JP5356335B2 - 建設機械 - Google Patents

Description

本発明は、例えば油圧ショベル、ホイールローダ等の建設機械に関し、特にエンジンによって駆動される冷却ファンを備えた建設機械に関する。

一般に、建設機械の代表例としての油圧ショベルは、自走可能なクローラ式の下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体とにより車体が構成され、上部旋回体の前部側には、作業装置が俯仰動可能に設けられている。そして、油圧ショベルは、上部旋回体を旋回させつつ作業装置を用いて土砂の掘削作業等を行うものである。

ここで、油圧ショベルの上部旋回体は、支持構造体をなす旋回フレームと、該旋回フレームの後端側に設けられ作業装置との重量バランスをとるカウンタウエイトと、該カウンタウエイトの前側に位置して旋回フレームに設けられたエンジンと、該エンジンの近傍に配置され加熱された液体を冷却する熱交換器と、該熱交換器に対面して設けられエンジンによって駆動されることにより熱交換器に冷却風を供給する冷却ファンとを備えて構成されている。

この場合、熱交換器は、エンジン冷却水を冷却するラジエータ、作動油を冷却するオイルクーラ等により構成され、エンジンの作動時に冷却ファンが回転することにより、熱交換器に向けて冷却風が供給され、エンジン冷却水、作動油等の冷却すべき流体を冷却することができる構成となっている。

ところで、市街地等の狭い作業場所での掘削作業に用いる油圧ショベルとして、小旋回式の油圧ショベルが知られている。この小旋回式の油圧ショベルは、上部旋回体が下部走行体の車幅（左，右のクローラの間隔）とほぼ等しい左，右方向の幅寸法を有し、上方からみてほぼ円形状に形成され、上部旋回体がほぼ下部走行体の車幅内で旋回できるようになっている。このため、小旋回式の油圧ショベルは、カウンタウエイトの前面側に設けられるエンジンを、その出力軸の軸線が左，右方向に延びる横置き状態で配置すると共に、カウンタウエイトを旋回中心に接近させて配置することにより、上部旋回体をできるだけコンパクトに形成している。

ここで、上述の如くカウンタウエイトを旋回中心に接近させて配置する場合には、カウンタウエイトの前面が熱交換器の後端側と干渉するのを防止するため、例えばカウンタウエイトの前面に後方に向けて窪む凹窪部を設け、この凹窪部内に熱交換器の後端側を収容する方法等が採用されている。

しかし、熱交換器との干渉を防止するためにカウンタウエイトの前面に凹窪部を設けた場合には、カウンタウエイトとして必要な重量を確保するために、当該カウンタウエイトの形状が複雑化してしまうという問題がある。

これに対し、熱交換器を、エンジンの出力軸（クランク軸）の軸線に対しカウンタウエイトの前面から離間する方向にずらして配置した油圧ショベルが提案されている。この油圧ショベルでは、熱交換器に冷却風を供給する冷却ファンの回転軸も、エンジンの出力軸の軸線に対して偏心した位置に配置され、エンジンのクランク軸に取付けられたプーリと、冷却ファンの回転軸に取付けられたプーリとの間にはＶベルトが巻回して設けられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−３３６４１９号公報

しかし、上述した従来技術による小旋回式の油圧ショベルは、冷却ファンの回転軸を、エンジンの出力軸の軸線に対して偏心した位置に配置し、エンジンの出力軸に取付けられたプーリと、冷却ファンの回転軸に取付けられたプーリとの間にＶベルトを巻回している。

この場合、出力軸に取付けられるプーリには、通常、エンジン冷却水を循環させる水ポンプ用の回転軸に取付けられたプーリと、オルタネータ用の回転軸に取付けられたプーリとの間にＶベルトが巻回されている。このため、出力軸に取付けられたプーリと、冷却ファンの回転軸に取付けられたプーリとの間にＶベルトを巻回した場合には、２本のＶベルトが出力軸の軸方向に並んで配置されることになり、エンジンと冷却ファンとの間の軸方向寸法が増大してしまう。

しかも、Ｖベルトの張力（テンション）を調整するための張力調整装置を、それぞれのベルト毎に１個ずつ合計２個設ける必要があるため、エンジンと冷却ファンとの間の軸方向寸法がさらに増大してしまう上に、部品点数の増大、構造の複雑化を招くという問題がある。

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、エンジンの出力軸の軸線に対して熱交換器をずらして配置した場合でも、冷却ファンを熱交換器に対面させて配置することができ、かつ、エンジンの回転を冷却ファンに伝達する機構の簡素化を図ることができるようにした建設機械を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するため本発明は、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、該上部旋回体に設けられた作業装置とからなり、前記上部旋回体は、支持構造体をなし前端側に前記作業装置が取付けられた旋回フレームと、該旋回フレームの後端側に設けられ前記作業装置との重量バランスをとるカウンタウエイトと、該カウンタウエイトの前面側に位置して出力軸の軸線が左，右方向に延びる横置き状態で設けられたエンジンと、該エンジンの左，右方向の一側に位置して設けられ加熱された液体を冷却する熱交換器と、該熱交換器に対面して設けられ前記エンジンによって駆動されることにより該熱交換器に冷却風を供給する冷却ファンとを備えてなる建設機械に適用される。

そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記熱交換器は、前記エンジンの出力軸の軸線に対し前記カウンタウエイトの前面から離間する方向にずらして配置し、前記エンジンには、前記出力軸の軸線と平行に延びる軸線を有しエンジン冷却水を循環させる水ポンプを駆動するポンプ用回転軸を設け、前記冷却ファンを回転させるファン用回転軸は、前記ポンプ用回転軸の軸線に対して前記冷却ファンが前記熱交換器と対面する位置までずらした位置に設け、前記ポンプ用回転軸と前記ファン用回転軸との間には、前記ポンプ用回転軸の回転をファン用回転軸に伝達する回転伝達ロッド機構を設けたことにある。

請求項２の発明は、前記熱交換器には前記ファン用回転軸を回転可能に支持する回転軸支持部材を設け、前記冷却ファンは、前記回転軸支持部材の内側に位置して前記熱交換器との間に設け、前記回転伝達ロッド機構は、前記回転軸支持部材の外側に位置して前記ポンプ用回転軸と前記ファン用回転軸との間を連結する構成としたことにある。

請求項３の発明は、前記回転伝達ロッド機構は、先端側が前記ポンプ用回転軸にその軸線に対して偏心した位置まで延びたポンプ側レバーと、先端側が前記ファン用回転軸にその軸線に対して偏心した位置まで延びたファン側レバーと、前記ポンプ側レバーの先端側と前記ファン側レバーの先端側との間を連結する連結ロッドとにより構成したことにある。

請求項１の発明によれば、エンジンの出力軸の軸線に対して熱交換器をずらして配置することにより、冷却ファンのファン用回転軸をポンプ用回転軸の軸線に対してずらして配置した場合でも、回転伝達ロッド機構によってポンプ用回転軸の回転をファン用回転軸に伝達することにより、冷却ファンを、熱交換器と適正に対面させた状態で円滑に回転させることができる。この結果、該冷却ファンからの冷却風によって熱交換器を効率良く冷却することができ、建設機械の信頼性を高めることができる。

この場合、回転伝達ロッド機構を用いてポンプ用回転軸の回転をファン用回転軸に伝達することにより、ポンプ用回転軸とファン用回転軸との間にＶベルトを巻回して設ける必要がなく、このＶベルトの張力を調整するための張力調整装置も不要とすることができるので、ファン用回転軸に動力を伝達する機構を簡素化することができる。

しかも、ポンプ用回転軸の軸線に対するファン用回転軸の軸線のずれ（偏心量）が小さい場合でも、この偏心量に応じた小さな回転伝達ロッド機構を用いて、ポンプ用回転軸とファン用回転軸との間をコンパクトに連結することができる。また、ポンプ用回転軸とファン用回転軸との間にＶベルト、張力調整装置等を設ける場合に比較して、エンジンと冷却ファンとの間の軸方向寸法を小さく抑えることができる。

この結果、Ｖベルトや張力調整装置を用いた大掛かりな動力伝達機構に比較して、回転伝達ロッド機構が占めるスペースを小さくすることができるので、カウンタウエイトの前面側に形成される狭隘なスペース内に、熱交換器、冷却ファン、回転伝達ロッド機構等を効率良く収容することができる。

請求項２の発明によれば、熱交換器に回転軸支持部材を設け、この回転軸支持部材によってファン用回転軸を回転可能に支持することにより、エンジンの出力軸の軸線に対しカウンタウエイトの前面から離間する方向に熱交換器をずらして配置した場合でも、冷却ファンを熱交換器に対して最適な位置で対面させることができ、冷却ファンからの冷却風によって熱交換器を適正に冷却することができる。

請求項３の発明によれば、エンジンのポンプ用回転軸が回転すると、この回転がポンプ側レバー、連結ロッド、ファン側レバーを介してファン用回転軸に伝達され、ポンプ用回転軸の回転に応じて冷却ファンを円滑に回転させることができる。この場合、ポンプ用回転軸とファン用回転軸との間は、ポンプ側レバー、連結ロッド、ファン側レバーの３部材によって連結されるので、例えばＶベルトや張力調整装置を用いた複雑な動力伝達機構に比較して、構成の簡素化を図ることができ、製造コストの低減にも寄与することができる。

