JP2005126902A - 建設機械の外装構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 エンジン室及び／又は機器室に、広い面積にわたって排風口を設けることができ、しかも、排風口からの雨水の侵入を防止できる建設機械の外装構造を提供する。
【解決手段】 エンジン室(20)及び／又は機器室(30)の上面カバー(24,34)に、冷却風の排風口(24a,24b,34a)を設けると共に、エンジン室(20)及び／又は機器室(30)の前記排風口(24a,24b,34a)の上方を覆い、前記隔壁(14)に沿って上方へ流れ排風口(24a,24b,34a)から排出される冷却風を、車体後方又は車体後上方(L1,L2,S1)に向けて排出するカウル(50)を設ける。エンジン室(20)及び／又は機器室(30)の、又はエンジン室(40)の後面カバー(25,35,45)に、冷却風の排風口(25a,25b,35a,45a)を設けてもよい。
【選択図】 図２

Description

本発明は、建設機械のエンジン冷却風の排出を行う外装構造に関する。

建設機械は、エンジン、及び該エンジンで駆動される油圧ポンプを含む油圧回路を長時間にわたり高負荷状態で使用する機会が多いため、限られた車体スペースの中で、エンジン及び油圧回路を冷却するラジエータ及びオイルクーラ等の冷却装置を大きくして配置し、さらに、これらのエンジン及び冷却装置を覆うカバー等の外装に係る構造（以下、外装構造と言う。）を、冷却装置に大量の冷却風の供給を可能とする構造とする必要がある。

この問題を解決するために従来から多くの提案がされており、例えば特許文献１に記載された技術が知られている。以下、図６〜図７に基づき、特許文献１を例にして、従来技術による建設機械の外装構造の第１例〜第２例を説明する。
図６は、特許文献１に開示された従来技術による油圧ショベルの平面図であり、先ず図６により従来技術の第１例を説明する。なお、図中において、作業機はその図示を省略している。

図６において、油圧ショベル１Ｃは、下部走行体２の上部に上部旋回体３を旋回自在に設け、上部旋回体３の後部にエンジン室７０を設けている。エンジン室７０の右側面には冷却風の給風口７０ａを、左側面には冷却風の排風口７０ｂを夫々設けている。エンジン室７０内部には、右から順に、ラジエータ７３、オイルクーラ７４、ファン７５、エンジン７１、油圧ポンプ７２が夫々載置されている。これらの結果、ファン７５によって、冷却風が図中矢印Ｘに沿って流れて、ラジエータ７３とオイルクーラ７４が同時に冷却されるような外装構造となっている。

上記従来技術による外装構造の第１例の構成において、オイクーラ７４はラジエータ７３で温められた冷却風によって冷却されるから、オイクーラ７４の冷却が不充分になる可能性があり、その問題を解決する手段として以下の第２例が提案されている。
図７は、特許文献１に開示された建設機械の外装構造の第２例を備えた油圧ショベルの部分断面後面図である。なお、前出の図の構成と略同一機能を有する構成要素には同一の符合を付して以下での説明を省略し、以降においても同様とする。

図７において、油圧ショベル１Ｄは、上部旋回体３上に、車体の左側面から右側面まで貫通する動力室８０を設け、動力室８０を隔壁８３で区画した左側にエンジン８１を載置してエンジン室８０ａとし、前記隔壁８３で区画した右側に油圧ポンプ８２等を載置して機器室８０ｂとしている。エンジン室８０ａの外側面８８には冷却風を取り入れる給風口８８ａを、上面９０には該冷却風を排出する排風口９０ａを夫々形成している。エンジン室８０ａ内には、前記給風口８８ａ側から内側に順にラジエータ８４とファン８５を載置している。また、前記機器室８０ｂの外側面８９には冷却風を取り入れる給風口８９ａを、上面９０には該冷却風を排出する排風口９０ｂを夫々配設している。機器室８０ｂ内には、給風口８９ａ側から内側に順にオイルクーラ８６、ファン８７、油圧ポンプ８２を載置している。これらの結果、ラジエータ８４は図中矢印Ｙに沿った冷却風により、また、オイルクーラ８６は図中矢印Ｚに沿った冷却風により、夫々別個に冷却されるような外装構造となっている。

