WO2004113699A1

WO2004113699A1 - 建設機械のエンジンフード，建設機械のエンジンルーム構造及び建設機械の冷却装置

Info

Publication number: WO2004113699A1
Application number: PCT/JP2004/007726
Authority: WO
Inventors: Kenichi Yokota; Toshiyuki Shigemoto; Hiroya Tanaka; Keiichi Miyake; Kyoko Yamada; Makoto Sakai; Yasuo Yamashita
Original assignee: Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd.
Priority date: 2003-06-23
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2004-12-29
Also published as: EP1637710B1; EP1637710A4; EP1637710A1; JP2005016321A; JP4160454B2

Abstract

本発明は、建設機械のエンジンフード、建設機械のエンジンルーム構造及び建設機械の冷却装置に関し、エンジンフード（４０）が、メンテナンス用の開口（２２ａ）を覆うように該天井面（２２）のエンジンルーム（２B）外側に開閉可能に取り付けられ該開口を閉じる閉姿勢において該天井面（２２）に対し上方に膨出する形状とされ該冷却ファン（２５）の軸流方向（Ｙ）で下流側の部位に該冷却風の排出口（４１ｂａ）を有するフード本体（４１）と、該フード本体（４１）の膨出形状内側に、該フード本体（４１）の天井部に対し上下方向に隙間をあけて且つ該排出口（４１ｂａ）よりもエンジンルーム（２B）側に取り付けられたプレート（４２）とをそなえて構成され、該プレート（４２）は、該フード本体（４１）に対し該冷却ファン（２５）の軸流方向（Ｙ）上流側に所定の隙間（４４）をあけて該冷却ファン（２５）の軸流方向（Ｙ）下流側を該フード本体（４１）に接続される。したがって、フード本体（４１）とプレート（４２）との間に冷却風の風路（４３）が形成され、冷却風の排出効果が向上する。

Description

明細書建設機械のェード，建設機械のエンジンルーム構造及び

建設機械の冷却装置技術分野

本発明は、ェ 'ームの天井面に形成されたメンテナンス用の開口に対し取り付けられる、建設機械のエンジンフード、並びに、それを使用した建設機械のェンジンルーム構造及び建設機械の冷却装置に関する。背景技術

今日、油圧ショベル，ホイールローダ等の走行式の建設機械やクレーン等の定置式の建設機械等、種々の建設機械が建設現場，港湾，工場内等の様々な分野において用いられている。これら建設機械の構造は、例えば走行式の建設機械である油圧ショベルでは、図 9に示すように下部走行体 1 0 1と、下部走行体 1 0 1の上側に旋回可能に配設された上部旋回体 1 0 2と、上部旋回体 1 0 2に設けられ種々の作業を行う作業装置 1 0 3との 3つの部分で構成されている。

ここで上部旋回体 1 0 2内に設けられたエンジンルームついて図 1 0を参照して説明する。図 1 0は一般的なエンジンルームの内部構成を示す図であって機体前方から見たエンジンルームの模式的な断面図である。図示するように、上部旋回体 1 0 2内には、エンジン 1 0 6や油圧ポンプ 1 0 8等の機器が配設され、エンジン 1 0 6による油圧ポンプ 1 0 8の駆動により発生した油圧によつて作業装置 1 0 3 (図 9参照）を作動させている。

建設機械は、ダム，トンネル，河川，道路等における岩石の掘削やビル，建築物の取り壊し等、一般に厳しい環境下で使用されるが、このような環境下ではエンジン 1 0 6や油圧ポンプ 1 0 8等の機器類に加わる負荷が高く、ェンジン温度の上昇や作動油の油温の上昇を招きやすい。このため、これら建設機械では、図 1 0に示すように、エンジン 1 0 6により駆動されるファン 1 0 5によって生成される冷却風の流路に、比較的大容量のラジェータゃオイルクーラなどからなるクーリングパッケージ 1 0 4をそなえ、これらクーリングパッケージ 1 0 4によってエンジン冷却水や作動油が冷却される〔例えば、日本実開平 3— 8 3 3 2 4号公報（特許文献 1 ) 参照〕。

つまり、ファン 1 0 5の回転により、クーリングパッケージ 1 0 4が設置されたラジェータルーム 1 0 2 Aの上部開口部 1 0 9， 1 1 0から外部の空気（冷却風）が吸引され、この空気が、フィン構造のクーリングパッケージ 1 0 4 のコアを通過する際に、ェンジン冷却水や作動油を冷却するのである。

そして、メインエンジンノレーム 1 0 2 Bには、ファン 1 0 5からファン車由流方向（図 1 0中において左右方向）に対し所定の距離をあけて、その天井面の一部をなす後述するエンジンフード 1 1 6に開口部 1 1 1が、その床面に開口部 1 1 2がそれぞれ設けられている。上記開口部 1 1 1は、メッシュ状やルーパ状などに形成された複数の開口からなり、また、上記ファン軸流方向に対し比較的大きな幅をもって形成されている。

また、油圧ポンプ 1 0 8が設置されたポンプルーム 1 0 2 Cには、上面に開口部 1 1 3力下面に開口部 1 1 4がそれぞれ設けられており、これらの開口部 1 1 3 , 1 1 4は、メインエンジンルーム 1 0 2 Bの開口部 1 1 1と同様に、メッシュ状やルーパ状などに形成された複数の開口からなる。

エンジン冷去 P水や作動油を冷却して高温となった空気は、メィンエンジンルーム 1 0 2 Bの上記排気開口部 1 1 1 , 1 1 2から外部に排出され、又は、メインエンジンルーム 1 0 2 Bを通り抜けて、ポンプルーム 1 0 2 Cの上記排気開口部 1 1 3， 1 1 4から外部に排出される。

