WO2022138125A1 - 建設機械 - Google Patents

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WO2022138125A1
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partition plate
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grill
exhaust port
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幸博 谷川
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ヤンマーホールディングス株式会社
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/08—Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/0858—Arrangement of component parts installed on superstructures not otherwise provided for, e.g. electric components, fenders, air-conditioning units
    • E02F9/0866—Engine compartment, e.g. heat exchangers, exhaust filters, cooling devices, silencers, mufflers, position of hydraulic pumps in the engine compartment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • B60K11/04—Arrangement or mounting of radiators, radiator shutters, or radiator blinds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/08—Air inlets for cooling; Shutters or blinds therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/30—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom
    • E02F3/32—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom working downwardly and towards the machine, e.g. with backhoes
    • E02F3/325—Backhoes of the miniature type
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/08—Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/0858—Arrangement of component parts installed on superstructures not otherwise provided for, e.g. electric components, fenders, air-conditioning units
    • E02F9/0891—Lids or bonnets or doors or details thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/40—Special vehicles
    • B60Y2200/41—Construction vehicles, e.g. graders, excavators
    • B60Y2200/412—Excavators

Definitions

  • the present invention relates to construction machinery.
  • Patent Document 1 The construction machine described in Patent Document 1 includes a lower traveling body and an upper turning body.
  • the upper swing body has a cloth cover so as to project to the outside of the radiator grill provided on the bonnet.
  • the cloth cover forms an exhaust duct that guides the exhaust upwards.
  • An object of the present invention is to provide a construction machine with improved workability.
  • the construction machine of the present invention includes an engine, a cooling fan, a bonnet, a heat exchanger, and a partition plate.
  • the cooling fan is assembled to the engine.
  • the bonnet has an exhaust port.
  • the heat exchanger is arranged between the cooling fan and the exhaust port.
  • the partition plate forms an exhaust air passage between the heat exchanger and the exhaust port.
  • the partition plate is inclined upward in the direction from the heat exchanger toward the exhaust port.
  • FIG. 1 is a side view showing an example of a construction machine 100.
  • the construction machine 100 is, for example, a hydraulic excavator.
  • the direction from right to left is the positive direction of the X axis
  • the direction from the back to the front is the positive direction of the Y axis
  • the direction from the bottom to the top is the positive direction of the Z axis.
  • the construction machine 100 includes a lower traveling body 110 and an upper turning body 120.
  • the upper swing body 120 can turn with respect to the lower traveling body 110.
  • the lower traveling body 110 has a traveling mechanism 112 and a blade 114.
  • the traveling mechanism 112 is a crawler type.
  • the blade 114 is used for soil removal work and ground leveling work.
  • the upper swivel body 120 includes a bonnet 121, a control unit 122, a canopy 123, and a working machine 124.
  • the bonnet 121, the control unit 122, and the canopy 123 are arranged above the upper swivel body 120.
  • the bonnet 121 constitutes a substantially semi-cylindrical exterior of the upper swivel body 120.
  • the control unit 122 enables the driver to control the construction machine 100.
  • the canopy 123 provides eaves to the driver.
  • the working machine 124 is arranged on the front side of the upper swivel body 120.
  • the working machine 124 includes a boom 124a, an arm 124b, and a bucket 124c.
  • the boom 124a, arm 124b, and bucket 124c are driven by hydraulic equipment in a well-known manner.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the appearance of the right rear portion of the upper swivel body 120.
  • the bonnet 121 has an exhaust port 200.
  • a part of the exhaust port 200 is covered with a grill 210 having a rectangular shape.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the detailed configuration of the grill 210.
  • the grill 210 has an upper edge, a lower edge, a right edge, and a left edge.
  • the upper edge and the lower edge are formed so as to be higher on the rear side of the machine than on the front side of the body of the construction machine 100.
  • the grill 210 has an upper cross rail 402, a central cross rail 404, and a lower cross rail 406.
  • the upper crosspiece 402 defines the upper edge of the first compartment 414 with a rectangular opening.
  • the central crosspiece 404 separates the first compartment 414 from the second compartment 416 having a rectangular opening.
  • the lower cross rail 406 separates the second section 416 and the third section 418 having a plurality of slits.
