(57)【要約】【課題】エンジン停止時にバッテリーや燃料を浪費せず、エンジンルームの温度を低減できる。【解決手段】油圧ショベル１の冷却装置１２は、上部旋回体３のエンジンルーム８に開閉可能なエンジンカバー１０を備えた。エンジンカバー１０はワイヤー１４を介してエンジンルーム８外に設けた電動モータ１６の巻き取りローラ１７に接続した。エンジンルーム８内の温度を検出する温度センサー２０と、エンジンルーム８内の温度が所定以上の高温である場合に電動モータ１６を駆動させてエンジンカバー１０を開放させるコントローラ１８とを備えた。エンジン停止時にエンジンルーム８内の温度が高温であると電動モータ１６でワイヤー１４を引張りエンジンカバー１０を開放させる。【選択図】図２
2012007516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設機械のエンジンルームに開閉可能な開閉カバーを備えた建設機械の冷却装置において、
開閉カバーは索状部材を介してエンジンルーム外に設けた駆動手段に接続され、エンジン停止時にエンジンルーム内の温度が所定温度以上の高温である場合に駆動手段を作動させて開閉カバーを開放させるようにしたことを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
エンジンルーム内の温度を検出する温度センサーと、エンジン停止時に温度センサーで検出したエンジンルーム内の温度が所定温度以上の高温である場合に駆動手段によって開閉カバーを開放させるコントローラと、を更に備えた請求項１に記載された建設機械の冷却装置。
【請求項３】
コントローラは、温度センサーで検出したエンジンルーム内の温度が所定温度より低下した場合に駆動手段によって開閉カバーを閉鎖させるようにした請求項２に記載された建設機械の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械において、エンジン停止後にエンジンルーム内の温度を低減させる建設機械の冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベルやセルフローダ、ブルドーザ等の建設機械は、山間部やトンネル、道路などにおいて、岩石の掘削やビル等の建築物の取り壊し等に用いられる。特に建設機械を炎天下や高温の環境下で駆動させる場合や、最大出力でオーバーロードにならないようにして連続して稼働させる場合がある。
このような場合には、エンジンルーム内が高温になり、エンジン停止後においてもエンジンルームが高温状態に保持されることがある。そのため、エンジンルーム内の温度を低減させるために、エンジン停止後にバッテリーを電源として冷却ファンを一定時間駆動させたり、エンジンルーム内の温度が所定温度以下に低下するまで駆動させていた。
また、エンジンキーをＯＦＦにした後であっても、エンジンを一定時間作動させるか、エンジンルームの温度が所定の温度以下になるまでエンジンを停止させない状態を保持して、冷却ファンを駆動させていた。
【０００３】
例えば特許文献１に記載された自動車の冷却装置では、エンジン停止時であっても、冷却ファンの駆動によって排気マニホールドに沿って冷却風が流れるように制御することで効率よく冷却できるようにしている。
また、特許文献２に記載された建設機械の冷却装置では、エンジンルーム内に冷却ファンによるラジエータへの送風を行って高温となったエンジン冷却水を冷却している。しかも、エンジンルーム内に設けた電動モータの出力軸のピニオンに噛合させたラックをエンジンルームの上部開閉カバーに連結させておき、エンジンルーム内のエンジン冷却水が設定温度を越すおそれがある場合には、電動モータを駆動させてラックを移動させて上部開閉カバーを開くことで通気量を増やしてエンジン冷却水の冷却効率を向上させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１９８６６３号公報
【特許文献２】特開平１０−３１７９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されたように、エンジン停止後にも冷却ファンを所定時間作動させたりエンジンルーム内の温度が所定温度以下に低下するまで冷却ファンを作動させる場合、エンジン停止後に冷却ファンによって電流を消費するためにバッテリーの消費が懸念され、頻繁に冷却ファンを駆動させるとバッテリーの電流容量が低下してしまい、エンジンの始動が困難になるおそれがあった。