エンジン/レーム 1 0 2には、クーリングパッケージ 1 0 4や上記エンジン 1 0 6や油圧ポンプ 1 0 8などエンジンルームに収容された機器の点検、部品交換、修理、清掃等のメンテナンスを行なえるように、その上方に開口を設けるとともに、この開口部を上記エンジンフード 1 1 6で覆蓋している。このェンジンフードは開閉自在に構成されており、上記メンテナンスを行なう際には、エンジンフード 1 1 6を開いてメンテナンス作業が行なわれる。

建設機械では、クーリングパッケージとして冷却風との熱交換面積が大きく冷却性能の高い大型のものが必要となり、一般的に図示するようにクーリングパッケージ 104の上部がエンジンルーム天井面 1 1 5から突出した状態となる。このため、クーリングパッケージ 1 04の上方に配置されたエンジンフード 1 1 6は、クーリングパッケージ 104と当たらないように中央部がェンジンルーム天井面 1 1 5よりも膨らんだ形状とされている〔例えば、「油圧ショべルロング &ナロートラック 3 1 8 C LN」，新キヤタビラ三菱， 2002 年 5月， 41 63 C 1— 0 1, p. 7 (非特許文献 1) 参照〕。

ところで、特に油圧ショベルでは、ファン 105から吐出された空気の流れには、ファン軸流方向の成分が殆どなく、遠心方向の成分や旋回方向の成分（以下、まとめて遠心 Z旋回方向成分という）が主成分となることが確認されている。

以下、この理由を図 1 1 (a) 〜図 14 (b) を参照して説明する。

油圧ショベルの場合、上部旋回体 1 02内部においてラジェータゃエンジンなどを搭載できるスペースは図 1 1 (a) に示すようになり、図 1 1 (b) に示すような他の（油圧ショベル以外の）建設機械のスペースに較べて狭く特にその横断面積（ファン軸流方向に対して直交する断面）が小さくなる。これは、エンジンルームの高さについては高くするとエンジンルーム前方の運転席からの後方への視界が遮られてしまい、エンジンルームの幅〔建設機械の前後長さ〕についてはこれを長くすると機長が長くなって建設機械後端の旋回半径が大きくなり、狭い現場で使うのに不便になるためである。

このように横断面積が比較的小さくなる分、油圧ショベルでは、クーリングパッケージ 104の厚さ（冷却風の進行方向に関する寸法）を大きく取って、クーリングパッケージ 1 04と冷却風との接触面積ひいてはクーリングパッケージ 104の冷却性能を確保するようにしている。この結果、冷却風がクーリングパッケージ 104を通過する際に受ける圧力抵抗が比較的大きくなつてしまう。

建設機械では、コストゃサイズを抑えるため冷却ファンには軸流ファンが一般的に使用されている。図 1 2は一般的な軸流ファンの性能曲線を示す模式図である。この性能曲線 Lから明らかなように、軸流ファンでは、一般的にファン上流側の圧力損失 ΔΡが増加するほど、単位時間当たりのファン風量 Vが減少する傾向にある。ファン風量 Vとは即ち冷却風のファン上流からファン下への移動量であることから、ファン上流側の圧力損失 ΔΡが増加するほど、フアン上流からファン下流への直線的な流れである軸流方向の流れが特に得られにくくなる。

このため、ファン上流側の圧力損失 ΔΡが所定値 ΔΡο未満の低圧力損失域 R Lにおいては冷却風の流れは図 13 (a) 及び図 1 3 (b) に示すようになり、ファン上流側の圧力損失 ΔΡが所定値 ΔΡο以上の高圧力損失域 R_Hにおいては冷却風の流れは図 14 (a) 及ぴ 14 (b) に示すようになる〔図 1 3 (a) 〜図 14 (b) は何れもその左右方向をファン軸流方向と一致させて示す図であり、図 1 3 (a) 及び図 14 (a) では、ファン翼の回転中心線 C_Lより下側のみを示している〕。

つまり、上記低圧力損失域 RLにおいてはファン風量が比較的多くなることから、図 1 3 (a) に示すように、ファン上流側ではベクトル F_Uで代表して示すような比較的大きな風量の軸流が発生し、ファン下流側ではべクトル F₀，i で代表して示すような流れ、即ち遠心 Z旋回方向成分べクトル Fc よりも軸流方向成分べクトル F_A,iが支配的な流れが発生する。そして、風量は、図 1 3 ( b) にべクトルで示すように遠心側になるほど大きくなる。

これに対し、上記高圧力損失域 RHにおいてはファン風量が比較的少なくなることから、図 14 (a) に示すように、ファン上流側ではベクトル Fi，₂で示すような比較的少量の軸流しか発生せず、ファン下流側においては、ベクトル F

0,2で示すような流れ、即ち軸流方向成分べクトノレ F_A，2よりも遠心/旋回方向成分べクトル F_C,₂が支配的な流れが発生し、風量は、図 14 (b) にべクトルで示すように遠心側になるほど大きくなる。

このようなファン上流側の圧力損失 ΔΡとファン下流側での冷却風の流れとの関係は、実験ゃシミュレーションでも確認されている。

そして、上述したように油圧ショベルではクーリングパッケージが厚いためファン上流側の圧力損失 ΔΡが大きく高圧力損失域で冷却ファンが使用されることとなり、ファン出口側の冷却風の流れ成分は、遠心ノ旋回方向成分が支配的になるのである。

しかしながら、図 1 0に示す上記従来技術では、上述したように、網目状に複数の開口が形成されてなる排気開口部 1 1 1などが、ファン軸流方向に対してファン 1 0 5から距離を開けて配設され、また、ファン軸流方向に対して幅を持って形成されているため、メインエンジンルーム 1 0 2 Bに吸引された冷却風は、排出されるまでに上記軸流方向への流れを余儀なくされる。

つまり、この従来技術では、遠心 Z旋回方向成分を流れの主成分とする空気を強制的に軸流方向へ流す構造となるため、乱流が発生するなどして空気の被る圧力損失が比較的大きく、クーリングパッケージ 1 0 4を通過後の空気の排出が滑らかに行なわれない（排出効率が低い）という課題がある。

