JP4183574B2

JP4183574B2 - Construction machine counterweight, construction machine engine room structure and construction machine engine cooling system

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Publication number: JP4183574B2
Application number: JP2003198402A
Authority: JP
Inventors: 研一横田; 俊行重本; 裕也田中; 圭一三宅; 恭子山田; 誠酒井; 康夫山下
Original assignee: Caterpillar Japan Ltd
Current assignee: Caterpillar Japan Ltd
Priority date: 2003-07-17
Filing date: 2003-07-17
Publication date: 2008-11-19
Anticipated expiration: 2023-07-17
Also published as: JP2005036447A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業装置の揚重時において機体のバランスを取る為の建設機械のカウンタウェイト、並びにそれを使用した建設機械のエンジンルーム構造及び建設機械のエンジン冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、油圧ショベル，ホイールローダ等の走行式の建設機械やクレーン等の定置式の建設機械等、種々の建設機械が建設現場，港湾，工場内等の様々な分野において用いられている。これら建設機械の構造は、例えば走行式の建設機械である油圧ショベルでは、図７に示すように下部走行体１０１と、下部走行体１０１の上側に旋回可能に配設された上部旋回体１０２と、上部旋回体１０２に設けられ種々の作業を行なう作業装置１０３との３つの部分で構成されている。このうち上部旋回体１０２には、その機体後方にカウンタウェイト１０２−１が配置され、カウンタウェイト１０２−１の機体前方にはエンジンルーム１０２−２が配置されている。
【０００３】
ここでエンジンルーム１０２−２について図８及び図９を参照して説明する。図８及び図９は一般的なエンジンルームの構成を示す図であって、図８は一般的なエンジンルームの内部構成を示す図であって機体前方から見たエンジンルームの模式的な断面図、図９はエンジンルームを形成する外壁面を一部破断して内部を示す模式的な斜視図である。
【０００４】
エンジンルーム１０２−２はその機体後方をカウンタウェイト１０２−１に面して形成され、エンジンルーム１０２−２には、エンジン１０６や油圧ポンプ１０８（図９では省略）等の機器が配設され、エンジン１０６による油圧ポンプ１０８の駆動により発生した油圧によって作業装置１０３（図７参照）を作動させている。
【０００５】
建設機械は、ダム，トンネル，河川，道路等における岩石の掘削やビル，建築物の取り壊し等、一般に厳しい環境下で使用されるが、このような環境下ではエンジン１０６や油圧ポンプ１０８等の機器類に加わる負荷が高く、エンジン温度の上昇や作動油の油温の上昇を招きやすい。このため、これら建設機械では、図８及び図９に示すように、エンジン１０６により駆動されるファン１０５によって生成される冷却風の流路に、比較的大容量のラジエータやオイルクーラなどからなるクーリングパッケージ１０４をそなえ、これらクーリングパッケージ１０４によってエンジン冷却水や作動油が冷却される（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
つまり、ファン１０５の回転により、クーリングパッケージ１０４が設置されたラジエータルーム１０２Ａの上部開口部１１０から外部の空気（冷却風）が吸引され、この空気が、フィン構造のクーリングパッケージ１０４のコアを通過する際に、エンジン冷却水や作動油を冷却するのである。
そして、メインエンジンルーム１０２Ｂには、ファン１０５からファン軸流方向（図８中において左右方向）に対し所定の距離をあけて、上面に開口部１１１が、下面に開口部１１２がそれぞれ設けられている。上面の開口部１１１は、メッシュ状やルーバ状などに形成された複数の開口からなり、上記ファン軸流方向に対し比較的大きな幅をもって形成されている。一方、下面の開口部１１２は、比較的面積の大きな単一の開口として形成されている。
【０００７】
また、油圧ポンプ１０８が設置されたポンプルーム１０２Ｃには、上面に開口部１１３が、下面に開口部１１４がそれぞれ設けられており、これらの開口部１１３，１１４は、メインエンジンルーム１０２Ｂの開口部１１１と同様に、メッシュ状やルーバ状などに形成された複数の開口からなる。
エンジン冷却水や作動油を冷却して高温となった空気は、メインエンジンルーム１０２Ｂの上記排気開口部１１１，１１２から外部に排出され、又は、メインエンジンルーム１０２Ｂを通り抜けて、ポンプルーム１０２Ｃの上記排気開口部１１３，１１４から外部に排出される。
【０００８】
ところで、特に油圧ショベルでは、ファン１０５から吐出された空気の流れには、ファン軸流方向の成分が殆どなく、遠心方向の成分や旋回方向の成分（以下、まとめて遠心／旋回方向成分という）が主成分となることが確認されている。
以下、この理由を図１０〜図１３を参照して説明する。
油圧ショベルの場合、上部旋回体１０２内部においてラジエータやエンジンなどを搭載できるスペースは図１０（ａ）に示すようになり、図１０（ｂ）に示すような他の建設機械のスペースに較べて狭く特にその横断面積（ファン軸流方向に対して直交する断面）が小さくなる。これは、エンジンルームの高さについては高くするとエンジンルーム前方の運転席からの後方への視界が遮られてしまい、エンジンルームの幅〔建設機械の前後長さ〕についてはこれを長くすると機長が長くなって建設機械後端の旋回半径が大きくなり、狭い現場で使うのに不便になるためである。
【０００９】
このように横断面積が比較的小さくなる分、油圧ショベルでは、クーリングパッケージ１０４の厚さ（ファン軸流方向に対する寸法）を大きく取って、クーリングパッケージ１０４と冷却風との接触面積ひいてはクーリングパッケージ１０４の冷却性能を確保するようにしている。この結果、冷却風がクーリングパッケージ１０４を通過する際に受ける圧力抵抗が比較的大きくなってしまう。
【００１０】
建設機械では、コストやサイズを抑えるため冷却ファンには軸流ファンが一般的に使用されている。図１１は一般的な軸流ファンの性能曲線を示す模式図である。この性能曲線Ｌから明らかなように、軸流ファンでは、一般的にファン上流側の圧力損失ΔＰが増加するほど、単位時間当たりのファン風量Ｖが減少する傾向にある。ファン風量Ｖとは即ち冷却風のファン上流からファン下流への移動量であることから、ファン上流側の圧力損失ΔＰが増加するほど、ファン上流からファン下流への直線的な流れである軸流方向の流れが特に得られにくくなる。
【００１１】
このため、ファン上流側の圧力損失ΔＰが所定値ΔＰ₀未満の低圧力損失域Ｒ_Lにおいては冷却風の流れは図１２（ａ），（ｂ）に示すようになり、ファン上流側の圧力損失ΔＰが所定値ΔＰ₀以上の高圧力損失域Ｒ_Hにおいては冷却風の流れは図１３（ａ），（ｂ）に示すようになる〔図１２及び図１３は何れもその左右方向をファン軸流方向と一致させて示す図であり、図１２（ａ）及び図１３（ａ）では、ファン翼の回転中心線Ｃ_Lより下側のみを示している〕。
【００１２】
