JP2008045297A

JP2008045297A - 建設機械

Info

Publication number: JP2008045297A
Application number: JP2006219670A
Authority: JP
Inventors: Tomoya Yanai; 智也谷内; Koji Yonezawa; 功治米澤
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2006-08-11
Filing date: 2006-08-11
Publication date: 2008-02-28
Anticipated expiration: 2026-08-11
Also published as: CN101130994B; ATE474968T1; US8006991B2; CN101130994A; DE602007007852D1; JP4270239B2; EP1887147A3; US20080034621A1; EP1887147B1; EP1887147A2

Abstract

【課題】十分な大きさを持ったダクトを、限られたスペース内に無理なく、かつ、最小限の部品点数によって低コストで構成する。
【解決手段】油圧ショベルにおいて、下部走行体上に搭載された上部旋回体２の後部にエンジンルームを設け、このエンジンルームの前面側を外部に対して仕切る仕切り壁２２の前面に、ボンネット１８の開閉及びメンテナンス作業を行うための足場となるステップ２１を設ける。このステップ２１の下方に、エンジンルーム内の空気を外部に排出するダクトＤを、ステップ２１がダクト上面壁となる状態で構成した。
【選択図】図１

Description

本発明はエンジンルームからの排気構造を改良した油圧ショベル等の建設機械に関するものである。

図８,９に本発明の適用対象例である油圧ショベルを示す。

１はクローラ式の下部走行体で、この下部走行体１上に上部旋回体２が縦軸まわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体２のアッパーフレーム３に、ブーム４、アーム５、バケット６とこれらを駆動するブーム、アーム、バケット各シリンダ（油圧シリンダ）７,８,９から成る作業アタッチメント１０、およびキャビン１１等が装着される。

また、アッパーフレーム３の後部に、周囲がガード部材（符号省略）によって覆われたエンジンルーム１２が設けられ、このエンジンルーム１２に、エンジン１３と、エンジンまわりの機器類（ラジエータ１４、冷却ファン１５、油圧ポンプ１６等）が設置される。図８,９中、１７は背面側ガード部材を兼ねるカウンタウェイトである。

エンジンルーム１２の上面部には、左右方向の中央部にボンネット１８が後側を支点として開閉自在に設けられ、このボンネット１８を開いてエンジンルーム上面側からのエンジン１３その他のメンテナンスが行われる。

一方、このエンジン上面側からのメンテナンスのためのアクセス通路として、上部旋回体２の右側（キャビン１１に座ったオペレータから見た右側。以下にいう左右の方向性について同じ）に後上がりの昇降階段１９と、同階段１９の頂部左側でエンジンルーム１２の直前方にメンテナンス作業足場としてのステップ（斜線を付して示している）２０がそれぞれ設けられ、作業者が、図９中に二重線矢印で示すように機械前方から昇降階段１９を上ってステップ２０に乗り、ボンネット１８の開閉及びメンテナンス作業を行い得るようになっている。

エンジンルーム１２の周壁には吸気口及び排気口（図示していない）が設けられ、冷却ファン１５の回転により外部空気が図９中破線矢印で示すようにエンジンルーム１２に吸い込まれ、熱交換作用を行った後、外部に排出される。

以上の構成のうち、エンジンルーム１２の直前方にメンテナンス作業用のステップ２０を設けた点は特許文献１に示されている。

また、小型ショベルにおいて、排気・冷却効率を上げるために、冷却ファン外周部分でエンジンルーム外に開口するダクト（補助開口）を設けた技術は特許文献２に示されている。
特開平１１−２００４１５号公報特開２００５−２４８５０５号公報

とくに小型のショベルにおいては、エンジンルーム周壁の表面積が小さくて排気口の大きさが制限されることから、基本的に排気・冷却効率が十分ではないという問題を抱えている。この点、特許文献２に示されているようにエンジンルーム近辺に排気用のダクトを追加することは対策として有効である。

ところが、元々余分なスペースがない小型ショベルでは、ダクトを追加するために割くことができるスペースは限られ、小さなダクトしか設けることができないため、排気・冷却効率は思うようには上げることができない。

