JP2005319838A - 建設機械の冷却装置配設構造 - Google Patents

Abstract

【課題】部品数を少なくすることができると共に、配置空間を小さくすることができる建設機械の冷却装置配設構造の提供。
【解決手段】油圧ショベルの旋回体４１に備えられるエンジンルーム４３内に、オイルクーラ５、ラジエータ６、インタークーラ７を含む熱交換器、及びこれらの熱交換器の下流に配置されるフンシュラウド１２を有する冷却装置を備えると共に、この冷却装置の熱交換器を冷却風流れに対して並列に配置したものであって、建屋カバーを形成するエンジンルーム４３の構成部材である前側カバー３及び後側カバー１１が、ファンシュラウド１２の両側部を構成する部材、オイルクーラ５の一方の側部を構成する部材、及びインタークーラ７の他方の側部を構成する部材を兼ねる構成にしてある。
【選択図】図２

Description

本発明は、冷却装置を構成するラジエータを含む複数の熱交換器を冷却風流れに対して並列に配置した建設機械の冷却装置配設構造に関する。

この種の従来技術として、例えば特許文献１に記載の技術がある。この従来技術は、建設機械の本体内にラジエータ、オイルクーラ等の複数の熱交換器を冷却風流れに対して並列に配置し、これらの熱交換器の下流にファンシュラウドを配置したものである。熱交換器のそれぞれ、及びファンシュラウドは、本体を形成するフレーム等とは別体の部品となっている。すなわち、独立部品である熱交換器を囲むようにフレームが配置されて、このフレームによって熱交換器が保持されると共に、これらの熱交換器にブラケットを介して独立部品であるファンシュラウドが一体に接続された構成になっている。
特開２００３−１３６９７２公報

上述した従来技術は、それぞれ独立部品を構成する熱交換器及びファンシュラウドが建屋カバー内に、例えば本体の前側位置に立設される前側カバー、後側位置に立設される後側カバー等のエンジンルーム構成部材で囲まれたエンジンルームの内部に収納される。したがって上述した従来技術は、熱交換器の構成部材、ファンシュラウドの構成部材の他に、上述した前側カバー、後側カバー等のエンジンルーム構成部材、すなわち建屋カバーが存在し、部品数が多くなり、製作工数が増えて製作費が高くなる問題がある。また、昨今望まれている建設機械の小型化に関連して、上述したエンジンルーム等の熱交換器及びファンシュラウドの配置空間も小空間にすることが要望されているが、特に、本体の前後方向に対する寸法をより小さくすることが要望されているが、上述した従来技術では、エンジンルーム等の内部にそれぞれ独立部品を形成する熱交換器及びファンシュラウドを配置することから、エンジンルーム等の配置空間を小さくすることが困難な問題もある。

本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、部品数を少なくすることができると共に、配置空間を小さくすることができる建設機械の冷却装置配設構造を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、建設機械の本体内に、ラジエータを含む複数の熱交換器、及びこの熱交換器の下流に配置されるファンシュラウドを有する冷却装置を備えると共に、この冷却装置の上記複数の熱交換器を冷却風流れに対して並列に配置した建設機械の冷却装置配設構造において、上記本体内に配置される建屋カバーが、上記ファンシュラウドの構成部材、及び上記熱交換器の構成部材の少なくとも一方を兼ねることを特徴としている。

このように構成した本発明は、ファンシュラウドの構成部材、及び熱交換器の構成部材の少なくとも一方が建屋カバーから成っているので、該当するファンシュラウドに係る構成部材、あるいは熱交換器に係る構成部材を建屋カバーとは別体に備える必要がない。したがって、部品数を少なくすることができると共に、建屋カバーで兼用させた該当するファンシュラウドに係る構成部材、あるいは熱交換器の構成部材に相当する寸法だけ、これらのファンシュラウド、熱交換器の配置空間を小さくすることができる。

また本発明は、上記発明において、上記建屋カバーがエンジンルームの構成部材であることを特徴としている。

また本発明は、上記発明において、上記エンジンルームの構成部材のうちの上記本体内の前側位置に立設される前側カバーと、後側位置に立設される後側カバーとが、上記ファンシュラウドの側部構成部材を兼ねることを特徴としている。