エンジンキーＯＦＦの後にエンジンを一定時間停止させずに駆動させる手段を用いる場合には、エンジンルームの冷却のために燃料消費を続けることになり、燃料の浪費になる不具合もあった。
【０００６】
また、特許文献２に記載されたものはエンジン稼働時におけるエンジン冷却水の水温を低下させるものにすぎず、しかも、エンジン稼働時に冷却ファンを駆動させただけではエンジン冷却水の冷却が不十分な場合に、エンジンルームの上部開閉カバーを開放することでエンジンルーム内の温度を一層低下させる手段である。特許文献２に記載された冷却装置では、エンジン停止後のエンジンルームが高温である場合にエンジンルームを冷却する手段は開示されていない。エンジン停止後に冷却ファンを駆動させると、上述の場合と同様にバッテリーの消費により電流容量が低下するという不具合がある。しかも、特許文献２に記載された冷却装置の構成では、高温となるエンジンルーム内に上部開閉カバーを開閉作動させるための電動モータを配設するものであるから、高温の雰囲気によって電動モータの寿命を低下させるおそれがあった。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みて、エンジン停止時にバッテリーを浪費したりせず、搭載機器に悪影響を与えることなく、エンジンルームの温度を低減できるようにした建設機械の冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による建設機械の冷却装置は、建設機械のエンジンルームに開閉可能な開閉カバーを備えた建設機械の冷却装置において、開閉カバーは索状部材を介してエンジンルーム外に設けた駆動手段に接続され、エンジン停止時にエンジンルーム内の温度が所定温度以上の高温である場合に駆動手段を作動させて開閉カバーを開放させるようにしたことを特徴とする。
本発明によれば、エンジン停止時にエンジンルーム内の温度が所定温度以上の高温である場合に、駆動手段を作動させて索状部材を介して開閉カバーを開放させることで、エンジンルームを外気に広く連通させることができる。しかも、駆動手段は索状部材を介して開閉カバーに連結されているため設置の自由度が高く、エンジンルーム外の任意の位置に設置でき、エンジンルーム内の高温によって駆動手段を損傷させることを防止できると共に、駆動手段で消費する電力は開閉カバーを開放させる動作のみであるからバッテリーの消費電力が少なく、エンジンも駆動させないから燃料の消費を生じない。
【０００９】
また、本発明による建設機械の冷却装置は、エンジンルーム内の温度を検出する温度センサーと、エンジン停止時に温度センサーで検出したエンジンルーム内の温度が所定温度以上の高温である場合に駆動手段によって開閉カバーを開放させるコントローラとを更に備えていることが好ましい。
温度センサーで検出したエンジンルーム内の温度をコントローラ内で予め設定した所定温度と比較判別し、エンジンルーム内の温度が所定温度以上の高温である場合に駆動手段によって開閉カバーを開放させることができる。
【００１０】
また、コントローラは、温度センサーで検出したエンジンルーム内の温度が所定温度より低下した場合に駆動手段によって開閉カバーを閉鎖させるようにしてもよい。
エンジン停止時に、エンジンルームの開閉カバーを開放させた後、温度センサーで検出するエンジンルーム内の温度が所定温度より低下した場合には、駆動手段を作動させて索状部材を介して開閉カバーを閉鎖させる。
この場合でも、駆動手段を作動させるのは開閉カバーを開放させる時と閉鎖させる時だけであるから、エンジン停止後の駆動手段の消費電力が小さくて済み、バッテリーの消費量も少ない。
また、駆動手段は電動モータ、油圧シリンダまたは電動シリンダであってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明による建設機械の冷却装置によれば、開閉カバーは索状部材を介してエンジンルーム外に設けた駆動手段に接続され、エンジン停止時にエンジンルーム内の温度が所定温度以上の高温である場合に駆動手段を作動させて開閉カバーを開放させるようにしたから、駆動手段によって開閉カバーを開放作動する際にのみ電力を消費するにすぎず、従来の技術と比較してバッテリーの消費電力が少なく燃料を浪費することもなく経済的である。しかも、また開閉カバーの開閉に索状部材を用いたことで駆動手段の搭載位置の自由度が高く、開閉カバーの駆動手段をエンジンルーム外に設けたから、エンジンルーム内が高温になったとしても駆動手段が熱で損傷することもない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態による油圧ショベルにおけるエンジンカバーの開放状態を示す斜視図である。
