(57)【要約】  【課題】  クーラントの温度及び作動圧油の温度に応じて油圧ポンプから冷却用ファンを駆動する油圧モータに供給される作動圧油の流量を連続可変に制御することができ、システムの低コスト化を図り、しかもシステムの簡素化を行うことのできる冷却ファン駆動装置を提供する。  【解決手段】  油圧ポンプ１と冷却ファン３を駆動する油圧モータ２とを接続する油路２０に流量制御弁８を配設する。ラジエタ４からの戻りクーラント温度を第１サーモスタット１３で検出し、検出温度に基づいて第１減圧弁３１を制御して出力圧をクーラント温度に基づいた出力圧とする。また、戻り作動圧油の油温を第２サーモスタット１５で検出し、第２減圧弁１６からの出力圧を検出した油温に基づいた出力圧とする。シャトル弁１２により第１減圧弁１４と第２減圧弁１６の出力圧のうち高圧側の出力圧を流量制御弁８に供給し、流量制御弁８からの出力流量をシャトル弁１２からの出力圧に基づいて制御する。  【選択図】  図１
2006342780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの作動圧油を受けて駆動するファン駆動用の油圧モータと、前記油圧ポンプと前記油圧モータとを接続する回路上に配設され、前記油圧モータに供給する前記油圧ポンプからの流量を制御する流量制御弁とを備えた冷却ファン駆動装置において、
クーラントの温度に応じた作動量を出力する第１サーモスタトと、
前記第１サーモスタットの作動量に応じた出力圧を出力する第１減圧弁と、
前記作動圧油の温度に応じた作動量を出力する第２サーモスタットと、
前記第２サーモスタットの作動量に応じた出力圧を出力する第２減圧弁と、
前記第１減圧弁と第２減圧弁からの出力圧のうち高い方の出力圧を選択出力するシャトル弁と、
を備え、
前記シャトル弁で選択された前記出力圧により、前記流量制御弁が制御されてなることを特徴とする冷却ファン駆動装置。
【請求項２】
前記流量制御弁が、前記油圧ポンプと前記油圧モータとを接続する回路上に配設された絞りと、
前記絞りの上流側とタンクとの連通及び遮断を行う切換弁とから構成され、
前記シャトル弁からの出力圧と前記絞りの下流側における油圧と前記切換弁に作用するバネのバネ力が、前記切換弁を遮断位置に付勢し、かつ前記絞りの上流側の油圧が、前記切換弁を連通位置に付勢してなることを特徴とする請求項１記載の冷却ファン駆動装置。
【請求項３】
前記クーラント温度の高いときの方が、前記第１減圧弁から出力する出力圧が高くなるように制御され、
かつ前記作動圧油温度の高いときの方が、前記第２減圧弁から出力する出力圧が高くなるように制御されてなることを特徴とする請求項１又は２記載の冷却ファン駆動装置。
【請求項４】
前記第１減圧弁及び第２減圧弁が、前記各減圧弁からの出力圧をそれぞれ設定するバネを有し、
前記各バネのバネ力が、前記第１サーモスタトと第２サーモスタットとにおけるそれぞれの作動量によって可変に制御されてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の冷却ファン駆動装置。
【請求項５】
前記第１サーモスタト及び第２サーモスタットが、温度検出部等をそれぞれ収納するケースを有し、
前記各ケースが、前記温度検出部の外周部をそれぞれ囲繞する内部空間と、同内部空間に連通する入り口及び出口とを有し、
少なくとも前記入り口及び出口を含む前記各ケースの外周部が、円筒形状に形成され、
前記各ケースの外周部に嵌合する嵌合孔を有するプラグが、それぞれ前記各ケースに密着可能にかつ着脱自在に装着固定され、
前記各プラグが、前記流体入り口及び流体出口にそれぞれ連通可能で、前記各プラグの外周部に開口した流路を有してなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の冷却ファン駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却ファン駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両に搭載されたエンジンや同エンジンで駆動される油圧ポンプからの作動圧油を最適な状態で使用するためには、エンジンや作動圧油を冷却しておくことが必要になる。エンジンの冷却には、主として水冷式の冷却装置が用いられている。水冷式の冷却装置では、エンジン本体に設けたウォータジャケットにクーラント（冷却水）を循環させた構成となっている。ウォータジャケット内で熱せられたクーラントは、ラジエタに導かれて冷却され、ラジエタで冷却されたクーラントは再びウォータジャケットに供給される。
【０００３】
また、前記油圧ポンプから吐出されて油圧回路内を流れる作動圧油のエネルギーの一部は、油圧回路内を流れる作動圧油の温度を上昇させる形によって消費される。温度が上昇した作動圧油を冷却するため、作動圧油をオイルクーラに導き、オイルクーラにおいて作動圧油の冷却を行っている。オイルクーラにおいて冷却された作動圧油は、再び前記油圧ポンプから油圧回路に戻されることになる。
【０００４】
ラジエタとオイルクーラとは共に、冷却用ファンによって発生する風によって冷やされる。通常の車両においては、冷却ファンによって発生する風の通路に、ラジエタとオイルクーラとが配設されている。ラジエタとオイルクーラとの配設位置は、冷却用ファンによる冷却効率を考慮して決定されている。