つまり、上記低圧力損失域Ｒ_Lにおいてはファン風量が比較的多くなることから、図１２（ａ）に示すように、ファン上流側ではベクトルＦ_IN,1で代表して示すような比較的大きな風量の軸流が発生し、ファン下流側ではベクトルＦ_OUT,1で代表して示すような流れ、即ち遠心／旋回方向成分ベクトルＦ_C,1よりも軸流方向成分ベクトルＦ_A,1が支配的な流れが発生する。そして、風量は、図１２（ｂ）にベクトルで示すように遠心側になるほど大きくなる。
【００１３】
これに対し、上記高圧力損失域Ｒ_Hにおいてはファン風量が比較的少なくなることから、図１３（ａ）に示すように、ファン上流側ではベクトルＦ_IN,2で示すような比較的少量の軸流しか発生せず、ファン下流側においては、ベクトルＦ_OUT,2で示すような流れ、即ち軸流方向成分ベクトルＦ_A,2よりも遠心／旋回方向成分ベクトルＦ_C,2が支配的な流れが発生し、風量は、図１３（ｂ）にベクトルで示すように遠心側になるほど大きくなる。
【００１４】
このようなファン上流側の圧力損失ΔＰとファン下流側での冷却風の流れとの関係は、実験やシミュレーションでも確認されている。
そして、上述したように油圧ショベルではクーリングパッケージが厚いためファン上流側の圧力損失ΔＰが大きく高圧力損失域で冷却ファンが使用されることとなり、ファン出口側の冷却風の流れ成分は、遠心／旋回方向成分が支配的になるのである。
【００１５】
しかしながら、図７及び図８に示す上記従来技術では、上述したように、網目状に複数の開口が形成されてなる排気開口部１１１などが、ファン軸流方向に対してファン１０５から距離を開けて配設され、また、ファン軸流方向に対して幅を持って形成されているため、メインエンジンルーム１０２Ｂに吸引された冷却風は、排出されるまでに上記軸流方向への流れを余儀なくされる。
【００１６】
つまり、この従来技術では、遠心／旋回方向成分を流れの主成分とする空気を強制的に軸流方向へ流す構造となるため、乱流が発生するなどして空気の被る圧力損失が比較的大きく、クーリングパッケージ１０４を通過後の空気の排出が滑らかに行なわれない（排出効率が低い）という課題がある。
排出効率を向上させるために、メインエンジンルーム１０２Ｂの開口面積を増加させることも考えられるが、この場合、騒音（エンジン音や、冷却風がクーリングパッケージ１０４などを通過する際に発生する風切音の外部への漏洩）の増大を招くこととなり、新たな課題が発生する。
【００１７】
そこで、冷却風のエンジンルームからの排出効率を向上させ騒音を低減できるようにした技術として、特許文献２には図１４に示すような建設機械が開示されている。この建設機械では、エンジンルーム１３０の上面に冷却風の導入口１３１が設けられるとともにエンジンルーム１３０の上面及び両側面（車体前後面）に冷却の風排出通路（ファン風分流路，ファン風分流ダクト）１３２〜１３４が設けられ、この冷却風通路の入り口（図１４中で左側端部）は何れも冷却ファンの外周近傍に位置設定されている。このような構成により、冷却ファンから遠心／旋回方向に吹き出された冷却風を少ない開口から効率的に排出し、且つ、エンジンルーム１３０からの騒音の増大を防止するようにしている。
【００１８】
【特許文献１】
実開平３−８３３２４号公報
【特許文献２】
特開２００１−１９３１０２号公報
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した図１４に示す従来技術では、機体上面に設けられたファン風分流ダクト１３３によりエンジンルームの前方に配置された運転席から機体後方への視界の一部が遮られてしまうため、建設機械を使用した作業の効率を低下させてしまう虞がある。
【００２０】
本発明はこのような課題に鑑み創案されたもので、エンジンルームからの冷却風の排出効率を良好に保持しつつ、運転席からの機体後方に対する視界を良好なものにできるようにした、建設機械のカウンタウェイト，建設機械のエンジンルーム構造及び建設機械のエンジン冷却装置を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の本発明の建設機械のカウンタウェイトは、建設機械の上部旋回体の最後尾をなし、エンジン，クーリングパッケージ及び冷却ファンを収容するエンジンルームが前方に隣接される、建設機械のカウンタウェイトであって、該冷却ファンの回転方向が、該カウンタウェイトに面する回転位相においてファン翼が下方に移動するように設定されているものにおいて、該エンジンルームと向き合う面に対し、上下方向に伸びるとともに下方に貫通する溝が該冷却ファンの側方に設けられたことを特徴としている。
【００２２】
請求項２記載の本発明の建設機械のカウンタウェイトは、建設機械の上部旋回体の最後尾をなし、エンジン，クーリングパッケージ及び冷却ファンを収容するエンジンルームが前方に隣接される、建設機械のカウンタウェイトであって、該冷却ファンの回転方向が、該カウンタウェイトに面する回転位相においてファン翼が上方に移動するように設定されているものにおいて、該エンジンルームと向き合う面に対し、上下方向に伸びるとともに上方に貫通する溝が該冷却ファンの側方に設けられたことを特徴としている。
【００２３】
請求項３記載の本発明の建設機械のエンジンルーム構造は、エンジンと、クーリングパッケージと、該クーリングパッケージを冷却する冷却風を流通させる冷却ファンとを収容する、建設機械のエンジンルームの構造であって、機体後方側の壁面が、上記の請求項１又は２記載の建設機械のカウンタウェイトにおける該溝の形成された面により構成されたことを特徴としている。
【００２４】
請求項４記載の本発明の建設機械のエンジン冷却装置は、内部が冷却風通路として機能するエンジンルームと、該エンジンルーム内に設置され冷却風を流通させる冷却ファンと、該エンジンルーム内に設置されたクーリングパッケージとをそなえて構成された、建設機械のエンジン冷却装置において、該エンジンルームの機体後方側の壁面が、上記の請求項１又は２記載の建設機械のカウンタウェイトにおける該溝の形成された面により構成されたことを特徴としている。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
なお、図１〜図６における図中の矢印Ｘは建設機械の前後方向（以下、エンジンルーム幅方向又は機体前後方向ともいう）を示し、図中の矢印Ｙは建設機械の左右方向（以下、ファン軸流方向ともいう）を示す。
【００２６】
また、以下の各実施形態では、本発明を建設機械として油圧ショベルに適用した例を説明する。
（１）一実施形態
図１は建設機械の全体構成を示す模式的な斜視図であり、図１を参照して本発明の一実施形態にかかる建設機械について説明する。
【００２７】
建設機械は、下部走行体１と、下部走行体１の上側に旋回可能に配設された上部旋回体２と、上部旋回体２に設けられ種々の作業を行う作業装置３と、運転席４とをそなえて構成されている。このうち上部旋回体２には、その機体後方にカウンタウェイト２Ａが配置され、カウンタウェイト２Ａの機体前方にはエンジンルーム２Ｂが配置されている。
【００２８】
次いで、図２を参照して本発明の一実施形態としてのエンジンルーム構造について説明する。図２はエンジンルーム２Ｂの機体前方から見た模式的な断面図である。エンジンルーム２Ｂには、エンジン２６がそのクランク軸を機体左右方向Ｙに向けて設置されており、図２中でエンジン２６の右側に軸流式の冷却ファン２５が配設されている。この冷却ファン２５は、その軸流方向が機体左右方向Ｙに一致するような姿勢で設置されており、エンジンルーム２Ｂの内部空間により形成される冷却風通路に、冷却風を流通させるようになっている（ここでは、図２中で左側に冷却風を送り出すようになっている）。なお、ここでは、冷却ファン２５はエンジンクランク軸に機械的に連結されたエンジン駆動式であるが、これに限定されず、油圧駆動式でも良い。
【００２９】
