JP4811050B2 - ホイール式作業機械 - Google Patents

Description

本発明は、ホイールクレーン等のホイール式作業機械に関し、特に、上部旋回体にエンジンを搭載してなるものに係わる。

従来、この種のホイール式作業機械として、例えば特許文献１に開示されるように、下部走行体上に上部旋回体を旋回可能に搭載し、この上部旋回体の幅方向中央部に伸縮ブームを起伏可能に配設するとともに、上部旋回体の幅方向の一方の側方部の前側にキャブ（運転室）を、その後側にエンジン及びその付属機器（熱交換器等）を収容するエンジン室をそれぞれ設け、上部旋回体の幅方向の他方の側方部に作動油タンク及び燃料タンク等を配設したものは知られている。
特開２００４−１３６９９２号公報

ところが、上記従来のものでは、キャブ後方に設けられるエンジン室の大きさ及び吸気構造について十分な考慮がなされていないため、エンジン等の騒音がキャブ側及び周辺に拡散し易く、また吸気に伴う騒音も発生し易いという不具合がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、キャブ後方にエンジン室を設けるに当たり、その大きさ及び吸気構造について十分な考慮を加えて、騒音の低減化を有効に図り得るホイール式作業機械を提供せんとするものである。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、下部走行体上に上部旋回体が旋回可能に搭載され、この上部旋回体の幅方向中央部に伸縮ブームが起伏可能に配設されているとともに、上部旋回体の幅方向一側方部にキャブが設けられたホイール式作業機械において、上記キャブの後方にキャブと高さ及び横幅が略同一のエンジン室を設け、このエンジン室内に前側から順に、吸気室、熱交換器、冷却ファン、エンジン及び油圧ポンプを直列に配置し、上記吸気室に外気が取り入れられるように構成する一方、この吸気室の内面に吸音材を設ける構成にする。

この構成では、キャブの後方にキャブと高さ及び横幅が略同一のエンジン室が設けられているため、作業機械の全幅及び全高を大きくすることなく、エンジン室を可及的に大きくすることができ、その分エンジン室に遮音構造などを容易に採用することができる。また、エンジン室の前側つまりキャブ側に比較的大きな吸気室が確保され、かつこの吸気室の内面に吸音材が設けられているため、吸気に伴う騒音を低減することができるとともに、エンジン騒音等のキャブ側への伝播を効果的に抑制することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１記載のホイール式作業機械において、上記吸気室に吸気口を有するエアクリーナを配置する構成にする。この構成では、エアクリーナが吸音材を内面に設けた吸気室に配置されているため、このエアクリーナから発生する騒音が吸気室の吸音材により低減されることになる。

請求項３に係る発明は、請求項２記載のホイール式作業機械において、上記エアクリーナの吸気口を、吸気室内面の吸音材に対向して設ける構成にする。この構成では、エアクリーナの主な騒音発生源である吸気口での吸気に伴う騒音が吸気室内面の吸音材によって効果的に低減される。

請求項４に係る発明は、請求項２記載のホイール式作業機械において、上記エアクリーナの吸気口を上向きに設け、上記吸気室にこのエアクリーナの吸気口の上方を覆うカバーを設ける構成にする。この構成では、エアクリーナの吸気口の上方がカバーにより覆われているため、この吸気口から雨水や粉塵等の異物が吸い込まれるのを抑制することができる。

請求項５に係る発明は、請求項４記載のホイール式作業機械において、上記カバーの、少なくともエアクリーナの吸気口に対向する表面に吸音材を設ける構成にする。この構成では、エアクリーナの主な騒音発生源である吸気口での吸気に伴う騒音がその吸気口に対向するカバーの表面に設けた吸音材によって効果的に低減されることになる。

請求項６に係る発明は、請求項２ないし請求項５のいずれか一つに記載のホイール式作業機械において、上記吸気室に、エアクリーナを載置する取付座を設けるとともに、エアクリーナの外面及び上記取付座の表面の少なくとも一方に吸音材を設ける構成にする。この構成では、エアクリーナの外面及びその取付座の表面の少なくとも一方に吸音材が設けられ、吸気室内全体での吸音材の表面積をより大きくして吸音効果（消音効果）を高めることができる。

