(57)【要約】  【課題】戻し燃料を確実に冷却しつつ低コスト化およびコンパクト化を図った乗物を提供する。  【解決手段】エンジン17からの戻し燃料を燃料タンク12に戻す燃料戻しライン43を、ファン18により吸気開口部37から吸込む外気の通路にてクーリングパッケージ16よりも挿入開口34および吸気開口部37側に設ける。燃料クーラなどを別途設けることなくクーリングパッケージ16の冷却用のファン18および挿入開口34と吸気開口部37を有効に利用して、エンジン17からの戻し燃料を確実に冷却しつつ低コスト化およびコンパクト化を図ることができる。  【選択図】図１
2007032478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気開口部を備えた乗物本体と、
この乗物本体に設けられ、燃料を燃焼させるエンジンと、
乗物本体に設けられ、エンジンに供給される燃料およびエンジンから戻される燃料を貯留する燃料タンクと、
乗物本体に設けられ、吸気開口部から被冷却物へと外気を吸込むファンと、
このファンにより吸気開口部から吸込む外気の通路にて被冷却物よりも吸気開口部側に一部が設けられ、エンジンからの戻し燃料を燃料タンクに戻す燃料戻しラインと
を具備したことを特徴とする乗物。
【請求項２】
吸気開口部は、ファンにより被冷却物としての冷却用のクーリングパッケージへと外気を吸込む開口である
ことを特徴とする請求項１記載の乗物。
【請求項３】
乗物本体に揺動可能に軸支された作業装置と、
基端部が乗物本体側に接続されているとともに先端部が作業装置側に接続され、伸縮により作業装置を揺動させる流体圧アクチュエータとを具備し、
吸気開口部は、流体圧アクチュエータが揺動可能に挿入される開口である
ことを特徴とする請求項１記載の乗物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を燃焼させるエンジンと、燃料を貯留する燃料タンクとを備えた乗物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の乗物は、乗物本体内にエンジンが搭載され、このエンジンは、燃料フィルタおよびウォータセパレータなどが設けられた燃料ラインを介して燃料タンクから最短径路を辿って供給された燃料を燃焼させることで、所定の動力を得るものである。
【０００３】
ところで、燃料タンクからエンジンに供給された燃料のうち、エンジン内で燃焼しきれなかった一部は、燃料戻しラインを介して燃料タンクへと戻される。
【０００４】
しかしながら、このようにエンジンを一旦通過した戻り燃料は温度が上昇し、かつ、燃料ラインは一般にゴムホース製が主であるとともに最短径路を辿ることで放熱による温度低減効果が殆ど得られないため、燃料が高温のまま燃料タンクに戻されるので、戻り燃料が増加するに従いエンジンに供給される燃料温度が高くなってしまう。
【０００５】
そして、このように燃料の温度が過剰に高くなると、燃料中に気泡が発生する、いわゆるボイリングが生じ、このボイリングにより安定した燃焼が得られず、所望の出力を得ることが容易でない。
【０００６】
そこで、例えば燃料戻しライン中に燃料クーラを設けた乗物（例えば、特許文献１参照。）、燃料戻しラインをラジエータなどの熱交換器すなわちクーリングパッケージに直列に配置した乗物（例えば、特許文献２参照。）、あるいは、燃料戻しライン中に多段に重ねて蛇行させた冷却部を設けた乗物（例えば、特許文献３参照。）などが知られている。
【特許文献１】特開２００４−１６２５３８号公報（第４−５頁、図１）
【特許文献２】特開２００３−２５４１７６号公報（第２−３頁、図１）
【特許文献３】特開２００４−１９５１６号公報（第３−４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の特許文献１に記載された乗物では、燃料クーラが別途必要となり、コストを抑制することが容易でないという問題点を有している。
【０００８】
また、特許文献２に記載された乗物では、クーリングパッケージが大型化し、全体としてコンパクト化が容易でないという問題点を有している。
【０００９】
さらに、特許文献３に記載された乗物では、多段に蛇行させた冷却部により燃料戻しライン大きくする必要があり、コンパクトが容易でないという問題点を有している。
