JP7132140B2 - 作業用車両 - Google Patents

Description

本発明は、作業用車両に関し、さらに詳細には、オペレータキャビン内の冷房を行うエアコンディショナー用のコンデンサーおよびコンデンサーファンを備える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、クローラからなる走行装置を車体の左右にそれぞれ設け、左右の走行装置の作動速度を異ならせることによって進行方向の転換を行うクローラ式スキッドステアローダが知られている（特許文献１：特開２０１７－３９４８２号公報参照）。このようなクローラ式スキッドステアローダは、車体に上下揺動可能にアームを設け、このアームを上下に揺動させることによりアーム先端に着脱可能に取り付けられたアタッチメント（作業装置）を上下に移動させて作業を行うように構成されている。そのため、車体の中央部には、オペレータが乗車して操縦を行うオペレータキャビンが設けられ、車体の後部には、走行装置等を駆動するためのエンジンが搭載されている。

上記の作業用車両において、オペレータキャビン内の冷房を行うエアコンディショナーを備えたものが実用化されている。例えば、特許文献１に示される従来の作業用車両において、エアコンディショナー用のコンデンサーおよびコンデンサーファンがエンジンフードに支持されてエンジンルーム内に収まるように取付けられた構成が知られている。ここで、エンジンをはじめとするエンジンルーム内の機器のメンテナンス時において、エンジンフードを開いて実施する場合があるが、その際に、コンデンサーおよびコンデンサーファンがエンジンルーム内に突出する大きな領域を占有しているために、作業者が頭部を接触させてしまうリスクがあると共に作業性が悪いという課題があった。

特開２０１７－３９４８２号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされ、エンジンルームのメンテナンスを行う際に、作業者がエンジンフードに支持される機器の下端部に頭部を接触させてしまうリスクを低減し、広い空間を確保して作業性の改善を図ることが可能な作業用車両を提供することを目的とする。

本発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。

本発明に係る作業用車両は、車体に設けられるオペレータキャビンと前記車体に設けられるエンジンルーム内に搭載されるエンジンと、前記エンジンルームの上部において、前端部に設けられた左右一対のヒンジ機構を用いて前記車体に対して後端部が上下に揺動して開閉可能に設けられる平板状のエンジンフードと、を備え、所定領域に外気を取入れる複数の通気孔が形成された通気部を複数有する第１カバーと、前記外気を通過させてエアコンディショナーの冷媒を冷却するコンデンサーと、前記外気の流れを生じさせるコンデンサーファンと、が前記エンジンフードに支持されて設けられており、前記コンデンサーは、前記エンジンフードよりも下方となる前記エンジンルームの内部側に配置されており、前記コンデンサーファンは、前記コンデンサーよりも下方となる前記エンジンルームの内部側に配置され、且つ、回転羽の径方向の周囲に設けられる円筒状のシュラウドが外殻をなす部材として構成されており、前記第１カバーと前記コンデンサーとの間に第２カバーが設けられており、前記第２カバーは、前記通気孔から侵入する水滴を捕集して排出する流路部と、前記外気を通過させる開口部とを有し、前記通気孔は、前記第１カバーの板面を貫通する貫通孔として形成されており、前記流路部は、平面視において、各前記通気部の直下となる位置で且つ対応する前記通気部に対して前後方向および左右方向の両方が広くなるように構成されていることを要件とする。

本発明によれば、作業用車両におけるエンジンルームのメンテナンスを行う際に、作業者がエンジンフードに支持される機器の下端部に頭部を接触させてしまうリスクを低減し、広い空間を確保して作業性の改善を図ることが可能となる。

本発明の実施形態に係る作業用車両の例を示す斜視図である。 図１に示す作業用車両のエンジンルームの例を示す断面図である。 図１に示す作業用車両のエンジンフードの開状態を示す断面図である。 図１に示す作業用車両のエンジンフードの例を示す斜視図である。 図４におけるＶ－Ｖ線断面図である。 図１に示す作業用車両のエンジンフードに取付けられる機器の例を示す分解斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳しく説明する。図１は、本実施形態に係る作業用車両１の例を示す斜視図（概略図）である。なお、説明の便宜上、図中において矢印により作業用車両１の上下、左右、前後の方向を示す場合がある。また、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。

