JPWO2015174149A1 - Construction machinery - Google Patents
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Abstract
油圧ショベル(1)は、エンジン(7)と、冷却ファン(8)と、油圧ポンプ(9)と、油圧ポンプ(9)の上方に設けられた排気ガス後処理装置(10)とを収容するエンジンルーム(31)を備え、エンジンルーム(31)には、エンジン(7)および排気ガス後処理装置(10)の上方を覆うチルトアップフロア(6)と、排気ガス後処理装置(10)および油圧ポンプ(9)の側方を覆うサイドカバー(31A)とが設けられ、チルトアップフロア(6)および支持プレートとエンジン(7)および排気ガス後処理装置(10)との間には冷却風を油圧ポンプ(9)側に導く水平流路(21)が設けられ、さらに、排気ガス後処理装置(10)の通過後にサイドカバー(31A)に沿って車体の下方に向かう垂直流路(22)が設けられ、油圧ポンプ(9)の上方には、垂直流路(22)を遮る遮風板(40)が設けられている。The hydraulic excavator (1) accommodates an engine (7), a cooling fan (8), a hydraulic pump (9), and an exhaust gas aftertreatment device (10) provided above the hydraulic pump (9). The engine room (31) includes a tilt-up floor (6) that covers the engine (7) and the exhaust gas aftertreatment device (10), an exhaust gas aftertreatment device (10), and an engine room (31). A side cover (31A) that covers the side of the hydraulic pump (9) is provided, and cooling air is provided between the tilt-up floor (6) and the support plate, the engine (7), and the exhaust gas aftertreatment device (10). Is provided with a horizontal flow path (21) that guides the exhaust gas toward the hydraulic pump (9) side, and further, along the side cover (31A) after passing through the exhaust gas post-treatment device (10), the vertical flow path (22) ) It is, above the hydraulic pump (9), air baffle plate which blocks the vertical flow path (22) (40) is provided.
Description
本発明は、建設機械に関する。 The present invention relates to a construction machine.
油圧ショベル等の建設機械には、走行用および旋回用の油圧モータや、作業機を動作させるための油圧シリンダに作動油を供給する油圧ポンプが搭載される。また、近年では、排気ガス規制に対応するために、エンジンから排出される排気ガス中の微粒子物質を捕集する排気ガス後処理装置を搭載することが知られている。例えば、特許文献1には、エンジンルーム内において、エンジンの左方に冷却ファンを設け、エンジンの右方に油圧ポンプを設け、油圧ポンプの上方に排気ガス後処理装置を設けた大型の油圧ショベルが開示されている。
A construction machine such as a hydraulic excavator is equipped with a hydraulic motor for traveling and turning, and a hydraulic pump for supplying hydraulic oil to a hydraulic cylinder for operating a work machine. In recent years, in order to comply with exhaust gas regulations, it is known to mount an exhaust gas aftertreatment device that collects particulate matter in exhaust gas discharged from an engine. For example,
特許文献1に記載の油圧ショベルでは、油圧ポンプの周辺に熱が籠らないように、エンジンルーム内にポンプ室を設け、油圧ポンプをエンジンおよび排気ガス後処理装置から隔離するとともに、冷却ファンによる冷却風の一部がポンプ室を通過して車外に排出されるように構成されている。ポンプ室内において、冷却風は油圧ポンプの下側を通過する。
In the hydraulic excavator described in
しかしながら、エンジンルームが格段に狭い小型の油圧ショベルでは、油圧ポンプのサイズに対しポンプ室等の余裕のある空間を設けることが困難であり、冷却風の流路を油圧ポンプから外して設けることができない。このため、エンジンルームの中でも特に排気ガス後処理装置の熱を吸収して高温になった冷却風に油圧ポンプが直接曝されることとなり、油圧ポンプの温度が上昇することで油圧ポンプに悪影響を及ぼす可能性がある。 However, in a small hydraulic excavator with an extremely small engine room, it is difficult to provide a space such as a pump chamber with respect to the size of the hydraulic pump, and it is difficult to provide a cooling air flow path away from the hydraulic pump. Can not. For this reason, the hydraulic pump is directly exposed to the cooling air that has become hot due to the heat absorbed by the exhaust gas aftertreatment device, especially in the engine room, and the temperature of the hydraulic pump rises, adversely affecting the hydraulic pump. There is a possibility of effect.
