JP6594968B2 - 作業車両 - Google Patents
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Description
このホイールローダの送風ユニットは、冷却ユニットに後方側から対向する閉位置と冷却ユニットを外部に露出させる開位置との間で切り替え可能となるように、車両本体に回動可能に取り付けられている。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、冷却ユニットや送風ユニットに対する作業を容易に行うことのできる作業車両を提供することを目的とする。
以下、本発明に係る作業車両の一例であるホイールローダの実施形態について、図1〜図10を参照して詳細に説明する。
図1及び図2に示すように、作業車両としてのホイールローダ100は、車両本体110、作業機180、エンジン47、冷却ユニット50、固定シュラウド60及び送風ユニット70を備えている。
前輪140は車両フロント部120に設けられており、後輪150は車両リア部130に設けられている。前輪140及び後輪150が駆動されることで、車両本体110が前進、後進する。
燃料タンク170は、車両リア部130の下部に設けられており、燃料が貯留されている。
以下では、車両本体110の前後方向、前方、後方及び幅方向を単に「前後方向」、「前方」、「後方」及び「幅方向」と称する場合がある。なお、幅方向は、「右側」あるいは「左側」と称する場合もある。また、幅方向の中心に向かって、「内側」と称し、幅方向の中心から右側あるいは左側に向かって「外側」と称する場合がある。
以下、車両リア部130について、図2〜図4を参照しながらさらに詳細に説明する。
車両リア部130は、リアフレーム10、バンパー20、外装カバー30、支持フレーム40、後部ライト(上部構造物)45及びグリル46を有している。
リアフレーム10は、前後方向に延びるバー状をなしており、幅方向に間隔をあけて互いに平行に一対が設けられている。
バンパー20は、一対のリアフレーム10の後方でこれら一対のリアフレーム10にわたって幅方向に延びるように設けられている。バンパー20は一対のリアフレーム10に直接的に固定されていてもよいし、一対のリアフレーム10にわたって設けられたエンドプレート等の他の部材を介して固定されていてもよい。
バンパー中央部21は、一対のリアフレーム10の幅方向の間隔にわたって延びている。より詳細には、バンパー中央部21は、一方のリアフレーム10の幅方向外側の端部と他方のリアフレーム10の幅方向外側の端部とにわたって延びている。このバンパー中央部21の上面21aは、水平面に平行に幅方向に延びており、当該上面21a上が幅方向に延びて作業者が通行可能な後部通路R1とされている。本実施形態では、後部通路R1となるバンパー中央部21の上面21aには、樹脂等から形成された滑り止めマット24aが車両本体110の幅方向にわたって設けられている。滑り止めマット24aは、表面に凹凸が施された金属製の鋼板であってもよい。
バンパー側部22の前方側、かつ、リアフレーム10の幅方向外側には、例えばバッテリ等の機器が収容可能な収容部23が設けられている。収容部23は後方側がバンパー側部22に接しており、幅方向内側がリアフレーム10に接している。収容部23はリアフレーム10に直接的に固定されていてもよいし、上記エンドプレートを介してリアフレーム10に固定されていてもよい。
外装カバー30は、図2〜図4に示すように、一対の側部カバー31及び上部カバー32を有している。
一対の側部カバー31は、それぞれ上下方向及び前後方向に延びるパネル状をなしており、幅方向に間隔をあけて設けられている。これら一対の側部カバー31は、それぞれ幅方向で対応する一対のリアフレーム10に下端が固定されている。
上部カバー32は、前後方向及び水平方向に延びるパネル状をなしている。上部カバー32の幅方向両端は、一対の側部カバー31の上端に前後方向にわたって接続されている。
支持フレーム40は、図4及び図5に示すように、外装カバー30の内側である熱交換室Tの後方側の位置、即ち、開口部35側の位置に設けられた門型の部材である。支持フレーム40は、送風ユニット70を支持する役割を有している。支持フレーム40は、図5に示すように、一対の側部フレーム41、上部フレーム(上部構造物)42、回動用ブラケット43、固定用ブラケット44を有する。
