JPH1111162A - 作業車両のエンジンルーム換気冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業車両のエンジンルーム換気冷却装置にお
いて、通常運転時には業車両後方に漏れる騒音を低減す
ることができ、かつ高負荷運転時にはエンジンのオーバ
ーヒートを防止することができるようにする。 【解決手段】 排気口１０Ｂに設けられたルーバ機構１
７は、ステッピングモータ２０によってルーバ１８の角
度を変えることにより、ルーバ１８間の開口面積Ｓを変
化させる。コントロールユニット１１は、水温計１４で
検出したラジエータ水の水温、油温計１５，１６でそれ
ぞれ検出した作業機用作動油及び走行装置用作動油の油
温のすべてが設定温度以下のときは、ルーバ１８の角度
を上向きにするようステッピングモータ２０を制御し、
ラジエータ水の水温、作業機用作動油及び走行装置用作
動油の油温のいずれか１つでも設定温度を越えると、ル
ーバ１８の角度を水平に向けるようステッピングモータ
２０を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、作業車両のエンジ
ンルーム換気冷却装置に係り、特に、エンジンルーム内
の空気をエンジンカバーの後部の通気口より排出するこ
とによりエンジンルーム内を換気冷却する作業車両のエ
ンジンルーム換気冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の作業車両のエンジンルーム換気冷
却装置としては、例えば、実開平４−７１３１９号公
報、実開平４−５１１８号公報に開示のものがある。実
開平４−７１３１９号公報に記載の換気冷却装置は、作
業車両のボンネット側壁に主通気口とは別に補助通気口
を設け、この補助通気口にスライド可能な開閉板からな
る開閉装置を設け、エンジンルーム内のエンジン温度を
検出し、エンジン温度が設定温度域内にあるときは開閉
板により補助通気口を閉じ、補助通気口から放出される
騒音をなくし、エンジン温度が設定温度域を越えると開
閉板をスライドして補助通気口を開き、エンジン冷却水
を冷やしエンジンのオーバーヒートを防止するようにし
たものである。

【０００３】実開平４−５１１８号公報に記載の換気冷
却装置は、車両後部に配置したラジエータの後方に上方
排気口と後方排気口とを有するリヤダクトを設け、この
リヤダクト内に、後方排気口を閉じる位置と後方排気口
を開放する位置との間で揺動自在なダンパと、このダン
パを後方排気口を開放する方向に付勢する引張りばねと
を設け、エンジンの低回転時はラジエータ側からの排気
流の風圧が低いため、ダンパは引張りばねの付勢力によ
り後方排気口を開放する位置にあり、エンジンの高回転
時にラジエータ側からの排気流の風圧が高くなると、そ
の風圧に応じてダンパを引張りばねに抗して後方に揺動
させて後方排気口を閉じ、エンジン高回転時の車両後方
への排気騒音を低減するようにしたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、以下の問題点が存在する。実開平４
−７１３１９号公報に記載のものでは、エンジン温度が
設定温度域内にある通常運転時には開閉板により補助通
気口を閉じるため、エンジンルーム内の騒音が補助通気
口から外部に漏れることを防止できる。しかし、作業車
両の後部に設けられた主排気口から排出される熱風と共
に後方に漏れる騒音は低減することはできない。

【０００５】また、実開平４−５１１８号公報に記載の
ものでは、エンジン高回転時には排気流の風圧に応じて
ダンパを引張りばねに抗して後方に揺動させて後方排気
口を閉じるので、車両後方に漏れる騒音を低減できる。
しかし、この従来技術では、エンジンが高回転の状態で
連続走行してエンジン温度が上昇したときにも、排気流
の風圧により後方排気口が閉じられるため、全体として
の排気口面積が減少し、冷却風量が低減し、その結果冷
却効率が低下してエンジンがオーバーヒートしてしま
う。

