(57)【要約】【課題】  冷却ファンを駆動する油圧モータを正転方向から円滑に逆転方向に切換える。【解決手段】  冷却ファン１３を駆動するファン駆動装置１６は、油圧ポンプ１１を含む油圧源と、油圧源に一対の主管路１８，１９を介して接続され、油圧ポンプ１１からの圧油によって冷却ファン１３を正転方向または逆転方向に回転させる油圧モータ１４と、主管路１８，１９の途中に設けられ、油圧モータ１４に供給される圧油の方向を正転方向と逆転方向とに切換える方向制御弁２０とを含んで構成される。主管路１９のうちモータ側主管路１９Ｂの途中部位には、モータ側主管路１９Ｂ内の圧力を設定するリリーフ弁２６と、油圧モータ１４の回転が正転方向から逆転方向に切換えられ、モータ側主管路１９Ｂ内の圧力がリリーフ弁２６の設定圧を超えたときに、モータ側主管路１９Ｂ内の圧力を蓄圧するアキュムレータ２７とが設けられる。【選択図】        図３
2020122315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自走可能な車体と、前記車体に搭載された熱交換器と、前記熱交換器に冷却風を供給する冷却ファンと、前記冷却ファンを駆動するファン駆動装置とを備え、
前記ファン駆動装置は、
原動機によって駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプに主管路を介して接続され、前記油圧ポンプから供給される圧油によって前記冷却ファンを正転方向または該正転方向とは逆方向となる逆転方向に回転させる油圧モータと、
前記主管路に設けられ、前記油圧モータに供給される圧油の方向を前記正転方向と前記逆転方向とに切換える方向制御弁とにより構成してなる建設機械において、
前記主管路のうち前記油圧モータと前記方向制御弁との間に位置するモータ側主管路には、
前記モータ側主管路内の圧力を設定するリリーフ弁と、
前記油圧モータの回転が前記正転方向から前記逆転方向に切換えられ、前記モータ側主管路内の圧力が前記リリーフ弁によって設定された圧力を超えたときに前記モータ側主管路内の圧力を蓄圧するアキュムレータとが設けられていることを特徴とする建設機械。
【請求項２】
前記モータ側主管路には、前記油圧モータと前記リリーフ弁との間に位置する第１の接続点と前記アキュムレータとの間を接続する分岐管路が設けられ、
前記モータ側主管路には、前記油圧モータと前記第１の接続点との間に位置する第２の接続点と前記分岐管路との間を接続するシャトル弁が設けられ、
前記シャトル弁は、前記分岐管路を通じて前記アキュムレータ内に圧油が流入するのを遮断し、
前記油圧モータの回転が停止したときに前記アキュムレータに蓄圧された圧油を前記分岐管路を通じて前記油圧モータに供給することにより前記油圧モータを逆転方向に回転させる構成としたことを特徴とする請求項１に記載の建設機械。
【請求項３】
前記熱交換器を挟んで前記冷却ファンと反対側には防塵ネットが設けられ、
前記油圧モータによって前記冷却ファンが前記正転方向に回転したときには、前記防塵ネットから前記冷却ファンに向けて冷却風を流通させ、
前記油圧モータによって前記冷却ファンが前記逆転方向に回転したときには、前記冷却ファンから前記防塵ネットに向けて清掃用の風を流通させる構成としてなる請求項１に記載の建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器に冷却風を供給する冷却ファンを備えた建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、建設機械を代表する油圧ショベルは、前，後方向に自走可能な下部走行体と、下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体とを有し、これら下部走行体と上部旋回体とにより車体が構成されている。上部旋回体の前側には作業装置が設けられ、この作業装置を用いて土砂の掘削作業等が行われる。
【０００３】
油圧ショベルの上部旋回体は、ベースとなる旋回フレームと、旋回フレームの後側に設けられ作業装置との重量バランスをとるカウンタウエイトと、カウンタウエイトの前側に位置して旋回フレーム上に搭載され油圧ポンプを駆動するエンジンと、エンジンおよび油圧ポンプを含む搭載機器を覆って旋回フレームに設けられた建屋カバーと、建屋カバー内に外気を取り込んで冷却風として供給する冷却ファンと、冷却ファンからの冷却風によって流体を冷却する熱交換器とを備えている。
【０００４】
