建設機械
【課題】 走行時や作業時に生じる振動によって冷却装置が損傷するのを防止し、耐久性や信頼性を向上する。
【解決手段】 冷却装置２１は、取付台座２２にラジエータ２３、オイルクーラ２６、インタクーラ２７を上，下方向に積層して設け、この取付台座２２を旋回フレーム５の支持台１２，１３上に取付ける構成とした。従って、冷却装置２１の重心位置を低くすることができるから、走行時や作業時に旋回フレーム５が大きく振動しても、冷却装置２１の全体を旋回フレーム５と一体的に振動させることができる。また、冷却装置２１の一部分が大きく変形したりするのを防止できる。これにより、冷却装置２１の耐久性や信頼性を向上することができる。
【解決手段】 冷却装置２１は、取付台座２２にラジエータ２３、オイルクーラ２６、インタクーラ２７を上，下方向に積層して設け、この取付台座２２を旋回フレーム５の支持台１２，１３上に取付ける構成とした。従って、冷却装置２１の重心位置を低くすることができるから、走行時や作業時に旋回フレーム５が大きく振動しても、冷却装置２１の全体を旋回フレーム５と一体的に振動させることができる。また、冷却装置２１の一部分が大きく変形したりするのを防止できる。これにより、冷却装置２１の耐久性や信頼性を向上することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば油圧ショベル、ホイールローダ等の建設機械に関し、特に、ラジエータ、オイルクーラ等からなる冷却装置を備えた建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、建設機械としての油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体の前側に俯仰動可能に設けられたブーム、アーム、バケット等からなる作業装置とにより構成されている。
【０００３】
また、上部旋回体は、支持構造体をなす旋回フレームと、該旋回フレームの前側に設けられ、オペレータが搭乗するキャブと、前記旋回フレームの後部に取付けられ、作業装置との重量バランスをとるカウンタウエイトと、前記旋回フレームの後側に搭載され、油圧ポンプを駆動するエンジンと、該エンジンの冷却水を冷却するラジエータ、作動油を冷却するオイルクーラ等からなる冷却装置と、前記エンジン、冷却装置等を覆う建屋カバーとによって大略構成されている。ここで、エンジンには冷却風を発生する冷却ファンが設けられ、前記ラジエータ、オイルクーラ等からなる冷却装置は、旋回フレームにブラケット等を用いて立設され、エンジンの冷却ファンに対面する位置に重ねた状態で配置されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１５８９１６号公報
【０００５】
一方、油圧ショベルには、冷却装置を構成するラジエータ、オイルクーラ等を建屋カバーの上面側、即ち、旋回フレームから上側に離間した高い位置に配置し、その下側に冷却装置に向けて冷却風を供給する冷却ファンを配設する構成としたものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献２】特開平１１−２４１３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した従来技術による油圧ショベルは、凹凸の多い荒地を走行したり、作業装置を急激に動作させたりすると、油圧ショベル全体が大きく振動する。特に、重量物であるカウンタウエイトが取付けられた上部旋回体の後側では、旋回フレームが曲ったり捩れたりするから、後側に搭載されたエンジン、冷却装置等に前，後方向の振動（揺れ）が生じる。また、油圧ショベルは、作業装置で掘削作業を行なうときにバケットが地面に入り込まず、車体の前側が持上がったジャッキアップ状態となり、このジャッキアップ状態から前側が落下したとき、また掘削作業時に作業装置のバケットが岩盤等に引っ掛かって後側が浮き上がった状態から後側が落下したときにも、同様に後側に搭載されたエンジン、冷却装置等に前，後方向の振動（揺れ）が生じる。
【０００８】
ここで、特許文献１による油圧ショベルでは、ラジエータ、オイルクーラ等からなる冷却装置をブラケットを用いて旋回フレーム上に立設する構成としている。このため、冷却装置に作用する前，後方向の振動は、旋回フレームから上側に距離をもった冷却装置の上部側を下部側よりも大きく振動させるから、冷却装置の全体が変形を生じたり、冷却装置を取付けているブラケットに歪が生じてしまう。この結果、冷却装置やブラケットに亀裂等が発生するという問題がある。
【０００９】
また、特許文献２による油圧ショベルでも、冷却装置を建屋カバーの上面側となる高い位置に配置しているから、特許文献１と同様に、冷却装置やブラケットが大きく振動して損傷する虞があるという問題がある。
【００１０】
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、本発明の目的は、走行時や作業時に生じる振動によって冷却装置が損傷するのを防止し、耐久性や信頼性を向上できるようにした建設機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による建設機械は、支持構造体をなすフレームと、該フレーム上に搭載され油圧ポンプを駆動するエンジンと、エンジン冷却水を冷却するラジエータと作動油を冷却するオイルクーラからなる冷却装置とを備えている。
【００１２】
そして、上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記冷却装置は、前記フレームの上面側に位置して前記ラジエータとオイルクーラを上，下方向に積層することにより構成したことにある。
【００１３】
また、請求項２の発明が採用する構成の特徴は、前記冷却装置は、前記フレームの上面側に位置して前記ラジエータとオイルクーラを水平方向に並べることにより構成したことにある。
【００１４】
請求項３の発明によると、前記冷却装置は、前記ラジエータ、オイルクーラの他にエンジンの吸気を冷却するインタクーラ又は空気調和装置のコンデンサを含んで構成したことにある。
【００１５】
請求項４の発明によると、前記フレームの下側を覆うアンダカバーには、前記冷却装置の下側に位置して冷却風の流入口を設ける構成としたことにある。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、冷却装置は、フレームの上面側に位置してラジエータとオイルクーラを上，下方向に積層しているから、該冷却装置の重心位置を低くすることができる。従って、走行時や作業時にフレームが大きく振動しても、冷却装置はフレームと一体的に振動するだけである。しかも、冷却装置は、ラジエータとオイルクーラを積層、即ち、ほぼ水平状態で上，下方向に重ねて配置しているから、立設した場合のようにラジエータ、オイルクーラの上部側と下部側とで変形量に差が生じることがない。
【００１７】
この結果、冷却装置を構成するラジエータ、オイルクーラ、これらをフレームに取付けるブラケット等が変形するのを防止でき、冷却装置の耐久性や信頼性を向上することができる。また、冷却装置を構成するラジエータとオイルクーラは積層して配置しているから、フレーム上の設置スペースを小さくすることができる。
【００１８】
請求項２の発明によれば、冷却装置は、フレームの上面側に位置してラジエータとオイルクーラを水平方向に並べているから、該冷却装置の重心位置を低くすることができる。従って、請求項１の発明と同様に、冷却装置、ブラケット等が変形するのを防止でき、冷却装置の耐久性や信頼性を向上することができる。また、冷却装置を構成するラジエータとオイルクーラは水平方向に並べて配設しているから、ラジエータとオイルクーラの両方に冷えた冷却風を供給することができ、冷却効率を向上することができる。
【００１９】
請求項３の発明によれば、ラジエータ、オイルクーラと一緒にエンジンの吸気を冷却するインタクーラ又は空気調和装置のコンデンサも、上，下方向に積層したり、水平方向に並べたりしてフレームの上面側に載置することができる。
【００２０】
