JP3985918B2

JP3985918B2 - 作業車両における運転席へのエンジン放射熱遮断構造

Info

Publication number: JP3985918B2
Application number: JP20764498A
Authority: JP
Inventors: 徹田辺; 清杉山; 正毅田丸; 晴秀名村; 修北島; 信弥越井
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1998-07-23
Filing date: 1998-07-23
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2018-07-23
Also published as: JP2000038967A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、後端小旋回形バックホー等、小型の作業車両における運転席へのエンジン放射熱遮断構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
バックホー等の小型の作業車両にあってはエンジンルームの一部を構成する隔壁上に運転席が配置されている。このため、エンジンより放射される熱が隔壁を介して運転席へ伝達されてしまい、運転席での居住性が悪いという問題がある。これは上記隔壁のエンジンに対向する側面に断（遮）熱材を張り付けることにより少しは改善されるが十分ではない。
【０００３】
このことに対して、上記隔壁を２重構成にし、その内側を空気が循環する空気室とすることにより、隔壁に断熱効果を持たせることが考えられる。
【０００４】
実願平２−８５６２７号（実開平４−４２４２０号）には上記隔壁を２重構成にした空気室を吸気消音器として用い、この消音器を経由してエンジンの吸気装置に空気が流れるようにした構成が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術にあっては、隔壁に構成した空気室をエアークリーナの消音室として用いており、エアークリーナへ吸引される空気の全量が通るようになっている。このため、消音効果を出すために、この空気室の容積を所定の大きさにしなければならず、隔壁としての厚さが大きくなり、運転席とエンジンとを近づけて車両の前後方向の大きさを小さくしようとすることに対する不具合となっている。
【０００６】
また、上記隔壁はエンジンから放射される熱にて昇温されることにより、これに設けられた空気室を通る空気も、隔壁に断熱材を設けても昇温されてしまう。上記従来のものにあっては、空気室を通る空気の全量を吸気装置からエンジンへ吸引するようになっているため、この空気室を通る空気の昇温は大きな問題となっている。
【０００７】
本発明は上記のことにかんがみなされたもので、運転席とエンジンとの間に位置してエンジンルームの前側壁となる隔壁にエンジンのエアークリーナに接続された空気室を運転席側への伝熱遮断を目的として設けた作業車両における運転席へのエンジン放射熱遮断構造において、この空気室内で暖められた空気がエンジンに悪影響を与えることがなく、しかも、上記空気室を空気による断熱作用を得るに足るだけの小さな容積とすることができて、これを十分薄くすることができるようにした作業車両におけるエンジンの放射熱遮断構造を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、運転席とエンジンとの間に配置される隔壁の運転席の背面に対向する背板部に、一側部に空気取入口を有する断熱用空気室を層状に設け、またエンジンルームの一側部に補助空気室を設け、この補助空気室に、上記断熱用空気室の他側部に接続した空気出口管と、エンジンのエアークリーナに連通する吸気管を開口した構成となっている。
【０００９】
この発明では、エンジンの運転によるエアークリーナからの吸気作用により補助空気室を介して断熱用空気室内に空気流が生じる。このときの断熱用空気室を流通する空気はエンジンからの放射熱によって昇温されるが、この断熱用空気室から流出した空気は一度補助空気室内に入り、ここで放冷されてからエアークリーナに吸入されるので、温度が高い状態の空気がエアークリーナへ吸入することがない。
【００１０】
隔壁の背板部は断熱用空気室にて十分断熱効果を発揮することができ、しかもこの断熱用空気室を通って昇温された空気による悪影響をエンジンに与えることがない。
【００１１】
また、断熱用空気室を流れる空気量は、ここでの断熱作用を得るに足る量でよいことにより、この断熱用空気室の容積が小さくてよく、従って、これの厚さを十分薄くでき、断熱空気室を有する隔壁自体の厚さを薄くできて、車両の前後方向の小型化に貢献できる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、運転席とエンジンとの間に配置される隔壁の運転席の背面に対向する背板部に、一側部に空気取入口を有する断熱用空気室を層状に設け、この断熱用空気室の他側部に接続した空気出口管を、先端を外気に開口したエンジンのエアークリーナの吸気管の途中に接続した構成となっている。
【００１３】
この発明では、隔壁の断熱用空気室からの空気はエアークリーナの吸気管の途中から、この吸気管よりエアークリーナへ吸入されるが、この断熱用空気室からの空気量に比較して、エアークリーナの吸気管にて吸入される外気量が極めて多いことにより、断熱用空気室にて昇温された空気による悪影響をエンジン側へ与えることがない。この発明によれば、断熱空気室内の空気の流れをスムーズにすることができ、容積が小さく、かつ薄い空気室であっても断熱効果を向上することができる。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、上記第１、第２の発明において、運転席を覆う運転室を搭載し、この運転室の後部に断熱用空気室を層状に設けた隔壁を一体状に構成した。
【００１５】
この発明によれば、運転室内へエンジンより放射される熱が伝達されることがない。
【００１６】
さらに、請求項４に記載の発明は、上記第３の発明において、隔壁の断熱用空気室の一側部に設ける空気取入口を運転室の外側に開口したことにより、運転室を用いた場合における隔壁の断熱用空気層への流入空気に、少なくとも運転室内より温度が低い外気を用いることができ、運転室を搭載した時における断熱用空気室による断熱効果の低減を防止できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明を実施しようとする作業車両の一例である小型のバックホーを示すものである。このバックホーは履帯式の走行装置１上に旋回フレーム２が旋回可能に搭載されており、この旋回フレーム２の前端部に、ブーム３、アーム４、バケット５及びこれらを起伏作動する各油圧シリンダ６，７，８等からなる作業機９がスイングブラケット１０を介して左右方向にスイング可能に設けられている。