特開平６−２１１０５３号公報（第２〜３頁、第２図、第３図）

しかしながら、上記従来技術による外装構造の第１例と第２例の構成において、次に述べるような幾つかの問題がある。
（１）上記従来技術の第１例（図６）において、矢印Ｘに沿って流れる冷却風は、ファン７５より風下側で、エンジン室７０内壁とエンジン７１との間の狭くて長い空間を通って排風口７０ｂに達しており、しかも、排風口７０ｂの空気通路面積はエンジン室７０の左側面の面積に制約されているので大きくできない。このため、ファン７５より風下側の冷却風の流路抵抗即ち背圧が高くなるので、ファン７５により生成される冷却風の風量が少なくなるという問題があり、この結果、大量の冷却風の供給が阻害されている。

（２）上記従来技術の第２例（図７）においては、排風口９０ａからエンジン室８０ａ内へ雨水が侵入する。他方、エンジン室８０ａ内には、電子部品を用いたエンジンコントローラ及び電気配線用ジャンクションボックス（何れも図示せず。）等の水濡れによって作動不良を生起する可能性の大きい部品と、排気マニホールド及び過給機（何れも図示せず。）等の、水滴によってヒートクラックを生起する可能性のある部品とが配置されている。このため、排風口９０ａの空気通路面積が制限されているので、前記第１例での説明と同様に冷却風の背圧が高くなって、大量の冷却風の供給が阻害されている。

（３）また、上記第２例においては、エンジン室８０ａ内で温められた冷却風が、排風口９０ａからエンジン室８０ａ上方へ矢印Ｙに沿って排出される。他方、エンジン８１は、周知の通り、燃焼用の清浄な外気を吸入する吸気管（図示されていない。）が必要であり、該吸気管は、通常、地表から舞い上がる塵埃を避ける目的で、エンジン室８０ａの上面に突出させて設けられている。その結果、排風口９０ａから矢印Ｙに沿って排出される温かい空気が前記吸気管へ再流入する可能性があり、これを防止するため上記（２）におけると同様に、排風口９０ａの空気通路面積が限定されるので、大量の冷却風の供給が阻害されている。

本発明は上記の問題点に着目してなされたもので、エンジン室及び／又は機器室に、広い面積にわたって排風口を設けることができ、しかも、排風口からの雨水の侵入を防止できる建設機械の外装構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１発明は、エンジンを収納したエンジン室及び油圧ポンプを収納した機器室を備え、エンジン室と機器室の間に隔壁を設けた建設機械の外装構造において、エンジン室及び／又は機器室の上面カバーに、冷却風の排風口を設けると共に、エンジン室及び／又は機器室の前記排風口の上方を覆い、前記隔壁に沿って上方へ流れ該排風口から排出される冷却風を、車体後方又は車体後上方に向けて排出するカウルを設けた構成としている。

また第２発明は、エンジンを収納したエンジン室を備えた建設機械の外装構造において、エンジン室の上面カバーに、冷却風の排風口を設けると共に、該排風口の上方を覆い、排風口から排出される冷却風を、車体後方又は車体後上方に向けて排出するカウルを設けた構成としている。

第３発明は、第１又は第２発明による建設機械の外装構造において、前記エンジン室及び／又は機器室の、又は前記エンジン室の後面カバーに、冷却風の排風口を設けた構成としている。