また、ダクトを組み込むこと自体が面倒で機械の組立性が悪くなるとともに、専用ダクトの追加によって部品点数が増加し、これらが原因でコストアップとなる問題もある。

そこで本発明は、十分な大きさを持ったダクトを、限られたスペース内に無理なく、かつ、最小限の部品点数によって低コストで構成することができる建設機械を提供するものである。

請求項１の発明は、下部走行体上に旋回自在に搭載された上部旋回体の後部に、エンジン等が収容されるエンジンルームと、このエンジンルームの上面側を開閉するボンネットとが設けられるとともに、このボンネットの開閉及びメンテナンス作業の足場となるステップが、エンジンルーム前方で上部旋回体のアッパーフレームに設けられた建設機械において、上記ステップの下方に、上記エンジンルーム内の空気を外部に排出するダクトを、ステップがダクト上面壁となる状態で設けたものである。

請求項２の発明は、請求項１の構成において、エンジンルームの前面側を外部に対して仕切る仕切り壁を上部仕切り板と下部仕切り板とに分割するとともに、上部仕切り板の前面にステップ、下部仕切り壁の前面にダクト下面板をそれぞれ取付け、上部及び下部両仕切り板を、互いのステップとダクト下面板との間にエンジンルームに通じる排気口とダクト空間が形成される状態で上部旋回体のアッパーフレームに別々に取付けたものである。

請求項３の発明は、請求項２の構成において、ステップ付きの上部仕切り板をアッパーフレームに対して着脱自在に取付けたものである。

請求項４の発明は、請求項２または３の構成において、下部仕切り板を、ダクト下面板が、上部旋回体を旋回駆動する旋回用油圧モータを上方から覆う旋回モータカバーを兼ねる状態で取付けたものである。

請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかの構成において、ステップの上面一部に補助ステップを取付け、このステップと補助ステップを構成要素として補助ダクトを構成したものである。

請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれかの構成において、ステップ下面を含むダクトの内面に吸音材を設けたものである。

メンテナンス用のステップは、作業足場としての役割から十分大きな幅及び奥行き寸法を有し、かつ、特許文献１にも示されているようにエンジンルームの直前方に位置する。

本発明はこの二点に着目し、排気・冷却効率を高めるためのダクトを、このステップがダクト上面板を兼ねる状態で設けたから、十分な大きさを持ったダクトを、限られたスペースを余分に割かずに無理なく、しかも最小限の部品点数によって低コストで構成することができる。

また、請求項２の発明によると、仕切り壁を上下の仕切り板に分割してこれらにそれぞれダクト要素（ステップ、ダクト下面板）を取付け、この両仕切り板をアッパーフレームに互いの間にダクト空間が形成される状態で別々に取付けたから、仕切り壁及びダクトの組み付け性が良くなり、ダクトを無理なく構成する点の効果が顕著となる。

請求項３の発明によると、ステップ付きの上部仕切り板をアッパーフレームに着脱自在に取付けたから、必要に応じてこの上部仕切り板を取外すことによってエンジンルームの前面側を開口させ、これをメンテナンス口として利用することが可能となる。

請求項４の発明によると、ダクト下面板が旋回モータカバーを兼用するため、部品の共通化を促進して部品点数を削減し、組み付け性及びコストの点でさらに有利となる。

請求項５の発明によると、ステップ上面側に補助ダクトを構成することにより、排気・冷却効率及び吸音効果をさらに高めることができる。また、ステップよりも一段高い位置に補助ステップを設けることにより、メンテナンス作業に便利となる。

請求項６の発明によると、ステップ下面を含むダクトの内面に吸音材を設けたから、ダクトの吸音効果を高めることができる。

本発明の実施形態を図１〜図７によって説明する。

実施形態では、適用対象として油圧ショベルを例にとっている。

この油圧ショベルにおける上部旋回体２の全体構成（キャビン及び作業アタッチメントの図示を省略）を図１,３に示す。

この上部旋回体２の基本構成、すなわち、
（Ａ）アッパーフレーム３の後部に、カウンタウェイト１７を含むガード部材により周囲が覆われたエンジンルーム１２（図３,４参照）が形成される点、
（Ｂ）このエンジンルーム１２にエンジン１３及びその関連機器類が設置される点、
（Ｃ）エンジンルーム１２の上面側を開閉するボンネット１８が設けられる点、
（Ｄ）ボンネット１８を開いてエンジンルーム上面側からのエンジンその他のメンテナンスを行うためのアクセス通路として、右側前部に昇降階段１９が設けられる点
は、図８,９に示す従来技術と同じである。各図において、この従来技術と同一部分には同一符号を付している。

