JP2017171147A - ラジエタースクリーン - Google Patents

Abstract

【課題】ラジエータの冷却風に含まれる塵をろ過するためのスクリーンと、そのスクリーンに付着した塵を除去する塵除去体とを備えた建設機械、農業機械、産業車両等の機械において、機械の車体の振動エネルギを利用してスクリーンと塵除去体とを相対移動することにより、新たにアクチュエータを設けることなく、スクリーンに付着した塵を除去する。【解決手段】車体を備え、ラジエータの冷却風に含まれる塵をろ過するためのスクリーン１０を備えたフォークリフトにおいて、スクリーン１０の表面であり、冷却風の流れの上流側に当接しながら相対移動して、スクリーン１０に付着した塵を除去するジグザグ形状の針金２１を備える。針金２１及びスクリーン１０は、フォークリフトの車体に支持され、車体の振動を受けて、針金２１はスクリーン１０に対して上下振動可能に構成されている。【選択図】図３

Description

本発明は、各種の建設機械、農業機械、産業車両等の機械に用いられるラジエタースクリーンに関する。

各種の建設機械、農業機械、産業車両等の機械では、エンジン冷却水の放熱用ラジエターの前方、即ち、ラジエター冷却風の上流側に、冷却風に含まれる塵をろ過するためのスクリーンを配置している。スクリーンに付着する塵が多くなると、ラジエターへの冷却風の流れが阻害されるため、スクリーンの塵を除去するメンテナンス作業が必要となる。このようなスクリーンのメンテナンスは、忘れられることが多く、長期間メンテナンスが行われない状態に成り易い。そこで、スクリーンに付着した塵を自動的に除去する装置が種々提案されている。例えば、下記特許文献１には、スクリーンの前面に塵除去体としてブラシを設けて、スクリーンのメンテナンスが必要なときにブラシを動かしてスクリーンに付着した塵を除去するものが提案されている。

特開２０１０−２１５１９９号公報

特許文献１の装置では、ブラシを動かすためにモータ等のアクチュエータを使用している。そのため、アクチュエータを新たに設ける必要があると共に、アクチュエータを駆動するためのエネルギも追加で必要となる。

このような問題に鑑み本発明の課題は、ラジエターの冷却風に含まれる塵をろ過するためのスクリーンと、そのスクリーンに付着した塵を除去する塵除去体とを備えた建設機械、農業機械、産業車両等の機械において、機械の車体の振動エネルギを利用してスクリーンと塵除去体とを相対移動することにより、新たにアクチュエータを設けることなく、スクリーンに付着した塵を除去することにある。

第１発明のラジエタースクリーンは、車体を備え、ラジエターの冷却風に含まれる塵をろ過するためのスクリーンを備えた建設機械、農業機械、産業車両等の機械において、前記スクリーンの表面であり、冷却風の流れの上流側に当接しながら相対移動して、前記スクリーンに付着した塵を除去する塵除去体を備え、該塵除去体及び前記スクリーンは、前記車体に支持され、その車体の振動を受けて、前記塵除去体及び前記スクリーンの一方は他方に対して振動可能に構成されている。

第１発明において、車体は、フレーム若しくは骨格部材であり、建設機械、農業機械、産業車両等の機械に備えられるエンジン、座席等の各種部品を支持するものである。また、塵除去体及びスクリーンの相対移動は、塵除去体及びスクリーンの内のいずれか一方、若しくは両方が振動することによって実現される。スクリーンには、網、多孔板、フィルタ等がある。また、塵除去体には、針金、スプリングワイヤ、ブラシ、網、多孔板等がある。スクリーン及び塵除去体は、塵の種類、機械の使われ方等によって選定することができる。

