(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプを駆動する電動機の冷却ファンに近接して設けられると共に前記電動機のファンカバーの先端に近接して設けられ、低圧、少流量のドレーンを前記電動機のファンカバーの通気穴を通る前記冷却ファンの空気流によって冷却するようにされた空冷式冷却器を有する空冷式油圧装置において、一端が前記空冷式冷却器の角形ラジエータ面に開口する角形状の開口部を有し、他端が前記電動機のファンカバーの先端が挿入される穴を有するフードが前記ファンカバーとは分離して設けられていることを特徴とする空冷式油圧装置。
【請求項２】
前記フードは四角形状であって少なくとも上辺及び左右辺にほぼ定幅の縁とで形成する開口部と、前記電動機のファンカバーの先端が挿入可能にされた穴と、を有する蓋状であることを特徴とする請求項１記載の空冷式油圧装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空冷式油圧装置に関し、特に油圧ポンプを駆動する電動機の冷却ファンの空気流によって空冷式冷却器を冷却するようにされた油圧装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧装置の作動油の温度上昇を防止するために、水冷、空冷式のクーラが用いられるが、可変ポンプ等のドレーンを有するポンプはドレーンによる温度上昇を簡易に防止するために、例えば、実開昭４９−５０８０４号公報第１図、実開昭５９−１７３５３３号公報では、ポンプを駆動する電動機の冷却ファンに空冷式冷却器のラジエータ表面を近接して設置して、電動器の冷却ファンの空気流により空冷式冷却器を冷却するようにされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ファン付空冷式冷却器の場合には、専用に設計されたファン及びファン取付カバーにより冷却器のラジエータ全面に空気を送るようにしているのに対し、前述した電動機の冷却ファンを利用した場合は、ファンにより吸引する空気の一部はラジエータを通過しないため、熱効率が悪いという問題があった。また、空冷式冷却器の多くのラジエータは、構造が簡単な積層構造であってそのラジエータ面は角型である。ところが、電動機冷却ファンの吸入による冷却では、空気の流れがラジエータ面の角隅部にまで殆ど及ばず、また、クーラ容量を大きくしても電動機ファンカバーの空気吸入口近傍のみ空気が通過するため、冷却能力を充分発揮できないという問題があった。
【０００４】
そこで、実開昭４９−５０８０４号公報第２図においては、電動機本体と冷却ファンとの間に空冷式冷却器を設けファンカバーで囲むようにしているが、冷却器外周とファンカバーの間には隙間があるため、冷却ファンによる送風量の一部はラジエータを通過しない上、構造が複雑となり、標準電動機を使用できないので費用もかかるという問題があった。また、実開昭６３−４８００６号公報では冷却器及び冷却ファンを電動機の冷却ファンカバー内に設けるようにしているが、この場合も構造が複雑となり、標準電動機を使用できないので費用もかかり、冷却器を大型化することが困難であるという問題があった。特に、これらを角型冷却器に応用した場合は、ファンカバーの大きさはさらに大きく形状も複雑になり、製作も困難になるという問題があった。
【０００５】
本発明の課題は前述した問題点に鑑みて、角型空冷式冷却器であっても、構造が簡単で、従来の冷却器、電動機を使用でき、熱効率がよく、冷却能力に応じた性能を発揮できる空冷式油圧装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、油圧ポンプを駆動する電動機の冷却ファンに近接して設けられると共に電動機のファンカバーの先端に近接して設けられ、低圧、少流量のドレーンを電動機のファンカバーの通気穴を通る冷却ファンの空気流によって冷却するようにされた空冷式冷却器を有する空冷式油圧装置において、一端が空冷式冷却器の角形ラジエータ面に開口する角形状の開口部を有し、他端が電動機のファンカバーの先端が挿入される穴を有するフードがファンカバーとは分離して設けられている空冷式油圧装置を提供することによって上記課題を解決した。
