JP5874750B2 - 建設機械 - Google Patents

Description

本発明はボンネット構成を改良したショベル等の建設機械に関するものである。

ショベルを例にとって背景技術を説明する。

ショベルは、クローラ式の下部走行体上に作業アタッチメントを備えた上部旋回体を旋回自在に搭載して構成される。

図１３〜１５は従来のボンネット構成を備えた上部旋回体を示す。

この上部旋回体のベースとなるアッパーフレーム１上にキャビン２を含む各種設備、機器が搭載されるとともに、同フレーム１の前部に図示しない作業アタッチメントが装着される。

なお、この明細書においては、キャビン２の位置を左側前部とし、これを基準に上部旋回体全体及び各部についての「前後」「左右」の方向性をいうものとする。

また、図及び説明の簡潔化のために本発明と直接関係のないアッパーフレーム各部の細かな図示、説明を省略する。

アッパーフレーム１の後部には、エンジン３とその関連機器類(ラジエータ４、冷却ファン５等)が収容されるエンジンルーム６が設けられる。

エンジンルーム６は、たとえば後端下部に設けられたヒンジ７を中心として開閉する状態でアッパーフレーム１上に取付けられたエンジンフード８によって覆われる (特許文献１参照)。

なお、エンジンフード８の右側に、安全のために上方空間を閉じておくのが望ましい機器類(マフラー等の排気系の機器類)を覆う固定フードを隣接して設ける２フード式のボンネット構成がとられる場合もある(特許文献２参照)。

エンジンフード８は、前後及び左右の外縁に下向きに延びる側面部を備えた扁平な箱状に形成される。

各図中、９はアッパーフレーム後端部(エンジンルーム６のさらに後方)に設けられたカウンタウェイトである。

また、エンジンフード８の左右両側面(２フード式の場合はエンジンフード左側面及び固定フード右側面)には、冷却用の空気を導入または排出する多数の空気穴１０，１１が設けられる。

一方、エンジンルーム６とは別の場所に他の機器類(たとえばエアクリーナ)を防護状態で設置する必要が生じた場合、本来のボンネットとは別の独立した機器カバーで覆うのが通例である(特許文献３参照)。

図１５には、エアクリーナ１２をエンジンフード８の左前方に設置し、独立したエアクリーナカバー１３で覆った場合を例示している。

特開２０００−１５９１５０号公報 特開２０１０−１４４３７８号公報 特開２００３−１８４６７０号公報

エンジンルーム６内に収容された機器類には、ラジエータ４のように機種に応じて前後サイズが変わるものがある(以下、実施形態を含めて、ラジエータ４を例にとって説明する)。

この場合、ラジエータ４の前後サイズに応じてエンジンフード８の前後サイズを変えるとすると、複数種類のエンジンフードを製作し、使い分けなければならないため、コストアップとなる。

そこで本発明は、エンジンフードを、エンジンルーム内の機器類サイズの増減にかかわらず共通化することができる建設機械を提供するものである。

上記課題を解決する手段として、本発明においては、上部旋回体に設けられたエンジンルームと、このエンジンルームを上から覆うエンジンフードを具備し、上記エンジンフードは、外縁に下向きに延びる側面部を備えた箱状に形成され、前後左右いずれか一側に設けられたヒンジを中心として開閉する状態で上記上部旋回体に取付けられた建設機械において、上記エンジンルーム外で機器類を覆う機器カバーを、上記エンジンフードの、上記ヒンジが設けられた側部以外の一側部に近接して上記上部旋回体に設け、上記エンジンフード及び機器カバーの相対向する面に開口部を設け、上記エンジンフード及び機器カバーは、
(ｉ) 上記エンジンフードの閉じ姿勢で、互いの内側空間が上記開口部を介して連通する状態で接合され、
(ｉｉ) 上記接合状態で、上記エンジンルーム内に収容された特定の機器類を分担して覆う
ように構成し、かつ、上記エンジンルームを区画形成するための隔壁の上方延長部分として上記エンジンフードと機器カバーの内側空間を仕切る仕切り壁を上記機器カバーの内側に設けたものである。

この構成によれば、サイズが増減するエンジンルーム内の機器類(請求項２ではラジエータ)をエンジンフードと機器カバーで分担して覆うため、機器カバーの分担代を変えることによってサイズの増減を吸収することができる。

但し、これだけでは、エンジンルーム内と機器カバー内が連通するため、エンジンルーム内の冷却空気が機器カバー側に流れて漏洩し、冷却効率が低下するおそれがある。これではエンジンフードの共通化は、実際上、実現できない。

