JP3638006B2 - 建設機械の吸気構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械，作業車両に装備したエンジン冷却用のラジエータ、エンジン用のエアクリーナに対して外気が吸入される吸気構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、従来より実施されている建設機械（例えば油圧ショベルであるが全体図は図示していない）の第１実施例吸気構造１０ａを示す要部側面図である。図において、１１ａは油圧ショベルの上部旋回体（吸気構造１０ａ以外の形状を仮想線で示す）、１２は上部旋回体１１ａに搭載しているエンジン、１３はエンジン１２冷却用のラジエータ、１４は上部旋回体１１ａの後部に装着しているカウンタウエイト、１５はラジエータ１３が配置されているラジエータ室、１６ａはエアクリーナ、１７ａはエアクリーナ１６ａの吸気口、１８ａはエアクリーナ１６ａが配置されているエアクリーナ室、５０ａはエアクリーナ室１８ａ上面の天板、５１ａはエアクリーナ室１８ａの上方後部側に後方へ向けて下り勾配に形成され下面側にエアクリーナ１６ａが固定して取付けられている仕切板、５２ａは天板５０ａに開口され外部の空気を吸入する吸気口、５３ａは仕切板５１ａと左右の側板（図示では表わされていないし、また符号も付していない）とによって形成されている吸気ダクトである。
【０００３】
図９に示す従来技術の第１実施例吸気構造１０ａでは、エンジン１２冷却用のファン（ラジエータ室１５内に配置されているが図示していない）によって吸気口５２ａより吸気ダクト５３ａに吸入された外気の一部は、矢印ハのように吸気口１７ａから吸入されてエアクリーナ１６ａで濾過され、エンジン１２に供給されて燃焼される。また前記吸気ダクト５３ａに吸入された外気の他の大部分は、矢印ニのように吸気ダクト５３ａを通過してラジエータ１３，図示していないオイルクーラなどを冷却し、図示していない排気ダクトなどを経て外部に排気される。
【０００４】
また図１０は、従来技術の第２実施例吸気構造１０ｂを示す要部側面図である。図において、図９に示す第１実施例吸気構造１０ａと同一構成要素を使用しているものに対しては同符号を付す。１１ｂは油圧ショベルの上部旋回体、１６ｂはエアクリーナ、１７ｂはエアクリーナ１６ｂの吸気口、１８ｂはエアクリーナ１６ｂが配置されているエアクリーナ室、５０ｂはエアクリーナ室１８ｂ上面の天板、５１ｂはエアクリーナ室１８ｂの上方後部側に後方へ向けて下り勾配に固設された仕切板、５４は仕切板５１ｂの下面側に固設されエアクリーナ１６ｂが取付けられている座板フレーム、５２ｂは天板５０ｂに開口され外部の空気を吸入する吸気口、５３ｂは仕切板５１ｂと左右の側板（図示では表わされていないし、また符号も付していない）とによって形成されている吸気ダクト、５５は上部旋回体１１ｂの側面側に開口されている吸気口である。図１０に示す従来技術の第２実施例吸気構造１０ｂでは、エンジン１２冷却用のファン（図示していない）によって吸気口５２ｂより吸気ダクト５３ｂに吸入された外気は、矢印ホのように吸気ダクト５３ｂを通過してラジエータ室１５内に通風される。また上部旋回体１１ｂの側面側の吸気口５５から吸入された外気は、矢印ヘのように吸気口１７ｂから吸入されてエアクリーナ１６ｂで濾過され、エンジン１２に供給される。
【０００５】
また図１１は、従来技術の第３実施例吸気構造１０ｃを示す要部側面図である。図において、図９に示す第１実施例吸気構造１０ａと同一構成要素を使用しているものに対しては同符号を付す。１１ｃは油圧ショベルの上部旋回体、１６ｃはエアクリーナ、１７ｃはエアクリーナ１６ｃの吸気口、１８ｃはエアクリーナ１６ｃが配置されているエアクリーナ室、５０ｃはエアクリーナ室１８ｃ上面の天板、５５’は上部旋回体１１ｃの側面側に開口されている吸気口、５６はエンジン１２の上方側のエンジンボンネット、５７はエンジンボンネット５６に開穿されている吸気口である。