(57)【要約】【課題】クローラクレーンやホイールクレーン等の作業機械の空調機器において、排ガス規制の強化やメンテナンスフリー化に伴う駆動系を含む空調機器の配置寸法の増大を抑止し得る作業機械の空調機器配置を提供する。【解決手段】作業機械の空調機器配置において、作業機械の動力源としての原動機４と、この原動機４の駆動力を作業装置１２に分配するための動力分配装置８と、空調装置を構成する冷媒圧縮用の圧縮機９とが備えられ、この圧縮機９が前記動力分配装置８を介して原動機４により駆動されてなる空調機器配置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機械の空調機器配置において、作業機械の動力源としての原動機と、この原動機の駆動力を作業装置に分配するための動力分配装置と、空調装置を構成する冷媒圧縮用の圧縮機とが備えられ、この圧縮機が前記動力分配装置を介して原動機により駆動されてなることを特徴とする作業機械の空調機器配置。
【請求項２】
前記動力分配装置の入力軸が前記原動機の出力軸と同軸上に連結され、前記動力分配装置の入力軸側にはこの入力軸と平行に第１出力軸が、前記入力軸と反対側にはこの入力軸と平行に第２出力軸が設けられる一方、この第２出力軸には前記作業装置の入力軸が接続されると共に、前記第１出力軸には前記圧縮機の入力軸に回転を伝達するための回転伝達手段が接続され、この回転伝達手段を介して前記圧縮機が駆動されてなることを特徴とする請求項１に記載の作業機械の空調機器配置。
【請求項３】
前記動力分配装置の入力軸が前記原動機の出力軸と同軸上に連結され、前記入力軸と反対側にはこの入力軸と平行に複数本の前記第２出力軸が設けられる一方、これらの第２出力軸には、前記作業装置の入力軸と前記圧縮機の入力軸に回転を伝達するための前記回転伝達手段とが接続され、この回転伝達手段を介して前記圧縮機が駆動されてなることを特徴とする請求項１に記載の作業機械の空調機器配置。
【請求項４】
前記回転伝達手段が、前記第１出力軸または第２出力軸と前記圧縮機の入力軸に取り付けられたプーリ、及びこれらのプーリ間に掛け回されたベルトからなることを特徴とする請求項２または３に記載の作業機械の空調機器配置。
【請求項５】
前記回転伝達手段が、前記第１出力軸または第２出力軸と前記圧縮機の入力軸とを接続する軸継手または軸継手及びギアボックスからなることを特徴とする請求項２または３に記載の作業機械の空調機器配置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クローラクレーンやホイールクレーン等の作業機械における空調機器の配置に係り、更に詳細には、排ガス規制の強化やメンテナンスフリー化に伴う空調機器の配置寸法の増大を抑止し得る作業機械の空調機器配置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
先ず、従来例に係る作業機械における空調装置の機器配置につき、以下駆動系も含めて図７〜１０を参照しながら説明する。図７は従来例に係るクレーンの上部旋回体を平面視した模式的平面図、図８は図７を側面視した模式的側面図、図９は従来例に係り、機体寸法の増大の一例を示すクレーンの上部旋回体を平面視した模式的平面図、図１０は図９を側面視した模式的側面図である。
【０００３】
従来より、クレーン等の作業機械では、作業機械の動力源としての原動機（エンジン）とその周辺に配置される各種機器を、図７，８に示す如く、上部旋回体２１のフレーム２２上に固定配置している。ディーゼルエンジン等の原動機２４によって発生された駆動力は、動力分配装置（パワーデバイダー）２８を介して、油圧ポンプ等の作業装置３２に伝達されると共に、クランクプーリ２４ｃと発電機プーリ２６ａに掛け回されたベルト２７を介して発電機２６に伝達される。
【０００４】
更に、前記駆動力は、クランクプーリ２４ｃと圧縮機プーリ２９ａに掛け回されたベルト３０を介して、空調装置の冷媒を圧縮するための圧縮機２９に伝達される。そして、前記圧縮機２９を含む空調装置によって、運転室２３の内部が空調される様に構成されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００５】
また、前記原動機２４によって発生した駆動力は冷却ファン２５にも伝達され、前記原動機２４を冷却するためのラジエータ３５に送風する様に構成されている。ここで、符号３３は、原動機２４の回転を円滑にするためのフライホイールのハウジングある。
【０００６】
