JP2007297852A - 作業機械におけるカウンタウエイト - Google Patents

Abstract

【課題】作業機械の機体後部に設けられるカウンタウエイトに、機体の左右両側に対向する突出部が形成されたものにおいて、意匠性が損なわれない構成としながら、クーリング室の冷却機能が損なわれないように構成する。
【解決手段】カウンタウエイト１４のクーリング室１３に近接する左側突出部１４ｂの内側端面１４ｄに、クーリング室１３側が開口する凹溝部１４ｅを、上端部がカウンタウエイト１４の外部に連通するように形成し、前記凹溝部１４ｅにカバー体１５を設けて吸気用風道Ｄに構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、油圧ショベルやホイールローダ等の作業機械におけるカウンタウエイトの技術分野に属するものである。

一般に、この種、油圧ショベルやホイールローダ等の作業機械には、機体後方にバランスウエイトとしてのカウンタウエイトが、作業機械の種類等に応じて種々の形状に形成されて設けられている。前記カウンタウエイトのなかには、左右両側部から前方に突出する突出部がそれぞれ形成され、これら突出部が、機体の左右両側に対向するように構成されたものがある。
一方、作業機械には、エンジンの冷却水を冷却するラジエータや、油圧アクチュエータに供給される作動油等を冷却するたオイルクーラーのように、空冷式の熱交換器が搭載されている。これら空冷式の熱交換器は、冷却ファンを設けて送風することにより冷却効果を高めるようにしており、これら熱交換器と冷却ファンとを作業機械のクーリング室に搭載する場合に、該クーリング室への吸気を考慮して機体後方の左右方向一方に偏寄して設ける一方、クーリング室の上方や側部を覆うエンジンフードに開口を開設し、これら開口から吸気を行うようにしている。このような作業機械に対し、機体側部に対向する突出部が形成されたカウンタウエイトを用いたものでは、クーリング室がカウンタウエイトの一方の突出部に近接対向して配設されるため、クーリング室とカウンタウエイト内側面とのあいだに充分なクリアランスを確保することができないことがあり、この場合では、クーリング室（冷却ファン）への吸気が充分でなくなるばかりでなく、外気がクーリング室の下方にまで達しにくくなり、ラジエータの冷却機能が損なわれるという問題がある。

これを改善するため、カウンタウエイトのクーリング部に対向する部位に、前後方向（カウンタウエイトの板厚方向）に貫通する吸気用の貫通孔を形成し、該貫通孔を介して冷却ファンへの吸気、排気をするようにしたものが提唱されている。
特開平９−３２８７８１号公報

ところが、前記従来のものは、カウンタウエイトに形成された吸気用の貫通孔が外部に露出して意匠性に劣るという問題があるうえ、貫通孔の加工が難しいという問題がある。さらには、クーリング室の下方部位に送風をしようとした場合では、カウンタウエイトの下方部位に貫通孔を形成することになるが、このようにした場合では、異物の侵入や騒音等の問題があり、ここに本発明の解決すべき課題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、作業機械の機体後部に設けられるカウンタウエイトの左右両側部に、前方に突出して機体の左右両側に対向する突出部をそれぞれ形成する一方、機体後部に配される熱交換器と、該熱交換器に送風する冷却ファンとで構成されるクーリング室を、カウンタウエイトの左右何れか一方の突出部に近接して設けるにあたり、カウンタウエイトのクーリング室に近接する突出部の内側端面に、クーリング室側が開口する凹溝部を、少なくとも一端部がカウンタウエイトの外部に連通するよう形成し、前記凹溝部を吸気用風道とした作業機械におけるカウンタウエイトである。
請求項２の発明は、吸気用風道は、上下方向に長く形成され、カウンタウエイトの上端面において外部に連通するように形成されている請求項１に記載の作業機械におけるカウンタウエイトである。
請求項３の発明は、吸気用風道は、前方に吹き出し口が開設されたカバー体が設けられ、吸気用風道に誘導された外気を吹き出し口からクーリング室に向けて誘導するように構成した請求項１または２に記載の作業機械におけるカウンタウエイトである。
請求項４の発明は、カバー体の吹き出し口は、カバー体の下端部に形成されている請求項３に記載の作業機械におけるカウンタウエイトである。

請求項１の発明とすることにより、熱交換器を効率よく冷却することができるものでありながら、意匠性を損なうことがないようにできる。
請求項２の発明とすることにより、異物の侵入、騒音の問題を低減することができながら、熱交換器を効率よく冷却することができる。
請求項３の発明とすることにより、集中的な送風が可能となって、熱交換器を冷却を一層効率よく行うことができる。
請求項４の発明とすることにより、熱交換器の冷却をさらに効率よく行うことができる。

