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JP2008296780A - 作業車の冷却構造 - Google Patents

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JP2008296780A JP2007145983A JP2007145983A JP2008296780A JP 2008296780 A JP2008296780 A JP 2008296780A JP 2007145983 A JP2007145983 A JP 2007145983A JP 2007145983 A JP2007145983 A JP 2007145983A JP 2008296780 A JP2008296780 A JP 2008296780A
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Abstract

【課題】 作業車の大型化やコストの高騰を招くことなくオイルの冷却を行えるようにする。
【解決手段】 オイルクーラ42を備えた作業車の冷却構造において、変速装置20,21を冷却する冷却風を生起する冷却ファン38を備え、冷却風がオイルクーラ42に作用するようにオイルクーラ42と冷却ファン38とを対向配置してある。
【選択図】 図2

Description

本発明は、オイルクーラを備えた作業車の冷却構造に関する。
上記のような作業車の冷却構造としては、水冷式のエンジンを搭載し、このエンジンからの動力で駆動されるラジエータ用の冷却ファンを備え、この冷却ファンで生起した冷却風を、ラジエータとこのラジエータに対向配置したオイルクーラとに供給することにより、オイルの冷却を行うようにしたものがある。
(例えば特許文献1参照)。
特開2007−9825号公報
上記の構成では、ラジエータやウォータポンプなどの多くの付属機器を要する水冷式のエンジンを搭載することから、作業車の大型化やコストの高騰を招くことになる。
本発明の目的は、作業車の大型化やコストの高騰を招くことなくオイルの冷却を行えるようにすることにある。
上記の目的を達成するため、本発明のうちの請求項1に記載の発明では、
オイルクーラを備えた作業車の冷却構造において、
変速装置を冷却する冷却風を生起する冷却ファンを備え、
前記冷却風が前記オイルクーラに作用するように前記オイルクーラと前記冷却ファンとを対向配置してあることを特徴とする。
この特徴構成によると、ラジエータやウォータポンプなどの多くの付属機器を要する水冷式のエンジンを搭載しなくても、変速装置用の冷却ファンで生起される冷却風により、変速装置に貯留したオイルとオイルクーラを通るオイルとを冷却することができる。
従って、作業車の大型化やコストの高騰を招くことなくオイルの冷却を行うことができる。
本発明のうちの請求項2に記載の発明では、上記請求項1に記載の発明において、
空冷式のエンジンと、前記エンジンを冷却する冷却風を生起する冷却ファンとを備え、
エンジン用の前記冷却風が前記オイルクーラに作用するように前記オイルクーラとエンジン用の前記冷却ファンとを対向配置してあることを特徴とする。
この特徴構成によると、エンジン用の冷却ファンで生起される冷却風により、オイルクーラを通るオイルをより効果的に冷却することができる。
従って、オイルの冷却をより効率良く行うことができる。
本発明のうちの請求項3に記載の発明では、上記請求項1または2に記載の発明において、
前記冷却風を前記オイルクーラに案内する風路を備え、
前記風路を、その送風方向下手側が送風方向上手側よりも狭くなるように形成してあることを特徴とする。
この特徴構成によると、オイルクーラに案内される冷却風の流速が速くなり、オイルクーラに供給される冷却風の単位時間当たりの風量が増大する。これにより、オイルクーラを通るオイルをより効果的に冷却することができる。
従って、オイルの冷却をより効率良く行うことができる。
以下、本発明を作業車の一例である乗用型草刈機に適用した実施形態について説明する。
図1には乗用型草刈機の全体側面が示されている。この図に示すように、本実施形態で例示する乗用型草刈機は、走行車体1における左右一対の前輪2と左右一対の後輪3との間に、リンク機構4を介して、モーア5を昇降可能に配備することにより、ミッドマウント形式に構成されている。