【図２】油圧ショベルの冷却装置におけるエンジンカバーの閉鎖状態を示す要部説明図である。
【図３】油圧ショベルの冷却装置におけるエンジンカバーの開放状態を示す要部説明図である。
【図４】エンジン停止時に、エンジンルーム内の温度が所定温度より高い場合にエンジンカバーを開放及び閉鎖させる動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の変形例によるエンジンカバーを開放及び閉鎖させる動作を示すフローチャートであって、（ａ）はエンジン停止時にエンジンカバーの開放動作のみを行うフローチャート、（ｂ）は次のエンジン始動時にエンジンカバーの閉鎖動作を行うためのフローチャートである。
【図６】本発明の変形例による油圧ショベルの冷却装置の要部斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態による油圧ショベルにおける冷却装置について添付の図１乃至図４により説明する。
図１に示す油圧ショベル１は、下部走行体２の上に旋回可能な上部旋回体３が設けられており、上部旋回体３の先端側には作業部材４が取り付けられている。上部旋回体３の作業部材４に隣接する位置にキャブ５が設けられている。上部旋回体３の後端にはカウンタウエイト７が取り付けられ、カウンタウエイト７に隣接する先端側の領域には図示しないエンジンやラジエータや冷却ファンや油圧ポンプ等の機器を内蔵するエンジンルーム８が設けられている。
上部旋回体３の作業部材４とキャブ５を除く領域は本体カバー６によって覆われていて、本体カバー６の内のエンジンルーム８とカウンタウエイト７を覆う領域はエンジンフード９とされている。エンジンフード９におけるエンジンルーム８の領域には特に高温となる部分に開口部９ａが設けられ、開口部９ａにはエンジンルーム８をヒンジ等で開閉可能な開閉カバーとしてエンジンカバー１０が取り付けられている。
エンジンカバー１０は例えば上部旋回体３の先端側から後端側に向けて開放されるように構成されている。エンジンカバー１０にはエンジンルーム８内に連通する孔部が複数配列して穿孔されている。
【００１４】
次に上部旋回体３のエンジンルーム８に設けた冷却装置１２について図２及び図３により説明する。図２に示す冷却装置１２は上部旋回体３のエンジンルーム８の周囲に設けられている。エンジンルーム８の上部におけるエンジンフード９の開口部９ａを開閉可能なエンジンカバー１０には係止部１３が設けられ、係止部１３にはワイヤー１４の一端が連結されている。
ワイヤー１４の他端はエンジンルーム８の外部に設けた電動モータ１６に連結された巻き取りローラ１７に巻回されている。ワイヤー１４は複数のローラ１５ａ、１５ｂを介して方向を変換されて巻き取りローラ１７に至るように配設されている。
電動モータ１６は正逆回転可能とされ、例えば正回転でワイヤー１４を巻き取りローラ１７に巻き取ることでエンジンカバー１０を開放させ、逆回転で巻き取りローラ１７からワイヤー１４を繰り出して緩めることでエンジンカバー１０を自重で閉鎖可能としている。そのため、全開状態でエンジンカバー１０は開口部９ａ側のエンジンフード９に対して鋭角に保持されることが好ましい。
【００１５】
電動モータ１６はコントローラ１８に電気的に接続されており、コントローラ１８にはエンジンキーのＯＮ信号とＯＦＦ信号とがキー信号として入力される。また、エンジンルーム８内または近傍には温度センサー２０が設けられ、エンジンルーム８内の温度を検出してコントローラ１８に入力することになる。電動モータ１６は内蔵した図示しないバッテリーを電源として駆動させられる。
コントローラ１８には、予め設定された所定温度Ｔａと温度センサー２０で測定されたエンジンルーム８内の温度Ｔｉとを比較判別する比較判別手段２２と、比較判別手段２２の判別結果に応じて電動モータ１６を正逆回転させる駆動指示部２３とが設けられている。
そのため、コントローラ１８では、エンジンキー信号がＯＦＦである場合に、温度センサー２０で検出した温度Ｔｉが予め設定した所定温度Ｔａ以上である場合に、電動モータ１６を正回転させて巻き取りローラ１７でワイヤー１４を巻き取り、エンジンカバー１０を開放する。また、電動モータ１６が正回転後に温度センサー２０で検出した温度Ｔｉが所定温度Ｔａより低い場合には、電動モータ１６を逆回転させて巻き取りローラ１７からワイヤー１４を繰り出して緩めることでエンジンカバー１０を閉鎖する。
