JPH112132A - 建設機械のインタクーラ配管取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で、冷却空気の逆流を防止し、熱
交換器における冷却効率が低下することがないようにイ
ンタクーラに接続される配管を引き回すようにする。 【構成】 エンジンルーム１内にラジエータ４及びオイ
ルクーラ５の部位を境にして、エンジン２が設置された
高温側のチャンバＣ₁ と、外気導入口１ａが開口して、
外気が流入する低温側のチャンバＣ₂ とに区画形成する
ために、発泡樹脂からなる隔壁２０がエンジンルーム１
を構成するカバー２１等の壁部に固着して設けられる。
過給器９からインタクーラ６への配管１２及びインタク
ーラ６からエンジン２への配管１３は、ブラケット３１
の上下にそれぞれ設けられ、相互に接合される各一対の
クランプ部片３２，３３からなるクランプ部材３０に保
持されており、クランプ部片３３，３３は金属板体を曲
成した支持板３５に固着して設け、隔壁２０はこの支持
板３５に当接するように配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建設機械における
エンジンルーム内に配置され、過給器を備えたエンジン
に吸入用の空気を過給するために設けられるインタクー
ラ配管の取付構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】建設機械として、例えば土砂の掘削等の
作業を行う油圧ショベルがあるが、この油圧ショベル
は、走行，旋回及びフロント作業機構による掘削等の作
業を行うものであるが、これらの作動は油圧モータや油
圧シリンダからなる油圧アクチュエータにより行われ
る。また、これら各油圧アクチュエータに圧油を供給す
るために油圧ポンプを備え、さらに油圧ポンプを駆動す
るためにエンジンを備えている。エンジン及びそのラジ
エータや、油圧ポンプ、油圧ポンプから供給される圧油
の方向を切り換える方向切換弁等の機器は、上部旋回体
に設置される。上部旋回体にはカバーで囲まれたエンジ
ンルームが設けられ、エンジンはこのエンジンルーム内
に配置される。また、このエンジンルーム内にはエンジ
ンの冷却水を冷却するラジエータが配置されており、さ
らに作動油を冷却するためのオイルクーラも設置され
る。オイルクーラ及びラジエータは冷却水や作動油を冷
却するための熱交換器であり、これら熱交換器に対して
冷却空気を流通させるために、エンジンで駆動される冷
却ファンが設けられる。

【０００３】エンジンルームを構成するカバーには外気
を導入する外気導入口とエンジンルーム内から空気を排
出するための排気口とが設けられており、冷却ファンを
回転駆動すると、外気導入口から外気が取り込まれて、
これら各熱交換器と熱交換される。そして、この熱交換
により加熱された空気は排気口から排出される。従っ
て、熱交換されるオイルクーラやラジエータからなる熱
交換器は冷却ファンより上流側、即ち外気導入口側に配
置し、エンジンは冷却ファンより下流側、即ち排気口側
に配置される。従って、冷却ファンの回転により外気導
入口から取り込まれた外気は、オイルクーラ及びラジエ
ータを通過することになって、この間にオイルクーラや
ラジエータ内の被冷却流体が冷却される。さらに、エン
ジンには過給器が付設されており、エンジンの吸入空気
を過給するように構成している。この過給器によって空
気が断熱圧縮されることから、過給空気を冷却するため
にインタクーラが用いられるが、このインタクーラも前
述した冷却空気の流路に配置される。

【０００４】以上のように、エンジンルーム内には各種
の機器が配置されるが、このエンジンルームの内部は、
概略図８に示したように構成されるのが一般的である。
即ち、図中において、１はエンジンルームであって、こ
のエンジンルーム１はカバーにより概略閉塞させた空間
を構成している。エンジンルーム１内には、エンジン２
が配置されており、エンジン２には油圧ポンプ３が連結
して設けられている。また、エンジンルーム１内には、
ラジエータ４，オイルクーラ５及びインタクーラ６が設
けられ、さらには必要に応じて空調装置の凝縮器７が設
けられると共に冷却ファン８が装着される。そして、エ
ンジンルーム１を構成するカバーには外気を導入するた
めの外気導入口１ａ及び排気口１ｂが設けられ、これに
よってエンジンルーム１内には、図に矢印で示したよう
な空気流が形成される。

