JP3208121B2

JP3208121B2 - 建設機械の冷却装置

Info

Publication number: JP3208121B2
Application number: JP32023098A
Authority: JP
Inventors: 満引山; 正治村上; 義朗雀部; 修一波左間; 康利南吉; 紀夫中島; 茂小嶋; 秀之泉
Original assignee: 新キャタピラー三菱株式会社
Priority date: 1998-11-11
Filing date: 1998-11-11
Publication date: 2001-09-10
Anticipated expiration: 2018-11-11
Also published as: JP2000145455A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベル，セ
ルフローダ，ブルドーザ，ホィールローダや，履帯式ロ
ーダ等の建設機械，農業機械等（以下、単に建設機械と
称す）の冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧ショベル，セルフローダ，ブルドー
ザ等のホィールローダや，履帯式ローダ等の建設機械
は、周知のように山間部のダム，トンネル，河川，道路
等の岩石の掘削やビル，建築物の取りこわし等に使用さ
れ、炎天下の非常に大気温度が高く、又上記作業現場の
足場や地表面の悪い過酷な条件の中で、上記建設機械に
とっては最大能力限界の出力でオーバロードにならない
ように、しかも連続的な稼働が強いられていることが多
い。

【０００３】上記建設機械の構造は上部車体，下部走行
体，作業装置から構成されているが、これを、例えば油
圧ショベルについて説明する。上記油圧ショベル基本構
造は、図５，図６に示したように上記上部車体は旋回可
能に形成された上部旋回体２，上部旋回体２の下側に設
けられる下部走行体４，種々の作業を行なう作業装置６
の３つの部分で構成され、上部旋回体２はエンジン８，
図示しない油圧装置，旋回装置１２，オペレータ室１５
等から構成されており、下部走行体４はカーボディ１
６，トラックローラフレーム１８，走行装置２０及びそ
の他の、図示しない足廻り装置から構成され、更に作業
装置６はバケット２２を支持するブーム２４，アーム２
５と、これを作動させる各種の油圧シリンダ，リンクロ
ッドから構成され、且つ上記の旋回装置１２，走行装置
２０等が含まれており、又１１はエンジンフードであ
る。

【０００４】そして、上記油圧ショベルの稼働のための
装置は上記の走行装置２０，旋回装置１２，作業装置６
であり、これら各装置の動力伝達はエンジン８の動力を
油圧ポンプ２６で油圧力に変換して行っている。又、走
行装置２０においては、図示しないスイベルジョイント
を経由して走行モータを作動してトラック２８に伝達
し、又旋回装置１２においては、図示しない旋回モータ
を作動して旋回ギアに伝達し、更に作業装置６において
は各種の油圧シリンダ等に伝達して上記油圧ショベルの
作業を行なっている。

【０００５】そして、図５，図６に示したように上記の
油圧ポンプ２６からブーム２４，アーム２５，走行装置
２０，旋回装置１２等の作業装置６に供給される作動油
の流れを制御するコントロールバルブ７０と、このコン
トロールバルブ７０と作業装置６とを連絡する配管７
３，７４と、エンジン８に燃料を供給する燃料タンク３
１と、油圧ポンプ２６に吸込まれる上記作動油を貯蔵す
る作動油タンク３０と、この作動油タンク３０と油圧ポ
ンプ２６とを接続する供給配管７６及び油圧ポンプ２６
とコントロールバルブ７０とを接続するデリバリホース
７８と、コントロールバルブ７０とオイルクーラ５０と
を接続するオイルクーラ配管７５と、オイルクーラ５０
と作動油タンク３０とを接続する長いオイルクーラ配管
７７とを有している。

【０００６】上記のように、エンジン８で駆動される油
圧ポンプ２６により吐出される、例えば約１４０〜３０
０ｋｇ／ｃｍ²に高圧化された作動油は、コントロール
バルブ７０で制御され上記各装置に伝達されて低圧油と
なり、再度コントロールバルブ７０を経由して作動油タ
ンク３０に戻り、再び油圧ポンプ２６により循環される
ようになっている。

【０００７】又、上記建設機械においては、自走能力を
有するが走行性能を高めるため、走行中の負荷条件の変
化により吐出圧が変化しても、常にエンジンの全馬力を
油圧馬力に変換できるようになっている。従って、上記
のように建設機械は稼働中においては、油圧ポンプ２６
が最大能力を出力できるように制御されており、該建設
機械がオーバロードにならない限界領域で連続的に一日
中稼働することが多い。

【０００８】そのため、上記作動油が油圧ポンプ２６か
ら吐出し、上記作業を行ない、上記オイルクーラ５０側
に戻る頃には、その温度が最大約９０〜１００℃に上昇
するため、このまま使用し続けると、高温により作動油
の成分が破壊され作動油の劣化が生じ、又油圧機器のシ
ールが破壊され、油圧機器が破損する等の不具合が発生
する恐れがある。

【０００９】そこで、上記のように作業を行い、帰還し
てきた作動油を、図６に示したようにエンジン８の冷却
水用ラジエータ４０の前面に重合するように配設された
作動油用オイルクーラ５０にて冷却し作動油タンクに戻
し、再び上記経路を循環するようになっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記作
動油のオイルクーラ（以下、オイルクーラと称す）５０
は、エンジン８の冷却水用ラジエータ（以下、ラジエー
タと称す）４０の前面にラジエータ４０の冷却ファン５
２に対して直列的に重合するように配設されており、冷
却空気取入口４６から冷却ファン５２により吸引された
冷却空気はオイルクーラ５０，ラジエータ４０，エンジ
ン８，油圧ポンプ２６を冷却した後、冷却空気出口４６
ａから排出されるように構成されている。

