JP6981456B2

JP6981456B2 - 建設機械

Info

Publication number: JP6981456B2
Application number: JP2019173327A
Authority: JP
Inventors: 涼太中原
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2019-09-24
Filing date: 2019-09-24
Publication date: 2021-12-15
Anticipated expiration: 2039-09-24
Also published as: JP2021050502A

Description

本発明は、建設機械に関するものである。

従来、上部旋回体の機械室内に、エンジンを冷却するための熱交換器が配設された建設機械が知られている。熱交換器の上流側には、空気中の粉塵等の異物を捕集するフィルタが取り付けられている。

ところで、産業廃棄物の処理場や林業の伐採現場のように、粉塵、伐採屑等の異物が多量に浮遊する現場においては、フィルタに異物が堆積して目詰まりが発生し易くなるため、フィルタの清掃を頻繁に行う必要がある。

フィルタ清掃頻度を減らすため、定期的に空気流通方向の下流側から上流側へ向かって送風することによりフィルタに付着した異物を除去する自動逆風ファンを備えた機種は既に商品化されている。また、特許文献１には、フィルタから落下した異物を捕集するトレーを備え、トレーを機械室から取り出して異物を廃棄できるフィルタ装置が開示されている。

特開２０１３−８３１０６号公報

しかしながら、前記自動逆風ファンの逆風によってフィルタから落下した異物は、空気流通方向の上流側から下流側へ向かう正風によって再びフィルタに付着してしまうことがあった。また、特許文献１に開示されるフィルタ装置は、トレーを取り出す手間があり、トレーを取り出す際に異物が内部にこぼれてしまう可能性もあった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、フィルタから落下した粉塵等の異物を容易に清掃可能とすることにある。

本発明は、フィルタから落下する異物を捕集するカバー部材を、吸気室内において容易に清掃可能とした。

すなわち、第１の発明は、
熱交換器及び冷却ファンが配置された機械室と、
前記熱交換器の空気流通方向の上流側に設けられる吸気室と、
前記機械室と前記吸気室とを仕切るフィルタと、を備え、
前記吸気室は、底部に前記フィルタから落下する異物を捕集するカバー部材と、側部にサイドパネルによって開閉可能な開口部とを有し、
前記カバー部材は、前記フィルタの下端よりも下方かつ前記開口部の下端よりも上方にあり、平面状の捕集面と、該捕集面の外周部のうち該開口部に面する範囲において該捕集面から連続して形成される側壁部を有し、該側壁部の下端は該開口部の下端上に載置され、該捕集面の外周部に、該捕集面よりも上方へ延びる外周壁が形成され、該捕集面の外周部のうち該開口部に面する範囲において、該外周壁よりも内側に該捕集面から下方に窪む集塵ポケットを有する。

第１の発明では、カバー部材はフィルタの下端よりも下方にあるため、フィルタから落下した異物を捕集することができる。また、カバー部材は開口部の下端よりも上方にあるため、カバー部材上に捕集された異物を清掃する際はサイドパネルを開け、例えば吸気室の内部から外部へ向かってエアを吹き付けることによって開口部から異物を容易に外部へ排出することが可能であり、カバー部材を吸気室から取り出す必要がない。

さらに、側壁部がカバー部材を固定する際の足場となる。また、側壁部は捕集面と開口部下端との隙間を塞ぐため、吸気室内に溜まった異物を除去する際にカバー部材の下側へ異物が入り込んでしまうことを防止できる。また、例えば弾性体によってカバー部材を形成した場合には、側壁部によってカバー部材の剛性を確保できるため、カバー部材の形状を維持することが可能となる。

さらに、外周壁によって捕集面の剛性を確保できる。また、捕集面よりも上方へ外周壁が延びていることによって、異物が外周壁と吸気室内壁との間へ落下することを防止し、捕集能力を向上できる。また、例えば弾性体によってカバー部材を形成した場合には、捕集面の外周部及び外周壁を吸気室の内壁に密着させるようにカバー部材を配置できるので、異物を確実に捕集できる。

さらに、冷却ファンの逆風によってフィルタから上流側へ放出された異物のうち、軽いものは吸気室上部の吸気口から外部へ排出されるが、重いものはフィルタの正面に位置するサイドパネルの内壁に衝突して下方へ落下する。この落下位置に捕集面よりも深い集塵ポケットを設けたため、効果的に異物を集めることができる。さらに、集塵ポケットは吸気室内においてフィルタから離れた位置に設けられているため、集塵ポケット内の異物は冷却ファンの正風の影響を受け難く、再び吸い込まれてフィルタに付着することを防ぐことができる。