【０００７】
本発明によれば、冷却ファンの回転にともないラジエータから電動機のファンカバーの先端に設けられた通気穴を通って電動機外筒に向かって空気流が発生する。フードがない場合は、ファンカバーとラジエータ面が密接、又は近接している場合の空気流はファンカバーに開けられた通気穴とほぼ同面積の空気流しか発生せず、通気穴に対応するラジエータ面の一部しか空気が流れない。また、ファンカバーとラジエータ面が若干離れているときは通気穴に対応するラジエータ面の一部よりやや広い範囲で空気の流れが生じるもののラジエータとファンカバーとの間からのラジエータの放熱に寄与しない空気の流れが多い。これに対して、本発明においては電動機のファンカバーの先端の通気穴をフードに挿入できるようにフードを設けたので、冷却ファンによって得られる空気のほとんど全てをラジエータに通過させることができ、結果としてラジエータの中心ばかりでなく周囲の熱交換を可能とする。又、フードと電動機のファンカバーは分離が容易であり、電動機のファンカバー等は改造せずに使用できる。
【０００８】
フードは、電動機のファンカバーの先端が挿入される穴を設け、一方を角形状の開口部から構成されるので、簡単、小型であるが、より簡単には、フードを四角形状とし、少なくとも四角形の上辺及び左右辺にほぼ定幅の縁とで形成する開口部と、電動機のファンカバーの先端が挿入可能にされた穴とを設けた蓋状とすれば構成も簡単であり、製作もし易い。四角形の下辺は電動機やラジエータの取付けられた取付台あるいはタンク上板が近接することになるので設けなくてもよい。但し、下辺の隙間が大きくなると下辺からの空気流入が大きくならないように下辺にも縁を設けることが必要である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に本発明に実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の空冷式油圧装置の側面図、図２は図１のＡ矢視図、図３はフードの斜視図、図４は油圧回路図である。図１に示すように、作動油を貯溜する油圧タンク１の上蓋１ａ上に可変吐出量の油圧ポンプ２と一体に組み立てられた電動機３が固定部材１ｂボルト４等により固定されている。電動機のファンカバー３ａと若干の距離をおいてラジエータ面５ａがファンカバー先端３ｃと並行になるように空冷式冷却器５を上蓋１ａに冷却器５と一体形の固定部材５ｆで固定されている。
【００１０】
図２、図４に示すように、ポンプ２の下方に作動油の吸入配管８が設けられ、ポンプドレーン配管９が空冷式冷却器のドレーン入口５ｂに接続され、反対側のドレーン出口５ｃに戻り配管１０が接続されドレーンが油タンク１に戻るようにされている。ドレーン入口５ｂ及びドレーン出口５ｃの下方にはラジエータ部を支持し、ラジエータ部に作動油を導き、さらに空冷式冷却器を形成する柱部５ｄ，５ｅが設けられている。
【００１１】
ラジエータ面５ａと電動機３との間にフード６がボルト７等で固定されており、フードの開口部６ａがラジエータ面５ａに開口し、他方の穴６ｂにファンカバーの先端３ｃが若干挿入されるようにされている。フード６は図３に示すように、角型の蓋状であり、四角形の板本体６ｃの角辺に一定幅の縁６ｄが設けられ開口部６ａを形成し、板本体のほぼ中央に穴６ｂが設けられている。穴６ｂはファンカバー３ａの先端３ｃ挿入時に微小隙間をもつような寸法にされている。上部縁にはボルト穴６ｅが明けられボルト７で空冷式冷却器５に固定されている。開口部６ｂの大きさは図２に示すように柱部５ｄ，５ｅ間のラジエータ面とほぼ同寸法にされている。
【００１２】
かかる構成によれば、フードにより冷却ファンによって生ずる空気流は全てラジエータを通り、かつラジエータの全面に渡って電動機側に向かって流れるので、熱効率があがる。又、フードと電動機のファンカバーは分離が容易であり、電動機のファンカバー等は改造せずに使用できる。
【００１３】
【実施例】
