JP2016217006A

JP2016217006A - ショベル

Info

Publication number: JP2016217006A
Application number: JP2015103042A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　洋平; Yohei Ito; 洋平伊藤
Original assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2015-05-20
Filing date: 2015-05-20
Publication date: 2016-12-22
Anticipated expiration: 2035-05-20
Also published as: CN106168042A; JP6482949B2; CN106168042B

Abstract

【課題】エアクリーナの下にある機器に対するアクセス性を高めるダスト排出構造を備えたショベルを提供する。
【解決手段】ショベルは、下部走行体と、下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、上部旋回体に搭載されるエアクリーナ９と、エアクリーナ９から排出されるダストを通すダスト排出構造２１と、上部旋回体のハウスフレーム２ｃに開閉可能に取り付けられる開閉カバー２ｄ２と、を備え、ダスト排出構造２１の少なくとも一部は開閉カバー２ｄ２に取り付けられている。
【選択図】図３

Description

本発明は、エアクリーナに取り付けられたバキュエータバルブを有するショベルに関する。

エアクリーナに取り付けられたバキュエータバルブを有するショベルが知られている（特許文献１参照）。具体的には、エアクリーナのケーシングにはダスト排出口が形成され、そのダスト排出口にはチューブ部材の一端が装着されている。そして、バキュエータバルブは、そのチューブ部材の他端に取り付けられている。この構成により、バキュエータバルブのフレームに対する取り付け位置を自由に設定できるようにし、電子部品などの機器類にダストが降りかからないような位置にバキュエータバルブを配置できるとしている。

特開２００５−１７１７７０号公報

しかしながら、特許文献１のエアクリーナのダスト排出口にはチューブ部材が取り付けられるため、エアクリーナの下にある機器類にアクセスする際にそのチューブ部材が邪魔になる。

上述に鑑み、エアクリーナの下にある機器に対するアクセス性を高めるダスト排出構造を備えたショベルを提供することが望ましい。

本発明の実施形態に係るショベルは、下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体に搭載されるエアクリーナと、前記エアクリーナから排出されるダストを通す構造と、前記上部旋回体のフレームに開閉可能に取り付けられる開閉カバーと、を備え、前記構造の少なくとも一部は前記開閉カバーに取り付けられる。

上述の手段により、エアクリーナの下にある機器に対するアクセス性を高めるダスト排出構造を備えたショベルを提供することができる。

ショベルの左側面図である。上部旋回体のハウス内部の構成例の概略図である。上部旋回体の左側面の図である。ダスト排出構造の構成例の概略図である。上部旋回体のハウス内部の別の構成例の概略図である。ダスト排出構造の別の構成例の概略図である。上部旋回体の右側面の図である。

添付の図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。なお、添付の全図面の中の記載で、同一又は対応する部材又は部品には、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は、特に指定しない限り、部材もしくは部品間の相対比を示すことを目的としない。従って、具体的な寸法は、以下の限定的でない実施形態に照らし、当業者により決定することができる。

また、以下で説明する実施形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施形態に記述される全ての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

図１は、本発明の実施形態に係るショベル（掘削機）の左側面図を示す。本実施形態では、ショベルの一例として油圧ショベルを例に挙げて説明する。

ショベルは主に下部走行体１、上部旋回体２、及びアタッチメント３で構成される。下部走行体１の上部には上部旋回体２が旋回可能に搭載され、上部旋回体２の前側にアタッチメント３が取り付けられる。アタッチメント３はブーム４、アーム５、及びバケット６で構成される掘削アタッチメントを含む。

また、本明細書において、上部旋回体２の前側とは、上部旋回体２の中央から見てブーム４が取付けられている側の部分である。また、左側とは上部旋回体２において操作者が前方（Ｘ１方向）を向いたときに左に位置する側である。また、右側とは上部旋回体２において操作者が前方（Ｘ１方向）を向いたときに右に位置する側である。

下部走行体１は主に左右一対のクローラで構成され、ショベルを前進或いは後退させるように構成される。

上部旋回体２は主にキャブ２ａ、旋回フレーム２ｂ、ハウスフレーム２ｃ、及びハウスカバー２ｄで構成される。キャブ２ａは上部旋回体２の前方左側に設置されている。旋回フレーム２ｂは上部旋回体２の底部を構成し、キャブ２ａを支持する。ハウスフレーム２ｃは旋回フレーム２ｂの上でキャブ２ａの後方に配置されるハウスの骨組みを構成する。ハウスカバー２ｄはそのハウスの上面及び側面の外殻を構成する。

