JP6981809B2 - 作業用車両 - Google Patents

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本発明は、空調装置を備えた作業用車両に関する。
このような作業用車両の一例として、左右のクローラ機構を有した走行体と、走行体上に旋回可能に設けられた旋回体と、旋回体の前部に設けられたショベル装置とを備えて構成されるパワーショベル(エクスカベータ)がある。パワーショベルは、エンジンと、このエンジンにより駆動させる油圧ポンプとを備え、油圧ポンプから吐出される作動油を用いて左右のクローラ機構の走行油圧モータやショベル装置の油圧シリンダ等を駆動して走行や掘削作業等を行うように構成されている(例えば、特許文献1を参照)。
パワーショベルには、走行体上に設けられたオペレータキャビンと、オペレータキャビン内に空気を吹き出す空調ユニットとを備えているタイプのものがある。このようなパワーショベルは、空調ユニットに供給される冷媒を凝縮するコンデンサと、ショベル装置等に供給される作動油を冷却するオイルクーラとを備えている。コンデンサおよびオイルクーラは、エンジンによって駆動される冷却ファンからの空気を用いて冷媒および作動油を冷却するため、冷却ファンからの空気が吹き付けられるように並んでエンジン室内に設けられている。
特開2016‐53375号公報
コンデンサおよびオイルクーラは、熱交換の効率を上げるため、フィン構造を有している。このフィンにはゴミや土砂等が付着し易いため、定期的に清掃する必要がある。そこで、従来、コンデンサは、ヒンジ部材を用いてオイルクーラに対して横開き開閉可能に設けられていた。そして、コンデンサをオイルクーラに対して開き、その開いた隙間からオイルクーラのフィンの清掃作業を行っていた。しかしながら、従来の1つのヒンジ部材を用いた構成では、コンデンサの手前側は奥側(ヒンジ部材が設けられた基端側)よりも大きく開くことができるが、コンデンサの奥側の開き量が小さくなるため、奥側の清掃作業を行い難いという問題があった。また、コンデンサおよびオイルクーラは、エンジン室の狭いスペースに設けられているため、コンデンサの手前側の開き量も制限される。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、エンジン室の狭いスペースであっても、コンデンサの奥側を従来よりも大きく開くことができ、その開いた隙間を利用してオイルクーラのフィンの清掃作業を行い易くすることができる作業用車両を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、作業装置(例えば、実施形態におけるショベル装置30)が設けられた走行可能な車両基部(例えば、実施形態における走行体10および旋回体20)と、前記車両基部上に設けられたオペレータキャビンと、前記車両基部の前記オペレータキャビンの後方に設けられたエンジン室と、前記オペレータキャビン内に空気を吹き出す空調ユニット(例えば、実施形態におけるエアコンユニット105)と、前記エンジン室内において前記エンジン室の壁部側からアクセス可能な位置に設けられ、前記作業装置に供給される作動油を冷却するオイルクーラと、前記エンジン室内において前記オイルクーラと並んで近接配置され前記エンジン室の壁部側からアクセス可能な位置に設けられ、前記空調ユニットに供給される冷媒を凝縮するコンデンサと、前記エンジン室の奥側に配置された前記コンデンサの奥側に一端部が枢結され、他端部が前記エンジン室の奥側に設けられた固定部(例えば、実施形態におけるコンデンサブラケット110の端部)に枢結されて、前記コンデンサを横開き回動可能に支持する取付部材と、前記エンジン室内において前記コンデンサを前記オイルクーラと並んで近接配置される閉位置にロックするロック部材とを備える。そして、前記コンデンサが前記閉位置にあるとき、前記コンデンサは前記オイルクーラと平行な姿勢で保持され、前記取付部材は、前記コンデンサが前記閉位置にあるとき、前記一端部よりも前記他端部の方が前記エンジン室の奥側に配置され、前記ロック部材による前記ロックを解除することにより、前記コンデンサが前記閉位置にある状態から、前記取付部材が前記他端部を中心に回動するとともに前記コンデンサが前記一端部を中心に回動することで前記コンデンサが前記平行な姿勢を維持しながら前記コンデンサの奥側が前記オイルクーラから離れるとともに前記コンデンサが前記エンジン室の奥側に移動した後、前記コンデンサが前記取付部材の前記一端部を中心にさらに回動することで前記コンデンサの手前側が前記オイルクーラから離れるようにして前記コンデンサの手前側が前記エンジン室の壁部と干渉しない範囲で前記コンデンサが前記オイルクーラに対して横開き回動可能に構成される。
