JP4631735B2

JP4631735B2 - 建設機械

Info

Publication number: JP4631735B2
Application number: JP2006034196A
Authority: JP
Inventors: 康史石田; 貴夫菅野
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2006-02-10
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2026-02-10
Also published as: JP2007211529A

Description

本発明は、機体前部にブームやアーム等のアタッチメントが搭載された建設機械に関するものである。

前記建設機械には、従来から、前記アタッチメントとの間で機体の重量バランスを図るために、機体後部にカウンタウェイトが設けられたものが知られている。

この種の建設機械には、前記カウンタウェイトを後部に配するとともに当該カウンタウェイトと協働して機体上方を覆うボンネットを備え、このボンネット内の熱を前記カウンタウェイトに形成された排風口を通して機体の後方へ排出するものが知られている（例えば、特許文献１）。

特許文献１の建設機械は、ボンネットの内側で前記カウンタウェイトの前方に配設された冷却ファンを備え、この冷却ファンによって前記排風口を通してボンネットの外側へ熱を逃がすようになっている。
特開平１０−１８３６８７号公報（特に、図３参照）

前記特許文献１の建設機械では、冷却ファンから送られた風の一部が、当該冷却ファンとカウンタウェイトとの間から左右方向に反れて再び冷却ファンに吸い込まれ、ボンネット内で循環することになる。このような循環をする風の流量が大きいほど、ボンネットの外側へ排出される熱量が低減し、その分、ボンネット内の冷却効率が低下するため、このような循環流の抑制が大きな課題となる。

ここで、冷却ファンとカウンタウェイトとの間隔を狭めるように、当該冷却ファン又はカウンタウェイトの配置を変更することが考えられるが、これら冷却ファン又はカウンタウェイトは、予め設定されたレイアウト等の制限により、配置変更することが困難だった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ボンネット内の冷却効率を向上させることができる建設機械を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、機体前部にアタッチメントが搭載される建設機械であって、機体後部に設けられ、前後方向に貫通する通風口が形成されたカウンタウェイトと、このカウンタウェイトの前方に設けられるとともに当該カウンタウェイトと協働して機体上方を覆うボンネットと、このボンネット内で前記カウンタウェイトの前方に設けられ、ボンネット内の気体を前記通風口側へ送る冷却ファンを含む冷却器と、この冷却器と前記カウンタウェイトとの間に設けられ、前記冷却ファンから送られた風が前記冷却器とカウンタウェイトとの間から前記通風口の左右方向の外側へ反れるのを抑制する抑制部材とを備え、前記通風口は、前記カウンタウェイトの左右方向の略中央位置に設けられ、前記通風口の左右方向の外側の両範囲のうちの一方の範囲には、前記ボンネット及びカウンタウェイトによって囲まれたエンジンルームが形成されているとともに、前記抑制部材は、前記通風口の左右両外側のうち前記エンジンルーム側に設けられた第１の抑制片と、反対側に設けられた第２の抑制片とを含み、前記第１の抑制片は、前記通風口の左右両縁部のうち前記エンジンルーム側のエンジンルーム側縁部の上下方向の範囲において冷却器とカウンタウェイトとの間に介在する隙間の一部のみを塞ぐように配設され、この第１の抑制片により塞がれていない空間が、前記第１の抑制片と第２の抑制片とにより挟まれる空間と、前記エンジンルーム内の空間とを連通する連通孔を形成していることを特徴とする請求項１に記載の建設機械を提供する。

本発明によれば、抑制部材によって冷却ファンから送られた風が通風口の左右方向の外側へ反れるのを抑制することができるので、冷却ファンにより送られた風のうち、通風口を通してボンネットの外側へ排出される風の量を多くすることができる。

したがって、本発明によれば、ボンネット内で循環する気体の量を低減することによりボンネット内の冷却効率を向上させることができる。

また、本発明によれば、連通孔が形成されているので、エンジンルーム内の気体を第１の抑制片と第２の抑制片とにより挟まれる空間に導いて、この気体を冷却ファンによって通風口を通してボンネットの外側へ排出することができる。

したがって、本発明によれば、エンジンルーム内の冷却効率をも向上させることができる。

具体的に、前記第１の抑制片を、前記冷却器とカウンタウェイトとに密着させ、かつ、前記エンジンルーム側縁部の上下方向の範囲において冷却器とカウンタウェイトとの間に介在する隙間の上下方向の一部の領域のみに設けることにより、前記連通孔を形成することができる。

