JP2013141879A - 建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】エアフィルタと機器とを限られたスペース内で配設するとともに、エアフィルタ着脱用の作業空間を十分に確保する。
【解決手段】機械室１５内には、空気流通方向の上流側から順に、エアクリーナ５５、吸気ダクト４０、及びラジエータ３３が配設されている。吸気ダクト４０には、エアフィルタ５０が着脱自在に取り付けられている。エアフィルタ５０は、車両後方に向かうにつれてフィルタ面がラジエータ３３側に傾斜している。これにより、エアフィルタ５０とエアクリーナ５５との間には、エアフィルタ５０を着脱するための作業空間Ｓが設けられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、建設機械に関するものである。

従来より、下部走行体と、下部走行体上に搭載された上部旋回体と、上部旋回体に設けられた機械室を覆う機械室カバーとを備えた建設機械が知られている（例えば、特許文献１参照）。

建設機械の機械室内には、空気流通方向の上流側から順に、吸気ダクト、ラジエータ、、ファン及びエンジンが配設されている。吸気ダクトには、エアフィルタが取り付けられている。吸気ダクトの内部には、エアクリーナ等の機器が設置されている。そして、エンジンの駆動時には、ファンの回転により、機械室カバーの吸気口から機械室内に空気が取り入れられる。取り入れられた空気は、吸気ダクトを通ってラジエータを流れる冷媒と熱交換し、機械室カバーの排気口から機械室の外に排出される。

特開２００８−１７４００４号公報

ところで、吸気ダクトの内部にエアクリーナ等の機器を設置すると、吸気ダクトを通ってラジエータのコア面に向かう空気の流れを阻害してしまい、ラジエータでの熱交換効率が低下して性能を十分に発揮できないおそれがある。また、機器を収容するスペースを確保するために吸気ダクトを大型化する必要があり、構造が複雑化したり重量が増加してしまうという課題がある。これに対し、本発明者は、吸気ダクトの内部に機器を設置するのではなく、吸気ダクトよりも空気流通方向の上流側に機器を配設することを考えた。

しかしながら、吸気ダクトよりも空気流通方向の上流側に機器を配設した場合には、エアフィルタを吸気ダクトから取り外して交換する際に機器が邪魔になってしまい、メンテナンスし難くなるという問題がある。そこで、吸気ダクトと機器との間隔を広くしてエアフィルタ着脱用の作業空間を確保することも考えられるが、上部旋回体が大型化してしまうため好ましくない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、エアフィルタと機器とを限られたスペース内で配設するとともに、エアフィルタ着脱用の作業空間を十分に確保することにある。

本発明は、下部走行体と、該下部走行体上に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体に設けられた機械室を覆う機械室カバーとを備えた建設機械を対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明は、コア面が車両左右方向を向くように前記機械室内に配設されたラジエータと、
前記ラジエータよりも空気流通方向の上流側に配設された吸気ダクトと、
フィルタ面が前記ラジエータのコア面に対向して前記吸気ダクトに着脱自在に取り付けられたエアフィルタと、
前記エアフィルタよりも空気流通方向の上流側に配設された機器とを備え、
前記エアフィルタは、車両後方に向かうにつれて前記フィルタ面が前記ラジエータ側に傾斜するように前記吸気ダクトに取り付けられることで、該エアフィルタと前記機器との間に該エアフィルタ着脱用の作業空間が設けられていることを特徴とするものである。

第１の発明では、空気流通方向の上流側から順に、機器、吸気ダクト、及びラジエータが機械室内に配設されている。吸気ダクトには、エアフィルタが着脱自在に取り付けられている。エアフィルタは、車両後方に向かうにつれてフィルタ面がラジエータ側に傾斜している。これにより、エアフィルタと機器との間には、エアフィルタ着脱用の作業空間が設けられることとなる。

このような構成とすれば、エアフィルタと機器とを限られたスペース内で配設するとともに、エアフィルタ着脱用の作業空間を十分に確保することができる。具体的に、エアフィルタを交換する際には、エアフィルタを手前側に引き出して吸気ダクトから取り外す必要がある。しかしながら、エアフィルタと機器との間隔が狭い場合には、エアフィルタが機器に干渉してしまい、エアフィルタの取り外しができないという問題がある。

