JP4497343B2 - Cooling unit tilt structure - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設機械のクーリングユニットのチルト構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
建設機械のクーリングユニットの取付構造としてインタークーラを例にとって説明すると、インタークーラは、車両のエンジンの過給空気を冷却するためのもので、ディーゼル車の場合はアフタクーラと呼ばれることもあるものであり、これはターボチャージャのコンプレッサ出口からエンジン本体に至る過給空気管路に配される。過給空気を冷却するためには、このインタークーラはエンジンルームカバーの適所から取り入れられた外気をインタークーラの冷却コアの外表面を通過させることによって冷却され、その結果、例えばインタークーラを通る前は150℃であった過給空気は50℃位まで冷却される。
【0003】
ところで建設機械は、建設現場で使われるものであるために、インタークーラを利用して過給空気を冷却するためにエンジンルームカバーの適所より取り入れられる外気は、塵埃、枯葉屑等の異物を多く含む。この対策として、外気の取り入れ口にフィルタ等を用意しておいても、外気の取り入れ効率の面からフィルタの目の寸法は余り小さなものとはできないため、フィルタを通過した前記塵埃、枯葉屑等がインタークーラやその下流に位置するラジエータの冷却コアのフィンに堆積付着し、目詰まりを起こし冷却効率を低下させる。そのため定期的に、あるいは場合によっては、しばしばこれらのクーリングユニットを清掃することが必要である。清掃には、高圧空気をエアノズルで吹き付けることで行われるが、インタークーラとラジエータの間隔は狭いために、それらの相互に対向する面についても効率的な清掃を行うためには、清掃作業時に両者を離間して、エアノズルを挿入し得るように構成する必要がある。この場合、ラジエータの移動等はその寸法上無理なため、寸法的にはラジエータよりはるかに小さなインタークーラが移動等の対象となる。
【0004】
このようなインタークーラの取付構造についての典型的な従来例を挙げると、特開平10−220232号公報のものがある。
この従来例では、図6の模式図に示されるように、エンジン1によって回転駆動されるファン2の右側にラジエータ3、オイルクーラ4、インタークーラ5が順次整列固定されている構造のクーリングパッケージにおいて、車両の運転時には、前記ファン2の回転によって矢印方向の風が流れることによって、前記3つのクーリングユニットは冷却されるものである。そしてこれらクーリングユニットの清掃時には、1番右側に示されるインタークーラ5は上部を支点として右方向に回動されうる構成となっており、ストッパ等でその回動後の位置を保持される。又、中間に位置するオイルクーラ4は下部を支点に右方向に揺動される構成となっており、やはりストッパ等でその回動後の位置を保持されるようになっている。このようにして、3つのクーリングユニットの各中間にエアノズルがアクセスできることになるから、各クーリングユニットの両面の清掃が可能となる。
【0005】
この従来例におけるインタークーラ5の傾動可能構造は次の通りである。図7に示すように、ターボチャージャのコンプレッサからの過給空気は、基本的にはコンプレッサにつながる空気管路6を通って、インタークーラ5の入口タンク8、冷却コア9、出口タンク10、エンジン本体へつながる空気管路12という流れをなすものであるが、インタークーラ5が図6に示すような上方支点の傾動運動をなすことができるように、入口タンク7及び出口タンク9の各上部と各空気管路6及び12間にそれぞれ揺動継手7,11が配置されている。揺動継手7は、その内部にコンプレッサにつながる空気管路6と入口タンク8とを連通する通路13を有する。
揺動継手7はコンプレッサにつながる空気管路6に対して固定された関係にあるが、入口タンク8の上部に対しては密封的に回動のできる嵌合関係にあり、同様に、揺動継手11はエンジン本体へつながる空気管路12に対して固定された関係にあるが、出口タンク10の上部に対しては密封的に回動のできる嵌合関係にある。そして常時はこのインタークーラ5は、両側下部が車両のフレーム等に止具で固定されることで全体が固定されているが、清掃時にはインタークーラ5の両側下部の止具をはずした後、インタークーラ5の下部を手前に引くことによって、インタークーラ5は両側上部の揺動継手7,11を中心に回動できることから(1でいうなら下部が一点鎖線で示される状態)、インタークーラ5のオイルクーラ4側の面、あるいはオイルクーラ4の両面、あるいは更にラジエータ3のオイルクーラ4側の面が清掃可能となるものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来のクーリングユニットのチルト構造は、その清掃時に完全に取りはずさねばならないか、あるいは前記のように必要時にインタークーラを揺動しうるように構成したものであっても、密封性能を有する揺動継手のような特別の部材を配することが必要なため、製作コストが増すという点で問題があった。本発明はクーリングユニットの取付構造において、清掃時の揺動を可能とするための構成が、比較的単純な構造でなしうるものを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
