JP4383905B2 - 旋回型作業機械のクーリングパッケージ - Google Patents

Description

本発明は、走行体上に旋回体を備える旋回型作業機械のクーリングパッケージに関する。

走行体上に旋回作動可能な機体である旋回体を備える旋回型作業機械、例えばその典型例である油圧ショベルは、旋回体に、エンジン冷却水のラジエータ、作動油のオイルクーラなどの熱交換器、そしてこの熱交換器への送風を生成する冷却ファンを有した冷却装置を備えている（例えば、特許文献１参照）。

旋回体における機器の配置を示した平面図である図７（特許文献１の図１に相当する図）を参照して説明すると、旋回体の旋回フレーム上にエンジン６０及びラジエータのような熱交換器６２が設置され、熱交換器６２にはエンジン６０に取り付けられた送風ファン６４により生成される冷却風が流される。

この種の旋回型作業機械は、旋回中心Ｏを中心に旋回作動される。したがって、旋回体の外周縁は、旋回時における障害物などとの接触、干渉を避け易いように、旋回中心Ｏを中心にした半径Ｒの仮想円６６によって規定されている。この仮想円６６である旋回体の外周縁は可能な限り小さいことが望ましい。
特開２０００−１９０７４２号公報

図７を参照して説明を続けると、上述したとおりの形態の従来の旋回型作業機械においては、送風ファン、ラジエータなどを備える冷却装置に次のとおりの解決すべき問題がある。

熱交換器の設置スペース、冷却効率：
ラジエータのような周知の熱交換器６２は、所定の厚さを有した直方体に形成されている。この種作業機械においては、エンジン６０は作業のために大きな出力が要求され熱交換器６２は比較的大きなものになる。したがって、小さい方が望ましい限られた旋回体のスペース内において熱交換器６２は送風ファン６４と位置がずれて設置され、送風ファン６４により生成される冷却風の大部分は熱交換器６２の縁に向かって流れてしまう。すなわち、熱交換器６２の設置スペースが十分でない問題及び冷却効率が悪い問題がある。

熱交換器の組み立て：
熱交換器６２を限られたスペースの旋回体に組み込む場合、熱交換器６２を旋回体に取り付けるためのサポートのような部材、熱交換器６２に送風ファン６４の送風を導く囲いのような部材、また旋回体そのものを構成するカバーのような部材など、旋回体を組み立てる段階で多くの部材が組み込まれる。したがって、取り付ける部品点数が多く組立作業に手間がかかる問題がある。

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、旋回型作業機械の旋回体における熱交換器の、設置スペースが十分でない問題、冷却効率が悪い問題、さらに組み立てに手間がかかる問題、などを解決することである。

本発明によれば上記技術的課題を解決するために、
走行体上に鉛直に延びる軸線を中心に旋回作動を自在に装着された旋回体を備える旋回型作業機械の、該旋回体に備えられるクーリングパッケージであって、クーリングパッケージが、旋回体に取り付けられる容器本体と、この容器本体内に取り付けられた熱交換器とを備え、該容器本体が、旋回体に備えられた送風ファンにより生成される送風が流される送風口と、該軸線を中心にした旋回半径により規定される旋回体の外周の一部に位置付けられる機体外側面と、この機体外側面に形成された通風口とを備え、該送風が、該送風口、熱交換器、及び通風口を通して流される、ことを特徴とする旋回型作業機械のクーリングパッケージが提供される。

好適には、該熱交換器は、該機体外側面の内面に沿って配設されている。また、該機体外側面が該軸線を中心にした円弧状に形成され、該熱交換器が該円弧状の内周面に沿って湾曲した形状に形成されている。該送風口は、該送風ファンが挿入され位置付けられる筒状に形成されている。そして、該容器本体の下端面に開口部が備えられ、該熱交換器がこの開口部を通して容器本体内に挿入されて取り付けられ、熱交換器の取り付けられた容器本体を旋回体に取り付けることにより該開口部が閉じられる。

本発明によれば、旋回型作業機械の冷却装置を、送風口及び通風口を有した容器本体と、その中に熱交換器を取り付けたクーリングパッケージとし、容器本体によって旋回体の一部を構成するようにしたので、熱交換器を容器本体内の機体外縁側の広いスペースに配置することができ、また冷却風を効果的に熱交換器に流すことができ、さらに容器本体と熱交換器を一体にした状態で旋回体に組み込むことができる。したがって、旋回型作業機械における、熱交換器の設置スペースが十分でない問題、冷却効率が悪い問題、さらに組み立てに手間がかかる問題、などを解決することができる。

以下、本発明に従って構成された旋回型作業機械のクーリングパッケージについて、旋回型作業機械の典型例である油圧ショベル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。

