JP6867206B2

JP6867206B2 - 油圧装置

Info

Publication number: JP6867206B2
Application number: JP2017060329A
Authority: JP
Inventors: 将男岸; 宗一郎松本
Original assignee: Toyooki Kogyo Co Ltd
Current assignee: Toyooki Kogyo Co Ltd
Priority date: 2017-03-27
Filing date: 2017-03-27
Publication date: 2021-04-28
Anticipated expiration: 2037-03-27
Also published as: JP2018162718A

Description

本発明は、作動油を貯蔵する油タンクの上板上に貯蔵作動油を吸入吐出して負荷側に供給する油圧ポンプと油圧ポンプを回転駆動する電動機とを載置し、油タンクに貯蔵する作動油を冷却する空冷式の熱交換器を有する油圧装置に関する。

従来の油圧装置は、作動油を貯蔵する油タンクの上板上に油圧ポンプと、油圧ポンプを回転駆動し自己を空気冷却する冷却ファンを有する電動機を載置し、電動機の一側に空冷式の熱交換器を配置して、冷却ファンによる熱交換器側から電動機側への冷却空気の吸込みを利用して、熱交換器の内部を流れる作動油を冷却している（たとえば、特許文献１参照）。

実開昭５９−１７３５３３号公報

ところが、かかる従来の油圧装置では、冷却ファンによる熱交換器側から電動機側への冷却空気の吸込みで熱交換器の内部を流れる作動油を冷却しているため、電動機の冷却ファンが小さいと、作動油の冷却に必要な風量を確保し難く、十分な冷却効果を得ることができないという問題点があった。

本発明の課題は、作動油の十分な冷却効果を得られる油圧装置を提供するものである。

かかる課題を達成すべく、本発明は次の手段をとった。即ち、
内部に作動油を貯蔵する油タンクと、貯蔵作動油を吸入吐出して負荷側に供給する油圧ポンプと、油圧ポンプを回転駆動し自己を空気冷却する冷却ファンを有する電動機と、油タンクに貯蔵する作動油を冷却する空冷式の熱交換器とを備え、油圧ポンプは可変容量型で、内部からのドレンを排出するドレン管路を有し、ドレン管路を熱交換器に接続し、熱交換器は油圧ポンプのドレンを冷却して油タンクに戻し、熱交換器を電動機の冷却ファンと対向して配置し、冷却ファンは正逆いずれか一方に回転すると回転軸に沿って電動機側から熱交換器側へ送風するもので、中心から径方向へ延び、周方向へ間隙を有して複数の羽根を有し、複数の羽根は回転軸に対して傾斜して配置し、電動機の冷却ファンから排出する冷却空気を熱交換器に当てることを特徴とする油圧装置がそれである。

また、内部に作動油を貯蔵する油タンクと、貯蔵作動油を吸入吐出して負荷側に供給する油圧ポンプと、油圧ポンプを回転駆動し自己を空気冷却する冷却ファンを有する電動機と、油タンクに貯蔵する作動油を冷却する空冷式の熱交換器とを備え、油圧ポンプは可変容量型で、内部からのドレンを排出するドレン管路を有し、ドレン管路を熱交換器に接続し、熱交換器は油圧ポンプのドレンを冷却して油タンクに戻し、熱交換器を電動機の冷却ファンと対向して配置し、冷却ファンは正逆いずれに回転しても回転軸の径方向外方へ送風するもので、板状部材の一端面に中心から径方向へ延び、周方向へ間隙を有して複数の羽根を有し、複数の羽根は回転軸から直線で放射状に配置し、板状部材の他端面は熱交換器へ対向して配置し、電動機には冷却ファンを覆うカバーを有し、カバーは羽根の径方向外方へ送風した冷却空気を内部に沿わせて熱交換器へ排出し、電動機の冷却ファンから排出する冷却空気を熱交換器に当てることを特徴とする油圧装置がそれである。

以上詳述したように、請求項１および請求項２に記載の発明は、熱交換器を電動機の冷却ファンと対向して配置し、電動機の冷却ファンから排出する冷却空気を熱交換器に当てた。このため、冷却ファンによる電動機側から熱交換器側への冷却空気の排出で熱交換器の内部を流れる作動油を冷却しているから、冷却ファンによる冷却空気の吸込みで、熱交換器の内部を流れる作動油を冷却する従来の装置に比し、作動油の冷却に必要な風量を確保することができ、十分な冷却効果を得ることができる。