排出効率を向上させるために、メインエンジンルーム 1 0 2 Bの開口面積を増加させることも考えられるが、この場合、騒音（エンジン音や、冷却風がク一リングパッケージ 1 0 4などを通過する際に発生する風切音の外部への漏洩 ) の増大を招くこととなり、新たな課題を招いてしまう。

これに対して、日本特開 2 0 0 1— 1 9 3 1 0 2号公報（特許文献 2 )には、図 1 5に示すような建設機械が開示されている。この建設機械では、エンジンルーム 1 3 0の上面及ぴ両側面（車体前後面）に冷却風通路（ファン風分流路，ファン風分流ダクト） 1 3 1〜1 3 3が設けられ、この冷却風通路の入り口（図 1 5中で左側端部）は何れも冷却ファンの外周近傍に位置設定されている。このような構成により、冷却ファンから遠心 Z旋回方向に吹き出された冷却風を少ない開口から効率的に排出し、且つ、エンジンルーム 1 3 0からの騒音の増大を防止するようにしている。

しかしながら、上述した図 1 5に示す特許文献 2の技術のようにエンジンルーム上壁面にダクト 1 3 2を設ける構成は、当然であるがこのダクト 1 3 2の分、材料費や加工費など建設機械の製造費が増大してしまい、また、ダクト 1 3 2の内側に形成される風路とエンジンルーム内とを連通させるための開口 1 3 2 aをエンジンルームの天井面に形成する必要があることから加工費が発生し、この点でも建設機械の製造費が増大してしまう課題がある。

本発明はこのような課題に鑑み創案されたもので、冷却風の排出効率や騒音レベルを所定の水準に保持しながら、建設機械の製造費を削減できるようにした、建設機械のエンジンフード，建設機械のエンジンルーム構造及び建設機械の冷却装置を提供することを目的とする。発明の開示

上記目的を達成するために、本発明の建設機械のエンジンフードは、ェンジン，クーリングパッケージ及び冷却ファンを収容するエンジンルームの天井面に形成されたメンテナンス用の開口に対し取り付けられる、建設機械のェンジンフードであって、該開口を覆うように該天井面のエンジンルーム外側に開閉可能に取り付けられ、該開口を閉じる閉姿勢において該天井面に対し上方に膨出する形状とされ、該冷却ファンの軸流方向で下流側の部位に該冷却風の排出口を有する、フード本体と、該フード本体の膨出形状内側に、該フード本体の天井部に対し上下方向に隙間をあけて且つ該排出口よりもエンジンルーム側に取り付けられたプレートとをそなえて構成され、該プレートは、該フード本体に対し該冷却ファンの軸流方向上流側に所定の隙間をあけて該冷却ファンの軸流方向下流側を該フード本体に接続されたことを特徴としている（請求の範囲第 1項)。

また、該フード本体と該プレートとの間に、該軸流方向に沿って整流板を設けることが好ましい（請求の範囲第 2項）。

また、本発明の建設機械のエンジンルーム構造は、エンジンと、該エンジン力らの排ガスを排ガス管を介して機外へと排出する際に消音するマフラと、ク一リングパッケージと、該クーリングパッケージを冷却する冷却風を流通させる冷却ファンとを収容し、天井面にメンテナンス用の開口が形成された建設機械のエンジンルームの構造であって、上記のメンテナンス用の開口に対し、上記の建設機械のエンジンフードが該天井面に取り付けられたことを特徴としている（請求の範囲第 3項)。

この場合、エンジンフードが、該隙間が該冷却ファンの上方に位置するように、該天井面に取り付けられることが好ましい（請求の範囲第 4項)。

さらに、該フード本体及ぴ該プレートが、それぞれ、該冷却ファンの軸流方向に対して該エンジン及ぴ該マフラを覆うように該軸流方向に関する寸法及び配置が設定されることが好ましい（請求の範囲第 5項)。

また、該排ガス管の排ガス排出口が、該フード本体と該プレートとの間に配置されるのが好ましい（請求の範囲第 6項）。

この場合、該排ガス管が、該フード本体と該プレートとの間の冷却風の流れと同方向に該排ガスを排出するように構成されることが好ましい（請求の範囲第 7項)。

本発明の建設機械の冷却装置は、エンジン及び該エンジンからの排ガスを排ガス管を介して機外へと排出する際に消音するマフラを収容し天井面にメンテナンス用の開口を有するエンジンルームと、該エンジンルームに形成された冷却風の排出開口と、該エンジンルーム内に設置され該冷却風を流通させる冷却ファンと、該エンジンルーム内に設置されたクーリングパッケージとをそなえて構成された、建設機械の冷却装置において、該メンテナンス用の開口を覆うように、上記のエンジンフードが該天井面に取り付けられたことを特徴としている（請求の範囲第 8項）。

この場合、エンジンフードが、該隙間が該冷却ファンの上方に位置するように、該天井面に取り付けられることが好ましい（請求の範囲第 9項）。

また、該フード本体が、該冷却ファンの軸流方向に対して該エンジン及び該マフラを覆うように該軸流方向に関する寸法及び配置が設定されることが好ましい（請求の範囲第 1 0項)。

また、該プレートが、該冷却ファンの軸流方向に対して該エンジン及び該マフラを覆うように該軸流方向に関する寸法及び配置が設定されることが好ましい（請求の範囲第 1 1項)。

さらに、該排ガス管の先端の排ガス排出口が、該フード本体と該プレートとの間に配置されることが好ましい（請求の範囲第 1 2項）。

この場合、該排ガス管が、該フード本体と該プレートとの間の冷却風の流れと同方向に該排ガスを排出するように構成されることが好ましい（請求の範囲第 1 3項)。

本発明によれば、エンジンフードが、エンジンルームの天井面に形成されたメンテナンス用の開口を覆うようにエンジンルーム外側に開閉可能に取り付けられた膨出形状のフード本体と、フード本体の膨出形状内側に取り付けられたプレートとをそなえて構成され、これらのフード本体とプレートとの間に冷却風の風路が形成される。

