JP5079738B2 - 建設機械 - Google Patents

Description

本発明は、例えば油圧ショベル、油圧クレーン、ダンプトラック、ブルドーザ等として用いられる建設機械に関する。

一般に、建設機械の代表例としては油圧ショベルが知られており、この油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体の前側に俯仰動可能に設けられた作業装置とにより構成されている。

また、上部旋回体は、支持構造体をなす旋回フレームと、該旋回フレームの前側に設けられ、オペレータが搭乗するキャブと、前記旋回フレームの後側に搭載され、油圧ポンプを駆動するエンジンと、該エンジンによって回転駆動する冷却ファンと、該冷却ファンに対面して設けられたラジエータ、オイルクーラ、インタクーラ等からなる熱交換器とによって大略構成されている（例えば、特許文献１参照）。

また、油圧ショベルには、エンジンと別個に設けられ、油圧モータ、電動モータ等を用いて回転駆動される冷却ファンを備えたものがある。この冷却ファンは、例えば熱交換器の周囲を取囲む支持枠に対しモータを介して取付ける構成となっている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００１−１２３８３６号公報 特開２００６−１２４９５９号公報

ところで、上述した従来技術による油圧ショベルでは、対面して配設された冷却ファンと熱交換器との間の離間距離を大きくした場合には、冷却ファンによる冷却風を熱交換器の全面に行き渡らせ熱交換器の冷却効率を高めることができる。一方、離間距離を小さくした場合は、その設置スペースを小さく抑えてユーティリティ室を大きくすることができる。

従って、熱交換器と冷却ファンとの離間距離は、熱交換器の大きさ、冷却ファンの大きさ、形状、使用回転数等の条件を考慮した上で、一般的に想定される現場の温度の範囲に基づいて、十分な冷却効率が得られ、設置スペースをできるだけ小さくできる寸法に設定している。

ここで、油圧ショベルは、色々な作業環境で使用されるものであるから、一般的に想定される範囲を超えた温度の現場、例えば高温な現場で作業を行う場合がある。この高温な作業現場では、熱交換器に対し冷却風を効率よく供給して冷却効率を高める必要がある。しかし、各特許文献による熱交換器と冷却ファンは、その大きさ、形状等を変更することが難しい。このために、１つの手段として冷却ファンの回転数を高めることが考えられるが、騒音が大きくなるという問題がある。一方、低温な作業現場で作業する場合には、必要以上に流体を冷却してしまう過冷却を生じ、冷却する流体に関する機器の性能が低下するという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、作業する環境に応じて熱交換器と冷却ファンとの離間距離を調整でき、熱交換器による流体の冷却効率を適正にできるようにした建設機械を提供することにある。

本発明による建設機械は、支持構造体をなす車体フレームと、該車体フレームに搭載され油圧ポンプを駆動する原動機と、前記車体フレームに設けられ冷却すべき流体の熱交換を行う熱交換器装置と、該熱交換器装置に対面して設けられ該熱交換器装置に冷却風を供給する冷却ファン装置とを備えている。

そして、上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記熱交換器装置と前記冷却ファン装置との間の離間距離を冷却風の流れ方向に沿って調整する距離調整機構を設ける構成としたことにある。

請求項２の発明は、前記熱交換器装置は、流体の熱を冷却風に放出する熱交換器と、該熱交換器の周囲を取囲む枠部材とにより構成し、前記冷却ファン装置は、回転することにより冷却風を発生するファンと、該ファンの周囲を取囲むファンシュラウドとにより構成し、前記距離調整機構は、前記熱交換器装置の枠部材と前記冷却ファン装置のファンシュラウドとが重なる範囲で離間距離を調整する構成としたことにある。

請求項３の発明は、前記熱交換器装置は前記車体フレームに対して固定的に設け、前記冷却ファン装置は前記熱交換器装置に対して冷却風の流れ方向に移動可能に設け、前記距離調整機構は前記熱交換器装置と冷却ファン装置との間に配置し、前記距離調整機構は前記熱交換器装置に対して前記冷却ファン装置の位置を調整する構成としたことにある。

請求項４の発明は、前記冷却ファン装置は前記原動機に取付け、前記熱交換器装置は前記冷却ファン装置に対して冷却風の流れ方向に移動可能に設け、前記距離調整機構は前記車体フレームと前記熱交換器装置との間に配置し、前記距離調整機構は前記冷却ファン装置に対して前記熱交換器装置の位置を調整する構成としたことにある。

請求項５の発明は、前記距離調整機構は、複数本のねじ部材を用いて前記熱交換器装置と冷却ファン装置との離間距離を段階的または無段階的に調整する構成としたことにある。

請求項１の発明によれば、熱交換器装置と冷却ファン装置との間の離間距離を冷却風の流れ方向に沿って調整する距離調整機構を設ける構成としている。従って、例えば高温となる作業現場で作業を行う場合には、距離調整機構によって熱交換器装置と冷却ファン装置との間の離間距離が大きくなるように調整する。これにより、冷却ファン装置が発生する冷却風を熱交換器装置の全体に行き渡るように効率よく供給することができるから、冷却ファン装置を高速回転させることで騒音を大きくすることなく、熱交換器装置による流体の冷却効率を高めることができる。

一方、低温となる作業現場で作業を行う場合には、距離調整機構によって熱交換器装置と冷却ファン装置との間の離間距離を小さくなるように調整する。これにより、熱交換器装置による流体の冷却効率を低くして過冷却を防止でき、冷却する流体に関する機器の性能を向上することができる。

また、熱交換器装置と冷却ファン装置との間の離間距離を小さくした場合には、熱交換器装置と冷却ファン装置を設置するために必要なスペースを小さく抑えることができる。これにより、車体フレーム上のスペースを有効利用でき、例えばユーティリティ室等を大きくすることができる。

