JP2000319933A5 - - Google Patents

Description

【書類名】 明細書
【発明の名称】 旋回作業車におけるエンジンの冷却構造
【特許請求の範囲】
【請求項１】 クローラ式走行装置上に軸受を介して旋回台を配置し、該旋回台にエンジン、バッテリー、燃料タンク、ラジエータ等を配置してボンネットにて被覆した構成の旋回作業車におけるエンジンの冷却構造において、ボンネット内のラジエータの側部に排風板を配設し、ラジエータ側方に吐出される熱風を旋回作業車の後方側に案内するよう構成したことを特徴とする旋回作業車におけるエンジンの冷却構造。
【請求項２】 前記排風板は、平面視で断面略へ字状の案内板を複数有し、該案内板による吐出口が旋回作業車の後方側に開口するよう構成したことを特徴とする請求項１記載の旋回作業車におけるエンジンの冷却構造。
【請求項３】 前記排風板は、下部に延設する仕切板を有し、該仕切板を燃料タンクとマフラを遮蔽する位置に配置する構成としたことを特徴とする請求項１または２記載の旋回作業車におけるエンジンの冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、旋回作業車におけるエンジンの冷却構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、クローラ式走行装置上に旋回台を載置し、該旋回台にエンジン、バッテリー、燃料タンク、ラジエータ等を内装する構成の旋回作業車が公知となっている。そして、エンジンの後部に配設された冷却ファンによりラジエータ内を通過する水を冷却し、ラジエータを冷却した後の熱風は旋回台の側方に吐出されるよう構成していた。また、ラジエータは旋回台上にフレーム等を介して支持固定され、該ラジエータに冷却ファンのシュラウドを装着する構成としていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術においては、ラジエータの支持構造がラジエータの側部に位置するため、旋回台を平面視で円弧状として小旋回を可能とした場合には、その支持部がスペースの制約となって、エンジンが前方に載置される構造となり、重心が前方に移動してダンプ能力の低下となるとともに、ステップの面積も小さくなっていたのである。また、旋回台（作業車）の側方に熱風を吐出す構成となっているため、旋回作業車の側方に位置する作業者に熱風が降りかかったり、また、側溝堀り作業等において側部の植込み等の植物に熱風が降りかかり、植物を枯らしてしまうといった問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
以上が本発明が解決しようとする課題であり、次に課題を解決するための手段を説明する。
【０００５】
第１に、クローラ式走行装置上に軸受を介して旋回台を配置し、該旋回台にエンジン、バッテリー、燃料タンク、ラジエータ等を配置してボンネットにて被覆した構成の旋回作業車におけるエンジンの冷却構造において、ボンネット内のラジエータの側部に排風板を配設し、ラジエータ側方に吐出される熱風を旋回作業車の後方側に案内するよう構成したものである。
【０００６】
第２に、前記排風板は、平面視で断面略へ字状の案内板を複数有し、該案内板による吐出口が旋回作業車の後方側に開口するよう構成したものである。
【０００７】
第３に、前記排風板は、下部に延設する仕切板を有し、該仕切板を燃料タンクとマフラを遮蔽する位置に配置する構成としたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を添付の図面を用いて説明する。
【０００９】
図１は旋回作業車の全体図、図２は旋回台の内部を示す平面図、図３はエンジン支持構造を示す正面図、図４はエンジン及びラジエータ支持構造を示す側面図、図５はラジエータ及びシュラウドの支持構成を示す斜視図である。
【００１０】
まず、旋回作業車の全体構成について説明する。