請求項７に係る発明は、請求項１記載のホイール式作業機械において、上記吸気室の天井部及び床部の少なくとも一方に、外気を吸気室に取り入れる吸気口を設けるとともに、吸気室内に、その内部空間の一部を幅方向に小区画に仕切るように複数の板状の吸音材をそれぞれ垂直に立てて設ける構成にする。この構成では、吸気室の天井部又は床部に設けた吸気口から外気を吸気室に取り入れたとき、その吸気（外気）は吸気室内で垂直に立てた複数の板状の吸音材によって整流を起こしながら熱交換器側に流下するため、吸気抵抗を抑えながら、吸気室内全体での吸音材の表面積を大幅に大きくして吸音効果を著しく高めることができる。

請求項８に係る発明は、請求項７記載のホイール式作業機械において、上記各板状の吸音材を、吸気流れの下流側の部位から上流側の部位に向かうに従って断面（詳しくはその前後方向長さ）が次第に小さくなるように形成する構成にする。この構成では、各板状の吸音材の断面が、吸気流れの上流側である吸気口側の部位で小さく、下流側である熱交換器側の部位で大きくなっているため、この吸音材による吸気抵抗の抑制と吸音効果の増大とを高い次元で両立させることができる。

以上のように、本発明のホイール式作業機械によれば、キャブの後方にキャブと高さ及び横幅が略同一のエンジン室が設けられているため、作業機械の全幅及び全高を大きくすることなく、エンジン室を可及的に大きくすることができ、その分エンジン室に遮音構造などを採用して騒音の低減化を容易に図ることができる。また、エンジン室の前側つまりキャブ側に比較的大きな吸気室が確保され、かつこの吸気室の内面に吸音材が設けられているため、吸気に伴う騒音を低減することができるとともに、エンジン騒音等のキャブ側への伝播を効果的に抑制することができ、この点からも騒音の低減化をより図ることができる。

特に、請求項２に係る発明では、吸気室にエアクリーナが配置されているため、このエアクリーナから発生する騒音をも吸気室の吸音材により低減することができ、騒音の低減化を一層図ることができる。

請求項３に係る発明では、エアクリーナの吸気口での吸気に伴う騒音を吸気室内面の吸音材によって効果的に低減することができるので、騒音の低減化をより一層図ることができる。

請求項４に係る発明では、エアクリーナの吸気口の上方がカバーにより覆われているため、この吸気口から雨水や粉塵等の異物が吸い込まれるのを抑制できるという効果を併有する。

請求項５に係る発明では、エアクリーナの吸気口での吸気に伴う騒音をカバーの表面に設けた吸音材によって効果的に低減することができるので、騒音の低減化を一層図ることができる。

請求項６に係る発明では、エアクリーナの外面及びその取付座の表面の少なくとも一方に吸音材が設けられているため、吸気室内全体での吸音材の表面積をより大きくして吸音効果を高めることができ、騒音の低減化をより一層図ることができる。

請求項７に係る発明では、吸気室の天井部又は床部に設けた吸気口から外気を吸気室に取り入れたとき、その吸気が吸気室内で垂直に立てた複数の板状の吸音材によって整流を起こしながら熱交換器側に流下するため、吸気抵抗を抑えながら、吸気室内全体での吸音材の表面積を大幅に大きくして吸音効果を著しく高めることができ、騒音の低減化を一層図ることができる。

さらに、請求項８に係る発明では、各板状の吸音材の断面が、吸気口側の部位で小さく、熱交換器側の部位で大きくなっているため、この吸音材による吸気抵抗の抑制と吸音効果の増大とを高い次元で両立させることができ、騒音の低減化をより一層図ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態である実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係るホイール式作業機械の上部旋回体の構造を示す。この上部旋回体１は、図示していないが、複数の車輪を有する下部走行体上に旋回装置を介して旋回可能に搭載されるものであり、この上部旋回体１の幅方向中央部には前後方向に延びる左右一対の上部フレーム２，２が配設され、この上部フレーム２，２上にテレスコピックブーム等の伸縮ブーム（図示せず）が起伏可能に取り付けられるようになっている。