本発明の実施の形態による油圧ショベルを示す正面図である。 油圧ショベルを外装カバーの後部側を省略した状態で上方からみた平面図である。 エンジン、冷却ファン、回転伝達ロッド機構等を図２中の矢示III−III方向からみた拡大断面図である。 ポンプ用回転軸、ファン用回転軸、回転伝達ロッド機構、回転軸支持部材等を図３中の矢示IV−IV方向からみた拡大断面図である。 エンジン、冷却ファン、ポンプ用回転軸、ファン用回転軸、回転伝達ロッド機構等を示す斜視図である。

以下、本発明に係る建設機械の実施の形態を、油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図中、１は建設機械の代表例としての油圧ショベルを示し、この油圧ショベル１は、左，右のクローラ（履帯）２Ａを有する自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３とにより車体が構成されている。そして、上部旋回体３の前部側には、スイング式の作業装置４が俯仰動可能に、かつ左，右方向に揺動可能に設けられ、この作業装置４によって土砂の掘削作業等を行うものである。

ここで、上部旋回体３は、図２に示すように、下部走行体２の車幅（左，右のクローラ２Ａの間隔）とほぼ等しい左，右方向の幅寸法を有し、上方からみてほぼ円形状に形成されている。これにより、油圧ショベル１は、上部旋回体３が下部走行体２上で旋回動作を行ったときに、後述するカウンタウエイト１０の後面１０Ａがほぼ下部走行体２の車幅内に収まる後方小旋回式の油圧ショベルとして構成されている。そして、上部旋回体３は、後述の旋回フレーム５、運転席６、カウンタウエイト１０、エンジン１１、熱交換器１８、冷却ファン２３、回転伝達ロッド機構２８、外装カバー３８等により構成されている。

５は上部旋回体３のベースとなる旋回フレームで、該旋回フレーム５は、左，右方向の中央部を前，後方向に延びる厚肉な平板状の底板５Ａと、該底板５Ａの上面側に立設され前，後方向に延びた左，右の縦板５Ｂ，５Ｃと、これら左，右の縦板５Ｂ，５Ｃの前端部に設けられた支持ブラケット５Ｄと、底板５Ａの左側に設けられた円弧状の左枠部材５Ｅと、底板５Ａの右側に設けられた円弧状の右枠部材５Ｆとにより大略構成され、強固な支持構造体をなしている。

そして、旋回フレーム５の前端側に位置する支持ブラケット５Ｄには、作業装置４が左，右方向に揺動可能に取付けられ、旋回フレーム５の底板５Ａの後端側には後述のカウンタウエイト１０が取付けられる構成となっている。また、右縦板５Ｃの後部側と右枠部材５Ｆの後部側との間には、熱交換器取付台５Ｇが配設され、この熱交換器取付台５Ｇ上には、後述する熱交換器１８が取付けられる構成となっている。

６は旋回フレーム５の中央部に配設された運転席で、該運転席６はオペレータが着席するものである。そして、運転席６の前側には、オペレータによって操作される走行レバー・ペダル７が配置され、運転席６の左，右両側には、オペレータによって操作される作業レバー８が配置されている。また、運転席６の上側はキャノピ９によって覆われている。

１０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、該カウンタウエイト１０は、例えば鋳造手段を用いて一体形成された重量物からなり、旋回フレーム５の後端部から上方に立上っている。そして、カウンタウエイト１０は、旋回フレーム５の後端部から上方に立上ることにより、作業装置４との重量バランスをとると共に、後述のエンジン１１、熱交換器１８、油圧ポンプ１９等を後方から覆うものである。

ここで、カウンタウエイト１０の後面１０Ａは、上部旋回体３の旋回中心を中心とする円弧状に形成され、上部旋回体３が下部走行体２上で旋回動作を行ったときに、カウンタウエイト１０の後面１０Ａがほぼ下部走行体２の車幅内に収まるようになっている。また、カウンタウエイト１０は、上部旋回体３の旋回半径を小さく抑えるため、上部旋回体３の旋回中心に接近して配置されている。

１１はカウンタウエイト１０の前面１０Ｂ側に位置して旋回フレーム５上に搭載されたエンジンを示し、該エンジン１１は、後述の油圧ポンプ１９等を駆動するものである。そして、エンジン１１は、出力軸（クランク軸）１１Ａの軸線Ａ−Ａが左，右方向に延びる横置き状態で配置されている。また、エンジン１１の左，右方向の一側（本実施の形態では右側）には、出力軸１１Ａよりも上側に位置して水ポンプ１２と発電用のオルタネータ１３とが前，後方向に並んで設けられている。

ここで、水ポンプ１２は、エンジン１１のウォータジャケット（図示せず）にエンジン冷却水を循環させるもので、エンジン１１によって回転されるポンプ用回転軸１２Ａを有している。この場合、ポンプ用回転軸１２Ａは、エンジン１１の出力軸１１Ａの真上に位置しており、ポンプ用回転軸１２Ａの軸線Ｂ−Ｂは、出力軸１１Ａの軸線Ａ−Ａと平行に延びている（図４中の軸線Ａ−Ａは、軸線Ｂ−Ｂの真下に重っている）。