第４発明は、第１、第２又は第３発明による建設機械の外装構造において、前記排風口の少なくともいずれかに吸音ブレードを取り付けている。

第１発明によると、例えば、エンジン室及び／又は機器室の上面カバーの略全面にわたって排風口を設け、該排風口の上方を覆うカウルを設けることによって、先ず、排風口からエンジン室及び／又は機器室への雨水の侵入をカウルによって防止することができ、さらに、エンジン室と機器室の間の隔壁に沿って上方へ流れ排風口から排出される、温まった冷却風は、カウルによって車体後方又は車体後上方に向けて排出されるから、エンジン室の上面カバーから上方へ突出して設けた、エンジンの燃焼用外気の吸気管へ前記の温まった冷却風が再流入するのを防止することができる。さらに、エンジン室及び／又は機器室の上面カバーの略全面にわたって広い面積で排風口を設けることができるので、エンジン室及び／又は機器室を通過する冷却風の背圧が大幅に低減され、それによって、大量の冷却風の供給が可能となる。

また第２発明は、第１発明のエンジン室に機器室が含まれたような構成に対応しており、第１発明と同様の効果を有している。即ち、排風口からエンジン室への雨水の侵入をカウルによって防止することができ、さらに、排風口から排出される、温まった冷却風がエンジンの吸気管へ再流入するのを防止することができる。さらに、エンジン室の上面カバーの略全面にわたって広い面積で排風口を設けることができるので、冷却風の背圧が大幅に低減されるため、大量の冷却風の供給が可能となる。

第３発明によると、排風口の面積をさらに増やすことができるから、エンジン室及び／又は機器室、又はエンジン室を通過する冷却風の背圧がさらに低減され、それによって、さらに大量の冷却風の供給が可能となる。

第４発明によると、排風口に吸音ブレードを取り付けることによって、大量の冷却風の供給と、騒音の低減とを両立させることができる。

以上の結果、エンジン室及び／又は機器室に、広い面積にわたって排風口を設けることが可能となり、且つ、該排風口からの雨水の侵入を防止でき、これらによって、エンジン室及び／又は機器室への大量の冷却風の供給を実現した建設機械の外装構造を提供することができる。

以下に建設機械として油圧ショベルを例に挙げて、本発明に係る建設機械の外装構造の第１実施形態〜第２実施形態について図１〜図５を参照して詳述する。

先ず図１〜図３により、第１実施形態の説明をする。
図１は第１実施形態に係る外装構造を適用した油圧ショベルの斜視図、図２は第１実施形態に係る外装構造の斜視図、図３は第１実施形態の要部（上面排風部の）斜視図である。

図１において、油圧ショベル１Ａは、上部旋回体３の後端部にカウンタウエイト４を備え、該カウンタウエイト４の前方に隣接して、車体の左側面から右側面まで貫通する動力室１０を備えている。

図２に詳細に示すように、動力室１０は直方体のフレーム組立体１１を備え、このフレーム組立体１１の、前面に前面板１２が、底面に底板１３が、左右方向中間部に隔壁１４が夫々配置されている。該隔壁１４で左右に区画された動力室１０内の、右側の空間には前記エンジン室２０が、左側の空間には前記機器室３０が夫々構成されている。

前記一方のエンジン室２０内にはエンジン１５が載置され、エンジン１５の前方（図中右方）に、外側から順にアフタークーラ１６、ラジエータ１７、ファンシュラウド１８、ファン１９が夫々配置されている。アフタークーラ１６、ラジエータ１７、ファンシュラウド１８の、上方にはカバー２２が、車両後方側にはカバー２３が夫々図示しないボルトで締着されており、それぞれカバー２２，２３により冷却風の洩れが封止されている。

また、該エンジン室２０の、車両前方を向いて右側面には冷却風の給風口２１ａを穿設した側面カバー２１が、上面には第１の排風口（以下、上面排風口と言う。）２４ａ、２４ｂと、エンジン１５の吸気管１５ａ及び排気管１５ｂの貫通用穴２４ｃ，２４ｄとを夫々穿設した上面カバー２４が、後面には第２の排風口（以下、後面排風口と言う。）後面排風口２５ａ、２５ｂを穿設した後面カバー２５が、夫々図示しないボルトで取り付けられている。
上記構成において、エンジン室２０に供給される冷却風は、ファン１９によって給風口２１ａから吸入され、上面排風口２４ａ、２４ｂ及び後面排風口２５ａ、２５ｂから排出される。