上記上部旋回体１の幅方向左側方部には前側にキャブ３が設けられているとともに、このキャブ３の後方にキャブ３と高さ及び横幅が略同一のエンジン室４が略連続した状態で設けられている。尚、上部旋回体１の幅方向右側方部には、図示していないが、作動油タンク及び燃料タンク等が配設される。

上記エンジン室４内には前側つまりキャブ３側から順に吸気室５、熱交換器６、冷却ファン７、エンジン８及び油圧ポンプ９が直列に配置されている。このエンジン室４の吸気室５に対応する天井部４ａには外気を吸気室５に導く複数の開口よりなる吸気口１１が設けられている一方、エンジン室４の後部側の床部４ｂには複数の開口よりなる排気口１２が設けられている。

上記吸気室５の内面のうち、前壁面、左右側壁面及び床面にはそれぞれウレタンフォーム等からなる板状の吸音材１３，１４，１５（左右側壁面の吸音材１４については図６参照）が固着されている。この吸気室５には吸気口１６ａを有するエアクリーナ１６が床面上に固定して配置されており、このエアクリーナ１６の吸気口１６ａは、吸気室６前壁面の吸音材１３に対向して設けられている。また、エアクリーナ１６は、図示していないが、吸気ダクトを介してエンジン８に連通されている。

従って、上記第１の実施形態においては、上部旋回体１のキャブ３の後方にキャブ３と高さ及び横幅が略同一のエンジン室４が設けられているため、作業機械の全幅及び全高を大きくすることなく、エンジン室４を可及的に大きくすることができ、その分エンジン室４全体に吸気室５内面と同様に吸音材１３〜１５を固着することなどの遮音構造を採用して騒音の低減化を容易に図ることができる。また、エンジン室４の前側つまりキャブ３側に比較的大きな吸気室５が確保され、かつこの吸気室５の内面に吸音材１３〜１５が設けられているため、吸気に伴う騒音を低減することができるとともに、エンジン騒音等のキャブ３側への伝播を効果的に抑制することができ、この点からも騒音の低減化をより図ることができる。

その上、上記吸気室５に吸気口１６ａを有するエアクリーナ１６が配置され、このエアクリーナ１６の吸気口１６ａが吸気室５前壁面の吸音材１３に向けて設けられているため、エアクリーナ１６から発生する騒音、特にその主な騒音発生源である吸気口１６ａでの吸気に伴う騒音を吸気室５の吸音材１３により低減することができ、騒音の低減化をより一層図ることができる。

（第２の実施形態）
図２は本発明の第２の実施形態に係るホイール式作業機械の上部旋回体のエンジン室の構造を示す。このエンジン室４は、第１の実施形態の場合と同じく、上部旋回体１のキャブ３（図１参照）の後方にキャブ３と高さ及び横幅が略同一に設けられたものであり、エンジン室４内には前側から順に、吸気室５、熱交換器６、冷却ファン７、エンジン８及び油圧ポンプ９が直列に配置されている。

また、上記エンジン室４の吸気室５に対応する天井部４ａには外気を吸気室５に導く吸気口１１が設けられている一方、エンジン室４の後部側の床部４ｂには排気口１２が設けられている。上記吸気室５の内面（詳しくは前壁面、左右側壁面及び床面）には吸音材１３〜１５が固着されており、この吸気室５には吸気口１６ａを有するエアクリーナ１６が床面上に固定して配置されている。以上の構成は、第１の実施形態の場合と同じであり、第１の実施形態との相違点は、エアクリーナ１６の吸気口１６ａの向きなどである。

すなわち、上記エアクリーナ１６の吸気口１６ａは、第１の実施形態の場合と異なり、上向きに設けられている。また、吸気室５には、図３にも示すように、このエアクリーナ１６の吸気口１６ａの上方を覆うカバー２１が設けられ、このカバー２１の基端部は、吸気室５の前壁面に固定されている。カバー２１は、吸気室５の前壁面側から水平方向に延びる上面部２１ａと、この上面部２１ａの左右両縁から略直角に垂下する左右一対の側面部２１ｂ，２１ｂとからなり、このカバー２１の上面部２１ａ及び各側面部２１ｂにはそれぞれエアクリーナ１６の吸気口１６ａに対向する表面である内表面にシート状又は薄板状の吸音材２２，２３が固着されている。