第１発明によれば、車体の振動を受けて、塵除去体及びスクリーンの一方は他方に対して振動可能に構成されている。そのため、車体が振動すると、塵除去体及びスクリーンは相対的に摺動される。そのとき、塵除去体はスクリーン表面の冷却風の流れの上流側に当接しているため、スクリーンに付着した塵を除去することができる。従って、第１発明によれば、新たなアクチュエータを用いることなく、車体の振動エネルギを利用してスクリーンに付着した塵を除去することができる。

第２発明のラジエタースクリーンは、上記第１発明において、前記塵除去体は、伸縮部材を介して前記車体に支持され、前記塵除去体は、前記伸縮部材に支持された質量体として機能して一つの振動系を構成する。

第２発明において、伸縮部材は、一つでも二つ以上に分割されていてもよい。また、伸縮部材には、コイルばね、板ばね、空気ばね、ゴム等がある。

第２発明によれば、伸縮部材により塵除去体が振動され易くされている。そのため、車体からの振動により効率的にスクリーンに付着した塵を除去することができる。

第３発明のラジエタースクリーンは、上記第１又は第２発明において、前記スクリーンの冷却風の上流側面で、前記塵除去体を取り囲む枠体を備え、該枠体は、前記塵除去体が前記車体からの振動を受けて移動することにより干渉し、前記塵除去体の移動範囲を前記スクリーン表面の冷却風の上流側面の範囲内に規制する配置とされている。

第３発明によれば、塵除去体が車体からの振動を受けて振動されるとき、スクリーン表面の冷却風の上流側面の範囲内から外れる動きを枠体により規制することができる。そのため、塵除去体の無駄な動きを抑制して、塵除去体を有効に機能させることができる。

第４発明のラジエタースクリーンは、上記第１ないし第３発明のいずれかにおいて、前記塵除去体は、針金を、前記スクリーンの冷却風の上流側面に沿ってジグザグ形状に折り曲げて形成されている。

第４発明によれば、針金をジグザグ形状に折り曲げたのみの簡単な形状の塵除去体により、スクリーン表面上における広範囲の塵を除去することができる。

第５発明のラジエタースクリーンは、上記第１ないし第４発明のいずれかにおいて、前記塵除去体に固定された錘を備え、該錘は、前記車体からの振動を受けて前記塵除去体の振動に影響を与える状態に構成されている。

第５発明において、塵除去体に対する錘の固定位置は、任意の位置とすることができる。また、錘の形状、数も、任意である。

第５発明によれば、錘により塵除去体の重量を増すことができる。そのため、車体における振動数が比較的低い状態で使用される場合に塵除去体を大きく振動させて、スクリーンの塵を効果的に除去することができる。

本発明の第１実施形態を適用したフォークリフトの部分断面側面図である。 第１実施形態の模式図である。 第１実施形態の拡大正面図である。 第１実施形態の斜視図である。 図４と同様の斜視図であり、枠体からスクリーンを取り外した状態を示す。 図４と同様の斜視図であり、部分拡大図である。 本発明の第２実施形態を示し、図３に対応する正面図である。 第２実施形態を示し、図５に対応する斜視図である。 本発明の第３実施形態を示し、図５に対応する斜視図である。

図１〜６は、本発明の第１実施形態を示す。第１実施形態は、産業車両であるフォークリフト１に本発明を適用した例を示す。各図中、本発明のラジエタースクリーンを、フォークリフト１に搭載した状態における各方向を矢印により示している。以下の説明において、方向に関する記述は、この方向を基準として行うものとする。

図１に示すように、フォークリフト１のエンジン２は、着座シート１ｂの下部後方に配置され、エンジン２の冷却水の放熱用ラジエター３は、エンジン２の更に後方に配置されている。ラジエター３に冷却風を送るための送風ファン４は、ラジエター３の後方にあって、ラジエター３の後方の空気を吸い込んで、後方に送り出すことにより、ラジエター３を通過する冷却風を起している。送風ファン４は、エンジン出力によって回転駆動されており、送風ファン４の回転軸が、ベルトを介してエンジン２の出力軸に連結されている（細部の図示は省略）。但し、送風ファン４は、ラジエター３の前方に配置されるものでもよい。

