JP2005113674A - 改善された前方視認性を有する作業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】 放熱器組立体や冷却モジュールをエンジンの前部及び／又はエンジン室の前部等の作業車両の前部から作業車両の別の場所へ移転した作業車両を提供する。
【解決手段】 作業車両であって、前端と後端を有する車両フレームと、前記車両フレームの前記前端に配置され、エンジンを囲繞するエンジン室と、前記車両フレームの前端と後端の間に搭載した運転台と、前記エンジン室上方の前記運転台内の視点からの見切り線から外して配置した前記エンジン冷却用冷却モジュールを備える、ことを特徴とする前記作業車両。
【選択図】 図２

Description

本発明は、作業車両に関する。より具体的には、本発明は作業車両に対し改善された前方視認性をもたらすブルドーザ等の作業車両に係る。改善された視認性は作業車両前部にエンジンを配置し、一方でエンジンを冷却する冷却モジュールすなわち放熱器組立体を車両の後部に配置することで達成することができる。

作業車両、特にブルドーザではエンジンは車両の前部に取り付けてあり、車両エンジンを冷却する放熱器組立体１１がエンジンの前部に配置してある。従来のブルドーザ４０が、図１に示してある。従来のブルドーザでは、放熱器組立体１１はエンジン及びエンジン室の前部に配置されている。フード１２がエンジン室を覆っており、運転室すなわち運転台１３は作業車両の後端近傍に配置されている。従来のブルドーザの動作時に、操縦者１４の視認性は放熱器や放熱器組立体１１やフード１２により遮断される。図１に示す如く、従来のブルドーザ４０の操縦者はブルドーザ排土板１６の上部中央部分１７を見ることができない。特に、操縦者１４の視点１５からの最低見切り線２２は放熱器組立体１１とフード１２の上部を通過しなければならない。図６（ｂ）は、従来のブルドーザの運転台内からの操縦者の視界を示す。そこに示した如く、操縦者の視界はエンジンカバーすなわちフード１２と放熱器組立体１１により遮断されている。特に、操縦者は排土板１６の端部を見ることができるだけであり、排土板１６の中央部は放熱器組立体１１とフード１２により完全に遮断されている。操縦者が排土板中央部を見ることができないという事実が故に、排土板により移動させようとする材料が簡単に排土板１６の上部中央部分１７を越えて隆起したり立ち上がったりする。このことは非効率的な材料移動に通じ、問題を引き起こすことがある。加えて、従来の作業車両すなわちブルドーザの操縦者の前方視界が放熱器組立体１１とフード１２により遮断されているため、使用期間中には操縦者は彼又は彼女の経験に基づいてブルドーザの位置を推定しなければならない。これらの推定は数インチ以上は簡単にずれることがあり、そのことで表層を所望深さよりも深く傷つけたり、材料を所望深さまで取り除かなかったりする結果を招き、それらのいずれもが時間と費用を増大させる。また、ブルドーザ排土板の両端の視認性を向上させたものに特許文献1がある。

特開平５−１０６２４０号公報（第２頁、図２，３）

ブルドーザ等の作業車両内の放熱器の大きさは、エンジンの熱遮断要求により規定される。冷却モジュールすなわち放熱器組立体の放熱器は、使用するエンジンに必要な熱遮断を得るため所定の大きさとしなければならない。それ故、操縦者の前方視認性を放熱器の大きさを低減することによって改善することはできない。通常、作業機械の設計時に、放熱器の大きさを先ず決定し、続いてその機械を放熱器周りに所定寸法でもって設計する。放熱器は所定の大きさを有するため、それを車両の前部に配置したときに必然的に作業車両の操縦者の前方視認性を妨げることになる。本発明は、従来の作業車両の前述の欠点ならびに他の欠点を克服するものである。

