JPH0242708Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は建設機械のウインチ冷却装置に係わ
り、特にエンジンの冷却に使用した空気によつて
ウインチのブレーキドラムを冷却するようにして
いるものである。

「従来の技術」 従来、建設機械のウインチは、巻取りドラムの
運転時間が長くブレーキの作動回数が多いといつ
た条件で使用された場合、ウインチの運転を一時
停止させてブレーキドラムの摩擦熱を放熱させる
か、ブレーキドラムにフインを設けて、このフイ
ンをブレーキドラムとともに回転させて、冷却用
の空気流を発生させることが必要とされている。

これらブレーキドラムのフインは、巻取りドラ
ムとともにブレーキドラムが回転している間のみ
冷却効果を生じるものであるから、ブレーキの作
動回数の増大により高温化したブレーキドラムが
一時停止した状態となると、冷却が不十分になる
場合がある。

このような場合には、ウインチの運転を一時中
止してブレーキドラムが冷却されるまで時間を置
いたり、新たに冷却用の送風機を準備したりしな
ければならないという問題がある。

一方、ブレーキドラムの冷却を行なうために、
例えば実開昭52−137467号公報や実開昭57−
25889号公報に示す技術が提案されている。

前者の技術では、別個に設けておいた送風機で
発生させた風を送風ダクトにより導いて、４箇所
の吹き出し口からブレーキドラムに斜めに吹き付
けるものであり、また、後者の技術では、水冷式
エンジンを冷却しているフアンの風を分岐させ
て、エンジンの脇に設置されるウインチのブレー
キドラムにその回転軸と直交するように風を当て
て冷却するものである。

「考案が解決しようとする課題」 しかしながら、前者の技術であると、ブレーキ
ドラムから離間した箇所に、別個に送風機と送風
ダクトとを設けて発生させた風をブレーキドラム
の部分まで導く必要があつて、建設機械に適用す
る場合には、装置が大掛かりとなり易く、後者の
技術であると、冷却空気がブレーキドラムの回転
軸と直交する方向、つまり、ブレーキドラムの片
側あるいは一部だけに主として当たるので、冷却
効果の差に基づく温度むらが生じる（なお、前者
の技術にあつてもブレーキの周方向４箇所が冷却
され、その間に温度の高い箇所が残される）。

ブレーキに周方向の温度むらが存在すると、ウ
インチの作動、停止が短い時間で繰り返されるよ
うな過酷な運転条件下において、制動距離のばら
つきが大きくなる。この制動距離のばらつきは、
次の条件によつて発生すると考えられる。

(イ) 前者の技術に示されているように、ブレーキ
帯でブレーキドラムを締め付ける構造では、ブ
レーキドラムの全周に均一な制動力が生じる印
象があるが、ブレーキ帯の伸び等の理由によつ
て、ブレーキ帯の固定端近傍で制動力が最大と
なること。

(ロ) ブレーキドラムとブレーキ帯は高い精度で組
み立てられており、ブレーキ帯の締め付けによ
つて摩擦力が発生し始めてから、最大摩擦力と
なるまでのブレーキ帯の半径方向の移動量は、
通常の場合0.3mm以下程度であると推定される
こと。

(ハ) ブレーキドラムが温度むらに基づく伸縮によ
つて変形している場合、直径寸法のばらつきが
組立精度の誤差範囲を越えて、ブレーキドラム
の周方向の位置によつて制動力が変化する可能
性が大きいこと。

ブレーキドラムの直径が1000mm、ブレーキド
ラムの材質が鉄（鋼材・線膨張係数が例えば
11.7×10^-6）、周方向の温度差が50℃である場
合を仮定して試算すると、直径寸法のばらつき
範囲は、 11.7×10^-6×50×1000＝0.585mm であり、組立精度と比較して大きな寸法変化量
となり、制動力に多大の影響を及ぼしてしま
う。

(ニ) ウインチによつて建設材を吊持してその上下
位置合わせを行なう場合には、上下移動量を可
能な範囲で小さくする操作が行なわれ、ウイン
チドラムを数分の１回転、また数10分の１回転
させて停止させる制御が必要となり、ブレーキ
ドラムの周方向の位置によつて制動距離が変化
することは、作業性や安全性を著しく損なうも
のとなること。