また、エンジンキー信号がＯＮ状態である場合には、温度センサー２０で検出した温度Ｔｉの大きさに関わらず電動モータ１６を回転させない。
【００１６】
なお、本実施形態において、電動モータ１６，巻き取りローラ１７，コントローラ１８、ワイヤー１４の大部分は上部旋回体３の本体カバー６の内側に配設されており、ワイヤー１４はエンジンカバー１０の係止部１３近傍の領域ではエンジンフード９の外部に露出しているが、例えばローラ１５ａへの巻き付け領域でエンジンルーム８とカウンタウエイト７との間またはカウンタウエイト７の外側で上部旋回体３の本体カバー６内部に導入されている。或いは、ワイヤー１４の殆どは本体カバー６の外部に露出していてもよく、電動モータ１６等の機器は本体カバー６内へ収納されていてもいなくてもよく、これらの配設位置は任意である。
【００１７】
本実施形態による油圧ショベル１における冷却装置１２は上述の構成を備えており、次にその冷却方法を図４に示すフローチャートに沿って説明する。
油圧ショベル１を稼働後、エンジンキーをＯＦＦした場合（ステップ１０１）、稼働時における油圧ショベル１の稼働環境が厳しかったり大きな負荷がかかった状態での稼働を続けたりした場合等には、エンジン停止後もエンジンルーム８内の温度が高温になっている。そして、エンジン停止後にエンジンルーム８内の温度Ｔｉを冷却装置１２の温度センサー２０で測定させ（ステップ１０２）、コントローラ１８に出力する。
コントローラ１８では、エンジンカバー１０の開閉を制御するためのエンジンルーム8内の所定温度Ｔａが予め設定されており、比較判別手段２２で測定温度Ｔｉが所定温度Ｔａより高いか否かを判別する（ステップ１０３）。測定温度Ｔｉが所定温度Ｔａ以下である場合には、エンジンカバー１０が閉鎖されていることを確認して（ステップ１０４）冷却装置１２の作動を終了させる。
【００１８】
また、測定温度Ｔｉが所定温度Ｔａより高い場合には、エンジンカバー１０が閉鎖されているか否かを判別し（ステップ１０５）、閉鎖されている場合にはコントローラ１８の駆動指示部２３から電動モータ１６に駆動信号を出力して電動モータ１６を正回転させる。これによって、巻き取りローラ１７をワイヤー１４の巻き取り方向に回転させる（ステップ１０６）から、ワイヤー１４はローラ１５ｂ、１５ａを介して引っ張られ、エンジンカバー１０を開口９ａの閉鎖状態からヒンジ回りに上方に回動させてエンジンルーム８を外部に開放させる（ステップ１０７）。
エンジンカバー１０を開放状態で保持することで、エンジンルーム８が開口９ａを通して広く外部に開放され、高温の熱気が排出され低温の大気が流入することでエンジンルーム８は徐々に冷却される。
【００１９】
そして、温度センサー２０で繰り返してエンジンルーム８の温度Ｔｉを測定し、コントローラ１８の比較判別手段２２で判別する（ステップ１０３）。開口９ａからエンジンルーム８内に流入する冷気によりエンジンルーム８内が十分冷却された場合、温度センサー２０による測定温度Ｔｉは所定温度Ｔａより低下する。
そして、比較判別手段２２により測定温度Ｔｉが所定温度Ｔａより低下したことを判別した場合、エンジンカバー１０が開放されていることを確認して（ステップ１０４）、駆動指示部２３から駆動信号を出力して電動モータ１６を逆回転させる（ステップ１０８）。
これにより、巻き取りローラ１７が逆回転させられてワイヤー１４を繰り出して緩めるので、ワイヤー１４は引張力を緩められ、エンジンカバー１０は自重によって閉鎖方向に回動して開口９ａを閉鎖させる（ステップ１０９）。
【００２０】
上述のように、本実施形態による冷却装置１２によれば、エンジン停止後のエンジンルーム８内の温度が高音状態である場合には、エンジンカバー１０を開放して大気を流入させることでエンジンルーム８内の温度を速やかに低下させてエンジン等の各種機器を保護できる。しかも、エンジンルーム８を冷却するに際し、キーＯＦＦ後にエンジンを稼働させないから燃料の余分な消費をなくし、エンジンカバー１０を開放及び閉鎖させる場合にのみ電動モータ１６を駆動させるだけであるからバッテリーの消費が少ないという利点がある。
また、ワイヤー１４を用いてエンジンカバー１０を開閉させるから電動モータ１６の搭載位置の自由度が高く、しかも電動モータ１６をエンジンルーム８の外部に設置したからエンジンルーム８内が高温になったとしても電動モータ１６が熱で損傷して寿命が短くなることを防止できる。
【００２１】
