JP2004142597A - 建設機械の冷却装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エンジンの冷却水等を冷却するための冷却装置本体1と、この冷却装置本体1に冷却風を供給するためのファン装置2とを備えた建設機械の冷却装置である。ファン装置2が冷却装置本体1に相対向して冷却風の供給が可能となる閉状態と、冷却装置本体1のファン対向面33が露出する開状態との切換を可能とした。ファン装置2が、冷却風の流通経路を構成するシュラウド22と、ファン23と、ファン駆動用油圧モータ24とを備える。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、建設機械の冷却装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
本発明が適用される建設機械の1つとしてホイールローダを例に挙げて説明する。従来、ホイールローダは、図7に示すように、車両本体51と、この車両本体51に連設される作業機52とを備える。作業機52は、車両本体51に揺動可能に枢支されるブーム53と、このブーム53の先端に揺動可能に枢支されるバケット54とを有し、ブーム53がブーム駆動用シリンダ55の駆動にて揺動し、バケット54がバケット駆動用シリンダ56の駆動にて揺動する。そのため、この建設機械は、上記シリンダ55、56等を駆動させるための油圧回路を備える。この油圧回路は油圧ポンプ等を有し、この油圧ポンプはエンジンの駆動にて駆動する。そして、上記車両本体51の後端側には、エンジンが搭載されるエンジン室58が設けられる。なお、車両本体51の前端側には運転室59が設けられている。
【0003】
従って、建設機械は、エンジンの冷却水の放熱、及び上記油圧回路を循環する作動油の放熱等を行う冷却装置を必要とする。そして、この種の冷却装置として、従来では、作動油の放熱を行うオイルクーラと、オイルクーラに冷却風を供給するためのファン装置とを備えたものがある(例えば、特許文献1参照)。特許文献1の建設機械では、図8に示すように、作動油の放熱を行うオイルクーラ60と、オイルクーラ60に冷却風を供給するためのファン装置61とを備える。そして、ファン装置61は、ファン62と、ファン駆動用油圧モータ63とを有するものである。この際、オイルクーラ60、ファン62、及びファン駆動用油圧モータ63は、冷却風の流通経路を構成するシュラウド64と共にユニット化されている。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−173602号公報(第3−4頁、図2)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のものでは、オイルクーラ60のファン対応面(対抗面)にゴミ、塵埃等が付着すれば、ファン装置61のためにその清掃が面倒であった。そのため、長期にわたってゴミ等が付着したままとなって、冷却効果が低下したりしていた。また、上記従来のものにおいて、エンジンの騒音がエンジン室の外に漏れるのを防止するために、ファン装置とエンジンとの間に遮音用の隔壁を設けることが有効であるが、このような隔壁をエンジン室内にエンジンや冷却装置などと別に設置することは、組立作業面上効率がよいとは言えない。さらに特許文献1と異なり、冷却ファンをエンジンからの出力軸により直接駆動するタイプのものにおいては、構造上このような隔壁を設けること自体が困難であった。
【0006】
この発明は上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、冷却装置本体の清掃を簡単に行うことができ、しかも、建設機械に簡単に組み付ける(装着する)ことができ、また、エンジン騒音の低減を達成できる建設機械の冷却装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段及び効果】
そこで請求項1の建設機械の冷却装置は、エンジンの冷却水等を冷却するための冷却装置本体1と、この冷却装置本体1に冷却風を供給するためのファン装置2とを備えた建設機械の冷却装置において、上記ファン装置2が冷却装置本体1に相対向して冷却風の供給が可能となる閉状態と、上記冷却装置本体1のファン対向面33が露出する開状態との切換を可能としたことを特徴としている。
