JP5006092B2

JP5006092B2 - 建設機械

Info

Publication number: JP5006092B2
Application number: JP2007097430A
Authority: JP
Inventors: 和彦溝口; 勝敏渡辺
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2007-04-03
Filing date: 2007-04-03
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2027-04-03
Also published as: JP2008254519A

Description

本発明は、例えば油圧ショベル、ホイールローダ等の建設機械に関し、特に、エンジンに供給される空気を清浄化するためのエアクリーナ等を備えた建設機械に関する。

一般に、建設機械としての油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体の前部側に俯仰動可能に設けられた作業装置とにより大略構成され、上部旋回体を旋回させつつ作業装置を俯仰動させることにより、土砂の掘削作業等を行うものである。

そして、上部旋回体のベースとなる旋回フレーム上には、動力源としてのエンジンが搭載され、このエンジンはエンジンカバーによって開，閉可能に覆われている。従って、エンジンカバーを開，閉することにより、エンジン等に対するメンテナンス作業を容易に行うことができる構成となっている。

ところで、エンジンの吸気側には、通常、空気中に含まれるダスト（塵埃）を分離するエアクリーナが設けられ、このエアクリーナによってダストを分離することにより、清浄な空気のみをエンジンに供給することができるようになっている。

また、油圧ショベル等の作業現場では、例えば土砂等の掘削作業や砕石作業に伴い、細かな砂礫、塵埃等からなる多量のダストが空気中に混入している。このため、エアクリーナの上流側に、エアクリーナに先立って空気中のダストを除去するプレクリーナを備えた油圧ショベルが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−２８８７３号公報

この従来技術によれば、エアクリーナに追加してプレクリーナを設けることにより、多量のダストが空気中に混入した作業現場においても、空気中に含まれるダストを十分に除去した上で、清浄な空気のみをエンジンに供給することができる。

ところで、上述した従来技術による油圧ショベルは、旋回フレーム上に搭載されたエンジンを収容する建屋カバーを有し、エンジン等を点検するために建屋カバーの上面側に設けられた開口部をエンジンカバーによって開，閉可能に覆う構成としている。そして、エンジン等に対する点検作業を行うときには、作業者は建屋カバーの上面に上ってエンジンカバーを開，閉するようになっている。このため、プレクリーナは、開，閉操作されるエンジンカバーから離間し、旋回フレームに対して固定された建屋カバーの上面側に取付けられる構成となっている。

これに対し、比較的小型な油圧ショベルでは、エンジン等に対する点検作業を地上から行なうため、開，閉可能なエンジンカバーの面積を可及的に大きくする必要がある。しかし、プレクリーナを取付けるために、例えばエンジンカバーとは別に旋回フレームに対して固定されたカバーを設けた場合には、開，閉可能なエンジンカバーの面積が小さくなってしまい、エンジン等に対する点検時の作業性が低下してしまうという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、開，閉操作されるエンジンカバーにプレクリーナを取付けることにより、エンジン等の点検時の作業性を高めることができるようにした建設機械を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するため本発明は、支持構造体をなすフレームと、該フレーム上に搭載されたエンジンと、該エンジンを開，閉可能に覆うエンジンカバーと、前記エンジンの吸気側に設けられ空気中に含まれるダストを分離して空気を清浄化するエアクリーナと、該エアクリーナに流入する空気中のダストを除去するプレクリーナとを備えてなる建設機械に適用される。

そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記プレクリーナの空気流出口は前記エンジンカバーに固定して取付け、前記エアクリーナは、前記フレームに設けられたサポート部材に取付ブラケットを用いて取付け、前記取付ブラケットには、前記エアクリーナの空気流入管に接続されるとともに、上方に突出し上端部に前記プレクリーナの空気流出口と対向する空気流入口を有する吸気ダクトを設け、前記プレクリーナの空気流出口と前記吸気ダクトの空気流入口との間には、前記エンジンカバーを閉位置としたときに両者間を接続する接続部材を設け、前記接続部材は、前記吸気ダクトの空気流入口を外周側から取囲む環状の弾性体によって形成し、該弾性体は前記エンジンカバーを閉位置としたときに前記プレクリーナの空気流出口と前記吸気ダクトの空気流入口との間で弾性変形しながら両者間を接続する構成としたことにある。

請求項２の発明は、支持構造体をなすフレームと、該フレーム上に搭載されたエンジンと、該エンジンを開，閉可能に覆うエンジンカバーと、前記エンジンの吸気側に設けられ空気中に含まれるダストを分離して空気を清浄化するエアクリーナと、該エアクリーナに流入する空気中のダストを除去するプレクリーナとを備えてなる建設機械において、前記プレクリーナの空気流出口は前記エンジンカバーに固定して取付け、前記エアクリーナは、前記フレームに設けられたサポート部材に取付ブラケットを用いて取付け、前記取付ブラケットには、前記エアクリーナの空気流入管に接続されるとともに、上方に突出し上端部に前記プレクリーナの空気流出口と対向する空気流入口を有する吸気ダクトを設け、前記プレクリーナの空気流出口と前記吸気ダクトの空気流入口との間には、前記エンジンカバーを閉位置としたときに両者間を接続する接続部材を設け、前記接続部材は、前記プレクリーナの空気流出口と対応して前記エンジンカバーの下面側に固着された環状の弾性体によって形成し、該弾性体は前記エンジンカバーを閉位置としたときに前記吸気ダクトの空気流入口に押付けられて当該吸気ダクトの空気流入口と前記プレクリーナの空気流出口との間を接続する構成としたことにある。