ウインチドラムの直径が700mm、荷重の上下
移動距離が１cm、動滑車のワイヤロープ巻回数
が５回である場合を仮定して試算すると、ウイ
ンチドラムの回転量Ｎは、 １×５×２＝70×3.14×Ｎより Ｎ＝0.045（回転） であり、ウインチドラムとブレーキドラムとは
一体回転するために、ウインチドラムの直径が
周方向の位置によつて変化していると、ウイン
チ操作毎の制動距離がばらつくことが懸念され
る。

(ホ) したがつて、前者の技術では４分の１回転、
後者の技術では１回転の範囲でブレーキドラム
の直径が変化して制動距離が変動する可能性が
あり、ブレーキドラム１回転以下の高い操作精
度が要求される場合には、制動距離のばらつき
が大きな問題を生じる恐れがある。

本願考案は、このような従来技術の課題を有効
に解決するもので、つまり、 建設機械にあつては、油圧ポンプを連続運転
して所要の圧油を発生させるためなどのエンジ
ン、エンジンルームが設けられ、エンジンルー
ムの中には、冷却空気が常時流れているので、
この空気流を利用してブレーキドラムを冷却
し、別個の送風機の設置を省略すること、 ブレーキドラムの全周を一様に冷却して温度
の均一化を図り、ブレーキの利きむらを無くし
て制動距離を安定させること、 エンジンルームに対してウインチのブレーキ
ドラムを簡単に組み合わせるようにして、構造
の単純化を図ること、 等を目的とするものである。

「課題を解決するための手段」 エンジンルームの隣接位置に、ブレーキドラム
の回転中心線をエンジンルームの側部に対向させ
た状態のウインチが設置される建設機械におい
て、エンジンルームの側部に、その内部に対して
連通状態でかつ先端部に排気口を有する筒状の排
気ダクトが突設され、該排気ダクトの中に、その
排気口を経由してウインチにおけるブレーキドラ
ムがその回転中心線を排気ダクトの中心線に一致
させて挿入状態に設けられ、エンジンルームの内
部と排気ダクトの基部との間に、エンジンルーム
の冷却空気流を前記回転中心線の方向に導くため
の案内板が配設されていることを特徴とする建設
機械のウインチ冷却装置としている。

「作用」 エンジンルームの冷却空気流は、エンジンルー
ムの中を流れる途中で、その一部が案内板に導か
れて向きが変えられ、排気ダクトの中に導かれて
排気口とクラツチドラムとの間を通り、排気口と
クラツチドラムとの間隙から外方に排出される
が、排気口が丸穴状であり、クラツチドラムが円
筒状であることにより、これらの形状に基づいて
全体として環状の流れとなつて外部に放出され、
その途中でブレーキドラムを冷却する。

クラツチドラムとブレーキドラムとは、それぞ
れ円筒状であるために、その間を流れる冷却空気
流も円筒状となり、ブレーキドラムを内面から冷
却するものとなる。また、排気口とブレーキドラ
ムとの間にも、小さな環状間隙が形成されるた
め、この部分から外方へ吐出する冷却空気流が形
成されて、ブレーキドラム等を外面から冷却する
ものとなる。

排気ダクトの排気口とクラツチドラムとが同心
円状に組み立てられていることにより、この間に
送り込まれた冷却空気流が環状となつて、流路抵
抗が周方向に差を生じることがなく、ブレーキド
ラムの周方向の冷却むらが生じにくくなるもので
ある。

「実施例」 以下、第１図及び第２図に基づいて本考案に係
る建設機械のウインチ冷却装置の一実施例を説明
する。

図中符号１はエンジンルームであり、このエン
ジンルーム１は、建設機械のエンジン２と、該エ
ンジン２によつて作動させられる油圧ポンプ３と
を覆うもので、エンジン２のラジエータ４を臨む
空気取り入れ用の吸気口５を有している。また、
前記エンジン２には、吸気口５から空気を吸入し
てラジエータ４及びエンジン２に吹き付けるフア
ン６が設けられている。