本発明の目的は、油圧ポンプへの熱影響を軽減できる建設機械を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a construction machine that can reduce the influence of heat on a hydraulic pump.
本発明の建設機械は、エンジンと、クーリングユニットと、前記エンジンによって駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプの上方に設けられた排気ガス後処理装置とを収容するエンジンルームを備え、前記エンジンルームには、前記エンジンおよび前記排気ガス後処理装置の上方を覆う天井部と、前記排気ガス後処理装置および前記油圧ポンプの側方を覆う外装カバーとが設けられ、前記天井部と前記エンジンおよび前記排気ガス後処理装置との間には前記クーリングユニットからの冷却風を前記油圧ポンプ側に導く流路が設けられ、さらに、前記排気ガス後処理装置を通過後に前記外装カバーに沿って車体の下方に向かう冷却風の流路が設けられ、前記油圧ポンプの上方には、前記流路を遮る遮風板が設けられていることを特徴とする。 The construction machine of the present invention includes an engine room that houses an engine, a cooling unit, a hydraulic pump driven by the engine, and an exhaust gas aftertreatment device provided above the hydraulic pump. Are provided with a ceiling portion that covers the engine and the exhaust gas aftertreatment device, and an exterior cover that covers sides of the exhaust gas aftertreatment device and the hydraulic pump, and the ceiling portion, the engine, and the A flow path is provided between the exhaust gas after-treatment device and the cooling air from the cooling unit to the hydraulic pump side. Further, after passing through the exhaust gas after-treatment device, along the exterior cover, A cooling air flow path is provided, and a wind shielding plate for blocking the flow path is provided above the hydraulic pump.
本発明の建設機械によれば、エンジンルーム内において、流路を流れる冷却風は、エンジンルームの天井部とエンジンおよび排気ガス後処理装置との間を通り、排気ガス後処理装置通過後に、エンジンの他方側に回り込む。建設機械の運転中には、エンジンと排気ガス後処理装置とが加熱するので、前記冷却風はエンジンおよび排気ガス後処理装置の熱を吸収しながら流れる。このため、エンジンおよび排気ガス後処理装置通過後の冷却風は高温になっている。排気ガス後処理装置を通過してエンジンの他方側に回り込んだ高温の冷却風は、やがて流路を遮る遮風板に当たる。この遮風板が油圧ポンプの上方に設けられていることにより、高温の冷却風に油圧ポンプが直に曝されることが回避される。従って、油圧ポンプへの熱影響を軽減できる。 According to the construction machine of the present invention, in the engine room, the cooling air flowing through the flow path passes between the ceiling of the engine room and the engine and the exhaust gas aftertreatment device, and after passing through the exhaust gas aftertreatment device, Wrap around to the other side. During operation of the construction machine, the engine and the exhaust gas aftertreatment device are heated, so that the cooling air flows while absorbing the heat of the engine and the exhaust gas aftertreatment device. For this reason, the cooling air after passing through the engine and the exhaust gas aftertreatment device is at a high temperature. The high-temperature cooling air that has passed through the exhaust gas aftertreatment device and circulated to the other side of the engine eventually hits a wind shielding plate that blocks the flow path. By providing the wind shield plate above the hydraulic pump, it is possible to prevent the hydraulic pump from being directly exposed to the high-temperature cooling air. Therefore, the thermal influence on the hydraulic pump can be reduced.
本発明の建設機械において、前記遮風板は、上向きに凸状に形成されていることが好ましい。 In the construction machine of the present invention, it is preferable that the wind shield plate is formed in a convex shape upward.
本発明の建設機械において、前記遮風板は、前記エンジンルームの側方から脱着可能に構成されていることが好ましい。 In the construction machine of the present invention, it is preferable that the wind shielding plate is configured to be removable from a side of the engine room.
