(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの吸気側に接続され、吸入空気を濾過するエアクリーナと、
ガード部材と、を備え、
上記エアクリーナには、吸入空気から分離したダストを排出するバキュエータが下向きに突出するように設けられ、
上記エアクリーナが、エアクリーナ設置面上に、上記バキュエータがエアクリーナ設置面から外側にずれた位置でエアクリーナ設置面よりも下方に突出する状態で設置され、
上記エアクリーナは、その一端側に、フィルタ出し入れ口と、このフィルタ出し入れ口を閉塞する着脱自在なエンドカバーと、を備え、
上記バキュエータはこのエンドカバーの下面に下向きに突出して設けられ、
上記ガード部材は、上記エアクリーナを上記エンドカバーを含めて外から覆い、
このガード部材に、上記バキュエータの下方に回り込んでバキュエータを下方から覆うバキュエータガード部が設けられていることを特徴とする建設機械。
【請求項２】
下部走行体と、その上に旋回自在に搭載され、基台となるアッパーフレームを有する上部旋回体と、を備え、上記上部旋回体上に上記エンジン及びエアクリーナを含む各種設備が搭載され、上記各種設備の一つである特定のタンクの上面が上記エアクリーナ設置面であって、上記エアクリーナが上記タンク上に設置されていることを特徴とする請求項１記載の建設機械。
【請求項３】
上記ガード部材における上記バキュエータガード部が先下がりに傾斜していることを特徴とする請求項１または２記載の建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエアクリーナの設置構造を改良したショベル等の建設機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ショベルを例にとって背景技術を説明する。
【０００３】
ショベルは、図９，１０に示すようにクローラ式の下部走行体１上に上部旋回体２が、地面に対して鉛直となる軸のまわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体２の前部にブーム３、アーム４、バケット５、及びこれらを作動させる油圧シリンダ（ブーム、アーム、バケット各シリンダ）６,７,８を備えた作業用のアタッチメント９が装着されて構成される。
【０００４】
上部旋回体２は、基台としてのアッパーフレーム１０上に各種機器、設備が設けられて構成される。
【０００５】
すなわち、アッパーフレーム後部に、ボンネット１１によって上面が開閉されるエンジンルーム１２が設けられ、このエンジンルーム１２に、動力源としてのエンジン１３と、その関連機器(ラジエータ１４、冷却ファン１５、油圧ポンプ１６等)が設置される。
【０００６】
一方、エンジンルーム１２よりも前方において、左右一側(通常は左側。以下、この場合で説明する)にキャビン１７が設置される。
【０００７】
この明細書において、「前後」「左右」は、キャビン１７内に着座したオペレータから見た方向性をいう。
【０００８】
また、アッパーフレーム１０におけるキャビン１７と反対側(右側)において、エンジンルーム１２の前方に、作動油を貯留する作動油タンク１８と、燃料を貯留する燃料タンク１９が前後に並設される。
【０００９】
さらに、エンジン１３をはじめとするエンジンルーム内機器等のメンテナンスを行うための中央足場２０が、エンジンルーム１２の直前方においてアッパーフレーム幅方向の中間部に設けられるとともに、燃料タンク１９の前方に、メンテナンス要員を中央足場２０に導くための階段状の昇降ステップ２１が設けられている。
【００１０】
一方、エンジン吸気を濾過するためのエアクリーナ２２が、たとえばアッパーフレーム左側においてエンジンルーム１２とキャビン１７の間に設置される(特許文献１参照)。
【００１１】
図１０中、２３はエアクリーナ２２とエンジン１３(空気吸い込み口)とを接続する吸気配管である。
【００１２】
また、エアクリーナ２２を、エンジンルーム１２を覆う建屋カバー(ボンネット１１に相当する部分)の上面に設置したものは特許文献２に示されている。
【００１３】
このエアクリーナ２２の構成を図１１に示す。
【００１４】
エアクリーナ２２は、特許文献２に示されているように、フィルタが内装された円筒状の本体２４と、この本体２４の外周面に上向きに突設された吸気口２５と、本体２４の一端側に設けられた排気口２６を有し、吸気口２５に吸気筒２７、排気口２６に吸気配管２３がそれぞれ接続される。
【００１５】