上記構成の作業用車両において、前記取付部材は、2個のヒンジ部材を連結して構成されてもよい。
上記構成の作業用車両において、前記コンデンサを支持するコンデンサブラケットを備え、前記取付部材の一端部が前記コンデンサブラケットの奥側に枢結された構成としてもよい。
本発明によれば、コンデンサの奥側に一端部が枢結され、他端部がエンジン室の奥側に設けられた固定部に枢結されて、コンデンサを横開き回動可能に支持する取付部材を備える。そして、取付部材が前記他端部を中心に回動してコンデンサの奥側がオイルクーラから離れるとともにコンデンサがエンジン室の奥側に移動し、コンデンサが取付部材の前記一端部を中心に回動してコンデンサの手前側がオイルクーラから離れるように、コンデンサがオイルクーラに対して横開き回動可能に構成される。そのため、エンジン室内の狭いスペースにおいてコンデンサの開き量が制限される場合であっても、取付部材の両端部それぞれの回動によって、コンデンサの奥側(取付部材が設けられた基端側)を従来よりも大きく開くことができる。従って、オイルクーラとコンデンサとの間の隙間を従来よりも大きく確保することができ、これによりオイルクーラのフィンの清掃作業を行い易くすることができる。
さらに、取付部材の両端部それぞれの回動によって、コンデンサがエンジン室の奥側に移動しながらオイルクーラに対して横開き回動されるため、エンジン室の壁部内面が曲面形状であって、その内面にコンデンサの手前側が接近して配設された場合であっても、コンデンサの手前側がエンジン室の当該内面に干渉(接触)することなく、コンデンサを回動(開放)させることができる。
本発明に係る作業用車両の一例であるパワーショベルの斜視図である。 上記パワーショベルを構成する旋回体の内部構成を示す平面図である。 上記旋回体の内部構成を示す側面図である。 上記パワーショベルに設けられる空調装置の各構成要素を示す、車両右前方から見た斜視図である。 上記空調装置の各構成要素を示す、車両右後方から見た斜視図である。 上記空調装置を構成するコンデンサおよびコンデンサブラケットをラジエータフレームから取り外した状態を右後方から見た斜視図である。 上記コンデンサをコンデンサブラケットから取り外した状態を右後方から見た斜視図である。 上記コンデンサをコンデンサブラケットから取り外した状態を右前方から見た斜視図である。 上記コンデンサブラケットを右前方から見た斜視図である。 上記コンデンサブラケットを左後方から見た斜視図である。 上記コンデンサブラケットをラジエータフレームに取り付けるための取付部材を示す斜視図である。 上記コンデンサブラケットの開閉状態を示す図であり、(a)閉じた状態を示す平面図、(b)は開く途中の状態を示す平面図、(c)は最大限に開いた状態を示す平面図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態では、本発明に係る作業用車両の一例として、クローラ式のパワーショベル(エクスカベータ)について説明する。まず、パワーショベル1の全体構成について図1を参照して説明する。
パワーショベル1は、図1に示すように、走行可能に構成された走行体10と、走行体10の上部に水平旋回可能に設けられた旋回体20(走行体10と共に車両基部を構成する)と、旋回体20の前部に設けられたショベル装置30とを有して構成される。
走行体10は、駆動輪、複数の従動輪および、これらの車輪に掛け回された履帯13を有する左右一対のクローラ機構15を、走行体フレーム11の左右両側にそれぞれ備えて構成される。左右のクローラ機構15はそれぞれ、駆動輪を回転駆動する走行モータ16を有して構成される。走行体10は、左右の走行モータ16の回転方向および回転速度を制御することにより任意の方向および速度で走行可能に構成されている。走行体フレーム11の前部には、上下揺動自在にブレード18が設けられている。ブレード18は、走行体フレーム11との間に跨設されたブレードシリンダ19を伸縮作動させることにより上下揺動可能に構成されている。