はじめに、作業用車両１の全体構成について説明する。ここでは、クローラを備えて走行するクローラ式スキッドステアローダを例に挙げて説明するが、これに限定されるものではない。

作業用車両１は、図１に示すように、車体１０に対して、左右に走行装置１２と、前部に作業装置１４と、中央部にオペレータキャビン１６と、後部にエンジン１８等が収容されるエンジンルーム２０と、後部左右に作業装置１４を動作させるアーム２２を取付けるアームポスト２４とを備えて構成されている。なお、走行装置１２は、一例として左右一対のクローラ（無端状の履帯）２６を備える構成としている。ただし、これに限定されるものではなく、左右一対のタイヤを備えて走行する構成（「スキッドステアローダ」と称される）としてもよい（不図示）。

先ず、作業装置１４は、オペレータキャビン１６の左右および前方を囲むように配設されたアーム２２と、車体１０の後部左右のアームポスト２４およびアーム２２に跨って取付けられた左右一対のアームシリンダ３０と、アーム２２の前端部にブラケット３２を介して取り付けられたアタッチメント（一例として、バケット）３４とを備えて構成されている。ここで、左右のアームポスト２４には、アーム２２および左右のアームシリンダ３０を取付けるための複数の枢結点が設けられている。この構成によれば、アームシリンダ３０を伸縮作動させることにより、車体１０に対してアーム２２を上下に揺動作動させることができる。

本実施形態に係るブラケット３２は、アーム２２の先端部に上下に揺動可能に枢結されており、当該ブラケット３２に対してバケット３４が着脱可能に取付けられている。また、ブラケット３２およびアーム２２に跨って左右一対のバケットシリンダ（不図示）が取り付けられている。この構成によれば、バケットシリンダを伸縮作動させることにより、アーム２２に対してブラケット３２すなわち装着されたバケット３４を上下に揺動作動させることができる。なお、ブラケットとバケットとを一体化した構成も採用し得る（不図示）。

次に、オペレータキャビン１６は、オペレータ（作業者）が搭乗可能な操作室を形成する略矩形箱状に形成され、前方側に開閉可能な前扉（ガラス扉）２８が設けられている。オペレータキャビン１６内には、オペレータが前方側に向いて着座するオペレータシート、および走行装置１２および作業装置１４の作動を操作するための操作レバー等が配設されている（いずれも不図示）。なお、本実施形態においては、オペレータキャビン１６内の空気温度等を調整するエアコンディショナーが設けられている。

作業用車両１の操縦は、オペレータがオペレータシートに着座して操作レバーを操作することによって行われる。すなわち、操作レバーの操作に応じて、左右の走行装置１２を駆動させて車体１０を走行移動させたり、左右のアームシリンダ３０を伸縮作動させてアーム２２を車体１０に対して上下に揺動させたり、左右のバケットシリンダを伸縮作動させてバケット３４をアーム２２に対して上下に揺動させたりすることができる。

次に、エンジンルーム２０は、車体１０の後部（オペレータキャビン１６の後方位置）に設けられており、その内部に収容される形でエンジン１８や後述の機器等が搭載されている。一例として、エンジン１８には、水冷式ディーゼルエンジンが用いられるがこれに限定されるものではない。前述の走行装置１２、アームシリンダ３０、およびバケットシリンダは、このエンジン１８により駆動された油圧ポンプ（不図示）から送出される作動油を受けて駆動される構成となっている。

本実施形態に係るエンジンルーム２０は、左右の側部が車体１０の側方フレーム（アームポスト２４）によって閉塞されている。また、上部には縦開き開閉可能なエンジンフード３６が取付けられており、さらに後部にはリアカバー３８が取付けられている。なお、リアカバー３８は、横開き開閉可能な構成としてもよい（不図示）。

