WO2014147968A1 - 作業車両 - Google Patents

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WO2014147968A1
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oil
hydraulic
hydraulic oil
torque converter
engine
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PCT/JP2014/000955
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Inventor
慎吾 酒井
賢介 大澤
Original Assignee
株式会社タダノ
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/62—Constructional features or details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
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    • B66C23/36—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes mounted on road or rail vehicles; Manually-movable jib-cranes for use in workshops; Floating cranes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H41/00—Rotary fluid gearing of the hydrokinetic type
    • F16H41/24—Details
    • F16H41/30—Details relating to venting, lubrication, cooling, circulation of the cooling medium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • B60K11/04—Arrangement or mounting of radiators, radiator shutters, or radiator blinds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/40—Special vehicles
    • B60Y2200/41—Construction vehicles, e.g. graders, excavators
    • B60Y2200/416—Cranes

Definitions

  • the present invention relates to a work vehicle. More specifically, the present invention relates to a work vehicle capable of traveling by a traveling vehicle body and working by a hydraulic working device.
  • a work vehicle 101 such as a mobile crane is equipped with an engine 111, and the power of the engine 111 is transmitted to wheels 102 via a torque converter 112, a transmission 113, etc. It is possible.
  • the power of the engine 111 is also used to drive a hydraulic pump for the hydraulic working device 115, and the hydraulic oil 122 in the hydraulic oil tank 114 is supplied to the hydraulic working device 115 such as a crane device. Work is possible.
  • the work vehicle 101 includes a radiator 116, and the engine 111 is cooled by circulating engine cooling water 121 between the engine 111 and the radiator 116. Further, the work vehicle 101 is provided with an oil cooler 117, and the hydraulic oil 122 is cooled. Torque converter oil 123 used in torque converter 112 and transmission 113 is cooled by heat exchange with engine coolant 121 by heat exchanger 118.
  • the heat of the engine 111 is radiated by the radiator 116 through the engine cooling water 121, and the heat of the hydraulic oil 122 is radiated by the oil cooler 117.
  • the heat of engine 111 is radiated by radiator 116 via engine cooling water 121, and the heat of torque converter oil 123 is heat-exchanged to engine cooling water 121 and radiated by radiator 116. Since the hydraulic working device 115 is not operated and the temperature of the hydraulic oil 122 does not increase, the oil cooler 117 is not substantially operated.
  • both the engine 111 and the torque converter oil 123 generate heat, but the heat is dissipated only by the radiator 116, and the oil cooler 117 is not operating. Therefore, there exists a problem that it cannot cool efficiently.
  • both the engine 111 and the torque converter oil 123 generate a large amount of heat, so a large radiator 116 is required to obtain a sufficient cooling effect.
  • Patent Document 1 discloses a technique for cooling torque converter oil by exchanging heat between torque converter oil and hydraulic oil in a forklift truck. However, an oil cooler for cooling the hydraulic oil is not installed.
  • an object of the present invention is to provide a work vehicle capable of efficiently cooling an engine, torque converter oil, and hydraulic oil.
  • a work vehicle includes an engine, a torque converter that transmits the power of the engine to wheels, a hydraulic working device that is operated by hydraulic oil that is pumped by the power of the engine, and engine cooling water that cools the engine A radiator that dissipates the heat of the oil, an oil cooler that dissipates the heat of the hydraulic oil, and a heat exchanger that exchanges heat between the torque converter oil used in the torque converter and the hydraulic oil.
  • a work vehicle further comprising a hydraulic oil circulation pump that circulates the hydraulic oil to the oil cooler during traveling.
  • the hydraulic oil circulation pump is a hydraulic pump for pumping the hydraulic oil to traveling accessories.
  • the hydraulic oil circulation pump is a hydraulic pump for pumping the hydraulic oil to the hydraulic working device.
  • a work vehicle according to a fifth aspect of the present invention is characterized in that, in the first, second, third, or fourth aspect, the heat exchanger is disposed in the vicinity of the torque converter.
  • heat exchange is performed between the torque converter oil and the hydraulic oil, so that the heat of the torque converter oil is radiated by the oil cooler via the hydraulic oil. Therefore, heat can be dissipated by both the radiator and the oil cooler even during traveling, and the engine, torque converter oil, and hydraulic oil can be efficiently cooled.
  • the hydraulic oil since the hydraulic oil is circulated through the oil cooler during traveling, the torque converter oil whose temperature rises during traveling can be efficiently cooled.
  • the hydraulic pump for pumping the hydraulic oil to the traveling auxiliary machines is operating even during traveling, so that the hydraulic oil can be circulated to the oil cooler during traveling.
