JP2004278379A

JP2004278379A - 建設機械の冷却装置

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Publication number: JP2004278379A
Application number: JP2003069384A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Otani; 和弘大谷; Tomoya Yanai; 智也谷内; Hajime Nakajima; 中島　　一
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2003-03-14
Filing date: 2003-03-14
Publication date: 2004-10-07

Abstract

【課題】冷却器の清掃作業を確実に能率良く行う。
【解決手段】機械室２を形成する外装体８に、空気吸い込み口または空気排出口とメンテナンス口とを兼ねる開口部１２を設け、冷却器としてのラジエータ５及びオイルクーラー６を機械室２内から開口部１２に臨む通常位置と、開口部１２から機械室外部に出るメンテナンス位置（清掃位置）との間で移動可能とした。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は油圧ショベル等の建設機械に装備される冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば油圧ショベルにおいては、図９，１０に示すように、上部旋回体１の後部に設けられた機械室２内にエンジン３と、このエンジン３によって駆動される油圧ポンプ４が設けられるとともに、この油圧ポンプ４と反対側に、エンジン３を冷却するためのラジエータ５と、作動油を冷却するためのオイルクーラー６とが空気の流れ方向に並んで設けられている。
【０００３】
また、エンジン３には、ファン７がラジエータ５と近接対向する状態で直結され、このファン７の回転により、図中矢印で示すように、機械室２を形成する外装体（ガードと呼ばれるカバー部材またはカウンタウェイト）８に設けられた空気吸い込み口９から外気が吸い込まれ、冷却空気としてオイルクーラー６及びラジエータ５を通過した後、図示しない空気排出口から排出される。
【０００４】
１０は空気吸い込み口９に取付けられた金網、多孔板等の多孔性材料から成る吸い込み口カバー、１１は吸い込み空気をラジエータ５とファン７との間でガイドするためにラジエータ６に取付けられた空気流案内部材としてのシュラウドである。
【０００５】
なお、上記のような吸い込み方式とは逆に、吸い込み口９を排出口とし、ファン７の回転によって外装体８その他の隙間から吸い込んだ外気をラジエータ５及びオイルクーラー６経由でこの排出口（吸い込み口９）から排出する吐き出し方式をとる場合もある。
【０００６】
また、エンジン騒音低減の観点から、機械室２内を仕切壁によってエンジン室と冷却器室に分け、冷却器室の上方に設けた吸い込み口から空気を取り入れ、この空気を冷却器室に通した後、仕切壁に設けた開口を介してエンジン室に導入するように構成したものも公知である（たとえば特許文献１参照）。この公知の方式をとる場合は、冷却器室の側壁にメンテナンス口が設けられる。
【０００７】
このような冷却装置においては、とくに多量の粉塵等が発生する作業現場で使用される場合に、ラジエータ５及びオイルクーラー６に粉塵等が付着・堆積し易い。
【０００８】
このため、ラジエータ５及びオイルクーラー６の目詰まり防止のため、適時、これらに付着した塵を除去する清掃作業を行う必要がある。
【０００９】
しかし、とくに小型ショベルでは機械室２内は狭く、吸い込み口（吐き出し方式では排出口）９またはメンテナンス口等の開口部からこの清掃作業を行うにしても、十分な作業スペースを確保できない。また、前記のように機械室内をエンジン室と冷却器室に分ける方式では、冷却器を空気吸い込み口よりも奥に配置しなければならないことから冷却器が機械室内の奥まった位置にあるため、外から手が届き難い。このため、従来構成によると、清掃作業そのものが困難であった。
【００１０】