請求項４の発明によれば、冷却風の流入口は、冷却装置の下側に位置してフレームのアンダカバーに設けているから、塵埃等の侵入を抑えることができる。また、冷却装置に塵埃等が付着しても、振動によって流入口から落とすことができ、ラジエータ、オイルクーラの放熱部に塵埃が堆積するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態に係る建設機械として、クローラ式の油圧ショベルを例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
【００２２】
まず、図１ないし図７は本発明の第１の実施の形態を示している。図１において、１は建設機械としてのクローラ式の油圧ショベルで、該油圧ショベル１は、自走可能な下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、該上部旋回体３の前側に俯仰動可能に設けられ、土砂の掘削作業等を行なう作業装置４とにより大略構成されている。
【００２３】
ここで、作業装置４は、後述する旋回フレーム５の前側に俯仰動可能に取付けられたブーム４Ａと、該ブーム４Ａの先端部に回動可能に取付けられたアーム４Ｂと、該アーム４Ｂの先端部に回動可能に取付けられたバケット４Ｃと、これらを駆動するブームシリンダ４Ｄ、アームシリンダ４Ｅ、バケットシリンダ４Ｆとにより大略構成されている。
【００２４】
５は上部旋回体３を構成する旋回フレームで、該旋回フレーム５は支持構造体として形成されている。そして、旋回フレーム５は、図２に示す如く、後述のセンタフレーム６、サイドフレーム７，８、張出しビーム９により大略構成されている。
【００２５】
６は旋回フレーム５の中央部を構成するセンタフレームで、該センタフレーム６は、前，後方向に延びる厚肉な鋼板等により形成された底板６Ａと、該底板６Ａ上に立設され、左，右方向に所定の間隔をもって前，後方向に延びた左，右のセンタビーム６Ｂとにより大略構成されている。そして、各センタビーム６Ｂの前側には作業装置４が俯仰動可能に取付けられている。
【００２６】
また、７はセンタフレーム６の左側に間隔をもって配置され、前，後方向に延びた左サイドフレーム、８はセンタフレーム６の右側に間隔をもって配置され、前，後方向に延びた右サイドフレームをそれぞれ示している。これらのサイドフレーム７，８は、センタフレーム６から左，右方向に張出す複数本の張出しビーム９の先端に取付けられている。
【００２７】
１０はセンタフレーム６の底板６Ａとサイドフレーム７，８との間に設けられた複数枚のアンダカバーで、該各アンダカバー１０は、底部側の隙間を閉塞するもので、例えば薄い鋼板等を用いて形成されている。
【００２８】
１１は各アンダカバー１０のうち左後部に位置するアンダカバー１０に設けられた流入口を示している。この流入口１１は、後述するエンジン１６の冷却ファン１６Ａを回転駆動したときに冷却風が流入するもので、図２、図３に示すように複数本のスリットから形成されている。
【００２９】
また、１２，１３は流入口１１に対応するように旋回フレーム５の左後部に前，後方向に延びて設けられた２個の支持台で、該各支持台１２，１３は、後述する冷却装置２１を載置するための台座を構成している。そして、各支持台１２，１３は、流入口１１の左，右両側に配置され、左側の支持台１２は、左サイドフレーム７、張出しビーム９等に溶接手段を用いて固着されている。また、右側の支持台１３は、Ｌ字状に屈曲して形成され、その両端側が張出しビーム９等に溶接手段を用いて固着されている。
【００３０】
１４は旋回フレーム５の左前側に搭載されたキャブ（図１参照）で、該キャブ１４は、オペレータが搭乗するもので、その内部にはオペレータが着座する運転席、各種操作レバー等（いずれも図示せず）が配設されている。また、１５は旋回フレーム５の後端部に取付けられたカウンタウエイトで、該カウンタウエイト１５は、作業装置４との重量バランスをとるもので、重量物として形成されている。
【００３１】
１６はカウンタウエイト１５の前側に位置して旋回フレーム５上に設けられたエンジン（図３、図４参照）を示している。このエンジン１６は、左，右方向に延在する横置き状態に搭載され、例えば吸気の流量を増大させる過給機を備えている。また、エンジン１６の左側には、冷却風を発生する冷却ファン１６Ａが設けられている。
【００３２】
１７はエンジン１６の右側に取付けられた油圧ポンプで、該油圧ポンプ１７は、エンジン１６によって駆動されることにより、下部走行体２、作業装置４等のアクチュエータに向け圧油を供給するものである。
【００３３】
１８はキャブ１４とカウンタウエイト１５との間に位置して旋回フレーム５上に設けられた建屋カバーを示している。この建屋カバー１８は、旋回フレーム５の左，右両側に位置して前，後方向に延びた左，右の側面板１８Ａ，１８Ａと、該各側面板１８Ａの上端部間を水平方向に延びた上面板１８Ｂとにより大略構成され、上面板１８Ｂにはメンテナンス用の開口部１８Ｃが形成されている。また、上面板１８Ｂ上には、開口部１８Ｃを覆うようにエンジンカバー１８Ｄが設けられている。
【００３４】
また、建屋カバー１８には、エンジン１６の前側に位置して左，右の側面板１８Ａ，１８Ａ間を左，右に延びる仕切板１８Ｅと、エンジン１６の冷却ファン１６Ａの周囲を取囲むように該仕切板１８Ｅとカウンタウエイト１５との間を前，後に延びるシュラウド１８Ｆとが設けられている。
【００３５】
１９は建屋カバー１８の上面板１８Ｂの右側に設けられた流出口を示している。この流出口１９は、後述の冷却装置２１を通過し、エンジン１６、油圧ポンプ１７の周囲を流れた冷却風を建屋カバー１８の外部に流出させるもので、前述した流入口１１とほぼ同様に、複数本のスリットから形成されている。
【００３６】
２１はエンジン１６の左側に位置して旋回フレーム５上に設けられた冷却装置で、該冷却装置２１は、エンジン１６の冷却水、作動油、過給機（図示せず）から供給される吸気を冷却するものである。そして、冷却装置２１は、図３ないし図７に示す如く、後述する取付台座２２、ラジエータ２３、オイルクーラ２６、インタクーラ２７等により大略構成されている。
【００３７】
２２はラジエータ２３、オイルクーラ２６、インタクーラ２７の取付ベースとなる取付台座を示している。この取付台座２２は、図５に示す如く、下側が互いに対向する内側に向けて折れ曲がった上，下方向に長尺なＬ字形状をなし、インタクーラ台座を兼ねる一対のメイン台座２２Ａと、該各メイン台座２２Ａの上，下方向の中間に位置して内側に取付けられたＬ字形状をなす一対のサブ台座としてのオイルクーラ台座２２Ｂと、前記メイン台座２２Ａの内側の上部位置で内側に取付けられたＬ字形状をなす一対のサブ台座としてのラジエータ台座２２Ｃと、前記各メイン台座２２Ａの外側に取付けられた２個のブラケット２２Ｄとにより大略構成されている。そして、オイルクーラ台座２２Ｂ、ラジエータ台座２２Ｃおよび各ブラケット２２Ｄは、メイン台座２２Ａに対して例えば溶接手段を用いて一体的に固着されている。
【００３８】
２３は取付台座２２に取付けられたラジエータで、該ラジエータ２３は、エンジン１６を冷却して温度上昇した冷却水を冷却するものである。また、ラジエータ２３は、エンジン１６の冷却水が流入するアッパタンク２３Ａと、冷却水が流出するロアタンク２３Ｂと、アッパタンク２３Ａとロアタンク２３Ｂとの間を流通する冷却水の熱を放出する放熱部２３Ｃとからなり、前記アッパタンク２３Ａとロアタンク２３Ｂの横位置には、図５、図６に示すように取付台座２２に取付けるためのねじ座２３Ｄがそれぞれ２箇所に設けられている。また、アッパタンク２３Ａとロアタンク２３Ｂは、冷却水管路２３Ｅを介してエンジン１６のウォータジャケット（図示せず）に接続されている。
【００３９】
そして、ラジエータ２３は、アッパタンク２３Ａとロアタンク２３Ｂをそれぞれ取付台座２２のラジエータ台座２２Ｃに載置する。この状態でメイン台座２２Ａ、ラジエータ台座２２Ｃおよびブラケット２２Ｄに亘って挿通したボルト２４を、熱膨張を許容するゴムブッシュ２５に挿通しつつ、ねじ座２３Ｄに螺着することにより、ラジエータ２３を取付台座２２に取付けることができる。これにより、ラジエータ２３は、冷却風の通過方向が上，下方向となるほぼ水平状態に取付けることができ、また、ラジエータ２３の全体を旋回フレーム５上の低い位置に配置することができる。
【００４０】