冷却ファン２５のファン軸流方向上流側（図２中右側）には、ラジエータやオイルクーラなどからなるクーリングパッケージ２４が設置され、また、エンジン２６のファン軸流方向下流側（図２中左側）には、エンジンクランク軸に機械的に連結された油圧ポンプ２７が設置されている。
なお、エンジンルーム２Ｂの内部は、クーリングパッケージ２４，エンジン２６及び油圧ポンプ２７の各相互間で仕切られており、ラジエータ（クーリングパッケージ２４）が設置されたラジエータルーム２Ｂａ、エンジン２６や冷却ファン２５が設置されたメインルーム（以下メインエンジンルームという）２Ｂｂ、油圧ポンプ２７が設置されたポンプルーム２Ｂｃに分割された構成となっている。
【００３０】
ここで、本発明の一実施形態としてのエンジンルーム構造及びカウンタウェイトについて図３及び図４を参照して説明する。図３及び図４は本実施形態のエンジンルーム構造及びカウンタウェイトについて示す図であり、図３（ａ）は図２の模式的なＢ１−Ｂ１断面図、図３（ｂ）は図２の模式的なＢ２−Ｂ２断面図、図４はエンジンルームを形成する外壁面の一部を破断して示す図であってエンジンルーム内部及びカウンタウェイトの構成を示す模式的な斜視図である。
【００３１】
カウンタウェイト２Ａは、作業装置３の揚重時において機体のバランスを取る為の重量物であり、機体最前部の作業装置３に対し機体最後尾、つまり、エンジンルーム２Ｂの後方に配置されており、エンジンルーム２Ｂはカウンタウェイト２Ａの機体前後方向前面などの壁面により規定される内部空間として形成されている。
【００３２】
カウンタウェイト２Ａは、上記の作業装置の揚重時におけるバランス確保に主体的に寄与するカウンタウェイト本体２Ａａと、カウンタウェイト本体２Ａａの主に機外側を包むケーシング２Ａｂとをそなえて構成されている〔図３（ａ），（ｂ）では便宜的にカウンタウェイト本体２Ａａ及びケーシング２Ａｂを一体に示している〕。
【００３３】
そして、カウンタウェイト本体２Ａａのエンジンルーム２Ｂに面する前面には、冷却ファン２５（ファン翼）の外周、即ちファン軸流方向Ｙに対し冷却ファン２５と同位置（完全に同位置だけでなく略同位置にある場合も含み、ここでは冷却ファン２５の下流側近傍）に上下に伸びるスリット状の溝２Ａｃが形成されている。このスリット状溝２Ａｃはできるだけ長い方が好ましく、ここでは、スリット状溝２Ａｃは、上側は天井面近傍（カウンタウェイト２Ａの上面近傍）まで達し、下側はカウンタウェイト２Ａの下面まで達している。つまりカウンタウェイト２Ａの下側にのみ貫通した形状となっているのである。
【００３４】
冷却ファン２５により吐出された冷却風は、従来技術で説明したように一般的にクーリングパッケージ２４における圧力損失が大きいため、図３（ａ）中に矢印Ｃ₁で示すように旋回／半径方向に流れるようになり、冷却ファン２５により吐出された冷却風が速やかに冷却ファン２５の外周に配置されたスリット状溝２Ａｃに流入するようになる。また、冷却ファン２５のファン翼の回転方向が、図３（ｂ）中に矢印Ｄ₁で示すように、ファン軸流方向上流側から見て時計回りに設定されているため、カウンタウェイト２Ａの前面に面する回転位相においては、ファン翼は下方へ移動するようになり、冷却ファン２５による冷却風の吐出方向は、図３（ｂ）中に矢印Ｃ₂〜Ｃ₄で示すように下方傾向となるので、下方に向けて機外まで貫通するスリット状溝２Ａｃにより滑らかに機外へと案内され矢印Ｃ₅で示すように排出される
再び図２を参照して説明すると、このようなエンジンルーム構造において、冷却ファン２５を作動させることにより、上記導入口２２ａからエンジンルーム２Ｂ（冷却風通路）へ冷却風として取り込まれた外気は、クーリングパッケージ２４を通過した後、主に、カウンタウェイト２Ａに形成されたスリット状溝２Ａｃを介して機外下方へと排出され、クーリングパッケージ２４を通過する際に冷却水及び油圧ポンプ２７の作動油を冷却するようになっている。
【００３５】
つまり、本実施形態では、エンジン冷却装置は、導入口２２ａ，エンジンルーム２Ｂ（機体２１内の空間即ち室２Ｂａ，２Ｂｂ，２Ｂｃであり、カウンタウェイト２Ａなどの壁面により形成される内部空間），クーリングパッケージ２４，冷却ファン２５及びカウンタウェイト２Ａのスリット状溝２Ａｃをそなえて構成されているのである。
【００３６】
なお、エンジンルーム２Ｂに流入した冷却風の一部は、僅かではあるが、エンジン２６と油圧ポンプ２７との連結部２７ａと、メインエンジンルーム２Ｂｂとポンプルーム２Ｂｃとの仕切り壁２８との隙間を通ってポンプルーム２Ｂｃに流入する。このため、ポンプルーム２Ｂｃに面して機体本体壁面２１の下面２３にメッシュ状の排出口２３ｂが補助的に設けられており、これらの開口２３ｂから冷却風が機外へと排出されるようになっている。
【００３７】
本発明の一実施形態の建設機械のカウンタウェイト，エンジンルーム及びエンジン冷却装置は、上述したように構成されており、図３（ａ），（ｂ）に示すように冷却風が機外に排出される。
つまり、冷却ファン２５から旋回／半径方向に吐出された冷却風は、冷却ファン２５の外周に位置するスリット状溝２Ａｃに直ぐに流入し、このスリット状溝２Ａｃにより機外下方に案内され排出される。
【００３８】
上述した従来技術では、騒音が、エンジンルーム上面に形成された冷却風の排出開口から鉛直上方に発せられるため、広い範囲に騒音が広がってしまう。これに対し、本実施形態では、エンジンルーム床面において機外へと開口するスリット状溝２Ａｃから冷却風を効率良く排出できる。この結果、エンジンルーム２Ｂの天井面２２の冷却風の排出口を不要にできる（或いはエンジンルーム２Ｂの天井面に設ける冷却風排出口の開口面積を従来よりも低減できる）ので、エンジン音や、冷却風がファン翼やクーリングパッケージ２４を通過する際に発生する風切り音（以下、「エンジン音など」という）が機外へ鉛直上方に発せられるのを大幅に抑制できるようになる。鉛直下方へと伝播する騒音は、地面により吸収されるようになるので、鉛直上方に発せられるのに較べ、騒音の伝播範囲（伝播する距離及び伝播する方向）を狭めることができるようになる（騒音の広がりを抑制できるようになる）。
【００３９】
また、エンジン音などはスリット状溝２Ａｃ内を伝わる際に、スリット状溝２Ａｃを形成するカウンタウェイト２Ａの壁面に吸収され減衰されるので、この点でも騒音を低減できる。
さらに、上述したように、冷却ファン２５から旋回／半径方向に吐出された冷却風は、冷却ファン２５の外周に位置するスリット状溝２Ａｃに直ぐに流入し、このスリット状溝２Ａｃにより案内されるので、冷却風の排圧を比較的低くすることができ、冷却風の排出効率を良好に保持できるようになる。
【００４０】
この結果、天井面２２の排出口に限らずエンジンルーム２Ｂを内部空間として形成する機体壁面２１に設ける排出口の開口面積の合計を比較的少なくすることができ、この点でも、エンジン音などの外部への漏洩の、即ち騒音を抑制でき、また、冷却風の背圧を比較的低くできることから冷却ファン２５の仕様を下げてコストダウンを図ることができる。或いは、冷却風の排出効率が向上することから、同じ仕様の冷却ファン２５を使用してもその風量を増大することが可能となり、熱交換面積の少ない（コンパクトな）クーリングパッケージ２４を採用することが可能となる。
【００４１】
そして、従来技術では、エンジンルームの天井面の外側に冷却風を排出するためのダクト設けられていたため、このダクトにより、エンジンルーム前方にある運転席からは、その機体後方への視界の一部が遮られていたが、本実施形態では、上述したように良好な冷却風の排出効率が得られることから、かかるエンジンルームの天井面外側のダクトを不要にでき、エンジンルームの前方に配置された運転席４からの視界を良好なものにできる。
【００４２】
