特開 2023-127 作業車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023000127

(43)【公開日】2023-01-04

(54)【発明の名称】作業車両

(51)【国際特許分類】

   F01P 5/06 20060101AFI20221222BHJP

   F01P 3/18 20060101ALI20221222BHJP

   B60K 11/04 20060101ALI20221222BHJP

【ＦＩ】

F01P5/06 510B

F01P3/18 V

B60K11/04 B

B60K11/04 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021100763

(22)【出願日】2021-06-17

(71)【出願人】

【識別番号】000001236

【氏名又は名称】株式会社小松製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大澤 昭浩

(72)【発明者】

【氏名】河野 篤史

(72)【発明者】

【氏名】諸澤 俊太郎

【テーマコード（参考）】

3D038

【Ｆターム（参考）】

3D038AA03

3D038AA10

3D038AB06

3D038AC01

3D038AC12

3D038AC13

3D038AC14

3D038AC15

3D038AC19

(57)【要約】

【課題】流体圧駆動ファンから漏洩した作動油の飛散を低減する。
【解決手段】作業車両は、ラジエータコアと、前記ラジエータコアよりも空気流れの下流側に位置する軸流ファンと、前記軸流ファンの軸線の延長線上に少なくとも一部が配置され、前記軸流ファンを回転させる油圧駆動モーターと、前記軸流ファン及び前記油圧駆動モーターよりも前記空気流れの下流側に位置し、前記軸線と交差する方向に広がる飛散防止部材と、を備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ラジエータコアと、
前記ラジエータコアよりも空気流れの下流側に位置する軸流ファンと、
前記軸流ファンの軸線の延長線上に少なくとも一部が配置され、前記軸流ファンを回転させる油圧駆動モーターと、
前記軸流ファン及び前記油圧駆動モーターよりも前記空気流れの下流側に位置し、前記軸線と交差する方向に広がる飛散防止部材と、を備える
作業車両。

【請求項2】

前記飛散防止部材は、前記軸線の延びる軸線方向から見て、前記油圧駆動モーターよりも外側まで広がる、
請求項１に記載の作業車両。

【請求項3】

前記ラジエータコアを支持するコアサポートを備え、
前記コアサポートは、
前記軸線を中心とした径方向外側から前記軸流ファンを覆うダクト形成部と、
前記軸線と交差する方向に延びて前記油圧駆動モーターを支持する支持メンバーと、を備え、
前記飛散防止部材は、前記支持メンバーに固定されている
請求項１又は２に記載の作業車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、作業車両に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、自動車等の内燃機関の冷却水と、ファンによって導入された空気とをラジエータコアで熱交換する構成が記載されている。この特許文献１では、内燃機関に設けられたファンハブから延伸する駆動軸の一端に軸流ファンが取り付けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平４－１７８００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載された軸流ファンは、内燃機関の動力により動作する。しかしながら、このようなファンは、内燃機関のクランク回転数の影響を受けるため、細かい制御ができない。そのため、ラジエータコアに空気を導入するファンとして電動ファンなどを用いる場合がある。しかしながら、内燃機関の回転エネルギーを電気エネルギーに変換する必要があるため、エネルギー効率が悪い。そこで、作業車両では、作動油などの作動流体で駆動する流体圧駆動ファンを用いる場合がある。しかしながら、このような流体圧駆動ファンを用いる場合、作動流体が漏れた場合に、漏れた作動流体が風に乗って車体内部に広く飛散してしまう可能性が有る。
本開示の目的は、流体圧駆動ファンから漏洩した作動油の飛散を低減可能な作業車両を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様によれば、作業車両は、ラジエータコアと、前記ラジエータコアよりも空気流れの下流側に位置する軸流ファンと、前記軸流ファンの軸線の延長線上に少なくとも一部が配置され、前記軸流ファンを回転させる油圧駆動モーターと、前記軸流ファン及び前記油圧駆動モーターよりも前記空気流れの下流側に位置し、前記軸線と交差する方向に広がる飛散防止部材と、を備える。

【発明の効果】

【0006】

上記態様によれば、流体圧駆動ファンから漏洩した作動油の飛散を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本開示の一実施形態に係る作業車両の概略構成を示す側面図である。