フードを設けた場合とフードを設けない場合について油温上昇試験を行った。試験条件は、ポンプ容量８ｃｍ3／ｒｅｖ、電動機０．７５ｋｗ（１８００ｍｉｎ-1）タンク容量２０Ｌｉｔ、空冷式冷却器ラジエータ部寸法１７６×１８７×３２ｍｍ、使用油ＩＳＯ ＶＧ３２相当油、周囲温度２５〜２８℃、ポンプ圧力７．０ＭＰａ（フルカットオフ状態：圧力最大で吐出量０）、ポンプドレーン量０．５〜０．６Ｌｉｔ／ｍｉｎの条件でポンプを連続運転した時の室温に対する油温の上昇の程度を測定した。なお、フードの大きさは、穴径φ１２０ｍｍ、縁幅１８ｍｍ、開口部１７５×１８５ｍｍ（ほぼラジエータ部寸法）、板厚０．５ｍｍの四角形の蓋状である。
【００１４】
図５は上述した本発明のフード付とフードなしとの時間に対する油温上昇試験結果である。なお、フード付の場合の図５の（ｂ）に示すようにファンカバー先端とラジエータ面との距離は１５ｍｍ、フードなしでは図５の（ｃ）に示すようにそれぞれ０ｍｍ（当接）、５ｍｍ、１５ｍｍとした。その結果、本発明のフード有りでは温度上昇が１６℃であるのに対し、フードなし０ｍｍ及び５ｍｍでは２６℃となり、さらに、１５ｍｍでは３２℃となり、本発明の方が１０℃〜１６℃の温度上昇を押さえることができ、冷却能力が高いことが証明された。
【００１５】
さらに、図５の（ｄ）に示す空冷式冷却器のラジエータ部寸法が２６０×１８７×３２ｍｍのラジエータ面積（約１．５倍）が上方側に大きなものを用いてファンカバー先端とラジエータ面との距離を０ｍｍとして同様な試験をした。しかし、図５の（ａ）に示すように本発明の温度上昇が上述した１６℃に対し、実験例２では温度上昇が２３℃と依然として大きく、本発明の冷却効率が優れていることがわかる。
【００１６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明においては、一端が空冷式冷却器の角形ラジエータ面に開口する角形状の開口部を有し、他端が電動機のファンカバーの先端が挿入される穴を有するフードをファンカバーとは分離して設け、冷却ファンによって得られる空気のほとんど全てをラジエータに通過させ、ラジエータの中心ばかりでなく周囲の熱交換をも促進するようにしたので、角型空冷式冷却器において、構造が簡単で冷却効率の高い空冷式油圧装置を提供するものとなった。さらに、電動機のファンカバーとは分離したフードとしたので、ファンカバーの改造や、冷却ファンの改造、特殊な冷却器を必要とせず、従来の冷却器、電動機を使用でき、熱効率がよく、冷却能力に応じた性能を発揮できるものとなった。
【００１７】
さらに、フードを四角形状とし、少なくとも四角形の上辺及び左右辺にほぼ定幅の縁とで形成する開口部と、電動機のファンカバーの先端が挿入可能にされた穴とを設けた蓋状としたので、構成も簡単であり、製作もし易く、また、既存の設備にも簡単に取りつけられるものとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態の例を示す空冷式油圧装置の側面図である。
【図２】  図１のＡ矢視図である。
【図３】  本発明の実施の形態の例を示すフードの斜視図である。
【図４】  図１、２に示す空冷式油圧装置の油圧回路図である。
【図５】  （ａ）は本発明のフード付と従来のフードなしとの時間に対する油温上昇試験結果、（ｂ）はフード付の場合のファンカバー先端とラジエータ部との関係を示す説明図、（ｃ）はフードなしの場合のファンカバー先端とラジエータ部との関係を示す説明図、（ｄ）はフードなしで冷却器を大きくした場合のファンカバー先端とラジエータ部との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
２ 油圧ポンプ
３ 電動機
３ａ 電動機のファンカバー
３ｃ ファンカバー先端
５ 空冷式冷却器
５ａ ラジエータ面
６ フード
６ａ 開口部
６ｂ 穴
６ｃ 板本体
６ｄ 縁
９ ポンプドレーン配管
【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】
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