【００１８】
また旋回フレーム２上には操縦装置１１、運転席１２、エンジン１３、キャノピ１４が搭載されており、エンジン１３はエンジンルーム１５に設置されている。そしてこのエンジンルーム１５の前側壁は運転席１２とエンジン１３との間の空間を仕切る隔壁１６となっている。なおこのエンジンルーム１５の他の部分はボンネット１７等にて構成されている。
【００１９】
上記隔壁１６は図２、図３に示すようになっていて、その形状は旋回フレーム２上に搭載される各部材に対応した形状、例えば運転席１２の支持台１２ａを据え付けする部分を切り欠いた切り欠き１８、運転席１２の右側に設けられた電装装置等をカバーするカバー部１９、ボンネットに連結する頂部２０に連結する左右の脚部２１ａ，２１ｂ、運転席１２の背面に対向する背板部２２等を有して板金構成となっている。上記左右の脚部２１ａ，２１ｂの下端部は運転席床に連結されるようになっている。
【００２０】
そしてこの隔壁１６の背板部２２は略全面にわたって２重構成になっていて、層状の断熱用空気室２３となっている。この２重構成による断熱用空気室２３の層厚方向の寸法Ｄはこの中を空気が流通するに足るだけの寸法、例えば１５ｍｍ程度と小さくしてある。
【００２１】
上記断熱用空気室２３の一側端部は、隔壁１６の裏側に設けたダクト２４を介して左側の脚部２１ａの前面に設けた空気取入口２５に連通してある。また断熱用空気室２３の他側端部は、隔壁１６の右側に膨出させて設けたダクト２６に連通してあり、このダクト２６に、隔壁１６の側方へ向けて開口した空気出口管２７が接続されている。
【００２２】
上記エンジン１３は右側に向けてラジエータが配置される横向きに搭載されており、これの上部にエアークリーナ２８が配置されている。また、旋回フレーム２の中心に対して後右側のボンネット１７内には、エンジンルーム１５から仕切り壁２９にて仕切られた補助空気室３０が形成されている。この補助空気室３０は上記したようにエンジンルーム１５及び外気からは仕切られていて密室状になっている。
【００２３】
そしてこの補助空気室３０に上記エアークリーナ２８に設けた吸気管３２と、上記隔壁１６に設けた断熱用空気室２３に連通する空気出口管２７とが接続開口されている。この吸気管３２と出口管２７は補助空気室３０のたがいに離間した位置に入り込んだ状態で開口されている。
【００２４】
上記構成において、エンジン１３が運転されることによりエンジン１３のエアークリーナ２８への吸気は吸気管３２にて補助空気室３０から吸引される。これにより、補助空気室３０は負圧になり、断熱用空気室２３内の空気流が吸引加速されて開口された空気出口管２７からの空気が補助空気室３０内に流入される。
【００２５】
従って、上記空気出口管２７に接続された断熱用空気室２３に空気流が生じ、空気取入口２５から吸入された空気が断熱用空気室２３内を流れて上記補助空気室３０内に流出される。これにより断熱用空気室２３にはエンジン１３の運転時には、常時外気が流れ込み、断熱効果が維持される。
【００２６】
このときの断熱用空気室２３を流れる空気量は、補助空気室３０内の負圧の程度によって変り、補助空気室３０にある隙間からの補助空気室３０への外気の流入量が少ない場合には、上記負圧が大きくなって断熱用空気室２３を流れる空気量が多くなる。また、断熱用空気室２３の空気出口管２７の開口先端と、エアークリーナ２８の吸気管３２の開口先端との間隔によっても上記断熱空気室２３を流れる空気の量が変えられる。すなわち、空気出口管２７の開口端をエアークリーナ２８の吸気管３２の開口端に近い位置に配置することにより、吸気管３２による吸引力が空気出口管２７に作用して、空気出口管２７から空気が多く吸気管３２へ吸引されて上記断熱用空気室２３を流れる空気量は多くなる。
【００２７】
上記作用により断熱用空気室２３で暖められた空気が補助空気室３０内に流入するが、この断熱用空気室２３に接続された空気出口管２７と上記エアークリーナ２８の吸気管３２の開口位置が補助空気室３０内において離間されているため、補助空気室２３に滞留する温度の低い空気と混合されて温度が低下した状態でエアークリーナ２８の吸気管３２へ吸入されることになり、エンジン１３の吸気に対して上記断熱用空気室２３の空気による悪影響を与えることがない。
【００２８】
他の実施の形態として、図５に示すように、補助空気室を設けずに、吸気管３２を直接ボンネット１７の通気穴３１に対向させて外気を吸入するようにし、この吸気管３２の途中に上記断熱用空気室２３の出口管２７の出口を直接接続してもよい。
【００２９】
この実施の形態では、吸気管３２を大量に流れる吸気の負圧が直接空気出口管２７の出口に作用するので断熱用空気室２３内の空気の流れがスムーズに行われて断熱効果が向上される。なお、この場合、吸気管３２に絞り３２ａを設けて空気出口管２７内の空気の吸引流れを生じさせることが必要である。
【００３０】
上記実施の形態では、キャノピ１４を用いて、運転席１２は外気に開放されている例を示したもので、断熱用空気室２３の空気入口２５を隔壁１６の左側の脚部２１ａの前面に設けた例を示したが、旋回フレーム２に図６に示すような運転室（キャビン）３３を搭載して運転席１２をこの運転室３３内に位置するようにした場合、上記実施の形態では断熱用空気室２３の空気入口２５が運転室内に開口して、断熱用空気室２３へは運転室内のある程度暖められた空気を吸引することになる不具合が生じる。
【００３１】
このため、運転室３３を搭載する車両の場合は上記入口２５の代りに、図６に示すように、断熱用空気室２３の背面側にダクト３４を連設し、これをボンネット１７の背面側に開口した空気取入口に接続し、この空気取入口から外気を吸入するようにする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施しようとする小型のバックホーを示す側面図である。
【図２】本発明の要部を示す断面図である。
【図３】本発明の要部を示す斜視図である。
【図４】本発明の要部を示す断平面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態を示す断平面図である。
【図６】本発明の他の実施の形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…走行装置
２…旋回フレーム
３…ブーム
４…アーム
５…バケット
６，７，８…油圧シリンダ
９…作業機
１０…スイングブラケット
１１…操縦装置
１２…運転席
１２ａ…支持台
１３…エンジン
１４…キャノピ
１５…エンジンルーム
１６…隔壁
１７…ボンネット
１８…切り欠き
１９…カバー部
２０…頂部
２１ａ，２１ｂ…脚部
２２…背板部
２３…断熱用空気室
２４，２６，３４…ダクト
２５…空気取入口
２７…空気出口管
２８…エアークリーナ
２９…仕切り壁
３０…補助空気室
３１…通気穴
３２…吸気管
３２ａ…絞り
３３…運転室

