JP7365936B2

JP7365936B2 - 作業車

Info

Publication number: JP7365936B2
Application number: JP2020033521A
Authority: JP
Inventors: 和宏田中
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2020-02-28
Filing date: 2020-02-28
Publication date: 2023-10-20
Anticipated expiration: 2040-02-28
Also published as: JP2021134770A; US11781468B2; US20210270180A1

Description

本発明は、作業車に関する。

従来、作業車として、例えば、特許文献１に記載の作業車が知られている。特許文献１に記載の作業車には、水冷式のエンジン（文献では「エンジン〔１４〕」）と、エンジン用の冷却水を冷却するラジエータ（文献では「ラジエータ〔８〕」）と、サーモスタットと、が備えられている。

特開２０１８－２０４４９８号公報

上述のような作業車では、冷却水の温度が低い時でも、サーモスタットのリーク穴を通過したエンジンからの冷却水がラジエータを通過して循環するため、エンジンの暖機運転に時間がかかってしまう。また、エンジンの早期暖機のために、サーモスタットのリーク穴を廃止すると、冷却水の温度のハンチングが生じてしまう。

上記状況に鑑み、冷却水の温度をハンチングさせることなく、エンジンの早期暖機を実現可能な作業車が要望されている。

本発明の作業車の特徴は、
水冷式のエンジンと、
前記エンジン用の冷却水を冷却するラジエータと、
前記エンジンと前記ラジエータとに亘って設けられる冷却水通路と、
前記冷却水通路に設けられるサーモスタットと、を備え、
前記冷却水通路は、前記エンジンに前記冷却水を供給する冷却水供給通路と、前記エンジンから前記冷却水を排出する冷却水排出通路と、前記冷却水供給通路と前記冷却水排出通路とを接続するバイパス通路と、を有し、
前記サーモスタットは、前記冷却水供給通路と前記バイパス通路との接続部に設けられ、前記冷却水の温度が第一基準温度未満の低温度領域の温度である場合、前記冷却水排出通路からの前記冷却水が前記バイパス通路を通って前記冷却水供給通路に流入するのを許容し、かつ、前記ラジエータからの前記冷却水が前記冷却水供給通路を通って前記エンジンに流入するのを阻止する状態となり、前記冷却水の温度が前記第一基準温度よりも高い第二基準温度以上の高温度領域の温度である場合、前記ラジエータからの前記冷却水が前記冷却水供給通路を通って前記エンジンに流入するのを許容し、かつ、前記冷却水排出通路からの前記冷却水が前記バイパス通路を通って前記冷却水供給通路に流入するのを阻止する状態となり、
前記サーモスタットが、前記エンジンに支持された保持部材に保持され、
前記保持部材の内部に前記バイパス通路が形成されていることにある。

本特徴構成によれば、冷却水の温度が低温度領域の温度である場合は、冷却水排出通路からの冷却水がバイパス通路を通って冷却水供給通路に流入し、ラジエータからの冷却水が冷却水供給通路を通ってエンジンに流入しないことになる。すなわち、冷却水の温度が低い時は、冷却水がラジエータを通過せずに循環することになる。これにより、エンジンの早期暖機を実現することができる。また、低温の冷却水が急にエンジンに流入することがないため、冷却水の温度のハンチングを低減することができる。

そして、冷却水の温度が高温度領域の温度である場合は、ラジエータからの冷却水が冷却水供給通路を通ってエンジンに流入し、冷却水排出通路からの冷却水がバイパス通路を通って冷却水供給通路に流入しないことになる。すなわち、冷却水の温度が高い時は、冷却水がラジエータを通過して循環することになる。これにより、冷却水の冷却を効果的に行うことができる。

さらに、本発明において、前記サーモスタットは、前記冷却水の温度が前記第一基準温度以上で前記第二基準温度未満の中温度領域の温度である場合、前記冷却水排出通路からの前記冷却水が前記バイパス通路を通って前記冷却水供給通路に流入するのを許容し、かつ、前記ラジエータからの前記冷却水が前記冷却水供給通路を通って前記エンジンに流入するのを許容する状態となると好適である。

