JP3433287B2 - 作業機械のエンジン防塵装置 - 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、作業機械のエンジ
ン防塵装置、さらに詳しくは、作業機械のエンジンに塵
埃が堆積するのを防止する作業機械のエンジン防塵装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンを備える作業機械、例えばホイ
ールローダ、油圧ショベルなどを用いて、穀物、飼料、
木材チップなどの荷役作業が行われる。この種材料を扱
う荷役作業においては、軽量で浮遊する塵埃が多量に発
生し、塵埃はエンジンが収納されたエンジン室にも侵入
する。エンジン室に侵入した塵埃の多くはエンジン冷却
用送風装置のラジエータ冷却ファンの冷却風により吹き
飛ばされる。しかしながら、エンジンのシリンダブロッ
ク、シリンダヘッド、またその近辺の上面、凹所には塵
埃が堆積しやすい。エンジンには排気マニホールド、タ
ーボチャージャ、排気管など高熱の部分が露出している
ことから、塵埃が堆積し着火し燃え上がらないように、
塵埃の堆積を防止する必要がある。そのために、排気マ
ニホールド、ターボチャージャ、排気管、また塵埃の堆
積しやすい部分などには、耐熱性を有するグラスウール
などで形成された防塵カバーが取り付けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したとおりの形態
の従来の作業機械には、次のとおりの解決すべき問題が
ある。

【０００４】（１）防塵カバー：防塵カバーを取り付け
た場合においても、軽量で浮遊する塵埃は、防塵カバー
とエンジンとの間、防塵カバーでは覆いきれない凹所な
どに堆積し、塵埃の堆積を完全に防止するのが難しい。
したがって、定期的にあるいは適宜に防塵カバーを取り
外し、堆積した塵埃を清掃する必要がある。この防塵カ
バーの着脱そして清掃を行う作業は、エンジン室内に収
納されたエンジンに対して行うので容易でない。

【０００５】（２）エンジン機器類の耐久性：防塵カバ
ーで包まれた部分には熱がこもり、これが機器類の耐久
性の低下、例えばターボチャージャの耐久性低下、ガス
ケット類の劣化、それによる洩れ、締付ボルトの緩みな
ど、の問題を発生させる原因になる。

【０００６】（３）エンジンの放熱：防塵カバーを取り
付けることにより、エンジンの放熱性能、冷却性能が悪
くなり、エンジンの出力低下の要因になる。したがっ
て、ラジエータなど冷却装置の容量をより大きなものに
する必要がある。

【０００７】（４）浮遊粉塵：荷役作業の終了などでエ
ンジンを停止させると、エンジン冷却用送風装置のラジ
エータ冷却ファンも止まり、エンジンに流れる冷却風も
止まる。したがって、軽量な浮遊塵埃は冷却ファンが停
止した後でエンジンのシリンダヘッドなどの上面や凹所
に降下堆積する。また、エンジン室からの放出騒音を減
らすために、ラジエータ及びラジエータ冷却ファンとエ
ンジン室との間を隔壁で閉じると、エンジン室には冷却
風が流れないから、エンジン室に侵入した塵埃は、エン
ジンの回転、停止にかかわらずエンジン上に降下し堆積
する。

【０００８】本発明は上記事実に鑑みてなされたもの
で、その技術的課題は、エンジンに防塵カバーを設ける
ことなく、エンジンへの塵埃の堆積を防止することがで
きる、作業機械のエンジン防塵装置を提供することであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
技術的課題を解決する作業機械のエンジン防塵装置とし
て、作業機械のエンジンが収納されたエンジン室に送風
が可能な送風手段をエンジン冷却用送風装置とは別個に
備え、該送風手段は、該エンジンに向けて送風するもの
であり、電動ファンと、揺動自由に取り付けられ揺動に
より送風の向きを変えるルーバーを備えている、ことを
特徴とする作業機械のエンジン防塵装置が提供される。

【００１０】本発明による作業機械のエンジン防塵装置
においては、エンジン冷却用送風装置とは別個にエンジ
ン停止時においてもエンジン室に送風可能な電動ファン
を有する送風手段を備え、送風をエンジンに直接向け、
また風向を案内するルーバーを作業機械の傾き、振動な
どによって自由に揺動させ、塵埃を吹き飛ばし塵埃がエ
ンジンに堆積するのを防止する。