この風路は、ファン軸流方向に対しフード本体上流面とプレートとの間に形成され冷却ファンの上方に位置する隙間を、入口とするとともに、フード本体のファン軸流方向下流側の部位に形成された冷却風排出開口を、出口として形成される。この結果、冷却ファンから吐出された冷却風の多くを占める、遠心方向に吐出された冷却風が、冷却ファンの上方の（すなわち冷却ファンの外周の）上記入口から風路へとスムーズに流れ、さらに、この冷却風は、上記風路により案内されスムーズに機外へと排出されるようになり、冷却風の排出効率を向上させることができる。

また、上記風路を介して外部へ漏洩するエンジン音などの伝播方向は水平方向になるので、騒音の広がりを抑制しやすくなる。

このような効果が、従来のエンジンフードに対応するフード本体にプレートを設けるといった簡素な構成により実現できる結果、冷却風の排出効率ゃ騷音レベルを所定の水準に保持しながら、建設機械の製造費を削減できるという利点、がある。図面の簡単な説明

図 1は本発明の第 1実施形態にかかる建設機械の全体構成を示す模式的な斜視図である。

図 2は本発明の第 1実施形態としての建設機械のエンジンフード，建設機械のエンジンルーム構造及び建設機械の冷却装置の全体構成を示す機体前方から見た模式的な断面図である（白のプロック矢印は取り込まれた外気の流れ、黒のプロック矢印は熱風と化した空気の流れを示す)。

図 3は本発明の第 1実施形態にかかる建設機械のエンジンフード及ぴェンジンルーム構造を示す模式的な斜視図である。

図 4は本発明の第 1実施形態にかかる建設機械のエンジンフードの全体構成を示す一部破断して示す模式的な斜視図である。 .

図 5は本発明の第 1実施形態にかかる上部旋回体の構成を示す機体側面から見た模式図である。

図 6は本発明の第 2実施形態としての建設機械のエンジンフード，建設機械のエンジンルーム構造及ぴ建設機械の冷却装置の要部構成を示す機体前方から見た模式的な断面図である。

図 7は本発明の第 2実施形態としての建設機械のエンジンフード，建設機械のエンジンルーム構造及び建設機械の冷却装置の変形例の要部構成を示す機体前方から見た模式的な断面図である。

図 8は本発明の第 3実施形態としての建設機械のエンジンフード，建設機械のエンジンルーム構造及び建設機械の冷却装置の要部構成を示す機体前方から見た模式的な断面図である。

図 9は従来の建設機械の全体構成を示す模式的な斜視図である。

図 1 0は従来の建設機械のエンジンルームの内部構成を示す図であって機体前方から見たエンジンルームの模式的な断面図である（白のブロック矢印は取り込まれた外気の流れ、黒のプロック矢印は熱風と化した空気の流れを示す）。図 1 1 ( a ) は建設機械の冷却装置におけるエンジンルーム内の広さとクーリングパッケージの厚さとの関係を説明するため図であってエンジンルーム内が比較的狭い場合の模式図である。

図 1 1 ( b ) は建設機械の冷却装置におけるエンジンルーム内の広さとクーリングパッケージの厚さとの関係を説明するため図であってエンジンルーム内が比較的広い場合の模式図である。

図 1 2は一般的な軸流形式の冷却ファンの性能曲線を示す模式図である。図 1 3 ( a ) は上流側の圧力損失が比較的小さかった場合の冷却ファン前後の冷却風の流れをベクトルにより示す模式図である。

図 1 3 ( b ) は上流側の圧力損失が比較的小さかった場合の冷却ファン前後の冷却風の流れをべクトルにより示す模式図である。

図 1 4 ( a ) は上流側の圧力損失が比較的大きかった場合の冷却ファン前後の冷却風の流れをべクトルにより示す模式図である。図 1 4 ( b ) は上流側の圧力損失が比較的大きかった場合の冷却ファン前後の冷却風の流れをべクトルにより示す模式図である。

図 1 5は従来の建設機械の冷却装置の構成を示す模式的な斜視図である。発明を実施するための最良の形態

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。

なお、図 1〜図 8の各図において、図中の矢印 Xは建設機械の前後方向（以下、エンジンルーム幅方向ともいう）を示し、図中の矢印 Yは建設機械の左右方向（以下、ファン軸流方向ともいう）を示す。

また、以下の各実施形態では、本発明を建設機械として油圧ショベルに適用した例を説明する。

( 1 ) 第 1実施形態

本発明の第 1実施形態としてのエンジンフード，エンジンルーム構造及び冷却装置が適用される建設機械について図 1を参照して説明する。図 1は本発明の第 1実施形態にかかる建設機械の全体構成を示す模式的な斜視図である。建設機械は、下部走行体 1と、下部走行体 1の上側に旋回可能に配設された上部旋回体 2と、上部旋回体 2に設けられ種々の作業を行なう作業装置 3の 3つの部分で構成されている。このうち上部旋回体 2には、その機体後方にカウンタウエイト 2 Aが配設され、カウンタウェイト 2 Aの機体前方にはエンジンル —ム 2 Bが配設されている。また、天井面には、エンジンルーム 2 B内に収容された機器をメンテナンスできるように開口部 2 2 aが設けられるとともに、この開口部 2 2 aを開閉するエンジンフード 4 0が取り付けられている。図 1 では、エンジンフード 4 0が開口部 2 2 aを開いた開姿勢となっている。次いで、図 2を参照して本発明の第 1実施形態としてのエンジンルーム 2 B の構造について説明する。図 2はエンジンルーム 2 Bの機体前方から見た模式的な断面図である。エンジンルーム 2 Bには、エンジン 2 6がそのクランク軸を機体左右方向 Yに向けて設置されており、図 2中でエンジン 2 6の右側に軸流式の冷却ファン 2 5が配設されている。この冷却ファン 2 5は、その軸流方向が機体左右方向 Yに一致するような姿勢で設置されており、エンジンルーム 2 Bの内部空間により形成される冷却風通路に、冷却風を流通させるようになつている（ここでは、図 2中で左側に冷却風を送りだすようになっている）。なお、ここでは、冷却ファン 2 5はエンジンクランク軸に機械的に連結されたェンジン駆動式であるが、これに限定されず、油圧駆動式でも良い。

