(57)【要約】    【課題】  本発明は、エンジンを冷却するラジエータにシュラウドを取付け、該シュラウドに形成した通気用開口に臨ませて空冷ファンを配置し、該空冷ファンの回転によって前記ラジエータに冷却風を供給する作業車輌の冷却構造を対象とし、組立時における作業の繁雑化を招くことなく、ラジエータにおける十分な放熱量を確保し得る作業車輌の冷却構造を提供することを目的としている。    【解決手段】  本発明に関わる作業車輌の冷却構造は、シュラウドにおける通気用開口の中心軸上に、冷却風通路を横切るステーを介して支軸体を固定設置し、この支軸体に空冷ファンを回転自在に支承している。    【選択図】  図７
2007309170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンを冷却するラジエータにシュラウドを取付け、該シュラウドに形成した通気用開口に臨ませて空冷ファンを配置し、該空冷ファンの回転により前記ラジエータに冷却風を供給する作業車輌の冷却構造であって、
前記シュラウドにおける前記通気用開口の中心軸上に、冷却風通路を横切るステーを介して支軸体を固定設置し、前記支軸体に前記空冷ファンを回転自在に支承して成ることを特徴とする作業車輌の冷却構造。
【請求項２】
前記シュラウドが、前記ラジエータに設置されるラジエータ側シュラウドと、前記空冷ファンの支承された空冷ファン側シュラウドとを備え、前記ラジエータ側シュラウドと前記空冷ファン側シュラウドとを、相互の位置ずれを許容しかつ前記冷却風通路からの冷却風の漏れを防止する態様で、シール部材を介して相互に組付けて成ることを特徴とする請求項１記載の作業車輌の冷却構造。
【請求項３】
前記シュラウドの前記冷却風通路を横切る前記ステーに、前記空冷ファンの回転により前記ラジエータに供給される冷却風を整流する整流板を取付けたことを特徴とする請求項１記載の作業車輌の冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンを冷却するラジエータにシュラウドを取付け、該シュラウドに形成した通気用開口に臨ませて空冷ファンを配置し、該空冷ファンの回転によって前記ラジエータに冷却風を供給する作業車輌の冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１２に示す作業車輌の一態様であるフォークリフト(フォークリフトトラック)Ａは、車体Ｂと該車体Ｂの前方に設置された作業機Ｗとを備えており、車体Ｍの内部にはエンジンＥおよびラジエータＲ等の機器が搭載されている。
【０００３】
また、上記フォークリフトＡにおいては、稼働時における振動・騒音を改善する目的で、上記エンジンＥをゴムマウント等の防振部材を介して車体Ｂにフローティング支持している。
【０００４】
ここで、ラジエータにおける冷却効率を向上させるべく、上記ラジエータにシュラウドを装着して、冷却風を集中させる冷却システム(冷却構造)が、従来より提供されている(例えば、特許文献１、特許文献２および特許文献３参照)。
【０００５】
図１２および図１３に示した冷却システムでは、ラジエータＲをエンジンＥの後方側において車体Ｂに設置し、通気用開口Ｓｏを有するシュラウドＳをラジエータＲの前方に取付け、エンジンＥに支承された空冷ファンＦをシュラウドＳの通気用開口Ｓｏに臨ませている。
【０００６】
また、図１４に示した冷却システムでは、ラジエータＲをエンジンＥの後方側に連結部材Ｈを介して支持させ、通気用開口Ｓｏを有するシュラウドＳをラジエータＲの前方に取付け、エンジンＥに支承された空冷ファンＦをシュラウドＳの通気用開口Ｓｏに臨ませている。
【０００７】
上述した何れの冷却システムにおいても、稼働する空冷ファンＦによって車体Ｂの前方および下方等から吸引された外気は、吸気用開口Ｓｏから冷却風としてシュラウドＳの内部に導入され、該シュラウドＳに案内されつつ集中してラジエータＲに向かうため、上記ラジエータＲは効率良く冷却されることとなる。
