(57)【要約】【課題】  吸入空気中のダストを除去すると共に、例えば雨水、雪等に伴った水分が吸入空気中に浸入するのを抑えることができるようにする。【解決手段】  建屋カバー８内に複数の通気穴等を介して外部から空気が取入れられる外気導入室１１Ｂを形成する。そして、プレクリーナ２６と外気導入室１１Ｂとの間には、横方向に延びる吸気ダクト２３を設ける。プレクリーナ２６のベース筒２７には、内側筒部２７Ａと外側筒部２７Ｃとの間に位置し吸気ダクト２３に対して下向きに開口する流入口を設ける。そして、プレクリーナ２６の筒形ケース３０内には、流入口と流出口との間に位置し空気中からダストを分離して捕捉するダスト捕捉部を設ける。また、筒形ケース３０を透明材料で形成し、ダスト捕捉量を建屋カバー８の外部から確認できるようにする。【選択図】        図４
2006028873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設機械のフレーム上に位置して建屋カバー内に設けられエンジンに吸入空気を供給する吸気管と、該吸気管の流入側に設けられ空気中に含まれるダストを分離して清浄な空気を該吸気管内に流通させるエアクリーナと、該エアクリーナの上流側に設けられ該エアクリーナと共に空気中のダストを除去するプレクリーナとを備えてなる建設機械の吸気装置において、
前記建屋カバーには、前記プレクリーナから離間した位置に空気を取入れるための通気穴を設け、
前記プレクリーナは、空気の流入口を前記建屋カバーの内部で前記通気穴に連通させる構成としたことを特徴とする建設機械の吸気装置。
【請求項２】
前記建屋カバー内には、一側が前記通気穴側に向けて開口し他側が前記プレクリーナの流入口に連通する吸気ダクトを設け、前記プレクリーナの流入口は、該吸気ダクト内に向けて下向きに開口する構成としてなる請求項１に記載の建設機械の吸気装置。
【請求項３】
前記プレクリーナは、その一部を前記建屋カバーから上方に突出させて設け、該プレクリーナの突出部分には、その内部に捕捉したダスト量を外部から確認するための覗き窓を設ける構成としてなる請求項１または２に記載の建設機械の吸気装置。
【請求項４】
前記建屋カバーには、前記エアクリーナの上方に位置し前記プレクリーナが建屋カバーの外部から取付けられる取付穴と、該取付穴の周囲を取り囲んで前記建屋カバーの上面から上向きに突出し前記プレクリーナの外周面に接触する環状突部とを設けてなる請求項１，２または３に記載の建設機械の吸気装置。
【請求項５】
前記プレクリーナの外周面と前記環状突部との間には、両者の間をシールするシール部材を設けてなる請求項４に記載の建設機械の吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば油圧ショベル、油圧クレーン、ブルドーザ等の建設機械に搭載され、エンジンに吸入空気を供給するのに好適に用いられる建設機械の吸気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油圧ショベル等の建設機械には、原動機となるエンジンに吸入空気を供給するための吸気装置が設けられている。そして、このような吸気装置は、建設機械のフレーム上に位置して建屋カバー内に設けられエンジンに吸入空気を供給する吸気管と、該吸気管の流入側に設けられ空気中に含まれるダストを分離して清浄な空気を該吸気管内に流入させるエアクリーナと、該エアクリーナの上流側に設けられ該エアクリーナと共に空気中のダストを除去するプレクリーナとを備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この場合、建設機械の作業現場等では、例えば土砂等の掘削作業に伴い、細かな砂礫、塵埃等からなる多量のダストが吸入空気中に混入する虞れがある。そして、このようなダストの混入を防ぐためには、エアクリーナに追加してプレクリーナを設け、空気中に含まれるダストを十分に除去した上で、清浄な空気を吸気管内に流入させる必要がある。