また、この実施形態においても、従来同様、昇降階段１９を上った作業者がエンジンルーム１２の前方でボンネット１８の開閉及びメンテナンス作業を行うための足場となるステップ２１がアッパーフレーム３上に設けられ、このステップ２１下に、エンジンルーム１２内の空気を外部に排出するダクトＤが構成されている。

この点を各図によって詳述する。

エンジンルーム１２の前面側を外部に対して仕切るための仕切り壁２２がアッパーフレーム３上に設けられている。

この仕切り壁２２は、エンジンルーム前面の下部を仕切る下部仕切り板２３と、上部を仕切る上部仕切り板２４の、別体の二部材に分割され、下部仕切り板２３にダクト下面板２５、上部仕切り板２４にステップ２１がそれぞれ前向きに張出されている。

両仕切り板２３,２４は、このステップ２１とダクト下面板２５が上下に対向し、これらの間にエンジンルーム１２に通じる排気口２６及びダクト空間Ｓが形成される状態でアッパーフレーム上に取付けられている。

この仕切り板取付手段の一部として、アッパーフレーム上に左右一対の取付板２７,２７が間隔を置いて並設され、ステップ２１及びダクト下面板２５の左右両端部がこの取付板２７,２７に取付けられ、支持されている。

図７中、２７ａ,２７ａは取付板２７,２７のステップ取付部、２７ｂ,２７ｂはダクト下面板取付部である。

こうして、両仕切り板２３,２４によって仕切り壁２２が構成されるとともに、ステップ２１の下方に、エンジンルーム１２内の空気を外部に排出する排気口２６と、この排出空気を前向きに案内しながら吸音作用を行うダクトＤが、ステップ２１を上面壁、ダクト下面板２５を下面壁、取付板２７,２７を左右両側壁として構成されている。

ここで、上部仕切り板２４は、取付板２７,２７のステップ取付部２７ａ,２７ａに対するステップ２１の取付部分を含めてすべての取付部分でたとえばボルト、ナットによって着脱自在に取付けられ、図５に示すように必要に応じて取外し得るように構成されている。

また、下部仕切り板２３のダクト下面板２５は、同仕切り板取付状態で、アッパーフレーム３に設けられた旋回用油圧モータ２８（図３参照）を上方から覆う旋回モータカバーを兼ねる。

この構成によると、エンジンルーム１２からの排気・冷却効率を高めるためのダクトＤを、メンテナンス作業の足場となるステップ２１下に、ステップ２１をダクト上面壁として兼用する状態で設けたから、小型ショベルにおいても、限られたスペースをダクト用に割かずに無理なく、かつ、最小限の部品点数によって低コストで構成することができる。

この場合、ステップ２１は、元々、幅、奥行きとも作業員が乗って安全に作業するのに十分な寸法を備えており、このステップ２１をダクト上面壁として利用することにより、排気・吸音作用を行うのに十分な大きさのダクトＤを構成することができる。

また、仕切り壁２２を下部及び上部両仕切り板２３,２４に分割して、これらにそれぞれダクト要素であるステップ２１、ダクト下面板２５を取付け、この両仕切り板２３,２４を互いの間にダクト空間Ｓが形成される状態でアッパーフレーム３に別々に取付けたから、両仕切り板２３,２４同士を直接結合する必要がないことで仕切り壁２２及びダクトＤの組み付け性が良くなる。

さらに、ステップ２１付きの上部仕切り板２４をアッパーフレーム３に着脱自在に取付けたから、図５に示すようにこの上部仕切り板２４を取外すことによってエンジンルーム１２の前面側を開口させ、これをメンテナンス口として利用することが可能となる。これにより、メンテナンス口を拡大できるため、メンテナンス作業に便利となる。