また、上部旋回体２の前方中央部にはブーム４が俯仰可能に枢着され、このブーム４の先端部にはアーム５が上下回動可能に連結されている。更に、アーム５の先端部には、バケット６が上下回動可能に取り付けられている。

図２は、上部旋回体２のハウス内部を概略的に示す平面図である。図２はハウスカバー２ｄを取り除いた状態を示している。

図２に示すように、上部旋回体２のハウス内部はエンジン室７Ａ及びエアクリーナ室７Ｂに区画され、エンジン室７Ａ内にはディーゼルエンジン８（以下、単にエンジン８ともいう。）、冷却ファン１２、熱交換部１３、ターボチャージャ１４、排気ガス処理装置１５、バッテリ１６等が設置されている。具体的には、エンジン８の左側（Ｙ１側）に冷却ファン１２が設置され、エンジン８の前側（Ｘ１側）にターボチャージャ１４が設置され、エンジン８の右側（Ｙ２側）に排気ガス処理装置１５が設置されている。また、冷却ファン１２の左側（Ｙ１側）にラジエータ１３Ａ、オイルクーラ１３Ｂ、インタークーラ１３Ｃ、燃料クーラ１３Ｄ、エアコンコンデンサ１３Ｅ等を含む熱交換部１３が設置されている。

エアクリーナ室７Ｂ内にはエアクリーナ９、作動油タンク１８等が設置されている。また、エアクリーナ室７Ｂの前側（Ｘ１側）にはキャブ２ａ及び燃料タンク１９が設置され、燃料タンク１９の前側（Ｘ１側）には工具等を収納可能な収納スペース１７が設置されている。また、キャブ２ａはブーム４の左側（Ｙ１側）に設置され、燃料タンク１９及び収納スペース１７はブーム４の右側（Ｙ２側）に設置されている。

エアクリーナ９は外周部に形成された空気導入部９ａを通じて空気を取り込む。内部に取り込まれた空気は円筒フィルタ９ｂの周りでらせん流を形成しながら左側（Ｙ１側）に進む。この過程において空気中のダスト（粉塵等）には遠心力が働くため空気とダストは分離される。具体的には、らせん流中のダストはエアクリーナ９の内壁に押し付けられてその内壁に沿って進みバキュエータバルブ（後述）内に集められる。バキュエータバルブ内に集められたダストは、その重量が所定重量に達してバキュエータバルブが開くと、下方に排出される。一方、らせん流中の空気は円筒フィルタ９ｂの左側（Ｙ１側）の端部まで達したところで円筒フィルタ９ｂ内に進入する。そして、円筒フィルタ９ｂ内に進入した空気は、空気排出部９ｃを介して排出され、ターボチャージャ１４の遠心式圧縮機に供給される。

また、ハウスカバー２ｄは左側面に開閉カバー２ｄ１、２ｄ２を有する。図２の斜線ハッチングで示す図形は閉じた状態の開閉カバー２ｄ１、２ｄ２を表し、一点鎖線で示す図形は開いた状態の開閉カバー２ｄ１、２ｄ２を表す。

以上のような構成において、エアクリーナ９を通じて取り込まれた空気は、ターボチャージャ１４のコンプレッサで圧縮され且つインタークーラ１３Ｃで冷却されてエンジン８の燃焼室に至る。また、エンジン８から排出される排気ガスは、ターボチャージャ１４のタービンを回転させ且つ排気ガス処理装置１５で浄化された後で排気口１５Ａから大気中に放出される。排気ガス処理装置１５は、選択触媒還元システム、ディーゼル微粒子捕集フィルタ等を含む。

エアクリーナ９のケーシングに形成されたダスト排出口にはバキュエータバルブ（後述）が取り付けられている。そのため、バキュエータバルブから排出されるダスト（粉塵等）を上部旋回体２の外部に排出するダスト排出構造が存在しない場合、そのダストはエアクリーナ室７Ｂの床面に堆積してしまう。そして、冷却ファン１２によって吸い寄せられてラジエータ１３Ａを目詰まりさせてしまうおそれがある。

ダスト排出構造が存在する場合には、そのダストはエアクリーナ室７Ｂの床面に堆積することなく上部旋回体２の外部に排出される。しかし、ダスト排出構造は、エアクリーナ９の下にある機器類に対するアクセス性を損ない、それら機器類をメンテナンスする際に邪魔になるおそれがある。