前記他方の機器室３０内にはエンジン１５に連結された油圧ポンプ３６が設けられており、該機器室３０の左側面に面して外側から順にオイルクーラ３７、ファンシュラウド３８、ファン３９が夫々配置されている。また、これらオイルクーラ３７、ファンシュラウド３８の、上面にはカバー３２が、車両後側の側面にはカバー３３が夫々図示しないボルトで取り付けられており、このカバー３２，３３によって冷却風の洩れが封止されている。

また、機器室３０の、車両前方を向いて左側面には冷却風の給風口３１ａを穿設した側面カバー３１が、上面には上面排風口３４ａを穿設した上面カバー３４が、後面には後面排風口３５ａを穿設した後面カバー３５が夫々図示しないボルトで取り付けられている。
これらの結果、該機器室３０に供給される冷却風は、ファン３９によって給風口３１ａから吸入され、上面排風口３４ａ及び後面排風口３５ａから排出される。

さらに、エンジン室２０の前記カバー２２，３２には、上面排風口２４ａ，２４ｂ及び機器室３０の上面排風口３４ａの上方を覆うようにカウル５０が所要数のボルト５１で取り付けられている。また、カウル５０に穿設された穴５０ａ，５０ｂを貫通して該カウル５０上面から突出するように、エンジン１５の吸気管１５ａと排気管１５ｂが夫々略垂直に設けられる。

上記の構成によって、図１に示すように、前記エンジン室２０に供給される冷却風は矢印Ｋに沿って流入し、矢印Ｌ１，Ｌ２と矢印Ｍ１，Ｍ２に沿って排出され、また前記機器室３０に供給される冷却風は矢印Ｒに沿って流入し、矢印Ｓ１と矢印Ｔ１に沿って排出される。このとき、車両後方及び後上方に向けた開口部を有するカウル５０があるため、エンジン室２０の上面排風口２４ａ，２４ｂ、及び機器室３０の上面排風口３４ａには雨水が侵入することがなく、また、上面排風口２４ａ，２４ｂ，３４ａから排出される温められた冷却風（矢印Ｌ１，Ｌ２，Ｓ１）がエンジン１５の吸気管１５ａに再流入することが防止される。この結果、エンジン室２０及び機器室３０夫々の上面の略全面に亘って上面排風口２４ａ，２４ｂ及び上面排風口３４ａを設けることが可能となる。

次に、前記各排風口２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂ，３４ａ，３５ａの詳細について、図３を基にして説明する。図３は上面排風口２４ａ，２４ｂを下から見上げた斜視図である。

図３において、上面排風口２４ａ，２４ｂを穿設した上面カバー２４の内面には、該排風口２４ａ，２４ｂの穴形状の短辺に沿って所要数のリブ板６３が取り付けられ、対向する２つのリブ板６３，６３の間に、該排風口２４ａ，２４ｂの穴形状の長辺に沿って所要数の吸音ブレード６１が配列され、該吸音ブレード６１の両端部が所要数のボルト６２で前記リブ板６３，６３に取り付けられている。この吸音ブレード６１は、気泡を内包する吸音材を中心プレートの両面に取り付けて形成されている。これによって、上面排風口２４ａ，２４ｂから外部へ放出される騒音レベルが低減される。また、他の各排風口２５ａ，２５ｂ，３４ａ，３５ａにおいても、上記と同様にして吸音ブレード６１が設置されているが、同様の構造であるのでここでの説明を省略する。これらの結果、広い面積にわたって各排風口２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂ，３４ａ，３５ａを設けることと、騒音を低減することの両立を可能としている。

次に、図４〜図５により第２実施形態の説明をする。図４は第２実施形態に係る建設機械の外装構造を適用した油圧ショベルの斜視図、図５は第２実施形態に係る外装構造の斜視図である。