図１において、旋回作業車は、クローラ式走行装置１の上部中央に旋回台軸受７を配置し、該旋回台軸受７により旋回台８を左右旋回可能に軸受支持している。また、該クローラ式走行装置１の前後一端部（図１に示す実施例においては後部側）において、排土板１０を上下回動自在に配設している。
【００１１】
旋回台８の上方にはエンジン３０、燃料タンク３８等を被覆するボンネット９と運転席２１が配設され、該ボンネット９と運転席２１の上方にはキャノピー２２が設けられている。旋回台８の前端部へ左右回動自在に取り付けられたブームブラケット１２には、ブーム６の下端部が上下回動自在に枢支されている。該ブーム６の先端部はアーム５を枢支し、該アーム５の先端部は作業用アタッチメントであるバケット４を枢支している。これらのブーム６、アーム５、及び、バケット４等により作業機２が構成されている。そして、前記ブーム６はブームシリンダ２３により上下回動され、アーム５はアームシリンダ２５により上下回動され、バケット４はバケットシリンダ２４により上下回動される。また、ブームブラケット１２は旋回台８内に配設された図示せぬスイングシリンダにより左右回動可能としており、これにより作業機２は上下及び左右に回動させながら掘削作業を行えるよう構成している。
【００１２】
旋回台８の上部には、右側に作動油タンクや燃料タンク３８が載置されており、全体をボンネット９により被覆している。該ボンネット９は平面視半月状に構成されて旋回台８の後部上に配置され、中央付近には運転席２１とキャノピー２２が取り付けられており、運転席２１の前部にステップを形成し、左右どちらからでも乗降可能なウォークスルー方式としている。また、ステップの前部には操作コラム１３を立設して、作業機２の操作と、クローラ式走行装置１の操作を行う操作レバー等を配置している。
【００１３】
次に、図２を用いて旋回台８及びボンネット９内の構造について説明する。
旋回台８の後部（図２における矢視Ａを旋回台８の前方とする）にはエンジン３０が載置されており、エンジン３０の前方（図２における矢視Ｆをエンジン３０の前方とする）にはラジエータ３５とオイルクーラが配置されている。エンジン３０の後方には、油圧ポンプ３２が付設されており、該油圧ポンプ３２の側方位置には、バッテリー３７が配置されている。
【００１４】
次に、エンジン３０の支持構造について説明する。
前述の如くにエンジン３０は旋回台８の後部位置に配置されており、図２に示すように、該エンジン３０は配置方向を左右方向よりもやや前後方向に傾斜させて載置されており、エンジン３０の後端側が円弧状の旋回台８の後端位置付近にくるようにして、できるだけ旋回台８の重心が後方に位置するように配設している。
【００１５】
エンジン３０には、その後端部において図示せぬフライホイールを内在するフライホイールケース３１がエンジンのハウジングに一体的に固設され、該フライホイールケース３１の後部には油圧ポンプ３２が配設され、エンジン３０の出力軸（クランク軸）が連結されて駆動できるようにしている。また、フライホイールケース３１の側部にはスタータモータ３３が配設され、該スタータモータ３３の出力軸に固設したピニオンがフライホイールのギヤに噛合するとともに、エンジン３０の側方に載置されたバッテリー３７より電力供給を受けて回転駆動できるようにしている。
【００１６】
そして、エンジン３０は支持部４０Ａ・４０Ｂ・４０Ｃの３点で支持され、図２及び図３に示すように、支持部４０Ａはエンジン３０の後部の左右中央下部、つまり、油圧ポンプ３２の下部付近に配置され、支持部４０Ｂ・４０Ｃはそれぞれエンジン３０の前方の左右下部位置、つまり、エンジン３０のラジエータ３５側の左右下部位置に配置されている。
【００１７】
