WO2021250964A1 - 作業機 - Google Patents

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WO2021250964A1
WO2021250964A1 PCT/JP2021/010314 JP2021010314W WO2021250964A1 WO 2021250964 A1 WO2021250964 A1 WO 2021250964A1 JP 2021010314 W JP2021010314 W JP 2021010314W WO 2021250964 A1 WO2021250964 A1 WO 2021250964A1
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cleaner
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prime mover
bonnet
air
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Inventor
勇樹 ▲高▼野
聖史 上田
Original Assignee
株式会社クボタ
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    • E02F9/08—Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/0858—Arrangement of component parts installed on superstructures not otherwise provided for, e.g. electric components, fenders, air-conditioning units
    • E02F9/0866—Engine compartment, e.g. heat exchangers, exhaust filters, cooling devices, silencers, mufflers, position of hydraulic pumps in the engine compartment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • B60K11/04—Arrangement or mounting of radiators, radiator shutters, or radiator blinds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K13/02—Arrangement in connection with combustion air intake or gas exhaust of propulsion units concerning intake
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/02—Air cleaners
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • E02F9/08—Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/0841—Articulated frame, i.e. having at least one pivot point between two travelling gear units

Definitions

  • Patent Document 1 includes an air cleaner, a pre-cleaner, and a duct member connecting them, and prevents water droplets that have entered the duct member from being sucked into the air cleaner to keep the function of the air cleaner good.
  • the construction machinery that can be used hydroaulic excavators, wheel loaders, etc. is disclosed.
  • Japanese Patent Publication Japanese Patent Laid-Open No. 2014-5630
  • the pre-cleaner is attached to the upper surface of the bonnet so as to be exposed to the outside. Therefore, there is a problem that the intake noise of the pre-cleaner becomes noise for the operator working in front of the pre-cleaner. Further, the intake sound of the pre-cleaner exposed to the outside becomes noise not only to the operator but also to the surroundings of the work machine.
  • One aspect of the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to reduce noise due to the intake noise of the pre-cleaner, improve the rear visibility and rear visibility of the operator, and the pre-cleaner.
  • the purpose is to provide a working machine that realizes an extension of the maintenance interval.
  • the working machine includes a prime mover, a bonnet having a vent that covers the space in which the prime mover is housed so as to be openable and closable, and has a vent for taking in outside air into the space. It includes an air cleaner housed in the space and connected to the prime mover through a first intake pipe, and a pre-cleaner housed in the space and connected to the air cleaner through a second intake pipe.
  • FIG. 2 is a perspective view of the prime mover and the intake structure located in the space covered by the bonnet in the prime mover shown in FIG. 2 as viewed diagonally to the right and rear. It is a perspective view which looked at the arrangement part of the pre-cleaner in the intake structure shown in FIG. 3 from the diagonally rear left. It is a right side view which shows the structure of the rear body of the wheel loader shown in FIG. 1, and is the state which the bonnet 23 is closed.
  • FIG. 1 is a side view showing the configuration of the wheel loader 1.
  • the wheel loader 1 is an articulated work machine, and is provided with a traveling machine body 1A and a working device 1B (front working device).
  • the traveling machine body 1A is composed of a front machine body 2 and a rear machine body 3.
  • the side on which the work device 1B is located with respect to the traveling machine body 1A will be described as the front, the opposite side thereof will be described as the rear, the left side as the left side and the right side as the right side toward the front.
  • the front fuselage 2 is provided with a pair of left and right front wheels 5, and the rear fuselage 3 is provided with a pair of left and right rear wheels 6.
  • a connecting member 4 is provided on the front end side of the rear machine body 3 so as to be rotatable within a predetermined range around the axis center in the front-rear direction, and the rear end side of the front machine body 2 swings left and right on the connecting member 4 around the axis center in the vertical direction. It is freely connected.
  • a steering cylinder 7 composed of a hydraulic cylinder is provided over the connecting member 4 and the front machine 2, and by expanding and contracting the steering cylinder 7, the front machine 2 swings left and right with respect to the rear machine 3 and the wheel loader. 1 can turn left and right.
  • the rear machine 3 is provided with a driving unit 19 and a driving unit 20.
  • the driving unit 19 is provided at the front portion of the rear aircraft 3, and the driving unit 20 is provided at the rear portion of the rear aircraft 3.
  • the driver unit 19 includes a driver's seat 14, a four-pillar canopy 15 as a driver's seat protection device, a steering wheel 16 for operating the steering cylinder 7, and a work device operation lever 17 for operating the work device 1B. Be prepared.
  • the driving unit 19 is not limited to the canopy type as described above, and may be a cabin type.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the driving portion 20 located at the rear portion of the wheel loader 1 when viewed from diagonally rear right, and is in a state where the bonnet 23 is opened.
  • the prime mover 20 includes a prime mover 18, a cooling fan 25, a radiator (cooler) 22, and an intake structure 30 that supplies combustion air to the prime mover 18.
  • the driving portion 20 is covered with a bonnet 23 provided so as to be openable and closable around the driving portion 20.
  • the bonnet 23 is rotatably connected to the machine frame 21 around the axis in the left-right direction within a predetermined range.
  • a vent 23a for taking in outside air into the space covered by the bonnet 23 is provided on the right side surface of the bonnet 23.
  • the vent 23a can be configured by, for example, providing a punching metal, a dustproof net, or the like in the opening or notch provided on the right side surface of the bonnet 23. Outside air is taken into the space covered by the bonnet 23 through the vent 23a.