【図2】上記作業車両における概略的な機器配置を示す平面図である。

【図3】上記作業車両における概略的な機器配置を示す前面図である。

【図4】上記作業車両のエンジンルーム内におけるより具体的な機器配置を示す平面図である。

【図5】本開示の実施形態におけるラジエータコア、軸流ファン及び油圧駆動モーターの配置を示す部分断面図である。

【図6】上記図５の飛散防止部材及び油圧駆動モーターを軸流ファンの軸線方向のうち風下側から見た図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

〈実施形態〉
《作業車両の構成》
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
図１は、本開示の一実施形態に係る作業車両の概略構成を示す側面図である。図２は、上記作業車両における概略的な機器配置を示す平面図である。図３は、上記作業車両における概略的な機器配置を示す前面図である。
本実施形態では、作業車両１として、アーティキュレートダンプトラックを一例にして説明する。
図１から図３に示すように、作業車両１は、前車体部２と、後車体部３と、連結部４と、を備えている。前車体部２と後車体部３とは、連結部４を介して連結されており、この連結部４によって前車体部２に対して後車体部３が少なくともロール方向へ変位可能とされている。後車体部３は、後車体本体５と、車輪６と、ベッセル７と、を少なくとも備えている。後車体本体５は、車輪とベッセルとをそれぞれ支持している。本実施形態における後車体部３は、車体前後方向Ｄａに間隔をあけて複数の車輪６を備えている。ベッセル７は、後車体本体５の上面に支持され、上方に開口する箱状をなしている。このベッセル７は、車体前後方向Ｄａの前部を跳ね上げて後方に向かって傾斜させることで積荷を滑らせて後方に下すことが可能となっている。

【0009】

前車体部２は、駆動輪及び操舵輪である前車輪８と、キャブ９と、エンジンルーム１０と、を少なくとも備えている。
キャブ９は、内部に運転席及びハンドル操作盤を有した車室を形成している。本実施形態におけるキャブ９は、前車体部２のうち車体前後方向Ｄａの後方Ｄａｒ側に位置しており、前車体部２の側面視では、前車輪８の上方に位置している。

【0010】

エンジンルーム１０は、キャブ９の下方から車体前後方向Ｄａの前方Ｄａｆに向かって延びるように形成されている。エンジンルーム１０は、更に、前車輪８よりも車体前後方向Ｄａの前方Ｄａｆでは、キャブ９よりも車幅方向Ｄｗ外側に広がっている。

【0011】

図４は、上記作業車両のエンジンルーム内におけるより具体的な機器配置を示す平面図である。
図２から図４に示すように、エンジンルーム１０は、外板１０ａに覆われており、その内部に収容空間１１を有している。外板１０ａには、収容空間１１に外気を導入するフロントグリルやサイドグリル等の設けられた導入口１２，１３が設けられている。収容空間１１内の空気は、例えば、エンジンルーム１０の下部開口（図示せず）等から排気される。本実施形態の作業車両１のエンジンルーム１０には、少なくとも、エンジン１５、エアクリーナーボックス１６、バッテリー１７、ラジエータコア１８、軸流ファン１９、及び、油圧駆動モーター２０が収容されている。

【0012】

エンジン１５は、収容空間１１のうち車体前後方向Ｄａでキャブ９の前方Ｄａｆで、且つ車幅方向Ｄｗ中央の位置に配置されている。エンジン１５は、いわゆる水冷式のエンジンであり、その冷却水は、ラジエータコア１８との間で冷却水配管（図示せず）を介してポンプ（図示せず）により循環される。収容空間１１内には、エンジン１５の車幅方向Ｄｗの一方側（図４中、車幅方向左側Ｄｗｌ）に、エンジン１５用のエアクリーナーボックス１６が配置されている。そして、このエアクリーナーボックス１６の後方Ｄａｒに、フェンダー２１とバッテリー１７とが配置され、前方Ｄａｆから後方Ｄａｒに向かってフェンダー２１、バッテリー１７の順に並んでいる。また、収容空間１１内には、エンジン１５の車幅方向Ｄｗの他方側（図４中、車幅方向右側Ｄｗｒ）にラジエータコア１８、軸流ファン１９、及び、油圧駆動モーター２０が配置されている。