これに対し本発明によると、エンジンルームを区画形成するための隔壁の上方延長部分としての仕切り壁を機器カバーの内側に設けることにより、エンジンルーム内と機器カバー内の連通を遮断してエンジンルーム内の空気の漏れを防止し、必要な冷却作用を確保することができる。すなわち、エンジンフードの共通化が、実際上、可能となる。

この場合、機器類サイズの増加を見越して機器カバーの寸法に余裕を持たせておき、この余裕の範囲でサイズ増減を吸収する構成をとってもよいし、請求項３のように、上記機器カバーを、カバー本体と、このカバー本体から上記エンジンフード側に突出して先端が開口する接続部とによって構成し、上記接続部を上記エンジンフードに接合するように構成してもよい。

請求項３の構成によれば、機器類サイズの増減に対する吸収幅が大きくなる。

また、本発明によれば、次の効果を得ることができる。

(ｉ) エンジンフードの閉じ状態で、エンジンフードと機器カバーが一連一体に連続する、平面視Ｌ字形の新規なボンネットが構成されるため、エンジンフードと機器カバーが谷間を挟んで独立した二つの山として現れる場合と比較してデザイン性に富み、上部旋回体の美観を向上させることができる。

(ｉｉ) エンジンフードと機器カバーの間に谷間が形成されないため、谷間に土砂や砕石が堆積するおそれがない。

また、請求項２の構成によれば、エンジンフードの左右いずれか一端側でエンジンフードと機器カバーが前後方向に連続することで、エンジンフードの一側面部の前後サイズを実質的に拡張できるため、エンジンフードの側面に設けられる空気穴の総開口面積、つまり空気の導入量または排出量を増加させることが可能となる。

本発明によると、エンジンフードを、エンジンルーム内の機器類サイズの増減にかかわらず共通化することができる。

本発明の第１実施形態に係るショベルの上部旋回体の概略斜視図である。 同、平面図である。 同、一部切欠拡大側面図である。 ボンネットの斜視図である。 同、平面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線拡大断面図である。 ボンネットの一部としてのエンジンフード単独の斜視図である。 本発明の第２実施形態を示す図３相当図である。 第２実施形態に係るボンネットの斜視図である。 同ボンネットの分解斜視図である。 同ボンネットの平面図である。 図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線拡大断面図である。 従来技術を説明するための上部旋回体の概略斜視図である。 同、平面図である。 同、一部切欠拡大側面図である。

本発明の実施形態を図１〜図１２によって説明する。

実施形態は１フード式のボンネット構成を備えたショベルを適用対象としている。

図１〜図７に示す第１実施形態、及び図８〜図１２に示す第２実施形態に係るショベルの基本構成は図１３〜図１５に示す従来技術と同じである。

すなわち、図１〜図３，図８に示すように、上部旋回体のベースとなるアッパーフレーム２１上にキャビン２２を含む各種設備、機器が搭載されるとともに、同フレーム前部に図示しない作業アタッチメントが装着される。

また、アッパーフレーム２１の後部に左右方向に長いエンジンルーム２３が設けられ、このエンジンルーム２３に、左端から順にラジエータ２４、冷却ファン２５、エンジン２６等が収容される。

このエンジンルーム２３を覆うエンジンフード２７は、四周外縁に下向きに延びる側面部を備えた扁平な箱状に形成され、たとえば後端下部に設けられたヒンジ２８を中心に開閉する状態でアッパーフレーム２１上に取付けられる。

また、エンジンフード２７の左右両側面部には、冷却用の空気を導入または排出する多数の空気穴２９，３０が設けられている。

図１〜図３及び図８中、３１はアッパーフレーム後端部(エンジンルーム２３の後方)に設けられたカウンタウェイトである。

第１実施形態(図１〜図７参照)
エンジンルーム２３の左前方、すなわち、エンジンルーム２３とキャビン２２の間において、下部に燃料タンク３２が設置されるとともに、この燃料タンク３２の上面にエンジン吸気を濾過するエアクリーナ３３がエンジンフード２７と近接して設置され、このエアクリーナ３３が機器カバーとしてのエアクリーナカバー３４によって覆われている。

図１〜図３中、３３ａはエアクリーナ３３の吸気筒、図３〜図６中、３４ａは吸気筒３３ａを取付けるためにエアクリーナカバー３４の上面に突設された円筒状の吸気筒接続部である。

エンジンフード２７とエアクリーナカバー３４を接続するための構造として、エンジンフード２７の前側面部の左側、及びエアクリーナカバー３４の背面にそれぞれ開口部３５，３６が設けられ、エンジンフード２７の閉じ姿勢で、互いの開口部３５，３６を介して内側空間同士が連通し、かつ、互いの開口縁部同士がエンジンフード側を外側にして内外に重なる状態で接合される。