  • the prime mover 18 is mounted in a space covered by the bonnet 23 so as to be supported by the machine frame 21.
  • the prime mover 18 drives a motor (not shown) by its power, and drives the front wheels 5 and the rear wheels 6 by the rotational power output from the motor (see FIG. 1).
  • the traveling machine body 1A travels by transmitting the rotational power of the motor to the front wheels 5 and the rear wheels 6.
  • the prime mover 18 drives a hydraulic pump by its power to supply hydraulic oil to each hydraulic actuator (steering cylinder 7, lift cylinder 12, bucket cylinder 13, etc.).
  • the working device 1B operates by supplying hydraulic oil to each hydraulic actuator.
  • the prime mover 18 may be a diesel engine, a gasoline engine, an LPG engine or an electric motor, or may be a hybrid type having an engine and an electric motor.
  • the cooling fan 25 is a side portion of the prime mover 18 and is arranged between the prime mover 18 and the radiator 22. By driving the cooling fan 25, outside air is sucked from the ventilation port 23a to generate an air flow, and the air flow cools the prime mover 18 and the radiator 22.
  • the prime mover room (first space) 24A in which the prime mover 18 is arranged and the outside air chamber (second space) 24B in which the radiator 22 and the like are arranged are partitioned by a partition portion 39.
  • the partition portion 39 is arranged between the leg portion 21a connected to the machine frame 21, the upper portion of the leg portion 21a and the upper surface of the radiator 22, and the partition structure 40 that closes the space above the radiator 22, the prime mover 18 and the radiator. It is composed of a shroud 27 or the like arranged between 22.
  • the partition structure 40 is formed with a hole 40a (see FIG. 3) for passing the second intake pipe 32.
  • a sealing material is provided on the inner surface of the bonnet 23 at a position corresponding to the partition portion 39.
  • FIG. 3 is a perspective view of the prime mover 18 and the intake structure 30 located in the space covered by the bonnet 23 as viewed diagonally to the right and rear.
  • the radiator 22, the shroud 27, and the like are omitted.
  • FIG. 4 is a perspective view of the arrangement portion of the pre-cleaner 31 in the intake structure 30 as viewed from diagonally rear left. In FIG. 4, a part of the partition portion 39 and the second intake pipe 32 shows a cross section.
  • FIG. 5 is a right side view showing the configuration of the rear fuselage 3, with the bonnet 23 closed.
  • FIG. 6 is a right side view showing the configuration of the rear fuselage 3, and is a state in which the bonnet 23 is opened.
  • the intake structure 30 includes a pre-cleaner 31, a second intake pipe 32, an air cleaner 33, and a first intake pipe 34.
  • the air cleaner 33 separates foreign matter (dust and dirt) contained in the air on the intake side of the prime mover 18.
  • the pre-cleaner 31 removes foreign matter contained in the air prior to the air cleaner 33.
  • the pre-cleaner 31 is connected to the air cleaner 33 via the second intake pipe 32.
  • the air cleaner 33 is connected to the intake inlet of the prime mover 18 via the first intake pipe 34.
  • the intake inlets of the pre-cleaner 31, the second intake pipe 32, the air cleaner 33, the first intake pipe 34, and the prime mover 18 are welded by providing flanges at the respective outlets, or a band is used around the outlets. It is connected by tightening.
  • the second intake pipe 32 and the air cleaner 33 are arranged in the prime mover chamber 24A in the space covered by the bonnet 23, and are arranged above the prime mover 18.
  • the air cleaner 33 is supported by the airframe frame 21 (see FIG. 2).
  • the pre-cleaner 31 has a suction port 31a and sucks air from the suction port 31a.
  • a centrifugal separation type pre-cleaner that removes foreign substances in the air by centrifugation using a fixed wing can be used.
  • the centrifugal pre-cleaner 31 separates foreign matter in the air from the air introduced from the suction port 31a by utilizing the swirling flow generated by the fixed blade inside the pre-cleaner 31.
  • the air purified by the pre-cleaner 31 passes through the second intake pipe 32 and is supplied to the air cleaner 33 (see FIG. 3).
  • the air supplied to the air cleaner 33 is further purified by the filter in the air cleaner 33, and then supplied to the prime mover 18 as combustion air through the first intake pipe 34.
  • the pre-cleaner 31 is installed with the suction port 31a facing to the left so that the ventilation port 23a on the right side facing the outside air chamber 24B and the suction port 31a do not face each other. ..
  • the pre-cleaner 31 is installed so that the suction port 31a faces the side opposite to the side where the ventilation port 23a communicating the outside air chamber 24B and the outside is located.
  • the pre-cleaner 31 sucks the air between the pre-cleaner 31 and the partition structure 40 from the suction port 31a.
  • the flow of air sucked from the suction port 31a is indicated by an arrow Y.
  • the bonnet 23 has a shape that inclines downward toward the rear in a closed state, and the partition structure 40 corresponds to the shape of the bonnet 23. The height becomes lower toward the rear. Further, the pre-cleaner 31 is attached to a relatively high front portion of the partition structure 40. Then, as shown in FIG. 5, in a state where the bonnet 23 is closed, the upper side is hidden by the bonnet 23 when viewed from the right side surface, and the lower side is arranged at a position where it can be seen from the vent 23a. Further, as shown in FIG. 6, in the present embodiment, the pre-cleaner 31 is provided at a position where the entire pre-cleaner 31 is exposed to the outside with the bonnet 23 fully opened.
