JP2009056859A - 建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリのメンテナンス作業性及び良好な空気の流れを確保しながら、バッテリを雨水等から確実に保護する。
【解決手段】エンジンルーム３の吸気側に吸気室９を形成するとともに、この吸気室９にダクト１０を設けて吸気室９をダクト外の第１室９ａとダクト内の第２室９ｂとに区画し、外部から冷却空気を取り込む吸気口１１を第１室９ａの上面に、取り込んだ空気を熱交換器６に導く空気導入口１２をダクト１０にそれぞれ設ける。この構成を前提として、第１室９ａの底部にバッテリ１４を設置する一方、ゴム等の柔軟素材で形成したバッテリカバー１５をダクト１０の下端部に先下がりの傾斜姿勢で着脱可能に取付け、このバッテリカバー１５でバッテリ上面を覆って保護する構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明はエンジンルームにバッテリが配置された油圧ショベル等の建設機械に関するものである。

たとえば油圧ショベルにおいては、図６,７に示すように上部旋回体１の後部に、エンジンガードと称されるパネル材やカウンタウェイトの一部等のカバー材２で囲われたエンジンルーム３が設けられ、このエンジンルーム３内にエンジン４と、このエンジン４によって駆動される油圧ポンプ５が収容されている。

また、油圧ポンプ５と反対側に、エンジン冷却用のラジエータをはじめ、オイルクーラ、インタークーラー等の複数の熱交換器(ここでは一つのものとして示す)６と、エンジン３で駆動される冷却ファン７とが設けられ、この冷却ファン７の回転により、図中矢印で示すように外部からエンジンルーム３内に吸い込まれた空気が熱交換器６（６ａはコア面）を通過した後、図示しない排気口から外部に排出される。図６中、８はキャビンである。

このような冷却構造をとるショベルにおいて、吸気側の防音性能を高める技術として、特許文献１に示されたものが公知である。

この公知技術（以下、公知技術１という）においては、図８に示すようにエンジンルーム３内における熱交換器６の吸気側に吸気室９が形成されている。

この吸気室９は、エンジンルーム３におけるエンジン４等が収容された空間に対して、熱交換器６、適宜の仕切り材及びシール材により独立して(空気の流通を遮断した状態で)形成され、この吸気室９にダクト１０が、吸気室９内をダクト外の第１室９ａとダクト内の第２室９ｂとに区画する状態で設けられている。

このダクト１０は、カバー材２とは別のダクト材により、上面部、前後両側面部、下面部（図の簡略化のためいずれも符号省略）、それに熱交換器コア面６ａに対向する正面部１０ａを有する独立した箱状に形成され、熱交換器コア面６ａを周囲から気密に囲う状態で取付けられている。

また、外部空気を取り込む吸気口１１が第１室９ａの室壁上面部に設けられるとともに、取り込んだ空気を第１室９ａから第２室９ｂに導入して熱交換器コア面６ａに導く空気導入口１２がダクト正面部１０ａに設けられている。

図では、空気導入口１２がダクト正面部１０ａの下部に設けられた場合を例示しているが、上部または高さ方向の中間部に設けてもよい。図８中、１３は空気導入口１２に設けられた防塵フィルタである。

この公知技術１の構成をとる場合に、スペースの有効利用の観点から、制御系や電気機器類の電源となるバッテリを吸気室９内に設置することが考えられる。

この場合、バッテリのメンテナンスが可能なように、図８中に破線で示すように第１室９ａの底部にバッテリ１４を設けるのが望ましい。

しかし、バッテリ１４を単独で露出して設けると、空気の流れがバッテリ１４によって阻害されるおそれがある。また、吸気口１１から第１室９ａに侵入した雨水がバッテリ１４に降りかかってバッテリ１４の漏電や損傷を招く。

一方、熱交換器の吸気側に吸気室を形成するショベルにおいて、吸気室内の底部にバッテリを設置する技術が特許文献２に示されている。

この公知技術（以下、公知技術２という）においては、バッテリによって空気の流れが妨げられないように、バッテリ上面を水平なカバーによって覆った上に、このカバーの熱交換器側の端部から吸気口の反熱交換器側の端部までの間に湾曲したガイド壁を設け、このガイド壁によって吸い込み空気を熱交換器に向けてガイドする構成をとっている。