本発明は、従来の作業車両の前述の課題に対する関心に焦点を当て、放熱器組立体や冷却モジュールをエンジンの前部及び／又はエンジン室の前部等の作業車両の前部から作業車両の別の場所へ移転した作業車両を提供するものであり、作業車両であって、前端と後端を有する車両フレームと、前記車両フレームの前記前端に配置され、エンジンを囲繞するエンジン室と、前記車両フレームの前端と後端の間に搭載した運転台と、前記エンジン室上方の前記運転台内の視点からの見切り線から外して配置した前記エンジン冷却用冷却モジュールを備える構成としている。

この構成により、エンジン室をより小さくし、エンジン室カバーの前端が押し下げられるようになる。本発明の構成は、作業車両の操縦者に作業車両の前部の地表を作業車両により近く視認させることができる。作業車両がブルドーザである場合、本発明によりブルドーザの操縦者はブルドーザ排土板の上部中央部分を見ることができるようになる。
上記に加え、本発明には運転台を作業車両前部へより近く移動させることが含まれる。この構成により、作業車両の操縦者は作業車両前部の地表をより多く見ることができるようにもなり、地表は作業車両により近づくことになる。作業車両がブルドーザである場合、本発明のこの構成によりブルドーザの操縦者はブルドーザ排土板の上部中央部分のより多くを見ることができるようになる。
本発明の他の特徴と利点は、添付図面を参照してなされる以下の「発明を実施するための最良の形態」から理解されよう。

図面、より具体的には図３，４，５，７を参照するに、作業車両３０の簡略図が本発明に従って図示してある。作業車両の主フレームモジュールすなわち車両フレーム３１を、主フレームモジュールすなわち車両フレーム３１の左側又は右側に配置したトラックフレームモジュール３２が支持している。作業車両３０は、主フレームモジュールすなわち車両フレーム３１の前部に隣接配置したエンジン３３及びエンジン室を含む。鼻部モジュール３４が、エンジン及びエンジン室を覆っている。鼻部モジュール３４は、一体成形鼻部モジュールとすることができる。運転室すなわち運転台１３には、操縦者の座席と計器板と操縦機構等が収容してある。運転室すなわち運転台１３が主フレームモジュールすなわち車両フレーム３１に固着してあり、鼻部モジュール３４で覆ったエンジン３３とエンジン室の後方に配置してある。運転台１３は、運転台支持部材（図示せず）により弾性的に支持してある。ブルドーザ排土板１６の動作等に向けて液圧流体を作業車両の作業実装品に供給する液圧タンクモジュール３５が、運転台１３の底部近くの運転台１３の側面に配置してあり、エンジン３３に燃料を供給する燃料タンクモジュール３６が運転台１３の底部近くの運転台１３の別の底部に配置してある。

放熱器組立体すなわち冷却モジュール３７は、作業車両後部に配置することができる。図５に示す如く、冷却モジュール３７は運転台１３後方でかつ液圧タンクモジュール３５の後端部と燃料タンクモジュール３６の間に配置することができる。この構成は作業車両後方の優れた視認性をもたらすが、それは操縦者が冷却モジュール３７上方と液圧タンクモジュール３５と燃料タンクモジュール３６の間を視認することができるからである。冷却モジュールには、図８と図９と図１０と図１１に示した如く、蓄圧空気冷却（ＣＡＣ；ｃｈａｒｇｅｄ ａｉｒ ｃｏｏｌｉｎｇ）装置８６とオイル冷却装置８７と水冷却装置８８とファン８２とを備えた放熱器胴体部８１を含めることができる。放熱器組立体は、図８と図１０に示す如く、ピンやボルト８９１，８９４，８９７，８９２，８９３，８９５，８９６，８９８，８９９により固着した装着ブラケット８４により本体に固着することができる。ボルトやピンは、放熱器組立体と本体の間に挟持できる上側及び下側ゴム装着体や他の緩衝材料８５に嵌めてある。図８の下側装着ブラケット８４は、図７に示した主フレームモジュール３１に組み付けてある。上側装着ブラケット８４は門型（π型）ブラケットに組み付けてあり、主フレームモジュール３１内に組み込んである。放熱器組立体を本体に固着するのに、他の公知の方法を用いることもできる。

