JP6869840B2 - 建設機械 - Google Patents

Description

本発明は、建設機械に係り、更に詳しくは、エンジンの排ガスを浄化する排ガス後処理装置を機械室内に収容した建設機械に関する。

油圧ショベルやクレーン等の建設機械では、エンジンや油圧ポンプ等の装置が機械室に収容されている。これらの装置のオーバーヒートを防止するためには、エンジン等からの排熱を機械室の外部へ適切に排出する必要がある。建設機械の機械室では、一般に、冷却ファンがエンジンの一方側に配置されると共に、油圧ポンプがエンジンの他方側、すなわち、エンジンを挟んで冷却ファンとは反対側に配置されている。冷却ファンにより生起された冷却風は、機械室の一方側から他方側へ流れて機械室内の装置を冷却した後に外部へ排出される。

機械室内のエンジン等を冷却する従来技術として、例えば、特許文献１に記載のものがある。特許文献１に記載の建設機械では、エンジン下部への冷却風流量を増加させて機械室（エンジンルーム）の冷却効率を向上させるために、機械室を構成する下カバーのうち、エンジンが載置される一対のテールフレームに跨って広がる領域に、一対のテールフレームよりも下方に突出させた凸部を形成することで、一対のテールフレームを迂回する冷却風通路を形成している。冷却ファンによる冷却風は、この冷却風通路を通ることでエンジンのオイルパン（エンジン下部）を冷却した後、エンジンルーム外に排出される。

特開平１１−８２０１５号公報

ところで、エンジンを搭載した建設機械では、エンジンの排ガス規制に対応するために、エンジンの排ガスに含まれる有害物質を取り除く排ガス後処理装置を機械室内に搭載している。エンジンの排ガスは、一般的に、機械室の上部側から外部へ排出されるので、排ガス後処理装置をエンジンの上部近傍に配置している。排ガス後処理装置としては、排ガス中に含まれる粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕集するＰＭ捕集装置や窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化するＮＯｘ浄化装置などが用いられている。このような排ガス後処理装置は、排ガスの温度を検知する温度センサや排ガス中のＮＯｘ濃度を検知するＮＯｘ濃度センサなどの各種機器を備えている。排ガス後処理装置を正常に作動させるためには、エンジンや排ガス後処理装置からの排熱により、これらの機器が過度に温度上昇することを防ぐ必要がある。

特許文献１に記載の従来技術では、エンジンを載置する一対のテールフレームに跨った領域に、テールフレームよりも下方に突出した冷却風通路を形成しているので、この冷却風通路の出口の一部は、エンジンよりも下流側に配置された油圧ポンプの下側に位置している。そのため、冷却ファンから機械室の下側へ吐出された冷却風の多くは、テールフレーム下方の冷却風通路を介して油圧ポンプの周辺部に流れ込み、油圧ポンプやその周辺部を冷却した後、油圧ポンプ上方の機械室を構成する上カバーの排気口から外部へ排出される。油圧ポンプの下流側上方には、排ガス後処理装置が配置されていないので、排ガス後処理装置のセンサ等の各種機器に対して冷却風の風量が十分に確保されず、当該機器の冷却効果が不十分となる虞がある。

特に、油圧ポンプと高温になる排ガス後処理装置との間に、ファイアウォール（油圧ポンプから作動油が漏洩した際の発火を防ぐための仕切り板）を設置している場合には、排ガス後処理装置の各種機器の過度の温度上昇が懸念される。ファイアウォールは、油圧ポンプの周辺部から排ガス後処理装置への冷却風の流れをほぼ遮断してしまう。このため、冷却風通路を介して油圧ポンプの周辺部に流れ込んだ冷却風は、排ガス後処理装置の各種機器の冷却に寄与することができない。

本発明は、上記の事柄に基づいてなされたもので、その目的は、機械室に配置された排ガス後処理装置の備えた機器の過度の温度上昇を防ぐことができる建設機械を提供することである。

本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、水平方向に間隔をあけて並置された第１支持部材及び第２支持部材と、前記第１支持部材及び前記第２支持部材よりも上側に位置し、一方側の部分が前記第１支持部材により支持されると共に他方側の部分が前記第２支持部材により支持されるエンジンと、前記エンジンの一方側に配置され、冷却風を生起する冷却ファンと、前記エンジンの他方側の上側部分に隣接して配置され、前記エンジンの排ガスを浄化する排ガス後処理装置と、前記エンジン、前記冷却ファン、前記排ガス後処理装置を取り囲む機械室カバーにより外郭が形成される機械室とを備えた建設機械において、前記機械室カバーのうち下側外郭を形成する部分は、前記第１支持部材の下方を冷却風が通過可能で、流入口が前記第１支持部材よりも前記冷却ファン側に位置すると共に流出口が前記第１支持部材と前記第２支持部材との間に位置する通風路を形成するように構成され、前記機械室カバーの下側外郭を形成する部分は、一方側の端部から他方側の端部に亘って延在する第１下カバーと、前記第１下カバーの下側に着脱可能に取り付けられ、前記第１支持部材よりも前記冷却ファン側の位置から前記第１支持部材と前記第２支持部材との間の位置までの範囲内において前記第１支持部材よりも下方に空間が形成されるように下方へ突出する第２下カバーとで構成され、前記第１下カバーは、前記冷却ファンと前記第１支持部材との間に位置する部分に設けられた第１開口部と、前記第１支持部材と前記第２支持部材との間に位置する部分に設けられた第２開口部とを有し、前記第２下カバーは、前記第１下カバーにおける前記第１開口部及び前記第２開口部を含む領域を覆うように取り付けられていることを特徴とする。

