JP2005539169A - Cooling device for vehicle and vehicle including the cooling device - Google Patents
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Abstract
本発明は、車両用の冷却装置11に関する。当該装置は、車両のエンジン(12)を冷却すべく連結される第1冷却回路(14)と、エンジンに対して冷却液を送るべく第1冷却回路の中に配置されるポンプ(15)とを含む。当該装置は、その車両における少なくとも1つのその他のコンポーネントの冷却を行うための第2冷却回路(16)と、第2冷却回路(16)に対してもポンプ(15)からの冷却液を供給すべく第1冷却回路(14)に対して第2冷却回路を連結する手段(20)とを含む。当該冷却装置は、連結手段(20)を迂回して第1冷却回路から第2冷却回路まで連結される管路(21)を含み、第2冷却回路は、連結手段が非接続位置に設定されるときでさえも、バイパス管路を介してポンプからの冷却液を供給される。The present invention relates to a cooling device 11 for a vehicle. The apparatus includes a first cooling circuit (14) coupled to cool the vehicle engine (12), and a pump (15) disposed in the first cooling circuit to deliver coolant to the engine. including. The apparatus supplies the second cooling circuit (16) for cooling at least one other component in the vehicle and also supplies the coolant from the pump (15) to the second cooling circuit (16). And means (20) for connecting the second cooling circuit to the first cooling circuit (14). The cooling device includes a pipe line (21) that bypasses the connecting means (20) and is connected from the first cooling circuit to the second cooling circuit, and the second cooling circuit has the connecting means set at a non-connection position. Even when it is running, it is supplied with coolant from the pump via a bypass line.
Description
本発明は、車両用の冷却装置に関し、当該装置は、車両のエンジンを冷却すべく連結される第1冷却回路と、エンジンに対して冷却液を送るべく第1冷却回路の中に配置されるポンプと、その車両における少なくとも1つのその他のコンポーネントの冷却を行うための第2冷却回路と、第2冷却回路に対してもポンプからの冷却液を供給すべく第1冷却回路に対して第2冷却回路を連結する手段とを含む。 The present invention relates to a cooling device for a vehicle, and the device is arranged in a first cooling circuit connected to cool an engine of the vehicle and a first cooling circuit to send coolant to the engine. A second cooling circuit for cooling the pump, at least one other component in the vehicle, and a second cooling circuit for supplying the coolant from the pump to the second cooling circuit; Means for coupling the cooling circuit.
上記冷却装置は、例えばホイール・ローダのような作業車両において使用されても良く、当該車両は、例えば装具を操縦/移動させるための作業シリンダの形態を採る油圧コンポーネントを含む。油圧機器に関しては、主として温度に敏感である油圧オイルおよびガスケット、シール材などである。 The cooling device may be used in a work vehicle, such as a wheel loader, which includes a hydraulic component, for example in the form of a work cylinder for maneuvering / moving the brace. For hydraulic equipment, mainly hydraulic oil and gaskets, seals, etc. that are sensitive to temperature.
以前から周知である装置によれば、連結手段は、サーモスタットによって構成され、それは、エンジンの温度が所定の値を越えるとき自動的に作動させるべくエンジンの温度によって機能的に制御される。 According to previously known devices, the coupling means is constituted by a thermostat, which is functionally controlled by the engine temperature to automatically operate when the engine temperature exceeds a predetermined value.
この以前から周知である装置によれば、唯1つのポンプだけが、車両のエンジンと車両の油圧コンポーネントの両者の冷却を提供するために使用される。この装置に関する1つの問題は、所定の条件下においてサーモスタットが作動せず、その結果、油圧コンポーネントが必要な冷却を受けられないということである。この1つの具体例は、非常に寒冷な気候において発生するものであり、そのとき、車両は、その油圧コンポーネントは冷却が必要とされるほどに高温になるが、エンジンはサーモスタットを作動させるに足るほど十分には高温でないような様式で使用される。 According to this previously known device, only one pump is used to provide cooling of both the vehicle engine and the vehicle hydraulic components. One problem with this device is that the thermostat does not operate under certain conditions, so that the hydraulic components do not receive the required cooling. One example of this occurs in a very cold climate, when the vehicle is hot enough that its hydraulic components require cooling, but the engine is sufficient to operate the thermostat. Used in a manner that is not hot enough.