【０００５】ここで、エンジンルーム１内に設けられる
熱交換器としては、一般にその空気流の上流側から順
に、凝縮器７，オイルクーラ５，インタクーラ６及びラ
ジエータ４の順に配列される。ここで、インタクーラ６
はエンジン２への吸入空気を過給する過給器９からの圧
縮された空気を冷却するためのものであり、このために
エンジンルーム１の外部にフィルタ装置１０が設置され
ており、このフィルタ装置１０により塵埃等を含まない
清浄な外気が取り込まれる。このフィルタ装置１０から
取り込んだ外気が配管１１を介して過給器９に供給され
て、この過給器９で圧縮される。過給器９はエンジン２
の排気ガスのエネルギでタービンを回転させて、空気を
圧縮するものであり、この圧縮には温度上昇が伴うこと
から、エンジン２に供給する前に冷却する必要がある。
インタクーラ６が設けられるのは、この吸入空気の冷却
のためであり、一般的には６０℃程度にまで冷却する必
要がある。インタクーラ６の被冷却流体は、他の熱交換
器よりも低い温度にまで冷却しなければならない上、オ
イルクーラやラジエータの放熱量が比較的大きいのでイ
ンタクーラ６は、一般的に空気流の最上流側、あるいは
図８のようにラジエータよりも上流側に配置する。過給
器９はエンジン２の部位に配置されなければならないこ
とから、過給器９とインタークーラ６との間及びインタ
クーラ６とエンジン２との間には、圧縮空気を流通させ
る配管１２，１３が接続される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】エンジンルーム内の圧
力はファンの回転により、熱交換器の下流側の圧力のほ
うが上流側の圧力よりも高くなっている。したがって、
熱交換器とエンジンルームを構成しているカバーとの間
に隙間が存在すると、各熱交換器を通過し、温度の上昇
した下流側の冷却空気がこの隙間を通って上流側に逆流
し、各熱交換器における冷却効率が低下する。そこで、
一般に、熱交換器と建屋との間には、冷却空気の逆流防
止用の仕切部材が設けられ、エンジンルームをこの仕切
部材および熱交換器を境として上流側チャンバと下流側
チャンバとに区画している。ところで、エンジン２およ
び過給器９は下流側チャンバに、インタークーラ６は上
流側チャンバに配置されているので、これらの機器に圧
縮空気を流通させる配管１２，１３は、仕切部材により
区画された２つのチャンバ間に配設しなければならな
い。

【０００７】そこで、本出願人は、エンジンルーム内に
おいて、熱交換器の一つであるラジエータとカバー内面
との間に仕切部材を設けて、エンジンルーム内を外気導
入口側のチャンバと、排気口側のチャンバとに区画形成
するように構成し、その仕切部材を貫通するようなイン
タクーラ配管構造を開発し、特願平８−２６２００８号
として特許出願を行った。

【０００８】この先願発明の概略構成を図９に示す。こ
の図９において、熱交換器としてのラジエータ４の上流
側にインタクーラ６が配置されており、ラジエータ４の
周囲には仕切部材１４が固定して設けられており、この
仕切部材１４はエンジンルーム１のカバー内面と当接し
ている。これによって、エンジンルーム１の内部は、仕
切部材１４で２つのチャンバに区画形成され、発熱源で
あるエンジン２が設置され、かつ前述した各熱交換器と
熱交換して温度が上昇した空気が流入するチャンバは高
温側のチャンバで、外気導入口１ａが開口し、しかも仕
切部材１４で発熱源となるエンジン２と熱的に切り離さ
れたチャンバは低温側のチャンバとなる。そして、イン
タクーラ６の配管１２，１３は仕切部材１４を貫通する
ように配設される構造となっている。