このように構成した本発明は、ファンシュラウドの側部構成部材を前側カバー、後側カバーで兼用させることができるので部品数を少なくすることができると共に、前側カバー、後側カバーによって兼用させたファンシュラウドの側部構成部材に相当する寸法だけ、ファンシュラウドの配置空間を小さくすることができる。また、ファンシュラウドの両側部がエンジンルームを形成する前側カバーと後側カバーによって形成されるので、並列に配置される複数の熱交換器の下流に位置するファンシュラウドの内部に、これらの熱交換器に共通の大きな空気溜りを確保できる。

また本発明は、上記発明において、上記ファンシュラウドを構成する風下側部材を、上記前側カバーと上記後側カバーに取付けたことを特徴としている。

また本発明は、上記発明において、上記風下側部材の近傍に、エンジンに支持されたファンガイドリングを配設したことを特徴としている。

また本発明は、上記発明において、上記エンジンルームの構成部材のうちの上記本体内の前側位置に立設される前側カバーと、後側位置に立設される後側カバーとが、上記熱交換器の側部構成部材を兼ねることを特徴としている。

このように構成した本発明は、熱交換器の側部構成部材を前側カバー、後側カバーで兼用させることができるので部品数を少なくすることができると共に、前側カバー、後側カバーによって兼用させた熱交換器の側部構成部材に相当する寸法だけ、熱交換器の配置空間を小さくすることができる。

また本発明は、上記発明において、上記ファンシュラウドを、上記エンジンルームの構成部材とは別体に形成すると共に、このファンシュラウドを上記熱交換器に一体に設けたことを特徴としている。

このように構成した本発明は、本体内に、熱交換器及びファンシュラウドを容易に設置することができる。

また本発明は、上記発明において、上記前側カバー及び上記後側カバーのそれぞれが、一枚板から成ることを特徴としている。

また本発明は、上記発明において、上記建設機械が油圧ショベルから成り、上記本体が旋回体であることを特徴としている。

本発明は、建屋カバーがファンシュラウドの構成部材、及び熱交換器の構成部材の少なくとも一方を兼ねるように構成したことから、部品数を少なくすることができ、これに伴って従来に比べて製作工数を低減でき、制作費を安くすることができる。また、配置空間を小さくすることができ、建設機械の小型化を実現させることができる。

また本発明は、建屋カバーがエンジンルームの構成部材から成り、このエンジンルームの構成部材のうちの本体内の前側位置に立設される前側カバーと、後側位置に立設される後ろ側カバーとがファンシュラウドの側部構成部材を兼ねる構成にしたことから、前側カバー、後側カバーに兼用させたファンシュラウドの側部構成部材に相応する部品数の低減、及び配置空間の縮小を実現できると共に、並列配置される複数の熱交換器の下流に位置するファンシュラウドの内部に、これらの熱交換器に共通の大きな空気溜りを確保することができる。したがって、ファンシュラウドに導かれる冷却風による圧損を低減でき、ファン効率を向上させることができる。これに伴ってファンの回転数を低くしてファン騒音を低減させることもできる。

また本発明は、建屋カバーがエンジンルームの構成部材から成り、このエンジンルームの構成部材のうちの本体内の前側位置に立設される前側カバーと、後側位置に立設される後側カバーとが、熱交換器の側部構成部材を兼ねる構成にしたことから、前側カバー、後側カバーに兼用させた熱交換器の側部構成部材に相応する部品数の低減、及び配置空間の縮小を実現できる。

以下，本発明に係る建設機械の冷却装置配設構造を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。

図１は本発明の冷却装置配設構造の第１実施形態が備えられる建設機械の一例として挙げた油圧ショベルを示す側面図である。この図１に示す油圧ショベルは、走行体４０と、この走行体４０上に配置される本体、すなわち旋回体４１と、この旋回体４１に上下方向の回動可能に装着されるブーム、アーム、バケット等を含むフロント作業機４２とを備えている。旋回体４１には、建屋、例えばエンジンルーム４３が備えられ、このエンジンルーム４３の内部に本願発明の対象とする冷却装置配設構造の第１実施形態が備えられている。なお、この図１に示す符号１８は、エンジンルーム４３の上面を形成するエンジンカバー、２は旋回フレームである。