【００１１】このため、オイルクーラ５０を通過し、高
温の作動油を冷却したことで、かなり高温になった冷却
空気が再度ラジエータ４０を冷却するため、エンジン８
冷却してきた高温のエンジン冷却水に対する冷却能力は
低減されている。このため、オイルクーラ５０の表面積
を拡大して冷却能力を向上しようとすると、このオイル
クーラ５０がラジエータ４０を直接通風する冷却有効面
積がますます減少してしまい、上記のようにエンジン冷
却能力が低減することになる。

【００１２】又、オイルクーラ５０と作動油タンク３０
が離れているため、オイルクーラ５０と作動油タンク３
０とのオイルクーラ配管７７が長くなり圧損が大きくな
りその配管が面倒になっている。又、図６に示したレイ
アウトでは冷却ファン５２がオペレータ室１５の直ぐ後
方にあるため、オイルクーラ５０とラジエータ４０とが
重合し流通抵抗が増大するので同一の冷却ファン５２で
は回転数を増大し風量を増加しなければならず、したが
って、オペレータ室１５及び上記建設機械の騒音が増大
する。

【００１３】本発明は、これらの課題に鑑み創案された
もので、建設機械の前後方向の前端部の一側部に配設さ
れたオペレータ室と、上記建設機械の後部に設けられた
カウンタウェイトと上記オペレータ室との間に横置きに
配設され油圧ポンプが接続されたエンジンを有し、上記
エンジンの前方に配設される上記のオイルクーラ，ラジ
エータ等の冷却機のうちのいずれか一方の上記冷却機と
上記一方の冷却機を冷却する駆動手段を有する第１冷却
ファンとを設けると共に、上記一側部の反対側の他側部
に配設された上記冷却機の他方の冷却機と上記他方の冷
却機を冷却する駆動手段を有する第２冷却ファンとを設
け、上記の一方の冷却機又は第１冷却ファンと上記オペ
レータ室との間で上記オペレータ室の後部に配設される
燃料タンク及び作動油タンクのいずれか一方のタンクを
設けると共に、上記のエンジン又は油圧ポンプと上記他
方の冷却機との間に設けられ上記一方のタンクと略横列
するように上記エンジンに沿って配設された他方のタン
クを設け、上記エンジンを囲撓する隔壁により構成され
たエンジンルームとを設けて、上記冷却性能を向上と防
火性を向上せしめる建設機械の冷却装置を提供すること
を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の建設機械の冷却装置は、建設機械に搭載され
たエンジンにより駆動される油圧ポンプからの高圧の作
動油を上記建設機械の走行装置，作業装置等へ伝達せし
め、帰還してくる高温になった上記作動油を冷却するオ
イルクーラと上記エンジンの冷却水を冷却するラジエー
タとを備えた建設機械の冷却装置において、上記建設機
械の前後方向の前端部の一側部に配設されたオペレータ
室と、上記建設機械の後部に設けられたカウンタウェイ
トと上記オペレータ室との間に横置きに配設され上記油
圧ポンプが接続されたエンジンと、上記エンジンの前方
に配設される上記のオイルクーラ，ラジエータの冷却機
のうちのいずれか一方の上記冷却機と、上記一方の冷却
機を冷却する駆動手段を有する第１冷却ファンと、上記
一側部の反対側の他側部に配設された上記冷却機の他方
の冷却機と、上記他方の冷却機を冷却する駆動手段を有
する第２冷却ファンと、上記の一方の冷却機又は第１冷
却ファンと上記オペレータ室との間で上記オペレータ室
の後部に配設された燃料タンク及び作動油タンクのいず
れか一方のタンクと、上記のエンジン又は油圧ポンプと
上記他方の冷却機との間に設けられ上記一方のタンクと
略横列するように上記エンジンに沿って配設された上記
の燃料タンク及び作動油タンクのうちの他方のタンク
と、上記エンジンを囲撓する隔壁により構成されたエン
ジンルームとを備えたことを特徴としている。

【００１５】請求項２記載の本発明の建設機械の冷却装
置は、請求項１記載の構成において、上記エンジンルー
ムは上記の油圧ポンプとエンジンとの間に設けられる後
部隔壁と、上記のエンジンの前方とラジエータ又は第１
冷却ファンとの間に設けられる前部隔壁と、上記の前部
隔壁及び後部隔壁のそれぞれの前方側部の間に設けられ
る前方側部隔壁と、上記の前部隔壁及び後部隔壁のそれ
ぞれの後方側部の間に設けられる後方側部隔壁とから構
成されていることを特徴としている。

【００１６】請求項３記載の本発明の建設機械の冷却装
置は、請求項１又は２記載の構成において、上記一方の
タンクと他方のタンクの間に略横列すると共に上記エン
ジンに沿うように配設された上記作動油を制御するコン
トロールバルブと、上記一方のタンクと上記他方のタン
クと上記コントロールバルブとのうち少なくとも上記両
タンクと上記エンジンルームの前方側部隔壁とにより上
記両冷却機のうちの少なくともいずれか一方の冷却機の
冷却空気通路となる隔離壁を構成することを特徴として
いる。

【００１７】請求項４記載の本発明の建設機械の冷却装
置は、請求項３記載の構成において、上記の前方側部隔
壁と隔離壁との間に構成される上記冷却空気通路の冷却
空気入口側から冷却空気出口側に向かって末広がりにな
るように構成されたことを特徴としている。請求項５記
載の本発明の建設機械の冷却装置は、請求項１〜３のい
ずれか１項に記載の構成において、上記一方のタンクは
上記一側部に設けられた上記オペレータ室の後部に配設
され、上記一方のタンクの上部が階段状に形成されてい
ることを特徴としている。

【００１８】請求項６記載の本発明の建設機械の冷却装
置は、請求項３〜５のいずれか１項に記載の構成におい
て、上記両タンクと上記コントロールバルブのうち少な
くとも上記両タンクで形成される上記エンジンルームの
前方側部隔壁に略対向する上記隔離壁が略連続する面で
構成されていることを特徴としている。請求項７記載の
本発明の建設機械の冷却装置は、請求項１，２，４，６
のいずれか１項に記載の構成において、上記の第１及び
第２冷却ファンの駆動手段は油圧モータ，電動モータ，
上記エンジンのいずれかにより駆動されるように構成さ
れていることを特徴としている。