図１１に示す従来技術の第３実施例吸気構造１０ｃではエアクリーナ１６ｃをエアクリーナ室１８ｃ上方側の天板５０ｃの下面部に配置しているが、エンジン１２冷却用のファン（図示していない）によって外気が、矢印トのようにエンジンボンネット５６の吸気口５７から吸入され、ラジエータ室１５内に通風される。また上部旋回体１１ｃの側面側の吸気口５５’から吸入された外気は、矢印チのように吸気口１７ｃから吸入されてエアクリーナ１６ｃで濾過され、エンジン１２に供給される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図９に示す従来技術の第１実施例吸気構造１０ａでは、エアクリーナ室１８ａの上方後部側の傾斜した仕切板５１ａの下面部にエアクリーナ１６ａを取付けているので、エアクリーナ１６ａの配置位置が上部旋回体１１ａの天板５０ａよりかなり下方位置になっている。そのためにエアクリーナ室１８ａ下方のスペース有効活用が十分に行われない不具合があり、またエアクリーナ１６ａを固定している傾斜状の仕切板５１ａの取付構造に強度上の問題があるので、具合が悪かった。また図１０に示す従来技術の第２実施例吸気構造１０ｂでは、エアクリーナ室１８ｂの上方後部側の傾斜した仕切板５１ｂの下面部に座板フレーム５４を固設し、前記座板フレーム５４の下面側にエアクリーナ１６ｂを取付けているので、エアクリーナ１６ｂの配置位置がエアクリーナ室１８ｂの下方位置になっている。そのためにエアクリーナ室１８ｂ下方のスペース有効活用が十分に行われない不具合があり、また前記仕切板５１ｂ及び座板フレーム５４の取付構造が複雑かつ高価で強度的にも問題があるとともに、天板５０ｂ側の吸気口５２ｂと上部旋回体１１ｂ側面側の吸気口５５をそれぞれ別個に設けているので、吸気構造１０ｂがコンパクトな構造とならないから具合が悪かった。また図１１に示す従来技術の第３実施例吸気構造１０ｃでは、エアクリーナ室１８ｃ側からラジエータ室１５内に通風する吸気が行われないでエンジンボンネット５６に開穿されている吸気口５７より外気を吸入するようにしているので、吸気開口を大きく設定できなくてエンジン冷却効率を十分に上げることができないし、またエアクリーナ１６ｃの吸気口５５’を上部旋回体１１ｃの側面側に別個に設けなければならなかったので、具合が悪かった。本発明は、ラジエータ室に十分な外気を吸入してエンジンの冷却効率を十分に上げることができ、かつエアクリーナ室下方のスペースの有効活用が十分に可能であるとともに、その構造が簡単でしかも十分な強度を有する建設機械の吸気構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明では、ラジエータ室と、前記ラジエータ室上方に開口されたラジエータ通風口と、前記ラジエータ室に近接して設けられ、仕切板により前記ラジエータ室と隔離されたエアクリーナ室と、前記エアクリーナ室の天井面に開口されたエアクリーナ通風口と、前記エアクリーナ室内の前記エアクリーナ通風口の下方に配置され、前記エアクリーナ通風口に連通された吸気ダクトと、前記吸気ダクトの近傍の前記エアクリーナ室の天井面に近接して配置されたエアクリーナとを有し、前記エアクリーナは前記吸気ダクトに設けた吸気口を介して外気を吸入するとともに、前記吸気ダクトは前記仕切板に設けた通風穴を介して前記ラジエータ室と連通した。それによって前記エアクリーナ通風口から吸入された外気は前記吸気ダクトを介して前記エアクリーナと前記ラジエータ室に吸込まれる。したがって前記ラジエータ室は、前記エアクリーナ通風口より通じる開口と、前記ラジエータ室上方に開口されたラジエータ通風口とを有する大なる吸気開口をそなえているので、エンジン冷却効率を十分に上げることができる。そして前記エアクリーナは、前記吸気ダクトの近傍の前記エアクリーナ室の天井面に近接して配置されているので、前記エアクリーナ室下方のスペース有効活用を十分に行うことができる。
【０００８】
また前記吸気ダクトの内部における前記吸気口の上方に、遮蔽板を配置した。それによって雨水等が前記エアクリーナ通風口より前記エアクリーナに吸込まれる不具合を防止できるし、また前記エアクリーナの吸気口より吸込まれる空気の吸気騒音を低減することができる。