  • the hydraulic pump originally provided for auxiliary machinery can be used, and there is no need to add a new hydraulic pump.
  • the hydraulic oil can be circulated to the oil cooler during traveling by operating the hydraulic pump for pumping hydraulic oil to the hydraulic working device during traveling. Therefore, the hydraulic pump originally provided for the hydraulic working device can be used, and there is no need to add a new hydraulic pump.
  • the fifth invention since the heat exchanger is disposed in the vicinity of the torque converter, the pipe for guiding the torque converter oil to the heat exchanger is shortened, the space for the pipe can be reduced, and the number of parts can be reduced. .
  • the work vehicle according to the present invention is a work vehicle capable of traveling by a traveling vehicle body and working by a hydraulic working device, such as a mobile crane, an aerial work vehicle, a wheel loader, and a hydraulic excavator.
  • a hydraulic working device such as a mobile crane, an aerial work vehicle, a wheel loader, and a hydraulic excavator.
  • the mobile crane include an all terrain crane, a rough terrain crane, and a truck crane.
  • a mobile crane will be described as an example, but the same effect can be obtained by applying the present invention to other work vehicles.
  • Reference numeral 1 denotes a traveling vehicle body, which is provided with wheels 2 for traveling.
  • a swivel 3 is mounted on the traveling vehicle body 1 and can turn 360 ° in a horizontal plane by a turning motor.
  • the boom 4 is mounted on the swivel 3 so that it can be raised and lowered.
  • a base end portion of the boom 4 is pivotally supported by the swivel base 3 with a pin, and a hoisting cylinder is attached between the boom 4 and the swivel base 3.
  • the boom 4 is configured in a telescopic shape and is expanded and contracted by an extendable cylinder.
  • the wire rope provided with the hook 5 is suspended from the tip of the boom 4, and the wire rope is guided along the boom 4 to the swivel 3 and wound on the winch.
  • the winch rotates forward and backward by driving the hoist motor, and the hook 5 can be raised and lowered by winding and unwinding the wire rope.
  • the turning motor for turning the turntable 3 and the hoist motor for rotating the winch are constituted by hydraulic motors.
  • the hoisting cylinder and the telescopic cylinder for hoisting and extending the boom 4 are constituted by hydraulic cylinders.
  • the swivel base 3, the boom 4, and the hook 5 operate by driving the hydraulic actuator.
  • a device composed of the swivel base 3, the boom 4, the hook 5, and the hydraulic actuator that operates them is referred to as a crane device 15.
  • the crane device 15 corresponds to a “hydraulic working device” described in the claims.
  • the hydraulic working device is a device that operates with hydraulic oil, and varies depending on the type of work vehicle.
  • a hydraulic working device for an aerial work vehicle includes a swivel base, a boom, and a hydraulic actuator that operates them.
  • a wheel loader hydraulic working device includes a boom, a bucket, and a hydraulic actuator for operating them.
  • a hydraulic working device of a hydraulic excavator includes a swivel base, an arm, a bucket, and a hydraulic actuator that operates these.
  • the traveling vehicle body 1 is equipped with an engine 11, a torque converter 12 and a transmission 13 for transmitting the power of the engine 11 to the wheels 2.
  • the torque converter 12 rotates the turbine blade connected to the output shaft by the kinetic energy of the fluid given by the rotation of the pump blade connected to the input shaft, and circulates the fluid back to the pump blade via the guide blade. This is a device that transmits torque by converting torque.
  • An engine 11 is connected to the input shaft, and a transmission 13 is connected to the output shaft.
  • the fluid used for the torque converter 12 is referred to as torque converter oil.
  • the transmission 13 is a device that includes a plurality of transmission gears, and converts the rotational speed and torque by a combination of the transmission gears.
  • the transmission 13 includes a type in which the transmission gear is switched by a fluid.
  • the transmission 13 is configured to switch the transmission gear using torque converter oil. That is, common torque converter oil is used for the torque converter 12 and the transmission 13.
  • the traveling vehicle body 1 is equipped with a hydraulic oil tank 14 that stores hydraulic oil used for the operation of the crane device 15.
  • the crane device 15 is operated by driving the hydraulic pump by the power of the engine 11 and pumping the hydraulic oil stored in the hydraulic oil tank 14.
  • Engine cooling water 32 for cooling the engine 11 circulates in a water jacket provided in the engine 11, and a radiator 16 that radiates heat from the engine cooling water 32 is mounted on the traveling vehicle body 1.