一方、ダクト下面板２５が旋回モータカバーを兼用するため、部品の共通化が促進され、部品点数を削減して組み付け性及びコストの点でさらに有利となる。

この実施形態においては、他の構成として、上部仕切り板２４の右側端部に補助排気口２９（図４,６,７参照）が開口形成されるとともに、ステップ２１の上面における右側端部に逆Ｌ字形の補助ステップ３０が取付けられ、この補助ステップ３０と、ステップ２１と、右側の取付板２７とによって、補助排気口２９を介してエンジンルーム１２に通じる補助ダクト３１が構成されている。

この補助ダクト３１を設けることにより、エンジンルーム１２の排気・冷却効率及び吸音効果をさらに高めることができる。また、ステップ２１よりも一段高い位置に補助ステップ３０を設けることにより、足場が良くなり、メンテナンス作業に便利となる。

また、ダクトＤ等での吸音効果を高めるために、図４,５に示すように吸音材３２が設けられている。図では吸音材３２をステップ２１の下面と補助排気口２９の内側のみに設けた場合を例示しているが、取付板２７,２７におけるダクトＤの左右両側壁を兼ねる部分や補助ステップ３０の内面等、広い範囲に設けてもよい。

他の実施形態
（１）上記実施形態では、仕切り壁２２を下部及び上部両仕切り板２３,２４に分割したが、仕切り壁２２を上下連続して形成してもよい。この場合、仕切り壁２２に排気口２６を開口形成するとともに、その前面にステップ２１及びダクト下面板（旋回モータカバー）２５を取付ければよい。

（２）上記実施形態では、エンジンルーム１２の空気を排気口２６からダクトＤに導く構成をとったが、ダクトＤとは別の位置に設けた排気口に導風管をつなぎ、その先端をダクトＤに連結してもよい。

（３）本発明は油圧ショベルに限らず、上部旋回体の後部にエンジンルームとこれを開閉するボンネットが設けられ、かつ、ボンネット開閉及びメンテナンス用のステップが設けられる建設機械に広く適用することができる。

本発明の実施形態にかかる油圧ショベルの上部旋回体の斜視図である。図１の一部拡大図である。上部旋回体の側断面図である。図３の一部拡大図である。上部仕切り板を取外した状態の図４相当図である。上部旋回体の一部拡大正面図である。ダクトを構成する部材の分解斜視図である。油圧ショベルの全体側面図である。同平面図である。

符号の説明

１下部走行体
２上部旋回体
３アッパーフレーム
１２エンジンルーム
１８ボンネット
１９昇降階段
２２仕切り壁
２３下部仕切り板
２４上部仕切り板
２５ダクト下面板
Ｓダクト空間
Ｄダクト
２６排気口
２７,２７取付板
２８旋回用油圧モータ
２９補助排気口
３０補助ステップ
３１補助ダクト
３２吸音材

Claims

下部走行体上に旋回自在に搭載された上部旋回体の後部に、エンジン等が収容されるエンジンルームと、このエンジンルームの上面側を開閉するボンネットとが設けられるとともに、このボンネットの開閉及びメンテナンス作業の足場となるステップが、エンジンルーム前方で上部旋回体のアッパーフレームに設けられた建設機械において、上記ステップの下方に、上記エンジンルーム内の空気を外部に排出するダクトを、ステップがダクト上面壁となる状態で設けたことを特徴とする建設機械。
エンジンルームの前面側を外部に対して仕切る仕切り壁を上部仕切り板と下部仕切り板とに分割するとともに、上部仕切り板の前面にステップ、下部仕切り壁の前面にダクト下面板をそれぞれ取付け、上部及び下部両仕切り板を、互いのステップとダクト下面板との間にエンジンルームに通じる排気口とダクト空間が形成される状態で上部旋回体のアッパーフレームに別々に取付けたことを特徴とする請求項１記載の建設機械。
ステップ付きの上部仕切り板をアッパーフレームに対して着脱自在に取付けたことを特徴とする請求項２記載の建設機械。
下部仕切り板を、ダクト下面板が、上部旋回体を旋回駆動する旋回用油圧モータを上方から覆う旋回モータカバーを兼ねる状態で取付けたことを特徴とする請求項２または３記載の建設機械。
ステップの上面一部に補助ステップを取付け、このステップと補助ステップを構成要素として補助ダクトを構成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の建設機械。
ステップ下面を含むダクトの内面に吸音材を設けたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の建設機械。