請求項1記載の発明は、ジエータの左右に直立した左右の支持フレームと、
該左右の支持フレームの上部に固定された左右のブラケットと、
該左右のブラケットの先端部に支持された枢軸と、
該枢軸と前記ラジエータの間に配置され、枢軸側上部の左右にブラケットが固設されたクーリングユニットとを備え、
該クーリングユニットは、前記枢軸に左右のブラケットによって、前記ラジエータと垂直方向に平行関係を維持した位置と、当該クーリングユニットの下部が前記ラジエータ(と離れた位置とに亘って片持梁的に揺動自在に支持されていることを特徴とするクーリングユニットのチルト構造である。
これによって、揺動支点がクーリングユニットから遠いので、クーリングユニットに接続された接続管の局部変形が生じる可能性を小さくすることができる上、揺動支点に近い方のクーリングユニットに開閉動の駆動力を伝達しても、クーリングユニットを開閉動させることが可能となる。
【0008】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、エンジン本体を含むエンジンルームと、ラジエータが配置されるエンジンクーリングルームとが、隔壁によって隔離されている建設機械のエンジンルームカバー内であって、
クーリングユニットは、前記エンジンクーリングルーム内における前記ラジエータよりも前記隔壁側に配置されているクーリングユニットのチルト構造である。
これによって、エンジンルーム内で発生するエンジン音がクーリングルームを通って外部へ漏れない。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下に本発明がインタークーラに適用された場合を、添付の図面を参照しながら説明するが、本発明はこのような実施例に限定されるものではないことはいうまでもない。
【0015】
始めに本発明の一実施例が適用されたエンジンルームカバー内の主なる要素の配置について説明する。
図1は、ローダの後部(図では右側)に位置するエンジンルームカバー20の側面を破断して本発明に関連する内部の主要な要素を模式的に示したものである。このローダではエンジンルームカバー20内は、隔壁21によって、エンジン本体22を含む左側のエンジンルーム23は、右側のエンジンクーリングルーム25とは、隔離されていてエンジンルーム23内で発生するエンジン音がクーリングルーム25を通って外部へ漏れないように構成とされている。
【0016】
クーリングルーム25内では、ラジエータ24の左側上部に本発明が適用されるインタークーラ26が配置され、又その下部にはインタークーラ26とほぼ上下の関係でオイルクーラ27が配置されている。一方、ラジエータ24の右側にはシュラウド28に冷却ファン30が配置されていて、この冷却ファン30は枠29で支持された油圧モータ31で回転される。冷却ファン30は吸い込み型のものであって、これが回転すると、ラジエータ24の左側であって、エンジンルーム23の右側に位置する空間の上部および側部のエンジンルームカバーに設けられた吸い込み口より外気を吸い込み、インタークーラ26及びオイルクーラ27を冷却した後、ラジエータ24を冷却し、車体後部の(図1では右方)のグリル32から外気へ排出する。
【0017】
本発明によるインタークーラ26の取付構造を側面図である図2及び平面図である図3に基づいて説明する。
ラジエータ24の左右に直立した支持フレーム33の上部に、ほぼ水平方向を向くように左右の第1ブラケット34が溶着されている。
この左右の第1ブラケット34の先端側には水平方向の第2ブラケット35が各々ネジにより固着されており、この第2ブラケット35の先端部は枢軸36を各々支持している。第1ブラケット34と第2ブラケット35を用意したのは製作上の利便性のためであり、技術思想としては、ラジエータ24の支持フレーム33に溶着又はネジ等で固定された左右の単一のブラケットの先端で各々枢軸36を支持してかまわない。
【0018】
一方、インタークーラ26は、その左右に垂直方向に配された入口タンク37及び出口タンク38の各々上方にそれらと連通した90度エルボ付横管39を備え、これらインタークーラ26と横管39はいずれもアルミ製であり、両者は一体化されている。一方、インタークーラ26の左右の垂直方向の入口タンク37及び出口タンク38の上部外側には、インタークーラブラケット40がネジ等で固設されており、このインタークーラブラケット40の他端は、前述の第2ブラケット35が支持する枢軸36に回動自在に支持されている。つまりはインタークーラブラケット40によってインタークーラ26は片持梁的に枢軸36に揺動自在に支持されている。
【0019】
このように枢軸36に片持梁的に枢支されたインタークーラ26の入口タンク37は、それに連通的に固定されたアルミ製の90度エルボ付横管39、それに接続され比較的高温に耐える材料、例えばシリコーンゴムからなる接続管41、スチールチューブ製の導管42をそれぞれ経由してターボチャージャのコンプレッサ出口に連絡される。又、インタークーラ26の出口タンク38は、それに連通的に固定されたアルミ製の90度エルボ付横管39、それに接続され高温には耐えないものの常温より上回る温度に耐えうる材料、例えばアクリルゴムからなる接続管43、スチールチューブ製の導管44をそれぞれ経由してエンジン本体に導通されている。
前記接続管41,43は材質は異なるもののいずれも可撓性の材料からなり、その形状は90度エルボの両端に直管を備えた構造となっている。