図１を参照して説明すると、全体を番号２で示す油圧ショベルは、履帯式の走行体４と、走行体４上に鉛直に延びる軸線５を中心に旋回作動を自在に装着された旋回体６とを備えている。旋回体６には、運転室８、先端にバケットが取り付けられた作業装置１０、そしてクーリングパッケージ１２が備えられている。

図２及び図３を参照して説明する。図２は旋回体６のクーリングパッケージ１２が取り付けられた部分の要部を旋回体６の外方から見て示した斜視図である。図３はクーリングパッケージ１２の（ａ）斜視図、及び（ｂ）上方から見た平面図である。クーリングパッケージ１２は、旋回体６に取り付けられた容器本体１４、及び容器本体１４内に取り付けられた熱交換器１６を備えている。

容器本体１４は、主として鋼板によって扇状の断面空間を有した略三角筒体状に形成され、旋回体６に備えられた送風ファン（送風ファンについては後に説明する）により生成される送風が流される送風口１８と、前述の軸線５を中心にした旋回半径Ｒにより規定される旋回体６の外周の一部に位置付けられる円弧状に形成された機体外側面２０と、機体外側面２０に形成された複数個の通風口２２とを備えている。容器本体１４の上端面は一体的に接合された天板２４によって閉じられ、下端面は開口されて開口部２６が形成されている。

通風口２２は、円弧状の機体外側面２０の周方向略一杯に長方形状に延びて、上下方向（軸線５の延びる方向）に間隔を置いて平行に４個設けられている。

図２及び図３とともに、図４及び図５を参照して説明する。図４は旋回体６のクーリングパッケージ１２が取り付けられた部分の要部を旋回体６の内方から見た斜視図である。図５は容器本体１４と熱交換器１６を組み立てる前の状態で示した斜視図である。図４に示すように旋回体６に装備されたエンジン２８の端部に送風ファン３０が駆動自在に取り付けられている。送風ファン３０は周知のものである。

送風口１８は、送風ファン３０が挿入され位置付けられる筒状に形成されたシュラウド３２を備えている。

熱交換器１６は放熱用の複数のフィンを備えた空冷式の周知のものである。本実施例においては、熱交換器１６は、円弧状の機体外側面２０の内周面に沿って湾曲した形状に形成され、エンジン冷却水のラジエータ１６ａと作業装置１０（図１）などの油圧作動油のオイルクーラ１６ｂが周方向に並んで一体化されている。

容器本体１４内の上端部には、図５（ａ）に示すように、断面Ｌ字形状を成し機体外周面２０の内側の円弧に沿って延び、Ｌ字の一辺の先端を機体外周面２０の内面に接合し、他辺の先端を天板２４の内面に接合したブラケット３４が取り付けられている。ブラケット３４の、機体外周面２０の内面に接合された辺の周方向の中央部には、熱交換器１６を位置決めするためのロケータ孔３５が１個設けられている。

容器本体１４の機体外周面２０につながる一対の側面それぞれには、ブラケット３４の近傍に、熱交換器１６を取り付け固定するために用いられるボルト孔３６がそれぞれ１個設けられている。容器本体１４の下端の開口部２６の縁部には後に述べる旋回体６に取り付けるために用いられるボルト孔を有したブラケット３８が一対設けられている。

熱交換器１６の上端上面部には、図５（ｂ）に示すように、上述のロケータ孔３５に嵌合されるロケータピン４０が上方に向けて突出して設けられている。熱交換器１６の上端の円弧方向の両側部には、上述のボルト孔３６に対応するねじ孔４２が設けられている。熱交換器１６の下端部には断面チャンネル形状を成し円弧状に延びたサポート４４が取り付けられている。サポート４４には、旋回体６に取り付けるのに用いられるボルト孔４６が円弧の延びる方向に間隔をおいて一対設けられている。

容器本体１４への熱交換器１６の組み込みについて、図５とともに、組み込んだ状態を示した斜視図である図６を参照して説明する。図５（ｂ）に示すように、熱交換器１６の上端部及び円弧方向の両端部に、組込前に先ず、ウレタンのような材料で形成したインシュレーション４８を接着などの手段によって取り付ける。このインシュレーション４８は、組込状態における熱交換器１６と容器本体１４の間を目詰めし、送風が熱交換器１６の周囲を通り抜けるのを防止する。

次に熱交換器１６を、図５（ａ）に示す状態の容器本体１４内に、その下端の開口部２６を通し挿入し、熱交換器１６の上端のロケータピン４０を容器本体１４のロケータ孔３５に挿通させ位置決めする。その後、容器本体１４の一対のボルト孔３６，３６を通して熱交換器１６のねじ孔４２、４２にボルト５０、５０を取り付け容器本体１４に熱交換器１６を固定する（図６の状態）。なお図６の状態において、容器本体１４のボルト孔を有した一対のブラケット３８，３８と熱交換器１６のボルト穴を有したサポート４４とは、容器本体１４の下端部において同一の面になるように予め寸法が設定されている。

