JP3216507B2 - ラジエータ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンと、エン
ジンにより駆動される油圧ポンプと、油圧ポンプで駆動
される油圧アクチュエータとを備えた建設機械その他の
機械に設置されて、エンジン冷却水を冷却するためのラ
ジエータと、作動油を冷却するためのオイルクーラとの
組立体からなるラジエータ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、油圧ショベル等の建設機械は、
車両の走行、上部旋回体の旋回、フロント作業機構の作
動等は油圧シリンダや油圧モータからなる油圧アクチュ
エータで駆動される。各油圧アクチュエータに圧油を供
給するために、油圧ポンプが設けられる。また、油圧ポ
ンプを駆動するために、エンジンを備えている。エンジ
ンを作動させて、油圧ポンプを駆動して作動油を加圧
し、この圧油を方向切換弁を介して各油圧アクチュエー
タに供給する。また、油圧アクチュエータからの戻り油
は作動油タンクに還流させる。

【０００３】エンジンは水冷式であり、エンジンを冷却
した冷却水の温度を低下させるためのラジエータを備え
ている。また、油圧アクチュエータからの戻り油は作動
油タンクに還流する前の段階で冷却を行うようになって
おり、このためにオイルクーラが設けられる。ラジエー
タ及びオイルクーラには冷却風が送り込まれるが、この
冷却風を流通させるためにファンが用いられる。これら
の機構を小型化，コンパクト化するために、ラジエー
タ，オイルクーラ及びファンを併設させるように組み立
てて、ラジエータ装置を構成するようにしている。

【０００４】図５及び図６に従来技術によるラジエータ
装置の構成を示す。図中において、１はエンジン、２は
ラジエータ装置である。ラジエータ装置２は、オイルク
ーラ３及びラジエータ４と、ファン５とを有し、ファン
５はエンジン１により回転駆動されるものである。ラジ
エータ装置２を構成するオイルクーラ３とラジエータ４
とは、所定の間隙を置いた状態で併設されており、ファ
ン５はラジエータ４のオイルクーラ３との対向する側と
は反対側に装着される。従って、ファン５は吸い込み作
用を発揮するものであって、その作動により、オイルク
ーラ３の前方から冷却風が取り込まれて、まずオイルク
ーラ３が冷却され、次いでラジエータ４と接触して冷却
が行われる。

【０００５】冷却風に枯れ葉や、紙，プラスチックシー
ト等の浮遊物が搬送されて、ラジエータ装置内に入り込
むと、冷却効率が低下することになるから、オイルクー
ラ３の前面部に防護ネット６を装着して、浮遊物を除去
する。また、オイルクーラ３とラジエータ４との間には
金属板等からなる遮蔽板７を掛け渡すようにして設ける
ことによって、オイルクーラ３の前面からの冷却風の流
れを円滑に形成すると共に、オイルクーラ３とラジエー
タ４との間隔を適正な状態に保持している。オイルクー
ラ３とラジエータ４とを比較した時に、ラジエータ４の
方が当然高温状態になるから、冷却風の上流側にオイル
クーラ３を配置して、まずオイルクーラ３を冷却する。
ラジエータ４はその下流側に配置して、このオイルクー
ラ３との熱交換によりある程度の温度上昇はあるもの
の、なおラジエータ４の冷却機能を発揮できる温度状態
の冷却風によりラジエータ４を冷却する。

【０００６】以上のように、オイルクーラ３を通った風
をラジエータ４と接触させても、このラジエータ４の冷
却は可能であるが、ラジエータ４の冷却効率を向上させ
るには、オイルクーラ３と熱交換していない新たな空気
の取り込みを行うようにするのが好ましい。そこで、オ
イルクーラ３とラジエータ４との間の間隙に新たな空気
を取り込むように構成したものも、例えば、実開平７−
１８９６９５号公報にあるように、従来から知られてい
る。

【０００７】即ち、この公知技術では、オイルクーラと
ラジエータとの間における間隙の上部を開口させて、こ
の上部開口部から空気を取りこめるように構成してい
る。ただし、左右の側部は遮蔽板をオイルクーラとラジ
エータとの間に掛け渡すように取り付けることによっ
て、その間の遮蔽と間隔保持との機能を発揮させるよう
にしている。また、下部側は開閉扉を設けて、ファンを
作動させた時における空気流による吸引力で、開閉扉は
下部側の間隙を閉鎖するように構成している。さらに、
オイルクーラの前面と上部開口部との部位に防護ネット
を装着するが、この防護ネットはＬ字状に曲折した形状
となし、オイルクーラの前面における両側部に設けたス
ライドガイドに挿通させて、ねじ止めするようにしてい
る。これによって、防護ネットの着脱が容易になり、そ
の清掃を簡単に行える。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述した実開平７−１
８９６９５号公報では、ラジエータに供給される冷却風
は、オイルクーラと熱交換したものだけでなく、外部か
らの空気も取り入れて、合流させるようにしていること
から、ラジエータの冷却効率が向上して、そのヒートバ
ランスが改善される等の利点があるものの、この従来技
術のラジエータ装置にはなお問題点がない訳ではない。