【００１１】

【００１２】

【００１３】好適実施形態においては、該送風手段は送
風のオンオフを制御するタイマーを備えている。

【００１４】そして、タイマーを備えて作業機械のエン
ジンの回転、停止に関係なしに、所定の時間送風をオン
オフする。

【００１５】また、該送風手段は該エンジンの上方に配
設されている。

【００１６】そして、エンジンの上方からエンジンに向
けて送風することにより、エンジンシリンダヘッドなど
の上面に堆積する粉塵を効果的に吹き飛ばす。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に従って構成された
作業機械のエンジン防塵装置を、典型的な作業機械であ
るホイールローダにおける好適実施形態を図示している
添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。

【００１８】図１を参照して説明すると、全体を番号２
で示すホイールローダは、タイヤ式の機体本体４と、機
体本体４の前後方向（図１の左右方向）中央に配設され
た運転室６と、機体本体４の運転室６の後方（図１の右
方）に配設されエンジン８が収納されたエンジン室１０
と、機体本体４の運転室６の前方（図１の左方）に上下
方向に揺動自在に配設された作業装置１２とを備えてい
る。作業装置１２の先端には穀物、飼料、木材チップな
どの荷役作業を行うためのバケット１３が取り付けられ
ている。機体本体４の後端部にはエンジン室１０と隔壁
１３によって仕切られたエンジン冷却装置９がラジエー
タ９ａ及びエンジン冷却用送風装置であるラジエータ冷
却ファン９ｂを備えて配設されている。

【００１９】図１とともに図２〜図４を参照して説明す
ると、エンジン８は機体本体４の前後方向に縦置きに配
設されている。エンジン８の前後方向略中央の上部に
は、排気マニホールド８ａ、排気管８ｂ、ターボチャー
ジャ８ｃなどエンジン８が回転すると高熱になる付属機
器が配設されている。エンジン室１０の天井を形成する
フード１４の部分にはサポートプレート１５が配設さ
れ、サポートプレート１５にはエンジン室１０内のエン
ジン８に向けて送風する送風手段１６が２個、エンジン
８の左右略中央の上方の、エンジン８の前後方向すなわ
ちホイールローダ２の前後方向に並んで配設されてい
る。

【００２０】図１〜図４とともに図５〜図７を参照して
説明を続けると、送風手段１６は、送風ケース１８と、
送風ケース１８に取り付けられた電動ファン２０と、電
動ファン２０の送風の下流側である送風ケース１８の下
端部に揺動自由に取り付けられた風向案内板であるルー
バ２２ａ、２２ｂ及び２２ｃを備えている。

【００２１】送風ケース１８は円筒状のケース本体１８
ａと、ケース本体１８ａの円筒の中心軸線上に電動ファ
ン２０をその回転軸線を略整合させて取り付けるために
四個所から張り出したブラケット１８ｂと、電動ファン
２０を固定するクランプ１８ｃとを備えている。クラン
プ１８ｃはブラケット１８ｂにボルト１８ｄ及びナット
１８ｅによって取り付けられている。ケース本体１８ａ
の下端の外周部には、送風ケース１８をサポートプレー
ト１５に取り付けるためのＬ字状のブラケット１８ｆが
円周方向に等間隔で４個配設され、ブラケット１８ｆに
はボルト挿通孔１８ｇが形成されている。

【００２２】ルーバ２２ａ、２２ｂ及び２２ｃは実質的
には同じものでよく、矩形状の板部材の一方の長辺の両
端部の各々に揺動軸となる軸部材２４を取り付けて形成
されている。ケース本体１８ａの下端には、対向する一
対のプレート２６ａ及び２６ｂが取り付けられており、
プレート２６ａ及び２６ｂの各々には軸部材２４が回転
自由に挿入される軸受孔２８が３個形成されている。か
くして、ルーバ２２ａ、２２ｂ及び２２ｃは一対のプレ
ート２６ａ及び２６ｂを介してケース本体１８ａに揺動
自由に取り付けられている。

【００２３】電動ファン２０は、直流モータ２０ａと、
直流モータ２０ａの出力軸に取り付けられたファン２０
ｂとを備え、直流モータ２０ａに通電しファン２０ｂを
回転駆動すると矢印２１（図５）で示す下方に送風す
る。直流モータ２０ａは、運転室６に設けられたタイマ
ー３０（図１）を介しホイールローダ２の電源バッテリ
ー（図示していない）に接続されている（タイマー３０
については後に詳述する）。

