JP2024064661A - 作業車 - Google Patents

Abstract

【課題】外気温が高くなった場合でも、エンジンボンネットの前部空間からラジエータへの導入外気温度の上昇を効果的に抑制できるようにする。【解決手段】エンジン２０とラジエータ２２と冷却ファン２２ｂとを収容する金属製のエンジンボンネット２１が備えられ、エンジンボンネット２１内のラジエータ２２よりも前側の箇所に、冷却用の外気を取り込み可能な前部空間２Ｂが備えられ、エンジンボンネット２１の上部のうち、ラジエータ２２の存在箇所よりも前側の内面部分に、上部の熱が前部空間２Ｂに伝わることを抑制する遮熱層４が備えられている。【選択図】図３

Description

本発明は、機体前部の原動部に備えたエンジンボンネット内にエンジンが配置され、 エンジンの前方に立設されているラジエータよりも前方側箇所に、冷却用の外気を取り込み可能な前部空間が備えられた作業車に関する。

この種の作業車では、ラジエータよりも前方の前部空間を経て冷却用の外気を取り込み、ラジエータに冷却用の外気を供給してエンジンの冷却を行うようにしている。この構造のものでは、特に外気温が高い夏期等での作業中に、前部空間からラジエータへ供給される冷却用気体の温度が高くなり過ぎて冷却効率が低下する傾向がある。このような事態に対処するため、冷却用ファンの回転数を上昇させて大量の外気を取り込むようにしたり、作業を一時中断してエンジン負荷を低減させたりする等、動力ロスや時間的ロスを招くおそれがあった（例えば特許文献１参照）。

実開昭５２－９６１４５号公報

特許文献１に記載のものでは、エンジンボンネットの内部をラジエータが存在する前部空間とそれよりも後方の空間とに遮蔽板で区画し、ラジエータを通過した冷却風を、エンジンボンネットの横側壁に形成された排風口から排出させるように導風板を設けている。この構造によれば、ラジエータで熱交換されて暖められた冷却風をエンジンボンネットの後部に到達する前に外部へ排出して、後部の計器類や燃料タンクへの熱影響を軽減ができる点では有用である。
しかしながら、さらに外気温が高くなった場合には、前部空間の室温も上がり、ラジエータへ供給される冷却風の温度が上昇して冷却効率が低減する傾向があるため、結局、冷却用ファンの回転数を上昇させて大量の外気を取り込むようにしたり、作業を一時中断してラジエータに対するエンジン冷却水の循環量を低減させたりする等、が必要となる。このため、外気温が高くなった場合等における、動力ロスの発生や作業能率の低減を抑制し難い点で改善の余地がある。

本発明は、外気温が高くなった場合でも、エンジンボンネットの前部空間からラジエータへの導入外気温度の上昇を効果的に抑制できるようにしようとするものである。

本発明に係る作業車は、
エンジンと、
前記エンジンの前方に設けられた前記エンジン冷却用のラジエータと、
前記エンジンと前記ラジエータとの間に設けられ、前記ラジエータの前方から前記エンジン側へ外気を引き込む冷却ファンと、
前記エンジンと前記ラジエータと前記冷却ファンとを収容する金属製のエンジンボンネットと、が備えられ、
前記エンジンボンネット内の前記ラジエータよりも前側の箇所に、冷却用の外気を取り込み可能な前部空間が備えられ、
前記エンジンボンネットの上部のうち、前記ラジエータの存在箇所よりも前側の内面部分に、前記上部の熱が前記前部空間に伝わることを抑制する遮熱層が備えられていることを特徴とする。

本発明によれば、エンジンボンネットがエンジン自体や関連機器の廃熱、及び外気温の影響を受けてかなり高い温度になったとしても、ラジエータの存在箇所よりも前方の内面部分に遮熱層が設けられているので、エンジンボンネットの熱が前部空間内に取り込まれた冷却風に伝わることを極力抑制することができる。
つまり、エンジンボンネット自体は、外表面の温度が高くなっても、外気との熱交換によるエンジンボンネット外への放熱は行われるが、ラジエータの存在箇所よりも前方の内面部分では、遮熱層が存在することでエンジンボンネット自体の熱が前部空間内に対して放出される現象を抑制することができる。これにより、前部空間内に取り込まれた外気がエンジンボンネットから放出される熱の影響を大きく受けて昇温されることを避けられ、ラジエータによる熱交換性能を低減させるおそれが少なくなる、という点で有利である。

本発明の好適な実施形態の１つでは、前記ラジエータの外周部と前記エンジンボンネットの内面との間に、前記前部空間と、前記エンジンボンネットの内部のうちの前記エンジンが配設されている後部空間と、を仕切る仕切部材が備えられている。