後部ライト45は、図3及び図4に示すように、車両リア部130の開口部35から車両リア部130のさらに後方を照明可能に設けられている。後部ライト45は、例えば支持フレーム40に固定されており、該支持フレーム40から後方側に突出するように設けられている。後部ライト45は、開口部35における上方側の箇所で幅方向に間隔をあけて一対が設けられている。後部ライト45は、開口部35における上側かつ幅方向両側の隅部に設けられている。なお、後部ライト45は、支持フレーム40に限られず、車両リア部130を構成する他の部分に設けられていてもよい。
グリル46は、図3及び図4に示すように、支持フレーム40に支持されており、車両リア部130の開口部35を閉塞する閉塞状態と、該開口部を開放する開放状態との間で回動可能に設けられている。グリル46は、開口部35を閉塞した状態で、前方側に向かって前傾した姿勢となるように設けられている。グリル46は、一対の側部フレーム41における一方(幅方向右側の側部フレーム41)に対して、上下方向に延びるとともに前傾した軸線回りに回動可能となるように支持されている。
エンジン47は、図2に示すように、外装カバー30の内側空間の前方側の部分であるエンジン室Eに設けられている。エンジン47は、燃料タンク170から供給される燃料によって駆動される。エンジン47の駆動力はシャフト等を介して前輪140及び後輪150に伝達され、これによってホイールローダ100が前進又は後進する。エンジン47の駆動力は、油圧ポンプ(図示省略)に伝達される。油圧ポンプで加圧された作動油は、油圧回路を介してブーム駆動用シリンダ183やバケット駆動用シリンダ184等の油圧駆動機器に供給される。エンジン47は、水冷式の冷却構造を有している。
冷却ユニット50は、図2及び図4に示すように、外装カバー30内の熱交換室Tに設けられている。冷却ユニット50は、上述した開口部35や支持フレーム40よりも前方側に設けられている。
冷却ユニット50は、ラジエータ、オイルクーラ、アフタクーラ等の冷却機器と、これら冷却機器を収容する外枠フレームとを備えている。外枠フレームは、前後から見た形状が四角形状をなす直方体状をなしている。
アフタクーラは、エンジン47の吸入空気効率を高めてエンジン47性能を向上させるために、圧縮されてエンジン47に導入される前の過給空気を冷却する役割を有する。アフタクーラは、外枠フレーム内のラジエータの前方側に配置されている。
これらラジエータ、オイルクーラ及びアフタクーラは、外枠フレームに対して上方向に引き抜き可能に設けられていてもよい。
冷却ユニット50の上端は、後部ライト45の下端及び支持フレーム40の上部フレーム42の下端よりも上方に位置している。これにより、車両リア部130の開口部35を後方から見た際には、冷却ユニット50の上部と後方側の後部ライト45及び上部フレーム42とが重なっている。
固定シュラウド60は、図4及び図6に示すように、車両リア部130の熱交換室T内における冷却ユニット50の後方に設けられた部材である。固定シュラウド60は、前後方向に延びる基準軸線O2を囲う環状の部材である。基準軸線O2は、冷却ユニット50の背面51の中央を通過する前後方向に延びる軸線である。固定シュラウド60は、冷却ユニット50に前方側から流入して冷却ユニット50の背面51から後方側に流れ出す空気を、さらに後方に向かって案内する役割を有する。固定シュラウド60は、後方側に向かうにしたがって内周面が縮径している。これにより、固定シュラウド60の内側の流路は、後方側に向かうに従って基準軸線O2に直交する流路断面積が小さくなる。固定シュラウド60の外周面は、内周面と同様に後方側に向かうにしたがって縮径している。
第一テーパ部61は、固定シュラウド60の前方側の部分であって、前方の開口が冷却ユニット50の背面51の外形に沿う形状をなしている。本実施形態では、冷却ユニット50の背面51は四角形状のため、第一テーパ部61の前端の開口形状も四角形状をなしている。第一テーパ部61は、後方側に向かうにしたがって、流路断面積が小さくなる形状をなしている。即ち、第一テーパ部61は、基準軸線O2を含む断面視において、後方側に向かうに従って基準軸線O2を中心とする仮想円の径方向内側に傾斜するように縮径するテーパ状をなしている。
したがって、図7に示すように、固定シュラウド60は、前端の開口形状が冷却ユニット50の背面51形状に従った四角形状をなす一方、後端の開口形状は八角形状をなしている。固定シュラウド60は、前端の開口形状よりも後端の開口形状の方が基準軸線O2に直交する面積、即ち、流路断面積が小さくされている。