また、クーリングパッケージ２４を通過後の比較的温度の高い冷却風は、エンジンルーム２Ｂの天井面に設けられた冷却風の導入口２２ａから比較的離隔した位置にある冷却風排出口（スリット状溝２Ａｃの下端）２Ａｄから、上記導入口２２ａに対し反対方向に（上記導入口２２ａからさらに離隔する方向に）排出されるので、上部旋回体の旋回中においても上記のクーリングパッケージ２４通過後の比較的温度の高い冷却風が再び上記導入口２２ａから吸入されてしまうことを防止できる。この結果、クーリングパッケージ２４の冷却効果を向上させることができる。
【００４３】
なお、上記では、冷却ファン２５の回転方向が、図３（ｂ）中に矢印Ｄ₁で示すように、冷却風流れ方向上流側から見て時計回りに設定されており、カウンタウェイト２Ａに面する回転位相においては、冷却ファン２５による冷却風の吐出方向は下方傾向となるので、冷却風を滑らかに排出できるようにスリット状溝２Ａｃを下方に貫通させた。これに対し、例えば図３（ｂ）において冷却ファン２５の回転方向が反時計回りに設定されている場合には、カウンタウェイト２Ａに面する回転位相においては、冷却ファン２５による冷却風の吐出方向が上方傾向となるので、冷却風を滑らかに排出できるようにスリット状溝２Ａｃを上方に貫通させればよい。
【００４４】
（２）関連実施形態
本発明の関連実施形態としてのカウンタウェイト，エンジンルーム構造及びエンジン冷却装置の機体前方から見た模式的な断面図は上記一実施形態と同様に図２で示される。また、図５及び図６は関連実施形態のエンジンルーム構造及びカウンタウェイトについて示す図であり、図５（ａ）は図２の模式的なＢ１−Ｂ１断面図、図５（ｂ）は図２の模式的なＢ２−Ｂ２断面図、図６はエンジンルームを形成する外壁面の一部を破断して示す図であってエンジンルーム内部及びカウンタウェイトの構成を示す模式的な斜視図である。
【００４５】
本発明の関連実施形態としてのカウンタウェイト２Ａは、エンジンルーム２Ｂを形成するその前面に、上下方向に伸びるスリット状溝２Ａｃと、上下方向に所定の間隔をあけて複数配置された複数の貫通孔２Ａｅ〜２Ａｇとをそなえて構成されている。これらの貫通孔２Ａｅ〜２Ａｇは、スリット状溝２Ａｃから水平方向に伸びるように形成され、カウンタウェイト２Ａの機体前後方向後面へ貫通している。スリット状溝２Ａｃは、上方及び下方の何れに対しても貫通しておらず、スリット状溝２Ａｃに流入した冷却風は、上記貫通孔２Ａｅ〜２Ａｇより排出されるようになっている。その他の構成は上記一実施形態と同様である。
【００４６】
本発明の関連実施形態はこのように構成されているので、冷却ファン２５から吐出された冷却風はスリット状溝２Ａｃ及び貫通孔２Ａｅ〜２Ａｇを介して機外へと滑らかに案内されるので、上記一実施形態と同様の効果が得られる。
また、上記一実施形態では冷却ファンの回転方向に応じてスリット状溝２Ａｃの貫通する側（つまり冷却風を機外へと排出する排出口の位置）を変更する必要が生じるが、本関連実施形態の構造では、排出口として機能する複数の貫通孔２Ａｅ〜２Ａｇが上下方向に所定の間隔をあけて複数配置されていることから、冷却ファン２５の回転方向に関わらず冷却風を滑らかに排出することが可能となり、冷却ファン２５の回転方向に関わらず排出口（貫通孔）の配置ひいてはカウンタウェイト２Ａの構造を一定とすることが可能となる。したがって、上記一実施形態の構成に較べ、製造工程を簡略化して製造費を低減できるようになる。
【００４７】
（３）その他
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、本発明は、カウンタウェイト２Ａにスリット状溝２Ａｃを設けることで冷却風をエンジンルームから効率よく排出できるようにしたものであり、この結果、従来設けられていたエンジンルーム天井面の排出口を削除して、或いは、エンジンルーム天井面の排出口面積を従来よりも低減して、鉛直上方への騒音を抑制できるようにしたものであるから、上記実施形態ではエンジンルーム２Ｂの上部（天井面や側面上部）に排出開口を設けない構成としたが、例えばエンジンルーム２Ｂの上部（天井面や側面上部）に従来設けられていた排出開口よりも小さな排出開口を補助的に設けるようにしても良い。
【００４８】
【発明の効果】
カウンタウェイトのエンジンルームと向き合う面に対し、上下方向に伸びるスリット状溝が冷却ファンの側方に設けられていることから、冷却ファンから旋回／半径方向に吐出された冷却風が、上記スリット状溝に速やかに流入し、上記スリット状溝により滑らかに機外へと案内されるようになり、この結果、エンジンルームからの冷却風の排出効率を良好に保持しつつ、従来技術（例えば、上記特許文献２に記載の建設機械）に設けられたような機体上面のダクトを不要として、運転席からの機体後方に対する視界を良好なものにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる建設機械の全体構成を示す模式的な斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態としての建設機械のエンジンルーム構造及び建設機械の冷却装置の全体構成を示す機体前方から見た模式的な断面図である。
【図３】本発明の一実施形態としての建設機械のカウンタウェイト及び建設機械のエンジンルーム構造について示す図であり、（ａ）は図２の模式的なＢ１−Ｂ１断面図、（ｂ）は図２の模式的なＢ２−Ｂ２断面図である。
【図４】本発明の一実施形態としての建設機械のカウンタウェイト，建設機械のエンジンルーム構造及び建設機械の冷却装置の構造を示す図であって、エンジンルームを形成する外壁面の一部を破断して示す模式的な斜視図である。
【図５】本発明の関連実施形態としての建設機械のカウンタウェイト，建設機械のエンジンルーム構造について示す図であり、（ａ）は図２の模式的なＢ１−Ｂ１断面図、（ｂ）は図２の模式的なＢ２−Ｂ２断面図である。
【図６】本発明の関連実施形態としての建設機械のカウンタウェイト，建設機械のエンジンルーム構造及び建設機械の冷却装置の構造を示す図であって、エンジンルームを形成する外壁面の一部を破断して示す模式的な斜視図である。
【図７】従来の建設機械の全体構成を示す模式的な斜視図である。
【図８】従来の建設機械のエンジンルームの内部構成を示す図であって機体前方から見たエンジンルームの模式的な断面図である。
【図９】従来の建設機械のカウンタウェイト，建設機械のエンジンルーム構造及び建設機械の冷却装置について示す一部破断して示す模式的な斜視図である。
【図１０】建設機械の冷却装置におけるエンジンルーム内の広ささとクーリングパッケージの厚さとの関係を説明するため図であって、（ａ）はエンジンルーム内が比較的狭い場合の模式図、（ａ）はエンジンルーム内が比較的広い場合の模式図である。
【図１１】一般的な軸流形式の冷却ファンの性能曲線を示す模式図である。
【図１２】（ａ），（ｂ）は上流側の圧力損失が比較的小さかった場合の冷却ファン前後の冷却風の流れをベクトルにより示す模式図である。
【図１３】（ａ），（ｂ）は上流側の圧力損失が比較的大きかった場合の冷却ファン前後の冷却風の流れをベクトルにより示す模式図である。
【図１４】従来の建設機械のエンジンルーム構造を示す模式的な斜視図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a counterweight of a construction machine for balancing the machine body during lifting of a working device, an engine room structure of a construction machine using the same, and an engine cooling device for the construction machine.