【0008】
上記請求項1の建設機械の冷却装置によれば、ファン装置2が冷却装置本体1に相対向して冷却風の供給が可能となる閉状態と、上記冷却装置本体1のファン対向面33が露出する開状態との切換を可能としたので、閉状態とすれば、ファン装置2にて、冷却装置本体1に冷却風を供給することができ、また、開状態とすれば、冷却装置本体1のファン対向面33が露出する。そのため、閉状態では冷却装置本体1に冷却風を供給することによって、冷却装置本体1によって、エンジンの冷却水等を冷却することができる。また、開状態ではファン対向面33が露出するので、このファン対向面33の清掃が容易となり、塵等が冷却装置本体1に付着しても、塵等を簡単に除去することができる。これによって、冷却装置本体1に塵等が付着していない状態での、ファン駆動を行うことができ、冷却装置本体1によるエンジンの冷却水等の冷却を安定して行うことができる。
【0009】
請求項2の建設機械の冷却装置は、上記ファン装置2は、冷却装置本体1をはさんでエンジンの反対側に配置されていることを特徴としている。
【0010】
上記請求項2の建設機械の冷却装置によれば、冷却装置本体1をエンジン室に固定したまま、比較的軽量なファン装置2の側を動かすことにより上記開閉状態を切換えることができる。これにより、開閉操作が簡単となり清掃を楽に行うことができる。
【0011】
請求項3の建設機械の冷却装置は、上記ファン装置2が、冷却風の流通経路を構成するシュラウド22と、ファン23と、ファン駆動用油圧モータ24とを備えると共に、これらが一体のユニットとして構成されて、上記冷却装置本体1に支持されることを特徴としている。
【0012】
上記請求項3の建設機械の冷却装置によれば、ファン装置2のシュラウド22とファン23とファン駆動用油圧モータ24とが一体のユニットにて構成され、しかも、このユニット化されたファン装置2が冷却装置本体1に支持されることになるので、この冷却装置を、建設機械へ組付ける作業を簡単にかつ確実に行うことができる。すなわち、建設機械への組付時のシュラウド22とファン23との位置合わせ等を省略することができ、しかも、建設機械への組付時における部品点数が少ないので、組立性の向上を達成できる。また、ファン装置2が一体のユニットであるので、開閉操作を簡単に行うことができ、開状態として、清掃等を行う場合の作業性の向上を達成できる。
【0013】
請求項4の建設機械の冷却装置は、上記冷却装置本体1のファン対向面33が露出する開状態において、上記ファン装置2が建設機械の車体本体51の開口部43を介して外部へ突出状態となることを特徴としている。
【0014】
請求項4の建設機械の冷却装置によれば、冷却装置本体1のファン対向面33が露出する開状態において、ファン装置2が建設機械の車体本体51の開口部43を介して外部へ突出状態となるので、このファン装置2及び冷却装置本体1のファン対向面33等の点検や清掃等を車両本体51外部からきわめて簡単に行うことができる。
【0015】
請求項5の建設機械の冷却装置は、上記冷却装置本体1に上記エンジン側に所定間隔でもって騒音遮音用隔壁36を一体に備えたことを特徴としている。
【0016】
上記請求項5の建設機械の冷却装置によれば、騒音遮音用隔壁36にて、エンジンからの騒音を遮音することができ、外部へのエンジン騒音の漏れを減少させることができる。これにより、この冷却装置が搭載されている建設機械は低騒音車となる。また、この隔壁36は、冷却装置本体1に対して所定間隔でもって配設されるので、特に優れた遮音効果を発揮することができると共に、冷却装置本体1へのエンジン側の熱を遮断する遮熱効果も発揮することができる。さらに、この隔壁36を冷却装置本体1に一体に支持させているので、この隔壁36の建設機械への組付け作業が容易となる。
