JP4485375B2 - エンジン駆動作業機 - Google Patents

Description

本発明は、発電機、圧縮機、ポンプなどをエンジンにより駆動するエンジン駆動作業機に係わり、とくに防音措置を施したものに関する。

この種のエンジン駆動作業機は、基礎枠体であるベース上に設置され、防音構造の筐体に収容された構成となっている。防音型エンジン駆動作業機としては、設置面積が小さく、簡単な構造でありながら組立分解性および防音性が良好であることが望まれている。

従来のこの種のエンジン駆動作業機の一例として、図１１および図１２に示すものがある。これは、特許文献１に示されたもので、取付基板２０６上に設けられた受け止め板２１２の上に防振ゴム２１５を介して、空冷エンジンＥおよびこのエンジンＥにベルト２１４により連結された発電機Ｇが取り付けられている。

取付基板２０６上には、防振ゴム２０７を介して内側ケース２０２が取り付けられている。そして、内側ケース２０２の天板２０４の上面に防振ゴム２０８が貼着されており、その外方に外側ケース２０３が配され、その下端部が締付ネジ２１７により取付基板２０６に固定された固定具２１６に固定されている。

これにより、内部の機器から発生する騒音は、内側および外側の二重ケース２０１により遮蔽される。この際、内側ケース２０２と外側ケース２０３との間の音響透過が防止されている。

また、従来の他の構成として図１３に示すものがある。これは、特許文献２に示されたもので、組立式防音ケースとして構成されたものである。そして、防音ケースＫは、ベース上に組み立てられたフロントフレーム３２１と、リアフレーム３３１と、図示しないセンターフレームとを骨組みとしている。

防音ケースＫは、内部を、エンジン室３０１、マフラ室３０２およびラジエータ室３０３に区画し、エンジン室３０１にはエンジンＥおよび作業機本体Ｇが、マフラ室３０２にはマフラが、ラジエータ室３０３には図示しないラジエータが配されている。そして、ラジエータ室３０３には、図示しない吸風口が側壁面に複数個配設されており、マフラ室３０２には排風口が配設され、マフラ室３０２とラジエータ室３０３とは連通している。

この構成では、エンジン室３０１を冷却する冷却風は、軸流ファンであるエンジンファンにより吸風口３３１ａ，３３５ａから吸引され、エンジン室３０１の内部を冷却した後、エンジンファンを通過して図示しないインタークーラを冷却し、通気ダクト３０４を介してマフラ室３０２Ａ，３０２Ｂに配されたマフラを冷却し、大気中に放出される。

また、フロントフレーム３２１内に形成されたラジエータ室３０３の図示左手前側壁には図示しない吸風口が形成され、この吸風口に対向する壁面にラジエータが設けられている。そして、吸風口とラジエータとの間には、ラジエータに対向して電動ファンが配され、冷却風をマフラ室３０２Ｂに送風している。

ラジエータは、電動ファンによりラジエータ室３０３に形成された専用の吸風口から吸引された冷却風により冷却され、冷却後の冷却風はマフラ室３０２Ｂに送風されてマフラ室３０２Ｂの天井面に形成された排風口から大気中に放出される。

この図１３に示した従来例は、各冷却風路内に個別の熱交換器を配して冷却効率を向上させた低騒音構造の防音ケースとして開示されている。
特開平8-261008号公報 特開2002-4857号公報

図１１および図１２に示した従来例は、防音効果は良好であるが、内部点検には２重に配された２つのケースを取外す必要があり、煩雑である。とくに大型機の場合とか、運転に必要な装置がエンジンとか作業機本体外に配置される場合は構造が複雑になり、小型化が難しくなる。

また、図１３に示した従来例では、静かで冷却性能の高いエンジン駆動作業機を提供できる反面、作業機本体、エンジン、エンジンファン、インタークーラおよび冷却ダクトを一直線に配列したため、エンジン駆動作業機の全長を短くすることが難しい。しかも、防音ケースが主要部材の結合による集合体で構成されており、構造が複雑で高価であり、分解、組立に時間を要する場合がある。

