JPH1077843A - 建設機械のエンジン冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡易な構造でシュラウドとファンとの衝突を防
止しつつクリアランスを最小に保持することができる、
エンジン冷却装置を提供する。 【解決手段】エンジン１の冷却水を冷却するラジエータ
５と、エンジン１のクランク軸１ａの動力で駆動されラ
ジエータ５を冷却する冷却風を誘起する冷却ファン２
と、冷却ファン２の上流側でかつラジエータ５の下流側
に設けられ冷却風を冷却ファン２の吸い込み側へ導入す
るファンシュラウド６とを備えたエンジン冷却装置にお
いて、ファンシュラウド６とエンジン１とは剛性部材で
ある連結アーム７を介して接続され、ファンシュラウド
６とラジエータ５とは弾性部材であるゴム継手８を介し
て接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン冷却装置
に係わり、例えば、建設機械に搭載されるエンジン冷却
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のエンジン冷却装置に関する公知技
術として、例えば、以下のものがある。 実開平５−４９４４４号公報 この公知技術は、エンジンと熱交換器とを同一の支持台
に固定し、その支持台全体を弾性体を介して車体に接続
することにより、エンジンと熱交換器との相対位置を一
定にしてファン羽根とシュラウドとの衝突を防止するも
のである。 実開平４−１０４１３１号公報 この公知技術は、ファン羽根のシュラウド先端と対向す
る位置に円周方向に凹部を形成することにより、羽根と
シュラウドとの衝突を防止しつつ、双方の間のクリアラ
ンスを最小にするものである。 実開平４−１０４１３０号公報 実開平２−１４１７号公報 これらの公知技術は、シュラウドの少なくとも一部をフ
ァン羽根の周囲に弾性的に支持し、羽根と接触したとき
には羽根と反対方向に逃げるように構成することによ
り、シュラウドと羽根との衝突による損傷を防止しつ
つ、これらの間のクリアランスを最小に保持するもので
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来のエンジン冷却装置には、それぞれ長所があるもの
の、それぞれ下記のような重大な課題が存在する。公知
技術においては、支持台上に設置されるいろいろな装
置・部品すべてに振動が伝わることになる。したがっ
て、支持台上の装置等と支持台上に載っていない他の装
置等との接続部材（例えば油圧配管等）のすべてに、振
動を吸収・緩衝する手段を設けなければならず、構造が
極めて複雑となるとともにコスト高となる。また、この
種の冷却装置において、熱交換器の冷却効率を高めるた
めには、ファン羽根とシュラウドとのクリアランスを最
小に保持するのが望ましいが、公知技術においては、
振動によって羽根とシュラウドとのすきまが変動するの
で、冷却装置の性能上好ましくない。さらに、公知技術
においては、シュラウドとファンとの衝突を前提と
してその衝突時の損傷を防止することに主眼がおかれて
おり、シュラウドとファンとの衝突自体を防止しつつク
リアランスを最小にすることには配慮されていない。

