JPH06306890A - 建設機械のエンジン冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷却ファンが回転するときに発生する風切音
による騒音を減少させる一方、冷却風量を調整して冷却
効率を最適にする。 【構成】 各羽根１５の基端側とハンドル装置１７の基
端側とにカサ歯車１５Ｃ，１７Ｃを設け、それぞれをハ
ブ１４内で噛合させて取付角度調整機構２０とする。そ
して、ハンドル装置１７の把手部１７Ｄを回動して各羽
根１５の取付角度を調整し、風切音および冷却風量を調
整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばホイールロー
ダ，ブルドーザまたは油圧ショベル等の建設機械のエン
ジン冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ホイールローダ等の建設機械
は、その動力源としてエンジンが用いられ、該エンジン
にはエンジンを冷却するウォータジャケットが取付けら
れ、該ウォータジャケットには冷却水を循環させる配管
が接続され、該配管の途中には冷却水が流通するラジエ
ータが設けられている。また、前記エンジンとラジエー
タとの間には複数の羽根を備えた冷却ファンが設けら
れ、該冷却ファンはエンジンの回転軸に取付けられてい
る。

【０００３】そして、前記エンジンを駆動することによ
り、冷却ファンを回転させ、冷却ファンに設けられた各
羽根により冷却風を発生させる。そして、冷却風はラジ
エータ内を流通する冷却水を冷却し、冷却水は前記配管
を循環し、ウォータジャケットを介してエンジンを冷却
するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、冷却ファンの回転により冷却ファンに設け
られた羽根で冷却風を発生させるもので、この際に羽根
が空気を切ることによる音（以下、風切音という）が発
生する。このため、例えば市街地等での作業では、この
風切音が周囲に多大な迷惑を与えるという問題がある。

【０００５】また、エンジンの駆動条件は作業状況によ
り変化し、冷却ファンの回転速度はエンジンの駆動状況
によって変化するから、エンジンの回転数が高いときに
は、冷却ファンが高速に回転し、冷却風が過剰に発生す
る。そして、この冷却風はラジエータの通過抵抗により
スムーズに流れず、該ラジエータと冷却ファンとの間で
空気の乱れを発生させ、冷却効率を低下させるという問
題がある。

【０００６】本発明は、上述した従来技術の問題に鑑み
なされたもので、本発明は作業現場の環境や作業状況に
合わせて冷却ファンの風切音による騒音を軽減する一
方、冷却効率を向上できるようにした建設機械のエンジ
ン冷却装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明に適用される建設機械のエンジン冷却装
置は、建設機械の機械室内に搭載されるエンジンと、該
エンジンを冷却する冷却水を循環させる配管の途中に設
けられたラジエータと、該ラジエータを冷却する複数の
羽根を備えた冷却ファンとから構成される。

【０００８】そして、本発明が採用する構成の特徴は、
前記冷却ファンには前記各羽根の取付角度を調整する取
付角度調整手段を設けたことにある。

【０００９】

【作用】上記構成により、各羽根の取付角度が小さくな
るように取付角度を調整すれば、風切音を低減すること
ができると共に、冷却風量を少なくする。一方、各羽根
の取付角度を大きくすることによって冷却風量を多くす
ることができる。

【００１０】

【実施例】以下、図１ないし図３に基づいて建設機械の
エンジン冷却装置を示すに、本実施例では建設機械とし
てホイールローダを例に挙げて説明する。

【００１１】図中、１は建設機械としてのホイールロー
ダを示し、２は該ホイールローダ１の車体部を構成する
リアフレームを示し、該リアフレーム２には、その前側
に位置して内部にハンドル，ペダル（いずれも図示せ
ず）等が配設された運転室３と、該運転室３の後方に位
置して後述するエンジン１１，ラジエータ１２，冷却フ
ァン１３，油圧ポンプ（図示せず）等を収容した機械室
４とが搭載されている。そして、該リアフレーム２の
左，右両側には、後輪としてのリアホイール５（片側の
み図示）が設けられている。

【００１２】６は前記リアフレーム２の前方に連結装置
７，７を介して設けられたフロントフレームを示し、該
フロントフレーム６の左，右両側には前輪としてのフロ
ントホイール８（片側のみ図示）が設けられている。

【００１３】９はフロントフレーム６の前側に設けられ
た作業装置を示し、該作業装置９は、前記フロントフレ
ーム６の前端側に俯仰動可能に取付けられたアーム９Ａ
と、該アーム９Ａの先端部に回動可能に取付けられたバ
ケット９Ｂと、該バケット９Ｂ，アーム９Ａを動作させ
る油圧シリンダ９Ｃ，９Ｄ等とから構成されている。