【０００６】また、作業車両には一般に油圧駆動系など
作動油を用いた駆動系が搭載されている。作業車両の運
転状況によってはエンジン冷却水が設定温度以下でも作
動油の温度が過度に上昇することがある。例えば、作業
機用の油圧駆動系では頻繁に高負荷運転を繰り返すこと
があり、この場合には安全弁として設けられたリリーフ
弁が頻繁に作動し、作動油がリリーフするときの摩擦熱
により作動油の温度が上昇する。

【０００７】実開平４−７１３１９号公報のものでは、
エンジン温度が設定温度域を越えたときのみ開閉板をス
ライドし補助通気口を開くようにしているため、上記の
ように作動油の油温が設定温度域を越えたとき、エンジ
ン温度が設定温度域を越えてなければ補助通気口は閉じ
たままであり、この場合には作動油がオーバーヒート状
態になり、その結果作動油が劣化したり、油圧機器に悪
影響を及ぼすことがある。

【０００８】本発明の第１の目的は、通常運転時には作
業車両後方に漏れる騒音を低減することができ、かつ高
負荷運転時にはエンジンのオーバーヒートを防止するこ
とができる作業車両のエンジンルーム換気冷却装置を提
供することにある。

【０００９】本発明の第２の目的は、高負荷運転時にお
ける作動油のオーバーヒートを防止することができる作
業車両のエンジンルーム換気冷却装置を提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

（１）上記第１の目的を達成するため、本発明は、エン
ジン及びラジエータが配置されるエンジンルームを形成
するエンジンカバーの後部に通気口を設け、エンジンル
ーム内の空気を通気口より排出することによりエンジン
ルーム内を換気冷却する作業車両のエンジンルーム換気
冷却装置において、前記エンジンの温度を検出する第１
温度計と、前記通気口に設けられ、アクチュエータによ
ってルーバの角度を変え開口面積を変化させるルーバ機
構と、前記第１温度計で検出されたエンジンの温度が所
定レベル以下では前記ルーバの角度を上向きにし、エン
ジンの温度が所定レベルを越えると前記ルーバの角度を
水平に向けるよう前記ルーバ機構のアクチュエータを制
御する制御手段とを備えるものとする。

【００１１】以上のように第１温度計、ルーバ機構、制
御手段を設け、第１温度計で検出されたエンジンの温度
が所定レベル以下ではルーバの角度を上向きにし、エン
ジンの温度が所定レベルを越えるとルーバの角度を水平
に向けるようルーバ機構のアクチュエータを制御するこ
とにより、エンジンの温度が所定レベル以下である通常
運転時では、エンジンルーム内の空気の排出方向が上方
となるため、排気とともに放出されるエンジンルーム内
の騒音も上方に放出され、これにより作業車両後方に漏
れる騒音が低減される一方、作業車両が例えば長時間連
続走行することによってエンジンの温度が所定レベルよ
り高くなると、エンジンルーム内の空気の排出方向が水
平後方になりかつルーバ間の開口面積が大きくなるた
め、通気抵抗が減少し、冷却風量が増し、これにより冷
却効率が良くなり、エンジンのオーバーヒートが防止さ
れる。

【００１２】（２）また、上記第２の目的を達成するた
め、本発明は、前記エンジンルーム内に前記作業車両の
油圧駆動系に用いられる作動油を冷却するオイルクーラ
を配置した上記（１）の作業車両のエンジンルーム換気
冷却装置において、前記作動油の油温を検出する第２温
度計を更に備え、前記制御手段は、前記第１温度計で検
出されたエンジンの温度、前記第２温度計で検出された
作動油の油温のいずれか１つが所定レベルを越えると、
前記ルーバの角度を水平に向けるよう前記ルーバ機構の
アクチュエータを制御するものとする。

【００１３】これにより、高負荷作業時において、エン
ジン温度が所定レベル以下で作業車両の油圧駆動系に用
いられる作動油の油温が所定レベルを越えても、その時
点でルーバの角度が水平に向けられ、エンジンルーム内
の空気の排出方向が水平後方に変えられるので、冷却風
量が増し、作動油のオーバーヒートが防止される。