この結果、建設機械を異なる温度環境で使用する場合でも、距離調整機構によって熱交換器装置と冷却ファン装置との間の離間距離を温度環境に応じて調整することができるから、熱交換器装置による流体の冷却効率を温度環境に応じて適正にすることができ、作業効率、耐久性等を向上することができる。

請求項２の発明によれば、熱交換器装置は、流体の熱を冷却風に放出する熱交換器と、該熱交換器の周囲を取囲む枠部材とにより構成しているから、枠部材は冷却風を熱交換器に向けて流通させることができる。また、冷却ファン装置は、回転することにより冷却風を発生するファンと、該ファンの周囲を取囲むファンシュラウドとにより構成しているから、ファンシュラウドは、例えばファンによる冷却風の流量、流速等を向上することができる。

しかも、距離調整機構は、熱交換器装置の枠部材と冷却ファン装置のファンシュラウドとが重なる範囲で離間距離を調整するから、枠部材からファンシュラウドに亘って冷却風を円滑に流通させることができ、ファンが発生する冷却風によって熱交換器の流体を効果的に冷却することができる。

請求項３の発明によれば、車体フレームに対して熱交換器装置を固定的に設け、該熱交換器装置に対して冷却ファン装置を冷却風の流れ方向に移動可能に設け、熱交換器装置と冷却ファン装置との間に配置した距離調整機構は、熱交換器装置に対して冷却ファン装置の位置を調整する構成としている。これにより、距離調整機構は、熱交換器装置に対して冷却ファン装置の位置を調整し、熱交換器装置と冷却ファン装置との間の離間距離を温度環境に応じて適正にすることができる。

請求項４の発明によれば、原動機に冷却ファン装置を取付け、該冷却ファン装置に対して熱交換器装置を冷却風の流れ方向に移動可能に設け、車体フレームと熱交換器装置との間に配置した距離調整機構は、車体フレームに対して熱交換器装置の位置を調整する構成としている。これにより、距離調整機構は、熱交換器装置と冷却ファン装置との間の離間距離を温度環境に応じて適正にすることができる。

請求項５の発明によれば、距離調整機構は、複数本のねじ部材を用いて熱交換器装置と冷却ファン装置との離間距離を段階的または無段階的に調整することができるから、ねじ部材の締結作業だけで熱交換器装置と冷却ファン装置との離間距離を容易に調整することができる。

本発明の第１の実施の形態に適用される油圧ショベルを示す正面図である。 図１中の上部旋回体をキャブ等を省略して示す拡大平面図である。 上部旋回体を図２中の矢示III−III方向からみた拡大断面図である。 第１の実施の形態による別置き冷却装置を拡大して示す外観斜視図である。 図４中の熱交換器装置と距離調整機構の一部を示す外観斜視図である。 図４中の冷却ファン装置と距離調整機構の一部を示す外観斜視図である。 別置き冷却装置を図４中の矢示VII−VII方向からみた拡大断面図である。 距離調整機構によって熱交換器装置と冷却ファン装置との距離を大きくした状態を図７と同様位置からみた拡大断面図である。 本発明の第２の実施の形態による別置き冷却装置を拡大して示す外観斜視図である。 本発明の第３の実施の形態によるエンジン付設冷却装置が設けられた上部旋回体を図２と同様位置からみた拡大平面図である。 上部旋回体を図１０中の矢示XI−XI方向からみた拡大断面図である。 第３の実施の形態によるエンジン付設冷却装置を拡大して示す外観斜視図である。 エンジン付設冷却装置等を距離調整機構の各雌ねじ穴の位置で破断して示す拡大断面図である。 本発明の第１の変形例による上部旋回体を示す拡大平面図である。 本発明の第２の変形例による距離調整機構を備えた別置き冷却装置を示す外観斜視図である。

以下、本発明の実施の形態に係る建設機械として、クローラ式の油圧ショベルを例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

まず、図１ないし図８は本発明の第１の実施の形態を示している。図１において、１は建設機械としてのクローラ式の油圧ショベルで、該油圧ショベル１は、自走可能な下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載され、該下部走行体２と共に車体を構成する上部旋回体３と、該上部旋回体３の前側に俯仰動可能に設けられ、土砂の掘削作業等を行なう作業装置４とにより大略構成されている。

５は上部旋回体３の旋回フレームで、該旋回フレーム５は、支持構造体からなる車体フレームとして構成されている。そして、旋回フレーム５は、図２に示す如く、前，後方向に延びる厚肉な鋼板等からなる底板５Ａと、該底板５Ａ上に立設され、左，右方向に所定の間隔をもって前，後方向に延びた左，右の縦板５Ｂと、該各縦板５Ｂの左，右方向に間隔をもって配置され、前，後方向に延びた左サイドフレーム５Ｃ，右サイドフレーム５Ｄと、前記底板５Ａ、縦板５Ｂから左，右方向に張出し、その先端部に左，右のサイドフレーム５Ｃ，５Ｄを支持する複数本の張出しビーム５Ｅと、該各張出しビーム５Ｅ間を前，後方向に延びて設けられた複数の支持フレーム５Ｆとにより大略構成されている。そして、各縦板５Ｂの前側には作業装置４が俯仰動可能に取付けられている。

６は旋回フレーム５の左前側に搭載されたキャブ（図１参照）を示し、該キャブ６は、オペレータが搭乗するもので、その内部にはオペレータが着座する運転席、走行用の操作レバー、作業用の操作レバー等（いずれも図示せず）が配設されている。

７は旋回フレーム５の後端部に取付けられたカウンタウエイトで、このカウンタウエイト７は、作業装置４との重量バランスをとるものである。また、カウンタウエイト７は、前側が左，右方向に延びる平坦面として形成され、後側が湾曲して突出している。

ここで、旋回フレーム５上には、複数個の室が設けられている。例えばカウンタウエイト７の前側のエンジン室８Ａと、該エンジン室８Ａの左側の熱交換器室８Ｂと、該熱交換器室８Ｂとキャブ６との間のユーティリティ室８Ｃと、旋回フレーム５の右前側の他のユーティリティ室８Ｄとが設けられている。なお、第１の実施の形態では、ユーティリティ室８Ｃに後述の別置き冷却装置１６が配設されている。