熱交換器は、例えばエンジン冷却水を冷却するラジエータ、作動油を冷却するオイルクーラ等を含んで構成され、これらエンジン冷却水、作動油等の各種の液体を冷却風によって冷却するものである。また、冷却風の流れ方向において熱交換器の上流側には、防塵ネットが配置され、この防塵ネットによって外気中に含まれる塵挨が捕捉される構成となっている。
【０００５】
このため、油圧ショベルを長期に亘って稼働させる間に、防塵ネットには多量の塵挨が付着する。防塵ネットに多量の塵挨が付着した場合には、熱交換器に供給される冷却風が減少することにより、熱交換器の冷却性能が低下してしまう。これに対し、油圧モータによって駆動される冷却ファンにおいては、油圧モータの回転方向を、防塵ネットから冷却ファンに向けて冷却風を流通させる正転方向とは逆方向となる逆転方向に回転させることにより、防塵ネットを清掃することが知られている。即ち、油圧モータに供給される圧油の方向を切換えて油圧モータを逆転方向に回転させることにより、冷却ファンから防塵ネットに向けて清掃用の風を供給し、この風を利用して防塵ネットに付着した塵挨を除去する方法が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−１１８１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、防塵ネットに付着した塵挨を除去するため、冷却ファンを駆動する油圧モータの回転を正転方向から逆転方向に切換えたときには、油圧モータを駆動する油圧回路内に過大な圧力変動が発生するようになる。これに対し、従来技術では、油圧モータを駆動する油圧回路にドレン回路を設け、油圧モータの回転方向の切換え時に油圧回路内に発生した過大な圧力をドレン回路に排出することにより、油圧回路内の圧力変動を抑える構成としている。
【０００８】
しかし、従来技術による冷却ファンでは、油圧モータの回転方向の切換え時に油圧回路内に発生した過大な圧力をドレン回路に排出することにより、油圧回路内のエネルギが無駄に消失してしまうという問題がある。
【０００９】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、冷却ファンを駆動する油圧モータを正転方向から円滑に逆転方向に切換えることができるようにした建設機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、自走可能な車体と、前記車体に搭載された熱交換器と、前記熱交換器に冷却風を供給する冷却ファンと、前記冷却ファンを駆動するファン駆動装置とを備え、前記ファン駆動装置は、原動機によって駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプに主管路を介して接続され、前記油圧ポンプから供給される圧油によって前記冷却ファンを正転方向または該正転方向とは逆方向となる逆転方向に回転させる油圧モータと、前記主管路に設けられ、前記油圧モータに供給される圧油の方向を前記正転方向と前記逆転方向とに切換える方向制御弁とにより構成してなる建設機械に適用される。
【００１１】
そして、本発明の特徴は、前記主管路のうち前記油圧モータと前記方向制御弁との間に位置するモータ側主管路には、前記モータ側主管路内の圧力を設定するリリーフ弁と、前記油圧モータの回転が前記正転方向から前記逆転方向に切換えられ、前記モータ側主管路内の圧力が前記リリーフ弁によって設定された圧力を超えたときに前記モータ側主管路内の圧力を蓄圧するアキュムレータとが設けられていることにある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、油圧モータの回転が正転方向から逆転方向に切換わるときに、油圧モータの慣性回転によってモータ側主管路内に過大な圧力が発生したとしても、この過大な圧力をアキュムレータに蓄圧することにより、モータ側主管路内の圧力変動を緩和することができる。これにより、油圧モータを正転方向から円滑に逆転方向に切換えることができ、油圧回路を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態が適用された油圧ショベルを示す正面図である。
【図２】油圧ショベルに搭載されたエンジン、油圧ポンプ、熱交換器、冷却ファン等を図１中の矢示II−II方向から見た断面図である。
【図３】第１の実施の形態によるファン駆動装置を、油圧モータが正転方向に回転している状態で示す油圧回路図である。
【図４】ファン駆動装置によって油圧モータの回転方向を正転方向から逆転方向に切換えた状態を示す油圧回路図である。