【０００４】本発明は、上記のような従来の技術に見ら
れる各種課題を解決しようとするもので、簡易な構造で
シュラウドとファンとの衝突を防止しつつクリアランス
を最小に保持することができる、エンジン冷却装置を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、エンジンの冷却水を冷却するラジ
エータを含む少なくとも１つの熱交換器と、前記エンジ
ンの動力で駆動され前記熱交換器を冷却する冷却風を誘
起する冷却ファンと、この冷却ファンの上流側でかつ前
記熱交換器の下流側に設けられ前記冷却風を前記冷却フ
ァンの吸い込み側へ導入するファンシュラウドとを有す
る建設機械のエンジン冷却装置において、前記ファンシ
ュラウドと前記エンジンとを剛性部材を介して接続する
とともに、該ファンシュラウドと前記熱交換器とを弾性
部材を介して接続することを特徴とする建設機械のエン
ジン冷却装置が提供される。すなわち、ファンシュラウ
ドとエンジンとが剛性部材を介して接続されていること
により、エンジンが振動した場合において、ファンシュ
ラウドはエンジンに同期して振動する。またエンジンの
動力で駆動される冷却ファンもエンジンに同期して振動
する。したがって、ファンシュラウドと冷却ファンとは
常に同期して振動することとなるので、ファンシュラウ
ドと冷却ファンとの相対位置は常に一定となり、ファン
シュラウドと冷却ファンとの衝突を防止しつつクリアラ
ンスを最小に保持することができる。一方このとき、フ
ァンシュラウドと熱交換器との相対位置にはずれが生じ
る場合があるが、ファンシュラウドと熱交換器とが弾性
部材を介して接続されていることにより、このような場
合にもそのずれを弾性部材で吸収しつつ、常に冷却風を
冷却ファンに導入することができる。よってファンシュ
ラウドとしての機能は阻害されることはない。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を、図
面を参照しつつ説明する。この実施形態は、建設機械の
一種である油圧ショベルのエンジンルームに搭載される
エンジン冷却装置の実施形態である。本実施形態による
エンジン冷却装置の全体構造を表す側断面図を図１に示
す。この図１において、本実施形態のエンジン冷却装置
は、油圧ショベルのエンジンルーム（図示せず）内に設
けられるものであり、概略的に言うと、エンジン１の冷
却水を冷却するラジエータ５と、エンジン１のクランク
軸１ａの動力で駆動されラジエータ５を冷却する冷却風
を誘起する冷却ファン２と、冷却ファン２の上流側でか
つラジエータ５の下流側に設けられ冷却風を冷却ファン
２の吸い込み側へ導入するファンシュラウド６とを備え
ている。エンジン１は、フレーム４に設置された支持架
台９に、防振ゴム３を介して固定されている。一方ラジ
エータ５は、フレーム４上に設置された支持架台１０
に、直接固定されている。ファンシュラウド６とエンジ
ン１とは剛性部材である複数本の連結アーム７を介して
接続されており、ファンシュラウド６とラジエータ５と
は弾性部材であるゴム継手８を介して接続されている。
またファンシュラウド６の冷却ファン２と対向する端面
と、冷却ファン２の外周との間には、クリアランスｔが
設けられている。

【０００７】上記構成において、エンジンルーム外部か
らエンジンルーム内部に取り入れられた冷却風は、図中
矢印で示されるように、ラジエータ５を通過してエンジ
ン冷却水を冷却した後、ゴム継手８を介してラジエータ
５に固定されたファンシュラウド６によって冷却ファン
２へ導かれる。そして、冷却ファン２から吹き出された
冷却風は、エンジン１の周囲を流れながらエンジン１を
冷却し、エンジンルーム外部に排気される。

【０００８】次に、本実施形態の作用を、比較例を参照
しつつ説明する。本実施形態の比較例によるエンジン冷
却装置の全体構造を表す側断面図を図２に示す。本実施
形態と同等の部材には同一の符号を付して説明を省略す
る。図２において、本実施形態と異なる点は、連結アー
ム７が省略されてエンジン１とファンシュラウド６とは
接続されず、またファンシュラウド６はゴム継手８を介
さず直接ラジエータ５に固定されていることである。そ
の他の構成は本実施形態のエンジン冷却装置とほぼ同様
である。

【０００９】図２において、エンジン１が起動される
と、エンジン１は支持架台９上で振動を開始する。この
とき、エンジン１の動力で駆動される冷却ファン２もエ
ンジン１に同期して振動する。一方、ファンシュラウド
６はラジエータ５に固定されており、このラジエータ５
は、エンジン１と別個独立して、支持架台１０を介して
フレーム４に固定されている。したがって、このような
エンジン振動時において、シュラウド６と冷却ファン２
との相対位置にはずれが生じる場合がある。このずれが
生じた振動状態を図３に示す。したがって、図２に示し
た本比較例の構成においては、この図３に示したような
相対位置のずれの発生を考慮し、ファンシュラウド６と
冷却ファン２とのクリアランスｔoを比較的大きく取る
必要があり、このことが、結果としてラジエータ５の冷
却効率が低下する要因となっている。