【０００９】
また実質的に下方のみ開口された箱形であって前記吸気ダクトの内部における前記吸気口の周囲を覆う吸気ボックスを形成し、前記エアクリーナは前記吸気ダクト，吸気ボックス，吸気口を介して外気を吸入するようにした。それによってエアクリーナの吸気口への雨水等の吸込みをより確実に防ぐことができ、さらに横降りの雨等においても有効である。また前記エアクリーナは、前記エアクリーナ室の天井面を形成するとともに建設機械の外装を形成するガード部材或いはガード部材を支える支持部材に固定されるようにした。それにより前記エアクリーナを、前記エアクリーナ室の上方に確実かつ強固に固定することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態の吸気構造をそなえた油圧ショベル（油圧ショベルの全体図は図示していない）の要部側面図である。図において、１は油圧ショベルの旋回体、２は旋回体１の後部に装着したカウンタウエイト、３はマフラ（後述する）の排ガス管、４はエンジンボンネット、５は前方左側面ガード板、７は後方左側面ガード板、２０は運転室用のキャビンである。図２は、図１のＡ部切開図である。図において、２１はラジエータ室、２２はラジエータ室２１内におけるラジエータ（図示していないが後述する）に図示で手前側に並設されている作動油冷却用のオイルクーラ、２３はエアクリーナ２４を配置しているエアクリーナ室、２５はエアクリーナ室２３とラジエータ室２１との間に設けられている仕切板、２６は吸気ダクト、２７はエアクリーナ２４に空気が吸込まれる吸気口、２９は仕切板２５に開口された通風穴、３３はエアクリーナ２４により濾過された空気がエンジン４０に吸入されるエンジン用吸気管である。
【００１１】
図３は、図１における旋回体１の平面図である。図において、３４ａは後方左側面ガード板７の上方に開穿されラジエータ室２１内に外気を直接吸入するラジエータ通風口、３４ｂは後方左上面ガード板３５に開穿されラジエータ室２１内に外気を直接吸入するラジエータ通風口、３４ｃ，３４ｄはエンジンボンネット４の左側面部，左上面部にそれぞれ開穿されラジエータ室２１内に外気を直接吸入するラジエータ通風口、３６ａ，３６ｂはエンジンボンネット４の右上面部，右側面部にそれぞれ開穿されラジエータ室２１を通過した冷却後の高温の空気を機体外部に排出するための排気口、３６ｃは後方右上面ガード板３７に開穿されラジエータ室２１を通過した冷却後の高温の空気を機体外部に排出するための排気口、３８はエアクリーナ室２３上面のガード板、３９は吸気ダクト２６の上面側でガード板３８に開口されたエアクリーナ通風口である。図４は、図３のＢ−Ｂより見た図である。図において、４１はエンジン４０内で燃焼後の排気ガスを排気消音するマフラ、４２はエンジン４０によって回転されるファン、４３はファン４２用のシュラウド、４４はラジエータ、２９は仕切板２５に開口されている通風穴である。図５は、図４におけるオイルクーラ２２，ラジエータ４４，シュラウド４３を取外した状態で仕切板２５を示す図である。図６は、図５における仕切板２５の斜視図である。
【００１２】
次に図７は、図５における仕切板２５を取外した状態で吸気ダクト２６を示す図である。図において、４６は吸気ダクト２６に開口した通風穴である。図８は、図７における吸気ダクト２６を示す斜視図である。図において、４７は吸気ダクト２６の内側に開口する吸気口２７に対してその上方を覆う遮蔽板である。この遮蔽板４７は、エアクリーナ通風口３９の吸気口２７の上方における一部分に形成してもよいし、エアクリーナ通風口３９とは別に、吸気口２７の上方に設けてもよい。４８は吸気口２７の前方を覆う遮蔽板であり、４９は吸気口２７の側方を覆う遮蔽板である。４５は、遮蔽板４７，４８，４９によって下方のみを開口された箱形に形成された吸気ボックスであり、この吸気ボックスによって吸気ダクト２６の内部における吸気口２７の周囲が覆われている。
【００１３】