本発明によれば、機械室カバーの下側外郭を形成する部分によって、冷却風が第１支持部材の下方を通過して第１支持部材と第２支持部材との間から流出可能な通風路が形成されているので、機械室下部における冷却風の流動抵抗を低減することができると共に、当該通風路の流出口から流出した冷却風を第２支持部材によって排ガス後処理装置の周辺部に導くことができる。したがって、排ガス後処理装置の周辺部に対する冷却風の風量を確保することができ、その結果、機械室内に配置された排ガス後処理装置の備えた各種機器の過度の温度上昇を防ぐことができる。

本発明の建設機械の第１の実施の形態を適用した油圧ショベルを示す側面図である。 図１に示す油圧ショベルの上部旋回体を示す斜視図である。 図２に示す上部旋回体の機械室の内部を左側端部及び右側端部を省略した状態で示す斜視図である。 図１に示す上部旋回体をIV−IV矢視から見た断面図である。 本発明の建設機械の第１の実施の形態の変形例における機械室の内部を左側端部及び右側端部を省略した状態で示す斜視図である。 図５に示す本発明の建設機械の第１の実施の形態の変形例における機械室の内部を示す断面図である。 本発明の建設機械の第２の実施の形態における機械室の内部を示す断面図である。

以下、本発明の建設機械の実施の形態を図面を用いて説明する。本実施の形態においては、建設機械の一例として油圧ショベルを例に挙げて説明する。
まず、本発明の建設機械の第１の実施の形態を適用した油圧ショベルの構成を図１及び図２を用いて説明する。図１は本発明の建設機械の第１の実施の形態を適用した油圧ショベルを示す側面図、図２は図１に示す油圧ショベルの上部旋回体を示す斜視図である。ここでは、運転席に着座したオペレータから見た方向を用いて説明する。

図１において、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、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、上部旋回体３の前端部に俯仰動可能に設けられた作業フロント４とで大略構成されている。

下部走行体２は、トラックフレーム６と、トラックフレーム６の後端部（図１の右端部）に回転可能に支持され、油圧モータ（図示せず）により駆動される左右の駆動輪７と、トラックフレーム６の前端部（図１の左端部）に回転可能に支持された左右の遊動輪８と、駆動輪７と遊動輪８とに掛け回された履帯９とを備えている。

作業フロント４は、掘削作業等を行うための多関節型の作動装置であり、ブーム１１、アーム１２、バケット１３を備えている。ブーム１１の基端側は、上部旋回体３の前端部に回動可能に連結されている。ブーム１１の先端部には、アーム１２の基端部が回動可能に連結されている。アーム１２の先端部には、バケット１３の基端部が回動可能に連結されている。ブーム１１、アーム１２、バケット１３は、それぞれブームシリンダ１１ａ、アームシリンダ１２ａ、バケットシリンダ１３ａによって回動される。

上部旋回体３は、図１及び図２に示すように、下部走行体２上に旋回可能に搭載された旋回フレーム１５と、旋回フレーム１５上の左前側に設置されたキャブ１６と、旋回フレーム１５上の右側前端部、すなわち、作業フロント４のブーム１１を挟んでキャブ１６の反対側に配設された工具箱（図示ぜず）と、旋回フレーム１５上の右側で工具箱の後方に配設された燃料タンク１７及び作動油タンク１８と、旋回フレーム１５の後側に配置された機械室１９とを含んで構成されている。旋回フレーム１５の後端部には、作業フロント４との重量バランスをとるために、カウンタウェイト２０が取り付けられている。キャブ１６には、オペレータの座席（図示せず）や作業フロント４等を操作するための各種の操作装置（図示せず）が配置されている。機械室１９は、後述の各種装置を収容するものである。

次に、本発明の建設機械の第１の実施の形態を適用した油圧ショベルの機械室内に収容された各種装置及び機械室の外郭の構成を図３及び図４を用いて説明する。図３は図２に示す上部旋回体の機械室の内部を左側端部及び右側端部を省略した状態で示す斜視図、図４は図１に示す上部旋回体をIV−IV矢視から見た断面図である。なお、図３及び図４において、図１及び図２に示す符号と同符合のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。

図３及び図４において、機械室１９には、エンジン２２、排ガス後処理装置２３、油圧ポンプ２４、冷却ファン２５、熱交換装置２６等の多数の装置が収容されている。これらの装置は、機械室１９の下端部に位置する旋回フレーム１５上に搭載されている。

旋回フレーム１５は、複数のフレームにより構成された支持構造体である。具体的には、左右方向（水平方向）に一定の間隔をあけて並置され、前後方向に延びる断面Ｉ型の左テールフレーム３１及び右テールフレーム３２と、左テールフレーム３１及び右テールフレーム３２を挟んで左右両側に配置され、前後方向に延びる断面Ｄ型の左サイドフレーム３３及び右サイドフレーム３４と、左テールフレーム３１及び右テールフレーム３２からそれぞれ左側方及び右側方に張り出し、先端部に左サイドフレーム３３及び右サイドフレーム３４が取り付けられた複数の張出しビーム（図示せず）とを含んで構成されている。左テールフレーム３１の右側面には、前後方向に離間した一対の左側エンジンブラケット３７（後側のみ図示）が設けられている。右テールフレーム３２の左側面には、前後方向に離間した一対の右側エンジンブラケット３８（後側のみ図示）が設けられている。左側エンジンブラケット３７及び右側エンジンブラケット３８上には、防振マウント３９が取り付けられている。

原動機としてのエンジン２２は、出力軸が左右方向に延びた横置き状態で配置されている。エンジン２２は、左テールフレーム３１及び右テールフレーム３２より上側に位置し、その左側の部分（一方側の部分）が左側エンジンブラケット３７を介して第１支持部材としての左テールフレーム３１により支持されていると共に、その右側の部分（他方側の部分）が右側エンジンブラケット３８を介して第２支持部材としての右テールフレーム３２により支持されている。左テールフレーム３１及び右テールフレーム３２は、エンジン２２以外に、カウンタウェイト２０（図１及び図２参照）を支持する機能も有している。エンジン２２は、その下端部の中央部にオイルパン２２ａを備えている。オイルパン２２ａは、左テールフレーム３１と右テールフレーム３２との間に配置されている。