Claims

運転席（１２）とエンジン（１３）との間に配置される隔壁（１６）の運転席（１２）の背面に対向する背板部（２２）に、一側部に空気取入口（２５）を有する断熱用空気室（２３）を層状に設け、またエンジンルーム（１５）の一側部に補助空気室（３０）を設け、この補助空気室（３０）に、上記断熱用空気室（２３）の他側部に接続した空気出口管（２７）と、エンジン（１３）のエアークリーナ（２８）に連通する吸気管（３２）を開口したことを特徴とする作業車両における運転席へのエンジン放射熱遮断構造。
運転席（１２）とエンジン（１３）との間に配置される隔壁（１６）の運転席（１２）の背面に対向する背板部（２２）に、一側部に空気取入口（２５）を有する断熱用空気室（２３）を層状に設け、この断熱用空気室（２３）の他側部に接続した空気出口管（２７）を、先端を外気に開口したエンジン（１３）のエアークリーナ（２８）の吸気管（３２）の途中に接続してなることを特徴とする作業車両における運転席へのエンジン放射熱遮断構造。
運転席（１２）を覆う運転室（３３）を搭載し、この運転室（３３）の後部に断熱用空気室（２３）を層状に設けた隔壁（１６）を一体状に構成したことを特徴とする請求項１または２記載の作業車両における運転席へのエンジン放射熱遮断構造。
隔壁（１６）の断熱用空気室（２３）の一側部に設ける空気取入口（２５）を運転室（３３）の外側に開口したことを特徴とする請求項３記載の作業車両における運転席へのエンジン放射熱遮断構造。