【0017】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の建設機械の冷却装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図1と図2とは、建設機械の冷却装置の斜視図を示し、図3はこの冷却装置の側面図を示す。この冷却装置は、図示省略のエンジンの冷却水等を冷却するための冷却装置本体1と、この冷却装置本体に冷却風を供給するためのファン装置2(この場合、冷却装置本体1をはさんでエンジンの反対側に配置されている)とを備える。また、建設機械としては、図7に示したホイールローダ等である。この建設機械は、エンジンの駆動にて、油圧ポンプから圧油が吐出され、この圧油を、複数の油圧アクチュエータ(図7に示したブーム駆動用シリンダ55やバケット駆動用シリンダ56等)に供給することによって、これらを駆動させる油圧回路を備える。なお、図2と図3においては、ファン装置2の図示を省略している。
【0018】
上記冷却装置本体1は、ラジエータ3と、オイルクーラ4と、アフタクーラ5と、これらを包囲する外枠フレーム6等を有する。ここで、ラジエータ3とは、エンジンの冷却水を冷却するものであり、例えば、放熱チューブを有し、このチューブ内をエンジンの冷却水が流れ、上記ファン装置2の駆動にて冷却風がこのチューブに供給され、これによって、このエンジンの冷却水を冷却する。また、オイルクーラ4とは、上記油圧回路を流れる作動油を冷却するものであり、ラジエータ3と同様、放熱フィンチューブを有し、このチューブ内を作動油が流れ、上記ファン装置2の駆動にて冷却風がこのチューブに供給され、これによって、この作動油を冷却する。さらに、アフタクーラ5とは、エンジンの吸入空気効率を高めてエンジン性能を上げるために、圧縮された過給空気を冷却するものであり、上記ラジエータ3とオイルクーラ4と同様の構造とされる。この場合、ラジエータ3とオイルクーラ4とアフタクーラ5とはそれぞれ外枠フレーム6に対して上方への引き抜きを可能としている。
【0019】
また、外枠フレーム6は、本体枠7と、この本体枠7の一面(ファン装置2側であって、反エンジン側の面)側に設けられてファン装置2を受ける突隆部8とを有する。本体枠7は、縦フレーム10、10と、上フレーム11と、下フレーム12とを有する。突隆部8は、図4に示すように、八角形の開口部8aを備え、そのため、この開口部8aの周縁に八角形の受け面13が形成されている。そして、この外枠フレーム6は車両本体1の車両本体フレーム14、14に取付けられる。この際、縦フレーム10、10に支持片15、15が設けられ、車両本体フレーム14、14がこの支持片15、15を受けている。すなわち、支持片15をスペーサ16、16にて挟持した状態で、ボルト・ナット結合にて、車両本体フレーム14の内鍔部17に支持片15を取付けている。さらに、各縦フレーム10、10と車両本体フレーム14、14とを連結フレーム18、18を介して連結している。すなわち、縦フレーム10にボス部20を設け、このボス部20に連結フレーム18の一端部(上端部)を外側から当接させて、この連結フレーム18の一端部に設けられた貫通孔を介してボス部20にボルト部材を螺着している。また、車両本体フレーム14には、上方へ突出する突起部21を設け、この突起部21に連結フレーム18の他端部(下端部)を内側から当接させて、この連結フレーム18の他端部に設けられた貫通孔を介して突起部21にボルト部材を螺着している。このように、支持片15、15や連結フレーム18、18等を介して外枠フレーム6は車両本体フレーム14、14に取付けられる。
【0020】
次に、ファン装置2は、冷却風の流通経路を構成するシュラウド22と、ファン23と、ファン駆動用油圧モータ24とを備える。シュラウド22は外形八角形状のリング状枠体25と、このリング状枠体25に連設される網枠体26、27とを有する。ここで、一方の網枠体26は、縦方向の複数の線状体45と、横方向の複数の線状体46とを組み合わせたものであって、全体円盤状に形成されている。また、他方の網枠体27は、全体円盤状の本体部27aと、周壁部27bとからなる。本体部27aは、縦方向の複数の線状体47と、横方向の複数の線状体48とを組み合わせたものであり、周壁部27bは、周方向の複数の線状体49と、この周方向の線状体を連結する複数の線状体50とを組み合わせたものである。この場合、本体部27aの金属線47の一部が周壁部27bの金属線50を構成している。なお、各線状体45・・は金属線から構成される。
