JP2013142239A - 建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】限られたスペース内で、エアフィルタを固定するためのロック部材を配設するとともに、エアフィルタをスムーズに着脱できるようにする。
【解決手段】吸気ダクト４０の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、エアフィルタ５０の車両前方側の側壁面及び上流側の面に当接した当接板４４と、車両後方側に配設されたロック部材６０とを有する。ロック部材６０のロック位置では、エアフィルタ５０の車両後方側の側壁面に当接することで、当接板４４との間でエアフィルタ５０が挟持される。ロック解除位置では、エアフィルタ５０の挟持状態が解除され、メンテナンス孔１７から車両後方側にエアフィルタ５０を取り出し可能となっている。
【選択図】図４

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。吸気ダクトのフィルタ取付部には、空気流の上流側を向くフィルタ当接面が全周に設けられるとともに、機械室カバーのメンテナンス口から見て奥側となる前端側に板バネからなる弾性体が設けられている。そして、フィルタの上流側の面を板バネからなる弾性体で押し付けることによって、フィルタのフィルタ当接面への押し付けや位置固定を行うようにしている。フィルタの着脱作業は、フィルタを空気流の上流側に向かって出し入れすることで行われる。

特開２００８−２０８５５１号公報

ところで、小旋回型の建設機械では、機械室の内部に各種機器が密集した状態で配設されている。特に、エアクリーナ等の機器がエアフィルタよりも空気流通方向の上流側に配設されている場合には、エアフィルタを押し付けて固定するための弾性体を設置するためのスペースや、エアフィルタを着脱するための作業空間を十分に確保することができないという問題がある。

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、限られたスペース内で、エアフィルタを固定するためのロック部材を配設するとともに、エアフィルタをスムーズに着脱できるようにすることにある。

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するように、前記吸気ダクトのエアフィルタ取付部に対して着脱自在に取り付けられたエアフィルタとを備え、
前記機械室カバーには、前記エアフィルタを車両後方側に挿通可能なメンテナンス孔が形成され、
前記エアフィルタ取付部は、
前記エアフィルタの上下面に沿ってそれぞれ配設された一対のガイド部材と、
前記エアフィルタの車両前方側の側壁面に当接する当接部材と、
前記エアフィルタの車両後方側の側壁面及び空気流通方向の上流側の面に当接して前記当接部材との間で該エアフィルタを挟持するロック位置と、該エアフィルタの挟持状態を解除して該エアフィルタを前記メンテナンス孔から取り出し可能なロック解除位置との間で移動可能なロック部材とを有することを特徴とするものである。

第１の発明では、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及びラジエータが配設される。吸気ダクトのエアフィルタ取付部には、エアフィルタが着脱自在に取り付けられている。エアフィルタ取付部は、エアフィルタの上下面に沿ってそれぞれ配設された一対のガイド部材と、エアフィルタの車両前方側の側壁面に当接した当接部材と、ロック部材とを有する。ロック部材は、ロック位置と、ロック解除位置との間で移動可能となっている。ロック位置では、エアフィルタの車両後方側の側壁面及び空気流通方向の上流側の面に当接することで、当接部材との間でエアフィルタが挟持される。ロック解除位置では、エアフィルタの挟持状態が解除され、メンテナンス孔から車両後方側にエアフィルタを取り出し可能となっている。

このような構成とすれば、限られたスペース内で、エアフィルタを固定するためのロック部材を配設するとともに、エアフィルタをスムーズに着脱することができる。具体的に、小旋回型の建設機械では、機械室の内部に各種機器が密集した状態で配設されている。特に、エアクリーナ等の機器がエアフィルタよりも空気流通方向の上流側に配設されている場合には、エアフィルタの上流側に空きスペースがほとんど無い。そのため、エアフィルタを固定するための部材をエアフィルタの上流側に配設したり、エアフィルタを上流側に引き出して吸気ダクトから取り外すことができないという問題がある。

