(57)【要約】【課題】  ラジエータに冷却風を送る冷却ファンを回転せしめるためのファン用モータを、エンジン冷却用水を用いて駆動せしめるように構成するにあたり、ファン用モータに水を供給するポンプの吸込み側でキャビテ−ションが発生してしまうことを防止する。【解決手段】  エンジン冷却用水の循環用流路３からファン用流路５を分岐形成し、該ファン用流路５に、冷却ファン８を駆動せしめるファン用モータ９と、該ファン用モータ９に水を圧送するファン用ポンプ１０とを配すると共に、循環用流路３からファン用ポンプ１０に供給される水を加圧する加圧用ポンプ７を設けた。【選択図】  図１
2005098253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン冷却用の水の放熱を行うラジエータと、該ラジエータに冷却風を送る冷却ファンと、エンジンとラジエータとのあいだを循環する前記水の流路となる循環用流路と、前記水を循環させるための循環用ポンプとを備えてなるエンジン冷却装置において、前記循環用流路からファン用流路を分岐形成し、該ファン用流路に、前記冷却ファンを駆動せしめるファン用モータと、該ファン用モータに水を圧送するファン用ポンプとを配すると共に、前記循環用流路からファン用ポンプに供給される水を加圧する加圧用ポンプを設けたことを特徴とする建設機械におけるエンジン冷却装置。
【請求項２】
請求項１において、循環用ポンプ、ファン用ポンプ、加圧用ポンプは、エンジンの回転力で駆動する構成であることを特徴とする建設機械におけるエンジン冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械においてエンジンを冷却するための建設機械におけるエンジン冷却装置の技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油圧ショベル等の建設機械には、エンジン冷却用水の放熱を行うためのラジエータが搭載されているが、該ラジエータに冷却風を流すための冷却ファンとしては、従来、エンジンに直結されていてエンジン回転に伴って回転するように構成されたものや、エンジンとは別置きに配設されていて専用の油圧モータの駆動で回転するように構成されたもの等が知られている。
しかしながら、前記冷却ファンをエンジンに直結する構成のものは、冷却ファンおよびラジエータの配設箇所がエンジンの周辺部に限られることになるため、エンジン周辺部のスペースが狭い場合や、騒音対策等のためエンジンを隔壁で囲うように設計したものにおいては、採用できないことになる。
一方、冷却ファンを油圧モータで駆動する構成のものでは、油圧モータに圧油を供給するための油圧ポンプが必要となるが、該油圧ポンプは、通常、建設機械に設けられる作業用アクチュエータにも圧油を供給する構成になっているため、作業用アクチュエータの作業負荷が増大するとポンプ流量が不足する惧れがある。
【０００３】
そこで、冷却ファンを駆動させるためのファン用モータを、エンジンとラジエータとのあいだを循環するエンジン冷却用水の循環用流路に配し、冷却水循環用のウォーターポンプから圧送されるエンジン冷却用水でファン用モータを回転せしめるように構成したものが提唱されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−３０３１３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかるに、前記特許文献１のものは、エンジンを冷却したエンジン冷却用水がそのまま循環用ポンプに供給される構成になっているため、ファン用モータに供給する水圧馬力が大きくなるに従い、循環用ポンプの吸込み側でキャビテ−ションが発生しやすくなる。特に、大型の建設機械においては、出力の大きいエンジンが搭載されるためファン用モータも大型のものが必要となるが、該大型のファン用モータを回転させるための大馬力を供給しようとした場合にはキャビテ−ションの発生が避けられず、実用化が難しいという問題があり、ここに本発明が解決しようとする課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、エンジン冷却用の水の放熱を行うラジエータと、該ラジエータに冷却風を送る冷却ファンと、エンジンとラジエータとのあいだを循環する前記水の流路となる循環用流路と、前記水を循環させるための循環用ポンプとを備えてなるエンジン冷却装置において、前記循環用流路からファン用流路を分岐形成し、該ファン用流路に、前記冷却ファンを駆動せしめるファン用モータと、該ファン用モータに水を圧送するファン用ポンプとを配すると共に、前記循環用流路からファン用ポンプに供給される水を加圧する加圧用ポンプを設けたことを特徴とするものである。
そして、この様にすることにより、ファン用モータに水を圧送するファン用ポンプには、加圧用ポンプにより加圧された水が供給されることになり、而して、ファン用モータに供給する水圧馬力が大きくなっても、ファン用ポンプの吸込み側にキャビテ−ションが発生する惧れはなく、実用化に優れる。特に、大型のファン用モータが搭載される大型の建設機械にあっては、有用である。
請求項２の発明は、請求項１において、循環用ポンプ、ファン用ポンプ、加圧用ポンプは、エンジンの回転力で駆動する構成であることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次に、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１において、１は油圧ショベル等の建設機械の動力源となるエンジン、２はエンジン冷却用水の放熱を行うラジエータであって、これらエンジン１とラジエータ２とのあいだには、エンジン冷却用水が循環する閉回路状の循環用流路３が形成されている。この循環用流路３は、圧力調整機能を有したラジエータキャップ２ａによって、加圧状態（例えば、３０〜７０ｋＰａ）に保持されている。
