JP4489375B2

JP4489375B2 - 建設機械の吸気装置

Info

Publication number: JP4489375B2
Application number: JP2003151020A
Authority: JP
Inventors: 嘉明島田
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2003-05-28
Filing date: 2003-05-28
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2023-05-28
Also published as: JP2004352036A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械や作業車両に装備したエンジン冷却用のラジエータ及びエンジン吸気用のエアクリーナに外気を吸入する吸気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧ショベル等の建設機械に装備したエンジン冷却用のラジエータ及びエンジン吸気用のエアクリーナの外気吸入構造に関しては、例えば特許文献１に建設機械の吸気構造が記載されている。
【０００３】
図６は特許文献１に記載された吸気構造を示す斜視図である。図６において、図示しないエンジン冷却用のラジエータが配置されているラジエータ室に近接してエアクリーナ室５２が設けられており、エアクリーナ室５２の天井面に近接したエアクリーナ５０が配置されている。エアクリーナ５０と前記ラジエータ室との間には吸気ダクト６０が設けられており、ラジエータ室の上方には外気を吸入する図示しないラジエータ通風口が設けられている。また、前記吸気ダクト６０の上面部には外部に開口されたエアクリーナ通風口６１が形成され、ラジエータ室に対面する面部にはラジエータ室に向けて開口された通風穴６２が形成されている。吸気ダクト６０のエアクリーナ５０側の隅部には、吸気ボックス６３が設けられている。この吸気ボックス６３は、上部と通風穴６２側の面部とその左右側面部とをそれぞれ覆う遮蔽版６４，６５，６６により箱状に構成されており、エアクリーナ５０側の面部に形成された孔がエアクリーナ５０の吸気口５１に接続され、下面部が吸気ダクト６０内に開口している。
【０００４】
上記構成によると、ラジエータ室には吸気ダクト６０の上面部に設けたエアクリーナ通風口６１とラジエータ室の上方に設けたラジエータ通風口とからの冷却風が供給されるため、大きな吸気開口が得られ、エンジン冷却効率を十分に上げることができる。また、エアクリーナ５０の吸気口５１には吸気ボックス６３の下面開口部から吸気が供給されるため、雨水等がエアクリーナ５０に吸い込まれるのを防止できるとしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２２９４３２号公報（第４−５頁、第８図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載された従来の構成においては、エアクリーナ５０とラジエータ室との間に設けられた吸気ダクト６０の上面に形成したエアクリーナ通風口６１の車体内側に近い部分から、エンジン等の車両搭載機器により熱せられた外気が吸い込まれる。その外気が吸気ダクト６０を経由してエアクリーナ５０の吸気口５１から吸い込まれるため、エンジンの冷却効率及び吸気効率を低下させ、エンジンがその最大能力を発揮できない恐れがあり、従ってエンジン出力等が使用最大出力よりもやや余裕の有る大型のエンジンを搭載する必要があり、製造コストの上昇を招く。また、箱構造の吸気ダクト６０及び吸気ボックス６３は構造が複雑であり、製造コストが高いという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたものであり、構造が簡単で、しかもエンジンの冷却効率及び吸気効率を十分に上げて、エンジンに最大能力を発揮させることができる建設機械の吸気装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、第１発明は、エンジンの側方に配置されたエアクリーナを有する建設機械の吸気装置において、エンジン及びラジエータを格納したエンジン室を覆う外装パネルと、前記外装パネルの、前記ラジエータの冷却面の垂直線に対して側方部位に設けられたエンジン冷却用の空気取入口と、前記空気取入口と前記ラジエータとの間に配置されたダクトと、前記空気取入口のさらに車体外側で前記外装パネルの車体側端部近傍に設けられ、前記ダクトの外側を回り込んで前記エアクリーナの吸入口に外気を導入するための外気取入口とを備えた構成としている。
