JPH02245425A - 建設車両の防音構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明はバックホー等の建設車両の原動機として搭載し
ているエンジンが発生する騒音を防止し、夜間作業等に
おける工事騒音の元となっている建設車両の騒音を低下
させるものである。

（ロ）従来技術 従来から、建設車両の防音構造として、エンジンとラジ
ェータの周囲を防音遮蔽カバーにより被覆した技術は公
知とされているのである。

例えば、実開昭５５−１２１７２６号公報に記載の技術
の如くである。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかし、該従来の技術においてもエンジンとラジェータ
の周囲を防音遮蔽カバーにより被覆密閉しているのであ
るが、該エンジンの冷却風を吸引する冷却風吸引口と、
ラジェータからの冷却後の排風吐出口が、該防音遮蔽カ
バーの左右面において大きく開口されているので、防音
遮蔽カバーにより密閉したにも関わらず、該冷却風開口
と排風開口からエンジンやラジェータの騒音が洩れ出し
てしまい、大きな防音効果を得ることが出来なかったも
のである。

第１１図において示すのは、防音遮蔽カバーをエンジン
等のような騒音源の周囲に被覆し密閉した場合の、防音
効果を示す図面である。

該図面において判断出来るように、防音遮蔽カバーの開
孔率を、 開孔面積 開孔率＝ エンクロージ中面積 とすると、該開孔率が防音効果に大きく作用しており、
該開孔率を０に近付ける程、騒音レベルが低下し防音効
果が上昇するのである。

しかしエンジンは空気を吸入して燃料と共に燃焼するの
で、この空気を取り入れる為の開口と、該エンジンの燃
焼により発生する熱を発散冷却する為のラジェータが必
要であり、該ラジェータの冷却風の吸入口と、冷却後の
排風を排出する為の排風吐出口はどうしても開口せざる
を得ないのである。

これらの開口を最小限として、第１１図の最低の開孔率
Ｃとした場合においても、騒音レベルはａまでしか低下
しないのである。

本発明においては、該必要最小限度とした開孔率に基づ
（騒音レベルよりも更に防音効果を上げるべく、開孔部
に設けたダクトやその他の防音遮蔽カバーの形状を考慮
して防音効果を上昇したものである。

（ニ）問題を解決するための手段 本発明の目的は以上の如くであり、次に該目的を達成す
る為の構成を説明すると。

建設車両の防音遮蔽室をエンジンＥを配置するエンジン
室Ａ１と、ラジェータ２を配置するラジェータ室Ａ２と
に区画し、該ラジェータ２に冷却風を送るラジェータフ
ァン３の回転駆動系統と、ラジェータ２に冷却水を送る
冷却水ポンプ４とを別駆動系統としたものである。

また、ラジェータファン３の回転数を冷却水ポンプ４の
回転数よりも低速回転にて駆動したちのである。

また、ラジェータファン３を遠心流ファンにより構成し
たものである。

また、ラジェータファン３を油圧モーター９により駆動
し、該油圧モーター９の回転数を冷却水温度により制御
すべく構成したものである。

（ホ）実施例 本発明の目的・構成は以上の如（であり、次に添付の図
面に示した実施例の構成を説明すると。

第１図は建設車両のうちバックホーの側面図、第２図は
同じ（平面図、第３図は該バックホーのフレームケース
Ｂの斜視図である。

クローラ式走行装置３０の後部には土砂等を排土可能と
する排土板２７を配置している。

またバックホーはクローラ式走行装置３０の上に旋回台
軸受装置を設け、該旋回台軸受装置の上に３６０度回転
可能にフレームケースＢを枢支している。

フレームケースＢの前部にブーム２Ｂを枢支し該ブーム
２８の上部のパケットブームの先端にパケット２９を支
持している。

またフレームケースＢ上の左側上に運転座席Ｓと操縦コ
ラムＨを前後に配置しており、その右側のフレームケー
スＢの上面には、油圧装置用の作動油タンク３１が配置
されている。

またフレームケースＢの後部半分に本発明の要部である
防音遮蔽カバーＣが構成され、該防音遮蔽カバー〇の内
部がエンジン室Ａ１とラジェータ室Ａ２とに分割区画さ
れているのである。

