the
Further, the downstream side of the
According to this configuration, the circuit configuration can be simplified.
また、温度センサ74は、作動油タンク52内の作動油の温度を検出する。
この構成によれば、安定した温度検出を行うことができる。
また、切替弁71は、第3管路65の作動油の流通を許容及び遮断する第1弁72と、第2冷却機69への作動油の流通を許容及び遮断する第2弁73とを有する。
この構成によれば、切替弁71を第1弁72と第2弁73とを有して構成することにより、冷却系回路46を構成する管路の配置設計の自由度を高くすることができる。
Further, the
According to this configuration, stable temperature detection can be performed.
Further, the switching
According to this configuration, by configuring the switching
また、モータ33を駆動するインバータ67を備え、冷却系回路46は、インバータ67を冷却する。
この構成によれば、1つの冷却系回路46によってモータ33及びインバータ67を冷却することができ、モータ33及びインバータ67の冷却構造の簡素化を図ることができる。
The
According to this configuration, the
以上、本発明について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Although the present invention has been described above, it should be understood that the embodiments disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is indicated not by the above description but by claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to claims.
26 油圧アクチュエータ(リフトシリンダ)
28 油圧アクチュエータ(チルトシリンダ)
33 モータ
40 アクチュエータ用ポンプ(メインポンプ)
45 油圧系回路
46 冷却系回路
52 作動油タンク
60 油圧アクチュエータ
62 第1冷却機
63 第1管路
63a 第1接続管路
63b 第2接続管路
64 第2管路
65 第3管路
66 冷却用ポンプ
67 インバータ
69 第2冷却機
69A 熱交換器
69B 冷却ファン
71 切替弁
72 第1弁
73 第2弁
74 温度センサ
75 コントローラ
26 Hydraulic actuator (lift cylinder)
28 Hydraulic Actuator (Tilt Cylinder)
33
45
Claims (13)
モータと、
前記油圧系回路で使用される作動油を冷媒として前記モータを冷却する冷却系回路と、
を備え、
前記冷却系回路は、作動油を当該冷却系回路内に循環させる油圧ポンプであって、前記アクチュエータ用ポンプとは異なる冷却用ポンプを有するモータ冷却装置。 A hydraulic system circuit having a hydraulic actuator and an actuator pump for discharging hydraulic fluid used for the hydraulic actuator;
Motor,
A cooling system circuit that cools the motor using hydraulic oil used in the hydraulic system circuit as a refrigerant;
Equipped with
The cooling system circuit is a hydraulic pump that circulates hydraulic oil in the cooling system circuit, and includes a cooling pump different from the actuator pump.
前記冷却系回路は、前記作動油タンクと前記モータとを接続する第1管路を有し、
前記冷却用ポンプは、前記第1管路に設けられていて、作動油タンク内の作動油を吸い込んでモータ側へ吐出する請求項1に記載のモータ冷却装置。 The hydraulic system circuit has a hydraulic oil tank for storing hydraulic oil,
The cooling system circuit has a first pipeline connecting the hydraulic oil tank and the motor,
The motor cooling device according to claim 1, wherein the cooling pump is provided in the first pipe line, and sucks in the hydraulic oil in the hydraulic oil tank and discharges it to the motor side.
前記第1管路は、前記作動油タンクと前記冷却用ポンプとを接続する第1接続管路と、前記冷却用ポンプと前記モータとを接続する第2接続管路とを有し、
前記インバータは、前記第2接続管路に設けられていて該第2接続管路を流れる作動油により冷却される請求項2に記載のモータ冷却装置。 An inverter for driving the motor;
The first pipeline has a first connection pipeline connecting the hydraulic fluid tank and the cooling pump, and a second connection pipeline connecting the cooling pump and the motor.
The motor cooling device according to claim 2, wherein the inverter is provided in the second connection pipeline and is cooled by hydraulic oil flowing through the second connection pipeline.
前記冷却系回路は、
前記モータを冷却した後の作動油を前記第1接続管路に戻す第2管路と、
前記第2管路に設けられていて、前記冷媒としての作動油を冷却する第2冷却機と、
前記第1冷却機で冷却した作動油によって前記モータの除熱を行う状態と、前記第2冷却機で冷却した作動油によって前記モータの除熱を行う状態とに作動油の流通経路を切り替える切替弁と、を有する請求項3に記載のモータ冷却装置。 The hydraulic system circuit includes a first cooler that cools the hydraulic fluid returning from the hydraulic actuator to the hydraulic fluid tank.
The cooling system circuit is
A second line for returning hydraulic oil after cooling the motor to the first connection line;
A second cooler, provided in the second pipe, for cooling hydraulic oil as the refrigerant;
Switching between a state in which heat removal of the motor is performed by the working oil cooled by the first cooler and a state in which heat removal of the motor is performed by the working oil cooled by the second cooler The motor cooling device according to claim 3, further comprising: a valve.
前記切替弁は、
前記第1冷却機で冷却した作動油によって前記モータの除熱を行う場合は、前記第2冷却機への作動油の流通を遮断すると共に前記第3管路の作動油の流通を許容し、
前記第2冷却機で冷却した作動油によって前記モータの除熱を行う場合は、前記第2冷却機への作動油の流通を許容すると共に前記第3管路の作動油の流通を遮断する請求項4に記載のモータ冷却装置。 The cooling system circuit has a third pipe line for flowing hydraulic oil after cooling the motor on the upstream side of the second cooler in the second pipe line to the hydraulic oil tank side,
The switching valve is
When heat removal of the motor is performed by the hydraulic oil cooled by the first cooler, the flow of hydraulic oil to the second cooler is blocked, and the hydraulic oil of the third pipeline is allowed to flow.