【０００９】
第１発明によると、エアクリーナ吸気用の外気取入口を、車体の側端部近傍に設けたため、エンジン等の熱に影響されることのない、温度の低い外気をエアクリーナに供給することができ、エンジンの吸気効率を向上し、エンジンに最大能力を発揮させることができる。また、ラジエータ側方に設けた空気取入口を経由してラジエータ冷却用の空気を取り入れるため、エアクリーナ用とは別に空気を取り入れることができ、エンジン冷却効率を上げることができる。
【００１０】
第２発明は、エンジンの側方に配置されたエアクリーナを有する建設機械の吸気装置において、エンジン及びラジエータを格納したエンジン室を覆う外装パネルの、ラジエータの冷却面の垂直線方向前方に設けられたエンジン冷却用の空気取入開口部と、前記外装パネルの、前記ラジエータの冷却面の垂直線に対して側方部位に設けられたエンジン冷却用の空気取入口と、前記空気取入口と前記ラジエータとの間に配置されたダクトと、前記空気取入口のさらに車体外側で前記外装パネルの車体側端部近傍に設けられ、前記ダクトの外側を回り込んで前記エアクリーナの吸入口に外気を導入するための外気取入口とを備えた構成としている。
【００１１】
第２発明によると、ラジエータ冷却用の空気を取り入れるために、ラジエータ前方（すなわち、ラジエータの冷却面の垂直線方向前方）の空気取入開口部と、ラジエータ側方の空気取入口とを設けたため、エアクリーナ用とは別に空気を取り入れることができ、全体で大きな開口面積が得られるので、エンジン冷却効率を十分に上げることができる。また、エアクリーナ吸気用の外気取入口を、車体の側端部近傍に設けたため、エンジン等の熱に影響されることのない、温度の低い外気をエアクリーナに供給することができ、エンジンの吸気効率を向上し、エンジンに最大能力を発揮させることができる。
【００１２】
第３発明は、第１又は第２発明において、前記空気取入口の下方には、該空気取入口から取り入れられた外気を前記ラジエータ側に導くと共に、その外気の前記エアクリーナの吸入口への流れを遮蔽する仕切板を設け、前記仕切板と前記エアクリーナとの隙間を塞ぐためのシール部材を更に備えた構成としている。
【００１３】
第３発明によると、ラジエータ側方に設けられた上記空気取入口の下方に設けた仕切板によって、該空気取入口から取り入れられた外気はラジエータ側に導かれ、外気のエアクリーナ吸入口への流れは遮蔽される。このため、エンジン等の影響で温度の高くなった外気はエアクリーナに供給されることはないので、エンジンの吸気効率を低下させる恐れはない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態について、図面を参照して詳述する。
【００１５】
図１は建設機械の一例である油圧ショベル（全体図は図示していない）の車体後部の側面図であり、図２はその平面図、図３は図１のＡ−Ａ矢視図である。図１〜３において、上部旋回体１の後部にはエンジン１２及びラジエータ１０を格納するエンジン室８が設けられ、後端部にはカウンタウエイト３が設けられている。エンジン室８はその上面及び側面を覆う外装パネル７を備え、エンジン室８の上部にはエンジン１２及びラジエータ１０等の、外装パネル７より上方に突出した上部を覆うフード２が設けられている。エンジン室８の内部にはエンジン冷却用のラジエータ１０、外気吸い込み式の冷却ファン１１及びエンジン１２が車両左右方向に直列に配置され、ラジエータ１０の前記カウンタウエイト３と反対側の側方にはエアクリーナ１３が配置され、このエアクリーナ１３の前記ラジエータ１０と反対側の側方には燃料タンク１５が配置されている。また外装パネル７の車両右側面部で、ラジエータ１０の冷却面と略対面した位置、すなわちラジエータ１０の冷却面の垂直線方向前方の位置には開閉自在な第１扉４が設けられ、エアクリーナ１３と対面した位置には開閉自在な第２扉５が設けられている。これらの第１扉４及び第２扉５は、図２に２点鎖線で示すように開閉する。ラジエータ１０とエアクリーナ１３との間、エアクリーナ１３と燃料タンク１５との間、及びエアクリーナ１３の第２扉５と反対側の側方にはそれぞれ隔壁１６，１７，１８が設けられ、エアクリーナ１３の車両後側、前側及び内側はこれらの隔壁１６，１７，１８により囲われている。