これに対し、本発明では、エアフィルタのフィルタ面を、車両後方に向かうにつれてラジエータ側に傾斜させているから、平面視で三角形状の作業空間がエアフィルタと機器との間に設けられることとなる。そして、エアフィルタの車両後方側の端部を作業空間内に引き出すことで、エアフィルタを吸気ダクトからスムーズに取り外すことができる。

特に、エアフィルタが上下二段に並んで配設されている場合には、このような作業空間を設けることで、上段側のエアフィルタの取り外し作業を効果的に行うことができる。具体的に、機械室カバーには、エアフィルタを挿通させるためのメンテナンス孔が形成されているが、メンテナンス孔の上縁部は、上段側のエアフィルタに一部重なっている。これは、メンテナンス孔の開口面積を必要最小限として、カウンタウエイトの重量を確保するためである。そのため、上段側のエアフィルタは、その高さ位置のままではメンテナンス孔側に向けて引き抜くことができない。そこで、上段側のエアフィルタを取り外す際には、作業空間側に引き出した後で下段側のエアフィルタの高さ位置まで降ろすことで、メンテナンス孔から引き抜くようにすればよい。

第２の発明は、第１の発明において、
前記エアフィルタの車両後方側の側壁部に当接して該エアフィルタを固定するロック部材を備えたことを特徴とするものである。

第２の発明では、エアフィルタの車両後方側の側壁部をロック部材で固定するようにしている。このような構成とすれば、エアフィルタが吸気ダクトから脱落しないように確実に固定することができる。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記吸気ダクトは、前記エアフィルタを取り付けるエアフィルタ取付部と、該エアフィルタ取付部と一体に形成されて前記機器を取り付ける機器取付部とを有することを特徴とするものである。

第３の発明では、吸気ダクトは、エアフィルタ取付部と機器取付部とを有する。エアフィルタ取付部と機器取付部とは、一体に形成されている。

このような構成とすれば、吸気ダクトにエアフィルタと機器とを取り付けるだけで、エアフィルタと機器との間隔を一定に保つことができる。つまり、エアフィルタと機器とを機械室内に別々に配設した場合に比べて、エアフィルタと機器との間隔のばらつきを抑えることができるとともに、組み立て作業性が向上する。

本発明によれば、エアフィルタのフィルタ面を、車両後方に向かうにつれてラジエータ側に傾斜させているから、平面視で三角形状の作業空間がエアフィルタと機器との間に設けられることとなる。そして、エアフィルタの車両後方側の端部を作業空間内に引き出すことで、エアフィルタを吸気ダクトからスムーズに取り外すことができる。

本発明の実施形態に係る建設機械の全体構成を示す斜視図である。 上部旋回体の内部構成を示す平面図である。 上部旋回体の内部構成を示す背面図である。 吸気ダクトの構成を示す斜視図である。 エアフィルタの突起板の構成を示す斜視図である。 ロック部材の構成を示す斜視図である。 ロック部材のロックを解除した状態を示す平面図である。 エアフィルタを作業空間内に引き出した状態を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係る建設機械の全体構成を示す斜視図である。図１には、上下や前後左右の方向を矢印で示してある。特に言及しない限り、上下等の方向についてはこれら矢印で示す方向に従って説明する。

図１に示すように、建設機械１０は、クローラ式の下部走行体１１と、下部走行体１１上に旋回自在に搭載された上部旋回体２０とで構成されている。上部旋回体２０には、アタッチメント１３、キャブ１４、機械室１５、アッパーフレーム２１等が備えられている。ちなみに、本実施形態の建設機械１０は小旋回型である。旋回半径が小さくなるように、上部旋回体２０は相対的に小さく構成されており、上部旋回体２０の後部の外郭線は、上方から見て円弧状に形成されている。

