JP2013087588A

JP2013087588A - 建設機械

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Publication number: JP2013087588A
Application number: JP2011231901A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Saito; 泰齋藤; Shuji Tabata; 修司田畑; Hidenori Mano; 英徳眞野
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2011-10-21
Filing date: 2011-10-21
Publication date: 2013-05-13
Anticipated expiration: 2031-10-21
Also published as: JP5631840B2

Abstract

【課題】中間シュラウドの摩耗、損傷を防止し、熱交換器の冷却効率を確保する。
【解決手段】熱交換器側シュラウド１９とファンリング２０との間に、可撓性を有する中間シュラウド２２を設け、該中間シュラウド２２の一端側の固定部を熱交換器側シュラウド１９に固定し、中間シュラウド２２の他端側のシール部２７をファンリング２０の外周面２０Ａに締り嵌めすると共に、ファンリング２０に設けた溝部材２１に嵌め込む。一方、中間シュラウド２２のシール部２７には、溝部材２１の受承面部２１Ｂに対するシール部２７の接触面圧を低減する接触面部２９を設ける。これにより、溝部材２１の受承面部２１Ｂの端縁２１Ｂ１にシール部２７が喰い込むのを抑え中間シュラウド２２の損傷、摩耗を防止することにより、熱交換器１４の冷却効率を確保することができる。
【選択図】図８

Description

本発明は、例えば油圧ショベル、ホイールローダ等の建設機械に関し、特に、冷却風の流れを整えるシュラウドを備えた建設機械に関する。

一般に、建設機械の代表例としての油圧ショベルは、自走可能なクローラ式の下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体とにより車体が構成され、上部旋回体の前部側には、作業装置が俯仰動可能に設けられている。そして、油圧ショベルは、上部旋回体を旋回させつつ作業装置を用いて土砂の掘削作業等を行うものである。

ここで、油圧ショベルの上部旋回体は、支持構造体をなす旋回フレームと、該旋回フレームの後端側に設けられ作業装置との重量バランスをとるカウンタウエイトと、該カウンタウエイトの前側に位置して旋回フレームに搭載された原動機としてのエンジンと、該エンジンの近傍に設けられ加熱された液体を冷却する熱交換器と、該熱交換器に対面して配置されエンジンを動力源として回転することにより熱交換器に冷却風を供給する冷却ファンとを備えて構成されている。

この場合、熱交換器は、エンジンの冷却水を冷却するラジエータ、作動油を冷却するオイルクーラ等により構成され、エンジンの作動時に冷却ファンが回転することにより、熱交換器に向けて冷却風が供給され、冷却水、作動油等の冷却すべき液体を冷却することができる構成となっている。

一方、熱交換器に冷却風を供給する冷却ファンの外周側には、これら冷却ファンと熱交換器との間に冷却風通路を形成するシュラウドが設けられている。このようなシュラウドは、例えば、熱交換器側に設けられ開口部を有する熱交換器側シュラウドと、冷却ファン側に設けられ該冷却ファンを外周側から取囲む筒状のファンリング（エンジン側シュラウド）と、熱交換器側シュラウドとファンリングとの間に設けられ冷却風通路を画成する筒状の中間シュラウド（筒形ラバー）とにより大略構成されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−２１２９５５号公報

従来技術によれば、筒状の中間シュラウドの両端部は、熱交換器側シュラウドの外周面とファンリングの外周面とに嵌合すると共に、その外周側に締結帯を巻き付けることにより、熱交換器側シュラウドとファンリングとに固定する構成となっている。このような構成の場合、次のような問題を生じる虞がある。

旋回フレームに防振マウントを介して取付けられたエンジンは、油圧ショベルの走行や掘削作業等に伴って、旋回フレームに対し振動、揺動する。このとき、例えば中間シュラウドがファンリングに対して周方向に変位（回転）し、中間シュラウドの端部内周面とファンリングの端部外周面とが擦れ合う虞がある。これにより、中間シュラウドのファンリング側の端部内周面が摩耗、損傷し、当該部位から冷却風が漏れ、冷却効率が低下するという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、中間シュラウドの摩耗、損傷を防止でき、冷却効率の確保、信頼性の向上を図ることができる建設機械を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するため本発明は、自走可能な車体と、該車体に設けられ加熱された液体を冷却する熱交換器と、該熱交換器に対面して配置され該熱交換器に冷却風を供給する冷却ファンと、該冷却ファンと前記熱交換器との間に冷却風通路を形成するシュラウドとを備え、該シュラウドは、前記熱交換器側に設けられた熱交換器側シュラウドと、前記冷却ファン側に設けられ該冷却ファンを外周側から取囲むファンリングと、可撓性を有し一端側が前記熱交換器側シュラウドに固定される固定部となり他端側が自由端となって前記ファンリングに弾性的に接触するシール部となった筒状体の中間シュラウドとにより構成してなる建設機械に適用される。

そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記ファンリングの外周面には、該ファンリングの周方向に沿って延び前記中間シュラウドのシール部の動きを制限する溝部材を周方向に離間して複数設け、前記各溝部材は、前記ファンリングの外周面に取付けられる取付部と、該取付部からＶ字状に屈曲し前記中間シュラウドのシール部を受承する受承面部とにより構成し、前記中間シュラウドのシール部と前記溝部材の受承面部のうちの少なくとも一方側には、前記受承面部に対する前記シール部の接触面圧を低減する接触面圧低減部を設ける構成としたことにある。

請求項２の発明は、前記接触面圧低減部は、前記中間シュラウドのシール部に設けられ前記受承面部に面接触する接触面部により構成したことにある。

請求項３の発明は、前記接触面圧低減部は、前記受承面部の長手方向の両端部を円弧状に折曲げてなる円弧部により構成したことにある。

請求項４の発明は、前記接触面圧低減部は、前記中間シュラウドのシール部に設けられ前記受承面部に面接触する接触面部と、前記受承面部の長手方向の両端部を円弧状に折曲げてなる円弧部とにより構成したことにある。

請求項１の発明によれば、建設機械に搭載されたエンジンの振動、揺動等により中間シュラウドがファンリングに対して周方向に変位（回転）し、中間シュラウドのシール部と溝部材の受承面部とが擦れ合っても、当該シール部と受承面部のうち少なくとも一方側に接触面圧低減部を設けているので、中間シュラウドのシール部が受承面部の端縁（エッジ）に喰い込むのを抑え、受承面部に対するシール部の接触面圧を低減することができる。その結果、シール部が摩耗、損傷し、当該損傷部位から冷却風が漏れ、冷却効率が低下するのを防止することができるので、建設機械の信頼性を向上することができる。

請求項２の発明によれば、中間シュラウドのシール部に設けた接触面部が溝部材の受承面部に面接触することにより、広範囲に亘ってシール部と受承面部とを接触させることができる。加えて、受承面部の端縁（エッジ）をシール部に線接触させることができる。その結果、受承面部に対するシール部の接触面圧を低減することができ、受承面部の端縁（エッジ）にシール部が喰い込むのを低減することができる。これにより、シール部の摩耗、損傷を抑え、冷却風の漏れによる冷却効率の低下を防止することができるので、冷却効果を適正に保ち建設機械の信頼性を向上することができる。

請求項３の発明によれば、溝部材の受承面部の長手方向の両端部に設けた円弧部が中間シュラウドのシール部に面接触するので、受承面部の両端部に対するシール部の接触面圧を低減することができる。その結果、受承面部の端縁（エッジ）にシール部が喰い込むのを低減することができる。これにより、シール部の摩耗、損傷を抑え、冷却効率を適正に保つことができる。

請求項４の発明によれば、接触面圧低減部を中間シュラウドのシール部に設けた接触面部と、溝部材の受承面部に設けた円弧部とにより構成しているので、シール部の接触面部が溝部材の受承面部に面接触すると共に、当該受承面部の両端部に設けた円弧部がシール部に面接触する。この結果、シール部と受承面部との間の接触面圧を更に低減することができ、シール部の摩耗、損傷を確実に防止することにより、冷却効率を長期に亘って適正に保つことができ、建設機械の信頼性を一層向上することができる。

本発明の実施の形態による油圧ショベルを示す正面図である。エンジン、熱交換器ユニット、冷却ファン等を示す図１中の矢示II−II方向からみた断面図である。エンジン、熱交換器ユニット、冷却ファン等を示す図２中の（III）部の拡大断面図である。冷却ファン、ファンリング、熱交換器ユニット、中間シュラウド等を示す分解斜視図である。ファンリング、溝部材等を示す分解斜視図である。中間シュラウドを単体で示す切断斜視図である。第１の実施の形態による溝部材に中間シュラウドを嵌め込む前の状態を切断して示す分解斜視図である。溝部材に中間シュラウドを嵌め込んだ状態を示す切断斜視図である。ファンリング、中間シュラウド、溝部材を示す図８中の矢示IX−IX方向からみた断面図である。第２の実施の形態による溝部材に中間シュラウドを嵌め込む前の状態を切断して示す分解斜視図である。溝部材に中間シュラウドを嵌め込んだ状態を示す切断斜視図である。溝部材を単体で示す斜視図である。第３の実施の形態による溝部材に中間シュラウドを嵌め込む前の状態を切断して示す分解斜視図である。第３の実施の形態による溝部材に中間シュラウドを嵌め込んだ状態を示す切断斜視図である。

以下、本発明に係る建設機械の実施の形態を、油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図中、１は建設機械としての油圧ショベルで、該油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３とにより車体が構成されている。そして、上部旋回体３の前部側には、作業装置４が俯仰動可能に設けられ、この作業装置４によって土砂の掘削作業等を行うものである。

ここで、上部旋回体３は、後述の旋回フレーム５、キャブ６、カウンタウエイト７、エンジン８、建屋カバー１０、熱交換器ユニット１１、冷却ファン１６、シュラウド１７等により構成されている。