【特許文献１】特開昭５８−１７４１１４号公報
【特許文献２】実開平５−５５３８号公報
【特許文献３】実開平５−７８９２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、図１３に示した冷却システムにおいては、エンジンＥとラジエータＲとを、車体Ｂに対して各々別個に設置しているので、エンジンＥに支承された空冷ファンＦと、シュラウドＳにおける通気用開口Ｓｏと間に、両者の衝突を未然に回避するための隙間、詳しくは、稼働時の振動によるシュラウドＳと空冷ファンＦとの相対移動や、シュラウドＳと空冷ファンＦとの取付位置の「ばらつき」を許容するための、大きな隙間を設定する必要がある。
【０００９】
このように、図１３に示した従来の冷却システムでは、シュラウドＳの通気用開口Ｓｏと空冷ファンＦとの間に大きな隙間を必要とするため、空冷ファンＦによるシュラウドＳへの冷却風の供給効率が低下し、ラジエータＲにおける放熱量(冷却熱量)が削減されることとなり、この削減分を補うために空冷ファンＦの運転回転数を増大させることによって、例えば騒音が増大する等、様々な不都合を招いてしまう問題があった。
【００１０】
一方、図１４に示した冷却システムにおいては、連結部材Ｈを介してエンジンＥにラジエータＲを支持させたことで、稼働時の振動によるシュラウドＳと空冷ファンＦとの相対的な移動が抑えられ、シュラウドＳの通気用開口Ｓｏと空冷ファンＦとの隙間が小さくて済むため、空冷ファンＦによるシュラウドＳへの冷却風の供給効率が不用意に低下することがない。
【００１１】
このように、図１４に示した従来の冷却システムでは、通気用開口Ｓｏと空冷ファンＦとの隙間が小さくて済むことで、ラジエータＲにおける十分な放熱量を確保し得るものの、エンジンＥにラジエータＲを強固に支持させる必要から、連結部材Ｈが複雑な構造で且つ大形なものとなり、設置スペースの肥大化をも招来するばかりでなく、組立時におけるエンジンＥとラジエータＲとの位置合わせ、詳しくはシュラウドＳの通気用開口Ｓｏと空冷ファンＦとの位置合わせ(芯出し)に繁雑な作業を必要とする問題があった。
【００１２】
本発明の目的は上記実状に鑑みて、組立時における作業の繁雑化を招くことなく、ラジエータにおける十分な放熱量を確保し得る作業車輌の冷却構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するべく、請求項１に関わる作業車輌の冷却構造は、エンジンを冷却するラジエータにシュラウドを取付け、該シュラウドに形成した通気用開口に臨ませて空冷ファンを配置し、該空冷ファンの回転によりラジエータに冷却風を供給する作業車輌の冷却構造であって、シュラウドにおける通気用開口の中心軸上に、冷却風通路を横切るステーを介して支軸体を固定設置し、上記支軸体に空冷ファンを回転自在に支承して成ることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項２の発明に関わる作業車輌の冷却構造は、請求項１の発明に関わる作業車輌の冷却構造において、シュラウドが、ラジエータに設置されるラジエータ側シュラウドと、空冷ファンの支承された空冷ファン側シュラウドとを備え、ラジエータ側シュラウドと空冷ファン側シュラウドとを、相互の位置ずれを許容しかつ冷却風通路からの冷却風の漏れを防止する態様で、シール部材を介して相互に組付けて成ることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項３の発明に関わる作業車輌の冷却構造は、請求項１の発明に関わる作業車輌の冷却構造において、シュラウドの冷却風通路を横切るステーに、空冷ファンの回転によりラジエータに供給される冷却風を整流する整流板を取付けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明に関わる作業車輌の冷却構造においては、シュラウドにステーを介して固定した支軸体に、空冷ファンを回転自在に支承したことにより、シュラウドの通気用開口と空冷ファンとの間に中心軸のずれ(芯ずれ)を生じることがない。