一方、オルタネータ１３は、エンジン１１によって回転されるオルタネータ用回転軸１３Ａを有し、このオルタネータ用回転軸１３Ａの軸線は、ポンプ用回転軸１２Ａの前側でエンジン１１の出力軸１１Ａの軸線Ａ−Ａと平行に延びている。

１４はエンジン１１の出力軸１１Ａに取付けられた駆動プーリ、１５は水ポンプ１２のポンプ用回転軸１２Ａに取付けられた第１の従動プーリ、１６はオルタネータ１３のオルタネータ用回転軸１３Ａに取付けられた第２の従動プーリを示している。ここで、第１の従動プーリ１５は、駆動プーリ１４よりも上側に位置し、第２の従動プーリ１６は、駆動プーリ１４よりも上側で第１の従動プーリ１５よりも前側に位置し、これら駆動プーリ１４、第１，第２の従動プーリ１５，１６は同一平面上に配置されている。

そして、駆動プーリ１４、第１，第２の従動プーリ１５，１６にはＶベルト１７が巻回して設けられ、駆動プーリ１４の回転がＶベルト１７を介して第１，第２の従動プーリ１５，１６に伝達されることにより、エンジン１１によって水ポンプ１２、オルタネータ１３が駆動される構成となっている。また、第１の従動プーリ１５の中心部には、ポンプ用回転軸１２Ａの軸線Ｂ−Ｂと同心上に円柱状のレバー取付部材１５Ａが突設され、該レバー取付部材１５Ａには、後述するポンプ側レバー２９が固定される構成となっている。

１８はエンジン１１の左，右方向の一側（右側）に設けられた熱交換器を示し、該熱交換器１８は、エンジン冷却水、作動油等の加熱された流体を冷却するものである。ここで、熱交換器１８は、旋回フレーム５の熱交換器取付台５Ｇ上に取付けられたラジエータ１８Ａ、オイルクーラ１８Ｂ等により構成され、ラジエータ１８Ａのうちオイルクーラ１８Ｂとは反対側の面には、後述する冷却ファン２３からの冷却風をラジエータ１８Ａ、オイルクーラ１８Ｂに導くファンシュラウド１８Ｃが設けられている。

この場合、熱交換器１８は、図２に示すように、エンジン１１の出力軸１１Ａの軸線Ａ−Ａに対し、カウンタウエイト１０の前面１０Ｂから離間する方向にずらして配置されている。これにより、図２中に二点鎖線で示すように、熱交換器１８をカウンタウエイト１０との干渉を避けた状態で、後述する外装カバー３８内に収容できる構成となっている。

そして、ラジエータ１８Ａは、エンジン１１のウォータジャケット（図示せず）との間で循環するエンジン冷却水の熱を、後述する冷却ファン２３からの冷却風中に放熱することにより、加熱されたエンジン冷却水を冷却するものである。一方、オイルクーラ１８Ｂは、油圧ショベル１に搭載された各種の油圧アクチュエータから作動油タンク（図示せず）に環流する作動油（戻り油）の熱を、冷却ファン２３からの冷却風中に放熱することにより、加熱された作動油を冷却するものである。

１９はエンジン１１の左，右方向の他側（本実施の形態では左側）に取付けられた油圧ポンプで、該油圧ポンプ１９は、エンジン１１によって駆動されることにより、油圧ショベル１に搭載された各種の油圧アクチュエータに向けて作動用の圧油を供給するものである。

２０は熱交換器１８に設けられた回転軸支持部材を示し、該回転軸支持部材２０は、後述するファン用回転軸２４を回転可能に支持するものである。ここで、回転軸支持部材２０は、図４および図５に示すように、中空な円筒状のボス筒体２０Ａと、該ボス筒体２０Ａの外周側に放射状に設けられた４本のブラケット２０Ｂとにより大略構成されている。

この場合、ボス筒体２０Ａの外周面には、周方向に均等な角度間隔（例えば９０度）をもって４個のブラケット取付板２０Ｃが溶接されている。一方、各ブラケット２０Ｂは、略Ｌ字状に折曲げられた狭幅な板体からなり、その一端側はボス筒体２０Ａのブラケット取付板２０Ｃにボルト２１を用いて締結されている。また、各ブラケット２０Ｂの他端側は、例えば熱交換器１８を構成するラジエータ１８Ａにボルト２２を用いて締結されている。そして、回転軸支持部材２０のボス筒体２０Ａは、熱交換器１８のラジエータ１８Ａと対面した位置に配置され、該ボス筒体２０Ａによって後述のファン用回転軸２４を支持する構成となっている。