支持部４０Ａは、図２、図３及び図４に示すように、ブラケット３１ａ・４１及び防振ゴム４２等より構成されている。図３に示すようにブラケット３１ａは側面視において略Ｕ字状に構成され、前記フライホイールケース３１の後下部に固設されている。この取付部の下方の旋回台８の底板８ａ上にブラケット４１が固設され、該ブラケット４１は側面視逆Ｕ字状となるように構成されている。そして、該ブラケット４１の上部に防振ゴム４２が装着されており、該防振ゴム４２は上取付板４３と下取付板４４の間に挟まれており、該上取付板４３と下取付板４４は側面視略Ｕ字状に構成して、略相似形に構成して略平行に配置している。そして、上取付板４３の中央にプレート４３ａが横設され、該プレート４３ａがボルト等によって前記ブラケット３１ａの下部に固定される。また、前記下取付板４４がボルト等によってブラケット４１に固定される。そして、上取付板４３と下取付板４４の両側は逆ハ字状に斜め方向の面となり、その間の防振ゴム４２・４２によって、上下方向及び左右（図３における左右）方向の振動を低減するように支持している。
【００１８】
一方、前記支持部４０Ｂ・４０Ｃは、図２、図４及び図５に示すように、エンジン支持フレーム４５、ブラケット４６、防振ゴム４６ａ等より構成されている。エンジン支持フレーム４５は、背面板４５ａ、左右の側板４５ｂ・４５ｂ、及びウィング４５ｃ・４５ｃが一体形成されている。背面板４５ａは左右方向に立設されたプレートでエンジン３０の前部を支持し、該背面板４５ａの左右端から後方に向けて側板４５ｂ・４５ｂが延設してエンジン３０の側面を支持固定するとともに、上下方向に配設された側板４５ｂ・４５ｂの側部にはそれぞれ外方に向けてウィング４５ｃ・４５ｃが延設している。
【００１９】
ウィング４５ｃ・４５ｃは、図５に示すように、エンジン３０の前方側において下方に屈曲しており、該ウィング４５ｃの下部には、前記同様に上取付板４６がボルト等により固設されている。該上取付板４６はエンジン３０の側面視において図に示すように逆Ｕ字状となるように配設されており、該上取付板４６と下取付板４６ｂの間には防振ゴム４６ａが装着されている。
【００２０】
また、旋回台８上に立設されたフレーム９２には、側面逆Ｕ字状の支持プレート４７が立設されており、該支持プレート４７の上面において前記防振ゴム４６ａの下面に固定された下取付板４６ｂがボルト等で固設されている。また、エンジン支持プレート４５のウィング４５ｃの上部には、旋回台側で支持された上ストッパ部材４８Ｕが配設されており、また、背面板４５ａの下部には旋回台８の底板８ａ上から立設した下ストッパ部材４８Ｄが設けられている。
【００２１】
このように、本実施例の旋回作業車においては、旋回台８内に載置されるエンジン３０の重心から略均等に配置した支持部４０Ａ・４０Ｂ・４０Ｃの３点で支持する構成としているため、図２に示すように、支持部４０Ｂが旋回台８の後端付近に配置され、エンジン３０をできるだけ後方位置に配置して、旋回作業車の重量バランスを良好なものとしている。
【００２２】
そして、エンジン３０は前述したように支持部４０Ａ・４０Ｂ・４０Ｃにおいて、防振ゴム４２・４６ａ・４６ａを介して旋回台８の底面８ａ及びフレーム９２に載置される構成としているため、作業中及び走行中に受ける振動を吸収してエンジン３０の保護が行えるのである。また、前述の如く、エンジン３０左右の支持部４０Ｂ・４０Ｃには、上下にストッパ部材４８Ｕ・４８Ｄが配設されているので、凹凸の多い作業場等において、大きな衝撃を受けた場合にエンジン３０の上下運動を規制して、エンジン３０及び周辺の部材に損傷を与えないよう構成している。
【００２３】
次に、ラジエータ３５の支持構造について説明する。
図２に示すように、エンジン３０の前端部には該エンジン３０の出力を得て回転駆動する冷却ファン３４が配設されている。該冷却ファン３４は周囲をシュラウド６０により被装されており、該シュラウド６０はエンジン３０側を開口している。また、シュラウド６０のエンジン３０とは逆側においてラジエータ３５が配設されている。このような構成において、エンジン３０のシリンダ等の外側周囲に設けられたウォータージャケット内を通過して熱くなった水がラジエータ３５内に導入され、ラジエータ３５内に形成されたフィンと冷却ファン３４の送風効果により冷却されて、再びエンジン３０に供給して循環させてエンジン３０の冷却を行っている。
【００２４】