【００１０】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、戻し燃料を確実に冷却しつつ低コスト化およびコンパクト化を図った乗物を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載の発明は、吸気開口部を備えた乗物本体と、この乗物本体に設けられ、燃料を燃焼させるエンジンと、乗物本体に設けられ、エンジンに供給される燃料およびエンジンから戻される燃料を貯留する燃料タンクと、乗物本体に設けられ、吸気開口部から被冷却物へと外気を吸込むファンと、このファンにより吸気開口部から吸込む外気の通路にて被冷却物よりも吸気開口部側に一部が設けられ、エンジンからの戻し燃料を燃料タンクに戻す燃料戻しラインとを具備した乗物である。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の乗物において、吸気開口部が、ファンにより被冷却物としての冷却用のクーリングパッケージへと外気を吸込む開口であるものである。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の乗物において、乗物本体に揺動可能に軸支された作業装置と、基端部が乗物本体側に接続されているとともに先端部が作業装置側に接続され、伸縮により作業装置を揺動させる流体圧アクチュエータとを具備し、吸気開口部は、流体圧アクチュエータが揺動可能に挿入される開口であるものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の発明によれば、エンジンからの戻し燃料を燃料タンクに戻す燃料戻しラインの一部を、ファンにより吸気開口部から吸込む外気の通路にて被冷却物よりも吸気開口部側に設けることで、燃料クーラなどを別途設けることなく被冷却物の冷却用のファンおよび吸気開口部を有効に利用して、エンジンを経た戻し燃料を確実に冷却しつつ低コスト化およびコンパクト化を図ることができる。
【００１５】
請求項２記載の発明によれば、冷却用のクーリングパッケージへと外気を吸込む既設の開口を吸気開口部として有効に利用しつつ戻し燃料を確実に冷却できる。
【００１６】
請求項３記載の発明によれば、油圧アクチュエータが揺動可能に挿入される既設の開口を吸気開口部として有効に利用しつつ戻し燃料を確実に冷却できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施の形態を図１乃至図４を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
図４は乗物としての作業機械である油圧ショベル１を示し、この油圧ショベル１は、油圧アクチュエータとしての油圧モータである走行モータ２により走行面上を走行可能な走行体としての下部走行体３の上部に、旋回部４を介して旋回体としての上部旋回体５が旋回可能に設けられた乗物本体としての作業機械本体６を有し、上部旋回体５の前部中央に作業装置７が作動可能に突設されている。
【００１９】
そして、上部旋回体５は、図１乃至図３に示されるように、フレーム板部としての板状のフレーム底板11を備え、このフレーム底板11上には、左側の前部に燃料タンク12が配設されるとともにこの燃料タンク12の上方にオペレータの運転区間を覆うキャブ13が配設され、右側の前部にコントロールバルブ14および作動油タンク15が配設され、この作動油タンク15の後方に熱交換器としての被冷却物である冷却用のクーリングパッケージ16が配設されているとともに、このクーリングパッケージ16の左側に、作動油を吐出する図示しない油圧ポンプを駆動させるエンジン17、および、冷却用のファン18などがそれぞれ配設されている。
【００２０】
また、フレーム底板11の外周縁部には、スカート部21が全周に亘って取付けられている。このフレーム底板11のスカート部21の上部には、コントロールバルブ14および作動油タンク15などを覆うサイドカバー22と、エンジン17などを覆うリアカバー23と、これらサイドカバー22およびリアカバー23などとともにキャブ13を除くフレーム底板11の上部全体を覆うフード24とが設けられている。さらに、フレーム底板11には、クーリングパッケージ16を経た空気が通過するとともに上部旋回体５のメンテナンス用の開口ともなる図示しない排気開口部が穿設されている。
【００２１】
