JP2013044098A - 作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】 冷却風でエンジンのコントロールユニットを十分に冷却できると共に、ラジエータの冷却機能を損ねることがない作業機を提供する。
【解決手段】 移動機体上にエンジンが配置されたエンジンルームの側方に、ラジエータが設置された冷却風吸込室２４が設けられ、冷却風吸込室２４の前側に油圧機器が設置された油圧機器室２７が設けられ、冷却風吸込室２４と油圧機器室２７との間に仕切壁２９が設けられた作業機であって、前記エンジンを制御するコントロールユニット６１が冷却風吸込室２４内のラジエータよりも風上側に、仕切壁２９から間隙８６を空けて配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンを制御するコントロールユニットが設けられたバックホー等の作業機に関するものである。

バックホー等の作業機には、移動機体上にエンジンが配置されたエンジンルームの側方に、ラジエータが設置された冷却風吸込室が設けられ、冷却風吸込室の前側に作動油タンクやコントロールバルブが設置された油圧機器室が設けられ、冷却風吸込室と油圧機器室との間に仕切壁が設けられたものある（例えば特許文献２，３）。この種の作業機では、排ガス対応エンジンの制御としてＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）を使用したコモンレールシステムがあり、適切なコントロールユニットのレイアウトが必要になっている。即ち、コントロールユニットは、温度上の制約があり、エンジンルームとは異なった温度の低い場所にレイアウトされるのが一般的である。

他方、エンジンを制御するコントロールユニットを装着した建設機械等の作業機には、コントロールユニットをエンジンを冷却するラジエータよりも冷却風の風上側に装着し、コントロールユニットを冷却風で冷却できるようにしたものがある（例えば特許文献１）。

特開２００４−３３２６２９号公報 特開２０１０−１１７０４６号公報 特開２０００−２５７１１３号公報

そこで、従来の後者のものを従来の前者のものに適用することが考えられるが、コントロールユニットを単に冷却風吸込室におけるラジエータよりも風上側に配置した場合、例えば冷却風吸込室の前後方向中央部にコントロールユニットを配置してしまうと、コントロールユニットで冷却風の流れを遮断してラジエータの冷却機能を損ねることになる。また、コントロールユニットを冷却風吸込室の前後方向の一端に寄せて配置してしまうと、冷却風でコントロールユニットを十分に冷却できなくなるという問題を生じる。

本発明は上記問題点に鑑み、冷却風でエンジンのコントロールユニットを十分に冷却できると共に、ラジエータの冷却機能を損ねることがない作業機を提供することを目的とする。

本発明における上記目的を達成するために、請求項１においては、移動機体７上にエンジン２０が配置されたエンジンルーム２１の側方に、ラジエータ２３が設置された冷却風吸込室２４が設けられ、冷却風吸込室２４の前側に油圧機器が設置された油圧機器室２７が設けられ、冷却風吸込室２４と油圧機器室２７との間に仕切壁２９が設けられた作業機であって、
前記エンジン２０を制御するコントロールユニット６１が冷却風吸込室２４内のラジエータ２３よりも風上側に、仕切壁２９から間隙８６を空けて配置されている点にある。

請求項２においては、請求項１の発明において、前記コントロールユニット６１は、仕切壁２９との間の間隙８６が風上側に向けて徐々に広くなるように傾斜して仕切壁２９に取り付けられているものである。
請求項３においては、請求項２の発明において、前記コントロールユニット６１の仕切壁２９側を覆う保護カバー８４と、その反対側と上方とを覆う防水カバー９７とが設けられ、保護カバー８４に前記間隙８６からコントロールユニット６１に冷却空気を導入するための開口窓１０１が設けられているものである。

請求項４においては、請求項１〜３の発明において、旋回台７の後部に前記エンジンル
ーム２１と冷却風吸込室２４とが左右に形成され、油圧機器室２７の作動油タンク２６に連通するリターンパイプ６５が仕切壁２９を貫通して冷却風吸込室２４側に突出され、該リターンパイプ６５の突出部の下方に前記コントロールユニット６１が配置されているものである。

請求項５においては、請求項４の発明において、作動油タンク２６の油量を計測する油量計測ゲージ１０３が、コントロールユニット６１とラジエータ２３との間であってコントロールユニット６１の前方側に配置され、油量計測ゲージ１０３が風上側の斜め後方から見えるように防水カバー９７のラジエータ２３側の角部が後に行くに従って風上側に向かうように傾斜されているものである。