２６はラジエータ２３の下側に重なるように取付台座２２に取付けられたオイルクーラで、該オイルクーラ２６は、作動油タンク（図示せず）に戻される作動油を冷却するものである。また、オイルクーラ２６は、前述したラジエータ２３とほぼ同様に、作動油が流入するアッパタンク２６Ａと、作動油が流出するロアタンク２６Ｂと、アッパタンク２６Ａとロアタンク２６Ｂとの間を流通する作動油の熱を放出する放熱部２６Ｃとからなり、前記アッパタンク２６Ａとロアタンク２６Ｂの横位置には、取付台座２２に取付けるためのねじ座２６Ｄがそれぞれ２箇所に設けられている。また、アッパタンク２６Ａとロアタンク２６Ｂは、作動油管路２６Ｅを介して制御弁（図示せず）と作動油タンクに接続されている。
【００４１】
そして、オイルクーラ２６は、アッパタンク２６Ａとロアタンク２６Ｂをそれぞれ取付台座２２のオイルクーラ台座２２Ｂに載置する。この状態でメイン台座２２Ａ、オイルクーラ台座２２Ｂおよびブラケット２２Ｄに亘って挿通したボルト２４をねじ座２６Ｄに螺着することにより、オイルクーラ２６を取付台座２２に取付けることができる。これにより、オイルクーラ２６は、ラジエータ２３の下側に積層するようにほぼ水平状態に取付けることができ、該オイルクーラ２６の全体をラジエータ２３と一緒に旋回フレーム５上の低い位置に配置することができる。
【００４２】
２７はオイルクーラ２６の下側に重なるように取付台座２２に取付けられたインタクーラで、該インタクーラ２７は、エンジン１６の過給機から供給される吸気を冷却するものである。また、インタクーラ２７は、前述したラジエータ２３、オイルクーラ２６とほぼ同様に、過給機で加圧した吸気が流入するアッパタンク２７Ａと、吸気が流出するロアタンク（図示せず）と、アッパタンク２７Ａとロアタンクとの間を流通する吸気の熱を放出する放熱部２７Ｂとからなり、前記アッパタンク２７Ａとロアタンクの横位置にはねじ座２７Ｃがそれぞれ２箇所に設けられている。また、アッパタンク２７Ａとロアタンクは、吸気管路２７Ｄを介してエンジン１６の過給機とインテークマニホールド（図示せず）に接続されている。ここで、インタクーラ２７は、ラジエータ２３、オイルクーラ２６と比較して小型に形成されている。
【００４３】
そして、インタクーラ２７は、アッパタンク２７Ａとロアタンクをそれぞれ取付台座２２のメイン台座２２Ａに載置する。この状態でラジエータ２３と同様に、メイン台座２２Ａおよびブラケット２２Ｄに挿通したボルト２４をゴムブッシュ２５に挿通しつつねじ座２７Ｃに螺着することにより、インタクーラ２７を取付台座２２に取付けることができる。これにより、インタクーラ２７は、オイルクーラ２６の下側に積層するようにほぼ水平状態に取付けることにより、該インタクーラ２７は、その全体をラジエータ２３、オイルクーラ２６と一緒に旋回フレーム５上の低い位置に配置することができる。
【００４４】
２８は取付台座２２の各メイン台座２２Ａの上部を連結して設けられた２本の補強プレートで、該各補強プレート２８は、端部を各メイン台座２２Ａの上部にボルト止めすることにより、該各メイン台座２２Ａの剛性を高めるものである。
【００４５】
このように構成された冷却装置２１は、取付台座２２にラジエータ２３、オイルクーラ２６、インタクーラ２７を上，下方向に積層して取付け、この状態で、各ブラケット２２Ｄを旋回フレーム５の各支持台１２，１３にボルト止めする。これにより、冷却装置２１は、旋回フレーム５の上面側にラジエータ２３、オイルクーラ２６、インタクーラ２７を載置するから、これらを振動に影響され難い低い重心位置をもって配設することができる。そして、エンジン１６の冷却ファン１６Ａが回転駆動し、アンダカバー１０に設けられた流入口１１から冷却風が流入したときには、積層されたラジエータ２３、オイルクーラ２６、インタクーラ２７に冷却風を供給してエンジン１６の冷却水、作動油、吸気を冷やすことができる。
【００４６】
第１の実施の形態による油圧ショベル１は上述の如き構成を有するもので、次に、油圧ショベル１を操作して掘削作業等を行なうときの動作について説明する。
【００４７】
まず、オペレータは、キャブ１４に搭乗して運転席に着座する。この状態で走行用の操作レバーを操作することにより、下部走行体２のクローラを駆動して油圧ショベル１を前進または後退させることができる。また、運転席に着座したオペレータは、作業用の操作レバーを操作することにより、作業装置４を俯仰動させて土砂の掘削作業等を行うことができる。このように油圧ショベル１を稼動しているときには、エンジン１６の冷却ファン１６Ａが回転駆動して冷却装置２１に冷却風を供給し、エンジン１６の冷却水、作動油、過給機で圧縮された吸気を冷やしている。
【００４８】
ここで、油圧ショベル１は、下部走行体２で凹凸の多い荒地を走行したり、作業装置４を急激に動作させたりすると、その全体が大きく振動する。特に、重量物であるカウンタウエイト１５が取付けられた上部旋回体３の後側では、旋回フレーム５が弾性変形して曲ったり捩れたりするから、後側に搭載された冷却装置２１等に前，後方向の振動（揺れ）が生じる。
【００４９】
また、油圧ショベル１は、作業装置４で掘削作業を行なうときにバケット４Ｃが地面に入り込まず、下部走行体２の前側が持上がったジャッキアップ状態となり、このジャッキアップ状態から前側が落下したとき、また掘削作業時に作業装置４のバケット４Ｃが岩盤等に引っ掛かって下部走行体２の後側が浮き上がった状態から後側が落下したときにも、後側に搭載された冷却装置２１等に前，後方向の大きな振動が生じる。
【００５０】
このように、油圧ショベル１を走行させたり、作業を行なった場合には、重量物であるカウンタウエイト１５が取付けられた上部旋回体３の後側が大きく振動する。しかし、冷却装置２１は、取付台座２２を介してラジエータ２３、オイルクーラ２６、インタクーラ２７を上，下方向に積層し、旋回フレーム５の上面側に載置しているから、重心位置を低くして振動による変形等を抑えることができる。
【００５１】
かくして、第１の実施の形態によれば、冷却装置２１は、旋回フレーム５の上面側に位置してラジエータ２３、オイルクーラ２６、インタクーラ２７を上，下方向に積層することにより、その重心位置を低くすることができる。従って、走行時や作業時に旋回フレーム５が大きく振動しても、冷却装置２１は旋回フレーム５と一体的に振動させることができる。しかも、冷却装置２１を構成するラジエータ２３、オイルクーラ２６、インタクーラ２７は、ほぼ水平状態で上，下方向に重ねた積層状態であるから、立設している従来技術のラジエータ、オイルクーラの上部側と下部側とで大きくなっていた変形量の差を生じることがない。
【００５２】
この結果、冷却装置２１を構成するラジエータ２３、オイルクーラ２６、インタクーラ２７、これらを旋回フレーム５に取付けている取付台座２２が変形するのを防止でき、冷却装置２１の耐久性や信頼性を向上することができる。
【００５３】
また、ラジエータ２３、オイルクーラ２６、インタクーラ２７を上，下方向に積層することにより、取付台座２２を含めて冷却装置２１全体をコンパクトに形成することができるから、旋回フレーム５上の設置スペースを小さくすることができる。
【００５４】
さらに、ラジエータ２３、オイルクーラ２６、インタクーラ２７を積層したことにより、冷却風の流入口１１は、旋回フレーム５の下側を覆うアンダカバー１０に形成することができる。これにより、塵埃等が上部旋回体３内に侵入するのを抑えることができる。また、ラジエータ２３、オイルクーラ２６、インタクーラ２７に塵埃等が付着しても、振動によって流入口１１から落とすことができ、これらの冷却効率を高めることができる。
【００５５】
次に、図８ないし図１２は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、冷却装置は、フレームの上面側に位置してラジエータとオイルクーラを水平方向に並べることにより構成したことにある。なお、第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００５６】
図８、図９において、３１は第１の実施の形態による冷却装置２１に代えて設けられた第２の実施の形態による冷却装置で、該冷却装置３１は、図１０に示すように、後述する取付枠３２，３３，３４、ラジエータ３５、オイルクーラ３８、インタクーラ３９等により大略構成されている。
【００５７】