第２の発明は、第１の発明において、
前記カバー部材は弾性体で形成されるものである。

第２の発明では、カバー部材は、手で容易に変形させることができるため、捕集された異物が取り出し易く、清掃がより容易になる。また、弾性体で形成することで、カバー部材を吸気室内の内壁に密着させ易く、カバー部材と吸気室内壁との隙間を最小限にできるため、カバー部材の下方へ異物が落下するのを防ぐことができる。

第３の発明は、第１の発明において、
前記捕集面は前記集塵ポケットに向かって下方に傾斜している。

第３の発明では、フィルタから捕集面へ落下した異物が、集塵ポケットへ集まり易くなるため、清掃がより容易になる。

第４の発明は、第１又は第３の発明において、
前記集塵ポケットの底面には水抜き孔が設けられ、該底面は該水抜き孔に向かって下方に傾斜している。

第４の発明では、捕集面の外周部のうち開口部に面する範囲に集塵ポケットがあり、その集塵ポケットの底面に水抜き孔が設けられているため、水抜き孔は外部に近い位置にある。そのため、水抜き孔から外部に近い経路を排水路として外部へ排水することができる。この構成により、排水路よりも内側の吸気室下方には、バッテリ等の機械類を配置することが可能となる。

第５の発明は、第１、第３又は第４の発明のうち何れか１つにおいて、
前記外周壁は、前記集塵ポケットに面する範囲においては前記捕集面よりも低く形成され、該集塵ポケットに面する範囲以外においては前記捕集面よりも高く形成されている。

第５の発明では、カバー部材が外周部に備える外周壁は、集塵ポケットに面する範囲においては捕集面よりも低く形成されているので、集塵ポケットに捕集された異物を外部へより排出し易い。また外周壁は、集塵ポケットに面する範囲以外においては捕集面よりも高く形成されているので、捕集面及び集塵ポケットはフィルタよりもより低い位置となり、捕集面及び集塵ポケットへ捕集された異物が再び吸い込まれてフィルタに付着することをより確実に防ぐことができる。

本発明によれば、フィルタから落下した粉塵等の異物を容易に清掃可能とすることができる。

本実施形態に係る建設機械の構成を示す斜視図である。上部旋回体の後部を示す平面図である。吸気室を示す斜視図である。サイドパネルを取り外した状態の吸気室を示す斜視図である。図２のＶ−Ｖ線断面図である。カバー部材を示す図５の拡大図である。図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。カバー部材の端面図である。他の実施形態に係るカバー部材の端面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。各図においては、上下や前後左右の方向を矢印で示してある。特に言及しない限り、上下等の方向についてはこれら矢印で示す方向に従って説明する。

建設機械１は、図１及び図２に示すように、クローラ式の下部走行体１１と、下部走行体１１上に旋回自在に搭載された上部旋回体１２とを備える。上部旋回体１２には、アタッチメント１３、キャブ１４、機械室１５及び吸気室１６等が備えられている。

なお、本実施形態の建設機械１は小旋回型であり、旋回半径が小さくなるように上部旋回体１２は相対的に小さく構成され、上部旋回体１２の後部の外郭線は、上方から見て円弧状に形成されている。

アタッチメント１３は、上部旋回体１２の前部に設置されている。これらアタッチメント１３の操作は、キャブ１４において行われる。

キャブ１４は、例えば、矩形箱形の運転室であり、アタッチメント１３に隣接して上部旋回体１２の左前部に設置されている。機械室１５及び吸気室１６は、上部旋回体１２の後部に設けられている。

機械室１５及び吸気室１６の周囲は、機械室カバー１７で覆われている。機械室１５の内部には、熱交換器２、冷却ファン３、エンジン４等が密集した状態で配置されている。本実施形態の建設機械１では、機械室１５及び吸気室１６の後部を覆う機械室カバー１７が、アタッチメント１３との間で前後のバランスを確保するカウンタウエイト１８によって構成されている。

機械室カバー１７の左側上部には、機械室１５内に外気を取り込むための吸気口８が形成されている。機械室カバー１７の右側上部には、取り込まれた外気を排気する排気口９が形成されている。本実施形態の建設機械１では、左側が熱交換器２の空気流通方向の上流側であり、右側が下流側である。

