JP2013181323A - 建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】材料の使用量や重量、加工コストを抑えた簡易な構造で、冷却風量を確保しつつ吸気開口から漏洩される騒音を低減可能な建設機械を提供する。
【解決手段】少なくともエンジン(21)、熱交換器(20)、冷却ファン(22)と、これらを取り囲む外装材(25)と、外装材に設けられて該外装材の内方に外気を取り入れるための通気口(26)とを備えた建設機械において、通気口を覆う一枚の遮蔽板(31)を備えるようにし、この遮蔽板を外装材の内方に外装材のうち通気口を有する面に対して所定の角度θをもって傾斜させ且つ所定の距離Ｄをもって設けるようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は油圧ショベルやクレーン、ダンプトラック等の建設機械に関し、詳しくは建設機械の発する騒音を防止する技術に関する。

油圧ショベル等の建設機械には、油圧を発生するための油圧ポンプ及びこの油圧ポンプを作動させるため或いは走行用の動力源としてエンジンが搭載されている。そして、エンジンの近傍には、エンジンやエンジンに付随するオイルクーラ、ラジエータ、インタークーラ等の熱交換器を冷却するための冷却ファンが設けられている。
ところで、これら油圧ポンプ、エンジン、冷却ファンは、比較的大きな音を放射するため、建設機械の周囲への騒音源となり得る。従って、通常、これらの騒音源は、騒音を低減するためにカバーで覆われており、例えばエンジン周りをカバーで覆うことでエンジン室が構成されている。

ところが、冷却ファンは外気を冷却風としてエンジン側へ送るようにしていることから、エンジンの周囲には、外気を導入するための吸気開口や、冷却後の熱せられた空気を排出するための排気開口が必要であり、騒音源から放射される音がこれら吸気開口や排気開口から騒音として外部に漏洩することは避けられない。
そこで、外気を冷却風としてエンジン室内に導入しつつも騒音源からの放射音を遮るよう、多数の吸気穴を備えた部材を外部から騒音源が見えないように空気の流れ方向に間隔を置いて複数重ねて吸気開口とした構成の防音構造が提案されている(特許文献１)。

特開平１１−２４０３４２号公報

しかしながら、上記従来技術のような多数の吸気穴を備えた部材を複数重ねて吸気開口とした構造では、エンジン室内で反射した音が様々な角度から吸気開口に進んだり回折したりするため、やはり音が吸気開口を通じて騒音として外部に漏洩するおそれがある。
また、上記従来技術では、吸気開口全体を複数重ねて設けた構造であるため、材料の使用量や重量、加工コストが増大するという問題がある。特に重量の増大は組立作業性の悪化に繋がり、好ましいことではない。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたものであり、材料の使用量や重量、加工コストを抑えた簡易な構造で、冷却風量を確保しつつ吸気開口から漏洩される騒音を低減可能な建設機械を提供することを目的とする。

請求項１の建設機械は、少なくともエンジン、熱交換器及びこれらエンジンと熱交換器とを冷却するための冷却ファンを有し、これらを取り囲む外装材と、該外装材に設けられて該外装材の内方に外気を取り入れるための通気口とを備えた建設機械において、前記通気口を覆う一枚の遮蔽板を備え、前記遮蔽板は、前記外装材の内方に該外装材のうち前記通気口を有する面に対して所定の角度をもって傾斜し且つ所定の距離をもって設けられてなることを特徴とする。
請求項２の建設機械では、請求項１において、前記遮蔽板は、前記通気口側に凹となる湾曲した形状を有することを特徴とする。

請求項３の建設機械では、請求項１または２において、前記遮蔽板は、通気口の全体を覆うように設けられてなることを特徴とする。
請求項４の建設機械では、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記熱交換器は前記エンジンと前記遮蔽板との間に位置して複数の熱交換器要素から構成され、前記遮蔽板は、前記複数の熱交換器要素のうち優先的に冷却を行いたい熱交換器要素に冷却風が流れるように前記所定の角度及び前記所定の距離が設定されてなることを特徴とする。
請求項５の建設機械では、１乃至４のいずれかにおいて、前記遮蔽板の前記通気口側とは反対側の面に全面に亘って吸音材が設けられてなることを特徴とする。

