JP4864777B2 - バックホー - Google Patents

Description

本発明は、ラジエータファンによって外気を吸入してオイルクーラ及びラジエータを冷却する形式のバックホーに関するものである。

従来、旋回台の後部に横置き配置されたエンジンを有し、該エンジンの一側に該エンジンで駆動されるラジエータファンが配置され、該ラジエータファンの一側外方側にラジエー及びオイルクーラが配置されたラジエータ室を有し、該ラジエータ室の前面側に燃料タンクが配置され、前記ラジエータファンの駆動によって前記ラジエータ室の一側外方側の側面カバーに形成された吸気口から外気を吸入して前記オイルクーラ及びラジエータを冷却する形式のバックホーが知られている（特許文献１参照）。
特開平９−９５９７３号公報

従来のバックホーは、ラジエータ室の一側外方側の側面カバーに形成されている吸気口とラジエータとの間が上下及び前後方向に広がる広い空間となっており、そのために、前記吸気口から外気が吸い込まれるとき、この外気の吸い込みによって吸気口直後のラジエータ室内の空気を同伴しながらラジエータファンに吸い込まれていく現象が発生し、外気だけでなく、ラジエータ排気（ラジエータファンから送出される熱風）の一部もファンシュラウドの周囲を回り込んで吸い込まれていくことが起こり、冷却効率が低下するという問題点があった。特に、ラジエータ排気の熱気は、比重差によって上方に集まる傾向があり、従って、ファンシュラウドの上方を回り込むラジエータ排気による冷却効率の低下が大きい。

本発明は、従来のバックホーの前記問題点に鑑みて提案されたもので、オイルクーラ及びラジエータの冷却効率の向上を可能としたバックホーを提供することを目的としている。

前記目的を達成するために本発明は、旋回台の後部に横置き配置されたエンジンを有し、該エンジンの一側に該エンジンで駆動されるラジエータファンが配置され、該ラジエータファンの一側外方側にラジエータ及びオイルクーラが配置されたラジエータ室を有し、該ラジエータ室の前部側に燃料タンクが配置され、前記ラジエータファンの駆動によって前記ラジエータ室の一側外方側の側面カバーに形成された吸気口から外気を吸入して前記オイルクーラ及びラジエータを冷却するバックホーであって、
前記ラジエータの前面と前記側面カバーとの間に、前記側面カバーの吸気口から前記ラジエータの前面に向けて外気を導入するための吸気ダクトを前記ラジエータ室内に設け、
前記ラジエータの上部から側面カバーに向けて伸びていて前記吸気ダクトの上壁を構成する上部仕切板を貫通して、エンジンルームから吸気ダクト内にエアクリーナの吸気パイ
プを導入させ、
前記上部仕切板を前記吸気パイプを貫通させる貫通孔形成位置で前後に２分割し、一方を前記ラジエータの上部に着脱可能に取り付け、他方を前記一方の上部仕切板に着脱可能に取り付けたことを特徴としている。

この構成によれば、前記吸気ダクトによって、外気を整流しながらラジエータに効率よく導入させることができると共に、ラジエータ排気を再度吸い込むことが防止されるため、オイルクーラ及びラジエータの冷却効率を向上させることができる。
また、前記吸気ダクトは、前記ラジエータの上下部及び後部に前記側面カバーに向けて伸びる上部仕切板、下部仕切板及び後部仕切板を取り付けて、これら上下部仕切板と後部仕切板と前記燃料タンクの後壁面とで形成していることを特徴としている。

この構成によれば、吸気ダクトの形成及び取り付けが容易となり、容易に実施することができる。
また、エンジンルームを構成するボンネットを支持するフレーム支柱を備え、このフレーム支柱はラジエータ前面と前記側面カバーとの間の前部に配置されて旋回台に立設された脚部を有し、フレーム支柱の該脚部が前記吸気ダクトの上部仕切板を貫通していると共に該上部仕切板が前記エアクリーナの吸気パイプ及び前記フレーム支柱の貫通孔形成位置で２分割されており、吸気ダクトの下壁を構成する下部仕切板が前記フレーム支柱の脚部の外側方を回り込むように前方に延設されていることを特徴としている。