【００１４】（３）また、上記第２の目的を達成するた
め、本発明は、前記エンジンルーム内に前記作業車両の
作業機用の油圧駆動系に用いられる作動油を冷却するオ
イルクーラと、走行装置に用いられる作動油を冷却する
オイルクーラとを配置した上記（１）の作業車両のエン
ジンルーム換気冷却装置において、前記作業機用の油圧
駆動系に用いられる作動油の油温を検出する第２温度計
と、前記走行装置に用いられる作動油の油温を検出する
第３温度計とを更に備え、前記制御手段は、前記第１温
度計で検出されたエンジンの温度、前記第２及び第３温
度計で検出された作動油の油温のいずれか１つが所定レ
ベルを越えると、前記ルーバの角度を水平に向けるよう
前記ルーバ機構のアクチュエータを制御するものとす
る。

【００１５】これにより、高負荷作業時において、エン
ジン温度が所定レベル以下で作業機用の油圧駆動系に用
いられる作動油や走行装置に用いられる作動油の油温が
所定レベルを越えても、その時点でルーバの角度が水平
に向けられ、エンジンルーム内の空気の排出方向が水平
後方に変えられるので、冷却風量が増し、それら作動油
のオーバーヒートが防止される。

【００１６】（４）上記（１）において、例えば、前記
第１温度計は前記ラジエータの水温を検出する水温計で
ある。

【００１７】（５）上記（２）において、好ましくは、
前記第２温度計は前記オイルクーラに設けられている。

【００１８】（６）上記（３）において、好ましくは、
前記第２及び第３温度計は前記それぞれのオイルクーラ
に設けられている。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
により説明する。図１において、１は本発明が係わるホ
イルローダの車体１であり、この車体１の後部にはエン
ジンルーム２を形成するエンジンカバー１Ａが設けら
れ、エンジンルーム２内にはエンジン３、トルクコンバ
ータ４、トランスミッション５、ラジエータ７、作業機
用の油圧ポンプ１２が配置されている。ここで、トルク
コンバータ４及びトランスミッション５は、エンジン３
で発生した動力を図示しないドライブシャフトを介して
タイヤ１Ｂに伝達し、タイヤ１Ｂを回転させる走行装置
２５を構成する。

【００２０】車体１の前部には、アーム１１Ａ及びバケ
ット１１Ｂを有する作業機１１が設けられ、この作業機
１１は油圧ポンプ１２で発生した油圧によってアームシ
リンダ１１Ｃ及びバケットシリンダ１１Ｄを駆動するこ
とにより上下動する。エンジンカバー１Ａの前部には、
その作業機１１用の油圧駆動系に用いられる作動油を蓄
積する作動油タンク１３が配置されている。

【００２１】また、車体１の下部には吸気口１０Ａが設
けられ、エンジンカバー１Ａの後端には排気口１０Ｂが
設けられ、エンジンルーム２内にはラジエータファン
６、作業機用作動油冷却用のオイルクーラ８、走行装置
用作動油冷却用のオイルクーラ９、ルーバ機構１７、水
温計１４、油温計１５，１６が配置され（図３参照）、
車体１の運転席１Ｃの後部にはコントロールユニット３
０が配置されている。以上のラジエータファン６、オイ
ルクーラ８，９、ルーバ機構１７、水温計１４、油温計
１５，１６、コントロールユニット３０は、本実施形態
のエンジンルーム換気冷却装置を構成するものであり、
以下その詳細を説明する。

【００２２】排気口１０Ｂには、図２に示すように、横
方向に延びた複数本のビーム３１が設けられ、このビー
ム３１により排気口１０Ｂは上下方向に複数の開口部３
２に仕切られている。

【００２３】ラジエータファン６は、図３に示すよう
に、ラジエータ７に隣接して配置されかつエンジン３に
連結されている。エンジン３が作動するとラジエータフ
ァン６が回転し、図１の矢印に示すように空気が吸気口
１０Ａよりエンジンルーム２内に流入し、エンジンルー
ム２内を冷却した後、排気口１０Ｂから排出される。