【００１９】請求項８記載の本発明の建設機械の冷却装
置は、請求項１，２，５，７のいずれか１項に記載の構
成において、上記の冷却機が上記エンジンに配設される
過給器用のインタクーラ，上記ラジエータ，上記オイル
クーラの冷却機のうちの少なくともいずれか一つの冷却
機であることを特徴としている。請求項９記載の本発明
の建設機械の冷却装置は、請求項１〜３，４，６，８の
いずれか１項に記載の構成において、上記他方の冷却機
又は上記第２冷却ファンに対向する上記作動油タンクの
側面と上記冷却空気との接触面積が増大せしめられるよ
うに構成されていることを特徴としている。

【００２０】請求項１０記載の本発明の建設機械の冷却
装置は、請求項１〜４，９のいずれか１項に記載の構成
において、上記他方の冷却機及び上記第２冷却ファンを
上記建設機械の前方向に向けて上記他側部に配設したこ
とを特徴としている。請求項１１記載の本発明の建設機
械の冷却装置は、請求項１〜３，６，９，１０のいずれ
か１項に記載の構成において、上記エンジンルームに配
設されたエンジンの排気管の排気出口端部と、少なくと
も上記排気出口端部と間隔を存して上記排気出口端部よ
り長く突出すると共に上記エンジンルームを構成する隔
壁に設けられる吸引管とからなるエジェクタを備え、上
記エンジンの排気圧を用いて上記エンジンルーム内の加
熱空気を吸引し外部に排出されるように構成されている
ことを特徴としている。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施形
態を説明する。本発明の建設機械の冷却装置を油圧ショ
ベルに適用した場合を図１〜図４について説明する。図
１は本発明の一実施形態を示す概略平面図、図２は図１
のエンジンフードの一部の拡大説明図、図３は図１の実
施形態の変形例を示す概略説明図、図４は図３の矢視Ａ
を示す概略説明図である。

【００２２】図１，図５に示したように、下部走行体４
には上部走行体２が旋回自在に搭載されており、建設機
械に搭載されたエンジン８により駆動される油圧ポンプ
２６からの高圧の作動油を、建設機械の走行装置２０，
作業装置６等へ伝達せしめ、帰還してくる高温になった
上記作動油を冷却するオイルクーラ５０とエンジン８の
冷却水を冷却するラジエータ４０とを備えた建設機械の
冷却装置が設けられている。

【００２３】そして、上記建設機械の前後方向の前端部
の一側部１ａにオペレータ室１５を設け、上記建設機械
の後部に設けられたカウンタウェイト２７とオペレータ
室１５との間に横置きに配設され油圧ポンプ２６が接続
されたエンジン８の前方に直列方向に配設されるオイル
クーラ５０，ラジエータ４０，インタクーラＩＣ等の冷
却機のうちの少なくともいずれか一つの冷却機を有して
おり、本実施形態ではラジエータ４０が設けられてい
る。

【００２４】そして、上記一方の冷却機であるラジエー
タ４０を冷却する第１冷却ファン５２と、第１冷却ファ
ン５２を駆動する駆動手段５１とを有しており、本実施
形態の場合にはエンジン８が駆動手段５１に適用されて
いる。又、一側部１ａの反対側の他側部１ｂに配設され
たオイルクーラ５０，ラジエータ４０，インタクーラＩ
Ｃ等の冷却機のうちの少なくともいずれか一つの他方の
冷却機を有しており、本実施形態ではオイルクーラ５０
が設けられ、オイルクーラ５０を冷却する第２冷却ファ
ン５３，第２冷却ファン５３を駆動する駆動手段５１が
設けられており、油圧モータ，電動モータ，エンジン８
等のいずれかにより駆動されるものである。

【００２５】又、ラジエータ４０又は第１冷却ファン５
２とオペレータ室１５との間の空間における上記オペレ
ータ室１５の後部に、燃料タンク３１及び作動油タンク
３０のいずれか一方のタンク、本実施形態では燃料タン
ク３１が設けられ、上記のエンジン８又は油圧ポンプ２
６と上記オイルクーラ５０との間には上記一方のタンク
と間隔を存して略横列するように上記エンジン８に沿っ
て配設された上記両タンクのうちの他方のタンク（作動
油タンク）３０が設けられている。

【００２６】又、エンジン８と油圧ポンプ２６との間に
前部隔壁Ｗｃ，第１冷却ファン５２とエンジン８の前側
との間に前部隔壁Ｗａが設けられ、前部隔壁Ｗａと後部
隔壁Ｗｃの建設機械の前方向のそれぞれの側部を橋架す
るように車幅方向に延びる前方側部隔壁Ｗｆｂが設けら
れると共に、前部隔壁Ｗａと後部隔壁Ｗｃの建設機械の
後方向のそれぞれの側部を橋架するように車幅方向に延
びる後方側部隔壁Ｗｒｂが設けられており、上記の前部
隔壁Ｗａ，後部隔壁Ｗｃ，前方側部隔壁Ｗｆｂ，後方側
部隔壁Ｗｒｂ及びエンジンフード１１（又は別途設けら
れる上部隔壁Ｗｅ）等から構成されるエンジンルームＥ
Ｒが設けられている。

【００２７】そして、本実施形態の場合には、後方側部
隔壁Ｗｒｂはカウンタウェイト２７の前面と兼用されて
いる。又、図１に示したように、上記の作動油タンク３
０と燃料タンク３１との間に設けられ略横列すると共
に、エンジン８に沿うように配設された上記作動油を制
御するコントロールバルブ７０が配設されており、必要
に応じて作動油タンク３０と燃料タンク３１との間に設
けられコントロールバルブ７０のエンジン８と対向する
後面７０ｂを隔離する仕切板ＳＰ１が設けられている。