エンジン２２には、排ガスを排出するための排気管２８が接続されている。排気管２８の下流側には、エンジン２２の排ガスを浄化する排ガス後処理装置２３が接続されている。排ガス後処理装置２３は、エンジン２２の右側（他方側）の上側部分に隣接して配置されており、右テールフレーム３２の略真上に位置している。排ガス後処理装置２３は、例えば、エンジン２２内の燃焼により生じた粒子状物質を捕集するＰＭ捕集装置４１と、ＰＭ捕集装置４１の下流側に配置され、排ガス中に含まれるＮＯｘを浄化するＮＯｘ浄化装置５１とで構成されている。ＰＭ捕集装置４１とＮＯｘ浄化装置５１は上下方向に並置されており、ＰＭ捕集装置４１がＮＯｘ浄化装置５１の下側に配置されている。

ＰＭ捕集装置４１は、例えば、排気管２８の下流端に接続され、前後方向に延びる筒状の第１収容体４２と、第１収容体４２内に配置されたＰＭ捕集フィルタ及びＰＭ捕集フィルタの上流側の酸化触媒（ＤＯＣ）（ともに図示せず）とを備えている。ＰＭ捕集フィルタは排ガス中に含まれるＰＭを捕集するものであり、ＤＯＣは排ガス中の一酸化窒素（ＮＯ）、一酸化炭化（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を酸化する触媒である。ＰＭ捕集装置４１は、また、排ガスの温度を検知する温度センサやＰＭ捕集フィルタの前後の差圧を検知する圧力センサ等の計測機器４６を備えている。

ＰＭ捕集装置４１においては、エンジン２２内に燃料を噴射した後（メイン噴射後）にエンジン２２内に燃料を再度噴射すること（ポスト噴射）により、大量の未燃燃料（ＨＣ）が第１収容体４２に排出される。この未燃燃料はＤＯＣにより酸化されるので、ＤＯＣにおいて酸化熱が発生して排ガスが昇温する。この昇温した排ガスによりＰＭ捕集フィルタに堆積した粒子状物質が焼却除去され、ＰＭ捕集フィルタが再生される。ＰＭ捕集装置４１の動作は、温度センサや圧力センサ等の計測機器４６を用いることで制御されている。

ＮＯｘ浄化装置５１は、例えば、液体還元剤としての尿素水溶液（以下、尿素水という）を用いて排ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化するものである。ＮＯｘ浄化装置５１は、ＰＭ捕集装置４１の下流側に接続され、前後方向に延びる筒状の第２収容体５２と、第２収容体５２内に配置された尿素選択還元触媒及び尿素選択還元触媒の下流側の酸化触媒（ともに図示せず）とを備えている。尿素選択還元触媒の上流側には、尿素水噴射弁５５が設けられている。第２収容体５２の下流側には、流出管５６が設けられている。ＮＯｘ浄化装置５１は、また、排ガス中のＮＯｘ濃度を検知するＮＯｘ濃度センサ等の計測機器５８を備えている。

ＮＯｘ浄化装置５１においては、尿素水噴射弁５５により尿素水を排ガス中に霧状に噴射することで、尿素水が加水分解され、アンモニアが生成される。生成されたアンモニアは、尿素選択還元触媒に吸着され、排ガス中の窒素酸化物と反応して水と窒素とに分解される。この反応において窒素酸化物と反応しきれずに余ったアンモニアは、酸化触媒により酸化・分解される。ＮＯｘ浄化装置５１の動作は、ＮＯｘ濃度センサ等の計測機器５８や尿素水噴射弁５５を用いることで制御される。

エンジン２２には、油圧ポンプ２４が動力伝達装置２９を介して接続されており、油圧ポンプ２４はエンジン２２によって支持されている。油圧ポンプ２４は、エンジン２２の右側（他方側）で、かつ、排ガス後処理装置２３よりも下方に配置されており、その左側端部が右テールフレーム３２の真上に位置している。油圧ポンプ２４は、エンジン２２により駆動されることで、作動油タンク１８（図１参照）内の作動油を吸い込み、作業フロント４の各シリンダ１１ａ、１２ａ、１３ａ（図１参照）や下部走行体２（図１参照）の走行用油圧モータ等の油圧アクチュエータに圧油を供給するものである。

エンジン２２の左側（一方側）には、冷却装置としての冷却ファン２５及び熱交換装置２６が配置されている。冷却装置は、エンジン２２、排ガス後処理装置２３、油圧ポンプ２４や作業フロント４の各シリンダ１１ａ、１２ａ、１３ａを含む油圧システムで発生した熱を機械室１９の外部へ放出するためのものである。

冷却ファン２５は、エンジン２２を挟んで油圧ポンプ２４及び排ガス後処理装置２３とは反対側に配置されており、左テールフレーム３１よりも左側に位置している。冷却ファン２５は、例えば、周方向に配列された複数の翼部２５ａを有する軸流ファンであり、回転軸線Ｌが左右方向（左テールフレーム３１及び右テールフレーム３２の並び方向）に延びている。冷却ファン２５は、エンジン２２により回転駆動されることで、機械室１９内に外気Ｃ１を取り込み、機械室１９の左側（一方側）から右側（他方側）へ向かって流れる冷却風Ｃ２、Ｃ３を生起する。

冷却ファン２５の吸込側（左側）には、冷却ファン２５に対面するように熱交換装置２６が配置されている。熱交換装置２６は、例えば、ラジエータやオイルクーラ（ともに図示せず）等で構成されるものであり、冷却ファン２５により機械室１９内に取り込んだ外気Ｃ１（冷却風）で、エンジン２２を冷却する冷却水や油圧システムに流れる作動油等の流体を冷却する。