本発明は、上述の点を考慮してなされたもので、組立性が良く、床面積が小さくできて冷却効果の良好な防音型エンジン駆動作業機を提供することを目的とする。

上記目的達成のため、本発明では、
エンジンと、このエンジンにより駆動される作業機本体と、前記エンジンおよび前記作業機本体を防振支持する基礎枠体と、前記基礎枠体に取り付けられて前記エンジンおよび作業機本体を収容する筐体とをそなえた防音型エンジン駆動作業機において、
前記筐体の一部は、前記エンジンおよび前記作業機本体を収容する１階室と、それぞれ冷却ファンを持ち前記１階室の上方に配されて前記エンジンの作動に関する熱交換を個別の通風路内に配設された前記冷却ファンそれぞれで行う第１および第２の熱交換器、およ
び前記エンジン排気用のマフラを収容する２階室とを有し、前記基礎枠体上に設けられた構造枠体を用いて構成され、
前記１階室には、前記エンジンと前記作業機本体とを仕切り前記作業機本体の下部および両側下部に通風路を形成する仕切り板が設けられ、
前記１階室と前記２階室とは、前記第２の熱交換器に対して前記１階室から冷却風を供給する通風路により連通しており、
前記エンジンは、クランク軸によりプーリとファンベルトとを介して駆動される回転軸の端部に遠心ファンを有し、
前記遠心ファンは、前記エンジンの側を向いた吸気口および前記第２熱交換器を向いた吐出口を有する送風ダクトに内包されており、
前記２階室は、前記第１および第２の熱交換器を経た各冷却風が前記マフラを冷却した後に外部に排出されるように通風路が形成された、
ことを特徴とするエンジン駆動作業機、
を提供するものである。

本発明は上述のように、筐体の一部が基礎枠体上に設けられた構造枠体として構成され、エンジンおよび作業機本体が１階室に、熱交換器およびマフラが２階室に配されており、１階室および２階室での冷却風通風を行うとともに、１階室から２階室への通風を行なって総合的に冷却風通風を行うようにしたため、組立性がよく小型でありながら冷却効果の良好な防音型エンジン駆動作業機を提供することができる。

以下、図１ないし図１０を参照して本発明の実施例を説明する。

図１は、本発明の実施例１の側面形状を、また図２は実施例１の筐体の一部をなすカバーを取り除いた状態を示す側面図である。これら両図に基き、実施例１を説明する。

本発明に係るエンジン駆動作業機は、ベース１１０上に組み付けられており、エンジン５０および作業機本体６０は、防振ゴム(図示せず)を介してベース１１０に取り付けられていて、筐体は２階建て形式の構造枠体１２０とカバー１３０とで構成されている。

そして、エンジン５０および作業機本体６０を覆うように配された、２階建ての構造枠体１２０がベース１１０に着脱可能に固定されている。この構造枠体１２０は、エンジン５０、作業機本体６０の上方に、運転に必要な部品を配設するために、２階建て形式の骨組みとして構成されており、２階の床部分に床板１２０ａが設けられており、エンジン５０および作業機本体６０が位置する１階との仕切り板を兼ねており、これにより筐体は１階室と２階室とに分かれる。

２階室は、大略３区画に別けられており、中央にマフラ８２が配され、図における右側に第１の熱交換器８１、左側に第２の熱交換器８０が配される。これら熱交換器８１，８０は、例えばラジエータおよびインタークーラなどであり、何れも冷却ファン７０または７１を有し、冷却水もしくは取り入れ空気を冷却する。冷却ファン７０，７１は、両方ともに運転してもよいし、各別に運転してもよい。

そして、２階室は、中央のマフラ区画１５１、図示右側の第１熱交換器区画１５２、および図示左側の第２の熱交換器区画１５０とにより構成されており、マフラ区画１５１と第２の熱交換器区画１５０とを縦隔壁１２０ｃが仕切り、マフラ区画１５１と第１の熱交換器区画１５２とを縦隔壁１２０ｂが仕切っている。

