JP7147555B2 - 建設機械 - Google Patents

Description

本発明は、建設機械に関するものである。

特許文献１には、ラジエータの上流側にエアコンデンサや燃料クーラが配置された作業車両が開示されている。エアコンデンサ等の上流側には、空気中の粉塵を捕集するフィルタが配置されている。

ところで、産業廃棄現場や解体現場のように、微細粒子粉塵が浮遊する環境下では、フィルタを粉塵が通過して、ラジエータ等の目詰まりが進行してしまう。そのため、例えば、１日２回以上、ラジエータ等の清掃を行う必要がある。

具体的に、ラジエータの清掃方法として、ラジエータの下流側、つまり、エンジンファン側からラジエータのコア面に向かってエアガンで空気を吹き付け、ラジエータの上流側のコア面に付着した粉塵を吹き飛ばすことが行われる。

特開２００３－２０６７９号公報

しかしながら、特許文献１の発明のように、ラジエータの上流側にエアコンデンサ等の熱交換器が配置されている場合には、ラジエータの上流側のコア面から吹き飛ばされた粉塵が、上流側の熱交換器に付着してしまい、粉塵をスムーズに除去できないという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱交換器のメンテナンス作業を行い易くすることにある。

本発明は、上部旋回体と、該上部旋回体の機械室を区画するカバー部材と、該カバー部材に形成されたメンテナンス開口を開閉可能に塞ぐ開閉カバーとを備えた建設機械を対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明は、前記機械室内に配置された第１熱交換器と、
前記第１熱交換器よりも空気流通方向の上流側に配置された第２熱交換器と、
前記第２熱交換器よりも空気流通方向の上流側に配置されたエアフィルタと、
前記開閉カバーに設けられた第１ヒンジ軸を中心に回動可能に支持され、前記エアフィルタを保持する第１保持体と、
前記第１保持体に設けられた第２ヒンジ軸を中心に回動可能に支持され、前記第２熱交換器を保持する第２保持体とを備え、
前記第１保持体は、前記開閉カバーを開いた状態で該開閉カバーに対して前記エアフィルタを所定の角度開いた状態とするように構成され、
前記第２保持体は、開いた状態の前記エアフィルタに対して前記第２熱交換器を所定の角度開いた状態とするように構成されていることを特徴とするものである。

第１の発明では、機械室内には、空気流通方向の上流側から順に、エアフィルタ、第２熱交換器、第１熱交換器が配置される。第１保持体は、開閉カバーの第１ヒンジ軸を中心に回動可能に支持される。第１保持体には、エアフィルタが保持される。第２保持体は、第１保持体の第２ヒンジ軸を中心に回動可能に支持される。第２保持体には、第２熱交換器が保持される。

これにより、第１熱交換器及び第２熱交換器のメンテナンス作業を行い易くなる。

具体的に、第１熱交換器の上流側のコア面に粉塵が付着しており、第１熱交換器の清掃作業を行うために、第１熱交換器の下流側のコア面からエアガンで空気を吹き付けると、第１熱交換器から吹き飛ばされた粉塵が第２熱交換器に付着してしまう。

これに対し、本発明では、開閉カバーを開いて第１保持体及び第２保持体を装置外部まで引き出すことで、第１熱交換器の上流側から離れた位置に第２熱交換器を配置することができる。これにより、第１熱交換器から吹き飛ばされた粉塵が第２熱交換器に付着し難くなる。

また、第２保持体を開いて、エアフィルタから離れた位置に第２熱交換器を配置することで、第２熱交換器の上流側及び下流側のコア面からそれぞれ空気を吹き付けて粉塵を除去することができる。また、第２熱交換器から吹き飛ばされた粉塵がエアフィルタに付着し難くなる。

また、第１保持体を開くことで、エアフィルタの上流側及び下流側のフィルタ面からそれぞれ空気を吹き付けて粉塵を除去することができる。このように、エアフィルタの清掃作業を行うのにあたって、エアフィルタを取り外す必要がなく、エアフィルタの着脱を繰り返すことによるエアフィルタの変形や破損を抑えることができる。また、エアフィルタの交換作業を行う際にも、作業スペースを十分に確保できる装置外部で行うことができ、作業性が向上する。