【００２８】そして、燃料タンク３１と作動油タンク３
０とコントロールバルブ７０又は仕切壁ＳＰ１を略連続
的に配設せしめて構成される隔離壁Ｓ１と前部隔壁Ｗ
ａ，前方側部隔壁Ｗｆｂとで冷却空気通路Ｓを構成して
いる。そして、ラジエータ４０側面から上記建設機械の
側部の冷却空気取入口４６又はカウンタウェイト２７に
延設される仕切壁ＳＰ２，ＳＰ３を設けて吸入効率を向
上せしめている。

【００２９】又、上記冷却空気の流れが冷却空気取入口
４６から冷却空気出口４６ｂに向かって加速され機外へ
排出されるため、冷却効果が増大されるように構成され
ている。又、図２に示したようにラシエータ４０と前部
隔壁Ｗａとの間の適宜位置の上部カバー２ｕｃの上部に
設けられる格子状の冷却空気出口４６ｃ及び上記冷却空
気通路Ｓに対応する適宜位置に格子状の冷却空気出口４
６ｄが設けられてもよく、上記の冷却空気出口４６ａ，
４６ｂ，４６ｃ，４６ｄ及びコントロールバルブ７０側
に排出する出口４６ｅの少なくともいずれかの一つの冷
却空気出口から上記冷却空気は排出される。

【００３０】又、エンジンルームＥＲ内の冷却空気の取
入れはエンジン８の前側の前部隔壁Ｗａに複数個の取入
口を設けてもよく、又図示しないがエンジンルームＥＲ
の換気はエンジン８に専用の冷却ファンを設けエンジン
フード１１の右側に設けられた冷却空気出口４６Ｋより
排出するように構成されている。そして、隔離壁Ｓ１
は、図１に二点鎖線で示したようにコントロールバルブ
７０の後面７０ｂと作動油タンク３０の後面３０ｂと
が、例えば略連続する面で形成されており、上記冷却空
気の流れが円滑に行なわれ冷却効果がでるように構成さ
れている。

【００３１】又、図１，図２に示したようにシュラウド
４７が設けられ上記冷却空気の導入が円滑に行なわれる
ようにしてもよく、又これは燃料タンク３１の外側面を
曲面に形成し代用するようにしてもよい。又、上記の隔
離壁Ｓ１は、例えば、図３に示したような変形例でもよ
く、シュラウド４７，隔離壁Ｓ１，作動油タンク３０で
構成され出口４６ｂに向かって傾斜するように構成して
もよく、更にエンジンルームＥＲの前方側部隔壁Ｗｆｂ
を、図３に示したようにラジエータ４０側を曲面形状Ｐ
２にして、且つ上記の冷却空気通路Ｓが冷却空気出口４
６ｂに向かって末広がりになるように構成して冷却効果
を増大するようにしている。

【００３２】又、ラジエータ４０及び第１冷却ファン５
２を、図３に示したように冷却空気通路Ｓ方向に傾斜さ
せることにより、上記冷却空気が効果的に流れ冷却効果
が向上せしめられるように構成されている。又、上記実
施形態において上記建設機械に配設するラジエータ４
０，第１冷却ファン５２，エンジン８が少なくとも対向
するカウンタウェイト２７の部位を上記建設機械の後方
に凹ませた凹部９０が形成され、上記のラジエータ４
０，第１冷却ファン５２，エンジン８を配設するスペー
スを拡大している。

【００３３】そして、図３に示したように上記冷却空気
通路Ｓを形成する隔離壁Ｓ１やエンジンルームＥＲの内
面に防音材９１を設ければ、上記冷却空気の吸入音や第
１冷却ファン５２から発生する騒音を低減することがで
きる。又、上記の前部隔壁Ｗａ，後部隔壁Ｗｃ，前方側
部隔壁Ｗｆｂ，後方側部隔壁Ｗｒｂ（カウンタウェイト
２７），エンジンフード１１（又は別途の設けられる上
部隔壁Ｗｅ）とにより構成されるエンジンルームＥＲに
より、上記のエンジン８が他の部位と隔離されるように
配設されているので、エンジン８の稼働する騒音が外部
に漏れることがなく、静かな上記建設機械を造ることが
できる。

【００３４】又、エンジンルームＥＲ内を冷却する必要
のある場合には、例えばエンジン８の前側やエンジンル
ームＥＲの隔壁に開口を設けると共に、適宜位置に小型
の冷却ファンを設け、上記開口から排出する等適宜手段
をとることができる。又、上記の隔離壁Ｓ１と前方側部
隔壁Ｗｆｂとにより上記冷却空気通路Ｓを形成するた
め、上記一方の冷却機を効果的に冷却することができ
る。

【００３５】又、図１〜図３に実線で示したように第２
冷却ファン５３が上記建設機械の前方向に向くように配
設した場合には第２冷却ファン５３から取入れた冷却空
気は作動油タンク３０を冷却した後、油圧ポンプ２６を
冷却し側部に設けられた冷却空気出口４６ａ，４６ｂの
うちの少なくともいずれか一方の冷却空気出口から排出
せしめるため、冷却効果を増大することができる。

【００３６】本実施形態は上記のように構成されている
ので、図１に示したように上記建設機械が上記作業を行
い、コントロールバルブ７０からオイルクーラ配管７５
を介して高温（最大約９０〜１００℃）になった作動油
がオイルクーラ５０に入ると、第２冷却ファン５３によ
り吸込まれる冷却空気によって冷却され、更に上記冷却
空気は、コントロールバルブ７０や作動油タンク３０付
近の高温になった空気を吸引しながら流れるので、コン
トロールバルブ７０や作動油タンク３０並びに前方側部
隔壁Ｗｆｂの外面を流れエンジンルームＥＲをも冷却し
て機外に排出される。