次に、２３は熱交換器１８と対面して設けられた吸込式の冷却ファンを示し、該冷却ファン２３は、回転軸支持部材２０の内側（熱交換器１８側）に位置して熱交換器１８との間に設けられている。そして、冷却ファン２３は、エンジン１１によって駆動されることにより、図２中の矢示Ｆで示すように外装カバー３８内に外気を吸込み、この外気を冷却風として熱交換器１８のラジエータ１８Ａ、オイルクーラ１８Ｂ等に供給するものである。ここで、冷却ファン２３は、後述のファン用回転軸２４、ファン本体２６等により構成されている。

２４は冷却ファン２３のファン用回転軸で、該ファン用回転軸２４は、回転軸支持部材２０のボス筒体２０Ａに回転可能に支持され、ファン本体２６を回転させるものである。ここで、図４に示すように、ファン用回転軸２４の軸線Ｃ−Ｃは、エンジン１１に設けられたポンプ用回転軸１２Ａの軸線Ｂ−Ｂと平行して左，右方向に延び、このポンプ用回転軸１２Ａの軸線Ｂ−Ｂに対し、冷却ファン２３が熱交換器１８と対面する位置までずらした位置に配置されている。即ち、ファン用回転軸２４の軸線Ｃ−Ｃは、ポンプ用回転軸１２Ａの軸線Ｂ−Ｂに対し、距離Ｌだけ前方にずらして配置されている。

そして、ファン用回転軸２４の軸方向の中間部位は、回転軸支持部材２０のボス筒体２０Ａにボール軸受２５を介して回転可能に支持されている。また、ファン用回転軸２４の軸方向の一端側（右端側）には、ファン用回転軸２４よりも大径な円板状の取付フランジ２４Ａが固着して設けられ、該取付フランジ２４Ａには、後述するファン本体２６の内向きフランジ２６Ｂが取付けられる構成となっている。一方、ファン用回転軸２４の軸方向の他端側（左端側）には、ファン用回転軸２４の軸線Ｃ−Ｃと同心上に円筒状のレバー取付部材２４Ｂが固定され、該レバー取付部材２４Ｂには、後述するファン側レバー３０が固定される構成となっている。

２６はファン用回転軸２４に取付けられたファン本体で、該ファン本体２６は、ファン用回転軸２４と一体に回転することにより、熱交換器１８に冷却風を供給するものである。ここで、ファン本体２６は、ファン用回転軸２４の取付フランジ２４Ａよりも大きな内径寸法をもって中心部に配置された円筒部２６Ａと、該円筒部２６Ａの内周側に設けられた内向きフランジ２６Ｂと、円筒部２６Ａの外周側に設けられた複数枚の羽根２６Ｃとにより構成されている。そして、ファン用回転軸２４の取付フランジ２４Ａに、ファン本体２６の内向きフランジ２６Ｂをボルト２７を用いて締結することにより、ファン用回転軸２４にファン本体２６が一体に固定されている。

２８は水ポンプ１２のポンプ用回転軸１２Ａと冷却ファン２３のファン用回転軸２４との間に設けられた回転伝達ロッド機構を示し、該回転伝達ロッド機構２８は、回転軸支持部材２０の外側（エンジン１１側）に配置され、ポンプ用回転軸１２Ａとファン用回転軸２４との間を連結している。そして、回転伝達ロッド機構２８は、後述のポンプ側レバー２９、ファン側レバー３０、連結ロッド３１等により構成され、ポンプ用回転軸１２Ａの回転をファン用回転軸２４に伝達するものである。

２９は水ポンプ１２のポンプ用回転軸１２Ａに設けられたポンプ側レバーで、該ポンプ側レバー２９は、ポンプ用回転軸１２Ａに固定された第１の従動プーリ１５のレバー取付部材１５Ａに取付けらている。即ち、ポンプ側レバー２９は、第１の従動プーリ１５を介してポンプ用回転軸１２Ａに一体に固定されている。

ここで、ポンプ側レバー２９は、例えば鋼板材等を用いて平板状に形成され、その基端側がレバー取付部材１５Ａに溶接等の手段を用いて固着され、先端側がレバー取付部材１５Ａの外周側から径方向外側に突出している。そして、ポンプ側レバー２９の先端側には、後述する第１のピン３２が挿通されるピン挿通孔２９Ａが穿設されている。このように、ポンプ側レバー２９は、その先端側がポンプ用回転軸１２Ａの軸線Ｂ−Ｂに対して偏心した位置にまで延び、ポンプ側レバー２９の先端側に設けられたピン挿通孔２９Ａの孔中心線Ｄ−Ｄは、ポンプ用回転軸１２Ａの軸線Ｂ−Ｂに対して距離Ｌ１だけ偏心している。

３０は冷却ファン２３のファン用回転軸２４に設けられたファン側レバーで、該ファン側レバー３０は、ファン用回転軸２４に固定されたレバー取付部材２４Ｂに取付けられている。即ち、ファン側レバー３０は、レバー取付部材２４Ｂを介してファン用回転軸２４に一体に固定されている。

