JP2005297644A - 作業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】 電気的な手段を用いることなく移動可能な冷却ファン支持用の支持部材の位置を外部から認識可能とする。
【解決手段】 エンジン室３に収容された熱交換器５と、熱交換器５に冷却風を送風する冷却ファン６と、冷却ファン６を回転可能に支持する支持部材７と、冷却ファン６が熱交換器５の通気面に対向する第１の位置および熱交換器５の通気面を開放する第２の位置に、冷却ファン６と一体に支持部材７を移動する移動手段１２と、エンジン室３の周囲に配置された開閉可能な開閉カバー９と、支持部材７が第１の位置に移動すると、走行時に対応した開閉カバー９の開閉動作を許容し、支持部材７が第２の位置に移動すると、走行時に開閉カバー９の開閉動作を禁止する制限手段２１〜２３とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、熱交換器に対して移動可能に設けられた冷却ファンを有する作業車両に関する。

従来より、ラジエータ等の熱交換器のメンテナンス性を高めるため、ラジエータに対して冷却ファンを移動可能に設け、ラジエータに面した空気通路を開放可能に構成したものが知られている（特許文献１参照）。これによれば、エンジン室内にラジエータに対して回動可能に枠体を設け、この枠体に冷却ファンを回転可能に支持する。枠体の回動による空気通路の開閉はリミットスイッチにより検出する。

特開２０００−１２０４３７号公報

枠体はエンジン室に収容されるため、枠体の回動状態を外部から認識することは難しい。しかしながら、上記特許文献１記載のように枠体の回動をリミットスイッチにより電気的に検出したのでは、スイッチが故障または断線等した場合に枠体の回動状態を検出することが不可能となる。

本発明による作業車両は、エンジン室に収容された熱交換器と、熱交換器に冷却風を送風する冷却ファンと、冷却ファンを回転可能に支持する支持部材と、冷却ファンが熱交換器の通気面に対向する第１の位置および第１の位置と異なる第２の位置に、冷却ファンと一体に支持部材を移動する移動手段と、エンジン室の周囲に配置された開閉可能な開閉カバーと、支持部材が第１の位置に移動すると、走行時に対応した開閉カバーの開閉動作を許容し、支持部材が第２の位置に移動すると、走行時に対応した開閉カバーの開閉動作を禁止する制限手段とを備えることを特徴とする。
支持部材に突設され、第２の位置でエンジン室内の固定部材に当接して押し込まれ、第１の位置で固定部材から離間して押し込みが解除される突出部材と、突出部材に連動し、突出部材の押し込みにより開閉カバーと干渉して全閉動作を禁止し、突出部材の押し込み解除により開閉カバーとの干渉を回避して全閉動作を許容する干渉部材とにより制限手段を構成することもできる。
第１の位置で支持部材を固定する固定手段をさらに備えることもできる。

本発明によれば、冷却ファンが熱交換器の通気面に対向する第１の位置および第１の位置と異なる第２の位置に、冷却ファンと一体に支持部材を移動可能に設け、支持部材が第１の位置に移動するとエンジン室の周囲の開閉カバーの走行時に対応した開閉動作を許容し、支持部部材が第２の位置に移動すると開閉カバーの走行時に対応した開閉動作を禁止するようにした。これによりリミットスイッチ等の電気的な手段によらず、移動可能な支持部材の位置を外部から容易に認識することができる。

−第１の実施の形態−
以下、図１〜図５を参照して本発明による作業車両の第１の実施の形態について説明する。
図１は、本発明が適用されるホイールローダの側面図である。ホイールローダは、車両本体１と、車両本体１の前部に回動可能に設けられた作業装置２とを有する。車両本体１の後部にはエンジン室３が設けられている。図２はエンジン室３内の部品の配置を示す平面図である。

図１，２に示すようにエンジン室３にはエンジン４が配設され、その後方に車幅方向にわたってラジエータ５が配置されている。ラジエータ５の後方にはラジエータ５の通気面に対向して冷却ファン６が配置されている。冷却ファン６はラジエータ５に並設された筒状のファンボックス７の内側に回転可能に支持されている。ラジエータ５とファンボックス７の間はシュラウド８により冷却風通路が形成されている。ファンボックス７の後方には上方に開放可能なリヤカバー９が設けられ、車両本体１の後端部にはカウンタウエイト１０が設けられている。なお、１１はバッテリボックスである。