本発明の建設機械において、前記冷却風は、前記エンジンと前記排気ガス後処理装置との表面を流れた後に前記遮風板に当たり、前記エンジンルームの底部に設けられた排出口を通って外部に排出されることが好ましい。 In the construction machine of the present invention, the cooling air hits the wind shielding plate after flowing through the surfaces of the engine and the exhaust gas aftertreatment device, and passes through an exhaust port provided at the bottom of the engine room to the outside. Preferably it is discharged.
本発明の建設機械において、前記遮風板は、前記排気ガス後処理装置と前記外装カバーとの間に設けられていることが好ましい。 In the construction machine of the present invention, it is preferable that the wind shield plate is provided between the exhaust gas aftertreatment device and the exterior cover.
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明において、前後・左右・上下方向とは、図1に示す状態において、建設機械である油圧ショベル1のオペレータシート5に着座したオペレータが正面を向いた状態における前後・左右・上下方向を言い、左右方向は油圧ショベル1の車幅方向と同意である。また、図中において、前後方向、左右方向を符号F、B、L、Rと矢印とを用いて表す。An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the following description, the front / rear / left / right / up / down directions refer to the front / rear / left / right / up / down directions when the operator seated on the
[油圧ショベルの概略の説明]
本実施形態に係る油圧ショベル1は、小型ショベルに分類される車両であり、下部走行体2と、下部走行体2の上に設けられた上部旋回体3と、土砂の掘削等を行う作業機4とを備えている。油圧ショベル1はキャノピ仕様であり、オペレータシート5の頭上には、上部旋回体3に立設された2本の支柱5Aによって支持されるルーフ5Bが設けられている。また、油圧ショベル1は、オペレータシート5の床面であるチルトアップフロア6を有し、オペレータシート5をルーフ5Bとともにチルトアップおよびチルトダウンさせることが可能である。[Overview of hydraulic excavator]
A
上部旋回体3は、下部走行体2に対して、図示しない旋回油圧モータにより旋回自在に設けられている。上部旋回体3の下部側は、上部旋回体3のフレームであるレボフレーム30で構成され、レボフレーム30の前端には、作業機4が設けられている。作業機4は、レボフレーム30に上下揺動自在に取り付けられたブーム14と、ブーム14の先端に上下揺動自在に取り付けられたアーム15と、アーム15の先端に上下揺動自在に取り付けられたバケット16とを有している。ブーム14、アーム15、およびバケット16は、油圧シリンダであるブームシリンダ14A、アームシリンダ15A、バケットシリンダ16Aのシリンダロッドの先端にそれぞれ連結されており、それぞれのシリンダロッドを伸縮動作させることにより揺動動作する。
The
レボフレーム30の後半部には、ディーゼルエンジンであるエンジン7を収納するエンジンルーム31が設けられ、レボフレーム30の後端部にはカウンタウエイト32が取り付けられている。また、チルトダウン状態のときには、レボフレーム30の前半部およびエンジンルーム31の上方は、段差状のチルトアップフロア6で覆われている。チルトアップフロア6の後側の上段部分には、オペレータシート5が設けられている。
An
エンジンルーム31の後側上方には、左右方向に延びる支持プレート33が設けられている(図4参照)。この支持プレート33は、チルトダウン状態のときにチルトアップフロア6の下面が当接され、チルトアップフロア6を下方から支持する。支持プレート33は、左右方向両側において、カウンタウエイト32の上部に固定されており、チルトアップフロア6とともにエンジンルーム31の天井部を構成している。また、エンジンルーム31の底面には複数の開口が形成されており、その中の一開口にはルーバー31Bが設けられている。このルーバー31Bがエンジンルーム31の排出口になっている。排出口をルーバー31Bとすることで、下方からの小石等の侵入を防いでいる。