９は旋回フレーム５の後側に設けられた原動機としてのエンジンで（図２参照）、該エンジン９は、エンジン室８Ａに左，右方向に延在する横置き状態に搭載され、例えば吸気の流量を増大させる過給機９Ａ（ターボチャージャ）を備えている。また、エンジン９には、排気ガスを排出するための排気管９Ｂが過給機９Ａに接続して設けられている。さらに、エンジン９に対して左，右方向の左側には、後述するエンジン付設冷却装置１３の一部を構成する冷却用のファン１５Ａが設けられている。

１０はエンジン９に対して左，右方向の右側に設けられた油圧ポンプで、該油圧ポンプ１０は、エンジン９によって駆動されることにより、後述の作動油タンク１１から供給される作動油を圧油として吐出するものである。

１１は油圧ポンプ１０の前側に位置して旋回フレーム５の右側に設けられた作動油タンクで、該作動油タンク１１は、下部走行体２、作業装置４等を駆動するための作動油を貯えるものである。また、１２は該作動油タンク１１の前側に設けられた燃料タンクを示している。

１３はエンジン９の左側の熱交換器室８Ｂに設けられたエンジン付設冷却装置で、該エンジン付設冷却装置１３は、後述のラジエータ１４Ａ、インタクーラ１４Ｂを用いてエンジン９に関するエンジン冷却水、吸気を冷却するものである。そして、エンジン付設冷却装置１３は、後述の第１の熱交換器装置１４と第１の冷却ファン装置１５とにより構成されている。

１４は旋回フレーム５の支持フレーム５Ｆ上に固定して取付けられた第１の熱交換器装置で、該熱交換器装置１４は、冷却すべき流体をなすエンジン冷却水、吸気（吸入空気）の熱交換を行って冷却するものである。また、第１の実施の形態の場合、第１の熱交換器装置１４は、エンジン冷却水を冷却するラジエータ１４Ａと、該ラジエータ１４Ａの後側に並列に配設され過給機９Ａを通って高温になった吸気を冷却するインタクーラ１４Ｂと、前記ラジエータ１４Ａとインタクーラ１４Ｂの周囲を取囲むように設けられた有底角筒状の枠部材１４Ｃとにより大略構成されている。

なお、第１の熱交換器装置１４は、ラジエータ１４Ａとインタクーラ１４Ｂの組合せに限らず、この組合せに代えてオイルクーラを用いてもよく、またオイルクーラとインタクーラとの組合せとしてもよい。

１５は第１の熱交換器装置１４に対面して設けられた第１の冷却ファン装置で、該冷却ファン装置１５は、第１の熱交換器装置１４のラジエータ１４Ａとインタクーラ１４Ｂに冷却風を供給するものである。また、第１の冷却ファン装置１５は、エンジン９によって回転駆動されることにより冷却風を発生するファン１５Ａと、該ファン１５Ａの周囲を取囲んで第１の熱交換器装置１４の枠部材１４Ｃの底面に接続されたファンシュラウド１５Ｂとにより大略構成されている。ここで、ファンシュラウド１５Ｂは、例えばエンジン９に取付けられているから、旋回フレーム５に取付けられた枠部材１４Ｃと振動系統が異なるため、振動のずれを許容する弾性部材等を介して枠部材１４Ｃに接続されている。

このように構成されたエンジン付設冷却装置１３は、第１の冷却ファン装置１５のファン１５Ａをエンジン９によって回転駆動することにより、外部の空気を吸込んで冷却風として第１の熱交換器装置１４のラジエータ１４Ａとインタクーラ１４Ｂに供給する。これにより、ラジエータ１４Ａは、エンジン９で熱せられたエンジン冷却水を冷却し、インタクーラ１４Ｂは、過給機９Ａを通って高温になった吸気を冷却する。

次に、下部走行体２、作業装置４等のアクチュエータから戻される高温な作動油を冷却して作動油タンク１１に戻すために設けられた別置き冷却装置１６を、図２、図４〜図８に従って述べる。

即ち、１６はエンジン付設冷却装置１３の前側となるユーティリティ室８Ｃに設けられた別置き冷却装置で、該別置き冷却装置１６は、下部走行体２、作業装置４等のアクチュエータから作動油タンク１１に戻される高温な作動油を、後述のオイルクーラ１８を用いて冷却するものである。また、別置き冷却装置１６は、冷却風の流れ方向が左，右方向（左側から右側）となるようにユーティリティ室８Ｃ内に横向きで配設されている。そして、別置き冷却装置１６は、後述する第２の熱交換器装置１７と第２の冷却ファン装置２２と距離調整機構２７とにより構成されている。

１７はユーティリティ室８Ｃの左側（外側）寄りに配設された第２の熱交換器装置で、該熱交換器装置１７は、図４に示す如く、作動油の熱交換を行うもので、旋回フレーム５の支持フレーム５Ｆ上に固定的に取付けられている。そして、第１の実施の形態では、第２の熱交換器装置１７は、後述のオイルクーラ１８と枠部材１９とにより構成されている。なお、第２の熱交換器装置１７は、オイルクーラ１８に限らず、ラジエータに代えてもよい。

１８は第２の熱交換器装置１７の本体部分を構成する熱交換器としてのオイルクーラで、該オイルクーラ１８は、下部走行体２、作業装置４等のアクチュエータから作動油タンク１１に戻される高温な作動油の熱を冷却風に放出するものである。また、オイルクーラ１８は、冷却風の流通方向で上流側に位置するように後述する枠部材１９の左側寄りに配置されている。