請求項１の建設機械によれば、一枚の遮蔽板が少なくともエンジン、熱交換器及び冷却ファンを取り囲む外装材の内方に通気口を覆うように設けられているので、少なくともエンジンや冷却ファンから放射される音を一枚の遮蔽板で反射するようにして通気口から騒音として外部に漏洩させないようにでき、十分な防音効果を得ることができる。
また、一枚の遮蔽板は外装材のうち通気口を有する面に対して所定の角度をもって傾斜し且つ所定の距離をもって通気口を覆うように設けられているので、遮蔽板の両側において、一側よりも他側の開口面積の方が大きな開放端がそれぞれ形成されることとなり、外気を遮蔽板に沿って特に大きな抵抗を受けることもなく他側の開放端から外装材の内方に導入でき、外気を冷却風としてエンジンや熱交換器に十分に供給することができる。

このように、本発明に係る建設機械によれば、簡易な構造でありながら、エンジンや熱交換器に供給される冷却風量を確保しつつ、少なくともエンジンや冷却ファンから放射される音を騒音として外部に漏洩させないようにして十分な防音効果を得ることができる。
請求項２の建設機械によれば、遮蔽板は通気口側に凹となる湾曲した形状を有するので、外気を湾曲する遮蔽板に沿ってより一層抵抗を小さく滑らかに方向を変えて流すようにしながら外装材の内方に導入できる。

請求項３の建設機械によれば、遮蔽板は通気口の全体を覆うので、少なくともエンジンや冷却ファンから放射される音を確実に反射させることができ、より一層十分な防音効果を得ることができる。
請求項４の建設機械によれば、遮蔽板は複数の熱交換器要素のうち優先的に冷却を行いたい熱交換器要素に冷却風が流れるように所定の角度及び所定の距離が設定されてなるので、優先的に冷却を行いたい熱交換器要素に直接に冷却風を当てるようにして当該熱交換器要素を優先的に冷却させるようにできる。
請求項５の建設機械によれば、遮蔽板の通気口側とは反対側の面に全面に亘って吸音材が設けられてなるので、遮蔽板による音の反射と吸音材による音の吸収とが相俟って、より一層十分な防音効果を得ることができる。

本発明に係る油圧ショベルの概略側面図である。 機械室を透視した油圧ショベルの斜視図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う第１実施例における機械室部分の横断面図である。 図１のＢ−Ｂ線に沿う第１実施例における機械室部分の縦断面図である。 第２実施例における機械室部分の横断面図である。 第３実施例における機械室部分の横断面図である。 第４実施例における機械室部分の横断面図である。 第５実施例における機械室部分の横断面図である。

以下、本発明に係る転圧機械の一実施形態について図面に基づき説明する。
まず、本発明の第１実施例について説明する。
建設機械は、例えば油圧ショベルであり、図１には油圧ショベルの概略側面図が示されている。
図１に示すように、油圧ショベルは、走行体１と、この走行体１上に配置され、車体を構成する旋回体２と、この旋回体２に取り付けられ、土砂の掘削作業等を行う作業装置３とを備えて構成されている。

作業装置３は、旋回体２に上下方向で回動可能に取り付けられるブーム４と、このブーム４の先端に上下方向で回動可能に取り付けられるアーム５と、さらにこのアーム５の先端に上下方向で回動可能に取り付けられるバケット６とを含んで構成されている。また、この作業装置３には、ブーム４を駆動するブームシリンダ４ａ、アーム５を駆動するアームシリンダ５ａ、およびバケット６を駆動するバケットシリンダ６ａが含まれている。
旋回体２上には、前側位置に運転室７が設けられており、後側位置に重量バランスを確保するカウンタウエイト９が設けられている。また、運転室７とカウンタウエイト９の間には、エンジン等が収容された機械室８が設けられている。