また、本体２４の、排気口２６と反対側の端部の下面側にバキュエータ２８が下向きに突出して設けられ、エンジン作動中に遠心力等によって分離した空気中のダスト(黒点で示す)をこのバキュエータ２８から下向きに排出するように構成されている。
【００１６】
図１１中、２９はエアクリーナ２２が設置されたエアクリーナ設置面であり、特許文献２記載の構成では建屋カバーの上面となる。３０はエアクリーナ設置面２９上にエアクリーナ２２を取付けるためのエアクリーナ取付台である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】実開昭６３−４８９６５号公報
【特許文献２】特開２００３−１８４６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
特許文献２記載のものを含めて、図１１に示す公知技術においては、バキュエータ２８がエアクリーナ設置面２９と対向する状態、つまり、エアクリーナ本体２４とエアクリーナ設置面２９との間に、バキュエータ２８の突出代＋ダスト排出空間の間隔を置いた状態でエアクリーナ２２を設置しなければならないため、エアクリーナ２２全体の位置が高くなる。
【００１９】
このため、特許文献２記載の技術のようにエアクリーナ設置面２９が高位置に設定された場合に、機械の全高が高くなって輸送性が悪くなったり、運転席からのオペレータの視界の妨げとなったりする問題が生じる。
【００２０】
また、バキュエータ２８から排出されたダストがエアクリーナ設置面２９上に落下・堆積して同設置面２９が汚損したり、堆積したダストでバキュエータ２８の排出口が塞がれてダスト排出機能が損なわれたりするおそれがある。
【００２１】
なお、特許文献２記載の技術では、この点の対策として、エアクリーナ設置面２９(建屋カバーの上面)に空気吹出口をバキュエータ下方に向かって設け、エンジン作動中、冷却ファンによって建屋カバー内に吸い込まれる冷却風の一部をこの空気吹出口から吹出してダストを吹き飛ばす構成がとられている。
【００２２】
しかし、こうすると構造が複雑化し、コストアップを招くとともに、空気吹出口によってエンジン騒音の漏洩、吹出し音の発生といった様々な弊害が生じる。
【００２３】
また、建屋カバー内の圧力の上昇を待って冷却風を吹出す構成であるため、ダスト吹き飛ばし作用の実効が低く、あるいはダスト吹出し作用が働くとダストが広い範囲に拡散して機器類に悪影響を与えるおそれがある。
【００２４】
そこで本発明は、ダスト排出機能を長期に亘って確保しながら、エアクリーナ全体の位置を下げ、しかも構造の複雑化やダストの拡散といった弊害が生じるおそれがない建設機械を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記課題を解決する手段として、本発明においては、エンジンの吸気側に接続され、吸入空気を濾過するエアクリーナと、ガード部材と、を備える。上記エアクリーナには、吸入空気から分離したダストを排出するバキュエータが下向きに突出するように設けられている。
【００２６】
この構成によれば、ダストをエアクリーナ設置面よりも外側に排出するため、エアクリーナ設置面上にダストが落下・堆積してエアクリーナ設置面が汚損したり、堆積したダストでバキュエータの排出口が塞がれてダスト排出機能が損なわれたりするおそれがない。
【００２７】
また、そもそもダストがエアクリーナ設置面上に落下も堆積もしないため、特許文献２記載のようなダスト排除策を講じる必要がなく、従って構造の複雑化やダストの拡散といった弊害が生じない。
【００２８】
さらに、エアクリーナ下面の突起物であるバキュエータがエアクリーナ設置面から外れた位置で下方に突出するため、バキュエータがエアクリーナ設置面に対向する状態で設置する場合と比較して、エアクリーナ全体の位置を下げることができる。このため、エアクリーナ設置面が高位置に設定された場合に、エアクリーナの位置を極力下げて機械全高の増加やオペレータの視界の悪化を抑えることができる。
【００２９】
本発明に係る建設機械は、下部走行体と、その上に旋回自在に搭載され、基台となるアッパーフレームを有する上部旋回体と、をさらに備え、上記上部旋回体上に上記エンジン及びエアクリーナを含む各種設備が搭載され、上記各種設備の一つである特定のタンクの上面が上記エアクリーナ設置面であって、上記エアクリーナが上記タンク上に設置されているのが望ましい。
【００３０】
こうすれば、エアクリーナをタンク上に立体配置して、アッパーフレームの設備スペースを拡大する構成をとりながら、タンクとエアクリーナを合わせた全高を下げることができる。このため、とくにタンク、エアクリーナをキャビンの直後方に設置する場合の後方視界の悪化を抑える点の効果が高い。
