JPH11200418A - エンジン搭載車両の運転席回りの冷却構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クーラ等の補器を用いることなく、また余裕
空間の少ない小形のエンジン搭載車両であっても無理な
く、かつ効率良く運転席回りを冷却できるエンジン搭載
車両の運転席回りの冷却構造を提供する。 【解決手段】 運転席(2) と、ファン(7) と、ファン
(7) からの冷却風(X1)によって冷却されるエンジン(8)
とを有するエンジン搭載車両において、運転席(2)回り
と、ファン(7) の冷却風(X1)の吸込側とで両端開口(9A,
9B) するダクト(8)を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン搭載車両
の運転席回りの冷却構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来技術としては、本願出願人
が先に提案の実開平３−６８１１０号公報、その他の実
開平４−１３８４５７号公報や実開平５−４７０５９号
公報によって開示された技術がある。

【０００３】（１）実開平３−６８１１０号公報記載の
技術は、いわゆるパワーショベルにおいて、運転席回り
とエンジンの排気管内とで両端開口するダクトを有し、
運転席回りの熱気を排気管によって吸引し外部へ排出
し、これにより運転席回りを冷却する技術である。

【０００４】（２）実開平４−１３８４５７号公報記載
の技術は、同じくパワーショベルにおいて、外気をクー
ラで冷し、冷やした外気をファンで運転室の床裏面に吹
き当て、これにより運転席回りを冷却する技術である。

【０００５】（３）実開平５−４７０５９号公報記載の
技術は、同じくパワーショベルにおいて、キャビンの構
成部材である筒状支柱をダクトとして利用し、キャビン
の天井部と、エンジンのエアクリーナの吸込み側とで両
端開口するダクトを有し、天井部の熱気をエアクリーナ
に吸込み、これによりキャビン内を冷却する技術であ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来技術
には、次のような問題がある。

【０００７】（１）実開平３−６８１１０号公報記載の
技術によれば、運転席回りの熱気が排気管によって吸引
され外部へ排出されるものの、これはいわゆる排気管内
でのベンチュリ効果を利用するために期待効果が小さ
く、却ってダクトが導波管となって運転席に排気音が導
かれる問題がある。

【０００８】（２）実開平４−１３８４５７号公報記載
の技術によれば、クーラ及びその関連部品を設ける必要
があり、その分、管理部品数や保守点検箇所が増加する
問題がある。特に、市街で稼働する例えば小形又は超小
形パワーショベルのように余裕空間が殆ど無いような車
両ではこのようなクーラ配置は困難である。

【０００９】（３）実開平５−４７０５９号公報記載の
技術によれば、エアクリーナに吸込まれる空気は総てキ
ャビン内から供給される構成とされている。この構成に
基づけば、運転席回りの冷却効果自体に問題ないもの
の、キャビンを締め切ろうとすると、エンジン吸気が悪
るくなる問題がある。

【００１０】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、
クーラ等の補器を用いることなく、また余裕空間の少な
い小形のエンジン搭載車両であっても無理なく、かつ効
率良く運転席回りを冷却できるエンジン搭載車両の運転
席回りの冷却構造を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段及び効果】上記目的を達成
するため、本発明に係るエンジン搭載車両の運転席回り
の冷却構造の第１は、運転席２と、ファン７と、ファン
７からの冷却風Ｘ１によって冷却されるエンジン８とを
有するエンジン搭載車両において、運転席２回りと、フ
ァン７の冷却風Ｘ１の吸込側とで両端開口９Ａ、９Ｂす
るダクト９を有することを特徴としている。

【００１２】上記第１構成によれば、次のような作用効
果を奏する。運転席２回りと、ファン７の冷却風Ｘ１の
吸込側とで両端開口９Ａ、９Ｂするダクト９を有するた
め、ファン７が運転席２回りの熱気を開口９Ａと、ダク
ト部９と、開口９Ｂとをこの順に介して吸い出し、運転
席２回りを効率良く冷却する。またダクト９を追設する
だけであるから経済的である。またこのようなダクト９
として可撓管を用いれば、その配置自由度が高いことか
ら余裕空間の少ない小形のエンジン搭載車両に対し無理
なく適用できる。