図２は図１に示すエンジンルームのエンジンカバーを取り除いた状態を示す平面図、図３は図２のＡ矢視に相応する縦断面図である。

これらの図２，３に示すように、この第１実施形態は、上述した旋回体４１の旋回フレーム２上に配置されるエンジンルーム４３の内部に、オイルクーラ５、ラジエータ６、インタークーラ７から成る熱交換器と、ファンシュラウド１２と、ファン１５とを含む冷却装置が配置される。

オイルクーラ５、ラジエータ６、及びインタークーラ７、すなわち熱交換器は、空気取入部９に取り入れられた冷却風の流れに対して並列に配置してある。ファンシュラウド１２は、上述した熱交換器の下流に配置され、図３に示すように、内部に複数の熱交換器に共通の空気溜り２０を有している。このファンシュラウド１２を構成する風下側部材１２ａの近傍にはファン１５を配置してあり、このファン１５はエンジン配置部２３に配置したエンジン１によって駆動されるようになっている。

上述した熱交換器の上側部分は、図２，３に示すように、支持部材１０によって支持させてあり、下側部分は例えば図３に示すように支持部材１９によって支持させてある。支持部材１０は図２に示すように、エンジンルーム４３の構成部材である前側カバー３の上端の折曲げ部と、後側カバー１１の上端の折曲げ部とに固定してある。支持部材１９は旋回体４１を構成するフレームに固定してある。なお、前側カバー３は旋回体４１内の前側位置に立設される例えば一枚板から成り、後側カバー１１はカウンタウエイト１６の近傍の後側位置に立設される例えば一枚板から成っている。

図３に示すように、上述した空気取入部９とエンジン配置部２３との間は、仕切りカバー８によって仕切ってある。

この第１実施形態は特に、建屋カバーであるエンジンルーム４３の構成部材が、ファンシュラウド１２の構成部材、及び上述した熱交換器の構成部材の少なくとも一方を兼ねる構成にしてある。例えば、エンジンルーム４３の構成部材である上述の前側カバー３によってファンシュラウド１２の一方の側部、すなわち図２において上側位置の側部が構成されると共に、上述した熱交換器のうちのオイルクーラ５の一方の側部、すなわち図２において上側位置の側部が構成されている。また、上述の後側カバー１１によってファンシュラウド１２の他方の側部、すなわち図２において下側位置の側部が構成されると共に、上述した熱交換器のうちのインタークーラ７の他方の側部、すなわち図２において下側位置の側部が構成されている。

つまり、ファンシュラウド１２は図３に示すように、上方部分が上面カバー４で形成され、下方部分が下面カバー２１で形成され、後方部分が上述の風下側部材１２ａで形成されると共に、両側部が、建屋カバーすなわちエンジンルーム４３の構成部材である前側カバー４と後側カバー１１とによって形成され、全体形状が角形の箱体となっている。風下側部材１２ａは、エンジンルーム４３の構成部材である前側カバー３と後側カバー１１に取り付けてある。上述した上面カバー４及び下面カバー２１のそれぞれは、例えば前側カバー３、後側カバー１１のそれぞれに着脱可能に保持されている。

なお図２に示すように、オイルクーラ５の一方の側部と前側カバー３との間、オイルクーラ５の他方の側部とラジエータ６の一方の側部との間、ラジエータ６の他方の側部とインタークーラ７の一方の側部との間、インタークーラ７の他方の側部と後側カバー１１との間のそれぞれには、隙間を塞ぐシール部材１７を配置してある。また図３に示すように、エンジンルーム４３の下方部分のファンシュラウド１２の下面カバー２１に対向する位置には、アンダーカバー２２を着脱可能に配置してある。

この第１実施形態は、エンジン１の駆動によりファン１５が回転し、このファン１５の回転により空気取入部９から取り入れられた冷却風が、オイルクーラ５、ラジエータ６、インタークーラ７を含む熱交換器を通過し、ファンシュラウド１２の空気溜り２０に導かれ、さらにファンガイドリング１４を通ってエンジン配置部２３に導かれ、このエンジン配置部２３から排出される。この冷却風の流れによって、オイルクーラ５は作動油を冷却し、ラジエータ６はエンジン冷却水を冷却し、インタークーラ７はエンジン１の加給器（図示せず）により加給されたエンジン１の吸入空気を冷却する。