ここで、エンジンルーム２０内部の主要構成について、図２の断面図を用いて説明する。後部側から前部側へ向かう順に、エンジン１８に循環させる冷却水を冷却するラジエータ４０と、ラジエータ４０の前面を覆うファンシュラウド４２と、ラジエータ４０を通って流れる冷却空気流を作るラジエータファン４４と、エンジン１８とが配置されている。ラジエータファン４４は、エンジン１８により駆動されてエンジンルーム２０内部の空気をラジエータ４０に向けて送出し、ラジエータ４０を通過させてエンジンルーム２０の外部へ排出する冷却空気流を作るように構成されている。なお、エンジンルーム２０内に取入れられる空気（外気）の流路については後述する。

一方、エンジンフード３６は、前端部に設けられた左右一対のヒンジ機構（不図示）を用いて、縦開き開閉可能すなわち車体１０に対して後端部が上下に揺動して開閉可能となるように構成されている。ここで、図３はエンジンフード３６を所定の開き位置とした状態の断面図であり、図４はエンジンフードの例を示す斜視図であり、図５は図４におけるＶ－Ｖ線断面図であり、図６はエンジンフードに取付けられる機器構成を示す分解斜視図である。

本実施形態においては、エンジンフード３６は、車体１０の前部から後部へ向かって所定角度で下降する傾斜を有してエンジンルーム２０の上部に取付けられている。なお、当該エンジンフード３６は、通常時はカバーロック機構４６により車体１０に対して閉鎖状態に保持されるようになっている。

また、本実施形態に係るエンジンフード３６は、金属材料を用いた平板状に形成されており、エンジン１８の排気を導出する排気導出管４８と、各機器の取付け部となる開口５０とが設けられている。具体的には、所定領域５２ａに外気を取入れる複数の通気孔（貫通孔）５２ｂが形成された通気部５２を複数有する第１カバー５４と、外気を通過させてオペレータキャビン用エアコンディショナーの冷媒を冷却するコンデンサー５６と、外気の流れを生じさせるコンデンサーファン５８と、がエンジンフード３６に支持されて開口５０の位置に取付けられている。

本実施形態においては、通気孔５２ｂを丸孔状に形成し、所定間隔で車体１０の左右方向および前後方向に複数（例えば数十個程度）並設させる構成としている。ただし、これに限定されるものではなく、長孔状、方形孔状等に形成して所定間隔で車体１０の左右方向および前後方向に並設させる構成としてもよい。

次に、コンデンサーファン５８には、一例として、車体１０に搭載されたバッテリ（不図示）からの電力供給によって駆動する電動ファンが用いられている。その作動として、第１カバー５４の通気部５２（具体的には、通気孔５２ｂ）を介して外気を取入れて、コンデンサー５６を通過させる冷却空気流を作り出すものである。なお、コンデンサー５６を通過した空気流は、エンジンルーム２０の内部（エンジン１８側）へ送出され、前述のラジエータファン４４によりラジエータ４０を通過させてエンジンルーム２０の外部へ送出されるようになっている。このように、コンデンサーファン５８およびラジエータファン４４により、エンジンルーム２０の外部から空気を取入れてコンデンサー５６を通過させてエンジンルーム２０の内部に通流させた後、ラジエータ４０を通過させてエンジンルーム２０の外部に送出される一連の空気流が作り出される構成となっている。

なお、本実施形態においては、第１カバー５４、コンデンサー５６、およびコンデンサーファン５８がエンジンフード３６の上面から上方に突出することなく、エンジンルーム２０内に収まるように、すなわちエンジンルーム２０内へ突出する状態で取付けられている。これによれば、エンジンフード３６の上面は排気導出管４８を除いて略フラット状に構成することができる。その結果、オペレータキャビン１６からの後方視界が遮られず、良好に保つことができる。