  • an air-cooled oil cooler 17 that dissipates the heat of the hydraulic oil 31 that is supplied from the hydraulic oil tank 14 to the crane device 15 and rises in temperature is mounted on the traveling vehicle body 1.
  • the engine 11, the radiator 16, and the oil cooler 17 are mounted on the rear portion of the traveling vehicle body 1.
  • the engine 11 is provided with a fan 11f, and the radiator 16 and the oil cooler 17 are air-cooled by air blown by the fan 11f.
  • the radiator 16 and the oil cooler 17 may be air-cooled also by the traveling wind.
  • the torque converter 12, the transmission 13, and the hydraulic oil tank 14 are mounted at the center of the traveling vehicle body 1.
  • the traveling vehicle body 1 is equipped with auxiliary equipment for traveling such as a power steering device and an air conditioner.
  • Some traveling auxiliary machines operate with hydraulic oil stored in the hydraulic oil tank 14.
  • a power steering device that is driven by a hydraulic cylinder and that operates with hydraulic oil stored in a hydraulic oil tank 14.
  • Some air conditioners have a configuration in which a compressor is driven by a hydraulic motor and operates with hydraulic oil stored in a hydraulic oil tank 14.
  • some traveling auxiliary machines such as a power steering device and an air conditioner operate with hydraulic oil common to the crane device 15.
  • the power of the engine 11 is transmitted to the wheels 2 via a torque converter 12 and a transmission 13.
  • the power of the engine 11 is transmitted to each of a hydraulic pump 21 for the crane device 15 and a hydraulic pump 22 for the traveling auxiliary machinery 18 such as a power steering device and an air conditioner.
  • the engine 11 and the hydraulic pump 21 for the crane device 15 are connected via a power take-off 23.
  • the power take-off 23 is turned off and the hydraulic pump 21 does not operate.
  • the power take-off 23 is turned on when the crane device 15 is working, and the hydraulic pump 21 operates.
  • the hydraulic oil in the hydraulic oil tank 14 is pumped by the operation of the hydraulic pump 21 to operate the crane device 15.
  • the engine 11 and the hydraulic pump 22 for the auxiliary machinery 18 are always connected, and the hydraulic pump 22 operates during traveling and during work. By operating the hydraulic pump 22, hydraulic oil in the hydraulic oil tank 14 is pumped to operate the accessories 18.
  • the hydraulic oil 31 stored in the hydraulic oil tank 14 is supplied to either the crane device 15 or the auxiliary machinery 18 by the hydraulic pumps 21 and 22, and then merged and guided to the oil cooler 17.
  • the hydraulic oil 31 whose temperature has increased in the crane device 15 and the auxiliary machinery 18 is radiated and cooled by the oil cooler 17.
  • the hydraulic oil 31 discharged from the oil cooler 17 is returned to the hydraulic oil tank 14.
  • the engine coolant 32 is circulated between the engine 11 and the radiator 16.
  • the engine cooling water 32 that has cooled the engine 11 rises in temperature, is radiated and cooled by the radiator 16, and is then supplied to the engine 11 again.
  • the mobile crane A of this embodiment includes a heat exchanger 19 that exchanges heat between the torque converter oil 33 and the hydraulic oil 31 used in the torque converter 12 and the transmission 13.
  • the torque converter oil 33 whose temperature has increased in the torque converter 12 and the transmission 13 is cooled by heat exchange with the hydraulic oil 31 in the heat exchanger 19.
  • the heat of the engine 11 is radiated by the radiator 16 via the engine cooling water 32 during the operation by the crane device 15, and the heat of the hydraulic oil 31 is oil cooler. 17 radiates heat. Since the torque converter 12 and the transmission 13 are not operating, the torque converter oil 33 does not rise in temperature.
  • the heat of the engine 11 is radiated by the radiator 16 through the engine cooling water 32, the heat of the torque converter oil 33 is exchanged with the hydraulic oil 31, and finally the oil cooler 17. The heat is dissipated. Since the crane device 15 is not operating, there is no temperature rise of the hydraulic oil 31 by the crane device 15.
  • the hydraulic pump 22 for pumping the hydraulic oil 31 to the traveling auxiliary machines 18 since the hydraulic pump 22 for pumping the hydraulic oil 31 to the traveling auxiliary machines 18 is operating even during traveling, the hydraulic oil 31 can be circulated to the oil cooler 17 even during traveling. Therefore, the heat of the hydraulic oil 31 can be dissipated even during traveling, and the torque converter oil 33 that rises in temperature during traveling can be efficiently cooled. Further, the hydraulic pump 22 originally provided for the auxiliary machinery 18 can be used, and it is not necessary to add a new hydraulic pump.