【０００５】
冷却用ファンの駆動用油圧モータに作動圧油を供給する固定容量型油圧ポンプは、エンジンの駆動回転が伝達されて回転する。このため、前記固定容量型油圧ポンプの回転数は、エンジンの回転数に応じた回転数となっている。
【０００６】
近年、建設機械等において騒音を低減した状態で建設機械等を稼動させたいという要望がある。このため、冷却能力を十分に確保しつつ、より低回転にて冷却用ファンを回転駆動させる必要がある。
【０００７】
このためには、前記冷却用ファンを駆動する油圧モータに供給する前記固定容量型油圧ポンプから吐出された作動圧油の供給流量を制御する必要がある。しかし、前記固定容量型油圧ポンプは、エンジンの回転数が上昇するとそれに応じて回転数が上昇するため、回転数の上昇に伴って前記固定容量型油圧ポンプから吐出する作動圧油の流量も増大してしまう。
【０００８】
そこで、前記固定容量型油圧ポンプから吐出する作動圧油の流量が、予め設定した所定流量以上になったときには、前記油圧モータに供給される供給流量を一定流量に保持することが行われている。即ち、エンジンの回転数が所定の回転数以上になっても、前記油圧モータの回転数、言い換えると前記油圧モータによって回転する冷却用ファンの回転数、を一定に保持する制御特性が用いられている。
【０００９】
特許文献１には、油圧モータ１０７を回転させるための流量を制御する油圧ファン駆動装置が記載されている。また、この油圧ファン駆動装置では、油温がマイナス３０℃のような極低温時において油圧ポンプが始動されたときに、高粘度状態の圧油による流路抵抗の増加等によって、油圧回路内での油圧がサージ的に上昇して異常高圧となるのを防止している。
【００１０】
特許文献１の油圧ファン駆動装置の回路図は、従来例１として図６に示している。油圧ファン駆動装置１０１は、ファン１０６を駆動する油圧モータ１０７と、油圧モータ１０７をタンク１０２から吸入した作動圧油を圧送して駆動し、エンジン１０３によって駆動される油圧ポンプ１０４とを備えている。
【００１１】
油圧モータ１０７を迂回するバイパス油路１２２が、油圧ポンプ１０４の吐出側油路１０５ａとタンク１０２とを連絡するように接続され、バイパス油路１２２には常時開の切換弁１２３が配設されている。切換弁１２３はタンク１０２の油温が設定値を越えたときに閉じ側に切換わって、吐出側油路１０５ａの作動圧油を油圧モータ１０７に送給させることができる。
【００１２】
油圧モータ１０７の出口側油路１０８におけるオイルクーラ１０９の上流側には制御弁１１４が配設され、制御弁１１４のパイロット路１１５は油圧ポンプ１０４の吐出側油路１０５ａに接続している。
【００１３】
油圧ポンプ１０４の吐出側油路１０５ａと吸入側油路１０５ｂとには、油圧モータ１０７を迂回したバイパス油路１１６の両端がそれぞれ接続されている。バイパス油路１１６には、リリーフ弁１１７が介設されている。
【００１４】
リリーフ弁１１７の上流側の圧力をパイロット圧として取り出すパイロット路１１８ａは絞り１１９ａを介して、リリーフ弁１１７を閉側に作動させる制御油路１１９に接続している。制御油路１１９は、絞り１１９ｂを介してパイロット弁１２１に接続するとともに、水温用サーモバルブ１２０に接続している。パイロット弁１２１は、バイパス油路１１６に接続している。
【００１５】
水温用サーモバルブ１２０は、ベローズ式やワックス式およびバイメタル式等の温度検出部１２０ａと、温度検出部１２０ａで検出した冷却水温度に応じてパイロット圧力制御弁部１２０ｂの弁体の押付力を変化させる構成となっている。パイロット圧力制御弁部１２０ｂは、冷却水温度が低いときには温度検出部１２０ａによる押付力が最小となっており、冷却水温度の上昇に伴いその押付力が徐々に増加し、最終的には最大となる特性を有している。
【００１６】
油圧ポンプ１０４から吐出された作動圧油が油圧モータ１０７に送給される過程において、リリーフ弁１１７を開側に作動させるパイロット路１１８ｂに作用している油圧が設定値を越えると、リリーフ弁１１７がリリーフ位置に切換わる。これによって、油圧ポンプ１０４の吐出側油路１０５ａの作動圧油は、第１バイパス油路１１６を経由して油圧ポンプ１０４の吸入側油路１０５ｂに戻されることになる。
【００１７】
作動圧油の油温がマイナス３０℃のような極低温時において油圧ポンプ１０４が駆動されたときには、油温サーモ装置１２５によって切換弁１２３は開の状態に維持され、油圧ポンプ１０４の吐出側油路１０５ａ側の作動圧油は全て、第２バイパス油路１２２及び切換弁１２３を経由してタンク１０２に還流される。これにより、極低温時における高粘度状態となっている作動圧油による流路抵抗の増加等によって、油圧回路内での油圧がサージ的に上昇して異常高圧となるのを防止している。
【００１８】
タンク１０２の油温が、例えば、マイナス１０℃を越えると、油温サーモ装置１２５によって切換弁１２３は閉じ側に切り換えられ、油圧ポンプ１０４の吐出側油路１０５の作動圧油を油圧モータ１０７に供給することができる。
【００１９】
また、温度検出部１２０ａで検出したラジエタの水温が予め設定した規定値より低いときには、水温用サーモバルブ１２０は水温に応じた開度で開かれる。これによって、油圧ポンプ１０４から吐出された作動圧油は、絞り１１９ａを通過して制御油路１１９に吐出される。
【００２０】
