用于建筑机械冷却风扇的布置结构的制作方法

1.本发明涉及向热交换器供应冷却空气的冷却风扇的布置结构的技术领域。


背景技术：

2.通常，诸如电铲的建筑机械设置有各种类型的热交换器，诸如油冷却器和散热器；用于空调的冷凝器；以及用于向这些热交换器供应冷却空气的冷却风扇。作为这种冷却风扇，以往普遍使用通过皮带互锁地联接到发动机输出轴的风扇、通过液压马达旋转的风扇等，但是近年来，从增加没有安装发动机的电铲的使用、布局的自由度、速度控制的容易性等的观点来看，也使用直流电马达型电风扇。此外，在将这些冷却风扇和热交换器布置在车辆主体中时，在风扇与发动机输出轴互锁地联接的情况下，其经配置使得热交换器通常布置在发动机室内的风扇的室外侧上，并且热交换器和发动机室的内部通过由风扇吸入外部空气来冷却。另一方面，在类似于电风扇的情况下，需要将风扇布置在来自热交换器的冷却空气的上游侧，使得电子部件不易受热影响，或者为了布局的方便，布置在热交换器的室外侧的冷却风扇也是已知的(参见例如专利文献1)。
3.同时，由于诸如电铲的建筑机械经常用在泥土、沙子和灰尘等散落的恶劣工作地点，热交换器容易堵塞，并且需要定期维护，包括清洁、检查和修理。为此，通常需要设置开口部分，该开口部分使得能够从车辆外部进入容纳热交换器的容纳室，并且该开口部分由自由可打开和可关闭的盖覆盖，并且可以通过打开盖从开口部分进行热交换器的维护。在这种情况下，如果热交换器布置在冷却风扇的室外侧，则仅通过打开盖就可以容易地从开口部分接近热交换器。然而，如上述专利文献1所公开的，如果冷却风扇布置在热交换器的室外侧，则由于冷却风扇的阻碍，不能接近热交换器。在热交换器的维护时，必须移除冷却风扇或其中装配有冷却风扇的整个外壳，存在费时费力且维护性变差的问题。
4.另一方面，在冷却风扇布置在热交换器的室外侧的建筑机械(轮式装载机)中，提出了一种结合有冷却风扇的鼓风机单元，该鼓风机单元经配置在面向热交换器的背面的关闭位置和暴露热交换器的背面的打开位置中可旋转(参见例如专利文献2)。在该建筑机械中，即使冷却风扇布置在热交换器的室外侧，也可以通过使鼓风机单元进入打开位置而从打开部分接近热交换器。
5.现有技术文献
6.[专利文献]
[0007]
[专利文献1]日本专利申请特开第2015-140643号
[0008]
[专利文献2]国际公布第wo2018/123021号


技术实现要素：

[0009]
[本发明所要解决的问题]
[0010]
然而，上述专利文献2中公开的建筑机械在进行热交换器的维护时，需要两级打开操作：首先，打开用于覆盖开口部分的盖(格栅)以便自由地可打开/可关闭，然后使鼓风机
单元定位在打开位置。此外，两个打开/关闭机构：需要用于打开/关闭盖的机构和用于打开/关闭鼓风机单元的机构，因此存在零件数量增加和结构变得复杂的问题，其中存在本发明要解决的问题。
[0011]
[问题的解决方案]
[0012]
本发明是鉴于上述情况以解决这些问题为目的而创立的，权利要求1的发明是一种冷却风扇的布置结构，其经配置使得，在配备有布置于容纳室内的热交换器的建筑机械中，具有开口部分、用于覆盖开口部分的可打开/可关闭的盖以自由地可打开和可关闭、以及向热交换器供应冷却空气的冷却风扇，在将冷却风扇布置在热交换器的室外侧时，热交换器在关闭状态下布置在面向可打开/可关闭的盖的位置处，并且冷却风扇安装在可打开/可关闭的盖中，其中，在可打开/可关闭的盖的关闭状态下，冷却风扇面向热交换器以供应冷却空气；另一方面，在可打开/可关闭的盖的打开状态下，安装在可打开/可关闭的盖中的冷却风扇与热交换器分离，以允许从开口部分接近热交换器。