【0021】
そして、上記リング状枠体25は、シュラウド22の冷却装置本体1側の面(本体対応面)28が、上記外枠フレーム6の突隆部8の八角形の受け面13に対応し、この本体対応面28側において上記一方の平面状の網枠体26が装着されている。なお、この本体対応面28には図示省略のパッキン部材が装着されている。
【0022】
また、他方の網枠体27は、周壁部27bの開口端部がリング状枠体25の他面(反冷却装置本体側の面)側に固着されている。そして、網枠体27の外側にはファン駆動用油圧モータ24を支持する支持枠体31が配置されている。支持枠体31は、リング状枠体25から突設される側枠31a、31aと、網枠体27の本体部27aに対応する支持部31bからなり、支持部31bにファン駆動用油圧モータ24が取付けられ、このファン駆動用油圧モータ24の駆動軸に、このシュラウド22に内装されるファン23が固着される。なお、支持部31bは矩形枠32を有し、この矩形枠32に油圧モータ24が嵌合固定されている。
【0023】
すなわち、シュラウド22と、ファン23と、ファン駆動用油圧モータ24とが一体のユニットとして構成される。そして、このように構成されてなるファン装置2は、冷却装置本体1に装着される。この際、ファン装置2は、図示省略のヒンジ機構を介して冷却装置本体1に揺動自在に枢着されている。この場合、ヒンジ機構は、例えば、一対の取付片と、この取付片を揺動自在に枢結するピンとを有する蝶番等にて構成され、一方の取付片が冷却装置本体1の外枠フレーム6の一方の縦フレーム10に取付けられ、他方の取付片がファン装置2のシュラウド22のリング状本体25の一辺に取付けられる。これによって、ファン装置2は、冷却装置本体1に対して、図4の矢印A、Bのように揺動することができる。このため、図1のように、ファン装置2を、冷却装置本体1のファン対向面33に相対向(相対面)する閉状態としたり、図4のように、ファン対向面33が露出する開状態としたりすることができる。
【0024】
また、図1のように、閉状態においては、ロック手段Rにてその状態が維持される。すなわち、外枠フレーム6の他方の縦フレーム10に受け片34を設けると共に、ファン装置2のシュラウド22のリング状本体25に、この受け片34に対向する対向片35を設ける。そして、閉状態においては、この受け片34の受け面34a(図4参照)と、対向片35の対向面35aとが相対面し、これらが着脱自在に連結される。この連結には、例えば、マグネットやボルト部材等を使用することができる。また、この閉状態においては、ファン装置2の本体対応面28のパッキン部材が冷却装置本体1の受け面13に圧接して、この本体対応面28と受け面13との間をシールする。
【0025】
このため、図1のように、閉状態とすれば、ロック手段Rにてこの閉状態が維持され、このファン装置2を駆動することにより、冷却風を冷却装置本体1に供給することができ、しかも、上記パッキン部材にて本体対応面28と受け面13との間をシールするので、シュラウド22からの冷却風を安定して冷却装置本体1のラジエータ3等に供給することができる。また、ロック手段Rとしてマグネットを使用するものでは、閉状態からマグネットの吸着力に抗して矢印A方向にファン装置2を揺動させれば、簡単に図4の開状態とすることができ、冷却装置本体1のファン対向面33が露出する。そして、この開状態から矢印B方向にファン装置2を揺動させて閉状態とすれば、マグネットを吸着力にて、冷却装置本体1側の受け片34とファン装置2側の対向片35とがロック状態となる。なお、ロック手段Rとして、ボルト部材を使用したものであっても、閉状態にて、受け片34と対向片35とをボルト部材を使用することによって、この受け片34と対向片35とを連結することができて、閉状態を維持することができ、また、このボルト部材を螺退させることによって、受け片34と対向片35との連結状態を解除して開状態とすることができる。
【0026】