スカート部21は、前部中央に、作業装置７（図４）の基端部を上下方向に回動可能に軸支するブラケット31を左右方向に揺動可能に軸支する軸支部32が突設されているとともに、この軸支部32の右側方に、ブラケット31に先端部が回動可能に軸支された流体圧アクチュエータとしてのスイングシリンダ33の基端部が挿入された挿入開口34が開口形成されている。
【００２２】
スイングシリンダ33は、コントロールバルブ14を介して作動油が給排されることにより伸縮することで、ブラケット31を介して作業装置７（図４）を左右に揺動させるものであり、基端側が上部旋回体５内でこの上部旋回体５に回動可能に軸支されている。
【００２３】
挿入開口34は、作業装置７（図４）の揺動に対応して揺動するスイングシリンダ33が左右方向に揺動可能となるように横長に開口形成されている。また、この挿入開口34は、ファン18の駆動により外気を上部旋回体５内に吸込む吸気開口部としての機能を有するものであり、上部旋回体５内に、右側のスカート部21の内壁に沿ってコントロールバルブ14の側方から後方へと延設されクーリングパッケージ16の右側へと連通する吸気の通路Ｄを形成している。
【００２４】
サイドカバー22は、上部旋回体５に対して上下方向に回動可能に軸支され、回動によりコントロールバルブ14および作動油タンク15などを上部旋回体５の外部に露出可能となっている。また、このサイドカバー22には、ファン18の駆動により外気を上部旋回体５内に吸込む吸気開口部37がクーリングパッケージ16の右側部前方に位置して多数穿設されている。これら吸気開口部37は、前後方向に長手状に形成されて上下方向に複数配設され、上部旋回体５の右側部に位置するとともに、サイドカバー22を閉じた状態で水平方向に開口するように形成されている。そして、この吸気開口部37は、通路Ｄに連通されている。
【００２５】
ここで、通路Ｄは、ダクト状に形成され、この通路Ｄに沿って挿入開口34および吸気開口部37から吸込んだ空気の流れＷが形成される。
【００２６】
また、リアカバー23は、上部旋回体５に対して上下方向に回動可能に軸支され、回動によりエンジン17などを上部旋回体５の外部に露出可能となっている。
【００２７】
燃料タンク12は、エンジン17に供給される燃料およびこのエンジン17で燃焼されずに戻される燃料を内部に貯留するものであり、フレーム底板11の前端部近傍から前後方向の中心域に亘って設けられている。また、この燃料タンク12の上部には、タンク接続部41が設けられ、このタンク接続部41には、エンジン17へと燃料を供給する燃料供給ライン42とエンジン17に過剰に供給された燃料すなわちエンジン17にて燃焼しきれなかった燃料を燃料タンク12へと戻す燃料戻しライン43とで構成された燃料ライン44が接続されている。
【００２８】
燃料供給ライン42は、例えば鉄管、アルミ管あるいは銅管などの放熱性が高い部材により形成され、タンク接続部41から上部旋回体５の右側へと後方に傾斜して配設された燃料導出部46と、この燃料導出部46の先端が接続される燃料フィルタ47と、この燃料フィルタ47とエンジン17の右端部近傍とを接続するエンジン導入部48とを備えている。
【００２９】
燃料導出部46は、タンク接続部41から燃料フィルタ47に亘って燃料タンク12の上面に沿って略水平に配設されている。
【００３０】
燃料フィルタ47は、エンジン17から離間されてフレーム底板11上部の右側にて吸気開口部37の後方下側かつクーリングパッケージ16の前側寄りの下側、すなわち、通路Ｄ内に位置している。
【００３１】
エンジン導入部48は、燃料フィルタ47からポンプＰを経由してエンジン17に亘って略水平に配設されている。
【００３２】
一方、燃料戻しライン43は、例えば鉄管、アルミ管あるいは銅管などの放熱性が高い部材により形成され、燃料フィルタ47の近傍に亘って燃料供給ライン42と略平行に配設された燃料導入部51と、燃料フィルタ47の近傍から前方へとスカート部21の内壁に沿って配設された下部延設部52と、この下部延設部52から上部旋回体５の前端部近傍にて左方に湾曲されて吸気開口部37の開口近傍へと延設された前部延設部53と、吸気開口部37の開口近傍にて前部延設部53から右方に折返されてこの前部延設部53と略平行に配設された前部延設部54と、この前部延設部54からスカート部21の内壁に沿って吸気開口部37の開口近傍を経由して燃料フィルタ47より後方まで延設された側部延設部55と、この側部延設部55から前方へと折り返された後部延設部56と、この後部延設部56から左方へ湾曲されてエンジン17の右端部よりも左側寄りの位置に接続されたエンジン導出部57とを備えている。