また、開口部に面した冷却器（図例ではオイルクーラー６）の片面は清掃できても、反対側の面、または複数の冷却器を空気の流れ方向に並べた機械における奥側の冷却器（図例ではラジエータ５）の清掃はきわめて困難となる。
【００１１】
なお、冷却器を取外して機外で清掃することが考えられるが、この冷却器の脱着作業そのものが面倒であるため、清掃作業の能率が悪くなる。
【００１２】
一方、ラジエータ５とオイルクーラー６をヒンジ部材によって開閉自在に連結し、手前側の冷却器を開いて清掃し易くした技術が公知である（たとえば特許文献２参照）。
【００１３】
【特許文献１】
特開２００２−２５６５９１号公報
【特許文献２】
実開昭５４−３１７５５号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような公知技術によっても、機械室２内で冷却器を開くため、作業スペースが不十分という根本的な問題は解消されず、清掃作業の効率の悪さは改善されない。また、複数の冷却器を並べた方式においてファン７と対向する側の冷却器の面（図例ではラジエータ５の背面５ａ）は依然として清掃困難という問題も残されていた。
【００１５】
そこで本発明は、冷却器の清掃作業を確実に能率良く行うことができる建設機械の冷却装置を提供するものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、機械室を有し、この機械室内にファンと、このファンの回転により発生する空気流によって冷却される冷却器が設けられた建設機械の冷却装置において、上記機械室を形成する外装体に開口部が設けられ、上記冷却器が上記機械室内からこの開口部に臨む通常位置と、開口部から機械室外部に出るメンテナンス位置との間で移動可能に取付けられたものである。
【００１７】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、ファンと、このファンと対向して配置された冷却器との間で空気流を案内する空気流案内部材が、冷却器のメンテナンス位置への移動時に冷却器から切り離される状態で機械室内に設置されたものである。
【００１８】
請求項３の発明は、請求項１または２の構成において、冷却器がヒンジ部材により通常位置とメンテナンス位置との間で回動可能に取付けられたものである。
【００１９】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかの構成において、複数の冷却器を備え、各冷却器が一体として通常位置とメンテナンス位置との間で移動可能に取付けられたものである。
【００２０】
請求項５の発明は、請求項１乃至３のいずれかの構成において、複数の冷却器を備え、各冷却器が個別に通常位置とメンテナンス位置との間で移動可能に取付けられたものである。
【００２１】
上記構成によると、冷却器を開口部から機械室外のメンテナンス位置に引き出す（請求項３ではヒンジ部材による回動運動によって引き出す）ことができるため、清掃のために十分広い作業スペースを確保でき、しかも冷却器をファンから離して開放させることができる。このため、冷却器の清掃を確実に能率良く行うことができる。
【００２２】
この場合、請求項２の構成によると、空気流案内部材（前記説明ではシュラウド）が、従来のように冷却器と一体ではなく、冷却器のメンテナンス位置への引き出し時に冷却器から切り離されるため、冷却器のファン側の面すべてを開放して清掃作業を一層確実に能率良く行うことができる。
【００２３】
また、請求項４の構成によると、複数の冷却器が一体として通常位置とメンテナンス位置との間で移動するため、冷却器の出し入れ操作が簡単となる。
【００２４】
一方、請求項５の構成によると、複数の冷却器が個別に両位置間で移動するため、各冷却器が相対向して配置される機械において各冷却器の表裏両面を漏れなく確実に清掃することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図１〜図８によって説明する。
【００２６】
以下の実施形態において、図９，１０に示す部分と同一部分には同一符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【００２７】
基本実施形態（図１，２参照）