これに対し、本発明では、エアフィルタの車両前方側及び車両後方側の側壁面を当接部材とロック部材とで狭持することで、エアフィルタを固定するようにしたから、ロック部材をエアフィルタの上流側に配設する必要が無い。そのため、限られたスペース内で、エアフィルタを固定するためのロック部材を配設することができる。

また、エアフィルタ取付部を、エアフィルタの上方側及び下方側に配設された一対のガイド部材と、車両前方側に配設された当接部材と、車両後方側に配設されたロック部材とで構成したから、ロック部材をロック解除位置に移動させることで、エアフィルタ取付部の車両後方側が開口することとなる。これにより、エアフィルタを一対のガイド部材に沿って車両後方側に引き出してメンテナンス孔からスムーズに取り出すことができる。つまり、エアフィルタの上流側にエアフィルタ着脱用の作業空間が十分に確保されていなくても、エアフィルタの交換作業を行うことが可能となる。

第２の発明は、第１の発明において、
前記ロック部材は、
前記エアフィルタに当接する可動部材と、
前記可動部材の回動中心となる中心軸部と、該中心軸部と並列に延びる係合軸部とを有する軸部材と、
前記軸部材の中心軸部を軸方向に移動自在に保持する保持孔と、該中心軸部の軸方向の移動に連動して前記係合軸部が係合自在な係合孔とが形成された保持部材とを有し、
前記軸部材は、前記ロック位置において前記係合軸部と前記係合孔とが係合することで前記可動部材の回動動作を規制する一方、軸方向に移動させて該係合軸部と該係合孔との係合を解除することで該可動部材の回動動作を許容するように構成されていることを特徴とするものである。

第２の発明では、ロック部材は、可動部材と、軸部材と、保持部材とを有する。軸部材は、可動部材の回動中心となる中心軸部と、中心軸部と並列に延びる係合軸部とを有する。保持部材には、軸部材の中心軸部を軸方向に移動自在に保持する保持孔と、中心軸部の軸方向の移動に連動して係合軸部が係合自在な係合孔とが形成される。ロック位置では、係合軸部と係合孔とが係合することで可動部材の回動動作が規制される。また、軸部材が軸方向に移動して係合軸部と係合孔との係合が解除されると、可動部材の回動動作が許容される。

このような構成とすれば、可動部材の回動中心となる中心軸部と、ロック位置において可動部材の回動動作を規制する係合軸部とを、１つの軸部材によって構成することで、部品点数を減らしてコストを削減することができるとともに、省スペース化を図ることができる。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記エアフィルタの上面に沿って配設された前記ガイド部材には、車両後方側に開口する切欠孔が形成され、
前記エアフィルタの上面における車両後方側には、上方に突出して前記切欠孔に嵌合される突起部材が設けられていることを特徴とするものである。

第３の発明では、上側のガイド部材には、切欠孔が形成されている。エアフィルタの上面には、上方に突出した突起部材が設けられ、切欠孔に嵌合される。

このような構成とすれば、エアフィルタを一対のガイド部材の間に収容する際に、ガイド部材の切欠孔に突起部材を嵌合することで、エアフィルタを厚さ方向に位置決めすることができる。

本発明によれば、エアフィルタの車両前方側及び車両後方側の側壁面を当接部材とロック部材とで狭持することで、エアフィルタを固定するようにしたから、ロック部材をエアフィルタの上流側に配設する必要が無い。そのため、限られたスペース内で、エアフィルタを固定するためのロック部材を配設することができる。また、ロック部材をロック解除位置に移動させることで、エアフィルタ取付部の車両後方側が開口するので、エアフィルタを一対のガイド部材に沿って車両後方側に引き出してメンテナンス孔からスムーズに取り出すことができる。

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。 ロック部材をロック位置に移動させた状態を示す斜視図である。 ロック部材をロック解除位置に移動させた状態を示す斜視図である。

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を車両後方側に挿通させることで、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５５ｂ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、エアフィルタ５０が着脱自在に取り付けられている。具体的に、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（ガイド部材）と、車両前方側に配設された当接板４４（当接部材）と、車両後方側に配設されたロック部材６０とを有する。