この第１実施形態によれば、ファンシュラウド１２の両側部を構成する部材、オイルクーラ５の一方の側部を構成する部材、及びインタークーラ７の他方の側部を構成する部材が、建屋カバーすなわちエンジンルーム４３を構成する前側カバー３と後側カバー１１とから成っているので、該当するファンシュラウド１２の構成部材、オイルクーラ５の構成部材、及びインタークーラ７の構成部材を前側カバー３、後側カバー１１とは別体に備える必要がない。したがって、部品数を少なくすることができる。これに伴って、製作工数を低減でき、製作費を安くすることができる。

また、前側カバー３、後側カバー１１で兼用させたファンシュラウド１２の両側部を構成する部材、オイルクーラ５の一方の側部を構成する部材、及びインタークーラ７の他方の側部を構成する部材に相当する寸法だけ、これらのファンシュラウド１２及び熱交換器の配置空間を小さくすることができる。したがって、この油圧ショベルのエンジンルーム４３の小型化を実現でき、これに伴って当該油圧ショベルの旋回体４１の小型化を実現できる。

また、ファンシュラウド１２を、その前後部分が前側カバー３、後側カバー１１によって規定される大きな容量を有する空気溜り２０を備えた形状としたことから、ファンシュラウド１２に導かれる冷却風による圧損を低減でき、ファン効率を向上させることができる。これに伴ってファン１５の回転数を低くしてファン騒音を低減させることもできる。

また、熱交換器の清掃に際しては、エンジンカバー１８を外してファンシュラウド１２の上面カバー４を外すことにより、あるいはアンダーカバー２２を外してファンシュラウド１２の下面カバー２１を外すことにより、ブロワ等の所定の清掃具を容量の大きなファンシュラウド１２の空気溜り２０内に収納して清掃することができ、優れた整備性を確保できる。

また、オイルクーラ５、ラジエータ６、インタークーラ７を含む熱交換器をファンシュラウド１２とは独立させて取り扱うことができ、ファンシュラウド１２は、上面カバー４、下面カバー２１、風下側部材１２ａに分解して取り扱うことができる。これらにより搬送、輸送作業の能率を向上させることができる。

図４は本発明の第２実施形態を示すもので、エンジンルームのエンジンカバーを取り除いた状態を示す平面図、図５は図４のＢ矢視に相応する縦断面図である。

これらの図４，５に示す第２実施形態は、内部に空気溜り３４を有するファンシュラウド３０を、エンジンルーム４３の構成部材である前側カバー３、後側カバー１１とは別体の独立部品に形成してあると共に、オイルクーラ３１、ラジエータ３２、インタークーラ３３から成る熱交換器と、独立部品であるファンシュラウド３０とを一体に接続してある。ファンシュラウド３０の上面カバー及び下面カバーは着脱可能に設けてある。オイルクーラ３１、ラジエータ３２、及びインタークーラ３３を含む熱交換器の図４の上側位置の側部は、前側カバー３によって構成させてあり、同図４の下側位置の側部は、後側カバー１１によって構成させてある。その他の構成は、前述した第１実施形態と同等である。

このように構成した第２実施形態では、熱交換器に係る部品数を少なくすることができ、これに伴って製作工数が低減し、製作費を安くすることができる。また、熱交換器の配置空間を小さくすることができ、エンジンルーム４３の小型化に貢献する。また、第１実施形態と同等の優れた整備性を確保できる。さらに、エンジンルーム４３内に熱交換器及びファンシュラウド３０を容易に設置することができる。

なお本発明は、ファンシュラウド１２のみの側部構成部材を前側カバー３、後側カバー１１によって兼用させた構成にしてもよい。このように構成したものでは、第１実施形態における作用効果のうちから熱交換器に関する作用効果を除いた作用効果が得られる。

図６は本発明の第３実施形態を示すもので、エンジンルームのエンジンカバーを取り除いた状態を示す平面図、図７は図６のＣ矢視に相応する縦断面図である。この第３実施形態は、第１実施形態における構成に加えてファンガイドリンク１４と、このファンガイドリング１４をエンジン１に支持させるブラケット３５を設けると共に、ファンガイドリンク１４とファンシュラウド１２の風下側部材１２ａとの隙間を塞ぐ弾性体から成るシール部材１３を設けた構成にしてある。このように構成したものでは、ファン１５とファンガイドリング１４の双方がエンジン１に支持されるので、ファン１５とファンガイドリング１４との隙間、すなわちチップクリアランスを小さく高精度に設定することが容易となり、さらなる低騒音化を実現できる。この構成の場合、エンジン１とファンシュラウド１２，３０との振動差を弾性体から成るシール部材１３で吸収させることができる。