【００１３】第２に、運転席２と、ファン７と、ファン
７からの冷却風Ｘ１によって冷却されるエンジン８とを
有すると共に、運転席２回り下方の床３下に方向切換弁
１０ｂを含む油器を配置したエンジン搭載車両におい
て、運転席２回りの床３下と、ファン７の冷却風Ｘ１の
吸込側とで両端開口９Ａ、９Ｂするダクト９を有するこ
とを特徴としている。

【００１４】上記第２構成によれば、次のような作用効
果を奏する。油器はその使用によって内部を流れる作動
油が昇温し、殊に作動油が集中的に通過する方向切換弁
１０ｂの近傍空間が極暑化する。ところが第２構成によ
れば、極暑熱が開口９Ａから開口９Ｂへ吸引されるた
め、極暑化を防止できる。即ち運転席２回りの床３が加
温されることがなく、このため運転席回りが冷却され
る。

【００１５】第３に、運転席２と、ファン７と、ファン
７からの冷却風Ｘ１によって冷却されるエンジン８とを
有し、運転席２回り下方の床３下に方向切換弁１０ｂを
含む油器を配置し、かつエンジン８回りの空間と、方向
切換弁１０ｂを含む油器を配置した床３下の空間とが互
いに連通したエンジン搭載車両において、(a) 前記連通
を遮断する遮蔽板１１を、エンジン８回りの空間と、方
向切換弁１０ｂを含む油器を配置した床３下の空間との
間に設けると共に、(b) 運転席２回りの床３下と、ファ
ン７の冷却風Ｘ１の吸込側とで両端開口９Ａ、９Ｂする
ダクト９を有することを特徴としている。

【００１６】上記第３構成によれば、上記第２構成での
作用効果に、次のような作用効果が重畳する。開口９Ａ
は遮蔽板１１によってエンジン８回りの暖気を吸引する
ことなく、方向切換弁１０ｂの近傍空間の極暑熱を吸引
する。従って床３及びエンジン８の冷却効率の向上をよ
り確実に確保できる。つまり第２構成における運転席回
りの冷却効果がさらに顕著に現れる。

【００１７】第４に、上記第１〜３のいずれかの構成に
おいて、ダクト９は、運転席２回りの床３、キャビン
４、エンジンルーム５等の構造部材Ｄが縦Ｄ１、横Ｄ
２、斜めＤ３等の方向に長い凹形部、Ｌ形部、筒部等の
長手成形部を有するときは両端開口９Ｂ、９Ａを残し、
又はこれら長手成形部を互いに連結するときは連結部と
両端開口９Ｂ、９Ａとを残す他の開口部を板部材によっ
て閉塞してなるダクト部９１を含むことを特徴としてい
る。

【００１８】上記第２構成の作用効果の説明に先立ち、
先ず第２構成自体を詳説する。エンジン搭載車両は、運
転席２回りの床３、キャビン４、エンジンルーム５等の
構造部材Ｄを有するのが普通である。そしてこの構造部
材Ｄは時には、縦Ｄ１、横Ｄ２、斜めＤ３等の方向に長
い凹形部、Ｌ形部、筒部等の長手成形部を有し、これら
長手成形部を強度メンバとしたものが多々ある。小形及
び超小形パワーショベルはその代表例である。そこで構
造部材Ｄのこれら長手成形部だけによって、複数の長手
成形部間の連結によって、又はこれら長手成形部と専用
ダクト（可撓管等でなり、以下「専用ダクト９２」とす
る）との連結によって上記第１構成でのダクト９を構成
したものである。この場合、長手成形部をダクト９とす
るには、長手成形部の内で筒部を除く凹形部、Ｌ形部等
はその連結部や開口９Ａ、９Ｂを除いて閉塞する必要が
ある。そこで第２構成では、この閉塞を板部材で行った
ものである。尚、板部材は、例えば平板を指すものでは
なく、長手成形部と板部材とでダクト９を形成するので
あるから、ダクト９内部での通気抵抗を少なくするた
め、ダクト９の断面形状が丸みを帯びるように、ある程
度曲面を有する板形状が望ましい。つまり板部材は、平
板は元よりのこと、このように曲面を有する板材を含ん
でいる。さらに尚、「ダクト９は、・・・ダクト部９１
を含む」とは、ダクト９がダクト部９１と専用ダクト９
２で構成された場合を意味する。ここでダクト９が長手
成形部（閉塞用の板部材を含む）だけによって構成され
るときは、ダクト９とダクト部９１とは同一である。

