JP5739136B2 - 作業車両 - Google Patents

Description

本願発明は、水冷エンジンで駆動される作業車両に関するものである。

水冷式のエンジンは冷却水が循環するラジエータを有しており、ラジエータを循環する冷却水はエンジンで駆動されるファンで冷却されている。ラジエータはアッパータンクとロアタンクとを有しており、アッパータンクとロアタンクとは多数の細管群で接続されており、細管群がファンで冷却される。

冷却水は蒸発等によって少しずつ減っていくため、アッパータンクに注水するだけの構造では、冷却水が減少したときにエンジンがオーバーヒートしてしまうことになる。そこで、冷却用の予備水を溜めるリザーバタンクを設けて、冷却水をリザーバタンクからアッパータンクに流入させて、アッパータンクの水位を略一定に保持するようになっていることが多い。

リザーバタンクの配置態様は様々であり、例えば特許文献１にはアッパータンクの上面にリザーバタンクを配置することが開示されており、この特許文献１では、エンジンから戻った冷却水はリザーバタンクに流入するようになっている。他の従来例として、アッパータンクの側部にブラケットを介してリザーバタンクを取付けたり、リザーバタンクを機体フレームに取り付けたりすることも提案されている。

特開平１１−３２４６７４号公報

さて、トラクタ等の作業車両においてはエンジンルームの高さは限度があり、スペースの制約のために特許文献１のようにリザーバタンクをアッパータンク上に配置することができない場合もある。他方、ラジエータの周囲の部位にデッドスペースがない場合もあり、この場合は、アッパータンクの側部にリザーバタンクを取付けるという方法も採用し難い。さりとて、リザーバタンクを機体フレームに取り付ける方法は、パイプが長くなるためコストが嵩んだり冷却水の流れ抵抗が大きくなったりするおそれがある。

本願発明は、このような現状を改善することを課題とするものである。

さて、ラジエータを冷却するファンはファンシュラウドで支持されていることが多く、ファンシュラウドはラジエータに近接して配置されている。本願発明者たちはこのファンシュラウドに着目し、ファンシュラウドを有効利用すべく着想して本願発明を完成させた。

請求項１の発明は、走行機体（１）に、ラジエータ（１８）を有する水冷式エンジン（４）と、前記ラジエータ（１８）を冷却するファン（１９）とを備え、前記ファン（１９）をファンシュラウド（１７）で取り囲み、前記エンジン（４）及び前記ファンシュラウド（１７）をボンネット（８）で覆っている作業車両において、前記ラジエータ（１８）のリザーバタンク（２９）と前記ファンシュラウド（１７）とのうちいずれか一方には雄型係合部（３３）を設けて他方には雌型係合部（３４）を設け、前記両係合部（３３）（３４）の嵌め合わせによって前記リザーバタンク（２９）をファンシュラウド（１７）に直接的に取り付け、前記ファンシュラウド（１７）は前記ファン（１９）を囲う形状であり、前記ファンシュラウド（１７）の前面側で且つ前記ファン（１９）の上方部位にエアクリーナ（２３）を配置し、前記ファンシュラウド（１７）の後面側で且つ前記ファン（１９）の上方部位に前記リザーバタンク（２９）を位置させ、前記ファンシュラウド（１７）のうち前記ファン（１９）の上方部位に、前記エアクリーナ（２３）から延びる吸気用ホースを貫通させる切り欠き穴（２３′）を形成している。

請求項１の発明では、特別の支持部材を要することなくリザーバタンクを取付けできるため、構造の複雑化を防止できる。また、ファンシュラウドはその機能からしてラジエータの近くに配置されているため、配管の取り回しも簡単で冷却水の流れもスムースである。

リザーバタンクの取付け手段としては、例えばビスで固定するといったことも可能であるが、請求項１のように雄型係合部と雌型係合部との嵌め合わせ（係合手段）を利用すると、特別の部材を要しないため構造を簡単化できると共に、取付けも簡単に行える。この場合、実施形態のように係合部の弾性変形を利用して着脱する構成を採用すると、取り付け・取り外しを簡単に行えるため好適である。

ファンはラジエータとエンジンとの間に位置するが、ラジエータとエンジンとの間には、冷却風がエンジンにまんべんなく当たるようにある程度の空間が空いていることが普通である。そして、請求項１のようにリザーバタンクをファンシュラウドの背面側に配置すると、もともと空いているデッドスペースにリザーバタンクを配置できるため、リザーバタンクを設けたことに起因して作業車両が大型化したり他の部材の配置を変えたりする必要はなく、従って、設計面で有利である。