図２には、機械室８を透視した油圧ショベルの斜視図が示されている。
図２に示すように、油圧ショベルの機械室８には、オイルクーラ２０ａ、ラジエータ２０ｂ、インタークーラ２０ｃ（熱交換器要素）からなる熱交換器２０やエンジン２１の他、例えばエンジン２１で駆動されてこれら熱交換器２０及びエンジン２１へ冷却風を送る冷却ファン２２、上記ブームシリンダ４ａ、アームシリンダ５ａ、バケットシリンダ６ａ等に供給する油圧を発生するための油圧ポンプ２３、エンジン２１の排気通路に設けられたマフラー２４等がレイアウトされており、これらはカバー（外装材）２５で取り囲まれている。即ち、熱交換器２０、エンジン２１、冷却ファン２２、油圧ポンプ２３、マフラー２４等がカバー２５で取り囲まれて機械室８が構成されている。

図１、２に示すように、カバー２５のうち、油圧ショベルの側面側、即ち熱交換器２０の前側の部分には、外気を冷却風として機械室８内に取り込むための吸気開口（通気口）２６が形成されている。吸気開口２６は、通気可能に網状部材（例えば、パンチングメタル）で構成されており、機械室８内への外気以外の異物の侵入を防止している。
図３には、図１のＡ−Ａ線に沿う第１実施例における機械室８部分の横断面図が模式的に示され、図４には、図１のＢ−Ｂ線に沿う第１実施例における機械室８部分の縦断面図が模式的に示されている。

図３、４に示すように、カバー２５には、カバー２５の内方、即ち機械室８内側に位置して、吸気開口２６の全体を覆うように一枚の板部材からなる遮蔽板３１を有した遮蔽部材３０が設けられている。詳しくは、遮蔽部材３０には、遮蔽板３１の上下端から断面ハット状に延びて支持フランジ３２、３２及び取付フランジ３３、３３が形成されており、遮蔽部材３０は、取付フランジ３３、３３にて締結具（ボルト等）によりカバー２５に取り付けられ固定されている。

図３の横断面図で視て、遮蔽部材３０は、遮蔽板３１がカバー２５のうち吸気開口２６を有する面に対して車体水平方向で角度θ（所定の角度）を有して傾斜するとともに最小距離Ｄ（所定の距離）を有して離間するように構成されている。即ち、特に図４の縦断面図に示すように、遮蔽部材３０は、遮蔽板３１とカバー２５との間の空間が遮蔽板３１の両側において車体水平方向で機械室８内に開放されている。そして、遮蔽部材３０は、最小距離Ｄを有する一側の開放端３４における開口面積に比べ、傾斜して遮蔽板３１とカバー２５の吸気開口２６を有する面との距離が最小距離Ｄよりも広くなった他側の開放端３５における開口面積の方が大きくなるようにカバー２５に配設されている。
以下、このように構成された遮蔽部材３０の作用効果について説明する。
油圧ショベルの作動時、機械室８内部では、上述したように、エンジン２１、冷却ファン２２、油圧ポンプ２３等から比較的大きな音が放射される。

このようにエンジン２１、冷却ファン２２、油圧ポンプ２３等から放射された音は、その殆どが機械室８を覆うカバー２５で反射して機械室８内部に閉じ込められ消滅することになるのであるが、さらに、エンジン２１、冷却ファン２２、油圧ポンプ２３等から放射された音は、カバー２５のうち吸気開口２６の部分でも、吸気開口２６を覆う遮蔽部材３０の遮蔽板３１で反射することになり、やはり機械室８内部に閉じ込められ消滅する。即ち、遮蔽部材３０の遮蔽板３１は一枚の板部材からなるので、吸気開口２６に向けてエンジン２１、冷却ファン２２、油圧ポンプ２３等から放射される音は、遮蔽板３１によって機械室８内部に良好に反射することになる。これにより、エンジン２１、冷却ファン２２、油圧ポンプ２３等から放射された音が吸気開口２６を経て機械室８の外部へ騒音として漏洩することが防止される。