【００３７】一方、図１に示したように第１冷却ファン
５２によって上記建設機械の前方の冷却空気取入口４６
から導入された冷却空気はラジエータ４０でエンジンの
冷却水を冷却した後、上記のようにコントロールバルブ
７０，作動油タンク３０を冷却して、機外に冷却空気出
口４６ｂより排出されるものであるが、上記のオイルク
ーラ５０及びラジエータ４０を冷却したそれぞれの上記
冷却空気の排出方向が互いに略直交するように流れ冷却
空気出口４６ａ，４６ｂに排出されるように構成されて
いるので、上記両冷却空気の相乗効果により互いに引き
出す方向に作用し合うため、上記両冷却空気を効率良く
排出することができ、上記の両冷却機４０，５０の冷却
性能を向上せしめることができ、ラジエータ４０，オイ
ルクーラ５０の小型化を可能にした。

【００３８】従って、上記のオイルクーラ５０，ラジエ
ータ４０，或いは図１〜図３に二点鎖線で示したよう
に、設計仕様により必要に応じて設けられる過給器用の
インタクーラＩＣ，ラジエータ４０，オイルクーラ５０
等の冷却機のうちの少なくともいずれか一つの上記冷却
機を分離独立した他方の上記冷却機は、新たに設置した
油圧モータ，電動モータ，上記エンジン等のいずれかの
駆動手段５１で駆動される第２冷却ファン５３により冷
却されるものである。

【００３９】又、上記分離独立されない残された一方の
上記冷却機を冷却した冷却空気が、再び上記他方の冷却
機を再度冷却することがないので、上記冷却性能を向上
することができる。又、上記のエンジン８に必要に応じ
て適宜設けられるインタクーラＩＣは、図１〜図３に二
点鎖線で示したようにラジエータ４０前側のあいたスペ
ースに、又はオイルクーラ５０前側のあいたスペースに
設けることができるもので、上記建設機械は上記冷却効
果を向上せしめられると共に、コンパクトに製造するこ
とができるものである。

【００４０】又、上記実施形態ではオイルクーラ５０
を、図２に示したように上記建設機械の他側部１ａの側
方に向けて配設すれば、上記のオイルクーラ５０とラジ
エータ４０の冷却空気の流通方向が異なり、それぞれ独
自に冷却されるので冷却効果を増大することができる。
又、上記のように、複数台の機器からなる冷却機を分離
独立せしめ、それぞれ冷却ファンを設けたので、第１，
第２冷却ファン５２，５３の一つの冷却ファンについて
考えると、上記の冷却空気通路Ｓにおける風路圧損が低
減し、その同一冷却ファンの馬力では風量が増大し、更
に冷却能力を向上せしめることができる。

【００４１】又、第１，第２冷却ファン５２，５３を上
記オペレータ室１５から最も遠い、上記車体後方や上記
の他側部１ｂに配設することにより、オペレータ室１５
内の騒音を低減することができる。又、上記本実施形態
で説明した横置きエンジンを左右逆方向に配設しても、
上記実施形態と略同様の作用効果を奏することができる
もである。

【００４２】従って、本発明は、上記したようにエンジ
ン冷却性能が向上し、第１，第２冷却ファン５２，５３
の回転数を下げることで、低騒音化でき、同等の騒音な
らラジエータ４０，オイルクーラ５０を小型にでき、コ
ストを低減することができる。又、図１，図３に二点鎖
線で示したように作動油タンク３０を、例えば楕円球体
や放物断面を有する放物面状立体柱３０ａや、図示しな
いが三角柱等の形状にし、又、図１〜図３に実線で示し
たように上記建設機械の前方向に向けてオイルクーラ５
０と第２冷却ファン５３を設ければ、第２冷却ファン５
３からの冷却空気の作動油タンク３０の冷却面積が増加
するので、作動油タンク３０内の作動油を効果的に冷却
することができる。

【００４３】又、図１に示したように、油圧ポンプ２
６，コントロールバルブ７０，オイルクーラ５０，作動
油タンク３０を互いに近づくように配設したので、上記
オイルクーラ配管が短くでき、上記作動油の圧力損失が
小さく配管を容易に行なうことができる。又、図１，図
３に示したオペレータ室１５の後部に配設された燃料タ
ンク３１の上面は、上記建設機械の側方よりオペレータ
等が昇降するための階段３１ａ，３１ｂ，３１ｃが右昇
りになるような形状に構成されており、昇降用階段と兼
用の作動油タンク３０になっているので、コンパクトに
且つ廉価に形成することができる。

【００４４】更に、上記に加えて、図４に示したように
エンジン８の排気系において、エンジン８の排気管８ａ
にマフラＭを配設し、このマフラＭの出口部が配設され
た上記エンジンルームＥＲの上部隔壁Ｗｅ（又はエンジ
ンフード１１）の一部に、外部に排出されるエンジン排
気圧を用いて上記エンジンルームＥＲ内の加熱空気を吸
引し外部に排出する外管と内管とからなるエジェクタＥ
Ｊを設ければ、上記エンジンルームＥＲ，エンジン８等
を、更に効果的に冷却し上記冷却効率を向上することも
できる。

【００４５】又、エンジン８は、図４に示したように必
要に応じて設けられる過給機であるターボチャージャ１
０２が接続されており、ターボチャージャ１０２で過給
されたエアーは、ターボチャージャ１０２のエアー出口
２７ａを通って配管１０４を介してインタクーラＩＣに
供給され冷却された過給流体が、エンジン８の吸気管の
供給口２７ｂから供給される構成になっている。

【００４６】このインタクーラＩＣ，第１冷却ファン５
２は、エンジン８の前方に限られるものではなく、エン
ジン８の後方やエンジン８の上方の位置に設けてもよ
い。そして、上記のエジェクタＥＪは、マフラＭから突
出する内管としてのマフラＭから延設される排気管８ａ
の排気出口端部Ｍ１と、この排気出口端部Ｍ１の周囲に
間隔を存してエンジンルームＥＲから排気出口端部Ｍ１
より長く突出された外管としての吸引管Ｍ２と、上記の
排気出口端部Ｍ１と吸引管Ｍ２との間に形成され、エン
ジンルームＥＲ内の空気を吸引する吸引間隙Ｍ３とによ
り構成されている。