走行体フレーム11の上部中央には旋回機構が設けられている。この旋回機構は、走行体フレーム11に固定された内輪と、旋回体20に固定された外輪と、旋回体20に設けられた旋回モータと、旋回体20に設けられた油圧ポンプから走行体10に設けられた左右の走行モータ16およびブレードシリンダ19に作動油を供給するためのロータリーセンタージョイントとを有して構成される。旋回体20は、この旋回機構を介して走行体フレーム11に水平旋回自在に取り付けられ、旋回モータを正転または逆転作動させることにより、走行体10に対して左右方向に旋回可能に構成されている。旋回体20の前部には、前方に突出する本体側ブラケット22が設けられている。
ショベル装置30は、本体側ブラケット22に上下軸を中心に左右方向に揺動自在に取り付けられたブームブラケット39と、ブームブラケット39に第1揺動ピン35aにより上下揺動自在(起伏動自在)に取り付けられたブーム31と、ブーム31の先端部に第2揺動ピン35bにより上下揺動自在(屈伸自在)に取り付けられたアーム32と、アーム32の先端部に設けられたリンク機構33とを有して構成される。ショベル装置30は、さらに、旋回体20とブームブラケット39の間に跨設されたスイングシリンダ34と、ブームブラケット39とブーム31の間に跨設されたブームシリンダ36と、ブーム31とアーム32の間に跨設されたアームシリンダ37と、アーム32とリンク機構33の間に跨設されたバケットシリンダ38とを有して構成される。
ブームブラケット39は、スイングシリンダ34を伸縮作動させることにより旋回体20(本体側ブラケット22)に対して左右方向に揺動可能に構成されている。ブーム31は、ブームシリンダ36を伸縮作動させることにより本体側ブラケット22(旋回体20)に対して上下方向に揺動可能(起伏動可能)に構成されている。アーム32は、アームシリンダ37を伸縮作動させることによりブーム31に対して上下方向に揺動可能(屈伸
動可能)に構成されている。
アーム32およびリンク機構33の先端部には、バケット、ブレーカ、圧砕機、カッター、オーガ装置等の各種アタッチメントを上下方向に揺動自在に取り付けることが可能になっている。アーム32の先端部に取り付けられたアタッチメントは、バケットシリンダ38を伸縮作動させることによりリンク機構33を介してアーム32に対して上下揺動可能に構成されている。これらのアタッチメントの油圧アクチュエータに作動油を供給するための油圧ホースを接続可能な第1〜第3アタッチメント接続ポート41〜43が、アーム32の左側面に配設されている。
旋回体20には、オペレータ(作業者)が搭乗可能な操作室を形成するオペレータキャビン23が設けられている。オペレータキャビン23は、略矩形箱状に形成されており、左側部に横開き開閉可能なキャビンドア24が設けられている。オペレータキャビン23内には、オペレータが前方側を向いて着座するオペレータシート、走行体10の走行操作を行う左右の走行操作レバー、旋回体20およびショベル装置30の作動操作を行う左右の作業操作レバーおよび作業操作ペダル、ブレード18の作動操作を行うブレード操作レバー、パワーショベル1における各種の車両情報を表示するディスプレイ装置、オペレータにより操作される各種の操作スイッチ等が設けられている。
パワーショベル1は、オペレータがオペレータキャビン23内に搭乗し、左右の走行操作レバーを前後に傾動操作することにより、その操作方向および操作量に応じて左右のクローラ機構15(走行モータ16)を駆動させてパワーショベル1を走行させることができるように構成されている。また、左右の作業操作レバーを前後左右に傾動操作したり、左右の作業操作ペダルを踏込操作することにより、それらの操作方向および操作量に応じてショベル装置30等を駆動させて掘削等の作業を行うことができるように構成されている。
旋回体20の前部には、ホーン装置28が設けられている。オペレータキャビン23内のホーンスイッチを押圧操作することにより、ホーン装置28からパワーショベル1の周囲に注意を促す警告音を発生させることができるようになっている。旋回体20の後部には、オペレータキャビン23の後方の位置に、エンジン室27が設けられている(図2を参照)。このエンジン室27の後壁を形成するように曲面形状のカウンターウエイト29が設けられている。エンジン室27内には、走行体10における左右の走行モータ16およびブレードシリンダ19、旋回体20における上記旋回モータ、並びに、ショベル装置30におけるスイングシリンダ34、ブームシリンダ36、アームシリンダ37およびバケットシリンダ38(以下、これらを纏めて油圧アクチュエータと称する)に作動油を供給して駆動させる油圧駆動装置が設けられている。