請求項１によれば、外部から流入した冷却風の多くは、コントロールユニット６１の仕切壁２９とは反対側を通ってラジエータ２３からエンジン２０側へ流れる。また、外部から流入した冷却風の一部は、コントロールユニット６１と仕切壁２９との間の間隙８６を通ってラジエータ２３からエンジン２０側へ流れる。このため、冷却風でコントロールユニット６１を両側から効率よく冷却することができ、コントロールユニット６１を十分に冷却することができる。しかも、冷却風をコントロールユニット６１の仕切壁２９側とその反対側とに流すことができて、その両方の冷却風をラジエータ２３からエンジン２０側へ送ることができるので、コントロールユニット６１で冷却風の流れを遮断してラジエータ２３の冷却機能を損ねることもなくなる。

請求項２によれば、冷却風をコントロールユニット６１と仕切壁２９との間の間隙８６に効率よく流すことができ、より確実にコントロールユニット６１を冷却することができる。
請求項３によれば、コントロールユニット６１の仕切壁２９側を保護カバー８４で保護することができると同時に、開口窓１０１を通して前記間隙８６からコントロールユニット６１に冷却空気を導入することができ、間隙８６を通る冷却空気によってコントロールユニット６１を効果的に冷却することができる。また、防水カバー９７でコントロールユニット６１の仕切壁２９とは反対側と上方と防水することができる。

請求項４によれば、リターンパイプ６５の下方のスペースを有効に使うことができるようになるし、リターンパイプ６５から作業油が漏れてコントロールユニット６１に付着するおそれは少ない。
請求項５によれば、後方から油量計測ゲージ１０３を見る際にコントロールユニット６１が邪魔にならずに済み、風上側の斜め後方からでも油量計測ゲージ１０３がよく見えるようになる。

本発明の一実施形態を示すコントロールユニット部分の平面図である。 同コントロールユニット部分の右側面図である。 同コントロールユニット部分の背面図である。 同バックホー後部の背面図である。 同バックホー後部の平面図である。 同バックホー後部の左側面図である。 同バックホー後部の右側面図である。 同バックホーの左側面図である。 同バックホーの概略平面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図８において、作業機として例示するバックホー１は走行装置２と旋回体（移動機体）３と掘削装置４とから主構成されている。
旋回体３は、走行装置２の左右クローラ走行体５間の中央部に設けた軸受体８に上下方向の旋回軸心回りに回動自在に支持された旋回台７と、この旋回台７に搭載された各種機器を覆うボンネット１１と、このボンネット１１上に設けた座席１２やその前の操縦部を
覆うキャビン１３とを備えている。

旋回台７は、旋回フレーム１５をカバー部材で覆うことで構成され、この旋回台７の後部は、前記旋回フレーム１５に固定されかつ旋回台７の前部の掘削装置４等との重量バランスを図るカウンタウェイト１７によって構成されている。
旋回台７の後部上面および右側上面は開放状とされ、これらの開放部分は旋回台７の上面から上方に突出した丸みを帯びたボンネット１１で覆われている。

図４〜図９において、ボンネット１１の内部には、旋回台７上にエンジン２０が配置されたエンジンルーム２１と、エンジンルーム２１の右側方に位置してラジエータ２３が設置された冷却風吸込室２４が設けられ、冷却風吸込室２４の前側に作動油タンク２６やコントロールバルブ等の油圧機器が設置された油圧機器室２７が設けられている。従って、旋回台７の後部にエンジンルーム２１と冷却風吸込室２４とが左右に形成され、油圧機器室２７は旋回台７の右側に配置されている。

冷却風吸込室２４と油圧機器室２７との間に仕切壁２９が設けられている。本実施形態の場合、作動油タンク２６の後壁は冷却風吸込室２４と油圧機器室２７との間を仕切る仕切部材の一部を兼用しており、仕切壁２９と共に冷却風吸込室２４と油圧機器室２７との間を前後に仕切っている。また、エンジンルーム２１と冷却風吸込室２４との間を仕切るものとして後述する閉塞壁体７５が設けられている。

エンジンルーム２１には、エンジン２０の他にＤＰＦマフラ３１とエアクリーナ３３とテールマフラ３４と燃料フィルタ３５とラジエータファン３７とが設けられている。ここで、ＤＰＦとは、ＤＩＥＳＥＬ ＰＡＲＩＣＵＬＡＴＥ ＦＩＬＴＥＲ，ディーゼルエンジン２０の排気ガスに含まれる粒子状物質を減少させるフィルターのことを言い、かかるフィルターを内蔵したマフラをＤＰＦマフラと称する。