【００１０】これに対し、本実施形態のエンジン冷却装
置は、エンジン１が起動されて支持架台９上で振動を開
始すると、ファンシュラウド６は連結アーム７を介しエ
ンジン１に接続されていることにより、ファンシュラウ
ド６はエンジン１に同期して振動する。またエンジン１
の動力で駆動される冷却ファン２もエンジン１に同期し
て振動する。したがって、ファンシュラウド６と冷却フ
ァン２とは常に同期して振動することとなり（後述する
図４も参照）、ファンシュラウド６と冷却ファン２との
相対位置は常に一定となるので、クリアランスｔを常に
一定に保持することができる。よって、このクリアラン
スｔを、ファンシュラウド６と冷却ファン２との衝突を
防止可能な必要最小限の値にすることができる。一方こ
のとき、ラジエータ５は、エンジン１と別個独立して、
支持架台１０を介してフレーム４に固定されているの
で、ファンシュラウド６とラジエータ５との相対位置に
はずれが生じる場合がある。このずれが生じた振動状態
を図４に示す。図４において、ファンシュラウド６とラ
ジエータ５との相対位置は、図１に比しずれているが、
このときファンシュラウド６とラジエータ５とがゴム継
手８を介して接続されていることにより、図４に示すよ
うにそのずれをゴム継手８の変形によって吸収し、常に
冷却風を冷却ファン２に漏れなく円滑に導入することが
できる。よってファンシュラウド６としての機能は阻害
されることはない。

【００１１】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、ファンシュラウド６と冷却ファン２との相対位置を
常に一定とできるので、簡易な構造でファンシュラウド
６と冷却ファン２との衝突を防止しつつ、クリアランス
ｔを必要最小限に保持することができる。よって、冷却
ファン２によるラジエータ５の冷却効率を高めることが
できる。したがって、冷却ファン２が同一性能であれば
ラジエータ５を小型化することができ、エンジン室内の
マウント空間を有効に使えるとともにラジエータ５のコ
ストダウンを図ることができる。一方、ラジエータ５を
同一大きさとすれば冷却ファン２の性能を下げることが
できる。したがって、冷却ファン２を小型化することが
でき、冷却ファン２及びクランク軸１ａを含むファン駆
動機構のコストダウンを図ることができる。あるいは、
冷却ファン２の回転数を下げることもでき、この場合、
冷却ファン２から発生する騒音を低減できるとともに、
冷却ファン２及びファン駆動機構の長寿命化を図ること
ができる。

【００１２】なお、上記実施形態においては、冷却風に
よって冷却される熱交換器の一例としてラジエータ５の
みを説明したが、これに限られない。すなわち、このラ
ジエータ５に加えて、例えば、エンジン１への燃焼用空
気を予冷するインタークーラーや、油圧ショベルの作動
油を冷却するオイルクーラー等を設けてもよく、この場
合も、同様の効果を得る。また、上記実施形態において
は、建設機械の一例として油圧ショベルを例に取って説
明したが、これに限られず、他の建設機械に搭載される
エンジンにも適用できることは言うまでもない。この場
合も同様の効果を得る。

【００１３】

【発明の効果】本発明によれば、ファンシュラウドと冷
却ファンとの相対位置を常に一定とできるので、簡易な
構造でシュラウドとファンとの衝突を防止しつつクリア
ランスを必要最小限に保持することができる。したがっ
て、冷却ファンによる熱交換器の冷却効率を高めること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるエンジン冷却装置の
全体構造を表す側断面図である。

【図２】比較例によるエンジン冷却装置の全体構造を表
す側断面図である。

【図３】図２に示したエンジン冷却装置において、ファ
ンシュラウドとラジエータとの相対位置にずれが生じた
状態を表す側断面図である。

【図４】図１に示したエンジン冷却装置において、ファ
ンシュラウドとラジエータとの相対位置にずれが生じた
状態を表す側断面図である。

【符号の説明】

１ エンジン ２ 冷却ファン ３ 防振ゴム ４ フレーム ５ ラジエータ（熱交換器） ６ ファンシュラウド ７ 連結アーム（剛性部材） ８ ゴム継手（弾性部材） ｔ クリアランス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの冷却水を冷却するラジエータ
   を含む少なくとも１つの熱交換器と、前記エンジンの動
   力で駆動され前記熱交換器を冷却する冷却風を誘起する
   冷却ファンと、この冷却ファンの上流側でかつ前記熱交
   換器の下流側に設けられ前記冷却風を前記冷却ファンの
   吸い込み側へ導入するファンシュラウドとを有する建設
   機械のエンジン冷却装置において、 前記ファンシュラウドと前記エンジンとを剛性部材を介
   して接続するとともに、該ファンシュラウドと前記熱交
   換器とを弾性部材を介して接続することを特徴とする建
   設機械のエンジン冷却装置。