【０００９】以上のように構成すれば、高温側のチャン
バからインタクーラ６が配置されている低温側のチャン
バ側に冷却空気の逆流が生じるのを防止できることか
ら、熱交換器における熱交換効率が向上する。ただし、
このような先願の発明においても、なお解決すべき課題
がない訳ではない。

【００１０】既に説明したように、インタクーラには、
過給器からの配管と、エンジンへの配管とが接続されて
おり、これらの配管は仕切部材を貫通する状態にして引
き回されることになる。ところで、エンジンはゴム等の
弾性部材を介して油圧ショベルのフレームに固定されて
おり、駆動時はエンジン自体が振動する。したがって、
この振動に伴い、エンジンおよび過給器に接続され、仕
切部材を貫通するように設けたインタクーラ配管も振動
する。この結果、仕切部材における配管を挿通させた部
位の強度が十分ではないと、振動により仕切部材の配管
を貫通させた部位が損傷する等で、この貫通部分に隙間
が生じるおそれがある。従って、仕切部材は剛体で構成
しなければならず、硬質プラスチックで形成されること
になる。

【００１１】以上のように、仕切部材に高い密閉性を持
たせ、また配管を安定した状態で挿通させるには、仕切
部材の厚みをかなり大きくしなければならず、その設置
スペースが制約されるという問題点がある。また、仕切
部材はエンジンルームのカバーには固着できないことか
ら、熱交換器としてのラジエータに固着することにな
り、かつカバー内面との間にできるだけ隙間が生じない
ようにしなければならなない。

【００１２】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、簡単な構成で、仕切
部における密閉性を損うことのないようにインタクーラ
に接続される配管を引き回すことにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、外気導入口と排気口とが形成され、
エンジンと共に、このエンジンの設置位置より外気導入
口側に複数の熱交換器を設け、またエンジンと熱交換器
との間に冷却ファンを装着したエンジンルーム内に設け
られ、前記熱交換器のうちのエンジン吸入空気を冷却す
るインタクーラ配管の取付構造であって、前記インタク
ーラは、前記各熱交換器のうち、最も外気導入口側に配
置され、前記インタクーラより下流側に位置するいずれ
かの熱交換器の側壁にブラケットを固定して設け、この
ブラケットの上下に前記インタクーラからの配管をクラ
ンプするクランプ部材を設け、この熱交換器及びそれに
装着したクランプ部材の位置を境として外気導入口側の
低温チャンバと排気口側の高温チャンバとに区画形成す
るために、発泡樹脂からなる隔壁を装着する構成とした
ことをその特徴とするものである。

【００１４】ここで、隔壁としては、発泡ポリウレタン
等を用い、これをエンジンルームのカバー等の壁面に固
着して設けたるように構成するのが好ましい。また、ブ
ラケットの上下に設けられるクランプ部材は、硬質ゴム
からなり、配管を挿通させるための略半円形の凹部を有
する２つ割りのクランプ部片から構成し、これらクラン
プ部片のうちの一方側の２個のクランプ部片はクランプ
部材の上下の位置にそれぞれ固定的に設け、また他方側
の２個のクランプ部片はブラケットの厚み分のスペース
を空けた状態にして、支持板に固着して設けるように構
成すれば良い。従って、隔壁はこの支持板の部位を通る
ことになる。さらに、両クランプ部片のうちの少なくと
も一方をねじ等の係止手段を用いてブラケットに係脱可
能に固定できる構成とすることができる。さらにまた、
クランプ部材はエンジンルームからカウンタウエイトの
上部側に向けて張り出すように設け、エンジンルームの
カバーをこのカウンタウエイト側に延在させるようにす
れば、クランプ部材をコンパクトに収容できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態につ
いて、図面を参照して詳細に説明する。図１乃至図３に
示したように、エンジンルーム１には、外気導入口１ａ
と排気口１ｂとが形成されており、その内部にエンジン
２が設置され、エンジン２には油圧ポンプ３が連結され
ており、かつエンジン２の配設位置より外気導入口１ａ
側にはラジエータ４，オイルクーラ５及びインタクーラ
６からなる熱交換器が配置されている。エンジン２には
冷却ファン８が装着されて、この冷却ファン８により冷
却空気を循環させて、インタクーラ６，オイルクーラ５
及びラジエータ４の冷却を行う。また、エンジン２には
過給器９が付設されており、この過給器９からの配管１
２と、エンジン２への配管１３とがインタクーラ６に接
続されている。なお、図面においては、ラジエータ４と
オイルクーラ５とは並列に配置されているが、これらは
前後に配置するように構成することもできる。また、エ
ンジンルーム１内に配置される熱交換器としては、少な
くともラジエータ４とインタクーラ６とが設置されてお
れば良い。

