JP2016217232A - 建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】レゾネータに容易に断熱材を取付けることができ、エンジン室内に配置されたレゾネータの耐熱性を高めることができる建設機械を提供する。【解決手段】油圧ショベルは、下部走行体１と、下部走行体１の上側に旋回可能に設けられた上部旋回体２と、上部旋回体に連結された作業装置３とを備える。上部旋回体２のエンジン室１７内に、エンジン２０と共に、エンジン２０の吸気音を低減するレゾネータ２５を近接して収容する。レゾネータ２５の配管接続部２７Ａ，２７Ｂを除きレゾネータ２５の全面を覆うように、１枚の断熱材３５を組立ててレゾネータ２５に取付ける。【選択図】図４

Description

本発明は、エンジンの吸気音を低減するレゾネータを備えた建設機械に関する。

建設機械は、掘削、積込みなどの作業時に、エンジンがフル回転数になるため、過大な騒音が生じる。そして、市街地で建設機械が稼動する場合等があるため、周囲環境への影響を考慮して、騒音の抑制を図ることが重要である。また、運転者が搭乗する運転室と騒音源が比較的近い位置にあるため、運転者への影響も考慮して、騒音の抑制を図ることが重要である。そこで、例えばエンジンの吸気音を低減するレゾネータ等を設けることがある（例えば特許文献１参照）。

特許文献１に記載のブルドーザでは、エンジン室にエンジンを収容し、断熱隔壁でエンジン室と区割された防音室にレゾネータ等を収容している。一方、ミニショベルを含む小型の油圧ショベルでは、一般的に、エンジン室にエンジンと共にレゾネータ等を収容している。

実開平２−１７１６２号公報

上述した小型の油圧ショベルにおいては、上部旋回体の大きさに制約がある等の理由から、エンジン室内で高温になる部品（詳細には、例えばエンジンの排気系統を構成する部品）とレゾネータを近づかせなければならない場合がある。このような場合に、レゾネータの耐熱性を高めることが望まれる。

本発明は、上記事柄に鑑みてなされたものであり、その目的は、レゾネータに容易に断熱材を取付けることができ、エンジン室内に配置されたレゾネータの耐熱性を高めることができる建設機械を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、下部走行体と、前記下部走行体の上側に旋回可能に設けられた上部旋回体と、前記上部旋回体に連結された作業装置とを備え、前記上部旋回体のエンジン室内に、エンジンと共に、前記エンジンの吸気音を低減するレゾネータを近接して収容した建設機械において、前記レゾネータの配管接続部を除き前記レゾネータの全面を覆うように、１枚の断熱材を組立てて前記レゾネータに取付ける。

本発明によれば、建設機械におけるエンジンと近接した位置に配置されたレゾネータに容易に断熱材を取付けることができ、レゾネータの耐熱性を高めることができる。

本発明の一実施形態における小型の油圧ショベルの構造を表す側面図である。 本発明の一実施形態における小型の油圧ショベルの構造を表す上面図である。 本発明の一実施形態における旋回フレーム上の機器配置を表す平面図である。 本発明の一実施形態におけるエンジン室内の機器配置を表す斜視図である。 本発明の一実施形態におけるエンジンの排気系統の部分構造を表す鉛直断面図である。 本発明の一実施形態における断熱材の展開図である。 本発明の一実施形態における断熱材の取付方法を説明するための斜視図である。 本発明の一変形例における断熱材の展開図である。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本実施形態における小型の油圧ショベルの構造を表す側面図であり、図２は、上面図である。なお、以降、油圧ショベルが図１及び図２に示す状態にて運転者が運転席に着座した場合における運転者の前側（図１及び図２中左側）、後側（図１及び図２中右側）、左側（図２中下側）、右側（図２中上側）を、単に前側、後側、左側、右側と称する。

本実施形態の油圧ショベルは、クローラ式の下部走行体１と、下部走行体１の上側に旋回可能に設けられた上部旋回体２と、上部旋回体２に連結されたオフセット式の作業装置３とを備えている。この油圧ショベルは、超小旋回式と呼ばれるものであり、上部旋回体２の全体が下部走行体１のほぼ車幅（全幅の１２０％）内で旋回可能に構成されている。

作業装置３は、上部旋回体２（詳細には、後述する旋回フレーム１４）に上下方向に回動可能に連結されたロアブーム４と、ロアブーム４に左右方向に回動可能に連結されたアッパブーム５と、アッパブーム５に左右方向に回動可能に連結されたステー６と、ステー６に上下方向に回動可能に連結されたアーム７と、アーム７に上下方向に回動可能に連結されたバケット８とを備えている。ロアブーム４とステー６の間には連結ロッド９が連結されており、この連結ロッド９は、ロアブーム４、アッパブーム５、及びステー６と共に平行リンクを構成している。