【００１９】このような第４構成によれば、次のような
効果を奏する。ダクト部９１は、構造部材Ｄに本来的に
設けられている長手成形部を利用して構成されるため
（勿論、本第４構成を考慮して意識的に設けてた長手成
形部も含む）、長手成形部が本来的に有する余裕空間を
利用したものとなる。従って新たな余裕空間を準備する
必要がなく、小形のエンジン搭載車両に好適である。し
かも閉塞用の板部材が強度メンバである長手成形部を更
に補強しているため、構造部材Ｄにおける曲げや捩じり
等の剛性が高まる。このため構造部材Ｄ全体を軽量化す
ることができる。尚、構造部材Ｄや板部材は鋼板である
必要はなく、例えばエンプラ（エンジニアリングプラス
チック、高強度樹脂）製の板材等で構成される。

【００２０】

【発明の実施の形態及び実施例】実施例を図１〜図６を
参照し説明する。尚、例機は図１に示すように、小形パ
ワーショベルであり、（ａ）の側面図、（ｂ）の上面
図、（ｃ）の後面図に示す外観を有する。詳しくは次の
通り。

【００２１】例機は、車体１上に設けた運転席２回りの
床３上方にキャビン４を有し、キャビン４内に前記運転
席２を有すると共に、キャビン４及び運転席２の後下部
に左右方向に長いエンジンルーム５を有し、エンジンル
ーム５内にラジエータ６、ファン７、エンジン８をこの
順に余裕空間無く配置されている。尚、ファン７は吸込
み式であり、エンジン駆動される。

【００２２】上記例機において、運転席２は、図２に示
すように、エンジンルーム５を兼ねた構造部材Ｄ上に設
置されている。構造部材Ｄは、キャビン４を支承するた
めの強度部材でもあり、従って点線で示すように、内壁
面に縦Ｄ１、横Ｄ２、斜めＤ３等の方向に長い凹形部、
Ｌ形部、筒部等の長手成形部を有し、これらを強度メン
バとしている。そこでこれら長手成形部間の連結形状が
運転席２回りからファン７の冷却風Ｘ１の吸込側まで連
続してダクト９を形成するように、その凹形部やＬ形部
の開口を板部材（図示せず）によって閉塞している。そ
してこのようなダクト９の両端部、即ち運転席２側と、
ファン７の冷却風Ｘ１の吸込み側とに開口９Ａ、９Ｂを
設けてある。例機では、図２に示すように、運転席２側
とは運転席２の下部壁の左右であり、その左右壁に夫々
開口９Ａを設けてある。一方、ファン７の冷却風Ｘ１の
吸込側とはラジエータ６の前側であり、その前側上面に
開口９Ｂを設けてある。尚、ダクト９を構成する各長手
成形部は、ダクト９の内部での通気抵抗が少なくなるよ
うに、その経路やサイズを選択することが望ましい。ま
た板部材は、長手成形部と板部材とでダクト９を形成す
るのであるから、ダクト９内での通気抵抗を少なくする
ため、ダクト９の断面形状が丸みを帯びるように、ある
程度曲面を有する板形状が望ましい。つまり板部材は、
平板は元よりのこと、このように曲面を有する板材を含
んでいる。

【００２３】上記実施例の作用を説明する。開口９Ｂが
ラジエータ６の前側上面に設けてあり、またファン７が
吸込み式である。このためファン７がエンジン駆動され
て回転すると、その吸引力によってキャビン４内の熱気
Ｘ２が開口９Ａからダクト９内を流れ開口９Ｂから吸い
出される。そして熱気Ｘ２は冷却風Ｘ１と共にラジエー
タ６、ファン７、エンジンルーム５内をこの順に経て吐
出し口（図示しないが例機ではエンジン８の下方に設け
てある）から外部へ排出される。