走行車体1は、その前部側に角パイプ材などからなる前部フレーム6が配備されている。前部フレーム6は、リンク機構4を支持するとともに、その前端部の左右端部に左右の前輪2が縦向きの軸心周りに追従操向可能に配備されている。リンク機構4は、単動型の油圧シリンダ7の作動によりモーア5を平行に昇降変位させる。
前部フレーム6には、その略全体を上方から覆うように板金製の搭乗ステップ8が装備されている。搭乗ステップ8は、その表面にゴム製のマット(図示せず)が敷設されるとともに、その前部中央に、非制動位置に復帰付勢されたブレーキペダル9と、その付勢に抗したブレーキペダル9の制動位置での係止保持を可能にするロックペダル10とが配備されている。搭乗ステップ8の後上方には、運転座席11が位置調節可能に配備されている。運転座席11の左右両側方に、フェンダ12と変速レバー13とがそれぞれ配備されている。運転座席11の後方にはアーチ状の保護フレーム14が立設されている。つまり、この乗用型草刈機においては、走行車体1の前部側に搭乗運転部15が形成されている。
図1〜7に示すように、走行車体1の後部には、前部フレーム6の後端部に連結された後部フレーム16が配備されている。後部フレーム16は、板金材からなる左右一対のサイドメンバ17や、左右のサイドメンバ17の後部側で支持された載置台18、などを備えて構成されている。載置台18は、底壁18Aと前壁18Bとを備える側面視略L字状に屈曲形成され、その底壁18Aに空冷式のガソリンエンジン19が、その出力軸19Aが車体前方側に向けて突出する姿勢で搭載されている。
エンジン19の前下方には、エンジン19からの動力を減速して走行用と作業用とに分ける伝動装置(変速装置の一例)20が配備されている。伝動装置20の内部には、作業用の動力を断続するクラッチ(図示せず)が装備されている。伝動装置20の左右両側部には、伝動装置20からの走行用の動力が伝達される静油圧式の無段変速装置(変速装置の一例で、以下、HSTと略称する)21がそれぞれ連結されている。各HST21の横外側部には、対応するHST21による変速後の動力が伝達される減速装置22が連結されている。各減速装置22には、対応する後輪3が伝動可能に装備されている。各HST21は、対応する変速レバー13の前後方向への揺動操作に基づいて変速操作されるように、その変速操作軸(図示せず)が対応する変速レバー13に連係されている。
この構成から、左右の変速レバー13を前後方向に揺動操作することにより、各操作レバー13に対応するHST21を変速操作することができ、左右の後輪3を独立して変速駆動させることができる。
つまり、この乗用型草刈機においては、左右の前輪2を追従操向可能に装備し、かつ、左右の後輪3を独立変速駆動可能に装備することにより、左右の後輪3を停止させる停止状態、左右の後輪3を等速で正転駆動または逆転駆動させる直進状態、左右の後輪3を異なる速度で正転駆動または逆転駆動させる緩旋回状態、左右の後輪3のうちの一方を停止させ、かつ、他方を正転駆動または逆転駆動させるピボット旋回状態、および、左右の後輪3のうちの一方を正転駆動させ、かつ、他方を逆転駆動させるスピン旋回状態、のそれぞれを任意に現出することができる。
伝動装置20の前下部には、モーア5への作業用の動力の取り出しを可能にするPTO軸20Aが装備されている。PTO軸20Aは、伸縮可能に構成された伝動軸23や、伝動軸23の両端部に備えた自在継手24を介して、伝動装置20からの作業用の動力をモーア5に伝達する。つまり、モーア5には、走行速度や走行状態にかかわらず定速動力が伝達されるように構成されている。
後部フレーム16の後端部には、左右の側壁25Aと後壁25Bを有するように形成した後部カバー25が備えられている。後部カバー25の後壁25Bには複数の排気孔25aが形成されている。後部カバー25には、エンジン19の上部を上方から覆う上部カバー26が、後部カバー25の上端部を支点して開閉揺動可能に連結されている。上部カバー26は、その後壁26Aに複数の排気孔26aが形成されている。載置台18の前壁18Bには、後部フレーム16、後部カバー25、および上部カバー26、とともにエンジンルーム27を形成する仕切壁28が立設されている。エンジンルーム27において、エンジン19の上方にはエアクリーナ29が配備されている。エンジン19の後方にはマフラ30が配備されている。