A
エンジンルーム31内において、エンジン7の右側にはクーリングユニットとしての冷却ファン8が、エンジン7の左方下側には油圧ポンプ9が設けられている。冷却ファン8は、エンジン7により回転駆動され、エンジンルーム31外から外気を冷却風として引き込んで冷却ファン8の外方に設けられた図示しないエンジンラジエータに供給し、エンジンラジエータおよび冷却ファン8を通過した冷却風はエンジン7に向けて流れる。冷却風の経路については後述する。また、油圧ポンプ9の上方には、エンジン7の排気管に接続された排気ガス後処理装置10が設けられている。エンジンルーム31の左側面に取り付けられた外装カバーとしてのサイドカバー31A(図1〜図3参照)を取り外すと、油圧ポンプ9および排気ガス後処理装置10が視認可能になる。
In the
排気ガス後処理装置10は、エンジン7のフライホイールケース(図示略)の上面に、長手方向すなわち排気ガスの流れ方向が前後方向となるようにしてボルト固定されている。排気ガス後処理装置10の円筒状のケースの内部には、図示しない円柱状のディーゼルパーティキュレートフィルタ(以下、単に「フィルタ」と略す)が収容されている。このフィルタは、通過する排気ガス中の粒子状物質を捕集する。排気ガス後処理装置10に流入した排気ガスは、フィルタを後方側に通過した後、テールパイプ(図示略)を通ってレボフレーム30の下方から外部に排出される。
The exhaust
図4に示すように、排気ガス後処理装置10の前方、前側上方、および左方は、メンテナンス時に作業者が排気ガス後処理装置10に直接触れるのを防止する保護カバー11によって覆われている。保護カバー11は、保護プレート11Aと、保護プレート11Aを支持する保護パイプ11Bと、保護プレート11Aの表面に取り付けられた断熱部材11Cとから構成されている。
As shown in FIG. 4, the front, upper front side, and left side of the exhaust
保護プレート11Aは、支持プレート33の前縁付近からレボフレーム30の上面付近に亘って設けられている。保護パイプ11Bは、略L字状に形成した鋼管に板状部11Dを溶接接合したものである。板状部11Dは、排気ガス後処理装置10の左方を覆い、サイドカバー31Aが取り外されているときに作業者が排気ガス後処理装置10に意図せずに触れることを防止する。断熱部材11Cは、断熱性および耐熱性を有する硝子繊維材料等にて形成され、表裏を貫通する複数の固定金具(図示略)を介して保護プレート11Aに固定されている。
The
[油圧ポンプの説明]
油圧ポンプ9は、エンジン7により駆動され、走行用油圧モータ、旋回用油圧モータ、および作業機4の各油圧シリンダ14A,15A,16A(図1参照)等に昇圧された作動油を供給する。油圧ポンプ9としては、定容量型、斜軸式の可変容量型、斜板式の可変容量型など、要求される性能等に応じて適宜な構造のものを適用できる。このような油圧ポンプ9は、図2に示すように、排気ガス後処理装置10よりも左方に突出した位置まで設けられている。[Description of hydraulic pump]
The
油圧ポンプ9には、他の油圧機器への作動油の供給および他の油圧機器からの作動油の回収を行うためのホースや配管が接続されている。各接続部分にはシール効果を得るためのゴム製のオーリングが設けられている。従って、油圧ポンプ9が曝される冷却風が高温になっている場合には、油圧ポンプ9の表面および作動油の温度が高くなることによって、オーリングの劣化が早まりシール性が低下する。この結果、作動油の漏れが発生する可能性が懸念される。高温の冷却風が油圧ポンプ9に与えるこのような悪影響を回避するために、油圧ショベル1は以下に説明する遮風板40を備える。
The
[遮風板の説明]
油圧ショベル1は、油圧ポンプ9の排気ガス後処理装置10よりも左方に突出して設けられた部分の上方の排気ガス後処理装置10とサイドカバー31Aとの間に遮風板40を備える(図2〜図4参照)。遮風板40は、薄い鋼鈑製であり、プレス加工等によって形成される本体部50と、本体部50に溶接接合された固定部60とを有する。[Explanation of wind shield]
The
図6に遮風板40を単体で示す。
本体部50は、全体が上向きに凸状に形成されており、水平面部51と、水平面部51の前端に接続し水平面部51に対して下側に折曲して傾斜した前側傾斜面部52と、水平面部51の後端に接続し水平面部51に対して下側に折曲して傾斜した後側傾斜面部53と、水平面部51、前側傾斜面部52、および後側傾斜面部53の左端縁と連続し、それらに対して上側に折曲して傾斜した側面部54とから構成されている。FIG. 6 shows the
The
図3に示すように、前側傾斜面部52は油圧ポンプ9の前側部分を越えて前方に延びており、後側傾斜面部53は油圧ポンプ9の後側部分を越えて後方に延びている。水平面部51の前後方向の中心は油圧ポンプ9の中心よりも後側にあり、前側傾斜面部52は後側傾斜面部53よりも長く形成されている。前側傾斜面部52の水平面部51に対して成す角度は、後側傾斜面部53の水平面部51に対して成す角度とほぼ等しい。