この構成によれば、オイルクーラとラジエータとの間の点検作業や清掃作業時に上部仕切板をラジエータの上部から分割して簡単に取り外すことができ、作業後の取付けも簡単化できる。特に、上部仕切板を貫通して配置される部材（フレーム支柱やエアクリーナの吸気パイプ等）の貫通孔の位置で上部仕切板を分割しておくことができるため、これらの部材に妨げられることなく上部仕切板の取付け、取り外しが自由にできる。

また、前記旋回台は、後部周囲から前記ラジエータ室の後半側面で且つ側面カバーの下側に至る範囲に亘って取り付けられたカウンターウエイトを有し、このカウンターウエイトには、前記ラジエータの下部から前記カウンターウエイトに向けて伸びていて吸気ダクトの下壁を構成する下部仕切板の上方側に位置し且つ前記ラジエータ室の前記吸気ダクトに連通する吸気開口部を形成していることを特徴としている。

この構成によれば、カウンターウエイトが旋回台の後部周囲からラジエータ室の後半側面に至る範囲に亘って取り付けられている場合でも、このカウンターウエイトに吸気開口部を前記の如くラジエータ室の吸気ダクトに連通させて形成しておくことによって、吸気ダクトの通路面積をカウンターウエイトに妨げられることなく広くストレートに形成することができ、吸気効率を向上させることができる。また、カウンターウエイトは、旋回台の後部周囲に設けられるものであるため、バックホーの運転席から見ると、機体の後部下方であり、このカウンタウエイトに形成される前記吸気開口部は、機体の後半部側面下方となり、ラジエータファン騒音が運転者の耳位置より遠ざかるため、騒音値が低下する。

本発明によれば、オイルクーラ及びラジエータの冷却効率の向上を可能としたバックホーを提供することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。先ず、本発明が対象とするバックホーの基本的な構成を説明する。図１２において、１はバックホーであり、該バックホー１は、走行機体２の上に旋回台３が縦軸Ｐ回りで旋回自在に設置され、該旋回台３の前部に掘削作業装置４が装着されている。
走行機体２は、油圧モータ（図示省略）で駆動されるクローラ形式の走行体２ａを走行フレーム２ｂに左右一対設けてなり、この走行フレーム２ｂの前部にはドーザ５が設けられている。

旋回台３は、走行フレーム２ｂの上部に旋回軸受Ｑを介して縦軸Ｐ回りで旋回自在に支持され、走行フレーム２ｂに設けた旋回用油圧モータ（図示省略）により旋回動作可能とされている。
旋回台３の前半部には、運転席６及び操縦装置７が設置され、運転席６の上部にはキャノピー８またはキャビンが設けられている。旋回台３の前部中央よりやや右側には、前方突出状に上下一対の支持ブラケット３ａが設けられ、この支持ブラケット３ａには、揺動ブラケット３ｂが縦軸３ｃ回りに左右揺動自在に支持されており、旋回台３に設置されるスイングシリンダ（図示省略）により左右に揺動可能とされている。

掘削作業装置４は、揺動ブラケット３ｂに横軸回りに揺動自在に支持されたブーム４ａと、このブーム４ａの先端側に横軸回りに揺動自在に支持されたアーム４ｂと、このアーム４ｂの先端側にスクイ・ダンプ動作可能に取り付けられたバケット４ｃとを備えており、これらブーム４ａ、アーム４ｂ、バケット４ｃは、それぞれ油圧シリンダからなるブームシリンダ４ｄ、アームシリンダ４ｅ及びバケットシリンダ４ｆによって作動可能とされている。

旋回台３の後部で且つ運転席６の後方側には、図１、図２、図８及び図９に示すように、エンジン９が防振支持部材１０を介して横置き配置されている。エンジン９の右側には該エンジン９で駆動されて各種油圧機器に圧油を供給する油圧ポンプ１１が連結配置され、エンジン９の左側には、該エンジン９で駆動されるラジエータファン１２が連結配置され、このラジエータファン１２の前面（旋回台３の左側）には、ラジエータ１３とオイルクーラ１４が配置されている。

ラジエータ１３は、図１〜図７に示すように、外形が略縦長の長方形箱状とされ、エンジン冷却水を上部から導入してラジエータファン１２の送風作用により冷却し、下部から導出してエンジン９に戻すように配管接続されている。
このラジエータ１３は、図２、図４、図７及び図８に示すように、上部及び下部において支持部材１５、１６により旋回台３上に支持されている。

