JP2006046260A - 建設機械のドレン装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却系の水抜き作業が容易かつ安全に行える建設機械のドレン装置を提供する。
【解決手段】エンジン２０を冷却する冷却水の放熱を行うラジエータ２７のドレンコック３３を、エンジン室１９の側面に開閉自在に設けられた側面カバー１９ｃと対向する面に設けると共に、ドレンコック３３に一端が接続された排水管３５の他端を、エンジン室１９の底面を覆うアンダカバー３４に形成された小孔３４ａよりエンジン室１９外へ延出させたもので、冷却系の水抜き作業が容易かつ安全に行えると共に、アンダカバー３４には排水管３５を延出するための小孔３４ａを形成するだけでよいため、冷却ファン２４の送風音やエンジン音が外部へ漏れて騒音の原因となることがない上、アンダカバー３４の強度が低下することもない。
【選択図】図５

Description

本発明は、ラジエータの水抜きが容易に行える建設機械のドレン装置に関する。

従来油圧ショベルのような建設機械に搭載されたエンジンの多くは、水冷式エンジンが使用されており、この水冷式エンジンは、エンジンの冷却系に冷却水を循環させてエンジン全体を冷却する構造となっていて、エンジンを冷却したことにより高温となった冷却水は、冷却系に設けられたラジエータにより放熱（冷却）された後再びエンジン側へ循環されるようになっている。
またラジエータの近傍には、エンジンにより回転駆動される冷却ファンが設けられていて、この冷却ファンによりエンジン室内に吸入した空気をラジエータへ通過させることにより、ラジエータ内を流通する冷却水を効率よく冷却できるようになっている。

一方建設機械に搭載された水冷式エンジンは、メンテナンス時冷却系の冷却水を交換したり、不凍液と交換することがよくある。
このためラジエータの下部には、冷却系の冷却水を抜き出すためのドレンコックが設けられている（例えば特許文献１）。
前記特許文献１に記載された作業車では、ラジエータの下部に突設したフロントアクセルブラケットの下端にドレンコックを設けると共に、このドレンコックとラジエータのドレン口との間を排水管で接続した構造となっている。

また油圧ショベルのような建設機械に搭載されたエンジンの冷却系には、図７及び図８に示すようにエンジンａにより回転駆動される冷却ファンｂの前方に、ラジエータｃとオイルクーラ及びインタクーラｅを設置したものがある。
図７に示す建設機械では、冷却ファンｂによる送風方向（矢印ｆ）と直交する方向にラジエータｃとオイルクーラｄ及びインタクーラｅが並列に設置されていて、冷却ファンｂによりエンジン室ｇ内に吸入した空気をラジエータｃやオイルクーラｄ、インタクーラｅへ通過させることにより、これらを冷却するようになっている。

図８に示す建設機械では、冷却ファンｂの前方にラジエータｃとオイルクーラｄ及びインタクーラｅが直列に設置されていて、冷却ファンｂによりエンジン室ｇ内に吸入した空気をインタクーラｅやオイルクーラｄ、ラジエータｃへ通過させることにより、これらを冷却するようになっている。
そして図７に示す建設機械の場合は、ラジエータｃの前面側を取り付けフレームｋによりエンジン室ｇ内に取り付けているため、冷却系の水を抜くドレンコックｈはラジエータｃの後面、すなわち冷却ファンｂ側の下部に設けられていて、冷却系の水を抜く場合、エンジン室ｇの下面を覆うアンダカバーｉに開口された操作孔ｊより手を挿入することにより、ドレンコックｈが開閉操作できるようになっている。

図８に示す建設機械では、ラジエータｃの前にオイルクーラｄが設置されているため、冷却系の水を抜くドレンコックｈは図７の場合と同様にラジエータｃの冷却ファンｂ側下部に設けられていて、冷却系の水を抜く場合、アンダカバーｉに開口された操作孔ｊより手を挿入することにより、ドレンコックｈが開閉操作できるようになっている。
特開２００１−２９５６４９号公報