なお、本発明による冷却装置は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、駆動手段として電動モータ１６に限定されることはなく、電動シリンダや油圧シリンダ等を用いてもよい。駆動手段として電動シリンダや油圧シリンダ等を用いた場合には巻き取りローラ１７を用いなくてもよく、シリンダロッドにワイヤー１４を連結しておき、電動シリンダや油圧シリンダをＯＮしてシリンダロッドを吸引することでワイヤー１４を引っ張ってエンジンカバー１０を開放させ、ＯＦＦしてシリンダロッドを突出させることでワイヤー１４を緩めてエンジンカバー１０を閉鎖させるように構成してもよい。
【００２２】
また、上述の実施形態による冷却装置１２では、温度センサー２０で検出するエンジンルーム８内の測定温度Ｔｉが所定温度Ｔａ以上の場合にエンジンカバー１０を開放させ、その後、測定温度Ｔｉが所定温度Ｔａより低下した場合にエンジンカバー１０を閉鎖させるようにした。
しかしながら、本発明ではエンジン停止時に少なくともエンジンルーム８内の温度を所定温度Ｔａより低く制御できればよい。そのため、エンジンカバー１０の開放動作のみ行うようにしてもよい。
即ち、図５（ａ）に示す変形例におけるエンジン停止時のフローチャートにおいて、図４に示すフローチャートと同様に、エンジン停止後に、温度センサー２０で検出する温度が所定温度Ｔａより高い高温の場合にコントローラ１８によって電動モータ１６を駆動させてワイヤー１４を引っ張ってエンジンカバー１０を開放させる。この場合、エンジンルーム８内の測定温度Ｔｉが所定温度Ｔａより低下した場合でもエンジンカバー１０を開放状態に保持することになる。
そして、図５（ｂ）に示すフローチャートにおいて、次回にエンジン始動させた後に、エンジンカバー１０が開放状態か閉鎖状態かを判別し（ステップ２０１）、開放状態にある場合には、電動モータ１６を逆回転させて（ステップ２０２）、ワイヤー１４を緩めることでエンジンカバー１０を閉鎖させればよい。
【００２３】
この変形例によれば、エンジンキーＯＦＦ時における電動モータ１６の電流消費量は上述の実施形態の場合より更に低減されバッテリーの消費が一層低減できる。次のエンジン稼働時にエンジンカバー１０を閉鎖させる際にはエンジンが稼働状態であるためバッテリーの消費は抑制できる。
【００２４】
また、第二変形例として、図６に示すように、エンジンルーム８に設けた開口部９ａに例えば格子状や網状等の防護カバー２５を防護部材として設けてもよい。防護カバー２５は通気性がよいので、開口部９ａを通したエンジンルーム８内の温度低下を妨げることはない。しかも、エンジンカバー１０を開放状態に保持していてもエンジンルーム８内をいたずら等から保護できる。
この防護カバー２５はエンジンカバー１０の内側の開口部９ａに開閉可能または着脱可能に設けられ、鍵等のロック機構（図示せず）を有しており、メンテナンス時には防護カバー２５を開放または取り外しできる。
【００２５】
また、電動モータ１６とエンジンカバー１０を連結して引っ張ったりする部材としてワイヤー１４を用いたが、ワイヤー１４に限定されることなく、チェーンやひも状の部材等、適宜の索状部材を採用してもよい。
また、上述の実施形態では、上部旋回体３の本体カバー６の上面におけるエンジンフレーム９の部分にエンジンカバー１０を開閉可能に設けたが、これに代えて本体カバー６の側面部分にエンジンルーム８を開閉可能なエンジンカバー１０を設けてもよい。要するに、エンジンルーム８の特に高温となる領域にエンジンカバー１０を設置すればよい。
エンジンルーム８を広く外部に開放させるための上部旋回体３における上面のエンジンカバー１０と側面のエンジンカバー１０等を含めて開閉カバーという。
【００２６】
なお、本発明は油圧ショベル１に限定されることなく、セルフローダ、ブルドーザ、ホイールローダ、履帯式ローダ等を含む建設機械や農業機械（これらを総称して建設機械という）等を含む建設機械全般に適用できることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００２７】
１  油圧ショベル
３  上部旋回体
８  エンジンルーム
９  エンジンフード
１０  エンジンカバー
１２  冷却装置
１４  ワイヤー
１６  電動モータ
１８  コントローラ
２０  温度センサー
２５  防護カバー
【図１】
2012007516.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2012007516.tif 000007
【図６】
2012007516.tif 000008