アタッチメント１３は、上部旋回体２０の前部に設置され、ブーム１３ａ、アーム１３ｂ、及びバケット１３ｃ等で構成されている。ブーム１３ａ等のそれぞれは、油圧制御された油圧シリンダ１３ｄの伸縮に連動して動作し、掘削等の作業を行う。これらブーム１３ａ等の操作は、キャブ１４において行われる。

キャブ１４は、矩形箱形の運転室であり、アタッチメント１３に隣接して上部旋回体２０の左前部に設置されている。機械室１５は、上部旋回体２０の後部に設けられている。機械室１５の周囲は、機械室カバー１６で覆われている。機械室１５の内部には、エンジン３１（図２参照）や油圧機器等が密集した状態で収容されている。この建設機械１０では、機械室１５の後部を覆う機械室カバー１６が、アタッチメント１３との間で前後のバランスを確保するカウンタウエイトを兼ねている。

機械室カバー１６の左後部には、メンテナンス孔１７が形成されている。メンテナンス孔１７には、開閉自在な開閉扉１８が取り付けられている。メンテナンス孔１７は、機械室１５内に配設された各種機器のメンテナンスを行うための開口であり、メンテナンス孔１７を介して後述するエアフィルタ５０を挿通させることで、エアフィルタ５０の交換作業を行うことができる。

図２は、上部旋回体の内部構成を示す平面図である。図２に示すように、アッパーフレーム２１は、上部旋回体２０の下部に設置されており、キャブ１４や機械室１５等は、アッパーフレーム２１の上に配置されている。アッパーフレーム２１には、底板２２、一対の縦板２３、梁板２４、及び台座２５等が設けられている。

底板２２は、上面が大きく広がる金属製の板材であり、その前側の左隅部にはキャブ１４が設置されている。図示はしないが、底板２２における幅方向中間の前寄りの部分には、旋回機構が設けられていて、この旋回機構により底板２２は下部走行体１１に旋回可能に支持されている。

一対の縦板２３は、底板２２の左右幅方向の中間部分において、底板２２の前端部分から後端部分にわたって前後方向に平行に延びている。縦板２３は、底板２２に溶接されて底板２２と直交するように立設されている。一対の縦板２３間には、アタッチメント１３のブーム１３ａが回動自在に支持される。縦板２３には、エンジン３１用の台座２５が設けられている。

梁板２４は、帯状の金属製の板材であり、底板２２の前後方向の中間部分において、底板２２の左端部分から右端部分にわたって幅方向に延びるように配置され、底板２２や各縦板２３と一体に接合されている。

図３は、上部旋回体の内部構成を示す背面図である。図３に示すように、台座２５の上には、防振具３１ａを介してエンジン３１が設置されている。エンジン３１は、その駆動軸が底板２２の左右方向に向くように機械室１５の内部に収容されている。機械室カバー１６の左側上部には、吸気口１６ａが形成されている。機械室カバー１６の右側上部には、排気口１６ｂが形成されている。

機械室１５の内部には、エンジン３１の他にも、油圧ポンプ３２、ラジエータ３３、ファン３４、及び吸気ダクト４０等が収容されている。この建設機械１０では、空気流通方向の上流側から順に、吸気ダクト４０、ラジエータ３３、ファン３４、エンジン３１、及び油圧ポンプ３２が横並びに配設されている。

ラジエータ３３は、コア面が車両左右方向を向くように配設されている。ファン３４は、エンジン３１の駆動軸の左端部に接続され、エンジン３１とラジエータ３３との間に配設されている。油圧ポンプ３２は、エンジン３１の駆動軸の右端部に接続され、機械室１５の右側部分に位置している。

図３に矢印線で示すように、この建設機械１０では、エンジン３１の駆動時に、機械室１５の内部に左側から右側ヘ向かう空気の流れが形成され、ラジエータ３３でその空気と熱交換する冷媒によってエンジン３１等が冷却される。具体的には、ファン３４の回転によって吸気口１６ａから空気が機械室１５の内部に取り入れられる。取り入れられた空気は、ラジエータ３３を通り抜け、ラジエータ３３を流れる冷媒の熱を吸熱して熱気となり、排気口１６ｂから機械室１５の外に排出される。