【００１６】エンジンルーム１内においては、並列に設
けたラジエータ４及びオイルクーラ５の部位を境にし
て、２つのチャンバＣ₁ ，Ｃ₂ に区画形成される。一方
のチャンバＣ₁ 内にはエンジン２が設置され、さらに各
熱交換器を通って温度が上昇した空気が流入する高温側
のチャンバであり、またチャンバＣ₂ は外気導入口１ａ
が開口して、外気が流入する低温側のチャンバであり、
インタクーラ６は低温側のチャンバＣ₂ 内に配置されて
いる。

【００１７】このように、エンジンルーム１内をチャン
バＣ₁ とチャンバＣ₂ とに区画形成するために、図３か
ら明らかなように、発泡樹脂、好ましくは発泡ポリウレ
タンからなる隔壁２０が設けられる。この隔壁２０は、
エンジンルーム１を構成するカバー２１等の壁部に固着
して設けられる。ここで、エンジンルーム１のカバー２
１は、少なくとも上部カバー部２１ａ，下部カバー部２
１ｂ，左右の側部カバー部２１ｃ，２１ｄを有し、また
後方位置にはカウンタウエイト２２が設置されることか
ら、このカウンタウエイト２２の側面がエンジンルーム
１の後部側の壁部として機能し、前部側には仕切板２１
ｅが設けられており、この仕切板２１ｅが前部側の壁部
として機能する。隔壁２０が設けられるのは、少なくと
も上部カバー部２１ａ，後部側の壁部として機能するカ
ウンタウエイト２２の側面と、仕切板２１ｅとであり、
さらに下部カバー部２１ｂ側や、ラジエータ４とオイル
クーラ５との間に隙間が生じておれば、この間にも隔壁
２０が設けられる。そして、隔壁２０は発泡樹脂からな
るものであるから、密着性を良好にするために、隔壁２
０はある程度圧縮した状態に装着されており、これによ
ってチャンバＣ₁ とチャンバＣ₂ との間はほぼ完全に密
閉されることになる。

【００１８】従って、チャンバＣ₁ 側の温度の上昇した
冷却空気がチャンバＣ₂ 側に逆流することが防止でき、
外気導入口１ａから低温側のチャンバＣ₂ に取り込まれ
た外気は、温度が上昇することなくインタクーラ６から
ラジエータ４及びオイルクーラ５に流入することにな
り、これら各熱交換器に効率的に冷却空気が供給され
る。

【００１９】隔壁２０は強度的には極めて脆弱なもので
あり、過給器９からインタクーラ６への配管１２や、イ
ンタクーラ６からエンジン２への配管１３をこの隔壁２
０を貫通させるように引き回すと、配管１２，１３の振
動により隔壁２０が損傷して、これら配管１２，１３の
貫通部分に隙間が生じることになる。そこで、この配管
１２，１３は、図４乃至７に示したように、クランプ部
材３０によりクランプさせた状態で、チャンバＣ₁ ，Ｃ
₂ 間を引き回すようにする。

【００２０】クランプ部材３０は、図４及び図７から明
らかなように、ブラケット３１の上下にそれぞれ設けら
れ、相互に接合される各一対のクランプ部片３２，３３
からなり、これらクランプ部片３２，３３は硬質ゴムか
ら構成される。クランプ部片３２，３３の相対向する面
には略半円形状の凹円弧面部３２ａ，３３ａが形成され
ており、従ってクランプ部片３２，３３を接合させる
と、内部に配管１２，１３を挿通させる配管挿通部３４
が形成される。ここで、配管挿通部３４の内径は、配管
１２，１３の外径より僅かに小さな寸法となっており、
従って配管１２，１３を挿通させた状態では、所定の締
め付け力が作用して圧接状態になる。ここで、配管１
２，１３はパイプまたはホースで形成されるが、ホース
で形成する場合でも、耐圧性のホースを用いることか
ら、多少の締め付け力が作用しても潰れない程度の保形
性を有する。