【００１４】１０は前記機械室４の後側面に設けられた
グリルを示し、該グリル１０は図２に示す如く複数の桟
１０Ａ，１０Ａ，…と、該各桟１０Ａの間に形成された
複数の通気口１０Ｂ，１０Ｂ，…とからなり、冷却ファ
ン１３が回動することにより発生する冷却風は該各通気
口１０Ｂを介して機械室４内，外とを流通するようにな
っている。そして、前記各桟１０Ａは冷却風が機械室４
外から機械室４内へ向けて流通するときには、ゴミ，小
枝等の障害物が外気と共に吸引され、機械室４内に浸入
するのを防止する。

【００１５】１１は機械室４内に設けられたエンジン、
１２は該エンジン１１と隣接して設けられたラジエータ
を示し、該ラジエータ１２とエンジン１１に形成された
ウォータジャケットとの間には配管が接続され（いずれ
も図示せず）、冷却水が循環するようになっている。

【００１６】１３は前記エンジン１１とラジエータ１２
の間に設けられ、エンジン１１の回転軸１１Ａに固着さ
れた冷却ファンを示し、該冷却ファン１３は、後述する
ハブ１４、複数の羽根１５，１５，…（例えば４枚）、
ハンドル装置１７および取付角度調整機構２０から大略
構成されている。ここで、エンジン１１の駆動により冷
却ファン１３は通常、図２の如く矢示Ａ方向に回転し、
このとき矢示Ｂ方向の冷却風を発生させる。

【００１７】１４は冷却ファン１３をエンジン１１の回
転軸１１Ａの先端に固着させたハブを示し、該ハブ１４
は中空の円柱状に形成され、筒状の側面には径方向に複
数の羽根取付穴１４Ａ，１４Ａ，…が放射状に穿設され
ている。また、該ハブ１４は一側がエンジン１１の回転
軸１１Ａに取付けられ、他側底面にはハンドル装置取付
穴１４Ｂが穿設されている。そして、該各羽根取付穴１
４Ａ，ハンドル装置取付穴１４Ｂにはそれぞれ円筒状の
スリーブ１４Ｃ，１４Ｃ，…が挿嵌固着されている。

【００１８】１５，１５，…は前記ハブ１４の外周面か
ら径方向外向きに突出して設けられた複数の羽根を示
し、該各羽根１５は段部１５Ａ1 を有する軸部１５Ａ
と、該軸部１５Ａの先端側から伸長して設けられた翼部
１５Ｂと、前記軸部１５Ａの基端側に設けられたカサ歯
車１５Ｃとからなる。そして、軸部１５Ａは羽根取付穴
１４Ａにスリーブ１４Ｃを介して挿嵌された後に、軸部
１５Ａに設けたＣリング１６と段部１５Ａ1 との間で前
記スリーブ１４Ｃを挟持することにより、各羽根１５を
ハブ１４に取付けるようになっている。

【００１９】１７は前記ハブ１４の他端側に設けられた
取付角度調整用のハンドル装置を示し、該ハンドル装置
１７は段部１７Ａ1 を有する軸部１７Ａと、該軸部１７
Ａに形成されたおねじ部１７Ｂと、軸部１７Ａの一端側
に設けられたカサ歯車１７Ｃと、軸部１７Ａの他端側に
形成された環状の把手部１７Ｄとからなり、軸部１７Ａ
はスリーブ１４Ｃを介してハンドル装置取付穴１４Ｂに
回動可能に挿嵌されている。そして、該ハンドル装置１
７の軸部１７Ａはおねじ部１７Ｂにワッシャ１８を介し
て固定ナット１９を締付け、段部１７Ａ1 と固定ナット
１９によりスリーブ１４Ｃを挟持することによりハンド
ル装置１７をハブ１４に対してロックする。

【００２０】２０は前記ハブ１４に設けられた取付角度
調整手段としての取付角度調整機構を示し、該取付角度
調整機構２０は前記各羽根１５の軸部１５Ａ基端側に設
けられた各カサ歯車１５Ｃと、カサ歯車１７Ｃ，把手部
１７Ｄ等からなるハンドル装置１７とから構成され、各
カサ歯車１５Ｃとカサ歯車１７Ｃとは互いに噛合してい
る。そして、前記固定ナット１９によるロックを解除し
た状態で、ハンドル装置１７の把手部１７Ｄを図３中の
矢示Ｃ，Ｄ方向に回動すると、その回転は該カサ歯車１
７Ｃを介して各羽根１５のカサ歯車１５Ｃに伝わり、各
羽根１５は矢示Ｅ，Ｆ方向に回動する。即ち、ハンドル
装置１７の把手部１７Ｄを矢示Ｃ方向に回動すると、各
羽根１５は矢示Ｅ方向に回動し、各羽根１５の取付角度
θ（図２参照）は大きくなる。一方、ハンドル装置１７
の把手部１７Ｄを矢示Ｄ方向に回動すると、各羽根１５
は矢示Ｆ方向に回動し、各羽根１５の取付角度θは小さ
くなる。