インタークーラ26が自重によって、あるいは後述の駆動装置によって枢軸36を中心に回動され、清掃可能な位置(例えば鉛直線に対して17度の回動位置)に至った時、これら可撓性の接続管41,43は若干変形を受ける。このような変形が接続管の局所に集中することがないよう、枢軸36は接続管の90度エルボの円の中心もしくはそれに近い位置に配されることが望ましい。
【0020】
前記したような枢支構造を上部に備えたインタークーラ26は、その清掃時以外は、ラジエータ24と垂直方向に平行関係を維持するよう、例えば、ラジエータ24のフレーム上に用意された部材と連携して、仮固定関係を維持するような係合手段が用意される(図示せず)。
このような係合手段は、クレセントやドアの仮錠(ハンドル等を操作することで係合が解除される)に代表されるようなラッチ類、フックを利用したもの、スナップ結合を利用したもの、落としボルト(有孔の2枚の板に頭つきのボルトを落とすことで2枚の板の相対位置が防がれる)的なもの等、係合関係を迅速に解除できるものなら、どのような公知の係合手段でもかまわない。
【0021】
以上のような係合手段によってラジエータ24との平行な位置を維持しているが、その清掃が必要な時は手動で前記係合手段を解除する。ここで係合手段は、例えば、電気や油圧を利用したものも使用可能であるが、安全のため必ず確実な係合を視認によって確認したいという意味では手動による係合手段がベターである。
さて、係合手段が手動によって解除された後の、インタークーラ26の清掃のための開位置への開動、該位置への係止、並びにその解除及び使用位置への閉動に関しては人の手の直接的な介在が中心になる場合と、動力駆動装置が中心になる場合との2例が考えられるので、それらについて説明する。
【0022】
人の手中心によるインタークーラ26の開動、閉動等
先に述べたように、動力駆動装置を使用していない場合は、オペレータがインタークーラ26のラジエータフレームからの係合を解除すると、インタークーラ26はその自重により、枢軸36を中心に下部がラジエータから離れる方向に約17度回動を起こす。なお、ラジエータ24とインタークーラ26の間隔にも依存するが、図示のローダの例では約17度の回動で清掃のためのアクセスが可能であった。そこで、インタークーラ26の重量と片持ち梁としてのインタークーラブラケット40の長さを考慮することで前記のような自重による揺動角度が得られる。このような自重による揺動がなされた時、オペレータはこの開位置(揺動位置)に用意されている開位置係止手段でインタークーラ26を係止した後、清掃作業を行う。この開位置係止手段も公知のどのような係止手段でも良い。
清掃作業が終わると、オペレータは開位置係止装置を解除するが、インタークーラ26は自重でその揺動位置を維持したままである。そこでオペレータはインタークーラ26の下部を押圧し、ラジエータ24側の閉位置(使用位置)に揺動させた後、閉鎖位置での係合手段を作動させて、セットされた状態とする。
【0023】
動力駆動装置によるインタークーラ26の開動、閉動
前記の例では、インタークーラ26は閉位置での係合を解除すると、自重で閉位置へ揺動するものであったが、このようなインタークーラ25の開動のみならず閉動をも動力駆動装置でなすようにすることができる。これは要するにインタークーラ26に対して枢軸36周りの例えば17度揺動による開動及び閉動を機械的(油圧も含めて)に起こす装置を付加すれば良いのであるが、本発明の実施例においては、インタークーラ26はオイルクーラ27の上方に配置されている関係上、例えばオイルクーラ27の下部方向から、あるいはインタークーラ26の左側から、その開動及び閉動を起こす装置を配することは、配置空間が存在しないか、インタークーラ26の動作を邪魔するため、適切といえないので、本発明では動力駆動装置によって進退動作が可能の弾性ケーブルを用い、なるべくインタークーラ26の配置された空間内の中央付近やオイルクーラ27の下部に装置が位置しないように工夫している。
【0024】
即ち、本発明においては、図4に示すように、例えばインタークーラ26の入口タンク37の上部のラジエータ24側に固定されたか、入口タンク37及び出口タンク38とに固定された被駆動片45に長孔46を用意し、この長孔46内に、ラジエータフレーム33に沿って縦方向に進退動する弾性ケーブル47の先端部を遊動可能状態に連結する。
図に示されるように弾性ケーブル47はインタークーラ26とラジエータ24間の縦方向の空間内を位置した後(途中ラジエータフレームに対して、少なくとも1ヶ所で進退動可能に支持される)、インタークーラ26の下方で湾曲され水平面に平行するように配置され、動力駆動装置48の作動部材49に連結される(図2参照)。
動力駆動装置48は、作動部材49を水平方向に進退動させうるものなら、どのような駆動機構でも良く、例えばモータの回転をネジ構造によって作動部材に進退動として伝える構造や、作動部材をピストンとして油圧で駆動させる構造が考えられる。なお、図中の数字50は、作動点を高めるために介在された間接作動リンク50で、上方中間を作動部材49に枢支され、先端が弾性ケーブル47の末端に結合されるものであるが、これを省略して作動部材49を弾性ケーブル47の末端に結合してもかまわない。
【0025】