また、請求項１および請求項２に記載の発明は、油圧ポンプは可変容量型で、内部からのドレンを排出するドレン管路を有し、ドレン管路を熱交換器に接続し、熱交換器は油圧ポンプのドレンを冷却して油タンクに戻した。このため、油圧ポンプから排出される高温のドレンが熱交換器により冷却されたのち油タンク内に流入するから、ドレンによる油タンク内の温度上昇を抑制することができる。

また、請求項１に記載の発明は、冷却ファンは正逆いずれか一方に回転すると回転軸に沿って電動機側から熱交換器側へ送風するもので、中心から径方向へ延び、周方向へ間隙を有して複数の羽根を有し、複数の羽根は回転軸に対して傾斜して配置した。このため、従来の電動機の冷却ファンを変更することで、冷却空気を電動機側から熱交換器側へ排出できるから、容易に製作することができる。

また、請求項２に記載の発明は、冷却ファンは正逆いずれに回転しても回転軸の径方向外方へ送風するもので、板状部材の一端面に中心から径方向へ延び、周方向へ間隙を有して複数の羽根を有し、複数の羽根は回転軸から直線で放射状に配置し、板状部材の他端面は熱交換器へ対向して配置し、電動機には冷却ファンを覆うカバーを有し、カバーは羽根の径方向外方へ送風した冷却空気を内部に沿わせて熱交換器へ排出した。このため、電動機の回転方向に関わらず十分な冷却効果を得ることができる。

本発明の一実施形態を示し、油圧装置の一部を断面で示した正面図である。他の実施形態を示した油圧装置の一部を断面で示した正面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
図１において、１は内部に作動油を貯蔵する油タンクで、上部を開口した略直方体形状に形成し、上部開口を着脱自在の上板２で閉塞している。３は油圧ポンプ４を回転駆動し自己を空気冷却する冷却ファン５を有する電動機で、上板２上に複数の緩衝部材６、基板部材７を介して載置固定している。油圧ポンプ４は可変容量型で、上板２上で電動機３の一側面に固定し、電動機３の回転駆動で油タンク１の貯蔵作動油を吸入管路４Ａより吸入して吐出管路４Ｂに吐出する。吐出管路４Ｂに吐出した作動油は負荷側としての図示しないアクチュエータに供給する。８は油圧ポンプ４に備えた圧力計で、油圧ポンプ４の吐出圧力を計測する。９は作動油の貯蔵量を外部から視認する油面計で、油タンク１の一側面上方に配置している。１０は油タンク１の貯蔵作動油を排出する排出口を着脱自在に閉塞する栓部材で、油タンク１の一側面下方に配置している。油タンク１の上板２上には、作動油を油タンク１内部に注油する注油口兼エアブリーザ１１と、装置を吊り上げて移動するための複数のフック部材１２と、油タンク１に貯蔵する作動油を冷却する空冷式の熱交換器１３を設けている。熱交換器１３は、略直方体形状で、電動機３の冷却ファン５と対向して配置している。１４は油圧ポンプ４の内部からのドレンを排出するドレン管路で、油圧ポンプ４に有し、熱交換器１３に接続している。１５は熱交換器１３で冷却したドレンを油タンク１に流入するドレン管路で、熱交換器１３に有し、油タンク１に接続している。

電動機３は、油圧ポンプ４を固定した一側面と軸方向反対の他側面へ複数のねじ部材１６Ａにより着脱自在にカバー１６を取付け、カバー１６の内部に冷却ファン５を収装している。カバー１６は、電動機３への取付個所に隙間を有すると共に、熱交換器１３と対向する一端面に複数の開口１６Ｂを貫通形成している。冷却ファン５は、略円柱形状の本体部５Ａの外周面に、中心から半径方向へ延び、周方向へ等間隔に５枚の羽根５Ｂを有している。羽根５Ｂは、本体部５Ａに図１の紙面右上方から左下方に傾斜して一体形成している。そして、冷却ファン５は本体部５Ａを電動機３の回転軸３Ａに取付け、正方向に回転することで、図示矢印の如く電動機３の外周からカバー１６内部に吸込んだ冷却空気を、回転軸３Ａに沿って電動機３側から熱交換器１３側へ送風する。