機械室１５の内部には、空気流通方向の最も下流側に、油圧ポンプ５が配置され、油圧ポンプ５の上方には排気ガス後処理装置６が配置されている。油圧ポンプ５の上流側は、エンジン４、冷却ファン３及び熱交換器２がこの順に横並びで配置されている。

熱交換器２の空気流通方向の上流側には吸気室１６が設けられており、機械室１５と吸気室１６の間にはこれらを仕切るフィルタ７を備える。フィルタ７は、吸気口８から吸気室１６内へ取り込まれる外気中の塵埃などの異物を捕捉する。

冷却ファン３は、自動逆流機能を有しており、空気流通方向の上流側から下流側へ向かって正風を送ることによって機械室１５内を冷却し、空気流通方向の下流側から上流側へ向かって逆風を送ることによってフィルタ７に付着した異物を上流側へ吹き飛ばすことができる。正風及び逆風の切り替えは、キャブ１４内における操作や自動制御によって実行される。フィルタ７に付着していた異物は、冷却ファン３からの逆風を受けることによって、軽いものは吸気口８を介して排出され、重いものは吸気室１６内へ落下する。

吸気室１６は、図３及び図４に示すように、右側部に前後方向に配置されたフィルタ７、前方に前側壁２３、上部に吸気口８、底部にフィルタ７から落下する異物を捕集するカバー部材３０、左側部から後方にかけてサイドパネル２１によって開閉可能に塞がれる開口部２０を有する。上方から見ると吸気室１６は、略直角に配置されたフィルタ７及び前側壁２３と、略円弧状のサイドパネル２１によって、略四分円状に形成されている。

開口部２０は、吸気室１６に面するカウンタウエイト１８の左側後部に設けられており、上方から見て略四分円状の吸気室１６において、その円弧部分に形成されている。開口部２０は、吸気室１６内の略全域とフィルタ７を視認可能に開口している。

サイドパネル２１は、左側前方に操作部２２が設けられ、開口部２０の右側後方の位置に設けられた上下方向に延びる開閉軸（図示せず）によって回動可能に支持されている。カバー部材３０を清掃する際には、開閉軸を中心にサイドパネル２１を回動させることで、サイドパネル２１の左側前方を後方へ移動させて、開口部２０を開放することができる。

カバー部材３０は、図５及び図６に示すように、吸気室１６の底部において、フィルタ７の下端よりも下方かつ開口部下端２０ａよりも上方にある。カバー部材３０は、吸気室１６底部の略全域を覆う捕集面３１と、捕集面３１から下方に窪む集塵ポケット３２を有する。カバー部材３０は、サイドパネル２１を閉じた際にサイドパネル２１内壁に密着するように配置されている。

カバー部材３０の材質は限定されないが、例えばゴム等の弾性体によって形成されることが望ましい。カバー部材３０が弾性体で形成されることにより、吸気室１６の内壁にカバー部材３０を密着させ易く、カバー部材３０と吸気室１６内壁との隙間を最小限にして、異物が隙間から落下するのを防ぐことができる。

捕集面３１は、平面状であり、吸気室１６底部の外郭線に沿って、上方から見ると略四分円状に広がっている。捕集面３１の下方には、捕集面３１と上部旋回体１２のアッパーフレーム１９との間に空間があり、バッテリ１０等の機械類が配置されている。

カバー部材３０は、捕集面３１の外周部に、捕集面３１よりも上方に延びる外周壁３３が形成されている。外周壁３３は、フィルタ７に沿って前後方向に延びる右側外周壁３３ａと、吸気室１６の前側壁２３に沿って左右方向に延びる前側外周壁３３ｂと、サイドパネル２１の内壁に沿って略円弧状に延びる左側外周壁３３ｃとから構成されており、右側外周壁３３ａ、前側外周壁３３ｂ及び左側外周壁３３ｃは連続して形成されている。外周壁３３によって、捕集面３１の剛性を確保できるとともに、捕集面３１上の異物がカバー部材３０の外周や下方に落下することを防ぎ、捕集能力を向上させることができる。