  • the pre-cleaner 31 is installed in the space covered by the bonnet 23.
  • the intake noise of the pre-cleaner 31 can be blocked by the bonnet 23 and reduced.
  • the noise caused by the intake air of the pre-cleaner 31 can be reduced with respect to the surroundings of the operator and the wheel loader 1 as compared with the configuration in which the pre-cleaner 31 is installed outside the bonnet.
  • the pre-cleaner 31 directly sucks the outside air, so that a large amount of foreign matter contained in the outside air is sucked.
  • the pre-cleaner 31 sucks in the air in the space covered by the bonnet 23, so that the foreign matter sucked into the pre-cleaner 31 rather than the configuration in which the outside air is directly sucked in. The amount of can be reduced. As a result, the life of the pre-cleaner 31 can be extended, and the maintenance interval can be extended.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing how the rear of the bonnet 23 is visually recognized from the driver's seat 14.
  • the member indicated by reference numeral 38 in FIG. 7 is an exhaust port.
  • the temperature of the air (combustion air) supplied to the prime mover 18 is high, the density of the air will be low, and the prime mover 18 will efficiently obtain power. Because it cannot be done. That is, it is preferable that the temperature of the air sucked by the pre-cleaner 31 is low.
  • the pre-cleaner 31 is arranged in the outside air chamber 24B separated from the prime mover chamber 24A in which the prime mover 18 is installed by a partition portion 39. Therefore, the pre-cleaner 31 can suck in the air in the outside air chamber 24B, which is close to the temperature of the outside air, without sucking in the air warmed by the radiant heat of the prime mover 18. As a result, it becomes possible to supply low temperature air (combustion air) to the prime mover 18, and the prime mover 18 can efficiently obtain power.
  • low temperature air combustion air
  • the pre-cleaner 31 is fixed to the partition structure 40 that separates the prime mover chamber 24A and the outside air chamber 24B above the shroud 27.
  • the pre-cleaner 31 can be arranged by utilizing the previously vacant dead space above the outside air chamber 24B.
  • the air cleaner 33 is arranged in the prime mover chamber 24A.
  • the air cleaner 33 and the pre-cleaner 31 can be arranged by effectively utilizing the limited space of the prime mover chamber 24A and the outside air chamber 24B.
  • the pre-cleaner 31 is installed on a surface where the suction port 31a is different from the surface facing the ventilation port 23a.
  • water may enter the space covered by the bonnet 23 through the vent 23a and hit the pre-cleaner 31.
  • water may enter the inside of the pre-cleaner 31. Can be prevented. As a result, it is possible to prevent a malfunction of the prime mover 18 due to inhalation of water.
  • a part of the pre-cleaner 31 is arranged above the upper edge of the vent 23a when viewed from the right side surface (front of the vent 23a). There is. As a result, it is possible to prevent water that has entered the space covered by the bonnet 23 through the ventilation port 23a from wrapping around to the suction port 31a side, and more effectively prevent water from entering the inside of the pre-cleaner 31. Can be done.
  • a configuration in which a part of the pre-cleaner 31 is arranged above the upper edge of the vent 23a when viewed from the right side surface has been described, but the present invention is not limited to this, and the entire pre-cleaner 31 is not limited to this. May be arranged above the upper edge of the vent 23a when viewed from the right side surface.
  • the pre-cleaner 31 is provided at a position where the pre-cleaner 31 is exposed with the bonnet 23 fully opened.
  • the pre-cleaner 31 can be easily attached / detached, cleaned, maintained, and the like.
  • the pre-cleaner 31 is provided at a position where the entire pre-cleaner 31 is exposed with the bonnet 23 fully opened, and the pre-cleaner 31 is inserted into a hole 40a formed in the partition structure 40. It is attached so that it can be inserted. Therefore, the pre-cleaner 31 can be easily inserted and removed.
  • the pre-cleaner 31 When the pre-cleaner 31 is attached to the upper surface of the bonnet 23, it is inferior in workability because it is placed at a position of about 1 m 80 cm from the ground. On the other hand, in the present embodiment, since the pre-cleaner 31 is attached to the space covered by the bonnet 23, the height (h) from the ground shown in FIG. 6 can be set to about 1 m 60 cm, and workability is improved. Can be made to.
  • the outside air chamber 24B is provided on the right side of the prime mover chamber 24A, but the outside air chamber 24B may be provided on the left side of the prime mover chamber 24A.
  • the present invention is applied to a wheel loader which is a form of a working machine
  • the application target of the present invention is not limited to this, for example, a backhoe, a skid steer loader, and a compact truck. It can also be applied to other types of working machines such as construction machines such as loaders and agricultural machines such as tractors and combines. (summary)
  • the working machine includes a prime mover, a bonnet having a vent that covers the space in which the prime mover is housed so as to be openable and closable, and has a vent for taking in outside air into the space. It includes an air cleaner housed in the space and connected to the prime mover through a first intake pipe, and a pre-cleaner housed in the space and connected to the air cleaner through a second intake pipe.
  • the pre-cleaner is housed in the space covered by the bonnet. Therefore, the intake noise of the pre-cleaner can be blocked and reduced by the bonnet. As a result, it is possible to reduce the noise caused by the intake air of the pre-cleaner with respect to the surroundings of the operator and the working machine. Further, since the pre-cleaner sucks the air in the space covered by the bonnet, the amount of foreign matter sucked into the pre-cleaner can be reduced as compared with the configuration in which the outside air is directly sucked. This can extend the life of the pre-cleaner and also extend the maintenance interval. Furthermore, the visibility behind the operator can be improved by eliminating the obstruction by the pre-cleaner. This makes it possible to improve the rear visibility and the rear visibility of the operator.