【0013】

図５は、本開示の実施形態におけるラジエータコア、軸流ファン及び油圧駆動モーターの配置を示す部分断面図である。
図５に示すように、本実施形態では、ラジエータコア１８、軸流ファン１９、及び、油圧駆動モーター２０は、何れもラジエータコア１８を車体に支持させるためのコアサポート２４に支持されて一体化されている。車幅方向Ｄｗの外側（具体的には、車幅方向右側Ｄｗｒ：車体外側）から車幅方向Ｄｗの中央側Ｄｗｃ（車体内側）に向かって、ラジエータコア１８、軸流ファン１９、油圧駆動モーター２０の順に並んで配置されている。

【0014】

ラジエータコア１８は、エンジン１５の冷却水と、エンジンルーム１０の外部（車体外部）から流入する空気とを熱交換して冷却水を冷却する。本実施形態で例示するラジエータコア１８は、ラジエータコア１８を流通する空気の流通方向と車幅方向Ｄｗとを一致させた姿勢で設置されている。図４に示すように、ラジエータコア１８と対向する車体の側面には、グリル等の設置された導入口１３が設けられており、この導入口１３を介してラジエータコア１８用の空気がエンジンルーム１０の外部から取り込まれるようになっている。

【0015】

図４、図５に示すように、軸流ファン１９は、ラジエータコア１８よりも車幅方向Ｄｗの内側に配置されている。本実施形態の軸流ファン１９は、車幅方向Ｄｗでラジエータコア１８と油圧駆動モーター２０とに挟まれるようにして配置されている。この軸流ファン１９は、車幅方向Ｄｗに延びる軸線ｂを中心とした円筒状のボスＢと、このボスＢの外周面から放射状に延びると共に、軸線を中心とした周方向に間隔をあけて配置された複数の動翼２３を有している。軸流ファン１９は、軸線ｂ回りに回転することで車幅方向Ｄｗの外側から内側に向かう空気の流れを生じさせる。言い換えれば、軸流ファン１９は、車体外部の空気をラジエータコア１８に引き込むべく、軸線ｂに沿う空気流れを生じさせることが可能となっている。

【0016】

本実施形態のラジエータコア１８は、例えば、平面視長方形の輪郭を有している。このラジエータコア１８の平面視長方形の長辺は、車体前後方向Ｄａに延びており、ラジエータコア１８の平面視長方形の短辺は、上下方向Ｄｈに延びている。この平面視長方形のラジエータコア１８の対角線の交わる点は、上記軸線ｂの延長線上に配置されている。なお、軸流ファン１９の直径は、平面視長方形のラジエータコア１８の短辺の長さよりも小さい。

【0017】

油圧駆動モーター２０は、作動流体である作動油により駆動され、軸流ファン１９を回転させる。油圧駆動モーター２０の少なくとも一部は、軸線ｂの延長線上に配置されている。本実施形態の油圧駆動モーター２０は、軸線ｂの延長線上にローター軸（図示せず）を有しており、このローター軸が、上述した軸流ファン１９のボスＢに連結されている。油圧駆動モーター２０は、軸流ファン１９とエンジン１５との間に配置されている。

【0018】

油圧駆動モーター２０を駆動するための作動油は、例えば、エンジン１５の駆動軸に連係された油圧ポンプ（図示せず）により加圧される。この油圧ポンプは、油圧駆動モーター２０を駆動する作動油を加圧する専用の油圧ポンプに限られない。油圧ポンプは、例えば、作業車両１内で利用されるステアリングやブレーキなどの油圧システムの油圧ポンプを共用するようにしてもよい。本実施形態の油圧駆動モーター２０は、軸線ｂの延びる軸線方向Ｄｂから見て、上述した軸流ファン１９のボスＢと同等の大きさ（例えば、軸流ファン１９の直径に対して３５～４５％程度）を有している。

【0019】

図２に示すように、ラジエータコア１８は、コアサポート２４を介して車体に支持されている。図５に示すように、コアサポート２４は、コアサポート本体２５と、ダクト形成部２６と、支持メンバー２７と、飛散防止部材２８と、と、を備えている。
コアサポート本体２５は、例えば、ラジエータコア１８の外縁を囲うように形成されており、車体に固定されている。コアサポート本体２５は、ラジエータコア１８からエンジン１５側に延びるように形成されている。

