特許 7206944 建設機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-01-10

(45)【発行日】2023-01-18

(54)【発明の名称】建設機械

(51)【国際特許分類】

   F01P 11/10 20060101AFI20230111BHJP

   B60K 11/04 20060101ALI20230111BHJP

   E02F 9/00 20060101ALI20230111BHJP

   B66C 13/52 20060101ALI20230111BHJP

【ＦＩ】

F01P11/10 B

F01P11/10 K

B60K11/04 E

E02F9/00 M

B66C13/52 Z

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019009178

(22)【出願日】2019-01-23

(65)【公開番号】P2020118072

(43)【公開日】2020-08-06

【審査請求日】2021-12-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000246273

【氏名又は名称】コベルコ建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001841

【氏名又は名称】弁理士法人ＡＴＥＮ

(72)【発明者】

【氏名】川田 北斗

【審査官】津田 真吾

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－２１０９２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１４０６４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２０６０３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２４１６９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２４０３４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｐ ５／０６

Ｆ０１Ｐ １１／１０

Ｅ０２Ｆ ９／００

Ｂ６０Ｋ １１／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

箱型構造の上部フレームと、
前記上部フレームの内部に配置されたエンジンと、
前記エンジンに接続されたファンであって、前記上部フレームの内部かつ前記エンジンの後側に配置されたファンと、
前記上部フレームの内部かつ前記ファンの後方に配置された熱交換器と、
外気を取り込むためのダクトであって、前記上部フレームの内部かつ前記熱交換器の後側に配置されたダクトと、
前記ダクトの内部に配置されたルーバーであって、前記ファンの回転により当該開口部から取り込まれた前記外気が前記熱交換器に向かうように前記外気の流れを変化させるルーバーと、
前記エンジン、前記ファン、前記熱交換器、および前記ダクトを囲うガードであって、前記上部フレームに取り付けられたガードと、
を備える、建設機械。

【請求項2】

請求項１に記載の建設機械において、
前記ルーバーが前記ダクトの内部の後部に配置されている、建設機械。

【請求項3】

請求項１または２に記載の建設機械において、
前記ダクトが前記上部フレームに取り外し可能に取り付けられている、建設機械。

【請求項4】

請求項１～３のいずれかに記載の建設機械において、
前記ルーバーが前記ダクトに取り外し可能に取り付けられている、建設機械。

【請求項5】

請求項１～４のいずれかに記載の建設機械において、
前記ダクトは、後方から順に、前記ルーバーが内部に配置された第１ダクト部と、当該第１ダクト部よりも上端が高い第２ダクト部と、を有する、建設機械。

【請求項6】

請求項５に記載の建設機械において、
前記エンジンからの排気ガスは、前記上部フレームの上方へ向かって排出され、
前記エンジンの上下方向の中心よりも、前記第１ダクト部の上下方向の中心の方が低くされている、建設機械。

【請求項7】

請求項１～６のいずれかに記載の建設機械において、
前記ルーバーが、上下方向に並列配置された複数の板状体で構成されている、建設機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、クレーンなどの建設機械の吸気構造に関する。

【背景技術】

【0002】

この種の技術として、例えば特許文献１に記載のものがある。特許文献１の図２、図３に記載の吸気構造は、ファンおよび熱交換器を囲うガードの後端部の上側および下側にそれぞれ開口部を設けて、この開口部から外気を取り込むというものである。また、特許文献１の段落００４９、図９には、上記ガードの後端部（熱交換器の真後ろ）に開口部を設けると共に、この開口部にＬ字状断面の吸音ルーバーを配置することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－２１０９２９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に記載の上記吸気構造には、次の改善すべき点がある。
まず、熱交換器へ効率よく冷却風を当てるには、特許文献１の図２、図３に記載されているような、熱交換器の後方斜め上や後方斜め下から外気を取り込む吸気構造は基本的に適さない。また、エンジンからの高温の排気ガスは、排気管を通じて上方へ向かって排出されることが一般的であり、熱交換器の後方斜め上から外気を取り込む構造であると、熱交換器の冷却に不適切な上記排気ガスを多く取り込んでしまうことが懸念される。

【0005】

一方、特許文献１の図９に記載されている吸気構造は、ファンおよび熱交換器を囲うガードの後端部（熱交換器の真後ろ）に設けた開口部から外気を取り込む吸気構造であり、外気を取り込む向きの観点では上記のような問題はないが、吸音ルーバーが配置された上記開口部へ至るまでの流路において空気抵抗が大きく、外気を取り込みにくい。その結果、熱交換器へ効率よく冷却風が当たりにくい。

【0006】

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱交換器に冷却風がより当たりやすい吸気構造を備える建設機械を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る建設機械は、箱型構造の上部フレームと、前記上部フレームの内部に配置されたエンジンと、前記エンジンに接続されたファンであって、前記上部フレームの内部かつ前記エンジンの後側に配置されたファンと、前記上部フレームの内部かつ前記ファンの後方に配置された熱交換器と、外気を取り込むためのダクトであって、前記上部フレームの内部かつ前記熱交換器の後側に配置されたダクトと、前記ダクトの内部に配置されたルーバーであって、前記ファンの回転により当該開口部から取り込まれた前記外気が前記熱交換器に向かうように前記外気の流れを変化させるルーバーと、前記エンジン、前記ファン、前記熱交換器、および前記ダクトを囲うガードであって、前記上部フレームに取り付けられたガードと、を備える。