このとき、絞り１１９ａの前後に圧力差が生じ、リリーフ弁１１７の弁体が前記圧力差に応じた開度で開弁する。これによって、油圧ポンプ１０４から吐出される作動圧油は、リリーフ弁１１７を通過して油圧ポンプ１０４の吸入側油路１０５ｂに戻され、油圧モータ１０７へ供給される作動圧油の流量を制御することができる。
【００２１】
温度検出部１２０ａで検出した水温が規定値以上の場合は、制御油路１１９が水温用サーモバルブ１２０によって閉鎖され、リリーフ弁１１７は閉弁したままとなる。このため、油圧ポンプ１０４から吐出される作動圧油の全量が油圧モータ１０７に供給され、油圧が最高圧状態となる。
【００２２】
また、油圧ポンプ１０４から吐出される作動圧油の油圧が更に上昇し、パイロット圧力制御弁部１２０ｂで設定した圧力よりも大きくなると、水温用サーモバルブ１２０が開き、油圧ポンプ１０４から吐出される作動圧油の油圧を低減させる。これによって、油圧ポンプ１０４から吐出される作動圧油の油圧を最高圧状態に維持させることができ、油圧ファン駆動装置に対して流量制御特性を持たせることができる。
【００２３】
特許文献２の冷却用ファンの駆動装置の回路図は、従来例２として図７に示している。冷却用ファンの駆動装置は、油圧ポンプ１３２と、冷却用ファン１４０を油圧ポンプ１３２からの作動圧油により回転駆動する油圧モータ１３１とを備えている。油圧ポンプ１３２は図示しないエンジンによって駆動される。油圧ポンプ１３２は、ギヤポンプなどの固定容量型油圧ポンプが用いられている。
【００２４】
ポンプ吐出油路１３５上には第１の絞り１４１が設けられている。さらに第１の絞り１４１の上流側にあってポンプ吐出油路１３５上には第２の絞り１４２が設けられている。ポンプ吐出油路１３５は油路１３６に分岐し、流量制御弁１３８の入口ポートに接続している。流量制御弁１３８の出口ポートは油路１３７を介してタンク１３３に連通している。流量制御弁１３８は２位置切換弁であり、遮断位置１３８ａと開口位置１３８ｂとを有している。
【００２５】
流量制御弁１３８には、バネ１３８ｃが設けられている。第２の絞り１４２の上流側はパイロット油路１４４を介して、流量制御弁１３８のパイロットポート１３８ｄに連通している。また第１の絞り１４１の下流側はパイロット油路１４５を介して、流量制御弁１３８のパイロットポート１３８ｅに連通している。
【００２６】
また、流量制御弁１３８のパイロットポート１３８ｄは、第２の絞り１４２の下流側と第３の絞り１４３を介して連通している。第２の絞り１４２の上流側の圧をＰ1、第１の絞り１４１の下流側の圧をＰ3とすると、流量制御弁１３８には、バネ１３８ｃのバネ力Ｆに対向する方向に、これら２つの絞り１４２、１４１の前後差圧Ｐ1−Ｐ3に比例した力が作用している。
【００２７】
これにより、絞り１４２、１４１を通過する流量が小さく、前後差圧Ｐ1−Ｐ3がバネ１３８ｃで定まる設定圧よりも小さいときには、流量制御弁１３８は遮断位置１３８ａ側に切り換えられる。このためポンプ吐出油路１３５を通過する作動圧油は、流量制御弁１３８を介してタンク１３３に排出されることなく、油圧モータ１３１に供給される。
【００２８】
これに対して絞り１４２、１４１を通過する流量が大きく、前後差圧Ｐ1−Ｐ3がバネ１３８ｃで定まる設定圧以上のときには、流量制御弁１３８は開口位置１３８ｂ側に切り換えられる。これによって、ポンプ吐出油路１３５を通過する作動圧油は、流量制御弁１３８を介してタンク１３３に排出され、油圧モータ１３１に供給される流量が減少する。
【００２９】
ポンプ吐出油路１３５を通過する流量が減少すると、絞り１４２、１４１の前後差圧Ｐ1−Ｐ3が小さくなり、流量制御弁１３８は遮断位置１３８ａ側に切り換えられる。そして、油圧モータ１３１に供給される流量が増大する。以上の動作を繰り返して油圧モータ１３１への流入流量はバネ１３８ｃの設定圧に応じた一定値に保持される。これによって、油圧駆動装置に流量制御特性を持たせることができる。
【００３０】
また、流量制御弁１３８には、作用するパイロット圧に応じてバネ１３８ｃの設定バネ力を変化させるパイロットポート１３９が設けられている。ＥＰＣ弁１４６（電磁比例制御弁１４６）は、流量制御弁１３８のパイロットポート１３９に対してパイロット圧を加える。減圧弁１４７は、ポンプ吐出油路１３５内の作動圧油を減圧して、ＥＰＣ弁１４６に対して元圧を供給する。
【００３１】
コントローラ１４８は、ＥＰＣ弁１４６を制御する電気指令信号を出力する。ＥＰＣ弁１４６は、減圧弁１４７から供給される圧油を元圧として、電気指令信号に応じたパイロット圧を出力する。コントローラ１４８には、ラジエタの冷却水温の水温検出値ｔ（ｔ1、ｔ2、ｔ3）及びエンジンの回転数検出値Ｎが入力される。コントローラ１４８は、これら入力された検出値に基づいて、冷却用ファン１４０の回転数を制御する電磁指令信号を出力する。
【特許文献１】特開平１１−５０９６６号公報
【特許文献２】特開２００３−１４８４１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３２】
特許文献１に示した油圧ファン駆動装置では、作動圧油の油温とクーラントの水温とを検出して、油圧ポンプ１０４から油圧モータ１０７に供給される作動圧油の流量を制御している。
【００３３】