  • a partition portion for partitioning the space covered by the bonnet into a first space in which the prime mover is arranged and a second space communicating with the outside through the vent is provided.
  • the pre-cleaner may be configured to be arranged in the second space. According to the above configuration, the pre-cleaner is arranged in the second space separated from the first space in which the prime mover is installed by a partition portion. Therefore, the pre-cleaner can inhale the air in the second space close to the temperature of the outside air without inhaling the air warmed by the radiant heat of the prime mover. As a result, it becomes possible to supply low-temperature air to the prime mover, and it is possible to efficiently obtain power from the prime mover.
  • a cooler is arranged in the second space, and a shroud provided between the cooler and the prime mover is provided, and the partition portion is above the shroud.
  • the pre-cleaner may be configured to include a partition structure for partitioning the first space and the second space, and the pre-cleaner is fixed to the partition structure. According to the above configuration, the pre-cleaner can be arranged by utilizing the previously vacant dead space above the second space.
  • the air cleaner may be configured to be arranged in the first space. According to the above configuration, the air cleaner and the pre-cleaner can be arranged by effectively utilizing the limited space of the first space and the second space.
  • the pre-cleaner may be configured to be arranged at a position exposed to the outside of the space with the bonnet fully opened. According to the above configuration, since the pre-cleaner is exposed in a state where the bonnet is fully opened, the pre-cleaner can be easily attached / detached, cleaned, and maintained.

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Abstract

プレクリーナの吸気音による騒音の低減、オペレータの後方視認性および後方視界性の向上、およびプレクリーナのメンテナンスインターバルの延長を実現する。ホイールローダ（１）は、原動機（１８）と、該原動機（１８）が収容される空間を開閉可能に覆うと共に、外気を空間に取り入れる通気口（２３ａ）を有するボンネット（２３）と、当該空間に収容され、原動機（１８）と第１吸気管（３４）を通じて接続されるエアクリーナ（３３）と、当該空間に収容され、エアクリーナ（３３）と第２吸気管（３２）を通じて接続されるプレクリーナ（３１）とを備える。

Description

作業機
　本発明はホイールローダ等の作業機に関する。
　従来、エアクリーナと、プレクリーナと、を備えたホイールローダ等の作業機が知られている。エアクリーナは、原動機の吸気側で空気中に含まれる異物を分離する。プレクリーナは、エアクリーナの上流側でエアクリーナに先立って空気中に含まれる異物を分離する。
　例えば、特許文献１には、エアクリーナと、プレクリーナと、これらを繋ぐダクト部材と、を備え、該ダクト部材内に浸入した水滴がエアクリーナに吸い込まれることを防止してエアクリーナの機能を良好に保つことができる建設機械（油圧ショベル、ホイールローダ等の）が開示されている。
日本国公開特許公報「特開２０１４－５６３０号公報」
　しかしながら、引用文献１に記載の構成では、プレクリーナが、外部に露出するように、ボンネットの上面に取り付けられている。そのため、プレクリーナの吸気音が、プレクリーナの前方で作業するオペレータにとって騒音となる問題がある。また、外部に露出したプレクリーナの吸気音は、オペレータに限らず、作業機の周囲に対しての騒音ともなる。
