JP2006335329A - 作業車両の冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 作業車両において他に転用可能なスペースを確保し、車両の振動等の影響を防止し、しかも確実に安定して支持することのできる作業車両の冷却装置を提供する。
【解決手段】 冷却装置１を、ラジエータ２、アフタークーラ３及びオイルクーラ４からなる冷却機器と、同冷却機器を収納する枠体２０とから構成する。また、枠体２０に対して剛性を持たせるとともに、冷却機器を収納させることにより壁構造として冷却装置１を構成する。外装フレーム１０を構成する部材の一部として、壁構造として構成した冷却装置１を機能させる。これにより、従来、スタンドアローンとして構成するために必要であった冷却装置の支持部材を排することができ、同支持部材を配設するに要していたスペースを確保することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、作業車両における冷却装置に関する。
尚、本願明細書の記載において前後方向とは、外気が供給される冷却装置の前面側を前方向とし、冷却装置を通過した空気が流れ出る方向を後方向としている。また、冷却装置を中心にして見たとき、冷却装置の前面に対峙して左右方向を横方向あるいは側方向とし、冷却装置の底部側を下方向、上部側を上方向としている。

従来から建設機械、土木機械、農業機械、運搬車両、走向車両等の作業車両においては、エンジンを冷却する冷却水の放熱を行うラジエータや、アクチュエータを作動する作動油の放熱を行うオイルクーラ等の冷却機器を備えた冷却装置が配設されている。

冷却装置は、ラジエータ、オイルクーラ、アフタークーラ等の冷却機器と、前記冷却機器を支持する支持部材とから構成されている。冷却装置は、スタンドアローン状態で車体フレーム等に取り付けられている。

従来の作業車両では、図６に示すような冷却装置と車体フレームとの間での配置構成が用いられている。図６に示すように、冷却装置５０は、ラジエータ５１、オイルクーラ５２、アフタークーラ５３及びこれらを包囲する枠体５４等から構成されている。ラジエータ５１、オイルクーラ５２、アフタークーラ５３の前面側には、防塵ネット７１が枠体５４に対して着脱自在に取り付けられている。

枠体５４は、一対の縦フレーム５５、一対の縦フレーム５５の上端部及び下端部にそれぞれ連結された上フレーム５６及び下フレーム５７とから構成されている。枠体５４の中には、ラジエータ５１、オイルクーラ５２、アフタークーラ５３が枠体５４に対して着脱自在に固定された状態で収納されている。

枠体５４は、図示せぬボルト等を介して車体フレーム６１上に立設固定されている。また、冷却装置５０の前後方向の揺れを防止するため、枠体５４は、支持部材５８、５９によって支持固定されている。枠体５４を支持する支持部材５８は、一方の縦フレーム５５に取り付けた支持片５８ａと車体フレーム６１に支持固定した支持片５８ｃとが連結部材５８ｂを介して連結固定されたリジッド構造となっている。また、支持部材５９は、他方の縦フレーム５５に取り付けた支持片５９ａと、車体フレーム６１に支持固定した支持片５９ｃとが連結部材５９ｂを介して連結固定されたリジッド構造となっている。

また、車体フレーム６１上には、支柱６３、後壁６４、側壁６５、支柱７０等を立設固定して外装フレーム６０を構成している。外装フレーム６０は、冷却装置５０とは独立して構成されている。後壁６４と側壁６５との間を連結固定する梁６６が設けられ、同梁６６は後壁６４及び側壁６５の上端部に固定されている。尚、外装フレームは、図示しない外装カバーを取り付けるためのフレーム（骨組み）として構成されているものである。

支柱６３の上端部と梁６６とは、横桁６８によって連結固定されている。また、横桁６８は、後壁６４の上端部を支持している。支柱６３と支柱７０との間は、中間梁６７が掛け渡されている。また、支柱７０と梁６６との間には、作業者が乗ることのできる踏み板６９が掛け渡されて取り付けられている。

従来技術として記載した冷却装置５０は、外装フレーム６０とは独立してスタンドアローン状態にて車体フレーム６１上に立設している。このため、支持部材５８、５９を用いて枠体５４を支持しておかなければならない。従って、支持部材５８、５９を配設するためのスペースを必要とした。また、支持部材５８、５９を配設するためのスペースを確保しなければならないため、各機器を配設するためのレイアウト設計において支持部材５８、５９の存在が大きな制約となっていた。