このようにすれば、カウンタウェイトと冷却器との間に抑制片の厚み寸法に対応した比較的大きな開口面積の連通孔を形成することができるので、抑制片とカウンタウェイト又は冷却器との間に微小の隙間を形成する場合と異なり、当該隙間を通過する気体により騒音が発生することを抑制することができる。

前記建設機械において、前記冷却器は、エンジンの冷却水を冷却するためのラジエータと、前記ラジエータを収納する収納部材と、この収納部材から後方に延びるダクトと、このダクトの内側に設けられるとともに前記ダクト内の空気を後方に送る冷却ファンとを含み、前記第１の抑制片及び第２の抑制片は、それぞれ前記ダクトと前記カウンタウェイトとの間に設けられていることが好ましい。

前記建設機械において、前記冷却器は、前記ダクトの後端面に固定された左右一対のブラケットをさらに含み、前記第１の抑制片及び第２の抑制片は、それぞれ前記ブラケットに固着されていることが好ましい。

本発明によれば、ボンネット内の冷却効率を向上させることができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るホイール式ショベルの全体構成を示す、（ａ）は側面図、（ｂ）は背面図である。

図１を参照して、建設機械の一例としてのホイール式ショベル１は、タイヤ２ａを有する下部走行体２と、この下部走行体２上に搭載される上部旋回体３と、この上部旋回体３の前部に起伏自在に装備されたアタッチメント４とを備えている。

アタッチメント４は、ブーム５と、このブーム５の先端部に連結されるアーム６とから構成されており、そのアーム６の先端部にバケット７が揺動自在に取り付けられ、前記ブーム５の基端部が上部旋回体３に対し起伏軸８（図２参照）回りに起伏自在に支持されている。

図２は、上部旋回体の要部を示す平面図である。

図１及び図２を参照して、上部旋回体３は、下部走行体２上に旋回自在に保持される旋回フレーム９と、この旋回フレーム９上にそれぞれ設けられたキャブ１０、カウンタウェイト１１、ボンネット１２、エンジン１４及び冷却器１５とを備えている。なお、キャブ１０内に着座した乗員の方向を用いて以下説明する。

旋回フレーム９には、左右略中央位置で前後方向に延びる左右一対の縦板１６、縦板１７がそれぞれ立設されている。これら縦板１６、１７のうち、右側の縦板１６の右方位置には、エンジン１４が設けられている。

また、各縦板１６、１７の前部には、前記アタッチメント４を支持する起伏軸８が左右方向に懸架されている。

一方、旋回フレーム９の後部には、前記アタッチメント４との間で機体の重量バランスを図るためのカウンタウェイト１１が設けられている。カウンタウェイト１１は、旋回フレーム９の後縁部に沿った平面円弧状の鋳造部材であり、旋回フレーム９の後縁部上に立設されている。

また、図１の（ｂ）に詳しく示すように、カウンタウェイト１１には、このカウンタウェイト１１を左右略中央位置で前後方向に貫通する通風口１８が形成されている。

ボンネット１２は、前記カウンタウェイト１１を後面として、旋回フレーム９の上方を覆うようになっている。

具体的に、ボンネット１２は、キャブ１０及び起伏軸８を開放しながら旋回フレーム９の上方を被覆可能な平面形状とされた天板１９と、旋回フレーム９の左右の縁部に沿った側板２０とを備え、これら両板１９、２０とカウンタウェイト１１とによってエンジン１４及び冷却器１５を覆うようになっている。すなわち、ボンネット１２により冷却器１５の右方の範囲にエンジンルームＲ１が形成されている。

図３は、図２の冷却器の一部を拡大して示す、（ａ）は左側面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は右側面図をそれぞれ示したものである。図４は、図３のIV―IV線断面図に相当する図である。

図２〜図４を参照して、冷却器１５は、前記カウンタウェイト１１の通風口１８の前方に設けられている。

具体的に、冷却器１５は、前記エンジン１４のオイルを冷却するオイルクーラ２１と、エンジン１４の冷却水を冷却するラジエータ２２と、これらオイルクーラ２１及びラジエータ２２を収納する収納ボックス２３と、この収納ボックス２３から後方に延びるダクト２４と、このダクト２４内の空気を後方に排出する冷却ファン２５と、前記ダクト２４の後端面に固定された左右一対のブラケット２６と、このブラケット２６にそれぞれ設けられた左右一対の抑制片２７ａ（第１の抑制片）、抑制片２７ｂ（第２の抑制片）とを備えている。