１９はオイルクーラ１８の周囲を取囲むように設けられた枠部材で、該枠部材１９は、図５に示すように、左，右方向が開口した角筒体、即ち、前面板１９Ａと後面板１９Ｂと上面板１９Ｃと下面板１９Ｄとにより構成されている。また、前面板１９Ａと後面板１９Ｂの下部には、例えば２個の取付ブラケット１９Ｅ（後面板１９Ｂ側のみ図示）が設置面に対面するように固着されている。そして、各取付ブラケット１９Ｅは、図４に示すように、ボルト２０を用いて旋回フレーム５の支持フレーム５Ｆ上に固定的に取付けられている。

また、２１は枠部材１９の内側の右開口端に設けられたシール部材で、該シール部材２１は、枠部材１９を形成する各板１９Ａ〜１９Ｄ内面の全周に亘って固着されている（図７参照）。また、シール部材２１は、内側に移動自在に挿入される後述のファンシュラウド２６との隙間を埋めるもので、軟質なゴム材料、発泡性のゴム材料、繊維材料等によって内向きにリブ状に突出している。

２２は第２の熱交換器装置１７に対面して設けられた第２の冷却ファン装置で、該冷却ファン装置２２は、第２の熱交換器装置１７のオイルクーラ１８に冷却風を供給するものである。また、第２の冷却ファン装置２２は、第２の熱交換器装置１７に対して冷却風の流れ方向となる左，右方向に移動可能に設けられている。そして、第２の冷却ファン装置２２は、後述のファン２３、油圧モータ２４、ファンシュラウド２６等により構成されている。

２３はオイルクーラ１８に対面して設けられた冷却用のファンで、該ファン２３は、回転駆動されることにより、外部から吸込んだ冷却風をオイルクーラ１８に供給する吸込みファンとして形成されている。

２４はファン２３の駆動源となる油圧モータで、該油圧モータ２４は、ファン２３を回転駆動するものである。また、油圧モータ２４は、例えば長方形状の取付板２５に一体的に取付けられている。ここで、第１の実施の形態では、モータとして油圧モータ２４を用いているが、電動モータ等の他のモータを駆動源として用いることもできる。

２６はファン２３の周囲を取囲んで設けられたファンシュラウドで、該ファンシュラウド２６は、図４、図７に示す如く、前面板２６Ａ、後面板２６Ｂ、上面板２６Ｃ、下面板２６Ｄおよび右側に位置する底面板２６Ｅによって左側が開口した箱体状に形成されている。また、底面板２６Ｅには、短尺な円筒状のシュラウドリング２６Ｆが設けられ、該シュラウドリング２６Ｆ内の開口にファン２３が所定の隙間寸法をもって回転自在に配置されている。

ここで、ファンシュラウド２６は、前面板２６Ａ、後面板２６Ｂ、上面板２６Ｃ、下面板２６Ｄが枠部材１９内に冷却風の流れ方向となる左，右方向に移動可能に挿入され、後述の距離調整機構２７による調整範囲で枠部材１９と重なっている。これにより、別置き冷却装置１６は、途中から外気を吸込むことなく、枠部材１９からファンシュラウド２６のシュラウドリング２６Ｆに向けて効率よく冷却風を流通させることができる。

次に、別置き冷却装置１６を構成する第２の熱交換器装置１７と第２の冷却ファン装置２２との間の離間距離を冷却風の流れ方向となる左，右方向に沿って調整する距離調整機構２７について説明する。

２７は第２の熱交換器装置１７と第２の冷却ファン装置２２との間に配置された距離調整機構である。この距離調整機構２７は、第２の熱交換器装置１７と第２の冷却ファン装置２２との間の離間距離Ｌを冷却風の流れ方向となる左，右方向に沿って調整するものである。なお、第１の実施の形態では、第２の冷却ファン装置２２の位置を第２の熱交換器装置１７に対して３段階に調整する構成となっている。そして、距離調整機構２７は、後述の支持腕２８、雌ねじ穴２９、ボルト挿通穴３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃおよび固定ボルト３１により構成されている。

２８はファンシュラウド２６の前側、後側および右側に位置し上，下方向に離間して設けられた２本の支持腕で、この上，下の支持腕２８は、図７に示すように、前面板２６Ａ、後面板２６Ｂとの間に枠部材１９とシール部材２１とが収まる分の隙間をもって左，右方向に延びた角柱状の２本の腕部２８Ａと、前，後方向に延びて該各腕部２８Ａの右端部を連結した連結部２８Ｂとにより構成されている。また、各支持腕２８は、各腕部２８Ａが連結ブラケット２８Ｃを介してファンシュラウド２６の底面板２６Ｅに一体的に固着されている。

さらに、各支持腕２８の連結部２８Ｂは、油圧モータ２４を支持する取付板２５の上，下部位を挟むように取付けられ、これにより、ファン２３をシュラウドリング２６Ｆの中央に配置している。また、各腕部２８Ａの左側部分には、後述のボルト挿通穴３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃが左，右方向（長さ方向）に間隔をもって例えば３個設けられている。

２９は枠部材１９の前面板１９Ａと後面板１９Ｂに２個ずつ設けられた雌ねじ穴で（図５参照）、２個の雌ねじ穴２９は、オイルクーラ１８と反対側の右側寄りに位置し、各支持腕２８の高さ寸法に対応した高さに配置されている。また、雌ねじ穴２９には、後述の固定ボルト３１が螺着される。

３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃは各支持腕２８の腕部２８Ａに設けられた例えば３個のボルト挿通穴で、該各ボルト挿通穴３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃは、雌ねじ穴２９に選択的に連通するもので、間隔寸法Ａをもって左，右方向に並べて配置されている。この場合、３個のボルト挿通穴３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃは、後述するように左側のボルト挿通穴３０Ａが高温な現場用、中央のボルト挿通穴３０Ｂが一般的に想定される温度の現場用、右側のボルト挿通穴３０Ｃが低温な現場用となり、この３段階に調整することができる。なお、第１の実施の形態では、３個のボルト挿通穴３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃを例示しているが、温度変化に応じてボルト挿通穴を２個（２段階）または４個以上（４段階以上）設けることもできる。