つぎに、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図面において、１は作業機械としての油圧ショベルであって、該油圧ショベル１は、クローラ式の下部走行体２の上方に、上部旋回体３が旋回自在に支持されており、該上部旋回体３を構成する架台フレーム４の略中央部に、ブーム５、アーム６、バケット７等の部材装置からなるフロントアタッチメント８が装着されている。さらに、前記フロントアタッチメント８の一側にはキャビン９が設けられていること等、基本的な構成は従来通りである。

前記上部旋回体３は、架台フレーム４に各種部材装置が搭載されるが、架台フレーム４後方には、図示しないエンジンとエンジン回りの機器装置が収納されるエンジン室１０が配されており、該エンジン室１０の左右方向一方であって、本実施の形態では、操縦者の後方となる左側部位に、エンジン冷却水を通過させることにより放熱する熱交換器であるラジエータ１１と、該ラジエータ１１に隣接して配設され、ラジエータ１１に送風して冷却する冷却ファン１２とが配されたクーリング室１３が配されている。

さらに、架台フレーム４の後部（機体後部）に、本発明が実施されたカウンタウエイト１４が装着されているが、該カウンタウエイト１４は、フロントアタッチメント８による作業荷重とバランスされる荷重に設定された状態で架台フレーム４に取り付けられている。
また、前記カウンタウエイト１４は、後端部１４ａが後方に膨出し、左右両側部に前方に突出して架台フレーム４（機体）の左右両側に対向する左、右側突出部１４ｂ、１４ｃがそれぞれ形成されていて、外側を構成する端面（後側端面）は平面視湾曲状に形成され、内側を構成する端面（前側端面）は平面視略コ字形に形成され、該内側端面が、架台フレーム４後方に配されたエンジン室１０とクーリング室１３とに近接対向するように設定されている。

この場合に、カウンタウエイト１４の左側突出部１４ｂは、前記クーリング部１３の後端部に近接対向状に配されており、左側突出部１４ｂの内側端面１４ｄに、本発明の吸気用風道Ｄが形成されている。
つまり、左側突出部内側端面１４ｄには、カウンタウエイト１４の厚さ方向を内側から外側に向けて切り欠く（刳り抜く）ように凹設することで、クーリング室１３側が開口された凹溝部１４ｅが上下方向に長く形成されている。前記凹溝部１４ｅは、上下方向に長い溝底片１４ｆを備え、下端はカウンタウエイト１４の下端面に達することなく下側溝側片１４ｇにより閉塞されているが、上端はカウンタウエイト１４の上端面に達して貫通し、外部に連通する開口に形成されている。さらに、前記凹溝部１４ｅの下側溝側片１４ｇは、クーリング室１３側ほど下位となる傾斜面に形成される一方、左右の互いに対向する一対の溝側片１４ｈは、クーリング室１３側ほど離間する傾斜面に形成され、これによって、クーリング室１３側に向けて対向面積が次第に大きくなるよう拡開する形状の凹溝部１４ｅが形成されている。

１５はカウンタウエイト１４に形成された凹溝部１４ｅを覆蓋するカバー体であって、該カバー体１５は四周に複数の貫通孔１５ａが開設されている一方、凹溝部１４ｅの外周となる左側突出部内側端面１４ｄには複数の螺子穴１４ｉが形成されており、貫通孔１５ａと螺子穴１４ｉとを位置合せし、螺子１５ｂを螺子穴１４ｈに螺合することにより、カバー体１５がカウンタウエイト１４に一体化され、カバー体１４と凹溝部１４ｅとにより角柱状の空間が形成されている。さらに、カバー体１５の下端部、即ち、ラジエータ１１後部における下方部位に対向する部位に四角形状の吹き出し口１５ｃが開設されており、これによって、前記角柱状の空間がカウンタウエイト１４上端面から外部に連通する吸気用風道Ｄに構成されている。そして、吸気用風道Ｄは、開口している凹溝部１４ｅの上端から外部の空気を取り込み、該取り込まれた外気を吹き出し口１５ｃ側に誘導して、クーリング室１３のラジエータ１１後方部位における下方部位に対して集中的に送風することができるように構成されている。