【０００９】即ち、この外部からの空気の取り入れはメ
インとなる冷却風の流れと直交する方向から行われる。
そして、ラジエータ装置の小型化等のために、オイルク
ーラとラジエータとはかなり接近した位置関係に配置さ
れており、従ってその間の間隙はかなり短くなってお
り、しかもこの間隙の部位にも浮遊物が入り込まないよ
うに防護ネットが配設される。このために、上部側から
の空気の取り入れ量は必ずしも十分なものとは言えな
い。

【００１０】ところで、オイルクーラとラジエータとの
間の間隙において、左右の側部は遮蔽板で閉鎖する必要
がある。これは、オイルクーラの前面側からラジエータ
への空気の流通を円滑で効率的なものにするための整流
部材として機能させると共に、オイルクーラとラジエー
タとの間の間隙を適正な状態に保持する機能を発揮させ
るためである。このように左右の側部に遮蔽板を設けて
おけば、下部は必ずしも遮蔽する必要はない。従って、
この下部側からオイルクーラとラジエータとの間を空気
の取り込み経路として利用できる。

【００１１】ここで、ラジエータ装置は、その設置面
（油圧ショベル等の建設機械にあっては、上部旋回体の
フレーム）に直接固定されるのではなく、この基台に取
付部材を設けて、この取付部材により設置面から所定の
高さの位置に設置される。従って、オイルクーラの下部
は開口しており、この開口部分からそれとラジエータと
の間の間隙に空気を取り込むのは可能である。ただし、
この下部開口部から空気を取り込むとして、浮遊物等が
入り込まないようにするための防護ネットをこの開口部
にも設けなければならない。この部位の防護ネットとし
ては、オイルクーラの前面に設けられる防護ネットを下
方に向けて、設置面と接触する位置にまで延在させるこ
とが考えられる。しかしながら、オイルクーラの前面部
には、図５に符号８で示したように、作動油を流通させ
る配管が接続されており、このために、防護ネットを単
純に下方に延在させることはできない。また、防護ネッ
トを配管を避けるように部分的に切り欠いた形状とする
ことも考えられるが、そうすると浮遊物に対する防護機
能が低下してしまう。また、オイルクーラの下方に防護
ネットが突出していると、防護ネットを装着したままオ
イルクーラを設置面から取り外して運搬する際等に防護
ネットが他の物と衝突して変形や破損を生じることにも
なる。

【００１２】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、オイルクーラの下部側から、このオイルクーラ
とラジエータとの間の間隙に効率的に空気を取り込める
ようになし、かつこの空気取り込み経路に浮遊物等の侵
入を確実に防止できるようにすることを目的としてい
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、オイルクーラの前面側からラジエー
タを通るメインの流通経路に加えて、ラジエータ及びオ
イルクーラの設置面の左右両側部に取付部材を設け、こ
の取付部材上にラジエータ及びオイルクーラを設置する
ことにより、このオイルクーラの下部と取付部材との間
に開口部を形成し、この開口部を介して前記ラジエータ
の前面に至る経路を有する迂回流通経路を設け、オイル
クーラの前面には保護ネットを装着し、設置面には、オ
イルクーラの前面位置に開口部の全体を覆う防護ネット
を設ける構成としたことをその特徴とするものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】オイルクーラの下部から、このオ
イルクーラとラジエータとの間の間隙に向けての空気流
路を形成して、オイルクーラの前面から取り込まれる冷
却風に、このオイルクーラと熱交換しない空気をこの空
気流路から取り込んで、合流させることによって、ラジ
エータの冷却効率を向上させる。ここで、この下部側の
空気流路による空気の取り込み効率を向上させるため
に、オイルクーラとラジエータとの間の間隙までの間で
ダクト状に形成して、その開口部をオイルクーラの前面
部と同じ方向に配置する。