冷却ファン６は油圧モータ６ａの駆動により回転する。冷却ファン６が回転すると、図示しない吸気口を介してエンジン室４内に冷却風が吸い込まれ、ラジエータ５の内側のフィン部を通過する。ラジエータ５では冷却風とエンジン冷却水が熱交換され、エンジン冷却水が冷却される。ラジエータ５を通過した冷却風はシュラウド８およびファンボックス７の内側の送風通路を通過し、図２の矢印に示すようにリヤカバー９に開口された排気口からエンジン室３外に排出される。このような送風過程において、エンジン室３内に粉塵等を吸い込むと、ラジエータ５のフィンに目詰まりが生じ、ラジエータ５の伝熱面積が減少して、熱交換効率が低下する。この熱交換効率の低下を防ぐためには、ラジエータ５をメンテナンスし、フィンの目詰まりを除去する必要がある。

図２に示すようにファンボックス７は、シュラウド８の側端部に設けたヒンジ１２を介して水平方向に回動可能に支持されている。通常の走行時および作業時には、ファンボックス７は実線で示すように前方に回動され（ファンボックス閉）、ラジエータ後方の通路が閉じられる。このときファンボックス７が振動によりがたつかないように、ファンボックス７は係合部材１３によりシュラウド８に固定される。一方、メンテナンス時には、ファンボックス７は一点鎖線で示すように後方に回動され（ファンボックス開）、ラジエータ５の通気面が開放される。これによりラジエータ５のメンテナンスが容易となる。

このようにファンボックス７を回動可能に構成した場合、メンテナンス時にエンジン４を誤作動しないように、メンテナンス状態、すなわちファンボックス７が開放状態にあることをを外部から容易に認識可能とすることが好ましい。これを実現するため、本実施の形態ではファンボックス７とリヤカバー９を以下のように構成する。

図３は、第１の実施の形態に係るファンボックス７とリヤカバー９の要部斜視図である。なお、図３はメンテナンス状態に対応する。リヤカバー９はファンボックス７の上面から後面にかけて断面略Ｌ字形状をなし、車幅方向（左右方向）の一対のヒンジ１４を介してファンボックス７の上面に回動可能に取り付けられている。ファンボックス上方のリヤカバー９の左右前縁角部には後方に向けて一対の溝部９ａが形成されている。ファンボックス７の上部前面には左右一対のロッド２１が突設されている。ロッド２１はファンボックス７の閉鎖時にシュラウド８の後端面に当接し、ファンボックス７の開放時に離間する。

図４（ａ）は図３の矢視IV図（前方から見た図）であり、図４（ｂ）は図３のV-V線断面図（鉛直方向断面図）であり、図４（ｃ）は図３のVI-VI線断面図（水平方向断面図）である。ファンボックス７内でロッド２１の後端部は大径状に形成され（大径部２１ａ）、この大径部２１ａはファンボックス７内の円筒状ガイド７ａによって前後方向に移動可能に支持されている。図４（ｃ）に示すように大径部２１ａの後端面は左右方向に傾斜し（傾斜面２１ｂ）、傾斜面２１ｂの左右方向内側（図では右側）は外側（左側）よりも後方に突出している。

ロッド２１の後方には鉛直方向に円柱状のストッパ２２が設けられ、ロッド２１の後端面にストッパ２２が当接されている。ストッパ２２はファンボックス７の上面に左右方向にわたって開口されたスリット状の貫通孔７ｃから上方に突出し、ストッパ２２の先端はリヤカバー９の下面９ｂよりも上方かつ溝部９ａの表面よりも下方に位置している。ストッパ２２はファンボックス７内のガイド７ｂに沿って左右方向に移動可能に支持されるとともに、ストッパ２２にはファンボックス７の内側面から支持されたばね２３が連結されている。ばね２３は常時ストッパ２２を左右方向内側（図では右側）に付勢する。

次に、第１の実施に形態に係る作業車両の特徴的な動作を説明する。
（１）ファンボックス開放
ラジエータ５のメンテナンス作業を行う場合には、リヤカバー９を上方に回動し、係合部材１３によるファンボックス７の固定状態を解く。そして、ファンボックス７を後方に回動し、ラジエータ後方の通路を開放する。この状態では、ロッド２１の先端はシュラウド８から離間しているため、ロッド２１に後方への押し込み力が作用せず、この押し込み解除状態ではストッパ２２にばね２３の付勢力のみが作用する。このためストッパ２２はばね２３の付勢力により左右方向内側（図では右側）に移動し、ストッパ２２の移動により傾斜面２１ｂを介してロッド２１が前方に押動される。