したがって、仮に固定シュラウド60を、開口部35を介して外部に移動させようとしても、バンパー30、後部ライト45及び上部フレーム42に干渉する。
なお、固定シュラウド60は冷却ユニット50に対する相対位置が固定されていればよい。そのため、固定シュラウド60は、冷却ユニット50に固定されている構成のみならず、車両リア部130に固定された構成であってもよい。
送風ユニット70は、図2、図4〜図6及び図8に示すように、固定シュラウド60の後方側で車両リア部130に対して回動軸線O1回りに回動可能に支持されている。送風ユニット70は、冷却ユニット50を冷却するための空気を該冷却ユニット50に供給する役割を有する。送風ユニット70は、冷却ユニット50の背面51に後方から対向する閉位置と、冷却ユニットの背面を露出させる開位置との間で回動可能に支持されている。送風ユニット70は、可動ブラケット71、ファン80、ガード部85及び可動シュラウド90を有する。
可動ブラケット71は、車両リア部130に対して回動可能に支持されており、ファン80、可動シュラウド90及びガード部85を支持する役割を有する。可動ブラケット71は、図5に示すように、回動連結部72、ブラケット本体73及び固定連結部76を有している。
ブラケット本体73が図4及び図5に示すように、幅方向に延びている状態が、送風ユニット70の閉位置である。一方、図8及び図10に示すように、ブラケット本体73が閉位置から回動軸線O1回りに車両リア部130の後方に向かって回動することで、ブラケット本体73が回動軸線O1から斜め後方に延びている状態が、送風ユニット70の開位置である。
ファン80は、図4及び図8に示すように、油圧モータ81及びファン本体82を有する。
油圧モータ81は、上記油圧ポンプから油圧ケーブル(図示省略)を介して供給される作動油よって回転駆動されるモータである。油圧モータ81は、可動ブラケット71のブラケット本体73における一対の横枠部75の間に固定されている。油圧モータ81は、ブラケット本体73に固定されている。油圧モータ81は、ブラケット本体73から前方に向かって突出するように配置されている。油圧モータ81は、作動油が供給された際に駆動軸が回転するように構成されている。送風ユニット70が閉位置にある場合には、油圧モータ81の駆動軸の軸線は、基準軸線O2に一致している。
送風ユニット70が閉位置の場合には、送風ユニット70のファン80は冷却ユニット50の背面51に後方側から対向する。この状態で油圧モータ81が駆動されると、ファン本体82が回転することにより、前方側から後方側に向かっての空気の流れが生じる。
なお、送風ユニット70が閉位置の際にはファン本体82は冷却ユニット50の背面51に対向するが、冷却ユニット50の背面51の外周側、特に隅部は、送風ユニット70の対向範囲から外れている。
<ガード部>
可動シュラウド90は、図4〜図6に示すように、送風ユニット70にファン80と一体に設けられている。可動シュラウド90は、ファン80のファン本体82の少なくとも一部を外周側から覆い、ファン本体82に対して空気を導く役割を有している。
可動シュラウド90は、図6に示すように、接続筒部91、可動側段差部92及び円筒部93を有する。
接続筒部91は、可動シュラウド90の前方側の部分であって、送風ユニット70の閉位置の際に前端が固定シュラウド60の固定側段差部62に対して周方向全域にわたってシール部材94を介して接触する。接続筒部91は、前端から後方側に向かって一様の流路断面積をなして延びる筒状をなしている。
ここで、可動シュラウド90の接続筒部91の前端の形状は、固定シュラウド60の後端での開口形状に従った形状をなしている。本実施形態では、図9に示すように、固定シュラウド60の後端での開口形状は八角形であるため、可動シュラウド90の接続筒部91の前端の形状も八角形とされている。
可動シュラウド90の前端の開口形状は、固定シュラウド60の後端での開口形状よりも一回り大きくされている。そのため、図6に示すように、可動シュラウド90の前端が固定シュラウド60に当接した状態では、固定シュラウド60の後端側の部分である第二テーパ部63の一部は、可動シュラウド90の接続筒部91の内側に入り込んでいる。なお、固定シュラウド60の後端は、可動シュラウド90の円筒部93の前端よりも基準軸線O2の径方向内側までは至っておらず、円筒部93と同一の径方向位置、又は、径方向外側に位置している。