【図５】ファン駆動装置によって油圧モータが逆転方向に回転している状態を示す油圧回路図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態によるファン駆動装置を示す油圧回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。なお、実施の形態では、後述する油圧ショベル１の走行方向を前，後方向とし、油圧ショベル１の走行方向と直交する方向を左，右方向として説明する。
【００１５】
図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態を示している。図中、建設機械の代表例である油圧ショベル１は、前，後方向に自走可能なクローラ式の下部走行体２と、下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、上部旋回体３の前側に設けられ掘削作業等を行う作業装置４とを含んで構成されている。下部走行体２と上部旋回体３とは、油圧ショベル１の車体を構成している。
【００１６】
上部旋回体３は、ベースとなる旋回フレーム５を有している。旋回フレーム５は、左，右方向の中央部に位置するセンタフレーム５Ａと、センタフレーム５Ａの左側に配置された左サイドフレーム５Ｂと、センタフレーム５Ａの右側に配置された右サイドフレーム５Ｃとを有している。旋回フレーム５の前側には、作業装置４のフート部が俯仰動可能に取付けられている。旋回フレーム５の後側には、作業装置４との重量バランスをとるカウンタウエイト６が設けられている。
【００１７】
旋回フレーム５の左前側には、運転室を画成するキャブ７が設けられている。キャブ７内には、運転席、走行用操作レバー、作業用操作レバー等（いずれも図示せず）が設けられている。カウンタウエイト６の前側には、左側面８Ａ、右側面８Ｂおよび上面８Ｃ等からなる建屋カバー８が設けられている。建屋カバー８を構成する左側面８Ａおよび右側面８Ｂには、それぞれ通気孔８Ｄが形成され、後述する冷却ファン１３によって生成された冷却風は、通気孔８Ｄを通じて建屋カバー８内に導入される。また、建屋カバー８とカウンタウエイト６とによって囲まれた空間は機械室９となり、この機械室９内には、旋回フレーム５上に搭載されたエンジン１０、油圧ポンプ１１、熱交換器１２、冷却ファン１３、油圧モータ１４、防塵ネット１５等の搭載機器が収容されている。
【００１８】
原動機としてのエンジン１０は、カウンタウエイト６の前側に位置して旋回フレーム５上に搭載されている。エンジン１０は、左，右方向に延びる横置き状態に配置され、エンジン１０の右側には油圧ポンプ１１が取付けられている。油圧ポンプ１１は、エンジン１０によって駆動されることにより、油圧ショベル１に搭載された各種の油圧アクチュエータに向けて圧油を供給する。なお、原動機としては、電動モータ、あるいはエンジンと電動モータとを組合せたハイブリッド式の原動機を用いることができる。
【００１９】
熱交換器１２は、エンジン１０の左側に位置して旋回フレーム５上に搭載されている。熱交換器１２は、例えば旋回フレーム５上に固定された支持枠体１２Ａと、この支持枠体１２Ａによって支持されたラジエータ、オイルクーラ等を含んで構成されている。ラジエータは、冷却ファン１３からの冷却風によってエンジン冷却水を冷却することにより、エンジン１０を冷却する。オイルクーラは、各種の油圧アクチュエータから後述の作動油タンク１７内に戻る戻り油（作動油）を、冷却ファン１３からの冷却風によって冷却する。
【００２０】
冷却ファン１３は、エンジン１０と熱交換器１２との間に位置して旋回フレーム５上に搭載されている。冷却ファン１３は、油圧モータ１４の出力軸に取付けられ、油圧モータ１４は、例えば熱交換器１２の支持枠体１２Ａ等に取付けられている。油圧モータ１４は、後述するファン駆動装置１６の一部を構成している。冷却ファン１３は、油圧モータ１４によって駆動されることにより、図２中の矢印Ｆで示すように建屋カバ−８内（機械室９）に外気を吸込む吸込み式のファンからなり、建屋カバー８内に吸込んだ外気を冷却風として熱交換器１２に供給する。
【００２１】
防塵ネット１５は、冷却ファン１３による冷却風の流れ方向に対して熱交換器１２よりも上流側、即ち熱交換器１２を挟んで冷却ファン１３と反対側に設けられている。防塵ネット１５は、冷却ファン１３によって建屋カバー８内に外気が吸込まれるときに、この外気中に混入した塵挨を捕捉する。これにより、熱交換器１２を構成するラジエータ、オイルクーラ等の放熱フィン（図示せず）に外気中の塵挨が付着するのを抑える構成となっている。