次に、本発明の一実施形態の吸気構造及びその作用を図１〜図８について述べる。本実施形態の吸気構造では、ラジエータ室２１と、ラジエータ室２１上方に開口されたラジエータ通風口３４ａ〜３４ｄ’（図３に示す）と、前記ラジエータ室２１に近接して設けられたエアクリーナ室２３と、前記エアクリーナ室２３の天井面（ガード板３８）に開口されたエアクリーナ通風口３９と、前記エアクリーナ通風口３９の下方に配置された吸気ダクト２６と、前記吸気ダクト２６の近傍の前記エアクリーナ室２３の天井面に近接して配置されたエアクリーナ２４とを有し、前記エアクリーナ２４は前記吸気ダクト２６に設けた吸気口２７を介して外気を吸入するとともに、前記吸気ダクト２６は前記ラジエータ室２１と、通風穴４６（図７及び図８に示す）及び通風穴２９（図５及び図６に示す）を介して連通するようにした。それによって前記エアクリーナ通風口３９から吸入された外気は前記吸気ダクト２６を介して前記エアクリーナ２４と前記ラジエータ室２１に吸込まれる。したがって前記ラジエータ室２１は、前記エアクリーナ通風口３９より通じる開口と、ラジエータ室２１上方に開口されたラジエータ通風口３４ａ〜３４ｄとを有する大なる吸気開口をそなえているので、エンジン冷却効率を十分に上げることができる。そして前記エアクリーナ２４は、前記吸気ダクト２６の近傍の前記エアクリーナ室２３の天井面に近接して配置されているので、前記エアクリーナ室２３下方のスペース有効活用を十分に行うことができる。
【００１４】
また本実施形態では、前記吸気ダクト２６の内部における前記吸気口２７の上方に、図８に示すような遮蔽板４７を配置した。それによって雨水等が前記エアクリーナ通風口３９より前記エアクリーナ２４に吸込まれる不具合を防止できるし、またエアクリーナ２４の吸気口２７より吸込まれる空気の吸気騒音を低減することができる。
【００１５】
また、吸気ダクト２６の内部における吸気口２７の上方のみを覆うことで（本実施形態では遮蔽板４７を設けることで）、上述した雨水等の吸込の防止、吸気騒音の低減といった効果が得られるが、本実施形態では、前記吸気ダクト２６の内部に、実質的に下方のみ開口された箱形の吸気ボックス４５（図８に示す）を遮蔽板４７，４８，４９によって形成し、エアクリーナ２４は前記吸気ダクト２６，吸気ボックス４５，吸気口２７を介して外気を吸入するようにした。これによるとエアクリーナ２４の吸気口２７への雨水等の吸込みをより確実に防ぐことができ、さらに横降りの雨等に対しても有効である。また前記エアクリーナ２４は、前記エアクリーナ室２３の天井面を形成するとともに旋回体１の外装を形成するガード板３８（図３に示す）或いはガード板３８を支える支持部材（図示していない）に固定されるようにした。それにより前記エアクリーナ２４を、前記エアクリーナ室２３の上方に確実かつ強固に固定することができる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明の建設機械の吸気構造では、エアクリーナ室の天井面に開口されたエアクリーナ通風口から吸入された外気は、前記エアクリーナ通風口の下方に配置された吸気ダクトを介して、エアクリーナリーナと前記ラジエータ室に吸込まれる。したがって前記ラジエータ室は、前記エアクリーナ通風口より通じる開口と、前記ラジエータ室上方に開口されたラジエータ通風口とを有する大なる吸気開口をそなえているので、エンジン冷却効率を十分に上げることができる。そして前記エアクリーナは、前記吸気ダクトの近傍の前記エアクリーナ室の天井面に近接して配置されているので、前記エアクリーナ室下方のスペース有効活用を十分に行うことができる。また前記吸気ダクトの内部における前記吸気口の上方に遮蔽板を配置したので、雨水等が前記エアクリーナ通風口より前記エアクリーナに吸込まれる不具合を防止できるし、また前記エアクリーナの吸気口より吸込まれる空気の吸気騒音を低減することができる。また実質的に下方のみ開口された箱形であって前記吸気ダクトの内部における前記吸気口の周囲を覆う吸気ボックスを形成し、エアクリーナは前記吸気ダクト，吸気ボックス，吸気口を介して外気を吸入するようにしたので、エアクリーナの吸気口への雨水等の吸込みをより確実に防ぐことができ、さらに横降りの雨等に対しても確実に雨水の吸込みを防止できる。