請求項１の発明によれば、エンジンカバーを閉位置としたときには、プレクリーナの空気流出口と吸気ダクトの空気流入口との間を、接続部材を介して接続することができる。このため、空気中に混入したダストは、プレクリーナによって除去された後、エアクリーナによって分離されるので、十分に清浄化された空気のみをエンジンに供給することができる。

一方、エンジンカバーを開位置としたときには、プレクリーナの空気流出口と吸気ダクトの空気流入口との接続状態を容易に解除することができ、プレクリーナをエンジンカバーと一体に移動させることができる。従って、エンジンカバーとは別に、プレクリーナを取付けるためのカバーを設ける必要がなく、エンジンカバーの面積を可及的に大きくすることができる。この結果、エンジンカバーを開位置として、エンジン等に対する点検作業を行なうときの作業性を高めることができる。

しかも、エンジンカバーを閉位置としたときには、吸気ダクトの空気流入口を外周側から取囲む弾性体が、プレクリーナの空気流出口と吸気ダクトの空気流入口との間で弾性変形しながら両者間を接続する。これにより、プレクリーナの空気流出口と吸気ダクトの空気流入口との間を、弾性体によって隙間なく接続することができ、エンジンに供給される空気を、プレクリーナとエアクリーナとによって十分に清浄化することができる。

請求項２の発明によれば、エンジンカバーを閉位置としたときには、エンジンカバーの下面側に固着された弾性体が、吸気ダクトの空気流入口に押付けられることにより、プレクリーナの空気流出口と吸気ダクトの空気流入口との間を隙間なく接続することができる。

以下、本発明に係る建設機械の実施の形態を、油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、図１ないし図１０を参照しつつ詳細に説明する。

まず、図１ないし図８は本発明の第１の実施の形態を示している。１は建設機械としての油圧ショベルで、該油圧ショベル１は、例えば総重量が７トン以下のいわゆる小型油圧ショベルとして構成されている。

そして、油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、該上部旋回体３の前部側に俯仰動可能に設けられた作業装置４とにより大略構成されている。また、上部旋回体３は、後述の旋回フレーム５、キャブ６、カウンタウエイト７、エンジン８、エンジンカバー１８等により構成されている。

５は上部旋回体３のベースとなる旋回フレームで、該旋回フレーム５は、図２ないし図４に示すように、左，右方向の中央部に位置して前，後方向に延びるセンタフレーム５Ａと、該センタフレーム５Ａを挟んで左，右両側に配置された左，右のサイドフレーム５Ｂ（左側のみ図示）と、センタフレーム５Ａからサイドフレーム５Ｂに向けて張出し両者間を連結する複数の張出ビーム（図示せず）とにより大略構成され、強固な支持構造体をなしている。

ここで、旋回フレーム５のセンタフレーム５Ａは、図２に示すように、左，右方向で対面しつつ前，後方向に延びる左，右の縦板５Ｃ，５Ｃを有し、これら各縦板５Ｃの前端側には、作業装置４の基端側が回動可能に取付けられ、各縦板５Ｃの後端側には、後述のカウンタウエイト７が取付けられる構成となっている。

６は旋回フレーム５の前部左側に配設されたキャブで、該キャブ６は、オペレータが搭乗する運転室を画成するものである。そして、キャブ６の内部には、オペレータが着席する運転席、オペレータによって操作される各種の操作レバー等（いずれも図示せず）が配設されている。

７は旋回フレーム５の後端側に設けられたカウンタウエイトで、該カウンタウエイト７は、旋回フレーム５を構成する左，右の縦板５Ｃの後端部に取付けられている。そして、カウンタウエイト７は、作業装置４に対して上部旋回体３全体の重量バランスをとるものである。また、カウンタウエイト７の前側には、後述のエンジン８等が配置されている。

８はカウンタウエイト７の前側に位置して旋回フレーム５上に搭載されたエンジンで、該エンジン８は、旋回フレーム５の左，右の縦板５Ｃ上に左，右方向に延在する横置き状態で支持されている。そして、エンジン８の左側には、後述の熱交換装置１０に冷却風を供給するための冷却ファン８Ａが設けられ、エンジン８の右側には、後述の油圧ポンプ９が取付けられている。