一方で、遮蔽部材３０とカバー２５との間の空間は、遮蔽板３１の両側において車体水平方向で機械室８に開放されて開放端３４、３５を形成していることから、図３に冷却風の流れを矢印で示すように、冷却ファン２２の回転により吸気開口２６から吸い込まれた外気は、開放端３４、３５を通って冷却風として熱交換器２０に良好に供給される。
この際、遮蔽部材３０の遮蔽板３１は、吸気開口２６に対して車体水平方向で角度θをもって傾斜して配設されているため、殆どの外気は遮蔽板３１に沿って特に大きな抵抗を受けることもなく開口面積の大きな開放端３５側から機械室８内に流入することになる。
これにより、外気を十分に冷却風として熱交換器２０に供給することができる。

このように、本発明に係る建設機械では、機械室８を覆うカバー２５のうち吸気開口２６の部分に、吸気開口２６の全体を覆う遮蔽板３１を有した遮蔽部材３０を配設し、この遮蔽板３１をカバー２５のうち吸気開口２６を有する面に対して車体水平方向で角度θを有して傾斜させるとともに最小距離Ｄを有して離間させ、遮蔽板３１の両側において機械室８内に開放する開放端３４と開放端３４よりも開口面積の大きな開放端３５とを形成するようにしている。
従って、本発明に係る建設機械によれば、機械室８内において熱交換器２０に供給される冷却風量を確保してエンジン２１を十分に冷却しつつ、エンジン２１、冷却ファン２２、油圧ポンプ２３等から放射される音を騒音として外部に漏洩させないようにして十分な防音効果を得ることができる。

次に第２実施例について説明する。なお、以下の実施形態では、第１実施例との相違点のみについて説明する。
図５は図３に対応した第２実施例における機械室８部分の横断面図である。
第２実施例では、同図に示すように、遮蔽部材１３０は、エンジン２１側に凸となるように、即ち吸気開口２６側に凹となるような車体水平方向で湾曲する遮蔽板１３１を有して構成されている。詳しくは、遮蔽板１３１は、断面が例えば放物線或いは放物線に近い曲線を描くように湾曲して構成されている。
従って、第２実施例によれば、冷却ファン２２の回転により吸気開口２６から吸い込まれた外気は、湾曲する遮蔽板１３１に沿ってより一層抵抗を小さくしつつ滑らかに方向を変えながら流れることとなる。

これにより、外気を開放端３５側から機械室８内に滑らかに流入させるようにしながら冷却風として熱交換器２０に供給することができる。
次に第３実施例について説明する。
図６は図３に対応した第３実施例における機械室８部分の横断面図である。
第３実施例では、同図に示すように、遮蔽部材２３０は、吸気開口２６の全体を完全に覆うような一枚の板部材からなる遮蔽板２３１を有して構成されている。
これにより、第３実施例によれば、機械室８内でエンジン２１、冷却ファン２２、油圧ポンプ２３等から放射される音を遮蔽板２３１によって確実に機械室８内部に反射させることができ、より一層十分な防音効果を得ることができる。

次に第４実施例について説明する。
図７は図３に対応した第４実施例における機械室８部分の横断面図である。
第４実施例では、同図に示すように、遮蔽部材３３０は、吸気開口２６に対する遮蔽板３３１の車体水平方向での角度θや最小距離Ｄを冷却風が熱交換器２０のうち優先的に冷却させたい熱交換器要素に直接に当たるような角度θ’及び最小距離Ｄ’に設定した一枚の板部材からなる遮蔽板３３１を有して構成されている。
これにより、第４実施例によれば、熱交換器２０のうち優先的に冷却させたい熱交換器要素、例えばオイルクーラ２０ａが開放端３３４よりも開口面積の大きな開放端３３５に対応して位置するように熱交換器２０をレイアウトすることにより、オイルクーラ２０ａに直接に冷却風を当てるようにしてオイルクーラ２０ａを優先的に冷却させるようにできる。