機械室２を形成する外装体８に、空気吸い込み口とメンテナンス口を兼ねる開口部１２が設けられ、この開口部１２に臨んで機械室２内に冷却器としてのラジエータ５とオイルクーラー６が空気の流れ方向に並んで設けられている。
【００２８】
また、空気流の最下流側にファン７と、このファン７を回転駆動するファンモータ（油圧モータまたは電動機）７ａが設けられている。
【００２９】
ラジエータ５及びオイルクーラー６は、共通の取付枠１３に取付けられ、この取付枠１３の下辺部が開口部１２の下縁部に対してヒンジ部材（蝶番）１４により水平軸まわりに回動可能に取付けられている。
【００３０】
これにより、ラジエータ５及びオイルクーラー６が一体として、図１に示すように機械室２内で開口部１２に臨む通常位置（冷却作用を行う位置）と、図２に示すように清掃作業を含むメンテナンス作業を行う位置として開口部１２から機械室２外にほぼ全体が引き出されるメンテナンス位置との間で回動し得るように構成されている。
【００３１】
なお、開口部１２には金網、多孔板等の多孔性材料から成る吸い込み口カバー１５が下辺部を支点として図示のように開閉自在に取付けられている。
【００３２】
また、取付枠１３及び吸い込み口カバー１５のたとえば各上辺部と、これに対応する開口部１２の上縁部には、図示しない止め具が設けられ、この止め具によってラジエータ５、オイルクーラー６及び吸い込み口カバー１５がそれぞれ図１に示す垂直姿勢に保持される。
【００３３】
一方、取付枠１３に出し入れ操作用の取手が設けられるとともに、図２に示す外部引き出し状態でラジエータ５及びオイルクーラー６を保持するための保持手段（たとえば取付枠１３と開口部１２の上側縁部との間に架け渡されるリンク）が設けられるが、ここでは図示省略している。
【００３４】
また、外装体８における開口部１２の内側に、ファン７とラジエータ５との間で空気流をガイドする空気流案内部材としてのシュラウド１６が内向きに取付けられ、このシュラウド１６にファン７がファンモータ７ａを介して支持されている。すなわち、シュラウド１６が、従来のようにラジエータ５と一体でなく、ラジエータ５から切り離された状態で外装体８に取付けられ、このシュラウド１６がファン支持部材を兼ねるように構成されている。
【００３５】
この構成において、ラジエータ５及びオイルクーラー６を清掃するときは、図２に示すように吸い込み口カバー１５を外側に倒して開口部１２を開くとともに、ラジエータ５及びオイルクーラー６を取付枠１３とともに通常位置からメンテナンス位置まで回動させる。
【００３６】
この状態で、ラジエータ５及びオイルクーラー６が図示のように開口部１２から機械室１２外にほぼ全体が引き出されるため、これらの周囲に十分な作業スペースを確保することができる。
【００３７】
しかも、このときファン７及びシュラウド１６がラジエータ５から切り離されて機械室１２内に残ったままとなるため、ラジエータ５の裏面側が全開放状態となる。
【００３８】
このため、ラジエータ５及びオイルクーラー６の清掃作業を、十分なスペース内で何物にも邪魔されずに確実に、能率良く清掃することができる。
【００３９】
そして、清掃後は、両者５，６を再び回動させて図１の通常位置に戻せばよい。
【００４０】
ところで、ラジエータ５及びオイルクーラー６の入口側及び出口側両配管は、これらの出し入れの邪魔にならないように、クイックカプラで簡単に着脱できるようにしてもよいし、ラジエータ５及びオイルクーラー６の回動中心軸上で回転継手によって連結してもよい。
【００４１】
他の実施形態
（１）上記基本実施形態では、ラジエータ５及びオイルクーラー６をその下辺部を支点として水平軸まわりに回動させる構成としたが、図３（水平断面図）に示すように、これらをその前端の左右片側を支点として垂直軸まわりに回動させて図中実線の通常位置と同二点鎖線のメンテナンス位置との間で移動させるようにしてもよい。
【００４２】
この構成によると、ラジエータ５及びオイルクーラー６の自重をヒンジ部材１７によって支持できるため、必ずしもメンテナンス位置で支持するための特別な支持手段を設ける必要がなくなる。
【００４３】
なお、図例では、小旋回型として上部旋回体全体が円形に近い外形を持ち、かつ、カウンタウェイト１８を外装体とする油圧ショベルに適用した場合を示し、カウンタウェイト１８に開口部１２が設けられている。
【００４４】