【００１６】
また、フード２のラジエータ１０側の側面部（これも、ラジエータ１０の冷却面の垂直線方向前方に位置する。）にはラジエータ冷却用の第１の空気取入開口部６ａが設けられ、外装パネル７の上面側の第１扉４近傍、及び第１扉４には、それぞれ第２の空気取入開口部６ｂ及び第３の空気取入開口部６ｃが設けられている。さらに、外装パネル７の上面側で、ラジエータ１０の前記カウンタウエイト３と反対側の側方、かつエアクリーナ１３の上方には、ラジエータ冷却用の空気取入口２０が形成された上面板３１が設けられている。
【００１７】
また、前記空気取入口２０と第２扉５との間で、該第２扉５側の端部近傍の外装パネル７には、エアクリーナ１３に吸気を供給するための外気取入口２１が設けられている。即ち、この外気取入口２１は、前記空気取入口２０よりも車体外側端部に近接させて設けられている。
【００１８】
前記空気取入口２０の下方には、該空気取入口２０から取り込んだ外気をラジエータ１０側に導くと共に、その外気のエアクリーナ１３の吸入口１４への流れを遮蔽する仕切板３０が設けられている。仕切板３０の下方には、エアクリーナ１３の吸入口１４が配置されている。
【００１９】
次に、図４に示す仕切板３０の構造の斜視図により、仕切板３０部を詳細に説明する。図１、図４において、上面板３１に設けた空気取入口２０の下方には、上面板３１の下面からラジエータ１０側に向けて下向きに傾斜した導風板３３と、該導風板３３の傾斜方向に対して左右に立設した一対の側板３４，３４とが取り付けられている。これらの導風板３３と左右一対の側板３４，３４とでラジエータ１０側に向かうダクトが構成されており、このダクトのラジエータ１０側先端部に開口部３２を形成している。また第２扉５側の側板３４には下方に延設された遮蔽板３５が設けられている。さらに、導風板３３のラジエータ１０側先端部の下面部とエアクリーナ１３の外面との間、及び遮蔽板３５の下部とエアクリーナ１３の外面との間には、例えばウレタン等の合成樹脂または硬質ゴムなどよりなるシール部材３６，３７がそれぞれ取り付けられ、これら仕切板３０の下方に配置されたエアクリーナ１３との隙間を塞いでいる。前記エアクリーナ１３の吸入口１４は、導風板３３の下方の、左右一対の側板３４，３４で囲まれた空間内に開口している。
【００２０】
次に、仕切板３０の作用について、図５に示す斜視図に基づいて説明する。図５において、空気取入口２０から取り込まれる外気は、該空気取入口２０が車体（上部旋回体１）の内側に位置しているため、図示しないエンジンや油圧機器等の影響で温度が車体周囲の外気温よりも上昇している場合が多い。このような場合でも、前記温度の高い外気は図示の矢印ａ，ｂのように導風板３３及び左右一対の側板３４，３４に導かれて、開口部３２からすべてラジエータ１０側に吸引される。また、導風板３３及び遮蔽板３５とエアクリーナ１３との間にシール部材３６，３７を設けたため、前記温度の高い外気が遮蔽板３５とシール部材３６，３７とを回り込んでエアクリーナ１３の吸入口１４側に流れ込むことはなく、エアクリーナ１３がその外気を吸い込むことはない。
【００２１】
また、外装パネル７の上面部の車体左右側端部（本例では右側端部）近傍に設けられた外気取入口２１は、エンジン１２（図２参照）から離れて位置し、車体側端部に近接しているため、この外気取入口２１の近傍の外気温はエンジン等の温度の影響で上昇することはない。そして、この外気の一部は図示の矢印ｃに示すようにラジエータ１０側に流れるが、大部分は矢印ｄ，ｅに示すように、仕切板３０の遮蔽板３５及びシール部材３７の脇を回ってエアクリーナ１３の吸入口１４から吸引される。
【００２２】
本発明の建設機械の吸気装置は上記のような構成としたため、以下のような効果を奏する。
【００２３】
（１）ラジエータには空気取入開口部及び空気取入口等の複数の開口部から外気が供給されるため、全体の開口面積が十分大きくなり、エンジンの冷却効率を上げることができる。なお、エンジン冷却用の空気取入開口部及び空気取入口は必要な空気量に合わせて適宜設ければよい。