[0013]
权利要求2的发明是根据权利要求1所述的冷却风扇的布置结构，其中可打开/可关闭的盖为具有内侧表面和外侧表面的封闭截面结构，冷却风扇安装在可打开/可关闭的盖的内侧表面上；另一方面，可打开/可关闭的盖的外侧表面具有供冷却空气通过的通风孔。
[0014]
权利要求3的发明是根据权利要求2所述的冷却风扇的布置结构，其中冷却风扇在大部分装配到形成在封闭截面结构的内侧表面和外侧表面之间的空间部分中的状态下安装在可打开/可关闭的盖的内侧表面上。
[0015]
权利要求4的发明是根据权利要求1至3中任一项所述的冷却风扇的布置结构，其中在热交换器的外周侧上设置有管道构件，该管道构件通过在可打开/可关闭的盖的关闭状态下抵靠在冷却风扇的外周侧上的可打开/可关闭的盖上而在热交换器与冷却风扇之间形成空气管道；另一方面，在管道构件和可打开/可关闭的盖之间的抵靠部分处设置有气密构件。
[0016]
权利要求5的发明是根据权利要求1至3中任一项所述的冷却风扇的布置结构，其中在冷却风扇的外周侧上的可打开/可关闭的盖上设置有管道构件，该管道构件通过在可打开/可关闭的盖的关闭状态下抵靠在热交换器的外周侧上而在热交换器与冷却风扇之间形成空气管道；另一方面，在管道构件和热交换器之间的抵靠部分中设置有气密构件。
[0017]
权利要求6的发明是根据权利要求1至5中任一项所述的冷却风扇的布置结构，其中冷却风扇是由电动马达驱动的电风扇。
[0018]
权利要求7的发明是根据权利要求1至6中任一项所述的冷却风扇的布置结构，其中多个冷却风扇安装在可打开/可关闭的盖中。
[0019]
权利要求8的发明是根据权利要求1至7中任一项所述的冷却风扇的布置结构，其中可打开/可关闭的盖经由铰链以可打开/可关闭和可摆动的方式支撑在热交换器或热交换器支撑构件上，其用于将热交换器安装和支撑在容纳室上。
[0020]
[本发明的有利效果]
[0021]
根据权利要求1的发明，尽管冷却风扇布置在热交换器的室外侧，但是可以实现可维护性的提高和结构的简化。
[0022]
根据权利要求2的发明，冷却风扇可以容易地安装到具有通风孔的可打开/可关闭
的盖上，并且还可以增加可打开/可关闭的盖的刚性。
[0023]
根据权利要求3的发明，能够有效地保护冷却风扇，并且能够抑制冷却风扇从可打开/可关闭的盖的内侧表面到室内侧的突出的量。
[0024]
根据权利要求4或5的发明，即使当打开可打开/可关闭的盖时热交换器和冷却风扇彼此分离，在可打开/可关闭的盖的关闭状态下，在热交换器和冷却风扇之间可以形成气密的空气管道，这有助于提高冷却效率。
[0025]
根据权利要求6的发明，电风扇可以布置在几乎不受热影响的状态。
[0026]
根据权利要求7的发明，可以提供对应于热交换器的数量、容量和类型的冷却风扇的数量。
[0027]
根据权利要求8的发明，可以容易地调节热交换器和安装在可打开/可关闭的盖中的冷却风扇之间的位置关系，并且热交换器或热交换器支撑件还用作可打开/可关闭的盖的支撑框架，由此可以实现构件的双重使用。
附图说明
[0028]
图1是电铲的侧视图。
[0029]
图2是示出上回转结构中的设备的布置状态的视图。
[0030]
图3是可打开/可关闭的盖的打开的状态下的主要部分透视图。
[0031]
图4是可打开/可关闭的盖的打开的状态下的主要部分剖视图。
[0032]
图5是示出热交换器单元的视图。
[0033]
图6是示出冷却风扇如何安装到可打开/可关闭的盖上的视图。
[0034]
图7是示出处于抵靠在可打开/可关闭的盖上的状态的管道的视图。
[0035]