  • the hydraulic oil 31 is larger than the torque converter oil 33 and has a large heat capacity. Since the heat of the torque converter oil 33 is transferred to such hydraulic oil 31, the large heat capacity of the hydraulic oil 31 can be used, and the cooling effect of the torque converter oil 33 is high.
  • the torque converter oil 33 has a property of generating heat instantaneously when a load is applied to the torque converter 12 or the transmission 13.
  • the temperature rise of the hydraulic oil 31 can be leveled by transferring the heat of the torque converter oil 33 to the hydraulic oil 31 having a large heat capacity. As a result, it is possible to suppress the temperature of the hydraulic oil 31 from rising rapidly, and it is not necessary to increase the size of the oil cooler 17.
  • the heat exchanger 19 may be provided anywhere in the oil passage of the hydraulic oil 31, but is preferably provided in the oil passage returning from the oil cooler 17 to the hydraulic oil tank 14 or in the hydraulic oil tank 14. In this way, the hydraulic oil 31 cooled by the oil cooler 17 and the torque converter oil 33 can be heat-exchanged, so that the torque converter oil 33 can be effectively cooled.
  • the heat exchanger 19 is preferably disposed in the vicinity of the torque converter 12 and the transmission 13. In this way, the piping for guiding the torque converter oil 33 to the heat exchanger 19 is shortened, the space for piping can be reduced, and the number of parts can be reduced. In particular, since there is no space in the vicinity of the engine 11 at the rear of the traveling vehicle body 1, the heat exchanger 19 is disposed at the center of the traveling vehicle body 1 on which the torque converter 12, the transmission 13, and the hydraulic oil tank 14 are mounted. Is preferred. Further, since the heat can be processed near the heat source, the influence of the heat of the torque converter oil 33 on other devices can be reduced.
  • the traveling auxiliary machines 18 such as a power steering device and an air conditioner may be configured to operate with hydraulic oil different from the crane device 15 or may be configured not to use hydraulic oil.