通常は、図７，８に示す様に、原動機２４の両側面に、発電機２６と空調装置用の圧縮機２９を設けることが多い。これは、クランクプーリ２４ｃを動力源としたベルト駆動を構成する上で効率の良い配置ができること、及び原動機メーカの標準的な配置となっているためである。また、生産台数の少ない建設機械のような作業機械においてはコストや入手性の面で原動機メーカの標準部品を極力使用している。
【０００７】
しかしながら、近年排気ガス規制の強化及びメンテナンスフリー化に伴って、原動機２４に付属の補機類が増加し、駆動系を含む空調機器の配置寸法が増大する傾向となっている。これらの配置寸法の増大は車幅や全高など機体寸法の増大を招き、法規的に車両としての寸法制約を受けるホイールクレーンの様な作業機械において、作業機械としての成否を左右する極めて重大な問題となる。一方、クローラクレーンの様な作業機械においても、近年輸送性を改善するために機体寸法を小型化する必要があり、同様に車幅や全高など機体寸法の増大は機械の成否を左右する極めて重大な問題となる。
【０００８】
また周知のように、機体寸法の増大は重量増加および空気抵抗増大の原因となり、走行及び輸送時の燃費が悪化する問題もある。図９，１０にその１例を示す。符号３７はエンジンオイル用のフィルターであり、エンジンオイルの交換サイクル延長や原動機２４の長寿命化等により大型化および増設されたものである。符号３６は外部ＥＧＲの配管を示し、排気ガス規制の強化に対応し設けられた装置で、排気ガスの再燃焼を制御する機能を有している。この様な原動機２４に付属の補機類の増加に伴い、上部旋回体２１の機体幅寸法が増大する。
【特許文献１】特開平１１−８２０５３号公報
【特許文献２】特許第３９９８０２５号公報
【特許文献３】特開２００７−１０７２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明の目的は、クローラクレーンやホイールクレーン等の作業機械の空調機器において、排ガス規制の強化やメンテナンスフリー化に伴う駆動系を含む空調機器の配置寸法の増大を抑止し得る作業機械の空調機器配置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
即ち、上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る作業機械の空調機器配置が採用した手段は、作業機械の空調機器配置において、作業機械の動力源としての原動機と、この原動機の駆動力を作業装置に分配するための動力分配装置と、空調装置を構成する冷媒圧縮用の圧縮機とが備えられ、この圧縮機が前記動力分配装置を介して原動機により駆動されてなることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の請求項２に係る作業機械の空調機器配置が採用した手段は、請求項１に記載の作業機械の空調機器配置において、前記動力分配装置の入力軸が前記原動機の出力軸と同軸上に連結され、前記動力分配装置の入力軸側にはこの入力軸と平行に第１出力軸が、前記入力軸と反対側にはこの入力軸と平行に第２出力軸が設けられる一方、この第２出力軸には前記作業装置の入力軸が接続されると共に、前記第１出力軸には前記圧縮機の入力軸に回転を伝達するための回転伝達手段が接続され、この回転伝達手段を介して前記圧縮機が駆動されてなることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の請求項３に係る作業機械の空調機器配置が採用した手段は、請求項１に記載の作業機械の空調機器配置において、前記動力分配装置の入力軸が前記原動機出力軸と同軸上に連結され、前記入力軸と反対側にはこの入力軸と平行に複数本の前記第２出力軸が設けられる一方、これらの第２出力軸には、前記作業装置の入力軸と前記圧縮機の入力軸に回転を伝達するための前記回転伝達手段とが接続され、この回転伝達手段を介して前記圧縮機が駆動されてなることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の請求項４に係る作業機械の空調機器配置が採用した手段は、請求項２または３に記載の作業機械の空調機器配置において、前記回転伝達手段が、前記第１出力軸または第２出力軸と前記圧縮機の入力軸に取り付けられたプーリ、及びこれらのプーリ間に掛け回されたベルトからなることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の請求項５に係る作業機械の空調機器配置が採用した手段は、請求項２または３に記載の作業機械の空調機器配置において、前記回転伝達手段が、前記第１出力軸または第２出力軸と前記圧縮機の入力軸とを接続する軸継手または軸継手及びギアボックスからなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の請求項１に係る作業機械の空調機器配置によれば、作業機械の空調機器配置において、作業機械の動力源としての原動機と、この原動機の駆動力を作業装置に分配するための動力分配装置と、空調装置を構成する冷媒圧縮用の圧縮機とが備えられ、この圧縮機が前記動力分配装置を介して原動機により駆動されてなるので、圧縮機の配置の自由度を大きくすることができ、既設の原動機補機類を避けた位置に圧縮機を配置することで車体寸法を小さくできる。