図４において、油圧ショベル１Ｂは、上部旋回体３の後端部に設けたカウンタウエイト４の前方に隣接してエンジン室４０を備えている。
図５に詳細に示すように、エンジン室４０には、直方体のフレーム組立体４１の、車両前方側の面（以下、前面という。）に前面板１２が、底面に底板１３が夫々取り付けられている。エンジン室４０内にはエンジン１５及び該エンジン１５に連結された油圧ポンプ３６が載置されており、該エンジン１５の回転軸方向前方（図中右方）に、外側から順にラジエータ１７、オイルクーラ３７、ファンシュラウド１８、及びファン１９が夫々設けられている。これらラジエータ１７、オイルクーラ３７及びファンシュラウド１８の、上面にはカバー２２が、車両後方側の面にはカバー２３が夫々取り付けられており、このカバー２２，２３のよって冷却風の洩れが封止されている。

また、エンジン室４０の、左側面にはカバー４２が、右側面には給風口２１ａを穿設した側面カバー２１が、上面には、上面排風口２４ａ、２４ｂと、エンジン１５の吸気管１５ａ及び排気管１５ｂの貫通用穴２４ｃ，２４ｄとを夫々穿設した上面カバー２４、並びに、上面排風口４４ａを穿設した上面カバー４４が、後面には後面排風口２５ａ、２５ｂを穿設した後面カバー２５と、後面排風口４５ａを穿設した後面カバー４５とが、夫々取り付けられている。上面カバー２４はエンジン１５の上方に、上面カバー４４は油圧ポンプ３６の上方にそれぞれ設けられている。
これらの結果、エンジン室２０に供給される冷却風は、ファン１９によって給風口２１ａから吸入され、上面排風口２４ａ,２４ｂ，４４ａ及び後面排風口２５ａ、２５ｂ，４５ａから排出されるようになっている。

さらに、エンジン室４０のカバー２２及び上面カバー４４に、上面排風口２４ａ，２４ｂ，４４ａの上方を覆うように、車両後方及び／又は後上方へ向けた開口部を有するカウル５０が所要数のボルト５１で取り付けられている。また、該カウル５０に穿設された穴５０ａ，５０ｂを貫通してカウル５０の上面から突出するように、エンジン１５の吸気管１５ａと排気管１５ｂが夫々略垂直に設けられている。

また、排風口４４ａ，４５ａには、第１実施形態において述べた吸音ブレード６１（図３）が同様の構造で設けられているが、ここでは説明を省略する。

上記の構成によって、図４に示すように、エンジン室４０に供給される冷却風は矢印Ｋに沿って流入し、矢印Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３と矢印Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３に沿って排出されるようになっている。このとき、上面排風口２４ａ，２４ｂ，４４ａの上方をカウル５０で覆っているので、上面排風口２４ａ，２４ｂ，４４ａには雨水が侵入することがなく、また、該上面排風口２４ａ，２４ｂ，４４ａから排出される温められた冷却風（矢印Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）がエンジン１５の吸気管１５ａに再流入することがない。この結果、エンジン室４０の上面の略全面に亘って上面排風口２４ａ，２４ｂ，４４ａを配設することが可能となる。

第２実施形態の上記構成において、第１実施形態における機器室内の各機器を一つのエンジン室内にまとめて収納したので、第１実施形態に比してコンパクトで、かつ簡単な構造で、第１実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。また、エンジン室４０の給風口２１ａが一箇所となっているので、エンジン室４０を上部旋回体３に載置する際に載置場所の選択が容易となっている。