当該冷却装置は、更になお、例えば第2冷却回路を介して、車両の車軸ハウジング内における歯車装置およびシャフトの形態を採る伝動装置コンポーネントをも冷却すべく設計されても良い。この装置に関する問題は、所定の運転条件下においてサーモスタットが作動せず、その結果、伝動装置コンポーネントが必要な冷却を受けられないということである。この具体例は、大量の土砂が車両の前に押し出されるいわゆる地ナラシにおけるものである。この用途では、伝動装置は高温になるが、エンジンは冷えているのである。 The cooling device may further be designed to cool also the transmission components in the form of gears and shafts in the axle housing of the vehicle, for example via a second cooling circuit. The problem with this device is that the thermostat does not work under certain operating conditions, so that the transmission components do not receive the necessary cooling. This example is in a so-called ground rape where a large amount of earth and sand is pushed out in front of the vehicle. In this application, the transmission is hot, but the engine is cold.
以前から周知である装置に関する更なる問題は、サーモスタットが故障し、開かず或いは開いていないならば、油圧コンポーネントまたは伝動装置コンポーネントの冷却が全くされないということである。 A further problem with previously known devices is that if the thermostat fails and does not open or open, the hydraulic or transmission component is not cooled at all.
サーモスタットが作動する温度制限は、エンジンの排気によって制御される。車両の排気を規制するかつてないほどに厳しい要求事項の故に、この温度制限もまた増大している。結果として、それは特定の車両に対する温度制限をより低い値に調節して、第2回路に対しても冷却液を提供するという単純な問題ではないのである。 The temperature limit at which the thermostat operates is controlled by engine exhaust. This temperature limit is also increasing because of unprecedented requirements to regulate vehicle exhaust. As a result, it is not a simple matter of adjusting the temperature limit for a particular vehicle to a lower value to provide coolant for the second circuit as well.
本発明は、ホイール・ローダの形態を採る作業車両に対するその適用において以下で説明されるものとする。これは、好適な実施例ではあるが、如何なる様式においても限定的ではないと考慮されるべきである。本発明は、例えばダンプ・カーまたは掘削機ローダのようなその他の形式の作業車両においても実現され得る。更になお、本発明は、作業車両に限定されるものでもなく、産業用トラックのようなその他の形式の車両に対してもまた適用可能である。 The invention shall be described below in its application to a work vehicle taking the form of a wheel loader. While this is a preferred embodiment, it should be considered non-limiting in any manner. The present invention may also be implemented in other types of work vehicles such as dump cars or excavator loaders. Furthermore, the present invention is not limited to work vehicles, but can also be applied to other types of vehicles such as industrial trucks.
本発明の目的は、前述の問題のうちの少なくとも1つを解決することになる車両用の冷却装置を提供することである。 The object of the present invention is to provide a cooling device for a vehicle that will solve at least one of the aforementioned problems.
この目的は、冷却装置が連結手段を迂回して第1冷却回路から第2冷却回路まで連結される管路を含み、連結手段が非接続位置に設定されるときでさえも第2冷却回路がバイパス管路を介してポンプからの冷却液を供給されるようにして達成される。非接続位置という用語は、連結手段が第1および第2の回路を接続するようには設定されていないということを意味する。 The purpose is to include a conduit in which the cooling device bypasses the connecting means and is connected from the first cooling circuit to the second cooling circuit, so that the second cooling circuit is connected even when the connecting means is set in the unconnected position. This is achieved by supplying coolant from the pump via a bypass line. The term unconnected position means that the coupling means is not set to connect the first and second circuits.
1つの好適な実施例によれば、連結手段は、エンジンの温度によって機能的に制御されるものであり、エンジンの温度が所定の値を越えるとき、連結手段が、作動して、第2冷却回路を第1冷却回路に接続する。連結手段は、この場合には、サーモスタットによって構成される。 According to one preferred embodiment, the connecting means is functionally controlled by the temperature of the engine, and when the engine temperature exceeds a predetermined value, the connecting means is activated to provide the second cooling. Connect the circuit to the first cooling circuit. In this case, the connecting means is constituted by a thermostat.