しかし、作動圧油の油温を検出して作動圧油の流量を制御しているといっても、油温がマイナス１０℃以下の状態において、バイパス油路１２２を連通させて油圧ポンプ１０４から吐出した作動圧油をタンク１０２に戻す制御を行っているに過ぎない。油温がマイナス１０℃以上の状態では、バイパス通路１２２が遮断されているだけであって、作動圧油の油温に応じて油圧モータ１０７に供給される作動圧油の流量に対する制御は行っていない。
【００３４】
また、クーラントの水温に応じて、油圧ポンプ１０４から油圧モータ１０７に供給される作動圧油の流量を制御しているが、そのための構成としてバイパス油路１１６に配設したリリーフ弁１１７、パイロット路１１８ａに配設したパイロット弁１２１、及び制御油路１１９に配設した水温用サーモバルブ１２０を配設するといった複雑な回路構成を必要としている。
【００３５】
しかも、水温用サーモバルブ１２０の作動により、パイロット路１１８ａに配設した絞り１１９ａと絞り１１９ｂとの間に差圧を発生させて、同差圧によってリリーフ弁１１７の開度を制御する構成となっている。このため、クーラントの水温の変化に対してリリーフ弁１１７の応答性が悪いといった問題があった。
【００３６】
また、油圧ファン駆動装置の回路構成が複雑になり、複数の弁等を配設しなければならないため、回路構成を構成するための場積が大きく必要となる。このため、小型の車両に特許文献１の油圧ファン駆動装置を配設することが難しかった。
【００３７】
特許文献２に記載された油圧駆動装置では、検出したクーラントの水温やエンジンの回転数に基づいて、油圧ポンプ１３２から油圧モータ１３１に供給する作動圧油の流量を良好に制御することができる。しかし、同流量の制御を行うためには、検出信号を入力し、入力した検出信号に基づいてＥＰＣ弁１４６に対する制御信号を出力するコントローラ１４８や、コントローラ１４８からの制御信号に応じて作動するＥＰＣ弁１４６を用いている。
このため、コントローラ、温度センサ、回転センサ、ＥＰＣ弁等を使用するため部品点数が多くなっている。
【００３８】
本願発明では、従来の問題点を解決するとともに、クーラントの温度及び作動圧油の温度に応じて油圧ポンプから冷却用ファンを駆動する油圧モータに供給される作動圧油の流量を連続可変に制御することができ、システムの低コスト化を図り、しかもシステムの簡素化を行うことのできる冷却ファン駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３９】
本願発明の課題は請求項１〜５に記載された各発明により達成することができる。
即ち、本願発明では請求項１に記載したように、油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの作動圧油を受けて駆動するファン駆動用の油圧モータと、前記油圧ポンプと前記油圧モータとを接続する管路上に配設され、前記油圧モータに供給する前記油圧ポンプからの流量を制御する流量制御弁とを備えた冷却ファン駆動装置において、クーラントの温度に応じた作動量を出力する第１サーモスタトと、前記第１サーモスタットの作動量に応じた出力圧を出力する第１減圧弁と、前記作動圧油の温度に応じた作動量を出力する第２サーモスタットと、前記第２サーモスタットの作動量に応じた出力圧を出力する第２減圧弁と、前記第１減圧弁と第２減圧弁からの出力圧のうち高い方の出力圧を選択出力するシャトル弁と、を備え、前記シャトル弁で選択された前記出力圧により、前記流量制御弁が制御されてなることを最も主要な特徴となしている。
【００４０】
また、本願発明では、流量制御弁の構成を特定したことを主要な特徴となしている。
更に、本願発明では、クーラント温度と第１減圧弁から出力する出力圧との関係、及び作動圧油温度と第２減圧弁から出力する出力圧との関係を特定したことを主要な特徴となしている。
【００４１】
更に、本願発明では、第１サーモスタト及び第２サーモスタットにおいて、前記各サーモスタットにおける温度検出部の外周部に温度を検出すべき流体を供給するケース及び同ケースに装着されるプラグの構成を特定したことを主要な特徴となしている。
【発明の効果】
【００４２】
本願発明では、第１及び第２サーモスタットを用いてクーラントと作動圧油の温度をそれぞれ検出し、検出した温度に基づいて作動する各サーモスタットの作動量を用いて第１減圧弁及び第２減圧弁からそれぞれ出力される出力圧を制御している。
【００４３】
しかも、第１減圧弁及び第２減圧弁からそれぞれ出力される出力圧のうち高圧側の出力圧を用いて、油圧ポンプから吐出して油圧モータに供給される作動圧油の流量を制御している。作動圧油の流量の制御は、前記高圧側の出力圧の油圧に応じて制御される流量制御弁を用いたことを特徴としている。
【００４４】
このため、低コストのサーモスタットを用いることで油圧モータに供給される作動圧油の流量を連続可変に制御することができる。しかも、冷却ファン駆動装置を構成する部品点数も少なくてすみ、簡素化した回路構成として冷却ファン駆動装置を構成することができる。
【００４５】
また、クーラントの温度と作動圧油の温度との両方を検出して、同検出したそれぞれの結果に基づいて流量制御弁を制御しているので、クーラントの温度や作動油の温度が低いときには、冷却ファンの回転数を小さくして騒音の発生を低減することができる。クーラントの温度や作動油の温度が高くなったときには、冷却ファンの回転数を大きくして冷却ファンによる冷却効率を高めることができる。