実施形態に係るトラクタの側面図である。 （Ａ）は一部を省略した状態でのトラクタの斜視図、（Ｂ）はラジエータを中心にした部位の斜視図、（Ｃ）はラジエータを中心にした部位を前から見た斜視図である 。 （Ａ）は要部の斜視図、（Ｂ）は要部の分離斜視図である。 （Ａ）は他の実施形態を示す図で、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視断面図、（Ｃ）は更に他の実施形態を示す背面図、（Ｄ）は更に他の実施形態を示す平面図である。

次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態はトラクタに適用している。以下の説明で方向を特定するため前後・左右の文言を使用するが、この前後・左右はオペレータの向きを基準にしている。

(1).トラクタの概要
トラクタは左右の前輪２と左右の後輪３とで支持された走行機体１を有しており、走行機体１の前部にエンジン４を搭載し、エンジン４の後ろに操縦座席５を有する操縦エリアが設けられ、操縦エリアに操縦ハンドル６を配置している。走行機体１の後端には作業機を連結するためのリンク７を設けている。エンジン４はボンネット８で覆われている。エンジン４は水冷式ディーゼルエンジンである。

走行機体１は前後に長い筒状のシャーシ（ベース）（図示せず）を有しており、シャーシの前端面にエンジン４の機関本体（シリンダブロック）１１が固定されている。機関本体１１の左右両側面にはサイドフレーム１２が固定されており、図２（Ｂ）に示すように、サイドフレーム１２でエンジンルームの前部床板１３が支持されている。また、サイドフレーム１２の下面に前輪駆動部１４が固定されており、前輪駆動部１４の左右両端にフロントアクスルケース１５を固定している。

シャーシ９は前後に分離した複数のパーツからなっており、このうち操縦フロアの下方に位置した部分をミッションケース９ａと成している。シャーシ９の後端部は後部ギアボックス（図示せず）で構成されており、後部ギアボックスにリアアクスルケース（図示せず）が固定されている。

図２（Ａ）から理解できるように、エンジン４はエンジンルームの概ね後半部に配置されており、エンジン４の前方に樹脂製のファンシュラウド１７が配置されている。ファンシュラウド１７は正面視略四角形の形態であり、ファンシュラウド１７にラジエータ１８を手前側から嵌め込み装着している。ファンシュラウド１７には、冷却用のファン１９が遊嵌する通風穴２１が空いている。ファンシュラウド１７の上部と下部にはラジエータホース１８ａが貫通している。敢えて述べるまでもないが、ファン１９はエンジン４で駆動される。

(2).要部の詳細
以下、ファンシュラウド１７を中心にした部位の詳細を説明する。図２（Ａ）（Ｂ）から理解できるように、ファンシュラウド１７はエンジンルームの前部床板１３に固定されている。ファンシュラウド１７はおおむねエンジンルームを前後に仕切る大きさであり、外周面に縁部材２２を固定している。ボンネット８は縁部材２２で支持することができる。また、ファンシュラウド１７の前部上端にはエアクリーナ２３を取り付けている。ファンシュラウド１７のうち左上のコーナー部には吸気用ホースが嵌まる切欠き穴２３′を形成している。

ファンシュラウド１７は、仕切り機能を有する基板２４とその上端面及び左右端面に一体に連続した周壁２５を有している。周壁２５は基板２４の前後両側にはみ出ており、ラジエータ１８は周壁２５で囲われた内部に格納されている。ラジエータ１８は従来と同様の構造であり、図２（Ａ）から理解できるように、アッパータンク２６とロアタンク２７と両者を繋ぐ多数の細管（図示せず）とを有している。細管群はフィルタ２７で覆われている。

図３（Ａ）に示すように、ファンシュラウド１７の基板２４は後ろ向き凸状に膨出された台錘形を成しており、多数本の補強リブを形成している。そして、基板２４の背面のうち上左のコーナー部寄りの部位（吸気ホースが嵌まる切欠き穴２３′の下方）にリザーバタンク２９を取り付けている。リザーバタンク２９の上端には注入口３０を設け、リザーバタンク２９の下端には排出口３１を設けている。注入口３０にはキャップ３２を装着している（キャップ３２はエア抜き機能を有している。）。排出口３１はラジエータ１８のアッパータンク２６にパイプで接続されている。

図３（Ｂ）に示すように、リザーバタンク２９の前面には正面視逆台形の雄型係合部３３を前向きに突設している一方、ファンシュラウド１７には雄型係合部３３を左右両側から挟む雌型係合部（リブ）３４と、雄型係合部３３の上面に当接する押さえ爪３５とを設けている。押さえ爪３５は基板２４に切り込み３６を入れることで前後方向に撓み変形するようになっている。