【００２１】ブラケット３１は比較的厚みの薄い金属板
体から構成されて、ラジエータ４の側面における上方の
部位に溶接等の手段で固着して設けられる。各一対から
なるクランプ部片３２，３３のうちの一方側のクランプ
部片３２，３２は、ブラケット３１の上下とラジエータ
４の側面とに接着等の手段で固着して設けられる。ま
た、他方のクランプ部片３３，３３は、金属板体を曲成
した支持板３５に、相互にブラケット３１の厚み分だけ
離間させた状態で接着等の手段で固着して設けられる。
ブラケット３１の幅寸法はクランプ部材３０の幅寸法よ
り大きくなっており、このブラケット３１の幅方向にお
いて、クランプ部材３０を避けた両端近傍位置にシート
スクリュー３６が固着して設けられている。また、支持
板３５にはシートスクリュー３６に対応する位置にボル
ト挿通孔３７が穿設されており、従って支持板３５側の
クランプ部片３３，３３をラジエータ４側に固定したク
ランプ部片３２，３２と接合させた状態で、ボルト３８
を支持板３５のボルト挿通孔３７を介してシートスクリ
ュー３６に螺挿することによって、これらクランプ部片
３２，３３の凹円弧面部３２ａ，３３ａで形成される配
管挿通部３４に配管１２，１３を挿通・挾持させた状態
に固定することができる。従って、図５及び図６からも
明らかなように、隔壁２０はこのクランプ部材３０の支
持板３５の位置を通過するように配置される。

【００２２】配管１２，１３は以上のようにして固定さ
れるが、クランプ部材３０を構成するクランプ部片３
２，３３は硬質ゴムで形成されているから、クランプ部
片３２，３３間に配管１２，１３を挾持させると、クラ
ンプ部片３２，３３が弾性変形して配管１２，１３に圧
接されるから、これら配管１２，１３はクランプ部材３
０に密着すると共に、極めて安定した状態に保持される
ことになる。従って、油圧ショベルの作動中に配管１
２，１３が振動しても、みだりに位置ずれする等のおそ
れはない。また、配管１２，１３の振動によって、クラ
ンプ部材３０に局部的に押圧力が働いても、この押圧力
が解除されると、迅速かつ円滑に復元するから、配管１
２，１３とクランプ部材３０との間に隙間が生じること
はない。

【００２３】このように、配管１２，１３はクランプ部
材３０に取り付けられており、発泡ポリウレタンからな
る隔壁２０には格別の荷重が作用しないので、隔壁２０
が損傷するおそれはない。しかも、隔壁２０をクランプ
部材３０の支持板３５に押し付けて、ある程度圧縮した
状態に当接させることができるので、この部分における
密閉性が極めて高くなる。

【００２４】さらに、クランプ部材３０による配管１
２，１３のクランプ位置は、ラジエータ４の側面におけ
る上部側の位置であり、ラジエータ４はカウンタウエイ
ト２２の直近位置に配置されている。カウンタウエイト
２２の上面はラジエータ４よりも低い位置にあり、従っ
てクランプ部材３０はカウンタウエイト２２の上部側に
向けて張り出している。また、上部カバー部２１ａはこ
のクランプ部材３０を覆うようにカウンタウエイト２２
の上部位置にまで延在されている。これにより、ラジエ
ータ４をカウンタウエイト２２に極めて近い位置に配置
でき、エンジンルーム１内のスペースを有効に利用する
ことができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、このエ
ンジンルームの内部を、発泡樹脂からなる隔壁を装着し
て、熱交換器を境として外気導入口側の低温チャンバと
排気口側の高温チャンバとに区画形成し、低温チャンバ
における最も外気導入口側にインタクーラを配置して、
このインタクーラに接続される配管を、隔壁ではなく、
熱交換器の側壁に固定して設けたブラケットの上下にこ
れら配管をクランプするクランプ部材を設ける構成とし
たので、簡単な構成で、かつこのインタクーラに接続し
た配管の引き回しを行うことができ振動による密閉性の
悪化防止等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジンルームの内部構造を平面視した状態を
示す構成説明図である。