図４にも示すように、吸気ダクト４０は、空気流通方向の上流側から下流側に向かって開口した箱状のダクト本体４１を有する。ダクト本体４１には、エアフィルタ５０を取り付けるエアフィルタ取付部４２と、機器としてのエアクリーナ５５を取り付ける機器取付部５６とが設けられている。

エアクリーナ５５は、エンジン３１に供給する空気を集塵するためのものであり、ダクト本体４１からバイパスされた吸気管５５ａ及びエンジン３１に向かう排気管（図示省略）に接続されている。

エアフィルタ取付部４２は、ダクト本体４１の上流側の開口部に設けられている。なお、エアフィルタ取付部４２の具体的な構成については後述する。エアフィルタ取付部４２には、上下方向に並ぶように配設された２つのエアフィルタ５０が着脱自在に取り付けられている。上段側のエアフィルタ５０は、車両後方側から見てメンテナンス孔１７の上縁部に一部重なっている（図３参照）。

エアフィルタ５０は、車両後方側に向かうにつれてフィルタ面がラジエータ３３側に傾斜している。これにより、エアフィルタ５０とエアクリーナ５５との間には、平面視で三角形状の作業空間Ｓ（図７の斜線領域を参照）が設けられる。

エアフィルタ取付部４２と機器取付部５６とは、一体に形成されている。これにより、吸気ダクト４０に対してエアフィルタ５０とエアクリーナ５５を取り付けるだけで、エアフィルタ５０とエアクリーナ５５との間隔を一定に保つことができる。つまり、エアフィルタ５０とエアクリーナ５５とを機械室１５内に別々に配設した場合に比べて、エアフィルタ５０とエアクリーナ５５との間隔のばらつきを抑えることができるとともに、組み立て作業性が向上する。

エアフィルタ取付部４２は、エアフィルタ５０の上下面に沿ってそれぞれ配設された一対のガイド板４３と、車両前方側に配設された当接板４４と、車両後方側に配設されたロック部材４５とを備えている。

一対のガイド板４３は、その間にエアフィルタ５０を収容するものである。また、一対のガイド板４３は、機械室カバー１６のメンテナンス孔１７からエアフィルタ５０を挿通させる際のガイドとして機能する。

図５にも示すように、上側のガイド板４３には、車両後方側に開口する切欠孔４３ａが形成されている。エアフィルタ５０の上面には、上方に突出するように折り曲げ形成された突起板５０ａが取り付けられている。そして、エアフィルタ５０を一対のガイド板４３間に収容する際に、ガイド板４３の切欠孔４３ａに突起板５０ａを嵌合することで、エアフィルタ５０が厚さ方向に位置決めされる。

当接板４４は、エアフィルタ５０の車両前方側の側壁面に当接することで、エアフィルタ５０が奥行方向に位置決めされる。また、当接板４４の車両左側端は、車両後方側に折り曲げられており、この折り曲げ部分がエアフィルタ５０の車両左側の面に当接することで、エアフィルタ５０が厚さ方向に位置決めされる。

図７にも示すように、ロック部材４５は、エアフィルタ５０の車両後方側の側壁面に当接するロック板４６と、ロック板４６に取り付けられたアーム板４７と、ロック板４６の回動中心となる締結ボルト４８と、締結ナット４９とを備えている。

ロック板４６は、エアフィルタ５０の側壁面に当接することで、エアフィルタ５０を当接板４４との間で挟持して固定するものである。ロック板４６は、アーム板４７とともに締結ボルト４８のボルト軸を中心に回動させることによって、エアフィルタ５０を固定するロック位置と、エアフィルタ５０のロック状態を解除する解除位置との間で移動自在となっている。そして、ロック板４６をエアフィルタ５０の側壁面に当接させた状態で、締結ナット４９を締め付けることにより、ロック板４６をロック位置で固定することができる。