この手段によると、前部空間と後部空間とが仕切部材で仕切られているので、ラジエータの外周部で前部空間と後部空間との間における機体の流通が遮られる。これによって、前部空間内の気体がラジエータを経ずに後部空間に流れ込んだり、後部空間内の高い温度の気体が前部空間内に取り込まれた冷却風に伝わったりすることを回避でき、より一層、ラジエータによる熱交換性能を低減させるおそれが少なくなる。

本発明の好適な実施形態の１つでは、前記遮熱層の後端部は、前記仕切部材の前端部に接している。

この手段によると、遮熱層の後端部が仕切部材の前端部に接しているので、エンジンが存在する後部空間の近くで、前部空間のうちで最も放熱温度が高い箇所であるところの仕切部材の近くからの熱を遮蔽できるので、より一層、効果的な遮熱を行い易い。

本発明の好適な実施形態の１つでは、
前記エンジンボンネットは、左右両側に位置して上下方向に沿う壁面を有した横側壁部と、左右の前記横側壁部の上端縁にわたって設けられた天井壁部と、を備えて、前後方向に直交する方向での切断面形状が門形であるように形成され、
前記天井壁部には、左右方向に沿う平面部と、その平面部の左右方向の両端部近くで、前記平面部に沿う方向から前記横側壁部の上下方向に沿う壁面に近づく方向に向けて湾曲した端部湾曲部とが備えられ、
前記遮熱層は、前記平面部と前記端部湾曲部とを含む前記天井壁部の内面のみに備えられている。

この手段によると、遮熱層を設ける範囲が前部空間内の気体の昇温を避けるのに効果的な箇所にある。これによって、前部空間の内面の全体に遮熱層を設ける場合に比べて、遮熱層を設ける範囲の少ない割に効果的な遮熱を行うことができ、低コスト化を図りやすい。

本発明の好適な実施形態の１つでは、前記エンジンボンネットの横側壁部には、前記前部空間と連通するサイドグリルが備えられ、前記遮熱層の前端は、前記内面部分のうち、前記サイドグリルの前端よりも前側部分を覆うように設けられている。

この手段によると、サイドグリルの全体から取り込まれる外気に対して、エンジンボンネット側からの熱伝達を抑制し得る。

本発明の好適な実施形態の１つでは、前記前部空間にオイルクーラが備えられ、前記遮熱層は、前記内面部分のうち、前記オイルクーラの上部を覆う箇所に設けられている。

この手段によると、前部空間に配設されたオイルクーラへのエンジンボンネット側からの熱伝達も抑制し得る。

本発明の好適な実施形態の１つでは、前記遮熱層は断熱シートで構成され、前記内面部分に接着されている。

この手段によると、遮熱層の形成作業を容易に行い易い。

トラクタの左側面図である。 トラクタの平面図である。 原動部のエンジンルーム内を示す左側面図である。 原動部のエンジンルーム内を示す平面図である。 エンジンルーム内におけるラジエータ周辺の仕切箇所を示す断面図である。 遮熱層部分を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面の記載に基づいて説明する。
尚、本実施形態での説明における前後方向及び左右方向は、特段の説明がない限り、次のように記載している。つまり、本発明を適用したトラクタ（作業車の一例）の作業走行時における前進側の進行方向（図１，２における矢印Ｆ参照）が「前」、後進側への進行方向（図１，２における矢印Ｂ参照）が「後」、その前後方向での前向き姿勢を基準としての右側に相当する方向（図２における矢印Ｒ参照）が「右」、同様に左側に相当する方向（図２における矢印Ｌ参照）が「左」である。

〔全体構成〕
本実施形態で示す作業車の一例であるトラクタは、次のように構成されている。
図１に示すように、機体フレーム１（機体に相当する）の前部に原動部２が設けられ、機体フレーム１の後部に運転部３が設けられている。機体フレーム１は、原動部２の左右に配置された操舵輪である前輪１０Ｆ（前走行装置に相当する）と、運転部３の左右に配置された操向不能な後輪１０Ｒ（後走行装置に相当する）と、を備える走行装置１０によって支持されている。走行装置１０のうち、前走行装置としての前輪１０Ｆによって機体の前部が支持され、後走行装置としての後輪１０Ｒによって機体の後部が支持されている。前輪１０Ｆ及び後輪１０Ｒは、それぞれが駆動回転される四輪駆動型に構成されている。