【図２】図１の矢印Ａ方向から見た図である。

【図３】図１の矢印Ｂ方向から見た図である。

【図４】インタクーラへの配管の保持機構を示す断面図
である。

【図５】上部カバーを除いて示す図４の平面図である。

【図６】図４のＸ−Ｘ断面図である。

【図７】配管のクランプ部材の分解斜視図である。

【図８】従来技術によるエンジンルームの内部構造を示
す構成説明図である。

【図９】先願発明のエンジンルームの内部構造を示す構
成説明図である。

【符号の説明】

１ エンジンルーム １ａ 外気導入
口 １ｂ 排気口 ２ エンジン ４ ラジエータ ５ オイルクー
ラ ６ インタクーラ ８ 冷却ファン ９ 過給器 １２，１３ 配
管 ２０ 隔壁 ２１ カバー ２２ カウンタウエイト ３０ クランプ
部材 ３１ ブラケット ３２，３３ ク
ランプ部片 ３２ａ，３３ａ 凹円弧面部 ３４ 配管挿通
部 ３５ 支持板 ３６ シートス
クリュー ３７ ボルト挿通孔 ３８ ボルト

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外気導入口と排気口とが形成され、エン
   ジンと共に、このエンジンの設置位置より外気導入口側
   に複数の熱交換器を設け、またエンジンと熱交換器との
   間に冷却ファンを装着したエンジンルーム内に設けら
   れ、前記熱交換器のうちのエンジン吸入空気を冷却する
   インタクーラの取付構造であって、前記インタクーラ
   は、前記各熱交換器のうち、最も外気導入口側に配置さ
   れ、前記インタクーラより下流側に位置するいずれかの
   熱交換器の側壁にブラケットを固定して設け、このブラ
   ケットの上下に前記インタクーラからの配管をクランプ
   するクランプ部材を装着し、この熱交換器及びそれに装
   着したクランプ部材の位置を境として外気導入口側の低
   温チャンバと排気口側の高温チャンバとに区画形成する
   ために、発泡樹脂からなる隔壁を装着する構成としたこ
   とを特徴とする建設機械のインタクーラ配管取付構造。
2. 【請求項２】 前記隔壁は前記エンジンルームのカバー
   等の壁面に固着して設けた発泡ポリウレタンで形成する
   構成としたことを特徴とする請求項１記載の建設機械の
   インタクーラ配管取付構造。
3. 【請求項３】 前記ブラケットは鋼板で構成し、また前
   記各クランプ部材は硬質ゴムからなり、前記配管を挿通
   させるための略半円形の凹部を有する２つ割りのクラン
   プ部片から構成し、両クランプ部片の少なくとも一方は
   係止手段により前記ブラケットに係脱可能に固定される
   構成としたことを特徴とする請求項１記載の建設機械の
   インタクーラ配管取付構造。
4. 【請求項４】 前記クランプ部片のうち、一方側の２個
   のクランプ部片は前記クランプ部材の上下の位置にそれ
   ぞれ固定的に設け、また他方側の２個のクランプ部片は
   前記ブラケットの厚み分のスペースを空けた状態にし
   て、支持板に固着して設ける構成としたことを特徴とす
   る請求項３記載の建設機械のインタクーラ配管取付構
   造。
5. 【請求項５】 前記クランプ部材は前記エンジンルーム
   からカウンタウエイト側に張り出すように設け、このエ
   ンジンルームのカバーをカウンタウエイトの上部位置に
   延在させる構成としたことを特徴とする請求項１記載の
   建設機械のインタクーラ配管取付構造。