また、吸い込み口カバー１５は、図示のようにラジエータ５及びオイルクーラー６に合わせて垂直軸まわりに開閉する構成をとってもよいし、基本実施形態同様、水平軸まわりに開閉する構成をとってもよい。
【００４５】
（２）図４には、同じく小旋回型を含む小型ショベルに用いられる吐き出し方式をとる場合の実施形態として、ラジエータ５及びオイルクーラー６をエンジン３の出力軸に対して傾斜した状態で外装体８の開口部１２に近接して配置し、これらを垂直軸まわりに回動させて通常位置とメンテナンス位置との間で移動させるように構成している。
【００４６】
なお、この実施形態では、ファン７をエンジン３に直結している。
【００４７】
また、この構成をとる場合、ファン７に対してラジエータ５が傾斜していることからこれらの間の距離が長くなるため、空気流案内部材として上記両実施形態のシュラウド１６に代えて、シュラウド１９よりも長い導風ダクト１９を外装体８に取付けている。
【００４８】
（３）上記各実施形態では、ラジエータ５とオイルクーラー６を一体として出し入れするため、これらの相対向する面の清掃がし難いという問題が残される。
【００４９】
そこで、図５に示す実施形態では、ラジエータ５とオイルクーラー６を別々の取付枠２０，２１に取付けて別々のヒンジ部材（図例では側面視で重なり合う状態で設けている）２２，２３で支持し、それぞれ水平軸まわりに個別に回動させるように構成している。
【００５０】
こうすれば、ラジエータ５とオイルクーラー６の相対向する面を含む表裏両面を漏れなく確実に清掃することができる。
【００５１】
（４）図６に示す実施形態では、図３に示す小旋回型ショベルを例にとり、ラジエータ５及びオイルクーラー６を、上記各実施形態のような回動でなく、スライド運動によって通常位置とメンテナンス位置の間で移動させるように構成している。
【００５２】
なお、ラジエータ５及びオイルクーラー６のスライド方向は、機械室２内でのこれらの設置位置や機械室２の形状等に応じて左右、前後、斜めのうちから適宜選択することができる。また、たとえば左右方向から前後方向に方向転換する等、二段階にスライドさせるように構成してもよい。
【００５３】
このスライド方式をとる場合、スライド手段として、たとえば抽斗等に使用されている固定、可動両レール体から成るレール装置を用いることができる。
【００５４】
（５）図１，２に示す基本実施形態、及び図３，５，６に示す各実施形態において、ファン７及びシュラウド１６を、ラジエータ５及びオイルクーラー６と一体として通常位置とメンテナンス位置との間で移動させるように構成してもよい。
【００５５】
あるいは、これらの実施形態において、図４に示す実施形態同様、ファン７をエンジン３に直結してもよい。
【００５６】
（６）図７，８に示す実施形態では、特許文献１に示される方式、すなわち、エンジン騒音低減を目的として、機械室２内をエンジン３が収容されるエンジン室２ａと、ラジエータ５及びオイルクーラー６が収容される冷却器室２ｂとに分け、冷却器室２ｂの上方に設けた空気吸い込み口２４から外気を吸い込み、冷却器室２ｂに通した後、ファン７経由でエンジン室２ａに導入する方式をとる機械を適用対象としている。
【００５７】
この実施形態では、冷却器室２ｂの側壁にメンテナンス口２５を設けるとともに、ファン７とメンテナンス口２５との間に導風ダクト２６を設け、この導風ダクト２６を、機械室２内をエンジン室２ａと冷却器室２ｂとに仕切る仕切壁として兼用している。また、この導風ダクト２６に空気吸い込み口２４を設けている。２７はメンテナンス口２５を覆う開閉自在なメンテナンスカバーである。
【００５８】
この方式をとる場合、図示のようにラジエータ５及びオイルクーラー６が空気吸い込み口２４よりも奥側に配置されることから、これらがメンテナンス口２５から奥まった位置にある。
【００５９】
そこで、二つの回動支点を持った２段回動式のヒンジ部材２８によって取付枠１３を支持し、図８に示すようにメンテナンスカバー２７を開いた状態で、ラジエータ５及びオイルクーラー６を２段に回動させてメンテナンス口２５から外部に引き出すように構成している。
【００６０】
なお、この実施形態において、ラジエータ５とオイルクーラー６を個別に回動させて出し入れするように構成してもよい。
【００６１】
また、この実施形態の変形形態として、図６に示す実施形態のようにラジエータ５及びオイルクーラー６をスライド運動によって出し入れする構成をとってもよい。