【０００７】
また、４は前記エンジン１からラジエータ２に至る循環用流路３に配される循環用のウォーターポンプであって、該循環用ポンプ４は、エンジン１のクランクシャフト（図示せず）にＶベルト等を介して連結されている。そして、該循環用ポンプ４の駆動に基づいて、エンジン冷却用水が循環用流路３を強制的に循環する構成になっている。
【０００８】
さらに、循環用ポンプ４の入口側（吸込み側）の循環用流路３からは、後述するファン用流路５に接続される供給用流路６が分岐形成されている。該供給用流路６には、前記循環用ポンプ４と同様にエンジン１のクランクシャフトにＶベルト等を介して連結された加圧用ポンプ７が配されている。そして、該加圧用ポンプ７は、循環用流路３を流れるエンジン冷却用水の一部の水を加圧（例えば、２００〜３００ｋＰａ）して、ファン用流路５に供給するように構成されている。
【０００９】
前記ファン用流路５は、ラジエータ２に冷却風を送る冷却ファン８を回転せしめるためのファン用モータ９と、該ファン用モータ９を駆動せしめるべく水を圧送するファン用ポンプ１０（該ファン用ポンプ１０は、前記循環用ポンプ４および加圧用ポンプ７と同様に、エンジン１のクランクシャフトにＶベルト等を介して連結されている。）とを閉回路状に接続した流路であって、該ファン用ポンプ１０の入口側（吸込み側）に、前述した供給用流路６の加圧用ポンプ７の出口側（吐出側）が接続されている。これにより、加圧用ポンプ７で加圧された水がファン用ポンプ１０に供給され、さらに該ファン用ポンプ１０で加圧された高圧の水がファン用モータ９に圧送されるように構成されている。
【００１０】
また、１１はファン用ポンプ１０からファン用モータ９に至るファン用流路５に配されるサーモスタットであって、該サーモスタット１１は、エンジン冷却用水の水温に対応してファン用モータ９への水供給を調整するように構成されている。つまり、サーモスタット１１は、エンジン冷却用水の温度が低い場合には、ファン用ポンプ１０から供給される水をバイパス路１２を介して循環用流路３に流す第一位置Ｘに位置しているが、エンジン冷却水の温度が上昇すると、ファン用ポンプ１０から供給される水をファン用モータ９に流す第二位置Ｙに切換るように設定されており、これにより、エンジン冷却用水の過冷却を防止できるようになっている。
【００１１】
さらに、前記加圧用ポンプ７の出口側（吐出側）の供給用流路６には、循環用流路３に至るリリーフ路１３が接続されている。このリリーフ路１３には、加圧用ポンプ７の出口側の供給用流路６の圧力が設定圧以上に上昇した場合に該供給用流路６の水を循環用流路３に流すリリーフ弁１４が配されており、これにより、加圧用ポンプ７の出口側の供給用流路６の圧力を設定圧に保持できるようになっている。
【００１２】
叙述の如く構成された本形態において、エンジン冷却用水が循環する循環用流路３には、供給用回路６を介してファン用流路５が接続されており、該ファン用流路５には、ラジエータ２に冷却風を送る冷却ファン８を駆動せしめるためのファン用モータ９と、該ファン用モータ９に水を圧送するファン用ポンプ１０とが配されていると共に、該ファン用ポンプ１０には、供給用回路６に配された加圧用ポンプ７により加圧された水が供給されることになる。
【００１３】
この様に、本実施の形態にあっては、冷却ファン８の駆動は、循環用流路３から分岐形成されるファン用流路５に配設のファン用モータ９で行う構成になっており、而して、エンジン１とは別置きに冷却ファン８を配することができて、冷却ファン８およびラジエータ２のレイアウトの自由度が増すと共に、油圧ポンプの吐出圧油が冷却ファン駆動用に用いられることもないため冷却ファン８に起因する油量不足も心配ないが、さらに、前記ファン用モータ９に水を圧送するファン用ポンプ１０には、加圧用ポンプ７により加圧された水が供給されることになるため、ファン用モータ９に供給する水圧馬力が大きくなっても、ファン用ポンプ１０の吸込み側にキャビテ−ションが発生する惧れはなく、実用化に適する。特に、大型のファン用モータ９が搭載される大型の建設機械にあっては、有用である。
【００１４】
ところで、前述したように、循環用、加圧用、ファン用の各ポンプ４、７、１０は、共にエンジン１のクランクシャフトに連結されていてエンジン１の回転力により駆動する構成になっているが、この場合、本実施の形態では、循環用ポンプ４はエンジン総馬力の０．５％弱でエンジン冷却用水を循環せしめることができ、また、加圧用ポンプ７はエンジン総馬力の０．１％以下で２００〜３００ｋＰａの圧力を発生させることができ、さらにファン用モータ１０はエンジン総馬力の略５％でファン用モータ９駆動用の動力を発生させることができる設計になっている。而して、エンジン冷却用水を冷却するためにエンジン総馬力の５％強しか消費せず、低燃費化にも貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】エンジン冷却装置の回路図である。
【符号の説明】
【００１６】
１    エンジン
２    ラジエータ
３    循環用流路
４    循環用ポンプ
５    ファン用流路
６    供給用流路
７    加圧用ポンプ
８    冷却ファン
９    ファン用モータ
１０    ファン用ポンプ
【図１】
2005098253.tif 000003