そこで、この公知技術２の構成を公知技術１に転用し、第１室９ａの底部に設置したバッテリ１４をガイド壁付きのカバーで上から覆う構成をとることが考えられる。
特開２００６−２０６０３４号公報 特開平８−１４２６８８号公報

ところが、公知技術２の構成によると、カバーはガイド壁とともに吸気室内に固定されているため、バッテリ１４のメンテナンスを行うためには、バッテリ１４をわざわざカバーから外れる位置までスライドさせて第１室９ａから外部に取り出さなければならない。

このため、メンテナンス作業が非常に面倒となり、日常点検さえ困難となる。また、バッテリ１４をスライドさせるための構造が必要となり、バッテリ設置構造が複雑化及び大形化しコストアップとなる。

なお、公知技術１（図８）の構成において、バッテリ１４の上面側に着脱式または開閉式のカバーを取付けることが考えられる。

しかし、これではバッテリによって空気の流れが阻害される点の問題が残る。とくに、図示のように空気導入口１２をダクト下部に設けた場合、その近くにバッテリ１４があることで空気導入口付近での空気の流れが妨げられて吸気量が減少するおそれがある。

また、カバー上に雨水が溜まるため、メンテナンスに際してカバーを取外しまたは開いたときに溜まった雨水がバッテリにかかって漏電や損傷を招く。

そこで本発明は、公知技術１の構成を前提として、バッテリのメンテナンス作業性、及び良好な空気の流れを確保しながら、バッテリを雨水等から確実に保護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、エンジンと熱交換器と冷却ファンが配置されたエンジンルームにおける上熱交換器の吸気側に吸気室が設けられ、この吸気室にダクトが、吸気室内をダクト外の第１室とダクト内の第２室とに区画する状態で設けられるとともに、外部から冷却用の空気を取り込む吸気口が上記第１室の室壁に、取り込んだ空気を第１室から第２室に導入して上記熱交換器に導く空気導入口がダクトにそれぞれ設けられ、かつ、次の構成を具備するものである。

（Ａ） 上記第１室の底部にバッテリが設置されていること。

（Ｂ） 上記空気導入口よりも下方位置でダクトにバッテリカバーが取付けられていること。

（Ｃ） このバッテリカバーは、自由端側に向かい先下がりに傾斜してバッテリ上面を覆うバッテリ保護状態と、バッテリ上面を開放してバッテリのメンテナンス作業を可能とするバッテリ開放状態とに転換可能に構成されていること。

請求項２の発明は、請求項１の構成において、バッテリカバーはダクトに着脱可能に取付けられ、取付け状態でバッテリ保護状態となり、取外し状態でバッテリ開放状態となるように構成されたものである。

請求項３の発明は、請求項１の構成において、バッテリカバーは、ダクトに取付けられた基端側を支点に回動してバッテリ保護状態とバッテリ開放状態とに転換可能に構成されたものである。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの構成において、バッテリカバーは、自重によって先下がりの傾斜状に屈曲し得る柔軟性と電気絶縁性を備えた素材から成り、バッテリ保護状態で自由端側がバッテリ上面を超え、この超えた部分が自重により折れ曲がってバッテリ側面部をも覆い得るように構成されたものである。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかの構成において、ダクトの下面が熱交換器側と反対側の端部に向かって先上がりの傾斜状に形成され、バッテリが、このダクト下面の下方に形成された空間に一部入り込んで設置されたものである。

本発明によると、次の効果を得ることができる。

（Ｉ） バッテリカバーをバッテリ保護状態とバッテリ開放状態とに転換（請求項２では着脱によって、請求項３では回動によって転換）させることができるため、バッテリ開放状態でバッテリ上方に十分なメンテナンス作業空間を確保することができる。このため、公知技術２のようにメンテナンス作業時にバッテリをわざわざ外部に取外す必要がなく、バッテリを吸気室の第１室に固定した状態のまま、日常点検を含めたメンテナンス作業を容易に行うことができる。

また、メンテナンスのためにバッテリを取外す必要がないため、バッテリ設置構造が複雑化、大形化する弊害も生じない。

（ＩＩ） バッテリが、ダクトの空気導入口よりも下方位置でダクトに取付けられたバッテリカバーによって覆われているため、吸気口から第１室を経由して空気導入口に入る空気の流れがバッテリによって阻害されるおそれがない。

