JP3585358B2 - 油圧ショベル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エンジン用エアフィルタを備えた油圧ショベルに関し、特に、エンジン用エアフィルタを備えた後端旋回半径を小さくした小旋回型の油圧ショベルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、油圧ショベルは、上部旋回体の内部に収納された内燃エンジンで駆動される。このエンジンは、水冷方式で冷却されており、この水冷に用いた冷却水は、ラジエターに導入されて冷却される。このラジエターを空冷するための空気は、上部旋回体の外部から取り込まれ、ラジエターを冷却した後にエンジンルームに達する。
【０００３】
また、エンジンの配置されているエンジンスペースとラジエターが配置されているスペースとの間は、通常の場合、遮閉手段によって仕切られており、エンジンスペースの熱気がラジエタースペースに逆流するのを防止している。
【０００４】
また、一般に、油圧ショベルの内燃エンジンの燃焼に使用するエアは、エアフィルタを通して瀘過された後に、送気配管を経てエンジンに供給される。内燃エンジンのおける燃料の燃焼に使用した後のエアは、エンジンに付設されたマフラーを通して上部旋回体の外部に放出される。
【０００５】
従来においては、この小旋回型油圧ショベルのエンジン用エアフィルタは、エンジンスペース内に配置されることが多かった。もっとも、従来においても、エンジン用エアフィルタをラジエタースペースに配置したものもあったが、エアフィルタの吸気開口は、上部旋回体の外周部近傍か上面付近に配置されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、後端小旋回型の油圧ショベル等の上部旋回体の内部スペースが小さい油圧ショベルにおいて、エンジン用エアフィルタをエンジンスペース内に配置しようとすると、上部旋回体の内部スペースが小さいため、エンジン用エアフィルタをマフラーやエンジン本体の近傍に配置せざるを得ない。ところが、マフラーやエンジン本体の近傍のエアは高温であるため、エアクリーナ本体が加熱されてエンジンへの吸気温度が高くなる傾向にある。
【０００７】
一方、エンジン用エアフィルタをラジエタースペースに配置すれば、エンジンにフレッシュなエアを供給することはできるが、従来においては、エアフィルタの吸気開口が上部旋回体の外周部近傍か上面付近に配置されていたので、吸気開口で発生する騒音が上部旋回体の外部に漏れ、油圧ショベルの発生騒音が増大するという問題があった。
【０００８】
さらに、エアフィルタの吸気開口を上部旋回体の外周部近傍か上面付近に配置した場合、雨水や雑草等の異物を吸い込み、この吸い込んだ異物によってエアクリーナが詰まり、エンジンの吸気抵抗が増大しやすくなるという問題もあった。
【０００９】
そこで本発明は、このような事情に鑑み、フレッシュな空気をエンジンに供給することができ、発生騒音が低く、雨水や雑草等の異物を吸い込むことが少ないエンジン用エアフィルタを備えた油圧ショベルを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段として、本発明に係る油圧ショベルでは、上部旋回体の内部に、エンジンと、エンジンに接続された冷却用ファンと、冷却用ファンの前方に配置されたラジエターとを収納しており、ラジエターとエンジンとの間は遮閉手段によってエンジンスペースとラジエタースペースとに仕切られている。また、エンジンのエアフィルタが、内部にフィルタエレメントが収納されたエアフィルタ本体と、エアフィルタ本体にエアを吸気する吸気配管と、エアフィルタ本体で瀘過されたエアをエンジンに送気する送気配管とからなっており、吸気配管の吸気開口が、ラジエタースペースの下奥部のラジエター側方に配置されている。さらに、該吸気開口を確保した状態で前記エアフィルタ本体が前記ラジエタースペース内に設けられている。
【００１１】
本発明によれば、吸気配管の吸気開口をラジエタースペースの下奥部に配置しているので、ラジエターを通過する前のフレッシュな空気を吸気開口から吸い込んでエンジンに供給することができる。また、吸気開口から空気を吸い込む際に発生する騒音が上部旋回体の外に漏れにくく、油圧ショベルの発生騒音を下げることができる。さらに、吸気開口から雨水や雑草等の異物を吸い込むことを抑制することができる。
【００１２】
また、請求項２に係る発明のように、吸気配管の一部を上部旋回体に立設された吸気ダクトによって構成し、この吸気ダクトを遮閉手段の一部としてもよい。
【００１３】
この場合、吸気ダクトが遮閉手段の一部となるので、別途遮閉手段を設ける必要がなく、効率的に上部旋回体内の内部スペースを使用することができる。また、吸気ダクトによって吸気の脈動を抑えることができ、発生騒音をさらに低減することができる。
【００１４】
さらに、請求項３に係る発明のように、吸気開口を吸気ダクトの下端より所定高さだけ上方に設けてもよい。