そして、ブーム用油圧シリンダ１０の伸縮駆動により、ロアブーム４が上下方向に回動する。オフセット用油圧シリンダ１１の伸縮駆動により、アッパブーム５が左右方向に回動して、ステー６が左右方向に平行移動する。アーム用油圧シリンダ１２の伸縮駆動により、アーム７が上下方向に回動する。作業具用油圧シリンダ１３の伸縮駆動により、バケット８が上下方向に回動するようになっている。

上部旋回体２は、その下部基礎構造をなす旋回フレーム１４と、旋回フレーム１４の前側に設けられたキャノピタイプの運転室１５と、旋回フレーム１４の後側に設けられたカウンタウェイト１６と、運転室１５とカウンタウェイト１６の間に設けられたエンジン室（機械室）１７とを有している。運転室１５には、運転者が着座する運転席１８と、この運転席１８の上方を覆う屋根１９等が設けられている。

次に、エンジン室１７内の機器並びにエンジンの吸気系統及び排気系統について、図３〜図５並びに上述の図１及び図２を用いて説明する。図３は、本実施形態における旋回フレーム１４上の機器配置を表す平面図である。図４は、本実施形態におけるエンジン室１７内の機器配置を表す斜視図である。図５は、本実施形態におけるエンジンの排気系統の部分構造を表す鉛直断面図である。

エンジン室１７には、エンジン２０が左右方向に延在する横置き状態で設置され、エンジン２０の左側には油圧ポンプ２１が接続されている。油圧ポンプ２１は、エンジン２０によって駆動され、上述した油圧アクチュエータを駆動するための油圧力を生成するようになっている。

エンジン２０の右側には冷却ファン（図示せず）が接続され、この冷却ファンの右側には熱交換器２２（詳細には、エンジン冷却水を冷却するラジエータや、作動油を冷却するオイルクーラ等）が設けられている。冷却ファンは、エンジン２０によって駆動され、熱交換器２２及びエンジン２０等を冷却するための冷却風を生起するようになっている。

エンジン２０の吸気系統は、吸気管２３、エアクリーナ２４、及びレゾネータ２５を有しており、エンジン２０に近接して配置されている。吸気管２３は、熱交換器２２の一次側から空気を吸入するようになっている。エアクリーナ２４は、吸気中の粉塵等を捕集するようになっている。

レゾネータ２５は、ポリプロピレン等の樹脂で形成されており、空気室（共鳴室）を有する本体２６と、本体２６の入口側及び出口側に設けられた配管接続部２７Ａ，２７Ｂとで構成されている（後述の図７（ａ）及び図７（ｂ）参照）。そして、共鳴効果を利用してエンジン２０の吸気音を低減するとともに、圧力脈動を低減するようになっている。

エンジン２０の排気系統は、マフラー２８、テールパイプ２９、レジューサパイプ３０、及び排気管３１を有している。マフラー２８、テールパイプ２９、レジューサパイプ３０は、エンジン２０に近接して配置されている。マフラー２８は、エンジン２０の排気音を低減するものであり、油圧ポンプ２１の上側で前後方向に延在するように配置されている。テールパイプ２９は、マフラー２８の後端部の上側に接続されて、上側後方に向かって延在している。

カウンタウェイト１６には、運転席１８の後側に位置するように排気管保持部材３２が取付けられている。この排気管保持部材３２上に排気管３１が立設され、排気管３１の周囲を覆うようにカバー３３が設けられている。

カウンタウェイト１６及び排気管保持部材３２には空洞３４Ａ，３４Ｂが形成されており、空洞３４Ａ，３４Ｂ内にレジューサパイプ３０が配置されている。レジューサパイプ３０の上端部には、排気管３１の下端部が接続されている。レジューサパイプ３０の下端部には、テールパイプ２９の上端部が挿入されている。レジューサパイプ３０の下端部とテールパイプの上端部２９との間には径方向の隙間が形成されており、振動が伝達しないようになっている。レジューサパイプ３０は、テールパイプ２９からの排気が流れ込むとともに、その気流によって、テールパイプ２９との隙間から周囲の空気を吸い込むようになっている。これにより、エンジン室１７内に排気が流れ込まないようになっている。

そして、エンジン２０の排気は、マフラー２８で消音された後、テールパイプ２９、レジューサパイプ３０、及び排気管３１を介して外部に放出される。排気管３１の排気口は、屋根１９とほぼ同じ高さであり、排気を比較的高い位置で放出可能にしている。これにより、周囲に存在する比較的低いものへの影響を抑えるようになっている。

ここで、本実施形態では、レゾネータ２５に対して比較的高温となるテールパイプ２９を近づかせているため、レゾネータ２５の耐熱性を高めることが望まれる。そこで、配管接続部２７Ａ，２７Ｂを除きレゾネータ２５の全面を覆うように、１枚の断熱材３５（詳細には、例えばグラスウール等からなるもの）を組立ててレゾネータ２５に取付けている。したがって、例えば複数枚の断熱材をレゾネータ２５に取付ける場合と比べ、容易に断熱材を取付けることができる。また、例えば配管接続部２７Ａ及びその周辺だけでなく、それ以外の他の部分も断熱材で覆わない場合と比べ、レゾネータ２５の耐熱性を高めることができる。