この場合、バッテリカバーが空気導入口よりも下方に位置し、しかも先下がりに傾斜しているため、バッテリカバーによる吸気空間のロスが最小限に小さくてすむ。

（ＩＩＩ） カバーが先下がりに傾斜しているため、カバー上面に降りかかった雨水を速やかにカバー自由端側に流下させて排出することができる。このため、降りかかった雨水がカバー上面に溜まり、カバー縁からバッテリ上面側に回り込んだり、溜まった雨水がカバーをバッテリ開放状態に転換させる際にバッテリにかかってバッテリの損傷や劣化を招いたりするそれがない。

また、請求項４の発明によると、バッテリカバーの自由端側がバッテリ上面を超え、この超えた部分が折れ曲がってバッテリ側面部をも覆うため、バッテリ上面への雨水の浸入をより確実に防止することができる。また、電気絶縁性を備えているため、カバーによってバッテリが短絡したり漏電したりするおそれがない。

請求項５の発明によると、ダクト下面を先上がりに傾斜させることでダクト下方に空間を形成し、バッテリを一部がこの空間に入り込む状態で設置したから、入り込んだ分だけバッテリの設置スペースを節減できるとともに、ダクトをバッテリカバーとして兼用することができる。また、ダクト前方へのバッテリの突出量を小さくできるため、空気の流れを阻害しない点、吸気空間を減殺しない点の効果がより高くなる。

本発明の実施形態を図１〜図５によって説明する。

第１実施形態（図１〜図４参照）
第１実施形態において、次の（イ）〜（ト）の基本的構成は図８に示す公知技術と同じである。

（イ） 上部旋回体の後部に、エンジンガードやカウンタウェイトの一部等のカバー材２で覆われたエンジンルーム３が設けられている。

（ロ） このエンジンルーム３に、エンジン４、図示しない油圧ポンプ、ラジエータ等の熱交換器(一つのものとして示す)６、冷却ファン７が設けられている。

（ハ） エンジンルーム３内における熱交換器６の吸気側に吸気室９が形成されている。

（ニ） 吸気室９は、エンジンルーム３におけるエンジン４等が収容された空間に対して、熱交換器６、適宜の仕切り材及びシール材により独立して(空気の流通を遮断した状態で)形成されている。

（ホ） この吸気室９にダクト１０が設けられている。このダクト１０により、吸気室９内がダクト外の第１室９ａと、ダクト内の第２室９ｂとに区画され、第１室９ａの室壁上面部に冷却空気を外部から取り込む吸気口１１が設けられている。

（ヘ） ダクト１０は、カバー材２とは別のダクト材により、上面部、前後両側面部、熱交換器コア面６ａに対向する正面部１０ａ、それに下面部１０ｂを備えた独立した箱状に形成され、熱交換器コア面６ａを周囲から気密に囲う状態(たとえば熱交換器側の開口縁部が熱交換器コア面６ａの縁枠部分に気密に接する状態)で取付けられている。

（ト） ダクト正面部１０ａの下部に、取り込んだ空気を熱交換器コア面６ａに導く空気導入口１２が設けられている。この空気導入口１２には、防塵用のフィルタ１３が同吸気口１２を覆う状態で設けられている。

なお、図８に示す公知技術ではダクト正面部１０ａが鉛直に形成されていたのに対し、実施形態ではこのダクト正面部１０ａが傾斜面、すなわち、ダクト正面部１０ａとカバー材２の側面部２ａとの間隔が下に向かって漸減する（上端側で最大となる）方向の傾斜面に形成されている。

これにより、ダクト正面部１０ａを鉛直とした場合と比べて、ダクト正面部１０ａとカバー材側面部２ａとの間の空間（吸気通路）の容積を増加させ、吸い込み空気量を増加させることができる。

以上の構成を前提として、制御系や電気機器類の電源となるバッテリ１４が、吸気室９の第１室９ａの底部に設置されている。

なお、バッテリ１４は、通常、複数の単位バッテリが並設されて構成されるが、図では便宜上、一つのものとして示している。

ここで、ダクト下面部１０ｂは、図示のように熱交換器コア面６ａと反対側（先端側）に向かって先上がりの傾斜状に形成され、バッテリ１４が、このダクト下面部の下方に形成された空間に一部入り込む状態で設置されている。