９はエンジン８の右側に取付けられた油圧ポンプで、該油圧ポンプ９は、エンジン８によって駆動されるものである。そして、油圧ポンプ９は、下部走行体２、上部旋回体３、作業装置４に設けられた各種の油圧アクチュエータに向け、作動用の圧油を吐出するものである。

１０はエンジン８の左側に冷却ファン８Ａと対面して設けられた熱交換装置で、該熱交換装置１０は、例えばエンジン冷却水を冷却するラジエータ、作動油を冷却するオイルクーラ、ターボ過給機（図示せず）によって圧縮された空気を冷却するインタクーラ等により構成されている。

１１は旋回フレーム５の前部右側に配設された作動油タンクで、該作動油タンク１１は、油圧ショベル１に搭載された各種の油圧アクチュエータに供給される作動油を貯溜するものである。１２は作動油タンク１１の前側に配設された燃料タンクで、該燃料タンク１２は、エンジン８に供給される燃料を貯溜するものである。

１３はエンジン８の前側に位置して旋回フレーム５上に配設された前サポート部材で、該前サポート部材１３は、エンジン８及び熱交換装置１０とキャブ６との間を仕切るように、旋回フレーム５上を左，右方向に延びている。そして、前サポート部材１３は、エンジン８や熱交換装置１０から発生した熱気がキャブ６側に伝わるのを防止すると共に、後述するエンジンカバー１８の前端側を開，閉可能に支持するものである。また、前サポート部材１３の左端側には、キャブ６の後面と対面するように左前サポート部材１３Ａが設けられ、該左前サポート部材１３Ａは、後述する左側面カバー１６の前端側を開，閉可能に支持するものである。

１４は旋回フレーム５の後部左側に設けられた後サポート部材で、該後サポート部材１４は、左前サポート部材１３Ａと前，後方向で対面し、後サポート部材１４と左前サポート１３Ａとの間には、工具箱、グリースガン等（いずれも図示せず）を収容する機器収容空間が形成されている。そして、後サポート部材１４は、後述する左側面カバー１６の後端側を支持すると共に、後述のエアクリーナ２１を支持するものである。

１５は左前サポート部材１３Ａと後サポート部材１４との間を連結する連結サポート部材で、該連結サポート部材１５は、図６等に示す如く屈曲した棒状体からなり、前端部が左前サポート部材１３Ａに取付けられ、後端部が後サポート部材１４に取付けられている。そして、連結サポート部材１５は、左前サポート部材１３Ａと後サポート部材１４との間を連結することにより、その剛性を高めるものである。

１６はキャブ６とカウンタウエイト７の左端部との間に設けられた左側面カバーで、該左側面カバー１６は、薄肉な鋼板材等を用いて形成され、熱交換装置１０、後述のエアクリーナ２１等を左側方から覆うものである。そして、左側面カバー１６の前端側は、ヒンジ機構等を介して左前サポート部材１３Ａに回動可能に支持され、左側面カバー１６の後端側は、キャッチ機構等を介して後サポート部材１４に開，閉可能に取付けられている。

１７は燃料タンク１２とカウンタウエイト７の右端部との間に設けられた右側面カバーで、該右側面カバー１７は、薄肉な鋼板材等を用いて形成され、エンジン８、油圧ポンプ９等を右側方から覆うものである。

１８はエンジン８等を上方から開，閉可能に覆うエンジンカバーで、該エンジンカバー１８は、図２等に示すように、キャブ６及び作動油タンク１１とカウンタウエイト７との間を前，後方向に延び、かつ、左側面カバー１６と右側面カバー１７との間を左，右方向に延び、カウンタウエイト７の前側に配設されたエンジン８、油圧ポンプ９、熱交換装置１０を全体に亘って上方から覆っている。ここで、エンジンカバー１８は、エンジン８等を覆う平板状の上板部１８Ａと、該上板部１８Ａの後端側から斜め下向に延びカウンタウエイト７の後面に滑らかに連続する後板部１８Ｂとにより大略構成されている。また、図６ないし図８に示すように、エンジンカバー１８の上板部１８Ａには、後述するプレクリーナ２８が取付けられるプレクリーナ取付孔１８Ｃが形成されている。

そして、エンジンカバー１８の上板部１８Ａの前端部は、左，右のヒンジ機構１９を介して前サポート部材１３に回動可能に取付けられ、後板部１８Ｂは自由端となっている。従って、エンジンカバー１８は、ヒンジ機構１９を中心として、図４に示す開位置と図３に示す閉位置との間で開，閉し、エンジンカバー１８を開位置とすることにより、エンジン８、油圧ポンプ９、熱交換装置１０等に対する点検作業を地上から行なうことができ、エンジンカバー１８を閉位置とすることにより、エンジン８等を上方から覆うことができる構成となっている。

２０はエンジン８に空気を供給するための吸気管で、該吸気管２０は、エンジン８等と共にエンジンカバー１８の下側に配置され、左，右方向に延びている。そして、吸気管２０の基端側（下流側）は、エンジン８の吸気側に接続され、左側面カバー１６の近傍まで延在した吸気管２０の先端側（上流側）には、後述のエアクリーナ２１が接続される構成となっている。