オイルクーラ１４は、図２、図３、図５、図７及び図８に示すように、外形がラジエータ１３の縦横寸法よりも小さい略縦長の長方形箱状とされ、作動油を上部から導入してラジエータファン１２の送風作用により冷却し、下部から導出して作動油タンク１７（図９参照）に戻すように構成されており、上部及び下部において、ラジエータ１３の一部に支持部材１８、１９を介して支持されている。

エンジン９が配置された旋回台３の後部と、運転席６が配置された旋回台３の前半部との境界部には仕切壁２０（図９参照）が左右方向全長に亘って立設されている。エンジン９が設置されている部屋は、エンジンルーム２１として前面が仕切壁２０で、右側部及び後部が図２及び図１１に示すように、右側面カバー２２及び後面カバー２３で囲まれて区画され、上部が開閉可能なボンネット２４で被覆閉鎖されている。また、ラジエータ１３及びオイルクーラ１４が設置された部屋は、ラジエータ室２５として、ラジエータファン１２のファンシュラウド２６の設置位置周囲で仕切壁２７（図７〜図９参照）によりエンジンルーム２１から区画されている。

旋回台３の後部は、平面視円弧状（図１参照）とされ、旋回台３が旋回しても走行機体２の左右幅外にはみ出さないように後方小旋回型バックホーとして構成されている。この旋回台３の後部周囲には掘削作業装置４の作業反力に対抗するカウンターウエイト２８が取り付けられている。
旋回台３の左側のラジエータ室２５の前部側には、燃料タンク２９（図１、図４図８参照）が配置されている。旋回台３の右側の油圧ポンプ１１の前側には、油圧機器作動用の圧油を貯留する縦長の作動油タンク１７（図９参照）が仕切壁２０で仕切られて立設配置され、作動油タンク１７の前方には、各油圧機器を制御する制御弁を縦方向に積み重ねてなるコントロールバルブ（図示省略）が支持部材を介して立設配置されている。作動油タンク１７の前方にはバッテリ（図示省略）が設置されている。

エンジンルーム２１内には、点火装置（図示省略）、気化器（図示省略）、スタータ（図示省略）、オルタネータ（図示省略）、排気マフラー３１、エアクリーナ３２などのエンジン付属機器や補機類が配置されている（図８、図９参照）。
前記作動油タンク１７内の作動油は、油圧ポンプ１１により導出されてコントロールバルブを経て各油圧機器に供給され、戻り経路を経て作動油タンク１７に戻されるが、この
戻り経路の途中において、オイルクーラ１４により冷却されて戻される。そのため、作動油タンク１７と油圧ポンプ１１の間、及び、油圧ポンプ１１とコントロールバルブの間、コントロールバルブと各油圧機器の間、コントロールバルブとオイルクーラ１４の間は、それぞれ油圧配管（図示省略）で接続されている。

なお、油圧ポンプ１１は、２連ポンプ、補助ポンプ、パイロット用ポンプで構成され、２連ポンプ及び補助ポンプは、走行機体２の走行、旋回台３の旋回、掘削作業装置４の各油圧機器、ドーザ５の作動などに必要な圧油を供給するものとされ、パイロット用ポンプは、コントロールバルブの制御作動に必要なパイロット用圧油を供給するものとされている。

エンジン９の排気は、排気管を経て排気マフラー３１に導き、該排気マフラー３１内で消音させ、これをテールパイプ３４によって後部下方から外部に排出させている。このテールパイプ３４の途中には、アフターマフラー３５が設けられている。アフターマフラー３５は、前記排気マフラー３１だけで消音しきれない騒音成分エネルギーを減衰させて排気音レベルをさらに低下させるために設けられている。

本発明に係るバックホー１は、図１〜図８に示すように、ラジエータ１３の前面と左側の側面カバー４２との間に、側面カバー４２の吸気口４３からラジエータ１３の前面に向けて外気を導入するための吸気ダクト４４をラジエータ室２５内に独立区画して設けたものである。なお、側面カバー４２の吸気口４３には、図１０に示すように、防塵・防虫等のためのネット４３ａが張設されている。