エアクリーナ29に対するエレメントの交換などのメンテナンスは、上部カバー26を開くことにより容易に行える(図3参照)。エアクリーナ29には、エンジンルーム27におけるエンジン19の上方に大きい空間が形成されていることを利用して、大型のサイクロン式のものが採用されている。
図示は省略するが、後部フレーム16には、後部カバー25を閉じ位置に保持する保持機構が装備されている。
図2〜4に示すように、エンジン19には、その底部と載置台18との間に通風用の隙間S1を形成する左右一対の脚部19Bが備えられている。エンジン19の前部には、エンジン19の出力軸19Aと一体回転するエンジン用の冷却ファン19Cと、冷却ファン19Cを前方から覆う導風ハウジング19Dとが装備されている。冷却ファン19Cは、その回転により、載置台18の前壁18Bに形成した正面視円形の吸気口18aと、導風ハウジング19Dの前面に形成した正面視円形の吸気口19aとを介して、導風ハウジング19Dの内部に外気を吸引し、吸引した外気を冷却風としてエンジン19に向けて流動させる。導風ハウジング19Dは、冷却ファン19Cからの冷却風をエンジン19の周囲に導いてエンジン19を冷却する。エンジン19の周囲を通過した冷却風の一部は、マフラ30を上方から覆うようにエンジン19の後部上端に装備した導風カバー31によってマフラ30の周囲に導かれることによりマフラ30を冷却する。エンジン19やマフラ30などを冷却した冷却風は、後部カバー25の各排気孔25aや上部カバー26の各排気孔26aから機外に排出される。これにより、空冷式でありながらエンジン19やマフラ30などの冷却を効率良く行える。
冷却ファン19Cの前端部には、出力軸19Aを中心にして冷却ファン19Cと一体回転する筒軸19Eが連結されている。筒軸19Eには、冷却ファン19Cの吸引作用による導風ハウジング19Dの吸気口19aから導風ハウジング19Dの内部への塵埃の流入を防止する正面視円形で多孔の防塵板19Fが支持されている。
図2〜5に示すように、後部フレーム16の下部には、左右のサイドメンバ17の間において、伝動装置20および左右のHST21と、載置台18との間に形成された空間S2を下方から塞ぐ防塵板32が架設されている。防塵板32は、左右のサイドメンバ17にわたる底壁32A、底壁32Aの前端から上方の伝動装置20および左右のHST21に向けて延出する前壁32B、ならびに、底壁32Aの後端から上方の載置台18に向けて延出する後壁32C、などを備えて構成されている。前壁32Bには、伝動装置20の係入を許容する凹部32aが形成されている。
この構成から、冷却ファン19Cの吸引作用によって、刈草などの含有量の多い車体下部側の外気が、冷却風として導風ハウジング19Dの吸気口19aに向けて供給されることを防止することができ、刈草などの含有量の少ない車体上方側の外気を、冷却風として運転座席11と仕切壁28との間から導風ハウジング19Dの吸気口19aに向けて供給することができる。
その結果、エンジン19の周囲に付着堆積する刈草などの塵埃の量を大幅に減らすことができ、清掃に要する手間を軽減することができる。
図1〜6に示すように、上部カバー26の前端部には、その閉じ位置において、仕切壁28との間に外気導入空間33を形成するとともに、運転座席11と仕切壁28との間を通る車体上方側の外気から塵埃を除去する除塵網34Aを備えた除塵カバー34が一体装備されている。これにより、外気導入空間33を通るより清浄な外気を、冷却風として、運転座席11と仕切壁28との間から導風ハウジング19Dの吸気口19aに向けて供給することができる。
図示は省略するが、上部カバー26とは別体の除塵カバー34を、後部フレーム16に着脱可能に立設するようにしてもよい。
図2〜4に示すように、防塵板32の底壁32Aには、開口32bが形成されるとともに、その開口32bを開閉する蓋体32Dが備えられている。蓋体32Dは、底壁32Aの前端部に備えた左右向きの支軸32Eを支点にして上下方向に開閉揺動し、支軸32Eに外嵌した捩りバネ32Fにより上方に向けて閉じ付勢されている。蓋体32Dには、その捩りバネ32Fの付勢に抗した開き操作を可能にする操作杆32Gが、蓋体32Dの左前部から上方の外気導入空間33に向けて延出されている。操作杆32Gの上部には、伝動装置20の後左上部に備えた被係合具35に対して下方から係合することにより、捩りバネ32Fの付勢で蓋体32Dを開放位置に保持する係止片32Hが溶接されている。