【００２４】サポートプレート１５は、矩形の板部材を
その一対の長辺各々を折り曲げて断面チャンネル状に形
成されている。サポートプレート１５には、送風ケース
１８のケース本体１８ａを挿入するための挿入孔１５
ａ、ケース本体１８ａを取り付けるために挿入孔１５ａ
の周縁部に設けられたボルト挿通孔１５ｂ、並びにサポ
ートプレート１５をエンジン８に設けられた一対のブラ
ケット１７ａ及び１７ｂ（図２）に取り付けるための４
個のボルト挿通孔１５ｃ（図３）が形成されている。サ
ポートプレート１５は、その上面がフード１４の上面と
略同一の面になるように配設されている。サポートプレ
ート１５は一対のブラケット１７ａ及び１７ｂにボルト
３２によって取り付けられている。送風手段１６はサポ
ートプレート１５に、ブラケット１８ｆのボルト挿通孔
１８ｇとサポートプレート１５のボルト挿通孔１５ｂと
を整合させボルト３６及びナット３８によって取り付け
られている。なお、エンジン室１０のフード１４にはサ
ポートプレート１５を収容する矩形孔１４ａが形成され
ている。

【００２５】運転室６に設けられたタイマー３０は、電
動ファン２０と電源バッテリーとの間の通電のオンオフ
を任意に設定する。例えば、ホイールローダ２のエンジ
ン８が運転室６のエンジンスイッチ（図示していない）
の操作によって停止されたときにその信号を受けて所定
の時間電動ファン２０に通電する。図１に示すホイール
ローダ２のように冷却装置９の冷却風が隔壁１３によっ
てエンジン室１０に流れない形態の作業機械において
は、エンジン８の回転中においても適宜の間隔で所定の
時間電動ファン２０に通電するようにする。この時間の
設定は、荷役作業における塵埃のエンジン室１０への侵
入、堆積の状況によって決定する。

【００２６】図８及び図９を参照して送風手段の他の実
施の形態を説明する。この実施の形態においては、電動
ファン２０を３個一つの送風ケース４０にまとめて取り
付けている。

【００２７】送風ケース４０は、矩形の一対の板部材４
２ａ及び４２ｂの間に、板部材４２ａ及び４２ｂの長手
方向の一端側から他端側に順次に間隔をおいて矩形の板
部材４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ及び４４ｅを配設
し一体に接合され、板部材４２ａ及び４２ｂと板部材４
４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ及び４４ｅとによって送
風手段の電動ファン２０を一個ずつ収容する角筒状の空
間が３個形成されている。この収容空間の各々には電動
ファン２０を取り付けるためのブラケット４６及びクラ
ンプ４７が、前述の送風手段１６におけるブラケット１
８ｂ及びクランプ１８ｃ（図６）と同様に備えられてい
る。電動ファン２０を収容する空間の下端部には、ルー
バ４８ａ、４８ｂ及び４８ｃが板部材４４ａ、４４ｂ、
４４ｃ、４４ｄ及び４４ｅに前述の送風手段１６におけ
るルーバ２２ａ、２２ｂ及び２２ｃ（図５）と同様に揺
動自由に取り付けられている。送風ケース４０の長手方
向の両端部には送風ケース４０をエンジン８に設けられ
た前述の一対のブラケット１７ａ及び１７ｂに取り付け
るためのブラケット５０ａ及び５０ｂが設けられてい
る。なお、ブラケット５０ａ及び５０ｂは、送風ケース
４０が前述のサポートプレート１５とブラケット１７ａ
及び１７ｂへの取付互換性を有するように形成されてい
る。

【００２８】上述したとおりの作業機械のエンジン防塵
装置の作用を説明する。

【００２９】（１）エンジンへの塵埃の堆積防止：本発
明による作業機械のエンジン防塵装置は、送風手段の送
風によってエンジンに堆積する塵埃を吹き飛ばしエンジ
ンへの塵埃の堆積を防止する。吹き飛ばされた塵埃は、
比較的温度の低いオイルパンなどが位置するエンジン室
の底部に堆積するので着火の心配もない。エンジン室の
底部に堆積した塵埃は、底板を外し、あるいは底板に設
けられた整備用開口などから清掃除去すればよい。

【００３０】（２）送風：送風は、エンジンに向けられ
るとともに、揺動自由なルーバーが駆動手段を設けるこ
となく作業機械の傾き、振動などによって揺動して風向
きを変えるから、効果的にエンジンに堆積する塵埃を吹
き飛ばす。そして、送風をエンジンの上方からエンジン
に向けて行うことにより、エンジンの上面に堆積する塵
埃を効果的に吹き飛ばすことができる。