そこで、本実施形態では、以下で詳細に説明するように、エアクリーナ９の下にある機器類に対するアクセス性を損なうことがないように構成されたダスト排出構造を提供する。

図３及び図４はダスト排出構造２１の詳細を説明する図である。図３（Ａ）は開閉カバー２ｄ１、２ｄ２を開いた状態の上部旋回体２の左側面図であり、図３（Ｂ）は開閉カバー２ｄ２を開いた状態の上部旋回体２を左斜め上後方から見た斜視図である。また、図４は、図３の二点鎖線を含むＹＺ平面に平行な鉛直面を前方（Ｘ１側）から見た図である。なお、図４では開閉カバー２ｄ２は閉じられた状態にある。

ダスト排出構造２１は、漏斗部２１ａ、第１延長部２１ｂ、及び第２延長部２１ｃを含む。

漏斗部２１ａは、バキュエータバルブ２０から排出されるダストを受ける部材であり、ハウスフレーム２ｃに取り付けられる。また、漏斗部２１ａは、バキュエータバルブ２０を内部に受け入れて取り囲むように配置される。なお、漏斗部２１ａはエアクリーナ９に取り付けられてもよい。

第１延長部２１ｂは、漏斗部２１ａから排出されるダストを受ける部材であり、開閉カバー２ｄ２に取り付けられる。

第２延長部２１ｃは、第１延長部２１ｂから排出されるダストを受ける部材であり、旋回フレーム２ｂに取り付けられる。第２延長部２１ｃは、例えば、旋回フレーム２ｂを貫通するように設置され、第１延長部２１ｂから受けたダストを上部旋回体２の外部（下方）に排出する。但し、第２延長部２１ｃの下には第２延長部２１ｃから排出されるダストを受ける受け皿が取り外し可能に設置されていてもよい。

開閉カバー２ｄ２が開かれると第１延長部２１ｂは開閉カバー２ｄ２と共に漏斗部２１ａ及び第２延長部２１ｃのそれぞれから遠ざかるように動く。そのため、漏斗部２１ａと第２延長部２１ｃの間における第１延長部２１ｂが占有していた空間がメンテナンス作業等のために空けられる。その結果、作業者は、第１延長部２１ｂを取り外すといった特別な作業を行うことなく、開閉カバー２ｄ２を開くだけでエアクリーナ９の下にある機器類に容易にアクセスできるようになる。

また、図４に示すように、第１延長部２１ｂは、漏斗部２１ａから排出されるダストを受けるダスト受け部２１ｂ１と、開閉カバー２ｄ２の内面に沿って鉛直方向に延びる導管部２１ｂ２とを含む。

ダスト受け部２１ｂ１は、開閉カバー２ｄ２に取り付けられた導管部２１ｂ２の上端から右斜め上に延び、その内表面の傾斜が、ダストの堆積によるつまりを防止する角度（例えば４５度）以上となるように形成される。また、ダスト受け部２１ｂ１は、漏斗部２１ａとの間に隙間Ｇ１が形成されるように配置される。この隙間Ｇ１により、第１延長部２１ｂは、開閉カバー２ｄ２の開閉の際の漏斗部２１ａとの干渉を防止できる。但し、ダスト受け部２１ｂ１は、その上部開口内に漏斗部２１ａの下部開口を受け入れるように、すなわち隙間Ｇ１が形成されないように配置されてもよい。また、漏斗部２１ａ及びダスト受け部２１ｂ１の少なくとも一方は、開閉カバー２ｄ２を開閉する際の一時的な干渉（接触）を許容できるように可撓性の材料で形成されてもよい。

また、隙間Ｇ１の位置は、開閉カバー２ｄ２の上端とハウスフレーム２ｃとの間に形成される隙間Ｇ２の位置から鉛直方向にずれるように配置される。この配置は、漏斗部２１ａから排出されるダストを第１延長部２１ｂが受ける際に、開閉カバー２ｄ２の外側空間と内側空間とを繋ぐ隙間Ｇ２を通って外側空間から内側空間に入り込む空気がそのダストを巻き込んでしまうのを防止できる。

導管部２１ｂ２は、開閉カバー２ｄ２の内面に沿って鉛直方向に延びる。この配置は、開閉カバー２ｄ２の内側にあるエアクリーナ室７Ｂで導管部２１ｂ２が占有する空間を小さくできる。

また、導管部２１ｂ２は、第２延長部２１ｃとの間に隙間Ｇ３が形成されるように配置される。この隙間Ｇ３により、第１延長部２１ｂは、開閉カバー２ｄ２の開閉の際の第２延長部２１ｃとの干渉を防止できる。

また、図４に示すように、第２延長部２１ｃは、旋回フレーム２ｂの上端から上方に突出する遮蔽部２１ｃ１と、旋回フレーム２ｂを貫通するように鉛直方向に延びる導管部２１ｃ２とを含む。