【００１７】
このため、冷却構造の組立時において、シュラウドの通気用開口と空冷ファンＦとの位置合わせ(芯出し)を必要としないので、冷却構造の組立時における作業が極めて容易なものとなり、さらにシュラウドの通気用開口と空冷ファンとの隙間を可及的に小さく設定できるので、ラジエータへの空冷ファンによる冷却風の供給効率が向上し、もってラジエータにおける十分な放熱量を確保することが可能となる。
【００１８】
請求項２の発明に関わる作業車輌の冷却構造によれば、請求項１による作用効果と併せ、シール部材を介してラジエータ側シュラウドと空冷ファン側シュラウドとを組付けたことで、ラジエータと空冷ファンとの相互の「位置ずれ」が吸収され、もって組立時における作業の繁雑化を可及的に抑えることが可能となる。
【００１９】
請求項３の発明に関わる作業車輌の冷却構造によれば、請求項１による作用効果と併せ、ステーに取付けた整流板で整流された冷却風が、ラジエータに対してスムーズに供給されることにより、上記ラジエータにおける冷却効率を大幅に向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、実施例を示す図面に基づいて、本発明を詳細に説明する。  
図１は、作業車輌の一態様であるフォークリフトに本発明を適用した例を示しており、このフォークリフト１は、車体２と該車体２の前方に装備された作業機３とを具備している。
【００２１】
上記車体２の内部には、エンジン４およびラジエータ５が搭載されており、上記エンジン４は、ゴムマウント等の防振部材を介して車体２の略中央域にフローティング支持され、上記ラジエータ５は、適宜な防振手段を介して車体２の上記エンジン４に対する後方域に設置されている。
【００２２】
上記エンジン４に対する後方域には、空冷ファン６が配置されているとともに、上記ラジエータ５に対する前方域には、上記空冷ファン６による冷却風をラジエータ５に集中させつつ案内するためのシュラウド７が設置されており、上述したエンジン４、ラジエータ５、空冷ファン６およびシュラウド７等によって、フォークリフト１の冷却システム(冷却構造)が構築されている。
【００２３】
図２〜図４に示す如く、上記シュラウド７は、ラジエータ５の正面側(図５中の左方)に固定設置されたラジエータ側シュラウド１０と、該ラジエータ側シュラウド１０の正面側(図２中の左方)に組付けられた空冷ファン側シュラウド２０とを具備しており、これらラジエータ側シュラウド１０と空冷ファン側シュラウド２０との間には、後述するシール部材としてのウェザーストリップ３０が介装されている。
【００２４】
因みに、上記ラジエータ側シュラウド１０と空冷ファン側シュラウド２０とは、共にポリプロピレン等の難燃性を備えた樹脂材料から作成されている。
【００２５】
図５に示す如く、上記ラジエータ側シュラウド１０は、ラジエータ５の正面に対して解放された矩形の箱形状を呈しており、その正面板１１の中央域には大径の開口１１ｏが形成され、後方の左右縁部にはラジエータ５への装着に供されるブラケット１１ｂ、１１ｃが形成されている。
【００２６】
ここで、上記ラジエータ側シュラウド１０は、図１に示した如く、ラジエータ５の正面に固定設置されることで、上記ラジエータ５を介して車体２に設置されることとなる。
【００２７】
一方、図６〜図９に示す如く、上記空冷ファン側シュラウド２０は、円筒形状を呈するダクト２１を具備しており、該ダクト２１の正面側(図７中の左方)には、正面から観て正円を成す通気用開口２１oが形成され、また上記ダクト２１における背面側(図７中の右方)の縁部２１ｅには、その全周に亘ってウェザーストリップ(シール部材)３０が装着されている。