この吸気ダクト４４は、図１〜図８に示すように、ラジエータ１３の上下部及び後部に側面カバー４２に向けて伸びる上部仕切板４５、下部仕切板４６及び後部仕切板４７を取り付けて、これら上下部仕切板４５、４６と後部仕切板４７と燃料タンク２９の後壁面及びその上部仕切壁３０とで形成している。
上下部仕切板４５、４６は、ラジエータ室２５の平面形状に近似した平面形状の板材で構成している。なお、ラジエータ室２５の平面形状は、旋回台３の後部を平面視円弧状としてあることに伴い該旋回台３の左側後半部の円弧形状に沿うように、前後に長い長方形で外方となる左辺を前後方向の途中から後方に向けて右辺側へ円弧状に接近する円弧状辺として変形させた形状とされている。

上部仕切板４５は、図７、図８に示すように、２分割構造とし、一方４５ａをラジエータ１３の上部に取付部材４８、４８を介して着脱可能に取り付け、他方４５ｂを前記一方４５ａに分割位置で一部重ね合わせてボルト等の締結部材４９により着脱可能に取り付けている。分割位置は、ボンネット２４を支持するフレーム支柱５０及びエアクリーナ３２の吸気パイプ５１の貫通孔形成位置としてある。なお、フレーム支柱５０は、パイプ材により略門形形状に形成されており、門形の両脚部を旋回台３の左右方向両側に立設固定されている。また、エアクリーナ３２の吸気パイプ５１は、エンジンルーム２１からラジエータ室２５内の吸気ダクト４４内に導入して開口させている。前記上部仕切板４５の他方４５ｂは、燃料タンク２９の後壁面の上部仕切壁３０にも支持部材５２を介して支持させている。

また、前記旋回台３は、図１０に示すように、後部周囲から前記ラジエータ室２５の後半側面に至る範囲に亘って取り付けられたカウンターウエイト２８を有し、このカウンターウエイト２８には、前記ラジエータ室２５の前記吸気ダクト４４に連通する吸気開口部５３を形成している。
本発明に係るバックホー１の実施形態は、以上の構成からなり、次に、その動作を説明する。

本発明に係るバックホー１は、吸気ダクト４４によって、外気を整流しながらラジエータ１３に効率よく導入させることができると共に、ラジエータ排気を再度吸い込むことが防止されるため、オイルクーラ１４及びラジエータ１３の冷却効率を向上させることができる。
また、吸気ダクト４４を、ラジエータ１３の上下部及び後部に側面カバー４２に向けて伸びる上部仕切板４５、下部仕切板４６及び後部仕切板４７を取り付けて、これら上下部
仕切板４５、４６と後部仕切板４７と燃料タンク２９の後壁面とで形成しているため、吸気ダクト４４の形成及び取り付けが容易となり、容易に実施することができる。

また、上部仕切板４５を２分割構造とし、一方４５ａをラジエータ１３の上部に取付部材４８、４８を介して着脱可能に取り付け、他方４５ｂを前記一方４５ａに分割位置で一部重ね合わせてボルト等の締結部材４９により着脱可能に取り付けているため、オイルクーラ１４とラジエータ１３との間の点検作業や清掃作業時に上部仕切板４５をラジエータ１３の上部から分割して簡単に取り外すことができ、作業後の取付けも簡単化できる。特に、上部仕切板４５を貫通して配置される部材（例えば、フレーム支柱５０やエアクリーナ３２の吸気パイプ５１等）の貫通孔の位置で上部仕切板４５を分割しておくことによって、これらの部材に妨げられることなく上部仕切板４５の取付け、取り外しが自由にできる。

さらに、旋回台３の後部周囲からラジエータ室２５の後半側面に至る範囲に亘って取り付けられたカウンターウエイト２８に、前記ラジエータ室２５の前記吸気ダクト４４に連通する吸気開口部５３を形成しているため、吸気ダクト４４の通路面積をカウンターウエイト２８に妨げられることなく広くストレートに形成することができ、吸気効率を向上させることができる。また、カウンターウエイト２８は、旋回台３の後部周囲に設けられるものであるため、バックホー１の運転席６から見ると、機体の後部下方であり、このカウンタウエイト２８に形成される前記吸気開口部５３は、機体の後半部側面下方となり、ラジエータファン１２の騒音が運転者の耳位置より遠ざかるため、騒音値が低下する。