本特徴構成によれば、冷却水の温度が中温度領域の温度である場合は、冷却水排出通路からの冷却水がバイパス通路を通って冷却水供給通路に流入し、ラジエータからの冷却水が冷却水供給通路を通って前記エンジンに流入することになる。すなわち、冷却水の温度が低温度領域から高温度領域に移行する段階では、冷却水がラジエータを通過せずに循環する状態と、冷却水がラジエータを通過して循環する状態とが併存することになる。これにより、冷却水がラジエータを通過せずに循環する状態から冷却水がラジエータを通過して循環する状態への移行をスムーズに行うことができる。

さらに、本発明において、前記バイパス通路は、前記冷却水排出通路のうち前記エンジン側の端部から分岐していると好適である。

本特徴構成によれば、エンジンから排出直後の冷却水がその温度をある程度維持した状態で冷却水排出通路からバイパス通路を通って冷却水供給通路に流入することになる。これにより、エンジンの早期暖機を一層早期に実現することができる。

さらに、本発明において、前記サーモスタットは、前記冷却水排出通路のうち前記エンジン側の端部の近傍に配置されていると好適である。

本特徴構成によれば、バイパス通路の長さを短くすることができる。

さらに、本発明において、乗員が搭乗する搭乗部と、前記搭乗部の後方に配置される荷台と、を備え、前記ラジエータは、前記搭乗部の前方に配置され、前記エンジンは、前記荷台の下方に配置され、前記冷却水供給通路及び前記冷却水排出通路は、前記搭乗部の下方を通されて前記ラジエータと前記エンジンとに亘って設けられていると好適である。

本特徴構成によれば、冷却水通路が長い作業車において、エンジンの早期暖機を実現することができる。

多目的車両を示す左側面図である。エンジン冷却回路を示す図であって、冷却水の温度が低温度領域の温度である時の冷却水の流れを示す図である。エンジン冷却回路を示す斜視図である。エンジン冷却回路を示す図であって、冷却水の温度が高温度領域の温度である時の冷却水の流れを示す図である。エンジン冷却回路を示す図であって、冷却水の温度が中温度領域の温度である時の冷却水の流れを示す図である。冷却水の温度とサーモスタットの動作状態との関係を示す図である。

本発明を実施するための形態について、図面に基づき説明する。なお、以下の説明では、図１において、矢印Ｆの方向を「機体前側」、矢印Ｂの方向を「機体後側」、矢印Ｆの方向に向かって左側の方向を「機体左側」、矢印Ｆの方向に向かって右側の方向を「機体右側」とする。

〔多目的車両の全体構成〕
図１には、本発明に係る「作業車」に相当するユーティリティビークル（多目的車両）を示している。本車両には、走行機体１と、ボンネット２と、乗員が搭乗する搭乗部３と、ダンプ式の荷台４と、水冷式のエンジンＥと、が備えられている。走行機体１には、機体フレーム５と、左右の前輪６Ｆと、左右の後輪６Ｂと、が備えられている。

ボンネット２は、搭乗部３の前方に配置されている。ボンネット２には、エンジンＥ用の冷却水を冷却するラジエータ７等が収容されている。すなわち、ラジエータ７は、搭乗部３の前方に配置されている。

搭乗部３には、前搭乗部８と、後搭乗部９と、乗員保護用のロプス１０と、が備えられている。前搭乗部８には、ステアリングハンドル１１と、前部座席１２と、が備えられている。後搭乗部９には、後部座席１３が備えられている。

荷台４は、搭乗部３の後方に配置されている。エンジンＥは、荷台４の下方に配置されている。エンジンＥは、ガソリンエンジンであってもよいし、ディーゼルエンジンであってもよい。

〔エンジン冷却回路〕
図２に示すように、エンジン冷却回路１４には、ラジエータ７と、冷却水通路１５と、サーモスタット１６と、冷却水ポンプＰと、が備えられている。

冷却水通路１５は、エンジンＥとラジエータ７とに亘って設けられている。冷却水通路１５には、エンジンＥに冷却水を供給する冷却水供給通路１７と、エンジンＥから冷却水を排出する冷却水排出通路１８と、冷却水供給通路１７と冷却水排出通路１８とを接続するバイパス通路１９と、が備えられている。