本発明の冷却装置配設構造の第１実施形態が備えられる建設機械の一例として挙げた油圧ショベルを示す側面図である。 図１に示すエンジンルームのエンジンカバーを取り除いた状態を示す平面図である。 図２のＡ矢視に相応する縦断面図である。 本発明の第２実施形態を示すもので、エンジンルームのエンジンカバーを取り除いた状態を示す平面図である。 図４のＢ矢視に相応する縦断面図である。 本発明の第３実施形態を示すもので、エンジンルームのエンジンカバーを取り除いた状態を示す平面図である。 図６のＣ矢視に相応する縦断面図である。

符号の説明

１ エンジン
２ 旋回フレーム
３ 前側カバー（エンジンルーム構成部材）〔建屋カバー〕
４ 上面カバー
５ オイルクーラ（熱交換器）
６ ラジエータ（熱交換器）
７ インタークーラ（熱交換器）
８ 仕切りカバー
９ 空気取入部
１１ 後側カバー（エンジンルーム構成部材）〔建屋カバー〕
１２ ファンシュラウド
１２ａ 風下側部材
１３ シール部材
１４ ファンガイドリング
１５ ファン
１７ シール部材
１８ エンジンカバー
２０ 空気溜り
２１ 下面カバー
２２ アンダーカバー
２３ エンジン配置部
３０ ファンシュラウド
３１ オイルクーラ（熱交換器）
３２ ラジエータ（熱交換器）
３３ インタークーラ（熱交換器）
３４ 空気溜り
３５ ブラケット
４１ 旋回体（本体）
４３ エンジンルーム

Claims (9)

1. 建設機械の本体内に、ラジエータを含む複数の熱交換器、及びこの熱交換器の下流に配置されるファンシュラウドを有する冷却装置を備えると共に、この冷却装置の上記複数の熱交換器を冷却風流れに対して並列に配置した建設機械の冷却装置配設構造において、
   上記本体内に配置される建屋カバーが、上記ファンシュラウドの構成部材、及び上記熱交換器の構成部材の少なくとも一方を兼ねることを特徴とする建設機械の冷却装置配設構造。
2. 上記請求項１記載の発明において、
   上記建屋カバーがエンジンルームの構成部材であることを特徴とする建設機械の冷却装置配設構造。
3. 上記請求項２記載の発明において、
   上記エンジンルームの構成部材のうちの上記本体内の前側位置に立設される前側カバーと、後側位置に立設される後側カバーとが、上記ファンシュラウドの側部構成部材を兼ねることを特徴とする建設機械の冷却装置配設構造。
4. 上記請求項３記載の発明において、
   上記ファンシュラウドを構成する風下側部材を、上記前側カバーと上記後側カバーに取付けたことを特徴とする建設機械の冷却装置配設構造。
5. 上記請求項４記載の発明において、
   上記風下側部材の近傍に、エンジンに支持されたファンガイドリングを配設したことを特徴とする建設機械の冷却装置配設構造。
6. 上記請求項２記載の発明において、
   上記エンジンルームの構成部材のうちの上記本体内の前側位置に立設される前側カバーと、後側位置に立設される後側カバーとが、上記熱交換器の側部構成部材を兼ねることを特徴とする建設機械の冷却装置配設構造。
7. 上記請求項６記載の発明において、
   上記ファンシュラウドを、上記エンジンルームの構成部材とは別体に形成すると共に、このファンシュラウドを上記熱交換器に一体に設けたことを特徴とする建設機械の冷却装置配設構造。
8. 上記請求項３〜７のいずれか１項記載の発明において、
   上記前側カバー及び上記後側カバーのそれぞれが、一枚板から成ることを特徴とする建設機械の冷却装置配設構造。
9. 上記請求項１記載の発明において、
   上記建設機械が油圧ショベルから成り、上記本体が旋回体であることを特徴とする建設機械の冷却装置配設構造。
   

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