【００３１】
また本発明においては、上記エアクリーナは、その一端側に、フィルタ出し入れ口と、このフィルタ出し入れ口を閉塞する着脱自在なエンドカバーと、を備え、上記バキュエータはこのエンドカバーの下面に下向きに突出して設けられている。
【００３２】
こうすれば、バキュエータがエンドカバーと一体に着脱されるため、フィルタのメンテナンス時に同時にバキュエータのメンテナンスも行うことができる。また、バキュエータがエアクリーナ設置面から外れているため、エンドカバーの着脱が容易となる。
【００３３】
さらに、上記ガード部材は、上記エアクリーナを、上記エンドカバーを含めて外から覆い、このガード部材に、上記バキュエータの下方に回り込んでバキュエータを下方から覆うバキュエータガード部が設けられている。
【００３４】
こうすれば、エアクリーナを防護するガード部材により、バキュエータをも防護し、かつ、外部に対して隠蔽することができるとともに、排出されるダストの広域飛散を抑えて周辺機器の汚損を抑えることができる。
【００３５】
さらに、上記ガード部材における上記バキュエータガード部は先下がりに傾斜しているのが望ましい。
【００３６】
こうすれば、バキュエータから排出されたダストを傾斜によってバキュエータガード部から外部に排出し、その堆積を防止することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によると、ダスト排出機能を長期に亘って確保しながら、エアクリーナ全体の位置を下げ、しかも構造の複雑化やダストの拡散といった弊害が生じるおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るショベルの上部旋回体の斜視図である。
【図２】同、平面図である。
【図３】図１丸囲い部分の拡大図である。
【図４】同部分の正面図である。
【図５】図４の一部拡大図である。
【図６】エアクリーナの一部分解斜視図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るショベルの上部旋回体の斜視図である。
【図８】同実施形態におけるエアクリーナ設置部分の側面図である。
【図９】従来のショベルの概略側面図である。
【図１０】同、平面図である。
【図１１】従来のエアクリーナ取付部分の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
実施形態はショベルを適用対象としている。
【００４０】
図１〜図６に示す第１実施形態、及び図７，８に示す第２実施形態において、次の点は図９〜図１１に示す従来技術と同じである。
【００４１】
(Ａ)  図示しない下部走行体上に上部旋回体３１が地面に対して鉛直となる軸のまわりに旋回自在に搭載される点。
【００４２】
(Ｂ)  上部旋回体３１は、基台としてのアッパーフレーム３２上に各種機器、設備が設けられて構成される点。
【００４３】
(Ｃ)  アッパーフレーム３２の後部に、ボンネット３３によって開閉されるエンジンルーム３４が設けられ、このエンジンルーム３４に動力源としてのエンジン３５と、その関連機器(ラジエータ３６、冷却ファン３７、油圧ポンプ３８等)が設置される点。
【００４４】
(Ｄ)  エンジンルーム３４よりも前方の左側にキャビン３９が設置される点。
【００４５】
(Ｅ)  アッパーフレーム３２におけるキャビン３９と反対側(右側)において、エンジンルーム３４の前方に、作動油を貯留する作動油タンク４０が設置される点。
【００４６】
(Ｆ)  エンジン３５をはじめとするエンジンルーム内機器等のメンテナンスを行うための中央足場４１が、エンジンルーム３４の直前方においてアッパーフレーム幅方向の中間部に設けられる点。
【００４７】
(Ｇ)  作動油タンク４０の前方に、メンテナンス要員を中央足場４１に導くための階段状の昇降ステップ４２が設けられる点。
【００４８】
第１、第２両実施形態においては、燃料を貯留する燃料タンク(特許請求の範囲の請求項２でいう「特定のタンク」)４３が、アッパーフレーム３２におけるキャビン３９の後方(キャビン３９とエンジンルーム３４の間)に設置され、この燃料タンク４３上に、エンジン吸気を濾過するエアクリーナ４４が設置されている。
【００４９】
いいかえれば、図９，１０に示す従来技術においてアッパーフレーム右側に並設されていた作動油、燃料両タンク４０，４３が、実施形態ではアッパーフレーム３２上で左右に振り分けて配置されるとともに、エアクリーナ４４が燃料タンク４３上に重ねて配置(立体配置)されている。
【００５０】