従って、上記第２の実施形態においても、第１の実施形態の場合と同じく、上部旋回体１のキャブ３の後方にキャブ３と高さ及び横幅が略同一のエンジン室４が設けられているため、作業機械の全幅及び全高を大きくすることなく、エンジン室４を可及的に大きくすることができ、その分エンジン室４全体に遮音構造を採用して騒音の低減化を容易に図ることができる。また、エンジン室４のキャブ３側に比較的大きな吸気室５が確保され、かつこの吸気室５の内面に吸音材１３〜１５が設けられているため、吸気に伴う騒音を低減することができるとともに、エンジン騒音等のキャブ３側への伝播を効果的に抑制することができ、この点からも騒音の低減化をより図ることができる。

その上、上記吸気室５に吸気口１６ａを有するエアクリーナ１６が配置されているため、このエアクリーナ１６から発生する騒音を吸気室５内面の吸音材１３〜１５により低減することができ、騒音の低減化をより図ることができる。特に、本実施形態の場合、エアクリーナ１６の吸気口１６ａは上向きに設けられ、このエアクリーナ１６の吸気口１６ａの上方を覆うカバー２１が吸気室５に設けられ、かつこのカバー２１の内表面つまりエアクリーナ１６の吸気口１６ａに対向する表面に吸音材２２，２３が設けられているため、エアクリーナ１６の主な騒音発生源である吸気口１６ａでの吸気に伴う騒音をカバー２１内表面の吸音材２２，２３により低減することができ、騒音の低減化をより一層図ることができ、しかも、エアクリーナ１６の吸気口１６ａから雨水や粉塵等の異物が吸い込まれるのを抑制することができる。

（第３の実施形態）
図４は本発明の第３の実施形態に係るホイール式作業機械の上部旋回体のエンジン室の構造を示す。このエンジン室４の基本構成は、第１及び第２の実施形態の場合と同じであり、同一部材には同一符号を付してその説明は省略する。

そして、第１及び第２の実施形態との相違点は、吸気室５に配置するエアクリーナ１６の取付構造などである。すなわち、図５にも示すように、吸気室５の前壁面下部には水平方向に延びる取付座３１の基端部が取り付けられ、この取付座３１上にエアクリーナ１６がその吸気口１６ａを上向きにして載置されている。また、吸気室５の前壁面中央部にはこのエアクリーナ１６の吸気口１６ａの上方を覆うカバー３２の基端部が固定されている。このカバー３２は、第２の実施形態の場合と同じく上面部３２ａと左右一対の側面部３２ｂ，３２ｂとからなるが、カバー３２にはその内表面に限らず、外表面にも略全面に亘ってシート状又は薄板状の吸音材３３が固着されている。さらに、上記エアクリーナ１６の外面及び取付座３１の表面にもそれぞれシート状又は薄板状の吸音材３４，３５が固着されている。

従って、上記第３の実施形態においては、エンジン室４の基本構成が第１及び第２の実施形態の場合と同じであるため、これらの場合と同様な作用効果を奏するが、これらと比較した場合、エアクリーナ１６の外面及びエアクリーナ１６を載置する取付座３１の表面にもそれぞれ吸音材３４，３５が設けられているため、騒音の低減化をより図ることができる。

（第４の実施形態）
図６は本発明の第４の実施形態に係るホイール式作業機械の上部旋回体のエンジン室の構造を示す。このエンジン室４は、第１の実施形態の場合と同じく、上部旋回体１のキャブ３（図１参照）の後方にキャブ３と高さ及び横幅が略同一に設けられたものであり、エンジン室４内には前側から順に、吸気室５、熱交換器６、冷却ファン７、エンジン８及び油圧ポンプ９が直列に配置されている。