この油圧駆動装置は、ディーゼルエンジンEG(図2を参照)と、このディーゼルエンジンEGにより駆動される複数の油圧ポンプ(パイロット油圧ポンプを含む)と、油圧アクチュエータに供給する作動油の方向および流量を制御する制御バルブユニットと、上記走行操作レバーおよび作業操作レバー等の操作に応じて制御バルブユニットの各制御バルブのスプールを切り換えるためのパイロット油圧を生成するパイロットバルブユニットとを有して構成される。制御バルブユニットおよびパイロットバルブユニットは、油圧アクチュエータの各アクチュエータに対応した制御バルブおよびパイロットバルブ(リモコンバルブ)を有して構成されている。
図2および図3に示すように、エンジン室27内に設けられたディーゼルエンジンEG(以下、エンジンEGと称する)の右側には、エンジンEG側から順に、エンジンEGによって回転駆動される冷却ファン51と、エンジンEGに循環させる冷却水(ラジエータ
液)を冷却するラジエータ52と、上記油圧駆動装置により油圧アクチュエータに供給する作動油を冷却するオイルクーラ53と、後述する空調装置100のコンデンサ102とが設けられている。冷却ファン51は、ラジエータ52、オイルクーラ53およびコンデンサ102に向けて空気を吹き出し、ラジエータ52、オイルクーラ53およびコンデンサ102を通って旋回体20の外部へ流れる冷却空気流を作るように構成されている。冷却ファン51とラジエータ52の間には、冷却ファン51から吹き出された空気をラジエータ52等を通って流れるように案内するファンシュラウド55が設けられている。エンジンEGの左側には、エンジンEGのマフラー58が設けられている。
ラジエータ52、オイルクーラ53およびコンデンサ102は、基本的に同様の構造であり、フィン付きの細管(チューブ)を多数並べたコアを有して構成されている。ラジエータ52、オイルクーラ53およびコンデンサ102は、それぞれの流体を細管に分岐させて流し、冷却ファン51からの空気に熱伝導を利用して放熱するようになっている。ラジエータ52は、ラジエータ52の外周を囲む枠状のラジエータフレーム54にボルト固定されている。オイルクーラ53は、ラジエータ52の右方に並んでラジエータフレーム54にボルト固定され、エンジン室27の後壁(カウンターウエイト29)側からアクセス可能な位置に設けられている。
パワーショベル1には、オペレータキャビン23内の温度調節等を行う空調装置100(以下、エアコン装置100と称する)が設けられる。以下、このエアコン装置100について説明する。エアコン装置100は、図4および図5に示すように、エンジンEGにより駆動されて冷媒(エアコンガス)を圧縮するコンプレッサ101と、コンプレッサ101により圧縮されて高温になった冷媒を冷却(凝縮)するコンデンサ102と、コンデンサ102において冷却ファン51からの送風によって冷却されて液化した冷媒と液化できなかった冷媒とを分離するとともに水分や不純物を除去するレシーバ103と、オペレータキャビン23内のオペレータシートの下方位置に配設されるエアコンユニット105とを有して構成される。
エアコンユニット105は、レシーバ103によって水分等を除去された液冷媒を微小なノズル穴から噴射させて気化させるエキスパンションバルブ(膨張弁)と、エキスパンションバルブによって気化された冷媒が通るエバポレータと、ラジエータ52を通る前のエンジンEGの高温の冷却水が通るヒータコアと、エバポレータおよびヒータコアに空気を吹き付けて生成した冷風および温風をオペレータキャビン23内に送り出すブロワファンとを、ユニットケース内に収容して一体に構成されている。
コンデンサ102は、略矩形枠状のコンデンサブラケット110に防振ゴム114を有したボルトを用いて固定支持され(図7を参照)、オイルクーラ53の右側に並んで設けられている。コンデンサ102は、オイルクーラ53と同様に、エンジン室27の後壁(カウンターウエイト29)側からアクセス可能な位置に設けられている。コンデンサブラケット110には、図6〜図10に示すように、上下方向に延びる板状のレシーバ取付部111が設けられている。レシーバ取付部111には、上下2つの貫通孔111aが形成されている。これらの貫通孔111aに挿入した金属バンドによりレシーバ103がレシーバ取付部111に支持される。コンデンサブラケット110は、前端部に配設された上下2組の取付部材120を用いてラジエータフレーム54に横開き回動可能に設けられている。