【００２２】
次に、冷却ファン１３を駆動するファン駆動装置１６について、図３ないし図５を参照しつつ説明する。
【００２３】
ファン駆動装置１６は、冷却ファン１３を駆動するために上部旋回体３に設けられている。ファン駆動装置１６は、油圧ポンプ１１、油圧モータ１４、後述する作動油タンク１７、方向制御弁２０、スイッチ２３、リリーフ弁２６、アキュムレータ２７、シャトル弁２９等を含んで構成されている。
【００２４】
作動油タンク１７は、油圧ポンプ１１と共に油圧源を構成している。作動油タンク１７は、油圧ショベル１に搭載された各種の油圧アクチュエータに供給される作動油が貯留されている。作動油タンク１７に貯留された作動油は、油圧ポンプ１１によって加圧され圧油として油圧モータ１４に供給される。油圧モータ１４は、油圧ポンプ１１から供給される圧油の方向に応じて正転方向または逆転方向に回転する。
【００２５】
油圧モータ１４が正転方向に回転したときには、冷却ファン１３が正転方向に回転して建屋カバー８内に外気が吸込まれ、この外気が冷却風となって防塵ネット１５から冷却ファン１３に向けて流通する。これにより、外気中に混入した塵挨は防塵ネット１５によって捕捉され、清浄な冷却風が熱交換器１２に供給される。一方、油圧モータ１４が逆転方向に回転したときには、冷却ファン１３が正転方向とは逆方向となる逆転方向に回転し、冷却ファン１３から防塵ネット１５に向けて清掃用の風（以下、清掃風という）が流通する。これにより、建屋カバー８の内部から外部に向けて清掃風が排出され、この清掃風によって防塵ネット１５に付着した塵挨が除去される。
【００２６】
油圧ポンプ１１および作動油タンク１７からなる油圧源と油圧モータ１４との間は、一対の主管路１８，１９を介して接続されている。主管路１８，１９の途中には、油圧モータ１４に供給される圧油の方向を正転方向と逆転方向とに切換える方向制御弁２０が設けられている。ここで、主管路１８は、油圧源と方向制御弁２０との間に位置する油圧源側主管路１８Ａと、油圧モータ１４と方向制御弁２０との間に位置するモータ側主管路１８Ｂとにより構成されている。一方、主管路１９も、油圧源と方向制御弁２０との間に位置する油圧源側主管路１９Ａと、油圧モータ１４と方向制御弁２０との間に位置するモータ側主管路１９Ｂとにより構成されている。
【００２７】
方向制御弁２０は、例えば４ポート２位置の電磁弁からなり、方向制御弁２０の電磁パイロット部２０Ａは、ケーブル２１を介してバッテリ等の電源２２に接続されている。ケーブル２１の途中にはスイッチ２３が接続され、このスイッチ２３は、例えばキャブ７内に配置され、オペレータによって操作される。図３に示すように、スイッチ２３が開成（ＯＦＦ）状態にあるときには、方向制御弁２０の電磁パイロット部２０Ａに対する給電が行われないため、方向制御弁２０は正転位置（ａ）を保持する。これにより、油圧ポンプ１１から吐出した圧油は、矢印Ａ１で示すように、主管路１８を通じて油圧モータ１４に供給され、油圧モータ１４から排出された圧油は、矢印Ａ２で示すように、主管路１９を通じて作動油タンク１７に排出され、油圧モータ１４は正転方向に回転する。
【００２８】
一方、図５に示すように、スイッチ２３が閉成（ＯＮ）状態に切換えられたときには、方向制御弁２０の電磁パイロット部２０Ａに対する給電が行われ、方向制御弁２０は逆転位置（ｂ）に切換えられる。これにより、油圧ポンプ１１から吐出した圧油は、矢印Ｂ１で示すように、主管路１９を通じて油圧モータ１４に供給され、油圧モータ１４から排出された圧油は、矢印Ｂ２で示すように、主管路１８を通じて作動油タンク１７に排出され、油圧モータ１４は逆転方向に回転する。
【００２９】
油圧モータ１４が正転方向に回転したときには、冷却ファン１３は、建屋カバー８の左側面８Ａに形成された通気孔８Ｄを通じて外気を建屋カバー８内に外気を吸込み、この外気を冷却風として防塵ネット１５から冷却ファン１３に向けて流通させる。これにより、冷却風に混入した塵挨が防塵ネット１５に捕捉され、清浄な冷却風が熱交換器１２に供給される。一方、油圧モータ１４が逆転方向に回転したときには、冷却ファン１３は、冷却ファン１３から防塵ネット１５に向けて清掃風を流通させ、この清掃風を建屋カバー８の左側面８Ａに形成された通気孔８Ｄを通じて建屋カバー８の外部に排出する。これにより、防塵ネット１５に付着した塵挨は、清掃風と一緒に建屋カバー８の外部に排出される。
【００３０】