以上のように、開閉カバーを開いた状態で開閉カバーに対してエアフィルタを所定の角度開いた状態とし、開いた状態のエアフィルタに対して第２熱交換器を所定の角度開いた状態とすることで、第１熱交換器、第２熱交換器、及びエアフィルタの清掃作業をまとめて実施することができる。

第２の発明は、第１の発明において、
前記第１保持体には、空気流通方向の上流側に張り出した底面部が設けられ、
前記底面部には、上方が開口した集積箱が載置されていることを特徴とするものである。

第２の発明では、第１保持体の底面部に集積箱が載置されているので、エアフィルタよりも上流側の空間に飛散した粉塵は、集積箱に落下してそのまま回収される。そして、開閉カバーを開いて第１保持体とともに集積箱を装置外部に引き出した後で第１保持体を開くことで、集積箱を取り出すことができる。

そして、集積箱で回収した粉塵を別のゴミ箱などに廃棄することで、清掃作業がし易くなるとともに、装置外部に粉塵を掃き出して作業現場の床面を汚してしまうこともない。

本発明によれば、熱交換器のメンテナンス作業が行い易くなる。

本実施形態に係る建設機械の構成を示す側面図である。 上部旋回体の内部構成を示す平面図である。 上部旋回体の内部構成を示す背面図である。 開閉カバーを閉じた状態を示す平面図である。 開閉カバーを開いた状態を示す平面図である。 開閉カバーを開いた状態を示す斜視図である。 第１保持体を開いた状態を示す平面図である。 第１保持体及び第２保持体を開いた状態を示す平面図である。 第１保持体及び第２保持体を開いた状態を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、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。

図１に示すように、建設機械１０は、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２０とを備えている。上部旋回体２０には、アタッチメント１３、キャブ１４、機械室１５、アッパーフレーム２１等が設けられている。

なお、本実施形態の建設機械１０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２０は相対的に小さく構成され、上部旋回体２０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２０の前部に設置され、ブーム１３ａ、アーム１３ｂ、及びバケット１３ｃ等で構成されている。ブーム１３ａ等のそれぞれは、油圧制御された油圧シリンダ１３ｄの伸縮に連動して動作し、掘削等の作業を行う。これらブーム１３ａ等の操作は、キャブ１４において行われる。

キャブ１４は、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２０の左前部に設置されている。機械室１５は、上部旋回体２０の後部に設けられている。機械室１５は、カバー部材３０によって区画されている。

カバー部材３０は、上部旋回体２０の後部の外周縁に沿って搭載されたカウンタウエイト２２と、カウンタウエイト２２とともに機械室１５の周囲を覆う機械室カバー１６とを有する。カウンタウエイト２２は、アタッチメント１３との間で前後のバランスを確保するためのものである。

図２及び図３に示すように、機械室１５の内部には、エンジン３１、第１熱交換器３５、第１吸気ダクト３６等が密集した状態で収容されている。カウンタウエイト２２の左側後部及び右側後部には、メンテナンス開口２３が形成されている。

メンテナンス開口２３は、機械室１５内に配設された各種機器のメンテナンスを行うための開口である。左側のメンテナンス開口２３は、車両後方から第１吸気ダクト３６を視認可能な位置に開口している。右側のメンテナンス開口２３は、車両後方からエンジン３１や油圧ポンプ３２を視認可能な位置に開口している。

メンテナンス開口２３は、開閉カバー２４によって開閉可能に塞がれている。開閉カバー２４は、メンテナンス開口２３の周縁部における車両後側の位置で上下方向に延びる開閉軸２５によって回動可能に支持されている。開閉カバー２４は、開閉軸２５を中心に回動させることで、開閉カバー２４の車両前部を後方に移動させ、メンテナンス開口２３を開放することができる。

