JP2016102378A - 建設機械 - Google Patents

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Abstract

【課題】ラジエータおよびエンジンに設けられる冷却水流路のエア抜きが可能な建設機械を提供する。【解決手段】ラジエータ３０とエンジン９の間に配置され、ラジエータ３０を介して取り込んだ空気をエンジン９に送る冷却ファン１０と、冷却ファン１０の外周側に設けられ、ラジエータ３０を介して取り込む空気の通路を形成するシュラウド１１とを備える建設機械において、ラジエータ３０及びエンジン９に供給される冷却水を蓄え、ラジエータ３０の上端部よりも上方に配置したタンク１２と、シュラウド１１の上面板１１Ｂに設けられた開口部に開閉可能に取り付けられたカバーとを備え、タンク１２は、シュラウド１１に隣接する位置であってカバーよりもエンジン９側に配置されている。【選択図】図３

Description

本発明はエンジンの冷却水が蓄えられるタンクを備える建設機械に関する。
本発明の背景技術の文献として特開平１１−１９００４６号公報がある。当該文献には、エンジンと、当該エンジンに接続された冷却用ファンと、当該冷却用ファンの前方に配置されたラジエータとを上部旋回体の内部に収納した油圧ショベルにおいて、当該ラジエータのリザーブタンク（リザーバタンク）を当該冷却用ファンのシュラウドの直上に配置し、当該リザーブタンクの注水口と当該ラジエータの注水口とがほぼ同一高さに配置され、両注水口がホースで互いに連結されているものが記載されている。
特開平１１−１９００４６号公報
上記文献のエンジン冷却システムは、リザーブタンクが大気開放型のものであり、ラジエータのアッパータンクの上部に設けた注水口（注水キャップ）を介してリザーブタンクと冷却水のやり取りを行うので、リザーブタンクにはラジエータと冷却水のやり取りを行うためのホースしか接続されていない。この種のシステムは、ラジエータの注水キャップを開けたときにリザーブタンク内の冷却水が流出することを防ぐために、ラジエータの注水キャップの高さ以下の場所にリザーブタンクを設置しなければならないという条件があるものの、当該条件を満たす空間は油圧ショベル内に比較的多く存在するため、当該条件の充足は比較的容易であった。例えば、冷却風用の吸気口が設けられた上部旋回体の側面を開いた場所に、リザーブタンクを収納している油圧ショベルがある。
これに対して、近年、エンジン内の冷却水流路長さの増加等を理由に当該冷却水流路内に空気が溜まり易くなっており、ラジエータだけでなくエンジンの冷却水流路からもエア抜きを行う必要性が高まってきている。そこで、空気を除去するためのエア抜き配管の一端をエンジンの冷却水流路に接続し、その他端を密閉型のリザーブタンク（エクスパンションタンクと称されることもある）内の空気層に接続し、リザーブタンク内にて冷却水の気液分離を行った後に冷却水のみを冷却水流路に戻すように給水する冷却システムの利用が検討されはじめている。この種のエア抜き配管を備えるエンジン冷却システムでは、リザーブタンクの位置を、ラジエータ及びエンジンに構成される冷却水流路のうち最も高い位置に配された流路の水面よりも高い位置に設定する必要がある。しかし、従前からの油圧ショベルの上部旋回体では、ラジエータの直上にエンジンカバーが存在することが多く、ここにリザーブタンクの収納スペースを確保することは難しい。底面積（横断面積）を広くすればリザーブタンクの高さを低く抑えることが可能であるが、底面積を広くし過ぎると、油圧ショベルが傾斜地で作業した際にリザーブタンクからの給水が不能になるおそれがあるため、リザーブタンクにはある程度の高さを確保する必要がある。
また、エンジン冷却システムの見直しは、上記のような新たに検討が必要となる項目だけでなく、従前は検討不要だった項目の検討も要求する。例えば、ラジエータのアッパータンクの上部にエア抜き配管が接続される関係上、アッパータンクに給水していた従前の方法に代えて、給水性能が損なわれない別の給水ルートを確保する必要がある。さらに、リザーブタンクの設置箇所を決定する際には、ラジエータ清掃のためにラジエータと冷却ファンの間にブロア（送風機）の挿入が可能なスペースが確保されるように留意しなければならない。