また、エンジンルーム 2 B内には円筒形状のマフラ 2 6 aがその円筒中心軸を機体前後方向 X (図 2中において紙面に垂直な方向）に向けた姿勢で収容されている。エンジン 2 6から排出された排ガスは、このマフラ 2 6 aにより消音された後、マフラ 2 6 aに接続されエンジンルーム天井面 2 2を上方に貫通する排ガス管 2 6 bを介して機外へと排出されるようになっている。

冷却ファン 2 5の軸流方向上流側（図 2中右側）には、ラジエータゃオイルクーラなどからなるクーリングパッケージ 2 4が設置され、また、冷却ファン 2 5の軸流方向下流側（図 2中左側）には、エンジンクランク軸に機械的に連結された油圧ポンプ 2 7が設置されている。

なお、エンジン/レーム 2 Bの内部は、クーリングパッケージ 2 4，エンジン 2 6及ぴ油圧ポンプ 2 7の各相互間で仕切られており、ラジェータ（クーリングパッケージ 2 4 ) が設置されたラジェータルーム 2 B a、エンジン 2 6や冷却ファン 2 5が設置されたメインルーム（以下メインエンジンルームという） 2 B b、油圧ポンプ 2 7が設置されたポンプルーム 2 B cに分割された構成となっている。

さて、上述したが、エンジンルーム 2 Bの天井面 2 2には比較的大きな開口部 2 2 aが形成されており、ここでは、この開口部 2 2 aは、マフラ 2 6 aや排ガス管 2 6 bよりもファン軸流方向で上流側に配置されており、この開口部 2 2 aからエンジンルーム 2 B内の上記機器 2 4〜 2 6の点検，部品交換，修理及ぴ清掃などのメンテナンスを行なえるようになつている。そして、この開口部 2 2 aに対して本発明の第 1実施形態としてのエンジンフード 4 0が取り付けられている。

エンジンフード 4 0は、フード本体 4 1と、フード本体 4 1の内側に取り付けられたプレート 4 2とをそなえて構成される。

フード本体 4 1は、図示しないヒンジを介して天井面 2 2の外側に取り付けられており、このヒンジが取り付けられた一辺側（ここでは機体後方側の辺）を中心として、主面 4 1 aが水平姿勢となって開口部 2 2 aを塞ぐ閉姿勢（図 2での姿勢）と、主面 4 1 aが傾斜姿勢となって開口部 2 2 aを開く開姿勢（図 1での姿勢）との間で上下に揺動可能に構成されている。また、クーリングパッケージ 2 4が比較的大きくその上端がエンジンルーム天井面 2 2から突出しており、フード本体 4 1は、上記閉姿勢においてもクーリングパッケージ 2 4に当たらないように、その中央部（主面） 4 l aが、天井面 2 2に当接するその下縁部ひいてはエンジンルーム天井面 2 2に対し膨出した形状とされている。また、フード本体 4 1のファン軸流方向下流側の面 4 1 bには、排出口 4 1 b aが形成されている。

—方、プレート 4 2は、上記閉姿勢において、水平姿勢となるように、且つ、フード本体 4 1の上流側内壁面 4 1 c及びメンテナンス用開口部 2 2 aの上流縁部にファン軸流方向 Yに対し隙間 4 4をあけて、フード本体 4 1の内側に固定されている。これにより、フード本体 4 1の主面 4 1 aとプレート 4 2との間に、上記隙間 4 4を入口とするとともに上記のフード本体 4 1に形成された排出口 4 1 b aを出口とする冷却風の風路 4 3が形成されるようになっている _c また、上記隙間 4 4は、フード 4 0の閉姿勢において、冷却ファン 2 5の外周に、即ちファン軸流方向 Yに対し冷却ファン 2 5と同位置（完全に同位置だけでなく略同位置にある場合も含む）に配置され、ここでは、冷却ファン 2 5の直下（ファン軸流方向 Yに対して直ぐ下流側）に位置設定されている。

このような構成において、冷却ファン 2 5の作動により上記エンジンルーム導入開口 2 2 cから機体本体内部（冷却風通路）へ冷却風として取り込まれた外気は、クーリングパッケージ 2 4を通過した後、フード本体 4 1とプレート 4 2との間に形成される風路 4 3により滑らかに排出口 4 1 b aへと案内され機外へと排出され、クーリングパッケージ 2 4を通過する際に冷却水及ぴ油圧ポンプの作動油を冷却するようになっている。

つまり、本実施形態にかかる冷却装置は、エンジンルーム導入開口 2 2 c，冷却風通路（機体本体 2 1内の空間即ち室 2 B a， 2 B b , 2 B c ) , クーリングパッケージ 2 4，冷却ファン 2 5及びエンジンフード 4 0をそなえて構成されているのである。

なお、エンジンルーム 2 Bに流入した冷却風の一部は、僅かではあるが、ェンジン 2 6と油圧ポンプ 2 7との連結部 2 7 aと、メインエンジンルーム 2 B bとポンプルーム 2 B cとの仕切り壁 2 8との隙間を通ってポンプルーム 2 B cに流入する。このため、ポンプルーム 2 B cに面して機体本体壁面 2 1の上面 2 2及び下面 2 3にメッシュ状の排出口 2 2 b， 2 3 bが補助的にそれぞれ設けられており、これらの開口 2 2 b， 2 3 bから冷却風が機外へと排出されるようになっている。

ここで、図 3〜図 5を参照して、冷却空気の導入開口 2 2 c及びエンジンフードの構造をさらに説明する。

図 3はエンジンルーム 2 Bの上部の構成を示す模式的な斜視図、図 4はェンジンフードの構造を一部破断して示す模式的な斜視図、図 5はエンジンルーム 2 Bの機体側方から見た模式図である。