本発明では、上述したような問題点を解決し、作業車両において他に転用可能なスペースを確保して、しかも冷却装置を確実に安定して支持することのできる作業車両の冷却装置を提供することにある。

本発明の課題は請求項１、請求項２に記載された各発明により達成することができる。
即ち、本発明では請求項１に記載したように、作業車両の冷却装置において、前記冷却装置が、少なくともラジエータを含む冷却機器と、前記冷却機器を収納する枠体とを備え、前記枠体内に収納した前記冷却機器によって、前記冷却装置が壁構造として構成され、前記枠体を構成する少なくとも一方の側板が、外装フレームの一部として構成されてなることを最も主要な特徴となしている。

また、本発明では請求項２に記載したように、外装フレームとなる冷却機器を収納する枠体の側板と外装フレームとの連結構成を特定したことを主要な特徴となしている。

本発明では、冷却装置を枠体で囲まれた強固な構造として、外装フレームを構成する一部材として兼用している。このため、従来例で用いているような、冷却装置を支持するための専用の支持部材を用いなくてすむ。しかも、従来例のように外装フレームを構成する一つの支柱の代わりに、壁構造とした冷却装置の側壁を用いることができる。

このため、専用の支持部材を配設するためのスペースや、冷却装置で代用して不要となった一つの支柱を配設するためのスペースが不要となる。従って、これらのスペースを、他の機器を配設するためのスペースとして転用することができる。また、これらのスペースが増えることによって、各機器を配設するためのレイアウト設計において設計の自由度を増やすことができる。特に、有効スペースの確保が難しい小型の作業車両において、新たな有効スペースを確保できることは、小型の作業車両を設計する上において極めて重要な意味を有している。

また、冷却機器を構成する側板が外装フレームの一部として構成されているので、冷却装置を確実にしかも安定して支持することができる。しかも、外装フレームとしての強度を有する側板で冷却装置が構成されているので、車両の振動等の影響を防止するのに十分な強度を冷却装置に持たせることができる。

特に、冷却装置を壁構造として構成しているので、冷却装置に作用する曲げ応力、捩じり応力及び座屈応力等に対しての充分な剛性を備えることができる。このように、壁構造となって強度を増した冷却装置を、外装フレームの構成部材として用いることができるので、外装フレームとしての強度を大幅に向上させることができる。

本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて以下において具体的に説明する。本発明に係わる作業車両の冷却装置としては、以下で説明する形状、配置構成以外にも本発明の課題を解決することができる形状、配置構成であれば、それらの形状、配置構成を本発明に係わる冷却装置として採用することができるものである。このため、本発明は、以下に説明する実施例に限定されるものではなく、多様な変更が可能である。

以下、本発明に係わる実施形態による作業車両として、油圧ショベルを例に挙げ図５に従って説明する。作業車両４７は、下部走向体４６の上部に図示せぬスイングサークルを介して旋回可能な上部旋回体４１が搭載されている。上部旋回体４１は、図示せぬ旋回モータにより旋回可能に配設されている。上部旋回体４１は、図示せぬ旋回フレーム、カウンタウエイト４３、エンジンルーム９、運転室４０、作業機４４によって大略構成されている。

外装カバー４５は、例えば、エンジンルーム９の上部を覆うように構成されている。外装カバー４５としては、後述する外装フレーム１０（例えば、図１参照。）にボルト等を介して直接取り付けられる構成となっているものがある。また、外装カバー４５の一部として構成されている、エンジンルーム９内を開放する点検窓のように、蝶番、リンクなどを介して間接的に外装フレーム１０に取り付けられる構成となっているものもある。

図１には、外装フレーム１０を冷却装置１側から見た斜視図を示している。また、図２には、エンジンルーム９側から外装フレーム１０を見た斜視図を示している。図１、図２に示すように冷却装置１は、ラジエータ２、アフタークーラ３及びオイルクーラ４の冷却機器と、同冷却機器を収納する枠体２０とを有している。