遮蔽部２１ｃ１は、開閉カバー２ｄ２の下端と旋回フレーム２ｂとの間に形成される隙間Ｇ４を通り、さらに隙間Ｇ３を通って内側空間に流入しようとする空気を遮るように配置される。この配置は、第１延長部２１ｂから排出されるダストを第２延長部２１ｃが受ける際に、隙間Ｇ４を通って開閉カバー２ｄ２の外側空間から内側空間に入り込む空気がそのダストを巻き込んでしまうのを防止できる。

また、遮蔽部２１ｃ１の内表面は、開閉カバー２ｄ２を閉じた状態で第１延長部２１ｂの矩形断面の導管部２１ｂ２の右側（Ｙ２側）、前側（Ｘ１側）、及び後側（Ｘ２側）の３面と向き合うように形成されている。そのため、開閉カバー２ｄ２の開閉の際に第１延長部２１ｂと干渉することもない。また、旋回フレーム２ｂの上端から上方に僅かに突出するだけであるため、エアクリーナ９の下にある機器類に対するアクセス性を損なうこともなく、それら機器類をメンテナンスする際に邪魔になることもない。なお、導管部２１ｂ２は円形断面、楕円形断面等の他の断面形状を有していてもよい。この場合、遮蔽部２１ｃ１の内表面は導管部２１ｂ２の断面形状に適合するように形成されてもよい。

また、第２延長部２１ｃは、隙間Ｇ３の位置が隙間Ｇ４の位置から鉛直方向にずれるように構成されてもよい。具体的には、隙間Ｇ３の位置が開閉カバー２ｄ２の下端より高い位置となるように導管部２１ｃ２が旋回フレーム２ｂの上端から上方に突出するように構成されてもよい。この場合、開閉カバー２ｄ２によってダストの巻き込みが防止されるため、遮蔽部２１ｃ１は省略されてもよい。

このように、ダスト排出構造２１は、バキュエータバルブ２０から排出されるダストを上部旋回体２の外部に排出するため、バキュエータバルブ２０から排出されるダストが冷却ファン１２に吸い込まれるのを防止できる。

また、ダスト排出構造２１の第１延長部２１ｂは開閉カバー２ｄ２が開かれたときに開閉カバー２ｄ２と共に動く。そのため、ダスト排出構造２１は、開閉カバー２ｄ２が開かれたときに、第１延長部２１ｂが占有していた空間を作業スペースとして開放し、第１延長部２１ｂがメンテナンス作業等の各種作業の邪魔になるのを防止できる。

次に、図５〜図７を参照し、本発明の別の実施形態に係るショベルについて説明する。図５は、上部旋回体２のハウス内部を概略的に示す平面図であり、図２に対応する。また、図５はハウスカバー２ｄを取り除いた状態を示し、斜線ハッチングで示す図形は閉じた状態の開閉カバー２ｄ１、２ｄ２を表し、一点鎖線で示す図形は開いた状態の開閉カバー２ｄ１、２ｄ２を表す。図６は、図５の二点鎖線を含むＹＺ平面に平行な鉛直面を後方（Ｘ２側）から見た図である。なお、図６では開閉カバー２ｄ１は省略され、開閉カバー２ｄ２は閉じられた状態にある。図７は、開閉カバー２ｄ２を開いた状態の上部旋回体２を右斜め上後方から見た斜視図である。

図５〜図７に示すショベルは、主に、熱交換部１３が上部旋回体２の右側に配置されている点、開閉カバー２ｄ１、２ｄ２がショベルの右側面に配置されている点、作動油タンク１８がエアクリーナ室７Ｂの外部（キャブ２ａの後方）に配置されている点、及び、オイルクーラ１３Ｂがエアクリーナ９の下に配置されている点で図２〜図４に示すショベルと相違するが、その他の点で共通する。そのため、共通部分の説明を省略し、相違部分を詳細に説明する。

図６及び図７に示すように、エアクリーナ９は開閉カバー２ｄ２の上端よりも高い位置に設置され、バキュエータバルブ２０も開閉カバー２ｄ２の上端よりも高い位置に設置される。そのため、ダスト排出構造２１の第１延長部２１ｂは、開閉カバー２ｄ２の上端に近いところに配置されるダスト受け部２１ｂ１と、開閉カバー２ｄ２のほぼ全高さに亘って延びる導管部２１ｂ２とを有する。