エンジン２０はその駆動軸心が左右方向を向くように旋回台７の後部に横向きに配置され、エンジン２０の左側部にフライホイールハウジング３８が設けられている。
ＤＰＦマフラ３１はエンジン２０の上部左側方に配置され、フライホイールハウジング３８の上部にブラケット４０等を介して取り付けられている。ＤＰＦマフラ３１の後部上面には接続フランジ４４が上方突出され、右側面には吸気口４５が突設されている。吸気口４５はエンジン２０の排気マニホールド４７に接続されている。

テールマフラ３４はＤＰＦマフラ３１の上方に配置され、ＤＰＦマフラ３１に接続フランジ４４を介して接続されている。
エアクリーナ３３はＤＰＦマフラ３１のエンジン２０とは反対側の側方（左側方）に配置されている。エアクリーナ３３の排気口４９は出側ホース５０を介してエンジン２０の吸気マニホールド５２に接続され、エアクリーナ３３の吸気口５４は入り側ホース５１が接続されており、入り側ホース５１は閉塞壁体７５の上部を貫通して冷却風吸込室２４内に挿入されている。従って、後述する外気取入口６３から流入した新鮮な外気は、その一部が入り側ホース５１を通してエアクリーナ３３に供給されることになる。

ラジエータファン３７はエンジン２０の右側方に配置されて、エンジン２０に連結されており、エンジン２０の動力により回転駆動される。
なお、エンジンルーム２１の左前方にはエンジン２０用の燃料タンク５３が配置されている。
冷却風吸込室２４には、ラジエータ２３の他にオイルクーラ５５とエンジンオイルクーラ５７とコンデンサ５８とリザーブタンク５９とエンジン２０を制御するコントロールユニット（ＥＣＵ）６１とが設けられている。

而して、ラジエータファン３７の右側に、各種の熱交換器である前記ラジエータ２３、オイルクーラ５５、エアコンのコンデンサ５８が左側から順に配置されている。このうち、オイルクーラ５５はコントロールバルブからの戻り油を冷却して作動油タンク２６に戻すものであり、コンデンサ５８はキャビン１３内の空調装置（エアコン）の室外器である。リザーブタンク５９はラジエータ２３の予備の冷却水を蓄えるものである。

これらの熱交換器に対応するボンネット１１の右側面には外気取入口６３（図４参照）が形成され、かつ、同ボンネット１１の左側面には排気口（図示せず）が形成されている
。従って、本実施形態のバックホー１では、外気取入口６３の内側となる左側方にラジエータ２３とラジエータファン３７を配置した吸い込みタイプを採用している。
作動油タンク２６に連通するリターンパイプ６５が仕切壁２９を貫通して冷却風吸込室２４側に突出され、冷却風吸込室２４側にリターンフィルタ６６が設けられている。

前記エンジン２０を制御するコントロールユニット６１は、冷却風吸込室２４内のラジエータ２３よりも風上側であって、リターンパイプ６５の冷却風吸込室２４側への突出部の下方に配置されている。
作動油タンク２６の油量を計測する油量計測ゲージ１０３が、コントロールユニット６１とラジエータ２３との間であってコントロールユニット６１の前方側に配置されている。

ボンネット１１は樹脂製又は薄板鋼板製で、作動油タンク２６等（油圧機器室２７）を覆う右カバー部６９と、エンジン２０（エンジンルーム２１）及びラジエータ２３等の熱交換器部分（冷却風吸込室２４）の後半部分を覆う後カバー部７０とから構成されている。後カバー部７０はヒンジを介して後方上がりに上下回動自在に支持されており、後カバー部７０を開放させることでエンジンルーム２１及び冷却風吸込室２４の後方からエンジン２０及びその周囲の保守点検が可能となっている。

ラジエータ２３に筒状のシュラウド（風胴）７３が左側方突出状に設けられ、シュラウド７３内にラジエータファン３７の右側が配置され、ラジエータファン３７によってラジエータ２３前方からエンジン２０側へ冷却空気を吸引する。
前記風胴７３は、ラジエータ２３から後方突出した筒状の風胴本体７４と、風胴本体７４の左右方向中途部から前後方向及び上方に突出した閉塞壁体７５とを有し、閉塞壁体７５はエンジンルーム２１と冷却風吸込室２４との間を塞いでいる。これにより、風胴７３の風胴本体７４内のみをラジエータファン３７による冷却風が流れて、エンジンルーム２１と冷却風吸込室２４との間を冷却風が逆流しないようにしている。