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（突起部材）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６は、ロック部材をロック位置に移動させた状態を示す斜視図である。図６に示すように、ロック部材６０は、エアフィルタ５０に当接する可動部材６１と、可動部材６１の回動中心となる軸部材６５と、軸部材６５を保持する保持部材６８とを備えている。

可動部材６１は、エアフィルタ５０の車両後方側の側壁面及び空気流通方向の上流側の面に当接するように折り曲げ形成されたロック板６２と、ロック板６２に一体形成されたアーム板６３とを有する。ロック板６２及びアーム板６３は、１枚の板材を折り曲げることで形成されている。具体的に、アーム板６３は、ロック板６２におけるエアフィルタ５０の側壁面に当接する面の上下両端縁から外方に折り曲げられた上下一対の板状部で構成されている。

ロック板６２は、エアフィルタ５０の車両後方側の側壁面及び空気流通方向の上流側の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６２は、アーム板６３とともに軸部材６５の後述する中心軸部６５ａ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ロック解除位置との間で移動自在となっている。

このように、本実施形態では、エアフィルタ５０の車両前方側及び車両後方側の側壁面を当接板４４とロック部材６０とで狭持することで、エアフィルタ５０を固定する構成としている。そのため、ロック部材６０をエアフィルタ５０の上流側に配設する必要が無く、限られたスペース内で、ロック部材６０を配設することができる。

アーム板６３には、軸部材６５の後述する中心軸部６５ａを挿通させる中心軸挿通孔６３ａと、後述する係合軸部６５ｂを挿通させる係合軸挿通孔６３ｂとが形成されている。中心軸挿通孔６３ａは、アーム板６３の上下一対の板状部を貫通するように形成されている。係合軸挿通孔６３ｂは、アーム板６３の上側の板状部に形成されている。アーム板６３の上下一対の板状部の間には、保持部材６８が配設されている。アーム板６３の上側の板状部と、保持部材６８の上面との間には、スペーサ部材６９が配設されている。

軸部材６５は、可動部材６１の回動中心となる中心軸部６５ａと、中心軸部６５ａと並列に延びる係合軸部６５ｂとを有する。中心軸部６５ａと係合軸部６５ｂとは、１本の軸材を折り曲げることで形成され、中心軸部６５ａの全長は係合軸部６５ｂの全長よりも長くなっている。中心軸部６５ａには、アーム板６３よりも上方及び下方にそれぞれストッパ板６６が取り付けられている。下側のストッパ板６６とアーム板６３の下面との間には、上側のストッパ板６６がアーム板６３の上面に当接する方向、つまり、中心軸部６５ａが下方向に移動するように付勢する圧縮バネ６７が設けられている。

保持部材６８は、１枚の板材をコ字状に折り曲げることで形成されている。保持部材６８には、折り曲げ形成された上下一対の板状部を貫通する保持孔６８ａと、上側の板状部を切り欠いてなる係合孔６８ｂとが形成されている。保持孔６８ａには、軸部材６５の中心軸部６５ａが軸方向に移動自在に保持されている。ここで、中心軸部６５ａを軸方向に移動させると、係合軸部６５ｂが連動して軸方向に移動する。この進退動作により、係合軸部６５ｂが係合孔６８ｂに係合自在となっている。

このように、可動部材６１の回動中心となる中心軸部６５ａと、ロック位置において可動部材６１の回動動作を規制する係合軸部６５ｂとを、１つの軸部材６５によって構成することで、部品点数を減らしてコストを削減することができるとともに、省スペース化を図ることができる。

−ロック部材のロック又はロック解除手順−
次に、図６及び図７を用いて、ロック部材６０をロック又はロック解除する手順について説明する。図６に示すように、可動部材６１のロック板６２は、エアフィルタ５０の車両後方側の側壁面及び上流側の面に当接している。これにより、エアフィルタ５０が当接板４４とロック板６２との間で挟持される。