【0020】

ダクト形成部２６は、ラジエータコア１８よりもエンジン１５に近い側に配置されると共に油圧駆動モーター２０よりもラジエータコア１８に近い側に配置されている。ダクト形成部２６は、軸流ファン１９を囲む円形の内周面を有している。本実施形態で例示するダクト形成部２６の軸線方向Ｄｂの長さは、軸流ファン１９の軸線方向Ｄｂの長さよりも僅かに大きい。このダクト形成部２６の最もエンジン１５に近い側の縁部は、軸流ファン１９の最もエンジン１５に近い側の縁部と、軸線方向Ｄｂで実質的に同一の位置とされている。

【0021】

支持メンバー２７は、コアサポート本体２５のうち、軸線方向Ｄｂでエンジン１５に近い側の端縁２５ｅから軸線ｂと交差する方向に延びている。言い換えれば、支持メンバー２７は、ダクト形成部２６により形成されたダクトを横断するように形成されている。本実施形態のコアサポート２４は、平行に延びる二つの支持メンバー２７を備えている。これら二つの支持メンバー２７は、上下方向Ｄｈに離間して配置され、一つの油圧駆動モーター２０を支持している。本実施形態では、支持メンバー２７のうち、ラジエータコア１８側を向く面に、の油圧駆動モーター２０及び飛散防止部材２８が固定されている。そして、本実施形態の軸流ファン１９は、油圧駆動モーター２０によって支持されている。

【0022】

飛散防止部材２８は、油圧駆動モーター２０から作動油が漏れた場合に、作動油が軸流ファン１９の風に乗って飛散することを防止する部材である。飛散防止部材２８は、軸線ｂの延長線上であって軸流ファン１９及び油圧駆動モーター２０よりも空気流れの下流側に位置している。そして、飛散防止部材２８は、軸線ｂと交差する方向に広がっている。なお、本実施形態の飛散防止部材２８は、軸線ｂの延びる方向で油圧駆動モーター２０と接している場合を例示しているが、油圧駆動モーター２０と飛散防止部材２８との間に隙間を設けてもよい。

【0023】

本実施形態で例示する飛散防止部材２８は、軸線方向Ｄｂから見て正方形の平板状に形成されている。軸線方向Ｄｂから見た飛散防止部材２８の一辺の長さは、軸流ファン１９の直径に対して同等（例えば、±５％程度）とされている。また、本実施形態の飛散防止部材２８の面積は、軸流ファン１９のファン面積比で９０～１１０％程度とされ、軸流ファン１９の直径を１００％とすると、軸線方向Ｄｂにおける飛散防止部材２８と軸流ファン１９との距離は、２０～２５％程度の距離とされている。

【0024】

《作用効果》
以上のように、本実施形態では、軸流ファン１９及び油圧駆動モーター２０よりも空気流れの下流側に位置して、軸線ｂと交差する方向に広がる飛散防止部材２８を備えている。このような飛散防止部材２８を設けた場合、油圧駆動モーター２０から作動油が漏れたとしても、軸流ファン１９の空気流れに乗った作動油を、飛散防止部材２８に衝突させて流下させることができる。そのため、軸流ファン１９の空気流れにのって作動油が飛散することを低減することができる。

【0025】

軸流ファン１９における軸線ｂに近い中央部の送風能力は、径方向外側の外周部の送風能力よりも低い。そのため、軸流ファン１９の中央部は、軸流ファン１９の風下から空気流れが逆流する場合がある。しかし、本実施形態では、作動油の飛散を防止する飛散防止部材２８が、軸流ファン１９の風下且つ軸線ｂの延長線上に配置され、軸線ｂと交差する方向に広がっているため、軸流ファン１９の中央部へ空気の流れが逆流して軸流ファン１９の回転が阻害されることを抑えることができる。したがって、軸流ファン１９の効率及び騒音性能を向上することができる。

【0026】

図６は、上記図５の飛散防止部材及び油圧駆動モーターを軸流ファンの軸線方向のうち風下側から見た図である。
図６に示すように、本実施形態では、更に、飛散防止部材２８は、軸線方向Ｄｂから見て、油圧駆動モーター２０よりも外側まで広がっている。言い換えれば、油圧駆動モーター２０が、軸線方向Ｄｂから見て、飛散防止部材２８の外縁部よりも内側に位置している。すなわち、軸線方向Ｄｂから見た飛散防止部材２８の面積よりも、油圧駆動モーター２０の面積の方が小さい。このような飛散防止部材２８を設けた場合、油圧駆動モーター２０から漏洩した作動油を、飛散防止部材２８により効率よく捕捉することができる。また、飛散防止部材２８に衝突した空気流を、図４に示すように、軸線ｂを中心とした径方向外側に向かわせることができる。そのため、例えば、エンジンルーム１０の内壁などに直ぐに衝突させることができる。したがって、作動油が遠くまで飛散することを低減できる。なお、図６では、軸流ファン１９の図示を省略している。