この構成から、上部カバー26を開き操作して後部フレーム16から除塵カバー34を離間させ、操作杆32Gを操作して蓋体32Dを開閉揺動させることにより、蓋体32Dの内面に堆積した塵埃を底壁32Aの開口32bから容易に放出することができる。また、蓋体32Dを開放位置に保持することにより、防塵板32の内面に付着堆積した塵埃を底壁32Aの開口32bから容易に取り除くことができる。
図2〜5に示すように、エンジン19から伝動装置20への伝動は、筒軸19Eに相対摺動可能にスプライン嵌合された伝動軸36や、前後一対の自在継手37などを介して行われる。前側の自在継手37には、自在継手37と一体回転する冷却ファン38が装備されている。冷却ファン38は、その回転により、伝動装置20および左右のHST21よりも車体前方側の外気を吸引し、冷却風として伝動装置20および左右のHST21の周囲に流動させることにより、伝動装置20および左右のHST21の冷却を行う。
伝動装置20の後下部には、伝動装置20の内部に貯留されたオイルを吸引して圧送する油圧ポンプ39と、油圧ポンプ39により吸引されるオイルを濾過するカートリッジ型の第1オイルフィルタ40とが装備されている。油圧ポンプ39で圧送されるオイルは、制御弁(図示せず)などの作動により、モーア昇降用の油圧シリンダ7、左右のHST21、およびクラッチ、に供給することができる。モーア昇降用の油圧シリンダ7、左右のHST21、およびクラッチ、から排出されるオイルは伝動装置20の内部に還元される。伝動装置20の前上部には、左右のHST21に供給されるオイルを濾過するカートリッジ型の第2オイルフィルタ41が装備されている。
第1オイルフィルタ40に対するエレメントの交換などのメンテナンスは、操作杆32Gを操作して蓋体32Dを開放位置に保持することにより、底壁32Aの開口32bから容易に行うことができる(図3参照)。
仕切壁28と変速装置用の冷却ファン38との間には、伝動装置20、油圧シリンダ7、左右のHST21、およびクラッチ、に循環供給されるオイルを冷却するオイルクーラ42が配備されている。オイルクーラ42は、エンジン用の冷却ファン19Cと変速装置用の冷却ファン38との間から外気導入空間33にわたるとともに、その下部側が、自在継手37を跨ぐことにより、前後方向視で変速装置用の冷却ファン38と重合する部分が多くなるように形成されている。
これにより、オイルクーラ42の上部側には、対向するエンジン用の冷却ファン19Cの吸引作用により外気導入空間33を通って導風ハウジング19Dの吸気口19aに流入するエンジン用の冷却風を供給することができる。オイルクーラ42の下部側には、変速装置用の冷却ファン38の吸引作用により伝動装置20および左右のHST21の周囲を流動した後の変速装置用の冷却風を供給することができる。
仕切壁28には、オイルクーラ42の左右両端部に隣接する左右一対の第1整流板28A、各第1整流板28Aの下縁から載置台18の吸気口18aに向けて内下がりに傾斜する左右一対の第2整流板28B、および、左右の第1整流板28Aの間において、オイルクーラ42の上方から載置台18の吸気口18aに向けて後下がりに傾斜する第3整流板28Cが備えられている。
これにより、エンジン用の冷却ファン19Cの吸引作用により、エンジンルーム27の熱気が導風ハウジング19Dの吸気口19aから吸引されることを、左右の第1整流板28Aによって阻止することができる。また、左右の第2整流板28Bおよび第3整流板28Cにより、運転座席11と仕切壁28との間から導風ハウジング19Dの吸気口19aにわたる冷却風案内用の風路43を、冷却風の送風方向下手側となるエンジン用の冷却ファン19Cの側が、冷却風の送風方向上手側となる変速装置用の冷却ファン38の側よりも狭くなる先細り状に形成することができ、その風路43を通る冷却風の流速を高めることができ、エンジン19およびオイルクーラ42に供給される冷却風の単位時間当たりの流量を増大させることができ、結果、その冷却風により、エンジン19および冷却風案内用の風路43に位置するオイルクーラ42を効率良く冷却することができる。