【発明の効果】

【0008】

本発明によると、上記構成のうちの特に上記ダクトおよび上記ルーバーにより、ファンの回転により取り込まれた外気が冷却風として熱交換器により当たりやすくなる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態に係る建設機械の平面図である。

【図2】図１のＡ－Ａ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明を実施するための一実施形態について図面を参照しつつ説明する。本発明の建設機械は、例えば移動式クレーンである。図１および図２は、本発明の一実施形態を示す。建設機械１は、上部フレーム２、運転室を構成するキャブ４、ウインチ１２、エンジン１３、カウンタウエイト３などを備える。

【0011】

上部フレーム２は、下部走行体（不図示）の上に旋回装置（不図示）を介して旋回可能に搭載される。この上部フレーム２は、側壁を構成する左右一対の主フレーム３と、これら左右一対の主フレーム３の前端部同士を連結する前端フレーム４と、後端部同士を連結する後端フレーム５とを備える。また、左右一対の主フレーム３の中途部同士は横梁部材６、７で連結される。例えばこのようにして、上部フレーム２は箱型構造とされる。

【0012】

上記前端フレーム４の前面にブーム支持部８が取り取り付けられ、このブーム支持部８に起伏部材としてのブーム（不図示）の基端部が回動可能に取り付けられる。また、前端フレーム４の上面にマスト支持部９が取り取り付けられ、このマスト支持部９に起伏部材としてのマスト（不図示）の基端部が回動可能に取り付けられる。また、前端フレーム４の幅方向の一端部に部材１０を介して上記キャブ４が取り付けられる。

【0013】

上記後端フレーム５の上面に下部スプレッダ支持部材１１が取り取り付けられ、この下部スプレッダ支持部材１１に下部スプレッダ（不図示）が取り付けられる。この下部スプレッダと、上記マストの先端部に設けられたシーブ（滑車）とにワイヤロープ（不図示）が掛け回され、このワイヤロープが、上記ウインチ１２により巻取りおよび繰出しされることでマストが起伏する。マストの起伏によりブームが起伏する。

【0014】

また、上記主フレーム３の後端部の両側に、吊荷とのバランスをとるための上記カウンタウエイト３が配置される。

【0015】

上部フレーム２の内部の後部に上記エンジン１３が配置される。エンジン１３には油圧ポンプ（不図示）が接続され、この油圧ポンプはエンジン１３により回転されて、上記ウインチ１２の油圧駆動装置、下部走行体の油圧駆動装置など、各所の油圧機器へ圧油を送る。このエンジン１３に出力軸１３ａを介してファン１４が接続される。このファン１４は、上部フレーム２の内部かつエンジン１３の後側に配置される。なお、上部フレーム２の内部とは、左右一対の主フレーム３、前端フレーム４、および後端フレーム５等で周囲が囲まれた部分のことをいう。なお、エンジン１３に下側には各種の配管（不図示）等を敷設するスペースＳが必要なため、このスペースＳを確保すべくエンジン１３は少し上方に配置される。エンジン１３からの高温の排気ガスは、排気管（不図示）を通じて上部フレーム２の上方へ向かって排出される。

【0016】

上記ファン１４の後方に熱交換器１５が配置される。熱交換器１５は、ラジエータ、オイルクーラ、およびインタークーラなど、水や油を冷却するための熱交換器であり、上部フレーム２の内部に配置される。

【0017】

外気を取り込むためのダクト１６が上部フレーム２の内部かつ上記熱交換器１５の後側に配置されると共に、このダクト１６の後端の開口部１６ａの内部にルーバー１９が配置される。ルーバー１９は、上記ファン１４の回転により開口部１６ａから取り込まれた外気が熱交換器１５に向かうように外気の流れを変化させるものであり、上下方向に並列配置された複数の板状体１９ａ～１９ｄで構成される。所定の間隔をあけて配置されたこれら複数の板状体１９ａ～１９ｄは、前方（熱交換器１５側）へ向かって斜め上方に傾斜配置される。

【0018】

上記ダクト１６は、後方から順に、ルーバー１９が内部に配置される第１ダクト部１７と、この第１ダクト部１７よりも上端が高い第２ダクト部１８とを有する。第２ダクト部１８の上下方向の寸法Ｈ２は、第１ダクト部１７の上下方向の寸法Ｈ１よりも大きい。また、第１ダクト部１７の上下方向の中心Ｃ１は、上記エンジン１３の上下方向の中心Ｃ２よりも低い。