[0002]
[Prior art]
Today, various construction machines such as traveling construction machines such as excavators and wheel loaders and stationary construction machines such as cranes are used in various fields such as construction sites, harbors, factories, and the like. The structure of these construction machines is, for example, a hydraulic excavator that is a traveling construction machine, as shown in FIG. 7, a lower traveling body 101, and an upper revolving body 102 that is pivotably disposed above the lower traveling body 101. The upper revolving unit 102 is provided with three parts including a work device 103 that performs various work. Of these, the upper swing body 102 has a counterweight 102-1 disposed behind the machine body, and an engine room 102-2 disposed in front of the machine body of the counterweight 102-1.
[0003]
Here, the engine room 102-2 will be described with reference to FIGS. 8 and 9 are diagrams showing a configuration of a general engine room, and FIG. 8 is a diagram showing an internal configuration of the general engine room, and is a schematic sectional view of the engine room as seen from the front of the body. FIG. 9 is a schematic perspective view showing the inside by partially breaking the outer wall surface forming the engine room.
[0004]
The engine room 102-2 is formed with its rear side facing the counterweight 102-1, and the engine room 102-2 is provided with devices such as the engine 106 and the hydraulic pump 108 (not shown in FIG. 9). The work device 103 (see FIG. 7) is operated by the hydraulic pressure generated by driving the hydraulic pump 108 by the engine 106.
[0005]
Construction machines are generally used in harsh environments such as excavation of rocks in dams, tunnels, rivers, roads, etc., and demolition of buildings and buildings. In such environments, equipment such as the engine 106 and the hydraulic pump 108 are used. The load applied to the engine is high, and the engine temperature and the oil temperature are likely to rise. For this reason, in these construction machines, as shown in FIGS. 8 and 9, a cooling air flow path generated by a fan 105 driven by an engine 106 is provided with a cooling having a relatively large capacity radiator or oil cooler. The package 104 is provided, and engine cooling water and hydraulic oil are cooled by the cooling package 104 (see, for example, Patent Document 1).
[0006]
That is, external air (cooling air) is sucked from the upper opening 110 of the radiator room 102A in which the cooling package 104 is installed by the rotation of the fan 105, and this air passes through the core of the fin-shaped cooling package 104. In doing so, the engine cooling water and hydraulic oil are cooled.
The main engine room 102B is provided with an opening 111 on the upper surface and an opening 112 on the lower surface at a predetermined distance from the fan 105 in the fan axial flow direction (left-right direction in FIG. 8). Yes. The opening 111 on the upper surface includes a plurality of openings formed in a mesh shape or a louver shape, and is formed with a relatively large width in the fan axial flow direction. On the other hand, the opening 112 on the lower surface is formed as a single opening having a relatively large area.
[0007]
The pump room 102C in which the hydraulic pump 108 is installed is provided with an opening 113 on the upper surface and an opening 114 on the lower surface. These openings 113 and 114 are openings of the main engine room 102B. Like 111, it consists of a plurality of openings formed in a mesh shape or a louver shape.
Air that has been heated to a high temperature by cooling the engine coolant or hydraulic oil is discharged to the outside from the exhaust openings 111 and 112 of the main engine room 102B, or passes through the main engine room 102B, and the air in the pump room 102C. The gas is discharged from the exhaust openings 113 and 114 to the outside.
[0008]
By the way, especially in the hydraulic excavator, the flow of air discharged from the fan 105 has almost no component in the fan axial direction, and the component in the centrifugal direction and the component in the swirl direction (hereinafter collectively referred to as the centrifugal / swirl direction component). Has been confirmed to be the main component.
Hereinafter, this reason will be described with reference to FIGS.
In the case of a hydraulic excavator, the space where a radiator, an engine, and the like can be mounted inside the upper swing body 102 is as shown in FIG. 10A, and is narrower than the space of other construction machines as shown in FIG. 10B. In particular, the cross-sectional area (cross section perpendicular to the fan axial flow direction) is reduced. This is because if the height of the engine room is increased, the rear view from the driver's seat in front of the engine room is obstructed, and if the width of the engine room (the length of the front and rear of the construction machine) is increased, the captain will This is because it becomes longer and the turning radius at the rear end of the construction machine becomes larger, which is inconvenient for use in a narrow field.
[0009]
Thus, in the hydraulic excavator, the thickness of the cooling package 104 (dimension with respect to the fan axial flow direction) is increased so that the cross-sectional area becomes relatively small, and the contact area between the cooling package 104 and the cooling air, that is, the cooling package 104 The cooling performance is ensured. As a result, the pressure resistance received when the cooling air passes through the cooling package 104 becomes relatively large.
[0010]
In construction machines, axial fans are generally used as cooling fans in order to reduce cost and size. FIG. 11 is a schematic diagram showing a performance curve of a general axial fan. As apparent from the performance curve L, in the axial fan, generally, the fan air volume V per unit time tends to decrease as the pressure loss ΔP on the upstream side of the fan increases. The fan air volume V is the amount of movement of the cooling air from the upstream side of the fan to the downstream side of the fan. Therefore, the axial flow that is a linear flow from the upstream side of the fan to the downstream side of the fan increases as the pressure loss ΔP on the upstream side of the fan increases. Directional flow is particularly difficult to obtain.
[0011]
Therefore, in the low pressure loss region R _L where the pressure loss ΔP on the upstream side of the fan is less than the predetermined value ΔP ₀ , the flow of the cooling air becomes as shown in FIGS. In a high pressure loss region _RH where the loss ΔP is equal to or greater than the predetermined value ΔP _0, the flow of the cooling air is as shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b). is a diagram showing by matching the axial direction, in FIG. 12 (a) and 12 FIG. 13 (a), the show lower only the rotation center line C _L of the fan blade].
[0012]
That is, since the fan air volume is relatively large in the low pressure loss region R _L , as shown in FIG. 12A, the fan upstream has a relatively large value as represented by the vector F _{IN, 1.} An axial flow of air flow is generated, and the flow as represented by the vector F _{OUT, 1} on the downstream side of the fan, that is, the axial flow direction component vector F _{A, 1} dominates rather than the centrifugal / swirl direction component vector F _{C, 1.} Flow will occur. The air volume increases as the distance from the centrifugal side increases as indicated by a vector in FIG.
[0013]
On the other hand, since the fan air volume is relatively small in the high pressure loss region _RH , as shown in FIG. 13 (a), a relatively small amount as shown by the vector F _{IN, 2} on the upstream side of the fan. Only the axial flow is generated, and on the downstream side of the fan _{, the} flow shown by the vector F _{OUT, 2} , that is, the centrifugal / swirl direction component vector F _{C, 2} is more dominant than the axial flow direction component vector F _{A, 2.} A flow is generated, and the air volume becomes larger toward the centrifugal side as indicated by a vector in FIG.