集塵ポケット３２は、捕集面３１の外周部のうち開口部２０に面する範囲において、外周壁３３よりも内側に設けられている。集塵ポケット３２は、開口部２０の外郭線に沿って延びており、捕集面３１を介してフィルタ７から離れた位置にある。冷却ファン３の逆風によってフィルタ７から上流側へ放出された異物のうち、軽いものは吸気室１６上部の吸気口８から外部へ排出されるが、重いものはフィルタ７の正面に位置するサイドパネル２１の内壁に衝突して下方へ落下する。この落下位置に捕集面３１よりも深い集塵ポケット３２を設けたため、効果的に異物を集めることができる。集塵ポケット３２が吸気室１６内においてフィルタ７から離れた位置に設けられているため、集塵ポケット３２内の異物は冷却ファン３の正風の影響を受け難く、再び吸い込まれてフィルタ７に付着することを防ぐことができる。

集塵ポケット３２は、捕集面３１の左側から後方にかけて形成された円弧部分からなだらかに湾曲して底面へ延びる傾斜壁３２ａと、底面を挟んで開口部２０側の左側外周壁３３ｃを有する。捕集面３１は、集塵ポケット３２へ向かって下方に傾斜しているので、フィルタ７から捕集面３１へ落下した異物が、集塵ポケット３２へ集まり易い。

集塵ポケット３２の開口部２０側に位置する左側外周壁３３ｃは、サイドパネル２１を閉じた際にサイドパネル２１内壁に密着する。カバー部材３０を弾性体によって形成すれば、捕集面３１の外周部及び外周壁３３を吸気室１６の内壁へ密着させることができるため、より確実に異物を捕集できる。

捕集面３１の右側にはフィルタ７との間に、捕集面３１よりも上方へ延びる右側外周壁３３ａが形成されている。右側外周壁３３ａの上端からは、フィルタ７側へフランジ部３４が延びている。フランジ部３４は、カバー部材３０を固定するものであり、カバー部材３０のフィルタ７下端に近接した位置において前後複数箇所をネジ留めされている。

捕集面３１の前方には前側外周壁３３ｂがある。前側外周壁３３ｂは捕集面３１よりも上方へ延びている。

また、カバー部材３０は、捕集面３１の外周部のうち開口部２０に面する範囲において、捕集面３１から連続して下方へ形成される側壁部３３ｄを有する。本実施形態において、側壁部３３ｄは、左側外周壁３３ｃの集塵ポケット３２底部より下方の部分である。側壁部３３ｄの下端は、開口部下端２０ａを構成するカウンタウエイト１８の上に載置されている。側壁部３３ｄはカバー部材３０を固定する際の足場となるとともに、捕集面３１と開口部２０下端との隙間を塞ぐ。そのため、溜まった異物を除去する際にカバー部材３０の下側へ異物が入り込んでしまうことを防止できる。また、側壁部３３ｄによってカバー部材３０の剛性を確保することができるので、カバー部材３０が弾性体であってもその形状を維持することが可能となる。

カバー部材３０を吸気室１６内へ固定する固定部はフランジ部３４のみであるが、カバー部材３０の、左右方向の一方側に位置するフランジ部３４がフィルタ７下端にネジ留めされ、左右方向の他方側に位置する側壁部３３ｄがカウンタウエイト１８の上に載置されていることにより、カバー部材３０は吸気室１６内において取付状態が維持される。また、この取付状態は、外周壁３３によってカバー部材３０の剛性が確保されることや、外周壁３３がサイドパネル２１内壁に密着することによって、より安定したものとなる。

カバー部材３０はこのように取り付けられ、弾性体で形成されているため、作業者はサイドパネル２１を開いて手前に位置する左側外周壁３３ｃ等を掴み、カバー部材３０を捲り上げることができる。これにより、カバー部材３０下方に配置されている機械類（バッテリ１０等）が開口部２０から視認可能となるため、例えばバッテリ１０の液面チェック等の点検を、工具を用いることなく簡単に行うことができる。

図７に示すように、集塵ポケット３２の底面には、水抜き孔３２ｂが設けられている。また、集塵ポケット３２の底面は水抜き孔３２ｂに向かって下方に傾斜している。この構成によって水抜き孔３２ｂへ水が流れ易くなる。

水抜き孔３２ｂから排水された水は、図６中矢印で示すように、左側外周壁３３ｃの内側及びカウンタウエイト１８の間を伝って下方へ流れ、さらに、カウンタウエイト１８とアッパーフレーム１９の間を通って外部へ排出される。このように、水抜き孔３２ｂが外部に近い位置に設けられており、水は外部に近い経路を排水路として排水されるので、図６中矢印で示した排水路よりも内側の吸気室１６下方の空間へ、バッテリ１０等の機械類を配置することが可能となる。