送風ユニット70の閉位置と開位置とでの回動軌跡を含む該送風ユニット70の動作域(送風ユニット70の動作範囲)は、グリル46が開放状態とされた車両リア部130やその他の構成に干渉しない。本実施形態では、回動軸線O2回りの回動に際して、送風ユニット70の下端は、後部通路R1を構成するバンパー中央部21における上面21a上を通過する。即ち、送風ユニット70の動作域は、後部通路R1を構成するバンパー中央部21の上面21aと干渉することなく、該上面21aに沿うように該上面21a上を通過する。したがって、図10に示すように、上方から見た平面視での送風ユニット70の動作域は、後部通路R1と重なっている。
ホイールローダ100の稼働時には、図4に示すように、送風ユニット70は閉位置とされており、車両リア部130の開口部35はグリル46によって閉塞されている。送風ユニット70の油圧モータ81が駆動されることでファン本体82が回転すると、外装カバー30で形成された熱交換室T内から開口部35を介して後方に向かって送風が行われる。これによって、外装カバー30の通気部33を介してエンジン室Eや熱交換室Tに流入する空気は、熱交換室T内で冷却ユニット50を通過するように後方に向かって流れる。冷却ユニット50を冷却することで高温となった空気は、固定シュラウド60及び可動シュラウド90から形成される流路内を、ファン80を経由して後方側に流通する。その後、車両リア部130の開口部35からグリル46を介して排出される。
このように送風ユニット70が回動する際の回動軌跡を含む送風ユニット70の動作域は、図10に示すように、回動軸線O1を中心とした扇形をなすことになる。この送風ユニット70の動作域は、上述した通り、上方から見た平面視にて後部通路R1と重なっている。
作業員による送風ユニット70、固定シュラウド60及び冷却ユニット50の背面51へのメンテナンス作業が終了した後には、後部通路R1上の作業員によって開位置の送風ユニット70が閉位置へと復帰され、さらに、後部通路R1や側部通路R2上の作業員によってグリル46が閉じられる。これによって、ホイールローダ100は再度、稼働可能な状態となる。
即ち、特にホイールローダ100が大型の場合には、送風ユニット70や冷却ユニット50が作業者の手の届き難い又は届かない高所に配置されている。したがって、これら送風ユニット70にメンテナンス作業を行う際には、作業者が登るための台や梯子が必要となり、作業が煩雑となってしまう。また、送風ユニット70及び冷却ユニット50の場所に応じて台や梯子の設置場所を移動させなければならず、さらにこの移動に際して作業者は台や梯子を昇り降りしなければならない。
仮に回動軸線O1が開口部35の上部で幅方向に沿って延びているとした場合、作業者は送風ユニット70の重量を支持しながら該送風ユニット70を上方に回動させる必要がある。また、開位置の送風ユニット70に作業を行う際には上方を見上げながら行う必要がある。一方、仮に回動軸線O1が開口部35の下部で幅方向に延びている場合には、作業者は送風ユニット70が重力によって不用意に回動することを回避すべく、送風ユニット70の重量を支持しながら下方に回動させなければならない。また、開位置の送風ユニット70に対して足元を見ながら作業を行う必要がある。したがって、いずれの場合であっても、送風ユニット70を回動させる動作や該送風ユニット70への作業が煩雑となってしまう。
特に本実施形態では、固定シュラウド60及び可動シュラウド90が前後に配置されているため、作業者は固定シュラウド60及び可動シュラウド90の双方に後部通路R1上から作業を行うことができる。これにより、可動シュラウド90と固定シュラウド60が一体に構成されている場合に比べて、作業性を向上させることができる。また、固定シュラウド60の開口を介して冷却ユニット50の背面51に対しても問題なく作業を行うことができる。特に、冷却ユニット50の背面51における目詰まりの発生し易い隅部にも作業を容易に行うことができる。
本実施形態では、後端の開口面積が比較的小さい可動シュラウド90を開位置とすることで、後端の開口面積が比較的大きい固定シュラウド60の開口を介して冷却ユニット50の背面51に作業を本施すことができる。そのため、冷却ユニット50に対する作業性や冷却ユニット50の背面51の視認性を向上させることができる。特に、冷却ユニット50の背面51の隅部への作業のアクセス性を向上させることができる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
グリル46も、送風ユニット70と同様、支持フレーム40に支持される構成のみならず、車両リア部130の他の構成に支持される構成としてもよい。