図１及び図２に示すように、機体フレーム１は、水冷式のディーゼルエンジン２０（以下、エンジンと略称する）に連結した前フレーム１１と、エンジン２０の後部に連結したクラッチハウジング（図示せず）と、クラッチハウジングの後部に連結したトランスミッションケース１２と、を備えて、これらを一体化したモノコック構造に構成されている。
前輪１０Ｆは前車軸ケース１３に支持され、前車軸ケース１３は、機体フレーム１の下部に、前後方向に沿う揺動軸心（図示せず）周りでローリング作動可能に支持されている。

〔原動部〕
図１～３に示すように、原動部２は、エンジン２０などの配置空間を形成する金属製のエンジンボンネット２１を備えている。
エンジンボンネット２１の内部に形成されるエンジンルーム２Ｒには、エンジン２０を冷却するためのラジエータ２２を境にして、機体後方側に存在する後部空間２Ａと、ラジエータ２２よりも機体前方側に位置する前部空間２Ｂと、が形成されている。

ラジエータ２２は、機体前後方向での前側に吸気面２２ａを備え、機体前後方向での後側に冷却ファン２２ｂを備えて、機体前方側から後方側へ冷却風を吸引するように構成されている。
ラジエータ２２の外周部とエンジンボンネット２１の内面との間には、前部空間２Bと、後部空間２Aと、を仕切る仕切部材１４が設けられている。仕切部材１４は、前部空間２Bと、後部空間２Aとの間における気体の流通を遮るとともに、輻射熱の伝達も抑制し得るように設けられたスポンジ状断熱材等の合成樹脂材で構成されている。

ラジエータ２２よりも機体後方側の領域に存在する後部空間２Ａには、エンジン２０、エンジン２０に供給する空気を濾過するエアクリーナ２３、及び排気処理装置の一例であるＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）２４、等が配置されている。エアクリーナ２３、及びＤＰＦ２４は、エンジンルーム２Ｒにおいて、エンジン２０の上方で、そのエンジン２０とエンジンボンネット２１との間に存在する狭い空間に配置されている。前後方向の位置関係では、エアクリーナ２３が前方側でラジエータ２２に近い位置にあり、ＤＰＦ２４はエアクリーナ２３よりも後方寄りでラジエータ２２からは離れた位置に設けられている。

エンジンボンネット２１の内部ではあるが、エンジン２０及びＤＰＦ２４よりも後方側の空間には、エンジンボンネット２１に上部及び横側部を囲われる状態で、燃料タンク２５が配置されている。この燃料タンク２５と前方のエンジン２０及びＤＰＦ２４の間には遮熱用隔壁２６が設けられ、エンジン２０やＤＰＦ２４からの輻射熱が燃料タンク２５に直接的には伝わらないようにしてある。

ラジエータ２２の吸気面２２ａよりも機体前方側の領域に存在するエンジン関連機器の前部空間２Ｂには、バッテリ２７、オイルクーラ２８、リザーブ燃料タンク２９、コンデンサ３７等のエンジン関連機器が配置されている。

エンジンボンネット２１は、原動部２の前端部を覆う通気可能な前部グリルｆｇを有したフロントカバー部２１ａ、原動部２の横側部を覆う左右の横側壁部２１ｂ、原動部２の上部を覆う天井壁部２１ｃ、及び、前照灯２１ｄ、などが一体的に連結される一体型のものである。このエンジンボンネット２１が、機体フレーム１から立設されたタンク支持フレーム１５の上部に位置する左右向きの支軸ｘ１を支点にして前端側が上下方向に開閉揺動可能に構成されている。

前記エンジンボンネット２１には、図５に示すように、左右両側に位置して上下方向に沿う壁面を有した横側壁部２１ｂと、左右の横側壁部の上端縁にわたって原動部２の上部を覆うように設けられた天井壁部２１ｃと、が備えられている。この天井壁部２１ｃと左右両側の横側壁部２１ｂとは、前後方向に直交する方向での切断面形状が門形であるように形成されている。
前記天井壁部２１ｃは、左右方向の中央部で水平方向に沿う平面部２１ｃａを備えている。そして、その平面部２１ｃａの左右方向の両端部近くに、前記平面部２１ｃａに沿う方向から横側壁部２１ｂの上下方向に沿う壁面に近づく方向に向けて湾曲した端部湾曲部２１ｃｂ，２１ｃｂが連続するように備えられ、全体として、上方に突曲する湾曲板状に形成されている。
左右両側の横側壁部２１ｂは、ほぼ扁平な板状に形成され、端部湾曲部２１ｃｂ，２１ｃｂの下端部に溶接して接合されている。