３２はラジエータ３５の取付ベースとなるラジエータ取付枠を示している。このラジエータ取付枠３２は、旋回フレーム５に設けられた支持台１２，１３の長さ方向のほぼ中間位置に配設されている。また、ラジエータ取付枠３２は、図１１、図１２に示す如く、短冊状の前面部３２Ａ、後面部３２Ｂ、左面部３２Ｃおよび右面部３２Ｄと、中央が大きく開口した角枠状の底面部３２Ｅと、左面部３２Ｃと右面部３２Ｄに２個ずつ取付けられたブラケット３２Ｆとにより大略構成されている。また、右面部３２Ｄには、後述するラジエータ３５の各冷却水管路３５Ｅが通る切欠部３２Ｇが２個形成されている。そして、ラジエータ取付枠３２は、各ブラケット３２Ｆを介して旋回フレーム５の支持台１２，１３上にボルト止めされている。
【００５８】
また、３３はラジエータ取付枠３２の前側に並べて支持台１２，１３上にボルト止めされたオイルクーラ取付枠を示している。このオイルクーラ取付枠３３は、ラジエータ取付枠３２よりも前，後方向の寸法が小さく設定されている点を除き、該ラジエータ取付枠３２と同様に形成されているので、その説明を省略するものとする。
【００５９】
さらに、３４はラジエータ取付枠３２の後側に並べて支持台１２，１３上にボルト止めされたインタクーラ取付枠を示している。このインタクーラ取付枠３４は、オイルクーラ取付枠３３よりも前，後方向の寸法が小さく設定されている点を除き、前記ラジエータ取付枠３２と同様に形成されているので、その説明を省略するものとする。
【００６０】
３５はラジエータ取付枠３２内に取付けられたラジエータで、該ラジエータ３５は、エンジン１６の冷却水が流入するアッパタンク３５Ａと、冷却水が流出するロアタンク３５Ｂと、アッパタンク３５Ａとロアタンク３５Ｂとの間を流通する冷却水の熱を放出する放熱部３５Ｃとからなり、前記アッパタンク３５Ａとロアタンク３５Ｂの下位置には、ラジエータ取付枠３２の底面部３２Ｅに取付けるためのねじ座３５Ｄがそれぞれ２箇所に設けられている。また、アッパタンク３５Ａとロアタンク３５Ｂは、冷却水管路３５Ｅを介してエンジン１６のウォータジャケット（図示せず）に接続されている。
【００６１】
そして、ラジエータ３５は、各ねじ座３５Ｄの下側にゴムブッシュ３６を介在させた状態でアッパタンク３５Ａとロアタンク３５Ｂをラジエータ取付枠３２の底面部３２Ｅ上に載置する。この状態で底面部３２Ｅに下側から挿通したボルト３７を、ゴムブッシュ３６に挿通しつつ、ねじ座３５Ｄに螺着することにより、ラジエータ３５をラジエータ取付枠３２内に取付けることができる。
【００６２】
３８はラジエータ３５の前側に並ぶようにオイルクーラ取付枠３３内に取付けられたオイルクーラで、該オイルクーラ３８は、ラジエータ３５よりも前，後方向の寸法が小さく設定されている点を除き、該ラジエータ３５と同様に形成されているので、その説明を省略するものとする。
【００６３】
３９はラジエータ３５の後側に並ぼようにインタクーラ取付枠３４内に取付けられたインタクーラで、該インタクーラ３９は、オイルクーラ３８よりも前，後方向の寸法が小さく設定されている点を除き、前記ラジエータ３５と同様に形成されているので、その説明を省略するものとする。
【００６４】
ここで、ラジエータ３５、オイルクーラ３８、インタクーラ３９は、旋回フレーム５の上面側に位置して水平方向に並べて配置されることにより、旋回フレーム５上の低い位置に取付けることができる。そして、水平方向に並べて載置したラジエータ３５、オイルクーラ３８、インタクーラ３９は、それぞれに冷えた冷却風を供給することができるから、冷却効率を向上することができ、小型なものを使用することができる。
【００６５】
このように構成された第２の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第２の実施の形態によれば、冷却装置３１を構成するラジエータ３５、オイルクーラ３８、インタクーラ３９は、水平方向（前，後方向）に並べて配置しているから、冷却装置３１の重心位置を第１の実施の形態による冷却装置２１よりも低くすることができる。また、冷却効率を向上してラジエータ３５、オイルクーラ３８、インタクーラ３９の小型化を図ることができる。
【００６６】
なお、第１の実施の形態では、冷却装置２１には、ラジエータ２３、オイルクーラ２６、インタクーラ２７を設ける構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばエンジン１６に過給機が設けられていない場合には、インタクーラ２７を省略してラジエータ２３とオイルクーラ２６だけを設ける構成としてもよい。また、インタクーラ２７に代えて空気調和装置のコンデンサを適用する構成としてもよい。これらの構成は、第２の実施の形態にも同様に適用することができるものである。
【００６７】
また、第１の実施の形態では、エンジン１６に冷却ファン１６Ａを設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば冷却ファンをエンジン１６を別個に設け、電動モータ、油圧モータ等を用いて回転駆動する構成としてもよい。この場合には、冷却ファンと共に冷却装置２１をエンジン１６の位置に拘束されることなく、自由な位置に配置することができる。この構成は、第２の実施の形態にも同様に適用することができるものである。
【００６８】
さらに、各実施の形態では、建設機械としてクローラ式の油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばホイール式の下部走行体を備えた油圧ショベルに適用してもよい。さらに、例えば油圧クレーン、ホイールローダ、トラクタ等の他の建設機械にも広く適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に適用される油圧ショベルを示す正面図である。
【図２】図１中の旋回フレームを単体で拡大して示す平面図である。
【図３】図１中の矢示III−III方向からみた上部旋回体の拡大断面図である。
【図４】図３中の矢示IV−IV方向からみた上部旋回体の要部拡大断面図である。
【図５】図３中の冷却装置を拡大して示す外観斜視図である。
【図６】取付台座に対するラジエータの取付状態を示す要部拡大の断面図である。
【図７】取付台座に対するオイルクーラの取付状態を示す要部拡大の断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態による冷却装置が設けられた上部旋回体を図３と同様位置からみた拡大断面図である。
【図９】図８中の矢示IX−IX方向からみた上部旋回体の要部拡大断面図である。
【図１０】図８中の冷却装置を拡大して示す外観斜視図である。
【図１１】図１０中の冷却装置のうちラジエータ取付枠、ラジエータ等を拡大して示す外観斜視図である。
【図１２】ラジエータ取付枠とラジエータを分解した状態で示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００７０】
１ 油圧ショベル（建設機械）
２ 下部走行体
３ 上部旋回体
５ 旋回フレーム（フレーム）
１０ アンダカバー
１１ 流入口
１２，１３ 支持台
１６ エンジン
１６Ａ 冷却ファン
１７ 油圧ポンプ
１８ 建屋カバー
１９ 流出口
２１，３１ 冷却装置
２２ 取付台座
２３，３５ ラジエータ
２６，３８ オイルクーラ
２７，３９ インタクーラ
３２ ラジエータ取付枠
３３ オイルクーラ取付枠
３４ インタクーラ取付枠
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば油圧ショベル、ホイールローダ等の建設機械に関し、特に、ラジエータ、オイルクーラ等からなる冷却装置を備えた建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、建設機械としての油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体の前側に俯仰動可能に設けられたブーム、アーム、バケット等からなる作業装置とにより構成されている。
【０００３】