収納ボックス２３は、オイルクーラ２１及びラジエータ２２を左右に並べて収納するようになっている。この収納ボックス２３の後面には、オイルクーラ２１及びラジエータ２２から発せられる熱を後方へ導く案内孔２８が前後に貫通して形成されている。

ダクト２４は、前記案内孔２８を左右及び上下に取り囲むように断面四角形の筒状に形成され、その４辺が上下及び左右方向にそれぞれ沿うように配置されている。また、ダクト２４は、後方へ向けて先窄まりの形状とされて、その後部の開口面積が前記通風口１８の開口面積よりも大きく設定されている（図３の（ｂ）参照）。

冷却ファン２５は、前記ダクト２４に対しその後方から挿入されており、当該ダクト２４内の空気を通風口１８側（後方）へ送るようになっている。したがって、冷却ファン２５の駆動によりダクト２４内の熱が通風口１８を通してボンネット１２の外側へ排出されることになる。

各ブラケット２６は、それぞれ単一の金属板が上下方向に沿った稜線に沿って曲げ加工されたものである。これらブラケット２６は、前記ダクト２４の後端面の左右にそれぞれ設けられている。すなわち、各ブラケット２６は、ダクト２４の上下方向に沿った２辺の後端面にそれぞれ設けられている。

各抑制片２７ａ、２７ｂは、前記各ブラケット２６の後端面にそれぞれ固着されているとともに、カウンタウェイト１１に対し圧接した状態で設けられ、冷却ファン２５により送られた風が、図４の矢印Ｙ１に示すように、冷却器１５とカウンタウェイト１１との間を通して通風口１８の左右外側へ反れるのを抑制するようになっている。

具体的に、各抑制片２７ａ、２７ｂは、発砲ウレタン等の弾性を有する合成樹脂により形成されている。また、各抑制片２７ａ、２７ｂは、図３の（ｂ）に示すように、前記カウンタウェイト１１の通風口１８の左右両縁部よりも広い上下範囲に設けられている。

そして、各抑制片２７ａ、２７ｂは、図３の（ｂ）のハッチングで示す部分が、前記カウンタウェイト１１の前面との間で挟持されるようになっている。具体的に、前記カウンタウェイト１１には、図４に示すように、その通風口１８の左右の縁部に沿って上下に延びる左右一対のリブ２９、リブ３０が設けられ、これらリブ２９、３０と前記ブラケット２６の後端面との間で抑制片２７ａ、２７ｂが挟持されている。

以下、前記ホイール式ショベル１のボンネット１２内の冷却作用について、図４を参照して説明する。

前記オイルクーラ２１やラジエータ２２から発生する熱は、収納ボックス２３の案内孔２８を通って後方へ案内され、この熱は、冷却ファン２５によってさらに後方へ導かれる。

ここで、本実施形態では、通風口１８の左右両縁部の上下方向の全範囲にわたり抑制片２７ａ、２７ｂが設けられている（図３参照）ので、当該抑制片２７ａ、２７ｂが設けられていない場合のように冷却ファン２５によって導かれた風が、図４の矢印Ｙ１に示すように通風口１８の手前側の位置で左右方向に反れてしまうことを確実に阻止することができる。

したがって、冷却ファン２５により導かれた風は、そのほとんど全量が、矢印Ｙ２に示すように通風口１８を通してボンネット１２（カウンタウェイト１１）の外側へ導かれることになる。

以上説明したように、前記ホイール式ショベル１によれば、抑制片２７ａ、２７ｂによって冷却ファン２５から送られた風が通風口１８の左右方向の外側へ反れるのを抑制することができるので、冷却ファン２５により送られた風のうち、通風口１８を通してボンネット１２の外側へ排出される風の量を多くすることができる。

したがって、前記ホイール式ショベル１によれば、ボンネット１２内で循環する気体の量を低減することによりボンネット１２内の冷却効率を向上させることができる。

抑制片２７ａ、２７ｂを通風口１８の左右両外側位置でカウンタウェイト１１と冷却器１５（ブラケット２６）とにそれぞれ密着させた前記実施形態によれば、カウンタウェイト１１と冷却器１５との間の隙間を生めるように抑制片２７ａ、２７ｂを設けることにより、当該隙間を通した気体の流通を抑制することができる。

