JP4525654B2 - 建設機械 - Google Patents

Description

本発明はエンジンルーム内に設置されるラジエータサブタンク等の小型機器類のメンテナンスのための構造を改良した建設機械に関するものである。

本発明の好適例である油圧ショベルを例にとって背景技術を説明する。

油圧ショベルは、図４,５に示すようにクローラ式の下部走行体１上に上部旋回体２が縦軸まわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体２の前部に作業アタッチメント（図示省略）が取付けられて構成される。

上部旋回体２には、図５,６に示すように後部にエンジンルーム３が設けられ、このエンジンルーム３にエンジン４が上部旋回体２の左右方向に設置される。

このエンジン４の右側（上部旋回体２を後方から見た右側。以下の左右の方向性について同じ）に、エンジン４によって駆動される油圧ポンプ５が設置される一方、左側に熱交換器としてのエンジン冷却用のラジエータ６（熱交換器としては他にオイルクーラーやインタークーラーがラジエータ６と隣接して設置されるが、ここでは図示省略する）と、エンジン４で駆動される冷却ファン７とが設けられ、この冷却ファン７の回転により、エンジンルーム３を形成するカバー材（通常、エンジンガードと呼ばれる）に設けられた図示しない吸い込み口から外気が吸い込まれ、冷却空気としてラジエータ６を通過する。

カバー材は、上面側がボンネット付きのフード８（図４参照）によって、背面及び側面が平面視ほぼ円弧状のカウンタウェイト９によってそれぞれ形成される。

また、カバー材を兼ねるカウンタウェイト９の左右両側に、エンジンルーム内の機器類に対するメンテナンスを外部から行うためのメンテナンス口１０,１１と、これらを開閉するメンテナンスパネル１２,１３が設けられる。１４,１４は両メンテナンスパネル１２,１３の開閉（回動）支点となるヒンジである。

ラジエータ６の前面（吸い込み空気流に対向する面であって上部旋回体２の方向性でいうと左の面）側には、吸い込み空気をラジエータ６に導く筒状のダクト１５が設けられ、このダクト１５の先端に防塵用のフィルタ１６が取付けられるとともに、ダクト１５内に吸い込み空気を濾過するエアクリーナー１７が設置される。

また、図６に示すように、ダクト１５の後面（左側メンテナンス口１０に臨む面）に、エアクリーナー１７のエレメント清掃や交換等のメンテナンスを行うための内側メンテナンス口１８と、これを開閉する内側メンテナンスパネル１９とが設けられている。２０は同パネル１９の開閉（回動）支点となるヒンジである。

なお、左側メンテナンス口１０は、エンジンルーム３内の広範囲で外部から機器類のメンテナンスを行う主メンテナンス口としての役割から図示のように大開口として形成されるのに対し、内側メンテナンス口１８はエアクリーナー１７やフィルタ１６、ラジエータ６のコア面といった限られた範囲のみのメンテナンスを行うため、左側メンテナンス口（以下、これを主メンテナンス口といい、左側メンテナンスパネル１２を主メンテナンスパネルという）１０よりも小さな開口として形成される。

以上の構成は特許文献１に示されている。

一方、エンジンルーム３内には、上記の基本的な機器類に加えて、ラジエータ６に冷却水を補給するためのラジエータサブタンク（リザーブタンクとも呼ばれる）２１や、キャビン前面窓を洗浄するための洗浄液を貯留するウォッシャータンク、燃料中の水分を分離・貯留するウォーターセパレータ等の小型のタンク類や電装品といったメンテナンスを必要とする小型の機器類（以下、要メンテナンス機器類という）が設置される。

ラジエータサブタンク２１を例にとると、従来、同タンク２１は、図５,６に示すようにダクト先端側の空間で主メンテナンス口１０に臨む位置に図示しないブラケットを介して設置されている。２１ａは同タンク２１の上面に設けられた給水口のキャップである。

ところが、このラジエータサブタンク２１は、図示のように主メンテナンス口１０から見てやや奥まった位置に固定されているため、メンテナンス作業空間が狭いこと、及び隣接する他の機器類が邪魔になることから、水の補給等のメンテナンスがやり辛いという問題があった。