【００４６】
流量制御弁の制御としては、シャトル弁からの出力圧と絞りの下流側における油圧と切換弁に作用しているバネ力との合力と、絞りの上流側の圧力とによって、絞りの上流側の圧油をタンクに排出するときの流量を制御している。これにより、冷却ファンを駆動する油圧モータに供給する圧油の流量を制御することができる。
【００４７】
また、クーラントの温度や作動油の温度が高いときには、前記流量制御弁における切換弁からタンクに排出する流量が少なくなるように制御できるので、冷却ファンの回転数を高めることができる。
クーラントや作動圧油を温度検出部に供給するための配管や供給したクーラントや作動圧油を第１サーモスタト及び第２サーモスタットから排出するための配管を、前記プラグの向きを変更することにより容易に接続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて以下において具体的に説明する。本願発明の冷却ファン駆動装置の構成としては、以下で説明する形状、配置構成以外にも本願発明の課題を解決することができる形状、配置構成であれば、それらの形状、配置構成を採用することができるものである。このため、本発明は、以下に説明する実施例に限定されるものではなく、多様な変更が可能である。
【実施例１】
【００４９】
図１は、本願発明に係わる冷却ファン駆動装置の実施形態を示す回路図である。同回路図は、車両等に搭載される冷却ファン駆動装置として記載している。冷却ファン駆動装置では、図示せぬエンジンにより駆動される油圧ポンプ１によってタンク１７に貯留された作動油を油圧モータ２に供給することができる。油圧ポンプ１はギヤポンプ等の固定容量型油圧ポンプから構成されている。
【００５０】
油圧ポンプ１の吐出口は、油路２０、油路２６を介して正逆転切換弁５のポート５ａに接続している。正逆転切換弁５のポート５ｂは、油路２３を介してオイルクーラ９に接続している。オイルクーラ９から排出された圧油は、油路４０、油路２４を介してタンク１７に排出される。正逆転切換弁５のポート５ｃ、５ｄは、それぞれ油路２１、油路２２を介して油圧モータ２に接続している。
【００５１】
切換手段６を操作することにより、正逆転切換弁５を（Ｉ）の位置と（ＩＩ）の位置とに切換えることができる。正逆転切換弁５が（Ｉ）の位置にあるときには、油路２６によって正逆転切換弁５に供給された油圧ポンプ１からの作動圧油を、油路２１を介して油圧モータ２に供給することができ、正逆転切換弁５が（ＩＩ）の位置にあるときには、油路２２を介して油圧モータ２に供給することができる。
【００５２】
これにより、油圧モータ２を正逆転方向に回転させることができ、油圧モータ２により駆動される冷却ファン３を正逆回転駆動させることができる。また、油路２６に流れる作動圧油の流量に基づいて、油圧モータ２の回転数を制御することができる。冷却ファン３からの送風側には、オイルクーラ９、ラジエタ４が配設されている。油路２６に流れる作動圧油の流量は、後述する流量制御弁８によって制御される。
【００５３】
オイルクーラ９で冷却された作動圧油の油温は、油路４０、第２サーモスタット１５を介して油路２４からタンク１７に排出される。油路２４は、油圧モータ２からの圧油の戻り油路となっており、油路２０とはリリーフ弁１０及びチェック弁１１を介して接続している。リリーフ弁１０は、油路２０内の作動圧油の油圧が、所定の圧力以上に上昇したときに作動して、油路２０から圧油をタンク１７に排出する。これにより、油路２０内の油圧が所定の圧力以上に上昇しないようにできる。
【００５４】
また、チェック弁１１は次のような場合に作動する。例えば、油圧ポンプ１からの作動油の供給を止めて、油圧モータ２の回転を停止させたときにおいて、冷却ファン３は慣性力によりその回転を急に止めることができない。このため、冷却ファン３の慣性力によって油圧モータ２は、ポンプとして作用することになる。
このとき、油路２０内の油圧が負圧となり、キャビテーションが発生する。チェック弁１１は、油路２０が負圧とならないようタンク１７から圧油を吸い込むように作動する。油路２０と油路２６との間には、図１において１点鎖線で囲んだ流量制御弁８が配設されている。流量制御弁は絞り８ａと切換弁１８とによって構成されており、油圧モータ２に供給する作動圧油の流量を制御することができる。
【００５５】
切換弁１８は、遮断位置（ＩＩＩ）と連通位置（ＩＶ）との２位置に切換えることができる。また、切換弁１８は、３つのパイロットポート１８ｃ〜１８ｅを有している。油路２０から分岐した油路２５は、切換弁１８の入力ポート１８ａに接続している。切換弁１８の出力ポート１８ｂは、油路３４を介してオイルクーラ９に接続した油路２３と接続している。
【００５６】
パイロットポート１８ｃには、絞り８ａの上流側の圧力が油路５９を介してパイロット圧として作用している。パイロットポート１８ｅには、絞り８ａの下流側の圧力が油路５８を介してパイロット圧として作用している。また、パイロットポート１８ｄには、シャトル弁１２から出力された圧力が油路３３を介してパイロット圧として作用している。
【００５７】
切換弁１８を（ＩＩＩ）の遮断位置側に付勢する付勢力としては、パイロットポート１８ｄ及びパイロットポート１８ｅにそれぞれ作用しているパイロット圧とバネ４２によるバネ力とが作用している。また、切換弁１８を（ＩＶ）の連通位置側に付勢する付勢力としては、油路２０の絞り８ａ上流側における圧力がパイロット圧として作用している。