ここで、特許文献１に例示される従来の作業用車両においても、エアコンディショナー用のコンデンサーおよびコンデンサーファンがエンジンフードに支持されてエンジンルーム内に収まるように取付けられた構成が開示されている（特許文献１図９参照）。具体的には、エンジンフードからエンジンルーム内側へ向かって、通気孔を有するカバー、次いでコンデンサーファン、次いでコンデンサーの順に配設された従来より知られる一般的な構成となっている。この構成の場合、平面視矩形状に形成されるコンデンサーが最下部となっており、コンデンサーに対して外気を送出するコンデンサーファンもコンデンサーの外殻形状に対応させた矩形状のシュラウドを外殻部材として備える必要があった。このような構成であることに起因して、エンジンフードを開いてエンジンルーム内の機器のメンテナンスを実施する際に、コンデンサーおよびコンデンサーファンがエンジンルーム内に突出する大きな領域を占有して作業性を悪化させてしまい、また、最下端で後部側へ張り出するコンデンサーの外殻部に作業者の頭部が接触してしまうリスクがあった。

上記の課題に対して、本実施形態においては、以下の構成を備えることによりその解決を可能としている。具体的には、特許文献１に例示される一般的な構成と相違して、エンジンフード３６からエンジンルーム２０内側へ向かって、複数の通気部５２を有する第１カバー５４、次いでコンデンサー５６、次いでコンデンサーファン５８の順に配設された構成となっている。

特に、コンデンサーファン５８は、コンデンサー５６よりもエンジンルーム２０の内部側に配置される構成であると共に、回転羽５８ａの径方向の周囲の位置において、当該回転羽５８ａに近接して設けられる円筒状のシュラウド５８ｂが外殻をなす部材（ボルト類や取付けフランジ等の細部構成を除いて最外殻を覆う部材となる）として構成されている。すなわち、回転羽５８ａの軸方向に占める領域において、従来のように矩形状のコンデンサーの外殻形状と同寸法の矩形状のシュラウドを備えないことを特徴としている。なお、コンデンサー５６外殻部の下端部からシュラウド５８ｂの上端部にかけて、隙間が生じないように空間を接続させる接続部材（不図示）が設けられている。

上記の構成によれば、エンジンフード３６に支持されて取付けられる上記機器に関して、最下端にコンデンサーファン５８を配置し、且つ、当該コンデンサーファン５８の外殻をなす部材が円筒状のシュラウド５８ｂである構成を備えることで、上記の課題解決を可能としている。すなわち、エンジンフード３６を開いてエンジンルーム２０内の機器のメンテナンスを実施する際に、最下端で後部側へ張り出していた従来のコンデンサーの配置を解消でき、且つ、エンジンルーム２０内で大きな領域を占有していた従来のコンデンサーファンの矩形状のシュラウドを解消できるため、作業者がエンジンフード３６に支持される機器の下端部に頭部を接触させてしまうリスクを低減し、広い空間を確保して作業性の改善を図ることが可能となる。

しかしながら、本願発明者が鋭意研究した結果、上記の構成を採用することに伴って新たな課題が生じることを究明した。具体的に、本実施形態においては、エンジンフード３６に支持されてエンジンルーム２０内に収まるように取付けられる機器に関し、コンデンサーファン５８が、コンデンサー５６よりもエンジンルーム２０の内部側に配置される構成である。その結果、エンジンフード３６に取付けられる第１カバー５４の通気孔５２ｂから侵入する雨水等の水滴が空気と共にコンデンサー５６を通過した後、コンデンサーファン５８の回転羽５８ａの回転によって、エンジンルーム２０内に撒き散らされてしまうという課題である。エンジンルーム２０内における水滴の撒き散らしは、ファンベルト等の劣化や、配線類のショートといった故障原因となり得るため、その解決が重要となる。ちなみに、当該課題は、特許文献１に例示される従来の作業用車両においては、コンデンサーファンが、コンデンサーよりもエンジンルームの外部側に配置される構成であったために生じないものであった。