一方、１６は、架台フレーム４の後部に配されたエンジン室１０、クーリング室１３の上方に設けられる平板状のエンジンフードであって、該エンジンフード１６は、カウンタウエイト１４の上端面と面一状となる位置関係で配設されている。そして、エンジンフード１６には、クーリング室１３の上方よりも左側に偏寄した部位であって、吸気用風道Ｄ形成部位に近接して複数の吸気口１６ａが開設されており、これら吸気口１６ａは、外部の空気を取り込んでクーリング室１３に向けて送風するように構成されている。
１７は、カウンタウエイト左側突出部１４ｂの前方に位置し、クーリング室１３前方部位を覆蓋するように配される側部フードであって、該側部フード１７の上半部には複数の吸気口１７ａが形成されており、これら吸気口１７ａは、外部の空気を取り込んでクーリング室１３前方部位に向けて送風するように構成されている。

このように構成された油圧ショベル１において、ラジエータ１１を冷却するべく冷却ファン１２が回転作動すると、外部からの空気は、エンジンフード１６のクーリング室１３の左側上方に位置して形成された吸気口１６ａ、そして、クーリング室１３前方部位の上方に対向する側部フード１７に形成された吸気口１７ａ、さらには、カウンタウエイト１４に形成された吸気用風道Ｄとの三方から吸気されてラジエータ１１に送風されることになる。この場合に、エンジンフード吸気口１６ａ、および、側部フード吸気口１７ａから吸気された外気は、それぞれクーリング室１３の上方部位、あるいは、前方部位の上方に送風するが、クーリング室１３とカウンタウエイト１４の左側突出部内側端面１４ｄとが近接する、クーリング室１３の後方部位の下方、即ち、図４（Ｂ）に示す下方エリアＡについては送風されにくい状態となっているが、本実施の形態では、左側突出部内側端面１４ｄに吸気用風道Ｄが形成されており、カウンタウエイト１４の上方から吸入された外気を吸気用風道Ｄにより吹き出し口１５ｃ側に誘導し、前記送風されにくい下方エリアＡに対して集中的に送風するように設定されている。

叙述の如く構成された本形態において、油圧ショベル１の作動に伴い、クーリング室１３のラジエータ１１により、エンジンの冷却水の冷却がなされるとともに、冷却ファン１２の回転駆動によりラジエータ１１の冷却がなされるが、冷却ファン１２の回転に伴うラジエータ１１への送風は、エンジンフード１６に開設された吸気口１６ａからの送風、側部フード１７に開設された吸気口１７ａからの送風、さらには、カウンタウエイト１４の左側突出部内側端面１４ｄに形成された上下方向に長い吸気用風道Ｄを介した送風がなされることになる。これによって、クーリング室１３とカウンタウエイト１４の左側突出部１４ｂとが近接対向して配設されて、エンジンフード吸気口１６ａ、側部フード吸気口１７ａからの送風がされにくい、後方部位の下方についても送風がなされ、この結果、ラジエータ１１が効率よく冷却されて、冷却機能を損なうことがない。
しかも、この場合に、カウンタウエイト１４の外端面に貫通孔が露出するように形成されることがないので、意匠性を損なうことなく、ラジエータ１１を効果的に冷却することができる。

さらに、本発明が実施されたものにあっては、吸気用風道Ｄの外部に連通する部位は、カウンタウエイト１４の上端面部位となっているので、異物の侵入や騒音等の問題を回避できるという利点もある。

しかも、このものでは、凹溝部１５ｅをカバー体１５により覆蓋して吸気用風道Ｄを形成しているため、吸気用風道Ｄを介して送風される外気は、カバー体１５に形成された吹き出し口１５ｃを介してクーリング室１３に送風するように構成されているので、吸気用風道Ｄ内を誘導された外気を吹き出し口１５ｃ形成部位から集中的に送風することができ、ラジエータ１１を一層効率よく冷却することができる。そのうえ、吹き出し口１５ｃの形成位置を適宜調整することにより、送風位置を変化させることが可能となり、熱交換器の配設箇所に合わせた最適状態として送風することが可能となる。

そして、このものでは、吸気用風道Ｄの下端部に位置して吹き出し口１５ｃを形成したので、エンジンフード吸気口１６ａ、側部フード吸気口１７ａを介して送風される外気よりも下方に位置して送風することができて、さらに効果的にラジエータ１１を冷却することが可能となる。