縦隔壁１２０ｂのマフラ区画１５１側の面に第１の熱交換器８１が設けられており、この熱交換器８１を含む縦隔壁１２０ｂよりも図示右側を第１の熱交換器区画１５２と呼ぶ。縦隔壁１２０ｂにおける第１の熱交換器８１の取付面には、第１の熱交換器区画１５２とマフラ区画１５１とを連通する連通口が設けられている。

第１の熱交換器区画１５２には、これに対向するように縦隔壁１２０ｂに第１の冷却ファン７０が設けられている。マフラ区画１５１には、マフラ８２が設けられ、マフラ区画１５１には縦隔壁１２０ｂ，１２０ｃと構造枠体１２０のマフラ区画１５１に相当する部分を両側から覆う側部カバー１２３とが配され、ボルト１４０により着脱自在に固定されている。

これにより、マフラ区画１５１は、底面および４隅が縦隔壁で囲繞され上方が開放した空間として形成される。そして、このマフラ区画１５１の内部上方には排風ガイド板１２０ｅが設けられていて、マフラ区画１５１内の図示左右方向からの冷却風、すなわち第１の熱交換器区画１５２からの冷却風と第２の熱交換器区画１５０からの冷却風とを分離して排出する。

マフラ区画１５１は、構造枠体１２０内の各部を通ってきた冷却風を図示上方に向ってマフラ区画１５１上部とカバー１３０に開口している排風口との間に排風口の周りを囲繞している弾性部材８３により確実にシールされて大気中に放出するから、排風が機器内部に還流することなく外部に排出され、良好な冷却効果を挙げることができる。

一方、第２の熱交換器区画１５０内には、縦隔壁１２０ｃにダクト１２１が設けられ、このダクト１２１内の縦隔壁１２０ｃの面に第２の熱交換器８０が設けられている。縦隔壁１２０ｃにおける第２の熱交換器８０の取付面には、第２の熱交換器区画１５０とマフラ区画１５１とを連通する連通口が開口している。

第２の熱交換器区画１５０におけるダクト１２１の図示左端が冷却風の取り入れ口であり、この取り入れ口に第２の冷却ファン７１が設けられている。また、エンジン室１５３を冷却した風が送風ダクト５６を介して上部にある第２の熱交換器区画１５０に送られる。送風ダクト５６の下端には、エンジン５０のエンジンファンとしての、通常の軸流ファンではなく遠心ファンが設けられている。そして、エンジンファンを内包する送風ダクト５６は、エンジン５０の軸方向厚さがエンジンファンの厚さと略同等かあるいは多少厚い程度に形成され、図示しないボルトにより、構造枠体１２０の側壁に着脱可能に固定されている。

このように、構造枠体の２階部分は、３つの区画が形成され、２つの熱交換器区画１５０，１５２を各別の冷却ファン７１，７０で冷却できるので、効率のよい冷却ができる。しかも冷却ファン７１，７０は個別に運転することができ、それにより効率のよい冷却をすることもできる。

構造枠体１２０の１階部分に当るエンジン室１５３には、エンジン５０と発電機６０の排風出口６０ａとを含む騒音源であるエンジン収納部１５３ａと非騒音源である発電機収納部１５３ｂとを仕切る仕切り板１２２が、図示しないボルトにより構造枠体１２０に固定されている。

この仕切り板１２２により、エンジン収納部１５３ａと発電機収納部１５３ｂとが区画され、騒音の伝達が抑制されて低騒音化が図られるとともに、仕切り板１２２の下部を通過する冷却風によりエンジン下部にあるオイルパンを効率よく冷却することができる。

他方、エンジン５０および発電機６０は、ベース１１０に防振支持されており、ベース１１０上にはエンジン５０と発電機６０とを覆った構造枠体１２０が着脱自在に固定されており、また構造枠体１２０の２階部分には運転に必要な機器が設けられている。このため、床面積の小さな防音型エンジン駆動作業機を提供できる。