本発明の目的は、ラジエータおよびエンジンに設けられる冷却水流路のエア抜きが可能な建設機械を提供することにある。
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、エンジンと、当該エンジンで加熱された冷却水を熱交換して冷却するラジエータと、前記ラジエータと前記エンジンの間に配置され、前記ラジエータを介して取り込んだ空気を前記エンジンに送る冷却ファンと、前記冷却ファンの外周側に設けられ、前記ラジエータを介して取り込む空気の通路を形成するシュラウドとを備える建設機械において、前記ラジエータ及び前記エンジンに供給される冷却水を蓄え、前記ラジエータの上端部よりも上方に配置したタンクと、前記シュラウドの上面に設けられた開口部に開閉可能に取り付けられたカバーとを備え、前記タンクは、前記シュラウドに隣接する位置であって前記カバーよりもエンジン側に配置されていることを特徴とする建設機械。
を特徴とする。
本発明によれば、エンジン冷却系への注水性能やラジエータの清掃性能を損なうことなく、ラジエータおよびエンジンに設けられる冷却水流路内のエア抜きが可能となる。
本発明の実施の形態に係る油圧ショベル１の側面図。 油圧ショベル１における上部旋回体４の上面図。 図２中のIII-III断面における上部旋回体４の模式的な断面図。 油圧ショベル１が備えるエンジン冷却システムの概略構成図。 図２中のV-V断面における上部旋回体４の模式的な断面図。 タンク１２周辺の詳細な斜視図。
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。本実施形態では、建設機械１として、クローラ式の油圧ショベルを例にとり説明するが、建設機械１はクローラ式の油圧ショベルに限るものではなく、エンジンと、ラジエータと、当該ラジエータを通過した空気を冷却ファンを介してエンジンルームに導くためのシュラウドを備える建設機械であれば、ホイール式の油圧ショベルや、油圧クレーン、ホイールローダ、トラクタ等の他の建設機械にも広く適用できる。また、以下では、油圧ショベル１の機体前後方向を単に前後、同じく機体左右方向を単に左右、同じく機体上下方向を単に上下と称することがあり、例えば「前側」というときは油圧ショベル１の機体前後方向における前方向を示すものとする。また、「注水」とは、冷却水の交換又は補充のためにタンクに冷却水が注がれる状態、動作又は作業を示し、「給水」とは、タンク内の冷却水が冷却水流路に供給される状態、動作又は作業を示すものとする。
図１は油圧ショベル１の側面図であり、図２は油圧ショベル１における上部旋回体４の上面図（但し作業装置５及びエンジンカバー１７は図示省略）である。建設機械１としてのクローラ式の油圧ショベル１は、自走可能な下部走行体２と、下部走行体２上に旋回装置３を介して旋回可能に搭載された上部旋回体４と、上部旋回体４の前側に俯仰動可能に設けられ、土砂の掘削作業等を行う作業装置５とにより大略構成されている。下部走行体２では、その外周部に取り付けられた履体を走行モータ２Ａが駆動する。旋回装置３は、図２に示す旋回モータ３Ａを回転駆動することにより、下部走行体２に対し上部旋回体４を旋回させる。
作業装置５は、上部旋回体４に俯仰動可能に取付けられたブーム５Ａと、ブーム５Ａの先端部に俯仰動可能に取付けられたアーム５Ｂと、アーム５Ｂの先端部に回動可能に取付けられたバケット５Ｃとを有している。ブーム５Ａはブームシリンダ５Ｄにより俯仰動され、アーム５Ｂはアームシリンダ５Ｅにより回動される。バケット５Ｃは、バケットシリンダ５Ｆにより回動される。下部走行体２の走行モータ２Ａと旋回装置３の旋回モータ３Ａと作業装置５の各油圧シリンダ５Ｄ、５Ｅ、５Ｆを、上部旋回体４に設けた制御弁が制御している。
上部旋回体４の下部を構成する旋回フレーム６の左前側には、キャブ７が設けられている。キャブ７には、この油圧ショベル１を操作するオペレータが搭乗可能なように、運転席７１、走行用の操作レバー（図示せず）、作業用の操作レバー（図示せず）等が配設されている。旋回フレーム６の後端部には、カウンタウエイト８が取り付けられている。このカウンタウエイト８は、作業装置５との重量バランスのために設けられており、後面側が湾曲するように突出している。