[0014]
Such a relationship between the pressure loss ΔP on the upstream side of the fan and the flow of cooling air on the downstream side of the fan has been confirmed by experiments and simulations.
As described above, since the hydraulic excavator has a thick cooling package, the pressure loss ΔP on the upstream side of the fan is large and the cooling fan is used in the high pressure loss region. The flow component of the cooling air on the fan outlet side is centrifugal / The turning direction component becomes dominant.
[0015]
However, in the prior art shown in FIGS. 7 and 8, as described above, the exhaust opening 111 having a plurality of openings formed in a mesh shape is spaced from the fan 105 in the fan axial direction. Since the cooling air sucked into the main engine room 102B is forced to flow in the axial direction before being discharged, the fan is forced to flow in the axial direction. Is done.
[0016]
In other words, in this prior art, air having a centrifugal / swirl direction component as a main component of the flow is forced to flow in the axial direction, so that the pressure loss experienced by the air due to the generation of turbulent flow is relatively small. There is a problem that the air is not smoothly discharged after passing through the cooling package 104 (discharge efficiency is low).
In order to improve the exhaust efficiency, it is conceivable to increase the opening area of the main engine room 102B. In this case, however, noise (wind noise generated when engine noise or cooling air passes through the cooling package 104, etc.). Leakage to the outside), and a new problem arises.
[0017]
Therefore, Patent Document 2 discloses a construction machine as shown in FIG. 14 as a technique for improving the efficiency of cooling air discharge from the engine room and reducing noise. In this construction machine, an inlet 131 for cooling air is provided on the upper surface of the engine room 130, and a cooling air discharge passage (fan air flow channel, fan air flow duct) is formed on the upper surface and both side surfaces (vehicle front and rear surfaces) of the engine room 130. ) 132 to 134 are provided, and the entrance (the left end portion in FIG. 14) of the cooling air passage is positioned near the outer periphery of the cooling fan. With such a configuration, the cooling air blown from the cooling fan in the centrifugal / swirl direction is efficiently discharged from a small opening, and an increase in noise from the engine room 130 is prevented.
[0018]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 3-83324 [Patent Document 2]
JP 2001-193102 A
[Problems to be solved by the invention]
However, in the prior art shown in FIG. 14 described above, a part of the field of view from the driver seat arranged in front of the engine room to the rear of the aircraft is obstructed by the fan air diversion duct 133 provided on the upper surface of the aircraft. There is a risk of reducing the efficiency of work using construction machines.
[0020]
The present invention was devised in view of such a problem, and it is possible to improve the visibility from the driver's seat to the rear of the fuselage while maintaining good exhaust efficiency of cooling air from the engine room. An object of the present invention is to provide a machine counterweight, a construction machine engine room structure, and a construction machine engine cooling device.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
For this reason, the counterweight of the construction machine according to the first aspect of the present invention is the construction of the construction machine in which the rear end of the upper swing body of the construction machine is formed and the engine room that houses the engine, the cooling package, and the cooling fan is adjacent to the front. Counterweight of a machine, wherein the rotation direction of the cooling fan is set so that the fan blades move downward in the rotation phase facing the counterweight, the surface facing the engine room, A groove extending in the vertical direction and penetrating downward is provided on the side of the cooling fan.
[0022]
The counterweight of the construction machine according to claim 2 is the counterweight of the construction machine, which forms the rear end of the upper swing body of the construction machine and is adjacent to the front of the engine room that houses the engine, the cooling package, and the cooling fan. The weight is set such that the rotation direction of the cooling fan is set so that the fan blades move upward in the rotation phase facing the counterweight, with respect to the surface facing the engine room. A groove extending and penetrating upward is provided on the side of the cooling fan .
[0023]
Engine room structure for a construction machine of the present invention 請 Motomeko 3 wherein the engine and a cooling package, which houses the cooling fan for circulating cooling air for cooling the cooling package, the structure of an engine room for construction equipment In addition, the wall surface on the rear side of the machine body is formed by the surface in which the groove is formed in the counterweight of the construction machine according to claim 1 or 2 .
[0024]
The engine cooling device for a construction machine according to claim 4 of the present invention includes an engine room that functions as a cooling air passage, a cooling fan that is installed in the engine room and distributes the cooling air, and is installed in the engine room. An engine cooling device for a construction machine, comprising a cooling package formed on the rear wall of the engine room, wherein the groove in the counterweight of the construction machine according to claim 1 or 2 is formed. It is characterized by the fact that it is constituted by the surface that has been made.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 6 indicate the front-rear direction of the construction machine (hereinafter, also referred to as the engine room width direction or the body front-rear direction), and the arrow Y in the figure indicates the left-right direction of the construction machine (hereinafter, Also referred to as the fan axial flow direction).
[0026]
In the following embodiments, examples in which the present invention is applied to a hydraulic excavator as a construction machine will be described.
(1) an embodiment Figure 1 is a schematic perspective view showing the overall structure of a construction machine, the construction machine will be described according to an embodiment of the present invention with reference to FIG.
[0027]
The construction machine includes a lower traveling body 1, an upper revolving body 2 that is disposed on the upper side of the lower traveling body 1, a working device 3 that is provided on the upper revolving body 2 and performs various operations, and a driver's seat 4 It is configured with. Among these, the upper revolving body 2 has a counterweight 2A disposed behind the airframe, and an engine room 2B disposed in front of the airframe of the counterweight 2A.
[0028]
Next, a description is given of the engine room structure as one embodiment of the present invention with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the engine room 2B as viewed from the front of the machine body. In the engine room 2B, the engine 26 is installed with its crankshaft directed in the left-right direction Y of the fuselage, and an axial cooling fan 25 is disposed on the right side of the engine 26 in FIG. The cooling fan 25 is installed in such a posture that its axial flow direction coincides with the left-right direction Y of the airframe, and allows the cooling air to flow through the cooling air passage formed by the internal space of the engine room 2B. (Here, the cooling air is sent to the left side in FIG. 2). Here, the cooling fan 25 is an engine drive type mechanically coupled to the engine crankshaft, but is not limited to this, and may be a hydraulic drive type.
[0029]
A cooling package 24 including a radiator, an oil cooler, and the like is installed on the upstream side in the fan axial direction of the cooling fan 25 (right side in FIG. 2), and downstream in the fan axial direction of the engine 26 (left side in FIG. 2). Is provided with a hydraulic pump 27 mechanically coupled to the engine crankshaft.
The interior of the engine room 2B is partitioned between the cooling package 24, the engine 26, and the hydraulic pump 27. The radiator room 2Ba in which the radiator (cooling package 24) is installed, the engine 26, and the cooling fan 25 are provided. The main room (hereinafter referred to as the main engine room) 2Bb and the pump room 2Bc in which the hydraulic pump 27 is installed are divided.
[0030]
It will now be described with reference FIGS. 3 and 4 a for the engine room structure and counterweight according to an embodiment of the present invention. 3 and 4 are views showing the engine room structure and the counterweight of the present embodiment. FIG. 3A is a schematic B1-B1 sectional view of FIG. 2, and FIG. 3B is a schematic view of FIG. FIG. 4 is a schematic perspective view showing the configuration of the inside of the engine room and the counterweight, with a part of the outer wall surface forming the engine room broken away.