また、ラジエター３の前方、即ち、ラジエター３の冷却風の上流側にスクリーンユニット５が配置されている。スクリーンユニット５は、冷却風に含まれる塵をろ過する機能を備え、図４、５のように、金網製のスクリーン単体１０が枠体３０に収納されて構成されている。スクリーン単体１０は、枠体３０への収納状態から引き出してメンテナンス可能とされている。また、スクリーン単体１０は、網目が、例えば、６ミリメートル四方となるように構成されており、その網目より大きい塵をろ過可能としている。この場合の塵は、木材や、その表皮の切れ端を想定している。但し、ここでの網目の大きさや塵は、例示であり、これらに本発明が限定されるものではない。

エンジン２、ラジエター３、送風ファン４、及びスクリーンユニット５は、フォークリフト１の骨格部材である車体１ａに支持されている（図２参照）。従って、スクリーンユニット５は、フォークリフト１の動きに応じて車体１ａが振動すると、その振動を受けることになる。なお、車体１ａは、フォークリフト１の凹凸路面上走行時、方向転換時、加減速時、荷役・運搬作業時等に比較的大きく振動される。

枠体３０は、図４〜６のように、左右のＵ字枠３１が、各Ｕ字の受入れ形状側を内側として互いに向かい合わせに配置され、それらＵ字枠３１の上下が上枠３２、３３と下枠３４とによって連結されて四角形の枠形状に構成されている。上枠３２、３３と下枠３４は、共に前後一対の枠板によって構成され、Ｕ字枠３１を前後から挟んで固定している。上枠３２、３３の上前枠３３は、その上端に前方に向けてフランジ部３３ａを備える。一方、上後枠３２は、フランジ部を備えない平板とされている。なお、前後一対の下枠３４は、共にフランジ部を備えない平板とされている。

上前枠３３の左右方向の中央部には、伸縮部材を成すコイルばね４０が設けられている。コイルばね４０は、上前枠３３のフランジ部３３ａ下に上端が固定され、下端が塵除去体２０の上端に結合されている。塵除去体２０は、ジグザグ形状に折り曲げられた針金２１によって構成されている。針金２１は、コイルばね４０の下に吊り下げられた状態で、枠体３０が車体１ａの振動を受けて振動されたとき、その振動を受けて上下方向に振動される。従って、針金２１は、コイルばね４０に対して質量体として機能し、コイルばね４０と針金２１にて一つの振動系を構成している。

針金２１は、ジグザグ形状の左右両側が左右のＵ字枠３１に嵌め込まれて、枠体３０内で上下方向へのみ移動可能とされている。即ち、針金２１は、左右方向に揺れようとすると、ジグザグ形状の左右両側がＵ字枠３１に干渉して、左右方向への動きを規制されている。また、針金２１は、エンジン２の作動中、冷却風の風圧を受けてスクリーン単体１０の表面上に当接される。なお、コイルばね４０は、針金２１を上方から吊り下げる構造としたが、針金２１を下方から持ち上げて弾性支持する構造としてもよい。

従って、フォークリフト１を運転して荷役・運搬作業を行うとき、針金２１は、スクリーン単体１０の表面上に当接した状態で、車体１ａからの振動を受けて上下方向に振動することになる。そのため、スクリーン単体１０の表面上に付着した塵のうち、針金２１の振動範囲にある塵を、振動範囲外に移動することができる。図３において、ハッチングを施した部分は、針金２１が上下に幅Ｗだけ振動したときに塵を除去する領域を示している。移動された塵の一部はスクリーン単体１０の表面上から落下する（図２参照）。塵が除去された結果、スクリーン単体１０の通気抵抗が抑制され、ラジエター３への冷却風が確保される。