５は上部旋回体３のベースとなる旋回フレームで、該旋回フレーム５は支持構造体として形成されている。そして、旋回フレーム５は、図２に示すように、前，後方向に延びる厚肉な鋼板等からなる底板５Ａと、該底板５Ａ上に立設され、左，右方向に所定の間隔をもって前，後方向に延びた左センタビーム５Ｂ，右センタビーム５Ｃと、該各センタビーム５Ｂ，５Ｃの左，右に間隔をもって配置され、前，後方向に延びた左サイドフレーム５Ｄ，右サイドフレーム５Ｅと、底板５Ａおよびセンタビーム５Ｂ，５Ｃから左，右方向に張出し、その先端部に左，右のサイドフレーム５Ｄ，５Ｅを支持する複数本の張出しビーム５Ｆと、底板５Ａとサイドフレーム５Ｄ，５Ｅとの間に設けられた複数枚のアンダカバー５Ｇとにより大略構成されている。そして、各センタビーム５Ｂ，５Ｃの前側には作業装置４が俯仰動可能に取付けられている。

旋回フレーム５には、その左後部に位置して前，後方向に延びる取付ブラケット５Ｈが設けられ、該取付ブラケット５Ｈは、図２および図３等に示すように、後述する熱交換器ユニット１１のブラケット１３等が取付けられるものである。ここで、取付ブラケット５Ｈは、例えば断面コ字状の鋼材からなり、その端部が前，後に位置する張出しビーム５Ｆに溶接手段等を用いて固着されている。

６は旋回フレーム５の左前側に搭載されたキャブ（図１参照）で、該キャブ６は、オペレータが搭乗するものである。また、キャブ６の内部には、オペレータが着座する運転席、各種操作レバー、空調装置の室内機等（いずれも図示せず）が配設されている。

７は旋回フレーム５の後端部に取付けられたカウンタウエイト（図１参照）で、該カウンタウエイト７は、重量物として形成され、作業装置４との重量バランスをとるものである。

８はカウンタウエイト７の前側に位置して旋回フレーム５上に搭載されたエンジンを示している。ここで、エンジン８は、クランク軸８Ａの軸線が左，右方向に延びる横置き状態で配置され、旋回フレーム５に防振マウント８Ｂを介して取付けられている。また、エンジン８は、エンジン冷却水が循環するウォータジャケット（図示せず）を有し、該ウォータジャケットは冷却水の熱を放出する後述のラジエータ１４Ａに接続されている。

エンジン８のクランク軸８Ａの端部には、駆動プーリ８Ｃが取付けられている。該駆動プーリ８Ｃの回転は、Ｖベルトと呼ばれる無端ベルト８Ｄを介して従動プーリ８Ｅに伝達され、該従動プーリ８Ｅに取付けられた後述の冷却ファン１６が回転する構成となっている。

エンジン８の左側（冷却ファン１６側）には、後述のファンリング２０が複数（例えば３個）のブラケット８Ｆを介して取付けられている。また、各ブラケット８Ｆには、冷却ファン１６への巻き込みを防止するためのファンガード（図示せず）が取付けられている。

９はエンジン８の右側に取付けられた油圧ポンプを示し、該油圧ポンプ９は、エンジン８によって駆動されることにより、作業装置４等に向け作動油を圧油として吐出するものである。また、作業装置４等から戻される作動油は、後述のオイルクーラ１４Ｂを流通することにより冷却することができる。

１０はキャブ６とカウンタウエイト７との間に位置して旋回フレーム５上に設けられた建屋カバーを示している。この建屋カバー１０は、図１および図２等に示すように、旋回フレーム５の左，右両側に位置して前，後方向に延びた左，右の側面板１０Ａ，１０Ｂと、該各側面板１０Ａ，１０Ｂの上端部間を水平方向に延びた上面板１０Ｃと、該上面板１０Ｃの開口部１０Ｃ１を覆うエンジンカバー１０Ｄとにより大略構成されている。また、建屋カバー１０の左側面板１０Ａには、後述の熱交換器１４に供給する冷却風Ｆを流入させる流入口１０Ｅが形成され、右側面板１０Ｂには、エンジン８等を通過した冷却風Ｆを外部に流出させる流出口１０Ｆが形成されている。

１１はエンジン８の左側に後述の冷却ファン１６に対面して設けられた熱交換器ユニットで、該熱交換器ユニット１１は、後述の支持枠体１２、ブラケット１３、熱交換器１４等により構成されている。

１２は熱交換器ユニット１１の枠構造をなす支持枠体で、該支持枠体１２は、後述の熱交換器１４を旋回フレーム５の左後部で支持するものである。ここで、支持枠体１２は、図２ないし図４等に示すように、上部旋回体３の前，後方向に所定の間隔をもって平行に対面する側面板１２Ａ，１２Ｂと、該各側面板１２Ａ，１２Ｂの上部を連結するように前，後方向に延び、熱交換器１４の上部を覆う長箱状の連結部材１２Ｃと、各側面板１２Ａ，１２Ｂおよび連結部材１２Ｃののうちエンジン８側に配置され、これら各側面板１２Ａ，１２Ｂおよび連結部材１２Ｃと一体的に設けられた後述の熱交換器側シュラウド１９とにより大略構成されている。

