(57)【要約】【課題】極低温地域で使用される作業機械の動力伝達機構のオイルパンを始動時に可搬式の熱風発生機と簡単にダクトで接続して、外部から直接効率よく加熱できるようにする作業機械の動力伝達機構のオイルパン予熱方法およびその装置を提供する。【解決手段】作業機械のメインフレーム３に搭載設置される動力伝達機構の後部（ステアリングケース５Ａ）を、そのメインフレーム３に形成される凹部１２内に受け入れて、前記凹部１２の下部に設けられた熱風通路１３を通じて外部から可搬式の熱風発生機２０により熱風を送入して、前記動力伝達機構後部に備えられるオイルパン５Ｂを熱風で直接加熱する。【選択図】          図２
2004211665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機械のメインフレームに搭載設置される動力伝達機構の後部を、そのメインフレームに形成される凹部内に受け入れて、前記凹部の下部に対して外部から貫通する熱風通路を通じて可搬式の熱風発生機により熱風を送入し、前記動力伝達機構後部に備えられるオイルパンを熱風で直接加熱することを特徴とする作業機械の動力伝達機構のオイルパン予熱方法。
【請求項２】
作業機械の車体メインフレームの後部には、搭載される動力伝達機構後部のステアリングケースを収容する凹部が設けられ、その凹部後部壁の下部に外部と通じる熱風通路が形成され、前記熱風通路に外部から熱風発生機にて発生された熱風を送り込むダクト先端が着脱可能に接続される構成であることを特徴とする作業機械の動力伝達機構のオイルパン予熱装置。
【請求項３】
前記熱風通路は、メインフレームの後部壁の下部で車体の軸線方向に外部から前記凹部の内下部に貫通形成され、その外端には熱風発生機と繋がるダクトの挿入保持部が設けられ、内端が前記凹部の底部に近く位置するように形成されている請求項２に記載の作業機械の動力伝達機構のオイルパン予熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として極低温地域において使用されるブルドーザ，油圧ショベルなどの作業機械の始動前に動力伝達機構のオイルパンを予熱する方法とその装置に関するものである。  
【０００２】
【従来の技術】
寒冷地、特に極低温になる地域で使用されるブルドーザ，油圧ショベルなどの建設機械にあっては、温暖な気候の地域とは異なり、−３０℃以下の気温状態にあるので、始業時にエンジンの起動並びに動力伝達機構が円滑に作動できるようにすることができない。そのために、エンジンや動力伝達機構周りを加熱して、エンジンの冷却水循環や動力伝達機構部のオイルの潤滑が始動時に可能な状態にする必要がある。
【０００３】
従来、低温始動を可能にする手段としては、可搬式の温風発生装置から車体のエンジン搭載部の下側に、噴出口付きダクトの先端部を移動台に支持させて送り込んで、外部から温風を吹き付けてエンジン搭載部周りの温度を高めるような方式が知られている（例えば、特許文献１参照）。または、予め作業機械のエンジン部を予熱するためのプレヒータを搭載しておき、始動時にそのプレヒータによる加熱ガスを二重構造にされたオイルパンの排ガス導入室に送り込んで加熱する構造とされたものが知られている（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
米国特許第３８０９５２７号明細書
【特許文献２】
特開平１０−２０５３１９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献１による温風吹き付け方式では、エンジン周りの下部から温風発生装置による温風をダクトで送って外側からエンジン周りを加温するものであるから、低温でも比較的温度の高い地域では可能であっても極低温（−３０℃以下）ともなると、その加熱効率がよくないので加温時間が非常に長くなり、このような方式を動力伝達機構のステアリングケースに備えられるオイルパンの予熱にそのまま適用することは実用的でないという問題点がある。
【０００６】
また、前記特許文献２によって知られる方式では、車両に搭載するプレヒータを用いるので、別途熱風発生装置を準備することなく始動時の予熱操作ができる利便性はあるが、オイルパンに設けられた二重構造の排ガス導入室に加熱されたガス（燃焼ガス）を送ってオイルパン内のオイルを加温するので、一見効果的であるが狭い空間を供給される加熱ガスが一通過するだけであるので、供給されるガスの容量に制約を受けることになり、多くの加熱ガスを供給する必要が生じる。言換えると、運転可能になるまでの予熱時間が長くなるという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、極低温地域で使用される作業機械の動力伝達機構のオイルパンを始動時に可搬式の熱風発生機と簡単にダクトで接続して、外部から直接効率よく加熱できるようにする作業機械の動力伝達機構のオイルパン予熱方法およびその装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前述された目的を達成するために、第１発明による作業機械の動力伝達機構のオイルパン予熱方法は、