放熱器８１を通る空気流の方向は、図１１の矢印３８で示す如く、左から右とすることができる。洗浄が必要なときは、図１１に示した矢印３９に従って逆方向に空気を流すよう強制することができる。ファン８２は、電動モータ或いは液圧モータ８３等によりエンジンとは独立して電動又は液圧駆動することができる。好適な構成では、液圧ファン駆動機を用いてファン速度を可変する。図７乃至図１０に示す如く、冷却流体導管５１２，５１３を冷却モジュール３７の流入口５２２と流出口５３に接続し、蓄圧空気を冷却モジュールとエンジンの間に通過させてエンジン取り込み空気を冷却する。同様に、導管５１，５１１を冷却モジュール３７の流入口５２１と流出口５３１に接続し、エンジン冷却流体を冷却する。追加の導管（図示せず）を冷却モジュール３７の流入口５２と流出口５３２に接続し、冷却した流体を車両の液圧系統に供給する。

本発明では、放熱器組立体すなわち冷却モジュール３７をエンジン室から取り除いてある。例えば、ファン８２と放熱器胴体部８１を含む冷却モジュール３７は、運転台１３内の操縦者の視点とブルドーザ排土板１６との間にない場所で作業車両内の何処かへ移動させ、これによりそれがブルドーザ排土板１６の視認性を妨げないようにできる。好ましくは、冷却モジュールは運転台１３の後方に配置してある。冷却モジュール３７または冷却モジュールの放熱器胴体部８１がないことで、エンジン室は大きさを減らし、エンジンを前方へ移動させることができる。エンジン室の大きさを減らしかつ／又はエンジンを前方へ移動させることで、車両の運転台１３を前方へ移動させることができる。この装置は、作業車両の操縦者に対しより幅広い角度の前方視認性を提供することで作業車両前方の操縦者視認性を改善する。

加えて、エンジン室から放熱器組立体や冷却モジュール３７を撤去したことで、エンジン室を覆うエンジンカバーや鼻部モジュール３４をより小さくすることができる。かくしてエンジン室とカバーすなわち鼻部モジュール３４は、幅と高さと深さの三次元のいずれかを低減することで体積をより小さくすることができる。鼻部モジュール３４前端の高さは低減することが好ましく、何故ならこの構成は作業車両後方の操縦者視認性を減ずることなく作業車両前方の操縦者視認性を著しく改善するからである。この好適な実施形態では、鼻部モジュールは車両中間部から車両前部へ向け下方へ傾斜、好ましくは急峻に降下する頂部を有する。図２と図６（ａ）に示した如く、ブルドーザ排土板１６の上部中央部分１７は本発明によれば操縦者の視界内にある。このことは、図１と図６（ｂ）に示した従来装置では不可能である。

図２に示す如く、本発明になるブルドーザにおける操縦者１４の視点１５からの最低見切り線２１は鼻部モジュール３４の頂部上方を通過し、これによりブルドーザ排土板の上部中央部分１７が操縦者には視認可能となる。本発明の重要な利点は、操縦者が見切り線２０に示す如くブルドーザ排土板の上部中央部分１７を視認できる点にある。このことで、ブルドーザの操縦者はブルドーザ操縦時に排土板１６の上部中央部分１７上方へのどんな材料の隆起も上昇も監視できるようになる。加えて、本発明の構成は、従来のブルドーザと本発明になる作業車両の後方視認性がほぼ同一である点において、後方視認性に悪影響をもたらさない。図５の背面図は、操縦者が液圧タンクモジュール３５と燃料タンクモジュール３６の間で冷却モジュール３７を調べることができることを示すものである。この構成では、後方視認性は運転室すなわち運転台１３により制限される。