また、上部旋回体は、支持構造体をなす旋回フレームと、該旋回フレームの前側に設けられ、オペレータが搭乗するキャブと、前記旋回フレームの後部に取付けられ、作業装置との重量バランスをとるカウンタウエイトと、前記旋回フレームの後側に搭載され、油圧ポンプを駆動するエンジンと、該エンジンの冷却水を冷却するラジエータ、作動油を冷却するオイルクーラ等からなる冷却装置と、前記エンジン、冷却装置等を覆う建屋カバーとによって大略構成されている。ここで、エンジンには冷却風を発生する冷却ファンが設けられ、前記ラジエータ、オイルクーラ等からなる冷却装置は、旋回フレームにブラケット等を用いて立設され、エンジンの冷却ファンに対面する位置に重ねた状態で配置されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１５８９１６号公報
【０００５】
一方、油圧ショベルには、冷却装置を構成するラジエータ、オイルクーラ等を建屋カバーの上面側、即ち、旋回フレームから上側に離間した高い位置に配置し、その下側に冷却装置に向けて冷却風を供給する冷却ファンを配設する構成としたものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献２】特開平１１−２４１３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した従来技術による油圧ショベルは、凹凸の多い荒地を走行したり、作業装置を急激に動作させたりすると、油圧ショベル全体が大きく振動する。特に、重量物であるカウンタウエイトが取付けられた上部旋回体の後側では、旋回フレームが曲ったり捩れたりするから、後側に搭載されたエンジン、冷却装置等に前，後方向の振動（揺れ）が生じる。また、油圧ショベルは、作業装置で掘削作業を行なうときにバケットが地面に入り込まず、車体の前側が持上がったジャッキアップ状態となり、このジャッキアップ状態から前側が落下したとき、また掘削作業時に作業装置のバケットが岩盤等に引っ掛かって後側が浮き上がった状態から後側が落下したときにも、同様に後側に搭載されたエンジン、冷却装置等に前，後方向の振動（揺れ）が生じる。
【０００８】
ここで、特許文献１による油圧ショベルでは、ラジエータ、オイルクーラ等からなる冷却装置をブラケットを用いて旋回フレーム上に立設する構成としている。このため、冷却装置に作用する前，後方向の振動は、旋回フレームから上側に距離をもった冷却装置の上部側を下部側よりも大きく振動させるから、冷却装置の全体が変形を生じたり、冷却装置を取付けているブラケットに歪が生じてしまう。この結果、冷却装置やブラケットに亀裂等が発生するという問題がある。
【０００９】
また、特許文献２による油圧ショベルでも、冷却装置を建屋カバーの上面側となる高い位置に配置しているから、特許文献１と同様に、冷却装置やブラケットが大きく振動して損傷する虞があるという問題がある。
【００１０】
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、本発明の目的は、走行時や作業時に生じる振動によって冷却装置が損傷するのを防止し、耐久性や信頼性を向上できるようにした建設機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による建設機械は、支持構造体をなすフレームと、該フレーム上に搭載され油圧ポンプを駆動するエンジンと、エンジン冷却水を冷却するラジエータと作動油を冷却するオイルクーラからなる冷却装置とを備えている。
【００１２】
そして、上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記冷却装置は、前記フレームの上面側に位置して前記ラジエータとオイルクーラを上，下方向に積層することにより構成したことにある。
【００１３】
また、請求項２の発明が採用する構成の特徴は、前記冷却装置は、前記フレームの上面側に位置して前記ラジエータとオイルクーラを水平方向に並べることにより構成したことにある。
【００１４】
請求項３の発明によると、前記冷却装置は、前記ラジエータ、オイルクーラの他にエンジンの吸気を冷却するインタクーラ又は空気調和装置のコンデンサを含んで構成したことにある。
【００１５】
請求項４の発明によると、前記フレームの下側を覆うアンダカバーには、前記冷却装置の下側に位置して冷却風の流入口を設ける構成としたことにある。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、冷却装置は、フレームの上面側に位置してラジエータとオイルクーラを上，下方向に積層しているから、該冷却装置の重心位置を低くすることができる。従って、走行時や作業時にフレームが大きく振動しても、冷却装置はフレームと一体的に振動するだけである。しかも、冷却装置は、ラジエータとオイルクーラを積層、即ち、ほぼ水平状態で上，下方向に重ねて配置しているから、立設した場合のようにラジエータ、オイルクーラの上部側と下部側とで変形量に差が生じることがない。
【００１７】
この結果、冷却装置を構成するラジエータ、オイルクーラ、これらをフレームに取付けるブラケット等が変形するのを防止でき、冷却装置の耐久性や信頼性を向上することができる。また、冷却装置を構成するラジエータとオイルクーラは積層して配置しているから、フレーム上の設置スペースを小さくすることができる。
【００１８】
請求項２の発明によれば、冷却装置は、フレームの上面側に位置してラジエータとオイルクーラを水平方向に並べているから、該冷却装置の重心位置を低くすることができる。従って、請求項１の発明と同様に、冷却装置、ブラケット等が変形するのを防止でき、冷却装置の耐久性や信頼性を向上することができる。また、冷却装置を構成するラジエータとオイルクーラは水平方向に並べて配設しているから、ラジエータとオイルクーラの両方に冷えた冷却風を供給することができ、冷却効率を向上することができる。
【００１９】
請求項３の発明によれば、ラジエータ、オイルクーラと一緒にエンジンの吸気を冷却するインタクーラ又は空気調和装置のコンデンサも、上，下方向に積層したり、水平方向に並べたりしてフレームの上面側に載置することができる。
【００２０】
請求項４の発明によれば、冷却風の流入口は、冷却装置の下側に位置してフレームのアンダカバーに設けているから、塵埃等の侵入を抑えることができる。また、冷却装置に塵埃等が付着しても、振動によって流入口から落とすことができ、ラジエータ、オイルクーラの放熱部に塵埃が堆積するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態に係る建設機械として、クローラ式の油圧ショベルを例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
【００２２】
まず、図１ないし図７は本発明の第１の実施の形態を示している。図１において、１は建設機械としてのクローラ式の油圧ショベルで、該油圧ショベル１は、自走可能な下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、該上部旋回体３の前側に俯仰動可能に設けられ、土砂の掘削作業等を行なう作業装置４とにより大略構成されている。
【００２３】
ここで、作業装置４は、後述する旋回フレーム５の前側に俯仰動可能に取付けられたブーム４Ａと、該ブーム４Ａの先端部に回動可能に取付けられたアーム４Ｂと、該アーム４Ｂの先端部に回動可能に取付けられたバケット４Ｃと、これらを駆動するブームシリンダ４Ｄ、アームシリンダ４Ｅ、バケットシリンダ４Ｆとにより大略構成されている。
【００２４】
５は上部旋回体３を構成する旋回フレームで、該旋回フレーム５は支持構造体として形成されている。そして、旋回フレーム５は、図２に示す如く、後述のセンタフレーム６、サイドフレーム７，８、張出しビーム９により大略構成されている。
【００２５】
６は旋回フレーム５の中央部を構成するセンタフレームで、該センタフレーム６は、前，後方向に延びる厚肉な鋼板等により形成された底板６Ａと、該底板６Ａ上に立設され、左，右方向に所定の間隔をもって前，後方向に延びた左，右のセンタビーム６Ｂとにより大略構成されている。そして、各センタビーム６Ｂの前側には作業装置４が俯仰動可能に取付けられている。
【００２６】
また、７はセンタフレーム６の左側に間隔をもって配置され、前，後方向に延びた左サイドフレーム、８はセンタフレーム６の右側に間隔をもって配置され、前，後方向に延びた右サイドフレームをそれぞれ示している。これらのサイドフレーム７，８は、センタフレーム６から左，右方向に張出す複数本の張出しビーム９の先端に取付けられている。
【００２７】