When heat removal of the motor is performed by the hydraulic oil cooled by the second cooler, the hydraulic oil is allowed to flow to the second cooler and the hydraulic oil of the third pipeline is shut off. The motor cooling device according to Item 4.
モータと、
前記油圧系回路で使用される作動油を冷媒として前記モータを冷却する冷却系回路と、
を備え、
前記冷却系回路は、
前記冷媒としての作動油を冷却する第2冷却機と、
前記第1冷却機で冷却した作動油によって前記モータの除熱を行う状態と、前記第2冷却機で冷却した作動油によって前記モータの除熱を行う状態とに作動油の流通経路を切り
替える切替弁と、を有するモータ冷却装置。 A hydraulic fluid tank for storing hydraulic fluid, an actuator pump for sucking in and discharging the hydraulic fluid in the hydraulic fluid tank, a hydraulic actuator operated by the hydraulic fluid discharged from the actuator pump, and a hydraulic fluid from the hydraulic actuator A hydraulic system circuit having a first cooler for cooling hydraulic oil returned to the tank;
Motor,
A cooling system circuit that cools the motor using hydraulic oil used in the hydraulic system circuit as a refrigerant;
Equipped with
The cooling system circuit is
A second cooler for cooling hydraulic oil as the refrigerant;
Switching between a state in which heat removal of the motor is performed by the working oil cooled by the first cooler and a state in which heat removal of the motor is performed by the working oil cooled by the second cooler A motor cooling device having a valve;
前記第1冷却機で冷却した後の作動油の温度を検出する温度センサと、を備え、
前記コントローラは、前記温度センサの検出温度が設定温度以下の場合は前記第1冷却機で冷却した作動油によって前記モータの除熱を行う状態に作動油の流通経路を切り替え、前記温度センサの検出温度が設定温度を超える場合は前記第2冷却機で冷却した作動油によって前記モータの除熱を行う状態に作動油の流通経路を切り替える請求項4〜6のいずれか1項に記載のモータ冷却装置。 Controller,
A temperature sensor for detecting the temperature of the hydraulic oil after being cooled by the first cooler;
When the temperature detected by the temperature sensor is equal to or lower than a set temperature, the controller switches the flow path of the hydraulic oil to a state in which the motor removes heat with the hydraulic oil cooled by the first cooler, and detects the temperature sensor The motor cooling according to any one of claims 4 to 6, wherein when the temperature exceeds the set temperature, the flow path of the hydraulic oil is switched to a state in which the heat of the motor is removed by the hydraulic oil cooled by the second cooler. apparatus.
前記第2冷却機は、作動油を流通させる熱交換器と、前記熱交換器を冷却する冷却ファンとを有し、
前記コントローラは、前記第2冷却機を使用するときに前記冷却ファンを駆動し、前記第2冷却機を使用しないときに前記冷却ファンを停止させる請求項4〜7のいずれか1項に記載のモータ冷却装置。 Equipped with a controller
The second cooler has a heat exchanger for circulating hydraulic oil, and a cooling fan for cooling the heat exchanger,
The controller according to any one of claims 4 to 7, wherein the controller drives the cooling fan when the second cooler is used, and stops the cooling fan when the second cooler is not used. Motor cooling device.
前記第1冷却機で冷却された後の作動油を前記モータに流す第1管路と、
前記モータを冷却した後の作動油を前記第1管路に戻す管路であって、前記第2冷却機が設けられた第2管路と、
前記第2管路における前記第2冷却機の上流側で前記モータを冷却した後の作動油を前記作動油タンク側へ流す第3管路と、
を有し、
前記切替弁は、
前記第1冷却機で冷却された後の作動油の温度が設定温度以下の場合は、前記第2冷却機への作動油の流通を遮断すると共に前記第3管路の作動油の流通を許容し、
前記第1冷却機で冷却された後の作動油の温度が設定温度を超える場合は、前記第2冷却機への作動油の流通を許容すると共に前記第3管路の作動油の流通を遮断する請求項6に記載の冷却装置。 The cooling system circuit is
A first pipeline for flowing hydraulic oil after being cooled by the first cooler to the motor;
A pipe line for returning hydraulic oil after cooling the motor to the first pipe line, wherein the second pipe line is provided with the second cooler;
A third pipe line for flowing hydraulic oil after cooling the motor on the upstream side of the second cooler in the second pipe line to the hydraulic oil tank side;
Have
The switching valve is
When the temperature of the hydraulic oil after being cooled by the first cooler is lower than the set temperature, the flow of hydraulic oil to the second cooler is blocked and the flow of hydraulic oil in the third pipeline is allowed. And
When the temperature of the hydraulic fluid after being cooled by the first cooler exceeds the set temperature, the hydraulic fluid is allowed to flow to the second cooler and the hydraulic fluid of the third pipeline is shut off. The cooling device according to claim 6.
前記冷却系回路は、前記インバータを冷却する請求項6〜12のいずれか1項に記載のモータ冷却装置。 An inverter for driving the motor;
The motor cooling device according to any one of claims 6 to 12, wherein the cooling system circuit cools the inverter.
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