  • hydraulic oil cannot be circulated to the oil cooler 17 during traveling by the hydraulic pump 22 for the auxiliary machinery 18. Therefore, the hydraulic oil 21 may be circulated to the oil cooler 17 even during traveling by operating a hydraulic pump 21 for pumping hydraulic oil to the crane device 15 during traveling. If it does so, the hydraulic pump 21 originally provided for the crane apparatus 15 can be utilized, and it is not necessary to add a new hydraulic pump. In this case, it is preferable to use a directional control valve or the like to circulate to the oil cooler 17 without supplying hydraulic oil to the crane device 15 during traveling.
  • a hydraulic oil circulation pump that circulates hydraulic oil to the oil cooler 17 during traveling may be provided. By doing in this way, since hydraulic oil can be circulated to the oil cooler 17 at the time of driving

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Abstract

　エンジン、トルクコンバータオイル、および作動油を効率的に冷却できる作業車両を提供する。　エンジン１１と、トルクコンバータ１２と、作動油３１により動作する油圧作業装置１５と、エンジン１１を冷却するエンジン冷却水３２の熱を放熱するラジエータ１６と、作動油３１の熱を放熱するオイルクーラ１７と、トルクコンバータ１２に用いられるトルクコンバータオイル３３と作動油３１とを熱交換する熱交換器１９とを備える。トルクコンバータオイル３３と作動油３１とを熱交換するので、トルクコンバータオイル３３の熱は作動油３１を介してオイルクーラ１７で放熱される。走行時でも、ラジエータ１６とオイルクーラ１７の両方で放熱でき、エンジン１１、トルクコンバータオイル３３、および作動油３１を効率的に冷却できる。

Description

作業車両
　本発明は、作業車両に関する。さらに詳しくは、走行車体による走行と油圧作業装置による作業が可能な作業車両に関する。
　図３に示すように、移動式クレーンなどの作業車両101はエンジン111が搭載されており、エンジン111の動力はトルクコンバータ112およびトランスミッション113などを介して車輪102に伝達され、走行車体による走行が可能となっている。また、エンジン111の動力は油圧作業装置115用の油圧ポンプの駆動にも用いられ、作動油タンク114内の作動油122をクレーン装置などの油圧作業装置115に供給して、油圧作業装置115による作業が可能となっている。
　作業車両101にはラジエータ116が備えられており、エンジン111とラジエータ116との間をエンジン冷却水121が循環することでエンジン111が冷却されている。また、作業車両101にはオイルクーラ117が備えられており作動油122が冷却されている。トルクコンバータ112およびトランスミッション113に用いられるトルクコンバータオイル123は、熱交換器118によりエンジン冷却水121と熱交換されることで冷却されている。
　油圧作業装置115による作業時は、エンジン111の熱はエンジン冷却水121を介してラジエータ116で放熱され、作動油122の熱はオイルクーラ117で放熱される。一方、走行車体による走行時は、エンジン111の熱はエンジン冷却水121を介してラジエータ116で放熱され、トルクコンバータオイル123の熱はエンジン冷却水121に熱交換されラジエータ116で放熱される。油圧作業装置115は動作しておらず作動油122は温度上昇しないので、オイルクーラ117は実質的に稼動していない。
　このように、走行時はエンジン111とトルクコンバータオイル123の両方が発熱するにもかかわらず、ラジエータ116のみで放熱されオイルクーラ117は稼動していない。そのため、効率的に冷却できないという問題がある。特に登坂などの高負荷の走行時には、エンジン111、トルクコンバータオイル123ともに発熱量が多いため、十分な冷却効果を得るためには大型のラジエータ116が必要となる。
　特許文献１には、フォークリフトトラックにおいて、トルクコンバータオイルと作動油とを熱交換することによりトルクコンバータオイルを冷却する技術が開示されている。しかし、作動油を冷却するオイルクーラは搭載されていない。
特開平７－１１００５８号公報
　本発明は上記事情に鑑み、エンジン、トルクコンバータオイル、および作動油を効率的に冷却できる作業車両を提供することを目的とする。
