JPH02245427A - 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太き（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
と俳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１）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＝ エンクロージャ面積 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Ｏ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１）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
く騒音レベルａよりも更に防音効果を上げて低い騒音レ
ベルｄとなるように、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（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を配置するエンジン室
と、ラジェータを配置するラジェータ室とに区画し、該
ラジェータ室の側にのみ冷却排風吐出口Ｆを設け、エン
ジン室側には冷却風吸入口のみを設け、画室を区画する
隔壁に設けた連通口を介してラジェータファンによりエ
ンジン室内の空気を吸引すべく構成したものである。

また、ラジェータ室内のラジェータファンより吐出した
冷却風のラジェータ風路を、隔壁に沿って構成し、該隔
壁に上部連通ダクトを付設して、ラジェータ室よりエン
ジン室にラジェータファンの吐出風を送風可能としたも
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２８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Ｃ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
方に冷却風聞口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１）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。

また冷却風聞口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Ａｌ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Ａ１の下部のダクト兼用フ
レーム１０・１）内に構成されているのである。

第４図はエンジン室ＡＩ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１）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Ｃ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ＡＩの内部には、防音遮蔽カバーＣ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バルブ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（、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ｌＯ・１）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・１）は第７図において示
す如く、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・１）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Ａ１の内部に案内しているの
である。

故に下面開口１０ａ・ｌｌａと側面開口１０ｂ・ｌｌｂ
とは、重複していないので、エンジン室Ａｔ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・１）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・ｌｉａ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、上部連通タリト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１０ａ・ｌｌａからの冷却風はエンジン
室Ａ１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ト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ＡＩ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Ａｔ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。

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。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し、ファンケース１
２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。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（なり、フレームケースＢに支持しており、フ
ァンケース１２との間には最小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くなり、
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、騒音の低下に大
きく寄与している。

また静圧が高いことにより、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、咳長いダクトに
よっても騒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と逆の側を、冷却風聞
口３３が開口した吸入ダクトｍに構成されている。

そして該吸入ダクト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。

故に該冷却風開口３３・吸入ダク）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。

また前述の如く、エンジン室Ａ１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ＩＱａ・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に吐出している。

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フ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Ａ２の両方に冷却風を
送るように構成している。

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１Ｏ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ｂｉ■〜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
す両凸線の間隔が狭く、ラジェータの冷却効果が低く、
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
荷が低く、冷却水量を絞った場合には、ラジェータ入口
温度は曲線へ〜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■〜Ｉ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３０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、これは悪影
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。

次に第１３図について説明すると。

第１３図はラジェータファン３を軸流ファンにより構成
した図面である。

該軸流ファンにより構成したラジェータファン３のファ
ン駆動軸３Ｃを油圧モーター９により駆動する点は同じ
であるが、該ファン駆動軸３Ｃがエンジンクランク軸１
７と平行に配置されているので、油圧モーター９による
駆動とせずに、両者の間にＶベルトを巻回して駆動する
ことも可能なのである。

そして、エンジン室Ａ１とラジェータ室Ａ２の間を隔壁
Ｇにより分割区画している点は同じであり、エンジン室
Ａ１内の冷却風は、ラジェータファン３による吸引力に
より吸入し内部を通過すべ（構成している。

゛即ち、フレームケースＢの下部の底板１３の部分には
ダクト兼用フレーム１０・１）が設けられており、該ダ
クト兼用フレームｌＯ・１）に下面開口１０ａ・１）ａ
と側面開口１０ｂ−１）ｂが設けられており、エンジン
Ｅの下方をこの冷却風により冷却するのである。

またその他に、エンジン室ＡＩの冷却風取入口５３が設
けられており、該冷却風取入口５３から吸入した冷却風
は連通孔５１を経て、ラジェータ室Ａ２内に吸入してい
る。

またラジェータ室Ａ２には冷却風取入口５０・５２が設
けられており、該冷却風取入口５０の部分には、作動油
冷却装置５５が設けられている。

ラジェータファン３からの吐出風にラジェータ２を通過
した後に、冷却排風吐出口Ｆから吐出されるのである。

（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
を配置するエンジン室と、ラジェータを配置するラジェ
ータ室とに区画し、該ラジェータ室の側にのみ冷却排風
吐出口Ｆを設け、エンジン室側には冷却風吸入口のみを
設け、両室を区画する隔壁に設けた連通口を介してラジ
ェ−タファンによりエンジン室内の空気を吸引すべく構
成したので、エンジン室Ａ１の側には冷却風取入口のみ
が設けられることとなり、この冷却風取入口を迷路状に
構成し、長いダクトとすることにより、エンジン騒音の
レベルを低下することが出来るのである。

またラジェータ２からの冷却排風吐出口Ｆは直接に外気
に向けて開口する必要があるのであるが、エンジンＥと
冷却排風吐出口Ｆとの間には隔壁Ｇが配置されているの
で、直接にエンジンＥの騒音が冷却排風吐出口Ｆから外
部に洩れることが無いのである。

またエンジン室Ａｌ内の冷却風は、ラジェータファン３
により連通口を介して吸引し、冷却風の流れを作り出す
ので、充分にエンジンＥや排気マフラーの表面の冷却も
行うことが出来るのである。

請求項（２）の如く、ラジェータ室内のラジェータファ
ンより吐出した冷却風のラジェータ風路を、隔壁に沿っ
て構成し、該隔壁に上部連通ダクトを付設して、ラジェ
ータ室よりエンジン室にラジェータファンの吐出風を送
風可能としたので、隔壁Ｇによりエンジン室Ａ１とラジ
ェータ室Ａ２を区画したにも関わらず、ラジェータファ
ン３からの吐出風を冷却風としてエンジン室Ａｌ内に送
り込むことが可能となり、また冷却後には再度下方の連
通口４３よりラジェータファン３に吸引するので、冷却
風の循環経路を構成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Ａ１とラジェータ室Ａ
２の部分の平面図、第５図は同じ（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１）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図、第１３図はラジェー
タファン３を軸流ファンとした構成の図面である。 Ａ・・・・防音遮蔽室 Ａ１・・・エンジン室 Ａ２・・・ラジェータ室 Ｂ・・・・フレームケース Ｃ・・・・絞り付きバルブ Ｅ・・・・エンジン Ｆ・・・・排風吐出口 Ｍ・・・・ラジェータ風路 Ｎ・・・・上部連通ダクト ｍ・・・・吸入ダクト ト・・・バンパー兼用ウェイト ２・・・・ラジェータ ３・・・・ラジェータファン ４・・・・冷却水ポンプ 出願人　ヤンマーディーゼル株式会社 代理人　弁理士　矢　野　寿　一部 第 １）図 −」婦 （へｎ只」酊？！／ニジクロー５陣う目積）第８ 第１Ｏ図 ■

Claims (2)

【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、該ラジエータ室の側にのみ冷却排風吐出口Ｆを設
   け、エンジン室側には冷却風吸入口のみを設け、両室を
   区画する隔壁に設けた連通口を介してラジエータファン
   によりエンジン室内の空気を吸引すべく構成したことを
   特徴とする建設車両の防音構造。
2. （２）、請求項（１）記載のラジエータ室内のラジエー
   タファンより吐出した冷却風のラジエータ風路を、隔壁
   に沿って構成し、該隔壁に上部連通ダクトを付設して、
   ラジエータ室よりエンジン室にラジエータファンの吐出
   風を送風可能としたことを特徴とする建設車両の防音構
   造。