【０００４】
また、この従来技術では、前記プレクリーナの上流側に、建屋カバーから上方に突出して外部から空気を取入れる取入れ口を設け、該取入れ口の上部にはレインキャップを回転可能に設ける構成としている。そして、このレンイキャップを空気の流れに従って回転させることにより、例えば外部の雨水等が空気の取入れ口内へと流入するのを抑え、吸入空気中に含まれる水分量を低減させる構成としている。
【０００５】
一方、他の従来技術として、プレクリーナとエアクリーナとの間に水平方向に延びる水分離用のダクトを設け、前記プレクリーナから雨水等の水分が流入した場合でも、このダクトの上面側で水分を分離した後に空気をエアクリーナに流通させる構成としたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１１２３６０号公報
【特許文献２】特開２００３−２５４１８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した従来技術（特許文献１）による吸気装置では、外部から空気を取入れるため建屋カバーから外部に突出して設けたレインキャップを、吸入空気の流れによって回転させ、このときの遠心力で雨水等を外部に飛散させることにより、雨水等の水分が空気の取入れ口から内部に流入するのを抑える構成としているに過ぎない。
【０００８】
このため、前記取入れ口から流入する空気中には、例えば降雨の跳ね返りによる水滴、降り積もった雪の溶出（雪解け）による水滴等を含んだ水分が混入してしまうことがあり、吸入空気中の水分を必ずしも十分には低減することができないという問題がある。
【０００９】
また、他の従来技術（特許文献２）にあっても、プレクリーナとエアクリーナとの間に水平方向に延びる水分離用のダクトを設けているだけで、例えばエンジンの回転により高速で吸込まれる吸入空気中に水分が浸入するのを、必ずしも十分に規制できるものではない。
【００１０】
このため、水分を含んだ空気がエアクリーナに流入すると、該エアクリーナのフィルタが水分によって目詰まり等を起こし易くなり、吸入空気の通気抵抗が増すばかりでなく、吸入空気の流量が不足し、エンジンの吸気性能が低下する等の問題がある。
【００１１】
しかも、従来技術にあっては、プレクリーナで分離した空気中のダストが、該プレクリーナ内に溜まっても、これを建屋カバーの外部から確認することができず、例えばプレクリーナのメンテナンス性を高めることができないという問題がある。
【００１２】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、塵埃等のダストが吸入空気中に混入するのを防止できると共に、例えば雨水、雪等に伴った水分が吸入空気中に浸入するのを抑えることができるようにした建設機械の吸気装置を提供することにある。
【００１３】
また、本発明の他の目的は、プレクリーナで分離したダスト量を外部から容易に確認することができ、メンテナンス性を高めることができるようにした建設機械の吸気装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題を解決するため、本発明は、建設機械のフレーム上に位置して建屋カバー内に設けられエンジンに吸入空気を供給する吸気管と、該吸気管の流入側に設けられ空気中に含まれるダストを分離して清浄な空気を該吸気管内に流通させるエアクリーナと、該エアクリーナの上流側に設けられ該エアクリーナと共に空気中のダストを除去するプレクリーナとを備えてなる建設機械の吸気装置に適用される。
【００１５】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記建屋カバーには、前記プレクリーナから離間した位置に外部の空気を取入れるための通気穴を設け、前記プレクリーナは、空気の流入口を前記建屋カバーの内部で前記通気穴に連通させる構成としたことにある。