图8是示出处于关闭状态的可打开/可关闭的盖和热交换器单元的视图。
[0036]
图9是图8的水平剖视图。
具体实施方式
[0037]
在下文，参照附图对本发明的实施例进行说明。在附图中，附图标记1表示作为建筑机械的示例的电铲，并且在本实施例中，电铲1是使用电力作为动力源的电铲。电铲1由履带式的下行驶结构2、由下行驶结构2自由可回转地支承的上回转结构3、安装在上回转结构3上的前作业单元4等构成。以下描述中的前/后和左/右方向基于上回转结构3的前/后和左/右方向。
[0038]
附图标记5表示用作上回转结构3的基座的回转框架，并且在回转框架5的后部设置有电池容纳室7，用作电源的电池6容纳在电池容纳室7中。在电池容纳室7的左前侧，设置有安装有驾驶室8的驾驶室安装部9。此外，在电池容纳室7的横向方向上的前中央部分和前右侧上，设置有主容纳室10。主容纳室10容纳各种设备和箱，包括由从电池6供应的电力驱动的马达(未示出)、由马达驱动的液压泵11、液压油箱12、热交换器单元13等，如下所述。此外，在主容纳室10的右前侧设置有阀容纳室14。阀容纳室14容纳控制阀15，控制阀15用于控制向设置在电铲1中的各种液压致动器(例如，转臂油缸4d、动臂油缸4e、铲斗油缸4f，其操作地伸出和缩回，以使分别构成前工作单元4的转臂4a、动臂4b、铲斗4c摆动；以及行驶马达(未示出)，其经驱动以使下行驶结构2行驶)供应油和从设置在电铲1中的各种液压致动器
排出油。
[0039]
电池容纳室7、主容纳室10和阀容纳室14分别由外盖16、17和18覆盖，但外盖17的覆盖主容纳室10的右侧表面具有大开口部分19。开口部分19以自由地可打开和可关闭的方式被下述的可打开/可关闭的盖20覆盖。在本实施例中，主容纳室10对应于具有本发明的开口部分的容纳室。
[0040]
在本实施例中，热交换器单元13由彼此垂直相邻布置的第一热交换器21和第二热交换器22以及用于将第一热交换器21和第二热交换器22安装和支撑在主容纳室10的底板框架5a(回转框架5的一部分)上的热交换器支撑框架(对应于本发明的热交换器支撑构件)23构成。热交换器单元13以与外盖17的开口部分19的前半侧相邻面向的状态设置在主容纳室10的右侧端。因此，通过以自由地可打开和可关闭的方式打开覆盖开口部分19的可打开/可关闭的盖20，热交换器单元13适于从开口部分19容易地接近。在该实施例中，提供了用于冷却液压油的油冷却器和用于空调的冷凝器作为第一热交换器和第二热交换器。
[0041]
热交换器支撑框架23由一对前后垂直框架23a、23b；连接垂直框架23a、23b的上部的上框架23c；连接垂直框架23a、23b的上中部和下中部的中间框架23d；连接垂直框架23a、23b的下部的下框架23e；用于将垂直框架23a、23b的下端固定到主容纳室10的底板框架的固定金属配件23f等构成。在由上述前后垂直框架23a、23b；上框架23c；中间框架23d和下框架23e形成的框架内，第一热交换器21和第二热交换器22以前者位于上侧而后者位于下侧的状态结合。
[0042]
此外，在热交换器支撑框架23中，附接有管道(对应于本发明的管道构件)25，该管道在第一热交换器21和第二热交换器22与下文描述的冷却风扇24之间形成空气管道。管道25包括从热交换器支撑框架23朝向开口部分19延伸以包围第一热交换器21和第二热交换器22的外周侧的短圆柱形状的管道本体部25a；形成在管道本体部25a的近端侧并通过螺钉固定到热交换器支撑框架23的凸缘部25b；以及形成在管道本体部25a的远端侧的气密构件安装部25c。由弹性材料制成的气密构件26安装在气密构件安装部25c处。气密构件26适于在关闭状态下抵靠在可打开/可关闭的盖20上以确保空气管道的气密性，并且当管道25和可打开/可关闭的盖20彼此抵靠时用作缓冲材料。