上記の新たな課題に対して、本実施形態においては、以下の構成を備えることによりその解決を可能としている。具体的には、第１カバー５４とコンデンサー５６との間の位置（第１カバー５４の直下の位置）において、エンジンフード３６に支持されて取付けられる第２カバー６０を備える構成としている。さらに、当該第２カバー６０は、第１カバー５４の通気孔５２ｂから侵入する水滴を捕集して排出する流路部６２と、外気を通過させる開口部６４とを備える構成としている。

ここで、第２カバー６０の構成について、図４～図６を用いて詳しく説明する。第２カバー６０の流路部６２は、第１カバー５４の各通気部５２に対してその直下となる位置に配設されている。それぞれの流路部６２は、対応する直上の通気部５２の所定領域５２ａよりも広い領域となるように構成されている。すなわち、流路部６２は、対応する通気部５２に対して、平面視で前後方向および左右方向の両方において広くなるように形成されている。これによれば、第１カバー５４の通気孔５２ｂから侵入する水滴を流路部６２によって確実に捕集することができ、外気と共にコンデンサー５６へ送出されてしまうことの防止が可能となる。

このように、第１カバー５４の直下の位置に第２カバー６０を配置し、且つ、当該第２カバー６０に設けられる流路部６２によって通気孔５２ｂから侵入する水滴を捕集して排出することが可能となる。したがって、通気孔５２ｂから侵入する水滴が空気と共にコンデンサー５６を通過した後、コンデンサーファン５８の回転羽５８ａによってエンジンルーム２０内に撒き散らされてしまうことの防止が可能となる。なお、第２カバー６０には開口部６４が設けられているため、コンデンサー５６へ送出する外気の通過も確保される。

また、本実施形態においては、エンジンフード３６が車体１０の前部から後部に向かって所定角度で下降する傾斜を有してエンジンルーム２０に取付けられる構成を備えている。したがって、エンジンフード３６に支持されて設けられる第１カバーおよび第２カバーも、エンジンフード３６と同様の角度（ただし、完全に同一の角度に限定されるものではない）で下降する傾斜を有する配置となっている。なお、上記の傾斜は車体１０の前後方向に限定されるものではなく、変形例として、車体１０の左右方向とする構成も考えられる（不図示）。また別の変形例として、エンジンフード３６を水平に配設し、第１カバーおよび第２カバーをエンジンフード３６に対して傾斜を有して配設する構成も考えられる（不図示）。

さらに、第１カバー５４の各通気部５２（通気部５２Ａ）とそれぞれに対応する第２カバー６０の流路部６２とが、当該傾斜の方向と平行の方向に長い形状（一例として、矩形状等の多角形状）に構成されている。また、第２カバー６０において、当該傾斜の方向の下端部に、当該傾斜の方向と直交する方向に長い形状（一例として、矩形状等の多角形状）に形成され、各流路部６２が連通する集合流路部６６を備えた構成となっている。

上記の構成によれば、エンジンフード３６の傾斜を利用して流路部６２に傾斜を設けることが可能となる。その結果、流路部６２によって捕集した水滴を、傾斜状の当該流路部６２上を通流させ、各流路部６２が連通する集合流路部６６において集約して一箇所の排出口６６ａから排出させることが可能となる。したがって、排出性能の向上および排出構造の簡素化を図ることができる。

なお、第１カバー５４において、第２カバー６０の集合流路部６６の直上となる位置に、対応する通気部５２（通気部５２Ｂ）を、上記傾斜の方向と直交する方向に長い形状（一例として、矩形状等の多角形状）で設けることが好適である。これによれば、通気部５２（具体的には通気孔５２ｂ）の総開口面積をより大きく取ることができるため、コンデンサーファン５８の出力を大きくすることなく、取入れる外気の必要量を確保することができる。