【００２８】
ここで、空冷ファン側シュラウド２０は、上記正面板１１の開口１１ｏに臨み、かつ上記正面板１１にウェザーストリップ(シール部材)３０を圧接させた状態で、上記ラジエータ側シュラウド１０に組付けられており、上記ラジエータ側シュラウド１０および空冷ファン側シュラウド２０の内部空間によって、通気用開口２１oからラジエータ５の正面に亘る冷却風通路が構成されている。
【００２９】
上記空冷ファン側シュラウド２０におけるダクト２１には、該ダクト２１における通気用開口２１ｏの中心軸(ｏ−ｏ)上に、後述する態様で空冷ファン６を支承するシャフト(支軸体)２２が設けられている。
【００３０】
上記ダクト２１の内周面には、冷却風通路を横切って径方向に延びる４本のステー２３、２３…が取付けられており、上記シャフト(支軸体)２２は、上記４本のステー２３、２３…に支持されたセンターハブ２４に固定設置されている。
【００３１】
また、上記センターハブ２４(シャフト２２)を支持する４本のステー２３、２３…には、後に詳述する如く空冷ファン６の稼働によりラジエータ５に供給される冷却風を整流するための、所定の翼断面形状を備えた整流板２５、２５…が、それぞれ取付ボルト２３Ｂを用いて固設されている。
【００３２】
上記ダクト２１の通気用開口２１ｏに臨んで配設された空冷ファン６は、周囲にファン翼６ｒ、６ｒ…を設けたボス６ｂと、上記シャフト２２との間に設置したベアリング６Ｂを介し、上記シャフト２２に対して、言い換えれば空冷ファン側シュラウド２０に対して回転自在に支承されている。
【００３３】
また、上記空冷ファン６におけるボス６ｂの正面側(図７中の左方側)には、図２および図３に示す如くドリブンプーリ６Ｐが固定されている一方、エンジン４の後部にはブラケット４０が取付けられており、上記空冷ファン６におけるボス６ｂの正面側(図７中の左方側)には、上記ブラケット４０に回転自在に支承されたファン軸(図示せず)が、上記空冷ファン側シュラウド２０のシャフト２２と同軸上に固定され、よって空冷ファン６は上記ブラケット４０およびファン軸(図示せず)を介してエンジン４の後部に支承されている。
【００３４】
言い換えれば、シュラウド７の構成要素である空冷ファン側シュラウド２０は、上述した空冷ファン６およびブラケット４０を介して、エンジン４の後部に支持されるものである。
【００３５】
また、図２に示す如く、上記空冷ファン６に固設されたドリブンプーリ６Ｐと、エンジン４の出力軸４Ａに装着したドライブプーリ４Ｐとを、伝動ベルト４Ｖを介して互いに連繋したことで、上記空冷ファン６はエンジン４の稼働によって駆動回転されることとなる。
【００３６】
上述した構成の冷却システムにおいて、稼働する空冷ファン６によって車体２の前方および下方から吸引された外気は、シュラウド７における空冷ファン側シュラウド２０の通気用開口２１ｏから導入されたのち、上記空冷ファン側シュラウド２０のダクト２１およびラジエータ側シュラウド１０に案内され、冷却風となってラジエータ５に向かうことにより、該ラジエータ５を効率良く冷却することとなる。
【００３７】
ここで、上述した構成の冷却システムにおいては、シュラウド７を構成する空冷ファン側シュラウド２０のダクト２１に、ステー２３，２３…を介してシャフト２２を中心軸(ｏ−ｏ)上に固定設置し、このシャフト２２に対して空冷ファン６を回転自在に支承したことで、上記ダクト２１の通気用開口２１ｏと空冷ファン６との間で「芯ずれ」を生じることがない。
【００３８】
すなわち、上記構成の冷却システムにおいては、シュラウド７の通気用開口２１ｏと空冷ファン６との位置合わせ(芯出し)を必要としないので、冷却構造の組立時における作業を極めて容易なものとすることができる。
【００３９】