しかし前記特許文献１に記載された作業車のように、フロントアクセルブラケットの先端に設けたドレンコックとラジエータのドレン口を排水管で接続した構造のものでは、油圧ショベルのように過酷な条件かで作業を行うことが多い建設機械に採用した場合、作業中の振動や衝撃により排水管が外れたり、損傷することがあり、その結果オペレータが気が付かない間に冷却系の冷却水が漏出して、エンジンが過熱したり、使用不能になる問題がある。

また図７や図８に示す建設機械のように、ラジエータｃの冷却ファンｂ側下部にドレンコックを設けたものでは、アンダカバーｉの下側に作業員が入った状態で、操作孔ｊより手を挿入してドレンコックｈを開閉操作しなければならないため、作業性が悪い上、これら操作はブラインド作業となるため、冷却水が加熱されている場合、誤って手や顔等に熱湯を浴びる心配がある。
さらにアンダカバーｉに手を挿入するための操作孔ｊを開口した場合、操作孔ｊより冷却ファンの送風音やエンジン音が外部へ漏れて騒音の原因となったり、操作孔ｊがアンダカバーｉの強度を低下させる等の問題もある。

本発明はかかる問題を改善するためになされたもので、冷却系の水抜き作業が容易かつ安全に行える建設機械のドレン装置を提供することを目的とするものである。

本発明の建設機械のドレン装置は、動力用エンジンが収容されたエンジン室と、エンジン室の側面を覆う開閉自在な側面カバーと、エンジン室内に設けられ、かつエンジンを冷却する冷却水の放熱を行うラジエータと、ラジエータの下部に設けられた水抜き用のドレンコックとを備えた建設機械のドレン装置であって、ドレンコックを側面カバーと対向する面に設けると共に、ドレンコックに一端が接続された排水管の他端を、エンジン室の底面を覆うアンダカバーに形成された小孔よりエンジン室外へ延出させたものである。

前記構成により、メンテナンス時冷却系の冷却水を交換したり、不凍液と交換するため冷却系の冷却水を抜く場合は、側面カバーを開放してドレンコックを解放することにより、冷却系の冷却水はドレンコックより排水管を経てアンダカバーの下方へ排出されるため、冷却系の水抜き作業が短時間で容易に行えると共に、立位姿勢でドレンコックを目視しながら水抜き作業が行えるため、冷却水が加熱状態にあっても誤って手や顔等にかかる心配がないので、冷却系の水抜き作業が安全に行える。
またアンダカバーには排水管を延出するための小孔を形成するだけでよいため、アンダカバーの加工が容易な上、冷却ファンの送風音やエンジン音が外部へ漏れて騒音の原因となることがなく、アンダカバーの強度が低下することもない。

本発明の建設機械のドレン装置は、ラジエータを固定する取り付けフレームの下部フレームに切り欠きを形成し、かつ切り欠きよりドレンコックを側面カバー側へ突出させたものである。

前記構成により、操作しやすい位置にドレンコックを設けることできる上、別部材を必要としないため、安価に実施することができる。

本発明の建設機械のドレン装置は、自走自在な走行体と、走行体上に旋回自在に設けられた旋回体と、旋回体に設けられ、かつ動力用エンジンが収容されたエンジン室と、エンジン室の側面を覆う開閉自在な側面カバーと、エンジン室内に設けられ、かつエンジンを冷却する冷却水の放熱を行うラジエータと、ラジエータの下部に設けられた水抜き用のドレンコックとを備えた建設機械のドレン装置であって、ドレンコックを側面カバーと対向する面に設け、かつラジエータを固定する取り付けフレームの下部フレームに切り欠きを形成して、切り欠きよりドレンコックを側面カバー側へ突出させると共に、ドレンコックに一端が接続された排水管の他端を、エンジン室の底面を覆うアンダカバーに形成された小孔よりエンジン室外へ延出させたものである。