一方、第２カバー６０における開口部６４は、流路部６２に対して上記傾斜の方向と直交する方向における隣接位置に配置されている。本実施形態においては、第１カバー５４の各通気部５２（通気部５２Ａ）のそれぞれに対応する流路部６２が第２カバー６０に複数設けられており、隣接する二つの流路部６２の間に開口部６４が設けられる構成となっている。このように、流路部６２と開口部６４とが上記傾斜の方向と直交する方向に交互に配置される構成によって、開口部６４を通過してコンデンサー５６へと送出される空気流における流速・流量の偏りの発生を防止することができる。その結果、通気孔５２ｂから侵入する水滴に対し、流路部６２における捕集性能を高めることができる。加えて、コンデンサー５６における冷媒の冷却効率の低下を防止することができる。

なお、走行および作業のためのその他の機構（駆動機構、制御機構等）については、公知の作業用車両（ここでは、クローラ式スキッドステアローダ）と同様であるため、説明を省略する。

以上、説明した通り、本発明に係る作業用車両によれば、エンジンルームのメンテナンスを行う際に、作業者がエンジンフードに支持される機器の下端部に頭部を接触させてしまうリスクを低減し、広い空間を確保して作業性の改善を図ることが可能となる。

さらに、上記の効果を得るために新たに生じる、エンジンルーム内における水滴の撒き散らしという課題に対しても、同時に解決を図ることが可能となる。

なお、本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、本発明を逸脱しない範囲において種々変更可能である。特に、作業用車両としてクローラ式スキッドステアローダを例に挙げて説明を行ったが、これに限定されるものではなく、例えば、パワーショベル等の他の作業用車両に対しても同様に適用できることは言うまでもない。

１ 作業用車両
１０ 車体
１２ 走行装置
１４ 作業装置
１６ オペレータキャビン
１８ エンジン
２０ エンジンルーム
３６ エンジンフード
５２、５２Ａ、５２Ｂ 通気部
５４ 第１カバー
５６ コンデンサー
５８ コンデンサーファン
６０ 第２カバー
６２ 流路部
６４ 開口部
６６ 集合流路部

Claims (3)

1. 車体に設けられるオペレータキャビンと
   前記車体に設けられるエンジンルーム内に搭載されるエンジンと、
   前記エンジンルームの上部において、前端部に設けられた左右一対のヒンジ機構を用いて前記車体に対して後端部が上下に揺動して開閉可能に設けられる平板状のエンジンフードと、を備え、
   所定領域に外気を取入れる複数の通気孔が形成された通気部を複数有する第１カバーと、
   前記外気を通過させてエアコンディショナーの冷媒を冷却するコンデンサーと、
   前記外気の流れを生じさせるコンデンサーファンと、が前記エンジンフードに支持されて設けられており、
   前記コンデンサーは、前記エンジンフードよりも下方となる前記エンジンルームの内部側に配置されており、
   前記コンデンサーファンは、前記コンデンサーよりも下方となる前記エンジンルームの内部側に配置され、且つ、回転羽の径方向の周囲に設けられる円筒状のシュラウドが外殻をなす部材として構成されており、
   前記第１カバーと前記コンデンサーとの間に第２カバーが設けられており、
   前記第２カバーは、前記通気孔から侵入する水滴を捕集して排出する流路部と、前記外気を通過させる開口部とを有し、
   前記通気孔は、前記第１カバーの板面を貫通する貫通孔として形成されており、
   前記流路部は、平面視において、各前記通気部の直下となる位置で且つ対応する前記通気部に対して前後方向および左右方向の両方が広くなるように構成されていること
   を特徴とする作業用車両。
2. 前記エンジンフード、ならびに前記エンジンフードに支持されて設けられる前記第１カバーおよび前記第２カバーは、所定角度の傾斜を有して配置されており、
   前記通気部および対応する前記流路部は、全部もしくは一部が、前記傾斜の方向と平行の方向に長い形状に構成されており、
   前記流路部に対して前記傾斜の方向と直交する方向の隣接位置に前記開口部が配置されていること
   を特徴とする請求項１記載の作業用車両。
3. 前記第２カバーは、前記傾斜の方向の下端部において、前記傾斜の方向と直交する方向に長い形状に構成され、各前記流路部が連通する集合流路部を有すること
   を特徴とする請求項２記載の作業用車両。

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