JPH11256612A - 建設機械の防音装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上部旋回体に設けられ、エンジンやファン等
から生じる騒音が上方に向けて漏れるのを最小限に抑制
する。 【解決手段】 エンジンルーム１５を構成する上部カバ
ー１６及び側部カバー１７とカウンタウエイト６との間
に隙間Ｇが形成されるが、この隙間Ｇの全周が開口して
いるのではなく、上部カバー１６とカウンタウエイト６
との間には防音部材１８が介装されて上部側の隙間は塞
がれた状態となり、上方への騒音の漏れを抑制し、また
下部カバー１１の端部に上方に立ち上がる防音壁１９が
所定の高さだけ上方に突出させて、下側には隙間Ｇは防
音壁１９とカウンタウエイト６との間に狭い通路が形成
されるように構成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベルその他の
建設機械において、エンジン等からの騒音が外部に漏れ
るのを低減するための防音装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】油圧ショベル等の建設機械は、下部走行
体に上部旋回体を旋回可能に設置し、この上部旋回体に
土砂の掘削等の作業を行うためのフロント作業機構が設
けられるが、これら走行，旋回及びフロント作業機構の
作動を行わせるために油圧シリンダや油圧モータといっ
た油圧アクチュエータが設けられ、これら油圧アクチュ
エータは油圧ポンプで駆動されるようになっている。さ
らに、上部旋回体には動力源としてのエンジンが設置さ
れており、このエンジンにより油圧ポンプが駆動され
る。そして、油圧ポンプと各油圧アクチュエータとの間
にはコントロールバルブが設けられており、このコント
ロールバルブは上部旋回体に設置した運転室内に設けた
操作レバー等の操作手段により切り換え操作される。

【０００３】前述した各機器類や配管等は上部旋回体に
おける後方位置に配置される。そして、これら機器類等
が設置されている部位はカバー部材により覆われた空間
内、即ち機械室の内部に配置されている。これらの機器
類のうち、エンジンはオーバーヒートしないようにする
ために、その作動中には常時冷却を行うようにしてお
り、このためにエンジンにはラジエータとその冷却用の
ファンが付設される。従って、エンジンとラジエータ及
びファンはユニット化されて機械室の所定の箇所に設置
されるが、このユニットが配置される箇所は、他の機器
の配設箇所とは異なり、後述するように空気の循環を行
う必要があること等から、エンジンルームと呼ばれるも
のである。このエンジンルームは他の部位と格別の仕切
りを設けない場合もあるが、油圧ポンプのように作動油
が流れる機器や配管等とエンジンとを隔離するために、
区画壁を設ける場合もある。

【０００４】機械室に設置した各機器は、作動中に騒音
が発生する。とりわけ、エンジンの作動時に生じる騒音
と、ファンの作動時における騒音が極めて大きいものと
なる。騒音が外部に漏れないようにするには、騒音発生
源を密閉するのが最も効果的である。しかしながら、エ
ンジンルーム内では、ラジエータに冷却風を供給するた
めに外気を取り込み、またラジエータと熱交換した後の
空気はエンジンルームから排出する必要がある。このた
めに、エンジンルームを構成するカバー部材には、外気
の取り込み用の開口と、内部の空気を排出するための開
口とを形成して、エンジンルーム内に空気を循環させる
ようにしている。従って、エンジンルームは完全に密閉
できないことになり、また空気を循環させて外部に放出
することから、騒音が外部に漏れる度合いがさらに高く
なる。そこで、カバー部材に形成される開口は、エンジ
ンルーム内において、エンジンのヒートバランスを良好
に保つために必要最小限の開口面積となるように制約す
ると共に、ルーバ状やパンチ孔等というように、騒音が
漏れにくい開口の形状としたり、またカバー部材に吸音
材を取り付ける等によって、エンジン騒音，ファン騒音
等ができるだけ外部に漏れないようにしている。