３１は距離調整機構２７を構成するねじ部材としての固定ボルトで、該固定ボルト３１は、雌ねじ穴２９に対応して４本設けられている。また、固定ボルト３１は、３個のボルト挿通穴３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃのうち、いずれかに挿通した状態で雌ねじ穴２９に螺着することにより、枠部材１９に各支持腕２８を固定するものである。そして、固定ボルト３１は、油圧ショベル１を組立てた後からでも容易に脱着することができ、挿通するボルト挿通穴３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃの位置を変更することができる。

次に、第１の実施の形態による距離調整機構２７による第２の熱交換器装置１７と第２の冷却ファン装置２２との間の離間距離Ｌの調整方法について述べる。

まず、通常の別置き冷却装置１６を組立てる場合には、図７に示すように、一般的な温度環境での作業を想定し、距離調整機構２７の固定ボルト３１を中央のボルト挿通穴３０Ｂに挿入しつつ雌ねじ穴２９に螺着する。これにより、第２の熱交換器装置１７のオイルクーラ１８と第２の冷却ファン装置２２のファン２３との間を離間距離Ｌにすることができる。

また、高温となる作業現場で作業を行う場合には、オイルクーラ１８の全面に冷却風を行き渡らせるように積極的に供給する必要がある。そこで、距離調整機構２７は、図８に示すように、固定ボルト３１を外し左側のボルト挿通穴３０Ａに挿入して雌ねじ穴２９に螺着する。これにより、第２の冷却ファン装置２２は、第２の熱交換器装置１７に対してボルト挿通穴３０Ａ，３０Ｂの間隔寸法Ａだけ右側に移動することができるから、オイルクーラ１８とファン２３との間の距離を、通常の離間距離Ｌよりも大きな離間距離Ｌ1にすることができる。

そして、大きな離間距離Ｌ1に調整した場合には、第２の冷却ファン装置２２のファン２３が発生する冷却風を第２の熱交換器装置１７の全面に行き渡らせて、オイルクーラ１８に対して効率よく供給することができ、通常の運転条件でもオイルクーラ１８による作動油の冷却効率を高めることができる。

一方、低温となる作業現場で作業を行う場合には、オイルクーラ１８に対し多くの冷却風を供給する必要がないから、固定ボルト３１を外し右側のボルト挿通穴３０Ｃに挿入して雌ねじ穴２９に螺着する。これにより、第２の冷却ファン装置２２は、図７中に二点鎖線で示すように、第２の熱交換器装置１７に対してボルト挿通穴３０Ｂ，３０Ｃの間隔寸法Ａだけ左側に移動することができるから、オイルクーラ１８とファン２３との離間距離Ｌ2を、通常の離間距離Ｌよりも小さくすることができる。これにより、オイルクーラ１８による作動油の冷却効率を低くして過冷却になるのを防止することができる。

また、第２の熱交換器装置１７と第２の冷却ファン装置２２とを接近させた場合には、別置き冷却装置１６の左，右方向の寸法も小さくなるから、ユーティリティ室８Ｃは物品を収容するスペースを大きくすることができる。

第１の実施の形態による油圧ショベル１は上述の如き構成を有するもので、次に、この油圧ショベル１の動作について説明する。

まず、オペレータは、キャブ６に搭乗して運転席に着座する。この状態で走行用の操作レバーを操作することにより、下部走行体２を駆動して油圧ショベル１を前進または後退させることができる。また、運転席に着座したオペレータは、作業用の操作レバーを操作することにより、作業装置４を俯仰動させて土砂の掘削作業等を行うことができる。

また、油圧ショベル１の稼動時にエンジン付設冷却装置１３は、エンジン９によって第１の冷却ファン装置１５のファン１５Ａを回転させることにより、第１の熱交換器装置１４のラジエータ１４Ａ、インタクーラ１４Ｂに冷却風を供給し、それぞれを流れる流体を冷却することができる。

一方、別置き冷却装置１６は、第２の冷却ファン装置２２のファン２３を油圧モータ２４で回転させることにより、第２の熱交換器装置１７のオイルクーラ１８に冷却風を供給して作動油を冷却することができる。

かくして、第１の実施の形態によれば、第２の熱交換器装置１７に対し第２の冷却ファン装置２２を冷却風の流れ方向となる左，右方向に沿って移動可能とし、第２の熱交換器装置１７のオイルクーラ１８と第２の冷却ファン装置２２のファン２３との間の離間距離Ｌを大きな寸法Ｌ1または小さな寸法Ｌ2に調整する距離調整機構２７を設ける構成としている。

従って、一般的な温度環境よりも高温となる作業現場で作業を行う場合には、図８に示す如く、距離調整機構２７によってオイルクーラ１８とファン２３との間を大きな離間距離Ｌ1に調整する。これにより、ファン２３が発生する冷却風をオイルクーラ１８に対して効率よく供給することができるから、例えば冷却効率を高めるためにファン２３を高速回転させて騒音を増大させることなく、オイルクーラ１８による作動油の冷却効率を高めることができる。

一方、低温となる作業現場で作業を行う場合には、図７中に二点鎖線で示す如く、距離調整機構２７によってオイルクーラ１８とファン２３との間を小さな離間距離Ｌ2に調整する。これにより、オイルクーラ１８とファン２３とを接近させることで、該オイルクーラ１８による作動油の冷却効率を低くすることができ、過冷却を防止して作動油に関する機器（アクチュエータ等）の動作性能を向上することができる。

しかも、オイルクーラ１８とファン２３とを接近させた場合には、別置き冷却装置１６を設置するために必要なスペースを小さく抑えることができる。これにより、旋回フレーム５上のスペース、具体的には、ユーティリティ室８Ｃの収納力、取扱い性等を向上することができる。