【００６２】
（７）本発明は、冷却器としてラジエータとオイルクーラーの一方のみが設けられる油圧ショベルにも、また油圧ショベルに限らず冷却器を備えた他の建設機械にも上記同様に適用することができる。
【００６３】
【発明の効果】
上記のように本発明によると、冷却器を、ファンから切り離した状態で開口部から機械室外のメンテナンス位置に引き出すことができるため、清掃のために十分広い作業スペースを確保でき、しかも冷却器のファン側の面をファンから離して開放させることができる。このため、冷却器の清掃を確実に能率良く行うことができる。
【００６４】
加えて、請求項２の発明によると、冷却器のメンテナンス位置への引き出し時に空気流案内部材が冷却器から切り離されるため、冷却器のファン側の面すべてを開放して清掃作業を一層確実に能率良く行うことができる。
【００６５】
また、請求項４の発明によると、複数の冷却器が一体として通常位置とメンテナンス位置との間で移動するため、冷却器の出し入れ操作が簡単となる。
【００６６】
一方、請求項５の発明によると、複数の冷却器が個別に両位置間で移動するため、各冷却器が相対向して配置される機械において各冷却器の表裏両面を漏れなく確実に清掃することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本実施形態を示す機械室内の垂直断面図である。
【図２】図１の状態からラジエータ及びオイルクーラーを機械室外に引き出した状態を示す垂直断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態の１を示す水平断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態の２を示す水平断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態の３を示す垂直断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態の４を示す水平断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態の５を示す垂直断面図である。
【図８】図７の状態からラジエータ及びオイルクーラーを外部に引き出した状態を示す垂直断面図である。
【図９】油圧ショベルの上部旋回体の概略平面図である。
【図１０】同垂直断面図である。
【符号の説明】
１上部旋回体
２機械室
５ラジエータ
６オイルクーラー
７ファン
８外装体
１２開口部
１３ラジエータ及びオイルクーラーの取付枠
１４，１７，２２，２３ヒンジ部材
１６空気流案内部材としてのシュラウド
１８外装体としてのカウンタウェイト
１９，２６空気流案内部材としての導風ダクト
２０ラジエータの取付枠
２１オイルクーラーの取付枠
２２，２３ヒンジ部材
２８ヒンジ部材

Claims

機械室を有し、この機械室内にファンと、このファンの回転により発生する空気流によって冷却される冷却器が設けられた建設機械の冷却装置において、上記機械室を形成する外装体に開口部が設けられ、上記冷却器が上記機械室内からこの開口部に臨む通常位置と、開口部から機械室外部に出るメンテナンス位置との間で移動可能に取付けられたことを特徴とする建設機械の冷却装置。
ファンと、このファンと対向して配置された冷却器との間で空気流を案内する空気流案内部材が、冷却器のメンテナンス位置への移動時に冷却器から切り離される状態で機械室内に設置されたことを特徴とする請求項１記載の建設機械の冷却装置。
冷却器がヒンジ部材により通常位置とメンテナンス位置との間で回動可能に取付けられたことを特徴とする請求項１または２記載の建設機械の冷却装置。
複数の冷却器を備え、各冷却器が一体として通常位置とメンテナンス位置との間で移動可能に取付けられたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の建設機械の冷却装置。
複数の冷却器を備え、各冷却器が個別に通常位置とメンテナンス位置との間で移動可能に取付けられたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の建設機械の連結装置。