枠体２０は、図示せぬボルト等を介して車体フレーム８上に立設固定されている。車体フレーム８には、支柱１３、後壁１４、側壁１５等が立設固定され、冷却装置１とともに外装フレーム１０の側面部を構成している。後壁１４と側壁１５との間を連結固定する梁１１ｃが設けられ、同梁１１ｃは後壁１４及び側壁１５の上端部に固定されている。支柱１３の上端部と梁１１ｃとは、横桁１６によって連結固定されている。また、横桁１６は、後壁１４の上端部を支持している。

支柱１３と冷却装置１の枠体２０における縦フレーム２１ａとの間は、梁１１ａ及び梁１１ｂが掛け渡されている。各梁１１ａ、１１ｂは断面略Ｌ字状に形成され、それぞれの各両端部は、支柱１３に取り付けた支持片３１ａ、３１ｂと縦フレーム２１ａに取り付けた支持片２４ａ、２４ｂ（支持片２４ｂについては、図３参照。）との間でボルトにより固定されている。また、梁１１ａと梁１１ｃとの間には、作業者が乗ることのできる踏み板１７が掛け渡されて取り付けられている。

これにより、外装フレーム１０は、冷却装置１、側壁１５及び後壁１４によって３方を壁とし、底面部も車体フレームにより面構成とした直方体形状に構成することができる。これによって、外装フレーム１０の強度を向上させることができる。

尚、図１では作業車両の外装カバーは、省略して示していないが、適宜の取り付け手段によって外装フレーム１０に取り付けることができる。又、外装カバーとしては、開閉可能な扉として構成しておくこともできる。

冷却装置１のエンジンルーム９側には、冷却風の流通経路を構成するシュラウド６が取り付けられている。シュラウド６内には図示せぬ冷却用ファンが配設され、外部から取り入れた空気をラジエータ２、アフタークーラ３及びオイルクーラ４を通過させて、エンジンルーム９内に取り入れることができる。尚、冷却ファンを駆動するモータ及びエンジンの図示は、省略している。

次に図３、図４を用いて、冷却装置の構成を説明する。ラジエータ２、アフタークーラ３及びオイルクーラ４等の冷却機器を収納する枠体２０は、略筐体形状に構成されている。一対の縦フレーム２１ａ、２１ｂ間は、溶接等の固定手段によって上フレーム２２と下フレーム２３とが一体的に固定されている。

尚、上フレーム２２及び下フレーム２３と一対の縦フレーム２１ａ、２１ｂとの間における固定方法は、溶接等の固定手段に限定されるものではない。枠体２０として曲げ応力、捩じり応力、座屈応力等に対する剛性を持たせることができる固定方法を採用することができる。

縦フレーム２１ａには、梁１１ａ、１１ｂの一端部を固定支持する支持片２４ａ、２４ｂが取り付けられている。また、縦フレーム２１ｂには、図１に示すように冷却装置１を側壁１５に固定支持する支持片２４ｃ（図３参照。）、支持片２４ｄが取り付けられている。また、一対の縦フレーム２１ａ、２１ｂは断面コ字状に形成され、枠体２０に収納する冷却機器の案内ガイド、枠体２０に収納した冷却機器の抜け止め構成となっている。

一対の縦フレーム２１ａ、２１ｂを断面コ字状に形成することによって、一対の縦フレーム２１ａ、２１ｂの強度を向上させることができる。更に、冷却装置１に取り付けるシュラウドの取り付け用のフランジ部としての機能を持たせていることもできる。

上フレーム２２は、冷却機器の上端部の固定を行うとともに、図４に示すように防塵ネット５ａ、５ｂの上端部の取り付け部となっている。下フレーム２３は、冷却機器の倒れを防止するフランジ部が上フレーム２２と同じ側に形成されているとともに、冷却機器の位置決め用として配設されたゴム等の嵌合孔部材３２が配設されている。また、アフタークーラ３を位置決め支持する支持片３０が取り付けられている。

これによって、ラジエータ２、オイルクーラ４及びアフタークーラ３は、それぞれ枠体２０に対して上方への引き抜きが可能に枠体２０内に収納されることになる。

図４に示すように、枠体２０の前面側には防塵ネット５ａ、５ｂを着脱自在に取り付けることができる。防塵ネット５ａ、５ｂを取り付けた構成は、図１に示している。オイルクーラ４は前後２枚から構成され、保持板２７及び連結片２８によって一体的に固定されている。