【００１６】
また、請求項２の発明によると、前記建屋カバー内には、一側が前記通気穴側に向けて開口し他側が前記プレクリーナの流入口に連通する吸気ダクトを設け、前記プレクリーナの流入口は、該吸気ダクト内に向けて下向きに開口する構成としてなる構成としている。
【００１７】
また、請求項３の発明によると、前記プレクリーナは、その一部を前記建屋カバーから上方に突出させて設け、該プレクリーナの突出部分には、その内部に捕捉したダスト量を外部から確認するための覗き窓を設ける構成としている。
【００１８】
一方、請求項４の発明によると、前記建屋カバーには、前記エアクリーナの上方に位置し前記プレクリーナが建屋カバーの外部から取付けられる取付穴と、該取付穴の周囲を取り囲んで前記建屋カバーの上面から上向きに突出し前記プレクリーナの外周面に接触する環状突部とを設ける構成としている。
【００１９】
また、請求項５の発明によると、前記プレクリーナの外周面と前記環状突部との間には、両者の間をシールするシール部材を設ける構成としている。
【発明の効果】
【００２０】
上述の如く、請求項１に記載の発明によれば、建屋カバーには外部の空気を取入れるための通気穴をプレクリーナから離間した位置に設け、該プレクリーナの流入口を建屋カバーの内部に連通させることにより、前記通気穴を介して外部から取入れた空気をプレクリーナ内に流入させる構成としているので、例えば降雨の跳ね返り、降り積もる雪等の水分を含む空気が通気穴から建屋カバー内に流入しても、この空気が建屋カバー内をプレクリーナの位置まで流通する間に空気中の水分を分離することができ、空気中に含まれる水分量を確実に低減した状態で前記プレクリーナ内に空気を取込むことができる。
【００２１】
そして、プレクリーナは、前記流入口から取入れた空気中から塵埃等のダストを分離しつつ、このときのダストを内部（例えば、ダスト捕捉部内）に捕捉することができ、これによりダストが分離され清浄化された空気を流出口からエアクリーナに向けて流通させることができる。従って、前述の如きプレクリーナをエアクリーナに追加して設けることにより、空気中に混入した塵埃等のダストを良好に除去できると共に、例えば雨水、降り積もる雪等の水分が吸入空気中に浸入するのを防止できる。これにより、吸入空気の流量を安定させることができ、エンジンの吸気性能等を高めることができる。
【００２２】
また、請求項２に記載の発明によると、建屋カバー内には、一側が通気穴側に向けて開口し他側がプレクリーナの流入口に連通する吸気ダクトを設け、前記プレクリーナの流入口を該吸気ダクト内に向け下向きに開口させる構成としているので、例えば雨水、雪等の水分を含む空気が通気穴から建屋カバー内に流入しても、この空気が吸気ダクト内に流入する前に空気中の水分を分離できると共に、この吸気ダクト内でも空気がプレクリーナの位置まで流通する間に空気中の水分を分離することができる。そして、プレクリーナの流入口は吸気ダクト内に向けて下向きに開口しているので、これによっても水分がプレクリーナ内に吸込まれるのを防止でき、空気中に含まれる水分量を確実に低減した状態で前記プレクリーナ内に空気を取込むことができる。
【００２３】
また、請求項３に記載の発明は、プレクリーナを建屋カバーから上方に突出させて設け、該プレクリーナの突出部分には、その内部に捕捉したダスト量を外部から確認するための覗き窓を設ける構成としているので、建屋カバーの上方からプレクリーナの突出部分を覗くだけで、プレクリーナの内部に捕捉したダスト量を外部から確認することができ、プレクリーナのメンテナンス（保守、点検）作業を容易に行うことができる。
【００２４】
一方、請求項４に記載の発明は、建屋カバーに取付穴と環状突部とを設ける構成としているので、プレクリーナを建屋カバーの外部から取付穴の位置に取付けたときには、該取付穴の周囲から建屋カバーの上方に突出する環状突部を前記プレクリーナの外周面に接触させることができ、例えば雨水等の水分が前記取付穴を介してエアクリーナ側に浸入するのを防ぐことができる。