この状態で、エンジンルーム２３内の左側端部に収容されたラジエータ２４の前端部分がエアクリーナカバー３４で覆われる。

すなわち、ラジエータ２４は、エンジンフード２７とエアクリーナカバー３４で分担して覆われる。

いいかえれば、エアクリーナカバー３４は、この分担被覆状態が得られるように、エアクリーナ３３を覆うのに必要最小限の前後寸法に、ラジエータ前後サイズＷ(図６参照)の増加を見越した一定の余裕代を加えた前後寸法をもって形成されている。

そして、この、余裕代分が燃料タンク３２の上面から後方(エンジンフード２７側)にはみ出す状態で設けられ、このはみ出し部分でラジエータ前端部を覆うように設定されている。

但し、これだけでは、エンジンルーム２３内とエアクリーナカバー３４内が互いの開口部３５，３６を介して連通するため、エンジンルーム２３内の冷却空気がエアクリーナカバー３４側に流れて漏洩し、冷却効率が低下するおそれがある。

そこで、アクリーナカバー３４の後部内側に仕切り壁３８が、同カバー３４内を前後に仕切る状態で設けられている。

この仕切り壁３８は、エンジンルーム２３を区画形成するための隔壁、正確には隔壁のうちラジエータ２４が設置された左側端部の隔壁３７と同じ前後方向位置でその上方に位置する状態で設けられ、隔壁３７と、その上方延長部分としての仕切り壁３８とによって上下方向に連続した壁が形成される。

この仕切り壁３８及び隔壁３７により、エンジンルーム２３内とエアクリーナカバー３４内の連通を遮断して空気の漏れを防止し、必要な冷却作用を確保することができる。

なお、ラジエータ設置部分以外の隔壁(図示しない)は、エンジンフード２７の前後サイズに合わせて上記隔壁３７よりも後方位置に設けられる。

また、エンジンフード２７とエアクリーナカバー３４の接合部分には、雨水等の浸入を防止するためのウェザーストリップ(図示省略)が設けられる。

この構成によると、次の効果を得ることができる。

(Ｉ) 機種に応じて前後サイズＷが増減するラジエータ２４を、エンジンフード２７とエアクリーナカバー３４で分担して覆うため、エアクリーナカバー３４の分担代(前後寸法)を変えることによって前後サイズＷの増減を吸収することができる。

これにより、ラジエータ前後サイズＷの増減に関係なくエンジンフード２７を各機種を通じて共通化することが可能となる。

(ＩＩ) エンジンルーム２３を区画形成するための隔壁３７の上方延長部分としての仕切り壁３８をエアクリーナカバー３４の内側に設けているため、エンジンルーム２３内とエアクリーナカバー３４内の連通を遮断してエンジンルーム２３内の空気の漏れを防止し、必要な冷却作用を確保することができる。

(ＩＩＩ) エンジンフード２７の閉じ状態で、エンジンフード２７とエアクリーナカバー３４が一連一体に連続する、平面視Ｌ字形の新規なボンネットが構成されるため、エンジンフード２７とエアクリーナカバー３４が谷間を挟んで独立した二つの山として現れる場合と比較してデザイン性に富み、上部旋回体の美観を向上させることができる。

(ＩＶ) エンジンフード２７とエアクリーナカバー３４の間に谷間が形成されないため、谷間に土砂や砕石が堆積するおそれがない。

(Ｖ) エンジンフード２７の左端側でエンジンフード２７とエアクリーナカバー３４が前後方向に連続することで、エンジンフード２７の左側面部の前後サイズを実質的に拡張できるため、エンジンフード２７の左側面に設けられる空気穴２９の総開口面積、つまり空気の導入量または排出量を増加させることが可能となる。

第２実施形態(図８〜図１２参照)
第２実施形態において、エアクリーナカバー３９以外の各部の構成は第１実施形態と同じであり、第１実施形態との相違点のみを説明する。

エアクリーナカバー３９は、エアクリーナ３３を覆うのに必要最小限の前後寸法を備えたカバー本体４０(第１実施形態のエアクリーナカバー３４に相当する)と、このカバー本体４０から背面側(エンジンフード２７側)に突出する接続部４１とによって構成されている。

カバー本体４０と接続部４１は一体物として成形してもよいし、別体に成形して溶接等によって一体化してもよい。

接続部４１は、後端に開口部４２を備えた断面ほぼ逆Ｕ字形に形成され、エンジンフード２７の閉じ姿勢で、エンジンフード２７と接続部４１が、互いの開口部を介して内側空間同士が連通し、かつ、開口縁部同士が内外に重なる状態で接合される。

また、エンジンフード２７内とエアクリーナカバー３９内の連通を遮断するための仕切り壁３８は、エンジンルーム２３の左側端部に設けられた隔壁３７の上方延長部分として接続部４１の内側に設けられている。