この問題は、ラジエータサブタンク２１を含めて液位の点検や補給等のために比較的頻繁にメンテナンスを行う必要のある小タンク類の場合にとくに深刻となるが、電装品等の他の小型機器類を含めてエンジンルーム３内に設置される要メンテナンス機器類全般にあった。

そこで、特許文献２に示されているように、このような要メンテナンス機器類（同文献ではウォッシャータンク）に対するメンテナンス作業を容易にするための手段として、要メンテナンス機器類を主メンテナンスパネルの内面に取付けた技術が提案されている。
特開２００６−２０６０３４号公報 特開２００２−１３１６１号公報

しかし、この公知技術によると次のような弊害が生じる。

第１に、主メンテナンスパネルを開いて主メンテナンス口からエンジンルーム内機器類のメンテナンスを行う場合に、主メンテナンスパネルの内面に取付けられた要メンテナンス機器類が、主メンテナンス口の一部を手前側から塞ぐ状態となり、外部からエンジンルーム内に対する視界や作業員のアクセスの妨げとなる。

第２に、大きな主メンテナンスパネルの取付け易い位置に要メンテナンス機器類を取付けるとなると、同機器類がヒンジから離れた位置に取付けられて同パネルの開閉に伴う要メンテナンス機器類の移動量が大きくなり勝ちであるため、小タンク類の場合のホース、電装品の場合の電気配線のとり回しが難しくなり、これらの配索構造が複雑となる。

第３に、主メンテナンスパネルは、エンジンルーム内の多くの機器類のメンテナンス時に開閉されることから内側メンテナンスパネルよりも遥かに開閉頻度が高く、開いている時間も長いため、元々、同パネルのヒンジの荷重負担が大きい上に、これに要メンテナンス機器類を取付けると、ヒンジの荷重負担がさらに大きくなる。

この場合、液体が貯留されたラジエータサブタンクのようなタンク類は、液体分も含めて比較的重く、液体の揺れも生じることからヒンジの荷重負担がとくに大きくなる。

そして、取付対象が大きな主メンテナンスパネルであることから、タンク類をヒンジから大きく離れた位置に取付ける可能性があり、その場合にはヒンジのタンク類重心との距離が長くなってモーメントが増加するため、ヒンジの荷重負担が益々大きくなる。

このため、ヒンジに早期にがたつきが生じたり、開き端側が下がってしまって開閉がスムーズにいかなくなったりする不具合が発生し易い。これを防ぐためにはヒンジを必要以上に高強度（たとえば大型）のものとしなければならず、コスト面で不利となる。

本発明はこのような事情に鑑み、上記のような弊害を招くことなく要メンテナンス機器類のメンテナンスを容易化することができる建設機械を提供するものである。

請求項１の発明は、カバー材で覆われたエンジンルーム内にエンジンと熱交換器と冷却ファンが設けられ、上記冷却ファンの回転により外気をエンジンルーム内に吸い込んで上記熱交換器に通すように構成されるとともに、上記エンジンルーム内における上記熱交換器の吸気側に、吸い込んだ空気を熱交換器に導くダクトが設けられ、このダクトに内側メンテナンス口、上記カバー材におけるこの内側メンテナンス口に臨む部分に上記内側メンテナンス口よりも大開口の主メンテナンス口がそれぞれ設けられ、かつ、この両メンテナンス口にこれらを開閉する内側メンテナンスパネル及び主メンテナンスパネルがそれぞれ設けられた建設機械において、下記(Ａ)(Ｂ)の要件を具備するものである。

(Ａ) 上記主、内側両メンテナンスパネルが左右いずれか一側を支点に回動して開閉し、この両メンテナンスパネルの開閉支点が互いに反対側に設定されていること。

(Ｂ) 上記内側メンテナンスパネルの閉じ状態での外面に、メンテナンスの必要がある小型の機器類が、上記主、内側両メンテナンスパネルのうち主メンテナンスパネルのみが開いた状態で上記主メンテナンス口を介して外部に臨み、主、内側両側メンテナンスパネルが開いた状態で上記主メンテナンス口からエンジンルーム外に突出する状態で取付けられていること。

請求項２の発明は、請求項１の構成において、メンテナンスの必要がある小型の機器類として、ラジエータサブタンク等のタンク類が内側メンテナンスパネルの閉じ状態での外面に取付けられたものである。