　また、ボンネットの上面に取り付けられたプレクリーナは、オペレータの後方の視界を遮るため、オペレータの後方視認性および後方視界性を低下させるという問題もある。さらに、外部に露出したプレクリーナは、空気中に含まれる異物を直接吸い込むため、異物の吸い込み量が必然的に多くなる。したがって、性能維持のために、メンテナンスを頻繁に行わなければならないという問題もある。
　本発明の一態様は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、その目的は、プレクリーナの吸気音による騒音の低減、オペレータの後方視認性および後方視界性の向上、およびプレクリーナのメンテナンスインターバルの延長を実現する作業機を提供することにある。
　上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る作業機は、原動機と、該原動機が収容される空間を開閉可能に覆うと共に、外気を前記空間に取り入れる通気口を有するボンネットと、前記空間に収容され、前記原動機と第１吸気管を通じて接続されるエアクリーナと、前記空間に収容され、前記エアクリーナと第２吸気管を通じて接続されるプレクリーナと、を備える。
　本発明の一態様によれば、プレクリーナの吸気音による騒音の低減し、オペレータの後方視認性および後方視界性を向上させ、プレクリーナのメンテナンスインターバルを延長することができる。
実施形態１に係るホイールローダの構成を示す側面図である。 図１に示すホイールローダの後部に位置する原動部の構成を示す右斜め後方より見た斜視図であり、ボンネットを開けた状態である。 図２に示す原動部におけるボンネットによって覆われる空間に位置する原動機および吸気構造を右斜め後方より見た斜視図である。 図３に示す吸気構造におけるプレクリーナの配設部位を左斜め後方より見た斜視図である。 図１に示すホイールローダの後部機体の構成を示す右側面図であり、ボンネット２３を閉じた状態である。 図１に示すホイールローダの後部機体の構成を示す右側面図であり、ボンネット２３を開けた状態である。 図１に示すホイールローダの運転席よりボンネットのある後方を視認した場合の見え方を示す説明図である。
　〔実施形態１〕
　（１．ホイールローダ１の概略構成）
　図１は、ホイールローダ１の構成を示す側面図である。ホイールローダ１はアーティキュレート式の作業機であり、走行機体１Ａと、作業装置１Ｂ（フロント作業装置）とが設けられている。走行機体１Ａは、前部機体２と後部機体３とから構成されている。以下においては、走行機体１Ａに対して作業装置１Ｂの位置する側を前方、その反対側を後方、前方に向かって左側を左方、右側を右方として説明する。
　前部機体２には左右一対の前輪５が設けられ、後部機体３には左右一対の後輪６が設けられている。後部機体３の前端側には連結部材４が前後方向の軸心回りに所定範囲回転自在に設けられ、この連結部材４に前部機体２の後端側が上下方向の軸心回りに左右揺動自在に連結されている。連結部材４と前部機体２とにわたって油圧シリンダからなるステアリングシリンダ７が設けられ、このステアリングシリンダ７を伸縮させることにより、後部機体３に対して前部機体２が左右に揺動してホイールローダ１が左右に旋回可能である。
　作業装置１Ｂは、左右一対のリフトアーム９とバケット１０とを有する。左右のリフトアーム９は、その基端側が前部機体２に設けた支持フレーム１１に左右方向の軸心回りに回転自在に支持されていて、上下揺動可能である。バケット１０は、左右のリフトアーム９の先端側に左右方向の軸心回りに揺動自在に枢支連結されている。左右のリフトアーム９はリフトシリンダ１２によって駆動され、バケット１０はバケットシリンダ１３によって駆動される。これらリフトシリンダ１２及びバケットシリンダ１３は油圧シリンダによって構成されている。また、バケット１０は着脱自在に設けられていて、バケット１０の代わりに、スイーパー、モアー、ブレーカ等のアタッチメントをリフトアーム９の先端側に取り付け可能である。
　後部機体３には、運転部１９と原動部２０とが、設けられている。運転部１９は、後部機体３の前部に、原動部２０は後部機体３の後部に設けられている。運転部１９は、運転席１４と、運転席保護装置としての４柱式のキャノピ１５と、前記ステアリングシリンダ７を操作するステアリングホイール１６と、作業装置１Ｂを操作する作業装置用操作レバー１７とを備える。なお、運転部１９は、上記のようなキャノピ型に限定されず、キャビン型でもよい。
　（２．原動部２０の構成）
　図２は、ホイールローダ１の後部に位置する原動部２０の構成を示す右斜め後方より見た斜視図であり、ボンネット２３を開けた状態である。図２に示すように、原動部２０は、原動機１８と、冷却ファン２５と、ラジエータ（冷却器）２２と、燃焼空気を原動機１８に供給する吸気構造３０とを備える。原動部２０は、その周囲を、開閉可能に設けられたボンネット２３によって覆われている。ボンネット２３は、機体フレーム２１に対して、左右方向の軸心回りに所定範囲回転自在に接続されている。
　ボンネット２３の右側面には、ボンネット２３によって覆われる空間に外気を取り込むための通気口２３ａが設けられている。通気口２３ａは、例えば、ボンネット２３の右側面に設けた開口あるいは切欠部にパンチングメタルあるいは防塵ネット等を設けることで構成することができる。通気口２３ａを介してボンネット２３によって覆われる空間に外気が取り込まれる。
　原動機１８は、ボンネット２３によって覆われる空間に、機体フレーム２１に支持される形で搭載されている。原動機１８は、その動力によってモータ（図示せず）を駆動させ、当該モータから出力される回転動力により、前輪５および後輪６を駆動させる（図１参照）。走行機体１Ａは、モータの回転動力が前輪５および後輪６に伝達されることで走行する。また、原動機１８は、その動力によって油圧ポンプを駆動させ、各油圧アクチュエータ（ステアリングシリンダ７、リフトシリンダ１２、バケットシリンダ１３等）に作動油を供給する。作業装置１Ｂは、各油圧アクチュエータに作動油が供給されることで動作する。原動機１８は、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン、ＬＰＧエンジン又は電動モータであってもよいし、エンジンおよび電動モータを有するハイブリッド型であってもよい。