アッパーフレーム２１は、上部旋回体２０の下部に設置されており、キャブ１４や機械室１５等は、アッパーフレーム２１の上に設けられている。

機械室１５内には、図示しないエンジンマウントを介してエンジン３１が搭載されている。エンジン３１は、その駆動軸が車両左右方向を向くように機械室１５の内部に配設されている。開閉カバー２４には、吸気口３０ａが形成されている。機械室カバー１６の右側上部には、排気口３０ｂが形成されている。

機械室１５の内部には、エンジン３１の他にも、油圧ポンプ３２や、第１熱交換器３５、ファン３３、第１吸気ダクト３６、第２熱交換器４５等の冷却装置が収容されている。この建設機械１０では、空気流通方向の上流側から順に、第１吸気ダクト３６、第２熱交換器４５、第１熱交換器３５、ファン３３、エンジン３１、及び油圧ポンプ３２が横並びに配設されている。

機械室１５の内部は、仕切壁１７によって、第１熱交換器３５、ファン３３、エンジン３１が配設されたエンジンルーム１５ａと、第１吸気ダクト３６及び第２熱交換器４５が配設された吸気室１５ｂとに仕切られている。

吸気室１５ｂには、２つのバッテリー４７が左右に並んで配設されている。２つのバッテリー４７は、アッパーフレーム２１後部の円弧状の外郭線に沿って並ぶように、前後方向にずれた位置、つまり、右側のバッテリー４７が左側のバッテリー４７よりも後方に位置するように配設されている。

また、吸気室１５ｂには、電装品４８が配設されている。電装品４８は、例えば、バッテリーリレーや緊急遮断スイッチで構成されている。電装品４８は、第１吸気ダクト３６よりも空気流通方向の上流側、具体的には、吸気室１５ｂ内の左前隅部に配設されている。

第１熱交換器３５は、コア面が車両左右方向を向くように配設されている。第１熱交換器３５は、例えば、ラジエータで構成されている。ファン３３は、エンジン３１の駆動軸の左端部に接続され、エンジン３１と第１熱交換器３５との間に配設されている。ファン３３の周囲は、ファンシュラウド３４によって覆われており、第１熱交換器３５を通過した空気がエンジン３１に向かって導かれるようになっている。油圧ポンプ３２は、エンジン３１の駆動軸の右端部に接続されている。

本実施形態の建設機械１０では、エンジン３１の駆動時に、機械室１５の内部に左側から右側ヘ向かう空気の流れが形成され、第１熱交換器３５でその空気と熱交換する冷媒によってエンジン３１等が冷却される。

具体的には、ファン３３の回転によって吸気口３０ａから空気が機械室１５の内部に取り入れられる。取り入れられた空気は、第１熱交換器３５を通り抜け、第１熱交換器３５を流れる冷媒の熱を吸熱して熱気となり、排気口３０ｂから機械室１５の外に排出される。

図４にも示すように、第１吸気ダクト３６は、空気流通方向の上流側から下流側に向かって開口した箱状に形成されている。第１吸気ダクト３６は、第１熱交換器３５よりも空気流通方向の上流側に配設され、後述する第２吸気ダクト４０内に取り込まれた空気を第１熱交換器３５に向かって導く。

第１熱交換器３５よりも空気流通方向の上流側には、後述する第２保持体６０に保持された第２熱交換器４５が配置されている。第２熱交換器４５は、例えば、エアコン用のコンデンサや燃料クーラで構成されている。第２熱交換器４５は、コア面が車両左右方向を向くように、第１吸気ダクト３６の内部に配設されている。

第１吸気ダクト３６よりも空気流通方向の上流側には、第２吸気ダクト４０が配置されている。第２吸気ダクト４０は、空気流通方向の上流側から下流側に向かって開口している。第１吸気ダクト３６の上流側の端縁部と、第２吸気ダクト４０の下流側の端縁部との間には、シール部材３７が挟み込まれている。

第２吸気ダクト４０の下流側には、後述する第１保持体５０に保持されたエアフィルタ４３が配置されている。第２吸気ダクト４０の上流側の端部は、開閉カバー２４の内面に取り付けられている。第２吸気ダクト４０は、開閉カバー２４の吸気口３０ａから取り込まれた空気をエアフィルタ４３に向かって導く。