また、上記構成の冷却システムにおいては、シュラウド７のシャフト２２に対して空冷ファン６を回転自在に支承したことで、フォークリフト１の運転時における振動によって、空冷ファン６とシュラウド７とが相対移動することがない。
【００４０】
このため、シュラウド７の通気用開口２１ｏと空冷ファン６との隙間を可及的に小さく設定でき、これにより空冷ファン６によるラジエータ５への冷却風の供給効率が向上し、もってラジエータ５における十分な放熱量を確保することが可能となる。
【００４１】
ここで、空冷ファン６と通気用開口２１ｏとの隙間が、従来の構造に対して約５０％減少した場合、ラジエータ５へ供給される冷却風の風量が１０％ほど増大し、ラジエータ５における冷却効率が向上するために、空冷ファン６の回転速度を下げることによって、騒音の低減や燃費の向上等を図ることが可能となる。
【００４２】
また、上記構成の冷却システムにおいては、シュラウド７を構成するラジエータ側シュラウド１０と空冷ファン側シュラウド２０との間にウェザーストリップ３０を介装したので、上記ウェザーストリップ３０によって両者間における多少の位置ずれが許容され、ラジエータ側シュラウド１０の取付けられたラジエータ５と、空冷ファン６を介して空冷ファン側シュラウド２０を支持しているエンジン４とを精密に位置合わせする必要がなく、もって冷却構造の組立時における作業が容易なものとなる。
【００４３】
さらに、シール部材であるウェザーストリップ３０を、ラジエータ側シュラウド１０と空冷ファン側シュラウド２０との間に介装したことで、両者の内部空間によって構成されている冷却風通路からの冷却風の漏洩が防止され、空冷ファン６によるラジエータ５への冷却風の供給効率が低下しないので、ラジエータ５における十分な放熱量が確保されることとなる。
【００４４】
また、上記構成の冷却システムにおいては、上述した如くシュラウド７を構成する空冷ファン側シュラウド２０のステー２３に、冷却風を整流するための整流板２５を取付けたことによって、ラジエータ５における冷却効率が大幅に向上することとなる。
【００４５】
すなわち、図１０に示す如く、空冷ファン６が回転駆動されると、冷却風は矢印Ｑ方向へ移動するファン翼６ｒにより、矢印ｈで示す如く斜め後方へ向かって流れるが、空冷ファン６の下流側(図中の下方)に設けられた整流板２５に案内されることで、矢印ｉで示す如くラジエータ５の前面(図中の上面)と正対する方向へ流れる。
【００４６】
この結果、上記ラジエータ５(詳しくはラジエータコア)に対して、矢印ｊで示す如く前面(図中の上面)に正対する方向から冷却風が供給されることとなり、もってラジエータ５に対する冷却風の供給効率が向上し、上記ラジエータ５における冷却効率の大幅な向上が達成されることとなる。
【００４７】
ここで、上述した実施例においては、図１に示す如くラジエータ５の正面側(エンジン４とラジエータ５との間)に設置した空冷ファン６によって、ラジエータ５の熱を前方から車輌後方に向けて押し出すタイプの冷却システムを示したが、図１１に示す如くラジエータ５′の後方に空冷ファン６′を配置し、ラジエータ５′の熱を前方から車輌後方に向けて吸い出すタイプの冷却システムにおいても、本発明を有効に適用することができる。
【００４８】
すなわち、図１１に示した冷却システムにおいては、エンジン４′と同じく車体(図示せず)に設置されたラジエータ５′の後方に、シュラウド７′(ラジエータ側シュラウド１０′、空冷ファン側シュラウド２０′、ウェザーストリップ３０′)を取付け、このシュラウド７′の後方に配設された空冷ファン６を、エンジン４′の出力軸４Ａ′からの動力により駆動している。
【００４９】
なお、図１１に示した冷却システムは、ラジエータ５′、空冷ファン６′およびシュラウド７′のレイアウトが前後反転している以外、図１〜図１０に示した冷却システムと基本的に変わらないので、同一の作用を成す構成要素には図１〜図１０と同一の符号に′(ダッシュ)を附して説明を省略する。
【００５０】