【００２４】作業機用作動油冷却用のオイルクーラ８は
ラジエータ７の側面に配置され、エンジンルーム２内を
流れる空気によりオイルクーラ８が冷却されることによ
り、作業機１１用の油圧駆動系に用いられる作動油（以
下、作業機用作動油という）を冷却する。走行装置用作
動油冷却用のオイルクーラ９はラジエータ７の下部に配
置され、エンジンルーム２内を流れる空気によりオイル
クーラ９が冷却されることにより、走行装置２５に用い
られる作動油（以下、走行装置用作動油という）を冷却
する。

【００２５】ルーバ機構１７は、図２及び図３に示すよ
うに排気口１０Ｂに設けられている。図２及び図３にお
いて、ビーム３１のうち最下段を除くものの両端（図２
では一端のみ図示）には取付ブラケット３３が設けら
れ、この取付ブラケット３３にはそれぞれルーバ機構１
７のルーバ（導風板）１８の両端がピン結合されてい
る。また、各ルーバ１８の一端側には取付ブラケット３
４が設けられ、これら取付ブラケット３４には上下方向
に１本のリンク１９がピン結合されている。このリンク
１９の下端近傍にはリンク２１ａ，２１ｂを介してステ
ッピングモータ２０が連結され、このステッピングモー
タ２０を回転駆動することによりリンク１９が上下動
し、ルーバ１８の角度が変わり、ルーバ１８間の開口面
積が変化する。

【００２６】ここで、ルーバ１８の角度が図３（ａ）に
示すように上向きになるとルーバ１８間の開口面積はＡ
と小さくなり、ルーバ１８の角度が図３（ｂ）に示すよ
うに水平になるとルーバ１８間の開口面積はＢと最大に
なる。なお、ここではステッピングモータ２０によりル
ーバ機構１７を駆動させているが、ルーバ機構１７を駆
動するアクチュエータはこれに限らず、例えば油圧シリ
ンダでもよい。ただし、ステッピングモータ２０は簡単
にかつ安価に製作できる利点がある。

【００２７】水温計１４はラジエータ７に設けられ、ラ
ジエータ水の水温を検出することでエンジン３の温度を
検出する。油温計１５はオイルクーラ８に設けられ、作
業機用作動油の油温を検出する。油温計１６はオイルク
ーラ９に設けられ、走行装置用作動油の油温を検出す
る。なお、エンジン３の温度の検出としては、ラジエー
タ水の水温の他に、エンジン３の表面温度やエンジンル
ーム２内の雰囲気温度を検出するようにしてもよい。

【００２８】コントロールユニット１１は、図４に示す
ように、水温計１４及び油温計１５，１６の検出値を入
力し、所定の処理を行い、ルーバ機構１７のステッピン
グモータ２０を制御する。このコントロールユニット１
１によるステッピングモータ２０の制御機能の詳細を図
５に示す。

【００２９】まず、水温計１４及び油温計１５，１６の
検出値をそれぞれ入力する（ステップ１０１）。次い
で、ラジエータ水の水温が設定温度Ｔａ以下であるかど
うか、作業機用作動油の油温が設定温度Ｔｂ以下である
かどうか、走行装置用作動油の油温が設定温度Ｔｃ以下
であるかどうかを判断し（ステップ１０２〜１０４）、
ラジエータ水の水温が設定温度Ｔａ以下であり、作業機
用作動油の油温が設定温度Ｔｂ以下であり、走行装置用
作動油の油温が設定温度Ｔｃ以下であるときは、ルーバ
１８の角度を図３（ａ）に示すような上向きにするため
のパルス信号をステッピングモータ２０に出力する（ス
テップ１０５）。

【００３０】一方、ラジエータ水の水温が設定温度Ｔａ
を越えたと判断されると、ルーバ１８の角度を水平に向
けるためのパルス信号をステッピングモータ２０に出力
し（ステップ１０２→１０６）、同様に作業機用作動油
の油温が設定温度Ｔｂを越えたと判断されたとき、又は
走行装置用作動油の油温が設定温度Ｔｃを越えたと判断
されたときは、ルーバ１８の角度を水平に向けるための
パルス信号をステッピングモータ２０に出力する（ステ
ップ１０３→１０６又はステップ１０４→１０６）。