【００２５】
また、請求項５に記載の発明は、プレクリーナの外周面と環状突部との間にシール部材を設ける構成としているので、このシール部材によってプレクリーナと環状突部との間をシールでき、例えば雨水等の水分が取付穴を介してエアクリーナ側に浸入するのを遮断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態による建設機械の吸気装置を、油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
【００２７】
ここで、図１ないし図６は本発明の第１の実施の形態を示している。図中、１は建設機械としての油圧ショベルで、該油圧ショベル１は、図１に示すように装軌式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、例えば土砂等の掘削作業を行うため該上部旋回体３の前部に俯仰動可能に設けられた作業装置４とにより大略構成されている。
【００２８】
この場合、油圧ショベル１の上部旋回体３は、下部走行体２と共に建設機械の車体を構成するものである。そして、上部旋回体３は、後述の旋回フレーム５、キャブ６、カウンタウエイト７、建屋カバー８およびエンジン１４等により構成されている。
【００２９】
５は上部旋回体３の支持構造体（フレーム）を構成する旋回フレームで、該旋回フレーム５は、その前側に作業装置４が俯仰動可能に取付けられ、後側には後述のカウンタウエイト７が取付けられている。そして、旋回フレーム５は、図２および図３に示す如く前，後方向に延びた平板状の底板５Ａと、該底板５Ａ上に立設され前，後方向に延びた左，右一対のセンタビーム５Ｂ，５Ｂと、底板５Ａの左，右両側に張出ビーム５Ｃ，５Ｃ等を介して設けられた左，右のサイドフレーム５Ｄ，５Ｄ等とにより構成されている。
【００３０】
６は旋回フレーム５の前部左側に配設された操作運転部としてのキャブで、該キャブ６内には、オペレータが着座する運転席、操作レバー、操作ペダル（いずれも図示せず）等が配設されている。
【００３１】
７は旋回フレーム５の後端側に設けられたカウンタウエイトで、該カウンタウエイト７は、図２に示す如く左，右のセンタビーム５Ｂ，５Ｂの後端側に搭載され、前側の作業装置４に対して上部旋回体３全体の重量バランスをとるものである。また、カウンタウエイト７の前側には、後述のエンジン１４等を収容する建屋カバー８が設けられている。
【００３２】
８はキャブ６とカウンタウエイト７との間に位置して旋回フレーム５上に立設された建屋カバーで、該建屋カバー８は、図１ないし図３に示すように鋼板等からなる複数枚の金属パネルを用いて形成され、内部に機械室を画成するものである。そして、建屋カバー８は、旋回フレーム５の左，右両側に立設されたサイドカバー８Ａ，８Ａと、該各サイドカバー８Ａの上部側に設けられた上部カバー８Ｂと、該上部カバー８Ｂに設けられた点検窓８Ｃを開閉可能に施蓋するエンジンカバー８Ｄ等とにより構成されている。
【００３３】
ここで、建屋カバー８の上部カバー８Ｂは、図４ないし図６に示す如く後述のエアクリーナ２１等を上方から覆う上部外装板８Ｂ1 等を含んで構成されるものである。そして、この上部外装板８Ｂ1 には、後述するプレクリーナ２６の筒形ケース３０が着脱可能に取付けられる円形の取付穴９が設けられ、この取付穴９は、後述するエアクリーナ２１の上方に配置されるものである。
【００３４】
１０は建屋カバー８内に配設された仕切板で、該仕切板１０は、図２ないし図４に示す如く建屋カバー８内を前側のエアクリーナ収容室１１Ａと、後側の外気導入室１１Ｂとに画成するものである。そして、仕切板１０には、後述の吸気ダクト２３を外気導入室１１Ｂ内に開口（連通）させる開口部１０Ａが設けられ、該開口部１０Ａは、図６に示すように四角形の角穴として形成されている。