コンデンサブラケット110の前側下部には、上方に凹んだ下側段部112が形成されている。この下側段部112は、コンデンサブラケット110がラジエータフレーム54に対して開かれた際に、コンデンサブラケット110の近傍に配設されているウォッシャタンク57(図2および図3を参照)との干渉(接触)を避けるために設けられている。
ウォッシャタンク57は、オペレータキャビン23のフロントガラスに設けられたワイパー装置用のウォッシャ液を貯留するタンクである。コンデンサブラケット110の前側上部には、下方に凹んだ上側段部113が形成されている。この上側段部113は、コンデンサブラケット110が開かれた際に、コンデンサブラケット110の近傍に配設された配管等との干渉を避けるために設けられている。
2組の取付部材120はそれぞれ、図11に示すように、第1ヒンジ部材121と第2ヒンジ部材122を連結して構成されている。第1ヒンジ部材121は、2枚の金属板121a,121bと1本の回転軸121cとからなる平蝶番である。第2ヒンジ部材122も、第1ヒンジ部材121と同様に、2枚の金属板122a,122bと1本の回転軸122cからなる平蝶番である。取付部材120は、第1ヒンジ部材121の金属板121aと第2ヒンジ部材122の金属板122aとを重ね合せた状態で溶接して連結した構成となっている。第1ヒンジ部材121の金属板121bがコンデンサブラケット110に溶接されて固定される。第2ヒンジ部材122の金属板122bには固定プレート125が溶接され、この固定プレート125がラジエータフレーム54にボルト56(図3を参照)により固定される。このボルト56には、エンジン室27の右壁側からアクセス可能になっている(図3を参照)。
このように構成された取付部材120により、コンデンサブラケット110は、ラジエータフレーム54、並びに、ラジエータフレーム54に支持されたラジエータ52およびオイルクーラ53に対して横開き回動可能に構成されている。コンデンサブラケット110は、図5および図6に示すように、ラジエータフレーム54に対して閉じた状態において、ラジエータフレーム54に固定されたロックバー部材54aにコンデンサブラケット110の後端部がボルト59により固定されて閉じた状態が保持される(図12(a)も参照)。
コンデンサブラケット110は、上記ボルト59を取り外すことにより回動(開閉)可能な状態となる。図12(b)に示すように、コンデンサブラケット110がラジエータフレーム54に対して右方に回動される際には、まず、第2ヒンジ部材122の回転軸122cを中心に第1ヒンジ部材121等が回動して、コンデンサブラケット110の奥側が、ラジエータフレーム54に支持されたオイルクーラ53から離れるようにコンデンサブラケット110が回動される。このとき同時に、第1ヒンジ部材121の回転軸121cを中心に2枚の金属板121a,121bが互いに近づくように回動するため、コンデンサブラケット110全体が前方側(ヒンジ部材が設けられた奥側)に移動しながら右方に回動される。そして、図12(c)に示すように、コンデンサブラケット110が第1ヒンジ部材121の回転軸121cを中心に回動して、コンデンサブラケット110の手前側がオイルクーラ53から離れるようにコンデンサブラケット110が回動される。このようにして、コンデンサブラケット110に支持されたコンデンサ102がラジエータフレーム54およびオイルクーラ53に対して右方に回動(開放)されるように構成されている。
このように、コンデンサ102が、第1および第2ヒンジ部材121,122を用いてラジエータフレーム54に取り付けられ、オイルクーラ53に対して横開き回動可能に設けられている。そのため、エンジン室27内の狭いスペースにおいてコンデンサ102の開き量が制限される場合であっても、第1および第2ヒンジ部材121,122の2つの回転軸121c,122cでの回動によって、コンデンサ102の奥側(ヒンジ部材が設けられた基端側)を従来よりも大きく開くことができる。従って、オイルクーラ53とコンデンサ102との間の隙間を従来よりも大きく確保することができ、これによりエンジン室27の後壁(カウンターウエイト29)側からアクセスしてオイルクーラ53のフィンの清掃作業を行い易くすることができる。また、上述したようにコンデンサブラケット