ここで、ファン側レバー３０は、例えば鋼板材等を用いて平板状に形成され、その基端側がレバー取付部材２４Ｂに溶接等の手段を用いて固着され、先端側がレバー取付部材２４Ｂの外周側から径方向外側に突出している。そして、ファン側レバー３０の先端側には、後述する第２のピン３５が挿通されるピン挿通孔３０Ａが穿設されている。このように、ファン側レバー３０は、その先端側がファン用回転軸２４の軸線Ｃ−Ｃに対して偏心した位置まで延び、ファン側レバー３０の先端側に設けられたピン挿通孔３０Ａの孔中心線Ｅ−Ｅは、ファン用回転軸２４の軸線Ｃ−Ｃに対して距離Ｌ２だけ偏心している。

この場合、ポンプ側レバー２９に設けられたピン挿通孔２９Ａの孔中心線Ｄ−Ｄとポンプ用回転軸１２Ａの軸線Ｂ−Ｂとの間の偏心量Ｌ１と、ファン側レバー３０に設けられたピン挿通孔３０Ａの孔中心線Ｅ−Ｅとファン用回転軸２４の軸線Ｃ−Ｃとの間の偏心量Ｌ２とは、等しい寸法に設定されている（Ｌ１＝Ｌ２）。

３１はポンプ側レバー２９の先端側とファン側レバー３０の先端側との間を連結する連結ロッドを示し、該連結ロッド３１は、例えば鋼板材等を用いて狭幅な平板状に形成されている。そして、連結ロッド３１の長さ方向の一端側には、第１のピン３２が挿通されるピン挿通孔３１Ａが穿設され、長さ方向の他端側には、第２のピン３５が挿通されるピン挿通孔３１Ｂが穿設されている。

３２はポンプ側レバー２９の先端側と連結ロッド３１との間を連結する第１のピンを示している。ここで、第１のピン３２の一端側は、連結ロッド３１のピン挿通孔３１Ａに回転可能に挿通され、第１のピン３２の他端側は、ニードル軸受３３を介してポンプ側レバー２９のピン挿通孔２９Ａに回転可能に挿通されている。また、第１のピン３２は、その一端側に大径な抜止めフランジ３２Ａが設けられ、他端側には抜止めリング３４が着脱可能に取付けられている。

３５はファン側レバー３０の先端側と連結ロッド３１との間を連結する第２のピンを示している。ここで、第２のピン３５の一端側は、連結ロッド３１のピン挿通孔３１Ｂに回転可能に挿通され、第２のピン３５の他端側は、ニードル軸受３６を介してファン側レバー３０のピン挿通孔３０Ａに回転可能に挿通されている。また、第２のピン３５は、その一端側に大径な抜止めフランジ３５Ａが設けられ、他端側には抜止めリング３７が着脱可能に取付けられている。

このように、水ポンプ１２のポンプ用回転軸１２Ａに設けられたポンプ側レバー２９の先端側と、冷却ファン２３のファン用回転軸２４に設けられたファン側レバー３０の先端側との間は、連結ロッド３１を介して連結されている。これにより、エンジン１１によってポンプ用回転軸１２Ａが回転すると、この回転が、ポンプ側レバー２９、第１のピン３２、連結ロッド３１、第２のピン３５、ファン側レバー３０等を通じてファン用回転軸２４に伝達され、冷却ファン２３を回転させることができる構成となっている。

３８は運転席６を取囲んで旋回フレーム５上に設けられた外装カバーを示し、該外装カバー３８は、図１および図２に示すように、カウンタウエイト１０と共にエンジン１１、熱交換器１８、油圧ポンプ１９等を覆うものである。そして、外装カバー３８のうち熱交換器１８と対面する部位には、冷却ファン２３の回転によって外装カバー３８内に冷却風を流入させる冷却風流入口と、熱交換器１８等を冷却した冷却風を外部に流出させる冷却風流出口（いずれも図示せず）が形成されている。

本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、この油圧ショベル１を用いて土砂の掘削作業等を行うときには、まず、エンジン１１を作動させて油圧ポンプ１９を駆動する。

この状態で、運転席６に着席したオペレータが走行レバー・ペダル７等を操作することにより、下部走行体２を自走させて油圧ショベル１を作業現場まで移動させる。そして、油圧ショベル１が作業現場まで移動した後には、オペレータが作業レバー８等を操作することにより、上部旋回体３を旋回させつつ作業装置４によって土砂等の掘削作業を行うことができる。

ここで、エンジン１１が作動して出力軸１１Ａが回転すると、この出力軸１１Ａの回転が、駆動プーリ１４からＶベルト１７を介して第１，第２の従動プーリ１５，１６に伝達され、第１の従動プーリ１５の回転によって水ポンプ１２のポンプ用回転軸１２Ａが回転すると共に、第２の従動プーリ１６の回転によってオルタネータ１３のオルタネータ用回転軸１３Ａが回転する。これにより、エンジン冷却水が、水ポンプ１２によってエンジン１１のウォータジャケット内を循環すると共に、オルタネータ１３によって発電が行われる。