もう1つの好適な実施例によれば、前記コンポーネントは、例えば作業シリンダの形態を採る油圧コンポーネントによって構成される。 According to another preferred embodiment, the component is constituted by a hydraulic component, for example in the form of a working cylinder.
更なる1つの好適な実施例によれば、前記コンポーネントは、車両の伝動装置の中に配置される歯車またはシャフトのような伝動装置コンポーネントによって構成される。 According to a further preferred embodiment, the component is constituted by a transmission component, such as a gear or shaft, which is arranged in the transmission of the vehicle.
本発明に関する更なる好適な実施例および利点は、更なる従属的な請求項および後続の説明において述べられる。 Further preferred embodiments and advantages relating to the invention are set out in the further dependent claims and the subsequent description.
本発明は、以下のような添付図面において示される実施例を参照して、以下で更に詳細に説明されるものとする。 The present invention will be described in more detail below with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings as follows.
図1は、ホイール・ローダ1を示している。ホイール・ローダ1のボディは、ボディ前部2およびボディ後部3を含み、これらの部分は、連接接続部によって互いに接合される。ボディ部2,3は、それらの2つの部分の間に配置される作業シリンダ4,5の形態を採る2つの油圧コンポーネントによって連接接合部の周りにおいて互いに対して回転可能である。作業シリンダ4,5は、結果として、ホイール・ローダ1を旋回させるべく設計される。
FIG. 1 shows a
ホイール・ローダ1は、更になお、積荷ユニット6、および積荷ユニット6上に配置されるショベル7の形態を採る装具をも有する。積荷ユニット6は、2本の作業シリンダ8,9の形態を採る2つの油圧コンポーネントによって車両の前部2に対して上下可能であり、各々のシリンダは、一端が車両2の前部に接続され、その他端が積荷ユニット6に接続される。ショベル7は、作業シリンダ10の形態を採る更なる油圧コンポーネントによって積荷ユニット6に対して傾斜可能であり、このシリンダは、一端が車両2の前部に接続され、その他端がショベル7に接続される。
The
図2は、ホイール・ローダ1のための冷却装置11の概略的な線図を示している。ホイール・ローダ1は、少なくとも1本の後部駆動車軸13を駆動させるべく設計されるエンジン12を有する。エンジン12は、ディーゼルエンジンの形態を採る内燃機関によって構成される。
FIG. 2 shows a schematic diagram of a cooling device 11 for the
冷却装置11は、車両エンジン12を冷却すべく連結される第1冷却回路14を含む。第1冷却回路14は、ここでは、エンジンの中における1種の内部回路によって構成される。ポンプ15は、エンジン12に対して冷却液を送るために第1冷却回路14の中に配置される。
The cooling device 11 includes a
冷却装置11は、更に、第2冷却回路16を含み、エンジン12の冷却を増大させ、かつ車両の油圧コンポーネント4,5,8,9,10を冷却する。冷却装置11は、エンジン12の冷却を増大させるべく第2冷却回路16の中に配置されるラジエータ22を含む。油圧モータ26は、油圧回路18に接続され、ラジエータ22を介する空気流を形成するためにファンを駆動させるべく設計される。
The cooling device 11 further includes a
第1熱交換器27は、前記油圧コンポーネント(図2では図示略)に対して続いて連結される第1油圧回路18内の油圧オイルと、第2冷却回路16内の冷却液との間で熱交換を行うべく第2回路16の中に配置される。エンジンおよび油圧コンポーネントの冷却が、結果として、単一のポンプを備えた単一の装置の中に統合される。
The first heat exchanger 27 is connected between the hydraulic oil in the first hydraulic circuit 18 and the coolant in the
冷却装置11は、第2熱交換器28を含み、それは、単一のコンポーネント17の中において第1熱交換器27と統合される。第2熱交換器は、伝動装置コンポーネント(図2では図示略)に対して続いて連結される第2油圧回路19内の伝動装置オイルと、第2冷却回路16内の冷却液との間で熱交換を行うべく設計される。伝動装置コンポーネントは、例えば、車両におけるギヤボックス内のシャフトおよび/または歯車のように回転を意図される部品によって構成されても良い。又は、或いはそれに加えて、伝動装置コンポーネントは、車両のホイール車軸の1つにおける部品によって構成されても良い。エンジン、油圧コンポーネントおよび伝動装置コンポーネントの冷却が、結果として、単一のポンプを備えた単一の装置の中において統合される。
The cooling device 11 includes a
冷却装置11は、更に、第2冷却回路に対してもポンプ15からの冷却液を提供すべく第1冷却回路14に対して第2冷却回路16を連結する連結手段20をも含む。連結手段20は、ここでは、サーモスタットによって構成される。サーモスタットは、エンジンの温度によって制御され、より詳細には、冷却液の温度によって制御される。サーモスタットは、エンジンの温度が所定の値を越えるとき作動され、結果として第2冷却回路16を作動させるべく設計される。