【００１６】
また、本発明の請求項２に係る作業機械の空調機器配置によれば、前記動力分配装置の入力軸が前記原動機の出力軸と同軸上に連結され、前記動力分配装置の入力軸側にはこの入力軸と平行に第１出力軸が、前記入力軸と反対側にはこの入力軸と平行に第２出力軸が設けられる一方、この第２出力軸には前記作業装置の入力軸が接続されると共に、前記第１出力軸には前記圧縮機の入力軸に回転を伝達するための回転伝達手段が接続され、この回転伝達手段を介して前記圧縮機が駆動されてなる。
【００１７】
その結果、フライホイールハウジング上部に存在する原動機と動力分配装置間の空間を有効に利用することができる。また、圧縮機を油圧や電動モーターで駆動する方式に比べ高効率であり、コストおよび信頼性においても優れている。
【００１８】
更に、本発明の請求項３に係る作業機械の空調機器配置によれば、前記動力分配装置の入力軸が前記原動機出力軸と同軸上に連結され、前記入力軸と反対側にはこの入力軸と平行に複数本の前記第２出力軸が設けられる一方、これらの第２出力軸には、前記作業装置の入力軸と前記圧縮機の入力軸に回転を伝達するための前記回転伝達手段とが接続され、この回転伝達手段を介して前記圧縮機が駆動されてなる。
【００１９】
そのため、例えば動力分配装置の幅が大きく、圧縮機を動力分配装置の側面に配置できない場合であっても、機体の全幅を犠牲にすることなく構成できる。また、原動機側の補機が多く、この原動機側に圧縮機を配置できない場合であっても、機体の全幅を犠牲にすることなく構成できる。加えて上記同様に、圧縮機を油圧や電動モーターで駆動する方式に比べ高効率であり、コストおよび信頼性においても優れている。
【００２０】
一方、本発明の請求項４に係る作業機械の空調機器配置によれば、前記回転伝達手段が、前記第１出力軸または第２出力軸と前記圧縮機の入力軸に取り付けられたプーリ、及びこれらのプーリ間に掛け回されたベルトからなるので、前記回転伝達手段を市販の機器を用いて簡便に実現できる。
【００２１】
また、本発明の請求項５に係る作業機械の空調機器配置によれば、前記回転伝達手段が、前記第１出力軸または第２出力軸と前記圧縮機の入力軸とを接続する軸継手または軸継手及びギアボックスからなるので、前記回転伝達手段を市販の機器を用いてコンバクトにかつ簡便に実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明の実施の形態１に係る作業機械の空調機器配置を、添付図１，２を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態１に係るクレーンの上部旋回体を平面視した模式的平面図、図２は図１を側面視した模式的側面図である。
【００２３】
本発明の実施の形態１に係る作業機械の空調機器配置は、作業機械の上部旋回体１の旋回フレーム２上に、作業機械の動力源としてのディーゼルエンジン等の原動機４と、この原動機４の駆動力を作業装置１２に分配するための動力分配装置８と、運転室３を空調するための空調装置を構成する冷媒冷却用の圧縮機９とが備えられ、この圧縮機９が前記動力分配装置８を介して原動機４により駆動されている。
【００２４】
即ち、前記原動機４によって発生された駆動力（回転力）は、運転室３側に突出した原動機出力軸４ａに取り付けられた冷却ファン５に伝達され、前記原動機４を冷却するためのラジエータ１５に送風すると共に、前記原動機出力軸４ａに取り付けられたプーリ４ｃから、発電機６の入力軸に取り付けられたプーリ６ａに掛け回されたベルト７を介して、発電機６に伝達される様に構成されている。
【００２５】
一方、原動機４の運転室３と反対側の原動機出力軸４ｂには、動力分配装置８の入力軸が同軸上に連結され、前記動力分配装置８の入力軸側にはこの入力軸と平行に第１出力軸８ａが、前記入力軸と反対側にはこの入力軸と平行に第２出力軸８ｂが設けられている。そして、この第２出力軸８ｂには、油圧ポンプ等の作業装置１２の入力軸が接続されており、前記原動機４によって発生された駆動力は、この動力分配装置８の第２出力軸８ｂを介して前記作業装置１２に動力伝達される。
【００２６】