そして、図２、図４に示すように、前記エンジン３０の前端左右下部付近には左右のラジエータ支持プレート６１・６１が配設されている。ラジエータ支持プレート６１・６１は図示せぬ旋回台８上のフレーム等に支持されて、エンジン支持フレーム４５の上部位置付近から前方（矢視Ｆ方向）に延設している。そして、前記ラジエータ支持プレート６１・６１の上面にはそれぞれ支持フレーム３６を立設し、図５に示すように、２本の支持フレーム３６・３６の間に前記冷却ファン３４のシュラウド６０が配置されるように構成している。
【００２５】
そして、図５に示すように、支持フレーム３６・３６は断面略Ｌ字状のプレートで、その中途部においてそれぞれ２つのピン穴３６ａ・３６ａが設けられ、同様にシュラウド６０の両側部にもピン穴６０ａ・６０ａが設けられている。そして、シュラウド６０と該シュラウド６０を左右から挟持する支持フレーム３６・３６間に弾性体（防振ゴム）６３・６３・・・を介在させて、該弾性体６３の両端に突出したピンをそれぞれ前記ピン穴３６ａ・６０ａ間に挿入し、ボルト等で固定するよう構成している。つまり、左右の支持フレーム３６・３６により弾性体６３を介してシュラウド６０を支持するように構成しているのである。
【００２６】
そして、前記シュラウド６０の前方にラジエータ３５を取付ステー、ボルト等により固設するよう構成している。つまり、ラジエータ支持構造は、ラジエータ３５を直接支持するのではなく、ラジエータ３５の後部に配置されるシュラウド６０をフレーム等を介して旋回台８上に支持固定し、該シュラウド６０にラジエータ３５を取付ける構成としているのである。
【００２７】
このように構成としたことにより、ラジエータ３５（実際にはシュラウド６０）を支持する前記支持プレート３６が、ラジエータ３５の左右位置ではなく、シュラウド６０の左右位置に配置されることになる。これにより、図２に示したように、ラジエータ３５を、旋回台８の後端位置付近に配置することが可能となるため、エンジン３０の配設位置が従来よりもさらに旋回台８上で後方（矢視Ａとは逆方向）とすることが可能となり重量バランスに優れた構造となるのである。
【００２８】
また、本実施例においてはラジエータ３５はオールアルミラジエータを採用している。これにより、ラジエータ３５の重量を大幅に小さくすることが可能となるとともに、コンパクトな構成をとることが可能となっている。そして、オールアルミラジエータを採用している場合には、構造上の強度は従来と同等以上であるが、本実施例においては、ラジエータ３５の支持構造をラジエータ３５ではなく、前記シュラウド６０に設けるよう構成しているため、ラジエータ３５がその支持構造から大きな力を受けることがなく、強度上さらに安定した構成となり、耐久性において優れた効果を発揮するのである。
【００２９】
即ち、冷却ファンのシュラウドを旋回台上に支持固定するとともに、該シュラウドにラジエータを装着する構成としたので、ラジエータが支持構造から強い力を受けることがなく、ラジエータの保護が充分に行える構成となった。また、ラジエータの前後位置に支持構造を構成する部材が必要でなくなり、ラジエータの位置を旋回台上更に後方に配置させることが可能となり、全体としてエンジンを従来構成より更に後方に配置することができ、重量バランスが向上した。
【００３０】
また、ラジエータ支持プレートを旋回台上に支持固定するとともに、該ラジエータ支持プレート上に立設された２本の支持フレームにより弾性体を介して前記シュラウドを支持する構成としたので、走行中及び作業中の衝撃を吸収して、シュラウド及びラジエータの保護が充分に可能となった。
【００３１】
次に、ラジエータ３５前方に設けられた排風板６５の構成について説明する。
前述したようにエンジン３０を冷却して熱くなった水はラジエータ３５において冷却されるが、この際、冷却ファン３４により送風された空気がラジエータ３５において熱を吸収して、熱風となってエンジン３０の前方（矢視Ｆ方向）に吹き出すこととなる。そして従来の構成においては、この熱風を旋回台８の側方にそのまま吐出す構成としていたため、作業側方に位置する作業者に熱風が降りかかったり、また、側溝堀りの作業等において側部の植込み等の植物を枯れさせてしまうという問題があった。