図１１の冷却システムにおいては、シュラウド７′(空冷ファン側シュラウド２０′)の通風用開口２１ｏ′に臨ませて配置した空冷ファン６′によって、ラジエータ５′の熱は前方側(図中左側)から後方へ向けて吸い出される。
【００５１】
上述した如き構成の冷却システムにおいても、組立時における作業の簡易化や、ラジエータにおける十分な放熱量を確保することを目的として、本発明が極めて有効に適用可能であることは言うまでもない。
【００５２】
なお、上述した各実施例における冷却システムは、空冷ファンをエンジンの出力軸からの動力によって回転させているが、別途、車体に設置した電動モータや油圧モータ等の駆動源によって、上記空冷ファンを駆動するように構成することも可能である。
【００５３】
また、上述した各実施例においては、作業車輌の一態様であるフォークリフトの冷却構造に本発明を適用した例を示したが、エンジンを冷却するラジエータにシュラウドを取付け、該シュラウドに形成した通気用開口に臨ませて空冷ファンを配置し、該空冷ファンの回転によってラジエータに冷却風を供給する冷却構造を採用している作業車輌であれば、フォークリフト以外の様々な作業車輌においても本発明を有効に適用し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に関わる冷却構造を適用した作業車輌おけるエンジンおよびラジエータ等のレイアウトを示す概念図。
【図２】図１に示した作業車輌における冷却構造の一実施例を示す外観側面図。
【図３】図１に示した冷却構造を示す外観平面図。
【図４】図１に示した冷却構造を示す外観正面図。
【図５】(ａ)および(ｂ)は、ラジエータ側シュラウドを示す全体平面図および全体正面図。
【図６】空冷ファン側シュラウドを空冷ファンの支承されている状態で示した全体正面図。
【図７】図６中の VII−VII 線断面図。
【図８】空冷ファン側シュラウドを空冷ファンの支承されている状態で示した全体背面図。
【図９】(ａ)および(ｂ)は、図８中の IXa−IXa 線断面図およぴ図８中の IXb−IXb 線断面図。
【図１０】空冷ファン側シュラウドの整流板による整流作用を示す概念図。
【図１１】本発明に関わる冷却構造の他の実施例を概念的に示す要部側面図。
【図１２】従来の作業車輌におけるエンジンおよびラジエータ等のレイアウトを概念的に示す全体側面図。
【図１３】図１２に示した作業車輌における冷却構造の概念図。
【図１４】従来の作業車輌における他の冷却構造を示す概念図。
【符号の説明】
【００５５】
１…フォークリフト(作業車輌)、
２…車体、
４…エンジン、
４ａ…駆動軸、
４ｄ…駆動プーリ、
５…ラジエータ、
６…空冷ファン、
６ｂ…ボス、
６ｒ…ファン翼、
７…シュラウド、
１０…ラジエータ側シュラウド、
１１…正面板、
１１ｏ…開口、
２０…空冷ファン側シュラウド、
２１…ダクト、
２１ｏ…通気用開口、
２２…シャフト(支軸体)、
２３…ステー、
２４…センターハブ、
２５…整流板、
３０…ウェザーストリップ(シール部材)、
４０…ブラケット。
【図１】
2007309170.tif 000003
【図２】
2007309170.tif 000004
【図３】
2007309170.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007309170.tif 000009
【図８】
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【図９】
2007309170.tif 000011
【図１０】
2007309170.tif 000012
【図１１】
2007309170.tif 000013
【図１２】
2007309170.tif 000014
【図１３】
2007309170.tif 000015
【図１４】
2007309170.tif 000016