【０００５】前述した外気の取り込み用開口と、内部の
空気の排出用開口とは、カバー部材に直接形成される
が、これらの開口以外にも構造上で必然的に生じる開口
部が存在する。即ち、上部旋回体には土砂の掘削等の作
業を行うためのフロント作業機構が設けられており、土
砂の掘削時における掘削抵抗により車両全体が不安定と
ならないようにするために、上部旋回体の最後部位置に
はカウンタウエイトが設けられる。ここで、カウンタウ
エイトは上部旋回体を構成するメインフレームの後端部
に固定的に連結されるが、このカウンタウエイトは機械
室を構成するカバー部材の上部カバーとほぼ同じ高さ寸
法を有するものであり、土砂の掘削時等には任意の方向
に動くことから、機械室を構成するカバー部材に衝突し
ないようにするために、その間に所定の隙間を形成して
いる。また、機械室を構成するカバー部材のうち、カウ
ンタウエイトと対面する側にはカバー部材は設けられな
いのが一般的である。

【０００６】エンジンとラジエータ及びファンはユニッ
ト化されてエンジンルームに設置されるが、これらは、
通常、上部旋回体の幅方向に向けて並ぶようにして設置
され、かつカウンタウエイトに最も近い位置に配置され
る。そこで、エンジンルームとカウンタウエイトとの間
に必然的に生じる隙間もエンジンルーム内における空気
循環用の開口の一部を構成するようにしている。ただ
し、エンジンルームとカウンタウエイトとの間の隙間
は、ヒートバランスの観点からは必ずしもその全周に及
ぶ必要はない。両側部に設けられるカバー部材は開閉可
能なものとなっているから、密閉状態にするのが困難で
あり、またエンジンルーム内の空気の流れ方向を勘案す
れば、左右の両側部に形成される隙間を空気の流通用と
して積極的に利用するのが合理的である。しかしなが
ら、上部または下部側の隙間は必ずしも必要とはしな
い。ただし、外気取り込み用の開口及び排出用の開口の
形状や面積にもよるが、上部側及び下部側の隙間を共に
完全に塞いでしまうと、ヒートバランスが低下するおそ
れがある。以上の点から、下部側の隙間を塞ぐようにす
ることによって、騒音の低減を図るように構成したもの
が特開平７−１５８４６６号公報に提案されている。こ
のように構成すれば、エンジンのヒートバランスに影響
を与えることなく、騒音が外部に漏れる原因となる隙間
を小さくできるという利点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、建設機械と
しての油圧ショベル等は、近年においては都市土木工事
等にも頻繁に利用されるようになっている。作業現場
が、周囲にビルディング，マンション等の高層の構築物
が立ち並ぶような箇所等であると、車両の上方に向けて
騒音が漏れると構築物の上部階に向けて大きな騒音が伝
播されることになり、その居住者等に対して大きな迷惑
となる騒音公害が発生することになる。前述した従来技
術においては、エンジンルームとカウンタウエイトとの
間の隙間の一部を塞いでいるものの、上部側が開放した
ままとなっているから、上方への騒音の漏れを低減する
ことができないので、騒音低減効果としては必ずしも満
足できないものとなっていた。

【０００８】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、上部旋回体に設けら
れ、エンジンやファン等から生じる騒音が上方に向けて
漏れるのを最小限に抑制することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、車体フレームにエンジンを搭載し
て、このエンジン搭載部の後方位置にカウンタウエイト
を装着し、エンジンをカバー部材により囲繞させるよう
に構成したものであって、前記カバー部材のうちの上部
カバーと前記カウンタウエイトとの間の隙間に防音部材
を介装する構成としたことをその特徴とするものであ
る。

【００１０】ここで、防音部材としては、板状部材、弾
性シート、吸音材を充填したブロックの少なくともいず
れか一種のものから構成することができ、またこの防音
部材はカウンタウエイトの壁面または上部カバーのいず
れか一方側に固定し、他方側は自由状態に装着するのが
好ましい。上部側の隙間を防音部材によりなくすか、ま
たは少なくすることによって、上方への騒音の漏れを最
小限に抑制できるようになるが、下部側の隙間は開放さ
れている。そこで、この下部側における騒音の低減を図
るには、床面から立ち上がる防音壁を設け、この防音壁
とカウンタウエイトとの間に所定の長さを有する細い通
路が形成する。これによって、この細い通路がマフラの
機能を発揮するようになり、下部側から放出される騒音
の低減も図ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。まず、図１に建設
機械の一例としての油圧ショベルの全体構成を示す。図
中において、１は下部走行体、２は下部走行体１上に旋
回可能に設けた上部旋回体、３は掘削等を行うフロント
作業機構である。上部旋回体２には、その前方側にフロ
ント作業機構３が連結されており、また運転室４が設け
られている。後部側には、エンジン，油圧ポンプ，作動
油タンク等を装着した機械室５が配置されると共に、最
後方位置にはカウンタウエイト６が装着されている。