[0031]
The counterweight 2A is a heavy object for balancing the airframe when the work device 3 is lifted, and is disposed at the rear of the airframe, that is, behind the engine room 2B with respect to the work device 3 at the forefront of the airframe. The engine room 2B is formed as an internal space defined by a wall surface of the counterweight 2A such as a front surface in the front-rear direction of the body.
[0032]
The counterweight 2A is configured to include a counterweight body 2Aa that mainly contributes to securing the balance during lifting of the working device, and a casing 2Ab that mainly wraps the outside of the counterweight body 2Aa. In FIGS. 3A and 3B, the counterweight body 2Aa and the casing 2Ab are shown as a single unit for convenience.
[0033]
The front surface of the counterweight body 2Aa facing the engine room 2B has the same position as the cooling fan 25 with respect to the outer periphery of the cooling fan 25 (fan blade), that is, the fan axial flow direction Y (not only the same position but also the substantially same position). A slit-like groove 2Ac extending in the vertical direction is formed in the vicinity of the downstream side of the cooling fan 25 (including the case of being at the same position). The slit-like groove 2Ac is preferably as long as possible. Here, the slit-like groove 2Ac reaches the ceiling surface (near the upper surface of the counterweight 2A) on the upper side and reaches the lower surface of the counterweight 2A. That is, the shape penetrates only below the counterweight 2A.
[0034]
Cooling air discharged by the cooling fan 25, since the pressure loss in the general cooling package 24 as described in the prior art is large, the turning / radial direction as indicated by arrow C ₁ in FIGS. 3 (a) As a result, the cooling air discharged by the cooling fan 25 immediately flows into the slit-shaped groove 2Ac disposed on the outer periphery of the cooling fan 25. The rotational direction of the fan blades of the cooling fan 25 is, as indicated by an arrow D ₁ in FIG. 3 (b), the order is set in the clockwise direction as viewed from the fan axial direction upstream side, counterweights 2A In the rotational phase facing the front surface, the fan blades move downward, and the cooling air discharge direction by the cooling fan 25 tends to be downward as shown by arrows C _{2 to} C ₄ in FIG. since the, the smoothly be guided to the outside will be described with reference to FIG. 2 again is discharged as indicated by an arrow C ₅ by a slit-shaped groove 2Ac penetrating to the outside downwardly, such engines In the room structure, by operating the cooling fan 25, the outside air taken as cooling air from the inlet 22a into the engine room 2B (cooling air passage) mainly passes through the cooling package 24 and then passes through the cooling package 24. Is discharged outside the apparatus downward through a slit-shaped groove 2Ac formed counterweight 2A, it adapted to cool the hydraulic oil of the cooling water and the hydraulic pump 27 when passing through the cooling package 24.
[0035]
That is, in the present embodiment, the engine cooling device includes the inlet 22a, the engine room 2B (the space in the airframe 21, that is, the chambers 2Ba, 2Bb, 2Bc, and the internal space formed by the wall surface of the counterweight 2A, etc.), cooling The package 24, the cooling fan 25, and the slit-like groove 2Ac of the counterweight 2A are provided.
[0036]
Note that a part of the cooling air flowing into the engine room 2B is slight, but a gap between the connecting portion 27a between the engine 26 and the hydraulic pump 27 and the partition wall 28 between the main engine room 2Bb and the pump room 2Bc. It flows into pump room 2Bc through. For this reason, mesh-like discharge ports 23b are supplementarily provided on the lower surface 23 of the airframe main body wall surface 21 so as to face the pump room 2Bc, and cooling air is discharged from these openings 23b to the outside of the device. It has become.
[0037]
The counterweight, engine room, and engine cooling device of the construction machine according to one embodiment of the present invention are configured as described above, and the cooling air is discharged outside the machine as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). Is done.
That is, the cooling air discharged from the cooling fan 25 in the swirling / radial direction immediately flows into the slit-like groove 2Ac located on the outer periphery of the cooling fan 25, and is guided and discharged downward by the slit-like groove 2Ac. .
[0038]
In the above-described conventional technology, noise is emitted vertically upward from the cooling air discharge opening formed on the upper surface of the engine room, so that the noise spreads over a wide range. On the other hand, in the present embodiment, the cooling air can be efficiently discharged from the slit-shaped groove 2Ac that opens to the outside of the engine room floor surface. As a result, the cooling air discharge port on the ceiling surface 22 of the engine room 2B can be made unnecessary (or the opening area of the cooling air discharge port provided on the ceiling surface of the engine room 2B can be reduced as compared with the conventional case). Wind noise generated when the cooling air passes through the fan blades and the cooling package 24 (hereinafter referred to as “engine noise”) can be greatly suppressed from being emitted vertically upward. Since the noise propagating vertically downward is absorbed by the ground, the noise propagation range (propagation distance and propagation direction) can be narrowed compared to that emitted vertically upward (propagation distance and propagation direction). The spread of noise can be suppressed).
[0039]
Further, when engine sound or the like is transmitted through the slit-shaped groove 2Ac, it is absorbed and attenuated by the wall surface of the counterweight 2A that forms the slit-shaped groove 2Ac, so that noise can be reduced in this respect.
Further, as described above, the cooling air discharged from the cooling fan 25 in the swivel / radial direction immediately flows into the slit-shaped groove 2Ac located on the outer periphery of the cooling fan 25 and is guided by the slit-shaped groove 2Ac. The exhaust pressure of the cooling air can be made relatively low, and the cooling air exhaust efficiency can be maintained well.
[0040]
As a result, it is possible to relatively reduce the total opening area of the exhaust ports provided in the airframe wall surface 21 that forms the engine room 2B as an internal space, not only the exhaust port of the ceiling surface 22, and also in this respect, Leakage to the outside, that is, noise can be suppressed, and the back pressure of the cooling air can be made relatively low. Therefore, the specification of the cooling fan 25 can be lowered to reduce the cost. Alternatively, since the cooling air discharge efficiency is improved, it is possible to increase the air volume even when the cooling fan 25 having the same specification is used, and the (compact) cooling package 24 having a small heat exchange area is adopted. Is possible.
[0041]
In the prior art, since a duct for discharging cooling air is provided outside the ceiling surface of the engine room, this duct causes a part of the field of view to the rear of the aircraft from the driver seat in front of the engine room. However, in the present embodiment, since a good cooling air discharge efficiency can be obtained as described above, a duct outside the ceiling surface of the engine room can be dispensed with and disposed in front of the engine room. The visibility from the driver's seat 4 can be improved.
[0042]
In addition, the cooling air having a relatively high temperature after passing through the cooling package 24 is cooled by a cooling air discharge port (slit groove) located at a position relatively separated from the cooling air inlet 22a provided on the ceiling surface of the engine room 2B. 2Ac, since it is discharged from 2Ad in the opposite direction to the introduction port 22a (in a direction further away from the introduction port 22a), the comparison after passing the cooling package 24 even during turning of the upper turning body It is possible to prevent the cooling air having a high target temperature from being sucked again from the introduction port 22a. As a result, the cooling effect of the cooling package 24 can be improved.
[0043]
In the above, the rotational direction of the cooling fan 25 is, as indicated by an arrow D ₁ in FIG. 3 (b), the is set to a clockwise direction, as viewed from the cooling air flow upstream side, the surface on the counterweight 2A In the rotating phase, the discharge direction of the cooling air by the cooling fan 25 tends to be downward, so that the slit-shaped groove 2Ac is penetrated downward so that the cooling air can be discharged smoothly. On the other hand, for example, when the rotation direction of the cooling fan 25 is set counterclockwise in FIG. 3B, the cooling fan 25 discharge direction of the cooling air in the rotation phase facing the counterweight 2A. Therefore, the slit-like groove 2Ac may be passed upward so that the cooling air can be discharged smoothly.