さらに詳しく説明すると、本実施形態のレゾネータ２５の本体２６は、直方体をなしている。そのため、本実施形態の断熱材３５は、図６で示すように、展開時に十字形状をなし、組立時に６つの面３６Ａ〜３６Ｆを形成するようになっている。断熱材３５の面３６Ｂ，３６Ｄには、レゾネータ２５の配管接続部２７Ａ，２７Ｂをそれぞれ挿通する開口３７が形成されている。また、断熱材３５には、レゾネータ２５に貼付けるための接着剤が予め塗布されている。

そして、断熱材３５をレゾネータ２５に取付ける場合、まず、図７（ａ）で示すように、断熱材３５の面３６Ｂの開口３７にレゾネータ２５の配管接続部２７Ａを挿入し、その面３６Ｂをレゾネータ２５の本体２６に貼付ける。その後、断熱材３５を折り曲げながら、断熱材３５の面３６Ａをレゾネータ２５の本体２６に貼付ける。その後、図７（ｂ）で示すように、断熱材３５の面３６Ｄの開口３７にレゾネータ２５の配管接続部２７Ｂを挿入し、その面３６Ｄをレゾネータ２５の本体２６に貼付ける。他の面３６Ｃ，３６Ｅ，３６Ｆもレゾネータ２５の本体２６に貼付ける。このとき、全ての面縁が折り目で継ぎ目とならない面３６Ａが、一部の面縁が継ぎ目となる他の面３６Ｂ〜３６Ｆより、テールパイプ２９に近づくようにしている（図４参照）。これにより、面３６Ｂ〜３６Ｆがテールパイプ２９に近づく場合と比べ、継ぎ目からの熱影響を抑え、レゾネータ２５の耐熱性を高めることができる。

なお、上記一実施形態においては、断熱材３５が展開時に十字形状をなす場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。すなわち、耐熱性の効果が若干落ちるものの、例えば図８で示すように、断熱材３５Ａが展開時にＴ字形状をなしてもよい。また、上記一実施形態においては、レゾネータ２５の本体２６が直方体をなす場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。すなわち、例えばレゾネータの本体が円柱形状をなしてもよく、断熱材がそれに対応する形状をなしてもよい。

また、上記一実施形態においては、説明しなかったが、排気中のＮＯｘを浄化する排気処理装置を設け、排気系統がさらに高温となる場合でも、本発明を採用してもよい。また、上記一実施形態においては、レゾネータ２５に対してテールパイプ２９を近づかせる場合に本発明を採用したが、これに限られない。すなわち、例えば、排気系統を構成する他の部品（詳細には、例えばマフラー２８又は排気処理装置等）を近づかせる場合、あるいは、排気系統を構成する部品以外の高温部品を近づかせる場合に本発明を採用してもよい。

なお、以上においては、本発明の適用対象として、超小旋回式の油圧ショベルを例にとって説明したが、これに限られず、例えば後方小旋回式の油圧ショベル（詳細には、作業装置が上部旋回体の前側にスイングポストを介して連結され、上部旋回体の後端が下部走行体のほぼ車幅内で旋回可能に構成されたもの）に適用してもよい。また、下部走行体、上部旋回体、及び作業装置を備えた建設機械であればよく、油圧ショベル以外の他の建設機械（詳細には、例えば油圧クレーン等）に適用してもよい。

１ 下部走行体
２ 上部旋回体
３ 作業装置
１７ エンジン室
２０ エンジン
２５ レゾネータ
２７Ａ，２７Ｂ 配管接続部
３５，３５Ａ 断熱材
３６Ａ〜３６Ｆ 面
３７ 開口

Claims (4)

1. 下部走行体と、前記下部走行体の上側に旋回可能に設けられた上部旋回体と、前記上部旋回体に連結された作業装置とを備え、
   前記上部旋回体のエンジン室内に、エンジンと共に、前記エンジンの吸気音を低減するレゾネータを近接して収容した建設機械において、
   前記レゾネータの配管接続部を除き前記レゾネータの全面を覆うように、１枚の断熱材を組立てて前記レゾネータに取付けたことを特徴とする建設機械。
2. 請求項１記載の建設機械において、
   前記断熱材は、展開時に十字形状をなし、組立時に全ての面縁が折り目で継ぎ目とならない一面が、一部の面縁が継ぎ目となる他の面より、前記エンジン室内の高温部品に近づくように、前記レゾネータに取付けられたことを特徴とする建設機械。
3. 請求項１記載の建設機械において、
   前記断熱材は、前記レゾネータの配管接続部が挿通する開口を有することを特徴とする建設機械。
4. 請求項１記載の建設機械において、
   前記上部旋回体は、少なくとも後端が前記下部走行体のほぼ車幅内で旋回可能に構成されたことを特徴とする建設機械。

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