【００１２】図２に上部旋回体２の後方部分の構成を示
す。図中において、１０はメインフレーム、１１は床面
を構成する下部カバーをそれぞれ示し、これらによって
上部旋回体２を構成する車体フレームが大略構成され
る。メインフレーム１０は左右一対設けられており、そ
の前方部にはフロント作業機構３が連結され、後端部に
はカウンタウエイト６が固定的に取り付けられている。
下部カバー１１には、図３に示したように、エンジン１
２が載置されると共に、このエンジン１２には冷却用の
ファン１３が連結して設けられ、またファン１３に対向
する位置にはラジエータ１４が設けられている。そし
て、これらの各機器は機械室４を構成するエンジンルー
ム１５内に配置されおり、このエンジンルーム１５はカ
ウンタウエイト６の近接位置に配置されている。エンジ
ンルーム１５は上部カバー１６と側部カバー１７とを有
し、側部カバー１７は開閉可能となっている。

【００１３】上部カバー１６及び側部カバー１７には、
それぞれ外気取り入れ口１６ａ，１７ａが形成されてお
り、これらの外気取り入れ口１６ａ，１７ａは例えばル
ーバ状や多孔板，メッシュ形状等となっている。また、
この外気取り入れ口１６ａ，１７ａとは反対側の位置や
下部カバー１１等にはエンジンルーム１５内の空気を排
出する空気排出口が形成されるが、この空気排出口の図
示は省略する。従って、エンジン１２を作動させると、
それに連動してファン１３が回転駆動されて、外気取り
入れ口１６ａ，１７ａから外気を吸い込んで、ラジエー
タ１４に冷却風を送り込むようになし、エンジン１２内
を循環するエンジン冷却水が冷却されることになる。ま
た、排出口が形成されているので、エンジンルーム１５
内でエンジン１２，ラジエータ１４等と熱交換して温度
が上昇した空気が排出されることになる。この結果、エ
ンジン１２のヒートバランスが良好になり、オーバーヒ
ートを起こさないで作動することになる。

【００１４】ここで、カウンタウエイト６は、フロント
作業機構３による作業時に、車体全体の重量バランスを
取らせて、その安定化を図るものであって、その重量及
び重心位置は油圧ショベル全体の構成から定まるもので
ある。また、このカウンタウエイト６の後端面、即ち外
面６ａの形状は上部旋回体２の旋回半径に影響を及ぼす
関係から、その形状としては、上部旋回体２の旋回中心
を中心として、所定の半径を有する円弧乃至円弧に近い
形状となっている。さらに、高さ寸法は運転室４からの
後方視野の確保等の関係から機械室５の高さ方向の寸法
とするのが一般的である。このように外面６ａの形状及
び高さ寸法が定まっているカウンタウエイト６に所定の
重量を持たせるために、内部に重量コンクリート等が充
填される。

【００１５】土砂の掘削等を行う際の掘削抵抗等によっ
て、メインフレーム１０には大きな荷重が作用するが、
このカウンタウエイト６は、そのほぼ中央部分が２本の
メインフレーム１０，１０に連結されているから、この
連結位置を中心として上下に揺動したり、振動したりす
るが、前後方向にも動くことになる。これに対して、エ
ンジンルーム１５を構成する上部カバー１６及び側部カ
バー１７はカウンタウエイト６と同じ動きをする訳では
ない。従って、上部カバー１６や側部カバー１７とカウ
ンタウエイト６との間が接触していると、掘削反力その
他の荷重等によりカウンタウエイト６が変位した時に、
これら上部カバー１６や側部カバー１７が変形したり損
傷したりするおそれがある。このために、図２に上部カ
バー１６及び側部カバー１７とカウンタウエイト６との
間に隙間Ｇ（図２参照）を形成して、衝突しないように
保持されている。