機械室１９は、エンジン２２、排ガス後処理装置２３、油圧ポンプ２４、冷却ファン２５、熱交換装置２６等の各種装置を取り囲む機械室カバー７０により外郭が形成されている。機械室カバー７０は、例えば、後方に開口した略箱状に形成されており、左サイドフレーム３３に沿って前後方向に延在する左側方外郭としての左側面カバー７１と、右サイドフレーム３４に沿って前後方向に延在する右側方外郭としての右側面カバー７２と、エンジン２２の前方に立設され、左側面カバー７１の前端部と右側面カバー７２の前端部の間に亘って左右方向に延在する前側外郭としての前面カバー７３と、左右の側面カバー７１、７２及び前面カバー７３の上側を覆う上側外郭としての上面カバー７４と、左右の側面カバー７１、７２及び前面カバー７３の下側を覆う下側外郭としての下面カバー７５とで構成されている。機械室カバー７０の後方開口は、カウンタウェイト２０の前面部により閉塞される。

左側面カバー７１及び右側面カバー７２はそれぞれ、熱交換装置２６及び油圧ポンプ２４に対面している。左側面カバー７１及び右側面カバー７２は開閉可能な構造となっており、左側面カバー７１及び右側面カバー７２からそれぞれ、熱交換装置２６及び油圧ポンプ２４へアクセス可能となっている、左側面カバー７１には、機械室１９内に外気Ｃ１を取り込む吸込口７１ａが設けられている。

上面カバー７４は、例えば、左側面カバー７１と右側面カバー７２の間に亘って左右方向に延在し、排ガス後処理装置２３の位置に対応する部分に開口部７７ａを有する第１上カバー７７と、第１上カバー７７よりも上方に膨出し、第１上カバー７７の開口部７７ａを取り囲んで開閉可能に覆う第２上カバー７８とで構成されている。第１上カバー７７の右側端部には、機械室１９外へ冷却風を排出する第１排出口７７ｂが設けられている。第２上カバー７８は、下側に開口する箱状に形成されており、閉状態において排ガス後処理装置２３の一部（ＮＯｘ浄化装置５１の大部分）を収容可能に構成されている。第２上カバー７８の上面部には、排ガス後処理装置２３の流出管５６から流出した排ガスを機械室１９外へ排出するための排ガス排出口７８ａが設けられている。排ガス排出口７８ａには、排ガスを外部へ排出するための尾管７８ｂが設けられている。第２上カバー７８の右側面部には、機械室１９外へ冷却風を排出する第２排出口７８ｃが設けられている。

機械室１９の下側外郭を形成する下面カバー７５は、旋回フレーム１５を構成する左テールフレーム３１、右テールフレーム３２、左サイドフレーム３３、右サイドフレーム３４を含む複数の支持構造部材の間に形成されている間隙（空間）を閉塞している。下面カバー７５は、左テールフレーム３１よりも冷却ファン２５側の位置から左テールフレーム３１と右テールフレーム３２との間の位置までの領域に亘って、左テールフレーム３１よりも下方に空間を形成するように下方へ突出する突出部（後述の第２下カバー８２）を有している。

下面カバー７５は、例えば、左サイドフレーム３３（一方側の端部）から右サイドフレーム３４（他方側の端部）に亘って延在する第１下カバー８１と、第１下カバー８１の下側に着脱可能に取り付けられた突出部としての第２下カバー８２とで構成されている。

第１下カバー８１は、その左端部及び右端部がそれぞれ左サイドフレーム３３及び右サイドフレーム３４に当接しており、その中央部が左テールフレーム３１及び右テールフレーム３２に当接している。第１下カバー８１における冷却ファン２５の翼部２５ａと左テールフレーム３１との間に位置する部分には、第１開口部８１ａが設けられている。第１下カバー８１における左テールフレーム３１と右テールフレーム３２との間に位置する部分には、第２開口部８１ｂが設けられている。第１下カバー８１は、例えば、複数の板状部材を組み合わせた板体である。

第２下カバー８２は、左テールフレーム３１よりも冷却ファン２５側の位置から左テールフレーム３１と右テールフレーム３２との間の位置までの領域に亘って、左テールフレーム３１よりも下方に空間を形成するように下方へ突出している。第２下カバー８２は、例えば、上方に開口した箱状に形成され、概略水平面からなる底面部８３と、底面部８３の周縁部から立ち上がる周壁部８４と、周壁部８４の上端部から外側に突出する取付部８５とで構成されている。周壁部８４の左側部分（上流側部分）及び右側部分（下流側部分）は、底面部８３から外側に拡がるように傾斜している。第２下カバー８２は、第１下カバー８１における第１開口部８１ａ及び第２開口部８１ｂを含む領域を下側から取り囲んで覆うように第１下カバー８１に取り付けられている。

このように構成された下面カバー７５においては、第１下カバー８１の下面と第２下カバー８２の底面部８３及び周壁部８４の内面とにより形成された空間が、第１下カバー８１の第１開口部８１ａ及び第２開口部８１ｂを介して第１下カバー８１の上方の空間、すなわち、冷却ファン２５やエンジン２２、排ガス後処理装置２３等を収容している空間に連通している。したがって、下面カバー７５の第１下カバー８１と第２下カバー８２とで形成される空間が左テールフレーム３１の下方を冷却風が通過可能な通風路Ｐとして機能している。また、第１下カバー８１の第１開口部８１ａ及び第２開口部８１ｂがそれぞれ通風路Ｐの流入口及び流出口として機能する。つまり、下面カバー７５は、左テールフレーム３１の下方を冷却風が通過可能で、流入口が左テールフレーム３１よりも冷却ファン２５側に位置すると共に、流出口が左テールフレーム３１と右テールフレーム３２との間の位置する通風路Ｐを形成するように構成されている。

機械室１９内には、仕切り板８７が熱交換装置２６の外周部に設けられている。仕切り板８７は、冷却ファン２５の吐出した冷却風が吸込側へ逆流することを防止するものである。この仕切り板８７には、冷却ファン２５の翼部２５ａの外周側に向かって延びるシュラウド８８が取り付けられている。シュラウド８８は、機械室１９に取り込んだ外気Ｃ１を冷却ファン２５へ円滑に導入するためのものである。