【００３１】以上のように構成した本実施形態において
は、エンジン３が作動するとラジエータファン６が回転
し、図１の矢印に示すように吸気口１０Ａより空気がエ
ンジンルーム２内に流入され、ラジエータ７、オイルク
ーラ８，９を通過した熱気が排気口１０より車体１の後
方に排出される。

【００３２】このとき、ラジェータ水の水温、作業機用
作動油及び走行装置用作動油の油温の全てが設定温度域
内にあるような通常運転時では、上記のコントロールユ
ニット１１の制御によりルーバ１８の角度が図３（ａ）
に示すように上向きになる。そのため、ラジエータファ
ン６の作動によって排出されるエンジンルーム２内の熱
気の大部分が矢印で示すように上方に排出され、熱気と
ともに放出されるエンジンルーム２内の騒音の大部分も
上方に放出され、これにより車体１の後方に漏れる騒音
が低減する。

【００３３】一方、長時間の連続走行あるいは高温下で
の高負荷作業によりラジエータ水の水温、作業機用作動
油や走行装置用作動油の油温のいずれか一つが設定温度
域を越えると、上記コントロールユニット１１の制御に
よりルーバ１８の角度は図３（ｂ）に示すように水平に
向けられる。そのため、エンジンルーム２内の熱気の排
出方向が矢印で示すように水平後方になるとともに、ル
ーバ１８の開口面積がＡからＢに大きくなるので、通気
抵抗が減少し、冷却風量が増し、これにより冷却効率が
良くなり、エンジン３のオーバーヒート、作業機用作動
油や走行装置用作動油のオーバーヒートが防止される。

【００３４】以上のように本実施形態によれば、通常運
転時における作業車両後方に漏れる騒音の低減と、高負
荷運転時等の厳しい作業環境・条件下におけるエンジン
３のオーバーヒートや作業機用作動油や走行装置用作動
油のオーバーヒートの防止とを両立することが可能とな
る。

【００３５】なお、本実施形態では、ラジエータ水の水
温、作業機用作動油や走行装置用作動油の油温のいずれ
か一つが設定温度域を越えると、ルーバ１８の角度を上
向きから水平方向に変えるようにしているが、この点に
ついては種々の変形が可能である。例えば、走行装置用
作動油の油温まで監視する必要のない機種の場合は、ラ
ジエータ水の水温及び作業機用作動油の油温を検出し、
これらのいずれかが設定温度域を越えたときにルーバ１
８の角度を変えるようにすれば良いし、あるいは作動油
の油温が高くならない作業環境・条件下で使用するよう
な機種の場合には、ラジエータ水の水温のみを検出し、
これが設定温度域を越えたときにルーバ１８の角度を変
えるようにすれば良い。

【００３６】また、本実施形態のホイルローダは、エン
ジンからの動力を駆動輪に伝達する走行装置としてトル
クコンバータ４及びトランスミッション５からなる走行
装置２５を搭載しているが、走行装置として油圧走行モ
ータを用いる油圧駆動系を搭載したホイルローダにも本
発明を適用できる。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、通常運転時には作業車
両後方に漏れる騒音を低減することができ、かつ高負荷
運転時にはエンジンのオーバーヒートを防止することが
できる。

【００３８】また、本発明によれば、高負荷運転時にお
ける作動油のオーバーヒートを防止することができる。

【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ルーム換気
冷却装置を搭載したホイルローダの一部断面を含む側面
図である。

【図２】図１に示す排気口に設けられたルーバ機構のル
ーバの角度が水平に向いたときの正面図である。

【図３】図１に示すホイルローダのルーバ機構を含む後
端部の詳細断面図で、（ａ）は通常運転時のルーバの角
度を示す図、（ｂ）は高負荷運転時のルーバの角度を示
す図である。