支持枠体１２の上面側には、冷却風Ｆの流通を許容しつつ強度を高めるための補強部材１２Ｄが、各側面板１２Ａ，１２Ｂを跨ぐように取付けられている。また、各側面板１２Ａ，１２Ｂの中央部位には、後述するコンデンサ１４Ｃ等を支持するための取付板１２Ｅ（図２参照）が側面板１２Ａ，１２Ｂの間を架け渡すように取付けられている。

１３は旋回フレーム５と支持枠体１２とに後述の熱交換器１４を取付けるためのブラケットで、該ブラケット１３は、略矩形の枠体として形成され、上枠１３Ａが支持枠体１２の連結部材１２Ｃにねじ止めにより取付けられると共に、下枠１３Ｂが旋回フレーム５の取付ブラケット５Ｈにねじ止めにより取付けられている。そして、ブラケット１３には、熱交換器１４を構成するラジエータ１４Ａとオイルクーラ１４Ｂとが前，後方向に並列に取付けられている。

１４は支持枠体１２の内部に配置された熱交換器を示し、該熱交換器１４は、エンジン冷却水、作動油等の加熱された液体を冷却するものである。ここで、熱交換器１４は、支持枠体１２にブラケット１３を介して取付けられたラジエータ１４Ａ、オイルクーラ１４Ｂと、支持枠体１２に取付板１２Ｅを介して取付けられたコンデンサ１４Ｃ等により構成されている。

そして、ラジエータ１４Ａは、エンジン８のウォータジャケットとの間で循環するエンジン冷却水の熱を冷却風Ｆ中に放熱することにより、加熱されたエンジン冷却水を冷却するものである。オイルクーラ１４Ｂは、油圧ショベル１に搭載された各種の油圧アクチュエータから作動油タンク（図示せず）に環流する作動油（戻り油）の熱を冷却風Ｆ中に放熱することにより、加熱された作動油を冷却するものである。コンデンサ１４Ｃは、キャブ６内に設けられた空調装置に用いる冷媒（圧縮された冷媒）の熱を冷却風Ｆ中に放熱することにより、加熱された冷媒を冷却するものである。

１５は支持枠体１２の側面板１２Ａに取付けられたリザーバタンクで、該リザーバタンク１５は、ラジエータ１４Ａに補充するエンジン冷却水を収容するものである。

１６は熱交換器１４と対面して配置された吸込式の冷却ファンで、該冷却ファン１６は、エンジン８の従動プーリ８Ｅに取付けられている。そして、冷却ファン１６は、エンジン８を動力源として回転駆動されることにより、流入口１０Ｅを通じて建屋カバー１０内に外気を吸込み、この外気を冷却風Ｆとして熱交換器１４のラジエータ１４Ａ、オイルクーラ１４Ｂ、コンデンサ１４Ｃ等に供給するものである。

次に、冷却ファン１６によって建屋カバー１０内に導入された冷却風Ｆの流れを整えるシュラウド１７について説明する。

１７は冷却ファン１６と熱交換器１４との間に設けられたシュラウドで、該シュラウド１７は、冷却ファン１６と熱交換器１４との間に冷却風通路１８を形成するものである。ここで、シュラウド１７は、後述する熱交換器側シュラウド１９と、ファンリング２０と、中間シュラウド２２とにより大略構成されている。

１９は熱交換器１４側に設けられた熱交換器側シュラウドで、該熱交換器側シュラウド１９は、熱交換器ユニット１１の支持枠体１２のうち、冷却風Ｆの流れ方向において熱交換器１４よりも下流側となる部位により構成されている。ここで、熱交換器側シュラウド１９は、ラジエータ１４Ａおよびオイルクーラ１４Ｂから冷却ファン１６側に突出する箱状をなし、冷却ファン１６と対面する面には開口部１９Ａが形成されている（図４参照）。

開口部１９Ａの周囲には、冷却ファン１６側に突出する円筒状の固定筒部１９Ｂが設けられ、該固定筒部１９Ｂには、後述の中間シュラウド２２が取付けられている。

２０は冷却ファン１６側に設けられたファンリングで、該ファンリング２０は、冷却ファン１６を外周側から取囲む環状の円筒体として形成されている。ここで、ファンリング２０は、軸方向の両端部から中央部に向けて徐々に縮径する略Ｕ字状の断面形状を有し、その外周面２０Ａは、軸方向両端側に向けて拡径する凹湾曲状の曲面となっている。そして、ファンリング２０には、外周面２０Ａから径方向外向に突出する複数の取付片２０Ｂが設けられ、これら各取付片２０Ｂをエンジン８に設けたブラケット８Ｆにボルト２０Ｃを用いて取付けることにより、ファンリング２０の基端側がエンジン８に対して固定される構成となっている。また、ファンリング２０の先端側は自由端となり、後述の中間シュラウド２２に重なるように延びている。