機械室１９内には、また、エンジン２２及び排ガス後処理装置２３を油圧ポンプ２４から隔離する隔壁９０が設けられている。隔壁９０は、油圧ポンプ２４から作動油が漏れ出た場合に、作動油がエンジン２２及び排ガス後処理装置２３の高温部に付着して発火することを防ぐものである。隔壁９０は、右テールフレーム３２の上側から立ち上がり、エンジン２２側と油圧ポンプ２４側とを左右方向に区切る下側縦板部９１と、下側縦板部９１の上端部から右側へ折れ曲がり、排ガス後処理装置２３側と油圧ポンプ２４側とを上下方向に区切る横板部９２と、横板部９２の右端部から立ち上がり、排ガス後処理装置２３側と油圧ポンプ２４側とを左右方向に区切る上側縦板部９３とで構成されており、機械室１９の下部から上部に亘って延在している。下側縦板部９１には、油圧ポンプ２４を貫通させるための貫通孔部９１ａが設けられている。

次に、本発明の建設機械の第１の実施の形態の作用・機能を図４を用いて説明する。図４において、太線矢印は冷却風の流れを示している。

図４において、エンジン２２を駆動させると、排気管２８や排ガス後処理装置２３の内部には高温の排ガスが流れ、排気管２８や排ガス後処理装置２３の表面から周囲環境に熱が放出される。このような熱を機械室１９の外部に効率的に排出することができなければ、排ガス後処理装置２３の温度センサ、圧力センサ、ＮＯｘ濃度センサなどの計測機器４６、５８や尿素水噴射弁５５等の各種機器が過度に高温となってしまい、各種機器が故障してしまう虞がある。

エンジン２２の駆動により、油圧ポンプ２４が駆動されると共に、冷却ファン２５も回転駆動される。冷却ファン２５の回転駆動により、機械室１９の左側面カバー７１の吸込口７１ａから機械室１９内に外気Ｃ１が吸い込まれ、機械室１９内に冷却風が生起される。機械室１９内の冷却風は、先ず、熱交換装置２６を通過し、熱交換装置２６内を流れる高温となったエンジン冷却水や作動油を冷却する。その後、熱交換装置２６右側のシュラウド８８内を通過して冷却ファン２５に導入され、エンジン２２側へ吐出される。冷却ファン２５から吐出される冷却風には、冷却ファン２５の翼部２５ａの回転によって強い旋回が生じており、遠心力が作用するので、半径方向の速度成分が誘起されている。

冷却ファン２５から吐出された冷却風のうち、機械室１９の上側へ吐出された冷却風Ｃ２は、エンジン２２の上部周辺を通過して排気管２８や排ガス後処理装置２３の表面から熱を受け取った後、上面カバー７４の第２排出口７８ｃや上面カバー７４の隙間などから機械室１９の外部へ流出する。これにより、排ガス後処理装置２３等から周囲に放出された熱の一部が機械室１９の外部へ排出される。

冷却ファン２５は、機械室１９の下側にも冷却風Ｃ３を吐出する。機械室１９の下端部には、前後方向（冷却ファン２５の回転軸線Ｌに対して直交する方向）に延びる左テールフレーム３１及び右テールフレーム３２がエンジン２２の下側に配置されているので、左テールフレーム３１及び右テールフレーム３２が機械室１９の下側を流れる冷却風の抵抗体として作用する。そのため、冷却風の風量の低下を招く虞があった。

本実施の形態においては、機械室１９の下側外郭を形成する下面カバー７５により、左テールフレーム３１の下方を冷却風が流通可能な通風路Ｐを形成している。そのため、機械室１９の下側に吐出された冷却風は、通風路Ｐを流れることで、左テールフレーム３１を迂回することができる。したがって、機械室１９下側の冷却風に対する抵抗が低下するので、機械室１９の下側の冷却風の風量を増加させることができる。

機械室１９の下側に吐出された冷却風の具体的な流れは、次のとおりである。機械室１９の下側の冷却風は、上述したように、半径方向の速度成分を有しているので、案内板を設置しなくとも、下面カバー７５の第１下カバー８１における冷却ファン２５と左テールフレーム３１との間に位置に設けた第１開口部８１ａ（通風路Ｐの流入口）へ導かれ、下面カバー７５の突出部としての第２下カバー８２内（通風路Ｐ）に流入する。第２下カバー８２内（通風路Ｐ）に流入した冷却風は、第２下カバー８２の左側（第１開口部８１ａ側）の周壁部８４及び底面部８３によって右斜め下方向から右方向へ転向し、第１下カバー８１及び第２下カバー８２の底面部８３に沿って流通する。この冷却風は、第２下カバー８２の右側（第２開口部８１ｂ側）の周壁部８４により右向きから右斜め上方向へ転向し、第１下カバー８１の第２開口部８１ｂ（通風路Ｐの流出口）を介して第２下カバー８２内（通風路Ｐ）から流出する。

本実施の形態においては、第２下カバー８２の周壁部８４における第１開口部８１ａ側の部分（通風路Ｐの上流側部分）及び第２開口部８１ｂ側の部分（通風路Ｐの下流側部分）を底面部８３から外側に拡がるように傾斜させている。そのため、冷却風の通風路Ｐへの流入時及び通風路Ｐからの流出時の転向が緩やかとなり、流れの急激な転向に伴う剥離を抑制することができる。