図１に示すように、冷却水供給通路１７は、搭乗部３の下方を通されてラジエータ７とエンジンＥとに亘って設けられている。冷却水供給通路１７は、管状部材によって構成されている。冷却水供給通路１７のうちラジエータ７側の端部は、ラジエータ７の下部に接続されている。冷却水供給通路１７には、サーモスタット１６よりもラジエータ７側に位置する第一通路部分１７ａと、サーモスタット１６よりもエンジンＥ側に位置する第二通路部分１７ｂと、が備えられている。

冷却水排出通路１８は、搭乗部３の下方を通されてラジエータ７とエンジンＥとに亘って設けられている。冷却水排出通路１８は、管状部材によって構成されている。冷却水排出通路１８のうちラジエータ７側の端部は、ラジエータ７の上部に接続されている。

図２に示すように、バイパス通路１９は、冷却水排出通路１８のうちエンジンＥ側の端部から分岐している。サーモスタット１６は、冷却水通路１５において、冷却水供給通路１７とバイパス通路１９との接続部Ｃに設けられている。サーモスタット１６には、バルブＶが備えられている。サーモスタット１６は、冷却水排出通路１８のうちエンジンＥ側の端部の近傍に配置されている。言い換えると、サーモスタット１６は、エンジンＥに隣り合う位置に配置されている（図３参照）。

図３に示すように、サーモスタット１６は、保持部材２０に収容された状態で保持されている。保持部材２０は、エンジンＥに支持されている。具体的には、保持部材２０は、エンジンＥの左側部に取り付けられている。

保持部材２０には、第一通路部分１７ａ、第二通路部分１７ｂ及び冷却水排出通路１８が夫々接続されている。本実施形態では、保持部材２０の内部に、バイパス通路１９が形成されている。

冷却水ポンプＰは、冷却水供給通路１７（第二通路部分１７ｂ）内の冷却水をエンジンＥに向けて圧送するためのものである。冷却水ポンプＰは、エンジンＥの前面部に付設されている（図３参照）。冷却水ポンプＰには、第二通路部分１７ｂのうちエンジンＥ側の端部が接続されている。

〔サーモスタットの動作状態〕
図２及び図６に示すように、サーモスタット１６は、冷却水の温度Ｔが第一基準温度Ｔ１未満の低温度領域の温度である場合、冷却水排出通路１８からの冷却水がバイパス通路１９を通って冷却水供給通路１７に流入するのを許容し、かつ、ラジエータ７からの冷却水が冷却水供給通路１７を通ってエンジンＥに流入するのを阻止する状態となる。なお、図２における点線の太い矢印は、冷却水の流れを示している。

具体的には、冷却水の温度Ｔが第一基準温度Ｔ１未満の低温度領域の温度であると、バルブＶは、第一通路部分１７ａと第二通路部分１７ｂとの連通を閉じ、かつ、バイパス通路１９と第二通路部分１７ｂとの連通を開く状態となる。

図４及び図６に示すように、サーモスタット１６は、冷却水の温度Ｔが第一基準温度Ｔ１よりも高い第二基準温度Ｔ２以上の高温度領域の温度である場合、ラジエータ７からの冷却水が冷却水供給通路１７を通ってエンジンＥに流入するのを許容し、かつ、冷却水排出通路１８からの冷却水がバイパス通路１９を通って冷却水供給通路１７に流入するのを阻止する状態となる。なお、図４における点線の太い矢印は、冷却水の流れを示している。

具体的には、冷却水の温度Ｔが第一基準温度Ｔ１よりも高い第二基準温度Ｔ２以上の高温度領域の温度であると、バルブＶは、第一通路部分１７ａと第二通路部分１７ｂとの連通を開き、かつ、バイパス通路１９と第二通路部分１７ｂとの連通を閉じる状態となる。

図５及び図６に示すように、サーモスタット１６は、冷却水の温度Ｔが第一基準温度Ｔ１以上で第二基準温度Ｔ２未満の中温度領域の温度である場合、冷却水排出通路１８からの冷却水がバイパス通路１９を通って冷却水供給通路１７に流入するのを許容し、かつ、ラジエータ７からの冷却水が冷却水供給通路１７を通ってエンジンＥに流入するのを許容する状態となる。なお、図５における点線の太い矢印は、冷却水の流れを示している。