【００２４】
（２）エアクリーナは、車両の左右側端部近傍に形成した外気取入口からエンジン等で加熱されない低温の外気を供給されるため、エンジンの吸気効率が向上し、エンジンの最大能力を発揮させることができ、エンジンの小形化、低コスト化ができる。
【００２５】
（３）エアクリーナの吸入口を仕切板の下方に位置させ、仕切板で囲まれた空間内に配置したため、エアクリーナが雨等を吸い込むことを防止できる。仕切板がエアクリーナの雨避けのための部材を兼ねているので、雨避け構造を簡単化できる。
【００２６】
（４）エアクリーナを開閉自在な扉（外装カバー）の近傍に配置したため、エアクリーナのメンテナンスが容易である。
【００２７】
（５）構造が簡単で、コストの安い建設機械の吸気装置を構成できる。
【００２８】
なお、上記実施形態では、エアクリーナを車体内のラジエータ側方に配置した例を示したが、その配置位置は車両の側端部近傍であれば他の場所（例えば、エンジンのラジエータと反対側の側方）であってもよい。また、本発明の適用機械例として油圧ショベルを挙げているが、本発明の適用機械はこれに限定されず他の建設機械であっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の吸気装置を搭載した油圧ショベルの車体後部の側面図である。
【図２】同、平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】仕切板の構成を示す斜視図である。
【図５】仕切板の作用の説明図である。
【図６】従来技術に係る建設機械の吸気構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…上部旋回体（車体）、４…第１扉、５…第２扉、６ａ，６ｂ，６ｃ…空気取入開口部、７…外装パネル、８…エンジン室、１０…ラジエータ、１２…エンジン、１３…エアクリーナ、１４…吸入口、１６，１７，１８…隔壁、２０…空気取入口、２１…外気取入口、３０…仕切板、３１…上面板、３２…開口部、３３…導風板、３４…側板、３５…遮蔽板、３６，３７…シール部材。

Claims

エンジン（１２）の側方に配置されたエアクリーナ（１３）を有する建設機械の吸気装置において、
エンジン（１２）及びラジエータ（１０）を格納したエンジン室（８）を覆う外装パネル（７）と、
前記外装パネル（７）の、前記ラジエータ（１０）の冷却面の垂直線に対して側方部位に設けられたエンジン冷却用の空気取入口（２０）と、
前記空気取入口（２０）と前記ラジエータ（１０）との間に配置されたダクトと、
前記空気取入口（２０）のさらに車体外側で前記外装パネル（７）の車体側端部近傍に設けられ、前記ダクトの外側を回り込んで前記エアクリーナ（１３）の吸入口（１４）に外気を導入するための外気取入口（２１）と、を備えた
ことを特徴とする建設機械の吸気装置。
エンジン（１２）の側方に配置されたエアクリーナ（１３）を有する建設機械の吸気装置において、
エンジン（１２）及びラジエータ（１０）を格納したエンジン室（８）を覆う外装パネル（７）の、ラジエータ（１０）の冷却面の垂直線方向前方に設けられたエンジン冷却用の空気取入開口部（６ａ，６ｂ，６ｃ）と、
前記外装パネル（７）の、前記ラジエータ（１０）の冷却面の垂直線に対して側方部位に設けられたエンジン冷却用の空気取入口（２０）と、
前記空気取入口（２０）と前記ラジエータ（１０）との間に配置されたダクトと、
前記空気取入口（２０）のさらに車体外側で前記外装パネル（７）の車体側端部近傍に設けられ、前記ダクトの外側を回り込んで前記エアクリーナ（１３）の吸入口（１４）に外気を導入するための外気取入口（２１）と、を備えた
ことを特徴とする建設機械の吸気装置。
請求項１又は２記載の建設機械の吸気装置において、
前記空気取入口（２０）の下方には、該空気取入口（２０）から取り入れられた外気を前記ラジエータ（１０）側に導くと共に、その外気の前記エアクリーナ（１３）の吸入口（１４）への流れを遮蔽する仕切板（３０）を設け、前記仕切板（３０）と前記エアクリーナ（１３）との隙間を塞ぐためのシール部材（３６）を更に備えた
ことを特徴とする建設機械の吸気装置。