本発明の実施形態は、以上からなるが、本発明は、これらの実施形態にのみ制約されるものではなく、適宜変更して実施することができるものである。

バックホー旋回台における本発明主要部の配置構成を示す平面図である。 図１のバックホー旋回台の背面図である。 図１のバックホー旋回台の左側面図である。 図１のバックホー旋回台の左側後半部の拡大平面図である。 図２のバックホー旋回台の左側の拡大背面図である。 図１のバックホー旋回台の左側後半部の吸気ダクトの下部仕切板の配置を示す拡大平面図である。 図１のバックホー旋回台のラジエータ室に吸気ダクトを配置した状態を示す拡大斜視図である。 図１のバックホー旋回台のラジエータ室及びエンジンルーム部分の左後方から見た斜視図である。 図１のバックホー旋回台のエンジンルーム部分を右後方から見た斜視図である。 図１のバックホー旋回台の左後方から見た斜視図である。 図１のバックホー旋回台の右後方から見た斜視図である。 本発明が対象とするバックホーの基本的な構成を示す側面図である。

３ 旋回台
４ 掘削作業装置
９ エンジン
１０ 防振支持部材
１１ 油圧ポンプ
１２ ラジエータファン
１３ ラジエータ
１４ オイルクーラ
１７ 作動油タンク
２１ エンジンルーム
２５ ラジエータ室
２６ ファンシュラウド
２８ カウンターウエイト
２９ 燃料タンク
３１ 排気マフラー
３４ テールパイプ
３５ アフターマフラー
４２ 左側の側面カバー
４３ 吸気口
４４ 吸気ダクト
４５ 上部仕切板
４６ 下部仕切板
４７ 後部仕切板
５３ 吸気開口部

Claims (4)

1. 旋回台の後部に横置き配置されたエンジンを有し、該エンジンの一側に該エンジンで駆動されるラジエータファンが配置され、該ラジエータファンの一側外方側にラジエータ及びオイルクーラが配置されたラジエータ室を有し、該ラジエータ室の前部側に燃料タンクが配置され、前記ラジエータファンの駆動によって前記ラジエータ室の一側外方側の側面カバーに形成された吸気口から外気を吸入して前記オイルクーラ及びラジエータを冷却するバックホーであって、
   前記ラジエータの前面と前記側面カバーとの間に、前記側面カバーの吸気口から前記ラジエータの前面に向けて外気を導入するための吸気ダクトを前記ラジエータ室内に設け、
   前記ラジエータの上部から側面カバーに向けて伸びていて前記吸気ダクトの上壁を構成する上部仕切板を貫通して、エンジンルームから吸気ダクト内にエアクリーナの吸気パイプを導入させ、
   前記上部仕切板を前記吸気パイプを貫通させる貫通孔形成位置で前後に２分割し、一方を前記ラジエータの上部に着脱可能に取り付け、他方を前記一方の上部仕切板に着脱可能に取り付けたことを特徴とするバックホー。
2. 前記ラジエータの上下部及び後部に前記側面カバーに向けて伸びる上部仕切板、下部仕切板及び後部仕切板を取り付けて、これら上下部仕切板と後部仕切板と前記燃料タンクの後壁面とで前記吸気ダクトを形成していることを特徴とする請求項１に記載のバックホー。
3. エンジンルームを構成するボンネットを支持するフレーム支柱を備え、このフレーム支柱はラジエータ前面と前記側面カバーとの間の前部に配置されて旋回台に立設された脚部を有し、フレーム支柱の該脚部が前記吸気ダクトの上部仕切板を貫通していると共に該上部仕切板が前記エアクリーナの吸気パイプ及び前記フレーム支柱の貫通孔形成位置で２分割されており、吸気ダクトの下壁を構成する下部仕切板が前記フレーム支柱の脚部の外側方を回り込むように前方に延設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のバックホー。
4. 前記旋回台は、後部周囲から前記ラジエータ室の後半側面で且つ側面カバーの下側に至
   る範囲に亘って取り付けられたカウンターウエイトを有し、このカウンターウエイトには、前記ラジエータの下部から前記カウンターウエイトに向けて伸びていて吸気ダクトの下壁を構成する下部仕切板の上方側に位置し且つ前記ラジエータ室の前記吸気ダクトに連通する吸気開口部を形成していることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のバックホー。

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