  • the second section 416 is a central section having an opening area equal to that of the first section 414.
  • the third section 418 is an end section having an opening area smaller than the opening area of the second section 416.
  • the remaining portion of the grill 210 except for the central cross rail 404 is recessed toward the inside of the construction machine 100 with respect to the bonnet 121.
  • the grill 210 further has a net material 415 that covers the opening of the first section 414 and a net material 417 that covers the opening of the second section 416.
  • the bonnet 121 includes an additional section 412 having a plurality of slits.
  • the additional compartment 412 shows a portion of the exhaust port 200 that is not covered by the grill 210.
  • a first additional cross rail 421 is projected along the upper edge of the additional section 412.
  • the first additional cross rail 421 is arranged so as to be higher on the front side of the machine than on the rear side of the body of the construction machine 100.
  • a second additional cross rail 422 is projected in parallel with the first additional cross rail 421.
  • FIG. 4 is a plan view schematically showing an example of component arrangement in the engine room 300.
  • FIG. 5 is a diagram showing a state in which a part of the bonnet 121 is removed from the configuration of FIG. 2, and shows an example of arrangement of the lower partition plate 308a and the upper partition plate 308b.
  • the engine room 300 is partitioned below the driver's seat by the bonnet 121.
  • an engine 302 a cooling fan 304, a radiator 306, a lower partition plate 308a, an upper partition plate 308b, a hydraulic oil tank 310, and a battery 312 are arranged.
  • the radiator 306 corresponds to an example of a "heat exchanger".
  • the engine 302 is a power source for the construction machine 100, for example, a diesel engine.
  • the engine 302 has electrical equipment.
  • a cooling fan 304 and a hydraulic oil pump (not shown) are assembled on the output shaft of the engine 302.
  • the radiator 306 is arranged between the cooling fan 304 and the exhaust port 200, and the coolant of the engine 302 is supplied.
  • the air sucked from the intake port (not shown) by the suction force of the cooling fan 304 passes through the engine 302 and exchanges heat with the radiator 306.
  • the lower partition plate 308a and the upper partition plate 308b are plates having a substantially triangular shape, respectively.
  • each of the lower partition plate 308a and the upper partition plate 308b is curved so as to be in contact with the inner surface of the bonnet 121.
  • the hydraulic oil tank 310 is arranged adjacent to the lower partition plate 308a and the upper partition plate 308b on the front side of the machine body, and accommodates the hydraulic oil discharged from the hydraulic oil pump.
  • the battery 312 is arranged in the space below the lower partition plate 308a to supply power to the electrical equipment of the engine 302.
  • the lower partition plate 308a and the upper partition plate 308b form an exhaust air passage 307 between the radiator 306 and the exhaust port 200.
  • the lower partition plate 308a and the upper partition plate 308b are inclined upward in the direction from the radiator 306 toward the exhaust port 200. Therefore, the direction of the exhaust air emitted from the bonnet 121 through the exhaust port 200 is diagonally upward as shown by an arrow in FIG.
  • FIG. 6 is a perspective view of the lower partition plate 308a and the upper partition plate 308b as viewed from other directions.
  • FIG. 7 is a perspective view of the lower partition plate 308a and the upper partition plate 308b as viewed from still another direction.
  • the lower partition plate 308a and the upper partition plate 308b are arranged so as to be higher on the rear side of the machine than on the front side of the machine 100 of the construction machine 100. Further, one edge of the third section 418 forming a boundary with the second section 416 shown in FIG. 3 is formed along the end of the lower partition plate 308a on the exhaust port 200 side.
  • the lower partition plate 308a may have a drain hole at the lower end of the slope in order to discharge the rainwater that has entered the exhaust air passage 307.
  • the heat exchanger arranged between the cooling fan 304 and the exhaust port 200 is the radiator 306, but the present invention is not limited to this.
  • the heat exchanger may be an oil cooler for cooling the hydraulic oil.
  • the lower partition plate 308a and the upper partition plate 308b are arranged so as to be higher on the rear side of the machine than on the front side of the body of the construction machine 100, but the present invention is not limited to this.
  • the lower partition plate 308a and the upper partition plate 308b may be arranged so as to be higher on the front side of the machine than on the rear side of the machine 100 of the construction machine 100.
  • at least one of the upper edge and the lower edge of the grill 210 is preferably formed so as to be higher on the front side of the machine than on the rear side of the machine 100 of the construction machine 100.
  • the present invention can be used in the field of construction machinery.