作業機械のメインフレームに搭載設置される動力伝達機構の後部を、そのメインフレームに形成される凹部内に受け入れて、前記凹部の下部に対して外部から貫通する熱風通路を通じて可搬式の熱風発生機により熱風を送入し、前記動力伝達機構後部に備えられるオイルパンを熱風で直接加熱することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明によれば、作業機械の車体メインフレーム後部に形成されている凹部内に配置された動力伝達機構後部のステアリングケース下部のオイルパンに対して、そのメインフレームの凹部内の下部に向けて、メインフレーム後部に形成されている壁部に貫通させた熱風通路から、車体外部に始動前準備した熱風発生機によって発生させた熱風を、前記凹部内に吹き込んで直接加熱するようにされる。こうすることによって、外部から送り込まれる熱風が凹部内に位置するステアリングケース下部のオイルパンに直接吹き付けられ、その熱風が底面から上側方に沿って流動することになり、オイルパンの外周部を包むように熱風が流動して有効に熱交換される。この際、凹部内に流入した熱風は、オイルパンの底面部から凹部の内壁とステアリングケースとの間の空隙を上方に流動し、上方が開放されて流動を拘束しないので、熱風が自由に流動してケーシング外面と効果的に熱交換することができる。言換えるとオイルパンの外周面が全体的に加熱される。その結果、オイルパンの予熱を効率よく行えて、短時間で予熱をすることができるという効果を奏する。
【００１０】
次に、第２発明にかかる作業機械の動力伝達機構のオイルパン予熱装置は、
作業機械の車体メインフレームの後部には、搭載される動力伝達機構後部のステアリングケースを収容する凹部が設けられ、その凹部後部壁の下部に外部と通じる熱風通路が形成され、前記熱風通路に外部から熱風発生機にて発生された熱風を送り込むダクト先端が着脱可能に接続される構成であることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明によれば、簡単な構成で前記第１発明における作用効果を合理的に得ることができるのである。
【００１２】
前記第２発明において、前記熱風通路は、メインフレームの後部壁の下部で車体の軸線方向に外部から前記凹部の内下部に貫通形成され、その外端には熱風発生機と繋がるダクトの挿入保持部が設けられ、内端が前記凹部の底部に近く位置するように形成されているのがよい（第３発明）。こうすることで、メインフレームの凹部内に収まる動力伝達機構のステアリングケース底部に対して熱風が直接吹き付けられるようになり、効率よく熱交換（予熱）することができるのである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による作業機械の動力伝達機構のオイルパン予熱方法をその予熱装置の具体的な実施の形態によって、図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
この実施形態は、ブルドーザに適用された場合について説明する。
【００１５】
図１には本実施形態のブルドーザにおける動力伝達機構の配置概要模式図が示されている。図２にはオイルパンの予熱が施される要部の断面図が、図３には図２の平面図が、図４には熱風通路に対するダクトの連結部を表す図が、それぞれ示されている。
【００１６】
このオイルパン予熱方法が適用されるブルドーザ１は、車体の両側に履帯２がそれぞれ配置されて、その車体のメインフレーム３の前部に搭載されるエンジン４から動力伝達機構５（トルクコンバータ５ａ，トランスミッション５ｂ，ステアリング機構５ｃ）を経由して駆動される履帯式走行装置を備え、車体の後方上部に運転室６が設けられている。車体の前方位置には左右両側に配される一対のフレームによってブレード７が配置され、チルトシリンダと起伏シリンダによってそのブレード７を操作できるようにされている。なお、後部にはリッパ装置８が付設されており、リッパ作業を行なえるようにされている。
【００１７】
このような構成のブルドーザ１で寒冷地仕様の機種においては、エンジン４の始動時前にエンジン４の予熱を行えるようにされるとともに、前記動力伝達機構５における、特にステアリング機構５ｃを収めるステアリングケース５Ａの内下部に設けられたオイルパン５Ｂを予熱して、エンジン４の起動後に走行装置が作動できるようにする必要がある。そのために、この実施形態のメインフレーム３には、前記動力伝達機構５の最後部に位置するステアリングケース５Ａの設置部を、所要間隔で配されるメインフレーム３の左右縦通部材３ａ，３ａに対して、その後部で直交して後部横部材３ｂにより相互に接続されるとともに、その後部横部材３ｂから前方にちょうど設置されるトランスミッションの両脇部分までの間を上方に開放されたボックス構造に形成されて、このボックス構造部１０にステアリングケース５Ａが収まるようにされている。なお、前記ステアリングケース５Ａは動力伝達機構５の軸線に直交して左右に出力軸がそれぞれ突き出して、図示されない履帯駆動輪に接続されるようになされている。
【００１８】
前記ボックス構造部１０の底部は底板部材１１で覆われており、後部横部材３ｂは、図２で表されるように、二重構造の壁体に構成されている。したがって、このボックス構造部１０の内部に収まるステアリングケース５Ａは、その下部に設けられるオイルパン５Ｂが左右の縦通部材３ａ，３ａと後部横部材３ｂと前側に位置する横部材３ｄとによって囲まれたボックス構造部１０の下部に形成される凹部１２内に受け入れられた状態とされる。