さらに、ベース１１０には、カバー１３０が構造枠体１２０の上方から被せられ、カバー１３０の底部がベース１１０の上面に形成された図示しないボルトにより着脱自在に固定されている。

カバー１３０には、図示右上の側壁に、雨水の侵入を軽減する斜板１３３ａを有する吸気口１３３が形成されており、雨水を分離して空気のみを吸引できる。また、カバー１３０の側壁には、内部の保守点検のための扉１３１が合計３個、回動自在に設けられている。この扉１３１は、内部が通風路となった二重構造となっている。そして、この扉１３１の外側表面の下側には、外気取り入れのための吸気口１３１ｃが形成され、図示しない内部通風路１３１ｄを経て第２の熱交換器区画１５０に冷却風を直接送り込んでいる。また、扉１３４は、カバー１３０の両側に１つずつ合計２個設けられるが、一重構造であってエンジン室１５３側の内面には吸音材が充填されている。

カバー１３０は、大きな部品の修理や交換が必要なときは容易に取外すことができ、保守点検を容易に行うことができる。また、カバー１３０には、所定の位置に扉が設けられ、点検時には容易に内部点検を行える。

図３は、図２で示したベース１１０に固定されたエンジン５０および発電機６０と構造枠体１２０とを、図２のＢ方向から見た状態として示したものである。この図３に示すように、エンジンファン５５を内包するように設けられた吸気口を有する送風ダクト５６が、構造枠体１２０の側壁面に複数のボルト１４０により着脱自在に設けられている。この送風ダクト５６は、エンジン室１５３と第２の熱交換器区画１５０とを連通するものである。

エンジンファン５５は遠心ファンであり、エンジン室１５３内の空気を送風ダクト５６を介して第２の熱交換器区画１５０に送り込む。

図４は、図１のＡ方向から見た状態として示している。図４に示す扉１３１は、内部に通風路１３１ａを有する二重構造であり、外壁面下方に吸気口１３１ｃを有する。第２の冷却ファン７１により吸気口１３１ｃから吸引される冷却風は、流れＱ１，Ｑ２，Ｑ３となって、通風路１３１ａ上端の内壁面に開口した連通口１３１ｂから第２の熱交換器区画１５０へと吸引される。

図５は、図１に示した防音型エンジン駆動作業機の側面図を用いて冷却風の流れを表したものである。カバー１３０の図示右側面上方に、外部に向けて開口した吸気口１３３から冷却風Ｑ４が第１の冷却ファン７０に吸引され、第１の熱交換器８１を冷却し、マフラ区画１５１の内部を冷却した後に排風ガイド板１２０ｅにより上方に曲げられて、大気中に放出される流れＱ１０となる。

また、カバー１３０の図示右側面上方の吸気口１３３から、第２の冷却ファン７１とエンジンファン５５とにより冷却風Ｑ４が吸引され、冷却風Ｑ５となって第１の熱交換器区画１５２から下方に流れを変えて発電機収納部１５３ｂに入る。そして、仕切り板１２２の下方を通過してエンジン収納部１５３ａに導入される流れＱ５となる。

ここで、吸気口１３３の下方には遮音板１３５が設けられており、エンジン収納部１５３ａ、発電機収納部１５３ｂで発生したノイズが吸気口から外部に漏れ出すことを防止している。

さらに、冷却風は、エンジン収納部１５３ａを冷却した後に、構造枠体１２０の床板１２０ａに開口した連通口１２０ｄを通過して、第２の熱交換器区画１５０へと吸引される冷却風Ｑ６となる。また、エンジン室１５３ａ内の冷却風の一部は、エンジンファン５５に吸引され、送風ダクト５６内を経て第２の熱交換器区画１５０へと吸引される冷却風Ｑ７となる。ここで、エンジンファン５５は、遠心ファンであるため軸長を短くすることができ、エンジン駆動作業機の床面積を小さくすることができる。