２１はファンリング２０の外周面２０Ａの周方向に沿って延びる溝部材を示し、該溝部材２１は、断面Ｖ字状をなす円弧状の長板で形成されている。ここで、図５に示すように、ファンリング２０の外周面２０Ａには、エンジン８に設けたブラケット８Ｆに取付けるための取付片２０Ｂが設けられており、当該取付片２０Ｂをかわすようにファンリング２０の外周面２０Ａの周方向に間隔をもって複数個（本実施例では３個）設けられている。これは、例えば、溝部材２１を円環状として形成した場合には、当該取付片２０Ｂと干渉してしまい溝部材２１をファンリング２０に適切に取付けることができないからである。

各溝部材２１は、ファンリング２０の外周面２０Ａに溶接等により固着され、ファンリング２０の端縁部２０Ｄに沿って円弧状に延びる取付部２１Ａと、該取付部２１ＡからＶ字状に屈曲し後述する中間シュラウド２２のシール部２７を受承する受承面部２１Ｂとにより構成されている。該受承面部２１Ｂは、溝部材２１の溝底部から開放端部（ファンリング２０の径方向外側）に向けて平坦面として形成されている。そして、各溝部材２１は、ファンリング２０の凹湾曲状に窪んだ外周面２０Ａ内に溶接等により固着され、後述する中間シュラウド２２のシール部２７が嵌り込むことにより、当該シール部２７の動きを制限して抜止めを行うものである。

２２は熱交換器側シュラウド１９とファンリング２０との間に設けられた中間シュラウドを示し、該中間シュラウド２２は、可撓性を有する筒状体として形成されている。そして、中間シュラウド２２は、図６等に示すように、後述の固定部２３と、中間筒部２５と、内向フランジ部２６と、シール部２７とにより大略構成されている。

２３は中間シュラウド２２の軸方向の一端側（熱交換器１４側）に配置された固定部を示し、該固定部２３は、熱交換器側シュラウド１９の固定筒部１９Ｂに固定されるものである。ここで、固定部２３は、全周に亘って断面コ字状の凹溝２３Ａが形成された環状帯として形成されている。そして、熱交換器側シュラウド１９に設けられた固定筒部１９Ｂの外周面に固定部２３を嵌着し、凹溝２３Ａ内に配置した結束バンド２４によって、中間シュラウド２２の固定部２３が熱交換器側シュラウド１９に固定されている。

２５は固定部２３の端縁からファンリング２０側に延びる中間筒部を示し、該中間筒部２５は、図６に示すように、固定部２３と後述の内向フランジ部２６との間を連結する略円筒状の筒体として形成されている。また、中間筒部２５の軸方向の中間部位は、径方向に適度な撓みを有する撓み部２５Ａとなっている。

２６は中間筒部２５の端縁から径方向内側に延びる内向フランジ部を示し、該内向フランジ部２６は、中間筒部２５の端縁からファンリング２０の外周面２０Ａに向けて延びる円環状をなしている。そして、内向フランジ部２６の内側面２６Ａは熱交換器１４と対向し、内向フランジ部２６の外側面２６Ｂはエンジン８と対向している。

２７は中間シュラウド２２の軸方向の他端側（ファンリング２０側）に配置されたシール部を示し、該シール部２７は、ファンリング２０に接触するものである。ここで、シール部２７は、内向フランジ部２６の内周側に全周に亘って設けられ、熱交換器側シュラウド１９の固定筒部１９Ｂに固定された固定部２３（固定端）に対し、自由端となっている。そして、シール部２７は、ファンリング２０に設けられた各溝部材２１に嵌め込まれた状態で、ファンリング２０の外周面２０Ａに全周にわたって弾性的に接触するものである。

ここで、シール部２７は、ファンリング２０の外周面２０Ａに所定の締め代をもって締り嵌めされることにより、シール部２７とファンリング２０との密着性（密封性）を確保している。これにより、エンジン８の振動や揺動に伴い、ファンリング２０が熱交換器側シュラウド１９に対して傾いた場合でも、シール部２７から冷却風Ｆが漏れないようにしている。そして、シール部２７には、後述する内側突起部２８と、接触面部２９とが設けられている。

２８はシール部２７のうち中間シュラウド２２の内側に全周にわたって突出するように形成された内側突起部を示している。該内側突起部２８は、油圧ショベル１の稼働時におけるエンジン８の振動や揺動に伴い、熱交換器側シュラウド１９に対してファンリング２０が傾いたときに、該ファンリング２０の外周面２０Ａと当接することにより、また、溝部材２１の取付部２１Ａと当接することにより、ファンリング２０の軸方向の端縁部２０Ｄが中間シュラウド２２と接触することを防止するものである。

