JP4280219B2 - 建設機械の騒音低減構造 - Google Patents

Description

この発明は、建設機械のエンジンやファン音などの作動音が外に漏れないように騒音対策を施すと共に、ラジエタに整流した冷却空気を流入することができるようにした建設機械の騒音低減構造に関する。

建設機械の一例として、例えば油圧ショベル４１では、図５に示すように、上部旋回体４１Ａの後方に内蔵されたラジエタ１１等の熱交換器１１、冷却ファン１２、エンジン１３、油圧ポンプ１４、マフラ１５等の機器が上部旋回体４１Ａのカバーの一部を構成するエンジンカバー４２で覆われている。
そして、上記エンジン等の冷却を行うために、前記エンジンカバー４２の一側方の上方に設けた上方吸気孔４３および側方上部に設けた側方吸気孔４４から流入した冷却空気（外気）は、冷却ファン１２によりラジエタ１１等の熱交換器を通過させて、前記エンジン１３及び前記油圧ポンプ１４の側方を通過させ、前記吸気孔の反対側に形成されたエンジンカバー４２の排気孔４５から外部に排出させている。

上記構成からなっているので、図６に示すように、前記上方吸気孔４３および側方吸気孔４４と、前記エンジン１３およびその補機との間には遮蔽物がないので、点線の矢印で示すこれらの動作音（エンジン音やファン音）が直接に前記吸気孔４３、４４から外部へ放出され、周囲騒音上昇の虞れがある。
また、前記上方吸気孔４３および側方吸気孔４４から流入された実線の矢印で示す冷却空気の流入は、ラジエタ１１前面のエリアＡでぶつかり混じって乱流が発生するので、冷却空気の吸入効率が低下する虞れがある。

そこで、特開２０００−１６０９４では、側方に吸気孔を設けず、エンジンカバーの上面及び下面に冷却空気をエンジンカバー内に流入する上・下吸気孔をそれぞれ設け、上・下吸気孔から流入された冷却空気を熱交換器の前面へそれぞれ導くための上・下導風ダクトを設ける構成を開示している。
しかし、上記構成では、側方に吸気孔を設けていないので、冷却ファンによる空位流の吸入効率が落ちる。
そこで、上・下吸気孔と連通する上・下導風ダクトを設ける必要があり、且つこれらから流入された冷却空気が混じり合わないように各上・下導風ダクトに整流機能を持たせる必要があり、構造が複雑化する虞れがある。
また、下吸気孔は、足回り装置の履帯の上方で開口しているので、履帯上部に運ばれた土砂や塵芥を吸引してしまう虞れがある。
特開２０００−１６０９４ 図２参照

この発明が解決しようとする課題は、冷却ファンによる吸引効率を落とさずに整流しながらラジエタに流入することができると共に、エンジンやファン音などの動作音が外部へ漏れないように遮音することができる建設機械の騒音低減構造を提供することにある。

この発明は、上記課題を解決するために、請求項１の発明では、
建設機械の上部旋回体に設けたエンジンカバーの内部で、エンジンカバーの上壁面に形成された上方吸気孔と、側壁面に形成された側方吸気孔との間を仕切り、前記上方吸気孔および側方吸気孔からエンジンカバーに内蔵されたラジエタ等の機器が直視できないように傾斜させた遮蔽部材を前記開口とラジエタとの間に取り付けてなる建設機械の騒音低減構造において、
エンジンカバーの一部を構成する左サイドドア側に、側壁面の上部を内側へ漸次傾けて上壁面に連なる上方斜面部を設け、前記上壁面で上方斜面部に近接した個所に上方吸気孔を配置し、前記上方斜面部に側方吸気孔を配置してなり、
遮蔽部材が、上方吸気孔の左サイドドア側の外端から垂下する第１垂直線とラジエタ側の内端から垂下する第２垂直線の間の機体左右方向となる横幅領域と、側方吸気孔の上端から水平に延びる第１水平線と下端から延びる第２水平線の間の機体上下方向となる縦幅領域とを同時に横切るように配置されていることを特徴とする。
請求項２の発明では、
前記遮蔽部材が、水平面に対して４５度以上の角度に傾斜して配置されてなることを特徴とする。
請求項３の発明では、
前記遮蔽部材が、プレート状の傾斜面本体と、該傾斜面本体をエンジンカバーの内壁面に固定するための固定片部とからなっており、
エンジンカバーの一部を構成する左サイドドアの上部には、エンジンカバーの上壁面の一部を構成する機体上方カバーが連設されており、該機体上方カバーの内壁面に前記遮蔽部材を固定してなることを特徴とする。

この発明では、上方吸気部と側方吸気部とを設けることで、冷却空気（外気）の流入を効率的に行うことができる。
また、エンジンカバーに内蔵された機器類（ラジエタ等の熱交換器、冷却ファン、エンジン、油圧ポンプ、マフラ等）の動作音は、直接に上方吸気部や側方吸気部を通って外へ抜けることなく、遮蔽部材にぶつかるので、機体外部への騒音の発生を低減させることができる。
また、冷却ファンによる吸引で、上方吸気部と側方吸気部とからそれぞれ吸入空気が流入されると、遮蔽部材によって、上方吸気部からの吸入空気と、側方吸気部からの吸入空気の流れが衝突することなく分離・整流されて導入されるので、ラジエタ前面で乱流が発生することがなく、機器類の冷却効果の向上を図−ることができる。