具体的には、冷却水の温度Ｔが第一基準温度Ｔ１以上で第二基準温度Ｔ２未満の中温度領域の温度であると、バルブＶは、第一通路部分１７ａと第二通路部分１７ｂとの連通を開き、かつ、バイパス通路１９と第二通路部分１７ｂとの連通を開く状態となる。

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、バイパス通路１９は、保持部材２０の内部に形成されている。
しかし、バイパス通路１９は、管状部材によって構成されていてもよい。

（２）上記実施形態では、バイパス通路１９は、冷却水排出通路１８のうちエンジンＥ側の端部から分岐している。しかし、バイパス通路１９は、冷却水排出通路１８のうちエンジンＥ側の端部以外の部分から分岐していてもよい。例えば、バイパス通路１９は、冷却水排出通路１８のうちラジエータ７側の端部から分岐していてもよい。あるいは、バイパス通路１９は、冷却水排出通路１８のうちエンジンＥ側の端部とラジエータ７側の端部との中央部又は略中央部から分岐していてもよい。

（３）上記実施形態では、サーモスタット１６は、冷却水排出通路１８のうちエンジンＥ側の端部の近傍に配置されている。しかし、サーモスタット１６は、冷却水排出通路１８のうちエンジンＥ側の端部の近傍から離れた位置に配置されていてもよい。

本発明は、多目的車両の他、トラクタ、コンバイン、田植機等の農業作業車や建設作業
車にも利用可能である。

３搭乗部
４荷台
７ラジエータ
１５冷却水通路
１６サーモスタット
１７冷却水供給通路
１８冷却水排出通路
１９バイパス通路
Ｃ接続部
Ｅエンジン
Ｔ冷却水の温度
Ｔ１第一基準温度
Ｔ２第二基準温度

Claims

水冷式のエンジンと、
前記エンジン用の冷却水を冷却するラジエータと、
前記エンジンと前記ラジエータとに亘って設けられる冷却水通路と、
前記冷却水通路に設けられるサーモスタットと、を備え、
前記冷却水通路は、前記エンジンに前記冷却水を供給する冷却水供給通路と、前記エンジンから前記冷却水を排出する冷却水排出通路と、前記冷却水供給通路と前記冷却水排出通路とを接続するバイパス通路と、を有し、
前記サーモスタットは、前記冷却水供給通路と前記バイパス通路との接続部に設けられ、前記冷却水の温度が第一基準温度未満の低温度領域の温度である場合、前記冷却水排出通路からの前記冷却水が前記バイパス通路を通って前記冷却水供給通路に流入するのを許容し、かつ、前記ラジエータからの前記冷却水が前記冷却水供給通路を通って前記エンジンに流入するのを阻止する状態となり、前記冷却水の温度が前記第一基準温度よりも高い第二基準温度以上の高温度領域の温度である場合、前記ラジエータからの前記冷却水が前記冷却水供給通路を通って前記エンジンに流入するのを許容し、かつ、前記冷却水排出通路からの前記冷却水が前記バイパス通路を通って前記冷却水供給通路に流入するのを阻止する状態となり、
前記サーモスタットが、前記エンジンに支持された保持部材に保持され、
前記保持部材の内部に前記バイパス通路が形成されている作業車。
前記サーモスタットは、前記冷却水の温度が前記第一基準温度以上で前記第二基準温度未満の中温度領域の温度である場合、前記冷却水排出通路からの前記冷却水が前記バイパス通路を通って前記冷却水供給通路に流入するのを許容し、かつ、前記ラジエータからの前記冷却水が前記冷却水供給通路を通って前記エンジンに流入するのを許容する状態となる請求項１に記載の作業車。
前記バイパス通路は、前記冷却水排出通路のうち前記エンジン側の端部から分岐している請求項１又は２に記載の作業車。
前記サーモスタットは、前記冷却水排出通路のうち前記エンジン側の端部の近傍に配置されている請求項３に記載の作業車。
乗員が搭乗する搭乗部と、
前記搭乗部の後方に配置される荷台と、を備え、
前記ラジエータは、前記搭乗部の前方に配置され、
前記エンジンは、前記荷台の下方に配置され、
前記冷却水供給通路及び前記冷却水排出通路は、前記搭乗部の下方を通されて前記ラジエータと前記エンジンとに亘って設けられている請求項１から４の何れか一項に記載の作業車。