２１は吸気管２０の先端側（上流側）に設けられた遠心分離型のエアクリーナで、該エアクリーナ２１は、吸気管２０を通じてエンジン８に供給される空気中のダストを遠心分離し、清浄化した空気のみを吸気管２０に流通させるものである。

ここで、エアクリーナ２１は、図５ないし図７等に示すように、円筒状のケーシング２２と、該ケーシング２２内に設けられ空気中のダストを捕捉するフィルタエレメント（図示せず）と、ケーシング２２の外周側に設けられた空気流入管２３と、ケーシング２２の軸方向の一端側に設けられた空気流出管２４と、ケーシング２２の外周側から下向に突出したダスト排出管２５とにより大略構成されている。

そして、エアクリーナ２１のケーシング２２は、Ｌ型の取付ブラケット２６等を用いて後サポート部材１４の上端側に取付けられている。また、エアクリーナ２１の空気流出管２４は、吸気管２０の先端部に接続され、エアクリーナ２１の空気流入管２３には、後述の吸気ダクト２７が接続されている。

そして、エアクリーナ２１は、空気流入管２３を通じてケーシング２２内に導入された空気中のダストをフィルタエレメントによって捕捉すると共に、ケーシング２２内で空気を旋回させてダストを遠心分離し、この遠心分離したダストをダスト排出管２５を通じてケーシング２２の外部に排出することにより、清浄化された空気のみを空気流出管２４を通じて吸気管２０へと導出させる構成となっている。

２７はエアクリーナ２１の空気流入管２３に接続された吸気ダクトで、該吸気ダクト２７は、図６及び図７に示すように、取付ブラケット２６にボルト等を用いて取付けられ、その内部にエアクリーナ２１の空気流入管２３が開口した角筒部２７Ａと、該角筒部２７Ａの上面側に固着され上方に突出した円筒部２７Ｂとにより構成されている。そして、吸気ダクト２７の円筒部２７Ｂは、エアクリーナ２１の空気流入口２１Ａを構成している。

ここで、エアクリーナ２１の空気流入口２１Ａを構成する吸気ダクト２７の円筒部２７Ｂは、エンジンカバー１８を図７に示す閉位置としたときに、後述するプレクリーナ２８の空気流出口２８Ｂとほぼ同心状に対向する部位に配置されている。また、吸気ダクト２７を構成する円筒部２７Ｂの上端部２７Ｃと、閉位置となったエンジンカバー１８（上板部１８Ａ）の下面との間には、上，下方向の僅かな隙間Ａが形成され、円筒部２７Ｂの上端側には後述の弾性体３４が設けられる構成となっている。

２８はエンジンカバー１８の上面側に固定して取付けられたプレクリーナで、該プレクリーナ２８は、エアクリーナ２１の上流側に配置されることにより、エアクリーナ２１に流入する空気に混入したダストを、エアクリーナ２１に先立って除去するものである。ここで、プレクリーナ２８は、図７及び図８に示すように、後述のベース筒２９、筒形ケース３１、蓋体３３等により構成されている。

２９はプレクリーナ２８のベースとなるベース筒で、該ベース筒２９は、下端部に取付フランジ２９Ａが設けられた円筒状の内側筒部２９Ｂと、該内側筒部２９Ｂよりも大径で軸方向寸法が短い円筒状に形成され、内側筒部２９Ｂの上端側に複数の固定翼２９Ｃ，２９Ｃ，…を介して一体に設けられた外側筒部２９Ｄとにより大略構成され、外側筒部２９Ｄの上端側外周には、後述の筒形ケース３１を支持する大径な支持フランジ２９Ｅが一体に設けられている。

そして、ベース筒２９の取付フランジ２９Ａをボルトを用いてエンジンカバー１８の上面側に固定することにより、プレクリーナ２８が、エンジンカバー１８の上面側に一体に取付けられている。これにより、図３及び図４に示すように、プレクリーナ２８は、エンジンカバー１８の開閉動作に伴って移動するものである。

ここで、ベース筒２９の内側筒部２９Ｂと外側筒部２９Ｄとの間は、プレクリーナ２８の空気流入口２８Ａとなって下向きに開口している。一方、ベース筒２９の内側筒部２９Ｂは、プレクリーナ２８の空気流出口２８Ｂとなり、エンジンカバー１８を閉位置としたときには、吸気ダクト２７の円筒部２７Ｂ（エアクリーナ２１の空気流入口２１Ａ）とプレクリーナ２８の空気流出口２８Ｂとが、後述の弾性体３４を介して同心状に接続される構成となっている。

また、ベース筒２９の各固定翼２９Ｃは、内側筒部２９Ｂと外側筒部２９Ｄとの間を放射状または渦巻き状に斜めに傾斜して延びている。これにより、内側筒部２９Ｂと外側筒部２９Ｄとの間（空気流入口２８Ａ）を通じてプレクリーナ２８内に空気が流入すると、後述の筒形ケース３１の内側テーパ部３１Ｂ内には、各固定翼２９Ｃによって、例えば図７中に矢示Ｆ１で示す二点鎖線の如き旋回流が発生する構成となっている。