　ラジエータ２２は、ボンネット２３によって覆われる空間において、原動機１８の右側方に配置される。原動機１８の冷却水路とラジエータ２２とは、循環ポンプ（図示せず）を介装した冷却水配管で接続されている。原動機１８は、ラジエータ２２と原動機１８とを循環する冷却水で冷却される。ラジエータ２２は、原動機１８からの冷却水を冷却して原動機１８へ戻すように構成されている。
　冷却ファン２５は、原動機１８の側部であって、原動機１８とラジエータ２２との間に配置されている。冷却ファン２５の駆動により、通気口２３ａより外気が吸い込まれて気流が生じ、該気流によって、原動機１８およびラジエータ２２が冷却される。
　原動機１８が配置される原動機室（第１空間）２４Ａと、ラジエータ２２等が配置される外気室（第２空間）２４Ｂとは、仕切り部３９にて仕切られている。仕切り部３９は、機体フレーム２１に接続された脚部２１ａ、該脚部２１ａの上部とラジエータ２２上面との間に配され、ラジエータ２２の上方の空間を塞ぐ仕切り構造体４０、原動機１８とラジエータ２２の間に配設されているシュラウド２７等にて構成されている。仕切り構造体４０には、第２吸気管３２を通すための穴４０ａ（図３参照）が形成されている。ボンネット２３が閉じた状態でボンネット２３と仕切り部３９との隙間を確実に密閉するために、ボンネット２３の内面には、仕切り部３９に対応する位置にシール材が設けられている。
　（３．吸気構造３０およびプレクリーナ３１の設置）
　図３は、ボンネット２３によって覆われる空間に位置する原動機１８および吸気構造３０を右斜め後方より見た斜視図である。なお、図３においてラジエータ２２、シュラウド２７等は省略されている。図４は、吸気構造３０におけるプレクリーナ３１の配設部位を左斜め後方より見た斜視図である。なお、図４において仕切り部３９および第２吸気管３２の一部が断面を呈している。図５は、後部機体３の構成を示す右側面図であり、ボンネット２３を閉じた状態である。図６は、後部機体３の構成を示す右側面図であり、ボンネット２３を開けた状態である。
　図３に示すように、吸気構造３０は、プレクリーナ３１と、第２吸気管３２と、エアクリーナ３３と、第１吸気管３４とを備える。エアクリーナ３３は、原動機１８の吸気側で空気中に含まれる異物（砂塵やゴミ）を分離する。プレクリーナ３１は、エアクリーナ３３に先立って空気中に含まれる異物を除去する。プレクリーナ３１は、第２吸気管３２を介してエアクリーナ３３と接続されている。エアクリーナ３３は、第１吸気管３４を介して原動機１８の吸気入口に接続されている。プレクリーナ３１、第２吸気管３２、エアクリーナ３３、第１吸気管３４、および原動機１８の吸気入口は、それぞれの差込口にフランジを設けて溶接する、あるいは、差込口の周りをバンドで締めることにより接続されている。
　吸気構造３０を構成するこれらの部品のうち、第２吸気管３２と、エアクリーナ３３とは、ボンネット２３によって覆われる空間の原動機室２４Ａに配置され、原動機１８の上部に配設されている。エアクリーナ３３は、機体フレーム２１（図２参照）に支持されている。
　これに対し、プレクリーナ３１は、ボンネット２３によって覆われる空間の外気室２４Ｂに配置されている。プレクリーナ３１は、仕切り構造体４０に支持されており、詳細には、仕切り構造体４０に形成された穴４０ａにパイプ部分を嵌め込んだ形で装着固定されている。第１吸気管３４は、仕切り構造体４０に形成された穴４０ａを通して原動機室２４Ａと外気室２４Ｂとに渡って配設されている。
　図４に示すように、プレクリーナ３１は、吸入口３１ａを有し、該吸入口３１ａから空気を吸入する。プレクリーナ３１としては、例えば、固定翼を用いた遠心分離により空気中の異物を除去する遠心分離式のプレクリーナを用いることができる。遠心分離式のプレクリーナ３１は、プレクリーナ３１内部の固定翼により生成される旋回流を利用して、吸入口３１ａから導入される空気から空気中の異物を分離する。
　プレクリーナ３１によって清浄化された空気は、第２吸気管３２を通り、エアクリーナ３３（図３参照）に供給される。エアクリーナ３３に供給された空気は、エアクリーナ３３内のフィルタによってさらに清浄化された後、第１吸気管３４を通って燃焼空気として原動機１８に供給される。
　図４に示すように、本実施形態においてプレクリーナ３１は、外気室２４Ｂに面する右側の通気口２３ａと吸入口３１ａとが向き合わないように、吸入口３１ａを左側に向けて設置されている。換言すると、プレクリーナ３１は、吸入口３１ａが、外気室２４Ｂと外部とを連通する通気口２３ａがある側とは反対側に向くように設置されている。これにより、プレクリーナ３１は、プレクリーナ３１と仕切り構造体４０との間の空気を吸入口３１ａより吸入する。図４中、吸入口３１ａより吸い込まれる空気の流れを矢印Ｙにて示している。
　また、図５、図６に示すように、本実施形態では、ボンネット２３は閉じた状態において後方に向かうほど下方に傾斜する形状になっており、仕切り構造体４０はボンネット２３の形状に応じて後方へ向かうほど高さが低くなっている。また、プレクリーナ３１は、仕切り構造体４０における比較的高さのある前部に取り付けられている。そして、図５に示すように、ボンネット２３を閉めた状態で、右側面より見て上部側がボンネット２３に隠れ、下部側が通気口２３ａより見える位置に配設されている。さらに、図６に示すように、本実施形態においてプレクリーナ３１は、ボンネット２３を全開した状態でプレクリーナ３１の全体が外部に露出する位置に設けられている。
　（４．効果）