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Abstract

建設機械（１００）は、エンジン（３０２）と、冷却ファン（３０４）と、ボンネット（１２１）と、熱交換器（３０６）と、仕切板（３０８ａ）とを備える。冷却ファン（３０４）は、エンジン（３０２）に組付けられる。ボンネット（１２１）は、排気口（２００）を有する。熱交換器（３０６）は、冷却ファン（３０４）と排気口（２００）との間に配置される。仕切板（３０８ａ）は、熱交換器（３０６）と排気口（２００）との間に排風風路（３０７）を形成する。仕切板（３０８ａ）は、熱交換器（３０６）から排気口（２００）へ向かう方向で上方に向けて傾斜する。

Description

建設機械
　本発明は、建設機械に関する。
　特許文献１に記載の建設機械は、下部走行体と、上部旋回体とを備える。上部旋回体は、ボンネットに設けられたラジエータグリルの外側に突出するように、布製のカバーを有する。布製のカバーは、排気を上方に導く排風ダクトを形成する。
特開２００３－２１３７２４号公報
　特許文献１に記載の建設機械では、ボンネットから突出した布製のカバーが外部の障害物と干渉しないように、旋回時に運転者が注意を払う必要があった。そのため、作業性が犠牲になっていた。
　本発明は、作業性を向上させた建設機械を提供することを目的とする。
　本発明の建設機械は、エンジンと、冷却ファンと、ボンネットと、熱交換器と、仕切板とを備える。前記冷却ファンは、前記エンジンに組付けられる。前記ボンネットは、排気口を有する。前記熱交換器は、前記冷却ファンと前記排気口との間に配置される。前記仕切板は、前記熱交換器と前記排気口との間に排風風路を形成する。前記仕切板は、前記熱交換器から前記排気口へ向かう方向で上方に向けて傾斜する。
　本発明によれば、作業性を向上させた建設機械が提供される。
実施形態に係る建設機械の一例を示す側面図である。 上部旋回体の右後方部分の外観の一例を示す図である。 排気口の一部を覆うグリルの詳細構成の一例を示す図である。 機関室の中の部品配置の一例を模式的に示す平面図である。 排風風路を形成する仕切板の配置の一例を示す図である。 仕切板を他の方向から見た斜視図である。 仕切板を更に他の方向から見た斜視図である。
　本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。
　図１を参照して、実施形態に係る建設機械１００について説明する。図１は、建設機械１００の一例を示す側面図である。建設機械１００は、例えば油圧ショベルである。図１において、便宜上、右から左への向きをＸ軸の正の向き、奥から手前への向きをＹ軸の正の向き、下から上への向きをＺ軸の正の向きとする。
　図１に示されるように、建設機械１００は、下部走行体１１０と、上部旋回体１２０とを備える。上部旋回体１２０は、下部走行体１１０に対して旋回可能である。
　下部走行体１１０は、走行機構１１２と、ブレード１１４とを有する。走行機構１１２は、クローラ式である。ブレード１１４は、排土作業及び整地作業に用いられる。
　上部旋回体１２０は、ボンネット１２１と、操縦部１２２と、キャノピー１２３と、作業機１２４とを備える。
　ボンネット１２１、操縦部１２２、及びキャノピー１２３は、上部旋回体１２０の上部に配置される。ボンネット１２１は、上部旋回体１２０の概略半円筒状の外装を構成する。操縦部１２２は、運転者による建設機械１００の操縦を可能にする。キャノピー１２３は、運転者に庇を提供する。
　作業機１２４は、上部旋回体１２０の前方側に配置される。作業機１２４は、ブーム１２４ａと、アーム１２４ｂと、バケット１２４ｃとを備える。ブーム１２４ａ、アーム１２４ｂ、及びバケット１２４ｃは、周知の態様で油圧機器によって駆動される。
　次に、図１及び図２を参照して、上部旋回体１２０の右後方部分の外観について説明する。図２は、上部旋回体１２０の右後方部分の外観の一例を示す図である。
　図２に示されるように、ボンネット１２１は、排気口２００を有する。排気口２００の一部は、四角形の形状を有するグリル２１０で覆われている。
　次に、図１～図３を参照して、グリル２１０の詳細構成について説明する。図３は、グリル２１０の詳細構成の一例を示す図である。
　図３に示されるように、グリル２１０は、上縁、下縁、右縁、及び左縁を有する。上縁及び下縁は、建設機械１００の機体前方側よりも機体後方側の方が高くなるように形成されている。
　グリル２１０は、上部横桟４０２、中央横桟４０４、及び下部横桟４０６を有する。上部横桟４０２は、矩形の開口部を有する第１区画４１４の上縁を規定する。中央横桟４０４は、第１区画４１４と、矩形の開口部を有する第２区画４１６とを区分する。下部横桟４０６は、第２区画４１６と、複数のスリットを有する第３区画４１８とを区分する。
　第２区画４１６は、第１区画４１４と等しい開口面積を有する中央区画である。第３区画４１８は、第２区画４１６の開口面積よりも小さい開口面積を持つ端部区画である。グリル２１０は、中央横桟４０４を除く残余の部分が、ボンネット１２１に対して建設機械１００の機体内部に向かって窪んでいる。