第3整流板28Cは、仕切壁28に形成した左右一対のスリット28aに、第3整流板28Cの後端部に屈曲形成した左右一対の係止爪28bを係入することにより、仕切壁28に着脱可能に装備されている。これにより、第3整流板28Cの下方に位置する筒軸19Eや自在継手37に対するグリースの補充は、第3整流板28Cを仕切壁28から取り外すことにより、筒軸19Eおよび自在継手37に備えたグリースニップル19b,37aから容易に行える。また、防塵板19Fやオイルクーラ42などに付着した塵埃の除去も、第3整流板28Cを仕切壁28から取り外すことにより容易に行える(図3参照)。
図5に示すように、左右の第1整流板28Aには、第3整流板28Cの前端部に形成した左右一対の被係止部28cに係合することにより、第3整流板28Cの前端部を左右の第1整流板28Aに連結するバックル式の連結具28Dが装備されている。これにより、走行中などにおける第3整流板28Cの振動に起因した異音の発生を防止することができる。
図示は省略するが、第3整流板28Cを、仕切壁28からオイルクーラ42の上端にわたる作用姿勢と、仕切壁28に沿って起立する退避姿勢とに、揺動による姿勢変更が可能となるように仕切壁28に装備し、かつ、仕切壁28に、第3整流板28Cとの係合により第3整流板28Cを退避姿勢に保持する係合具などを備えるようにしてもよい。
図2、図3および図7に示すように、載置台18は、その底壁18Aの後端部が下方に向かうように屈曲形成されている。その底壁18Aの後端部と後部カバー25との間には空間S3が形成されている。これにより、エンジン19の底部と載置台18の底壁18Aとの隙間S1を通った冷却風は、底壁18Aの後端部により、底壁18Aの後下方に向けて速やかに流動案内され、その後下方に形成された後部フレーム16と後部カバー25との隙間S4から速やかに機外に排出される。つまり、エンジン用の冷却風を、エンジン19の底部と載置台18の底壁18Aとの隙間S1に滞りなく速やかに流動させることができ、エンジン19の底部(クランクケースの下面)に対する冷却を効率良く行える。
図8および図9に示すように、後部カバー25を、その前端側を載置台18における底壁18Aの後端部に載置した状態で装備する場合には、後部カバー25の前端側に、エンジン19の底部と載置台18の底壁18Aとの隙間S1を通った冷却風を逃がすための凹部25bを形成する。これにより、エンジン19の底部と載置台18の底壁18Aとの隙間S1を通った冷却風は、後部カバー25の凹部25bを介して、後部カバー25に向けて速やかに流動し、後部カバー25の各排気孔25aから速やかに機外に排出される。つまり、エンジン用の冷却風を、エンジン19の底部と載置台18の底壁18Aとの隙間S1に滞りなく速やかに流動させることができ、エンジン19の底部に対する冷却を効率良く行える。
図1および図7に示すように、後部カバー25は、その後部側ほど左右幅が狭くなるように、左右の側壁25Aが後窄まり状の傾斜姿勢に姿勢設定されている。これにより、車体の走行に伴って、エンジン19の横外方の外気が、後部フレーム16の各サイドメンバ17と上部カバー26との間に形成される隙間S5(図1参照)からエンジン19の後部やエンジン後方のマフラ30に向けて流動し、後部カバー25の各排気孔25aから速やかに排出される。つまり、後部カバー25の作用により、エンジン横外方の外気を後部カバー25の各排気孔25aに向けて滞りなく速やかに流動させることができ、また、この流動により、導風ハウジング19Dの吸気口19aからエンジン19の周囲に向けて流動するエンジン冷却風の流速を促進させることができ、結果、エンジン19やマフラ30に対する冷却をより効率良く行える。
図1および図6に示すように、上部カバー26は、平面視において、その左右の下縁部26Bと後部フレーム16との間に、後窄まり形状の隙間S6が形成されるように、その前部側ほど左右幅が広くなる先広がり形状に形成されている。これにより、車体の走行に伴って、エンジン19の横外方の外気が、上部カバー26の左右の下縁部26Bと後部フレーム16との隙間S6からエンジンルーム27の上部に向けて流動し、上部カバー26の各排気孔26aから速やかに排出される。つまり、上部カバー26の作用により、エンジン横外方の外気を上部カバー26の各排気孔26aに向けて滞りなく速やかに流動させることができ、エンジンルーム27の上部における熱気の滞留を防止することができ、結果、エアクリーナ29を配備するエンジンルーム27の上部に熱気が滞留し、エンジン19に供給する空気が昇温することに起因したエンジン燃焼効率の低下を回避することができる。