１０はセンタフレーム６の底板６Ａとサイドフレーム７，８との間に設けられた複数枚のアンダカバーで、該各アンダカバー１０は、底部側の隙間を閉塞するもので、例えば薄い鋼板等を用いて形成されている。
【００２８】
１１は各アンダカバー１０のうち左後部に位置するアンダカバー１０に設けられた流入口を示している。この流入口１１は、後述するエンジン１６の冷却ファン１６Ａを回転駆動したときに冷却風が流入するもので、図２、図３に示すように複数本のスリットから形成されている。
【００２９】
また、１２，１３は流入口１１に対応するように旋回フレーム５の左後部に前，後方向に延びて設けられた２個の支持台で、該各支持台１２，１３は、後述する冷却装置２１を載置するための台座を構成している。そして、各支持台１２，１３は、流入口１１の左，右両側に配置され、左側の支持台１２は、左サイドフレーム７、張出しビーム９等に溶接手段を用いて固着されている。また、右側の支持台１３は、Ｌ字状に屈曲して形成され、その両端側が張出しビーム９等に溶接手段を用いて固着されている。
【００３０】
１４は旋回フレーム５の左前側に搭載されたキャブ（図１参照）で、該キャブ１４は、オペレータが搭乗するもので、その内部にはオペレータが着座する運転席、各種操作レバー等（いずれも図示せず）が配設されている。また、１５は旋回フレーム５の後端部に取付けられたカウンタウエイトで、該カウンタウエイト１５は、作業装置４との重量バランスをとるもので、重量物として形成されている。
【００３１】
１６はカウンタウエイト１５の前側に位置して旋回フレーム５上に設けられたエンジン（図３、図４参照）を示している。このエンジン１６は、左，右方向に延在する横置き状態に搭載され、例えば吸気の流量を増大させる過給機を備えている。また、エンジン１６の左側には、冷却風を発生する冷却ファン１６Ａが設けられている。
【００３２】
１７はエンジン１６の右側に取付けられた油圧ポンプで、該油圧ポンプ１７は、エンジン１６によって駆動されることにより、下部走行体２、作業装置４等のアクチュエータに向け圧油を供給するものである。
【００３３】
１８はキャブ１４とカウンタウエイト１５との間に位置して旋回フレーム５上に設けられた建屋カバーを示している。この建屋カバー１８は、旋回フレーム５の左，右両側に位置して前，後方向に延びた左，右の側面板１８Ａ，１８Ａと、該各側面板１８Ａの上端部間を水平方向に延びた上面板１８Ｂとにより大略構成され、上面板１８Ｂにはメンテナンス用の開口部１８Ｃが形成されている。また、上面板１８Ｂ上には、開口部１８Ｃを覆うようにエンジンカバー１８Ｄが設けられている。
【００３４】
また、建屋カバー１８には、エンジン１６の前側に位置して左，右の側面板１８Ａ，１８Ａ間を左，右に延びる仕切板１８Ｅと、エンジン１６の冷却ファン１６Ａの周囲を取囲むように該仕切板１８Ｅとカウンタウエイト１５との間を前，後に延びるシュラウド１８Ｆとが設けられている。
【００３５】
１９は建屋カバー１８の上面板１８Ｂの右側に設けられた流出口を示している。この流出口１９は、後述の冷却装置２１を通過し、エンジン１６、油圧ポンプ１７の周囲を流れた冷却風を建屋カバー１８の外部に流出させるもので、前述した流入口１１とほぼ同様に、複数本のスリットから形成されている。
【００３６】
２１はエンジン１６の左側に位置して旋回フレーム５上に設けられた冷却装置で、該冷却装置２１は、エンジン１６の冷却水、作動油、過給機（図示せず）から供給される吸気を冷却するものである。そして、冷却装置２１は、図３ないし図７に示す如く、後述する取付台座２２、ラジエータ２３、オイルクーラ２６、インタクーラ２７等により大略構成されている。
【００３７】
２２はラジエータ２３、オイルクーラ２６、インタクーラ２７の取付ベースとなる取付台座を示している。この取付台座２２は、図５に示す如く、下側が互いに対向する内側に向けて折れ曲がった上，下方向に長尺なＬ字形状をなし、インタクーラ台座を兼ねる一対のメイン台座２２Ａと、該各メイン台座２２Ａの上，下方向の中間に位置して内側に取付けられたＬ字形状をなす一対のサブ台座としてのオイルクーラ台座２２Ｂと、前記メイン台座２２Ａの内側の上部位置で内側に取付けられたＬ字形状をなす一対のサブ台座としてのラジエータ台座２２Ｃと、前記各メイン台座２２Ａの外側に取付けられた２個のブラケット２２Ｄとにより大略構成されている。そして、オイルクーラ台座２２Ｂ、ラジエータ台座２２Ｃおよび各ブラケット２２Ｄは、メイン台座２２Ａに対して例えば溶接手段を用いて一体的に固着されている。
【００３８】
２３は取付台座２２に取付けられたラジエータで、該ラジエータ２３は、エンジン１６を冷却して温度上昇した冷却水を冷却するものである。また、ラジエータ２３は、エンジン１６の冷却水が流入するアッパタンク２３Ａと、冷却水が流出するロアタンク２３Ｂと、アッパタンク２３Ａとロアタンク２３Ｂとの間を流通する冷却水の熱を放出する放熱部２３Ｃとからなり、前記アッパタンク２３Ａとロアタンク２３Ｂの横位置には、図５、図６に示すように取付台座２２に取付けるためのねじ座２３Ｄがそれぞれ２箇所に設けられている。また、アッパタンク２３Ａとロアタンク２３Ｂは、冷却水管路２３Ｅを介してエンジン１６のウォータジャケット（図示せず）に接続されている。
【００３９】
そして、ラジエータ２３は、アッパタンク２３Ａとロアタンク２３Ｂをそれぞれ取付台座２２のラジエータ台座２２Ｃに載置する。この状態でメイン台座２２Ａ、ラジエータ台座２２Ｃおよびブラケット２２Ｄに亘って挿通したボルト２４を、熱膨張を許容するゴムブッシュ２５に挿通しつつ、ねじ座２３Ｄに螺着することにより、ラジエータ２３を取付台座２２に取付けることができる。これにより、ラジエータ２３は、冷却風の通過方向が上，下方向となるほぼ水平状態に取付けることができ、また、ラジエータ２３の全体を旋回フレーム５上の低い位置に配置することができる。
【００４０】
２６はラジエータ２３の下側に重なるように取付台座２２に取付けられたオイルクーラで、該オイルクーラ２６は、作動油タンク（図示せず）に戻される作動油を冷却するものである。また、オイルクーラ２６は、前述したラジエータ２３とほぼ同様に、作動油が流入するアッパタンク２６Ａと、作動油が流出するロアタンク２６Ｂと、アッパタンク２６Ａとロアタンク２６Ｂとの間を流通する作動油の熱を放出する放熱部２６Ｃとからなり、前記アッパタンク２６Ａとロアタンク２６Ｂの横位置には、取付台座２２に取付けるためのねじ座２６Ｄがそれぞれ２箇所に設けられている。また、アッパタンク２６Ａとロアタンク２６Ｂは、作動油管路２６Ｅを介して制御弁（図示せず）と作動油タンクに接続されている。
【００４１】
そして、オイルクーラ２６は、アッパタンク２６Ａとロアタンク２６Ｂをそれぞれ取付台座２２のオイルクーラ台座２２Ｂに載置する。この状態でメイン台座２２Ａ、オイルクーラ台座２２Ｂおよびブラケット２２Ｄに亘って挿通したボルト２４をねじ座２６Ｄに螺着することにより、オイルクーラ２６を取付台座２２に取付けることができる。これにより、オイルクーラ２６は、ラジエータ２３の下側に積層するようにほぼ水平状態に取付けることができ、該オイルクーラ２６の全体をラジエータ２３と一緒に旋回フレーム５上の低い位置に配置することができる。
【００４２】
２７はオイルクーラ２６の下側に重なるように取付台座２２に取付けられたインタクーラで、該インタクーラ２７は、エンジン１６の過給機から供給される吸気を冷却するものである。また、インタクーラ２７は、前述したラジエータ２３、オイルクーラ２６とほぼ同様に、過給機で加圧した吸気が流入するアッパタンク２７Ａと、吸気が流出するロアタンク（図示せず）と、アッパタンク２７Ａとロアタンクとの間を流通する吸気の熱を放出する放熱部２７Ｂとからなり、前記アッパタンク２７Ａとロアタンクの横位置にはねじ座２７Ｃがそれぞれ２箇所に設けられている。また、アッパタンク２７Ａとロアタンクは、吸気管路２７Ｄを介してエンジン１６の過給機とインテークマニホールド（図示せず）に接続されている。ここで、インタクーラ２７は、ラジエータ２３、オイルクーラ２６と比較して小型に形成されている。
【００４３】