図２に示すように、旋回フレーム６の後ろ側であってカウンタウエイト８の前側には、油圧ショベル１の駆動源となるエンジン９を収容する機械室２５が形成されている。エンジン９は、旋回フレーム６上に左右方向に延在する横置き状態で搭載されている。機械室２５の前方には壁面１９（図５参照）を介してコントロールバルブ６０（図５参照）が搭載されている。
エンジン９の出力軸の端部には駆動プーリ（図示せず）が取付けられている。当該駆動プーリの回転は無端ベルト（Ｖベルト（図示せず））を介して従動プーリ（図示せず）に伝達され、該従動プーリに取付けられた冷却ファン１０が回転する。なお、冷却ファン１０の駆動源はこれに機械的に連結されたエンジン９に限られず、電動機などの他の駆動源で冷却ファン１０を回転駆動する構成としても良い。
エンジン９への冷却ファン１０取付け側と反対側、すなわち油圧ショベル１の右後ろ側には、複数台の油圧ポンプからなる油圧ポンプユニット２２が配置されている。油圧ポンプユニットの前側２２には、作動油タンク２１および燃料タンク２０が並んで配置されている。作動油タンク２１には、下部走行体２および作業装置５等を駆動するための作動油が貯えられている。油圧ポンプユニット２２の油圧ポンプは、作動油タンク２１内の作動油を各油圧アクチュエータに対して圧油として吐出する。各油圧アクチュエータから戻される作動油はオイルクーラ３１（後述）を通過させることで冷却できる。
エンジン９の前側の上部には、吸気の流量を増大させるターボチャージャ等の過給機９Ａが、排気管２３に介在して設けられている。エンジン９は、旋回フレーム６上に防振マウントを介して防振状態で支持されている。
エンジン９の左側には、エンジン冷却水を冷却するラジエータ３０、作動油を冷却するオイルクーラ３１、エンジン９が吸込む空気を冷却するインタークーラ３２からなる熱交換装置３３が配置されている。これらの各クーラ３０〜３２は、冷却ファン１０に対面して設けられている。図２の例では、オイルクーラ３１が最も前側に位置し、その後ろにラジエータ３０、さらにその後ろにインタークーラ３２が配置されている。ラジエータ３０、オイルクーラ３１およびインタークーラ３２の上部は熱交換器カバー３５によって覆われている。
エンジン９、熱交換装置３３および油圧ポンプユニット２２等は、旋回フレーム６上でカウンタウエイト８の前側の左右に延びた空間（機械室２５）に配置されている。エンジン９、熱交換装置３３、油圧ポンプユニット２２、作動油タンク２１および燃料タンク２０等の旋回フレーム６上に設けられた機器は、旋回フレーム６上に設けられた建屋カバー１７で覆われている。
建屋カバー１７には、旋回フレーム６の左側に位置して垂直方向に延びた左側面板１７Ａ，１７Ｂと、旋回フレーム５の右側に位置して垂直方向に延びた右側面板１７Ｃ，１７Ｄと、左右の側面板１７Ａ〜１７Ｄの上端部間で水平方向に延びた上面板１７Ｅ，１７Ｆ，１７Ｇと、上面板１７Ｅ，１７Ｆ，１７Ｇの後ろで機械室２５の上部を覆うエンジンカバー１７Ｈ，１７Ｉ（図１，３参照）が含まれている。
左側面板１７Ｂには、熱交換装置３０に冷却風として供給される空気を流入させるための縦長の複数の孔からなる流入口７２（図１，３参照）が設けられている。一方、右側面板１７Ｄには、エンジン９等を通過した空気（冷却風）を外部へ流出させるための縦長の複数の孔からなる流出口７３（図３参照）が設けられている。
図３は図２中のIII-III断面における上部旋回体４の模式的な断面図であり、図５は図２中のV-V断面における上部旋回体４の模式的な断面図であり、図６はタンク１２周辺の詳細な斜視図である。なお、先の図と同じ部分には同じ符号を付して説明を省略することがある（後の図も同様）。
図３に示すように、機械室２５内には、エンジン９で加熱されたエンジン冷却水を空気（冷却風）と熱交換することで冷却するラジエータ３０と、ラジエータ３０を介して取り込んだ空気（冷却風）をエンジン９に送る冷却ファン１０と、ウォータージャケット９３（図４参照）に循環供給されるエンジン冷却水と熱交換して冷却されるエンジン９がこの順番で左から右に配置されている。