図10および図11に示すように、上部カバー26における左右の下縁部26Bに、それらの下縁部26Bと後部フレーム16との隙間S6から流入する外気を上部カバー26の後壁26Aに向けて案内する複数のガイド片26bを設けて、エンジン横外方の外気を、上部カバー26の各排気孔26aに向けてより滞りなくより速やかに流動させるようにして、上述したエンジン燃焼効率の低下をより確実に回避するようにしてもよい。
図12に示すように、上部カバー26を、その左右の下縁部26Bが所定の傾斜角θ1〜θ3で前上方に向けて傾斜するように形成して、エンジン横外方の外気を、エンジンルーム27の上部に向けて流動させ易くして、上述したエンジン燃焼効率の低下をより確実に回避するようにしてもよい。
図2および図3に示すように、仕切壁28における第3整流板28Cの上方には、エンジンルーム27と外気導入空間33とを連通する連通管28Fが装備されている。エアクリーナ29は、その吸気管29Aに接続された吸気ホース44が連通管28Fに挿通されている。これにより、エンジン19には、刈草などの飛散が少ない車体上方側において除塵カバー34による除塵が行われた直後の、エンジン19やオイルクーラ42の影響を受けていない新鮮外気が、エアクリーナ29を介して供給される。その結果、エアクリーナ29の目詰まりを効果的に抑制することができる上に、エンジンルーム27の内気やオイルクーラ42を通過した外気をエンジン19に供給する場合に生じる、エンジン19に昇温空気を供給することに起因したエンジン燃焼効率の低下を回避することができる。
図示は省略するが、仕切壁28の上部背面にエアクリーナ支持用の支持金具を装備して、エアクリーナ29を、仕切壁28の上部背面に配備するようにしてもよい。
〔別実施形態〕
〔1〕本発明が適用される作業車としては、四輪駆動型の走行車体1における左右の前輪2と左右の後輪3との間にモーア5を配備したミッドマウントモーア、フロントモーア、トラクタ、および乗用型田植機、などであってもよい。
〔2〕オイルクーラ42を、変速装置20,21を挟んで変速装置用の冷却ファン38と対向配置するようにしてもよい。
〔3〕オイルクーラ42を、自在継手37を跨がないように形成して、変速装置用の冷却ファン38と対向配置するようにしてもよい。
乗用型草刈機の全体側面図 冷却構造を示す要部の縦断側面図 メンテナンス状態を示す要部の縦断側面図 冷却構造を示す要部の横断平面図 冷却構造を示す要部の縦断背面図 冷却風の流れを示す後上部の横断平面図 冷却風の流れを示す後下部の横断平面図 載置台に後部カバーを載置した別構成での冷却風の流れを示す後下部の横断平面図 載置台に後部カバーを載置した別構成での冷却風の流れを示す要部の縦断側面図 上部カバーにガイド片を備えた別構成での冷却風の流れを示す要部の縦断側面図 上部カバーにガイド片を備えた別構成での冷却風の流れを示す要部の横断平面図 上部カバーの左右の下縁部を前上方に向けて傾斜させた別構成での冷却風の流れを示す要部の側面図
符号の説明
19 エンジン
19C 冷却ファン(エンジン用)
20 変速装置(伝動装置)
21 変速装置(HST)
38 冷却ファン(変速装置用)
42 オイルクーラ
43 風路

Claims (3)

  1. オイルクーラを備えた作業車の冷却構造であって、
    変速装置を冷却する冷却風を生起する冷却ファンを備え、
    前記冷却風が前記オイルクーラに作用するように前記オイルクーラと前記冷却ファンとを対向配置してあることを特徴とする作業車の冷却構造。
  2. 空冷式のエンジンと、前記エンジンを冷却する冷却風を生起する冷却ファンとを備え、
    エンジン用の前記冷却風が前記オイルクーラに作用するように前記オイルクーラとエンジン用の前記冷却ファンとを対向配置してあることを特徴とする請求項1に記載の作業車の冷却構造。
  3. 前記冷却風を前記オイルクーラに案内する風路を備え、
    前記風路を、その送風方向下手側が送風方向上手側よりも狭くなるように形成してあることを特徴とする請求項1または2に記載の作業車の冷却構造。
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