この発明では、エンジンカバーの内部で上方吸気孔と側方吸気孔の間を仕切る遮蔽板を設けることで、外部に漏れる騒音を低減すると共に、吸入された冷却空気を整流するという目的を実現した。

以下に、この発明の建設機械の騒音低減構造を油圧ショベルに適用した実施例について図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、油圧ショベル１は上部旋回体１Ａと、クローラ式足回り装置１Ｂとからなっており、上部旋回体１Ａの機体後方はエンジンルームとなっており、その外側を覆うエンジンカバー２は、ラジエタ１１等の熱交換器、冷却ファン１２、エンジン１３、油圧ポンプ１４、マフラ１５等の機器を覆っている。

また、前記エンジンカバー２の一側方の上方に設けた上方吸気孔３および側方上部に設けた側方吸気孔４から流入した冷却空気は、冷却ファン１２によりラジエタ１１等の熱交換器を通過させて、前記エンジン１３及び前記油圧ポンプ１４の側方を通過させ、前記吸気孔３、４の反対側に形成されたエンジンカバー２の排気孔５から外部に排出させている。

このような、エンジンカバー２の内部に、エンジンカバー２の上壁面に形成された上方吸気孔３と、側壁面に形成された側方吸気孔４との間を仕切り、前記上方吸気孔３および側方吸気孔４からエンジンカバー２に内蔵されたラジエタ１１等の機器が直視できないように傾斜させた遮蔽部材６を前記上方吸気孔３および側方吸気孔４とラジエタ１１との間に取り付けている。

ここで、本実施例では、エンジンカバー２の一側に、側壁面２１の上部を内側へ漸次傾けて上壁面２３に連なる上方斜面部２２を設け、前記上壁面２３で上方斜面部２２に近接した個所に上方吸気孔３を配置し、前記上方斜面部２２に側方吸気孔４を配置している。
前記上方斜面部２２は、上方に向かって内側へ傾く形状であれば、傾斜面（図２（ａ）参照）であっても、湾曲面（図４参照）であってもよい。
また、この発明では、図２（ｃ）に示すように、側壁面２１に上方斜面部２２を設けず、側壁面２１と上壁面２３とを直接突き合わせたような形状とするものであってもよい。

前記遮蔽部材６は、図２（ｂ）に明瞭なように、上方吸気孔３の左サイドドア３１側の外端から垂下する第１垂直線Ｌ１と、ラジエタ１１側の内端から垂下する第２垂直線Ｌ２の間の機体左右方向となる横幅領域Ｗと、側方吸気孔４の上端から水平に延びる第１水平線Ｌ３と下端から水平に延びる第２水平線Ｌ４の間の機体上下方向となる縦幅領域Ｌとを同時に横切るように配置されることが好ましい。

この遮蔽部材６の機能は、図２（ａ）に示すように、点線の矢印で示す機器類から発する動作音（例えばエンジン音やファン音等）は、一部が前記遮蔽部材６にぶつかってエンジンカバー２内で反射されるので、前記吸気孔３、４から外部へ直接放出される動作音は低減するので、周囲騒音を低減することができる。
これにより、回転軸が水平に設定された軸流ファン構成の冷却ファン１２の吸引能力が最も強く作用する側方吸気孔４をそのまま用いることができ、冷却空気の吸入効率を高めながら、騒音を低減させることができる。

また、前記上方吸気孔３および側方吸気孔４から流入された実線の矢印で示す吸入空気は、遮蔽部材６によって、それぞれ分離・整流されるので、ラジエタ１１前面で乱流を生じさせることがない。
遮蔽部材６の傾斜角度は特に限定されるものではなく、上方吸気孔３と側方吸気孔４の位置関係により最適な配置を実験的に定めることができる。
本実施例の場合、遮蔽部材６は、ラジエタの前面で、水平面に対して略４５度程度ないしそれ以上の角度に傾斜して取り付けることが好ましい。
図３は、遮蔽部材の傾斜角度をＸ軸として、傾斜角度が０度（遮蔽部材を設けない場合）、３０度、３７．５度、４５度、５２．５度、６０度、７５度、９０度とした場合の、圧損値を示すグラフである。
これにより、４５度に満たない角度の傾斜に比べて、４５度以上の角度の場合に遮蔽部材６が開口からの冷却空気の流入を妨げず、吸入空気の圧力損出を抑えうることが分かる。

図４に示す遮蔽部材６は、エンジンカバー２の一部に取り付けた場合の実施例を示す。
エンジンカバー２の一部を構成する左サイドドア３１の上部には、エンジンカバー２の上壁面２３の一部を構成する機体上方カバー３２が連設されている。