【００２４】上記実施例の効果を説明する。 （１）上記実施例は、従来の実開平３−６８１１０号公
報で開示の技術（ベンチュリ効果）のような間接吸引で
はなく、直接吸引である。このため吸引力が大きく、こ
れにより運転席２回りを高効率で冷却できる。 （２）ファン騒音は一般的にエンジン排気騒音よりも大
きいとされている。ところが上記実施例によれば、開口
９Ｂをファン７の吸込み側に設けてある。またラジエー
タ６を隔てて設けてある。このため、冷却風Ｘ１がファ
ン騒音の伝播を防止し、またラジエータ６が遮音版とな
ってファン騒音がダクト９を経てキャビン４内に伝播す
ることが少ない。 （３）上記実施例は、従来の実開平４−１３８４５７号
公報に開示の技術のようなクーラ等の補器を全く用いて
おらず、構造部材Ｄの長手成形部を利用してダクト９を
構成している。このためダクト９の占有空間を新たに設
ける必要がなく、経済的である。また他のエンジン８等
の装置の配置自由度にも影響を及ぼさない。つまり例機
のさらなる小形化に貢献する。

【００２５】他の実施例を図３〜図６を参照し項目列記
する。

【００２６】（１）上記実施例のダクト９はその運転席
２側を運転席２の下部左右に分岐させたが、図３に例示
するように、上下ダクト９Ｕ、９Ｄに分岐させても構わ
ない。この場合、上側ダクト９Ｕ内に上側開閉弁１０Ｕ
を、一方、下側ダクト９Ｄ内に下側開閉弁１０Ｄを設け
ることが望ましい。このようにすると、冬季は例えば上
側開閉弁１０Ｕを開け、かつ下側開閉弁１０Ｄを閉じ、
これによりキャビン４の天井部の熱気Ｘ２だけを吸い込
ませる。一方、夏季は例えば上下側開閉弁１０Ｕ、１０
Ｄを開け、キャビン５内の全熱気Ｘ２を吸い込ませる。
このように外気温度や内外湿度、また天候等の環境変化
に応じて上下側開閉弁１０Ｕ、１０Ｄを開閉操作するこ
とにより、頭寒足熱等を達成することができる。従って
快適運転性が向上する。尚、キャビン４を車体１から取
り外すときは、上側開閉弁１０Ｕを閉じ、上側ダクト９
Ｕを分岐部から取り外し、下側開閉弁１０Ｄを開ける。
このようにすると、キャビン４が無い状態でも、下側ダ
クト９Ｄからオペレータの足元の熱気Ｘ２が開口９Ａか
らダクト９内に流れ込み、足元での空気流によってオペ
レータの足元を自然冷却できる。尚、キャビン４の支柱
は筒状であるのが普通であるが、この支柱を実開平５−
４７０５９号公報の技術で示唆されているように、上側
ダクト９Ｕとして用いても構わない。

【００２７】（２）上記実施例においてダクト９は、構
造部材Ｄであるエンジンルーム５の長手成形部を利用し
て構成したが、構造部材Ｄは、図４に例示するように、
運転席２回りの床３の裏面の支持メンバ等を用いて構成
しても構わない。またこれらと、エンジンルーム５とを
組み合わせて構成しても構わない。また一つの構造部材
Ｄ又はこれらの組み合わせだけではダクト９として短い
ときは（前記「ダクト部９１」である）、不足長さ分だ
け専用のダクトを追設するのが良い（前記「専用ダクト
９２」である）。勿論、図５に例示するように、エンジ
ンルーム５等の外面に専用ダクト９２を設けても構わな
い（この場合、専用ダクト９２が外観を損ねないように
配置することが望ましい）。