【００４７】又、上記のエジェクタＥＪは上記エンジン
ルーム内風路ＥＹを介し反対側の位置するエンジンルー
ムＥＲの底部隔壁Ｗｄに、必要に応じてスリット状の多
数の吸気口Ｒ１を設けて、上記エンジンルームＥＲ内の
換気を促進すれば、上記冷却効率を向上することができ
る。上記の吸気口Ｒ１は、上記エンジンルームＥＲ外部
へのエンジン騒音の漏洩を抑制する騒音抑制手段ＮＳと
してのルーパＲをそれぞれ具備しており、これらのルー
パＲは各吸気口Ｒ１より切起こして形成されている。

【００４８】更に、騒音抑制手段ＮＳは、図示しない
が、例えばボックス形状に形成された吸気口Ｒ１にて消
音効果を持たせ、吸気口Ｒ１からエンジンルームＥＲの
外部に漏出するエンジン騒音及び吸気音を抑制するよう
にしてもよい。従って、エンジン８に配設された排気管
８ａの排気出口端部Ｍ１から噴出するエンジン排気流の
周囲に負圧が生じ吸引間隙Ｍ３が負圧となるので、この
負圧によるポンプ作用により、上記エンジンルームＥＲ
内の空気を熱とともに吸引して機外に強制的に排出する
ことができる。

【００４９】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の建設機械の冷却装置によれば、建設機械に搭載さ
れたエンジンにより駆動される油圧ポンプからの高圧の
作動油を上記建設機械の走行装置，作業装置等へ伝達せ
しめ、帰還してくる高温になった上記作動油を冷却する
オイルクーラと上記エンジンの冷却水を冷却するラジエ
ータとを備えた建設機械の冷却装置において、上記建設
機械の前後方向の前端部の一側部に配設されたオペレー
タ室と、上記建設機械の後部に設けられたカウンタウェ
イトと上記オペレータ室との間に横置きに配設され上記
油圧ポンプが接続されたエンジンと、上記エンジンの前
方に配設される上記のオイルクーラ，ラジエータの冷却
機のうちのいずれか一方の上記冷却機と、上記一方の冷
却機を冷却する駆動手段を有する第１冷却ファンと、上
記一側部の反対側の他側部に配設された上記冷却機の他
方の冷却機と、上記他方の冷却機を冷却する駆動手段を
有する第２冷却ファンと、上記の一方の冷却機又は第１
冷却ファンと上記オペレータ室との間で上記オペレータ
室の後部に配設された燃料タンク及び作動油タンクのい
ずれか一方のタンクと、上記のエンジン又は油圧ポンプ
と上記他方の冷却機との間に設けられ上記一方のタンク
と略横列するように上記エンジンに沿って配設された上
記の燃料タンク及び作動油タンクのうちの他方のタンク
と、上記エンジンを囲撓する隔壁により構成されたエン
ジンルームとを備えているので、上記それぞれの冷却機
を分離独立して配設したことにより上記それぞれの冷却
機の冷却性能が向上し、上記冷却ファンの回転数を下げ
ることで低騒音化でき、上記冷却ファンと同等の冷却性
能を有するものであれば上記ラジエータを小型にできコ
ストを低減することができる。

【００５０】又、上記のエンジンがエンジンルーム内に
設けられ、隔離されるように配設されているため、エン
ジンの稼働する騒音が機外に漏れることが低減される。
請求項２記載の本発明の建設機械の冷却装置によれば、
請求項１記載の構成において、上記エンジンルームは上
記の油圧ポンプとエンジンとの間に設けられる後部隔壁
と、上記のエンジンの前方とラジエータ又は第１冷却フ
ァンとの間に設けられる前部隔壁と、上記の前部隔壁及
び後部隔壁のそれぞれの前方側部の間に設けられる前方
側部隔壁と、上記の前部隔壁及び後部隔壁のそれぞれの
後方側部の間に設けられる後方側部隔壁とから構成され
ているので、請求項１の効果に加え、上記のエンジンが
上記建設機械の他の部位と隔離されるように配設されて
いるため、エンジンの稼働する騒音が外部に漏れること
がなく、静かな上記建設機械を造ることができる。

【００５１】請求項３記載の本発明の建設機械の冷却装
置によれば、請求項１又は２記載の構成において、上記
一方のタンクと他方のタンクの間に略横列すると共に上
記エンジンに沿うように配設された上記作動油を制御す
るコントロールバルブと、上記一方のタンクと上記他方
のタンクと上記コントロールバルブとのうち少なくとも
上記両タンクと上記エンジンルームの前方側部隔壁とに
より上記両冷却機のうちの少なくともいずれか一方の冷
却機の冷却空気通路となる隔離壁を構成したので、請求
項１又は２の効果効果に加え、上記少なくとも一方の冷
却機を効率よく冷却し、且つ上記の前方側部隔壁，作動
油タンク，コントロールバルブを冷却することができ
る。

【００５２】請求項４記載の本発明の建設機械の冷却装
置によれば、請求項３記載の構成において、上記の前方
側部隔壁と隔離壁との間に構成される上記冷却空気通路
の冷却空気入口側から冷却空気出口側に向かって末広が
りになるように構成されているので、請求項３の効果に
加え、上記冷却空気が加速され上記冷却効果が増大する
ことができる。請求項５記載の本発明の建設機械の冷却
装置は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の構成にお
いて、上記一方のタンクは上記一側部に設けられた上記
オペレータ室の後部に配設され、上記一方のタンクの上
部が階段状に形成されているので、請求項１〜３の効果
に加え、上記階段状の上記一方のタンクの上部に乗降す
ることにより、上記建設機械の整備，点検を容易に行な
うことができる。