機械室２５におけるラジエータ３０とエンジン９の間には、冷却ファン１０の外周側に設けられ、ラジエータ３０を介してエンジン９側に取り込む空気の通路を形成するシュラウド１１が設けられている。シュラウド１１のエンジン側の側面板１１Ａは、金属製の略矩形状の板である（ただし、後述するように、側面板１１Ａの上端の前側は後ろ側よりも上部に延びているため正確な矩形状の板ではない。）。
側面板１１Ａの中央部分には略円形の開口部１１Ｃが設けられており、開口部１１Ｃの縁には環状のリング部材１１Ｄがエンジン９側に突出して取り付けられている。リング部材１１Ｄが形成する略円柱状の空間の内部には冷却ファン１０が固定されている。なお、冷却ファン１０の固定位置は、リング部材１１Ｄの内部に限定されず、シュラウド１１内の空気をエンジン９側に供給可能な範囲で図３中の左右にズレても良い。
前後方向に間隔を介して配置され左右方向に垂直に延びたシュラウド１１の前側面板と後側面板の上部には、上面板１１Ｂが架け渡されている。上面板１１Ｂは、熱交換器カバー３５の上面板と略同じ高さに位置し前後方向に略水平に延びた矩形状の上段部１１ｂ１と、ラジエータアッパーホース５０及びインタークーラホース５６の下側であって上段部１１ｂ１より低い高さに位置し前後方向に略水平の延びた矩形状の下段部１１ｂ２と、上段部１１ｂ１の後端辺と下段部１１ｂ２の前端辺を連結し前方に向かって上り勾配の斜面で形成された矩形状の連結部１１ｂ３とから構成されている。上段部１１ｂ１は連結部１１ｂ３および下段部１１ｂ２よりも前方に位置しており、これら３つの部分の中で最も上面板１７Ｅ，１７Ｆ（キャブ７）に近いところに位置している。
下段部１１ｂ２の高さは、熱交換器カバー３５のエンジン側（シュラウド側）の側面板３５Ｂ（図６参照）から突き出たラジエータアッパーホース５０及びインタークーラホース５６を避けるために、ラジエータアッパーホース５０及びインタークーラホース５６の下端より下の位置に設定されている。
上段部１１ｂ１には、上段部１１ｂ１よりも小さく前後方向に延びた矩形状の開口部（シュラウド点検窓）１４Ａが設けられている。開口部１４Ａには、開口部１４Ａを塞ぐ矩形状の点検窓カバー（開閉カバー）１４Ｂが開口部１４Ａを開閉可能に取り付けられている。本実施の形態の点検窓カバー１４Ｂは、開口部１４Ａの後端辺に設けられたヒンジ（ヒンジ部）１４Ｃを介して開口部１４Ａを開閉可能に取り付けられている。これにより点検窓カバー１４Ｂは上面板１１Ｂ（シュラウド１１）に対して回転可能に支持される。また、点検窓カバー１４Ｂの自由端（前側端部）には、上段部１１ｂ１に点検窓カバー１４Ｂを固定するための固定具１４Ｄが設けられている。
点検窓カバー１４Ｂを開くと、開口部１４Ａが外部に露出し、開口部１４Ａを介してシュラウド１１の内部にアクセス可能になる。この開口部１４Ａから例えばブロア（送風機）を挿入し、これによりエンジン冷却時とは逆方向の空気流をラジエータ３０に送り込むと、ラジエータコア３０Ｂに付着した汚れや異物を除去することができる。
なお、開口部１４Ａの形状、点検窓カバー１４Ｂの上段部１１ｂ１への固定方法は、上記のものに限られず、開口部１４Ａの形状はブロア等の清掃道具をシュラウド１１内部に挿入可能なものであれば良く、また、点検窓カバー１４Ｂの固定方法も開口部１４Ａから点検窓カバー１４Ｂが着脱可能なものであればどのような方法でも良い。
本実施の形態のシュラウド１１の側面板１１Ａの上端は、上面板１１Ｂの形状（すなわち上段部１１ｂ１、下段部１１ｂ２および連結部１１ｂ３の形状）に合わせて設けられており、これにより段差が形成されて前方の方が後方よりも高くなっている。
ラジエータ３０は、上端に位置し、ラジエータアッパーホース５０を介してエンジン９からの冷却水が流入されるアッパータンク３０Ａと、アッパータンク３０Ａの下部に接続された複数の冷却水細管及び当該複数の冷却水細管の外周に設けられた複数の放熱フィンを有するラジエータコア３０Ｂと、下端に位置し、ラジエータコア３０Ｂで冷却された冷却水をラジエータロアホース５１を介してエンジン９に流出するロアータンク３０Ｃとを備えている。ラジエータ３０は、ラジエータコア３０Ｂの冷却水細管に導入された冷却水と冷却ファン１０で取り込んだ冷却風とを熱交換することで、冷却水の熱を冷却風中に放熱することにより冷却水を冷却する。