【００５８】
絞り８ａの下流側における圧力、シャトル弁１２から出力された圧力及びバネ４２のバネ力と、絞り８ａの上流側における圧力との圧力差によって、切換弁１８を油路２５と油路３４を遮断状態とする遮断位置（ＩＩＩ）と連通状態とする連通位置（ＩＶ）とに切換えることができる。
【００５９】
油路２０から分岐した油路２９は、第２減圧弁１６を介して油路３０に接続している。油路３０は、シャトル弁１２に接続している。第２減圧弁１６には、第２減圧弁１６から出力された圧力がパイロット圧として作用している。第２減圧弁１６は、第２サーモスタット１５のピストン４９ｂからの押圧力と第２減圧弁１６から出力された圧力との差圧に基づいて制御される。制御された第２減圧弁からの出力圧は、油路３０に出力されてシャトル弁１２における元圧として供給される。
【００６０】
第２サーモスタット１５は、オイルクーラ９からの戻り油の油温を検出する。検出された油温は、第２サーモスタット１５のピストン４９ｂの作動量として出力され、同ピストン４９ｂは第２減圧弁１６に対して減圧量を調整する押圧力として作用している。また、第２サーモスタット１５は、作動油の油温を検出する温度検出部１３ａと同温度検出部１３ａにより検出した温度に応じて作動量を変化させるピストン４９ｂとを備えている。
【００６１】
油路２０から分岐した油路３１を介して、油路２０における作動圧油を第１減圧弁１４に供給している。第１減圧弁１４は、第２減圧弁１６と同様の構成を有し、第１サーモスタット１３のピストン４９ａからの押圧力と第１減圧弁１４からの出力圧とによって制御される。第１減圧弁１４によって制御された出力圧は、油路３２を介してシャトル弁１２における元圧として供給される。
【００６２】
第１サーモスタット１３は、タンク１９に戻されるクーラントの水温を検出することができる。即ち、タンク１９に貯留したクーラントは、クーラント用ポンプ７によって図示せぬエンジンの同じく図示せぬウォータジャケット内に供給され、ウォータジャケット内で熱せられたクーラントは、ラジエタ４に導入されて冷却される。冷却されたクーラントは油路３６、油路３７を介してタンク１９に戻される。
【００６３】
油路３６と油路３７との間に配設した第１サーモスタット１３で検出したクーラント温度に応じて、ピストン４９ａの作動量が制御される。ピストン４９ａの作動量と第１減圧弁１４からの出力圧とがバランスしたところで、第１減圧弁１４から油路３２に出力される圧力が制御されることになる。
【００６４】
シャトル弁１２では、第１減圧弁１４から出力された出力圧と第２減圧弁１６から出力された出力圧とを比較し、油路３３を介して高圧側の出力圧を切換弁１８のパイロットポート１８ｄに供給することができる。シャトル弁１２からの出力圧、絞り８ａの下流側における油圧ポンプ１からの作動圧及びバネ４２によるバネ力との合力と、絞り８ａの上流側における油圧ポンプ１からの吐出圧との大きさの差により、流量制御弁８から出力される流量の制御が行われる。
【００６５】
以下、図２〜図４を参照して、実施例１に係わる冷却ファン駆動装置の構造例について説明する。図２は、第１サーモスタット１３を含む要部の断面図である。
先ず図２を用いて、第１減圧弁１４及び第１サーモスタット１３の構成について説明する。第１サーモスタット１３は、ベローズ式やワックス式又はバイメタル式等によって流体の温度を検出する温度検出部１３ａと、温度検出部１３ａで検出した温度に応じた突出量で作動するピストン４９を備えている。図示例では、ワックス式の温度検出部１３ａを示している。
【００６６】
第１サーモスタット１３の温度検出部１３ａは、ケース５７内に形成した内部空間７８内に収納されている。ケース５７は、ボディ５１に対してネジ固定することができる。ケース５７の外周部には、内部空間７８と連通した入り口７６と出口７７とが形成されている。
【００６７】
図３には、ケース５７の斜視図を示している。図２、図３に示すように、入り口７６と出口７７とを含むケース５７の外周部は円筒状に形成されている。また、入り口７６と出口７７とは、環状の凹溝が形成されている。また、ケース５７の外周部には入り口７６及び出口７７を挟んでＯ−リングが配設されている。
【００６８】
これにより、第１サーモスタトの温度検出部及び第２サーモスタットの温度検出部のそれぞれの外周部に流体を接触させて、流体の温度を検出することができ、各温度検出部をそれぞれケース内に収納しておくことができる。
【００６９】
前記円筒状の外周部に着脱自在に、かつ密着可能に嵌合したプラグ４８は、ケース５７に形成したフランジ部８０とボディ５１との間でＯ−リングを介して密着固定される。図４にプラグ４８の斜視図を示すように、プラグ４８はケース５７の円筒状外周部に嵌合する貫通孔５７ａと両側面から貫通孔５７ａと連通した流路９２、流路９３とが形成されている。プラグ４８とケース５７との間にはＯ−リングが介在されている。
尚、図４において、プラグ４８を直方体状の形状として示しているが、プラグ４８の形状としては、直方体形状に限定されるものではない。
【００７０】
ケース５７のフランジ部８０とボディ５１との間でプラグ４８を密着可能にかつ着脱自在に装着固定することができる。プラグ４８を装着固定するとき、プラグ４８をケース５７に対して回動させることにより、プラグ４８における流路９２、流路９３の開口部の位置をボディ５１に対して任意の位置に来るよう調整することができる。