[0043]
此外，用于以自由地可打开和可关闭的方式支撑可打开/可关闭的盖20的一对上铰链和下铰链27分别通过铰链托架28附接到热交换器支撑框架23的前侧上的垂直框架23a。铰链托架28形成为包括第一安装件28a，其安装到在热交换器支撑框架23的前侧上固定到垂直框架23a的托架安装座23g；第二安装件28b，其安装到铰链27的一个铰链件27b；以及连接件部分28c，其用于将第一和第二安装件28a、28b的上端和下端彼此连接。此外，铰链27由铰链销27a、安装到铰链托架28的第二安装件28b的一个铰链件27b、以及在可打开/可关闭的盖20的前边缘端处安装到铰链安装部20a的另一铰链件27c形成。
[0044]
另一方面，如上所述，可打开/可关闭的盖20用于以自由地可打开/可关闭的方式覆盖主容纳室10的右侧表面上的开口部分19，并且在其前边缘端形成有铰链安装部20a，铰链27的另一铰链件27c安装到铰链安装部20a。然后，可打开/可关闭的盖20通过安装到铰链安装部20a的铰链27以可打开/可关闭和可摆动的方式由热交换器支撑框架23的前垂直框架23a支撑。在可打开/可关闭的盖20关闭开口部分19的关闭状态下，如上所述布置在主容纳室10中以便邻近地面向开口部分19的前半侧的热交换器单元13适于以预定间隔邻近地
面向可打开/可关闭的盖20。
[0045]
这里，热交换器单元13所面向的可打开/可关闭的盖20的前半侧形成为包括内侧表面20b和外侧表面20c的封闭截面结构，并且在内侧表面20b中形成有风扇安装孔20d，冷却风扇24安装在风扇安装孔20d中；另一方面，在外侧表面20c上附接有具有冲孔金属结构的通风板29，该冲孔金属结构具有供冷却空气通过的通风孔。在本实施例中，以在垂直方向上排列的状态设置有三组冷却风扇24，并且对应于三组冷却风扇24设置有三个风扇安装孔20d，并且通风板29附接在位于每个风扇安装孔20d的车辆外侧的位置处。
[0046]
在本实施例中采用电风扇的冷却风扇24经配置包括短圆柱形状风扇护罩24a、布置在风扇护罩24a的中心部分中的电动马达24b、以及由布置在风扇护罩24a的圆柱体内部的电动马达24b驱动的多个旋转叶片24c等。在风扇护罩24a的外周部上，形成有安装座24d，用于将冷却风扇24固定到可打开/可关闭的盖20的风扇安装孔20d的外周部上。当风扇护罩24a装配到可打开/可关闭的盖20的风扇安装孔20d中时，安装座24d适于抵靠在风扇安装孔20d的外周侧上的内侧表面20b上。通过用螺钉固定抵靠的安装座24d，冷却风扇24适于在其大部分装配到形成在封闭截面结构的内侧表面20b和外侧表面20c之间的空间部分中的状态下附接并固定到内侧表面20b。连接到冷却风扇24的电动马达24b的电线24e(在图3中示出)适于通过铰链27的附近被引导到主容纳室10中，使得当打开和关闭可打开/可关闭的盖20时，电线24e不会被拉动或不会受到阻碍。
[0047]