As shown in FIG. 3, the front
固定部60は、所定の前後長さと上下幅とを有する帯状の部材であり、後端が水平面部51と前側傾斜面部52との折曲部分にわたって溶接接合されている。また、固定部60の前端側には、前後方向に並ぶ2つの貫通孔61が形成されている。
The fixing
図5に示すように、遮風板40は、固定部60の貫通孔61に挿通される2本のボルト13によって、保護カバー11の保護パイプ11Bに左方から固定される。遮風板40は、チルトアップフロア6がチルトアップ状態のときにエンジンルーム31の前方または上方から脱着でき、チルトダウン状態のときでも、サイドカバー31Aを取り外せば側方から脱着できる。このように遮風板40は脱着が容易なので、遮風板40を設けても油圧ポンプ9のメンテナンス性は損なわれない。
As shown in FIG. 5, the
[エンジンルーム内における冷却風の経路の説明]
図2ないし図4に基づき、エンジンルーム31内における冷却風の経路について説明する。図2ないし図4中における矢印は、エンジンルーム31内における冷却風の経路を示すものである。
油圧ショベル1の運転中において、冷却ファン8によってエンジン7に向けて流された冷却風の一部は、エンジン7のシリンダヘッド周辺の熱を吸収しながら、エンジン7の上面とチルトアップフロア6の下面および支持プレート33の下面との間に形成された流路である水平流路21を左方に流れる。水平流路21を左方に流れる冷却風は、やがて排気ガス後処理装置10に達し、排気ガス後処理装置10からさらに熱を吸収する。排気ガス後処理装置10の熱を吸収してさらに高温になった冷却風は、排気ガス後処理装置10の円筒状のケースおよびエンジンルーム31の隅部に形成された曲面に沿って流れ方向を下向きに変える。[Explanation of cooling air path in engine room]
The cooling air path in the
During operation of the
流れ方向を下向きに変えた冷却風は、排気ガス後処理装置10および油圧ポンプ9とサイドカバー31Aの裏面との間に形成された流路である垂直流路22をサイドカバー31Aに沿って下方に流れて、やがて垂直流路22の一部を遮る遮風板40に達する。遮風板40は上向きに凸状に形成されているので、遮風板40に当たった冷却風の大部分は前後方向に振り分けられ、残りの一部は側面部54を乗り越えてサイドカバー31A側に流れる。
The cooling air whose flow direction has been changed downward is lowered along the
前述したように、遮風板40の前側傾斜面部52は油圧ポンプ9の前側部分を越えて延びており、後側傾斜面部53は油圧ポンプ9の後側部分を越えて延びているので、垂直流路22を流れる冷却風は、油圧ポンプ9をかわすように下方に流れる。エンジンルーム31の底側まで流れた冷却風は、底面に設けられたルーバー31Bから外部に排出される。
As described above, the front
以上の本実施形態によれば、遮風板40が油圧ポンプ9の上方に設けられていることにより、エンジン7および排気ガス後処理装置10の熱を吸収したことにより高温になった冷却風に油圧ポンプ9が直に曝されることが回避される。従って、油圧ポンプ9の温度を上限値以下に抑制でき、油圧ポンプ9の作動状態を良好に維持できる
According to the above-described embodiment, the
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、遮風板40の本体部50が、前側傾斜面部52と後側傾斜面部53とを有する上向きに凸状に形成されていたが、上面全体が前方傾斜面または後方傾斜面である平板状に形成されていてもよい。
また、遮風板40は、保護カバー11にボルト固定されていたが、固定先および固定方法は他の適当な方法でもよい。ただし、エンジンルーム31の側方から遮風板40の脱着が容易に行える構成が好ましい。It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the
Further, although the
前記実施形態では、油圧ショベル1がチルトアップフロア6を有していたが、固定フロアを有していてもよい。
前記実施形態では、油圧ショベル1が排気ガス後処理装置10を備えているが、それに加えて尿素水等を還元剤とする選択触媒還元装置を備えていてもよい。In the embodiment, the
In the embodiment, the
本発明は、油圧ショベルに利用できる他、ホイールローダにも利用することができる。 The present invention can be used not only for hydraulic excavators but also for wheel loaders.