そして、インタクーラ２７は、アッパタンク２７Ａとロアタンクをそれぞれ取付台座２２のメイン台座２２Ａに載置する。この状態でラジエータ２３と同様に、メイン台座２２Ａおよびブラケット２２Ｄに挿通したボルト２４をゴムブッシュ２５に挿通しつつねじ座２７Ｃに螺着することにより、インタクーラ２７を取付台座２２に取付けることができる。これにより、インタクーラ２７は、オイルクーラ２６の下側に積層するようにほぼ水平状態に取付けることにより、該インタクーラ２７は、その全体をラジエータ２３、オイルクーラ２６と一緒に旋回フレーム５上の低い位置に配置することができる。
【００４４】
２８は取付台座２２の各メイン台座２２Ａの上部を連結して設けられた２本の補強プレートで、該各補強プレート２８は、端部を各メイン台座２２Ａの上部にボルト止めすることにより、該各メイン台座２２Ａの剛性を高めるものである。
【００４５】
このように構成された冷却装置２１は、取付台座２２にラジエータ２３、オイルクーラ２６、インタクーラ２７を上，下方向に積層して取付け、この状態で、各ブラケット２２Ｄを旋回フレーム５の各支持台１２，１３にボルト止めする。これにより、冷却装置２１は、旋回フレーム５の上面側にラジエータ２３、オイルクーラ２６、インタクーラ２７を載置するから、これらを振動に影響され難い低い重心位置をもって配設することができる。そして、エンジン１６の冷却ファン１６Ａが回転駆動し、アンダカバー１０に設けられた流入口１１から冷却風が流入したときには、積層されたラジエータ２３、オイルクーラ２６、インタクーラ２７に冷却風を供給してエンジン１６の冷却水、作動油、吸気を冷やすことができる。
【００４６】
第１の実施の形態による油圧ショベル１は上述の如き構成を有するもので、次に、油圧ショベル１を操作して掘削作業等を行なうときの動作について説明する。
【００４７】
まず、オペレータは、キャブ１４に搭乗して運転席に着座する。この状態で走行用の操作レバーを操作することにより、下部走行体２のクローラを駆動して油圧ショベル１を前進または後退させることができる。また、運転席に着座したオペレータは、作業用の操作レバーを操作することにより、作業装置４を俯仰動させて土砂の掘削作業等を行うことができる。このように油圧ショベル１を稼動しているときには、エンジン１６の冷却ファン１６Ａが回転駆動して冷却装置２１に冷却風を供給し、エンジン１６の冷却水、作動油、過給機で圧縮された吸気を冷やしている。
【００４８】
ここで、油圧ショベル１は、下部走行体２で凹凸の多い荒地を走行したり、作業装置４を急激に動作させたりすると、その全体が大きく振動する。特に、重量物であるカウンタウエイト１５が取付けられた上部旋回体３の後側では、旋回フレーム５が弾性変形して曲ったり捩れたりするから、後側に搭載された冷却装置２１等に前，後方向の振動（揺れ）が生じる。
【００４９】
また、油圧ショベル１は、作業装置４で掘削作業を行なうときにバケット４Ｃが地面に入り込まず、下部走行体２の前側が持上がったジャッキアップ状態となり、このジャッキアップ状態から前側が落下したとき、また掘削作業時に作業装置４のバケット４Ｃが岩盤等に引っ掛かって下部走行体２の後側が浮き上がった状態から後側が落下したときにも、後側に搭載された冷却装置２１等に前，後方向の大きな振動が生じる。
【００５０】
このように、油圧ショベル１を走行させたり、作業を行なった場合には、重量物であるカウンタウエイト１５が取付けられた上部旋回体３の後側が大きく振動する。しかし、冷却装置２１は、取付台座２２を介してラジエータ２３、オイルクーラ２６、インタクーラ２７を上，下方向に積層し、旋回フレーム５の上面側に載置しているから、重心位置を低くして振動による変形等を抑えることができる。
【００５１】
かくして、第１の実施の形態によれば、冷却装置２１は、旋回フレーム５の上面側に位置してラジエータ２３、オイルクーラ２６、インタクーラ２７を上，下方向に積層することにより、その重心位置を低くすることができる。従って、走行時や作業時に旋回フレーム５が大きく振動しても、冷却装置２１は旋回フレーム５と一体的に振動させることができる。しかも、冷却装置２１を構成するラジエータ２３、オイルクーラ２６、インタクーラ２７は、ほぼ水平状態で上，下方向に重ねた積層状態であるから、立設している従来技術のラジエータ、オイルクーラの上部側と下部側とで大きくなっていた変形量の差を生じることがない。
【００５２】
この結果、冷却装置２１を構成するラジエータ２３、オイルクーラ２６、インタクーラ２７、これらを旋回フレーム５に取付けている取付台座２２が変形するのを防止でき、冷却装置２１の耐久性や信頼性を向上することができる。
【００５３】
また、ラジエータ２３、オイルクーラ２６、インタクーラ２７を上，下方向に積層することにより、取付台座２２を含めて冷却装置２１全体をコンパクトに形成することができるから、旋回フレーム５上の設置スペースを小さくすることができる。
【００５４】
さらに、ラジエータ２３、オイルクーラ２６、インタクーラ２７を積層したことにより、冷却風の流入口１１は、旋回フレーム５の下側を覆うアンダカバー１０に形成することができる。これにより、塵埃等が上部旋回体３内に侵入するのを抑えることができる。また、ラジエータ２３、オイルクーラ２６、インタクーラ２７に塵埃等が付着しても、振動によって流入口１１から落とすことができ、これらの冷却効率を高めることができる。
【００５５】
次に、図８ないし図１２は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、冷却装置は、フレームの上面側に位置してラジエータとオイルクーラを水平方向に並べることにより構成したことにある。なお、第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００５６】
図８、図９において、３１は第１の実施の形態による冷却装置２１に代えて設けられた第２の実施の形態による冷却装置で、該冷却装置３１は、図１０に示すように、後述する取付枠３２，３３，３４、ラジエータ３５、オイルクーラ３８、インタクーラ３９等により大略構成されている。
【００５７】
３２はラジエータ３５の取付ベースとなるラジエータ取付枠を示している。このラジエータ取付枠３２は、旋回フレーム５に設けられた支持台１２，１３の長さ方向のほぼ中間位置に配設されている。また、ラジエータ取付枠３２は、図１１、図１２に示す如く、短冊状の前面部３２Ａ、後面部３２Ｂ、左面部３２Ｃおよび右面部３２Ｄと、中央が大きく開口した角枠状の底面部３２Ｅと、左面部３２Ｃと右面部３２Ｄに２個ずつ取付けられたブラケット３２Ｆとにより大略構成されている。また、右面部３２Ｄには、後述するラジエータ３５の各冷却水管路３５Ｅが通る切欠部３２Ｇが２個形成されている。そして、ラジエータ取付枠３２は、各ブラケット３２Ｆを介して旋回フレーム５の支持台１２，１３上にボルト止めされている。
【００５８】
また、３３はラジエータ取付枠３２の前側に並べて支持台１２，１３上にボルト止めされたオイルクーラ取付枠を示している。このオイルクーラ取付枠３３は、ラジエータ取付枠３２よりも前，後方向の寸法が小さく設定されている点を除き、該ラジエータ取付枠３２と同様に形成されているので、その説明を省略するものとする。
【００５９】
さらに、３４はラジエータ取付枠３２の後側に並べて支持台１２，１３上にボルト止めされたインタクーラ取付枠を示している。このインタクーラ取付枠３４は、オイルクーラ取付枠３３よりも前，後方向の寸法が小さく設定されている点を除き、前記ラジエータ取付枠３２と同様に形成されているので、その説明を省略するものとする。
【００６０】
３５はラジエータ取付枠３２内に取付けられたラジエータで、該ラジエータ３５は、エンジン１６の冷却水が流入するアッパタンク３５Ａと、冷却水が流出するロアタンク３５Ｂと、アッパタンク３５Ａとロアタンク３５Ｂとの間を流通する冷却水の熱を放出する放熱部３５Ｃとからなり、前記アッパタンク３５Ａとロアタンク３５Ｂの下位置には、ラジエータ取付枠３２の底面部３２Ｅに取付けるためのねじ座３５Ｄがそれぞれ２箇所に設けられている。また、アッパタンク３５Ａとロアタンク３５Ｂは、冷却水管路３５Ｅを介してエンジン１６のウォータジャケット（図示せず）に接続されている。
【００６１】
そして、ラジエータ３５は、各ねじ座３５Ｄの下側にゴムブッシュ３６を介在させた状態でアッパタンク３５Ａとロアタンク３５Ｂをラジエータ取付枠３２の底面部３２Ｅ上に載置する。この状態で底面部３２Ｅに下側から挿通したボルト３７を、ゴムブッシュ３６に挿通しつつ、ねじ座３５Ｄに螺着することにより、ラジエータ３５をラジエータ取付枠３２内に取付けることができる。