【００２１】本実施例による建設機械のエンジン冷却装
置は従来技術と同様に、エンジン１１を駆動することに
より、冷却ファン１３を矢示Ａ方向に回転させ、冷却フ
ァン１３の羽根１５により冷却風を発生させる。そし
て、冷却風はラジエータ１２内を流通する冷却水を冷却
し、冷やされた冷却水は、ウォータジャケットに流通さ
れ、エンジン１１を冷却する。

【００２２】次に、冷却ファン１３の各羽根１５の取付
角度θの調整について説明する。

【００２３】まず、前記固定ナット１９を緩め、各羽根
１５の取付角度θを大きくしたいときには、ハンドル装
置１７の把手部１７Ｄを矢示Ｃ方向に回動すればよく、
逆に、各羽根１５の取付角度θを小さくしたいときに
は、ハンドル装置１７の把手部１７Ｄを矢示Ｄ方向に回
動すればよい。そして、各羽根１５の取付角度θを所望
の角度に調整し終えたら、固定ナット１９を締付けてハ
ンドル装置１７をハブ１４に固定し、各羽根１５の取付
角度θを固定する。

【００２４】かくして、本実施例によれば、ハンドル装
置１７の把手部１７Ｄを回動することにより冷却ファン
１３の各羽根１５の取付角度θを調整する構成としたか
ら、例えば、作業現場が市街地等で各羽根１５の風切音
が大きな騒音となる場合には、各羽根１５の取付角度θ
を小さくし、各羽根１５の風切音を減少させ、騒音を小
さくすることができる。

【００２５】また、作業状況によりエンジン１１の回転
数が変化することにより、冷却ファン１３の回転数が変
化しても、各羽根１５の取付角度θを調整し、ラジエー
タ１２の通過抵抗に見合った冷却風量を発生させること
で、常に冷却効率を最良な状態にすることができ、エン
ジン１１のオーバーヒートを防止できる。

【００２６】さらに、作業現場が寒冷地域等の低温の場
所では、各羽根１５の取付角度θを最小（例えばθ＝
０）にし、冷却風の発生を最小限にすれば、エンジン１
１の暖気時間を短縮できる。

【００２７】一方、各羽根１５の取付角度θを９０度よ
りも大きく、１８０度よりも小さくするように調整すれ
ば、図２に示す矢示Ｂと逆向きの冷却風を発生させるこ
とができ、その冷却風により外部からの風で直接的にラ
ジエータを冷却できると共に、ラジエータ１２に詰まっ
たゴミや塵埃等を除去することができる。

【００２８】なお、前記実施例では、羽根１５の枚数を
４枚としたが、本発明はこれに限らず羽根の枚数を３
枚，２枚と少なくしてもよく、また、５枚，６枚，…と
多くしてもよい。

【００２９】また、前記実施例では、ハンドル装置１７
の把手部１７Ｄを手動で回すことにより各羽根１５の取
付角度を調整したが、取付角度調整機構２０に電動モー
タを設け、例えば運転席から遠隔操作により取付角度を
調整するようにしてもよい。

【００３０】さらに、前記実施例では、エンジン１１の
回転軸１１Ａに冷却ファン１３を取付け、エンジン１１
の駆動により冷却ファン１３を回転させる構成とした
が、冷却ファン１３にエンジン１１とは別に電動モータ
等の動力源を設け、その電動モータ等を用いて冷却ファ
ン１３を回転させる構成としてもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
冷却ファンの各羽根の取付角度を調整する取付角度調整
手段を設け、各羽根の取付角度を容易に調整できる構成
としたから、作業現場の環境や作業状況に合わせて、各
羽根の取付角度を小さくして風切音による騒音を低減さ
せることができ、また、各羽根の取付角度を大きくして
冷却風量を増大させ冷却効果を上げることができる等、
種々の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるホイールローダを示す一
部破断の外観図である。

【図２】図１中の要部を拡大して示す機械室等の断面図
である。

【図３】図２中のハブおよび取付角度調整機構を示す拡
大断面図である。

【符号の説明】

１ ホイールローダ ２ リアフレーム ４ 機械室 ６ フロントフレーム １１ エンジン １２ ラジエータ １３ 冷却ファン １４ ハブ １５ 羽根 １５Ｂ 翼部 １５Ｃ，１７Ｃ カサ歯車 １７ ハンドル装置 １９ 固定ナット ２０ 取付角度調整機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建設機械の機械室内に搭載されるエンジ
   ンと、該エンジンを冷却する冷却水を循環させる配管の
   途中に設けられたラジエータと、該ラジエータを冷却す
   る複数の羽根を備えた冷却ファンとからなる建設機械の
   エンジン冷却装置において、前記冷却ファンには前記各
   羽根の取付角度を調整する取付角度調整手段を設けたこ
   とを特徴とする建設機械のエンジン冷却装置。