次に、かかる構成の作動を説明する。
電動機３によって油圧ポンプ４を回転駆動すると、油圧ポンプ４は吸入管路４Ａより油タンク１に貯蔵した作動油を吸入して吐出管路４Ｂに吐出し、この吐出した作動油は図示しないアクチュエータに供給される。また、電動機３によって冷却ファン５は正方向に回転し、図示矢印の如く回転軸３Ａに沿って電動機３側から冷却空気を吸い込み、熱交換器１３側へ排出する。そして、排出された冷却空気は、カバー１６の複数の開口１６Ｂを通過して熱交換器１３へ当たる。油圧ポンプ４から排出されるドレンは、ドレン管路１４を通って熱交換器１３に流入し、熱交換器１３で冷却空気により冷却されたのちドレン管１５を通って油タンク１に流入する。

かかる作動で、熱交換器１３を電動機３の冷却ファン５と対向して配置し、電動機３の冷却ファン５から排出する冷却空気を熱交換器１３に当てた。このため、冷却ファン５による電動機３側から熱交換器１３側への冷却空気の排出で熱交換器１３の内部を流れる作動油を冷却しているから、冷却ファンによる冷却空気の吸込みで、熱交換器の内部を流れる作動油を冷却する従来の装置に比し、作動油の冷却に必要な風量を確保することができ、十分な冷却効果を得ることができる。

また、油圧ポンプ４は可変容量型で、内部からのドレンを排出するドレン管路１４を有し、ドレン管路１４を熱交換器１３に接続し、熱交換器１３は油圧ポンプ４のドレンを冷却してドレン管路１５を介して油タンク１に戻した。このため、油圧ポンプ４から排出される高温のドレンが熱交換器１３により冷却されたのち油タンク１内に流入するから、ドレンによる油タンク１内の温度上昇を抑制することができる。

また、冷却ファン５は正方向に回転すると回転軸３Ａに沿って電動機３側から熱交換器１３側へ送風するもので、中心から径方向へ延び、周方向へ間隙を有して５枚の羽根５Ｂを有し、５枚の羽根５Ｂは回転軸３Ａに対して傾斜して配置した。このため、従来の電動機の冷却ファンを変更することで、冷却空気を電動機３側から熱交換器１３側へ排出できるから、容易に製作することができる。

図２は、本発明の他実施形態を示し、一実施形態と同一個所には同符号を付して説明を省略し、異なる個所についてのみ説明する。
図２において、電動機３は油圧ポンプ４を固定した一側面と軸方向反対の他側面へ複数のねじ部材１７Ａにより着脱自在にカバー１７を取付け、カバー１７の内部に冷却ファン５に替えて冷却ファン１８を収装している。カバー１７は電動機３への取付個所に隙間を有している。また、カバー１７は、冷却ファン１８を覆うように配置され、冷却ファン１８の軸方向中央部から両端部に向かって縮径する形状で、熱交換器１３と対向する一端面には複数の開口１７Ｂを貫通形成している。冷却ファン１８は、円形の板状部材１８Ａの一端面に中心から径方向に延び、周方向へ等間隔に６枚の羽根１８Ｂを有すると共に、半径方向の中心部には本体部１８Ｃを有している。羽根１８Ｂは、本体部１８Ｃから直線で放射状に一体形成している。冷却ファン１８は本体部１８Ｃを電動機３の出力軸３Ａに取付け、正逆いずれの方向に回転しても、電動機３の外周からカバー１７内部に吸込んだ冷却空気を、板状部材１８Ａの一端面に沿って羽根１８Ｂの径方向外方へ送風する。そして、羽根１８Ｂの径方向外方へ送風した冷却空気は、図示矢印の如く冷却ファン１８を覆うカバー１７の内部に沿って熱交換器１３へ排出される。

作動は、電動機３によって油圧ポンプ４を回転駆動すると、油圧ポンプ４は吸入管路４Ａより油タンク１に貯蔵した作動油を吸入して吐出管路４Ｂに吐出し、この吐出した作動油は図示しないアクチュエータに供給される。また、電動機３によって冷却ファン１８は回転し、図示矢印の如く電動機３側から冷却空気を吸い込み、板状部材１８Ａの一端面に沿って羽根１８Ｂの径方向外方へ送風する。そして、羽根１８Ｂの径方向外方へ送風した冷却空気は、図示矢印の如く冷却ファン１８を覆うカバー１７の内部に沿って熱交換器１３側へ排出され、カバー１７の複数の開口１７Ｂを通過して熱交換器１３へ当たる。油圧ポンプ４から排出されるドレンは、ドレン管路１４を通って熱交換器１３に流入し、熱交換器１３で冷却空気により冷却されたのちドレン管１５を通って油タンク１に流入する。