【００６２】
３８はラジエータ３５の前側に並ぶようにオイルクーラ取付枠３３内に取付けられたオイルクーラで、該オイルクーラ３８は、ラジエータ３５よりも前，後方向の寸法が小さく設定されている点を除き、該ラジエータ３５と同様に形成されているので、その説明を省略するものとする。
【００６３】
３９はラジエータ３５の後側に並ぼようにインタクーラ取付枠３４内に取付けられたインタクーラで、該インタクーラ３９は、オイルクーラ３８よりも前，後方向の寸法が小さく設定されている点を除き、前記ラジエータ３５と同様に形成されているので、その説明を省略するものとする。
【００６４】
ここで、ラジエータ３５、オイルクーラ３８、インタクーラ３９は、旋回フレーム５の上面側に位置して水平方向に並べて配置されることにより、旋回フレーム５上の低い位置に取付けることができる。そして、水平方向に並べて載置したラジエータ３５、オイルクーラ３８、インタクーラ３９は、それぞれに冷えた冷却風を供給することができるから、冷却効率を向上することができ、小型なものを使用することができる。
【００６５】
このように構成された第２の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第２の実施の形態によれば、冷却装置３１を構成するラジエータ３５、オイルクーラ３８、インタクーラ３９は、水平方向（前，後方向）に並べて配置しているから、冷却装置３１の重心位置を第１の実施の形態による冷却装置２１よりも低くすることができる。また、冷却効率を向上してラジエータ３５、オイルクーラ３８、インタクーラ３９の小型化を図ることができる。
【００６６】
なお、第１の実施の形態では、冷却装置２１には、ラジエータ２３、オイルクーラ２６、インタクーラ２７を設ける構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばエンジン１６に過給機が設けられていない場合には、インタクーラ２７を省略してラジエータ２３とオイルクーラ２６だけを設ける構成としてもよい。また、インタクーラ２７に代えて空気調和装置のコンデンサを適用する構成としてもよい。これらの構成は、第２の実施の形態にも同様に適用することができるものである。
【００６７】
また、第１の実施の形態では、エンジン１６に冷却ファン１６Ａを設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば冷却ファンをエンジン１６を別個に設け、電動モータ、油圧モータ等を用いて回転駆動する構成としてもよい。この場合には、冷却ファンと共に冷却装置２１をエンジン１６の位置に拘束されることなく、自由な位置に配置することができる。この構成は、第２の実施の形態にも同様に適用することができるものである。
【００６８】
さらに、各実施の形態では、建設機械としてクローラ式の油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばホイール式の下部走行体を備えた油圧ショベルに適用してもよい。さらに、例えば油圧クレーン、ホイールローダ、トラクタ等の他の建設機械にも広く適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に適用される油圧ショベルを示す正面図である。
【図２】図１中の旋回フレームを単体で拡大して示す平面図である。
【図３】図１中の矢示III−III方向からみた上部旋回体の拡大断面図である。
【図４】図３中の矢示IV−IV方向からみた上部旋回体の要部拡大断面図である。
【図５】図３中の冷却装置を拡大して示す外観斜視図である。
【図６】取付台座に対するラジエータの取付状態を示す要部拡大の断面図である。
【図７】取付台座に対するオイルクーラの取付状態を示す要部拡大の断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態による冷却装置が設けられた上部旋回体を図３と同様位置からみた拡大断面図である。
【図９】図８中の矢示IX−IX方向からみた上部旋回体の要部拡大断面図である。
【図１０】図８中の冷却装置を拡大して示す外観斜視図である。
【図１１】図１０中の冷却装置のうちラジエータ取付枠、ラジエータ等を拡大して示す外観斜視図である。
【図１２】ラジエータ取付枠とラジエータを分解した状態で示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００７０】
１ 油圧ショベル（建設機械）
２ 下部走行体
３ 上部旋回体
５ 旋回フレーム（フレーム）
１０ アンダカバー
１１ 流入口
１２，１３ 支持台
１６ エンジン
１６Ａ 冷却ファン
１７ 油圧ポンプ
１８ 建屋カバー
１９ 流出口
２１，３１ 冷却装置
２２ 取付台座
２３，３５ ラジエータ
２６，３８ オイルクーラ
２７，３９ インタクーラ
３２ ラジエータ取付枠
３３ オイルクーラ取付枠
３４ インタクーラ取付枠
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持構造体をなすフレームと、該フレーム上に搭載され油圧ポンプを駆動するエンジンと、エンジン冷却水を冷却するラジエータと作動油を冷却するオイルクーラからなる冷却装置とを備えてなる建設機械において、
前記冷却装置は、前記フレームの上面側に位置して前記ラジエータとオイルクーラを上，下方向に積層することにより構成したことを特徴とする建設機械。
【請求項２】
支持構造体をなすフレームと、該フレーム上に搭載され油圧ポンプを駆動するエンジンと、エンジン冷却水を冷却するラジエータと作動油を冷却するオイルクーラからなる冷却装置とを備えてなる建設機械において、
前記冷却装置は、前記フレームの上面側に位置して前記ラジエータとオイルクーラを水平方向に並べることにより構成したことを特徴とする建設機械。
【請求項３】
前記冷却装置は、前記ラジエータ、オイルクーラの他にエンジンの吸気を冷却するインタクーラ又は空気調和装置のコンデンサを含んで構成してなる請求項１または２に記載の建設機械。
【請求項４】
前記フレームの下側を覆うアンダカバーには、前記冷却装置の下側に位置して冷却風の流入口を設ける構成としてなる請求項１，２または３に記載の建設機械。
【請求項１】
支持構造体をなすフレームと、該フレーム上に搭載され油圧ポンプを駆動するエンジンと、エンジン冷却水を冷却するラジエータと作動油を冷却するオイルクーラからなる冷却装置とを備えてなる建設機械において、
前記冷却装置は、前記フレームの上面側に位置して前記ラジエータとオイルクーラを上，下方向に積層することにより構成したことを特徴とする建設機械。
【請求項２】
支持構造体をなすフレームと、該フレーム上に搭載され油圧ポンプを駆動するエンジンと、エンジン冷却水を冷却するラジエータと作動油を冷却するオイルクーラからなる冷却装置とを備えてなる建設機械において、
前記冷却装置は、前記フレームの上面側に位置して前記ラジエータとオイルクーラを水平方向に並べることにより構成したことを特徴とする建設機械。
【請求項３】
前記冷却装置は、前記ラジエータ、オイルクーラの他にエンジンの吸気を冷却するインタクーラ又は空気調和装置のコンデンサを含んで構成してなる請求項１または２に記載の建設機械。
【請求項４】
前記フレームの下側を覆うアンダカバーには、前記冷却装置の下側に位置して冷却風の流入口を設ける構成としてなる請求項１，２または３に記載の建設機械。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−１４４４９３（Ｐ２００６−１４４４９３Ａ）
【公開日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３３９３１７（Ｐ２００４−３３９３１７）
【出願日】平成１６年１１月２４日（２００４．１１．２４）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月２４日（２００４．１１．２４）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
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