基準軸線O2は、冷却ユニット50の背面51の中心を通る軸線として説明したが、これに限定されることはなく、当該背面51の中心から幅方向や上下方向にずれて配置されていてもよい。この場合、基準軸線O2の配置に伴って固定シュラウド60、可動シュラウド90、ファン80の中心もずれることになる。
シール部材94を設けずに、可動シュラウド90の前端が固定シュラウド60に直接的当接することで、可動シュラウド90と固定シュラウド60とが接触する構成であってもよい。
可動シュラウド90の後端の開口形状は円形に限られず、他の形状としてもよい。この場合であっても、可動シュラウド90の後端の開口面積よりも固定シュラウド60の後端の開口面積の方が大きいことが好ましい。これにより、可動シュラウド90を開位置とした際に、固定シュラウド60を介しての冷却ユニット50への作業性・視認性を向上させることができる。
Claims (8)
- 後方を向く開口部が形成された熱交換室を有するとともに、前記開口部の後方に該開口部の下縁部に沿って幅方向に延びるとともに上面に滑り止めマットが前記幅方向にわたって設けられた後部通路を有する車両本体と、
前記熱交換室内に設けられ、後方を向く背面を有する冷却ユニットと、
回転駆動されるファン、及び、該ファンを外周側から覆う可動シュラウドを有し、前記冷却ユニットの前記背面に対向する閉位置と、前記冷却ユニットの背面を露出させる開位置との間で、平面視での動作域が前記後部通路と重なるように前記車両本体に対して動作可能に支持された送風ユニットと、
前記熱交換室における前記冷却ユニットの後方側に固定されて、前記閉位置の前記冷却ユニットの前記可動シュラウドとともに前記冷却ユニットの背面から前記ファンに空気を導く流路を形成する固定シュラウドと、
を備え、
前記固定シュラウドは、
前後方向に直交する平板状の固定側段差部と、
該固定側段差部に接続されて、該固定側段差部の径方向内側の端部から後方側に向かうに従って流路断面積が小さくなるテーパ部と、
を有し、
前記可動シュラウドは、
前端から後方側に向かって一様の流路断面積をなして延びる筒状をなし、前記前端が前記固定側段差部に接触する接続筒部を有し、
前記閉位置の前記可動シュラウドにおける前記接続筒部の前端が、前記テーパ部の後端よりも前方に位置する作業車両。 - 前記送風ユニットは、前記車両本体における幅方向一方側で上下方向に延びる回動軸線回りに、前記車両本体に対して回動可能に動作するように支持されており、
前記開口部を閉塞する閉塞状態と該開口部を開放する開放状態との間で、前記車両本体における幅方向一方側で上下方向に延びる軸線回りに前記車両本体に対して回動可能に動作するように支持されたグリルをさらに備える請求項1に記載の作業車両。 - 前記固定シュラウドは、前記冷却ユニットの前記背面に接続されて後方側に向かうに従って流路断面積が小さくなる環状をなし、
前記可動シュラウドは、前記ファンを外周側から覆う環状をなし、前記送風ユニットが前記閉位置に位置する際に前記固定シュラウドに対して後方側から接続されている請求項1又は2に記載の作業車両。 - 前記固定シュラウドを後方側から見た際の開口面積が、前記可動シュラウドを後方側から見た際の開口面積よりも大きい請求項3に記載の作業車両。
- 前記送風ユニットが前記閉位置に位置する際に、前記可動シュラウドと前記固定シュラウドとを密着させるシール部材を備える請求項1から4のいずれか一項に記載の作業車両。
- 前記冷却ユニットの下端及び前記固定シュラウドの下端が前記開口部の前記下縁部よりも下方に位置しており、前記送風ユニットの下端が前記開口部の前記下縁部よりも上方に位置している前記請求項1から5のいずれか一項に記載の作業車両。
- 前記車両本体は、前記熱交換室内における前記閉位置の前記送風ユニットの上方に上部構造物を備え、
前記冷却ユニット及び前記固定シュラウドの上端は、前記上部構造物の下端よりも上方に位置している請求項1から6のいずれか一項に記載の作業車両。 - 前記車両本体は、
幅方向に間隔をあけて前後方向に延びる一対のリアフレームと、
前記リアフレームの上方に設けられて、内側に前記熱交換室を形成する外装カバーと、
前記リアフレームの後方側で一対の前記リアフレームにわたって幅方向に延びるように設けられて、上面が前記後部通路とされるとともに、前記外装カバーとともに前記開口部を区画形成するバンパーと、
を備える請求項1から7のいずれか一項に記載の作業車両。
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