また前記エアクリーナは、前記エアクリーナ室の天井面を形成するとともに建設機械の外装を形成するガード部材或いはガード部材を支える支持部材に固定されるようにしたので、前記エアクリーナを前記エアクリーナ室の上方に確実かつ強固に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の吸気構造をそなえた油圧ショベルの要部側面図である。
【図２】図１のＡ部切開図である。
【図３】図１における旋回体の平面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂより見た図である。
【図５】図４におけるオイルクーラ，ラジエータを取外した状態で仕切板を示す図である。
【図６】図５における仕切板の斜視図である。
【図７】図５における仕切板を取外した状態で吸気ダクトを示す図である。
【図８】図７における吸気ダクトを示す斜視図である。
【図９】従来技術の第１実施例吸気構造を示す要部側面図である。
【図１０】従来技術の第２実施例吸気構造を示す要部側面図である。
【図１１】従来技術の第３実施例吸気構造を示す要部側面図である。
【符号の説明】
１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ 旋回体（上部旋回体）
４，５６ エンジンボンネット
１２，４０ エンジン
１３，４４ ラジエータ
１５，２１ ラジエータ室
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，２４ エアクリーナ
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，２７，５２ａ，５２ｂ，５５，５５’，５７ 吸気口
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，２３ エアクリーナ室
２５，５１ａ，５１ｂ 仕切板
２６，５３ａ，５３ｂ 吸気ダクト
２９，４６ 通風穴
３４ａ，〜，３４ｄ ラジエータ通風口
３８ ガード板（エアクリーナ室２３の天井面）
３９ エアクリーナ通風口
４２ ファン
４５ 吸気ボックス
４７，４８，４９ 遮蔽板

Claims (4)

1. ラジエータ室と、
   前記ラジエータ室上方に開口され、前記ラジエータ室に外気を直接吸入するラジエータ通風口と、
   前記ラジエータ室に近接して設けられ、仕切板により前記ラジエータ室と隔離されたエアクリーナ室と、
   前記エアクリーナ室の天井面に開口されたエアクリーナ通風口と、
   前記エアクリーナ室内の前記エアクリーナ通風口の下方に配置され、前記エアクリーナ通風口と前記ラジエータ室を、前記仕切板に設けた通風穴を介して連通する吸気ダクトと、
   前記エアクリーナ室内であって、前記吸気ダクトの近傍で、かつ前記エアクリーナ室の天井面に近接して配置されたエアクリーナとを有し、
   前記吸気ダクトにエアクリーナが外気を吸入するための吸気口を設け、
   前記エアクリーナ通風口から吸入された外気が前記吸気ダクトを介して、前記ラジエータ室と前記エアクリーナとに吸込まれるようにしたことを特徴とする建設機械の吸気構造。
2. 前記吸気ダクトの内部における前記吸気口の上方に、遮蔽部を配置したことを特徴とする請求項１記載の建設機械の吸気構造。
3. 実質的に下方のみ開口された箱形であって前記吸気ダクトの内部における前記吸気口の周囲を覆う吸気ボックスを形成し、前記エアクリーナは前記吸気ダクト，吸気ボックス，吸気口を介して外気を吸入するようにしたことを特徴とする請求項１記載の建設機械の吸気構造。
4. 前記エアクリーナは、前記エアクリーナ室の天井面を形成するとともに建設機械の外装を形成するガード部材或いはガード部材を支える支持部材に固定されることを特徴とする請求項１乃至３記載の建設機械の吸気構造。

Images