冷却空気の導入開口 2 2 cは機体前後方向 Xに長いスリット状の開口部として形成されている。また、エンジンフード 4 0は上述したようにフード本体 4 1とフード本体 4 1の内側に取り付けられたプレート 4 2とをそなえて構成されている。フード本体 4 1は、上述したように中央部（主面） 4 l aが膨出した形状とされており、ここでは略台形の断面を有して略箱型形状の輪郭を有した形状とされている。フード本体 4 1のファン軸流方向下流側の面 4 1 bには、エンジンルーム幅方向 Xに対し比較的短い形状（ここでは円形）の排出口 4 1 b aがエンジンルーム幅方向 Xに沿って複数並設されている。

また、プレート 4 2は、フード本体 4 1の主面 4 1 aに対し上下方向に所定の間隔をあけ且つこの主面 4 1 aと平行な姿勢となるようにフード本体 4 1に取り付けられている。そして、プレート 4 2は、そのファン軸流方向下流側の端辺及びエンジンルーム幅方向両端辺をフード本体 4 1の内壁面に接続されるとともに、プレート 4 2のファン軸流方向の長さ寸法は、フード本体 4 1の同長さ寸法よりも小さく設定されており、上述したようにフード本体 4 1とプレート 4 2との間に隙間 4 4が形成されるようになっている。

本発明の第 1実施形態としての建設機械のエンジンフード，建設機械のェンジンルーム構造及び冷却装置は、上述したように構成されており、図 2に示すように冷却風が機外に排出される。

つまり、従来技術の課題として説明したように、一般的にクーリングパッケージ 2 4の圧力損失が比較的大きいため、冷却ファン 2 5から送り出された冷却風は、矢印 Aで示すように流れ、冷却ファン 2 5の冷却風の流れの主成分は遠心 Z旋回方向成分となる。すなわち、冷却ファン 2 5から送り出された冷却風の多くが直線的に或いは旋回しながらも矢印 Aで示すように略遠心方向に流れるようになる。

そこで、本実施形態では、機体本体壁面の上面にこの冷却風の向かうところに、エンジンフード 4 0により形成される風路 4 3の入口 4 4を配置することにより、冷却ファン 2 5から送り出された冷却風が、直接的な抵抗を受けることなく、エンジンフード 4 0のフード本体 4 1とプレート 4 2との間に形成された風路 4 3へと流れ、この風路 4 3により案内され機外へと滑らかに排出されるようになる。したがって、冷却風の排出効率を向上させることができる。この結果、エンジンルーム 2 Bの開口面積を減少させることによるエンジン音や冷却風がファン翼やクーリングパッケージ 2 4を通過する際に発生する風切り音（以下、「エンジン音など」という）の外部への漏洩、即ち騒音を抑制でき、また、冷却風の圧力損失を低減できることから冷却ファン 2 5の仕様を下げてコストダウンを図ることができる。或いは、冷却風の排出効率が向上することから、同じ仕様の冷却ファン 2 5を使用してもその風量を増大することが可能となり、クーリングパッケージ 2 4の熱交換面積などの仕様を下げることが可能となる。

また、エンジンルーム 2 Bから排出された冷却風は、エンジンフード 4 0により形成される風路 4 3により案内され、水平方向に偏向されて機外へと滑らかに排出されるようになり、また、上記水平姿勢の風路 4 3を介して外部へと漏洩するエンジン音なども破線の矢印 N iで示すように水平方向に伝播するようになる。

建設機械から水平方向に発せられる騒音を抑制することは例えば作業場所を遮蔽物により囲うなどすれば可能であるが、鉛直上方に発せられる騒音に対しこのような遮蔽物を設けることは大掛かりな作業が必要となり現実的ではなく、また、水平方向に発せられる騒音の一部は建物や地面などにより吸収されるが、鉛直方向に発せられる騒音に対してはこのような吸収物がないためその伝播範囲（伝播する距離や伝播する方向）が極めて広い。

したがって、騒音の伝播方向をこのように水平方向にすることにより、伝播範囲を狭めることができるようになる（騒音の広がりを抑制できるようになる )。

さらに、この風路 4 3内を矢印 N iで示すように伝わるエンジン音などは、風路 4 3を形成するダクト本体 4 1及びプレート 4 2に吸収され減衰される。風路 4 3のファン軸流方向 Yに対する長さ寸法（正確にはプレート 4 2のファン軸流方向上流端からダクト本体 4 1の排気穴 4 1 b aまでのファン軸流方向 Yに対する長さ寸法）は、上記のダクト本体 4 1及ぴプレート 4 2の内壁面によるエンジン音の低減効果が十分得られるよう（例えば所定の規制値よりも小さくなるよう）設定されている。

さらに、エンジン音などの一部は、図 2中に破線の矢印 N ₂で示すようにプレート 4 2及ぴダクト本体 4 1を透過するが、この際、プレート 4 2及ぴダクト本体 4 1により減衰される。つまり、矢印 N ₂で示すように機外に伝播するエンジン音などは、機外に対しプレート 4 2及ぴダクト本体 4 1の二つの壁面により遮蔽され減衰されるのである。

また、上記の図 1 5に示す従来技術では、冷却風の排出効果ゃ騷音レベルの向上を行なうべく、エンジンルーム上壁面に対しダクト 1 3 2を設けるとともにダクト 1 3 2内側に形成される風路とエンジンルーム内とを連通させるためにエンジンルーム天井面に開口部 1 3 2 aを設けていた。本エンジンフード 4 0は、建設機械ではエンジンフードがエンジンルーム天井面に対し膨出した形状となることを利用したものであり、従来エンジンフードに相当するフード本体 4 1の内側にプレート 4 2を取り付けるといった簡素な構成で、上記の図 1 5に示す従来技術におけるダクト及びエンジンルーム開口部とをエンジンフード 4 0により一体的に具現化することができる。したがって、上記従来技術に比べ、冷却風の排出効果や騒音レベルを保持しながら、建設機械の製造費を削減できる利点がある。