【００１５】オイルクーラ及びラジエータは、取付部材
上に設置されるが、取付部材は、一般に、左右の両側に
配置される。従って、この取付部材をオイルクーラ側か
らラジエータ側に向けて長尺となったレール状のものと
すれば、空気流路の左右両側の部位に壁として機能させ
ることができる。なお、取付部材は全長にわたって一体
のものとせず、オイルクーラ用の取付部材とラジエータ
用の取付部材とを別々に設ける場合には、両取付部材の
端部がほぼ接合する状態に設置すれば良い。また、ラジ
エータ装置はエンジンに近接する位置に配置される関係
から、エンジンからの熱風がラジエータ装置側に回り込
むのを防止するために、ラジエータの下部には遮熱壁が
配置される。この遮熱壁を空気流路を区画形成するため
の壁として利用できる。

【００１６】このように、取付部材及び遮熱壁を下部側
からの空気の取り入れ用の流路を区画形成するための壁
の機能を発揮させることによって、オイルクーラの前面
側から、このオイルクーラとラジエータとの間隙に向け
ての実質的にダクト状の空気流路が形成される。なお、
このダクト状の空気流路は、取付部材及び遮熱壁により
完全なダクトを構成しなければならないものではなく、
取付部材とオイルクーラとの間や、取付部材と遮熱壁と
の間、さらに遮熱壁とラジエータとの間に多少の隙間が
生じていたとしても、浮遊物が入り込まない程度の隙間
であれば、格別問題とはならない。これによって、極め
て効率的に空気が取り込まれるようになり、ラジエータ
の冷却効率が向上する。

【００１７】下部側からの空気の取り入れ時に、枯れ葉
や、紙，プラスチックシート等の浮遊物が入り込まない
ようにするための防護ネットを設ける必要がある。ただ
し、オイルクーラには、その前面部に油圧配管が接続さ
れているから、この油圧配管を避けるようにして防護ネ
ットを装着しなければならない。オイルクーラに接続さ
れる油圧配管は、下部側の開口部側に向けて引き回す必
要はない。そこで、設置面側に防護ネットを立設させ、
開口部を完全に覆うが、オイルクーラに接続した油圧配
管とは干渉しない構造とする。これによって、防護ネッ
トは、浮遊物を完全に遮断する機能を発揮させることが
できる。オイルクーラの前方部分は開放空間となってい
るから、設置面に取り付けた防護ネットを取り出して、
その清掃を行えるのは言うまでもない。

【００１８】以上のように、下部側から効率的に空気を
取り込めるように構成しているから、上部側からの空気
の取り込みは必ずしも行わなくても良いが、上部側も遮
蔽せずに、防護ネットを装着して、この方向からも空気
を取り込めるようにすることもできる。ただし、左右の
側部は、遮蔽板を掛け渡すようにする。

【００１９】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て説明する。図面において、図１はラジエータ装置の全
体構成を示し、図２にはこのラジエータ装置の下部の構
造を示し、さらに図３及び図４には下部側の空気流路の
構成を示す。

【００２０】まず、図１において、１０は、設置面とし
て、例えば油圧ショベルを構成する上部旋回体のフレー
ムであって、このフレーム１０には左右に取付部材１
１，１１が固定して設けられており、この取付部材１１
上にラジエータ装置１２が据え付けられる。ラジエータ
装置１２は、オイルクーラ１３とラジエータ１４とを有
し、エンジンにより回転駆動されるファン（共に図示せ
ず）により冷却風が供給される。オイルクーラ１３に
は、油圧配管１５ａ，１５ｂが接続され、これら油圧配
管１５ａ，１５ｂによりオイルクーラ１３内に油圧アク
チュエータからの還流される作動油が流通して、このオ
イルクーラ１３内で作動油を冷却するようにしている。
一方の油圧配管１５ａはオイルクーラ１３の前面におけ
る下部側の角隅部に接続されており、他方の油圧配管１
５ｂは上部位置に接続されている。また、ラジエータ１
４には、エンジン冷却水を流す冷却水配管が接続される
が、この冷却水配管の図示は省略する。