【００３２】
そこで、この熱風を作業車後方側に吐出すよう構成している。図２及び図４に示すように、前記ラジエータ３５の前方には排風板６５で仕切られた排風室６６が形成されている。排風板６５は前面板６５ａ、底板６５ｂ、案内板６５ｃ等により構成されている。前面板６５ａは、図２に示すように、平面視において旋回台８の中心から斜め後方に向かうよう形成されており、ラジエータ３５から側方に吐出された熱風が作業車の側方に吐出されないよう規制するもので、底板６５ｂは、図４に示すように、排風室６６の下部に位置する燃料タンク３８等へ熱風がかかるのを防止している。また、複数設けられた平面断面視で略へ字状の案内板６５ｃが、作業車側方に吐出された熱風を作業車後方側へ案内するよう構成している。つまり、案内板６５ｃ・６５ｃ・・・は旋回台８の上下方向に配置し、前側は冷却ファン軸心と平行に、後側は前後方向となるようにして複数略平行に配設しており、該案内板６５ｃ・６５ｃ・・・の間隙によりエンジン熱風の吐出口を形成し、この吐出口が旋回作業車の後方側に開口するよう構成しているのである。
【００３３】
以上の構成により、エンジン３０を冷却した後、温度上昇したラジエータ３５の熱は、冷却ファン３４により冷却されるとともに、その熱風が図２における矢視Ｗ方向に案内され、作業車後方側に排出させることが可能となった。また、図４に示すように、前記排風板６５の底板６５ｂの下部には仕切板６５ｄが装着されている。この仕切板６５ｄによりエンジン３０及びマフラ６２側の熱が、排風室６６の下部付近に位置する燃料タンク３８等に伝わるのを防止しているのである。
【００３４】
また、上記構成としたことにより、排風板６５（６５ａ・６５ｂ・６５ｃ・６５ｄ）を一体として取り除けば、マフラ６２等を脱着することが可能となるため、メンテナンス性にも優れており、従来のように、エンジン３０の取付構造を分解することなく簡単な作業でメンテナンスを可能としている。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので、以下のような効果を奏するものである。
【００３６】
クローラ式走行装置上に軸受を介して旋回台を配置し、該旋回台にエンジン、バッテリー、燃料タンク、ラジエータ等を配置してボンネットにて被覆した構成の旋回作業車におけるエンジンの冷却構造において、ボンネット内のラジエータの側部に排風板を配設し、ラジエータ側方に吐出される熱風を旋回作業車の後方側に案内するよう構成したので、作業車側部に位置する作業者に熱風が降りかかるのを防止することができた。また、側溝作業等において側部に位置する植込み等の植物に熱風を当てて枯れさせてしまう問題も解消できた。
【００３７】
また、前記排風板は、平面視で断面略へ字状の案内板を複数有し、該案内板による吐出口が旋回作業車の後方側に開口するよう構成したので、エンジン側方に吐出される熱風が、確実に作業者後方側に送ることが可能となった。
【００３８】
また、前記排風板は、下部に延設する仕切板を有し、該仕切板を燃料タンクとマフラを遮蔽する位置に配置する構成としたので、エンジン等の発熱から、燃料タンクの保護が可能となり、さらに安全性が向上した。また、排風板を一体として脱着することにより、マフラのメンテナンスが容易に行えるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】
旋回作業車の全体図である。
【図２】
旋回台の内部を示す平面図である。
【図３】
エンジン支持構造を示す正面図である。
【図４】
エンジン及びラジエータ支持構造を示す側面図である。
【図５】
ラジエータ及びシュラウドの支持構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
８ 旋回台
３０ エンジン
３４ 冷却ファン
３５ ラジエータ
３６ 支持フレーム
４０ 支持部
４５ エンジン支持フレーム
６０ シュラウド
６１ ラジエータ支持プレート
６３ 弾性体
６５ 排風板
６６ 排風室