以上のような、動力駆動装置48は、インタークーラ26の清掃時、エンジンルームカバーの側板を開いた後、そのインタークーラ26の下方の係合手段を解除し、エンジンルームカバーの側面開口の任意のアクセスし易い場所に設けられた開動スイッチを押すことによって動力駆動装置48が駆動される。これによって弾性ケーブル47は、インタークーラ26の入口タンク37の上方後方に取りつけられた被駆動片45を牽引することになるから、インタークーラ26は揺動軸36を中心に開動する(図5参照)。所定の開動度で駆動が停止されるように設計しておくことで、インタークーラ26は開動を維持するから、その状態で清掃作業が行われる。
清掃後は、オペレータが閉動スイッチを作動することで動力駆動装置48は作動部材49を押圧し、従って弾性ケーブル47はインタークーラ26の上方の被駆動片を上方に駆動するので、インタークーラ26は枢軸36を中心に閉位置に移動する。この後、安全のために手動で係合装置を作動させることが望ましいのは前述の通りである。
【0026】
以上、本発明の一実施例として、インタークーラ26の場合を例示して示したが、本発明はオイルクーラにも適用可能であることは当業者に明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】ローダのエンジンルームカバーの側面を取り除いて内部要素を模式的に示す図である。
【図2】本発明が適用されたインタークーラと他の要素を更に詳細に示した図である。
【図3】インタークーラに本発明の取付構造を具備させた平面図である。
【図4】インタークーラへの弾性ケーブルの取付けを示す図である。
【図5】弾性ケーブルが動力駆動装置によって牽引された時の図である。
【図6】従来例のクーリングユニットの模式図である。
【図7】図6に示されたインタークーラユニットの取付構造である。
【符号の説明】
1…エンジン、2…ファン、3…ラジエータ、4…オイルクーラ、5…インタークーラ、6…空気管路、7…揺動継手、8…入口タンク、9…冷却コア、10…出口タンク、11…揺動継手、12…空気管路、13…通路、20…エンジンルームカバー、21…隔壁、22…エンジン本体、23…エンジンルーム、24…ラジエータ、25…クーリングルーム、26…インタークーラ、27…オイルクーラ、28…シュラウド、29…枠、30…ファン、31…油圧モータ、32…グリル、33…支持フレーム、34…第1ブラケット、35…第2ブラケット、36…枢軸、37…入口タンク、38…出口タンク、39…横管、40…インタークーラブラケット、41…接続管、42…導管、43…接続管、44…導管、45…被駆動片、46…長孔、47…弾性ケーブル、48…動力駆動装置、49…作動部材、50…間接作動リンク。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tilt structure of a cooling unit of a construction machine.
[0002]
[Prior art]
As an example of an intercooler mounting structure for a construction machine cooling unit, an intercooler is used to cool supercharged air from a vehicle engine. In the case of a diesel vehicle, it is sometimes called an aftercooler. This is arranged in the supercharged air line from the compressor outlet of the turbocharger to the engine body. In order to cool the supercharged air, this intercooler is cooled by passing outside air taken in from the engine compartment cover in place through the outer surface of the cooling core of the intercooler, for example before passing through the intercooler. The supercharged air that was 150 ° C. is cooled to about 50 ° C.
[0003]
By the way, since construction machinery is used at construction sites, the outside air taken in from the appropriate place in the engine room cover to cool the supercharged air using an intercooler is often contaminated with foreign matter such as dust and dead leaf dust. Including. As a countermeasure, even if a filter or the like is prepared at the outside air intake port, the size of the filter eye cannot be made very small from the viewpoint of outside air intake efficiency. Will