シュラウド１１の側面板１１Ａの上部には、エンジン９側に略水平に突出したブラケット（タンク支持部材）１５がボルトを介して取り付けられている。ブラケット１５は、ラジエータ３０及びエンジン９を含むエンジン冷却系に補充（供給）するための冷却水が蓄えられるタンク（リザーブタンク（エクスパンションタンクとも言う））１２を固定支持している。ブラケット１５の上端は、アッパータンク３０Ａの下端より上方に位置している。タンク１２は、ラジエータ３０の上端部よりも上方に冷却水の水平面（下限水位（後述））が形成されるようにブラケット１５によって支持されており、シュラウド１１に隣接する位置であって点検窓カバー１４Ｂよりもエンジン９側に配置されている。
ブラケット１５は、側面板１１Ａだけに固定するのではなく、エンジン９が収納される機械室２５を構成する構造部材の少なくとも１つに対しても固定することが好ましい。例えば、図５，６では、ブラケット１５は、エンジン９の前側に配置され垂直方向に延びた壁面（前壁面）１９に固定され後側に突き出したサポート部材１６によって下方から支持されている。このようにタンク１２（冷却水を含む）を複数の部材を介して固定支持すると、１つあたりの部材が負担するタンク１２の荷重を低減できる。これにより、例えば、ブラケット１５の負担する荷重が減ることでシュラウド１１（側面板１１Ａ）の強度を下げることができるので、シュラウド１１のコストを削減できる。
タンク１２は、シュラウド１１の上面板１１Ｂに設けられた開口部１４Ａの上部を避けるように側面板１１Ａに隣接して配置されている。つまり、平面図において、タンク１２の輪郭と開口部１４Ａの輪郭が重ならないようにタンク１２は配置されている。より具体的には、タンク１２の最左端（平面図で見たときタンク１２において最もラジエータ３０に近い箇所）が、開口部１４Ａの最右端（平面図でみたとき開口部１４Ａにおいて最もエンジン９に近い箇所）よりもエンジン９側（右側）に位置するように、ブラケット１５によってタンク１２は固定されている。
タンク１２の底面には給水口となる開口部が設けられており、当該開口部には略垂直に下方に延びた後にラジエータロアホース５１に連結されるメイクアップ配管（給水管）５４が取り付けられている。これによりタンク１２内の冷却水はメイクアップ配管５４を介してラジエータロアホース５１に供給される。タンク１２において、その下限水位の高さは、アッパータンク３０Ａの内部空洞の最上部よりも高く、かつ、エンジン９に設けられる冷却水流路が形成する内部空洞における最上部よりも高い位置に設定されている。通常はエンジン９の上端部よりラジエータ３０の上端部の方が高くなるので、当該条件は、ラジエータ３０（アッパータンク３０Ａ）の内部空洞の最上部より高い位置に当該下限水位を設置すれば充足されることになる。
なお、メイクアップ配管５４は、ラジエータコア３０Ｂからウォーターポンプ９１に至る流路のどこかに接続すれば良く、ラジエータロアタンク３０Ｃやウォーターポンプ９１に連結しても良い。
タンク１２の上面には冷却水注入用の開口部が設けられており、当該開口部にはキャップ１２Ａが取り付けられている。冷却水の補給後にキャップ１２Ａを締めることでタンク１２内が密閉される。タンク１２の上限水位は、タンク１２内の水層の上部に空気層が確保されるように決定されている。この空気層により冷却水流路内の圧力を安定して保つことができる。また、タンク１２の上部又はキャップ１２Ａには、タンク内部の空気圧を調整可能な圧力弁（図示せず）を設けることが好ましい。
タンク１２には２つの開口部が開口している。このうち一方の開口部には、ラジエータ３０から抜いた空気が導入されるエア抜き配管５２が取り付けられており、他方の開口部には、エンジン９の冷却水流路から抜いた空気が導入されるエア抜き配管５３が取り付けられている。図３の例では、エア抜き配管５２，５３は、タンク１２の側面に接続されているが、その接続位置に特に限定は無く、例えばタンク１２の上面や下面に接続しても良い。
エア抜き配管５２の他端はラジエータ３０のアッパータンク３０Ａの上端部に接続されており、ラジエータ３０内に空気が存在する場合には当該空気は冷却水とともにエア抜き配管５２を介してタンク１２内に導入され気液分離されるようになっている。本実施の形態のエア抜き配管５２のラジエータ側は、図６に示すように、熱交換器カバー３５のエンジン９側の側面板３５Ｂに設けた孔３５Ａを介して熱交換器カバー３５の内部に導入され、端部がアッパータンク３０Ａに接続されている。