前記エンジンルーム１の側部には、該エンジン
ルーム１の内部に対して連通状態でかつ筒状の排
気ダクト７が側部外方向に突出させて設けられて
おり、該排気ダクト７の先端部に、前記吸気口５
から吸い込まれた空気を排出するための排気口８
が設けられている。

また、エンジンルーム１の内部と排気ダクト７
の基部との間には、複数の案内板９が設けられて
おり、該案内板９は、エンジンルーム１を流れる
空気（冷却空気流）の方向を側部外方向に変えて
（整流して）、冷却空気を排気ダクト７の中に導く
ものである。

さらに、前記エンジンルーム１の側部には、隣
接するようにウインチ１０が設けられており、該
ウインチ１０のブレーキドラム１１とクラツチド
ラム１２とが、前記排気ダクト７の中に、その中
心線に回転中心線を一致させて、排気口８を経由
して挿入状態に設けられている。

即ち、第１図に示しているように、前記吸気口
５と排気口８との間に、ラジエータ４、エンジン
ルーム１、排気ダクト７を冷却空気が矢印で示す
ように経由して流れる排気流路が形成されるとと
もに、排気ダクト７の中心線と、ブレーキドラム
１１及びクラツチドラム１２の回転中心線（回転
軸の中心線）とを一致させて、側部外方向に合わ
せた状態にウインチ１０の一部が挿入される。そ
して、排気口８とクラツチドラム１２との間に
は、排気口８が丸穴状で、クラツチドラム１２が
円筒状であることにより、これらの形状に基づい
て環状の間隙が形成される。

なお、図中において、符号１３はブレーキバン
ド、１４はフイン、１５は排気窓であり、ブレー
キバンド１３は、従来技術例とした実開昭52−
137467号公報（前者の技術）のブレーキ帯に準ず
るものであり、フイン１４は第２図に示すよう
に、前者の技術における放熱ひれに準じて複数個
設けられ、ブレーキドラム１１とクラツチドラム
１２とを一体化するものであり、排出窓１５は第
１図の矢印で示すように、冷却空気の一部をエン
ジンルーム１の外方に直接排出するものである。

以上のように構成された冷却装置であると、吸
気口５から吸入した空気をラジエータ４及びエン
ジン２を経由して、これらを冷却した後、その空
気の大部分を排気口８とクラツチドラム１２との
間から外部へ排出することによつて、その途中で
ブレーキドラム１１等を冷却することになる。

排気口８は、ブレーキドラム１１やフイン１４
を回転させるために丸穴状に形成され、かつ、ブ
レーキドラム１１及びクラツチドラム１２が円筒
状であることから、排気口８とクラツチドラム１
２とを経由する空気流は、流路抵抗が周方向に均
一とされることにより、第２図において、代表さ
せた複数の矢印及び鎖線のモデルで示すように、
円筒状の流れとなつて外部へ排出され、冷却空気
量の周方向のばらつきが生じない。

そして、排気ダクト７とクラツチドラム１２と
の間の冷却空気流は、ブレーキドラム１１とクラ
ツチドラム１２との間と、排気ダクト７とクラツ
チドラム１２との間とを経由することによつて２
分割される。ブレーキドラム１１とクラツチドラ
ム１２との間を経由する冷却空気流は、ブレーキ
ドラム１１とクラツチドラム１２とがそれぞれ円
筒状であるものの、ブレーキドラム１１とクラツ
チドラム１２との間に介在するフイン１４によつ
て、周方向に複数分割され、概略的にはブレーキ
ドラム１１とクラツチドラム１２との間の空気流
路が円筒状となり、この空気流路を流れる円筒状
の冷却空気流によつて、ブレーキドラム１１を内
面から冷却するものとなる。また、排気口８とブ
レーキドラム１１との間にも、小さな環状間隙が
形成されるため、この部分を経由して外方へ吐出
する冷却空気流が生じて、ブレーキドラム１１、
ブレーキバンド１３を外面から冷却するが、ブレ
ーキドラム１１とクラツチドラム１２との間の冷
却空気流と比較して少量となる。