なお、図１〜図５による第１実施形態〜第２実施形態の上記構成において、上面排風口２４ａ，２４ｂ，３４ａ，４４ａと後面排風口２５ａ，２５ｂ，３５ａ，４５ａとを共に設けているが、これに限ることなく、後面排風口２５ａ，２５ｂ，３５ａ，４５ａは夫々冷却風量を考慮して適宜設けるようにすればよい。なおまた、上面排風口２４ａ，２４ｂ，３４ａ，４４ａと後面排風口２５ａ，２５ｂ，３５ａ，４５ａの全てに吸音ブレード６１を設けた例で示しているが、これに限ることなく、適宜任意の排風口に吸音ブレード６１を設けても構わない。さらに、各排風口２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂ，３４ａ，３５ａ，４４ａ，４５ａの夫々を穿設した上面カバー２４，３４，４４及び後面カバー２５，３５，４５はいずれもボルトで取り付ける構造としているが、これに限ることなく、上面カバー２４，３４，４４と後面カバー２５，３５，４５は適宜任意に、ヒンジ式またはスライド式のドア構造（いずれも図示せず。）にしてもよい。またさらに、カバー４２（図５）も同じくヒンジ式またはスライド式のドア構造（いずれも図示せず。）としてよいし、該カバー４２に排風口（図示せず。）を設けてもよい。

また、以上は油圧ショベルを例にして、建設機械の外装構造の実施形態について説明したが、油圧ショベルに限ることなく、他の建設機械の外装構造においても普遍的に上記と同様に実施することが可能であり、上記と同様の作用及び効果が得られる。

第１実施形態に係る外装構造を適用した油圧ショベルの斜視図である。 第１実施形態に係る外装構造の斜視図である。 第１実施形態の要部斜視図である。 第２実施形態に係る外装構造を適用した油圧ショベルの斜視図である。 第２実施形態に係る外装構造の斜視図である。 従来技術による外装構造の第１例を備えた油圧ショベルの平面図である。 従来技術による外装構造の第２例を備えた油圧ショベルの部分断面後面図である。

符号の説明

１０…動力室、１５…エンジン、１５ａ…吸気管、１５ｂ…排気管、２０…エンジン室、２１ａ…給風口、２４…上面カバー、２４ａ，２４ｂ…上面排風口、２５…後面カバー、２５ａ，２５ｂ…後面排風口、３０…機器室、３１ａ…給風口、３４…上面カバー、３４ａ…上面排風口、３５…後面カバー、３５ａ…後面排風口、４０…エンジン室、４４ａ…上面排風口、４５ａ…後面排風口、５０…カウル、６１…吸音ブレード。

Claims (4)

1. エンジンを収納したエンジン室及び油圧ポンプを収納した機器室を備え、エンジン室と機器室の間に隔壁を設けた建設機械の外装構造において、
   エンジン室(20)及び／又は機器室(30)の上面カバー(24,34)に、冷却風の排風口(24a,24b,34a)を設けると共に、
   エンジン室(20)及び／又は機器室(30)の前記排風口(24a,24b,34a)の上方を覆い、前記隔壁(14)に沿って上方へ流れ該排風口(24a,24b,34a)から排出される冷却風を、車体後方又は車体後上方(L1,L2,S1)に向けて排出するカウル(50)を設けた
   ことを特徴とする建設機械の外装構造。
2. エンジンを収納したエンジン室を備えた建設機械の外装構造において、
   エンジン室(40)の上面カバー(24,44)に、冷却風の排風口(24a,24b,44a)を設けると共に、
   該排風口(24a,24b,44a)の上方を覆い、排風口(24a,24b,44a)から排出される冷却風を、車体後方又は車体後上方(L1,L2,L1)に向けて排出するカウル(50)を設けた
   ことを特徴とする建設機械の外装構造。
3. 請求項１又は２記載の建設機械の外装構造において、
   前記エンジン室(20)及び／又は機器室(30)の、又は前記エンジン室(40)の後面カバー(25,35,45)に、冷却風の排風口(25a,25b,35a,45a)を設けた
   ことを特徴とする建設機械の外装構造。
4. 請求項１、２又は３記載の建設機械の外装構造において、
   前記排風口(24a,24b,34a,25a,25b,35a,44a,45a)の少なくともいずれかに吸音ブレード(61)を取り付けた
   ことを特徴とする建設機械の外装構造。