【００７１】
これにより、前記開口部にそれぞれ接続する配管の長さを短くすることができる。従って、配管のレイアウトが自由に設計することができ、配管に伴う場積を小さくすることができる。
【００７２】
流路９２は、図１における油路３６に接続し、油路９３は同じく図１の油路３７に接続している。これにより、図１におけるラジエタ４から排出されたクーラントの水温を、温度検出部１３ａの外周部に供給することができ、温度検出部１３ａでクーラントの水温を検出することができる。
【００７３】
第１サーモスタット１３のピストン４９ａの先端部にはリテーナ５０ｂが設けられ、第１減圧弁１４のスプール６０の端部に設けたリテーナ５０ａとの間にスプール６０を押圧するバネ７２が配設されている。バネ７２の取り付け高さの調整は、袋ナット５３により調整部材５５を押圧することで調整することができる。袋ナット５３の締め付け位置は、ナット５４により固定することができる。
【００７４】
第１減圧弁１４は、油路３１からの圧油を元圧として、減圧弁１４から油路３２に出力することができる。即ち、第１減圧弁１４には、リテーナ５０ａを介してバネ７２のバネ力を受けるスプール６０が配設されている。スプール６０にはドレインポート７０とバネ７２を配設したバネ室とを連通する貫通孔６０ａが形成されている。スプール６０の外周面形状として、出力ポート６９には受圧面積が形成されている。
【００７５】
このため、出力ポート６９における受圧面積によって、スプール６０は、出力ポート６９に出力されたパイロット圧によって、バネ７２を圧縮する方向に付勢される。スプール６０がバネ７２を圧縮する方向に移動すると、出力ポート６９とバネ７２を配設したバネ室とが連通する。
【００７６】
バネ室はスプール６０の外周切欠を介してドレインポート７０と連通しているので、スプール６０がバネ７２を圧縮する方向に移動することによって、出力ポート６９はドレインポート７０と連通することになる。出力ポート６９とドレインポート７０とが連通することにより、出力ポート６９における圧力が低下する。
【００７７】
そして出力ポート６９における圧力が低下することにともなって、スプール６０は、バネ７２のバネ力によって、出力ポート６９とドレインポート７０との連通状態を遮断する方向に移動することになる。このようにして、出力ポート６９内の油圧が作用する前記面積段差部分の力とバネ７２のバネ力とがバランスする位置において、第１減圧弁１４から出力される出力圧が制御される。
【００７８】
バネ７２のバネ力は、第１サーモスタット１３におけるピストン４９ａの突出量によって制御することができる。即ち、ピストン４９ａの突出量に基づいてバネ７２の長さが制御され、バネ７２のバネ力が制御されることになる。第１サーモスタット１３で検出したクーラントの温度が高いときには、ピストン４９ａは突出して、バネ７２の長さを短くしてバネ７２のバネ力を高めることができる。
【００７９】
ピストン４９ａの突出量、即ち、ピストン４９の作動量は、温度検出部１３ａで検出したクーラントの水温によって制御される。従って、第１減圧弁１４の出力ポート６９からは、クーラントの水温に基づいて制御されたパイロット圧を出力することができる。
【００８０】
図１における第２サーモスタット１５及び第２減圧弁１６はそれぞれ、上述した第１サーモスタット１３及び第１減圧弁１４と同様の構成を有しており、以下では第２サーモスタット１５及び第２減圧弁１６についての説明は、第１サーモスタット１３及び第１減圧弁１４の構成の説明を持って代えることとする。
【００８１】
なお、第１サーモスタット１３には、クーラントを供給してクーラントの水温を検出しているが、第２サーモスタット１５では、オイルタンクから排出された作動圧油を供給し、同作動圧油の油温を検出している。
【００８２】
図２に示すように、第１減圧弁１４の出力ポート６９から出力されたパイロット圧は、油路３２を介してシャトル弁１２の元圧として供給される。図示せぬ第２減圧弁１６から出力されたパイロット圧は、油路３０からシャトル弁１２の元圧として供給される。第１減圧弁１４からの出力圧と第２減圧弁１６からの出力圧のうち高圧側の出力圧が、シャトル弁１２から油路３３に出力される。
シャトル弁１２から出力されたパイロット圧は、図１で示す切換弁に対して、油路２０における圧油がタンクに排出されるのを遮断する方向に作用することになる。
【実施例２】
【００８３】
図５は、第１減圧弁１４におけるスプール６０の構成、スプール６０を付勢するバネ７２の配置位置及び入力ポート６８、出力ポート６９及びドレインポート７０の配設位置を変更したものである。他の構成は、図２で示した実施例１における第１減圧弁１４と同様の構成を有している。実施例１と同様の構成については、実施例１において用いた部材符号と同じ部材符号を用いることでその説明を省略するものとする。
【００８４】
実施例２では、入力ポート６８、出力ポート６９の配設位置が実施例１における配設位置とは反対の位置に配設されている。また、出力ポート６９におけるスプール６０の受圧面積は、入力ポート６８における受圧面積よりも大きく形成されている。
【００８５】