次に、中間シュラウド２２のシール部２７の接触面圧を低減する接触面圧低減部としての接触面部２９について説明する。

２９は中間シュラウド２２のシール部２７に設けられた接触面部を示し、該接触面部２９は、溝部材２１の受承面部２１Ｂに面接触するものである。ここで、接触面部２９は、シール部２７のうち内側突起部２８とは反対側の側面に全周に亘って環状に形成された平坦面からなり、図８および図９に示すように、溝部材２１の受承面部２１Ｂと面接触するものである。即ち、溝部材２１の受承面部２１Ｂは、溝部材２１の溝底部から開放端部（ファンリング２０の径方向外側）に向けて平坦面として形成されている。従って、シール部材２７の接触面部２９も、この受承面部２１Ｂに沿う平坦面として形成されている。

ここで、前述のとおり、中間シュラウド２２のシール部２７は、ファンリング２０に締り嵌めされることにより密封性を確保しており、中間シュラウド２２のシール部２７は、ファンリング２０の外周面２０Ａおよび各溝部材２１に対し、径方向内側に向けて所定の押圧力を作用させている。これに対し、シール部２７に設けた接触面部２９が、溝部材２１の受承面部２１Ｂと広範囲に亘って面接触することにより、各溝部材２１の受承面部２１Ｂに対するシール部２７の接触面圧を低減することができる。特に、鋭いエッジとなる受承面部２１Ｂの両端縁２１Ｂ１に対し、シール部２７の接触面部２９が線接触することにより、受承面部２１Ｂの両端縁２１Ｂ１に対するシール部２７の接触面圧を低減することができる構成となっている。

本実施の形態による油圧ショベル１は上述の如き構成を有するもので、次に、その動作について説明する。

まず、オペレータは、キャブ６に搭乗して走行用の操作レバーを操作することにより、下部走行体２によって油圧ショベル１を前進または後退させることができる。また、作業用の操作レバー（いずれも図示せず）を操作することにより、作業装置４を俯仰動させて土砂の掘削作業等を行うことができる。

油圧ショベル１を稼働しているときには、エンジン８により駆動される冷却ファン１６が建屋カバー１０の流入口１０Ｅから外気を流入させ、この外気を冷却風Ｆとして熱交換器１４（ラジエータ１４Ａ、オイルクーラ１４Ｂ、コンデンサ１４Ｃ等）に供給することにより、それぞれの冷却すべき液体を冷却することができる。また、熱交換器１４を通過した冷却風Ｆは、熱交換器側シュラウド１９、中間シュラウド２２、ファンリング２０によって形成された冷却風通路１８内を通過してエンジン８側に導かれ、該エンジン８、油圧ポンプ９等の周囲を通って流出口１０Ｆを通じて外部に流出する。

ここで、中間シュラウド２２のシール部２７は、ファンリング２０に対し適度な締め代をもって締り嵌めされているので、ファンリング２０の外周面２０Ａに分割して設けられた各溝部材２１にシール部２７を嵌め込んだときに、各溝部材２１の受承面部２１Ｂの長手方向の端縁２１Ｂ１にシール部２７が喰い込む虞がある。このように、溝部材２１の端縁２１Ｂ１にシール部２７が喰い込んだ状態で、エンジン８の振動、揺動等により中間シュラウド２２がファンリング２０に対して周方向に変位（回転）した場合には、中間シュラウド２２のシール部２７と各溝部材２１とが擦れ合うことにより、中間シュラウド２２のシール部２７が各溝部材２１の端縁２１Ｂ１によって削られて摩耗、損傷し、当該損傷部位から冷却風Ｆが漏れ、冷却効率が低下するという問題が生じる。

これに対し、第１の実施の形態においては、中間シュラウド２２のシール部２７に環状な平坦面からなる接触面部２９を設けたので、この接触面部２９を、ファンリング２０に設けた溝部材２１の受承面部２１Ｂと広範囲で面接触させることができる。

これにより、溝部材２１の受承面部２１Ｂに対するシール部２７の接触面圧を低減させることができるので、溝部材２１の受承面部２１Ｂの端縁２１Ｂ１に作用する応力が小さくなり、当該端縁２１Ｂ１にシール部２７が喰い込むのを低減することができる。従って、中間シュラウド２２のシール部２７が、溝部材２１の受承面部２１Ｂの端縁２１Ｂ１に擦れて摩耗、損傷するのを抑え、シール部２７から冷却風Ｆが漏れるのを確実に防止することができる。この結果、熱交換器１４の冷却効率を長期に亘って適正に保つことができ、油圧ショベル１の信頼性の向上を図ることができる。

次に、図１０ないし図１２は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、溝部材の受承面部の両端部に設けた円弧部によって、接触面圧低減部を構成したことにある。なお、本実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。

３１は熱交換器側シュラウド１９とファンリング２０との間に設けられた中間シュラウドを示し、該中間シュラウド３１は、第１の実施の形態による中間シュラウド２２に代えて本実施の形態に用いたものである。そして、中間シュラウド３１は、固定部２３と、中間筒部２５と、内向フランジ部２６と、後述するシール部３２とにより大略構成されている。

３２は中間シュラウド３１の軸方向の他端側（ファンリング２０側）に配置されたシール部を示し、該シール部３２は、ファンリング２０に接触するものである。ここで、シール部３２は、内向フランジ部２６の内周側に全周に亘って設けられ、熱交換器側シュラウド１９の固定筒部１９Ｂに固定される固定部２３に対し、自由端となっている。そして、シール部３２は、後述する各溝部材３５に嵌め込まれた状態で、ファンリング２０の外周面２０Ａに全周にわたって弾性的に接触するものである。