accumulate and adhere to the fins of the cooling core of the radiator located downstream of the intercooler, causing clogging and lowering the cooling efficiency. Therefore, it is often necessary to clean these cooling units regularly or in some cases. Cleaning is performed by blowing high-pressure air with an air nozzle, but since the interval between the intercooler and the radiator is narrow, in order to perform efficient cleaning on the surfaces facing each other, both must be performed during the cleaning operation. It is necessary to configure so that the air nozzle can be inserted with the air nozzles spaced apart from each other. In this case, since the movement or the like of the radiator is impossible in terms of dimensions, an intercooler that is much smaller than the radiator in terms of dimensions is the object of movement or the like.
[0004]
A typical conventional example of such an intercooler mounting structure is disclosed in JP-A-10-220232.
In this conventional example, as shown in the schematic diagram of FIG. 6, in a cooling package having a structure in which a
[0005]
The tiltable structure of the
The
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional tilting structure of the cooling unit has to be completely removed during cleaning, or the swing joint having sealing performance even if the intercooler is configured to swing when necessary as described above. Therefore, there is a problem in that the manufacturing cost increases. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a cooling unit mounting structure in which the structure for enabling swinging at the time of cleaning can be a relatively simple structure.
[0007]
[Means for solving the problems and effects]
The invention according to
Left and right brackets fixed to the top of the left and right support frames;
A pivot supported at the tip of the left and right brackets;
A cooling unit disposed between the pivot and the radiator, and brackets fixed to the left and right of the upper part of the pivot.
The cooling unit is cantilevered between a position where a vertical parallelism with the radiator is maintained by the left and right brackets on the pivot and a position where the lower part of the cooling unit is separated from the radiator (a position apart from the radiator). It is a tilt structure of a cooling unit characterized by being supported movably.