また、吸気室１６の前側壁２３には、被覆材４０が設けられている。被覆材４０は、カバー部材３０とは別体の、上下方向に立設する板状の部材であって、カバー部材３０の前方と前側壁２３との隙間を埋めるとともに、前側壁２３に取り付けられた部品を覆い、フィルタ７から排出された異物が捕集面３１へより集まり易くする。

《カバー部材の清掃方法》
このように構成した本実施形態の建設機械１について、カバー部材３０はフィルタ７の下端よりも下方にあるため、フィルタ７から落下した異物を捕集することができる。カバー部材３０上に捕集された異物を取り除くには、まず、サイドパネル２１を開いて開口部２０を開放する。そして、例えば吸気室１６の内部から外部へ向かってエアを吹き付けることによって開口部２０から異物を容易に外部へ排出することが可能である。カバー部材３０は開口部下端２０ａよりも上方にあるので、このような清掃方法が可能となり、作業者は、カバー部材３０を吸気室１６から取り出す必要がない。

カバー部材３０は弾性体によって形成されることにより、図８に示すように、左側外周壁３３ｃの上端を手で持ち、矢印の方向に捲って下方へ押さえ、集塵ポケット３２の底部を露出させることができる。このように、カバー部材３０は手で容易に変形させることができるため、清掃時に集塵ポケット３２に捕集された異物を取り出し易くなる。

《その他の実施形態》
前記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

本実施形態では、捕集面３１及び集塵ポケット３２の外周部に外周壁３３を設け、外周壁３３のうち左側外周壁３３ｃは、上端が傾斜壁３２ａの上端よりも上方に形成されているが、外周壁３３の形状や高さはこの形態に限定されるものではない。

例えば、図９に示すように、外周壁３３は、集塵ポケット３２に面する範囲の左側外周壁３３ｃにおいては捕集面３１よりも低く形成され、集塵ポケット３２に面する範囲以外においては捕集面３１よりも高く形成されていてもよい。

このように構成すれば、集塵ポケット３２に面する左側外周壁３３ｃは捕集面３１よりも低いので、左側外周壁３３ｃの上端から集塵ポケット３２の底面までの距離が短く、集塵ポケット３２に捕集された異物を外部へより排出し易い。また、集塵ポケット３２に面する範囲以外においては捕集面３１よりも高く形成されることで、捕集面３１及び集塵ポケット３２からフィルタ７までの距離が長くなるので、捕集面３１及び集塵ポケット３２へ捕集された異物が冷却ファン３の正風の影響を受け難く、再び吸い込まれてフィルタ７に付着することをより確実に防ぐことができる。

１建設機械
２熱交換器
３冷却ファン
７フィルタ
１５機械室
１６吸気室
１７機械室カバー
２０開口部
２０ａ開口部下端
２１サイドパネル
３０カバー部材
３１捕集面
３２集塵ポケット
３２ｄ水抜き孔
３３外周壁
３３ｄ側壁部

Claims

熱交換器及び冷却ファンが配置された機械室と、
前記熱交換器の空気流通方向の上流側に設けられる吸気室と、
前記機械室と前記吸気室とを仕切るフィルタと、を備え、
前記吸気室は、底部に前記フィルタから落下する異物を捕集するカバー部材と、側部にサイドパネルによって開閉可能な開口部とを有し、
前記カバー部材は、前記フィルタの下端よりも下方かつ前記開口部の下端よりも上方にあり、平面状の捕集面と、該捕集面の外周部のうち該開口部に面する範囲において該捕集面から連続して形成される側壁部を有し、該側壁部の下端は該開口部の下端上に載置され、該捕集面の外周部に、該捕集面よりも上方へ延びる外周壁が形成され、該捕集面の外周部のうち該開口部に面する範囲において、該外周壁よりも内側に該捕集面から下方に窪む集塵ポケットを有することを特徴とする建設機械。
前記カバー部材は弾性体で形成されることを特徴とする請求項１に記載の建設機械。
前記捕集面は前記集塵ポケットへ向かって下方に傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の建設機械。
前記集塵ポケットの底面には水抜き孔が設けられ、該底面は該水抜き孔に向かって下方に傾斜していることを特徴とする請求項１又は３に記載の建設機械。
前記外周壁は、前記集塵ポケットに面する範囲においては前記捕集面よりも低く形成され、該集塵ポケットに面する範囲以外においては前記捕集面よりも高く形成されていることを特徴とする請求項１、３又は４のいずれか１項に記載の建設機械。