【００１５】
この場合、雑草などのようなラジエタースペースの底部分に溜まった堆積物を吸い込むことがない。
【００１６】
さらに、請求項４に係る発明のように、吸気ダクトをラジエターの側方に配置してもよい。
【００１７】
この場合、ラジエターに通風されるエアの経路を吸気ダクトが遮ることがないので、吸気ダクトをラジエタースペースに配置したにもかかわらず、ラジエターの冷却能率を低下させることがない。
【００１８】
さらに、請求項５に係る発明のように、エアフィルタ本体を上部旋回体の外周部近傍に設けてもよい。
【００１９】
この場合、エアフィルタ本体に上部旋回体の外周部から容易にアクセスすることができるので、定期的に清掃と交換が必要なフィルタエレメントのメンテナンス作業を非常に容易におこなうことができる。
【００２０】
さらに、請求項６に係る発明のように、送気配管に、送気配管で発生する送気の脈動を低減させるための分岐配管を接続してもよい。
【００２１】
この場合、送気配管で発生する送気の脈動を低減することができ、油圧ショベルの発生騒音をさらに抑えることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
図１は、本発明が適用される一例としての後端小旋回型油圧ショベルの側面図であり、図２は、その上面図である。
【００２４】
図１および図２において、１１は下部走行体である。この下部走行体１１は、センタフレームの両端に無限回転自在に設けられた左右一対のクローラ１２を備えている。
【００２５】
この下部走行体１１の上方には、上部旋回体１３が旋回自在に配置されている。この上部旋回体１３の左側部には、運転席を備えたキャビン１４が設けられている。また、この上部旋回体１３の後部には、カウンタウエイト１５が設けられているとともに、その上部にはカバー１６が開閉自在に設けられている。このカバー１６を開けて、エンジン等のメンテナンスをおこなう。また、上部旋回体１３の後方左側部にもカバー１７が開閉自在に設けられており、このカバー１７に穿設された通風孔から外気を吸気してラジエターを冷却する。
【００２６】
上部旋回体１３の中央部には、作業アタッチメント１８のブーム１９が起伏自在に取り付けられている。この作業アタッチメント１８は、ブーム１９、該ブームの先端に回動自在に取り付けられたアーム２０、および該アーム２０の先端に回動自在に取り付けられたバケット２１とからなる。
【００２７】
図１および図２に示された油圧ショベルでは、上部旋回体１３の後端が円弧状に成形されている。このため、上部旋回体１３の後端が、上部旋回体１３を旋回させても一対のクローラ１２の幅からはみ出ることがない。
【００２８】
図３は、本発明の第１実施形態に係る油圧ショベルの上部旋回体の内部構造を示す上面図であり、図４は、その後側面図であり、図５は、その左側面図である。図３、図４および図５において、図１および図２と同一符号を付したものは、その説明を省略する。
【００２９】
図３において、３１は内燃エンジンである。このエンジン３１の出力軸には、ベルトとプーリを介して冷却ファン３２が回転自在に接続されており、この冷却ファン３２の前方には、ラジエター３３とオイルクーラ３４が、この順に配置されている。冷却ファン３２の回転によって、カバー１７に配された通風孔から図中矢印Ａ方向に外気を吸い込んで、ラジエター３３とオイルクーラ３４を空冷する。
【００３０】
ラジエター３３とエンジン３１との間には、遮閉板３５（遮閉手段）が設けられており、上部旋回体１３の内部スペースを、エンジンスペース３６とラジエタースペース３７に区画している。ラジエタースペース３７とキャビン１４との間にも、別の遮閉板３８が設けられている。
【００３１】
この第１実施形態の場合、ラジエター３３が遮閉板３５の一部となっている。また、後述する吸気ダクト４９も遮閉板３５の一部となっている。このように他の部品を遮閉板３５の一部として利用すると、上部旋回体１３の内部スペースを有効に利用することができる。ただし、この第１実施形態のように、他の部品を遮閉板３５の一部として利用することなく、遮閉板を独立した部材としてもよいのはいうまでもない。
【００３２】
なお、この発明における遮閉手段は、エンジンスペース３６とラジエタースペース３７との間を完全に遮閉する必要はなく、ラジエター３３を通過後の熱気がエンジンスペース３６からラジエタースペース３７に逆流してくるのを阻害することができれば十分である。例えば、この第１実施形態のように、遮閉板３５の一部（例えば下方）に、完全にはエンジンスペース３６とラジエタースペース３７との間を遮断していない部分があってもかまわない。
【００３３】
内燃エンジン３１には、第１送気ホース３９、送気鋼管４０、第２送気ホース４１とからなる送気配管４２が接続されている。送気鋼管４０は、遮閉板３５に溶接されており、遮閉板３５と送気鋼管４０との間に隙間ができないようにしてある。また、送気鋼管４０の部分で支持することで、第１送気ホース３９と第２送気ホース４１が垂れ下がることを防止している。