またフレームケースＢは第３図において開示する如く、
周囲を幅広の側板で囲み、下面は底板１３で閉鎖した箱
状に構成しており、内部が冷却風吸入ダクトｍに構成さ
れているのである。

防音遮蔽カバーＣとフレームケースＢとの接合部の周囲
にバンパー兼用ウェイト１が配置されている。

そしてフレームケースＢの前端でブーム２８の基部の側
方に冷却風間口３３が設けられている。

該冷却風間口３３から吸引した冷却風は、吸入ダクトｍ
を通過して、ラジェータ室Ａ２の前部に設けた開口３４
よりラジェータ室Ａ２内に入るのである。

このようにラジェータ室Ａ２においてどうしても必要な
ラジェータ２の冷却風の開口３３を、長い吸入ダクトｍ
を介してフレームケースＢの前端において開口すること
により、第１１図の如く、開孔率により決定される騒音
レベルよりも低い騒音レベルとすることが出来るのであ
る。

また該吸入ダクトｍは、フレームケースＢの内部に構成
されているが、運転座席Ｓや操縦コラムＨの側とは逆の
側であり、運転座席Ｓに座ったオペレーターの耳に、フ
レームケースＢの隙間からエンジンＥの騒音が洩れ伝播
するという不具合いが無いのである。

また該冷却風間口３３がエンジンＥから離れた位置であ
り、排風吐出口Ｆからも離れているので、エンジンＥの
騒音を前後に分離するので、全体としての騒音レベルを
低下することが出来るものである。

また冷却風間口３３も、後述する排風吐出口Ｆも運転座
席Ｓからは離れた位置に開口しているので、運転中のオ
ペレーターの耳の位置における騒音も低下させることが
出来たものである。

また冷却風間口３３からもラジェータ冷却風を吸引する
が、その他にエンジン室Ａ１の内部の冷却の為の冷却風
を吸収する部分がエンジン室Ａｌの下部のダクト兼用フ
レーム１０・ｌｌ内に構成されているのである。

第４図はエンジン室Ａ１とラジェータ室Ａ２の部分の平
面図、第５図は同じく後面断面図、第６図は右側面断面
図、第７図は左側面断面図、第８図はラジェータファン
３の側面図、第９図は同じく後面図、第１０図は冷却水
温度とラジェータファン３の回転数の関係を示す図面、
第１１図は開孔率と騒音レベルの関係を示す図面、第１
２図はラジェータファン３の回転数を２段に変更する構
成を示す油圧回路である。

第４図・第５図・第６図・第７図において、本発明の詳
細について説明すると。

前述の如くフレームケースＢは下面に底板１３を貼設し
、上面には作動油タンク３１やステップにより閉鎖した
箱状に構成されており、該フレームケースＢの後部上面
に防音遮蔽カバー〇を被覆し、フレームケースＢの後部
と防音遮蔽カバーＣにより、防音遮蔽室Ａを構成してい
るのである。

そして該防音遮蔽室Ａを第５図の如く、運転座席Ｓ側後
部のエンジン室Ａ１と、作動油タンク３１側後部のラジ
ェータ室Ａ２とに分割区画し、防音効果の向上を図って
いるのである。

エンジン室Ａｌの内部には、防音遮蔽カバー〇と一体的
に構成した燃料タンク７とエアフィルター５と排気マフ
ラー６が、エンジンＥの上部に配置されている。

またエンジンＥに付設した位置に、冷却水ポンプ４が設
けられており、該冷却水ポンプ４は第６図において示す
如く、エンジンクランク軸１７に設けたプーリー１６と
、発電機プーリー１８と、冷却水ポンププーリー１５の
間に巻回されたベルトにより駆動されている。

故に該冷却水ポンプ４の回転数はエンジンＥのエンジン
クランク軸１７の回転数に基づいた回転数となっている
ので、この回転数を制御の為に変速することは出来ない
のである。

従来においては、該冷却水ポンプ４の軸と、ラジェータ
ファン３の回転軸を同じとし、両者の回転数を同じに設
定していたのであるが、本発明においては、該冷却水ポ
ンプ４の回転数は従来の如くエンジンクランク軸１７に
よりベルト駆動するものの、ラジェータファン３の駆動
は油圧モーター９により行い、該油圧モーター９へはエ
ンジンＥに付設した油圧ポンプ２１より圧油を供給し駆
動すべく構成しているのである。