横側壁部２１ｂには、ラジエータ２２よりも前方側で、前部空間２Ｂに外気を取り込むための通気穴が形成された前サイドグリルｓｇ１と、ラジエータ２２よりも前方側で、後部空間２Ａからエンジンルーム２Ｒ内の熱気を外部へ排出するための通気穴が形成された後サイドグリルｓｇ２と、が形成されている。

前記エンジンボンネット２１の内部では、エンジン２０よりも機体後方側寄りで、ラジエータ２２よりも前方側の位置に、エアクリーナ２３の吸気口２３ａが前方へ向けて設けられている。この吸気口２３ａは、図４に示すように、前部空間２Ｂに開口しており、吸気口２３ａを介してラジエータ２２よりも前方からの外気を取り込むように設けられている。

〔運転部〕
原動部２の後方側に設けられる運転部３には、搭乗空間を覆うキャビン３０が備えられている。キャビン３０内に、前輪１０Ｆを操向操作するステアリングホイール３１、及び運転座席３２等が設けられている。
キャビン３０の前面３３、及び後面３４は透明ガラスで構成され、運転座席３２に搭座した状態で機体前方及び後方を見渡すことができるようになっている。キャビン３０の左横側面は透明ガラス製の開閉ドア３５によって構成され、開閉ドア３５を開閉して、キャビン３０内の空間に出入りすることができる。
キャビン３０は、右横側面（図外）にも透明ガラス製の窓が設けられており、キャビン３０内から屋根部３６を除く前後左右のキャビン３０の外側周辺を見渡すことができるようになっている。

〔遮熱層〕
エンジンボンネット２１の内面には、遮熱層４が設けられている。
この遮熱層４は、断熱シート４０で構成され、エンジンボンネット２１の上部に位置するボンネット上部の内面のうち、ラジエータ２２の存在箇所よりも前方の内面部分で、前部空間２Ｂを覆う上方位置に設けられている。

エンジンボンネット２１の上部の内面のうち、遮熱層４となる断熱シート４０が貼り付けられている範囲は、図３乃至図５に示すように、前後方向では、ラジエータ２２の存在箇所よりも前方であり、かつ前端がほぼエンジンボンネット２１の前端に達する位置である。
この前後方向における遮熱層４の存在範囲は、側面視で、ラジエータ２２の存在箇所よりも前方において、横側壁部２１ｂに形成されている前サイドグリルｓｇ１の前端よりも前方に達する位置にまで設けられている。
このように遮熱層４の前後方向における存在範囲が定められることにより、前部空間２Ｂに存在するオイルクーラ２８やバッテリ２７等の発熱部品もその上方が遮熱層４で覆われることになる。

そして、左右方向では、図４及び図５に示すように、天井壁部２１ｃの平面部２１ｃａと、その両側に連なる端部湾曲部２１ｃｂ，２１ｃｂと、にわたって断熱シート４０が貼り付けられている。この断熱シート４０は、端部湾曲部２１ｃｂ，２１ｃｂの下端よりも下方の横側壁部２１ｂには設けられていない。

断熱シート４０は、図６に示すように、エンジンボンネット２１の内面に当接した状態に貼り付けられる断熱材４０ａと、その断熱材４０ａを挟んでエンジンボンネット２１の内面から所定距離ｄ１だけ離間した状態に位置する遮熱シート４０ｂと、を備えている。
断熱材４０ａは、耐熱機能を有したウレタンなどのスポンジ状の合成樹脂材で構成され、遮熱シート４０ｂは、アルミシートなどの遮熱機能を有した素材で構成されている。

〔別実施形態〕
以下、別実施形態について説明する。下記の各別実施形態は、矛盾が生じない限り、複数組み合わせて上記実施形態に適用してもよい。なお、本発明の範囲は、これら実施形態の内容に限定されるものではない。

（１）上述した実施形態では、運転部３として、キャビン３０を備えた構造のものを例示したが、この構造に限定されるものではない。
例えば、キャビン３０を備えずに、ステアリングホイール３１や運転座席３２等を備えた構造のものであってもよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。

（２）上述した実施形態では、走行装置１０として、操向駆動される前輪１０Ｆと操向不能で駆動される後輪１０Ｒとを備えて四輪駆動される構造のトラクタを例示したが、この構造に限られるものではない。
例えば、前輪１０Ｆを操向可能な非駆動の前輪１０Ｆとして二輪駆動のものであったり、前輪１０Ｆが操向不能で後輪１０Ｒが操向可能である構造のものであってもよい。
また、車輪ではなく、前走行装置、もしくは後走行装置の何れか一方を操舵可能とし、他方をクローラ走行装置とするもの、もしくは、前走行装置と後走行装置が一体化された一連のクローラ走行装置を用いたものであってもよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。