この結果、油圧ショベル１を異なる温度環境で使用する場合でも、距離調整機構２７によって第２の熱交換器装置１７のオイルクーラ１８と第２の冷却ファン装置２２のファン２３との間の離間距離Ｌを温度環境に応じて、大きな寸法Ｌ1または小さな寸法Ｌ2に調整することができるから、オイルクーラ１８による作動油の冷却効率を温度環境に応じて適正にすることができ、作業効率、耐久性等を向上することができる。

また、第２の熱交換器装置１７には、オイルクーラ１８の周囲を取囲む枠部材１９を設ける構成としているから、該枠部材１９はオイルクーラ１８に向け冷却風を積極的に流通させることができる。一方、第２の冷却ファン装置２２には、ファン２３の周囲を取囲むファンシュラウド２６を設ける構成としているから、ファンシュラウド２６は、ファン２３を回転駆動したときの冷却風の流量、流速等を向上することができる。

また、距離調整機構２７は、第２の熱交換器装置１７の枠部材１９と第２の冷却ファン装置２２のファンシュラウド２６とが重なる範囲で離間距離Ｌを調整する構成としているから、枠部材１９からファンシュラウド２６に亘って冷却風を円滑に流通させることができ、ファン２３が発生する冷却風によってオイルクーラ１８の作動油を効果的に冷却することができる。

また、旋回フレーム５の支持フレーム５Ｆに対して第２の熱交換器装置１７を固定的に設け、該第２の熱交換器装置１７に対して第２の冷却ファン装置２２を冷却風の流れ方向に移動可能に設けると共に、距離調整機構２７を第２の熱交換器装置１７と第２の冷却ファン装置２２との間に配置する構成とした。これにより、距離調整機構２７は、第２の熱交換器装置１７に対して第２の冷却ファン装置２２の位置を左，右方向で調整することにより、第２の熱交換器装置１７のオイルクーラ１８と第２の冷却ファン装置２２のファン２３との間の離間距離Ｌを温度環境に応じて適正にすることができる。

さらに、距離調整機構２７は、第２の冷却ファン装置２２側の支持腕２８に左，右方向に間隔をもって３個のボルト挿通穴３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃを設け、この３個のボルト挿通穴３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃから選択した１個に固定ボルト３１を挿通して第２の熱交換器装置１７側の雌ねじ穴２９に螺着することにより、高温環境用の大きな離間距離Ｌ1、通常の環境用の離間距離Ｌ、低温環境用の小さな離間距離Ｌ2の３段階に調整することができる。これにより、固定ボルト３１の締結作業だけで離間距離Ｌを容易に調整することができる。

次に、図９は本発明による第２の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、距離調整機構は、複数本のねじ部材を用いて熱交換器装置と冷却ファン装置との離間距離を無段階的に調整する構成としたことにある。なお、第２の実施の形態では、前記した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

図９において、４１は第１の実施の形態による距離調整機構２７に代えて設けられた第２の実施の形態による距離調整機構を示している。この第２の実施の形態による距離調整機構４１は、後述のガイドブロック４２、支持腕４３、固定ボルト４４を含んで構成されている。

４２は枠部材１９の前面板１９Ａと後面板１９Ｂに２個ずつ設けられたガイドブロック（後面板１９Ｂの２個のみ図示）で、２個のガイドブロック４２は、オイルクーラ１８と反対側の右側寄りに位置し、後述する２本の支持腕４３の高さ寸法に対応した高さに配置されている。また、ガイドブロック４２は、支持腕４３を冷却風の流れ方向となる左，右方向に案内するもので、腕部４３Ａが挿通するガイド凹部４２Ａを有している。さらに、ガイドブロック４２には、その頂部からガイド凹部４２Ａに貫通する雌ねじ穴（図示せず）が設けられている。

４３はファンシュラウド２６に上，下方向に離間して設けられた２本の支持腕で、該各支持腕４３は、第１の実施の形態による支持腕２８とほぼ同様に、左，右方向に延びる２本の腕部４３Ａと、前，後方向に延びて該各腕部４３Ａの右端部を連結した連結部４３Ｂとにより構成され、各腕部４３Ａが連結ブラケット４３Ｃを介してファンシュラウド２６の底面板２６Ｅに一体的に固着されている。

しかし、第２の実施の形態による支持腕４３は、各腕部４３Ａの左側部位にボルト挿通穴が形成されていない点と、各腕部４３Ａの目視可能な外側面に長さ方向に一定の間隔で目盛り４３Ｄが設けられている点とで相違している。また、各腕部４３Ａの左側は、ガイドブロック４２のガイド凹部４２Ａと枠部材１９との間の角穴に移動自在に挿入されている。

４４は距離調整機構４１を構成するねじ部材としての固定ボルトで、該固定ボルト４４は、ガイドブロック４２の雌ねじ穴に螺着されている。そして、固定ボルト４４は、ガイドブロック４２の雌ねじ穴に深くねじ込み、その先端でガイド凹部４２Ａ内に挿入された支持腕４３の腕部４３Ａを押圧することにより、該腕部４３Ａを位置決め固定するものである。

かくして、このように構成された第２の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第２の実施の形態によれば、ガイドブロック４２のガイド凹部４２Ａ内に支持腕４３の腕部４３Ａを移動可能に挿入し、固定ボルト４４を用いて支持腕４３を任意の位置に固定する構成としている。従って、固定ボルト４４を用いて第２の熱交換器装置１７と第２の冷却ファン装置２２との離間距離Ｌを無段階的に調整することができる。また、腕部４３Ａには目盛り４３Ｄを設けているから、離間距離Ｌを正確に、かつ簡単に調整することができる。

次に、図１０ないし図１３は本発明による第３の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、冷却ファン装置は原動機に取付け、熱交換器装置は冷却ファン装置に対して冷却風の流れ方向に移動可能に設け、距離調整機構は車体フレームと熱交換器装置との間に配置し、距離調整機構は冷却ファン装置に対して熱交換器装置の位置を調整する構成としたことにある。なお、第３の実施の形態では、前記した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