故に油圧ポンプ２１からの吐出油量を絞り付きパルプ４
１により変更することにより、油圧モーター９の回転数
を変更することが出来るので、該油圧モーター９の回転
数を、ラジェータ２の冷却水出口に設けた水温センサー
４０により検出し、２段に変速可能としているのである
。

また排気マフラー６からの排気は連結ダクト１４と、消
音器８を介して最終的には機体の下方へ排出し、これに
よっても騒音の分散を図っているのである。

またエンジンＥの左面にはフライホイールケース２０が
付設されており、該フライホイールケース２０に油圧ポ
ンプ２１が付設されている。該油圧ポンプ２１は前述の
如く、ラジェータファン３を駆動する為の油圧モーター
９に圧油を吐出するポンプ以外に、排土板２７やパケッ
ト２９やブーム２８の部分に配置した油圧シリンダーに
圧油を吐出するポンプも配置されているのである。

該構成において、エンジン室Ａ１が密閉構造°とされて
いる為に、排気マフラー６やエンジンＥの表面温度が上
昇すると、内部を冷却する必要があるのである。

本発明においては、ラジェータファン３のファンケース
１２が、連通口４３の部分でエンジン室Ａ１と連通して
おり、該連通口４３から吸気することにより、エンジン
室Ａ１の下部で、エンジンＥを載置したダクト兼用フレ
ーム１０・１１の部分に設けた吸気ダクトから、室内、
冷却用空気を吸引しているのである。

即ちダクト兼用フレーム１０・１１は第７図において示
す如（、下面開口１０ａ・ｌｌａを開口し、該部分から
吸気すると共に、ダクト兼用フレーム１０・１１が構成
するダクトを通過して、逆の端部に設けた側面開口１０
ｂ・ｌｌｂよりエンジン室ＡＩの内部に案内しているの
である。

故に下面開口１０ａｌｌａと側面開口１０ｂ・ｌｌｂと
は、重複していないので、エンジン室Ａｌ内の騒音が直
接に外部に出ていくことが出来ず、開口はしているけれ
どもダクトの部分で防音効果をあげることが出来るので
ある。

該ダクト兼用フレーム１０・１１の上に、防振ゴム２２
・２３Ｌ・２３Ｒを介してエンジンＥが支持されている
のである。

該下面開口１０ａ・ｌｌａの部分よりエンジン室Ａｌ内
の冷却風を吸引すると共に、該空気がエンジン室Ａｌ内
の下部を冷却した後は、前述の連通口４３よりファンケ
ース１２内に吸引し、ラジェータファン３により遠心方
向に吐出し、ラジェータ風路Ｍ内に吐出するのである。

該ラジェータファン３からラジェータ風路Ｍに送りこま
れる冷却風の一部は、上部連通ダク）Ｎを介して、再度
エンジン室Ａ１の上部に送りこむことが出来るのである
。

前述の下面開口ｔＯａ・ｌｌａからの冷却風はエンジン
室ＡＩの下部を通過するので、エンジン室Ａ１の上部を
冷却する冷却風として上部連通ダク）Ｎよりエンジン室
Ａｌ内に冷却風を送り込んでいるのである。

該上部連通ダクトＮも、ラジェータ室Ａ２側の開口４４
と、エンジン室Ａｌ側の開口４５とは重複しないように
迷路ダクトとしているので、該上部連通ダク）Ｎを経て
、エンジン室Ａｌ内の騒音が排風吐出口Ｆから洩れるこ
とのないように構成しているのである。

また冷却水ポンプ４から吐出された冷却水は、サーモス
タットバルブ４７から冷却水管４６を経てラジェータ２
内に入り、冷却後において水温センサー４０の部分を通
過し、冷却水管４８を経て、再度冷却水ポンプ４に戻っ
ている。

次にラジェータ室Ａ２の部分の構成について説明すると
。

該エンジン室Ａ１とラジェータ室Ａ２との間は、隔壁Ｇ
により分割隔離されているのである。そして該隔壁Ｇに
前述の上部連通ダク）Ｎが付設されているのである。

従来のラジェータファン３は、冷却水ポンプ４の軸と同
じ軸により駆動されていたので、ラジェータファン３自
体がエンジンＥの振動と共に上下動するので、ファンケ
ース１２との間で接触、しないように、大きな間隙を取
る必要があったのである。本発明においては、ラジェー
タファン３は油圧モーター９により駆動するので、エン
ジンＥと直結する必要がなくなり、フレームケースＢに
支持しており、ファンケース１２との間には最低の間隙
を設けているのである。