エアフィルタ４３は、第２熱交換器４５よりも空気流通方向の上流側に配置されている。エアフィルタ４３では、空気中の粉塵が除去される。

第２吸気ダクト４０の底板は、開閉カバー２４を閉じた状態で、バッテリー４７の上方を含む吸気室１５ｂ内の所定の領域、つまり、平面視で吸気室１５ｂにおけるエアフィルタ４３よりも空気流通方向の上流側の領域を覆っている。

第２吸気ダクト４０の前側板は、開閉カバー２４を閉じた状態で、吸気室１５ｂ内の左前隅部に配設されている電装品４８と、エアフィルタ４３との間に位置している。

このように、第２吸気ダクト４０の外側に、バッテリー４７及び電装品４８が配置されることとなるので、第２吸気ダクト４０内に飛散した粉塵がバッテリー４７及び電装品４８に向かうのを抑えることができる。

第１保持体５０は、第２吸気ダクト４０の下流側に配置された枠状の部材で構成されている。第１保持体５０の枠内には、エアフィルタ４３が保持されている。第１保持体５０は、開閉カバー２４の周縁部における車両後側の位置で上下方向に延びる第１ヒンジ軸５１を中心に回動可能に支持されている。

第１保持体５０には、上流側に張り出す底面部５２が設けられている。底面部５２には、集積箱５５が載置されている。集積箱５５は、上方が開口した箱状に形成されている。第２吸気ダクト４０内に飛散した粉塵は、集積箱５５に落下してそのまま堆積される。

第２保持体６０は、第１保持体５０の下流側に配置された枠状の部材で構成されている。第２保持体６０の枠内には、第２熱交換器４５が保持されている。第２保持体６０は、第１保持体５０から下流側に延びる固定部５４に取り付けられ、第１吸気ダクト３６内に配置される。

固定部５４は、平面視で第２保持体６０の前枠部及び後枠部に対応してそれぞれ設けられている。後側の固定部５４には、上下方向に延びる第２ヒンジ軸６１が設けられている。第２保持体６０は、第２ヒンジ軸６１を中心に回動可能に支持されている。

第２保持体６０には、第２保持体６０の前枠部から上流側に延びる取付部６３が設けられている。取付部６３には、上流側に開口する切欠孔６４が形成されている（図９参照）。前側の固定部５４には、ローレットネジ６５が螺合されている。

そして、前側の固定部５４に取付部６３を重ね合わせ、切欠孔６４にローレットネジ６５の軸部を挿通させてローレットネジ６５を締め付けることで、第１保持体５０の固定部５４に第２保持体６０の取付部６３が締結されている。

ところで、産業廃棄現場や解体現場のように、微細粒子粉塵が浮遊する環境下では、エアフィルタ４３を粉塵が通過して、第１熱交換器３５及び第２熱交換器４５の目詰まりが進行してしまう。そのため、例えば、１日２回以上、第１熱交換器３５及び第２熱交換器４５の清掃を行う必要がある。

具体的に、図５及び図６に示すように、第２吸気ダクト４０、第１保持体５０に保持されたエアフィルタ４３、第２保持体６０に保持された第２熱交換器４５は、開閉カバー２４の開閉動作によって、メンテナンス開口から出し入れされるようになっている。

そこで、第１熱交換器３５の清掃作業を行う際には、開閉カバー２４を開いて、第２吸気ダクト４０、エアフィルタ４３、第２熱交換器４５を装置外部まで引き出すことで、第１熱交換器３５の上流側から離れた位置に第２熱交換器４５を配置する。

その後、第１熱交換器３５の下流側のコア面から図示しないエアガンで空気を吹き付けることで、第１熱交換器３５の上流側のコア面に付着した粉塵を吹き飛ばして除去する。このようにすれば、第１熱交換器３５から吹き飛ばされた粉塵が第２熱交換器４５に付着するのを抑えることができる。