油圧源側主管路１８Ａの途中部位には、チェック弁２４が設けられている。このチェック弁２４は、油圧ポンプ１１から方向制御弁２０に向かう圧油の流れを許容し、逆向きの流れを阻止している。油圧ポンプ１１とチェック弁２４との間に位置する油圧源側主管路１８Ａの途中部位には、メインリリーフ弁２５が設けられている。メインリリーフ弁２５は、油圧ポンプ１１から油圧源側主管路１８Ａに吐出される圧油の最大圧力を設定し、油圧源側主管路１８Ａ内に過剰圧が発生したときに開弁することにより、この過剰圧を作動油タンク１７にリリーフする。
【００３１】
モータ側主管路１９Ｂの途中には、モータ側主管路１９Ｂ内の圧力を所定の圧力に設定するリリーフ弁２６と、モータ側主管路１９Ｂ内の圧力を蓄圧するアキュムレータ２７とが設けられている。リリーフ弁２６は、モータ側主管路１９Ｂ内の圧力がリリーフ弁２６によって設定された圧力（設定圧）を超えたときに開弁する。従って、モータ側主管路１９Ｂ内の圧力がリリーフ弁２６による設定圧を超えたときには、モータ側主管路１９Ｂ内を流れる圧油がアキュムレータ２７に蓄圧される。
【００３２】
分岐管路２８は、モータ側主管路１９Ｂとアキュムレータ２７との間を接続している。即ち、分岐管路２８の一端は、モータ側主管路１９Ｂのうち油圧モータ１４とリリーフ弁２６との間に位置する第１の接続点１９Ｂ１に接続され、分岐管路２８の他端はアキュムレータ２７に接続されている。
【００３３】
シャトル弁２９は、モータ側主管路１９Ｂのうち油圧モータ１４と第１の接続点１９Ｂ１との間に位置する第２の接続点１９Ｂ２と分岐管路２８との間に設けられている。即ち、シャトル弁２９の入力側は、モータ側主管路１９Ｂの第１の接続点１９Ｂ１と、アキュムレータ２７とに接続されている。シャトル弁２９の出力側は、モータ側主管路１９Ｂのうち油圧モータ１４と第１の接続点１９Ｂ１との間に位置する第２の接続点１９Ｂ２に接続されている。
【００３４】
従って、シャトル弁２９は、図３に示すように、油圧モータ１４が正転方向に回転するときには、モータ側主管路１９Ｂ内を流れる圧油が分岐管路２８を通じてアキュムレータ２７内に流入するのを遮断する。一方、シャトル弁２９は、図４に示すように、油圧モータ１４の正転が停止したときには、アキュムレータ２７に蓄圧された圧油を分岐管路２８を通じて油圧モータ１４に供給する。これにより、油圧モータ１４の回転が正転方向から逆転方向に切換えられたときには、油圧ポンプ１１からの圧油に加え、アキュムレータ２７に蓄圧された圧油が油圧モータ１４に供給される構成となっている。
【００３５】
モータ側主管路１９Ｂの第２の接続点１９Ｂ２とシャトル弁２９との間には、チェック弁３０が設けられている。チェック弁３０は、シャトル弁２９からモータ側主管路１９Ｂに向かう圧油の流れを許容し、逆向きの流れを阻止している。
【００３６】
本実施の形態による油圧ショベル１は上述の如き構成を有するもので、次に、油圧ショベル１の動作について説明する。
【００３７】
オペレータは、キャブ７に搭乗して運転席に座り、エンジン１０を始動させる。この状態で、キャブ７内に配置された走行用操作レバーを操作することにより、下部走行体２を駆動して油圧ショベル１を前進または後退させることができる。また、作業用操作レバーを操作することにより、上部旋回体３を旋回させつつ作業装置４を用いて土砂の掘削作業等を行うことができる。
【００３８】
油圧ショベル１の稼働時には、ファン駆動装置１６によって冷却ファン１３が正転方向に回転することにより、建屋カバー８内に外気が吸込まれる。この外気が冷却風となって熱交換器１２に供給されることにより、エンジン１０（エンジン冷却水）、作動油等が冷却される。
【００３９】
ここで、冷却ファン１３を正転方向に回転させる場合のファン駆動装置１６の動作について説明する。
【００４０】
冷却ファン１３を正転方向に回転させる場合には、図３に示すように、スイッチ２３は開成（ＯＦＦ）状態に保持され、方向制御弁２０は正転位置（ａ）を保持する。このため、油圧ポンプ１１から吐出した圧油は、矢印Ａ１で示すように、油圧源側主管路１８Ａ、モータ側主管路１８Ｂを通じて油圧モータ１４の正転側の供給ポートに供給される。一方、油圧モータ１４から排出された圧油は、矢印Ａ２で示すように、モータ側主管路１９Ｂ、油圧源側主管路１９Ａを通じて作動油タンク１７に還流する。
【００４１】
このとき、モータ側主管路１９Ｂ内の圧力がリリーフ弁２６の設定圧以下である場合にはリリーフ弁２６は閉弁状態を保ち、シャトル弁２９は、モータ側主管路１９Ｂ内の圧力によって分岐管路２８を遮断する。これにより、油圧ポンプ１１からの圧油は、アキュムレータ２７に蓄圧されることなく油圧モータ１４に供給され、油圧モータ１４が正転方向に回転することにより、冷却ファン１３が正転方向に回転する。