抑制片２７ａ、２７ｂをカウンタウェイト１１と冷却器１５との間で弾性変形させた状態で設けた前記実施形態によれば、各抑制片２７ａ、２７ｂの厚み寸法をカウンタウェイト１１と冷却器１５との間隔よりも若干大きな寸法として、この抑制片２７ａ、２７ｂをカウンタウェイト１１と冷却器１５との間に挟持させることにより、冷却器１５により送られた風がカウンタウェイト１１と冷却器１５との間を通るのを抑制することができるので、当該抑制片２７ａ、２７ｂの寸法制度を緩和しながらボンネット１２内の冷却効率を向上することができる。

抑制片２７ａ、２７ｂの前端部がブラケット２６（冷却器１５）に固着されているとともに後端部がカウンタウェイト１１に圧接された構成によれば、冷却器１５に抑制片２７ａ、２７ｂを予め固着した構成とすることができるので、カウンタウェイト１１と冷却器１５とを組み付ける際に、抑制片２７ａ、２７ｂをカウンタウェイト１１と冷却器１５との間に保持しておくといった手間をなくすことができ、組み付け作業の作業性を向上することができる。

さらに、抑制片２７ａ、２７ｂを冷却器１５から後方へ突出する各ブラケット２６の後端面に固着した構成によれば、カウンタウェイト１１と冷却器１５との隙間をブラケット２６によってある程度狭めた上で、このブラケット２６に対し抑制片２７ａ、２７ｂを設けることによりカウンタウェイト１１と冷却器１５のそれぞれに対し抑制片２７ａ、２７８ｂを密着させることができる。

したがって、冷却器１５からの各ブラケット２６の突出寸法の分だけ、抑制片２７ａ、２７ｂの厚み寸法を低減することができるので、カウンタウェイト１１と冷却器１５との間隔に対応した厚肉の抑制片２７ａ、２７ｂを使用する場合よりも当該抑制片２７ａ、２７ｂのコストを低減することができる。

なお、前記実施形態では、カウンタウェイト１１の通風口１８の縁部の上下全範囲にわたり抑制片２７ａ、２７ｂを設けるようにしているが、図５に示すように、通風口１８の縁部の上下範囲のうちの一部に抑制片２７ａ、２７ｂを設けることもできる。

具体的に、各抑制片２７ａ、２７ｂのうち少なくとも前記エンジンルームＲ１側（右側）に設けられた抑制片２７ａを２分割してこれらを上下に離間して設けることにより、冷却器１５とカウンタウェイト１１との間に介在する隙間の一部のみを塞ぐようにし、抑制片２７ａにより塞がれていない空間が、両抑制片２７ａ、２７ｂにより挟まれる空間と、エンジンルームＲ１内の空間とを連通する連通孔３１を形成している。

この実施形態によれば、連通孔３１が形成されているので、エンジンルームＲ１内の気体を両抑制片２７ａ、２７ｂにより挟まれる空間に導いて、この気体を冷却ファン１５によって通風口１８を通してボンネット１２の外側へ排出することができる。

したがって、この構成によれば、エンジンルームＲ１内の冷却効率をも向上させることができる。

ここで、左側の抑制片２７ｂについても前記連通孔３１に相当する開口を形成することもできるが、この開口は前記連通孔３１よりも小さな開口面積にする必要がある。

このように構成することにより、抑制片２７ｂが設けられていない領域を通して両抑制片２７ａ、２７ｂにより挟まれる空間内に流入される気体よりも多量の気体を、連通孔３１を通してエンジンルームＲ１から両抑制片２７ａ、２７ｂに挟まれる空間へ流入させることができるので、ボンネット１２内の空間のうちエンジンルームＲ１内の冷却効率を優先して向上させることができる。

そして、前記実施形態のように、２分割した抑制片２７ａの間に連通孔３１を形成するようにした構成によれば、カウンタウェイト１１と冷却器１５との間に各抑制片２７ａの厚み寸法に対応した比較的大きな開口面積の連通孔３１を形成することができるので、抑制片２７ａとカウンタウェイト１１又は冷却器１５との間に微小間隔の開口を形成する場合と異なり、当該開口を通過する気体により騒音が発生するのを抑制することができる。