110(コンデンサ102)全体を奥側に移動させながら回動させることができるため、エンジン室27の後壁(カウンターウエイト29)の内側曲面にコンデンサブラケット110の後端部が干渉(接触)することなく、コンデンサブラケット110を回動させることができる。
これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の実施形態では、取付部材120が2個のヒンジ部材121,122を連結して構成されているが、当該取付部材はこの構成に限定されるものではなく、例えば、棒状部材の両端部をそれぞれコンデンサブラケット110とラジエータフレーム54に枢結させた構成等であってもよい。上述の実施形態では、コンデンサブラケット110が上下2組の取付部材120を用いてラジエータフレーム54に支持されているが、コンデンサブラケット110は、ラジエータフレーム54以外の他の箇所に取り付けられる構成であってもよい。また、取付部材120を用いてコンデンサ102がラジエータフレーム54等に直接支持される構成であってもよい。さらに、取付部材120の個数は、1個であっても3個以上であってもよい。上述の実施形態では、本発明をパワーショベル1に適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、スキッドステアローダや、パワーショベル以外の作業用車両においても適用することが可能である。
1 パワーショベル(作業用車両)
10 走行体(車両基部)
20 旋回体(車両基部)
23 オペレータキャビン
27 エンジン室
30 ショベル装置(作業装置)
53 オイルクーラ
100 空調装置
102 コンデンサ
105 エアコンユニット(空調ユニット)
110 コンデンサブラケット
120 取付部材
121 第1ヒンジ部材
122 第2ヒンジ部材

Claims (3)

  1. 作業装置が設けられた走行可能な車両基部と、
    前記車両基部上に設けられたオペレータキャビンと、
    前記車両基部の前記オペレータキャビンの後方に設けられたエンジン室と、
    前記オペレータキャビン内に空気を吹き出す空調ユニットと、
    前記エンジン室内において前記エンジン室の壁部側からアクセス可能な位置に設けられ、前記作業装置に供給される作動油を冷却するオイルクーラと、
    前記エンジン室内において前記オイルクーラと並んで近接配置され前記エンジン室の壁部側からアクセス可能な位置に設けられ、前記空調ユニットに供給される冷媒を凝縮するコンデンサと、
    前記エンジン室の奥側に配置された前記コンデンサの奥側に一端部が枢結され、他端部が前記エンジン室の奥側に設けられた固定部に枢結されて、前記コンデンサを横開き回動可能に支持する取付部材と
    前記エンジン室内において前記コンデンサを前記オイルクーラと並んで近接配置される閉位置にロックするロック部材とを備え、
    前記コンデンサが前記閉位置にあるとき、前記コンデンサは前記オイルクーラと平行な姿勢で保持され、
    前記取付部材は、前記コンデンサが前記閉位置にあるとき、前記一端部よりも前記他端部の方が前記エンジン室の奥側に配置され、
    前記ロック部材による前記ロックを解除することにより、前記コンデンサが前記閉位置にある状態から、前記取付部材が前記他端部を中心に回動するとともに前記コンデンサが前記一端部を中心に回動することで前記コンデンサが前記平行な姿勢を維持しながら前記コンデンサの奥側が前記オイルクーラから離れるとともに前記コンデンサが前記エンジン室の奥側に移動した後、前記コンデンサが前記取付部材の前記一端部を中心にさらに回動することで前記コンデンサの手前側が前記オイルクーラから離れるようにして前記コンデンサの手前側が前記エンジン室の壁部と干渉しない範囲で前記コンデンサが前記オイルクーラに対して横開き回動可能であることを特徴とする作業用車両。
  2. 前記取付部材は、2個のヒンジ部材を連結して構成されたことを特徴とする請求項1に記載の作業用車両。
  3. 前記コンデンサを支持するコンデンサブラケットを備え、
    前記取付部材の前記一端部が前記コンデンサブラケットの奥側に枢結されたことを特徴とする請求項1又は2に記載の作業用車両。
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