コントロールユニット６１とエンジン２０とは第１ワイヤハーネス７７で接続され、コントロールユニット６１と燃料フィルタ３５とは第２ワイヤハーネス７８で接続されている。第１ワイヤハーネス７７と第２ワイヤハーネス７８はコントロールユニット６１から突出されて、リザーブタンク５９及びエンジンオイルクーラ５７の上前方を経てオイルクーラ５５とラジエータ２３との上方を通り、平面視でラジエータ２３の給水口２３ａより前方に配線した後、給水口２３ａより上方で閉塞壁体７５の上部をグロメット８０を介して挿通して、エンジンルーム２１内に挿通されている。そして、第１ワイヤハーネス７７はエンジン２０の上側を通ってエンジン２０に接続され、第２ワイヤハーネス７８はシュラウド７３の外周を配線されて、ラジエータ２３の上方側から後方側を通って燃料フィルタ３５に接続されている。

図１〜図３において、仕切壁２９は作動油タンク２６に突設した平面視Ｌ字状の取付板８２等に取り付けられて、垂直（鉛直）に配置されている。コントロールユニット６１は、側面視コの字状の取付ブラケット８３を有する保護カバー８４を介して仕切壁２９に取り付けられ、仕切壁２９から後方に間隙８６を空けて配置されている。
保護カバー８４は取付ブラケット８３を介してボルト等の締結具８７により仕切壁２９に固定されている。保護カバー８４は前カバー壁８９と右側カバー壁９０とを有し、保護カバー８４の前カバー壁８９の後面にコントロールユニット６１がボルトナット等の締結具により固定され、保護カバー８４は前カバー壁８９でコントロールユニット６１の仕切壁２９側を覆うと共に、コントロールユニット６１の右側方を右側カバー壁９０で覆っている。

保護カバー８４に取付片９３，９４，９５を介して締結具により防水カバー９７が取り付けられている。防水カバー９７は上カバー壁９８と後カバー壁９９とを有し、防水カバー９７は上カバー壁９８と後カバー壁９９とで、コントロールユニット６１の後方と上方とを覆っている。後カバー壁９９の下部９９ａは傾斜壁部９９ｃを介して上部９９ｂよりも前側に変位している。これに伴って、右側カバー壁９０の下部が後方に凹まされている。

保護カバー８４の前カバー壁８９に前記間隙８６からコントロールユニット６１に冷却空気を導入するための開口窓１０１が設けられている。コントロールユニット６１、保護カバー８４及び防水カバー９７は右側方に行くに従って徐々に後方に向かうように傾斜して配置されており、これにより、コントロールユニット６１は、仕切壁２９との間の間隙８６が風上側に向けて徐々に広くなるように傾斜して仕切壁２９に取り付けられている。

防水カバー９７のラジエータ２３側の角部に、後に行くに従って風上側に向かうように傾斜した傾斜部１０５が設けられ、これにより、防水カバー９７が邪魔にならずに油量計測ゲージ１０３を風上側の斜め後方から見えるようにしている。
上記実施形態によれば、外気取入口６３から流入した冷却風の多くは、コントロールユニット６１の後側を通って、コンデンサ５８、エンジンオイルクーラ５７、オイルクーラ５５を経てラジエータ２３内を通過して、エンジン２０側へ送出される。また、外気取入口６３から流入した冷却風の一部は、コントロールユニット６１と仕切壁２９との間の間隙８６を通ってオイルクーラ５５を経てラジエータ２３内を通過して、エンジン２０側へ送出される。

従って、コントロールユニット６１は冷却風で前後両側から冷却することができる。しかも、コントロールユニット６１は、仕切壁２９との間の間隙８６が風上側に向けて徐々に広くなるように傾斜しているので、冷却風をコントロールユニット６１の前面側の間隙８６に効率よく送風させることができるし、保護カバー８４の前カバー壁８９に前記間隙８６からコントロールユニット６１に冷却空気を導入するための開口窓１０１が設けられているので、開口窓１０１を通して間隙８６からコントロールユニット６１に冷却空気を良好に導入することができ、間隙８６を通る冷却空気によってコントロールユニット６１を効果的に冷却することができる。従って、コントロールユニット６１を冷却風で効率よく十分に冷却できる。