前記構成により、メンテナンス時冷却系の冷却水を交換したり、不凍液と交換するため冷却系の冷却水を抜く場合は、側面カバーを開放してドレンコックを解放することにより、冷却系の冷却水はドレンコックより排水管を経てアンダカバーの下方へ排出されるため、冷却系の水抜き作業が短時間で容易に行えると共に、立位姿勢でドレンコックを目視しながら水抜き作業が行えるため、冷却水が加熱状態にあっても誤って手や顔等にかかる心配がないので、冷却系の水抜き作業が安全に行える。
またアンダカバーには排水管を延出するための小孔を形成するだけでよいため、アンダカバーの加工が容易な上、冷却ファンの送風音やエンジン音が外部へ漏れて騒音の原因となることがなく、アンダカバーの強度が低下することもない。

本発明の建設機械のドレン装置によれば、立位姿勢でドレンコックを目視しながら水抜き作業が行えるため、冷却系の水抜き作業が容易かつ安全に行えると共に、アンダカバーには排水管を延出するための小孔を形成するだけでよいため、アンダカバーの加工が容易な上、冷却ファンの送風音やエンジン音が外部へ漏れて騒音の原因となることがなく、アンダカバーの強度が低下することもない。

本発明の実施の形態を、図面を参照して詳述する。
図１は油圧ショベルよりなる建設機械の側面図、図２はラジエータ付近の斜視図、図３は同正面図、図４は同平面図、図５は同断面図、図６は図５のＡ円内の拡大図である。
図１に示す油圧ショベルよりなる建設機械は、自走自在な走行体１と、走行体１上に旋回自在に設置された旋回体２とよりなる。
走行体１は、センタフレーム３ａと、その両側に互に平行するよう設けられた一対のサイドフレーム３ｂよりなるトラックフレーム３を有していて、各サイドフレーム３ｂの一端側にはアイドラ４が前後移動自在に支承されており、他端側には油圧モータよりなる走行モータ５により回転駆動されるスプロケット６が設けられている。
アイドラ４とスプロケット６の間には無端状の履帯７が捲装されていて、この履帯７をスプロケット６で駆動することにより、走行体１が自走できるようになっていると共に、サイドフレーム３ｂの上下部には、複数の転輪８が回転自在に支承されている。

トラックフレーム３のセンタフレーム３ａ上に旋回自在に設置された旋回体２は、底部が車体フレーム１０により構成されていて、この車体フレーム１０の前部中央に作業機１１が装着されている。
作業機１１は図１に示すように、基端が車体フレーム１０に枢着され、かつブームシリンダ１３により起伏自在なブーム１２と、ブーム１２の先端に基端側が枢着され、かつアームシリンダ１４により回動自在なアーム１５と、アーム１５の先端に枢着され、かつバケットシリンダ１６により回動自在なバケット１７とより構成されている。
車体フレーム１０の前部には、作業機１１の左側に運転室１８が設置され、車体フレーム１０の後部にはエンジン室１９が設置されていて、このエンジン室１９内に動力用のエンジン２０が収容されており、車体フレーム１０の後端にはカウンタウエイト２１が取り付けられている。

一方エンジン室１９は、前後が前面カバー１９ａと後面カバー１９ｂにより、また両側面が側面カバー１９ｃにより、そして上面が上面カバー１９ｄによりにより覆われたほぼ密閉構造となっており、このエンジン室１９内にエンジン２０が横置きに設置されている。
エンジン室１９内には、エンジン２０により駆動される油圧ポンプの他に各種のエンジン補機（ともに図示せず）が設置されており、エンジン室１９の両側面を開閉自在に覆う側面カバー１９ｃの一方には、上部に多数のスリットからなる吸気口２２が開口され、他方には上部に排気口（図示せず）が開口されている。
吸気口２２が設けられた側面カバー１９ｃの内面と対向する位置には、エンジン２０により回転駆動される冷却ファン２４が設けられていて、この冷却ファン２４の回転に伴い、側面カバー１９ｃの上部に開口された吸気口２２よりエンジン室１９内へ外部空気が吸入されるようになっている。