また、本実施の形態においては、第１下カバー８１における左テールフレーム３１と右テールフレーム３２との間に位置に、通風路Ｐの流出口としての第２開口部８１ｂを設けている。このため、第２開口部８１ｂよりも右側（冷却風下流側）の右テールフレーム３２によって、第２開口部８１ｂ（通風路Ｐの流出口）から流出した冷却風の油圧ポンプ２４の周辺部への流れ込みが抑制される。つまり、第２下カバー８２内（通風路Ｐ）から流出した冷却風は、右テールフレーム３２によって、エンジン２２の右側下部近傍から右側上部近傍の排ガス後処理装置２３側へ導かれる。この冷却風により、排ガス後処理装置２３の第１収容体４２や第２収容体５２等の本体部が冷却されると共に、温度センサやＮＯｘ濃度センサ等の計測機器４６、５８や尿素水噴射弁５５等の各種機器が冷却される。排ガス後処理装置２３から熱を受け取った冷却風は、上面カバー７４の第２排出口７８ｃや上面カバー７４の隙間などから機械室１９の外部へ流出する。このように、排ガス後処理装置２３は、冷却ファン２５により機械室１９の上側に吐出された冷却風Ｃ２に加えて下側に吐出された冷却風Ｃ３によっても冷却されるので、排ガス後処理装置２３の各種機器の過度の温度上昇を防ぐことができる。

さらに、本実施の形態においては、機械室１９内にエンジン２２及び排ガス後処理装置２３を油圧ポンプ２４から隔離する隔壁９０を設けている。このため、第２開口部８１ｂから流出した冷却風の油圧ポンプ２４の周辺部への流れ込みが隔壁９０によって更に抑制される。したがって、隔壁９０がない場合と比較すると、より多くの風量の冷却風を排ガス後処理装置２３の周辺部に導くことができ、排ガス後処理装置２３の各種機器を効率的に冷却することができる。

加えて、本実施の形態においては、隔壁９０を機械室１９の下側から上側に亘って延在するように設けている。このため、第２開口部８１ｂから流出した冷却風の油圧ポンプ２４の周辺部への流れ込みを隔壁９０及び右テールフレーム３２によってほぼ遮断することができる。その結果、第２下カバー８２内（通風路Ｐ）から流出した冷却風のほぼ全量が排ガス後処理装置２３の周辺部に導かれ、排ガス後処理装置２３の各種機器をより効率的に冷却することができる。

なお、通風路Ｐから流出した冷却風のうち、一部のみが隔壁９０の貫通孔部９１ａを通過して油圧ポンプ２４の周辺部へ流れ込み、上面カバー７４の第１排出口７７ｂから機械室１９の外部へ流出する。このように、隔壁９０によりエンジン２２側と隔離された油圧ポンプ２４側の空間内でも、空気の流動性が確保されており、油圧ポンプ２４側の空間内が過度に温度上昇することはない。

上述したように、本発明の建設機械の第１の実施の形態によれば、機械室カバー７０の下側外郭を形成する部分である下面カバー７５によって、冷却風が左テールフレーム（第１支持部材）３１の下方を通過して左テールフレーム（第１支持部材）３１と右テールフレーム（第２支持部材）３２との間から流出可能な通風路Ｐが形成されているので、機械室１９下部の冷却風の流動抵抗を低減することができると共に、通風路Ｐの流出口としての第２開口部８１ｂから流出した冷却風を右テールフレーム（第２支持部材）３２によって排ガス後処理装置２３の周辺部に導くことができる。したがって、排ガス後処理装置２３の周辺部に対する冷却風の風量を確保することができ、その結果、機械室１９内に配置された排ガス後処理装置２３の備えた各種機器の過度の温度上昇を防ぐことができる。

また、本実施の形態によれば、機械室１９の下側外郭としての下面カバー７５を、左右両端部に亘って延在し第１開口部８１ａ及び第２開口部８１ｂを有する第１下カバー８１と、第１下カバー８１における第１開口部８１ａ及び第２開口部８１ｂを含む領域を覆うように第１下カバー８１の下側に着脱可能に取り付けた第２下カバー８２とで構成したので、第１下カバー８１を取り外さずに、第１下カバー８１よりも小さい部材の第２下カバー８２のみを取り外すことで、機械室１９内に収容されたエンジン２２の下部へのアクセスが可能となっている。したがって、エンジン２２の下部へのアクセスが容易であるので、機械室１９内のエンジン２２等のメンテナンスの作業効率を向上することができる。

次に、本発明の建設機械の第１の実施の形態の変形例を図５及び図６を用いて説明する。図５は本発明の建設機械の第１の実施の形態の変形例における機械室の内部を左側端部及び右側端部を省略した状態で示す斜視図、図６は図５に示す本発明の建設機械の第１の実施の形態の変形例における機械室の内部を示す断面図である。なお、図５及び図６において、図１乃至図４に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。

図５及び図６に示す本発明の建設機械の第１の実施の形態の変形例が第１の実施の形態に対して相違する主な点は、機械室カバー７０Ａのうち下側外郭を形成する下面カバー７５Ａにおける第１下カバー８１Ａに開口部を１つのみ設けていることである。

具体的には、下面カバー７５Ａの第１下カバー８１Ａは、左テールフレーム３１よりも冷却ファン２５側の位置から左テールフレーム３１と右テールフレーム３２との間の位置までの領域に亘って設けられた開口部８１ｃを有している。第２下カバー８２は、第１実施の形態と同様な突出構造であり、下面カバー７５Ａの突出部に相当する部分である。第２下カバー８２は、第１下カバー８１Ａにおける開口部８１ｃを含む領域を下側から取り囲んで覆うように第１下カバー８１Ａの下側に取り付けられている。

このように構成された下面カバー７５Ａにおいては、第２下カバー８２の底面部８３及び周壁部８４により形成された空間（下面カバー７５Ａの突出部内の空間）が第１下カバー８１Ａの開口部８１ｃを介して第１下カバー８１Ａの上方の空間に連通している。したがって、第２下カバー８２内の空間が左テールフレーム３１の下方を冷却風が通過可能な通風路Ｐとして機能する。また、第１下カバー８１Ａの開口部８１ｃが左テールフレーム３１により左右方向に２つに分割された状態となっている。したがって、第１下カバー８１Ａの開口部８１ｃのうち、左テールフレーム３１よりも左側の領域が通風路Ｐの流入口として、左テールフレーム３１よりも右側の領域が流出口として機能する。すなわち、下面カバー７５Ａは、左テールフレーム３１の下方を冷却風が通過可能で、流入口が左テールフレーム３１よりも冷却ファン２５側に位置すると共に、流出口が左テールフレーム３１と右テールフレーム３２との間の位置する通風路Ｐを形成するように構成されている。