( 2 ) 第 2実施形態

本発明の第 2実施形態としてのエンジンフード，エンジンルーム構造及ぴ冷却装置について図 6を参照して説明する。図 6は本発明の第 2実施形態としてのエンジンフード，エンジンルーム構造及ぴ冷却装置の要部構成を示す機体前方から見た模式的な断面図である。なお、上述した第 1実施形態で説明した部品については同一の符号を付しその説明を省略する。

上記第 1実施形態では、エンジンルーム天井面 2 2のメンテナンス用開口部 2 2 a及びエンジンフード 4 0力マフラ 2 6 aゃ排ガス管 2 6 bよりもファン軸流方向上流側に配置されていたが、本実施形態では、エンジンフード 4 0 ί マフラ 2 6 aゃ排ガス管 2 6 bよりもファン軸流方向下流側まで延びており、フード本体 4 1及びプレート 4 2は、冷却ファン軸流方向 Yに対しェンジン 2 6とマフラ 2 6 aとを覆うように、そのファン軸流方向 Yの寸法（長さ寸法） Lい L ₂及び配置が設定されている。つまり、上記長さ寸法 L ₂はェンジン 2 6及びマフラ 2 6 aの集合体の長さ寸法 L。以上に設定されるとともに（L ^ L o , L ₂≥L ₀)、上記寸法 L ₂により規定される領域がェンジン 2 6及びマフラ 2 6 aの集合体の上記寸法 L。により規定される領域を含むようにフード本体 4 1及びプレート 4 2の配置が設定されているのである。また、ここでは、エンジンルーム天井面 2 2に形成されるメンテナンス用開口部 2 2 aも、マフラ 2 6 aゃ排ガス管 2 6 bよりも冷却ファン軸流方向下流側まで延ばされている。

さて、排ガス管 2 6 bは、フード本体 4 1及ぴプレート 4 2を鉛直上方に貫通し、その先端の排ガス排出口 2 6 b aを機外に露出させている。この排ガス管 2 6 bの機外への露出部は機体後方に向け曲げられた形状となっており、排ガスは、排ガス排出口 2 6 b aから機体後方に向けて機外へと排出されるようになっている。

また、フード本体 4 1及ぴプレート 4 2には排ガス管 2 6 bを挿通させる穴 4 I d , 4 2 aが形成されている。この穴 4 1 d， 4 2 aは、エンジンフード 4 0の閉姿勢は勿論、開姿勢及び中間姿勢（開姿勢と閉姿勢と間の姿勢）にお 004/007726

いても排ガス管 2 6 bと当接しないように十分な大きさに設定されている。この他の構成は第 1実施形態と同じなので説明を省略する。

本発明の第 2実施形態としてのエンジンフード，エンジンルーム構造及び冷却装置は上述したように構成されているので、マフラ 2 6 aからその振動に起因して放射状に発生する騒音（放射騒音）、鉛直上方に対しフード本体 4 1 及ぴプレート 4 2により二重に遮蔽されるようになり、騒音を一層効果的に防止できるようになる。

なお、上記では、エンジンルーム天井面 2 2に形成されるメンテナンス用開口部 2 2 a力 S、冷却ファン軸流方向でマフラ 2 6 aゃ排ガス管 2 6 bよりも下流側まで延ばされていたが、図 7に示すように、上記第 1実施形態と同様にメンテナンス用開口部 2 2 aを、マフラ 2 6 aゃ排ガス管 2 6 bよりも冷却ファン軸流方向で上流側までとしてもよい。

この場合、マフラ 2 6 aが機外上方に対し、エンジンルーム天井面 2 2，フード本体 4 1及ぴプレート 4 2の三つの壁面により遮蔽されるようになり、さらに効果的に騒音を抑制できるようになる。

( 3 ) 第 3実施形態

本発明の第 3実施形態としての建設機械のエンジンフード，建設機械のェンジンルーム構造及び冷却装置の構成を図 8を参照して説明する。

図 8はエンジンルーム 2 Bの機体前方から見た模式的な要部断面図である。なお、上記各実施形態で既に説明したものについては同一の符号を付してある。本発明の第 3実施形態は、図示するように排ガス管 2 6 bの形状及びその周辺の構成が上記第 2実施形態とは異なる。

つまり、上記第 2実施形態では、排ガス管 2 6 bをフード本体 4 1及びプレート 4 2を貫通させその排ガス排出口 2 6 b aを機外へと露出させた構成としたが、本実施形態では、図 8に示すように、排ガス管 2 6 bは、プレート 4 2 のみを鉛直上方に貫通し、その先端の排ガス排出口 2 6 b aが、フード本体 4 1とプレート 4 2との間に形成される風路 4 3内に配置され、且つ、風路 4 3 内で、排ガス排出口 2 6 b aがファン軸流方向下流側に向くように折り曲げられている。この他の構成は上記第 2実施形態と同様なのでその説明を省略する。

本発明の第 3実施形態としての建設機械のエンジンフード、建設機械のェンジンルーム構造及び冷却装置はこのように構成されているので、ェジヱクタ効果により冷却風の排出効率を向上させることができる。

つまり、一般的に、排ガス管 2 6 bから排出される排ガスの流速 VGは、風路 4 3を流れる冷却風の流速 VAよりも速いので（VG> VA)、排ガスの流れに引かれるようにして冷却風が風路 4 3から排出されるようになり、冷却風の排出効率が向上するのである。この排出効率の向上分、冷却風を流通させる冷却ファン 2 5の仕様を下げてコストダウンを図ることが可能となる。