本出願の図３に注目するに、ここには本発明になる作業車両の構成が従来技術の作業車両と比較してある。図３中、実線が本発明を表わす。図３の破線が、従来の作業車両の対応概要を示す。線２４は、水平線である。見切り線２２は前述の従来のブルドーザ４０に対応し、見切り線２１はこれまた前述の本発明になる作業車両３０に対応している。本発明は、従来のブルドーザのそれよりも相当に低い見切り線２１を提供することができる。例えば、本発明になる見切り線２１は視認性を１０乃至３０度以上等、好ましくは図３内の角度αで示した如く約２３度の量だけ増大させることができる。従来の見切り線２２上の視認性における増分は、角度βで図示してある。

本発明になる作業車両の好適な構成には、下降させた前端をもった鼻部モジュール３４と図３に示した如く前方にずらした運転台１３が含まれる。例えば、本発明になる作業車両の構成により、運転台はｘ軸沿いに約５００ｍｍ等の相当量前方へずらすことができ、鼻部モジュールの前端はｙ軸沿いに約３５０ｍｍ等の相当量降下させることができる。

ｘ軸に沿う運転台の前方配置とｙ軸に沿う鼻部モジュール３４前部の下方配置が、図４と図５にも図示してある。本発明になる作業車両の構成は、図２，３に図示した如く、ブルドーザ排土板前方の死角領域を長さＡ又はＢへ、或いは約２３度だけ低減する。鼻部モジュールは、１０乃至３０度以上等の他角度だけ視認性を増大せるよう設計することができる。他方、従来の作業車両の構成は、操縦者に対し図１に示す如く長さＣをもつ相当より大きな死角領域を要求するものである。

本発明では、図１２に示す鼻部モジュール３４は、溶接し螺子止めし或いは互いに固着した前面パネル（３４ｃ）と側面パネル（３４ａ，３４ｂ，３４ｄ，３４ｅ）と背面パネル（３４ｆ）をもって構成してある、鼻部モジュール３４には、作業対象への作業期間中にエンジンに外気が触れないようにする十分な閉構造を持たせることができる。ガスケットや他の密封材をパネル３４ａ〜３４ｆと鼻部モジュール３４の主要部との間に用い、モジュールの封止及び／又は振動低減を果たすことができる。個別排気導管を、クランプにより鼻部モジュール３４の先端に取り付けることができる。鼻部モジュール３４は、図１１に図示の如くボルト或いは業界公知の他の適当な手段により主フレーム３１に取り付けてある。鼻部モジュール３４は換気する必要がない。これは、ファンによりエンジン室を通して空気を引き込んだり押し出したりして空気を伝熱目的に放熱器を通過させる必要がないからである。かくして、本発明のエンジンカバーすなわち鼻部モジュール３４は閉じることができる。このことで、塵埃がエンジンに堆積し、エンジンを通過する際にエンジン部品が空気で汚染しないようにし、かくしてエンジンの修理作業間隔を増やすことができるようになる。閉じたエンジンカバーは、エンジンの騒音を低減しもする。このことで、操縦条件はより効率的で安全で環境に受け入れられるものに改善される。これらの理由から、本発明は従来の装置に勝る意義ある利点をもたらす。

空気をエンジン全体に引き込んだときに、エンジンの冷却に必要な１／３の熱遮断はエンジンすなわちエンジンブロックから放熱させることができ、熱遮断の他の１／３は排気へ出され、熱遮断の最後の１／３が作業車両の冷却システム内の冷却剤へ伝わる。エンジンブロック上で空気を引き込んだり押し出したりしない本発明の構成では、放熱器は必要に応じてより大きくすることができる。作業車両周囲から放熱器へ供給する空気はエンジンを通過した後に放熱器へ供給される空気よりも冷えており、かくしてより大きな熱伝達が放熱器全体にもたらされるという事実により、放熱器の如何なる大きさの増分も減ることになる。換言すれば、放熱器はエンジンに並設しないときにその全体に亙ってより大きな冷却効率を挙げることができ、何故なら放熱器を通過する前にエンジンが空気を熱することはないからである。

本発明は、単純で実用的な仕方で上記に説明した。しかしながら、当業者には多くの改変と変形が容易に想起されるので、本発明は開示した厳密な構成及び動作の細部に限定してはならず、かくして適切な改変と等価物は全て本発明範囲内に包含されるものである。