【００５３】又、上記一方のタンクが防音壁になるの
で、上記の第１冷却ファンやエンジンの回転騒音をオペ
レータ室や機外へ伝達されることを低減することができ
る。請求項６記載の本発明の建設機械の冷却装置よれ
ば、請求項３〜５のいずれか１項に記載の構成におい
て、上記両タンクと上記コントロールバルブのうち少な
くとも上記両タンクで形成される上記エンジンルームの
前方側部隔壁に略対向する上記隔離壁が略連続する面で
構成されているので、請求項３〜５の効果に加え、上記
冷却空気の流れがより円滑になり冷却効果が増大せしめ
ることができる。

【００５４】請求項７記載の本発明の建設機械の冷却装
置によれば、請求項１，２，４，６のいずれか１項に記
載の構成において、上記の第１及び第２冷却ファンの駆
動手段は油圧モータ，電動モータ，上記エンジンのいず
れかにより駆動されるように構成されているので、請求
項１，２，４，６のいずれかの効果に加え、上記一方の
冷却機と別体に上記他方の冷却機を制御して、それぞれ
の上記冷却機の冷却性能を向上せしめることができる。

【００５５】請求項８記載の本発明の建設機械の冷却装
置によれば、請求項１，２，４，７のいずれか１項に記
載の構成において、上記の冷却機が上記エンジンに配設
される過給器用のインタクーラ，上記ラジエータ，上記
オイルクーラ等の冷却機のうちの少なくともいずれか一
つの上記冷却機であるので、請求項１，２，５，７のい
ずれかの効果に加え、上記インタクーラを装着しても、
上記のオイルクーラ，ラジエータ，インタクーラを効率
よく冷却し冷却性能を向上せしめることができるため、
上記それぞれの冷却機の形状を小型化できると共に、上
記冷却機の第１，第２冷却ファンの回転数を落とすこと
ができるため、騒音の発生を低減することができる。

【００５６】請求項９記載の本発明の建設機械の冷却装
置によれば、請求項１〜３，４，６，８のいずれか１項
に記載の構成において、上記他方の冷却機又は上記第２
冷却ファンに対向する上記作動油タンクの側面と上記冷
却風との接触面積が増大せしめられるように構成されて
いるので、請求項１〜３，４，６，８のいずれかの効果
に加え、上記作動油タンクの外周面より上記作動油を効
果的に冷却することができるため、上記オイルクーラと
相まって上記冷却性能が向上し小型化することができる
と共に、コストを低減することができる。

【００５７】請求項１０記載の本発明の建設機械の冷却
装置によれば、請求項１〜４，９のいずれか１項に記載
の構成において、上記他方の冷却機又は上記第２冷却フ
ァンを上記建設機械の前方向に向けて上記他側部に配設
したので、請求項１〜４，９のいずれかの効果に加え、
上記第１，第２冷却ファンからの上記両冷却空気の相乗
効果により互いに引き出す方向に作用しあうため、上記
冷却後の上記両排気風を効率良く排出することができ、
上記両冷却機の冷却性能を向上せしめることができる。

【００５８】請求項１１記載の本発明の建設機械の冷却
装置によれば、請求項１〜３，６，９，１０のいずれか
１項に記載の構成において、上記エンジンルームに配設
されたエンジンの排気管の排気出口端部と、少なくとも
上記排気出口端部と間隔を存して上記排気出口端部より
長く突出すると共に上記エンジンルームを構成する隔壁
に設けられる吸引管とからなるエジェクタを備え、上記
エンジンの排気圧を用いて上記エンジンルーム内の加熱
空気を吸引し外部に排出されるように構成されているの
で、請求項１〜３，６，９，１０のいずれかの効果に加
え、上記のエンジンルーム内の各部を効果的に冷却する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すもので、本発明の建
設機械の冷却装置を油圧ショベルに適用した場合を示す
概略平面図である。