これにより、作動油タンク４０の前方、すなわち、昇降ステップ４２の下方に空きスペースが創出され、ここに、追加される他の設備(たとえば液体還元剤タンク、もしくはハイブリッド機用のバッテリ、またはその双方)を設置できるように構成されている。
【００５１】
第１実施形態(図１〜図６参照)
エアクリーナ４４は、図３〜図６に詳しく示すように、図示しないフィルタが内装された円筒状の本体４５と、この本体４５の外周面に上向きに突設された吸気口４６と、本体４５の一端側に設けられた排気口４７と、この排気口４７と反対側の端部に開口形成されたフィルタ出し入れ口(図６参照)４８とを有し、吸気口４６に吸気筒４９、フィルタ出し入れ口４８に着脱自在なエンドカバー５０がそれぞれ取付けられて成っている。
【００５２】
図２〜図４，図６において、５１は排気口４７とエンジン３５(空気吸い込み口)とを結ぶ吸気配管である。
【００５３】
また、エンドカバー５０の下面にバキュエータ５２が、同カバー５０と一体状態で下向きに突出して設けられている。
【００５４】
このエアクリーナ４４は、予めブラケット５３に、吸気配管５１とともに所謂サブ・アッセンブリとして一体に組み付けられ、ブラケット５３が燃料タンク４３の上面にたとえばボルト止めによって取付けられる。
【００５５】
すなわち、エアクリーナ４４は、燃料タンク４３(特許請求の範囲の請求項２でいう「特定のタンク」)の上面４３ａをエアクリーナ設置面として取付けられている。以下、燃料タンク上面４３ａを「エアクリーナ設置面」という。
【００５６】
このエアクリーナ４４の取付状態を詳述する。
【００５７】
エアクリーナ設置面４３ａは、エアクリーナ４４の設置に支障がないように全面フラットに形成され、その前部に給油口４３ｂ(図２参照)が設けられている。
【００５８】
エアクリーナ４４は、この給油口４３ｂに重ならない(給油の邪魔にならない)ように、給油口４３ｂから後方(エンジンルーム側)にずれた位置において、
(Ｉ)  中央足場４１からのフィルタの出し入れが可能となるように、フィルタ出し入れ口４８(エンドカバー５０)がアッパーフレーム幅方向の内側、すなわち中央足場４１側を向き、
(ＩＩ)  バキュエータ５２が、燃料タンク４３の内側端よりも内側(中央足場４１側＝右側)にずれた位置でエアクリーナ設置面４３ａよりも下方に突出する
状態で設置されている。
【００５９】
従って、バキュエータ５２から排出されるダスト(図５中に黒点で示す)は、エアクリーナ設置面４３ａから外れた位置(燃料タンク右側方)で落下する。
【００６０】
また、エンドカバー５０を含めたエアクリーナ４４全体を覆うガード部材５４が、たとえば図示しない前面側のヒンジによって開閉自在(着脱自在でもよい)に設けられる。
【００６１】
このガード部材５４には、図４，５に示すようにバキュエータ５２の下方に回り込んでバキュエータ５２を下方から覆うバキュエータガード部５４ａが、先下がりの傾斜状態で一体に設けられている。
【００６２】
上記構成によれば、ダストをエアクリーナ設置面４３ａよりも外側に排出するため、エアクリーナ設置面４３ａ上にダストが落下・堆積してエアクリーナ設置面が汚損したり、堆積したダストでバキュエータ５２の排出口が塞がれてダスト排出機能が損なわれたりするおそれがない。
【００６３】
また、そもそもダストがエアクリーナ設置面４３ａ上に落下も堆積もしないため、特許文献２記載のようなダスト排除策を講じる必要がなく、従って構造の複雑化やダストの拡散といった弊害が生じない。
【００６４】
さらに、エアクリーナ下面の突起物であるバキュエータ５２がエアクリーナ設置面４３ａから外れた位置で下方に突出するため、バキュエータ５２がエアクリーナ設置面４３ａに対向する状態で設置する場合と比較して、エアクリーナ４４全体の位置を下げることができる。
【００６５】
このため、この実施形態のようにアッパーフレーム３２の設備スペースの拡大のためにエアクリーナ設置面４３ａが燃料タンクタンク上面という高位置に設定された場合に、エアクリーナ４４の位置、つまりを燃料タンク４３とエアクリーナ４４を合わせた全高を極力下げ機械全高の増加やオペレータの視界の悪化を抑えることができる。
【００６６】
とくに、燃料タンク４３及びエアクリーナ４４をキャビン３９の直後方に立体設置したこの実施形態の場合、キャビン３９からの後方視界の悪化を抑える点の効果が高い。
【００６７】
また、バキュエータ５２がエンドカバー５０に設けられ、エンドカバー５０と一体に着脱されるため、フィルタのメンテナンス時に同時にバキュエータ５２のメンテナンスも行うことができる。
【００６８】
さらに、バキュエータ５２がエアクリーナ設置面４３ａから外れているため、エンドカバー５０の着脱が容易となる。