また、ダクト下端部に、バッテリ１４の上面部を覆うバッテリカバー１５が取付けられている。

このバッテリカバー１５は、ゴム（天然ゴム、合成ゴム）や柔軟な合成樹脂のように、自重によって先下がりの傾斜状に屈曲し得る柔軟性と電気絶縁性を備えた素材にて四角板状に形成され、空気導入口１２よりも下方位置で、カバー取付板１６及び複数の締結具（ボルト、ナット）１７によって基端部がダクト下端部に着脱可能に取付けられている。

この取付状態で、図２，３に示すようにバッテリカバー１５が自由端側（先端側）に向かって先下がりに傾斜し、この傾斜姿勢でバッテリ上面を覆って雨水等から保護する。すなわち、バッテリ保護状態となる。

ここで、バッテリカバー１５は、バッテリ保護状態で先端部１５ａがバッテリ上面を超え、この超えた先端部１５ａが自重により下向きに折れ曲がってバッテリ側面部をも覆い得るようにそのサイズ及び柔軟度が設定されている。

なお、図例では、カバー先端部１５ａがバッテリ側面部のほぼ上半部のみを覆う構成としているが、バッテリ側面部全体を覆うように構成してもよい。

一方、バッテリ１４の日常点検を含めたメンテナンス作業時には、締結具１７をゆるめて図４に示すようにバッテリカバー１５をダクト１０から取外し、バッテリ上面を開放して上方からメンテナンス作業を行う。

なお、このバッテリ開放状態で、ダクト１０及びカバー取付板１６がメンテナンス作業の邪魔にならないように、バッテリ１４とこれらの位置関係が設定される。

このように、バッテリカバー１５を着脱することによってバッテリ保護状態とバッテリ開放状態とに転換させることができるため、バッテリ開放状態でバッテリ上方に十分なメンテナンス作業空間を確保することができる。このため、メンテナンス時にバッテリ１４をわざわざ外部に取外す必要がなく、バッテリ１４を第１室９ａの底部に固定した状態のままメンテナンス作業を容易に行うことができる。

また、バッテリ１４が、ダクト１０の空気導入口１２よりも下方位置でダクト１０に取付けられたバッテリカバー１５によって覆われているため、吸気口１１から第１室９ａを経由して空気導入口１２に入る空気の流れがバッテリ１４によって阻害されるおそれがない。

この場合、バッテリカバー１５が空気導入口１２よりも下方に位置し、しかも先下がりに傾斜しているため、バッテリカバー１５による吸気空間のロスが最小限に小さくてすむ。

さらに、バッテリカバー１５が先下がりに傾斜しているため、図２中に破線矢印で示すようにカバー上面に降りかかった雨水を速やかにカバー自由端側に流下させて排出することができる。このため、降りかかった雨水がカバー上面に溜まり、カバー縁からバッテリ上面側に回り込み、あるいはメンテナンスに際してカバー１５を取外す際にバッテリ１４にかかってバッテリ１４の損傷や劣化を招くおそれがない。

加えて、バッテリカバー１５の先端部１５ａがバッテリ上面を超え、この超えた先端部１５ａが折れ曲がってバッテリ側面部をも覆うため、バッテリ上面への雨水の浸入をより確実に防止することができる。

また、電気絶縁性を備えているため、バッテリカバー１５によってバッテリ１４が短絡したり漏電したりするおそれがない。

しかも、ダクト下面部１０ｂを先上がりに傾斜させることでダクト下方に空間を形成し、バッテリ１４を、一部がこの空間に入り込む状態で設置したから、入り込んだ分だけバッテリ１４の設置スペースを節減できるとともに、ダクト１０（下面部１０ｂ）をバッテリカバーとして兼用することができる。また、ダクト前方へのバッテリ１４の突出量を小さくできるため、空気の流れを阻害しない点、吸気空間を減殺しない点の効果がより高くなる。

第２実施形態（図５参照）
第１実施形態との相違点のみを説明する。

第２実施形態においては、バッテリカバー１８が、基端側を支点に回動して図５実線で示すバッテリ保護状態と、同二点鎖線で示すバッテリ開放状態とに転換可能に構成されている。１９は回動支点となるヒンジ部材である。

この第２実施形態において、バッテリカバー１８は電気絶縁性を備え、かつ、自重によって折れ曲がらない程度の剛性を備えた素材（比較的硬質の合成樹脂や電気絶縁処理を加えた金属等）にて形成され、ヒンジ部材１９を中心とする下向きの回動力により先下がりに傾斜してバッテリ上面を覆うバッテリ保護状態となる。