【００３１】（３）電動ファン：送風手段に電動ファン
を用いることにより作業機械の電源バッテリーによって
送風手段を作動させることができる。そして、タイマー
によって作業機械のエンジンの回転、停止に関係なく送
風をオンオフすることができる。例えば、エンジン回転
中にエンジン室にラジエータ冷却風の流れのある形態の
作業機械においては、エンジン停止後に所定の時間送風
手段を作動させることができる。また、エンジン回転中
でもエンジン室に冷却風の流れのない形態の作業機械に
おいては、エンジン回転中、あるいはエンジン回転中及
びエンジン停止後の所定の時間など、送風手段を適宜に
作動させることができる。

【００３２】（４）防塵カバーの削除：送風手段によっ
てエンジンに塵埃の堆積するのを防止できるから、防塵
カバーを削除できる。したがって、防塵カバーを着脱し
ての困難な清掃作業が必要な問題、エンジンの加熱によ
るエンジン出力が低下する問題、容量の大きな冷却装置
を必要とする問題、さらにエンジンの放熱が悪くなり機
器類の耐久性が低下する問題、などを除くことができ
る。

【００３３】以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細
に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定される
ものではなく、本発明の範囲内においてさまざまな変形
あるいは修正ができるものである。

【００３４】（１）送風手段の数：本発明の実施の形態
においては、送風手段が２個（図２）あるいは３個（図
８）の形態が示されているが、送風手段の数は、エンジ
ン室の大きさ、エンジン室に収納されたエンジンの大き
さ、作業機械の稼働現場の塵埃の発生程度などによっ
て、適宜に変えればよい。

【００３５】（２）送風手段の配設位置：本発明の実施
の形態においては、送風手段はエンジン室のエンジンの
上方のフードの部分に配設されているが、配設位置は、
エンジン室の側壁の部分、あるいはエンジン室から離れ
た部分などにして、そこからエンジン室に送風するよ
う、適宜に変えることができる。

【００３６】（３）ルーバー：本発明の実施の形態にお
いては、送風手段に設けられたルーバは自由に揺動する
ものであるが、所定の方向に風向を調整固定する調整式
のものでもよい。また、ルーバの大きさ及び数はエンジ
ンへの送風の吹きつけを効果的に行うように送風手段を
できるだけエンジンに近づけて配置するのが望ましい。
したがって、ルーバの大きさは配置される部位によっ
て、例えば図８に示すように、先端部にＨの差を設ける
など適宜に変えればよい。

【００３７】

【発明の効果】本発明に従って構成された作業機械のエ
ンジン防塵装置によれば、エンジンに防塵カバーを設け
ることなく、エンジンへの塵埃の堆積を防止することが
できる作業機械のエンジン防塵装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って構成された作業機械の防塵装置
を備える典型的な作業機械であるホイールローダの側面
図。

【図２】図１に示すエンジン室部分の拡大側面図。

【図３】図２のＡ−Ａ矢印方向に見た平面図。

【図４】図２のＢ−Ｂ矢印方向に見た正面図。

【図５】図２のＣ−Ｃ矢印方向に見て示した送風手段の
部分の拡大断面図。

【図６】図５のＤ−Ｄ矢印方向に見た送風手段の部分の
平面図。

【図７】図５のＥ−Ｅ矢印方向に見たルーバーの部分の
正面図。

【図８】他の実施の形態の送風手段の側面図。

【図９】図８のＦ−Ｆ矢印方向に見た平面図

【符号の説明】

２：ホイールローダ（作業機械） ８：エンジン １０：エンジン室 １５：サポートプレート １６：送風手段 ２０：電動ファン ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ：ルーバ ３０：タイマー ４０：送風ケース ４８ａ、４８ｂ、４８ｃ：ルーバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−100646（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−338036（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−243419（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−133233（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−11162（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−39586（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−91367（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60K 11/00 - 11/08

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業機械のエンジンが収納されたエンジ
   ン室に送風が可能な送風手段をエンジン冷却用送風装置
   とは別個に備え、 該送風手段は、該エンジンに向けて送風するものであ
   り、電動ファンと、揺動自由に取り付けられ揺動により
   送風の向きを変えるルーバーを備えている 、ことを特徴
   とする作業機械のエンジン防塵装置。
2. 【請求項２】 該送風手段は送風のオンオフを制御する
   タイマーを備えている、請求項１記載の作業機械のエン
   ジン防塵装置。
3. 【請求項３】 該送風手段は該エンジンの上方に配設さ
   れている、請求項１又は２記載の作業機械のエンジン防
   塵装置。