【００１９】
前記凹部１２に対して前記後部横部材３ｂの幅方向の中間部分には、外部から貫通する熱風通路１３がその凹部１２の内底に近い位置で設けられている。その熱風通路１３の外端部は、別途予熱時に使用される可搬式の熱風発生機２０からのダクト２２が接続できる連結部１４を形成されている。なお、前記ダクト２２の連結部１４は、予熱作業時以外のとき蓋１５で熱風通路１３を閉じるようにされている。
【００２０】
前記予熱用の熱風発生機２０は、筒状の本体にバーナーと送風機が組み合わされたもので、熱風を発生させて本体の先端の熱風出口２１に繋いだダクト２２によって目的箇所へ送り出すように構成された周知構造の装置である。この熱風発生機２０は、台車２４に載せて移動自在にされており、図示省略する別途オイルタンクから燃料油の供給を受けて燃焼させるようにされている。
【００２１】
このようになされた実施形態では、準備作業として始業前に別途用意してある可搬式の熱風発生機２０をブルドーザ１の車体後部まで運び、その熱風発生機２０の熱風出口２１に繋いだダクト２２の先端を車体後部のダクト連結部１４から熱風通路１３内に挿入して接続する。
【００２２】
準備を整えた後は、熱風発生機２０を起動して、その内部でバーナーにより燃料を燃焼させて送風機によりダクト２２を通じて車体メインフレーム３の凹部１２内に熱風を送入させる。
【００２３】
凹部１２内に送入された熱風は、まず熱風通路１３から凹部１２の内底部に位置するステアリングケース５Ａの底部に直接吹き付けられ、当該位置にあるオイルパン５Ｂが加熱される。この凹部１２に位置するステアリングケース５Ａの底部（オイルパン５Ｂ）は、周囲をフレーム構成部材によって取り囲まれているので、吹き込まれる熱風がそのまま上昇することなく前記ステアリングケース５Ａの底部（オイルパン５Ｂ）周面を舐めるように流動し、次第にそのケースと周囲を取り囲むフレーム構成部材（３ａ，３ｂ，３ｃ）の内側面との間の間隙を流動して上昇し、放散される。この間隙を上昇する間にも熱風によってケース側面と熱交換され底部のみならず中間部が加熱されることになる。
【００２４】
また、凹部１２内に送入された熱風は、送入される凹部１２が上方を開放されて流動を拘束することのない構造であるので、前述のように最初にステアリングケース５Ａの底部５Ｂを直接加熱して、その後は凹部１２内周囲壁面とそのケースとの間隙を通って上方に放散されることによって有効に加熱することができるのである。また、メインフレームの凹部１２を形成する部分は、底板１１部分を除いてボックス構造の部材で囲まれる構造になっているので、それら周壁部での断熱効果も期待でき、送入される熱風のもつ熱量がフレームを通じて外部に放散するのをセーブされて目的であるステアリングケース５Ａ内のオイルパン５Ｂの加熱速度を高めることができるのである。その結果、加熱効率が向上して予熱時間の短縮が可能になるという効果が得られるのである。
【００２５】
オイルパン５Ｂ内のオイルが始動に適する状態まで予熱されると、熱風発生機２０と凹部１２を接続しているダクト２２を取り外し、そのダクト２２と熱風発生機２０をブルドーザ１から離れた位置に移動させることにより、ブルドーザの運転が可能な状態となる。
【００２６】
このように、本実施形態によれば、予熱のための作業を車体の後部において行うことができるので、作業性が向上するという利点もある。
【００２７】
以上の説明では、ブルドーザの動力伝達機構の後部に備えるオイルパンを予熱することについて記載したが、同様に寒冷地仕様の他の作業機械においても適用することが可能である。なお、この場合、上述の趣旨に則した動力伝達機構の形状・配置に対応するフレーム構造であるのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本実施形態のブルドーザにおける動力伝達機構の配置概要模式図である。
【図２】図２は、オイルパンの予熱が施される要部の断面図である。
【図３】図３は、図２の平面図である。
【図４】図４は、熱風通路に対するダクトの連結部を表す図である。
【符号の説明】
１                    ブルドーザ
３                    メインフレーム
３ａ                  縦通部材
３ｂ                  後部横部材
４                    エンジン
５                    動力伝達機構
５ｃ                  ステアリング機構
５Ａ                  ステアリングケース
５Ｂ                  オイルパン
１０                  ボックス構造部
１１                  底板
１２                  凹部
１３                  熱風通路
１４                  ダクトの連結部
２０                  熱風発生機
２２                  ダクト
【図１】
2004211665.tif 000003
【図２】
2004211665.tif 000004
【図３】
2004211665.tif 000005
【図４】
2004211665.tif 000006