スプール６０の外周面には、入力ポート６８と出力ポート６９とを連通される連通溝６０ｃが形成されている。連通溝６０ｃは、スプール６０の移動に応じて連通時の開口面積が制御される。また、スプール６０がバネ７２を圧縮する方向に移動したとき、出力ポート６９とドレインポート７０とを連通させる連通穴６０ｂが、貫通孔６０ａに連通して形成されている。
【００８６】
バネ７２の取り付け高さは、ピストン４９ａの突出量に応じて可変に制御される。このため、ピストン４９ａの突出量、即ち、第１サーモスタット１３で検出したクーラントの水温に応じたピストン４９ａの作動量、に対応して、バネ７２の付勢力が制御される。即ち、第１サーモスタット１３で検出したクーラントの温度が高いときには、ピストン４９ａは突出して、バネ７２の長さを短くしてバネ７２のバネ力を高めることができる。
【００８７】
出力ポート６９に導入されたパイロット圧が高くなり、スプール６０の前記面積段差による押圧力が、バネ７２の押圧力よりも大きくなると、スプール６０はバネ７２を圧縮する方向に移動する。スプール６０の移動が大きくなると、連通穴６０ｂ及び貫通孔６０ａを介して出力ポート６９がドレインポート７０に連通する。
【００８８】
このとき、連通溝６０ｃと入力ポート６８との連通状態が遮断され、出力ポート６９とドレインポート７０とが連通するので出力ポート６９における圧力は減少する。これにより、スプール６０は、バネ７２のバネ力により、連通溝６０ｃと入力ポート６８とを連通状態に戻すことになる。
【００８９】
このようにして、出力ポート６９の出力圧は、バネ７２とバランスする位置にスプール６０が位置することになる。これによって、出力ポート６９からの出力圧をピストン４９ａの作動量に応じた出力圧に制御できる。
【００９０】
実施例２でも、第２減圧弁１６及び第２減圧弁１６の出力圧を制御する第２サーモスタット１５の構成は、図示していない。しかし、図５に示す第１減圧弁１４及び第１サーモスタット１３の構成を、第２減圧弁１６及び第２サーモスタット１５の構成として用いることができる。
【００９１】
第１サーモスタット１３には、クーラントを導入し、クーラントの水温に基づいてピストン４９ａの作動量を制御している。これと同様に。第２サーモスタット１５には、作動圧油を導入し、同作動圧油の油温に基づいてピストン４９ｂの作動量を制御することができる。尚、第２サーモスタット１５及び第２減圧弁１６の部材符号については、図１を参照されたい。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本願発明は、冷却ファンを用いることのできる各種油圧回路において、同冷却ファンの回転を各種温度に基づいて制御することを必要とする装置等に対しては、本願発明の技術思想を有効に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の実施形態に係わる油圧回路図である。（実施例１）
【図２】第１サーモスタット及び第１減圧弁の要部概略断面図である。（実施例１）
【図３】サーモスタットのケースの概略斜視図である。（実施例１）
【図４】プラグの概略斜視図である。（実施例１）
【図５】第１サーモスタット及び第１減圧弁の要部概略断面図である。（実施例２）
【図６】冷却ファンの油圧回路図である。（従来例１）
【図７】冷却ファンの油圧回路図である。（従来例２）
【符号の説明】
【００９４】
１・・・油圧ポンプ、  ２・・・油圧モータ、  ３・・・冷却ファン、  ４・・・ラジエタ、  ５・・・正逆転切換弁、  ８・・・流量制御弁、  ９・・・オイルクーラ、  １０・・・リリーフ弁、  １１・・・チェック弁、  １２・・・シャトル弁、  １３・・・第１サーモスタット、  １３ａ・・・温度検出部、  １４・・・第１減圧弁、  １５・・・第２サーモスタット、  １６・・・第２減圧弁、  １８・・・切換弁、  ４８・・・プラグ、  ４９ａ、４９ｂ・・・ピストン、  ５１・・・ボディ、  ５７・・・ケース、  ５８、５９・・・油路、  ６０・・・スプール、  ６８・・・入力ポート、  ６９・・・出力ポート、  ７０・・・ドレインポート、  ７６・・・入り口、  ７７・・・出口、  １０１・・・油圧ファン駆動装置、  １０４・・・油圧ポンプ、  １０６・・・ファン、  １０７・・・油圧モータ、  １０９・・・オイルクーラ、  １１４・・・制御弁、  １１７・・・リリーフ弁、  １１９ａ・・・絞り、  １２０・・・水温用サーモバルブ、  １２０ａ・・・温度検出部、  １２０ｂ・・・パイロット圧力制御部、  １２１・・・パイロット弁、  １２３・・・切換弁、  １２５・・・油温サーモ装置、  １３１・・・油圧モータ、  １３２・・・油圧ポンプ、  １３４・・・安全弁、  １３８・・・制御弁、  １４０・・・冷却用ファン、  １４１・・・第１の絞り、  １４２・・・第２の絞り、  １４３・・・第３の絞り、  １４６・・・ＥＰＣ弁、  １４７・・・減圧弁、  １４８・・・コントローラ。
【図１】
2006342780.tif 000003
【図２】
2006342780.tif 000004
【図３】
2006342780.tif 000005
【図４】
2006342780.tif 000006
【図５】
2006342780.tif 000007
【図６】
2006342780.tif 000008
【図７】
2006342780.tif 000009