３０はベース筒２９を構成する内側筒部２９Ｂの上端側中心に固定された棒状のねじ軸で、該ねじ軸３０は、内側筒部２９Ｂから上向きに突出し、その突出端には蝶形のナット部材３０Ａが螺着されている。そして、ねじ軸３０の突出端部に後述の蓋体３３を挿通し、ナット部材３０Ａを螺着することにより、後述の筒形ケース３１と蓋体３３とをベース筒２９に対して抜止め状態に保持することができる構成となっている。

３１はベース筒２９の支持フランジ２９Ｅ上に支持された筒形ケースで、該筒形ケース３１は、例えば透明または半透明な樹脂材料等を用いて形成され、空気中に混入したダストを捕捉するものである。ここで、筒形ケース３１は、ベース筒２９の支持フランジ２９Ｅ上に支持される断面Ｖ字状の底部３１Ａと、該底部３１Ａから斜め上向きに径方向内側へと傾斜して延びた内側テーパ部３１Ｂと、底部３１Ａから斜め上向きに径方向外側へと傾斜して延び内側テーパ部３１Ｂを外側から取囲む外側テーパ部３１Ｃとにより構成されている。

また、底部３１Ａからの内側テーパ部３１Ｂの高さ寸法は、底部３１Ａからの外側テーパ部３１Ｃの高さ寸法よりも大きく、内側テーパ部３１Ｂの上端部は、後述する蓋体３３との間に狭隘な環状の隙間３２を形成している。そして、内側テーパ部３１Ｂ内で図７中に矢示Ｆ１で示す旋回流を発生した空気中のダストは、隙間３２を通じて内側テーパ部３１Ｂの内周側から外側テーパ部３１Ｃへと遠心分離され、内側テーパ部３１Ｂと外側テーパ部３１Ｃとの間に順次堆積する構成となっている。

３３は筒形ケース３１の上端側に配置された蓋体で、該蓋体３３は、筒形ケース３１の上端側を閉塞（施蓋）するものである。そして、蓋体３３は、筒形ケース３１を上側から覆う円皿形状をなし、蓋体３３の外周縁部は、筒形ケース３１を構成する外側テーパ部３１Ｃの上端部に当接する構成となっている。そして、蓋体３３の上端部をねじ軸３０の突出端部に挿通し、このねじ軸３０の突出端部にナット部材３０Ａを螺着することにより、蓋体３３の外周縁部が、筒形ケース３１の外側テーパ部３１Ｃの上端部に押付けられ、筒形ケース３１の底部３１Ａが、ベース筒２９の支持フランジ２９Ｅに押付けられる構成となっている。

そして、プレクリーナ２８は、ベース筒２９の内側筒部２９Ｂと外側筒部２９Ｄとの間に形成された空気流入口２８Ａを通じて筒形ケース３１内に空気を流入させ、筒形ケース３１の内側テーパ部３１Ｂ内で、図７中に矢示Ｆ１で示す旋回流を発生させる。これにより、空気中のダストは、筒形ケース３１と蓋体３３との間の隙間３２を通じて遠心分離され、筒形ケース３１の内側テーパ部３１Ｂと外側テーパ部３１Ｃとの間に順次堆積する。そして、ダストが除去された清浄な空気のみが、図７中に矢示Ｆ２で示すように、ベース筒２９の内側筒部２９Ｂによって形成された空気流出口２８Ｂを通じて吸気ダクト２７に導かれ、該吸気ダクト２７を介してエアクリーナ２１の空気流入口２１Ａへと流入する構成となっている。

３４はプレクリーナ２８の空気流出口２８Ｂとエアクリーナ２１の空気流入口２１Ａとの間に設けられた接続部材としての弾性体で、該弾性体３４は、図７等に示すように、エンジンカバー１８が閉位置となったときに、プレクリーナ２８の空気流出口２８Ｂを構成するベース筒２９の内側筒部２９Ｂと、エアクリーナ２１の空気流入口２１Ａを構成する吸気ダクト２７の円筒部２７Ｂとの間を接続するものである。

ここで、弾性体３４は、例えばウレタンゴム等の弾性材料を用いて環状に形成され、図８等に示すように、吸気ダクト２７を構成する円筒部２７Ｂの上端側に接着等の手段を用いて固着されている。これにより、弾性体３４は、円筒部２７Ｂをその外周側から全周に亘って取囲んだ状態で、円筒部２７Ｂの上端部２７Ｃから上方に突出している。

そして、エンジンカバー１８を図７に示す閉位置としたときには、このエンジンカバー１８の下面のうちクリーナ取付孔１８Ｃの周囲が弾性体３４に当接する。これにより、弾性体３４は、エンジンカバー１８の重量によって弾性変形しながら、プレクリーナ２８の空気流出口２８Ｂとエアクリーナ２１の空気流入口２１Ａとの間を隙間なく接続する構成となっている。