　第１発明の作業車両は、エンジンと、前記エンジンの動力を車輪に伝達するトルクコンバータと、前記エンジンの動力により圧送される作動油により動作する油圧作業装置と、前記エンジンを冷却するエンジン冷却水の熱を放熱するラジエータと、前記作動油の熱を放熱するオイルクーラと、前記トルクコンバータに用いられるトルクコンバータオイルと前記作動油とを熱交換する熱交換器と、を備えることを特徴とする。
　第２発明の作業車両は、第１発明において、走行時に前記作動油を前記オイルクーラに循環させる作動油循環ポンプを備えることを特徴とする。
　第３発明の作業車両は、第２発明において、前記作動油循環ポンプは、走行用の補機類に前記作動油を圧送するための油圧ポンプであることを特徴とする。
　第４発明の作業車両は、第２発明において、前記作動油循環ポンプは、前記油圧作業装置に前記作動油を圧送するための油圧ポンプであることを特徴とする。
　第５発明の作業車両は、第１、第２、第３または第４発明において、前記熱交換器は前記トルクコンバータの近傍に配置されていることを特徴とする。
　第１発明によれば、トルクコンバータオイルと作動油とを熱交換するので、トルクコンバータオイルの熱は作動油を介してオイルクーラで放熱される。そのため、走行時でも、ラジエータとオイルクーラの両方で放熱でき、エンジン、トルクコンバータオイル、および作動油を効率的に冷却できる。
　第２発明によれば、走行時に作動油をオイルクーラに循環させるので、走行時に温度上昇するトルクコンバータオイルを効率的に冷却できる。
　第３発明によれば、走行用の補機類に作動油を圧送するための油圧ポンプは走行時でも稼動しているので、走行時に作動油をオイルクーラに循環できる。そのため、補機類用に元々備えている油圧ポンプを利用でき、新たな油圧ポンプを追加する必要がない。
　第４発明によれば、油圧作業装置に作動油を圧送するための油圧ポンプを走行時に稼動させることで、走行時に作動油をオイルクーラに循環できる。そのため、油圧作業装置用に元々備えている油圧ポンプを利用でき、新たな油圧ポンプを追加する必要がない。
　第５発明によれば、熱交換器がトルクコンバータの近傍に配置されているため、トルクコンバータオイルを熱交換器に導く配管が短くなり、配管のためのスペースを削減でき、部品点数を少なくできる。
本発明の一実施形態に係る移動式クレーンの模式図である。 同移動式クレーンの側面図である。 従来の作業車両の模式図である。
　つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
　本発明に係る作業車両は、移動式クレーン、高所作業車、ホイルローダー、油圧ショベルなどの、走行車体による走行と油圧作業装置による作業が可能な作業車両である。移動式クレーンとしては、オールテレーンクレーン、ラフテレーンクレーン、トラッククレーンなどが挙げられる。以下では、移動式クレーンを例に説明するが、他の作業車両においても本発明を適用することで同様の効果を奏することができる。
　本発明の一実施形態に係る移動式クレーンＡの基本的構造を、図２に基づき説明する。符号１は走行車体であり、走行のための車輪２が備えられている。走行車体１には旋回台３が搭載されており、旋回モータにより水平面内で360°旋回できるようになっている。
　旋回台３にはブーム４が起伏自在に取付けられている。ブーム４の基端部はピンで旋回台３に枢支され、ブーム４と旋回台３との間には起伏シリンダが取付けられている。この起伏シリンダを伸長させるとブーム４が起立し、起伏シリンダを収縮させるとブーム４が倒伏する。ブーム４はテレスコピック状に構成されており、伸縮シリンダにより伸縮動作する。
　ブーム４の先端からは、フック５を備えたワイヤロープが吊り下げられ、そのワイヤロープはブーム４に沿って旋回台３に導かれてウインチに巻き取られている。ウインチはホイストモータの駆動により正逆回転し、ワイヤロープを巻き取り、繰り出しすることでフック５の上げ下げができる。
　旋回台３の旋回、ブーム４の起伏、伸縮、フック５の上げ下げを組合せることにより、立体空間内での荷揚げと荷降ろしが可能となっている。
　旋回台３を旋回させる旋回モータ、およびウインチを回転させるホイストモータは油圧モータで構成されている。また、ブーム４を起伏、伸縮させる起伏シリンダおよび伸縮シリンダは油圧シリンダで構成される。このように、旋回台３、ブーム４、およびフック５は油圧アクチュエータの駆動により動作する。本明細書では、旋回台３、ブーム４、フック５、およびこれらを動作させる油圧アクチュエータで構成された装置をクレーン装置１５と称する。
　クレーン装置１５は特許請求の範囲に記載の「油圧作業装置」に相当する。油圧作業装置は作動油により動作する装置であり、作業車両の種類によって異なる。例えば、高所作業車の油圧作業装置は、旋回台、ブーム、およびこれらを動作させる油圧アクチュエータで構成される。ホイルローダーの油圧作業装置は、ブーム、バケット、およびこれらを動作させる油圧アクチュエータで構成される。油圧ショベルの油圧作業装置は、旋回台、アーム、バケット、およびこれらを動作させる油圧アクチュエータで構成される。
　走行車体１には、エンジン１１と、エンジン１１の動力を車輪２に伝達するトルクコンバータ１２およびトランスミッション１３が搭載されている。トルクコンバータ１２は、入力軸に連結されたポンプ羽根の回転によって与えられた流体の運動エネルギーで出力軸に連結されたタービン羽根を回転させ、その流体を案内羽根を経てポンプ羽根に戻して循環させることによって、トルクを変換して動力を伝える装置である。入力軸にはエンジン１１が連結され、出力軸にはトランスミッション１３が連結されている。また、トルクコンバータ１２に用いられる流体はトルクコンバータオイルと称される。