一方、エンジンルーム１の中を流れる冷却空気
流は、エンジンルーム１に収納されているエンジ
ン２や油圧ポンプ３の回りの空間を、第１図に矢
印で示すように通るため、案内板９によつて第１
図の矢印及び第２図の鎖線の矢印で示すように、
冷却空気流の一部を向きを変えて、排気ダクト７
とクラツチドラム１２との間に送り込み、ブレー
キドラム１１とクラツチドラム１２との円筒状間
隙による均一な流路抵抗等と相まつて、第２図に
示す鎖線のモデルのように、円筒状の流れを形成
して、ブレーキドラム１１を周方向に均一に冷却
して、温度むらの発生を防止するものである。

したがつて、第２図に示す例の案内板９は、ク
ラツチドラム１２の回転断面積の範囲内に空気流
が生じないので、この部分が省略されており、か
つ、エンジンルーム１やエンジン２等の形状に基
づいて、第１図に示すように、各案内板９の個々
の形状等を変え、結果的に円筒状の冷却空気流が
得られればよい。

「考案の効果」 以上の説明で明らかなように、本考案に係る建
設機械のウインチ冷却装置は、エンジンの冷却に
利用した空気を冷却空気として、ウインチのブレ
ーキドラムに吹き付けて冷却するものであるが、
その場合において、エンジンルームの側部に対し
て連通状態の排気ダクトの中心線と、ウインチの
ブレーキドラムの回転中心線とを一致させる設定
をしているから、ブレーキドラム等を回転させる
ための排気口とクラツチドラムとの間に環状の間
隙が形成され、かつ、ブレーキドラムとクラツチ
ドラムとの間にも円筒状の間隙が形成されて、環
状に流れる冷却空気流が生じて、ブレーキドラム
の全周が同時に冷却され、周方向の冷却むらが生
じにくく、周方向に均等な冷却を行なうことがで
きるものである。

そして、エンジンルームの内部と排気ダクトの
基部との間に、設けた案内板により、空気流をブ
レーキドラムの回転中心線の方向に導くことによ
り、間隙が環状となることと相まつてブレーキド
ラムの各部分に当たる冷却空気量がほぼ一定の風
量となり、ブレーキドラムの全周を一様に冷却し
て均一な温度にする。したがつて、ブレーキドラ
ムの周方向の制動効果のむらが少なく、安全性を
高めることができる。

また、エンジンルームの内側から外側に向かう
冷却用空気で、ブレーキドラム等を冷却すること
によつて、ブレーキドラム等に雨水等が侵入しが
たく、錆付きの発生を防止することができる。

さらに、排気ダクトの中にブレーキドラムを挿
入することによつて組み合わせられるために、従
来例と比較して、構造を簡単にすることができる
等の効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係る建設機械のウインチ冷却装
置の一実施例を示すもので、第１図は平断面図、
第２図は要部の一部を切欠した斜視図である。 １……エンジンルーム、２……エンジン、４…
…ラジエータ、５……吸気口、７……排気ダク
ト、８……排気口、９……案内板、１０……ウイ
ンチ、１１……ブレーキドラム、１２……クラツ
チドラム、１３……ブレーキバンド、１４……フ
イン、１５……排出窓。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジンルーム１の隣接位置に、ブレーキドラ
   ム１１の回転中心線をエンジンルームの側部に対
   向させた状態のウインチ１０が設置される建設機
   械において、エンジンルームの側部に、その内部
   に対して連通状態でかつ先端部に排気口８を有す
   る筒状の排気ダクト７が突設され、該排気ダクト
   の中に、その排気口を経由してウインチにおける
   ブレーキドラムがその回転中心線を排気ダクトの
   中心線に一致させて挿入状態に設けられ、エンジ
   ンルームの内部と排気ダクトの基部との間に、エ
   ンジンルームの冷却空気流を前記回転中心線の方
   向に導くための案内板９が配設されていることを
   特徴とする建設機械のウインチ冷却装置。