さらに、冷却装置は、冷却装置本体1に対してエンジン側に所定間隔でもって配設された騒音遮音用隔壁36を備える。この隔壁36は、本体平板部36aと、外周縁の鍔部36bと、内リブ36cとからなり、複数の連結バー37・・を介して冷却装置本体1に連結される。すなわち、各連結バー37は、図1と図4に示すように、隔壁36の本体平板部36aに対応する第1片37aと、冷却装置本体1の外枠フレーム6の縦フレーム10に対応する第2片37bと、この第1・第2片37a、37bを連結する第3片37cとからなる。そして、第1片37aが隔壁36の本体平板部36aにボルト・ナット結合を介して取付けられ、第2片37bが、縦フレーム10に設けられた支持ブロック片部38にボルト部材を介して取付けられる。これによって、この隔壁36が冷却装置本体1に一体として取付けられる。
【0027】
ところで、この冷却装置は、図5と図6に示すように、車両本体51の後部側に設けられるエンジン室58の後方に配置される。この場合、エンジン室58は、上壁40と、この上壁40に対して揺動自在な側壁41、41等にて構成され、後方側の開口部43が開閉自在なカバー42にて塞がれている。すなわち、側壁41、41及びカバ−42は、それぞれ、図5に示す開状態と、図6に示す閉状態とに変位することができる。なお、上壁40、側壁41、41、及びカバー42にはそれそれ空気取り入れ口部S・・が設けられている。
【0028】
従って、図6に示すように、側壁41、41及びカバー42を閉状態とすれば、エンジン室58の後方側の空間に、この冷却装置が収納されることになる。この状態では、エンジン室58を上記騒音遮音用隔壁36にて仕切ることができ、これによって、この冷却装置を介したエンジン騒音の漏れを減少させることができる。また、この収納状態では、この冷却装置のファン装置2がカバー42の近傍に配置される。従って、図5のように、カバー42を開状態とすれば、ファン装置2を開状態とすることができる。
【0029】
このように、図5に示す状態とすれば、この冷却装置の冷却装置本体1のファン対向面33が外部に露出することになる。このため、冷却装置本体1の点検や、ファン対向面33に付着した塵等の除去(清掃)を簡単に行うことができ、冷却装置本体1(ラジエータ3やオイルクーラ4等)に塵等が付着していない状態での、ファン駆動を行うことができる。特に、この開状態において、ファン装置2が車体本体51の開口部(上記カバー42を開状態とすることによって、開口する後方の開口部43)から露出(突出)し、このファン装置2やファン対向面33等の点検や清掃等を車体本体1外部からきわめて簡単に行うことができる。この際、この突出状態としては車体本体1の開口部43から完全にファン装置2が突出(露出)した状態であっても、ファン装置2の一部が突出(露出)した状態であってもよい。要はファン装置2やファン対向面33等の点検や清掃等を車体本体1の外部からできればよい。なお、この実施形態では、ラジエータ3とオイルクーラ4とアフタクーラ5とはそれぞれ外枠フレーム6に対して上方への引き抜きを可能としているので、ラジエータ3等の清掃をより一層簡単に行うことができる。また、この図5においては、連結フレーム18は、その下端部が隔壁36側に配置されている。このように、連結フレーム18は、この装置が装着される部位のスペース等に応じて、その下端部を隔壁36側としたり、反隔壁側としたりすることができる。
【0030】
また、ファン装置2のシュラウド22とファン23とファン駆動用油圧モータ24等が一体のユニットにて構成され、しかも、このユニット化されたファン装置2が冷却装置本体1に支持されているので、この冷却装置を、建設機械へ組付ける作業を簡単にかつ確実に行うことができる。すなわち、建設機械への組付時のシュラウド22とファン23との位置合わせ等を省略することができ、しかも、建設機械への組付時における部品点数が少ないので、組立性の向上を達成できる。また、ファン装置2が一体のユニットであるので、開閉操作を簡単に行うことができ、開状態として、清掃等を行う場合の作業性の向上を達成できる。
【0031】
しかも、ファン装置2は冷却装置本体1をはさんでエンジンの反対側(すなわち本実施形態においてはエンジン室58の最も後方側)に配置したため、冷却装置本体1に比べて軽量なファン装置2を揺動することによって開閉することができ、しかもファン装置2の揺動方向は水平方向であるため、開閉操作が容易で清掃がしやすい。