　トランスミッション１３は複数の変速ギヤを備え、変速ギヤの組合せにより回転速度とトルクの変換を行う装置である。トランスミッション１３には変速ギヤの切り替えを流体によって行うタイプのものがある。本実施形態においては、トランスミッション１３は変速ギヤの切り替えをトルクコンバータオイルで行うように構成されている。すなわち、トルクコンバータ１２とトランスミッション１３には、共通のトルクコンバータオイルが用いられる。
　なお、トルクコンバータ１２とトランスミッション１３とで別々の流体を用いる構成としてもよいし、トランスミッション１３として流体を使わないタイプのものを採用してもよい。これら場合には、トルクコンバータオイルはトルクコンバータ１２にのみ用いられる。
　走行車体１には、クレーン装置１５の動作に用いられる作動油を貯留する作動油タンク１４が搭載されている。後述のごとく、エンジン１１の動力により油圧ポンプを駆動して、作動油タンク１４に貯留された作動油を圧送することでクレーン装置１５が動作する。
　エンジン１１に備えられたウォータージャケットにはエンジン１１を冷却するためのエンジン冷却水３２が循環しており、そのエンジン冷却水３２の熱を放熱するラジエータ１６が走行車体１に搭載されている。また、作動油タンク１４からクレーン装置１５に供給され温度上昇した作動油３１の熱を放熱する空冷式のオイルクーラ１７が走行車体１に搭載されている。
　エンジン１１、ラジエータ１６、およびオイルクーラ１７は走行車体１の後部に搭載されている。エンジン１１にはファン１１ｆが備えられており、ファン１１ｆによる送風によってラジエータ１６およびオイルクーラ１７が空冷されている。なお、走行風によってもラジエータ１６およびオイルクーラ１７が空冷される場合がある。一方、トルクコンバータ１２、トランスミッション１３、および作動油タンク１４は走行車体１の中央部に搭載されている。
　これらのほか、走行車体１にはパワーステアリング装置やエアーコンディショナーなどの走行用の補機類が搭載されている。走行用の補機類の中には作動油タンク１４に貯留された作動油で動作するものがある。例えば、パワーステアリング装置として、油圧シリンダで駆動する構成とし、作動油タンク１４に貯留された作動油で動作するものがある。また、エアーコンディショナーとして、コンプレッサーを油圧モータで駆動する構成とし、作動油タンク１４に貯留された作動油で動作するものがある。本実施形態では、パワーステアリング装置やエアーコンディショナーなどの一部の走行用の補機類がクレーン装置１５と共通の作動油で動作する構成である。
　図１に示すように、エンジン１１の動力はトルクコンバータ１２およびトランスミッション１３などを介して車輪２に伝達されている。また、エンジン１１の動力は、クレーン装置１５用の油圧ポンプ２１、パワーステアリング装置やエアーコンディショナーなどの走行用の補機類１８用の油圧ポンプ２２のそれぞれに伝達されている。
　エンジン１１とクレーン装置１５用の油圧ポンプ２１とはパワーテイクオフ２３を介して接続されている。走行車体１による走行時はパワーテイクオフ２３がＯＦＦとなり、油圧ポンプ２１が動作しない。一方、クレーン装置１５による作業時はパワーテイクオフ２３がＯＮとなり、油圧ポンプ２１が動作する。油圧ポンプ２１の動作により作動油タンク１４内の作動油を圧送してクレーン装置１５を動作させている。エンジン１１と補機類１８用の油圧ポンプ２２とは常時接続されており、走行時においても作業時においても油圧ポンプ２２が動作する。油圧ポンプ２２の動作により作動油タンク１４内の作動油を圧送して補機類１８を動作させている。
　作動油タンク１４に貯留された作動油３１は、油圧ポンプ２１、２２によりクレーン装置１５および補機類１８のいずれかに供給された後、合流してオイルクーラ１７に導かれる。クレーン装置１５や補機類１８において温度上昇した作動油３１はオイルクーラ１７で放熱され冷却される。オイルクーラ１７から排出された作動油３１は作動油タンク１４に戻される。
　エンジン１１とラジエータ１６との間にはエンジン冷却水３２が循環している。エンジン１１を冷却したエンジン冷却水３２は温度上昇し、ラジエータ１６で放熱され冷却された後、再びエンジン１１に供給される。
　本実施形態の移動式クレーンＡは、トルクコンバータ１２およびトランスミッション１３に用いられるトルクコンバータオイル３３と作動油３１とを熱交換する熱交換器１９が備えられている。トルクコンバータ１２やトランスミッション１３において温度上昇したトルクコンバータオイル３３は、熱交換器１９で作動油３１と熱交換されることで冷却される。
　本実施形態の移動式クレーンＡは以上の構成であるから、クレーン装置１５による作業時は、エンジン１１の熱はエンジン冷却水３２を介してラジエータ１６で放熱され、作動油３１の熱はオイルクーラ１７で放熱される。トルクコンバータ１２およびトランスミッション１３は稼動していないので、トルクコンバータオイル３３は温度上昇しない。
　また、走行車体１による走行時は、エンジン１１の熱はエンジン冷却水３２を介してラジエータ１６で放熱され、トルクコンバータオイル３３の熱は作動油３１に熱交換され、最終的にはオイルクーラ１７で放熱される。クレーン装置１５は稼動していないので、クレーン装置１５による作動油３１の温度上昇はない。