一方、エンジンカバー１８を図４に示す開位置としたときには、プレクリーナ２８の空気流出口２８Ｂ（ベース筒２９の内側筒部２９Ｂ）が弾性体３４から離間することにより、プレクリーナ２８の空気流出口２８Ｂとエアクリーナ２１の空気流入口２１Ａとの接続状態が解除される構成となっている。

本実施の形態による油圧ショベル１は上述の如き構成を有するもので、該油圧ショベル１は、下部走行体２によって作業現場まで自走した後、上部旋回体３を旋回させつつ作業装置４を俯仰動させることにより、土砂の掘削作業等を行なう。

このとき、エンジンカバー１８は、図３及び図７に示す閉位置にあり、プレクリーナ２８の空気流出口２８Ｂとエアクリーナ２１の空気流入口２１Ａとの間は、弾性体３４によって隙間なく接続されている。これにより、エンジン８に供給される空気は、以下の如くプレクリーナ２８、エアクリーナ２１等によって清浄化される。

まず、エンジン８の作動時における空気の吸込み作用によって、エンジン８の吸込側に接続された吸気管２０内が負圧傾向となる。このため、図７に示すように、プレクリーナ２８の空気流入口２８Ａを通じてプレクリーナ２８内に空気が流入し、この空気がベース筒２９の内側筒部２９Ｂ、外側筒部２９Ｄ間を上向きに流通するときに、複数の固定翼２９Ｃにより矢示Ｆ１の旋回流が発生する。

これにより、プレクリーナ２８内に流入した空気中に含まれる塵埃等のダストは、旋回流による遠心力等で撹拌され、筒形ケース３１と蓋体３３との間の隙間３２を通じて遠心分離される。そして、遠心分離されたダストは、筒形ケース３１の内側テーパ部３１Ｂと外側テーパ部３１Ｃとの間に捕捉され、順次堆積していく。

このようにして、プレクリーナ２８によってダストが除去された空気は、図７中に矢示Ｆ２で示すように、ベース筒２９の内側筒部２９Ｂによって形成されたプレクリーナ２８の空気流出口２８Ｂから、エアクリーナ２１の空気流入口２１Ａを構成する吸気ダクト２７の円筒部２７Ｂを通じて吸気ダクト２７内に導出される。

次に、吸気ダクト２７内に導出された空気は、エアクリーナ２１の空気流入管２３を通じてケーシング２２内に流入し、該ケーシング２２内で旋回流を発生する。そして、空気中に混入したダストは、ケーシング２２内で遠心分離されることによりダスト排出管２５を通じてケーシング２２の外部に排出されると共に、ケーシング２２内に設けられたフィルタエレメントによって捕捉される。

このようにして、プレクリーナ２８とエアクリーナ２１とによって空気中のダストを２段階で除去することにより、清浄化した空気のみを吸気管２０を通じてエンジン８に供給することができる。従って、例えば砕石作業現場等の多量のダストが空気中に混入した作業現場においても、プレクリーナ２８とエアクリーナ２１とによってダストを十分に除去した上で、清浄な空気のみをエンジン８に供給することができ、エンジン８の寿命を延ばすことができる。

一方、油圧ショベル１の作動を停止した状態でエンジン８等に対する点検作業を行う場合には、図４に示すように、ヒンジ機構１９を中心としてエンジンカバー１８を回動させる。このとき、プレクリーナ２８はエンジンカバー１８に取付けられているので、図８に示すように、プレクリーナ２８の空気流出口２８Ｂ（ベース筒２９の内側筒部２９Ｂ）が弾性体３４から離間することにより、プレクリーナ２８の空気流出口２８Ｂとエアクリーナ２１の空気流入口２１Ａとの接続状態を容易に解除することができる。従って、エンジンカバー１８は、ヒンジ機構１９を中心として閉位置と開位置との間で円滑に回動することができる。

この場合、プレクリーナ２８は開閉可能なエンジンカバー１８側に取付けられているので、プレクリーナ２８をエンジンカバー１８と一体に移動させることができる。従って、エンジンカバー１８とは別に、プレクリーナ２８を取付けるための固定カバー等を設ける必要がなく、この分、エンジンカバー１８の面積を可及的に大きくすることができる。この結果、エンジンカバー１８を開位置としてエンジン８、油圧ポンプ９、熱交換装置１０等に対する点検作業を行なうときの作業性を高めることができる。

かくして、本実施の形態によれば、プレクリーナ２８の空気流出口２８Ｂをエンジンカバー１８に取付け、プレクリーナ２８の空気流出口２８Ｂとエアクリーナ２１の空気流入口２１Ａとの間に、エンジンカバー１８を閉位置としたときに両者間を接続する弾性体３４を設ける構成としている。