そして、このロック位置において、軸部材６５の係合軸部６５ｂを保持部材６８の係合孔６８ｂに係合させることで、可動部材６１の回動動作を規制する。このとき、係合軸部６５ｂは、圧縮バネ６７の付勢力によって下方向に移動するように付勢されているから、係合軸部６５ｂが係合孔６８ｂから意図せずに抜けることはない。これにより、可動部材６１をロック位置で固定して、エアフィルタ５０を吸気ダクト４０のエアフィルタ取付部４２に取り付けることができる。

一方、エアフィルタ５０をエアフィルタ取付部４２から取り外す際には、まず、図７に示すように、軸部材６５の係合軸部６５ｂを圧縮バネ６７の付勢力に抗して上方に移動させる。つまり、係合軸部６５ｂの下端部を保持部材６８の上面よりも上方位置まで引き上げ、係合軸部６５ｂと係合孔６８ｂとの係合状態を解除する。これにより、可動部材６１の回動動作が許容されることとなる。そして、可動部材６１を中心軸部６５ａを中心に回動させてロック解除位置に移動させることによって、可動部材６１のロック板６２とエアフィルタ５０の車両後方側の側壁面との当接状態を解除する。

これにより、エアフィルタ取付部４２の車両後方側が開口することとなるから、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てメンテナンス孔１７からスムーズに取り出すことができる。つまり、エアフィルタ５０の空気流通方向の上流側にエアフィルタ５０を着脱するための作業空間が十分に確保されていなくても、エアフィルタ５０の交換作業を行うことが可能となる。

以上説明したように、本発明は、限られたスペース内で、エアフィルタを固定するためのロック部材を配設するとともに、エアフィルタをスムーズに着脱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
１７ メンテナンス孔
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
４３ ガイド板（ガイド部材）
４３ａ 切欠孔
４４ 当接板（当接部材）
５０ エアフィルタ
５０ａ 突起板（突起部材）
６０ ロック部材
６１ 可動部材
６５ 軸部材
６５ａ 中心軸部
６５ｂ 係合軸部
６８ 保持部材
６８ａ 保持孔
６８ｂ 係合孔

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するように、前記吸気ダクトのエアフィルタ取付部に対して着脱自在に取り付けられたエアフィルタとを備え、
   前記機械室カバーには、前記エアフィルタを車両後方側に挿通可能なメンテナンス孔が形成され、
   前記エアフィルタ取付部は、
   前記エアフィルタの上下面に沿ってそれぞれ配設された一対のガイド部材と、
   前記エアフィルタの車両前方側の側壁面に当接する当接部材と、
   前記エアフィルタの車両後方側の側壁面及び空気流通方向の上流側の面に当接して前記当接部材との間で該エアフィルタを挟持するロック位置と、該エアフィルタの挟持状態を解除して該エアフィルタを前記メンテナンス孔から取り出し可能なロック解除位置との間で移動可能なロック部材とを有することを特徴とする建設機械。
2. 請求項１において、
   前記ロック部材は、
   前記エアフィルタに当接する可動部材と、
   前記可動部材の回動中心となる中心軸部と、該中心軸部と並列に延びる係合軸部とを有する軸部材と、
   前記軸部材の中心軸部を軸方向に移動自在に保持する保持孔と、該中心軸部の軸方向の移動に連動して前記係合軸部が係合自在な係合孔とが形成された保持部材とを有し、
   前記軸部材は、前記ロック位置において前記係合軸部と前記係合孔とが係合することで前記可動部材の回動動作を規制する一方、軸方向に移動させて該係合軸部と該係合孔との係合を解除することで該可動部材の回動動作を許容するように構成されていることを特徴とする建設機械。
3. 請求項１又は２において、
   前記エアフィルタの上面に沿って配設された前記ガイド部材には、車両後方側に開口する切欠孔が形成され、
   前記エアフィルタの上面における車両後方側には、上方に突出して前記切欠孔に嵌合される突起部材が設けられていることを特徴とする建設機械。

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