上述のように組み立てられたクーリングパッケージ１２は、旋回体６の平板状のフレーム７上に載せられ、容器本体１４の一対のブラケット３８，３８のボルト孔と、熱交換器１６のサポート４４のボルト穴、計４個と、フレーム７に設けられた４個のボルト孔７ａに、それぞれにボルト（図示していない）が通され相互に固定される。この状態において、容器本体１４の下端の開口部２６は旋回体６のフレーム７によって閉じられる。

上述のように構成されたクーリングパッケージ１２において送風ファン３０（図４）により生成される送風は、図６に矢印で示すように、機体外側面２０の４個の通風口２２から流入し、熱交換器１６を通り、送風口１８から旋回体６内に放出される。この送風の方向は、旋回型作業機械の稼動形態などに応じて逆方向、すなわち送風口１８から容器本体１４内に流入し、熱交換器１６を通り、機体外側面２０の通風口２２から放出するようにしてもよい。

上述したとおりの旋回型作業機械のクーリングパッケージ１２の作用について説明する。

設置スペースが十分：
送風口及び通風口を有した容器本体の中に熱交換器を取り付けたクーリングパッケージとしたので、熱交換器を容器本体内の機体外縁側に沿った広いスペースに配置することができる。

冷却効率が良い：
送風口及び通風口を有した容器本体の中に熱交換器を取り付けたクーリングパッケージとしたので、また熱交換器を機体外縁側に沿った湾曲状の大きいものにできるので、冷却風を効果的に大きな熱交換器に流すことができ、冷却効率を向上させることができる。

組み立てが容易：
送風口及び通風口を有した容器本体の中に熱交換器を取り付けてクーリングパッケージを構成したので、部品点数が少なく、また旋回体とは別の広いスペースにおいてクーリングパッケージを組み立てることができ、さらにクーリングパッケージを旋回体の一部として旋回体に組み込めばよい。したがって組み立てが容易である。

見栄えが良い：
送風口及び通風口を有し旋回体の一部を構成する容器本体の中に熱交換器を取り付けたクーリングパッケージとしたので、旋回型作業機械の外観、見栄えを向上させることができる。

本発明に従って構成されたクーリングパッケージを備えた典型的な旋回型作業機械である油圧ショベルの側面図。 旋回体のクーリングパッケージが取り付けられた部分の要部を外方から見て示した斜視図。 クーリングパッケージの（ａ）斜視図、及び（ｂ）上方から見た平面図。 旋回体のクーリングパッケージが取り付けられた部分の要部を内方から見て示した斜視図。 容器本体（ａ）と熱交換器（ｂ）を組立前の状態で示した斜視図。 容器本体に熱交換器を組み込んだ状態及び旋回体への組み込み要領を示した斜視図。 従来の旋回型作業機械における機器の配置を示した旋回体の平面図。

符号の説明

２：油圧ショベル（旋回型作業機械）
１２：クーリングパッケージ
１４：容器本体
１６：熱交換器
１８：送風口
２０：機体外側面
２２：通風口
３０：送風ファン

Claims (5)

1. 走行体上に鉛直に延びる軸線を中心に旋回作動を自在に装着された旋回体を備える旋回型作業機械の、該旋回体に備えられるクーリングパッケージであって、
   クーリングパッケージが、旋回体に取り付けられる容器本体と、この容器本体内に取り付けられた熱交換器とを備え、
   該容器本体が、旋回体に備えられた送風ファンにより生成される送風が流される送風口と、該軸線を中心にした旋回半径により規定される旋回体の外周の一部に位置付けられる機体外側面と、この機体外側面に形成された通風口とを備え、
   該送風が、該送風口、熱交換器、及び通風口を通して流される、ことを特徴とする旋回型作業機械のクーリングパッケージ。
2. 該熱交換器が、該機体外側面の内面に沿って配設されている、請求項１記載の旋回型作業機械のクーリングパッケージ。
3. 該機体外側面が該軸線を中心にした円弧状に形成され、該熱交換器が該円弧状の内周面に沿って湾曲した形状に形成されている、請求項１又は２記載の旋回型作業機械のクーリングパッケージ。
4. 該送風口が、該送風ファンが挿入され位置付けられる筒状に形成されている、請求項１記載の旋回型作業機械のクーリングパッケージ。
5. 該容器本体の下端面に開口部が備えられ、該熱交換器がこの開口部を通して容器本体内に挿入されて取り付けられ、熱交換器の取り付けられた容器本体を旋回体に取り付けることにより該開口部が閉じられる、請求項１記載の旋回型作業機械のクーリングパッケージ。

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