また、上記エンジン室４の吸気室５に対応する天井部４ａには外気を吸気室５に導く吸気口１１が設けられている一方、エンジン室４の後部側の床部４ｂには排気口１２が設けられている。上記吸気室５の内面のうち、前壁面、左右側壁面及び床面にはそれぞれ吸音材１３，１４，１５が固着されているとともに、吸気室５内にはその内部空間の前半部を幅方向に４つの小区画に略等分に仕切るように３つの矩形板状の吸音材４１，４１，４１が吸気室５の天井面と床面との間に垂直に立てて設けられている。

従って、上記第４の実施形態においては、第１の実施形態の場合と同じく、上部旋回体１のキャブ３の後方にキャブ３と高さ及び横幅が略同一のエンジン室４が設けられているため、作業機械の全幅及び全高を大きくすることなく、エンジン室４を可及的に大きくすることができ、その分エンジン室４全体に遮音構造を採用して騒音の低減化を容易に図ることができる。また、エンジン室４のキャブ３側に比較的大きな吸気室５が確保され、かつこの吸気室５の内面に吸音材１３〜１５が設けられているため、吸気に伴う騒音を低減することができるとともに、エンジン騒音等のキャブ３側への伝播を効果的に抑制することができ、この点からも騒音の低減化をより図ることができる。

その上、上記吸気室５内にその内部空間の前半部を幅方向に４つの小区画に仕切るように３つの矩形板状の吸音材４１，４１，４１が垂直に立てて設けられているため、吸気室５の天井部４ａに設けた吸気口１１から外気を吸気室５に取り入れたときその吸気（外気）は吸気室５内の各矩形板状の吸音材４１によって整流を起こしながら熱交換器６側に流下する。このため、吸気抵抗を抑制しながら、吸気室５内全体での吸音材１３〜１５，４１の表面積を大幅に大きくして吸音効果（消音効果ともいう）を著しく高めることができ、騒音の低減化をより一層図ることができる。

（第５の実施形態）
図７は本発明の第５の実施形態に係るホイール式作業機械の上部旋回体のエンジン室の構造を示す。このエンジン室４の基本構成は、第４の実施形態の場合と同じであり、同一部材には同一符号を付してその説明は省略する。

そして、第４の実施形態との相違点は、吸気室５内でその内部空間の一部を幅方向に４つの小区画に仕切るように垂直に立てて設けられる３つの板状の吸音材５１，５１，５１の形状である。すなわち、この各板状の吸音材５１は、吸気流れの下流側つまり熱交換器６側の部位である下端側から上流側つまり吸気口１１側の部位である上端側に向かうに従って断面（詳しくはその前後方向長さ）が次第に小さくなるように後縁を略円弧状に切り欠いて形成されている。尚、この場合、吸音材５１の形状は、円弧状に限る必要はなく、断面ないし前後方向長さが滑らかに変化すればどのような形状でも良い。

従って、上記第５の実施形態においては、エンジン室４の基本構成が第４の実施形態の場合と同じであるため、この場合と同様な作用効果を奏するが、これと比較した場合、吸気室５内でその内部空間の一部を幅方向に小区画に仕切るように垂直に立てて設けた各板状の吸音材５１の横幅が吸気口１１側で小さく、熱交換器６側で大きくなっているため、この吸音材５１による吸気抵抗の抑制と消音効果の増大とを高い次元で両立させることができ、騒音の低減化をより一層図ることができる。

（第６の実施形態）
図８は本発明の第６の実施形態に係るホイール式作業機械の上部旋回体のエンジン室の構造を示す。このエンジン室４の基本構成は、第４及び第５の実施形態の場合と同じであり、同一部材には同一符号を付してその説明は省略する。

そして、第４及び第５の実施形態との相違点は、吸気室５の天井部（詳しくはエンジン室４の吸気室５に対応する天井部）４ａに複数の開口よりなる吸気口１１が設けられているだけでなく、吸気口５の床部（詳しくはエンジン室４の吸気室５に対応する床部）４ｂにも同様に複数の開口よりなる吸気口６１が設けられている。また、吸気室５内でその内部空間の前半部を幅方向に４つの小区画に仕切るように垂直に立てて設けられる３つの板状の吸音材６２，６２，６２は、それぞれ吸気流れの下流側つまり熱交換器６側の部位である高さ方向中央部から上流側つまり吸気口１１，６１側の部位である上端側又は下端側に向かうに従って断面が次第に小さくなるように後縁を山形に切り欠いて形成されている。