【００４２】
冷却ファン１３が正転方向に回転すると、建屋カバー８の左側面８Ａに形成された通気孔８Ｄを通じて建屋カバー８内に外気が吸込まれる。この外気は冷却風となって熱交換器１２に供給され、エンジン１０、油圧ポンプ１１を冷却した後、建屋カバー８の右側面８Ｂに形成された通気孔８Ｄを通じて外部に排出される。
【００４３】
ここで、冷却風の流れ方向に対して熱交換器１２よりも上流側には、防塵ネット１５が設けられている。従って、建屋カバー８内に吸込まれる外気（冷却風）が、防塵ネット１５を通過して熱交換器１２に供給されるときに、冷却風に混入した塵挨は防塵ネット１５によって捕捉される。これにより、熱交換器１２に塵挨が付着するのを抑えることができ、熱交換器１２によってエンジン冷却水、作動油等を冷却する性能（冷却性能）を適正に維持することができる。
【００４４】
一方、油圧ショベル１の稼働時間が長くなると、防塵ネット１５に多量の塵挨が付着して目詰まりを生じる。この場合には、防塵ネット１５を通過して熱交換器１２に供給される冷却風の風量が減少するため、結果的に熱交換器１２によるエンジン冷却水、作動油等に対する冷却性能が低下してしまう。
【００４５】
これに対し、本実施の形態では、例えば定期的に油圧モータ１４を逆転方向に回転させ、冷却ファン１３の回転方向を正転方向から逆転方向に切換えることにより、建屋カバー８の内部から外部に向けて清掃風を流通させる。これにより、冷却ファン１３から防塵ネット１５に向けて清掃風が流通し、防塵ネット１５に付着した塵挨を除去することができるようになっている。
【００４６】
そこで、防塵ネット１５に付着した塵挨を除去するため、冷却ファン１３の回転方向を逆転方向に切換える場合のファン駆動装置１６の動作について説明する。
【００４７】
冷却ファン１３の回転方向を逆転方向に切換える場合には、オペレータによってスイッチ２３が閉成（ＯＮ）状態に切換えられる。これにより、方向制御弁２０の電磁パイロット部２０Ａに対して電源２２からの給電が行われ、図４に示すように、方向制御弁２０は逆転位置（ｂ）に切換えられる。これにより、油圧ポンプ１１から吐出した圧油は、矢印Ｂ１で示すように、油圧源側主管路１８Ａ、モータ側主管路１９Ｂを通じて油圧モータ１４の逆転側の供給ポートに供給される。
【００４８】
ここで、油圧モータ１４が正転方向から逆転方向に切換えられる過渡期には、油圧モータ１４は正転方向への慣性回転を行う。このため、油圧モータ１４が、モータ側主管路１８Ｂ内の圧油をモータ側主管路１９Ｂに排出することにより、モータ側主管路１９Ｂ内の圧力が上昇する。そして、モータ側主管路１９Ｂ内の圧力が、リリーフ弁２６によって設定された圧力を超えると、リリーフ弁２６が開弁する。これにより、モータ側主管路１９Ｂ内を流れる圧油がアキュムレータ２７に蓄圧される。
【００４９】
このように、本実施の形態によるファン駆動装置１６は、油圧モータ１４の回転が正転方向から逆転方向に切換えられる過渡期において、モータ側主管路１９Ｂ内の圧力が増大したとしても、モータ側主管路１９Ｂ内の圧油をアキュムレータ２７に蓄圧することができる。これにより、図４中の矢印Ｃで示すように、モータ側主管路１９Ｂ内の圧力変動を緩和することができ、油圧回路を保護することができる。
【００５０】
そして、油圧モータ１４の慣性による正転方向への回転が停止すると、モータ側主管路１９Ｂ内の圧力がリリーフ弁２６によって設定された圧力以下に低下し、リリーフ弁２６は閉弁する。これにより、図５中に矢印Ｄで示すように、アキュムレータ２７に蓄圧された圧油が、分岐管路２８、シャトル弁２９を通じて油圧モータ１４の逆転側の供給ポートに流入する。
【００５１】
このように、油圧ポンプ１１からの圧油に加え、アキュムレータ２７からの圧油が油圧モータ１４の逆転側の供給ポートに供給される。これにより、油圧モータ１４を逆転方向に回転させるための圧油を、アキュムレータ２７に蓄圧された圧油によって補助することができ、油圧モータ１４の回転を、正転方向から逆転方向へと円滑に切換えることができる。この結果、冷却ファン１３は逆転方向に回転し、冷却ファン１３から防塵ネット１５に向けて清掃風が流通する。
【００５２】
そして、アキュムレータ２７に蓄圧された圧力が低下し、油圧ポンプ１１から吐出される圧油の圧力を下回ると、シャトル弁２９によって分岐管路２８が遮断される。従って、油圧ポンプ１１から吐出した圧油は、アキュムレータ２７に蓄圧されることなく、油圧モータ１４に供給される。この結果、冷却ファン１３は逆転方向に回転し、冷却ファン１３から防塵ネット１５に向けて流通する清掃風によって、防塵ネット１５に付着した塵挨を除去することができる。