附接在可打开/可关闭的盖20的内侧表面20b上的冷却风扇24通过关闭可打开/可关闭的盖20而邻近地面向热交换器单元13，热交换器单元13设置为在如上所述的关闭状态下以预定间隔面向可打开/可关闭的盖20。当在这种状态下驱动冷却风扇24时，通过通风板29的通风孔吸入外部空气，并且用作冷却空气的吸入的外部空气适于供应到第一热交换器21和第二热交换器22。此外，在可打开/可关闭的盖20的关闭状态下，附接到上述管道25的远端的气密构件26抵靠在冷却风扇24的外周侧上的可打开/可关闭的盖的内侧表面20b上，由此在第一热交换器21和第二热交换器22与冷却风扇24之间形成空气管道，使得可以执行有效的冷却。另一方面，当可打开/可关闭的盖20打开时，附接到可打开/可关闭的盖20的冷却风扇24与热交换器单元13分离，由此第一热交换器21和第二热交换器22适于从车辆外部露出并容易接近。
[0048]
在附图中，附图标记30表示附接到可打开/可关闭的盖20的后端部的闩锁，并且30a表示附接到竖立在主容纳室10中的框架的闩锁接收部，并且当可打开/可关闭的盖20关闭时闩锁30与闩锁接收部30a接合，由此可打开/可关闭的盖20适于保持在关闭状态。
[0049]
在如上所述配置的本形式中，电铲1包括热交换器(第一热交换器和第二热交换器)21、22和向热交换器21、22供应冷却空气的冷却风扇24。容纳热交换器21、22的主容纳室10具有开口部分19，并且开口部分19由自由地可打开/可关闭的可打开/可关闭的盖20覆盖。在电铲1中，当冷却风扇24设置在热交换器21、22的室外侧时，热交换器21、22布置在面向处于关闭状态的可打开/可关闭的盖20的位置；另一方面，冷却风扇24附接到可打开/可关闭的盖20，并且冷却风扇24面向热交换器21、22，以在可打开/可关闭的盖20的关闭状态下供应冷却空气；另一方面，在可打开/可关闭的盖20的打开状态下，通过将安装在可打开/可关闭的盖20中的冷却风扇24与热交换器21、22分离，可以容易地从开口部分19接近热交换器21、22。
[0050]
如上所述，在本形式中，通过将冷却风扇24安装在可打开/可关闭的盖20中，将冷却风扇24设置在热交换器21、22的室外侧，由此将构成冷却风扇24的电动马达24b设计成不易受热。但是，在进行热交换器21、22的清洗、检查和修理等维护时，只要打开以自由地可打开/可关闭的方式覆盖开口部分19的可打开/可关闭的盖20，就能够容易地从开口部分19接近热交换器21、22，这可以极大地促进可维护性的提高。此外，由于冷却风扇24安装在可打开/可关闭的盖20中，因此不需要用于打开/关闭冷却风扇24本身的专用操作或机构，并且操作更简单，除此之外，这有助于减少零件数量和简化结构。
[0051]
此外，在电铲1中，可打开/可关闭的盖20由包括内侧表面20b和外侧表面20c的封闭截面结构形成，冷却风扇24安装在可打开/可关闭的盖20的内侧表面上；另一方面，在可打开/可关闭的盖20的外侧表面20c上，附接有具有通风孔的通风板29，冷却空气通过该通风孔。通过以这种方式形成具有封闭截面结构的可打开/可关闭的盖20，冷却风扇24可以容易地安装到具有通风孔的可打开/可关闭的盖20上，并且可以增加可打开/可关闭的盖20的刚性。此外，在这种情况下，冷却风扇24经配置在其大部分装配到形成在封闭截面结构的内侧表面20b和外侧表面20c之间的空间部分中的状态下安装在内侧表面20b上。因此，能够有效地保护冷却风扇24，并且能够抑制冷却风扇24从可打开/可关闭的盖的内侧表面20b向室内侧突出的量。
[0052]
此外，在电铲1中，在热交换器21、22(在本实施例中，是安装有热交换器21、22的热交换器支撑框架23)的外周侧，设置有管道25，管道25通过在可打开/可关闭的盖20的关闭状态下在冷却风扇24的外周侧抵靠在可打开/可关闭的盖20上而形成热交换器21、22与冷却风扇24之间的空气管道。在管道25中，在与可打开/可关闭的盖20抵靠的部分处设置有气密构件26。因此，即使当可打开/可关闭的盖20打开时热交换器21、22和冷却风扇24彼此分离，也可以在可打开/可关闭的盖20的关闭状态下在热交换器21、22和冷却风扇24之间形成气密空气管道，这可以促进冷却效率的提高。