かかる作動で、一実施形態と略同様に、冷却ファン１８による電動機３側から熱交換器１３側への冷却空気の排出で熱交換器１３の内部を流れる作動油を冷却しているから、冷却ファンによる冷却空気の吸込みで、熱交換器の内部を流れる作動油を冷却する従来の装置に比し、作動油の冷却に必要な風量を確保することができ、十分な冷却効果を得ることができる。また、油圧ポンプ４から排出される高温のドレンが熱交換器１３により冷却されたのち油タンク１内に流入するから、ドレンによる油タンク１内の温度上昇を抑制することができる。

また、冷却ファン１８は正逆いずれに回転しても回転軸３Ａの径方向外方へ送風するもので、板状部材１８Ａの一端面に中心から径方向へ延び、周方向へ間隙を有して６枚の羽根１８Ｂを有し、６枚の羽根１８Ｂは回転軸３Ａから直線で放射状に配置し、板状部材１８Ａの他端面は熱交換器１３へ対向して配置し、電動機３には冷却ファン１８を覆うカバー１７を有し、カバー１７は羽根１８Ｂの径方向外方へ送風した冷却空気を内部に沿わせて熱交換器１３へ排出した。このため、電動機３の回転方向に関わらず十分な冷却効果を得ることができる。

なお、前述の各実施形態では、カバー１６、１７は熱交換器１３と対向する一端面を複数の開口１６Ｂ、１７Ｂを貫通形成して閉塞したが、一端面を開口形成してもよい。また、油圧ポンプ４を電動機３の一側面に固定したが、油圧ポンプ４を油タンク１の上板２上に載置固定し、電動機３とカップリングで結合してもよい。また、一実施形態では、羽根５Ｂは、本体部５Ａに図１の紙面右上方から左下方に傾斜して一体形成し、冷却ファン５を正方向に回転することで、図示矢印の如く電動機３側から熱交換器１３側へ送風したが、これに限らず、羽根５Ｂは、本体部５Ａに図１の紙面左上方から右下方に傾斜して一体形成し、冷却ファン５を逆方向に回転することで、図示矢印の如く電動機３側から熱交換器１３側へ送風してもよいことは勿論である。

１：油タンク
３：電動機
３Ａ：回転軸
４：油圧ポンプ
５、１８：冷却ファン
５Ｂ、１８Ｂ：羽根
１３：熱交換器
１４、１５：ドレン管路
１６、１７：カバー
１８Ａ：板状部材

Claims

内部に作動油を貯蔵する油タンクと、貯蔵作動油を吸入吐出して負荷側に供給する油圧ポンプと、油圧ポンプを回転駆動し自己を空気冷却する冷却ファンを有する電動機と、油タンクに貯蔵する作動油を冷却する空冷式の熱交換器とを備え、油圧ポンプは可変容量型で、内部からのドレンを排出するドレン管路を有し、ドレン管路を熱交換器に接続し、熱交換器は油圧ポンプのドレンを冷却して油タンクに戻し、熱交換器を電動機の冷却ファンと対向して配置し、冷却ファンは正逆いずれか一方に回転すると回転軸に沿って電動機側から熱交換器側へ送風するもので、中心から径方向へ延び、周方向へ間隙を有して複数の羽根を有し、複数の羽根は回転軸に対して傾斜して配置し、電動機の冷却ファンから排出する冷却空気を熱交換器に当てることを特徴とする油圧装置。
内部に作動油を貯蔵する油タンクと、貯蔵作動油を吸入吐出して負荷側に供給する油圧ポンプと、油圧ポンプを回転駆動し自己を空気冷却する冷却ファンを有する電動機と、油タンクに貯蔵する作動油を冷却する空冷式の熱交換器とを備え、油圧ポンプは可変容量型で、内部からのドレンを排出するドレン管路を有し、ドレン管路を熱交換器に接続し、熱交換器は油圧ポンプのドレンを冷却して油タンクに戻し、熱交換器を電動機の冷却ファンと対向して配置し、冷却ファンは正逆いずれに回転しても回転軸の径方向外方へ送風するもので、板状部材の一端面に中心から径方向へ延び、周方向へ間隙を有して複数の羽根を有し、複数の羽根は回転軸から直線で放射状に配置し、板状部材の他端面は熱交換器へ対向して配置し、電動機には冷却ファンを覆うカバーを有し、カバーは羽根の径方向外方へ送風した冷却空気を内部に沿わせて熱交換器へ排出し、電動機の冷却ファンから排出する冷却空気を熱交換器に当てることを特徴とする油圧装置。