【００５３】
かくして、本実施の形態は、冷却ファン１３を駆動するファン駆動装置１６を、エンジン１０によって駆動される油圧ポンプ１１を含む油圧源と、油圧源に一対の主管路１８，１９を介して接続され、油圧ポンプ１１から供給される圧油によって冷却ファン１３を正転方向または該正転方向とは逆方向となる逆転方向に回転させる油圧モータ１４と、主管路１８，１９の途中に設けられ、油圧モータ１４に供給される圧油の方向を正転方向と逆転方向とに切換える方向制御弁２０とにより構成してなる油圧ショベル１において、主管路１９のうち油圧モータ１４と方向制御弁２０との間に位置するモータ側主管路１９Ｂの途中部位には、モータ側主管路１９Ｂ内の圧力を設定するリリーフ弁２６と、油圧モータ１４の回転が正転方向から逆転方向に切換えられ、モータ側主管路１９Ｂ内の圧力がリリーフ弁２６によって設定された圧力を超えたときにモータ側主管路１９Ｂ内の圧力を蓄圧するアキュムレータ２７とが設けられることを特徴としている。
【００５４】
これにより、例えば油圧モータ１４の回転が正転方向から逆転方向に切換えられ、モータ側主管路１９Ｂ内の圧力がリリーフ弁２６の設定圧を超えたときには、モータ側主管路１９Ｂ内の圧油をアキュムレータ２７に蓄圧することができる。従って、油圧モータ１４の回転を正転方向から逆転方向に切換えるときに、油圧モータの慣性回転によってモータ側主管路１９Ｂ内に過大な圧力が発生したとしても、この過大な圧力をアキュムレータ２７に蓄圧することにより、モータ側主管路１９Ｂ内の圧力変動を緩和することができる。この結果、油圧モータ１４の回転を正転方向から逆転方向へと円滑に切換えることができ、かつ油圧回路を保護することができる。
【００５５】
実施の形態によれば、モータ側主管路１９Ｂには、油圧モータ１４とリリーフ弁２６との間に位置する第１の接続点１９Ｂ１とアキュムレータ２７との間を接続する分岐管路２８が設けられ、モータ側主管路１９Ｂには、油圧モータ１４と第１の接続点１９Ｂ１との間に位置する第２の接続点１９Ｂ２と分岐管路２８との間を接続するシャトル弁２９が設けられ、シャトル弁２９は、油圧モータ１４が正転方向に回転するときには分岐管路２８を通じてアキュムレータ２７内に圧油が流入するのを遮断し、油圧モータ１４の回転が停止したときにはアキュムレータ２７に蓄圧された圧油を分岐管路２８を通じて油圧モータ１４に供給することにより油圧モータ１４を逆転方向に回転させる構成としている。
【００５６】
これにより、油圧モータ１４を正転方向から逆転方向に切換えるときには、油圧ポンプ１１からの圧油に加え、アキュムレータ２７に蓄圧された圧油を油圧モータ１４に供給することができる。この結果、アキュムレータ２７に蓄圧された圧油によって油圧モータ１４を逆転方向に切換えるときの補助を行うことができ、油圧モータ１４を速やかに逆転方向に回転させることができる。このように、油圧モータ１４の回転を正転方向から逆転方向に切換えるときに、モータ側主管路１９Ｂ内に発生した過大な圧力を無駄に排出することなく、アキュムレータ２７に蓄圧された圧油（エネルギ）として有効利用することができる。
【００５７】
実施の形態によれば、熱交換器１２を挟んで冷却ファン１３と反対側には防塵ネット１５が設けられ、油圧モータ１４によって冷却ファン１３が正転方向に回転したときには、防塵ネット１５から冷却ファン１３に向けて冷却風を流通させ、油圧モータ１４によって冷却ファン１３が逆転方向に回転したときには、冷却ファン１３から防塵ネット１５に向けて清掃風を流通させる構成としている。
【００５８】
これにより、建屋カバー８内に吸込まれる外気（冷却風）が、防塵ネット１５を通過して熱交換器１２に供給されるときに、冷却風に混入した塵挨を防塵ネット１５によって捕捉することができ、熱交換器１２の冷却を適正に維持することができる。一方、例えば定期的に油圧モータ１４を逆転方向に回転させることにより、冷却ファン１３側から防塵ネット１５に向けて清掃風を流通させ、防塵ネット１５に付着した塵挨を除去することができる。
【００５９】
次に、図６は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、方向制御弁２０が、コントローラからの制御信号に応じて正転位置（ａ）と逆転位置（ｂ）とに切換られる構成としたことにある。なお、第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略する。
【００６０】