【００６９】
一方、エアクリーナ４４を防護するガード部材５４に、バキュエータ下方まで回り込んでバキュエータ５２を下方から防護、隠蔽するバキュエータガード部５４ａを設けているため、バキュエータ５２をも防護し、かつ、外部に対して隠蔽することができるとともに、排出されるダストの広域飛散を抑えて周辺機器の汚損を抑えることができる。
【００７０】
加えて、バキュエータガード部５４ａを先下がりに傾斜させているため、バキュエータ５２から排出されたダストを傾斜によってバキュエータガード部から外部に排出し、その堆積を防止することができる。
【００７１】
なお、ガード部材５４を、バキュエータガード部５４ａを含めたエンドカバー５０を覆う部分と、それ以外を覆う部分とに分割してもよい。こうすれば、エンドカバー５０の着脱、すなわちフィルタの出し入れ作業が容易となる。
【００７２】
第２実施形態(図７，８参照)
第１実施形態との相違点のみを説明する。
【００７３】
第２実施形態においては、燃料タンク４３が断面Ｌ字形、すなわち、タンク上面の後部が前部よりも低い断面Ｌ字形に形成され、高位面である上面前部に給油口４３ｂが設けられている。
【００７４】
そして、エアクリーナ４４は、低位面である上面後部(エアクリーナ設置面)４３ａに、
(ｉ´)  フィルタ出し入れ口４８(エンドカバー５０)がアッパーフレーム幅方向の外側(左側)を向き、
(ｉｉ´)  バキュエータ５２が燃料タンク４３(エアクリーナ設置面４３ａ)の外側端よりも外側にずれた位置でエアクリーナ設置面４３ａよりも下方に突出する
状態で設置されている。
【００７５】
この第２実施形態によっても、基本的に第１実施形態と同じ作用効果を得ることができる。
【００７６】
また、第２実施形態固有の効果として、エアクリーナ４４を燃料タンク４３の低位面４３ａ上に設置しているため、燃料タンク４３とエアクリーナ４４を合わせた全高寸法をさらに抑えてキャビン３９内からの後方視界を確保することができる。
【００７７】
さらに、エアクリーナ４４を、フィルタ出し入れ口４８がアッパーフレーム幅方向の外側を向く状態で低位面４３ａ上に設置しているため、すなわち、フィルタ出し入れ口４８及びバキュエータ５２が低位置で外側を向くため、とくに、元々全高が比較的低い建設機械において、わざわざ中央足場３４に昇るまでもなくフィルタの出し入れ及びバキュエータ５２のメンテナンスを地上から行うことができる。
【００７８】
他の実施形態
(１)  第２実施形態のバリエーション(第３実施形態)として、燃料タンク４３を、第２実施形態とは逆に上面前部が低位面となる断面Ｌ字形に形成し、上面後部に給油口４３ｂを設けるとともに、上面前部にエアクリーナ４４を設置してもよい。
【００７９】
(２)  第２、第３両実施形態において、エアクリーナ４４を、フィルタ出し入れ口４８(バキュエータ５２)がアッパーフレーム幅方向の内側に位置する状態で設置してもよい。
【００８０】
(３)  上記各実施形態では、燃料タンク４３を請求項２でいう「特定のタンク」としてアッパーフレーム左側に設置し、その上にエアクリーナ４４を設置する構成をとったが、作動油タンク４０を「特定のタンク」として左側に設置し、その上にエアクリーナ４４を、バキュエータ５２がエアクリーナ設置面から外側にずれた位置でエアクリーナ設置面よりも下方に突出する状態で設置してもよい。
【００８１】
また、タンクに限らず、バキュエータ５２がエアクリーナ設置面から外側にずれた位置でエアクリーナ設置面よりも下方に突出するという条件を満足する範囲で他の機器や構造体にエアクリーナ４４を設置してもよい。
【００８２】
(４)  本発明はショベルに限らず、ショベルを転用して構成される各種建設機械にも上記同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００８３】
３１  上部旋回体
３２  アッパーフレーム
３４  エンジンルーム
３５  エンジン
３６  燃料タンク
３９  キャビン
４３  特定のタンクとしての燃料タンク
４３ａ  燃料タンク上面(エアクリーナ設置面)
４４  エアクリーナ
５０  エンドカバー
５２  バキュエータ
５４  ガード部材
５４ａ  バキュエータガード部
【図１】
0005867486.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0005867486.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
0005867486.tif 000012