【００３５】
１２，１２，…は図３に示すように建屋カバー８の上部カバー８Ｂ等に設けられた通気穴で、これらの通気穴１２は、後述するエンジン１４の一側（図３中の左側）に位置して建屋カバー８内の外気導入室１１Ｂと連通し、この外気導入室１１Ｂ内に外部からの空気を図３中の矢示Ａ方向に取入れるものである。
【００３６】
そして、外気導入室１１Ｂ内に取入れた空気は、エンジン１４等を冷却するため図３中の矢示Ｂ方向に冷却風となって流れると共に、仕切板１０の開口部１０Ａから後述の吸気ダクト２３内に向けて矢示Ｃ方向に流通し、エンジン１４用の吸入空気としても用いられるものである。
【００３７】
１３，１３，…は図３に示すように建屋カバー８の上部カバー８Ｂ等に設けられた他の通気穴で、これらの通気穴１３は、エンジン１４の他側（図３中の右側）に位置し、建屋カバー８内を矢示Ｂ方向に流れる冷却風を外部に排出させるものである。
【００３８】
１４はカウンタウエイト７寄りに位置して旋回フレーム５の後部側に設けられた原動機としてのエンジンで、該エンジン１４は、図３に示すように旋回フレーム５の各センタビーム５Ｂ上に防振マウント等を介して横置き状態で搭載され、建屋カバー８内を左，右方向に延在している。
【００３９】
そして、エンジン１４の一側（図３中の左側）には、例えばラジエータ、オイルクーラ等からなる熱交換器１５と、矢示Ｂ方向の冷却風を発生させる冷却ファン１６が配設されている。また、エンジン１４の他側（図３中の右側）には、複数台の油圧ポンプ１７（図２参照）等が取付けられている。
【００４０】
１８は図２に示すように油圧ポンプ１７の前側に位置して旋回フレーム５の右側に設けられた作動油タンクで、該作動油タンク１８は、油圧ポンプ１７の吸込側に接続されると共に、油圧アクチュエータ（図示せず）からの戻り油が還流されるものである。また、作動油タンク１８の前側には、エンジン１４に燃料を供給するための燃料タンク１９が設けられている。
【００４１】
２０はエンジン１４に吸入空気を供給するための吸気管で、該吸気管２０は、図２に示す如く旋回フレーム５上に位置して建屋カバー８内に設けられている。そして、吸気管２０は、その一側（上流側）が後述のエアクリーナ２１に接続され、他側（下流側）がエンジン１４の吸気側に接続されている。
【００４２】
２１は吸気管２０の一側（先端側）に設けられたエアクリーナで、該エアクリーナ２１は、図２、図４ないし図６に示す如く流入側の筒部２１Ａが後述のプレクリーナ２６に接続され、流出側が吸気管２０に接続されている。そして、エアクリーナ２１は、内部にフィルタエレメント（図示せず）等を収容し、内部を流れる空気中から塵埃等のダストを分離して清浄な空気を吸気管２０側に流通させるものである。
【００４３】
ここで、エアクリーナ２１は、図４、図６に示す如く後述する吸気ダクト２３の下面側に溶接またはボルト等の手段を用いて固定され、吸気ダクト２３と一体化されている。そして、この状態でエアクリーナ２１は、図２に示すように建屋カバー８のエアクリーナ収容室１１Ａ内に吸気ダクト２３を介して着脱可能に取付けられるものである。
【００４４】
また、エアクリーナ２１は、図４に示す如く下向きに垂下されたダスト排出管２２を有し、該ダスト排出管２２は、エアクリーナ２１のフィルタエレメントで空気中から分離されたダストを、例えばエンジン１４の停止時等に下方へと排出するものである。
【００４５】
２３は建屋カバー８のエアクリーナ収容室１１Ａ内にエアクリーナ２１と共に固定して収容された吸気ダクトで、該吸気ダクト２３は、図４、図６に示すように全体として略Ｌ字状をなす中空のケースとして形成され、その上端部２３Ａと後端部２３Ｂとが開放端となっている。そして、吸気ダクト２３は、エアクリーナ収容室１１Ａ内にエアクリーナ２１を取付けるための取付ブラケットを兼用するものである。
【００４６】