【0019】

なお、ダクト１６は、上部フレーム２に取り外し可能に取り付けられ、ルーバー１９は、ダクト１６または上部フレーム２に取り外し可能に取り付けられる。

【0020】

また、上部フレーム２には、各部の開口部を覆うガードとしてのガード板２０、２１、２２等が取り付けられ、上記エンジン１３、上記ファン１４、上記熱交換器１５、および上記ダクト１６は、上記ガード板２０、２２で囲われる。

【0021】

上記ファン１４と、上記ダクト１６と、上記ルーバー１９とで吸気構造を構成し、この
吸気構造は次のように機能する。

【0022】

エンジン１３が駆動されるとファン１４が回転し、ダクト１６の後端の開口部１６ａからダクト１６内へ外気（空気）が流れ込む。ダクト１６内へ流れ込んだ空気の多くは、ルーバー１９部分でその流れの向きが斜め上方に変化し、熱交換器１５へと向かう。なお、開口部１６ａの下端部に流れ込んだ空気のように、流れの向きがあまり変わらないで熱交換器１５へと向かう空気の流れもある。上記空気が熱交換器１５に当たり、熱交換器１５内部を流れる油や水が冷却される。

【0023】

上記構成の吸気構造は次のような作用・効果を有する。
熱交換器１５の後側に外気（空気）を取り込むためのダクト１６が配置されることで、熱交換器１５へスムーズに外気が導かれる。また、外気の流れを変化させるルーバー１９がダクト１６の内部に配置されることで、当該ルーバー１９により熱交換器１５全体へ空気を当てることが可能となる。また、上記ルーバー１９の存在により、ダクト１６の開口部１６ａを真後ろから見たときの開口面積が小さくなるので（熱交換器１５がまる見えにならないので）、エンジン１３等で発生する騒音が開口部１６ａから外部へ漏れることを抑制することができる。さらには、上部フレーム２の真後ろから外気が取り込まれるので、エンジン１３からの高温の排気ガスがダクト１６内に取り込まれにくい。

【0024】

ダクト１６の内部かつその後部に上記ルーバー１９が配置されることで、ルーバー１９と熱交換器１５との間に適度な間隔をあけることができ、熱交換器１５全体へ空気をより当てやすくなる。

【0025】

上部フレーム２に取り外し可能にダクト１６が取り付けられることで、上部フレーム２にダクト１６を取り付けた状態にて、エンジン１３を上部フレーム２に搭載するなどの建設機械１の組立を行うことができ、建設機械１の組立性が改善される。また、ダクト１６とエンジン１３とが連結されていないので、エンジン１３の振動がダクト１６に伝わることを抑制でき、エンジン１３の振動によるダクト１６の損傷を抑制することができる。

【0026】

ダクト１６に加えてルーバー１９も取り外し可能とされている。ダクト１６の内面や、ルーバー１９を構成する板状体１９ａ～１９ｄの表面等には吸音材（不図示）が張られるところ、この構成によると、ルーバー１９を取り外すことで、吸音材の張替を行いやすい。また、作業員は、上記開口部１６ａから上部フレーム２の内部に入って熱交換器１５のメンテナンス（清掃等）を行うことができ、熱交換器１５のメンテナンス性も向上する。

【0027】

ダクト１６が、後方から順に、第１ダクト部１７と、第１ダクト部１７よりも上端が高い第２ダクト部１８とを有することで、上部フレーム２を構成する後端フレーム５を避けたダクト配置とすることができる。

【0028】

第１ダクト部１７の上下方向の中心Ｃ１が、エンジン１３の上下方向の中心Ｃ２よりも低いことで、エンジン１３からの高温の排気ガスがより取り込まれにくい。

【0029】

上下方向に並列配置された複数の板状体１９ａ～１９ｄでルーバー１９が構成されるので、ルーバー１９の製作が容易である。

【0030】

上記の実施形態は次のように変更可能である。
ガード板２０、２２にダクト１６が取り外し可能に取り付けられていてもよい。

【0031】

ダクト１６の内部の後部に代えて、ダクト１６の内部の前部、例えば、ダクト１６を構成する第２ダクト部１８の内部にルーバー１９が配置されてもよい。

【0032】

ルーバー１９を構成する板状体１９ａ～１９ｄは、４枚に限定されることはなく、３枚以下であってもよいし、５枚以上であってもよい。

【0033】

エンジン１３は、上部フレーム２の内部においてその下部に配置されてもよい。

【0034】

ダクト１６の内面や、ルーバー１９を構成する板状体１９ａ～１９ｄの表面等に吸音材が張られていなくてもよい。

【0035】

以上、本発明の実施形態について説明したが、その他に、当業者が想定できる範囲で種々の変更を行えることは勿論である。

【符号の説明】

【0036】

１：建設機械
２：上部フレーム
１３：エンジン
１４：ファン
１５：熱交換器
１６：ダクト
１７：第１ダクト部
１８：第２ダクト部
１９：ルーバー
１９ａ～１９ｄ：板状体
２０：ガード板（ガード）
２２：ガード板（ガード）
Ｃ１：第１ダクト部の上下方向の中心
Ｃ２：エンジンの上下方向の中心

【図1】

【図2】