図１０において、５１は第１の実施の形態によるエンジン付設冷却装置１３に代えて設けられた第３の実施の形態によるエンジン付設冷却装置を示している。この第３の実施の形態によるエンジン付設冷却装置５１は、後述のオイルクーラ５３を用いて作動油を冷却し、ラジエータ５４を用いてエンジン冷却水を冷却し、さらにインタクーラ５５を用いて吸気を冷却するものである。そして、エンジン付設冷却装置５１は、後述の熱交換器装置５２、冷却ファン装置５８、距離調整機構６１を含んで構成されている。

５２は旋回フレーム５の支持フレーム５Ｆ上に設けられた熱交換器装置で、該熱交換器装置５２は、後述の距離調整機構６１を介して冷却風の流れ方向となる左，右方向に移動可能に取付けられている。また、熱交換器装置５２は、図１０、図１２に示すように、作動油を冷却するオイルクーラ５３と、該オイルクーラ５３の後側に並列に配設されエンジン冷却水を冷却するラジエータ５４と、該ラジエータ５４の後側に並列に配設され過給機９Ａを通って高温になった吸気を冷却するインタクーラ５５と、前記オイルクーラ５３とラジエータ５４とインタクーラ５５の周囲を取囲むように前面板５６Ａ，後面板５６Ｂ，上面板５６Ｃ，下面板５６Ｄからなる角筒状の枠部材５６とにより大略構成されている。また、枠部材５６の内側の右開口端には、ファンシュラウド６０との間をシールするシール部材５７（図１１中に図示）が設けられている。

５８は熱交換器装置５２に対面して設けられた冷却ファン装置で、該冷却ファン装置５８は、熱交換器装置５２のオイルクーラ５３、ラジエータ５４およびインタクーラ５５に冷却風を供給するものである。また、冷却ファン装置５８は、エンジン９に取付けられ、該エンジン９によって回転駆動されることにより冷却風を発生する冷却用のファン５９と、該ファン５９の周囲を取囲んで設けられたファンシュラウド６０とにより大略構成されている。また、ファンシュラウド６０は、前面板６０Ａ、後面板６０Ｂ、上面板６０Ｃ、下面板６０Ｄおよび底面板６０Ｅから箱型状をなし、底面板６０Ｅには、ファン５９の周囲に短尺な円筒状のシュラウドリング６０Ｆが設けられている。

ここで、第３の実施の形態によるファンシュラウド６０は、前述した第１の実施の形態によるファンシュラウド２６とほぼ同様に、枠部材５６内に左，右方向に相対移動可能に挿入され、距離調整機構６１による調整範囲で枠部材５６と常に重なっている。しかし、第３の実施の形態では、ファンシュラウド６０がエンジン９に取付けられ、この固定されたファンシュラウド６０に外嵌した状態で枠部材５６が移動する構成となっている。

６１は旋回フレーム５と熱交換器装置５２との間に配置された第３の実施の形態による距離調整機構である。この距離調整機構６１は、熱交換器装置５２と冷却ファン装置５８との間の離間距離を冷却風の流れ方向となる左，右方向に沿って調整するものである。そして、距離調整機構６１は、後述する雌ねじ穴６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ、取付ブラケット６３および固定ボルト６４により構成されている。

６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃは旋回フレーム５の支持フレーム５Ｆに３個ずつ２列設けられた雌ねじ穴（図１２、図１３中に後側の３個のみ図示）で、該各雌ねじ穴６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃは、後述する取付ブラケット６３のボルト挿通穴６３Ａに選択的に連通するもので、所定の間隔寸法をもって左，右方向に並んでいる。この場合、３個の雌ねじ穴６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃは、左側の雌ねじ穴６２Ａが高温な現場用、中央の雌ねじ穴６２Ｂが一般的に想定される温度の現場用、右側の雌ねじ穴６２Ｃが低温な現場用となり、この３段階に調整することができる。なお、第３の実施の形態では、３個の雌ねじ穴６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃを例示しているが、温度変化に応じて雌ねじ穴を２個（２段階）または４個以上（４段階以上）設けることもできる。

６３は枠部材５６の前面板５６Ａと後面板５６Ｂの下部にそれぞれ設けられた取付ブラケット（図１０、図１２等参照）で、該取付ブラケット６３は、例えばＬ字状に折曲げられた板部材から形成されている。また、取付ブラケット６３には、支持フレーム５Ｆに対面する位置にボルト挿通穴６３Ａが形成され、該ボルト挿通穴６３Ａは、３個の雌ねじ穴６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃに選択的に連通することができる。

６４は距離調整機構６１を構成するねじ部材としての固定ボルトで、該固定ボルト６４は、取付ブラケット６３のボルト挿通穴６３Ａに挿通させた後、３個の雌ねじ穴６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃのうち、いずれかに螺着することにより、支持フレーム５Ｆに熱交換器装置５２を固定するものである。そして、固定ボルト６４は、油圧ショベル１を組立てた後からでも容易に脱着することができ、螺着対象となる雌ねじ穴６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃを変更することができる。

かくして、このように構成された第３の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第３の実施の形態によれば、エンジン９に冷却ファン装置５８を取付け、該冷却ファン装置５８に対して熱交換器装置５２を冷却風の流れ方向となる左，右方向に移動可能に設けると共に、距離調整機構６１を旋回フレーム５の支持フレーム５Ｆと熱交換器装置５２との間に配置している。これにより、距離調整機構６１は、旋回フレーム５に対して熱交換器装置５２の位置を調整することにより、熱交換器装置５２のオイルクーラ５３、ラジエータ５４、インタクーラ５５と冷却ファン装置５８のファン５９との間の離間距離を温度環境に応じて適正にすることができる。

なお、第１の実施の形態では、別置き冷却装置１６をキャブ６と熱交換器室８Ｂとの間のユーティリティ室８Ｃに設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１４に示す第１の変形例のように、旋回フレーム５の右前側に形成された他のユーティリティ室８Ｄに別置き冷却装置１６′を設ける構成としてもよい。この構成は、第２の実施の形態にも同様に適用することができるものである。