即ち、吸気ダクト２３の下面部２３Ｃには、エアクリーナ２１が図４に示す如く溶接またはボルト等の手段を用いて固定され、エアクリーナ２１の流入側となる筒部２１Ａは、吸気ダクト２３の下面部２３Ｃを上，下方向に貫通して気液密に固定されている。
【００４７】
そして、吸気ダクト２３の上端部２３Ａは、図４ないし図６に示す如く上部カバー８Ｂの上部外装板８Ｂ1 にボルト等を用いて固定され、これにより吸気ダクト２３は、上部外装板８Ｂ1 を用いて上側から覆われる。また、吸気ダクト２３の後端部２３Ｂは、図４、図６に示す如く仕切板１０にボルト等を用いて固定され、これにより吸気ダクト２３の後端部２３Ｂは、仕切板１０を用いて閉塞されるものである。
【００４８】
この場合、吸気ダクト２３の一側は、仕切板１０に設けた開口部１０Ａを介して図４に示す外気導入室１１Ｂ内に開口（連通）し、この外気導入室１１Ｂ内から矢示Ｃ方向に空気が流通する。また、吸気ダクト２３の他側は、上部外装板８Ｂ1 の取付穴９を下側から取り囲み、後述のプレクリーナ２６内に矢示Ｃ方向の空気を流入させるものである。
【００４９】
そして、外気導入室１１Ｂから仕切板１０の開口部１０Ａを介して吸気ダクト２３内を矢示Ｃ方向に流通する空気が塵埃等のダストを多く含んでいる場合でも、この空気中に含まれるダストのうち一部のダストは、吸気ダクト２３内を流通する間に空気中から分離されて下面部２３Ｃ上に落下し、これ以外のダストは、後述するプレクリーナ２６の流入口２６Ａ内に空気と一緒に流入する。このため、吸気ダクト２３は、その内部が予備のダスト分離室（塵埃分離室）を構成するものである。
【００５０】
２４は取付穴９の周囲を取り囲むように上部外装板８Ｂ1 の上面に設けられた環状突部で、該環状突部２４は、図５に示す如く上部外装板８Ｂ1 の取付穴９を径方向外側から取り囲むリング体として形成され、上部外装板８Ｂ1 の上面から予め決められた寸法をもって上向きに突出している。そして、環状突部２４は、後述するプレクリーナ２６の外周面にシール部材２５を介して接触し、上部外装板８Ｂ1 の取付穴９とプレクリーナ２６との間に外部の雨水等が浸入するのを防ぐものである。
【００５１】
２５は環状突部２４の上端側に取付けられたシール部材で、該シール部材２５は、後述するプレクリーナ２６の筒形ケース３０に外側から弾性的に接触し、上部外装板８Ｂ1 の取付穴９と筒形ケース３０との間を気液密にシールするものである。
【００５２】
２６はエアクリーナ２１と共に空気中のダストを除去するプレクリーナで、該プレクリーナ２６は、図２、図４、図６に示すようにエアクリーナ２１の上流（流入）側に設けられ、エアクリーナ２１に達する前の空気中から塵埃等のダストを分離しつつ、分離したダストを後述の筒形ケース３０内に捕捉するものである。
【００５３】
そして、プレクリーナ２６は、後述のベース筒２７、筒形ケース３０および蓋体３２等により構成され、吸気ダクト２３を介して外部から取入れた空気を流入させる流入口２６Ａと、エアクリーナ２１の筒部２１Ａ内に連通する流出口２６Ｂと、流入口２６Ａを介してプレクリーナ２６内に取入れた空気中からダストを分離して捕捉するダスト捕捉部２６Ｃとを有している。
【００５４】
２７はプレクリーナ２６の固定側となるベース筒で、該ベース筒２７は、図５に示すように下端側がエアクリーナ２１の筒部２１Ａに嵌合して固定される内側筒部２７Ａと、該内側筒部２７Ａの径方向外側に複数の固定翼２７Ｂ，２７Ｂ，…を介して一体に設けられ該内側筒部２７Ａよりも軸方向寸法が短い外側筒部２７Ｃとから二重の筒体として形成されている。
【００５５】
また、外側筒部２７Ｃの上端側には、径方向外側へと円弧状に湾曲して延びる支持フランジ２７Ｄが一体に形成され、この支持フランジ２７Ｄは、上部外装板８Ｂ1 の取付穴９よりも小径となって、該取付穴９の径方向内側に配設されている。そして、ベース筒２７の支持フランジ２７Ｄ上には、後述する筒形ケース３０の下端側が着脱可能に載置されるものである。