ここで、シール部３２は、ファンリング２０の外周面２０Ａに所定の締め代をもって締り嵌めされることにより、シール部３２とファンリング２０との密着性（密封性）を確保している。そして、シール部３２には、後述する内側突起部３３と、外側突起部３４とが形成されている。

３３はシール部３２のうち中間シュラウド３１の内側に全周にわたって突出するように形成された内側突起部を示している。該内側突起部３３は、エンジン８の振動や揺動に伴い、熱交換器側シュラウド１９に対してファンリング２０が傾いたときに、該ファンリング２０の外周面２０Ａと当接することにより、また、後述する溝部材３５の取付部３５Ａと当接することにより、ファンリング２０の端縁部２０Ｄが中間シュラウド３１と接触することを防止するものである。

３４はシール部３２のうち内側突起部３３とは反対側の側面に全周にわたって突出するように形成された外側突起部を示している。該外側突起部３４は、エンジン８の振動や揺動に伴い、熱交換器側シュラウド１９に対してファンリング２０が傾いたときに、後述する溝部材３５の受承面部３５Ｂと当接することにより、当該溝部材３５のうちエンジン８側の端縁部が中間シュラウド３１と接触することを防止するものである。

３５は第１の実施の形態による溝部材２１に代えて第２の実施の形態に用いられた溝部材を示し、該溝部材３５は、断面Ｖ字状をなし、ファンリング２０の外周面２０Ａの周方向に沿って円弧状に延びる薄板状の長板で形成されている。ここで、溝部材３５は、ファンリング２０の外周面２０Ａに取付けられる取付部３５Ａと、該取付部３５ＡからＶ字状に屈曲し中間シュラウド３１のシール部３２を受承する受承面部３５Ｂとにより構成されている。また、溝部材３５は、第１の実施の形態による溝部材２１と同様に、ファンリング２０の外周面２０Ａの周方向に離間して複数個設けられている。そして、溝部材３５は、ファンリング２０の凹湾曲状に窪んだ外周面２０Ａ内に溶接等により固着され、中間シュラウド３１のシール部３２が嵌り込むことにより、当該シール部３２の動きを制限して抜止めを行うものである。

ここで、第２の実施の形態における接触面圧低減部は、溝部材３５の受承面部３５Ｂの長手方向の両端部に設けた円弧部３５Ｃによって構成されており、以下、この円弧部３５Ｃについて説明する。

即ち、３５Ｃは溝部材３５の受承面部３５Ｂに設けられた接触面圧低減部としての円弧部を示している。ここで、円弧部３５Ｃは、溝部材３５を構成する受承面部３５Ｂの長手方向の両端部を、それぞれ受承面部３５Ｂと対面するまで略１８０度折曲げることにより、鋭いエッジのない滑らかな半円弧状の円弧面として形成されている。これにより、ファンリング２０に設けられた各溝部材３５に、中間シュラウド３１のシール部３２を嵌め込んだ状態で、当該シール部３２は、各溝部材３５の受承面部３５Ｂの両端部に設けられた円弧部３５Ｃに接触するようになり、受承面部３５Ｂの両端部に対するシール部３２の接触面圧を低減することができる。

従って、中間シュラウド３１のシール部３２を、ファンリング２０の外周面２０Ａに適度な締め代をもって締り嵌めした状態でも、シール部３２が、溝部材３５の受承面部３５Ｂの両端部に設けた円弧部３５Ｃに喰い込むのを抑えることができる。この結果、エンジン８の振動、揺動等により中間シュラウド３１がファンリング２０に対して周方向に変位（回転）し、中間シュラウド３１のシール部３２と溝部材３５の受承面部３５Ｂの両端部に設けた円弧部３５Ｃとが擦れ合ったとしても中間シュラウド３１のシール部３２を溝部材３５の円弧部３５Ｃによって保護することができる。

これにより、中間シュラウド３１のシール部３２の摩耗、損傷を防止することができ、熱交換器１４の冷却効率を長期に亘って確保することにより、信頼性の向上を図ることができる。

次に、図１３および図１４は本発明の第３の実施の形態を示している。本実施の形態は、第１の実施の形態と第２の実施の形態とを組合わせた構成としている。つまり、本実施の形態の特徴は、中間シュラウドのシール部に接触面圧低減部としての接触面部を設けると共に、溝部材の受承面部の長手方向の両端部に接触面圧低減部としての円弧部を設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。