第１実施形態によれば、車体１ａの振動を受けて、針金２１はスクリーン単体１０の表面上で振動して、スクリーン単体１０に付着した塵を除去することができる。従って、第１実施形態によれば、塵除去体２０である針金２１を振動させるための新たなアクチュエータを用いることなく、車体１ａの振動エネルギを利用してスクリーン単体１０に付着した塵を除去することができる。また、塵除去体２０として針金２１を採用しているため、冷却風に対する通気抵抗が小さく、塵除去体２０自体がラジエター３への冷却風の通気抵抗を増加させないメリットがある。

図７、８は、本発明の第２実施形態を示す。第２実施形態が第１実施形態に対して特徴とする点は、針金２１の枠体３０に対する支持を、第１実施形態では一つのコイルばね４０により行っていたのに対し、第２実施形態では４つのコイルばね４１〜４４により行う点である。その他の構成は、第２実施形態においても第１実施形態と同一であり、同一部分についての再度の説明は省略する。

図７、８に示すように、コイルばね４１〜４４は、左右のＵ字枠３１の内側で向かい合わせに上下２個ずつ配置されている。そして、各コイルばね４１〜４４により、針金２１のジグザグ形状の左右端部が各コイルばね４１〜４４に対応する部位で支持されている。なお、各コイルばね４１〜４４は、針金２１を、その周りから支持する構造であればよく、針金２１の左右両側以外でも上下方向等から支持してもよい。

針金２１は、枠体３０とは干渉せず、枠体３０により動きを規制されないため、枠体３０が車体１ａからの振動を受けたとき、針金２１は、そのときの振動の方向に応じて各方向に振動される。即ち、車体１ａからの振動が上下方向であれば、針金２１は上下方向に振動される。また、車体１ａからの振動が左右方向であれば、針金２１も左右方向に振動される。車体１ａからの振動が斜め方向であれば、針金２１も斜め方向に振動される。

車体１ａからの振動を受けて針金２１が振動すると、第１実施形態の場合と同様に、スクリーン単体１０の表面上に付着した塵を針金２１が除去して、スクリーン単体１０の通気抵抗を抑制する。このとき、スクリーン単体１０の表面上の塵が除去される範囲は、第１実施形態の場合と同様、針金２１の振動する範囲であり、そのときの振動の方向によっていろいろな範囲の塵を除去することができる。このように針金２１は、車体１ａの振動方向に応じて各方向に振動されるため、車体１ａの振動が上下方向のみでなく、左右方向もある場合は、第２実施形態の構造を採用すると、より効果的にスクリーン単体１０の表面上の塵を除去することができる。これに対し、左右方向の振動は少なく、上下方向の振動が主となる場合は、第１実施形態の構造を採用することができる。また、第２実施形態の場合、針金２１を４個のコイルばね４１〜４４により支持しているため、針金２１の重量が比較的重い場合でも、適切に振動動作させることができる。

図９は、本発明の第３実施形態を示す。第３実施形態が第１実施形態に対して特徴とする点は、針金２１の下部に錘５０を固定した点である。その他の構成は、第３実施形態においても第１実施形態と同一であり、同一部分についての再度の説明は省略する。

錘５０は、針金２１の下部中央部に吊り下げて固定されている。従って、車体１ａからの振動を受けて枠体３０が振動されると、その振動はコイルばね４０、針金２１を介して錘５０に伝達され、錘５０が針金２１と共に上下方向に振動される。このとき針金２１及び錘５０は、コイルばね４０に吊り下げられた質量体とみることができ、一つの振動系として構成される。このように針金２１に錘５０を固定しているため、車体１ａからの振動数が比較的低いとき、針金２１及び錘５０が大きく振動することができる。そして、第１実施形態の場合と同様、針金２１によってスクリーン単体１０の表面上の塵を除去することができる。なお、錘５０の針金２１に対する固定位置は下部に限定されない。また、錘５０は複数個に分割して設けることもできる。更に、錘５０の形状も、各種の形状を採用することができる。