この第２実施形態によると、接続部４１を設けたことによって、エアクリーナカバー３９のラジエータ被覆の分担代を大きくとることができるため、ラジエータ前後サイズＷ(図１２参照)の増加に対する吸収幅が大きくなる。

従って、小型機種から大型機種まで広い範囲でエンジンフード２７を共通化することが可能となる。

あるいは、第１実施形態のエアクリーナカバー３４と第２実施形態のエアクリーナカバー３９についてエンジンフード２７に対する接合構成(開口部３５，３６，４２の形状とサイズ)を共通とし、両カバー３４，３９を機種(ラジエータサイズ)に応じて使い分けることもできる。

なお、第２実施形態においては、ラジエータ２４の高さサイズの増加に対する吸収幅を広げる手段として、エンジンフード２７及びエアクリーナカバー３９の各下面に跨って枠状の嵩上げ部材４３が敷設されている。

他の実施形態
(１) 上記実施形態では、１フード式においてエンジンフード２７を後ヒンジで開閉し、左前方に設けたエアクリーナカバー３４，３９と接合するボンネット構成を例示したが、本発明は次のボンネット構成をとる場合にも適用することができる。

−１ エンジンフード２７を左ヒンジで開閉するボンネット構成。

−２ エンジンルームを開閉式のエンジンフードと固定フードで覆う２フード式のボンネット構成。

−３ １フード式においてエンジンフード２７を右ヒンジで開閉するボンネット構成。

−４ １フード式または２フード式で、かつ、ラジエータ２４がエンジンルーム２３の右側端部に設置されるショベルにおいて、エンジンフード２７を後ヒンジまたは左ヒンジで開閉し、右前方に設けたエアクリーナまたはそれ以外の機器類を覆う機器カバーと接合するボンネット構成。

−５ １フード式または２フード式において、エンジンルーム２３のラジエータ設置側の端部の後方、つまりカウンタウェイト３１上に機器類とこれを覆う機器カバーを設け、エンジンフード２７を前ヒンジで開閉して機器カバーと接合するボンネット構成。

(２) 上記両実施形態では、ラジエータの前後サイズの変化を吸収する構成としたが、ラジエータと同様のサイズ変化がある他の機器類に対しても適用することができる。

(３) エンジンルーム２３の左右いずれか一側に、機種によって左右方向のサイズが変化する機器類が収容される場合に、エンジンフード２７の左右一側(機器類設置側)に機器類とこれを覆う機器カバーを設置し、エンジンフード２７と機器カバーで上記エンジンルーム内機器類を分担して覆う構成をとることもできる。

２１ アッパーフレーム
２３ エンジンルーム
２４ ラジエータ
２６ エンジン
２７ エンジンフード
２８ ヒンジ
３３ エアクリーナ
３４ エアクリーナカバー(機器カバー)
３５ エンジンフードの開口部
３７ エンジンルームの隔壁
３８ 仕切り壁
３９ エアクリーナカバー
４０ カバー本体
４１ 接続部
４２ 開口部

Claims (3)

1. 上部旋回体に設けられたエンジンルームと、このエンジンルームを上から覆うエンジンフードを具備し、上記エンジンフードは、外縁に下向きに延びる側面部を備えた箱状に形成され、前後左右いずれか一側に設けられたヒンジを中心として開閉する状態で上記上部旋回体に取付けられた建設機械において、上記エンジンルーム外で機器類を覆う機器カバーを、上記エンジンフードの、上記ヒンジが設けられた側部以外の一側部に近接して上記上部旋回体に設け、上記エンジンフード及び機器カバーの相対向する面に開口部を設け、上記エンジンフード及び機器カバーは、
   (ｉ) 上記エンジンフードの閉じ姿勢で、互いの内側空間が上記開口部を介して連通する状態で接合され、
   (ｉｉ) 上記接合状態で、上記エンジンルーム内に収容された特定の機器類を分担して覆う
   ように構成し、かつ、上記エンジンルームを区画形成するための隔壁の上方延長部分として上記エンジンフードと機器カバーの内側空間を仕切る仕切り壁を上記機器カバーの内側に設けたことを特徴とする建設機械。
2. 上記エンジンルーム内の左右いずれか一端側にラジエータを設置するとともに、このラジエータ位置に合わせて上記機器カバーとしてのエアクリーナカバーをエンジンルームの前方に設け、上記ラジエータを上記エンジンフードとエアクリーナカバーとで分担して覆うように構成したことを特徴とする請求項１記載の建設機械。
3. 上記機器カバーを、カバー本体と、このカバー本体から上記エンジンフード側に突出して先端が開口する接続部とによって構成し、上記接続部を上記エンジンフードに接合するように構成したことを特徴とする請求項１または２記載の建設機械。

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