【００１６】しかも、エンジンルーム１５におけるカウ
ンタウエイト６と対面する側には壁を設けず、カウンタ
ウエイト６の内面６ｂをエンジンルーム１５の端壁とし
て機能させている。しかも、隙間Ｇは、前述した外気取
り入れ口１６ａ，１７ａと共に、エンジンルーム１５内
における空気の循環経路の一部として機能させるように
している。ただし、エンジンルーム１５とカウンタウエ
イト６の内面６ｂとの間の隙間の全周が開口しているの
ではなく、上部カバー１６とカウンタウエイト６との間
には防音部材１８が介装されており、これによって上部
側の隙間は塞がれた状態となっている。また、下部側、
即ち下部カバー１１とカウンタウエイト６との間には開
口部が保持されているが、下部カバー１１の端部に上方
に立ち上がる防音壁１９が所定の高さだけ上方に突出す
る状態に取り付けられている。

【００１７】ここで、防音部材１８は、図４に示したよ
うに、板状の部材から構成され、この防音部材１８はカ
ウンタウエイト６の上面にねじ２０により固定されてお
り、このカウンタウエイト６からエンジンルーム１５を
構成する上部カバー１６側に向けて延在されている。た
だし、防音部材１８の他端は上部カバー１６の上を覆う
ようになっているが、上部カバー１６に対しては固着さ
れず、自由状態となって、その間の相対的な動きが許容
されるようになっている。これによって、上部カバー１
６とカウンタウエイト６との間の隙間Ｇは、その両端近
傍部を残して、そのほぼ全長が覆われることになる。こ
こで、防音部材１８としては、金属板で構成することも
できるが、弾性体からなるゴム等で構成することもでき
る。なお、防音部材１８を弾性材で形成した場合には、
カウンタウエイト６と上部カバー１６との双方に固着し
ても、カウンタウエイト６と上部カバー１６との相対的
な動きを防音部材１８の弾性で吸収できるようになる。

【００１８】本発明は以上のように構成されるが、油圧
ショベルを作動させて、走行させたり、またフロント作
業機構を作動させたりするために、エンジン１２を作動
させると騒音が発生する。しかも、エンジンルーム１５
内では空気の循環を行わせていることから、このエンジ
ンルーム１５内に設置した騒音源となる機器から発生す
る騒音は、この循環流により外部に放出される度合いが
より高くなる。勿論、エンジン１２等はカバー部材に覆
われたエンジンルーム１５内に配置されているから、エ
ンジン作動時の騒音や、ファンの回転時に発生する騒音
が外部に漏れるのを極力抑制できるようになっている。

【００１９】ただし、エンジンルーム１５を構成する上
部カバー１６及び側部カバー１７には、エンジン１２の
オーバーヒートを防止するための外気取り入れ口１６
ａ，１７ａ等の開口が形成されているから、これらの開
口部分から騒音が漏れるのを防止できない。しかしなが
ら、上部カバー１６及び側部カバー１７の内面等に防音
材を取り付ける等により騒音が外部に漏れるのを極力抑
制している。一方、エンジンルーム１５とカウンタウエ
イト６の内面６ｂとの間には所定の隙間Ｇが形成されて
おり、この隙間Ｇを介しても空気が流通することから、
騒音が外部に漏れることになる。ただし、エンジンルー
ム１５とカウンタウエイト６との間における側面部にお
いては、隙間Ｇの部位には何等の部材も介在させず、こ
の隙間は外気取り入れ口１６ａ，１７ａ等の開口と共に
空気の流通路として利用しており、これらによりエンジ
ン１２のヒートバランスを良好に保つようにしている。

【００２０】一方。上部側には防音部材１８が設けられ
ており、これによってこの上部側の隙間Ｇは塞がれて、
遮音効果を発揮するようにしている。この結果、上方に
向けて騒音が伝播する度合いが著しく抑制されることに
なって、作業現場の周辺に位置する高い構築物の上部の
階等に向けて放出される騒音が低減され、これらの居住
者等に不快な騒音が伝達されるのを抑制することができ
る。