1…油圧ショベル(建設機械)、6…チルトアップフロア(天井部)、7…エンジン、8…冷却ファン(クーリングユニット)、9…油圧ポンプ、10…排気ガス後処理装置、21…水平流路(流路)、22…垂直流路(流路)、31…エンジンルーム、31A…サイドカバー(外装カバー)、31B…ルーバー(排出口)、33…支持プレート(天井部)、40…遮風板。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記エンジンルームには、前記エンジンおよび前記排気ガス後処理装置の上方を覆う天井部と、前記排気ガス後処理装置および前記油圧ポンプの側方を覆う外装カバーとが設けられ、
前記天井部と前記エンジンおよび前記排気ガス後処理装置との間には前記クーリングユニットからの冷却風を前記油圧ポンプ側に導く流路が設けられ、さらに、前記排気ガス後処理装置の通過後に前記外装カバーに沿って車体の下方に向かう冷却風の流路が設けられ、
前記油圧ポンプの上方には、前記流路を遮る遮風板が設けられている
ことを特徴とする建設機械。An engine room that houses an engine, a cooling unit, a hydraulic pump driven by the engine, and an exhaust gas aftertreatment device provided above the hydraulic pump;
The engine room is provided with a ceiling that covers the engine and the exhaust gas aftertreatment device, and an exterior cover that covers the exhaust gas aftertreatment device and the side of the hydraulic pump.
Between the ceiling part and the engine and the exhaust gas aftertreatment device, there is provided a flow path for guiding cooling air from the cooling unit to the hydraulic pump side, and further, after passing through the exhaust gas aftertreatment device, A cooling air flow path is provided along the exterior cover toward the bottom of the vehicle body.
A construction machine, characterized in that a wind shielding plate for blocking the flow path is provided above the hydraulic pump.
前記遮風板は、上向きに凸状に形成されている
ことを特徴とする建設機械。The construction machine according to claim 1,
The construction machine characterized in that the wind shield is formed in a convex shape upward.
前記遮風板は、前記エンジンルームの側方から脱着可能に構成されている
ことを特徴とする建設機械。In the construction machine according to claim 1 or 2,
The construction machine characterized in that the wind shield is configured to be removable from the side of the engine room.
前記冷却風は、前記流路を流れた後に前記遮風板に当たり、前記エンジンルームの底部に設けられた排出口を通って外部に排出される
ことを特徴とする建設機械。The construction machine according to any one of claims 1 to 3,
The construction machine, wherein the cooling air hits the wind shielding plate after flowing through the flow path, and is discharged to the outside through an outlet provided in a bottom portion of the engine room.
前記遮風板は、前記排気ガス後処理装置と前記外装カバーとの間に設けられている
ことを特徴とする建設機械。The construction machine according to any one of claims 1 to 4,
The construction machine characterized in that the wind shield plate is provided between the exhaust gas aftertreatment device and the exterior cover.
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