上述のように、エア抜き配管５２は、アッパータンク３０Ａにおいて特に空気の溜まり易い上端部（最高位部）に接続することが好ましい。しかし、ウォーターポンプ９１の稼働により冷却水流路に生じる圧力差に起因してタンク１２には冷却水が常に流入するため、最高部位でなくともエア抜きは可能である。そのため、アッパータンク３０Ａの側面にエア抜き配管５２を接続しても良い。
エア抜き配管５３の他端は、エンジン９に設けられる冷却水流路が他の部分と比較して相対的に高い位置を通過する部分に接続されている。これにより、エンジン９内の冷却水流路内に空気が存在する場合には、当該空気はエア抜き配管５３を介してタンク１２内に導入されるようになっている。
エア抜き配管５３についても、エア抜き配管５２と同様に、エンジン９の冷却水流路における最高部位に接続することが好ましいが、当該冷却水流路の側面に接続しても良い。なお、エンジン９の冷却水流路が複数の頂点を描くように配設されている場合（各頂点の高さは異なっていても良いし、同じでも良い）には、当該複数の頂点のいずれか１つ若しくはそれぞれ又はそれらの近傍にエア抜き配管５３を接続することが好ましい。 エンジンカバー１７Ｈは、熱交換装置３３の上方に固定され前後方向に延びる回転軸（図示せず）を中心に回転可能に構成されており、エンジンカバー１７Ｈを開閉できるようになっている。エンジンカバー１７Ｈはタンク１２の上端より高い位置で保持されている。なお、本実施の形態のエンジンカバー１７Ｈの上面は略水平に延びておりその高さを均一としたが、タンク１２の上部の高さだけを他の部分と比較して相対的に高くしても良い。例えば、このようなカバー形状（図５に１点鎖線で示したカバー１７Ｈａの形状）を、機械室２５内の前端にタンク１２を配置したときに採用した場合には、従前より背の高い部分をキャブ７（運転席７１）に近づけることができるので、カバー高さを均一にする場合と比較して、運転席７１に座った運転者の後方視界を良好に確保できる。
本実施の形態に係る油圧ショベル１が備えるエンジン冷却システムの概略について図４を用いて説明する。なお、図４における矢印は、冷却水（冷却水中に空気が含まれる場合も含む）の流通方向を示しているが、当該矢印は冷却水の流れの方向だけでなく、冷却水が流れる流通路（配管、ホースを含む）をも示すものとする。
図４に示すエンジン冷却システムは、ウォーターポンプ９１と、サーモスタット９２と、ウォータージャケット９３と、ＥＲＧクーラ９４と、ラジエータ３０と、タンク１２を備えている。
ウォーターポンプ９１は、エンジン９の動力により駆動され、サーモスタット９２またはロアータンク３０Ｃからの冷却水を押し出してウォータージャケット９３及びＥＧＲクーラに送ることで冷却水を循環している。
ウォータージャケット９３は、エンジン９のシリンダ（図示せず）の周囲に設けられた水路であり、ウォーターポンプ９から送り出された冷却水は主にここを通過する際にエンジン９と熱交換してエンジン９を冷却する。
ＥＧＲクーラ９４は、エンジン排気と冷却水を熱交換することでエンジン排気を冷却するものであり、ここで冷却された排気は吸入空気と混合されて再度シリンダ内に導入される。ＥＧＲクーラ９４及びこれに関連する冷却系は省略が可能である。
サーモスタット９２は冷却水温度に応じて水路を開閉する弁装置であり、冷却水温度が開弁温度以上のときに開き、これによりラジエータ３０に冷却水が導入される。一方、開弁温度未満のときのサーモスタット９２は閉じており、冷却水はラジエータ３０に導入されることなく循環する。図示したサーモスタット９２は、エンジン９（ウォータージャケット９３及びＥＧＲクーラ９４）の外部（アッパータンク３０Ａ）に冷却水が出ていく流路に設置されているが、外部（ロアータンク３０Ｃ）からエンジン９の内部（ウォーターポンプ９３）に冷却水が入ってくる流路に設置しても良い。
既述の通り、エア抜き配管５３のエンジン側の端部は、エンジン９内に構成される冷却水流路に接続されており、気泡が混入した冷却水は当該流路を介してタンク１２に流入される。図４の例ではＥＧＲクーラ９４の出口に接続された流路がエンジン内の高い場所を通過している関係上、当該流路にエア抜き配管５３が接続されているが、冷却水流路の高さによっては、ウォータージャケット９３からサーモスタット９２に至る流路に接続されることもあるし、他の流路に接続されることもある。