【００２１】取付部材１１は、断面が略コ字状に形成さ
れ、オイルクーラ１３の前面部からラジエータ１４の背
面部に至るまでの長さを有しており、これらオイルクー
ラ１３及びラジエータ１４は取付部材１１の上面に当接
させた状態で、ボルト等の固定具で固定されている。従
って、オイルクーラ１３及びラジエータ１４はフレーム
１０から取付部材１１の高さ分だけ高い位置に配置さ
れ、フレーム１０，左右の取付部材１１及びオイルクー
ラ１３の下端部により区画形成された開口部１６が形成
される。また、ラジエータ１４の下部における左右の取
付部材１１，１１間の部位には、エンジンの熱がラジエ
ータ装置１２側に回り込むのを防止するために、ウレタ
ン樹脂等からなる遮熱部材１７が配設されている。これ
によって、図３に示したように、ラジエータ装置１２の
下部には、開口部１６から、オイルクーラ１３の下面部
と左右の取付部材１１，１１、さらに遮熱部材１７とに
より区画形成された空気流路１８が形成されることにな
り、この空気流路１８はオイルクーラ１３とラジエータ
１４との間の間隙に通じている。

【００２２】また、図４に示したように、遮熱部材１
７′の空気流路１８側の面を傾斜面１７ａ′とすると、
この傾斜面１７ａ′が空気流路１８における空気の流通
に対するガイド部材として機能することになり、より円
滑な空気流路が形成されるようになる。

【００２３】１９は開口部１６の部位に配置される防護
ネットであり、この防護ネット１９は、枠体１９ａ内に
ネット１９ｂを装着したものからなり、ビス等の固定具
を用いてフレーム１０に直接固定するか、またはフレー
ム１０に設けた保持部材に挾持させる等により、フレー
ム１０側から立設されて、オイルクーラ１３の前面部に
ほぼ接合する状態に設けられる。ここで、オイルクーラ
１３の前面部には油圧配管１５ａが導出されているが、
この油圧配管１５ａは開口部１６から離れた位置にある
から、フレーム１０側から防護ネット１９を立設するこ
とにより、この防護ネット１９を油圧配管１５ａの引き
出し部を避ける形状とする。例えば、図示のものでは、
一方の角隅部に切り欠く形状となし、もって油圧配管１
５ａと干渉せず、しかもこの防護ネット１９の周囲の枠
体１９ａをオイルクーラ１３の前面部に当接する状態に
装着できる。また、オイルクーラ１３とラジエータ１４
との間の間隙のうち、左右の側部は遮蔽板２０が設けら
れて、閉塞されている。一方、上部側は開口しており、
この開口部には防護ネット２１が装着される。さらに、
オイルクーラ１３の前面部にも防護ネット２２が装着さ
れている。

【００２４】以上のように構成することによって、エン
ジンを作動させると、ファンが回転して、オイルクーラ
１３及びラジエータ１４に冷却風を流通させて、オイル
クーラ１３内を流れる作動油及びラジエータ１４内を流
れるエンジン冷却水が所定の温度状態となるように冷却
される。ファンは空気の吸い込みを行うものであり、冷
却風は図１に矢印で示したように、２つの流通経路を通
って流れるようになる。まず、メインとなる流通経路
は、オイルクーラ１３の前面側からラジエータ１４を通
る流通経路であり、この冷却風の流通経路によって、オ
イルクーラ１３が冷却された後に、このオイルクーラ１
３よりさらに高温状態となっているラジエータ１４を冷
却する機能を発揮する。

【００２５】このメインの流通経路に加えて、図２の矢
印のように、オイルクーラ１３の下部における開口部１
６からの空気流路１８からなり、オイルクーラ１３を迂
回する迂回流通経路が形成される。この迂回流通経路は
空気流路１８であって、これによりオイルクーラ１３を
介さないで、このオイルクーラ１３とラジエータ１４と
の間の間隙に直接的に空気が取り入れられて、前述した
メインとなる流通経路の空気流と合流して、ラジエータ
１４に供給される冷却風となる。

【００２６】メインの流通経路を通る冷却風がラジエー
タ１４に接触する際には、オイルクーラ１３との熱交換
によりある程度の温度上昇があるが、空気流路１８から
なる迂回流通経路を流れる冷却風は、それより当然温度
が低いものである。従って、オイルクーラ１３とラジエ
ータ１４との間の間隙で２つの冷却風を合流させて、ラ
ジエータ１４に供給することによって、ラジエータ１４
の冷却効率が向上し、そのヒートバランスが良好とな
る。そして、この空気流路１８は、ほぼダクト状のもの
であり、しかもオイルクーラ１３の前面部に開口して、
ファン１５による吸い込み力が直接及ぶので、この部位
における空気の取り込みを効率的に行える。また、上部
側にも空気流入経路が設けられているから、さらに空気
の取り込み量を多くできる。