従って、上記第６の実施形態においては、第５の実施形態の場合と同様な構成になっているため、この場合と同様な作用効果を奏することができる上、吸気室５への吸気量を多くして熱交換器６の冷却性能の向上に寄与することができるという効果を併有する。

尚、本発明は上記第１ないし第６の実施形態に限定されるものではなく、その他種々の形態を包含するものである。例えば上記第１ないし第５の実施形態では、エンジン室４の吸気室５に対応する天井部４ａに吸気口１１を設け、また第６の実施形態では、エンジン４の吸気室５に対応する天井部４ａ及び床部４ｂにそれぞれ吸気口１１，６１を設けて、吸気室５に外気を取り入れるようにしたが、本発明は、場合によっては、エンジン室４の
吸気室５に対応する側壁部にも、あるいは側壁部のみに吸気口を設けて、吸気室５に外気を取り入れるように構成してよい。

本発明の第１の実施形態に係るホイール式作業機械の上部旋回体の概略構造を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部（エンジン室）を切開した側面図である。 第２の実施形態に係るホイール式作業機械の上部旋回体のエンジン室の概略構造を示す縦断側面図である。 図２のＸ−Ｘ線における拡大断面図である。 第３の実施形態を示す図２相当図である。 図３のＹ−Ｙ線における拡大断面図である。 第４の実施形態に係るホイール式作業機械の上部旋回体のエンジン室の概略構造を示し、（ａ）は横断平面図、（ｂ）は縦断側面図である。 第５の実施形態を示す図６相当図である。 第６の実施形態を示す図６相当図である。

符号の説明

１ 上部旋回体
３ キャブ
４ エンジン室
４ａ 天井部
４ｂ 床部
５ 吸気室
６ 熱交換器
７ 冷却ファン
８ エンジン
９ 油圧ポンプ
１１，６１ 吸気口
１３，１４，１５，２２，２３，３３，３４，３５，４１，５１，６２ 吸音材
１６ エアクリーナ
１６ａ 吸気口
２１，３２ カバー
３１ 取付座

Claims (8)

1. 下部走行体上に上部旋回体が旋回可能に搭載され、この上部旋回体の幅方向中央部に伸縮ブームが起伏可能に配設されているとともに、上部旋回体の幅方向一側方部にキャブが設けられたホイール式作業機械において、
   上記キャブの後方にはキャブと高さ及び横幅が略同一のエンジン室が設けられ、このエンジン室内には前側から順に、吸気室、熱交換器、冷却ファン、エンジン及び油圧ポンプが直列に配置されており、上記吸気室には外気が取り入れられるようになっている一方、この吸気室の内面には吸音材が設けられていることを特徴とするホイール式作業機械。
2. 上記吸気室には吸気口を有するエアクリーナが配置されている請求項１記載のホイール式作業機械。
3. 上記エアクリーナの吸気口は、吸気室内面の吸音材に対向して設けられている請求項２記載のホイール式作業機械。
4. 上記エアクリーナの吸気口は、上向きに設けられており、上記吸気室にはこのエアクリーナの吸気口の上方を覆うカバーが設けられている請求項２記載のホイール式作業機械。
5. 上記カバーには少なくともエアクリーナの吸気口に対向する表面に吸音材が設けられている請求項４記載のホイール式作業機械。
6. 上記吸気室にはエアクリーナを載置する取付座が設けられており、エアクリーナの外面及び上記取付座の表面の少なくとも一方には吸音材が設けられている請求項２ないし請求項５のいずれか一つに記載のホイール式作業機械。
7. 上記吸気室の天井部及び床部の少なくとも一方には外気を吸気室に取り入れる吸気口が設けられており、吸気室内にはその内部空間の一部を幅方向に小区画に仕切るように複数の板状の吸音材がそれぞれ垂直に立てて設けられている請求項１記載のホイール式作業機械。
8. 上記各板状の吸音材は、吸気流れの下流側の部位から上流側の部位に向かうに従って断面が次第に小さくなるように形成されている請求項７記載のホイール式作業機械。

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