冷却ファン２５から機械室１９の下側へ吐出された冷却風は、第１下カバー８１Ａの開口部８１ｃにおける左テールフレーム３１よりも左側（冷却ファン２５側）の部分（通風路Ｐの流入口）へ導かれ、下面カバー７５Ａの突出部としての第２下カバー８２内（通風路Ｐ）に流入する。この冷却風は、第２下カバー８２の底面部８３に沿って流通し、第１下カバー８１Ａの開口部８１ｃにおける左テールフレーム３１よりも右側（右テールフレーム３２側）の部分（通風路Ｐの流出口）を介して第２下カバー８２内（通風路Ｐ）から流出する。

本実施の形態においては、第１下カバー８１Ａにおける通風路Ｐの流出口としての開口部８１ｃの下流側部分が左テールフレーム３１と右テールフレーム３２との間に位置している。このため、第２下カバー８２内（通風路Ｐ）から流出した冷却風は、第１の実施の形態の場合と同様に、右テールフレーム３２によって油圧ポンプ２４の周辺部への流れ込みが抑制される。つまり、第２下カバー８２内（通風路Ｐ）から流出した冷却風は、右テールフレーム３２によって、排ガス後処理装置２３の周辺部へ導かれ、排ガス後処理装置２３の温度センサやＮＯｘ濃度センサの計測機器４６、４８や尿素水噴射弁５５等の各種機器を冷却する。このように、排ガス後処理装置２３は、冷却ファン２５により機械室１９の上側に吐出された冷却風Ｃ２に加えて下側に吐出された冷却風Ｃ３によっても冷却されるので、排ガス後処理装置２３の各種機器の過度の温度上昇を防ぐことができる。

上述した本発明の建設機械の第１の実施の形態の変形例によれば、前述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態によれば、第１下カバー８１Ａに対して、通風路Ｐ用の開口部８１ｃを１つのみ設けているので、第１の実施の形態の場合よりも、第１下カバー８１Ａの製作工数を低減すことができる。

また、本実施の形態によれば、第１下カバー８１Ａの開口部８１ｃが第１の実施の形態の第１下カバー８１の第１開口部８１ａや第２開口部８１ｂよりも大きいので、エンジン２２の下部へのアクセスが第１の実施の形態の場合よりも容易となる。したがって、エンジン２２等のメンテナンス時における作業効率をさらに向上させることができる。

次に、本発明の建設機械の第２の実施の形態を図７を用いて説明する。図７は本発明の建設機械の第２の実施の形態における機械室の内部を示す断面図である。なお、図７において、図１乃至図６に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。

図７に示す本発明の建設機械の第２の実施の形態は、第１の実施の形態が下面カバー７５の突出部を第２下カバー８２で構成することにより着脱可能な構造としたものであるに対して（図４参照）、下面カバー９５の突出部を下面カバー９５の他の部分と一体構造としたものである。

具体的には、機械室カバー７０Ｂのうち下側外郭を形成する下面カバー９５は、左サイドフレーム３３（一方側の端部）と右サイドフレーム３４（他方側の端部）との間に亘って延在しており、例えば、平板状の部材である。下面カバー９５における、左テールフレーム３１よりも冷却ファン２５側の位置から左テールフレーム３１と右テールフレーム３２との間の位置までの領域には、左テールフレーム３１よりも下方に空間を形成するように下方へ突出する突出部９７が設けられている。突出部９７は、概略水平面からなる底面部９８と、底面部９８から斜め上方に拡がる周壁部９９とで構成されており、その上端縁に開口部９７ａを有している。突出部９７は、例えばプレス加工により成形することができる。

このように構成された下面カバー９５においては、下面カバー９５の突出部９７内の空間が左テールフレーム３１の下方を冷却風が通過可能な通風路Ｐとして機能する。また、突出部９７の開口部９７ａが左テールフレーム３１により左右方向に２つに分割された状態となっている。したがって、突出部９７の開口部９７ａのうち、左テールフレーム３１よりも左側の領域が通風路Ｐの流入口として、左テールフレーム３１よりも右側の領域が流出口として機能する。つまり、下面カバー９５は、左テールフレーム３１の下方を冷却風が通過可能で、流入口が左テールフレーム３１よりも冷却ファン２５側に位置すると共に、流出口が左テールフレーム３１と右テールフレーム３２との間の位置する通風路Ｐを形成するように構成されている。

冷却ファン２５から機械室１９の下側へ吐出された冷却風は、下面カバー９５の突出部９７の開口部９７ａにおける左テールフレーム３１よりも左側（冷却ファン２５側）の部分（通風路Ｐの流入口）へ導かれ、下面カバー９５の突出部９７内（通風路Ｐ）に流入する。この冷却風は、突出部９７の底面部８３に沿って流通し、突出部９７の開口部９７ａにおける左テールフレーム３１よりも右側（右テールフレーム３２側）の部分（通風路Ｐの流出口）を介して突出部９７内（通風路Ｐ）から流出する。

本実施の形態においては、突出部９７の開口部９７ａにおける通風路Ｐの流出口としての下流側部分が左テールフレーム３１と右テールフレーム３２の間に位置している。このため、突出部９７内（通風路Ｐ）から流出した冷却風は、第１の実施の形態の場合と同様に、右テールフレーム３２によって、排ガス後処理装置２３の周辺部へ導かれ、排ガス後処理装置２３の温度センサやＮＯｘ濃度センサの計測機器４６、４８や尿素水噴射弁５５等の各種機器を冷却する。このように、排ガス後処理装置２３は、冷却ファン２５によって機械室１９の上側に吐出された冷却風Ｃ２に加えて下側に吐出された冷却風Ｃ３によっても冷却される。