これにより図４（ａ）に示すようにストッパ２２はリヤカバー９の溝部９ａよりも左右方向内側に移動し、ストッパ２２と溝部９ａの位置がずれる。この状態では、ストッパ２２の上端面にリヤカバー９の下端面９ｂが当接するため、リヤカバー９の下方への回動が制限され、図４（ｂ）に示すようにリヤカバー９が斜め後方に傾斜した状態で保持される。このリヤカバー９の傾斜状態を作業員が目視することで、ファンボックス７の開放を認識することができる。したがって、メンテナンス作業時に誤ってエンジン４を作動することを防止できる。この場合、リヤカバー９はエンジン室４よりも外側に位置するため、目視が容易である。

（２）ファンボックス閉鎖
メンテナンス作業時以外では、ファンボックス７を前方に回動してラジエータ後方の通路を閉じ、係合部材１３を介してファンボックス７をシュラウド８に固定する。このとき図５（ｃ）に示すようにロッド２１の先端がシュラウド８に当接し、ロッド２１がガイド７ａに沿って後方に押動される。このロッド２１の押動により、ストッパ２２はばね２３の付勢力に抗して左右方向外側（図では左側）に移動する。このとき図５（ａ）に示すようにストッパ２２は溝部９ａに退避するため、ストッパ２２によってリヤカバー９の回動が制限されず、図５（ｂ）に示すようにリヤカバー９が全閉される。すなわちリヤカバー９は走行時に対応した姿勢となる。このリヤカバー９の全閉状態を目視することで、作業員はファンボックス７の閉鎖を認識することができる。

なお、ファンボックス７がシュラウド８に固定されていない状態で冷却ファン６を回転すると、ファンボックス７が大きく振動し、冷却風のスムーズな流れが妨げられるばかりか、機器を損傷するおそれがある。本実施の形態では、ファンボックス７がシュラウド８に係合されていない場合にはロッド２１が後方に押動されないため、ストッパ２２が左右方向内側に移動し、リヤカバー９が傾斜状態で保持される。このため、作業員はファンボックス７の開閉だけでなくファンボックス７の固定の有無を認識することができ、ファンボックス７が固定されていない状態で冷却ファン６を回転することを防止できる。

以上の第１の実施の形態によれば、以下のような作用効果を奏する。
（１）シュラウド８の後部にラジエータ後方の通路を開放するようにファンボックス７を回動可能に設けるとともに、ファンボックス７の上部にリヤカバー９を回動可能に設け、ファンボックス７の前面にロッド２１を前後方向移動可能に突設し、ファンボックス７の上面にストッパ２２を左右方向移動可能に突設した。そして、ファンボックス７の開放に伴いロッド２１を後方に移動させ、このロッド２１の移動によりストッパ２２を左右方向内側に移動させ、ストッパ２２をリヤカバー９に干渉させてリヤカバー９の全閉動作を禁止するようにした。これにより作業員はファンボックス７の開放を外部から容易に認識することができ、メンテナンス作業時にエンジン４を誤作動することを防止できる。
（２）リミットスイッチ等によりファンボックス７の開閉を検出する必要がないので、電気的なトラブルのおそれなくファンボックス７の開閉を確実に認識することができるとともに、リミットスイッチ等の省略によりコストも削減できる。
（３）ファンボックス７を係合部材１３によりシュラウド８に固定した際に、ロッド２１が後方移動するようにしたので、ファンボックス７が固定されない限りリヤカバー９の閉鎖が阻止される。その結果、作業員はファンボックス７の固定の有無を認識することができ、ファンボックス７が冷却ファン６の回転振動によりがたつくことを防止できる。

−第２の実施の形態−
図６を参照して本発明による作業車両の第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態が第１の実施の形態と異なるのは、リヤカバー９の支持構造である。図６は、第２の実施の形態に係るファンボックス７の開放時におけるエンジン室３内の要部断面図（図４（ｂ）に対応）である。なお、図４と同一の箇所には同一の符号を付し、以下ではその相違点を主に説明する。

図６に示すように、第２の実施の形態ではシュラウド８の上面にヒンジ３１が設けられ、このヒンジ３１を介してリヤカバー９がシュラウド８から上下方向に回動可能に支持されている。ストッパ２２は第１の実施の形態と同様、ロッド２１の前後方向の移動に応じて左右方向に移動する。これによりファンボックス７の開放時にはストッパ２２の先端がリヤカバー９の下面９ｂに当接し、リヤカバー９の回動が制限される。一方、ファンボックス７の閉鎖時にはストッパ２２の先端部が溝部９ａに位置し、リヤカバー９の回動が許容される。

このように第２の実施の形態では、シュラウド８の上面に回動可能にリヤカバー９を取り付けるようにしたので、ファンボックス７と一体にリヤカバー９が回動することはなく、リヤカバー９を開放したときの開放位置がファンボックス７の開閉に拘わらず一定となる。このため、リヤカバー９の取り付けの際のレイアウト上の制約は小さく、リヤカバー９の取り付けが容易である。