前記左サイドドア３１は、エンジンカバー２の左側壁面となるドア面からなっている。
この左サイドドア３１は、図示例の場合、その上部に湾曲状に傾斜する上方斜面部２２を設けており、該上方斜面部２２に側方吸気孔４を穿設している。
また、前記機体上方カバー３２には、格子状の上方吸気孔３が形成された図示例構成からなっている。

一方、遮蔽部材６は、略４５度に傾斜したプレート状の傾斜面本体７と、該傾斜面本体７の前方上端で略水平に延びる前方固定片部８と、傾斜面本体７の左右の側縁に沿って立ち上がる左右一対の側板９と、該側板９の上端からそれぞれ左右外方へ延びるブラケット状の一対の左右固定片部１０とからなっている。
そして前方固定片部８と一対の左右固定片部１０とは、上方吸気孔３をドア面寄りの外側位置で三方を囲むように左側上壁面構成部３２の内壁面に固着して、傾斜面本体７を傾斜姿勢に保持している。

この左サイドドア３０は、排気孔５を形成した図示省略の右サイドドアと、両者の上方間を塞ぐ上壁面カバー（前記サイドドアに連接されて上壁面の一部となる機体上方カバーを含む）と、底面間を塞ぐ底壁面カバー（いずれも図示せず）とを組合せてボックス状のエンジンカバー２を構成するものであり、左サイドドア３０の組み付けによって、遮蔽部材６を同時に所定位置に取り付けることができる。

遮蔽部材６をエンジンカバー２に取り付ける構成は上記実施例に限定されるものではなく、スタンドやアームなどの適宜保持手段を用いて所定の姿勢に固定するものであればよい。
上記実施例では、油圧ショベルに適用した場合について説明したが、この発明では、その他の建設機械であってラジエタ等の熱交換機と上方吸気孔、側方吸気孔が形成されたエンジンカバーの内側に遮蔽部材を設けるものであってもよい。
その他、要するにこの発明の要旨を変更しない範囲で種々設計変更しうること勿論である。

油圧ショベルの騒音低減構造を模式的に説明する断面図である。 （ａ）は、図１における冷却空気の流入方向と騒音の放出方向を示す説明図、（ｂ）は遮蔽部材の好ましい配置例を示す説明図、（ｃ）はエンジンカバーの異なる形状を示す説明図である。 遮蔽部材の角度による圧力損失の比較を示すグラフである。 左サイドドアに遮蔽部材を固定した状態を示す内側から見上げた状態の斜視図である。 従来の油圧ショベルの冷却空気の流れを模式的に説明する断面図である。 従来の冷却空気の流入方向と、騒音の放出方向を示す説明図である。

符号の説明

１ 油圧ショベル
１Ａ 上部旋回体
１Ｂ 下部走行体
２ エンジンカバー
３ 上方吸気孔
４ 側方吸気孔
５ 排気孔
６ 遮蔽部材
７ 傾斜面本体
８ 前方固定片部
９ 側板
１０ 左右固定片部
１１ ラジエタ
１２ 冷却ファン
１３ エンジン
１４ 油圧ポンプ
１５ マフラ
２１ 側壁面
２３ 上壁面
２２ 上方斜面部
３０ 機体吸気部分カバー構成部
３１ 左サイドドア
３２ 機体上方カバー

Claims (3)

1. 建設機械の上部旋回体に設けたエンジンカバーの内部で、エンジンカバーの上壁面に形成された上方吸気孔と、側壁面に形成された側方吸気孔との間を仕切り、前記上方吸気孔および側方吸気孔からエンジンカバーに内蔵されたラジエタ等の機器が直視できないように傾斜させた遮蔽部材を前記開口とラジエタとの間に取り付けてなる建設機械の騒音低減構造において、
   エンジンカバーの一部を構成する左サイドドア側に、側壁面の上部を内側へ漸次傾けて上壁面に連なる上方斜面部を設け、前記上壁面で上方斜面部に近接した個所に上方吸気孔を配置し、前記上方斜面部に側方吸気孔を配置してなり、
   遮蔽部材が、上方吸気孔の左サイドドア側の外端から垂下する第１垂直線とラジエタ側の内端から垂下する第２垂直線の間の機体左右方向となる横幅領域と、側方吸気孔の上端から水平に延びる第１水平線と下端から延びる第２水平線の間の機体上下方向となる縦幅領域とを同時に横切るように配置されていることを特徴とする建設機械の騒音低減構造。
2. 遮蔽部材が、水平面に対して４５度以上の角度に傾斜して配置されてなることを特徴とする請求項１に記載の建設機械の騒音低減構造。
3. 遮蔽部材が、プレート状の傾斜面本体と、該傾斜面本体をエンジンカバーの内壁面に固定するための固定片部とからなっており、
   エンジンカバーの一部を構成する左サイドドアの上部には、エンジンカバーの上壁面の一部を構成する機体上方カバーが連設されており、該機体上方カバーの内壁面に前記遮蔽部材を固定してなることを特徴とする請求項１または２に記載の建設機械の騒音低減構造。

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