側面カバー１９ｃと冷却ファン２４の間には、冷却ファン２４側に寄った位置に熱交換器を取り付ける上部フレーム２５ａと下部フレーム２５ｂが設置されている。
上部フレーム２５ａは図２及び図３に示すように、エンジン室１９の前面カバー１９ａと後面カバー１９ｂの間に両端部が固定され、下部フレーム２５ｂは車体フレーム１０に固定されていて、これら上部フレーム２５ａと下部フレーム２５ｂの間にオイルクーラ２６とラジエータ２７及びインタクーラ２８が、吸気口２２と排気口を結ぶ線と直交する方向に一直線状に並列配置されていている。
オイルクーラ２６の上部はボルト等の固着具２９により取り付けフレーム２５の上部フレーム２５ａに、そして下部はボルト等の固着具２９により下部フレーム２５ｂに着脱自在に固定されている。

またラジエータ２７とインタクーラ２８の上下部前面には、図５に示すように複数の固定座３２が形成され、上部フレーム２５ａ及び下部フレーム２５ｂには、これら固定座３２と対向する位置にほぼＵ字状の切欠き２５ｃが形成されている。
各切欠き２５ｃには防振ゴム３０が嵌着されていて、これら防振ゴム３０を貫通するよう防振ゴム３０に挿入したボルト等の固着具３１を固定座３２に螺挿することにより、ラジエータ２７及びインタクーラ２８が上部フレーム２５ａと下部フレーム２５ｂに着脱自在に固定されている。
オイルクーラ２６は作業機１１等を駆動する作動油を冷却するもので、図示しない油圧回路に接続されており、ラジエータ２７はエンジン２０を冷却する冷却水の放熱を行うもので、図示しないエンジン冷却系に接続されており、インタクーラ２８は、エンジン２０に吸入される吸気を冷却する冷却系（図示せず）に接続されている。

一方エンジン室１９の両側面を覆う側面カバー１９ｃの後端縁は、図示しないヒンジより後面カバー１９ｂに蝶着されていて、ヒンジを中心に側面カバー１９ｃが水平方向に開閉自在となっており、エンジン室１９内に設置されたラジエータ２７の下部には、上部に吸気口２２が開口された側面カバー１９ｃと対向する面にドレンコック３３が突設されている。
ドレンコック３３は、下部フレーム２５ｂに形成されたほぼＵ字形の切り欠き２５ｄより側面カバー１９ｃ側へ突出するボス状の排水口３３ａと、この排水口３３ａに螺挿されたプラグ３３ｂよりなり、プラグ３３ｂを開方向へ回転すると、排水口３３ａが開放されて、排水口３３ａの下部に一端が接続された可撓管よりなる排水管３５へ冷却系の冷却水が排水されるようになっている。
排水管３５の他端側は、エンジン室１９の底面を覆うアンダカバー３４に穿設された小孔３４ａよりアンダカバー３４の下方へ延出されていて、排水口３３ａより排水された冷却水は、アンダカバー３４の下方へ排出されるようになっている。

次に前記構成された建設機械のドレン装置の作用を説明する。
建設機械の稼働中は、エンジン２０により回転される冷却ファン２４により、側面カバー１９ｃの上部に開口された吸気口２２から外部空気がエンジン室１９内へ吸入される。
エンジン室１９内に吸入された空気は、オイルクーラ２６やラジエータ２７、インタクーラ２８を通過する際これらを冷却し、その後エンジン２０の周辺部を通過した後反対側の側面カバー１９ｃの上部に開口された排気口よりエンジン室１９外へと排出される。