【００５６】
ここで、内側筒部２７Ａと外側筒部２７Ｃとの間は、吸気ダクト２３内に向けて下向きに開口するプレクリーナ２６の流入口２６Ａとなっている。そして、ベース筒２７の固定翼２７Ｂ，２７Ｂ，…は、内側筒部２７Ａと外側筒部２７Ｃとの間を放射状または渦巻き状に斜めに傾斜して延び、流入口２６Ａ内を矢示Ｃ方向に流れる空気に対し、例えば図５中に二点鎖線で示すような矢示Ｄ方向の旋回流を発生させる。
【００５７】
このため、プレクリーナ２６内に流入した空気は、空気中に含まれる塵埃等のダストが矢示Ｄ方向の旋回流による遠心力等で撹拌されて分離され、分離されたダストだけが後述の筒形ケース３０内に捕捉される。そして、このようにダストが分離された空気は、プレクリーナ２６の流出口２６Ｂ（内側筒部２７Ａ内）からエアクリーナ２１の筒部２１Ａ内に向けて図５中の矢示Ｅ方向に流出するものである。
【００５８】
また、プレクリーナ２６のベース筒２７には、内側筒部２７Ａの中心部にステム固定部２７Ｅが設けられ、このステム固定部２７Ｅは、放射状に延びる複数の板状アーム２７Ｆ等を介して内側筒部２７Ａの内周側に一体に形成されている。そして、内側筒部２７Ａの内周側は、ステム固定部２７Ｅと板状アーム２７Ｆとの間等がプレクリーナ２６の流出口２６Ｂを構成するものである。
【００５９】
２８はベース筒２７のステム固定部２７Ｅに設けられた細長棒状のステムで、該ステム２８は、図５に示すようにステム固定部２７Ｅから上向きに突出し、その突出端には蝶形のねじ部材２９が螺着されている。そして、このねじ部材２９は、後述の蓋体３２をステム２８の突出端側に着脱可能に締結し、筒形ケース３０と蓋体３２とをベース筒２７に対して抜止め状態に保持するものである。
【００６０】
３０はプレクリーナ２６のダスト捕捉部２６Ｃを構成する筒形ケースで、この筒形ケース３０は、例えば透明または半透明な樹脂材料等を用いて図５に示す如く断面Ｖ字状をなす筒状の容器として形成されている。そして、筒形ケース３０は、後述の蓋体３２と共に上部外装板８Ｂ1 の取付穴９から上方に突出し、建屋カバー８の外側（上側）から筒形ケース３０内を容易に覗くことができるものである。
【００６１】
ここで、筒形ケース３０は、ベース筒２７の支持フランジ２７Ｄ上に載置される断面Ｖ字状の底部３０Ａと、該底部３０Ａから斜め上向きに径方向内側へと傾斜して延びた内側テーパ部３０Ｂと、該内側テーパ部３０Ｂを外側から取り囲むように底部３０Ａから斜め上向きに径方向外側へと傾斜して延び外部からの覗き窓を形成する外側テーパ部３０Ｃとにより構成されている。
【００６２】
また、筒形ケース３０の内側テーパ部３０Ｂは、外側テーパ部３０Ｃよりもステム２８の軸方向（上向き）に長く延び、内側テーパ部３０Ｂの上端は、蓋体３２との間に比較的狭隘な環状通路となるダスト捕捉通路３１を形成している。そして、このダスト捕捉通路３１は、図５に示す矢示Ｄ方向の旋回流により空気中から分離されたダストが、ダスト捕捉部２６Ｃ（内側テーパ部３０Ｂと外側テーパ部３０Ｃとの間の空間）に向けて矢示Ｆ方向に遠心力で飛散されるのを許し、この矢示Ｆ方向とは逆向きにダストが移動するのを規制するものである。
【００６３】
このため、内側テーパ部３０Ｂと外側テーパ部３０Ｃとの間（ダスト捕捉部２６Ｃ内）には、図５に示す矢示Ｄ方向の旋回流により空気中から分離されたダストが順次堆積するように捕捉される。また、筒形ケース３０の外側テーパ部３０Ｃには、図５に示す如くシール部材２５が外側から弾性的に接触し、上部外装板８Ｂ1 の取付穴９と筒形ケース３０との間は、シール部材２５により気液密にシールされるものである。
【００６４】
３２はプレクリーナ２６の蓋体を示し、該蓋体３２は、筒形ケース３０を上側から覆う円皿形状をなし、その外周側には、外側テーパ部３０Ｃの上端に衝合される環状の縁取り部３２Ａとなっている。また、蓋体３２の内周側には、ステム２８の突出端側に螺合するねじ部材２９が着脱可能に設けられる。そして、ねじ部材２９をステム２８に螺着したときには、蓋体３２の内周側がステム２８の突出端側に締結され、外周側の縁取り部３２Ａは、外側テーパ部３０Ｃの上端に液密状態で押付けられる。