【００２８】（３）開口９Ｂは、上記実施例のように、
ラジエータ６の前側に設置することに限定されない。例
えばラジエータ６とファン７との間でも構わない。この
場合、熱気Ｘ２に対する吸引力は増加するが、開口９Ｂ
がファン７に近づいている分、またラジエータ６による
遮音効果が無くなる分、運転席２回りに伝播するファン
騒音は多少増加する。尚、ファン７が押出し式であると
きは、ファン７とエンジン８との間に開口９Ｂを設けて
も構わない。いずれにしても、開口９Ｂをファン７の吸
込み側に設置する。

【００２９】（４）運転席２のバックシートや座部を通
気部材等で構成し、これらバックシートや座部の側面、
上下面又は背面に開口９Ａを設ける。このようにする
と、夏季における高湿度の熱気Ｘ２をバックシート内や
座部内から吸引できる。このため快適運転性が補償され
る。

【００３０】（５）開口９Ａは、図６に示すように、運
転席２回りの床３下に設けても構わない。この場合、運
転席２回りの冷却効果は次のように顕著に現れる。

【００３１】例機は、図１に示すように、そして符号を
付して説明するまでもなく一般的に、例えば左右の走行
油圧モータによって走行自在とされたクローラ式の下部
走行体と、下部走行体上に旋回油圧モータによって旋回
自在とされた上部旋回体とを有すると共に、上部旋回体
上に複数の油圧シリンダによって駆動自在とされた作業
機アームと、油圧源等とを有する油圧式のパワーショベ
ルである。油圧源は作動油タンクと、エンジン駆動され
る油圧ポンプと、前記各種油圧アクチュエータに見合っ
た数の方向切換弁と、リリーフ弁等とを配管接続して構
成された油圧回路である。即ち運転席２の近傍に設けた
各種操作レバーからの操作信号に基づいて方向切換弁が
切り換わり、これにより油圧ポンプが作動油タンクから
吸引した作動油を、前記各種油圧アクチュエータに供給
し、又は作動油タンクに戻している。尚、リリーフ弁
は、回路最高油圧を規定する安全弁である。ところで例
機は小形パワーショベルである。この場合、図６に示す
ように、運転席２回りの床３下にリリーフ弁１０ａや方
向切換弁１０ｂ等の油器を配置することが、パワーショ
ベルの小形化に欠かせない。尚、中形パワーショベル
も、このように配置するのが普通である。ところが作動
油は例機の稼働開始と共に昇温する。この昇温は高負荷
によるリリーフ弁１０ａでのリリーフ発熱が主原因であ
る。そしてこのリリーフ弁１０ａや方向切換弁１０ｂと
が、前記の通り、運転席２回りの床３下に配置されてい
る。また配管は基本的にはこれらリリーフ弁１０ａや方
向切換弁１０ｂ等に集中接続される。従って運転席２回
りの床３下は極めて極暑状態となっている。例えば夏期
での連続高負荷作業時は、６０〜７０度の極暑である。
そしてこの熱気が床３を熱くし、オペレータの足元を熱
くする。キャビン４を有するときは、床３からの高温が
キャビン４内に充満することとなる。尚、リリーフ弁１
０ａは通常は方向切換弁１０ｂに一体的に設けられる
が、リリーフ弁１０ａは発熱体であるということだけで
あり、このリリーフ弁１０ａが運転席２回りの床３下に
配置されていなくとも、昇温した作動油が集中して通過
する方向切換弁１０ｂが運転席２回りの床３下に配置さ
れていると、その近傍空間は極暑化する。

【００３２】ところが、前記したように、開口９Ａを運
転席２回りの床３下に設けることにより、上記床３が熱
くなることを防止できる。従ってオペレータの足元が熱
くなったり、またキャビン４内が昇温するのを防止でき
る。つまり運転席２回りの冷却効果が顕著に現れる。