一方、図示は省略するが、抑制片２７ａ、２７ｂと冷却器１５又はカウンタウェイト１１とを離間して配設した場合、例えば、前記リブ２９、３０の一部を省略した部分を形成した場合にも、冷却器１５とカウンタウェイト１１との間に前記連通孔３１に相当する開口を形成することができる。

このように構成した場合にも、前記矢印Ｙ２のように、開口を通して、エンジンルームＲ１内の気体をボンネット１２の外側へ排出して当該ボンネット１２内の冷却を行うことができる。

また、前記各実施形態では、冷却器１５（各ブラケット２６）に対し各抑制片２７ａ、２７ｂを固着した構成について説明したが、各抑制片２７ａ、２７ｂをカウンタウェイト１１に固着することもできる。

すなわち、カウンタウェイト１１の通風口１８の左右の縁部に対し各抑制片２７ａ、２７ｂを固定しておき、当該カウンタウェイト１１と各ブラケット２６との間で各抑制片２７ａ、２７ｂを挟持するように構成した場合にも、前述した効果を得ることができる。

本発明の実施形態に係るホイール式ショベルの全体構成を示す、（ａ）は側面図、（ｂ）は背面図である。上部旋回体の要部を示す平面図である。図２の冷却器の一部を拡大して示す、（ａ）は左側面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は右側面図をそれぞれ示したものである。図３のIV―IV線断面図に相当する図である。別の実施形態に係るホイール式ショベルの要部を示す、（ａ）は図３（ｂ）相当図、（ｂ）は（ａ）のVb―Vb線断面図である。

Ｒ１エンジンルーム
１ホイール式ショベル
３上部旋回体
４アタッチメント
１１カウンタウェイト
１２ボンネット
１４エンジン
１５冷却器
１８通風口
２３収納ボックス
２４ダクト
２５冷却ファン
２６ブラケット
２７規制部材
２８案内孔
２９リブ
３０リブ

Claims

機体前部にアタッチメントが搭載される建設機械であって、
機体後部に設けられ、前後方向に貫通する通風口が形成されたカウンタウェイトと、
このカウンタウェイトの前方に設けられるとともに当該カウンタウェイトと協働して機体上方を覆うボンネットと、
このボンネット内で前記カウンタウェイトの前方に設けられ、ボンネット内の気体を前記通風口側へ送る冷却ファンを含む冷却器と、
この冷却器と前記カウンタウェイトとの間に設けられ、前記冷却ファンから送られた風が前記冷却器とカウンタウェイトとの間から前記通風口の左右方向の外側へ反れるのを抑制する抑制部材とを備え、
前記通風口は、前記カウンタウェイトの左右方向の略中央位置に設けられ、
前記通風口の左右方向の外側の両範囲のうちの一方の範囲には、前記ボンネット及びカウンタウェイトによって囲まれたエンジンルームが形成されているとともに、
前記抑制部材は、前記通風口の左右両外側のうち前記エンジンルーム側に設けられた第１の抑制片と、反対側に設けられた第２の抑制片とを含み、
前記第１の抑制片は、前記通風口の左右両縁部のうち前記エンジンルーム側のエンジンルーム側縁部の上下方向の範囲において冷却器とカウンタウェイトとの間に介在する隙間の一部のみを塞ぐように配設され、この第１の抑制片により塞がれていない空間が、前記第１の抑制片と第２の抑制片とにより挟まれる空間と、前記エンジンルーム内の空間とを連通する連通孔を形成していることを特徴とする建設機械。
前記第１の抑制片は、前記冷却器とカウンタウェイトとに密着し、かつ、前記エンジンルーム側縁部の上下方向の範囲において冷却器とカウンタウェイトとの間に介在する隙間の上下方向の一部の領域のみに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の建設機械。
前記冷却器は、エンジンの冷却水を冷却するためのラジエータと、前記ラジエータを収納する収納部材と、この収納部材から後方に延びるダクトと、このダクトの内側に設けられるとともに前記ダクト内の空気を後方に送る冷却ファンとを含み、
前記第１の抑制片及び第２の抑制片は、それぞれ前記ダクトと前記カウンタウェイトとの間に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の建設機械。
前記冷却器は、前記ダクトの後端面に固定された左右一対のブラケットをさらに含み、
前記第１の抑制片及び第２の抑制片は、それぞれ前記ブラケットに固着されていることを特徴とする請求項３に記載の建設機械。