従って、雄型係合部３３を押さえ爪３５の弾性に抗して左右雌型係合部３４の間に押し込むと、雄型係合部３３は逆台形の形状であることで下向き移動不能に保持され、かつ、その状態で押さえ爪３５で押されることで上向き移動不能に保持されている。取り外すに際しては、押さえ爪３５をその弾性に抗して押し込むことでリザーバタンク２９の押さえを解除し、それからリザーバタンク２９を上向きに移動させてから後ろに引いたらよい。なお、雄型係合部３３と雌型係合部３４とは、上下方向の相対動でしか嵌脱せずに前後方向に相対動しない蟻溝方式を採用してもよい。

また、リザーバタンク２９の左右側面に上下長手の係合溝又はリブを形成する一方、基板２４に、係合溝に嵌まるリブ又はリブに後ろから当接する鉤状体を形成してもよい。いずれにしても、押さえ爪３５のような上向き動阻止手段は必要である。また、基板２４に、リザーバタンク２９を左右両側から掴む爪と落下阻止用のストッパー、及び、上向き動を阻止する押さえ爪を設けて、リザーバタンク２９には特段の加工を施さない構成とすることも可能である。

リザーバタンク２９はスペースが許せばファンシュラウド１７のどの部位にも取り付けることができるが、本実施形態のようにファンシュラウド１７の後面でかつ上コーナー部の近傍に設けると、十分な取り付けスペースを確保できると共に、ラジエータ１８への通水をスムースに行える利点がある。

(3).他の実施形態・その他
図４に示す実施形態では、ファンシュラウド１７に中空のリザーバタンク部２９′を形成している。ファンシュラウド１７は樹脂を材料にしたブロー成形によって製造されている。（Ａ）（Ｂ）で示す実施形態では、ファンシュラウド１７の左右片側をリザーバタンク部２９′と成して、他の片側は燃料冷却部４０と成している。ファンシュラウド１７の左又は右の片側のうち上部のみをリザーバタンク部２９′と成すことも可能である。また、リザーバタンク部２９′及び燃料冷却部４０は単なるストレート状に形成するなど、任意の形状を採用できる。

図４（Ｃ）に示す実施形態では、通風穴２１の周囲に環状の燃料冷却部４０を形成し、その外側の部位をリザーバタンク部２９′としている。敢えて述べるまでもないが、ファンシュラウド１７には燃料冷却部４０を形成せずにリザーバタンク部２９′のみを形成してもよい。

図４（Ｄ）に示す実施形態では、リザーバタンク２９に冷却風の整流機能を持たせて、リザーバタンク２９で冷却風をガイドさせている。このように構成すると、エンジン４を効率よく冷却できる。図７（Ａ）〜（Ｃ）の構成と図７（Ｄ）の構成とを組み合わせて、リザーバタンク２９に一体形成したリザーバタンク部２９′に風向ガイド機能を持たせることも可能である。

本願発明は、上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えばリザーバタンクの個数は必ずしも１個には限らないので、複数個をファンシュラウドに取り付けることも可能である。また、本願発明はトラクタ以外の各種の作業車両に適用できる。

本願発明は、トラクタ等の作業車両に具体的に適用して有用性を発揮する。従って、産業上利用できる。

１ 走行機体
４ エンジン
１１ 機関本体
１７ ファンシュラウド
１８ ラジエータ
１９ ファン
２１ 通風穴
２４ ファンシュラウドの基板
２９ リザーバタンク
３３ 雄型係合部（係合突起）
３４ 雌型係合部（位置決めリブ）
３５ 係合部を構成する押さえ爪

Claims (1)

1. 走行機体（１）に、ラジエータ（１８）を有する水冷式エンジン（４）と、前記ラジエータ（１８）を冷却するファン（１９）とを備え、前記ファン（１９）をファンシュラウド（１７）で取り囲み、前記エンジン（４）及び前記ファンシュラウド（１７）をボンネット（８）で覆っている作業車両において、
   前記ラジエータ（１８）のリザーバタンク（２９）と前記ファンシュラウド（１７）とのうちいずれか一方には雄型係合部（３３）を設けて他方には雌型係合部（３４）を設け、前記両係合部（３３）（３４）の嵌め合わせによって前記リザーバタンク（２９）をファンシュラウド（１７）に直接的に取り付け、
   前記ファンシュラウド（１７）は前記ファン（１９）を囲う形状であり、前記ファンシュラウド（１７）の前面側で且つ前記ファン（１９）の上方部位にエアクリーナ（２３）を配置し、前記ファンシュラウド（１７）の後面側で且つ前記ファン（１９）の上方部位に前記リザーバタンク（２９）を位置させ、前記ファンシュラウド（１７）のうち前記ファン（１９）の上方部位に、前記エアクリーナ（２３）から延びる吸気用ホースを貫通させる切り欠き穴（２３′）を形成している、
   作業車両。

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