【００２１】また、隙間Ｇにおける下部側にあっては開
口状態に保たれ、この隙間も空気の流通路として機能さ
せている。ただし、下部カバー１１の端部に防音壁１９
が鉛直状態に設けられているから、この防音壁１９によ
り下方における騒音の漏れを抑制することができる。即
ち、防音壁１９を設けることによって、エンジンルーム
１５とカウンタウエイト６との間には、細い通路が所定
の長さにわたって形成した状態となっている。エンジン
ルーム１５からの空気は、この防音壁１９とカウンタウ
エイト６との間の狭い通路を通って大気に開放されるこ
とから、この通路があたかもマフラとしての機能を発揮
することになり、この通路を通過する際に振動エネルギ
の吸収が行われることになり、下方への騒音の漏れの抑
制も図られる。以上のことから、エンジンルーム１５と
カウンタウエイト６との間の隙間Ｇからの騒音の漏れは
最小限に抑制でき、機械の低騒音化が図られることにな
り、特に上方に向けての騒音の低減に著しい効果があ
る。

【００２２】また、エンジンルーム１５における上部カ
バー１６の上に乗った状態で、例えば機器の点検や修理
等からなるメンテナンス作業を行うことがあるが、この
ようなメンテナンス作業は工具等を使用するものであ
り、作業中に誤って工具等を落とすことがある。エンジ
ンルーム１５とカウンタウエイト６との間に隙間Ｇが存
在しているが、この隙間Ｇは防音部材１８で覆われてい
るので、工具等の落下物がこの隙間Ｇの内部に入り込ん
だり、地面に落下したりするおそれはない。

【００２３】ここで、防音部材としては、前述したよう
に板状の部材ではなく、図５及び図６に示したように、
発泡ウレタン等からなる吸音材３０を用いることができ
る。そして、この吸音材３０はそのまま用いても良い
が、その周囲にガラスクロス等のように、耐熱性及び耐
候性等に優れた例えば不燃布等からなる保護シート３１
を巻き付けるようにしてブロック状防音部材３２を形成
するのが耐久性等の観点から好ましい。そして、このよ
うに保護シート３１で吸音材３０を覆ったブロック状防
音部材３２は、例えば上部カバー１６に接着剤等を用い
て固着して、この上部カバー１６とカウンタウエイト６
との間の隙間に配置することができる。これによって
も、上部側への騒音の漏れを抑制できるようになる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、エンジ
ンを囲繞する状態に設けられるカバー部材のうちの上部
カバーとカウンタウエイトとの間の隙間に防音部材を介
装する構成としたので、上部旋回体に設けられ、エンジ
ンやファン等から生じる騒音が上方に向けて漏れるのを
最小限に抑制できる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す防音装置を装着し
た建設機械の一例としての油圧ショベルの外観図であ
る。

【図２】図１のＸ−Ｘ位置での断面図である。

【図３】図２のＹ−Ｙ位置での断面図である。

【図４】上部旋回体の後部側の平面図である。

【図５】防音装置の他の例を示す機械室とカウンタウエ
イトとを分離した状態の油圧ショベルの上部旋回体の外
観図である。

【図６】ブロック状防音部材の断面図である。

【符号の説明】

２ 上部旋回体 ５ 機械室 ６ カウンタウエイト １０ メイン
フレーム １１ 下部カバー １２ エンジ
ン １３ ファン １４ ラジエ
ータ １５ エンジンルーム １６ 上部カ
バー １７ 側部カバー １６ａ，１７
ａ 空気取り入れ口 １８ 防音部材 １９ 防音壁 ３０ 吸音材 ３１ 保護シ
ート ３２ ブロック状防音部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳橋 憲三 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体フレームにエンジンを搭載して、こ
   のエンジン搭載部の後方位置にカウンタウエイトを装着
   し、エンジンをカバー部材により囲繞させるように構成
   したものにおいて、前記カバー部材のうちの上部カバー
   と前記カウンタウエイトとの間の隙間に防音部材を介装
   する構成としたことを特徴とする建設機械の防音装置。
2. 【請求項２】 前記防音部材は板状部材、弾性シート、
   吸音材を充填したブロックの少なくともいずれか一種の
   ものから構成したことを特徴とする請求項１記載の建設
   機械の防音装置。
3. 【請求項３】 前記防音部材は前記カウンタウエイトの
   壁面または上部カバーのいずれか一方側に固定し、他方
   側は自由状態に装着する構成としたことを特徴とする請
   求項１記載の建設機械の防音装置。
4. 【請求項４】 前記車体フレームの床面から立ち上がる
   防音壁を設け、この防音壁と前記カウンタウエイトとの
   間に所定の長さを有する細い通路を形成する構成とした
   ことを特徴とする請求項１記載の建設機械の防音装置。