−エアフィルタの取り外し手順−
次に、図７及び図８を用いて、吸気ダクト４０からエアフィルタ５０を取り外す手順について説明する。まず、図７に示すように、ロック部材４５のロック板４６を回動させてエアフィルタ５０のロック状態を解除するとともに、エアフィルタ５０を一対のガイド板４３に沿って車両後方側に引き出し、切欠孔４３ａと突起板５０ａとの嵌合を解除する。

そして、図８に示すように、エアフィルタ５０の車両後方側の端部を作業空間Ｓ側に向かって引き出した後、エアフィルタ５０をメンテナンス孔１７から引き抜く。これにより、エアフィルタ５０を吸気ダクト４０から取り外すことができる。

このように、エアフィルタ５０のフィルタ面を、車両後方に向かうにつれてラジエータ３３側に傾斜させることで、エアフィルタ５０とエアクリーナ５５との間に作業空間Ｓを設けるようにしたから、エアフィルタ５０とエアクリーナ５５とを限られたスペース内で配設するとともに、エアフィルタ５０着脱用の作業空間Ｓを十分に確保することができる。

特に、本実施形態のように、エアフィルタ５０が上下二段に配設されている場合には、このような作業空間Ｓを設けることで、上段側のエアフィルタ５０の取り外し作業を効果的に行うことができる。具体的に、機械室カバー１６に形成されたメンテナンス孔１７は、その上縁部が上段側のエアフィルタ５０に一部重なっている（図３参照）。これは、メンテナンス孔１７の開口面積を必要最小限として、カウンタウエイトの重量を確保するためである。そのため、上段側のエアフィルタ５０は、その高さ位置のままではメンテナンス孔１７側に向けて引き抜くことができない。そこで、上段側のエアフィルタ５０を取り外す際には、作業空間Ｓ側に引き出した後で下段側のエアフィルタ５０の高さ位置まで降ろすことで、上段側のエアフィルタ５０をメンテナンス孔１７から引き抜くことができる。

《その他の実施形態》
前記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

本実施形態では、エアフィルタ５０よりも空気流通方向の上流側に配設される機器として、エアクリーナ５５を例示して説明したが、この形態に限定するものではない。例えば、その他の機器として、ラジエータサブタンク、カウンタウエイト、及びバッテリー等がエアフィルタ５０よりも空気流通方向の上流側に配設された形態についても、本実施形態の構成を同様に適用可能である。

以上説明したように、本発明は、エアフィルタと機器とを限られたスペース内で配設するとともに、エアフィルタ着脱用の作業空間を十分に確保することができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。

１０ 建設機械
１１ 下部走行体
１５ 機械室
１６ 機械室カバー
２０ 上部旋回体
３３ ラジエータ
４０ 吸気ダクト
４２ エアフィルタ取付部
４５ ロック部材
５０ エアフィルタ
５５ エアクリーナ（機器）
５６ 機器取付部
Ｓ 作業空間

Claims (3)

1. 下部走行体と、該下部走行体上に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体に設けられた機械室を覆う機械室カバーとを備えた建設機械であって、
   コア面が車両左右方向を向くように前記機械室内に配設されたラジエータと、
   前記ラジエータよりも空気流通方向の上流側に配設された吸気ダクトと、
   フィルタ面が前記ラジエータのコア面に対向して前記吸気ダクトに着脱自在に取り付けられたエアフィルタと、
   前記エアフィルタよりも空気流通方向の上流側に配設された機器とを備え、
   前記エアフィルタは、車両後方に向かうにつれて前記フィルタ面が前記ラジエータ側に傾斜するように前記吸気ダクトに取り付けられることで、該エアフィルタと前記機器との間に該エアフィルタ着脱用の作業空間が設けられていることを特徴とする建設機械。
2. 請求項１において、
   前記エアフィルタの車両後方側の側壁部に当接して該エアフィルタを固定するロック部材を備えたことを特徴とする建設機械。
3. 請求項１又は２において、
   前記吸気ダクトは、前記エアフィルタを取り付けるエアフィルタ取付部と、該エアフィルタ取付部と一体に形成されて前記機器を取り付ける機器取付部とを有することを特徴とする建設機械。

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