更に、図１及び図２に示す配置図において、前記動力分配装置８の手前側上部の入力軸側に設けられた第１出力軸８ａには、この出力軸８ａに取り付けられたプーリ８ｃ、前記圧縮機９の入力軸に取り付けられたプーリ９ａ、及びこれらのプーリ８ｃ，９ａ間に掛け回されたベルト１０からなる回転伝達手段１１が接続されている。そして、前記原動機４によって発生された駆動力が、前記動力分配装置８の第１出力軸８ａから、フライホイールハウジング１３の上部空間に配設された前記回転伝達手段１１を介して、空調装置の冷媒を圧縮するための圧縮機９に伝達される様に構成されている。符号１６は外部ＥＧＲの配管、符号１７はエンジンオイル用フィルターを示す。
【００２７】
この様に、本発明の実施の形態１に係る作業機械の空調機器配置は、前記動力分配装置８の手前側上部に配置された入力軸側に第１出力軸８ａを設け、この第１出力軸８ａに取り付けられたプーリ８ｃ、圧縮機９の入力軸に取り付けられたプーリ９ａ、及びこれらのプーリ８ｃ，９ａ間に掛け回されたベルト１０からなる回転伝達手段１１を構成したので、フライホイールハウジング１３上部に存在する原動機４と動力分配装置８間の空間を有効に利用することができる。
【００２８】
また、動力分配装置８の手前側上部に第１出力軸８ａを設けたことにより、前記回転伝達手段１１及び圧縮機９の配置の自由度を大きくすることができ、既設の原動機補機類を回避した位置に圧縮機９を配置して、車体寸法（この場合全幅）を小さくできる。また、前記圧縮機９を油圧や電動モーターで駆動する方式に比べ高効率であり、コストおよび信頼性においても優れている。
【００２９】
次に、本発明の実施の形態２に係る作業機械の空調機器配置を、添付図３，４を参照しながら説明する。図３は本発明の実施の形態２に係るクレーンの上部旋回体を平面視した模式的平面図、図４は図３を側面視した模式的側面図である。
【００３０】
但し、本発明の実施の形態２が上記実施の形態１と相違するところは、動力分配装置に設けられる回転伝達手段と空調装置を構成する圧縮機の配置に相違があり、これらの相違以外は上記実施の形態１と全く同構成であるから、上記実施の形態１と同一のものに同一符号を付して、以下その相違する点について説明する。
【００３１】
即ち、上記実施の形態１においては、原動機４の駆動力が、図１及び図２に示す配置図において、動力分配装置８の手前側上部の入力軸側に設けられた第１出力軸８ａから、前記回転伝達手段１１を介して、更に手前側に配置された圧縮機９に伝達される様に構成されていた。
【００３２】
これに対し、本発明の実施の形態２においては、原動機４の駆動力が、図３及び図４に示す配置図において、動力分配装置８の奥側上部の入力軸側に設けられた第１出力軸８ａから、前記回転伝達手段１１を介して、更に奥側に配置された圧縮機９に伝達される様に構成されている。
【００３３】
この様に、本発明の実施の形態２に係る作業機械の空調機器配置は、前記動力分配装置８の奥側上部に配置された入力軸側に第１出力軸８ａを設け、この第１出力軸８ａに取り付けられたプーリ８ｃ、圧縮機９の入力軸に取り付けられたプーリ９ａ、及びこれらのプーリ８ｃ，９ａ間に掛け回されたベルト１０からなる回転伝達手段１１を構成したので、上記実施の形態１と同様、フライホイールハウジング１３上部に存在する原動機４と動力分配装置８間の空間を有効に利用することができる。
【００３４】
また、動力分配装置８の奥側上部に第１出力軸８ａを設けたことにより、上記実施の形態１と同様、既設の原動機補機類を回避した位置に圧縮機９を配置して、車体寸法（この場合も全幅）を小さくできる。また、前記圧縮機９を油圧や電動モーターで駆動する方式に比べ高効率であり、コストおよび信頼性においても優れている。
【００３５】
次に、本発明の実施の形態３に係る作業機械の空調装置を、添付図５，６を参照しながら説明する。図５は本発明の実施の形態３に係るクレーンの上部旋回体を平面視した模式的平面図、図６は図５を側面視した模式的側面図である。
【００３６】
但し、本発明の実施の形態３が上記実施の形態１と相違するところは、動力分配装置に設けられる回転伝達手段と空調装置を構成する圧縮機の配置に相違があり、これらの相違以外は上記実施の形態１と全く同構成であるから、上記実施の形態１と同一のものに同一符号を付して、以下その相違する点について説明する。
【００３７】
即ち、上記実施の形態１においては、原動機４の駆動力が、図１及び図２に示す配置図において、動力分配装置８の手前側上部の入力軸側に設けられた第１出力軸８ａから、前記回転伝達手段１１を介して、更に手前側に配置された圧縮機９に伝達される様に構成されていたのに対し、本発明の実施の形態３においては、原動機４の駆動力が、動力分配装置８の第２出力軸８ｂから、スプライン１４（回転伝達手段１１）を介して圧縮機９に伝達される様に構成されている。そのため、前記実施の形態２においては、配置不可能であった原動機９の奥側にスペースが確保され、例えば、圧縮空気を製造するための空気圧縮機１８をこのスペースに配置することが出来る。