本発明によると、熱交換器の前面側にダクトが設けられ、このダクトに内側メンテナンス口とこれを開閉する内側メンテナンスパネルが主メンテナンス口に臨んで設けられた建設機械において、内側メンテナンスパネルの閉じ状態での外面に要メンテナンス機器類（請求項２ではラジエータサブタンク）を、主メンテナンスパネルが開いた状態で主メンテナンス口を介して外部に臨む状態で取付けたから、主メンテナンスパネルのみを開いた（内側メンテナンスパネルは閉じた）状態でも、外部から主メンテナンス口を介して冷却水の補給等のメンテナンス作業を容易に行うことができる。

しかも、主メンテナンスパネルの内面に要メンテナンス機器類を取付けた場合のように、同機器類がエンジンルーム内に対する視界やアクセスの妨げになるという弊害が生じないため、エンジンルーム内に対するメンテナンス作業も容易となる。

また、主メンテナンスパネルよりも遥かに小さくて取付位置が限られた内側メンテナンスパネルに要メンテナンス機器類を取付けることから、同パネルの開閉に伴う同機器類の移動量が必ず小さくなるため、ホースや配線のとり回しが簡単となり、配索構造を簡略化することができる。

さらに、基本的にダクト内のメンテナンスを行うとき（比較的少ない頻度でかつ短時間）だけ開かれる内側メンテナンスパネルに要メンテナンス機器類を取付けるため、同パネルのヒンジの荷重負担が小さくてすむ。

そして、取付対象が小さな内側メンテナンスパネルであることから、ヒンジと要メンテナンス機器類の重心との距離が必ず小さくなり、モーメントも小さくなるため、この点でもヒンジの荷重負担が小さくてすむ。

この点の効果は、とくに請求項２のラジエータサブタンクのようなタンク類の場合に顕著となり、主メンテナンスパネルに取付けた場合のようにヒンジを本来のもの以上に高強度化する必要がなくなるため、コスト面で有利となる。

また、内側、主両メンテナンスパネルの開閉支点を左右反対側に設定したから、両パネルを開いて要メンテナンス機器類のメンテナンス作業を行う場合に、両開閉支点を同じ側に設定した場合のように両パネルが重なってメンテナンス作業空間が狭められるという不都合がない。

このため、要メンテナンス機器類に対するメンテナンス作業、及びダクト内に設置された機器類（前記例ではエアクリーナー、フィルタ、ラジエータコア面）に対するメンテナンス作業が容易となる。

さらに、両メンテナンスパネルを開いた状態で要メンテナンス機器類が主メンテナンス口からエンジンルーム外に突出するため、同機器類のメンテナンス作業が一層容易となる。

この場合、要メンテナンス機器類に対するメンテナンス作業の容易化の点で全体または大部分がエンジンルーム外に突出するように構成するのが望ましいが、一部のみが突出するように構成した場合でも、全く突出しない場合と比べて同機器類がより外側に位置する点でメンテナンス作業の容易化に寄与する。

ところで、特許文献２の公知技術のように主メンテナンスパネルの内面にタンク類を取付けた場合、如雨露状の補給容器によって小タンクに液体を補給する際に、主メンテナンスパネルが開いた状態であっても同パネルが壁となって補給容器の傾きや動きが制限される等の問題が生じる。

これに対し、本発明によると、小型の要メンテナンス機器類を小さな内側メンテナンスパネルに取付けた上で、同パネルを開いた状態で同機器類が外部に突出する構成としたから、請求項２のラジエータサブタンクのようなタンク類を取付けた場合、液体の補給時に、補給容器の傾きや動きを制限する壁がなくなり、この点で補給作業が容易となる。