また、漏斗部２１ａとダスト受け部２１ｂ１との間に形成される隙間Ｇ１の位置は、開閉カバー２ｄ２の上端とハウスフレーム２ｃとの間に形成される隙間Ｇ２の位置から鉛直方向にずれるように配置される。この配置は、漏斗部２１ａから排出されるダストを第１延長部２１ｂが受ける際に、隙間Ｇ２を通って開閉カバー２ｄ２の外側空間から内側空間に入り込む空気がそのダストを巻き込んでしまうのを防止できる。

このように、図５〜図７に示すショベルのダスト排出構造２１は、図２〜図４に示すショベルのダスト排出構造２１と同様の上述の効果を実現できる。

なお、図５〜図７に示すショベルは、エアクリーナ９を比較的高い位置に配置したため、図２〜図４に示すショベルに比べ、より大型のラジエータ１３Ａ及びオイルクーラ１３Ｂを搭載することができる。また、エアクリーナ室７Ｂの外部に作動油タンク１８を配置したため、熱交換部１３の排熱によって作動油タンク１８が熱せられてしまうのを防止できる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳説したが、本発明は、上述した実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施例では、遮蔽部２１ｃ１は第２延長部２１ｃの一部として構成されたが、第２延長部２１ｃとは別の独立した部材として旋回フレーム２ｂに取り付けられてもよい。

また、上述の実施例では、ダスト排出構造２１は、開閉カバー２ｄ２の内面にボルト等の締結部材を用いて固定されるが、開閉カバー２ｄ２に内蔵（一体化）されていてもよい。

また、上述の実施例では、開閉カバー２ｄ２は、側縁部にあるヒンジを用いた横開きのカバーであるが、上縁部又は下縁部にあるヒンジを用いた縦開きのカバー、ハウスカバー２ｄから取り外し可能なカバー、スライド式開閉カバー等であってもよい。

１・・・下部走行体２・・・上部旋回体２ａ・・・キャブ２ｂ・・・旋回フレーム２ｃ・・・ハウスフレーム２ｄ・・・ハウスカバー２ｄ１、２ｄ２・・・開閉カバー３・・・アタッチメント４・・・ブーム５・・・アーム６・・・バケット７Ａ・・・エンジン室７Ｂ・・・エアクリーナ室８・・・エンジン９・・・エアクリーナ９ａ・・・空気導入部９ｂ・・・円筒フィルタ９ｃ・・・空気排出部１２・・・冷却ファン１３・・・熱交換部１３Ａ・・・ラジエータ１３Ｂ・・・オイルクーラ１３Ｃ・・・インタークーラ１３Ｄ・・・燃料クーラ１３Ｅ・・・エアコンコンデンサ１４・・・ターボチャージャ１５・・・排気ガス処理装置１５Ａ・・・排気口１６・・・バッテリ１７・・・収納スペース１８・・・作動油タンク１９・・・燃料タンク２０・・・バキュエータバルブ２１・・・ダスト排出構造２１ａ・・・漏斗部２１ｂ・・・第１延長部２１ｂ１・・・ダスト受け部２１ｂ２・・・導管部２１ｃ・・・第２延長部２１ｃ１・・・遮蔽部２１ｃ２・・・導管部Ｇ１〜Ｇ４・・・隙間

Claims

下部走行体と、
前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に搭載されるエアクリーナと、
前記エアクリーナから排出されるダストを通す構造と、
前記上部旋回体のフレームに開閉可能に取り付けられる開閉カバーと、を備え、
前記構造の少なくとも一部は前記開閉カバーに取り付けられる、
ショベル。
前記エアクリーナに取り付けられたバキュエータバルブを有し、
前記構造は、前記バキュエータバルブから排出されるダストを受ける漏斗部を含む、
請求項１に記載のショベル。
前記漏斗部は前記フレームに取り付けられる、
請求項２に記載のショベル。
前記構造は、前記漏斗部から排出されるダストを受ける第１延長部を含み、
前記第１延長部は前記開閉カバーに取り付けられ、
前記漏斗部から排出されるダストを前記第１延長部が受ける位置は、前記開閉カバーを閉じたときに前記開閉カバーの周囲に形成される前記開閉カバーの外側空間と内側空間とを繋ぐ隙間の位置からずれている、
請求項２又は３に記載のショベル。
前記構造は、前記第１延長部から排出されるダストを受ける第２延長部を含み、
前記第２延長部は旋回フレームに取り付けられ、
前記第１延長部から排出されるダストを前記第２延長部が受ける位置には、前記隙間を通って前記内側空間に流入する空気を遮る遮蔽部が設けられる、
請求項４に記載のショベル。