このとき、第１の従動プーリ１５のレバー取付部材１５Ａに固定されたポンプ側レバー２９が、ポンプ用回転軸１２Ａの軸線Ｂ−Ｂを中心として回転し、このポンプ側レバー２９の回転は、第１のピン３２、連結ロッド３１、第２のピン３５、ファン側レバー３０等を通じて、冷却ファン２３のファン用回転軸２４に伝達される。

これにより、ファン用回転軸２４が、熱交換器１８に取付けられた回転軸支持部材２０に対して回転し、このファン用回転軸２４に固定されたファン本体２６が回転することにより、図２中に矢示Ｆで示すように、外装カバー３８内に外気が吸込まれる。そして、この外気が冷却風となって、熱交換器１８のオイルクーラ１８Ｂ、ラジエータ１８Ａ等に供給される。

この結果、オイルクーラ１８Ｂは、油圧ショベル１に搭載された各種の油圧アクチュエータから作動油タンク（図示せず）に環流する作動油の熱を、冷却ファン２３からの冷却風中に放熱することにより、加熱された作動油を冷却することができる。また、ラジエータ１８Ａは、エンジン１１のウォータジャケット（図示せず）との間で循環するエンジン冷却水の熱を、冷却ファン２３からの冷却風中に放熱することにより、加熱されたエンジン冷却水を冷却することができる。

この場合、本実施の形態による小旋回式の油圧ショベル１は、上部旋回体３が下部走行体２上で旋回動作を行ったときに、カウンタウエイト１０の後面１０Ａがほぼ下部走行体２の車幅内に収まるようにするため、カウンタウエイト１０を、上部旋回体３の旋回中心に接近して配置している。このため、図２に示すように、カウンタウエイト１０と熱交換器１８との干渉を避けるために、熱交換器１８を、エンジン１１の出力軸１１Ａの軸線Ａ−Ａに対し、カウンタウエイト１０の前面１０Ｂから前方に離間する方向にずらして配置している。

これに対し、本実施の形態による油圧ショベル１は、図４に示すように、出力軸１１Ａと平行に延びる水ポンプ１２のポンプ用回転軸１２Ａの軸線Ｂ−Ｂに対し、冷却ファン２３のファン用回転軸２４の軸線Ｃ−Ｃを距離Ｌだけ前方にずらすことにより、このファン用回転軸２４を、冷却ファン２３が熱交換器１８と適正に対面する位置までずらして配置している。そして、これらポンプ用回転軸１２Ａとファン用回転軸２４との間を、ポンプ側レバー２９、ファン側レバー３０、連結ロッド３１等からなる回転伝達ロッド機構２８によって連結している。

このように、冷却ファン２３のファン用回転軸２４を、ポンプ用回転軸１２Ａの軸線Ｂ−Ｂに対してずらして配置したとしても、ポンプ用回転軸１２Ａの回転を、回転伝達ロッド機構２８によって確実にファン用回転軸２４に伝達することができ、冷却ファン２３を熱交換器１８と適正に対面させた状態で円滑に回転させることができる。この結果、冷却ファン２３によって外装カバー３８内に吸込んだ冷却風により、熱交換器１８のラジエータ１８Ａ、オイルクーラ１８Ｂ等を効率良く冷却することができ、小旋回式の油圧ショベル１の信頼性を高めることができる。

この場合、本実施の形態によれば、ポンプ用回転軸１２Ａの回転を、回転伝達ロッド機構２８を用いてファン用回転軸２４に伝達することができるので、ポンプ用回転軸１２Ａとファン用回転軸２４との間にＶベルトを巻回して設ける必要がなく、このＶベルトの張力を調整するための張力調整装置も不要とすることができる。この結果、主としてポンプ側レバー２９、ファン側レバー３０、連結ロッド３１の３部材からなる回転伝達ロッド機構２８を用いることにより、Ｖベルト等を用いる場合に比較して、ポンプ用回転軸１２Ａに回転を伝達する機構を簡素化することができ、製造コストの低減にも寄与することができる。

しかも、ポンプ用回転軸１２Ａの軸線Ｂ−Ｂに対するファン用回転軸２４の軸線Ｃ−Ｃのずれ（偏心量）が小さい場合でも、この偏心量に応じた小さな回転伝達ロッド機構２８を用いて、ポンプ用回転軸１２Ａとファン用回転軸２４との間をコンパクトに連結することができる。また、ポンプ用回転軸１２Ａとファン用回転軸２４との間にＶベルト、張力調整装置等を設ける場合に比較して、エンジン１１と冷却ファン２３との間の軸方向寸法を小さく抑えることができる。