（３）上述した実施形態では、遮熱層４として断熱シート４０を貼り付ける構造のものを例示したが、この構造に限定されるものではない。
例えば、遮熱層４として、断熱機能を有した塗料を吹き付け塗装して、塗膜により遮熱層４を形成したものなど、適宜の断熱及び遮熱の機能を有したものを採用してもよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。

（４）上述した実施形態では、遮熱層４を前部空間２Ｂの天井壁部２１ｃにのみ設けた構造のものを例示したが、必ずしもこの構造に限定されるものではない。
例えば、、遮熱層４を前部空間２Ｂの天井壁部２１ｃと横側壁部２１ｂとにわたって設けてもよい。
また、前後方向における遮熱層４の範囲も、前部空間２Ｂにおけるラジエータ２２の存在箇所よりも前方に限らず、ラジエータ２２の上方を含む範囲に設けても良いことは勿論である。さらに、前後方向において遮熱層４を設ける範囲は、エンジンボンネット２１の前端に達する位置に限らず、適度な遮熱効果が発揮できる範囲で適宜に設定すればよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。

（５）上述した実施形態では、原動部２内に配設されるエンジン２０として、ディーゼルエンジンを採用し、かつＤＰＦを有する排気処理装置を備える構造のものを例示したが、この構造に限定されるものではない。
例えば、ＤＰＦを備えていないディーゼルエンジンやガソリンエンジンを採用したものであっても良い。

本発明は、トラクタの他、フロントローダ、草刈機、田植機、等の農作業用の作業車、及び、ホイールローダ、などの土木作業用の作業車、あるいはフォークリフトや運搬車等に適用することができる。

２Ａ 後部空間
２Ｂ 前部空間
３ 運転部
４ 遮熱層
１４ 仕切部材
２０ エンジン
２１ エンジンボンネット
２１ｂ 横側壁部
２１ｃ 天井壁部
２１ｃａ 平面部
２１ｃｂ 端部湾曲部
２２ ラジエータ
２２ｂ 冷却ファン
ｓｇ１ サイドグリル
２８ オイルクーラ
４０ 断熱シート

Claims (7)

1. エンジンと、
   前記エンジンの前方に設けられた前記エンジン冷却用のラジエータと、
   前記エンジンと前記ラジエータとの間に設けられ、前記ラジエータの前方から前記エンジン側へ外気を引き込む冷却ファンと、
   前記エンジンと前記ラジエータと前記冷却ファンとを収容する金属製のエンジンボンネットと、が備えられ、
   前記エンジンボンネット内の前記ラジエータよりも前側の箇所に、冷却用の外気を取り込み可能な前部空間が備えられ、
   前記エンジンボンネットの上部のうち、前記ラジエータの存在箇所よりも前側の内面部分に、前記上部の熱が前記前部空間に伝わることを抑制する遮熱層が備えられている作業車。
2. 前記ラジエータの外周部と前記エンジンボンネットの内面との間に、前記前部空間と、前記エンジンボンネットの内部のうちの前記エンジンが配設されている後部空間と、を仕切る仕切部材が備えられている請求項１記載の作業車。
3. 前記遮熱層の後端部は、前記仕切部材の前端部に接している請求項２記載の作業車。
4. 前記エンジンボンネットは、左右両側に位置して上下方向に沿う壁面を有した横側壁部と、左右の前記横側壁部の上端縁にわたって設けられた天井壁部と、を備えて、前後方向に直交する方向での切断面形状が門形であるように形成され、
   前記天井壁部には、左右方向に沿う平面部と、その平面部の左右方向の両端部近くで、前記平面部に沿う方向から前記横側壁部の上下方向に沿う壁面に近づく方向に向けて湾曲した端部湾曲部とが備えられ、
   前記遮熱層は、前記平面部と前記端部湾曲部とを含む前記天井壁部の内面のみに備えられている請求項１記載の作業車。
5. 前記エンジンボンネットの横側壁部には、前記前部空間と連通するサイドグリルが備えられ、
   前記遮熱層の前端は、前記内面部分のうち、前記サイドグリルの前端よりも前側部分を覆うように設けられている請求項１記載の作業車。
6. 前記前部空間にオイルクーラが備えられ、
   前記遮熱層は、前記内面部分のうち、前記オイルクーラの上部を覆う箇所に設けられている請求項１記載の作業車。
7. 前記遮熱層は断熱シートで構成され、前記内面部分に接着されている請求項１～６のいずれか一項記載の作業車

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