また、第２の実施の形態では、支持腕２８の腕部２８Ａに３個のボルト挿通穴３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃを設け、第２の熱交換器装置１７に対する第２の冷却ファン装置２２の位置を３段階に調整した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば図１５に示す第２の変形例による距離調整機構７１のように、支持腕２８の腕部２８Ａに左，右方向に延びる１個の長穴７２を設け、この長穴７２に固定ボルト３１を挿通する構成としてもよい。この第２の変形例によれば、第２の熱交換器装置１７に対する第２の冷却ファン装置２２の位置を無段階で調整することができる。

一方、第１の実施の形態では、エンジン付設冷却装置１３の第１の熱交換器装置１４にラジエータ１４Ａとインタクーラ１４Ｂとを設け、別置き冷却装置１６の第２の熱交換器装置１７にオイルクーラ１８を設ける構成を例示した。また、第３の実施の形態では、エンジン付設冷却装置５１の熱交換器装置５２にオイルクーラ５３、ラジエータ５４、インタクーラ５５を設ける構成を例示した。

しかし、本発明はこれらの構成に限らず、例えば第１の実施の形態では、第１の熱交換器装置１４にオイルクーラを設け、またはオイルクーラとインタクーラとを組合せたものを設ける構成としてもよい。また、第２の熱交換器装置１７にラジエータを設ける構成としてもよい。さらに、第３の実施の形態では、熱交換器装置５２にラジエータのみを設け、またはオイルクーラとラジエータとを組合わせて設ける構成としてもよい。これらの組合せは、上述した各実施の形態の組合せに限定されるものではなく、自由に設定することができる。

また、第３の実施の形態では、オイルクーラ５３とラジエータ５４とインタクーラ５５とを冷却風の流れに対して並列に配設した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばオイルクーラ５３とラジエータ５４とインタクーラ５５を冷却風の流れ方向で直列となるように重ねて配設する構成としてもよい。さらに、他の熱交換器として、空調装置のコンデンサ、燃料クーラ等を適用することもできる。

さらに、実施の形態では、建設機械として、クローラ式の下部走行体２を備えた油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばホイール式の下部走行体を備えた油圧ショベルに適用してもよい。それ以外にも、ホイールローダ、ダンプトラック、リフトトラック等の他の建設機械にも広く適用することができる。

１ 油圧ショベル（建設機械）
２ 下部走行体（車体）
３ 上部旋回体（車体）
４ 作業装置
５ 旋回フレーム
５Ｆ 支持フレーム
８Ａ エンジン室
８Ｂ 熱交換器室
８Ｃ ユーティリティ室
８Ｄ 他のユーティリティ室
９ エンジン（原動機）
１０ 油圧ポンプ
１３，５１ エンジン付設冷却装置
１４ 第１の熱交換器装置
１４Ａ，５４ ラジエータ（熱交換器）
１４Ｂ，５５ インタクーラ（熱交換器）
１５ 第１の冷却ファン装置
１５Ａ ファン
１５Ｂ ファンシュラウド
１６，１６′ 別置き冷却装置
１７ 第２の熱交換器装置
１８，５３ オイルクーラ（熱交換器）
１９，５６ 枠部材
２２ 第２の冷却ファン装置
２３，５９ ファン
２４ 油圧モータ
２６，６０ ファンシュラウド
２７，４１，６１，７１ 距離調整機構
２８，４３ 支持腕
２８Ａ，４３Ａ 腕部
２９，６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ 雌ねじ穴
３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，６３Ａ ボルト挿通穴
３１，４４，６４ 固定ボルト（ねじ部材）
４２ ガイドブロック
５２ 熱交換器装置
５８ 冷却ファン装置
７２ 長穴
Ｌ，Ｌ1，Ｌ2 離間距離

Claims (5)

1. 支持構造体をなす車体フレームと、該車体フレームに搭載され油圧ポンプを駆動する原動機と、前記車体フレームに設けられ冷却すべき流体の熱交換を行う熱交換器装置と、該熱交換器装置に対面して設けられ該熱交換器装置に冷却風を供給する冷却ファン装置とを備えてなる建設機械において、
   前記熱交換器装置と前記冷却ファン装置との間の離間距離を冷却風の流れ方向に沿って調整する距離調整機構を設ける構成としたことを特徴とする建設機械。
2. 前記熱交換器装置は、流体の熱を冷却風に放出する熱交換器と、該熱交換器の周囲を取囲む枠部材とにより構成し、
   前記冷却ファン装置は、回転することにより冷却風を発生するファンと、該ファンの周囲を取囲むファンシュラウドとにより構成し、
   前記距離調整機構は、前記熱交換器装置の枠部材と前記冷却ファン装置のファンシュラウドとが重なる範囲で離間距離を調整する構成としてなる請求項１に記載の建設機械。
3. 前記熱交換器装置は前記車体フレームに対して固定的に設け、前記冷却ファン装置は前記熱交換器装置に対して冷却風の流れ方向に移動可能に設け、前記距離調整機構は前記熱交換器装置と冷却ファン装置との間に配置し、前記距離調整機構は前記熱交換器装置に対して前記冷却ファン装置の位置を調整する構成としてなる請求項１または２に記載の建設機械。
4. 前記冷却ファン装置は前記原動機に取付け、前記熱交換器装置は前記冷却ファン装置に対して冷却風の流れ方向に移動可能に設け、前記距離調整機構は前記車体フレームと前記熱交換器装置との間に配置し、前記距離調整機構は前記冷却ファン装置に対して前記熱交換器装置の位置を調整する構成としてなる請求項１または２に記載の建設機械。
5. 前記距離調整機構は、複数本のねじ部材を用いて前記熱交換器装置と冷却ファン装置との離間距離を段階的または無段階的に調整する構成としてなる請求項１，２，３または４に記載の建設機械。

Images