保持板２７、連結片２８は、上フレーム２２に取り付けることができる。また、オイルクーラ４の下端部には、位置決め用の位置決めピン２６と冷却するオイルの連通路４ａが形成されている。連結路４ａは、支持部材２５によって保護され、連通路４ａが直接下フレーム２３に当接するのを防止している。

図３に示すように、ラジエータ２の下端部に形成した図示せぬ位置決めピンと下フレーム２３に形成した嵌合孔部材３２とを嵌合させることにより、ラジエータ２の枠体２０に対する位置決めを行うことができる。

枠体２０に対して位置決めされたラジエータ２、アフタークーラ３及びオイルクーラ４からなる冷却機器は、図１、図２に示すようにサイドバイサイド形式の配置構成を示している。しかし、冷却機器の配置構成としては、図１、図２に示すようなサイドバイサイドの配置構成に限定されるものではない。例えば、枠体２０内にラジエータを装填し、装填したラジエータの前面にオイルクーラ、アフタークーラを配設した構成とすることも、ラジエータだけを用いた構成、ラジエータとオイルクーラとを用いた構成等適宜の構成を採用することができる。

このため、枠体の構成としては、図示例の構成に限定されるものではなく、少なくともラジエータを収納することができる構成であれば、他の構成を採用することができる。また、保持板２７、連結片２８や支持部材２５等は、オイルクーラの構成等によっては、必要の無い部材となるものである。

外装フレーム１０を構成する部材として、梁１１ａ〜１１ｃ、支柱１３、後壁１４、側壁１５、横桁１６等を用いた構成に基づいて説明を行ったが、外装フレームとしては図示例の構成に限定されるものではなく、冷却装置１を外装フレームの一部の構成としている構成であれば、外装フレームとして他の構成を採用することができる。

本願発明では、冷却装置１を外装フレーム１０の一部構成部材として構成したことにより、図６のように冷却装置５０の前後方向の揺れを防止するために必要となる支持部材５８，５９が不要となる。これによって、図１においては、防塵ネット５ａ、５ｂの前方におけるスペースを有効利用することができるようになった。また、縦フレーム２１ａの後方部において梁１１ａや梁１１ｂを支持していた支柱が不要となったため、不要となった支柱があったスペースも有効利用することができるようになった。しかも、冷却装置の壁構造によって、外装フレーム１０の強度を高めることができる。

本願発明の技術思想を適用することができる装置及びブルドーザ等の車両に対しては、本願発明の技術思想を適用することができる。

外装カバー内における要部の配置構成を示す概略斜視図である。（実施例） 図１とは異なる方向から見た外装カバー内の概略斜視図である。（実施例） 枠体の斜視図である。（実施例） 冷却装置を組立てる前における概略斜視図である。（実施例） 作業車両の斜視図である。（実施例） 外装カバー内における冷却装置の斜視図である。（従来例）

符号の説明

１…冷却装置、 ２…ラジエータ、 ３…アフタークーラ、 ４…オイルクーラ、 ８…車体フレーム、 １０…外装フレーム、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…梁、 １４…後壁、 １５…側壁、 ２０…枠体、 ２１ａ，２１ｂ…縦フレーム、 ２２…上フレーム、 ２３…下フレーム、 ４１…上部旋回体、 ４６…下部走向体、 ４７…作業車両、 ５０…冷却装置、 ５４…枠体、 ５５…縦フレーム、 ５８…支持部材、 ５９…支持部材、 ６０…外装フレーム、 ６１…車体フレーム

Claims (2)

1. 作業車両の冷却装置において、
   前記冷却装置が、少なくともラジエータを含む冷却機器と、前記冷却機器を収納する枠体とを備え、
   前記枠体内に収納した前記冷却機器によって、前記冷却装置が壁構造として構成され、
   前記枠体を構成する少なくとも一方の側板が、外装フレームの一部として構成されてなることを特徴とする作業車両の冷却装置。
2. 前記外装フレームとなる側板と、前記冷却装置の後方側において前記冷却装置から離間している外装フレームとを連結してなることを特徴とする請求項１記載の作業車両の冷却装置。

Images