【0027】

本実施形態では、水冷式のエンジン１５が、軸線ｂの延長線上に配置されている。このようなエンジンレイアウトであっても、飛散防止部材２８が設けられているため、油圧駆動モーター２０から漏洩した作動油が、エンジン１５に付着することを抑制できる。

【0028】

本実施形態では、ラジエータコア１８を支持するコアサポート２４を備えている。コアサポート２４は、軸線ｂを中心とした径方向外側から軸流ファン１９を覆うダクト形成部２６と、軸線ｂと交差する方向に延びて油圧駆動モーター２０を支持する支持メンバー２７と、を備えている。そして、支持メンバー２７に飛散防止部材２８が固定されている。そのため、油圧駆動モーター２０を支持する支持メンバー２７を有効利用して、飛散防止部材２８を取り付けることができる。したがって、飛散防止部材２８を取り付けるための専用の部材を必要とせず、部品点数が増加して装置が複雑化することを抑制できる。

【0029】

〈他の実施形態〉
以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。
上述した実施形態に係る作業車両１は、ダンプトラックである場合を一例に説明した。しかし、作業車両１は、ダンプトラックに限られず、例えば、油圧ショベルやホイールローダー等の作業車両であってもよい。

【0030】

上記実施形態では、軸流ファン１９がラジエータコア１８に対して車幅方向Ｄｗの中央側に配置されている場合について説明した。しかし、軸流ファン１９は、ラジエータコア１８に対して空気流れの下流側に配置されていれば、上記配置に限られるものではなく、例えば、車体前後方向Ｄａに並んで配置されていたり、ラジエータコア１８よりも車幅方向Ｄｗ外側に配置されたりしてもよい。

【0031】

上記実施形態では、作業車両１のエンジン１５が軸線ｂの延長線上に配置されている場合について説明した。しかし、作業車両１のエンジン１５は、軸線ｂの延長線上に配置されていなくてもよい。
上述した実施形態では、ダクト形成部２６を備える場合について説明したが、ダクト形成部２６は省略してもよい。
上記実施形態では、棒状の支持メンバー２７が二つ設けられる場合について説明した。しかし、支持メンバー２７の形状、数量は、上述した実施形態で例示した形状や数量に限られない。

【0032】

上記実施形態では、ラジエータコア１８、軸流ファン１９、及び、油圧駆動モーター２０がコアサポート２４に支持されることで一体化されている場合について説明した。しかし、これらラジエータコア１８、軸流ファン１９、及び、油圧駆動モーター２０は、一体化されていなくてもよい。
上記実施形態では、更に、飛散防止部材２８が支持メンバー２７に固定されている場合について説明したが、飛散防止部材２８は、油圧駆動モーター２０とエンジン１５との間に配置されていればよく、支持メンバー２７以外に固定されていてもよい。

【0033】

上記実施形態では、ラジエータコア１８の対角線の交わる点が、軸線ｂの延長線上に配置される場合について説明したが、ラジエータコア１８の対角線の交わる点が、軸線ｂの延長線上からオフセットしていてもよい。

【0034】

上記実施形態では、飛散防止部材２８が軸線方向Ｄｂから見て正方形に形成されている場合について説明した。しかし、軸線方向Ｄｂから見た飛散防止部材２８の形状は、円形、長方形、多角形等、正方形以外の形状であってもよい。

【符号の説明】

【0035】

１…作業車両 ２…前車体部 ３…後車体部 ４…連結部 ５…後車体本体 ６…車輪 ７…ベッセル ８…前車輪 ９…キャブ １０…エンジンルーム １０ａ…外板 １１…収容空間 １２，１３…導入口 １５…エンジン １６…エアクリーナーボックス １７…バッテリー １８…ラジエータコア １９…軸流ファン ２０…油圧駆動モーター ２１…フェンダー ２３…動翼 ２４…コアサポート ２５…コアサポート本体 ２５ｅ…端縁 ２６…ダクト形成部 ２７…支持メンバー ２８…飛散防止部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】