【００２７】そして、メインの流通経路における空気の
取り込み部を構成するオイルクーラ１３の前面部には防
護ネット２１が設けられ、また迂回流通経路における空
気の取り込み部を構成する開口部１６に防護ネット１９
が、上部側の開口部にも防護ネット２１が設けられてい
るから、浮遊物等の侵入を確実に防止できる。しかも、
開口部１６の防護ネット１９は、この開口部１６を完全
に覆い、かつオイルクーラ１３の前面部に接続されてい
る油圧配管１５ａとは干渉しないようになっているか
ら、この開口部１６からも浮遊物が侵入するおそれもな
い。

【００２８】さらに、オイルクーラ１３の前面部に装着
される防護ネット２１や上部側の防護ネット１９はとも
かく、オイルクーラ１３の下方に突出する状態に防護ネ
ットを設けていると、修理等のために、この防護ネット
を含めてオイルクーラをフレーム１０から取り外して移
載する際に、防護ネットが他の物体と衝突して変形した
り、破損したりする。しかしながら、オイルクーラ１３
の下部の開口１６を覆う防護ネット１９はフレーム１０
側に固定されているから、オイルクーラ１３をフレーム
１０から取り出した時に、この防護ネット１９はフレー
ム１０側に留置される。従って、その変形や破損等のお
それはない。また、オイルクーラ１３の前方の部位には
空気の流通を遮断するような物体が置かれておらず、空
間部となっているから、防護ネット１９を単独で取り出
して、その清掃等を行うことも可能である。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、オイ
ルクーラの下部に空気流路を形成し、この空気流路の入
口となるラジエータの下部の開口部に、ラジエータ装置
の設置面から立設した防塵ネットを配置する構成とした
ので、オイルクーラとラジエータとの間の間隙に効率的
に空気を取り込めるようになし、かつこの空気取り込み
経路に浮遊物等の侵入を確実に防止でき、かつ防護ネッ
トとオイルクーラとは別々に取り出すことができるの
で、防護ネットの清掃も可能になり、またオイルクーラ
を取り出した時に、防護ネットを変形させたり、損傷さ
せたりする等といった不都合を生じることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】ラジエータ装置の全体構成を示す外観図であ
る。

【図２】図１のＸ−Ｘ位置での断面図である。

【図３】オイルクーラの下部側に形成される空気流路を
示す説明図である。

【図４】オイルクーラの下部側の空気流路の他の形態を
示す説明図である。

【図５】従来技術におけるラジエータ装置の全体構成を
示す外観図である。

【図６】図５の右側面図である。

【符号の説明】

１ フレーム １１ 取付部材 １２ ラジエータ装置 １３ オイルクーラ １４ ラジエータ １５ａ，１５ｂ 油圧配管 １６ 開口部 １７，１７′ 遮熱部材 １８ 空気流路 １９，２１ 防護ネット

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01P 3/18 F01P 11/08 F01P 11/12

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン冷却水を冷却するためのラジ
   エータと、作動油を冷却するためのオイルクーラとを所
   定の間隔を置いた状態に併設し、前記ラジエータにはフ
   ァンを設けて、このファンを作動させることによって、
   オイルクーラの前面側からラジエータに向けて冷却風を
   流通させるものにおいて、前記オイルクーラの前面側から前記ラジエータを通るメ
   インの流通経路と、 前記ラジエータ及びオイルクーラの設置面の左右両側部
   に取付部材を設け、この取付部材上に前記ラジエータ及
   びオイルクーラを設置することにより、このオイルクー
   ラの下部と取付部材との間に開口部を形成し、この開口
   部を介して前記ラジエータの前面に至る経路を有する迂
   回流通経路と、 前記オイルクーラの前面に装着した保護ネットと、 前記設置面に立設されて、前記オイルクーラの前面位置
   に前記開口部の全体を覆う防護ネットとを備える 構成と
   したことを特徴とするラジエータ装置。
2. 【請求項２】 前記ラジエータの下部には、それとオ
   イルクーラとの間に、エンジンからの熱風が入り込むの
   を防止する遮蔽壁部材を設けて、前記迂回流通路を前記
   開口部から前記ラジエータの前面に至るダクト状の空気
   流路とする構成としたことを特徴とする請求項１記載の
   ラジエータ装置。
3. 【請求項３】 前記オイルクーラとラジエータとの間の
   側部の隙間を遮蔽板で閉塞し、また上部の開口部には防
   護ネットを装着する構成としたことを特徴とする請求項
   ２記載のラジエータ装置。
4. 【請求項４】 前記オイルクーラの下部位置には油圧
   配管の接続部を設け、前記防護ネットは、この配管接続
   部の位置を切り欠く形状としたことを特徴とする請求項
   １記載のラジエータ装置。