上記のように構成された建設機械では、ラジエータ３０とエンジン９内の冷却水流路で水位が最も高くなる場所よりも高い位置にタンク１２の下限水位が設定されるので、ラジエータ３０やエンジン９の冷却水流路で空気が発生しても、これをエア抜き配管５２，５３を介してタンク１２に導入して冷却水から分離することができる。また、シュラウド１１の側面板１１Ａに隣接する位置にタンク１２を配置したので、ラジエータ３０、エンジン９およびラジエータロアホース５１のいずれからもタンク１２までの距離を短くでき、これによりエア抜き配管５２，５３及びメイクアップ配管５４の配設が極めて容易になる。さらにこのようにタンク１２を配置すると、メイクアップ配管５４をタンク１２の底面から略鉛直に延ばしてラジエータロアホース５１に連結できるので、冷却水補給時のタンク１２からラジエータロアホース５１への給水が極めてスムーズに行われる。さらに、シュラウド１１の上面板１１Ｂにおける開口部１４Ａの上部にはタンク１２を含む他の機器が存在しないので、開口部１４Ａからブロアを挿入してラジエータの清掃を行うことも極めて容易である。したがって、本実施の形態によれば、エンジン冷却系への注水性能やラジエータ３０の清掃性能を損なうことなく、ラジエータ３０およびエンジン９に設けられる冷却水流路内のエア抜きが可能となる。
タンク１２への給水時やラジエータ３０の清掃時には、作業員は上面板１７Ｅ，１７Ｆに載った状態で作業を行うことになるため、上記のように上段部１１ｂ１に開口部１４Ａ及び点検窓カバー１４Ｂを設けると開口部１４Ａ及び点検窓カバー１４Ｂへの作業員のアクセスが容易になる。さらに、本実施の形態ではヒンジ１４Ｃを開口部１４Ａの後端辺側に設けているので、点検窓カバー１４Ｂの開閉時に作業員が把持する自由端を上面板１７Ｅ，１７Ｆ側に配置できるので、点検窓カバー１４Ｂの開閉作業が容易になる。さらに、ヒンジ１４Ｃを開口部１４Ａの後端辺側に設けると、開口部１４Ａを開放した状態では、ヒンジ１４Ｃを中心に回転した点検窓カバー１４Ｂの自由端が後方に位置することになるので、点検窓カバー１４Ｂがラジエータ３０の清掃時の邪魔になることがない。
また、上段部１１ｂ１の高さは、本実施の形態のように、ラジエータアッパーホース５０及びインタークーラホース５６及びエア抜き配管５２の上端より上の位置に設定することが好ましい。このようにすると、点検窓カバー１４Ｂを全開しても、点検窓カバー１４Ｂの上面が、ラジエータアッパーホース５０、インタークーラホース５６またはエア抜き配管５２に接触する前に上段部１１ｂ１の一部またはこれから上方に突き出たボルト等の固定具に接触するので、点検窓カバー１４Ｂの上面がラジエータアッパーホース５０、インタークーラホース５６またはエア抜き配管５２に接触して損傷することが防止できる。
なお、上段部１１ｂ１と下段部１１ｂ２の高さ関係にかかわらず、清掃作業中は上段部１１ｂ１又はその周辺の部材と点検窓カバー１４Ｂとの間にサポートロッド（つっかえ棒）を架け渡すことで、点検窓カバー１４Ｂが清掃の邪魔にならない状態に保持し、かつ、清掃作業終了後に点検窓カバー１４Ｂの自由端を把持しやすい位置に保持することが好ましい。
また、上記の実施の形態では、熱交換器カバー３５のエンジン側（シュラウド側）の側面板３５Ｂからは、ラジエータアッパーホース５０、インタークーラホース５６およびエア抜き配管５２がエンジン９側に突き出していたが、これに加えてオイルクーラ３１に作動油を供給するための作動油配管やその他の配管が突き出る場合もある。また、当該作動油配管、ラジエータアッパーホース５０、インタークーラホース５６およびエア抜き配管５２の少なくとも１つの配管が熱交換器カバー３５のエンジン側の側面板３５Ｂから突き出すこともあり、さらに、その突き出し位置も図示した例とは異なる場合もあるが、どのような場合でも本発明は適用可能であり、さらにどのような場合でも点検窓カバー１４Ｂの上面と各配管との接触を回避できる。