なお、第２実施形態においても、バッテリ保護状態でバッテリカバー１８の先端部１８ａがバッテリ上面を超え、かつ、垂下してバッテリ側面部を覆うようにカバー形状とサイズが設定されている。

この回動方式をとる第２実施形態によると、第１実施形態の着脱式と比較してバッテリカバー１８のバッテリ保護、開放両状態の転換操作を簡単、迅速に行い得るため、メンテナンス作業、とくに日常点検に有利となる。

他の実施形態
（１） 第１実施形態の構成（バッテリカバー固定方式）を前提として、メンテナンス作業時にバッテリカバー１５をその柔軟性を利用してめくり上げてバッテリ開放状態とし、保持手段によりダクト正面部１０ａに保持する構成としてもよい。保持手段としては、たとえばバッテリカバー１５とダクト正面部１０ａの一方にフック部材、他方に係止具をそれぞれ設け、フック部材を係止具に引っ掛け係止させる構造をとることができる。

（２） 第２実施形態の構成（バッテリカバー回動方式）において、バッテリカバー１８を第１実施形態と同様の柔軟素材にて形成してもよい。

（３） 第１及び第２両実施形態の構成において、バッテリカバー１５,１８を、その先端部がバッテリ上面を超えない（超えてもごく僅かでバッテリ側面部は覆わない）形状、サイズに設定してもよい。

本発明の第１実施形態を示す概略断面図である。 図１の一部拡大図である。 第１実施形態を示す斜視図である。 図３の状態からバッテリカバーを取外したバッテリ解放状態を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態を示す図２相当図である。 従来構造を示す油圧ショベルの上部旋回体の全体平面図である。 同背面側から見た概略断面図である。 本発明の実施形態に対応する公知技術を示す概略断面図である。

符号の説明

３ エンジンルーム
４ エンジン
６ 熱交換器
７ 冷却ファン
９ 吸気室
９ａ 吸気室の第１室
９ｂ 吸気室の第２室
１０ ダクト
１０ｂ ダクト下面部
１１ 吸気口
１２ 空気導入口
１４ バッテリ
１５,１８ バッテリカバー
１５ａ,１８ａ バッテリカバーの先端部
１７ バッテリカバー取付用の締結具
１９ バッテリカバー取付用のヒンジ部材

Claims (5)

1. エンジンと熱交換器と冷却ファンが配置されたエンジンルームにおける上記熱交換器の吸気側に吸気室が設けられ、この吸気室にダクトが、吸気室内をダクト外の第１室とダクト内の第２室とに区画する状態で設けられるとともに、外部から冷却用の空気を取り込む吸気口が上記第１室の室壁に、取り込んだ空気を第１室から第２室に導入して上記熱交換器に導く空気導入口がダクトにそれぞれ設けられ、かつ、次の構成を具備することを特徴とする建設機械。
   （Ａ） 上記第１室の底部にバッテリが設置されていること。
   （Ｂ） 上記空気導入口よりも下方位置でダクトにバッテリカバーが取付けられていること。
   （Ｃ） このバッテリカバーは、自由端側に向かい先下がりに傾斜してバッテリ上面を覆うバッテリ保護状態と、バッテリ上面を開放してバッテリのメンテナンス作業を可能とするバッテリ開放状態とに転換可能に構成されていること。
2. バッテリカバーはダクトに着脱可能に取付けられ、取付け状態でバッテリ保護状態となり、取外し状態でバッテリ開放状態となるように構成されたことを特徴とする請求項１記載の建設機械。
3. バッテリカバーは、ダクトに取付けられた基端側を支点に回動してバッテリ保護状態とバッテリ開放状態とに転換可能に構成されたことを特徴とする請求項１記載の建設機械。
4. バッテリカバーは、自重によって先下がりの傾斜状に屈曲し得る柔軟性と電気絶縁性を備えた素材から成り、バッテリ保護状態で自由端側がバッテリ上面を超え、この超えた部分が自重により折れ曲がってバッテリ側面部をも覆い得るように構成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の建設機械。
5. ダクトの下面が熱交換器側と反対側の端部に向かって先上がりの傾斜状に形成され、バッテリが、このダクト下面の下方に形成された空間に一部入り込んで設置されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の建設機械。

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