第３実施形態では、針金２１の下部に錘５０が固定されているため、錘５０により塵除去体２０としての重量を増すことができる。そのため、フォークリフト１が、車体１ａにおける振動数が比較的低い状態で使用される場合に塵除去体２０を大きく振動させて、スクリーン単体１０の塵を効果的に除去することができる。また、コイルばね４０のばね定数に対応させて錘５０の質量を調整することで、針金２１及び錘５０を振動に対して共振させることができる。共振させた場合は、より大きな振幅で、より長時間に渡り、針金２１及び錘５０を振動させることができる。

以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、変形例が考えられる。

（１）上記実施形態では、フォークリフトのラジエタースクリーンの例について説明したが、建設機械、農業機械、産業車両等の各種機械のラジエタースクリーンに適用することができる。

（２）上記実施形態では、スクリーン単体１０の塵を除去するために、スクリーン単体１０を枠体３０に対して固定し、針金２１を枠体３０に対して振動させる構成を採用した。しかし、枠体３０に対して針金２１を固定し、枠体３０に対してスクリーン単体１０を振動させる構成を採用してもよい。また、スクリーン単体１０と針金２１とが、共に、枠体３０に対して振動し、互いの振動が一致しない振動となるように構成して、両者間に相対振動が生じるようにしてもよい。

（３）上記実施形態では、塵除去体２０を成す針金２１をジグザグ形状としたが、ジグザグ形状の折り返し形状は、鋸刃形状に限定されず、波形状、短冊形状としてもよい。

（４）塵除去体２０を成す針金２１は、ジグザグ形状の他に渦巻き形状としてもよいし、現場の状況に応じて任意の形状に変形できる素材により形成してもよい。

１ フォークリフト（建設機械、農業機械、産業車両等の機械）
１ａ 車体
１ｂ 着座シート
２ エンジン
３ ラジエター
４ 送風ファン
５ スクリーンユニット
１０ スクリーン単体（スクリーン）
２０ 塵除去体
２１ 針金
３０ 枠体
３１ Ｕ字枠
３２ 上後枠（上枠）
３３ 上前枠（上枠）
３４ 下枠
４０、４１〜４４ コイルばね（伸縮部材）
５０ 錘

Claims (5)

1. 車体を備え、ラジエータの冷却風に含まれる塵をろ過するためのスクリーンを備えた建設機械、農業機械、産業車両等の機械において、
   前記スクリーンの表面であり、冷却風の流れの上流側に当接しながら相対移動して、前記スクリーンに付着した塵を除去する塵除去体を備え、
   該塵除去体及び前記スクリーンは、前記車体に支持され、その車体の振動を受けて、前記塵除去体及び前記スクリーンの一方は他方に対して振動可能に構成されているラジエータスクリーン。
2. 請求項１において、
   前記塵除去体は、伸縮部材を介して前記車体に支持され、前記塵除去体は、前記伸縮部材に支持された質量体として機能して一つの振動系を構成するラジエータスクリーン。
3. 請求項１又は２において、
   前記スクリーンの冷却風の上流側面で、前記塵除去体を取り囲む枠体を備え、
   該枠体は、前記塵除去体が前記車体からの振動を受けて移動することにより干渉し、前記塵除去体の移動範囲を前記スクリーン表面の冷却風の上流側面の範囲内に規制する配置とされているラジエータスクリーン。
4. 請求項１ないし３のいずれかにおいて、
   前記塵除去体は、針金を、前記スクリーンの冷却風の上流側面に沿ってジグザグ形状に折り曲げて形成されているラジエータスクリーン。
5. 請求項１ないし４のいずれかにおいて、
   前記塵除去体に固定された錘を備え、
   該錘は、前記車体からの振動を受けて前記塵除去体の振動に影響を与える状態に構成されているラジエータスクリーン。
   

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