【0032】
さらに、騒音遮音用隔壁36にて、エンジンからの騒音を遮音することができ、外部へのエンジン騒音の漏れを減少させることができる。これにより、この冷却装置が搭載されている建設機械は低騒音車となる。また、この隔壁36は、冷却装置本体1に対して所定間隔でもって配設されるので、特に優れた遮音効果を発揮することができると共に、冷却装置本体1へのエンジン側の熱を遮断する遮熱効果も発揮することができる。さらに、騒音遮音用隔壁36もこの冷却装置本体1に一体に支持されるので、この隔壁36の建設機械への組付け作業が容易である。
【0033】
以上にこの発明の建設機械の冷却装置の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施形態では、ファン装置2を冷却装置本体1に対して揺動可能として枢着したものであるが、ファン装置2を冷却装置本体1に対して着脱可能なものとしてもよい。この場合、ボルト部材を螺着することによって装着状態を維持でき、そのボルト部材を螺退させて外すことによって、ファン装置2を冷却装置本体1から取外すことができる。これによって、ファン装置2の装着状態においては、冷却装置本体1に相対向して冷却風の供給が可能な状態(閉状態)となり、ファン装置2を取外した非装着状態においては、冷却装置本体1のファン対向面33が露出する状態(開状態)となる。また、冷却装置本体1としてアウタクーラ5を有しないものであってもよく、シュラウド22としても、図例のものに限るものではない。なお、この冷却装置としては、ホイールローダ以外の油圧ショベル等の種々の建設機械に搭載することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の建設機械の冷却装置の実施形態を示す閉状態の斜視図である。
【図2】上記建設機械の冷却装置の車体本体への取付け状態を示す斜視図である。
【図3】上記建設機械の冷却装置の側面図である。
【図4】上記建設機械の冷却装置の開状態を示す斜視図である。
【図5】上記建設機械の冷却装置の清掃可能状態を示す斜視図である。
【図6】上記建設機械の車両本体の後部側の斜視図である。
【図7】ホイールローダの簡略図である。
【図8】従来の建設機械の冷却装置の簡略図である。
【符号の説明】
1 冷却装置本体
2 ファン装置
22 シュラウド
23 ファン
24 ファン駆動用油圧モータ
33 ファン対向面
36 騒音遮音用隔壁
Claims (5)
- エンジンの冷却水等を冷却するための冷却装置本体(1)と、この冷却装置本体(1)に冷却風を供給するためのファン装置(2)とを備えた建設機械の冷却装置において、上記ファン装置(2)が冷却装置本体(1)に相対向して冷却風の供給が可能となる閉状態と、上記冷却装置本体(1)のファン対向面(33)が露出する開状態との切換を可能としたことを特徴とする建設機械の冷却装置。
- 上記ファン装置(2)は、冷却装置本体(1)をはさんでエンジンの反対側に配置されていることを特徴とする請求項1の建設機械の冷却装置。
- 上記ファン装置(2)が、冷却風の流通経路を構成するシュラウド(22)と、ファン(23)と、ファン駆動用油圧モータ(24)とを備えると共に、これらが一体のユニットとして構成されて、上記冷却装置本体(1)に支持されることを特徴とする請求項1又は請求項2の建設機械の冷却装置。
- 上記冷却装置本体(1)のファン対向面(33)が露出する開状態において、上記ファン装置(2)が建設機械の車体本体(51)の開口部(43)を介して外部へ突出状態となることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかの建設機械の冷却装置。
- 上記冷却装置本体(1)に上記エンジン側に所定間隔でもって騒音遮音用隔壁(36)を一体に備えたことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかの建設機械の冷却装置。
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