なお、上記実施の形態では、リヤカバー９を上下方向に回動可能に設け、ファンボックス７を左右方向に回動可能に設けたが、回動方向はこれに限らない。例えば、リヤカバー９を左右方向に回動可能に設けてもよく、ファンボックス７を上下方向に回動可能に設けてもよい。また、ラジエータ５の通気面に冷却ファン６を対向およびラジエータ５の通気面を開放するようにファンボックス７を移動可能に設けたが、ラジエータ５の通気面に冷却ファン６が対向する第１の位置およびこれと異なる第２の位置に、冷却ファン６と一体にファンボックス７を移動可能に設けるのであれば、第２の位置はラジエータ５の通気面を開放する位置でなくてもよい。なお、第２の位置はファンボックス７を係合部材１３で固定していない状態を含む。この場合、支持部材としてのファンボックス７は必ずしも回動可能とする必要はない。すなわちヒンジ１２以外の移動手段を設けてもよい。エンジン室３の周囲に配置され、その開閉状態を外部から認識可能であれば、開閉カバーはリヤカバー９以外（例えばフロントカバー）であってもよい。また、開閉カバーは走行時に全閉するもの以外でもよい。すなわち走行時に対応した開閉カバーの開閉動作を許容または禁止するのであれば、制限手段の構成は上述したものに限らない。

ファンボックス７に突設された支持部材としてのロッド２１の動きに連動するように、ばね２３に連結された干渉部材としてのストッパ２２を設けた。そして、このストッパ２２とリヤカバー９とを干渉させまたは干渉を回避させることにより、ファンボックス７の開閉に伴うリヤカバー９の全閉動作を禁止または許容するようにしたが、制限手段の構成はこれに限らない。例えばファンボックス７の表面に突起部を設け、ファンボックス７の開放時にこの突起部とリヤカバー９を干渉させてリヤカバー９の回動を制限するようにしてもよい。係合部材１３によりファンボックス７を閉鎖状態で固定するようにしたが、他の固定手段を用いてもよい。例えばファンボックス７に鉤状フックを、シュラウド８にピンを設け、鉤状フックをピンに引っ掛けて固定してもよい。種々のキャッチ装置を用いてファンボックス７を固定してもよい。ラジエータ５以外の熱交換器（例えばオイルクーラ，空調用コンデンサ等）に対しても本発明は適用できる。また、ホイールローダ以外の他の作業車両（ブルドーザー、ダンプ等）にも本発明は適用可能である。すなわち、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態の作業車両に限定されない。

本発明が適用されるホイールローダの側面図。 図１のホイールローダのエンジン室内の部品の配置を示す平面図。 本発明の第１の実施の形態に係る作業車両の要部斜視図。 図３のファンボックス開放時の動作を示す図。 図３のファンボックス閉鎖時の動作を示す図。 本発明の第２の実施の形態に係る作業車両の要部断面図。

符号の説明

３ エンジン室
５ ラジエータ
６ 冷却ファン
７ ファンボックス
９ リヤカバー
１２ ヒンジ
１３ 係合部材
２１ ロッド
２２ ストッパ
２３ ばね

Claims (3)

1. エンジン室に収容された熱交換器と、
   前記熱交換器に冷却風を送風する冷却ファンと、
   前記冷却ファンを回転可能に支持する支持部材と、
   前記冷却ファンが前記熱交換器の通気面に対向する第１の位置および前記第１の位置と異なる第２の位置に、前記冷却ファンと一体に前記支持部材を移動する移動手段と、
   前記エンジン室の周囲に配置された開閉可能な開閉カバーと、
   前記支持部材が前記第１の位置に移動すると、走行時に対応した前記開閉カバーの開閉動作を許容し、前記支持部材が前記第２の位置に移動すると、走行時に対応した前記開閉カバーの開閉動作を禁止する制限手段とを備えることを特徴とする作業車両。
2. 請求項１に記載の作業車両において、
   前記制限手段は、
   前記支持部材に突設され、前記第２の位置で前記エンジン室内の固定部材に当接して押し込まれ、前記第１の位置で前記固定部材から離間して押し込みが解除される突出部材と、
   前記突出部材に連動し、前記突出部材の押し込みにより前記開閉カバーと干渉して全閉動作を禁止し、前記突出部材の押し込み解除により前記開閉カバーとの干渉を回避して全閉動作を許容する干渉部材とを有することを特徴とする作業車両。
3. 請求項１または２に記載の作業車両において、
   前記第１の位置で前記支持部材を固定する固定手段をさらに備えることを特徴とする作業車両。

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