　ここで、走行用の補機類１８に作動油３１を圧送するための油圧ポンプ２２は走行時でも稼動しているので、走行時でも作動油３１をオイルクーラ１７に循環できる。そのため、走行時でも作動油３１の熱を放熱でき、走行時に温度上昇するトルクコンバータオイル３３を効率的に冷却できる。また、補機類１８用に元々備えている油圧ポンプ２２を利用でき、新たな油圧ポンプを追加する必要がない。
　以上のように、トルクコンバータオイル３３と作動油３１とを熱交換するので、トルクコンバータオイル３３の熱は作動油３１を介してオイルクーラ１７で放熱される。そのため、作業時に限らず走行時でも、ラジエータ１６とオイルクーラ１７の両方で放熱でき、エンジン１１、トルクコンバータオイル３３、および作動油３１を効率的に冷却できる。
　しかも、一般に作動油３１はトルクコンバータオイル３３に比べて多量であり熱容量が大きい。このような作動油３１にトルクコンバータオイル３３の熱を移すので、作動油３１の大きな熱容量を利用でき、トルクコンバータオイル３３の冷却効果が高い。
　また、トルクコンバータオイル３３は、トルクコンバータ１２やトランスミッション１３に負荷がかかった際に、瞬間的に発熱するという性質を有する。しかし、トルクコンバータオイル３３の熱を熱容量の大きい作動油３１に移すことで、作動油３１の温度上昇を平準化できる。その結果、作動油３１が急激に温度上昇することを抑制でき、オイルクーラ１７を大型化する必要がない。
　熱交換器１９は作動油３１の油路のいずれの場所に設けてもよいが、オイルクーラ１７から作動油タンク１４に戻る油路、または作動油タンク１４内に設けることが好ましい。このようにすれば、オイルクーラ１７で冷却された作動油３１とトルクコンバータオイル３３とを熱交換できるので、トルクコンバータオイル３３を効果的に冷却できる。
　また、熱交換器１９はトルクコンバータ１２およびトランスミッション１３の近傍に配置することが好ましい。このようにすれば、トルクコンバータオイル３３を熱交換器１９に導く配管が短くなり、配管のためのスペースを削減でき、部品点数を少なくできる。特に、走行車体１後部のエンジン１１の近傍はスペースにゆとりがないため、トルクコンバータ１２、トランスミッション１３、および作動油タンク１４が搭載された走行車体１の中央部に熱交換器１９を配置することが好ましい。また、熱源の近くでその熱を処理できるので、トルクコンバータオイル３３の熱による他の装置への影響を少なくできる。
（その他の実施形態）
　パワーステアリング装置やエアーコンディショナーなどの走行用の補機類１８を、クレーン装置１５とは別の作動油で動作する構成としてもよいし、作動油を用いない構成としてもよい。この場合には、補機類１８用の油圧ポンプ２２で走行時に作動油をオイルクーラ１７に循環させることができない。そこで、クレーン装置１５に作動油を圧送するための油圧ポンプ２１を走行時に動作させることで、走行時でも作動油をオイルクーラ１７に循環させてもよい。そうすれば、クレーン装置１５用に元々備えている油圧ポンプ２１を利用でき、新たな油圧ポンプを追加する必要がない。この場合には、方向制御弁などを用いて、走行時はクレーン装置１５に作動油を供給せずにオイルクーラ１７に循環さる構成とすることが好ましい。
　また、油圧ポンプ２１、２２とは別に、走行時に作動油をオイルクーラ１７に循環させる作動油循環ポンプを設けてもよい。このようにすることで、走行時に作動油をオイルクーラ１７に循環できるので、走行時に温度上昇するトルクコンバータオイル３３を効率的に冷却できる。
　１　　走行車体
　２　　車輪
　３　　旋回台
　４　　ブーム
　５　　フック
　１１　エンジン
　１２　トルクコンバータ
　１３　トランスミッション
　１４　作動油タンク
　１５　クレーン装置
　１６　ラジエータ
　１７　オイルクーラ
　１８　補機類
　１９　熱交換器
　２１　油圧ポンプ
　２２　油圧ポンプ
　２３　パワーテイクオフ
　３１　作動油
　３２　エンジン冷却水
　３３　トルクコンバータオイル

Claims (5)

  1. 　エンジンと、
    前記エンジンの動力を車輪に伝達するトルクコンバータと、
    前記エンジンの動力により圧送される作動油により動作する油圧作業装置と、
    前記エンジンを冷却するエンジン冷却水の熱を放熱するラジエータと、
    前記作動油の熱を放熱するオイルクーラと、
    前記トルクコンバータに用いられるトルクコンバータオイルと前記作動油とを熱交換する熱交換器と、を備える
    ことを特徴とする作業車両。
  2. 　走行時に前記作動油を前記オイルクーラに循環させる作動油循環ポンプを備える
    ことを特徴とする請求項１記載の作業車両。
  3. 　前記作動油循環ポンプは、走行用の補機類に前記作動油を圧送するための油圧ポンプである
    ことを特徴とする請求項２記載の作業車両。
  4. 　前記作動油循環ポンプは、前記油圧作業装置に前記作動油を圧送するための油圧ポンプである
    ことを特徴とする請求項２記載の作業車両。
  5. 　前記熱交換器は前記トルクコンバータの近傍に配置されている
    ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の作業車両。
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