また、エアフィルタ４３の清掃作業を行う際には、図７に示すように、第１保持体５０を開いて、エアフィルタ４３を第２吸気ダクト４０の外部まで引き出すことで、エアフィルタ４３の上流側のフィルタ面を露出させる。

その後、エアフィルタ４３の上流側及び下流側のフィルタ面に対して図示しないエアガンで空気を吹き付けて粉塵を除去したり、エアフィルタ４３の交換作業を行う。

ここで、第１保持体５０を開くと、第１保持体５０の底面部５２が第２吸気ダクト４０から外部に引き出される。底面部５２には、集積箱５５が載置されている。集積箱５５には、第２吸気ダクト４０内に飛散した粉塵が落下して回収されている。集積箱５５を底面部５２から取り出し、集積箱５５で回収した粉塵を別のゴミ箱などに廃棄することで、清掃作業がし易くなるとともに、装置外部に粉塵を掃き出して作業現場の床面を汚してしまうこともない。

また、第２熱交換器４５の清掃作業を行う際に、ローレットネジ６５を緩めて第１保持体５０の固定部５４と第２保持体６０の取付部６３との締結状態を解除する。そして、図８及び図９に示すように、第２保持体６０を開いて、エアフィルタ４３から離れた位置に第２熱交換器４５を配置する。

その後、第２熱交換器４５の下流側のコア面から図示しないエアガンで空気を吹き付けることで、第２熱交換器４５の上流側のコア面に付着した粉塵を吹き飛ばして除去する。これにより、第２熱交換器４５から吹き飛ばされた粉塵がエアフィルタ４３に付着するのを抑えることができる。

また、第２熱交換器４５の上流側のコア面に空気を吹き付けることで、第２熱交換器４５の下流側のコア面に付着した粉塵を吹き飛ばして除去することができる。

以上のように、開閉カバー２４を開いた状態で開閉カバー２４に対してエアフィルタ４３を所定の角度開いた状態とし、開いた状態のエアフィルタ４３に対して第２熱交換器４５を所定の角度開いた状態とすることで、第１熱交換器３５、第２熱交換器４５、及びエアフィルタ４３の清掃作業をまとめて実施することができる。

以上説明したように、本発明は、熱交換器のメンテナンス作業が行い易くなるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。

１０ 建設機械
１５ 機械室
２０ 上部旋回体
２３ メンテナンス開口
２４ 開閉カバー
３０ カバー部材
３５ 第１熱交換器
４３ エアフィルタ
４５ 第２熱交換器
５０ 第１保持体
５１ 第１ヒンジ軸
５２ 底面部
５５ 集積箱
６０ 第２保持体
６１ 第２ヒンジ軸

Claims (2)

1. 上部旋回体と、該上部旋回体の機械室を区画するカバー部材と、該カバー部材に形成されたメンテナンス開口を開閉可能に塞ぐ開閉カバーとを備えた建設機械であって、
   前記機械室内に配置された第１熱交換器と、
   前記第１熱交換器よりも空気流通方向の上流側に配置された第２熱交換器と、
   前記第２熱交換器よりも空気流通方向の上流側に配置されたエアフィルタと、
   前記開閉カバーに設けられた第１ヒンジ軸を中心に回動可能に支持され、前記エアフィルタを保持する第１保持体と、
   前記第１保持体に設けられた第２ヒンジ軸を中心に回動可能に支持され、前記第２熱交換器を保持する第２保持体とを備え、
   前記第１保持体は、前記開閉カバーを開いた状態で前記第１ヒンジ軸を中心に回動させることで、該開閉カバーに対して前記エアフィルタを所定の角度開いた状態とすることが可能に構成され、
   前記第２保持体は、前記第２ヒンジ軸を中心に回動させることで、開いた状態の前記エアフィルタに対して前記第２熱交換器を所定の角度開いた状態とすることが可能に構成されていることを特徴とする建設機械。
2. 請求項１において、
   前記第１保持体には、空気流通方向の上流側に張り出した底面部が設けられ、
   前記底面部には、上方が開口した集積箱が載置されていることを特徴とする建設機械。

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