【００３４】
この送気配管４２の第２送気ホースの一端は、エアフィルタ本体４５の送気継手４３に接続されている。このエアフィルタ本体４５の中には、フィルタエレメントが収納されている。このフィルタエレメントは、エアフィルタ本体４５の下部に覆着された図示しないキャップを取り外した後、下方に引き抜きくことで、フィルタエレメントの清掃と交換をすることができる。この第１実施形態の場合、エアフィルタ本体４５が、上部旋回体１３のカバー１７の近傍かつ比較的上方に設けられているので、フィルタエレメントの交換が非常に容易である。
【００３５】
この第１実施形態の場合、エアフィルタ本体４５が、ラジエタースペース３７内の遮閉板３８の近傍に配置されているので、ラジエター３３に向かうエアの通風の邪魔にならず、ラジエター３３の冷却能率を低下させることがない。
【００３６】
また、エアフィルタ本体４５の側面上方には、給気継手４６が設けられている。この給気継手４６には、給気ホース４７と給気ダクト４９とからなる給気配管４８が接続されている。この給気ダクト４９は、ラジエタースペース３７の奥部である遮閉板３５と他の遮閉板３８との交差部に立設されており、ラジエタースペース３７とエンジンスペース３６とを区分する遮閉板３５の一部となっている。
【００３７】
この第１実施形態の場合、給気ダクト４９がラジエター３３の側方に立設されているので、ラジエター３３に向かう外気の通風の邪魔にならず、ラジエター３３の冷却能率を低下させることがない。また、給気配管４８で発生する音波の脈動を抑えることができる。
【００３８】
給気ダクト４９の下端より所定高さだけ上方には、給気開口５０が、カバー１７の方向に向けて穿設されており、この給気開口５０から必要なエアを給気する。
【００３９】
なお、この第１実施形態の場合、給気開口５０を給気ダクト４９の下端より所定高さだけ上方に設けたが、ラジエタースペース３７の下奥部であれば、他の位置に設けてもよい。例えば、給気ダクト４９の下端に設けてもよい。
【００４０】
次いで、この第１実施形態に係るエンジン用エアフィルターの動作を説明する。給気開口５０から給気されたエアは、給気配管４８を経てエアフィルタ本体４４に導入され、このエアフィルタ本体４４の内部に収納されたフィルタエレメントによって瀘過される。瀘過された後のエアは、送気配管４２によって内燃エンジン３１に送り込まれ、燃料の燃焼に使用される。
【００４１】
図６は、本発明の第２実施形態に係る油圧ショベルのエンジン用エアフィルタの構造を示す上面図であり、図７は、その後側面図であり、図８は、その左側面図である。図６乃至図８において、図４乃至図６と同一符号を付したものは、その説明を省略する。
【００４２】
この第２実施形態においては、送気鋼管４０の側面中部には、下方に伸延した後に水平方向に伸延する分岐配管６４が接続されている。この分岐配管６４は、送気鋼管４０に溶接固着された第１分岐鋼管６１と、この第１分岐鋼管６１に接続された分岐ホース６２と、この分岐ホース６２に接続された第２分岐鋼管６３とから構成されている。この第２分岐鋼管６３は、下方に伸延した後に９０度屈曲し、水平方向に伸延し、その端部は閉塞されている。このように分岐配管６４を屈曲させて配置することで、上部旋回体１３の内部スペースを有効に活用することができる。
【００４３】
なお、この分岐配管６４の長さは、送気配管で発生する音波の周波数によって適宜定められる。
【００４４】
この第２実施形態においては、必要とされる分岐配管６４の長さが長いので、下方に伸延した後に水平方向に伸延するようにしているが、必要とされる分岐配管の長さが短い場合は、水平方向に屈曲させる必要はない。また、下方に伸延させる必要は必ずしもなく、スペースが許せば側方に伸延させてもよい。さらに、送気配管で発生する音波の脈動が小さい場合は、この分岐配管６４を設ける必要はない。
【００４５】
【発明の効果】
以上述べたように本発明では、ラジエターを通過する前のフレッシュな空気を吸気開口から吸い込んでエンジンに供給することができ、油圧ショベルの発生騒音を下げることができ、さらに、吸気開口から雨水や雑草等の異物を吸い込むことを抑制することができる。
【００４６】
したがって、本発明に係る油圧ショベルでは、フレッシュな空気の吸い込みにより、エンジンの能力を十分に発揮させることができる。また、発生騒音の低下により、静音作業が要求される市街地での作業にも適している。さらに、異物吸い込みの抑制により、エンジンのトラブルを少なくでき、エンジンの寿命を伸ばすことができる。
【００４７】
さらに、請求項２に係る本発明では、別途遮閉手段を設ける必要がなく、効率的に上部旋回体内のラジエタースペースを使用することができる。また、吸気の脈動を抑えることができ、発生騒音をさらに低減することができる。
【００４８】