【図４】図１に示すルーバ機構の制御系構成図である。

【図５】図４に示すコントロールユニットによるステッ
ピングモータの制御機能の詳細を示すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１ 車体 １Ａ エンジンカバー ２ エンジンルーム ３ エンジン ４ トルクコンバータ ５ トランスミッション ６ ラジエータファン ７ ラジエータ ８ オイルクーラ ９ オイルクーラ １０Ｂ 排気口 １１ 作業機 １２ 作業機用ポンプ １３ 作動油タンク １４ 水温計 １５ 油温計 １６ 油温計 １７ ルーバ機構 １８ ルーバ １９ リンク ２０ ステッピングモータ ２１ａ，２１ｂ リンク ２５ 走行装置 ３０ コントロールユニット（制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ // Ｆ０１Ｐ 11/16 Ｆ０１Ｐ 11/16 Ｃ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジン及びラジエータが配置されるエン
   ジンルームを形成するエンジンカバーの後部に通気口を
   設け、エンジンルーム内の空気を通気口より排出するこ
   とによりエンジンルーム内を換気冷却する作業車両のエ
   ンジンルーム換気冷却装置において、 前記エンジンの温度を検出する第１温度計と、 前記通気口に設けられ、アクチュエータによってルーバ
   の角度を変え開口面積を変化させるルーバ機構と、 前記第１温度計で検出されたエンジンの温度が所定レベ
   ル以下では前記ルーバの角度を上向きにし、エンジンの
   温度が所定レベルを越えると前記ルーバの角度を水平に
   向けるよう前記ルーバ機構のアクチュエータを制御する
   制御手段とを備えることを特徴とする作業車両のエンジ
   ンルーム換気冷却装置。
2. 【請求項２】前記エンジンルーム内に前記作業車両の油
   圧駆動系に用いられる作動油を冷却するオイルクーラを
   配置した請求項１記載の作業車両のエンジンルーム換気
   冷却装置において、 前記作動油の油温を検出する第２温度計を更に備え、 前記制御手段は、前記第１温度計で検出されたエンジン
   の温度、前記第２温度計で検出された作動油の油温のい
   ずれか１つが所定レベルを越えると、前記ルーバの角度
   を水平に向けるよう前記ルーバ機構のアクチュエータを
   制御することを特徴とする作業車両のエンジンルーム換
   気冷却装置。
3. 【請求項３】前記エンジンルーム内に前記作業車両の作
   業機用の油圧駆動系に用いられる作動油を冷却するオイ
   ルクーラと、走行装置に用いられる作動油を冷却するオ
   イルクーラとを配置した請求項１記載の作業車両のエン
   ジンルーム換気冷却装置において、 前記作業機用の油圧駆動系に用いられる作動油の油温を
   検出する第２温度計と、 前記走行装置に用いられる作動油の油温を検出する第３
   温度計とを更に備え、 前記制御手段は、前記第１温度計で検出されたエンジン
   の温度、前記第２及び第３温度計で検出された作動油の
   油温のいずれか１つが所定レベルを越えると、前記ルー
   バの角度を水平に向けるよう前記ルーバ機構のアクチュ
   エータを制御することを特徴とする作業車両のエンジン
   ルーム換気冷却装置。
4. 【請求項４】請求項１記載の作業車両のエンジンルーム
   換気冷却装置において、前記第１温度計は前記ラジエー
   タの水温を検出する水温計であることを特徴とする作業
   車両のエンジンルーム換気冷却装置。
5. 【請求項５】請求項２記載の作業車両のエンジンルーム
   換気冷却装置において、前記第２温度計は前記オイルク
   ーラに設けられていることを特徴とする作業車両のエン
   ジンルーム換気冷却装置。
6. 【請求項６】請求項３記載の作業車両のエンジンルーム
   換気冷却装置において、前記第２及び第３温度計は前記
   それぞれのオイルクーラに設けられていることを特徴と
   する作業車両のエンジンルーム換気冷却装置。