故に従来の如く軸流ファンを使用する必要がな（なり、
実施例の如くシロッコファン等の遠心流ファンを用いる
ことが出来たものである。

該遠心流ファンは、軸流ファンに比較して、低回転によ
り静圧の高い吐出風を得ることが出来るので、騒音の低
下に大きく寄与することが出来るのである。

また静圧が高いことによりζまた前面吸入口３ａ、後面
吸入口３ｂの部分が、ダクトの奥に配置されていても充
分な風量を送り込むことが可能であり、該長いダクトに
よってもＵ音レベルの低下を図ることが出来るのである
。

該フレームケースＢの運転座席Ｓと逆の側が、冷却風間
口３３が開口した吸入ダク）ｍに構成されているのであ
る。

そして該吸入ダク）ｍの後部の開口３４が、ラジェータ
室Ａ２に連通しているのである。

故に該冷却風間口３３・吸入ダクトｍ・開口３４を通過
し、第６図の如くラジェータファン３の前面吸入口３ａ
から吸入する風は、ラジェータファン３により遠心方向
に吐出されて、風向板２４・２５・２６により方向制御
され、ラジェータ２を通過し、排風吐出口Ｆより吐出さ
れるラジェータ冷却風となるのである。

また前述の如く、エンジン室ＡＩとの間に連通口４３が
構成されており、該連通口４３より下面開口１０ａ・ｌ
ｌａの冷却風を吸引し、ラジェータファン３により上方
のラジェータ風路Ｍに吐出するのである。

ラジェータファン３はシロッコファンにより構成されて
おり、ファン軸３Ｃにより駆動されている。該ファン軸
３Ｃが油圧モーター９により駆動されているのである。

そして第８図・第９図に示す如く、ラジェータファン３
は前部に前面吸入口３ａを、後部に後面吸入口３ｂを開
口した両面開口のシロッコファンとしており、これによ
りエンジン室Ａ１とラジェータ室Ａ２０両方に冷却風を
送るように構成しているのである。

次に第１０図において、水温センサー４０とサーモスタ
ットバルブ４７と油圧モーター９の変速の関係を説明す
ると。

サーモスタットバルブ４７は、エンジンＥの始動初期に
おいて冷却水温度が充分に上昇しない間に、ラジェータ
２による冷却を行うと、いつまでもエンジンＥの温度が
上昇しない為に、不完全燃焼を発生するので、冷却水温
度が低い場合には冷却水の循環量を絞って温度の上昇を
促進するものである。

即ち第１０図において、曲線イ・口・ハ・二はラジェー
タ入口温度を示しており、曲線！・■・■・■はラジェ
ータ出口温度を図示している。

サーモスタットバルブ４７を全開状態で絞り作動させな
い場合には、ラジェータ入口温度は、曲線二〜イを辿る
のである。同様にラジェータ出口温度は曲線ｍ〜Ｉを辿
るのである。

この場合には、ラジェータの入口と出口の温度の差を示
す両面線の間隔が狭く、またエンジン始動初期において
いつまでも、エンジンの温度が上昇しないので不完全燃
焼が発生するのである。

次にサーモスタットバルブ４７により、エンジンＥの負
荷が低（、冷却水量を絞った場合には、ラジェータ人口
温度は曲線ハ〜イを辿り、ラジェータ出口温度は曲線■
〜Ｉを辿るのである。

このようにサーモスタットバルブ４７により低負荷時に
絞ることにより、低負荷時においてエンジンＥの冷却水
温度を上昇させることが出来るのである。

本発明はさらにこれに加えて、水温センサー４０により
冷却水温度を検出し、油圧モーター９を２段に変速した
ものであり、この場合のラジェータ入口温度は曲線口〜
イを辿り、途中にヒステリシス部分が発生する。またラ
ジェータ出口温度は曲線ｎ〜ｌを辿り、この場合にも途
中にヒステリシス部分が発生する。