上述した本発明の建設機械の第２の実施の形態によれば、前述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態によれば、下面カバー９５の形成する通風路Ｐの流出口の大きさが第１の実施の形態の下面カバー７５の形成する通風路Ｐの流出口（第２開口部８１ｂ）よりも大きくなるので、第１の実施の形態の場合よりも通風路の抵抗を低減することができる。

なお、上述した本発明の建設機械の第１及び第２の実施の形態及びその変形例においては、本発明の建設機械を油圧ショベル１に適用した例を示したが、本発明は、エンジン２２の排ガスを浄化する排ガス後処理装置２３を備えた油圧クレーンやホイールローダ等の各種の建設機械に広く適用することができる。

また、本発明は本実施の形態に限られるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施形態は本発明をわかり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。ある実施形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。

例えば、上述した実施の形態においては、機械室１９内に隔壁９０を設けた例を示したが、隔壁のない構成も可能である。

１…油圧ショベル（建設機械）、 １９…機械室、 ２２…エンジン、 ２３…排ガス後処理装置、 ２４…油圧ポンプ、 ２５…冷却ファン、 ３１…左テールフレーム（第１支持部材）、 ３２…右テールフレーム（第２支持部材）、 ７０、７０Ａ、７０Ｂ…機械室カバー、 ７５、７５Ａ、９５…下面カバー（下側外郭を形成する部分）、 ８１、８１Ａ…第１下カバー、 ８１ａ…第１開口部、 ８１ｂ…第２開口部、 ８１ｃ…開口部、 ８２…第２下カバー、 ９７…突出部、 ９０…隔壁、 Ｐ…通風路

Claims (4)

1. 水平方向に間隔をあけて並置された第１支持部材及び第２支持部材と、
   前記第１支持部材及び前記第２支持部材よりも上側に位置し、一方側の部分が前記第１支持部材により支持されると共に他方側の部分が前記第２支持部材により支持されるエンジンと、
   前記エンジンの一方側に配置され、冷却風を生起する冷却ファンと、
   前記エンジンの他方側の上側部分に隣接して配置され、前記エンジンの排ガスを浄化する排ガス後処理装置と、
   前記エンジン、前記冷却ファン、前記排ガス後処理装置を取り囲む機械室カバーにより外郭が形成される機械室とを備えた建設機械において、
   前記機械室カバーのうち下側外郭を形成する部分は、前記第１支持部材の下方を冷却風が通過可能で、流入口が前記第１支持部材よりも前記冷却ファン側に位置すると共に流出口が前記第１支持部材と前記第２支持部材との間に位置する通風路を形成するように構成され、
   前記機械室カバーの下側外郭を形成する部分は、
   一方側の端部から他方側の端部に亘って延在する第１下カバーと、
   前記第１下カバーの下側に着脱可能に取り付けられ、前記第１支持部材よりも前記冷却ファン側の位置から前記第１支持部材と前記第２支持部材との間の位置までの範囲内において前記第１支持部材よりも下方に空間が形成されるように下方へ突出する第２下カバーとで構成され、
   前記第１下カバーは、前記冷却ファンと前記第１支持部材との間に位置する部分に設けられた第１開口部と、前記第１支持部材と前記第２支持部材との間に位置する部分に設けられた第２開口部とを有し、
   前記第２下カバーは、前記第１下カバーにおける前記第１開口部及び前記第２開口部を含む領域を覆うように取り付けられている
   ことを特徴とする建設機械。
2. 水平方向に間隔をあけて並置された第１支持部材及び第２支持部材と、
   前記第１支持部材及び前記第２支持部材よりも上側に位置し、一方側の部分が前記第１支持部材により支持されると共に他方側の部分が前記第２支持部材により支持されるエンジンと、
   前記エンジンの一方側に配置され、冷却風を生起する冷却ファンと、
   前記エンジンの他方側の上側部分に隣接して配置され、前記エンジンの排ガスを浄化する排ガス後処理装置と、
   前記エンジン、前記冷却ファン、前記排ガス後処理装置を取り囲む機械室カバーにより外郭が形成される機械室とを備えた建設機械において、
   前記機械室カバーのうち下側外郭を形成する部分は、前記第１支持部材の下方を冷却風が通過可能で、流入口が前記第１支持部材よりも前記冷却ファン側に位置すると共に流出口が前記第１支持部材と前記第２支持部材との間に位置する通風路を形成するように構成され、
   前記機械室カバーの下側外郭を形成する部分は、
   一方側の端部から他方側の端部に亘って延在する第１下カバーと、
   前記第１下カバーの下側に着脱可能に取り付けられ、前記第１支持部材よりも前記冷却ファン側の位置から前記第１支持部材と前記第２支持部材との間の位置までの範囲内において前記第１支持部材よりも下方に空間が形成されるように下方へ突出する第２下カバーとで構成され、
   前記第１下カバーは、前記第１支持部材よりも前記冷却ファン側の位置から前記第１支持部材と前記第２支持部材との間の位置までの領域に亘って設けられた開口部を有し、
   前記第２下カバーは、前記第１下カバーにおける前記開口部を含む領域を覆うように取り付けられている
   ことを特徴とする建設機械。
3. 請求項１又は２に記載の建設機械において、
   前記エンジンを挟んで前記冷却ファンの反対側に配置され、前記排ガス後処理装置よりも下方に位置する油圧ポンプを更に備え、
   前記エンジン及び前記排ガス後処理装置を前記油圧ポンプから隔離する隔壁を前記機械室内に設けている
   ことを特徴とする建設機械。
4. 請求項３に記載の建設機械において、
   前記隔壁は、前記機械室の下側から上側に亘って延在する
   ことを特徴とする建設機械。

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