また、コントロールユニット６１は仕切壁２９に接近して配置され、しかも、コントロールユニット６１の前側の間隙８６に冷却風を効率よく流すことができるので、コントロールユニット６１で冷却風の流れを遮断してラジエータ２３の冷却機能を損ねることもなくなる。
また、コントロールユニット６１は、油漏れのリスクの少ない低圧のリターンパイプ６５の下方にあるため、コントロールユニット６１に作業油が付着するおそれが少なくなるし、リターンパイプ６５の下方のスペースを有効に使うことができる。

さらに、コントロールユニット６１、保護カバー８４及び防水カバー９７は右側方に行くに従って徐々に後方に向かうように傾斜して配置されており、これによって旋回台７の右後方から油量計測ゲージ１０３を見るのをコントロールユニット６１で妨げるのを防ぐことができ、しかも、防水カバー９７のラジエータ２３側の角部に傾斜部１０５が設けられているため、旋回台７の右後方（風上側の斜め後方）からでも油量計測ゲージ１０３がよく見えるようになる。

また、第１ワイヤハーネス７７と第２ワイヤハーネス７８とをオイルクーラ５５とラジエータ２３との上方を通すことにより、第１ワイヤハーネス７７と第２ワイヤハーネス７８とを極力短く形成でき、コストダウンを図ることができる。また、第１ワイヤハーネス７７と第２ワイヤハーネス７８とを平面視でラジエータ２３の給水口２３ａより前方に配線しているので、ラジエータ２３への給水時にワイヤハーネス７７，７８の水かぶりを防止できる。

なお、前記実施形態では、バックホー１に本発明を採用した場合を例示したが、トラクタやショベルその他の作業機にも適用できる。
また、エンジンルーム２１の左側方に、ラジエータ２３が設置された冷却風吸込室２４が設けられ、その冷却風吸込室２４の前側に油圧機器室２７が設けられていてもよい。

１ バックホー
７ 旋回台（移動機体）
２０ エンジン
２１ エンジンルーム
２３ ラジエータ
２４ 冷却風吸込室
２６ 作動油タンク
２７ 油圧機器室
２９ 仕切壁
６１ コントロールユニット
６５ リターンパイプ
８４ 保護カバー
８６ 間隙
９７ 防水カバー
１０３ 油量計測ゲージ
１０５ 傾斜部

Claims (5)

1. 移動機体（７）上にエンジン（２０）が配置されたエンジンルーム（２１）の側方に、ラジエータ（２３）が設置された冷却風吸込室（２４）が設けられ、冷却風吸込室（２４）の前側に油圧機器が設置された油圧機器室（２７）が設けられ、冷却風吸込室（２４）と油圧機器室（２７）との間に仕切壁（２９）が設けられた作業機であって、
   前記エンジン（２０）を制御するコントロールユニット（６１）が冷却風吸込室（２４）内のラジエータ（２３）よりも風上側に、仕切壁（２９）から間隙（８６）を空けて配置されていることを特徴とする作業機。
2. 前記コントロールユニット（６１）は、仕切壁（２９）との間の間隙（８６）が風上側に向けて徐々に広くなるように傾斜して仕切壁（２９）に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の作業機。
3. 前記コントロールユニット（６１）の仕切壁（２９）側を覆う保護カバー（８４）と、その反対側と上方とを覆う防水カバー（９７）とが設けられ、保護カバー（８４）に前記間隙（８６）からコントロールユニット（６１）に冷却空気を導入するための開口窓（１０１）が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の作業機。
4. 旋回台（７）の後部に前記エンジンルーム（２１）と冷却風吸込室（２４）とが左右に形成され、油圧機器室（２７）の作動油タンク（２６）に連通するリターンパイプ（６５）が仕切壁（２９）を貫通して冷却風吸込室（２４）側に突出され、該リターンパイプ（６５）の突出部の下方に前記コントロールユニット（６１）が配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の作業機。
5. 作動油タンク（２６）の油量を計測する油量計測ゲージ（１０３）が、コントロールユニット（６１）とラジエータ（２３）との間であってコントロールユニット（６１）の前方側に配置され、油量計測ゲージ（１０３）が風上側の斜め後方から見えるように防水カバー（９７）のラジエータ（２３）側の角部が後に行くに従って風上側に向かうように傾斜されていることを特徴とする請求項４に記載の作業機。

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