４１は第１の実施の形態による溝部材２１に代えて第３の実施の形態に用いられた溝部材を示し、第２の実施の形態による溝部材３５と同様のものである。即ち、溝部材４１は、断面Ｖ字状をなし、ファンリング２０の外周面２０Ａの周方向に沿って円弧状に延びる薄板状の長板で形成されている。ここで、溝部材４１は、ファンリング２０の外周面２０Ａに取付けられる取付部４１Ａと、該取付部４１ＡからＶ字状に屈曲し中間シュラウド２２のシール部２７を受承する受承面部４１Ｂとにより構成されている。また、溝部材４１は、第１の実施の形態による溝部材２１と同様に、ファンリング２０の外周面２０Ａの周方向に離間して複数個設けられている。そして、溝部材４１は、ファンリング２０の凹湾曲状に窪んだ外周面２０Ａ内に溶接等により固着され、中間シュラウド２２のシール部２７が嵌り込むことにより、当該シール部２７の動きを制限して抜止めを行うものである。

ここで、第２の実施の形態と同様に、溝部材４１の受承面部４１Ｂの長手方向の両端部には、接触面圧低減部としての円弧部４１Ｃが設けられている。即ち、円弧部４１Ｃは、溝部材４１を構成する受承面部４１Ｂの長手方向の両端部を、それぞれ受承面部４１Ｂと対面するまで略１８０度折曲げることにより、鋭いエッジのない滑らかな半円弧状の円弧面として形成されている。

これにより、シール部２７の接触面部２９が溝部材４１の受承面部４１Ｂに面接触すると共に、当該受承面部４１Ｂの両端部に設けた円弧部４１Ｃがシール部２７に面接触する。この結果、シール部２７と受承面部４１Ｂとの間の接触面圧を更に低減することができ、シール部２７の摩耗、損傷を確実に防止することにより、冷却効率を長期に亘って適正に保つことができ、建設機械の信頼性を一層向上することができる。

また、第２の実施の形態においては、溝部材３５の受承面部３５Ｂの両端部を屈曲させて円弧部３５Ｃを形成したが、本発明はこれに限らず、例えば、受承面部３５Ｂの長手方向の両端部を円弧状に成形してもよく、受承面部３５Ｂの長手方向の両端部にシール部材等を貼付して円弧部を形成してもよい。このことは、第３の実施の形態についても同様である。

また、上述した実施の形態では、原動機としてエンジン８を設け、該エンジン８に取付けられた冷却ファン１６を無端ベルト８Ｄを介して回転駆動する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば冷却ファンをエンジンから切離し、電動モータ、油圧モータ等の他の駆動源により冷却ファンを回転駆動する構成としてもよい。

さらに、上述した実施の形態では、建設機械として油圧ショベル１を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えばホイールローダ、油圧クレーン、ブルドーザ等の他の建設機械に適用してもよい。

１油圧ショベル（建設機械）
２下部走行体（車体）
３上部旋回体（車体）
８エンジン
１１熱交換器ユニット
１４熱交換器
１４Ａラジエータ
１４Ｂオイルクーラ
１４Ｃコンデンサ
１６冷却ファン
１７シュラウド
１８冷却風通路
１９熱交換器側シュラウド
２０ファンリング
２１、３５、４１溝部材
２１Ａ、３５Ａ、４１Ａ取付部
２１Ｂ、３５Ｂ、４１Ｂ受承面部
３５Ｃ、４１Ｃ円弧部（接触面圧低減部）
２２、３１中間シュラウド
２７、３２シール部
２９接触面部（接触面圧低減部）

Claims

自走可能な車体と、該車体に設けられ加熱された液体を冷却する熱交換器と、該熱交換器に対面して配置され該熱交換器に冷却風を供給する冷却ファンと、該冷却ファンと前記熱交換器との間に冷却風通路を形成するシュラウドとを備え、
該シュラウドは、前記熱交換器側に設けられた熱交換器側シュラウドと、前記冷却ファン側に設けられ該冷却ファンを外周側から取囲むファンリングと、可撓性を有し一端側が前記熱交換器側シュラウドに固定される固定部となり他端側が自由端となって前記ファンリングに弾性的に接触するシール部となった筒状体の中間シュラウドとにより構成してなる建設機械において、
前記ファンリングの外周面には、該ファンリングの周方向に沿って延び前記中間シュラウドのシール部の動きを制限する溝部材を周方向に離間して複数設け、
前記各溝部材は、前記ファンリングの外周面に取付けられる取付部と、該取付部からＶ字状に屈曲し前記中間シュラウドのシール部を受承する受承面部とにより構成し、
前記中間シュラウドのシール部と前記溝部材の受承面部のうちの少なくとも一方側には、前記受承面部に対する前記シール部の接触面圧を低減する接触面圧低減部を設ける構成としたことを特徴とする建設機械。
前記接触面圧低減部は、前記中間シュラウドのシール部に設けられ前記受承面部に面接触する接触面部により構成してなる請求項１に記載の建設機械。
前記接触面圧低減部は、前記受承面部の長手方向の両端部を円弧状に折曲げてなる円弧部により構成してなる請求項１または２に記載の建設機械。
前記接触面圧低減部は、前記中間シュラウドのシール部に設けられ前記受承面部に面接触する接触面部と、前記受承面部の長手方向の両端部を円弧状に折曲げてなる円弧部とにより構成してなる請求項１に記載の建設機械。