【００３８】
この様に、本発明の実施の形態３に係る作業機械の空調機器配置は、動力分配装置８の入力軸側と反対側に設けられた第２出力軸８ｂに、スプライン１４を介して圧縮機９を接続配置したから、例えば動力分配装置８の幅が大きく、前記圧縮機９を動力分配装置８の側面に配置できない場合であっても、機体の全幅を犠牲にすることなく構成できる。また、原動機４側の補機が多く、この原動機４側に圧縮機９を配置できない場合であっても、機体の全幅を犠牲にすることなく構成できる。加えて上記実施形態１，２同様、圧縮機９を油圧や電動モーターで駆動する方式に比べ高効率であり、コスト及び信頼性においても優れている。
【００３９】
以上、本発明に係る作業機械の空調機器配置によれば、排気ガス規制の強化及びメンテナンスフリー化に対応し、原動機が大型化した場合であっても、上部旋回体の残されたスペースで効率良く空調装置を構成する圧縮機を配置でき、必要な機体寸法を維持することが可能となり、走行及び輸送時の燃費が悪化することもない。また、圧縮機を油圧や電動モーターで駆動する方式の様に、効率やコスト及び信頼性を犠牲にすることもない。
【００４０】
尚、上記実施の形態１及び２においては、第１出力軸８ａに取り付けられたプーリ８ｃ、圧縮機９の入力軸に取り付けられたプーリ９ａ、及びこれらのプーリ８ｃ，９ａ間に掛け回されたベルト１０からなる回転伝達手段１１を用いて説明したが、この回転伝達手段１１としては、前記第１出力軸８ａ或いは第２出力軸８ｂと、前記圧縮機９の入力軸に接続された軸継手または軸継手及びギアボックスからなるものでも良い。
【００４１】
同様に、上記実施の形態３においては、第１出力軸８ａ或いは第２出力軸８ｂと、前記圧縮機９の入力軸に接続されたスプラインからなる回転伝達手段１１を用いて説明したが、この回転伝達手段１１としては、第１出力軸８ａに取り付けられたプーリ８ｃ、圧縮機９の入力軸に取り付けられたプーリ９ａ、及びこれらのプーリ８ｃ，９ａ間に掛け回されたベルト１０からなるものや、第１出力軸８ａ或いは第２出力軸８ｂと、前記圧縮機９の入力軸に接続されたギアボックスからなるものでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態１に係るクレーンの上部旋回体を平面視した模式的平面図である。
【図２】図１を側面視した模式的側面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係るクレーンの上部旋回体を平面視した模式的平面図である。
【図４】図３を側面視した模式的側面図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係るクレーンの上部旋回体を平面視した模式的平面図である。
【図６】図５を側面視した模式的側面図である。
【図７】従来例に係るクレーンの上部旋回体を平面視した模式的平面図である。
【図８】図７を側面視した模式的側面図である。
【図９】従来例に係り、機体寸法の増大の一例を示すクレーンの上部旋回体を平面視した模式的平面図である。
【図１０】図９を側面視した模式的側面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１：上部旋回体，        ２：旋回フレーム，      ３：運転室，
４：原動機，    ４ａ，４ｂ：原動機出力軸，    ４ｃ：クランクプーリ，
５：冷却ファン，
６：発電機，        ６ａ：プーリ，        ７：ベルト，
８：動力分配装置，  ８ａ：第１出力軸，  ８ｂ：第２出力軸，  ８ｃ：プーリ，
９：圧縮機，        ９ａ：プーリ，      １０：ベルト，
１１：回転伝達手段，  １２：作業装置，    １３：フライホィールハウジング，
１４：スプライン，    １５：ラジエータ，  １６：外部ＥＧＲの配管，
１７：エンジンオイル用フィルター，        １８：空気圧縮機
【図１】
2009263120.tif 000003
【図２】
2009263120.tif 000004
【図３】
2009263120.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009263120.tif 000009
【図８】
2009263120.tif 000010
【図９】
2009263120.tif 000011
【図１０】
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