これにより、エンジンカバー１８を図３に示す閉位置としたときには、図７に示すように、プレクリーナ２８の空気流出口２８Ｂ（ベース筒２９の内側筒部２９Ｂ）とエアクリーナ２１の空気流入口２１Ａ（吸気ダクト２７の円筒部２７Ｂ）との間を弾性体３４を介して接続し、空気中に混入したダストをプレクリーナ２８とエアクリーナ２１とによって２段階で除去することができるので、十分に清浄化された空気のみをエンジン８に供給することができ、エンジン８の寿命を延ばすことができる。

しかも、エンジンカバー１８を閉位置としたときには、吸気ダクト２７の円筒部２７Ｂに取付けた弾性体３４が、エンジンカバー１８の重量によって弾性変形しつつ、プレクリーナ２８の空気流出口２８Ｂとエアクリーナ２１の空気流入口２１Ａとの間を隙間なく接続する。これにより、プレクリーナ２８の空気流出口２８Ｂとエアクリーナ２１の空気流入口２１Ａとの間を、弾性体３４によって隙間なく確実に接続することができ、エンジン８に供給される空気を、プレクリーナ２８とエアクリーナ２１とによって十分に清浄化することができる。

一方、エンジンカバー１８を開位置としたときには、プレクリーナ２８の空気流出口２８Ｂとエアクリーナ２１の空気流入口２１Ａとの接続状態を容易に解除することができ、プレクリーナ２８をエンジンカバー１８と一体に移動させることができる。従って、エンジンカバー１８とは別に、プレクリーナ２８を取付けるための固定カバー等を設ける必要がなく、エンジンカバー１８の面積を可及的に大きくすることができる。この結果、エンジンカバー１８を開位置として、エンジン８等に対する点検作業を行なうときの作業性を高めることができる。

次に、図９及び図１０は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、弾性体をエンジンカバーに取付けたことにある。なお、本実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。

図中、４１はプレクリーナ２８の空気流出口２８Ｂと対応してエンジンカバー１８の下面に固着された接続部材としての弾性体で、該弾性体４１は、第１の実施の形態による弾性体３４に代えて本実施の形態に用いたものである。そして、弾性体４１は、エンジンカバー１８が閉位置となったときに、プレクリーナ２８の空気流出口２８Ｂを構成するベース筒２９の内側筒部２９Ｂと、エアクリーナ２１の空気流入口２１Ａを構成する吸気ダクト２７の円筒部２７Ｂとの間を接続するものである。

ここで、弾性体４１は、例えばウレタンゴム等の弾性材料を用いて環状に形成され、ベース筒２９の内側筒部２９Ｂと同心状にエンジンカバー１８の下面に接着等の手段を用いて固着されている。この場合、弾性体４１の内径寸法は、ベース筒２９の内側筒部２９Ｂ、及び吸気ダクト２７の円筒部２７Ｂの内径寸法よりも小さく、弾性体４１の外径寸法は、ベース筒２９の内側筒部２９Ｂ、及び吸気ダクト２７の円筒部２７Ｂの外径寸法よりも大きく設定されている。

これにより、エンジンカバー１８が図９に示す閉位置となったときには、弾性体４１の下面側が吸気ダクト２７の円筒部２７Ｂ（エアクリーナ２１の空気流入口２１Ａ）に押付けられ、弾性体４１は、エンジンカバー１８の重量によって弾性変形しつつ、ベース筒２９の内側筒部２９Ｂと吸気ダクト２７の円筒部２７Ｂとの間を隙間なく接続する構成となっている。

一方、エンジンカバー１８を図１０に示す開位置としたときには、弾性体４１が、エンジンカバー１８と一体に移動することにより、エアクリーナ２１の空気流入口２１Ａ（吸気ダクト２７の円筒部２７Ｂ）から離間し、プレクリーナ２８の空気流出口２８Ｂとエアクリーナ２１の空気流入口２１Ａとの接続状態を解除することができる構成となっている。

本実施の形態は上述の如き弾性体４１を有するもので、エンジンカバー１８を閉位置としたときには、図９に示すように、プレクリーナ２８の空気流出口２８Ｂ（ベース筒２９の内側筒部２９Ｂ）とエアクリーナ２１の空気流入口２１Ａ（吸気ダクト２７の円筒部２７Ｂ）との間を弾性体４１を介して接続し、空気中に混入したダストをプレクリーナ２８とエアクリーナ２１とによって２段階で除去することができるので、十分に清浄化された空気のみをエンジン８に供給することができ、エンジン８の寿命を延ばすことができる。

一方、エンジンカバー１８を開位置としたときには、図１０に示すように、プレクリーナ２８の空気流出口２８Ｂとエアクリーナ２１の空気流入口２１Ａとの接続状態を容易に解除することができ、プレクリーナ２８をエンジンカバー１８と一体に移動させることができる。従って、エンジンカバー１８の面積を可及的に大きくすることができるので、エンジンカバー１８を開位置として、エンジン８等に対する点検作業を行なうときの作業性を高めることができる。