図６に示すように、第２の実施の形態によるファン駆動装置３１は、油圧ポンプ１１、油圧モータ１４、作動油タンク１７、方向制御弁２０、リリーフ弁２６、アキュムレータ２７、シャトル弁２９、後述のコントローラ３２等を含んで構成されている。
【００６１】
コントローラ３２は、第１の実施の形態によるスイッチ２３に代ってファン駆動装置３１の一部を構成している。コントローラ３２の入力側には、エンジン１０の作動を検出するエンジン作動検出器３３からの検出信号が入力されている。一方、コントローラ３２の出力側は、方向制御弁２０の電磁パイロット部２０Ａに接続され、方向制御弁２０は、コントローラ３２から供給される制御信号に応じて正転位置（ａ）と逆転位置（ｂ）とに切換えられる。
【００６２】
コントローラ３２は、例えばエンジン作動検出器３３からの検出信号により、エンジン１０の継続作動時間が所定値を超えたと判定したときには、タイマによって予め設定された設定時間（例えば１分程度）だけ、方向制御弁２０の電磁パイロット部２０Ａに制御信号を出力する。これにより、方向制御弁２０は、エンジン１０の継続作動時間が所定値に達するまでは正転位置（ａ）を保持し、エンジン１０の継続作動時間が所定値を超えると、コントローラ３２のタイマによって設定された設定時間だけ逆転位置（ｂ）に切換えられる。そして、この設定時間が経過した後には、コントローラ３２から電磁パイロット部２０Ａへの制御信号の供給が停止されることにより、方向制御弁２０が再び正転位置（ａ）に復帰する。
【００６３】
第２の実施の形態によるファン駆動装置３１は、上述の如きコントローラ３２を有するもので、例えばエンジン１０の継続作動時間が所定値を超えた場合には、コントローラ３２は、タイマによる設定時間だけ、方向制御弁２０の電磁パイロット部２０Ａに制御信号を出力する。これにより、方向制御弁２０が正転位置（ａ）から逆転位置（ｂ）に切換えられ、冷却ファン１３から防塵ネット１５に向けて清掃風が流通することにより、防塵ネット１５に付着した塵挨が除去される。
【００６４】
そして、コントローラ３２のタイマによる設定時間が経過した後には、方向制御弁２０が逆転位置（ｂ）から正転位置（ａ）に復帰する。これにより、油圧モータ１４が再び正転方向に回転し、冷却ファン１３からの冷却風を、防塵ネット１５を介して熱交換器１２に供給することができる。
【００６５】
この場合、第２の実施の形態によるファン駆動装置３１は、第１の実施の形態によるファン駆動装置１６と同様に、油圧モータ１４の回転を正転方向から逆転方向に切換えるときに、油圧モータの慣性回転によってモータ側主管路１９Ｂ内に過大な圧力が発生したとしても、この過大な圧力をアキュムレータ２７に蓄圧することができる。これにより、モータ側主管路１９Ｂ内の圧力変動を緩和することができ、油圧モータ１４の回転を正転方向から逆転方向へと円滑に切換えることができ、かつ油圧回路を保護することができる。
【００６６】
また、第２の実施の形態によるファン駆動装置３１は、油圧モータ１４を正転方向から逆転方向に切換えるときには、油圧ポンプ１１からの圧油に加え、アキュムレータ２７に蓄圧された圧油を油圧モータ１４に供給することができる。これにより、アキュムレータ２７に蓄圧された圧油によって、油圧モータ１４を逆転方向に切換えるときの補助を行うことができ、油圧モータ１４を速やかに逆転方向に回転させることができる。
【００６７】
なお、実施の形態では、クローラ式の下部走行体２を備えた油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、ホイール式の下部走行体を備えた油圧ショベルに適用してもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１  油圧ショベル（建設機械）
２  下部走行体（車体）
３  上部旋回体（車体）
１０  エンジン（原動機）
１１  油圧ポンプ（油圧源）
１２  熱交換器
１３  冷却ファン
１４  油圧モータ
１５  防塵ネット
１６，３１  ファン駆動装置
１７  作動油タンク(油圧源)
１８，１９  主管路
１８Ｂ，１９Ｂ  モータ側主管路
１９Ｂ１  第１の接続点
１９Ｂ２  第２の接続点
２０  方向制御弁
２６  リリーフ弁
２７  アキュムレータ
２８  分岐管路
２９  シャトル弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2020122315.tif 000007
【図６】
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