[0053]
此外，可打开/可关闭的盖20经由铰链27以可打开/可关闭和可摆动的方式支撑在热交换器支撑框架23上，用于将热交换器21、22安装和支撑在主容纳室10中。因此，例如，与使可打开/可关闭的盖以可打开/可关闭和可摆动的方式支撑在车辆主体侧框架上的情况相比，可以更容易地执行安装到可打开/可关闭的盖20的热交换器21、22和冷却风扇24之间的位置关系的调节，并且热交换器支撑框架23用作可打开/可关闭的盖20的支撑框架，并且可以实现构件的双重使用。
[0054]
当然，本发明不限于上述实施例。在上述实施例中，虽然在热交换器的外周侧设置有管道，但也可以配置为在冷却风扇的外周侧的可打开/可关闭的盖中，在可打开/可关闭的盖的关闭状态下，通过与热交换器的外周侧抵靠而在热交换器与冷却风扇之间形成空气管道的管道构件。另一方面，气密构件可以设置成配置于管道构件与热交换器之间的抵靠部分。此外，在上述实施例中，虽然在管道侧上安装有管道构件，但是其可以经配置在可打开/可关闭的盖侧上或在抵靠管道的热交换器侧上提供气密构件。
[0055]
此外，在上述实施例中，第一热交换器21和第二热交换器22被示出为布置在容纳室中的热交换器，并且用于空调的油冷却器和冷凝器被示出为第一热交换器和第二热交换器。然而，热交换器的数量、热交换器的类型、当设置多个热交换器时热交换器之间的布置关系等根据其上安装有热交换器的建筑机械而适当地设定。例如，在装备有发动机的建筑
机械中，散热器或中间冷却器设置为热交换器。此外，作为多个热交换器的布置，热交换器可以经布置相对于冷却空气流左右相邻，或者可以经布置相对于冷却空气流前后重叠。
[0056]
此外，在上述实施例中，设置三个冷却风扇以便垂直地排列，但是冷却风扇的数量和布置根据热交换器的数量、容量、类型等适当地设定。此外，在上述实施例中，虽然采用电风扇作为冷却风扇，但是例如，即使使用由液压马达驱动的风扇，也不限于电风扇，在为了便于布置而期望将冷却风扇布置在热交换器的室外侧的情况下，可以实施本发明。
[0057]
此外，在上述实施例中，可打开/可关闭的盖以这样的方式配置，即，可打开/可关闭的盖由热交换器支撑框架(热交换器支撑构件)以可打开/可关闭和可摆动的方式支撑。然而，在没有设置诸如上述实施例中的热交换器支撑构件的热交换器支撑构件并且热交换器自身的外轮廓具有坚固结构的情况下，可打开/可关闭的盖可以经配置使得可打开/可关闭的盖由热交换器自身的外轮廓以可打开/可关闭和可摆动的方式支撑。此外，在上述实施例中，可打开/可关闭的盖以这样的方式配置，即，使其设置在其平面方向面向前后方向的状态下，并且使用前边缘部分侧作为支点打开/关闭和摆动，但是使用后边缘部分侧，可替代地上边缘部分侧或下边缘部分侧作为支点打开/关闭和摆动的配置也是可能的。此外，如果使用设置在其平面方向面向左右方向的状态下的可打开/可关闭的盖，则使用左边缘部分侧或右边缘部分侧作为支点的用于打开/关闭和摆动的配置当然是可能的。
[0058]
在上述实施例中，当在可打开/可关闭的盖的外侧表面上设置通风孔时，具有通风孔的通风板经配置附接到其外侧表面。然而，当然可以在外侧表面本身上形成通风孔。
[0059]
此外，本发明可以在设置有热交换器的各种类型的建筑机械中实施，而不限于电铲。
[0060]
工业实用性
[0061]
本发明可以用于设置有热交换器和冷却热交换器的冷却风扇的建筑机械。