また、扉１３１の吸気口１３１ｃから第２の冷却ファン７１によって吸引された冷却風Ｑ１は、図示しない通風路１３１ａを経る冷却風Ｑ９となり、第２の熱交換器区画１５０へと直接吸引される。

第２の熱交換器区画１５０に吸引された全ての冷却風は、第２の熱交換器８０を冷却し、マフラ区画１５１に送られてマフラ８２を冷却した後に排風ガイド板１２０ｅにより上方に向きを変え、カバー１３０に開けられた図示しない排風口を経る排風Ｑ８の流れとなって大気中に放出される。排風ガイド板１２０ｅを有しているため、排風の流れが衝突することなくスムーズな流れとなって排出される。

このように筐体内を隈なく流れる冷却風の流れにより、筐体内の各種機器、つまりエンジン、作業機本体、熱交換器、マフラが順次効率よく冷却される。そして、冷却作用により熱を取り込んだ冷却風は、マフラ室上部とカバー１３０の排風出口内面の４隅を囲繞した弾性部材のシール構造により前記排風口より大気中に放出される。

図６は、本発明の実施例２を示した側面図である。この実施例２では、第２の冷却ファン７１に流入する冷却風を、実施例１のように１階室の側方から取入れるのではなく、２階室側方から取り入れるようにして、冷却機能を強化している。

すなわち、第２の冷却ファン７１は、主として吸気口１３６から外気を吸引して、１階室から送風ダクト５６を経て送られる冷却風および連通口１２０ｄからの冷却風とともに第２の熱交換器８０に与える。これにより、１階室の各部の冷却が行われた上、吸気口１３６からの主たる冷却風の直接吸入により効率のよい冷却ができる。

図７は、図６の状態からカバー１３０を取除いた状態を示しており、図１に示した実施例１に比べて第２の冷却ファン７１だけでなく、第１の冷却ファン７０も強化されていることが分る。

これにより、２階室は、第１および第２の冷却ファン７０,７１により強力な冷却風が送られ、また１階室は発電機本体６０の冷却ファン６０ａにより冷却風が形成され、図示右側から左側に抜け、さらに２階室に向かう冷却風となる。また、仕切板１２６がエンジン収納部１５３ａと発電機収納部１５３ｂとを完全に仕切っているので、騒音の拡散を防止している。

図８は、図７のＢ方向から見た状態を示しており、図示上方に第２の冷却ファン７１が、また下方にはエンジン５０に設けられ送風ダクト５６に冷却風を送り込む遠心ファン５５が破線で図示されている。

図９は、図６のＡ方向から見た状態を一部を破断して示しており、扉１３１はやや小型化されて図示下方部分に設けられており、吸気口は設けられていない。替わりに、カバー１３０の、扉１３１の上方における第２の冷却ファン７１に対向する位置に吸気口が設けられている。

図１０は、実施例２の全体的な冷却風の流れにつき図６を用いて示したものである。この図１０に示すように、冷却風は、１階室では図示右側から左側に向かい、次いで２階室に上昇していくものとなり、２階室ではカバー１３０に左右からの吸気を集めて上方に逃がすという流れ方をする。

すなわち、１階室では、吸気口１３３からガイド板１３７により１階室に誘導された冷却風Ｑ２０が作業機本体６０およびその冷却ファン６０ａを通る冷却風Ｑ２２となってエンジン５０に至る冷却風Ｑ２３，Ｑ２４となり、送風ダクト５６および連通口１２０ｄを経て２階室に向かう。

そして、２階室では、２つの吸気口１３３，１３６から取り入れた冷却風Ｑ２０，Ｑ２５が第１および第２の冷却ファン７０，７１により中央に集められて排出風Ｑ２１，Ｑ２６として大気中に排出される。