したがって、請求項２に係る油圧ショベルは、発生騒音のさらなる低下により、静音作業が要求される市街地での作業に適している。また、上部旋回体の内部スペースが制限されている後端小旋回タイプの油圧ショベルへの構造として、より適している。
【００４９】
さらに、請求項３に係る本発明では、雑草等のラジエタースペースの底部分に溜まった堆積物を吸い込むことがない。
【００５０】
したがって、請求項３に係る油圧ショベルは、異物吸い込みをさらに抑制でき、エンジンのトラブルをさらに少なくでき、エンジンの寿命をさらに伸ばすことができる。
【００５１】
さらに、請求項４に係る本発明では、ラジエターに通風されるエアの経路を吸気ダクトが遮らないので、ラジエターの冷却能率が低下することがない。
【００５２】
したがって、請求項４に係る油圧ショベルでは、ラジエターでの冷却効率を高めることができ、ひいてはエンジンの能力を高めることができる。
【００５３】
さらに、請求項５に係る本発明では、エアフィルタ本体に上部旋回体の外周部から容易にアクセスすることができるので、定期的に清掃と交換が必要なフィルタエレメントのメンテナンス作業を非常に容易におこなうことができる。
【００５４】
したがって、請求項５に係る油圧ショベルは、エアフィルタの清掃または交換時期を逸することによるトラブルを未然に防止することができ、ひいては油圧ショベルのエンジンの寿命をさらに伸ばすことにつながる。
【００５５】
さらに、請求項６に係る本発明では、送気配管で発生する送気の脈動を低減することができ、油圧ショベルの発生する騒音をさらに抑えることができる。
【００５６】
したがって、請求項６に係る油圧ショベルは、発生騒音をさらに一層低下でき、静音作業が要求される市街地での作業に非常に適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される後端小旋回型油圧ショベルの側面図である。
【図２】本発明が適用される後端小旋回型油圧ショベルの上面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る油圧ショベルの上部旋回体の内部構造を示す上面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る油圧ショベルの上部旋回体の内部構造を示す後側面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る油圧ショベルの上部旋回体の内部構造を示す左側面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る油圧ショベルのエンジン用エアフィルタの構造を示す上面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る油圧ショベルのエンジン用エアフィルタの構造を示す後側面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る油圧ショベルのエンジン用エアフィルタの構造を示す左側面図である。
【符号の説明】
１３ 上部旋回体
３１ エンジン
３２ 冷却ファン
３３ ラジエター
３５ 遮閉板（遮閉手段）
３６ エンジンスペース
３７ ラジエタースペース
４２ 送気配管
４４ エアフィルタ本体
４８ 給気配管
４９ 給気ダクト
５０ 給気開口
６４ 分岐配管

Claims (6)

1. 上部旋回体の内部に、エンジンと、該エンジンに接続された冷却用ファンと、該冷却用ファンの前方に配置されたラジエターとを収納し、前記ラジエターと前記エンジンとの間が遮閉手段によってエンジンスペースとラジエタースペースとに仕切られた油圧ショベルにおいて、前記エンジンのエアフィルタが、内部にフィルタエレメントが収納されたエアフィルタ本体と、該エアフィルタ本体にエアを吸気する吸気配管と、前記エアフィルタ本体で瀘過されたエアを前記エンジンに送気する送気配管とからなり、前記吸気配管の吸気開口が、前記ラジエタースペースの下奥部のラジエター側方に配置され、該吸気開口を確保した状態で前記エアフィルタ本体が前記ラジエタースペース内に設けられたことを特徴とする油圧ショベル。
2. 前記吸気配管の一部が、前記上部旋回体に立設された吸気ダクトから構成され、該吸気ダクトが前記遮閉手段の一部となっていることを特徴とする請求項１記載の油圧ショベル。
3. 前記吸気ダクトに吸気開口が設けられており、該吸気開口が前記吸気ダクトの下端より所定高さだけ上方に設けられていることを特徴とする請求項２記載の油圧ショベル。
4. 前記吸気ダクトが、前記ラジエターの側方に配置されていることを特徴とする請求項２記載の油圧ショベル。
5. 前記エアフィルタ本体が、前記上部旋回体の外周部近傍に設けられていることを特徴とする請求項１記載の油圧ショベル。
6. 前記送気配管に、該送気配管で発生する送気の脈動を低減させるための分岐配管が接続されていることを特徴とする請求項１記載の油圧ショベル。

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