Thus, the swing fulcrum is far from the cooling unit, on which can reduce the possibility of local deformation of the connecting pipe connected to the cooling unit occurs, the driving of the opening-and-closing the cooling unit closer to the swing fulcrum Even if the force is transmitted, the cooling unit can be opened and closed.
[0008]
The invention according to
The cooling unit is a tilting structure of a cooling unit that is disposed closer to the partition wall than the radiator in the engine cooling room.
As a result, engine sound generated in the engine room does not leak outside through the cooling room.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Although the case where the present invention is applied to an intercooler will be described below with reference to the accompanying drawings, it is needless to say that the present invention is not limited to such examples.
[0015]
First, the arrangement of main elements in the engine room cover to which one embodiment of the present invention is applied will be described.
FIG. 1 schematically shows main internal components related to the present invention by cutting a side surface of an engine room cover 20 located at the rear portion (right side in the drawing) of the loader. In this loader, the engine room cover 20 is separated from the engine room 23 on the left side including the engine
[0016]
In the
[0017]
The mounting structure of the
Left and right
Second
[0018]
On the other hand, the
[0019]
In this way, the
The connecting
When the
[0020]
The
Such engagement means include latches such as crescents and door temporary locks (engaged by operating the handle etc.), those using hooks, those using snap coupling , Drop bolts (such as those that can prevent the relative position of the two plates by dropping the headed bolts on the two perforated plates) Known engagement means may be used.
[0021]
The position parallel to the
Now, after the engagement means is manually released, the
[0022]
As described above, such as opening and closing of the
When the cleaning operation is finished, the operator releases the open position locking device, but the
[0023]
Opening and closing of the
[0024]
That is, in the present invention, as shown in FIG. 4, for example, the driven
As shown in the drawing, the
The
[0025]
When the
After cleaning, when the operator operates the closing switch, the
[0026]
As described above, the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing an internal element by removing a side surface of an engine room cover of a loader.
FIG. 2 is a diagram showing the intercooler and other elements to which the present invention is applied in more detail.
FIG. 3 is a plan view of the intercooler provided with the mounting structure of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing attachment of an elastic cable to an intercooler.
FIG. 5 is a diagram when the elastic cable is pulled by the power driving device;
FIG. 6 is a schematic view of a conventional cooling unit.
7 is a mounting structure of the intercooler unit shown in FIG. 6;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
該左右の支持フレーム(33)の上部に固定された左右のブラケット(34,35)と、Left and right brackets (34, 35) fixed on top of the left and right support frames (33);
該左右のブラケット(34,35)の先端部に支持された枢軸(36)と、A pivot (36) supported at the tip of the left and right brackets (34, 35);
該枢軸(36)と前記ラジエータ(24)の間に配置され、枢軸(36)側上部の左右にブラケット(40)が固設されたクーリングユニット(26)とを備え、A cooling unit (26) disposed between the pivot (36) and the radiator (24) and having brackets (40) fixed to the left and right of the upper part on the pivot (36) side;
該クーリングユニット(26)は、前記枢軸(36)に左右のブラケット(40)によって、前記ラジエータ(24)と垂直方向に平行関係を維持した位置と、当該クーリングユニット(26)の下部が前記ラジエータ(24)と離れた位置とに亘って片持梁的に揺動自在に支持されていることを特徴とするクーリングユニットのチルト構造。The cooling unit (26) includes a left and right bracket (40) on the pivot (36) and a position maintained in a vertical parallel relationship with the radiator (24), and a lower portion of the cooling unit (26) is connected to the radiator (26). (24) A tilt structure of a cooling unit, wherein the tilting structure is supported so as to be swingable in a cantilever manner across a distant position.
クーリングユニット(26)は、前記エンジンクーリングルーム(25)内における前記ラジエータ(24)よりも前記隔壁(21)側に配置されている請求項1記載のクーリングユニットのチルト構造。The cooling unit tilt structure according to claim 1, wherein the cooling unit (26) is disposed closer to the partition wall (21) than the radiator (24) in the engine cooling room (25).
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