操縦者に関する前方及び後方見切り線を含む従来のブルドーザの側面図である。 操縦者に関する前方及び後方見切り線を含む本発明になるブルドーザの側面図である。 本発明を従来のブルドーザと比較する側面図である。 本発明になるブルドーザの正面斜視図である。 本発明になるブルドーザの背面斜視図である。 図６（ａ）は本発明になるブルドーザの運転台内の視点から見た図であり、図６（ｂ）は従来のブルドーザの運転台内の視点から見た図である。 本発明になるブルドーザの分解図である。 本発明になる冷却モジュール用のファン組立体の斜視図である。 本発明になる冷却モジュールの斜視図である。 本発明になる冷却モジュールの中核要素の斜視図である。 本発明になる冷却モジュール用のファン組立体の斜視図である。 本発明になる鼻部保護構造及び組立様式の分解図である。

符号の説明

１１ 放熱器組立体
１２ フード
１３ 運転台
１４ 操縦者
１５ 視点
１６ ブルドーザ排土板
１７ 上部中央部分
２０，２１ 見切り線
２２ 最低見切り線
２４ 線
３０ 作業車両
３１ 車両フレーム
３２ トラックフレームモジュール
３３ エンジン
３４ 鼻部モジュール
３４ａ，３４ｂ，３４ｄ，３４ｅ 側面パネル
３４ｃ 前面パネル
３４ｆ 背面パネル
３５ 液圧タンクモジュール
３６ 燃料タンクモジュール
３７ 冷却モジュール
３８，３９ 矢印
４０ 従来のブルドーザ
５１，５１１ 導管
５１２，５１３ 冷却流体導管
５２，５２１，５２２ 流入口
５３，５３１，５３２ 流出口
８１ 放熱器胴体部
８２ ファン
８３ 液圧モータ
８４ ブラケット
８５ 緩衝材料
８６ 蓄圧空気冷却装置
８７ オイル冷却装置
８８ 水冷却装置
８９１，８９４，８９７，８９２，８９３，８９５，８９６，８９８，８９９ ボルト

Claims (7)

1. 作業車両であって、
   前端と後端を有する車両フレームと、
   前記車両フレームの前記前端に配置され、エンジンを囲繞するエンジン室と、
   前記車両フレームの前端と後端の間に搭載した運転台と、
   前記エンジン室上方の前記運転台内の視点からの見切り線から外して配置した前記エンジン冷却用冷却モジュールを備える、
   ことを特徴とする前記作業車両。
2. 前記エンジンはエンジンカバーにより覆ってあり、該エンジンカバーを前記車両フレームの前端へ向け下方に傾斜させた、
   ことを特徴とする請求項１記載の作業車両。
3. 前記エンジンはエンジンカバーにより覆ってあり、該エンジンカバーは前記作業車両の稼働期間中前記エンジンに外気が触れるのを防止する十分な閉構造を有する、
   ことを特徴とする請求項１記載の作業車両。
4. 前記冷却モジュールは前記車両フレームの後端に隣接配置した、
   ことを特徴とする請求項１記載の作業車両。
5. 前記冷却モジュールは前記車両フレーム上の前記運転台の後方に配置した、
   ことを特徴とする請求項１記載の作業車両。
6. 前記冷却モジュールは前記車両フレーム上の前記運転台の下方に配置した、
   ことを特徴とする請求項１記載の作業車両。
7. 作業車両であって、
   前端と後端を有する車両フレームと、
   前記車両フレームの前端に配置したエンジンと、
   前記エンジンを覆うエンジンカバーで、前記車両フレームの前端へ向け下方に傾斜する前記カバーと、
   前記エンジン後方の前記車両フレームに搭載した操縦者用の運転台と、
   前記車両フレーム上の前記運転台の後方に配置した前記エンジンを冷却する冷却モジュールを備える、
   ことを特徴とする前記作業車両。
   

Images