　上記構成においては、図２～図５に示したように、プレクリーナ３１は、ボンネット２３によって覆われる空間に設置されている。このような構成とすることで、プレクリーナ３１の吸気音をボンネット２３により遮って低減させることができる。これにより、プレクリーナ３１をボンネット外部に設置した構成と比べて、オペレータおよびホイールローダ１の周囲に対して、プレクリーナ３１の吸気による騒音を低減することができる。
　また、プレクリーナ３１をボンネット２３の外部に設置した構成では、プレクリーナ３１は、直接外気を吸い込むため、外気に含まれる異物を多く吸い込むこととなる。プレクリーナ３１をボンネット２３によって覆われる空間に設置したことで、プレクリーナ３１は、ボンネット２３によって覆われる空間の空気を吸入するため、外気を直接吸い込む構成よりもプレクリーナ３１内部に吸込まれる異物の量を低減することができる。これにより、プレクリーナ３１の寿命を延ばすことができ、また、メンテナンスインターバルを延長することもできる。
　また、プレクリーナ３１をボンネット２３によって覆われる空間に設置することで、図７に仮想線で示すようにプレクリーナ３１がボンネット２３の上部に設置されている構成と比べて、オペレータの後方の視界を良好にできる。これにより、オペレータの後方視認性および後方視界性を向上させることができる。なお、図７は、運転席１４よりボンネット２３のある後方を視認した場合の見え方を示す説明図である。図７において参照符号３８にて示す部材は、排気口である。
　また、ホイールローダ１の作業時、原動機１８の放射熱により、原動機室２４Ａ内部の空気は温められる。そのため、仕切り部３９が設けられなかった場合や、プレクリーナ３１が原動機室２４Ａに配置された場合、プレクリーナ３１は、原動機１８の放射熱により温まった空気を吸入することとなり、原動機１８の効率が低下する。
　これは、一般的に、気体の密度は温度が低いほど高くなるため、原動機１８に供給される空気（燃焼空気）の温度が高いと空気の密度が低くなり、原動機１８が効率よく動力を得ることができないためである。つまり、プレクリーナ３１が吸い込む空気の温度は低いことが好ましい。
　本実施形態においては、図２、図３に示したように、プレクリーナ３１は、原動機１８が設置されている原動機室２４Ａとは仕切り部３９で仕切られた外気室２４Ｂに配置されている。そのため、プレクリーナ３１は、原動機１８の放射熱により温まった空気を吸入することなく、外気の温度に近い外気室２４Ｂの空気を吸入することができる。これにより、原動機１８に温度の低い空気（燃焼空気）を供給することが可能となり、原動機１８は効率よく動力を得ることができる。
　また、本実施形態においては、図３、図６に示したように、シュラウド２７の上方において、原動機室２４Ａと外気室２４Ｂとを仕切る仕切り構造体４０にプレクリーナ３１が固定されている。これにより、外気室２４Ｂの上部の、従来空いていたデッドスペースを利用してプレクリーナ３１を配設することができる。
　また、上記構成では、図３に示したように、エアクリーナ３３は、原動機室２４Ａに配置されている。これにより、原動機室２４Ａ及び外気室２４Ｂの限られたスペースを有効に利用してエアクリーナ３３及びプレクリーナ３１を配置することができる。
　また、上記構成では、図４に示したように、プレクリーナ３１は、吸入口３１ａが、通気口２３ａとの対向面とは異なる面に設置されている。雨天時および洗車時に、通気口２３ａを通ってボンネット２３によって覆われる空間に水が侵入してプレクリーナ３１にかかる可能性があるが、上記構成により、プレクリーナ３１の内部に水が浸入することを防ぐことができる。これにより、水を吸入することによる原動機１８の不具合を防ぐことができる。
　また、本実施形態においては、図５に示したように、プレクリーナ３１の一部が、右側面（通気口２３ａの正面）より見て通気口２３ａの上縁部よりも上方に配置されている。これにより、通気口２３ａを通ってボンネット２３によって覆われる空間に侵入した水が吸入口３１ａ側に回り込むことが抑制され、プレクリーナ３１の内部に水が浸入することをより一層効果的に防ぐことができる。なお、本実施形態では、プレクリーナ３１の一部が右側面より見て通気口２３ａの上縁部よりも上方に配置されている構成について説明したが、これに限らず、プレクリーナ３１の全体が右側面より見て通気口２３ａの上縁部よりも上方に配置される構成であってもよい。
　さらに、図６に示すように、本実施形態においてプレクリーナ３１は、ボンネット２３を全開した状態でプレクリーナ３１が露出する位置に設けられている。これにより、プレクリーナ３１の脱着、清掃およびメンテナンス等を容易に行うことができる。特に、本実施形態では、プレクリーナ３１は、ボンネット２３を全開した状態でプレクリーナ３１の全体が露出する位置に設けられており、且つプレクリーナ３１を仕切り構造体４０に形成した穴４０ａに挿し込むように取り付けている。そのため、プレクリーナ３１を簡単に挿抜することができる。
　プレクリーナ３１をボンネット２３の上面に取り付けた場合、地面から１ｍ８０ｃｍ程度の位置に配置されるため作業性に劣る。これに対し、本実施形態では、プレクリーナ３１をボンネット２３によって覆われる空間に取り付けているので、図６に示す地面からの高さ（ｈ）を１ｍ６０ｃｍ程度とすることができ、作業性を向上させることができる。なお、上記実施形態では、外気室２４Ｂを原動機室２４Ａの右側に設けていたが、外気室２４Ｂを原動機室２４Ａの左側に設けてもよい。
　なお、本実施形態では、本発明を作業機の一形態であるホイールローダに適用した実施例について説明したが、本発明の適用対象はこれに限らず、例えば、バックホー、スキッドステアローダ、コンパクトトラックローダ等の建設機械や、トラクタ、コンバイン等の農業機械など、他の形態の作業機に適用することもできる。
　（まとめ）
　上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る作業機は、原動機と、該原動機が収容される空間を開閉可能に覆うと共に、外気を前記空間に取り入れる通気口を有するボンネットと、前記空間に収容され、前記原動機と第１吸気管を通じて接続されるエアクリーナと、前記空間に収容され、前記エアクリーナと第２吸気管を通じて接続されるプレクリーナと、を備える。