次に第５実施例について説明する。
図８は図３に対応した第５実施例における機械室８部分の横断面図である。
第５実施例では、同図に示すように、遮蔽部材４３０は、一枚の板部材からなる遮蔽板４３１のエンジン２１側の表面、即ち吸気開口２６とは反対側の面の全面に亘って吸音材３６を有して構成されている。吸音材３６は、例えば耐熱性の高いウレタン系部材であり、耐熱性の接着剤等で遮蔽板４３１に貼付されている。
従って、第５実施例によれば、吸気開口２６に向けてエンジン２１、冷却ファン２２、油圧ポンプ２３等から放射される音は、遮蔽板４３１によって機械室８内部に反射するとともに、吸音材３６によって良好に吸収されることになる。

これにより、遮蔽板４３１による音の反射と吸音材３６による音の吸収とが相俟って、より一層十分な防音効果を得ることができる。
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば上記実施形態では、遮蔽部材３０に遮蔽板３１の上下端から断面ハット状に延びる支持フランジ３２、３２及び取付フランジ３３、３３を形成し、取付フランジ３３、３３にて遮蔽部材３０を締結具（ボルト等）でカバー２５に取り付けるようにしているが、遮蔽部材３０ひいては遮蔽板３１のカバー２５への取付方法はこれに限られるものではない。

また、上記実施形態では、遮蔽板３１とカバー２５との間の空間を遮蔽板３１の両側において車体水平方向で機械室８に開放して開放端３４、３５を形成するようにしているが、開放する向きはこれに限られず、遮蔽板３１とカバー２５との間の空間を遮蔽板３１の上下端において車体上下方向で機械室８に開放するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、吸気開口２６を覆うように遮蔽部材３０ひいては遮蔽板３１を設けるようにしているが、排気開口（通気口）を有している場合には、さらに排気開口を覆う遮蔽板を上記遮蔽板３１と同様に構成するようにするのが望ましい。
また、上記実施形態では、建設機械を例えば油圧ショベルとしたが、建設機械はこれに限られず、ホイールローダ、クレーン、ダンプトラック等であってもよい。

１ 走行体
２ 旋回体
８ 機械室
２０ 熱交換器
２１ エンジン
２２ 冷却ファン
２３ 油圧ポンプ
２５ カバー（外装材）
２６ 吸気開口（通気口）
３０、１３０、２３０、３３０、４３０ 遮蔽部材
３１、１３１、２３１、３３１、４３１ 遮蔽板
３６ 吸音材

Claims (5)

1. 少なくともエンジン、熱交換器及びこれらエンジンと熱交換器とを冷却するための冷却ファンを有し、これらを取り囲む外装材と、該外装材に設けられて該外装材の内方に外気を取り入れるための通気口とを備えた建設機械において、
   前記通気口を覆う一枚の遮蔽板を備え、
   前記遮蔽板は、前記外装材の内方に該外装材のうち前記通気口を有する面に対して所定の角度をもって傾斜し且つ所定の距離をもって設けられてなることを特徴とする建設機械。
2. 前記遮蔽板は、前記通気口側に凹となる湾曲した形状を有することを特徴とする、請求項１に記載の建設機械。
3. 前記遮蔽板は、通気口の全体を覆うように設けられてなることを特徴とする、請求項１または２に記載の建設機械。
4. 前記熱交換器は前記エンジンと前記遮蔽板との間に位置して複数の熱交換器要素から構成され、
   前記遮蔽板は、前記複数の熱交換器要素のうち優先的に冷却を行いたい熱交換器要素に冷却風が流れるように前記所定の角度及び前記所定の距離が設定されてなることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の建設機械。
5. 前記遮蔽板の前記通気口側とは反対側の面に全面に亘って吸音材が設けられてなることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の建設機械。

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