一方メンテナンス時エンジン２０を冷却する冷却系の冷却水を交換したり、不凍液と交換するため冷却系の冷却水を抜く場合は、まず吸気口２２が設けられた側面カバー１９ｃを開放し、次にドレンコック３３のプラグ３３ｂを開方向へ回転して排水口３３ａを開放する。
これによって冷却系の水は、ラジエータ２７内を通ってドレンコック３３より排水管３５へ排水され、さらに排水管３５によりアンダカバー３４の下方へ排出されるため、作業者は立位姿勢で冷却系の水抜き作業が行えるようになる。
また冷却系の水抜き作業がドレンコック３３を目視しながらの作業となるため、短時間で容易に行える上、冷却水が加熱状態にあっても誤って手や顔等にかかる心配がないので、水抜き作業が安全に行えるようになる。
冷却系の水抜き作業が完了したら、ドレンコック３３のプラグ３３ｂを閉鎖した後、ラジエータ２７上部の給水口２７ａより水や不凍液を注入することにより、掘削等の作業が開始できるようになる。

なお前記実施の形態では、オイルクーラ２６とラジエータ２７及びインタクーラ２８を並列に設置した場合について説明したが、ラジエータ２７の前面にドレンコック３３を設けることができれば、オイルクーラ２６とラジエータ２７及びインタクーラ２８が直列に設置された油圧ショベルにも同様に実施することができる。
また油圧ショベルに限らず、水冷式エンジンを採用した建設機械全般に適用できるものである。

本発明の実施の形態になるドレン装置を採用した建設機械の側面図である。 本発明の実施の形態になるドレン装置を採用した建設機械のラジエータ付近の斜視図である。 本発明の実施の形態になるドレン装置を採用した建設機械のラジエータ付近の正面図である。 本発明の実施の形態になるドレン装置を採用した建設機械のラジエータ付近の平面図である。 本発明の実施の形態になるドレン装置を採用した建設機械のラジエータ付近の断面図である。 図５のＡ円内の拡大図である。 従来の建設機械のドレン装置を示す斜視図である。 従来の建設機械のドレン装置を示す斜視図である。

符号の説明

１ 走行体
２ 旋回体
１９ エンジン室
１９ｃ 側面カバー
２０ エンジン
２５ａ 上部フレーム
２５ｂ 下部フレーム
２５ｄ 切り欠き
２７ ラジエータ
３３ ドレンコック
３４ アンダカバー
３４ａ 小孔
３５ 排水管

Claims (3)

1. 動力用エンジンが収容されたエンジン室と、前記エンジン室の側面を覆う開閉自在な側面カバーと、エンジン室内に設けられ、かつ前記エンジンを冷却する冷却水の放熱を行うラジエータと、前記ラジエータの下部に設けられた水抜き用のドレンコックとを備えた建設機械のドレン装置であって、前記ドレンコックを前記側面カバーと対向する面に設けると共に、前記ドレンコックに一端が接続された排水管の他端を、前記エンジン室の底面を覆うアンダカバーに形成された小孔より前記エンジン室外へ延出させたことを特徴とする建設機械のドレン装置。
2. 前記ラジエータを前記エンジン室内に固定する取り付けフレームの下部フレームに切り欠きを形成し、かつ前記切り欠きより前記ドレンコックを前記側面カバー側へ突出させてなる請求項１に記載の建設機械のドレン装置。
3. 自走自在な走行体と、前記走行体上に旋回自在に設けられた旋回体と、前記旋回体に設けられ、かつ動力用エンジンが収容されたエンジン室と、前記エンジン室の側面を覆う開閉自在な側面カバーと、前記エンジン室内に設けられ、かつ前記エンジンを冷却する冷却水の放熱を行うラジエータと、前記ラジエータの下部に設けられた水抜き用のドレンコックとを備えた建設機械のドレン装置であって、前記ドレンコックを前記側面カバーと対向する面に設け、かつ前記ラジエータを前記エンジン室内に固定する取り付けフレームの下部フレームに切り欠きを形成して、前記切り欠きより前記ドレンコックを前記側面カバー側へ突出させると共に、前記ドレンコックに一端が接続された排水管の他端を、前記エンジン室の底面を覆うアンダカバーに形成された小孔より前記エンジン室外へ延出させたことを特徴とする建設機械のドレン装置。

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