　グリル２１０は、第１区画４１４の開口部を覆う網材４１５と、第２区画４１６の開口部を覆う網材４１７とを更に有する。
　ボンネット１２１は、複数のスリットを有する付加区画４１２を備える。付加区画４１２は、排気口２００のうちグリル２１０によって覆われない部分を示す。更に、付加区画４１２の上縁部に沿って第１付加横桟４２１が突設されている。第１付加横桟４２１は、建設機械１００の機体後方側よりも機体前方側の方が高くなるように配置されている。また、グリル２１０の下端部において、第１付加横桟４２１と平行に第２付加横桟４２２が突設されている。
　次に、図１～図５を参照して、機関室３００の中の部品配置について説明する。図４は、機関室３００の中の部品配置の一例を模式的に示す平面図である。図５は、図２の構成からボンネット１２１の一部が除去された状態を示す図であって、下部仕切板３０８ａ及び上部仕切板３０８ｂの配置の一例を示す。
　図４及び図５に示されるように、機関室３００は、ボンネット１２１によって運転席の下方に区画される。機関室３００の中には、エンジン３０２、冷却ファン３０４、ラジエータ３０６、下部仕切板３０８ａ、上部仕切板３０８ｂ、作動油タンク３１０、及びバッテリ３１２が配置されている。ラジエータ３０６は、「熱交換器」の一例に相当する。
　エンジン３０２は、建設機械１００の動力源であり、例えばディーゼルエンジンである。エンジン３０２は、電装機器を有する。また、エンジン３０２の出力軸に冷却ファン３０４と不図示の作動油ポンプとが組付けられている。ラジエータ３０６は、冷却ファン３０４と排気口２００との間に配置され、エンジン３０２の冷却液が供給される。冷却ファン３０４の吸引力によって不図示の吸気口から吸引された空気は、エンジン３０２を通り、ラジエータ３０６と熱交換する。下部仕切板３０８ａ及び上部仕切板３０８ｂは、各々略三角形の形状を有する板である。下部仕切板３０８ａ及び上部仕切板３０８ｂの各々の一辺は、ボンネット１２１の内面に接するように湾曲している。作動油タンク３１０は、下部仕切板３０８ａ及び上部仕切板３０８ｂに対して機体前方側に隣接して配置され、作動油ポンプから吐出された作動油を収容する。
　図５に示されるように、バッテリ３１２は、下部仕切板３０８ａの下方の空間に配置されて、エンジン３０２の電装機器へ電源を供給する。下部仕切板３０８ａ及び上部仕切板３０８ｂは、ラジエータ３０６と排気口２００との間に排風風路３０７を形成する。しかも、下部仕切板３０８ａ及び上部仕切板３０８ｂは、ラジエータ３０６から排気口２００へ向かう方向で上方に向けて傾斜している。したがって、排気口２００を通してボンネット１２１から出る排風の向きは、図５中に矢印で示されるように斜め上向きとなる。
　図６は、下部仕切板３０８ａ及び上部仕切板３０８ｂを他の方向から見た斜視図である。図７は、下部仕切板３０８ａ及び上部仕切板３０８ｂを更に他の方向から見た斜視図である。
　図６及び図７に示されるように、下部仕切板３０８ａ及び上部仕切板３０８ｂは、建設機械１００の機体前方側よりも機体後方側の方が高くなるように配置されている。また、図３に示された第２区画４１６との境界をなす第３区画４１８の１つの縁部は、下部仕切板３０８ａの排気口２００側の端部に沿うように形成されている。下部仕切板３０８ａは、排風風路３０７に侵入した雨水を排出するため、傾斜下方端部に水抜き孔を有してもよい。
　以上の実施形態によれば、ボンネット１２１の内部で排気の流れが調整されるため、旋回時に外部の障害物との干渉が生じることはなく、作業性を向上させた建設機械１００が提供される。
　以上、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の個数等は、図面作成の都合から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
　実施形態では、冷却ファン３０４と排気口２００との間に配置された熱交換器がラジエータ３０６であったが、これに限られない。熱交換器は、作動油を冷却するためのオイルクーラーであってもよい。
　また、実施形態では、下部仕切板３０８ａ及び上部仕切板３０８ｂは、建設機械１００の機体前方側よりも機体後方側の方が高くなるように配置されていたが、これに限られない。エンジン３０２の位置に応じて、下部仕切板３０８ａ及び上部仕切板３０８ｂは、建設機械１００の機体後方側よりも機体前方側の方が高くなるように配置されてもよい。この場合、グリル２１０の上縁及び下縁のうち少なくとも一方は、建設機械１００の機体後方側よりも機体前方側の方が高くなるように形成されるのがよい。
　本発明は、建設機械の分野に利用可能である。
１００　　建設機械
１２１　　ボンネット
２００　　排気口
２１０　　グリル
３０２　　エンジン
３０４　　冷却ファン
３０６　　ラジエータ（熱交換器）
３０７　　排風風路
３０８ａ　下部仕切板
３０８ｂ　上部仕切板
４０２　　上部横桟
４０４　　中央横桟
４０６　　下部横桟
４１２　　付加区画
４１４　　第１区画
４１５　　網材
４１６　　第２区画
４１７　　網材
４１８　　第３区画
４２１　　第１付加横桟
４２２　　第２付加横桟