ところで、本実施の形態の上面板１１Ｂは、上段部１１ｂ１に設けた点検窓カバー１４Ｂへのアクセスを容易にするために上段部１１ｂ１と下段部１１ｂ２で高さを異ならせたが、上段部１１ｂ１を下段部１１ｂ２の高さまで下げて上面板１１Ｂを水平面にしても良い。ただし、上記の実施の形態のように、タンク１２の下端をラジエータ３０より上方で保持する目的で、下段部１１ｂ２の高さより上方の位置でブラケット１５を側面板１１Ａに固定した場合には、上段部１１ｂ１を下段部１１ｂ２の高さまで下げても、側面板１１Ａの形状はそのままにする必要がある（すなわち、側面板１１Ａの上端では前方の方が後方よりも高くなった段差状とする必要がある）。
また、上記の例では、側面板１１Ａを熱交換器カバー３５の上面まで延ばし、そこにブラケット１５を取り付けてタンク１２を支持したが、シュラウド１１の上面板１１Ｂと側面板１１Ａの上端部とが熱交換器カバー３５の上面より低い場合には、上記で説明したものよりも背の高いブラケットを側面板１１Ａに取り付け、上記と同じ条件を満たす位置にタンク１２を設置すればよい。また、ブラケット１５の固定先は側面板１１Ａ（シュラウド１１）に限らず、エンジン９の前後に略垂直に設けられ機械室２５を画定する隔壁又はこれに類する部材（構造部材）にしても良い。
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内の様々な変形例が含まれる。例えば、本発明は、上記の実施の形態で説明した全ての構成を備えるものに限定されず、その構成の一部を削除したものも含まれる。また、ある実施の形態に係る構成の一部を、他の実施の形態に係る構成に追加又は置換することが可能である。
１…油圧ショベル（建設機械）、２…下部走行体、４…上部旋回体、５…作業装置、６…旋回フレーム、７…キャブ、９…エンジン、１０…冷却ファン、１１…シュラウド、１１Ａ…シュラウドの側面板（エンジン側の側面）、１１Ｂ…シュラウドの上面板、１１ｂ１…上段部、１１ｂ２…下段部、１１ｂ３…連結部、１２…リザーブタンク（タンク）、１４Ａ…開口部（シュラウド点検窓）、１４Ｂ…点検窓カバー（カバー）、１４Ｃ…ヒンジ（ヒンジ部）、１５…ブラケット、１６…サポート部材、１７…建屋カバー、１９…前壁面（構造部材）、２５…機械室、３０…ラジエータ、３０Ａ…アッパータンク、３０Ｂ…ラジエータコア、３０Ｃ…ロアータンク、３２…インタークーラ、３３…熱交換装置、５０…ラジエータアッパーホース、５１…ラジエータロアホース、５２…エア抜き配管（ラジエータ側）、５３…エア抜き配管（エンジン側）、５４…メイクアップ配管（給水管）

Claims (3)

  1. エンジンと、
    当該エンジンで加熱された冷却水を熱交換して冷却するラジエータと、
    前記ラジエータと前記エンジンの間に配置され、前記ラジエータを介して取り込んだ空気を前記エンジンに送る冷却ファンと、
    前記冷却ファンの外周側に設けられ、前記ラジエータを介して取り込む空気の通路を形成するシュラウドとを備える建設機械において、
    前記ラジエータ及び前記エンジンに供給される冷却水を蓄え、前記ラジエータの上端部よりも上方に配置したタンクと、
    前記シュラウドの上面に設けられた開口部に開閉可能に取り付けられたカバーとを備え、
    前記タンクは、前記シュラウドに隣接する位置であって前記カバーよりもエンジン側に配置されていることを特徴とする建設機械。
  2. 請求項１に記載の建設機械において、
    前記タンクの底面には、前記ラジエータと前記エンジンを接続する冷却水流路に冷却水を供給するための給水管が接続されており、
    前記タンクには、当該タンク内に開口し前記ラジエータ又は前記エンジンから抜いた空気が導入されるエア抜き配管が接続されていることを特徴とする建設機械。
  3. 請求項１に記載の建設機械において、
    前記シュラウドの上面は、前記ヒンジ部を介して前記カバーが連結される上段部と、当該上段部より下方に位置する下段部と、前記上段部と前記下段部を連結する連結部とを備え、
    前記上段部の高さと前記下段部の高さの間には、前記ラジエータから空気を抜くエア抜き配管が配設されていることを特徴とする建設機械。
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