　上記構成によれば、プレクリーナがボンネットによって覆われる空間に収容されている。したがって、プレクリーナの吸気音をボンネットにより遮って低減させることができる。これにより、オペレータおよび作業機の周囲に対して、プレクリーナの吸気による騒音を低減することができる。また、プレクリーナは、ボンネットによって覆われる空間の空気を吸入するため、外気を直接吸い込む構成よりもプレクリーナ内部に吸込まれる異物の量を低減することができる。これにより、プレクリーナの寿命を延ばすことができ、また、メンテナンスインターバルを延長することもできる。さらに、プレクリーナによる遮りを無くしてオペレータの後方の視界を良好にできる。これにより、オペレータの後方視認性および後方視界性を向上させることができる。
　本発明の一態様に係る作業機では、前記ボンネットによって覆われる前記空間を、前記原動機が配設される第１空間と前記通気口を介して外部と連通する第２空間とに仕切る仕切り部を備え、前記プレクリーナは、前記第２空間に配置されている構成とすることもできる。上記構成によれば、プレクリーナは、原動機が設置されている第１空間とは仕切り部で仕切られた第２空間に配置されている。そのため、プレクリーナは、原動機の放射熱により温まった空気を吸入することなく、外気の温度に近い第２空間の空気を吸入することができる。これにより、原動機に温度の低い空気を供給することが可能となり、原動機から効率よく動力を得ることができる。
　本発明の一態様に係る作業機では、前記第２空間には、冷却器が配置され、前記冷却器と前記原動機との間に設けられたシュラウドを備え、前記仕切り部は、前記シュラウドの上方において、前記第１空間と前記第２空間とを仕切る仕切り構造体を備え、前記プレクリーナは、前記仕切り構造体に固定されている構成とすることもできる。上記構成によれば、第２空間の上部の、従来空いていたデッドスペースを利用してプレクリーナを配設することができる。
　本発明の一態様に係る作業機では、前記エアクリーナは、前記第１空間に配置されている構成とすることもできる。上記構成によれば、第１空間及び第２空間の限られたスペースを有効に利用してエアクリーナ及びプレクリーナを配置することができる。
　本発明の一態様に係る作業機では、前記プレクリーナは、当該プレクリーナの吸入口が前記通気口との対向面とは異なる面に設置されている構成とすることもできる。上記構成によれば、雨天時および洗車時に、通気口を通ってボンネットによって覆われる空間に水が侵入してプレクリーナにかかることがあっても、プレクリーナの内部に水が浸入することを防ぐことができる。これにより、水を吸入することによる原動機の不具合を防ぐことができる。
　本発明の一態様に係る作業機では、前記プレクリーナは、当該プレクリーナの全部または一部が前記通気口の正面より見て前記通気口の上縁部よりも上方に配置されている構成とすることもできる。上記構成によれば、通気口を通ってボンネットによって覆われる空間に侵入した水が、吸入口側に回り込むことを抑制して、プレクリーナの内部に水が浸入することをより一層効果的に防ぐことができる。
　本発明の一態様に係る作業機では、前記プレクリーナは、前記ボンネットが全開された状態で前記空間の外部に露出する位置に配置されている構成とすることもできる。上記構成によれば、ボンネットが全開された状態で、プレクリーナが露出するので、プレクリーナの脱着、清掃およびメンテナンス等を容易に行うことができる。
　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　１　ホイールローダ（作業機）
　２　前部機体
　３　後部機体
　１４　運転席
　１８　原動機
　２２　ラジエータ（冷却器）
　２３　ボンネット
　２３ａ　通気口
　２４Ａ　原動機室（第１空間）
　２４Ｂ　外気室（第２空間）
　２５　冷却ファン
　２７　シュラウド
　３０　吸気構造
　３１　プレクリーナ
　３１ａ　吸入口
　３２　第２吸気管
　３３　エアクリーナ
　３４　第１吸気管

Claims (7)

  1. 　原動機と、
    　該原動機が収容される空間を開閉可能に覆うと共に、外気を前記空間に取り入れる通気口を有するボンネットと、
    　前記空間に収容され、前記原動機と第１吸気管を通じて接続されるエアクリーナと、
    　前記空間に収容され、前記エアクリーナと第２吸気管を通じて接続されるプレクリーナと、を備える作業機。
  2. 　前記ボンネットによって覆われる前記空間を、前記原動機が配設される第１空間と前記通気口を介して外部と連通する第２空間とに仕切る仕切り部を備え、
    　前記プレクリーナは、前記第２空間に配置されている、請求項１に記載の作業機。
  3. 　前記第２空間には、冷却器が配置され、
    　前記冷却器と前記原動機との間に設けられたシュラウドを備え、
    　前記仕切り部は、前記シュラウドの上方において、前記第１空間と前記第２空間とを仕切る仕切り構造体を備え、
    　前記プレクリーナは、前記仕切り構造体に固定されている請求項２に記載の作業機。
  4. 　前記エアクリーナは、前記第１空間に配置されている、請求項２または３に記載の作業機。
  5. 　前記プレクリーナは、当該プレクリーナの吸入口が前記通気口との対向面とは異なる面に設置されている、請求項１から４の何れか１項に記載の作業機。
  6. 　前記プレクリーナは、当該プレクリーナの全部または一部が前記通気口の正面より見て前記通気口の上縁部よりも上方に配置されている請求項５に記載の作業機。
  7. 　前記プレクリーナは、前記ボンネットが全開された状態で前記空間の外部に露出する位置に配置されている、請求項１から６の何れか１項に記載の作業機。
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