この結果、Ｖベルトや張力調整装置を用いた大掛かりな動力伝達機構に比較して、回転伝達ロッド機構２８が占めるスペースを小さくすることができるので、カウンタウエイト１０の前面１０Ｂ側に形成される狭隘なスペース内に、熱交換器１８、冷却ファン２３、回転伝達ロッド機構２８等を効率良く収容することができる。

また、熱交換器１８に回転軸支持部材２０を設け、この回転軸支持部材２０によって冷却ファン２３のファン用回転軸２４を回転可能に支持することにより、エンジン１１の出力軸１１Ａの軸線Ａ−Ａに対し、カウンタウエイト１０の前面１０Ｂから離間する方向に熱交換器１８をずらして配置した場合でも、冷却ファン２３を熱交換器１８に対して最適な位置で対面させることができ、冷却ファン２３からの冷却風によって熱交換器１８を適正に冷却することができる。

なお、上述した実施の形態では、回転伝達ロッド機構２８を構成するポンプ側レバー２９を、第１の従動プーリ１５に設けたレバー取付部材１５Ａを介して、水ポンプ１２のポンプ用回転軸１２Ａに固定した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば第１の従動プーリ１５の中心部に軸挿通孔を形成し、この軸挿通孔を通じてポンプ用回転軸１２Ａを冷却ファン２３側に突出させることにより、このポンプ用回転軸１２Ａの突出端側にポンプ側レバー２９を直接的に固定する構成としてもよい。

また、上述した実施の形態では、熱交換器１８をラジエータ１８Ａ、オイルクーラ１８Ｂ等により構成した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、ラジエータ１８Ａ、オイルクーラ１８Ｂの他に、例えばエンジン１１の過給機から供給される吸気を冷却するインタクーラ、空気調和装置用の冷媒を冷却するコンデンサ等を備える構成としてもよい。

さらに、上述した実施の形態では、エンジン１１によって駆動されることにより外装カバー３８内に冷却風を吸込む吸込み式の冷却ファン２３を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば吐出し式の冷却ファンを用いる構成としてもよい。

１ 油圧ショベル（建設機械）
２ 下部走行体
３ 上部旋回体
４ 作業装置
５ 旋回フレーム
１０ カウンタウエイト
１０Ｂ 前面
１１ エンジン
１１Ａ 出力軸
１２ 水ポンプ
１２Ａ ポンプ用回転軸
１８ 熱交換器
２０ 回転軸支持部材
２３ 冷却ファン
２４ ファン用回転軸
２８ 回転伝達ロッド機構
２９ ポンプ側レバー
３０ ファン側レバー
３１ 連結ロッド

Claims (3)

1. 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、該上部旋回体に設けられた作業装置とからなり、
   前記上部旋回体は、支持構造体をなし前端側に前記作業装置が取付けられた旋回フレームと、該旋回フレームの後端側に設けられ前記作業装置との重量バランスをとるカウンタウエイトと、該カウンタウエイトの前面側に位置して出力軸の軸線が左，右方向に延びる横置き状態で設けられたエンジンと、該エンジンの左，右方向の一側に位置して設けられ加熱された液体を冷却する熱交換器と、該熱交換器に対面して設けられ前記エンジンによって駆動されることにより該熱交換器に冷却風を供給する冷却ファンとを備えてなる建設機械において、
   前記熱交換器は、前記エンジンの出力軸の軸線に対し前記カウンタウエイトの前面から離間する方向にずらして配置し、
   前記エンジンには、前記出力軸の軸線と平行に延びる軸線を有しエンジン冷却水を循環させる水ポンプを駆動するポンプ用回転軸を設け、
   前記冷却ファンを回転させるファン用回転軸は、前記ポンプ用回転軸の軸線に対して前記冷却ファンが前記熱交換器と対面する位置までずらした位置に設け、
   前記ポンプ用回転軸と前記ファン用回転軸との間には、前記ポンプ用回転軸の回転をファン用回転軸に伝達する回転伝達ロッド機構を設ける構成としたことを特徴とする建設機械。
2. 前記熱交換器には前記ファン用回転軸を回転可能に支持する回転軸支持部材を設け、前記冷却ファンは、前記回転軸支持部材の内側に位置して前記熱交換器との間に設け、前記回転伝達ロッド機構は、前記回転軸支持部材の外側に位置して前記ポンプ用回転軸と前記ファン用回転軸との間を連結する構成としてなる請求項１に記載の建設機械。
3. 前記回転伝達ロッド機構は、先端側が前記ポンプ用回転軸にその軸線に対して偏心した位置まで延びたポンプ側レバーと、先端側が前記ファン用回転軸にその軸線に対して偏心した位置まで延びたファン側レバーと、前記ポンプ側レバーの先端側と前記ファン側レバーの先端側との間を連結する連結ロッドとにより構成してなる請求項１または２に記載の建設機械。

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