【図２】図１の上部旋回体のカバーの一部を拡大した状
態を示す拡大説明図である。

【図３】図１の変形例を示す概略説明図である。

【図４】図３の矢印Ａを示す概略説明図である。

【図５】従来例の油圧ショベルを示す概略斜視図であ
る。

【図６】図５の平面を示す概略説明図である。

【符号の説明】

２上部旋回体４下部走行体６作業装置８エンジン１１エンジンフード１２旋回装置１５オペレータ室１６カーボディ１８トラックローラフレーム２０走行装置２２バケット２４ブーム２６油圧ポンプ３０作動油タンク３０ａ作動油タンクの前面３１燃料タンク４０ラジエータ４６冷却空気入口４６ａ冷却空気出口４６ｂ冷却空気出口４６ｃ冷却空気出口４６ｄ冷却空気出口４６ｅ冷却空気出口５０オイルクーラ５２第１冷却ファン５３第２冷却ファン７０コントロールバルブＥＲエンジンルームＩＣインタクーラＳ冷却空気通路Ｓ１隔離壁ＳＰ１仕切板ＳＰ２仕切板ＳＰ３仕切板ＥＲエンジンルームＥＪエジェクタＩＣインタクーラＭマフラＭ１排気出口端部Ｍ２吸気管Ｍ３吸引間隙ＮＳ騒音抑制手段Ｒ１吸気口Ｓ１冷却空気通路Ｓ２冷却空気通路Ｗ隔壁Ｗａ前部隔壁Ｗｆｂ前方側部隔壁Ｗｒｂ後方側部隔壁Ｗｃ後部隔壁Ｗｄ底部隔壁Ｗｅ上部隔壁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＥ０２Ｆ 9/00 Ｅ０２Ｆ 9/00 ＭＦ０１Ｐ 5/02 Ｆ０１Ｐ 5/02 Ｆ 5/06 ５１０ 5/06 ５１０Ｂ 5/08 5/08 (72)発明者波左間修一東京都世田谷区用賀四丁目10番１号新キャタピラー三菱株式会社内 (72)発明者南吉康利東京都世田谷区用賀四丁目10番１号新キャタピラー三菱株式会社内 (72)発明者中島紀夫東京都世田谷区用賀四丁目10番１号新キャタピラー三菱株式会社内 (72)発明者小嶋茂東京都世田谷区用賀四丁目10番１号新キャタピラー三菱株式会社内 (72)発明者泉秀之東京都世田谷区用賀四丁目10番１号新キャタピラー三菱株式会社内 (56)参考文献特開平８−277713（ＪＰ，Ａ) 実開平４−76930（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01P 3/18 F01P 5/02 F01P 5/06 510 F01P 5/08 B60K 11/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】建設機械に搭載されたエンジンにより駆
動される油圧ポンプからの高圧の作動油を上記建設機械
の走行装置，作業装置等へ伝達せしめ、帰還してくる高
温になった上記作動油を冷却するオイルクーラと上記エ
ンジンの冷却水を冷却するラジエータとを備えた建設機
械の冷却装置において、上記建設機械の前後方向の前端
部の一側部に配設されたオペレータ室と、上記建設機械
の後部に設けられたカウンタウェイトと上記オペレータ
室との間に横置きに配設され上記油圧ポンプが接続され
たエンジンと、上記エンジンの前方に配設される上記の
オイルクーラ，ラジエータの冷却機のうちのいずれか一
方の上記冷却機と、上記一方の冷却機を冷却する駆動手
段を有する第１冷却ファンと、上記一側部の反対側の他
側部に配設された上記冷却機の他方の冷却機と、上記他
方の冷却機を冷却する駆動手段を有する第２冷却ファン
と、上記の一方の冷却機又は第１冷却ファンと上記オペ
レータ室との間で上記オペレータ室の後部に配設された
燃料タンク及び作動油タンクのいずれか一方のタンク
と、上記のエンジン又は油圧ポンプと上記他方の冷却機
との間に設けられ上記一方のタンクと略横列するように
上記エンジンに沿って配設された上記の燃料タンク及び
作動油タンクのうちの他方のタンクと、上記エンジンを
囲撓する隔壁により構成されたエンジンルームとを備え
たことを特徴とする、建設機械の冷却装置。
【請求項２】上記エンジンルームは上記の油圧ポンプ
とエンジンとの間に設けられる後部隔壁と、上記のエン
ジンの前方とラジエータ又は第１冷却ファンとの間に設
けられる前部隔壁と、上記の前部隔壁及び後部隔壁のそ
れぞれの前方側部の間に設けられる前方側部隔壁と、上
記の前部隔壁及び後部隔壁のそれぞれの後方側部の間に
設けられる後方側部隔壁とから構成されていることを特
徴とする、請求項１記載の建設機械の冷却装置。
【請求項３】上記一方のタンクと他方のタンクの間に
略横列すると共に上記エンジンに沿うように配設された
上記作動油を制御するコントロールバルブと、上記一方
のタンクと上記他方のタンクと上記コントロールバルブ
とのうち少なくとも上記両タンクと上記エンジンルーム
の前方側部隔壁とにより上記両冷却機のうちの少なくと
もいずれか一方の冷却機の冷却空気通路となる隔離壁を
構成することを特徴とする、請求項１又は２記載の建設
機械の冷却装置。
【請求項４】上記の前方側部隔壁と隔離壁との間に構
成される上記冷却空気通路の冷却空気入口側から冷却空
気出口側に向かって末広がりになるように構成されたこ
とを特徴とする、請求項３記載の建設機械の冷却装置。
【請求項５】上記一方のタンクは上記一側部に設けら
れた上記オペレータ室の後部に配設され、上記一方のタ
ンクの上部が階段状に形成されていることを特徴とす
る、請求項１〜３のいずれか１項に記載の建設機械の冷
却装置。
【請求項６】上記両タンクと上記コントロールバルブ
のうち少なくとも上記両タンクで形成される上記エンジ
ンルームの前方側部隔壁に略対向する上記隔離壁が略連
続する面で構成されていることを特徴とする、請求項３
〜５のいずれか１項に記載の建設機械の冷却装置。
【請求項７】上記の第１及び第２冷却ファンの駆動手
段は油圧モータ，電動モータ，上記エンジンのいずれか
により駆動されるように構成されていることを特徴とす
る、請求項１，２，４，６のいずれか１項に記載の建設
機械の冷却装置。
【請求項８】上記冷却機が上記エンジンに配設される
過給器用のインタクーラ，上記ラジエータ，上記オイル
クーラの冷却機のうちの少なくともいずれか一つの冷却
機であることを特徴とする、請求項１，２，５，７のい
ずれか１項に記載の建設機械の冷却装置。
【請求項９】上記他方の冷却機又は上記第２冷却ファ
ンに対向する上記作動油タンクの側面と上記冷却空気と
の接触面積が増大せしめられるように構成されているこ
とを特徴とする、請求項１〜３，４，６，８のいずれか
１項に記載の建設機械の冷却装置。
【請求項１０】上記他方の冷却機又は上記第２冷却フ
ァンを上記建設機械の前方向に向けて上記他側部に配設
したことを特徴とする、請求項１〜４，９のいずれか１
項に記載の建設機械の冷却装置。
【請求項１１】上記エンジンルームに配設されたエン
ジンの排気管の排気出口端部と、少なくとも上記排気出
口端部と間隔を存して上記排気出口端部より長く突出す
ると共に上記エンジンルームを構成する隔壁に設けられ
る吸引管とからなるエジェクタを備え、上記エンジンの
排気圧を用いて上記エンジンルーム内の加熱空気を吸引
し外部に排出されるように構成されていることを特徴と
する、請求項１〜３，６，９，１０のいずれか１項に記
載の建設機械の冷却装置。