【００３３】尚、このような構成では、さらに同図６に
例示するような構造とするのが望ましい。即ち例機のよ
うなパワーショベルでは、エンジン８回りの空間と、方
向切換弁１０ｂを含む油器を配置した運転席２回りの床
３下の空間とが連通しているのが普通である。このよう
な連通構造では、開口９Ａを運転席２回りの床３下に設
けても、開口９Ａがエンジン８回りの暖気まで吸引す
る。このため運転席２回りの床３に対する冷却効率も、
ラジエータ６での冷却効率も期待通りとなり難い。そこ
で図６ではさらに、前記連通を遮断すべく、エンジン８
回りの空間と、方向切換弁１０ｂを含む油器を配置した
運転席２回りの床３下の空間との間に遮蔽板１１を設け
た。このようにすることにより、床３及びラジエータ６
での冷却効率の向上をさらに確実に確保できる。つまり
運転席２回りの冷却効果がさらに顕著に現れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例を有する小形パワーショベルであり、
（ａ）はその側面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は後面図
である。

【図２】実施例なるエンジンルームを構成する構造部材
の斜視図である。

【図３】他の実施例の模式図である。

【図４】他の実施例の模式図である。

【図５】他の実施例の模式図である。

【図６】他の実施例の模式図である。

【符号の説明】

２…運転席、３…床、４…キャビン、５…エンジンルー
ム、６…ラジエータ、７…ファン、８…エンジン、９…
ダクト、９Ａ，９Ｂ…開口、９１…構造部材でのダクト
部、９２…専用ダクト、１０ａ…リリーフ弁、１０ｂ…
方向切換弁、１１…遮蔽板、Ｄ…構造部材、Ｄ１…縦方
向に長い凹形部，Ｌ形部，筒部等の長手成形部、Ｄ２…
横方向に長い凹形部，Ｌ形部，筒部等の長手成形部、Ｄ
３…斜め方向に長い凹形部，Ｌ形部，筒部等の長手成形
部、Ｘ１…冷却風、Ｘ２…熱気。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運転席２と、ファン７と、ファン７から
   の冷却風Ｘ１によって冷却されるエンジン８とを有する
   エンジン搭載車両において、運転席２回りと、ファン７
   の冷却風Ｘ１の吸込側とで両端開口９Ａ、９Ｂするダク
   ト９を有することを特徴とするエンジン搭載車両の運転
   席回りの冷却構造。
2. 【請求項２】 運転席２と、ファン７と、ファン７から
   の冷却風Ｘ１によって冷却されるエンジン８とを有する
   と共に、運転席２回り下方の床３下に方向切換弁１０ｂ
   を含む油器を配置したエンジン搭載車両において、運転
   席２回りの床３下と、ファン７の冷却風Ｘ１の吸込側と
   で両端開口９Ａ、９Ｂするダクト９を有することを特徴
   とするエンジン搭載車両の運転席回りの冷却構造。
3. 【請求項３】 運転席２と、ファン７と、ファン７から
   の冷却風Ｘ１によって冷却されるエンジン８とを有し、
   運転席２回り下方の床３下に方向切換弁１０ｂを含む油
   器を配置し、かつエンジン８回りの空間と、方向切換弁
   １０ｂを含む油器を配置した床３下の空間とが互いに連
   通したエンジン搭載車両において、(a) 前記連通を遮断
   する遮蔽板１１を、エンジン８回りの空間と、方向切換
   弁１０ｂを含む油器を配置した床３下の空間との間に設
   けると共に、(b) 運転席２回りの床３下と、ファン７の
   冷却風Ｘ１の吸込側とで両端開口９Ａ、９Ｂするダクト
   ９を有することを特徴とするエンジン搭載車両の運転席
   回りの冷却構造。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかにおいて、ダク
   ト９は、運転席２回りの床３、キャビン４、エンジンル
   ーム５等の構造部材Ｄが縦Ｄ１、横Ｄ２、斜めＤ３等の
   方向に長い凹形部、Ｌ形部、筒部等の長手成形部を有す
   るときは両端開口９Ｂ、９Ａを残し、又はこれら長手成
   形部を互いに連結するときは連結部と両端開口９Ｂ、９
   Ａとを残す他の開口部を板部材によって閉塞してなるダ
   クト部９１を含むことを特徴とするエンジン搭載車両の
   運転席回りの冷却構造。