本発明の一実施例の構成を示す側面図。 図１に示した実施例のカバーを外した状態を示す側面図。 図２のＢ方向から見た状態を示す図。 図１のＡ方向から見た状態を示す図。 図１を用いて冷却風の流れを示した説明図。 本発明の他の実施例の構成を示す側面図。 図６に示した他の実施例の内部構成を示す側面図。 図７のＢ方向から見た状態を示す図。 図６のＡ方向から見た状態を示す図。 図６を用いて冷却風の流れを示した説明図。 従来の防音ケースを示す斜視図。 従来の防音ケースの縦断面図。 従来の他の防音型エンジン駆動作業機の構成を示す斜視図。

符号の説明

５０，Ｅ エンジン、５５ 遠心ファン、５６ 送風ダクト、
６０，Ｇ 作業機本体(発電機)、７０ 第１の冷却ファン、７１ 第２の冷却ファン、
８０ 第２の熱交換器、８１ 第１の熱交換器、８２ マフラ、８３ 弾性部材、
１００ 防音型エンジン駆動作業機、１１０ ベース、１２０ 構造枠体、
１２０ａ 床板、１２０ｂ，１２０ｃ 縦隔壁、１２０ｄ 連通口、
１２０ｅ 排風ガイド板、１２２ 仕切り板、１２３ 側部カバー、１３０ カバー、
１３１，１３４ 扉、１３３，１３６ 吸気口、１３３ａ 斜板、１３５ 遮音板、
１３７ ガイド板、１５０ 第２の熱交換器区画、１５１ マフラ区画、
１５２ 第１の熱交換器区画、１５３ エンジン室、１５３ａ エンジン収納部、
１５３ｂ 発電機収納部、２０２ 内側ケース、２０３ 外側ケース、
２０６ 取付基板、２０７，２１５ 防振ゴム、３０１ エンジン室、
３０２ マフラ室、３０３ ラジエータ室、３３１ａ，３３５ａ 吸気口。

Claims (3)

1. エンジンと、このエンジンにより駆動される作業機本体と、前記エンジンおよび前記作業機本体を防振支持する基礎枠体と、前記基礎枠体に取り付けられて前記エンジンおよび作業機本体を収容する筐体とをそなえた防音型エンジン駆動作業機において、
   前記筐体の一部は、前記エンジンおよび前記作業機本体を収容する１階室と、それぞれ冷却ファンを持ち前記１階室の上方に配されて前記エンジンの作動に関する熱交換を個別の通風路内に配設された前記冷却ファンそれぞれで行う第１および第２の熱交換器、およ
   び前記エンジン排気用のマフラを収容する２階室とを有し、前記基礎枠体上に設けられた構造枠体を用いて構成され、
   前記１階室には、前記エンジンと前記作業機本体とを仕切り前記作業機本体の下部および両側下部に通風路を形成する仕切板が設けられ、
   前記１階室と前記２階室とは、前記第２の熱交換器に対して前記１階室から冷却風を供給する通風路により連通しており、
   前記エンジンは、クランク軸によりプーリとファンベルトとを介して駆動される回転軸の端部に遠心ファンを有し、
   前記遠心ファンは、前記エンジンの側を向いた吸気口および前記第２熱交換器を向いた吐出口を有する送風ダクトに内包されており、
   前記２階室は、前記第１および第２の熱交換器を経た各冷却風が前記マフラを冷却した後に外部に排出されるように通風路が形成された、
   ことを特徴とするエンジン駆動作業機。
2. 請求項１記載のエンジン駆動作業機において、
   前記基礎枠体に固定され、前記筐体の一部をなす前記構造枠体を覆うように上方から被せられるカバーを有し、
   前記カバーは、側面に前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器に冷却風を供給するための吸気口を有し、上面に前記マフラから排出される排気を外部に放出する排風口を有し、上面内側に前記構造枠体の上部に当接する弾性部材が設けられるとともに、通風ダクトを内蔵した扉を有し、
   前記通風ダクトは、一端に外部に連通した吸気口を有し、他端に前記構造枠体内部と連通する排出口を有する
   ことを特徴とするエンジン駆動作業機。
3. 請求項１記載のエンジン駆動作業機において、
   前記冷却ファンは、前記２階室の側方から外気を取り込むように構成されたエンジン駆動作業機。

Images