【００３３】
燃料導入部51は、一端部が燃料タンク12のタンク接続部41に接続され、燃料供給ライン42の燃料導出部46と略平行して略水平に配設され、他端部が上部旋回体５の右側のスカート部21の近傍にて下方に傾斜し、燃料フィルタ47の前方に位置している。
【００３４】
下部延設部52は、フレーム底板11上に沿って、後側から前側へとスカート部21の湾曲形状に対応して緩やかに湾曲状に配設されている。
【００３５】
前部延設部53は、フレーム底板11上で左右方向に沿って配設され、前部延設部54との連続部が吸気開口部37の開口に対向してこの吸気開口部37の左右幅方向の中心域に位置している。
【００３６】
前部延設部54は、フレーム底板11上の前部延設部53の前側にてこの前部延設部53に平行に配設されている。
【００３７】
側部延設部55は、フレーム底板11上に沿って、前側から後側へとスカート部21の湾曲形状に対応して緩やかに湾曲上に配設され、燃料フィルタ47の近傍まで下部延設部52と略平行に形成され、かつ、後端部側がクーリングパッケージ16の後端部近傍まで延設されて上方向に若干湾曲されている。
【００３８】
後部延設部56は、クーリングパッケージ16の吸気開口部37側の下部に対向して略水平に配設されている。
【００３９】
エンジン導出部57は、後部延設部56の前端部からエンジン17に向けて上方向に傾斜するように形成されている。
【００４０】
そして、下部延設部52、前部延設部53，54、側部延設部55および後部延設部56は、それぞれ通路Ｄの壁面に沿って配設されている。
【００４１】
キャブ13は、上部旋回体５の前側寄りに位置し、オペレータが座るシートＳが内部に設けられている。
【００４２】
エンジン17は、燃料供給ライン42を介して供給された燃料を内部で燃焼させて図示しない油圧ポンプを駆動させることで、作動油タンク15に貯留された作動油をコントロールバルブ14へと吐出するものである。
【００４３】
クーリングパッケージ16は、例えばエンジン17の冷却用の冷却水を冷却するラジエータおよび作動油を冷却するオイルクーラなどをユニット化したものであり、吸気開口部37に対向するように配設され、この吸気開口部37から吸込んだ空気が油圧ショベル１の左右方向に通過するように構成されている。
【００４４】
ファン18は、クーリングパッケージ16の吸気開口部37と反対側、すなわち左側に対向して設けられ、回転駆動されることでクーリングパッケージ16へと挿入開口34および吸気開口部37から外気を吸込むものである。
【００４５】
図４に戻って、作業装置７は、ブラケット31に基端部が上下方向に回動可能に軸支されたブーム61と、このブーム61の先端に回動可能に軸支されたアーム62と、このアーム62の先端に回動可能に軸支されたバケット63とを備え、ブラケット31の前端部に基端部が回動可能に軸支されたブームシリンダ64の先端部がブーム61の腹面側に回動可能に軸支され、ブーム61の背面側に基端部が回動可能に軸支されたアームシリンダ65の先端部がアーム62の基端側に回動可能に軸支され、かつ、アームシリンダ65の背面側に回動可能に基端部が軸支されたバケットシリンダ66の先端部がリンケージ67を介してバケット63に回動可能に軸支されている。
【００４６】
そして、これらシリンダ64，65，66は、それぞれコントロールバルブ14（図１）を介して作動油が給排されることにより伸縮することで、ブーム61、アーム62およびバケット63をそれぞれ回動させる油圧アクチュエータである。
【００４７】
次に、上記一実施の形態の作用効果を説明する。
【００４８】
エンジン17を作動させると、燃料タンク12から燃料供給ライン42の燃料導出部46、燃料フィルタ47、ポンプＰおよびエンジン導入部48を介して供給された燃料がエンジン17内で燃焼されることで、油圧ポンプが駆動され、この油圧ポンプの駆動により吐出された作動油タンク15の作動油がコントロールバルブ14により流量および方向制御されて走行モータ２、各シリンダ33，64，65，66などの各種油圧アクチュエータに給排されて、これら油圧アクチュエータが動作する。
【００４９】
エンジン17内で燃焼しきれなかった燃料は、燃料戻しライン43のエンジン導出部57、後部延設部56、側部延設部55、前部延設部54，53、下部延設部52および燃料導入部51を順次通過して燃料タンク12に戻される。