The cooling device 11 further includes connecting means 20 for connecting the
冷却装置11は、更に、サーモスタット20およびエンジン12を迂回して第1冷却回路14から第2冷却回路16まで連結される管路21をも含み、第2冷却回路は、サーモスタットが非接続位置にあるときでさえも、バイパス管路21を介してポンプからの冷却液を供給される。バイパス管路21は、結果として、サーモスタット20およびエンジン12と並列に配置される。
The cooling device 11 further includes a
バイパス管路21は、第1冷却回路よりも実質的に少ない流量のために設計されるものであり、その目的は、サーモスタットが作動する前記値にエンジンの温度が到達しない場合であっても、第2冷却回路16が所定量の冷却液を供給されるように保証することである。バイパス管路21は、結果として、主要管路(第2冷却回路)16よりも少ない流量のために設計される。これは、サーモスタットが作動した後にはそれが作動する前よりも、更に多い流量の冷却液が第2冷却回路16に行くことを意味する。このようにして、前記油圧コンポーネントおよび/または伝動装置コンポーネントの所定の冷却/加熱が、運転時の全体にわたって達成されるのである。
The
作業シリンダに加えて、前記油圧コンポーネントは、例えば、油圧モータまたは油圧ポンプによって構成されても良い。 In addition to the working cylinder, the hydraulic component may be constituted by a hydraulic motor or a hydraulic pump, for example.
冷却装置11は、更なる熱交換器23をも含み、それは、空気との熱交換を行うべく第1油圧回路18に対して接続可能である。手段24は、油圧オイルの温度が特定の値を越えるとき自動的に当該更なる熱交換器を作動させるべく設計される。連結手段24は、温度制御式弁によって構成される。この連結手段24は、エンジンのサーモスタット20が作動する前に作動するように意図される。
The cooling device 11 also includes a
複数の異なったサブシステム(エンジン、油圧機器、伝動装置)を冷却/加熱すべく設計される上述の冷却装置11に伴う1つの利点は、熱の差が特定のサブシステムを冷却し或いはその他のサブシステムを加熱すべく利用され得るということである。 One advantage with the cooling device 11 described above, which is designed to cool / heat multiple different subsystems (engines, hydraulic equipment, transmissions), is that the difference in heat cools a particular subsystem or other It can be used to heat the subsystem.
冷却液は、少なくとも実質的には水によって構成される。 The coolant is at least substantially constituted by water.
本発明は、上述の実施例の具体例に限定されるものと見なされるべきではなく、数多くの更なる改良および修正が以下の特許請求項の範囲内において実現可能なのである。 The invention should not be regarded as limited to the embodiments described above, but numerous further improvements and modifications can be realized within the scope of the following claims.
Claims (12)
当該冷却装置は、連結手段(20)を迂回して第1冷却回路から第2冷却回路まで連結される管路(21)を含み、第2冷却回路は、連結手段が非接続位置に設定されるときでさえも、バイパス管路を介してポンプからの冷却液を供給されることを特徴とする、車両用の冷却装置。 A cooling device (11) for a vehicle (1), the first cooling circuit (14) connected to cool the engine (12) of the vehicle, and the first cooling circuit to send coolant to the engine And a second cooling circuit (16) for cooling at least one other component (4, 5, 8, 9, 10, 13, 25) in the vehicle, Means for connecting the second cooling circuit to the first cooling circuit to supply the coolant from the pump also to the second cooling circuit,
The cooling device includes a pipe line (21) that bypasses the connecting means (20) and is connected from the first cooling circuit to the second cooling circuit. A cooling device for a vehicle, wherein the coolant is supplied from the pump via the bypass line even when
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