このようにラジェータファン３の回転数を変えることに
より、低負荷において入口温度を上昇することが出来、
また低負荷における出口温度も上昇するが、これは嬰影
響を与えることはないのである。

それ以上に、低負荷時においてラジェータファン３の回
転数を低下することにより、ラジェータファン３の騒音
レベルを低下することが出来るので、こちらの効果の方
が大となるのである。

（へ）発明の効果 本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏
するものである。

請求項（１）の如く、建設車両の防音遮蔽室をエンジン
Ｅを配置するエンジン室Ａ１と、ラジェータ２を配置す
るラジェータ室Ａ２とに区画し、該ラジェータ２に冷却
風を送るラジェータファン３０回転駆動系統と、ラジェ
ータ２に冷却水を送る冷却水ポンプ４とを別駆動系統と
したので、エンジンＥとラジェータ２は隔壁Ｇにより隔
離出来るので、従来の如く、ラジェータ２の排風吐出口
Ｆより、エンジンＥの騒音が外部に洩れるたとがな（な
り、騒音レベルの低下を図ることが出来たものである。

また従来の如く、エンジンＥのエンジンクランク軸によ
り直接に冷却水ポンプ４とラジェータ２を駆動する場合
においては、エンジンＥとラジェータ２の間に隔壁Ｇを
設けることが困難であったのであるが、両者の駆動系統
を別にすることにより、ラジェータファン３がエンジン
Ｅと共に振動しないので、フレームケースＢに固定する
ことが可能となり、エンジン室Ａ１とラジェータ室Ａ２
の間に隔壁Ｇを設けることを可能としたものである。

請求項（２）の如（、ラジェータファン３の回転数を冷
却水ポンプ４の回転数よりも低速回転にて駆動したので
、ラジェータファン３の回転に伴う騒音レベルを発生時
点において低くすることが出来るのである。

請求項（３）の如く、ラジェータファン３を遠心流ファ
ンにより構成した場合には静圧が高いので、長いダクト
を通過させても充分な風量と静圧を維持することが出来
るので、長いダクト部分により騒音レベルの低下を図る
ことができたものである。

請求項（４）の如く、ラジェータファン３を油圧モータ
ー９により駆動し、該油圧モーター９の回転数を冷却水
温度により制御すべく構成したので、エンジンＥが低負
荷で回転している場合が殆どの建設車両において、この
場合にはラジェータファン３の回転を低くすることによ
り、騒音を発生時点において低騒音とすることが出来た
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は建設車両のうちバックホーの側面図、第２図は
同じく平面図、第３図は該バックホーのフレームケース
Ｂの斜視図、第４図はエンジン室ＡＩとラジェータ室Ａ
２の部分の平面図、第５図は同じく後面断面図、第６図
は右側面断面図、第７図は左側面断面図、第８図はラジ
ェータファン３の側面図、第９図は同じ＜後面図、第１
０図は冷却水温度とラジェータファン３の回転数の関係
を示す図面、第１１図は開孔率と騒音レベルの関係を示
す図面、第１２図はラジェータファン３の回転数を２段
に変更する構成を示す油圧回路である。 Ａ　・ Ｉ Ｂ　・ Ｃ・ 防音遮蔽室 エンジン室 ラジェータ室 フレームケース 絞り付きバルブ Ｅ　・ Ｆ　・ Ｍ　・ Ｎ　・ １　・ ２　・ ３　・ ４　・

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）、建設車両の防音遮蔽室をエンジンを配置するエ
   ンジン室と、ラジエータを配置するラジエータ室とに区
   画し、該ラジエータに冷却風を送るラジエータファンの
   回転駆動系統と、ラジエータに冷却水を送る冷却水ポン
   プとを別駆動系統としたことを特徴とする建設車両の防
   音構造。
2. （２）、請求項（１）記載のラジエータファンの回転数
   を冷却水ポンプの回転数よりも低速回転にて駆動したこ
   とを特徴とする建設車両の防音構造。
3. （３）、請求項（１）記載のラジエータファンを遠心流
   ファンにより構成したことを特徴とする建設車両の防音
   構造。
4. （４）、請求項（１）記載のラジエータファンを油圧モ
   ーターにより駆動し、該油圧モーターの回転数を冷却水
   温度により制御すべく構成したことを特徴とする建設車
   両の防音構造。