なお、上述した第１の実施の形態では、エアクリーナ２１の空気流入管２３に吸気ダクト２７を接続することにより、吸気ダクト２７の円筒部２７Ｂをエアクリーナ２１の空気流入口２１Ａとし、この吸気ダクト２７の円筒部２７Ｂと、プレクリーナ２８の空気流出口２８Ｂを構成するベース筒２９の内側筒部２９Ｂとの間を、弾性体３４を介して接続した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば吸気ダクト２７を用いることなく、エアクリーナ２１の空気流入管２３の先端部とベース筒２９の内側筒部２９Ｂとの間を弾性体３４を介して接続する構成としてもよい。

また、上述した実施の形態では、建設機械として油圧ショベル１を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、例えばホイールローダ、油圧クレーン等のエアクリーナとプレクリーナとを搭載した建設機械に広く適用することができる。

本発明の実施の形態による油圧ショベルを示す正面図である。油圧ショベルを示す平面図である。図１中のエンジンカバー、プレクリーナ等を拡大して示す一分破断の正面図である。エンジンカバーを開いた状態を示す図３と同様な一分破断の正面図である。エアクリーナ、プレクリーナ等を図３中の矢示Ｖ−Ｖ方向からみた平面図である。エンジンカバー、エアクリーナ、プレクリーナ等を示す一部破断の分解斜視図である。エアクリーナ、プレクリーナ、弾性体等を図５中の矢示VII−VII方向からみた断面図である。エンジンカバーを開いた状態でエアクリーナ、プレクリーナ、弾性体等を示す図７と同様位置の断面図である。第２の実施の形態によるエアクリーナ、プレクリーナ、弾性体等を示す図７と同様位置の断面図である。エンジンカバーを開いた状態でエアクリーナ、プレクリーナ、弾性体等を示す図９と同様位置の断面図である。

符号の説明

１油圧ショベル（建設機械）
２下部走行体
３上部旋回体
５旋回フレーム
８エンジン
１６左側面カバー
１７右側面カバー
１８エンジンカバー
１９ヒンジ機構
２０吸気管
２１エアクリーナ
２１Ａ空気流入口
２７吸気ダクト
２７Ｂ円筒部
２８プレクリーナ
２８Ａ空気流入口
２８Ｂ空気流出口
２９ベース筒
２９Ｂ内側筒部
３１筒形ケース
３３蓋体
３４，４１弾性体（接続部材）

Claims

支持構造体をなすフレームと、該フレーム上に搭載されたエンジンと、該エンジンを開，閉可能に覆うエンジンカバーと、前記エンジンの吸気側に設けられ空気中に含まれるダストを分離して空気を清浄化するエアクリーナと、該エアクリーナに流入する空気中のダストを除去するプレクリーナとを備えてなる建設機械において、
前記プレクリーナの空気流出口は前記エンジンカバーに固定して取付け、
前記エアクリーナは、前記フレームに設けられたサポート部材に取付ブラケットを用いて取付け、
前記取付ブラケットには、前記エアクリーナの空気流入管に接続されるとともに、上方に突出し上端部に前記プレクリーナの空気流出口と対向する空気流入口を有する吸気ダクトを設け、
前記プレクリーナの空気流出口と前記吸気ダクトの空気流入口との間には、前記エンジンカバーを閉位置としたときに両者間を接続する接続部材を設け、
前記接続部材は、前記吸気ダクトの空気流入口を外周側から取囲む環状の弾性体によって形成し、該弾性体は前記エンジンカバーを閉位置としたときに前記プレクリーナの空気流出口と前記吸気ダクトの空気流入口との間で弾性変形しながら両者間を接続する構成としたことを特徴とする建設機械。
支持構造体をなすフレームと、該フレーム上に搭載されたエンジンと、該エンジンを開，閉可能に覆うエンジンカバーと、前記エンジンの吸気側に設けられ空気中に含まれるダストを分離して空気を清浄化するエアクリーナと、該エアクリーナに流入する空気中のダストを除去するプレクリーナとを備えてなる建設機械において、
前記プレクリーナの空気流出口は前記エンジンカバーに固定して取付け、
前記エアクリーナは、前記フレームに設けられたサポート部材に取付ブラケットを用いて取付け、
前記取付ブラケットには、前記エアクリーナの空気流入管に接続されるとともに、上方に突出し上端部に前記プレクリーナの空気流出口と対向する空気流入口を有する吸気ダクトを設け、
前記プレクリーナの空気流出口と前記吸気ダクトの空気流入口との間には、前記エンジンカバーを閉位置としたときに両者間を接続する接続部材を設け、
前記接続部材は、前記プレクリーナの空気流出口と対応して前記エンジンカバーの下面側に固着された環状の弾性体によって形成し、該弾性体は前記エンジンカバーを閉位置としたときに前記吸気ダクトの空気流入口に押付けられて当該吸気ダクトの空気流入口と前記プレクリーナの空気流出口との間を接続する構成としたことを特徴とする建設機械。