本発明の実施形態を図１〜図３によって説明する。

実施形態において、基本構成、すなわち、
（Ｉ） 上部旋回体２の後部にエンジンルーム３が設けられ、このエンジンルーム３にエンジン４が設置されるとともに、このエンジン４の右側に油圧ポンプ５、左側に熱交換器としてのエンジン冷却用のラジエータ６と冷却ファン７とが設けられる点、
（ＩＩ） エンジンルーム形成用のカバー材を兼ねるカウンタウェイト９の左右両側に、エンジンルーム内の機器類に対するメンテナンスを外部から行うための主メンテナンス口１０,１１と、これらを開閉する主メンテナンスパネル１２,１３がヒンジ１４,１４を支点として回動可能に設けられる点、
（ＩＩＩ） ラジエータ６の前面側に、吸い込み空気をラジエータ６に導く筒状のダクト２２（図５,６のダクト１５に相当）が設けられ、このダクト２２の先端に防塵用のフィルタ１６が取付けられるとともに、ダクト２２内に吸い込み空気を濾過するエアクリーナー１７が設置される点、
（ＩＶ） ダクト２２の後面（左側の主メンテナンス口１０に臨む面）に、エアクリーナー１７のエレメント清掃や交換等のメンテナンスを行うための、主メンテナンス口１０よりも小開口の内側メンテナンス口２３（同、内側メンテナンス口１８に相当）が設けられ、この内側メンテナンス口２３が内側メンテナンスパネル２４（同、内側メンテナンスパネル１９に相当）によって開閉される点
は、図４〜図６に示す公知技術と同じである。

以下の実施形態において、公知技術と同一部分には同一符号を付して示し、その重複説明を省略する。

左側の主メンテナンスパネル１２は、右側を支点として開閉（回動）する状態で取付けられている。

これに対し、内側メンテナンスパネル２４は、左側主メンテナンスパネル１２とは反対側の左側にヒンジ２５を有し、左側を支点として開閉（回動）する状態で取付けられている。

そして、この内側メンテナンスパネル２４の閉じ状態での外面に、要メンテナンス機器類としてのラジエータサブタンク２６が取付けられている。

ここで、同タンク２６は次の条件を満足する状態で取付けられている。

（ｉ） 一部が主メンテナンス口１０に入り込み、主メンテナンスパネル１２を開いた状態で主メンテナンス口１０から直接エンジンルーム３外に臨むこと。

（ｉｉ） 内側メンテナンスパネル２４を開いた状態で少なくとも一部（図例では図２二点鎖線で示すように給水口キャップを含む大部分）が主メンテナンス口１０を介してエンジンルーム３外に突出すること。

いいかえれば、この（ｉ）（ｉｉ）の条件を満足するように関係各部（ダクト２２の形状や主、内側両メンテナンス口１０,２３のレイアウト、内側メンテナンスパネル２４の配置、サイズ等）が設定されている。

この構成によると、主メンテナンスパネル１２を開いた状態でラジエータサブタンク２６が直接外部に臨む（作業者のすぐ近くに位置する）ため、図５,６に示すようにエンジンルーム内のやや奥まった位置に設けた場合と比較して、同タンク２６に対する冷却水の補給等のメンテナンス作業を容易に行うことができる。

しかも、ラジエータサブタンク２６を主メンテナンスパネル１２の内面に取付けた場合のように同タンク２６がエンジンルーム内に対する視界やアクセスの妨げになるという弊害が生じないため、エンジンルーム内機器類のメンテナンス作業も容易となる。

また、主メンテナンスパネル１２よりも遥かに小さくて取付位置が限られた内側メンテナンスパネル２４にラジエータサブタンク２６を取付けることから、同パネル２４の開閉に伴う同タンク２６の移動量が必ず小さくなるため、ホースのとり回しが簡単となり、配索構造を簡略化することができる。

さらに、基本的にダクト２２内のメンテナンスを行うとき、つまり比較的低頻度でかつ短時間だけ開かれる内側メンテナンスパネル２４にラジエータサブタンク２６を取付けるため、同パネル２４のヒンジ２５の荷重負担が小さくてすむ。

そして、取付対象が小さな内側メンテナンスパネル２４であることから、ヒンジ２５とタンク重心との距離が必ず小さくなり、モーメントも小さくなるため、この点でもヒンジ２５の荷重負担が小さくてすむ。

従って、同タンク２６を主メンテナンスパネルに取付けた場合のようにヒンジ２５を本来のもの以上に高強度化する必要がなくなるため、コスト面で有利となる。

加えて、主、内側両メンテナンスパネル１２,２４の開閉支点を左右反対側に設定したから、図２に示すように、両パネル１２,２４を開いてラジエータサブタンク２６またはダクト内機器類のメンテナンス作業を行う場合に、両開閉支点を同じ側に設定した場合のように両パネル１２,２４が重なってメンテナンス作業空間が狭められるという不都合がない。このため、これらのメンテナンス作業が容易となる。