[0044]
(2) counterweight as related embodiment related embodiment the present invention, schematic cross-sectional view seen from the fuselage forward of the engine room structure and the engine cooling system is shown as in the above embodiment in FIG. 5 and 6 are views showing the engine room structure and the counterweight according to the related embodiment. FIG. 5A is a schematic B1-B1 cross-sectional view of FIG. 2, and FIG. FIG. 6 is a schematic perspective view showing the configuration of the inside of the engine room and the counterweight, with a part of the outer wall surface forming the engine room broken away.
[0045]
The counterweight 2A as a related embodiment of the present invention has a slit-like groove 2Ac extending in the vertical direction on the front surface forming the engine room 2B, and a plurality of through-holes arranged at predetermined intervals in the vertical direction. 2Ae to 2Ag. These through holes 2Ae to 2Ag are formed so as to extend in the horizontal direction from the slit-shaped groove 2Ac, and penetrate through the counterweight 2A in the front-rear direction. The slit-shaped groove 2Ac does not penetrate through the upper and lower sides, and the cooling air flowing into the slit-shaped groove 2Ac is discharged from the through holes 2Ae to 2Ag. Other configurations are the same as the one embodiment.
[0046]
Since the related embodiment of the present invention is configured as described above, the cooling air discharged from the cooling fan 25 is smoothly guided to the outside of the machine via the slit-shaped groove 2Ac and the through holes 2Ae to 2Ag. The same effect as the one embodiment is obtained.
Further, in the above embodiment is necessary to change the (position of the discharge port for discharging to the outside of the apparatus the words cooling air) generated through sides of the slit-shaped grooves 2Ac in accordance with the rotational direction of the cooling fan, but this related embodiment In the structure of the embodiment, since the plurality of through holes 2Ae to 2Ag functioning as discharge ports are arranged at predetermined intervals in the vertical direction, the cooling air is smoothly discharged regardless of the rotation direction of the cooling fan 25. Therefore, the arrangement of the discharge ports (through holes) and the structure of the counterweight 2A can be made constant regardless of the rotation direction of the cooling fan 25. Therefore, as compared with the configuration of the one embodiment, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
[0047]
(3) Others Embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, according to the present invention, the slit weight 2Ac is provided in the counterweight 2A so that the cooling air can be efficiently discharged from the engine room, and as a result, the conventionally provided exhaust port on the ceiling surface of the engine room is provided. Or the exhaust area of the ceiling surface of the engine room is reduced as compared with the prior art so that noise in the vertically upward direction can be suppressed. In the above embodiment, the upper part of the engine room 2B (ceiling) The exhaust opening is not provided in the upper surface or side surface), but for example, a discharge opening smaller than the exhaust opening conventionally provided in the upper part of the engine room 2B (ceiling surface or upper side surface) is provided as an auxiliary. Also good.
[0048]
【The invention's effect】
Since the slit-like groove extending in the vertical direction is provided on the side of the cooling fan with respect to the surface facing the engine room of the counterweight, the cooling air discharged from the cooling fan in the swiveling / radial direction is the slit-like shape. It quickly flows into the groove, and is smoothly guided to the outside by the slit-like groove. As a result, while maintaining a good cooling air discharge efficiency from the engine room, the conventional technology (for example, the above-mentioned The duct on the upper surface of the airframe as provided in the construction machine described in Patent Document 2 is not necessary, and the visibility from the driver's seat to the rear of the airframe can be improved.
[Brief description of the drawings]
1 is a schematic perspective view showing the overall structure of a construction machine in an embodiment of the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view seen from the front fuselage showing the overall structure of a construction machine engine room construction and a construction machine cooling apparatus as an embodiment of the present invention.
[Figure 3] is a diagram showing a counterweight and a construction machine engine room structure for a construction machine as an embodiment of the present invention, (a) is a schematic B1-B1 cross section of Fig. 2, (b) is It is typical B2-B2 sectional drawing of FIG.
[4] construction machine counterweight according to an embodiment of the present invention, a diagram showing the structure of a construction machine engine room construction and a construction machine cooling system, a portion of the outer wall surface forming the engine room It is a typical perspective view broken and shown.
5A and 5B are views showing a counterweight of a construction machine and an engine room structure of the construction machine as a related embodiment of the present invention, in which FIG. 5A is a schematic B1-B1 cross-sectional view of FIG. It is typical B2-B2 sectional drawing of FIG.
FIG. 6 is a diagram showing a construction machine counterweight, a construction machine engine room structure, and a construction machine cooling device structure as a related embodiment of the present invention, wherein a part of an outer wall surface forming the engine room is shown. It is a typical perspective view broken and shown.
FIG. 7 is a schematic perspective view showing an entire configuration of a conventional construction machine.
FIG. 8 is a diagram showing an internal configuration of an engine room of a conventional construction machine, and is a schematic cross-sectional view of the engine room as viewed from the front of the machine body.
FIG. 9 is a schematic perspective view, partially broken, showing a conventional counterweight of a construction machine, an engine room structure of the construction machine, and a cooling device for the construction machine.
FIG. 10 is a diagram for explaining the relationship between the width of the engine room and the thickness of the cooling package in the cooling device for a construction machine, wherein (a) is a schematic view when the engine room is relatively narrow; a) is a schematic diagram when the engine room is relatively wide.
FIG. 11 is a schematic diagram showing a performance curve of a general axial flow type cooling fan.
FIGS. 12A and 12B are schematic diagrams showing the flow of cooling air before and after the cooling fan when the upstream pressure loss is relatively small, using vectors.
FIGS. 13A and 13B are schematic diagrams showing the flow of cooling air before and after the cooling fan when the upstream pressure loss is relatively large, using vectors.
FIG. 14 is a schematic perspective view showing an engine room structure of a conventional construction machine.

Claims

A counterweight of a construction machine, which forms the tail of the upper swing body of the construction machine and is adjacent to the front of an engine room that houses an engine, a cooling package, and a cooling fan,
In the rotation direction of the cooling fan is set so that the fan blades move downward in the rotation phase facing the counterweight,
A counterweight for a construction machine, characterized in that a groove extending in the vertical direction and penetrating downward is provided on a side of the cooling fan with respect to a surface facing the engine room.

A counterweight of a construction machine, which forms the tail of the upper swing body of the construction machine and is adjacent to the front of an engine room that houses an engine, a cooling package, and a cooling fan,
In the rotation direction of the cooling fan is set so that the fan blades move upward in the rotation phase facing the counterweight,
A counterweight for a construction machine, characterized in that a groove extending in the vertical direction and penetrating upward is provided on a side of the cooling fan with respect to a surface facing the engine room.

A structure of an engine room of a construction machine that houses an engine, a cooling package, and a cooling fan that distributes cooling air that cools the cooling package,
An engine room structure for a construction machine, wherein a wall surface on the rear side of the machine body is constituted by a surface in which the groove is formed in the counterweight of the construction machine according to claim 1 or 2 .

An engine of a construction machine, comprising an engine room that functions as a cooling air passage inside, a cooling fan that is installed in the engine room and distributes cooling air, and a cooling package that is installed in the engine room In the cooling device,
The engine cooling device for a construction machine, wherein a wall surface on the rear side of the body of the engine room is constituted by a surface in which the groove is formed in the counterweight of the construction machine according to claim 1 or 2 .