【００５０】
このとき、下部延設部52、前部延設部53，54、側部延設部55、後部延設部56が挿入開口34および吸気開口部37から吸込む空気のダクト状の通路Ｄにてクーリングパッケージ16よりも挿入開口34側、あるいは吸気開口部37側に設けられていることにより、エンジン17からの戻し燃料がこれら下部延設部52、前部延設部53，54、側部延設部55および後部延設部56などを通過する際に、ファン18の駆動により挿入開口34および吸気開口部37からそれぞれ吸込まれてクーリングパッケージ16へと吸込まれる空気の流れＷにより冷却される。
【００５１】
この結果、燃料クーラなどを別途設けることなくクーリングパッケージ16の冷却用のファン18と挿入開口34および吸気開口部37とを有効に利用して、エンジン17からの戻し燃料を確実に冷却でき、低コスト化できるとともに、エンジン17などでの放熱量を抑制できるので、クーリングパッケージ16のサイズをも小さくでき、油圧ショベル１のコンパクト化を図ることができる。
【００５２】
具体的に、冷却用のクーリングパッケージ16へと外気を吸込むための吸気開口部37に連通する通路Ｄに燃料戻しライン43の側部延設部55および後部延設部56を配管することで、既設の吸気開口部37を有効に利用しつつ戻し燃料を確実に冷却できる。
【００５３】
同様に、スイングシリンダ33が揺動可能に挿入される挿入開口34に連通する通路Ｄに燃料戻しライン43の下部延設部52、前部延設部53，54および側部延設部55を廃刊することで、既設の挿入開口34を吸気開口部として有効に利用しつつ戻し燃料を確実に冷却できる。
【００５４】
しかも、下部延設部52、前部延設部53，54、側部延設部55、後部延設部56をダクト状の通路Ｄの壁面に沿って配管することで、戻し燃料を、より効果的に冷却できる。
【００５５】
そして、このように戻し燃料を確実に冷却できることで、燃料中に気泡が発生する、いわゆるボイリングが生じることがなく、燃料の安定した燃焼が得られ、エンジン17により所望の出力を得ることができ、エンジン17が発生させられる馬力あるいはトルクの低下を抑制でき、特に高温環境、あるいは夏場での使用に対しても有効となる。
【００５６】
また、エンジン17の省力化分の最大馬力を下げることが可能になるので、省エネ効果も期待できる。
【００５７】
さらに、燃料戻しライン43を鉄管などの放熱性が高い部材で形成することにより、この燃料戻しライン43にて充分な放熱効果を得ることができ、冷却効率を向上できる。
【００５８】
そして、上部旋回体５の内部は、上側よりも下側の温度が低いため、燃料戻しライン43の下部延設部52、前部延設部53，54および側部延設部55などをフレーム底板11側に沿わせて配管することで、燃料の温度上昇をより確実に抑制できる。
【００５９】
特に、小型の油圧ショベル１の場合には、燃料が過熱しやすい一方で上部旋回体５内にはデッドスペースを確保することが容易でないため、既設の通路Ｄを利用して配管構造のみで戻し燃料を冷却する構成とすることで、小型の油圧ショベル１にも容易に対応できる。
【００６０】
なお、上記一実施の形態において、油圧ショベル１以外の作業機械にも適用でき、また、乗物としては、例えば船舶、航空機など、作業機械以外の他の様々なものに適用できる。
【００６１】
また、燃料戻しライン43は、吸気開口部が形成されている位置に応じて適宜配管を変更する。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係る乗物の一実施の形態の要部を示す平面図である。
【図２】同上乗物の要部を示す側面図である。
【図３】同上乗物の要部を示す正面図である。
【図４】同上乗物を示す側面図である。
【符号の説明】
【００６３】
Ｄ    通路
１    乗物としての油圧ショベル
６    乗物本体としての作業機械本体
７    作業装置
12    燃料タンク
16    被冷却物としてのクーリングパッケージ
17    エンジン
18    ファン
33    流体圧アクチュエータとしてのスイングシリンダ
34    吸気開口部の機能を有する挿入開口
37    吸気開口部
43    燃料戻しライン
【図１】
2007032478.tif 000003
【図２】
2007032478.tif 000004
【図３】
2007032478.tif 000005
【図４】
2007032478.tif 000006