Claims (12)

  1. 　エンジンと、
    　前記エンジンに組付けられた冷却ファンと、
    　排気口を有するボンネットと、
    　前記冷却ファンと前記排気口との間に配置された熱交換器と、
    　前記熱交換器と前記排気口との間に排風風路を形成する仕切板と
    　を備え、
    　前記仕切板は、前記熱交換器から前記排気口へ向かう方向で上方に向けて傾斜する、建設機械。
  2. 　前記仕切板は、前記建設機械の機体前方側よりも機体後方側の方が高くなるように配置されている、請求項１に記載の建設機械。
  3. 　前記仕切板は、傾斜下方端部に水抜き孔を有する、請求項２に記載の建設機械。
  4. 　前記排気口の少なくとも一部を覆う四角形の形状を有するグリルを更に備え、
    　前記グリルの上縁及び下縁のうち少なくとも一方は、前記建設機械の機体前方側よりも機体後方側の方が高くなるように形成されている、請求項２又は請求項３に記載の建設機械。
  5. 　前記グリルは、前記四角形の形状を複数の区画に区分する少なくとも１つの横桟を有する、請求項４に記載の建設機械。
  6. 　前記グリルは、前記横桟を除く残余の部分が、前記ボンネットに対して前記建設機械の機体内部に向かって窪んでいる、請求項５に記載の建設機械。
  7. 　前記グリルは、前記上縁及び前記下縁のうち少なくとも一方に接する部分に、中央区画の開口面積よりも小さい開口面積を持つ端部区画を有する、請求項５又は請求項６に記載の建設機械。
  8. 　前記端部区画の１つの縁部は、前記仕切板の前記排気口側の端部に沿うように形成されている、請求項７に記載の建設機械。
  9. 　前記グリルは、前記中央区画を覆う網材を更に有する、請求項７又は請求項８に記載の建設機械。
  10. 　前記ボンネットは、前記排気口のうち前記グリルによって覆われない部分を示す付加区画を有する、請求項４に記載の建設機械。
  11. 　前記付加区画の縁部に沿って突設された付加横桟を更に備えた、請求項１０に記載の建設機械。
  12. 　前記付加横桟は、前記建設機械の機体後方側よりも機体前方側の方が高くなるように配置されている、請求項１１に記載の建設機械。
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