尚、本発明は前記実施の携帯に限定されないことは勿論であって、図５に示す第二の実施の形態のように構成することもできる。
第二の実施の形態では、クーリング室に対向するカウンタウエイト１８の一方の突出部１８ａの内側端面に、クーリング室側が開口する上下方向に長い凹溝部１８ｂを形成する一方、該凹溝部１８ｂの上端部位を内外方向に貫通する形状とする。一方、凹溝部１８ｂの開口を覆蓋して吸気用風道Ｄ１を形成するためのカバー体１９には、上端部に折曲片１９ａが形成されていて、クーリング室側の開口を塞ぐとともに、折曲片１９ａによりカウンタウエイト１８の上端面に形成される開口を塞ぐように構成されている。これによって、形成される吸気用風道Ｄ１は、上部外端面が外部に連通するＬ字形状のダクト（風路）構成とすることができ、このものでは、外部に連通する部位がカウンタウエイト１８の上方部位となるので、吸気用風道Ｄ内に異物の侵入、騒音の問題を低減することができるうえ、異物が吸気用風道Ｄの吹き出し口１９ｂ側にまで達しにくくすることができる一方で、折曲片１９ａによりカウンタウエイト１８の上端面に形成される開口を塞ぐことにより、吸気用風道Ｄ内へ雨水が浸入するのを防止することが可能となる。

さらに、図６に示す第三の実施の携帯のように構成することもできる。
第三の実施の形態は、第一の実施の形態と同様の作業機械に、エンジン冷却用のラジエータ１１と冷却ファン１２とは別に、キャビン内の冷房をするための空調機の第二熱交換器（エアコンデンサ）２０と第二冷却ファン２１とが装備されている。この場合に、カウンタウエイト１４は、第一の実施の形態と同様の構成の吸気用風道Ｄが形成されており、これらラジエータ１１、冷却ファン１２、第二熱交換器２０、第二冷却ファン２１との全てをクーリング室１３に設けることができるように構成されている。つまり、クーリング室１３に吸気する場合、複数の冷却ファン１２、２１がある場合では、容量の大きい冷却ファン１２による吸気が優先され、小さい第二冷却ファン２１側の吸気が損なわれるが、このものでは、第二冷却ファン２１を吸気用風道Ｄの吹き出し口１５ｃに対向する箇所に位置させることにより、吸気用風道Ｄを会した集中的な送風を受けることができるように構成されている。これによって、クーリング室１３に、複数の、しかも、容量の異なる冷却ファンが設けられる場合であっても、これら二つの冷却ファン１２、２１による効率のよい吸気がなされて、それぞれ充分な送風を熱交換器１１、２０に供給することが可能となる。

油圧ショベルの全体側面図である。 カウンタウエイトに形成される吸気用風道を説明する分解斜視図である。 カウンタウエイトの正面図である。 図４（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ要部の平面図、図４（Ａ）におけるＸ−Ｘ断面図である。 第二の実施の形態のカウンタウエイトに形成される吸気用風道を説明する分解斜視図である。 図６（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ第三の実施の形態の要部の平面図、図６（Ａ）におけるＸ−Ｘ断面図である。

符号の説明

１ 油圧ショベル
１０ エンジン室
１１ ラジエータ
１２ 冷却ファン
１３ クーリング室
１４ カウンタウエイト
１４ｅ 凹溝部
１５ カバー体
１５ｃ 吹き出し口
１６ エンジンフード
１６ａ 吸気口
１７ 側部フード
Ｄ 吸気用風道

Claims (4)

1. 作業機械の機体後部に設けられるカウンタウエイトの左右両側部に、前方に突出して機体の左右両側に対向する突出部をそれぞれ形成する一方、機体後部に配される熱交換器と、該熱交換器に送風する冷却ファンとで構成されるクーリング室を、カウンタウエイトの左右何れか一方の突出部に近接して設けるにあたり、カウンタウエイトのクーリング室に近接する突出部の内側端面に、クーリング室側が開口する凹溝部を、少なくとも一端部がカウンタウエイトの外部に連通するよう形成し、前記凹溝部を吸気用風道とした作業機械におけるカウンタウエイト。
2. 吸気用風道は、上下方向に長く形成され、カウンタウエイトの上端面において外部に連通するように形成されている請求項１に記載の作業機械におけるカウンタウエイト。
3. 吸気用風道は、前方に吹き出し口が開設されたカバー体が設けられ、吸気用風道に誘導された外気を吹き出し口からクーリング室に向けて誘導するように構成した請求項１または２に記載の作業機械におけるカウンタウエイト。
4. カバー体の吹き出し口は、カバー体の下端部に形成されている請求項３に記載の作業機械におけるカウンタウエイト。

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