さらに、両メンテナンスパネル１２,２４を開いた状態でラジエータサブタンク２６が主メンテナンス口１０からエンジンルーム３外に突出し、同タンク２６の上方空間が大きく開放されるため、同タンク２６に対するメンテナンス作業がさらに容易となる。

とくに、如雨露状の補給容器を用いてラジエータサブタンク２６に水を補給する際に、補給容器の傾きや動きを制限する壁がないため、この作業が容易となる。

他の実施形態
（１） 上記実施形態では、内側メンテナンスパネル２４が閉じた状態でもラジエータサブタンク２６ができるだけ外部近くに位置し、かつ、内側メンテナンスパネル２４が開いた状態で同タンク２６のできるだけ多くの部分が外部に突出するように、同タンク２６を一部が主メンテナンス口１０に入り込む状態で内側メンテナンスパネル２４に取付けたが、同タンク２６を、内側メンテナンスパネル２４が閉じた状態でタンク全体がエンジンルーム３内に位置するように構成してもよい。

この場合でも、内側メンテナンスパネル２４そのものが主メンテナンス口１０に接近して設けられ、同タンク２６も必然的に主メンテナンス口１０の近くに位置するため、基本的に上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

（２） 上記実施形態では、内側メンテナンスパネル２４に取付ける要メンテナンス機器類としてラジエータサブタンク２６を例示したが、同タンク２６に代えてキャビン前面窓洗浄用の洗浄液を貯留するウォッシャータンクや、燃料中の水分を分離・貯留するウォーターセパレータといった小タンク類、あるいは電装品を取付けてもよい。

本発明の実施形態にかかる油圧ショベルの上部旋回体の概略平面図である。 図１の一部の拡大図である。 同背面図である。 油圧ショベルの全体概略斜視図である。 従来技術を説明するための油圧ショベルの上部旋回体の概略平面図である。 図５の一部の拡大図である。

３ エンジンルーム
４ エンジン
６ 熱交換器であるラジエータ
７ 冷却ファン
８ カバー材としてのフード
９ カバー材を兼ねるカウンタウェイト
１０ 主メンテナンス口
１２ 主メンテナンスパネル
１４ 主メンテナンスパネルのヒンジ
２２ ダクト
２３ 内側メンテナンス口
２４ 内側メンテナンスパネル
２５ 内側メンテナンスパネルのヒンジ
２６ ラジエータサブタンク

Claims (2)

1. カバー材で覆われたエンジンルーム内にエンジンと熱交換器と冷却ファンが設けられ、上記冷却ファンの回転により外気をエンジンルーム内に吸い込んで上記熱交換器に通すように構成されるとともに、上記エンジンルーム内における上記熱交換器の吸気側に、吸い込んだ空気を熱交換器に導くダクトが設けられ、このダクトに内側メンテナンス口、上記カバー材におけるこの内側メンテナンス口に臨む部分に上記内側メンテナンス口よりも大開口の主メンテナンス口がそれぞれ設けられ、かつ、この両メンテナンス口にこれらを開閉する内側メンテナンスパネル及び主メンテナンスパネルがそれぞれ設けられた建設機械において、下記(Ａ)(Ｂ)の要件を具備することを特徴とする建設機械。
   (Ａ) 上記主、内側両メンテナンスパネルが左右いずれか一側を支点に回動して開閉し、この両メンテナンスパネルの開閉支点が互いに反対側に設定されていること。
   (Ｂ) 上記内側メンテナンスパネルの閉じ状態での外面に、メンテナンスの必要がある小型の機器類が、上記主、内側両メンテナンスパネルのうち主メンテナンスパネルのみが開いた状態で上記主メンテナンス口を介して外部に臨み、主、内側両側メンテナンスパネルが開いた状態で上記主メンテナンス口からエンジンルーム外に突出する状態で取付けられていること。
2. メンテナンスの必要がある小型の機器類として、ラジエータサブタンク等のタンク類が内側メンテナンスパネルの閉じ状態での外面に取付けられたことを特徴とする請求項１記載の建設機械。

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