( 4 ) その他

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、フード本体 4 1とプレート 4 2との間に、排ガス管 2 6 bに干渉しないようにして、フード本体 4 1に形成された複数の排出穴 4 1 b aの相互間にファン軸流方向 Yに沿って仕切板（整流板）を設けても良い。これにより、冷却風が、エンジンルーム幅方向 Xへの流れを規制され、排出穴 4 1 b aにむけて滑らかに流れるようになり、冷却風の背圧を低減できるようになる。また、フード本体 4 1のファン軸流方向下流側の面 4 1 bに、エンジンルーム幅方向 Xに対し比較的長い形状の開口を一つ設けるようにしてもよく、この場合も、フード本体 4 1の内側をエンジンルーム幅方向 Xに対し分割するようにして、フード本体 4 1とプレート 4 2との間にファン軸流方向 Yに沿って仕切板（整流板）を設けてもよい。

Claims

請求の範囲

1. エンジン（26)，クーリングパッケージ（24) 及び冷却ファン（25 ) を収容するエンジンルーム（2B) の天井面（22) に形成されたメンテナンス用の開口（22 a) に対し取り付けられる、建設機械のエンジンフードであってヽ

上記のメンテナンス用の開口（22 a) を覆うように該天井面（22) のェンジンルーム（2B) 外側に開閉可能に取り付けられ、該開口（22 a) を閉じる閉姿勢において該天井面（22) に対し上方に膨出する形状とされ、該冷却ファン（25) の軸流方向（Y) で下流側の部位に該冷却風の排出口（4 1 b a) を有する、フード本体（41) と、

該フード本体（41) の膨出形状内側に、該フード本体（41) の天井部に対し上下方向に隙間をあけて且つ該排出口（4 l b a) よりもエンジンルーム (2B) 側に取り付けられたプレート（42) とをそなえて構成され、該プレート（42) は、該フード本体（41) に対し該冷却ファン（25) の軸流方向（Y) 上流側に所定の隙間（44) をあけて該冷却ファン（25) の軸流方向（Y) 下流側を該フード本体（4 1) に接続された

ことを特徴とする、建設機械のエンジンフード。

2. 該フード本体（41) と該プレート（42) との間に、該軸流方向（Y ) に沿って整流板が設けられた

ことを特徴とする、請求の範囲第 1項記載の建設機械のエンジンフード。

3. エンジン（26) と、該エンジン（26) からの排ガスを排ガス管（2 6 b) を介して機外へと排出する際に消音するマフラ（26 a) と、クーリングパッケージ（24) と、該クーリングパッケージ（24) を冷却する冷却風を流通させる冷却ファン（25) とを収容し、天井面（22) にメンテナンス用の開口（22 a) が形成された建設機械のエンジンルームの構造であって、上記のメンテナンス用の開口（22 a) に対し、請求の範囲第 1項又は請求の範囲第 2項記載の建設機械のエンジンフード（40) が該天井面（22) に取り付けられたことを特徴とする、建設機械のエンジンルーム構造。

4. エンジンフード（40) 力該隙間（44) が該冷却ファン（2 5) の上方に位置するように、該天井面（2 2) に取り付けられた

ことを特徴とする、請求の範囲第 3項記載の建設機械のエンジンルーム構造。

5. 該フード本体（4 1) 及ぴ該プレート（4 2) 力それぞれ、該冷却フアン（2 5) の軸流方向（Y) に対して該エンジン（2 6) 及び該マフラ（2 6 a) を覆うように該軸流方向（Y) に関する寸法及び配置が設定されたことを特徴とする、請求の範囲第 3項又は請求の範囲第 4項記載の建設機械のエンジンノレーム構造。

6. 該排ガス管（2 6 b) の排ガス排出口（2 6 b a) 力該フード本体（

4 1) と該プレート（4 2) との間に配置された

ことを特徴とする、請求の範囲第 5項記載の建設機械のエンジンルーム構造。

7. 該排ガス管（2 6 b) ί 該フード本体（4 1) と該プレート（4 2) との間の冷却風の流れと同方向に該排ガスを排出するように構成されたことを特徴とする、請求の範 Η第 6項記載の建設機械のエンジンルーム構造。

8. エンジン（2 6) 及ぴ該エンジン（2 6) からの排ガスを排ガス管（2 6 b) を介して機外へと排出する際に消音するマフラ（2 6 a) を収容し天井面（2 2) にメンテナンス用の開口（2 2 a) を有するエンジンルーム（2B ) と、該エンジンルーム（2B) に形成された冷却風の排出開口と、該ェンジンルーム（2B) 内に設置され該冷却風を流通させる冷却ファン（2 5) と、該エンジンルーム（2B) 内に設置されたクーリングパッケージ（24) とをそなえて構成された、建設機械の冷却装置において、

該メンテナンス用の開口（22 a) を覆うように、請求の範囲第 1項又は請求の範囲第 2項記載の建設機械のエンジンフード（40) が該天井面（2 2) に取り付けられた

ことを特徴とする、建設機械の冷却装置。

9. エンジンフード（40) 1 該隙間（44) が該冷却ファン（2 5) の上方に位置するように、該天井面（2 2) に取り付けられた

ことを特徴とする、請求の範囲第 8項記載の建設機械の冷却装置。

1 0. 該フード本体（4 1) I 該冷却ファン（25) の軸流方向（Y) に対して該エンジン（26) 及び該マフラ（26 a) を覆うように該軸流方向（ Y) に関する寸法及び配置が設定された

ことを特徴とする、請求の範囲第 8項又は請求の範囲第 9項記載の建設機械の冷却装置。

1 1. 該プレート（42) 該冷却ファン（25) の軸流方向（Y) に対して該エンジン（26) 及び該マフラ (26 a) を覆うように該軸流方向（Y ) に関する寸法及び配置が設定された

ことを特徴とする、請求の範囲第 10項記載の建設機械の冷却装置。

1 2. 該排ガス管（26 b) の先端の排ガス排出口（26 b a) 1S 該フード本体（41) と該プレート（42) との間に配置された

ことを特徴とする、請求の範囲第 10項又は請求の範囲第 1 1項記載の建設機械の冷却装置。

1 3. 該排ガス管（26 b) 力該フード本体（41) と該プレート（42 ) との間の冷却風の流れと同方向に該排ガスを排出するように構成されたことを特徴とする、請求の範囲第 1 2項記載の建設機械の冷却装置。