【００６５】
このため、筒形ケース３０の底部３０Ａは、ベース筒２７の支持フランジ２７Ｄに強く押付けられ、これにより筒形ケース３０と蓋体３２とは、ベース筒２７に対し支持フランジ２７Ｄとステム２８、ねじ部材２９とを介して抜止め状態に保持される。また、このときにシール部材２５は、筒形ケース３０の外側テーパ部３０Ｃに外側から接触し、上部外装板８Ｂ1 の取付穴９と筒形ケース３０との間を気液密にシールするものである。
【００６６】
なお、図６中に示す前側の仕切板３３は、上部外装板８Ｂ1 （上部カバー８Ｂ）の下側で後側の仕切板１０と対向し、図２に示すエアクリーナ収容室１１Ａを仕切板１０との間で画成するものである。また、仕切板３３は、エンジン１４からの熱がキャブ６側に伝わるのを抑える遮蔽板としても機能するものである。
【００６７】
本実施の形態による油圧ショベル１の吸気装置は、上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。
【００６８】
まず、油圧ショベル１のキャブ６内に乗り込んだオペレータが、始動スイッチ（図示せず）を操作して建屋カバー８内のエンジン１４を起動すると、該エンジン１４による吸入空気の吸込み作用によって、エンジン１４の吸込側に連通する吸気管２０内は負圧傾向となる。
【００６９】
このため、建屋カバー８内の外気導入室１１Ｂには、図３に例示する各通気穴１２等を介して外部の空気が矢示Ａ方向に取入れられる。そして、このときの空気は、エンジン１４等を冷却する冷却風となって図３中の矢示Ｂ方向に流れると共に、仕切板１０の開口部１０Ａから吸気ダクト２３内に向けて矢示Ｃ方向に流通する。
【００７０】
そして、吸気ダクト２３からの空気は、図５に示すプレクリーナ２６の流入口２６Ａからベース筒２７の内側筒部２７Ａ、外側筒部２７Ｃ間を上向きに流通し、このときに複数の固定翼２７Ｂ，２７Ｂ，…により矢示Ｄ方向の旋回流が発生される。このため、プレクリーナ２６内に流入した空気は、空気中に含まれる塵埃等のダストが矢示Ｄ方向の旋回流による遠心力等で撹拌されて分離され、分離されたダストだけが筒形ケース３０（ダスト捕捉部２６Ｃ）内に捕捉される。
【００７１】
このとき、筒形ケース３０の内側テーパ部３０Ｂは、外側テーパ部３０Ｃよりも上向きに長く延び、内側テーパ部３０Ｂの上端は、蓋体３２との間に比較的狭隘な環状通路となるダスト捕捉通路３１を形成している。そして、このダスト捕捉通路３１は、図５に示す矢示Ｄ方向の旋回流により空気中から分離されたダストが、内側テーパ部３０Ｂと外側テーパ部３０Ｃとの間のダスト捕捉部２６Ｃに向けて矢示Ｆ方向に遠心力で飛散されるのを許し、この矢示Ｆ方向とは逆向きにダストが移動するのを規制することができる。
【００７２】
次に、このようにダストが分離された空気は、プレクリーナ２６の流出口２６Ｂ（内側筒部２７Ａ内）からエアクリーナ２１の筒部２１Ａ内に向けて図５中の矢示Ｅ方向に流出する。そして、この空気がエアクリーナ２１内を流通するときには、内蔵のフィルタエレメントにより、例えば細かいダスト等を分離して除去することができる。
【００７３】
この結果、エンジン１４の吸気管２０内には、プレクリーナ２６とエアクリーナ２１とにより２段階でダストが除去され、清浄化された空気のみが吸入空気となって吸込まれる。そして、この吸入空気は、エンジン１４の燃焼室内で燃料と混合され、ピストン等で高圧縮されることにより着火して燃焼圧（回転出力）を発生することができる。
【００７４】
かくして、本実施の形態によれば、建屋カバー８内に複数の通気穴１２等を介して外部の空気が取入れられる外気導入室１１Ｂを形成し、エアクリーナ２１の上流側に設けるプレクリーナ２６には、建屋カバー８内の外気導入室１１Ｂに吸気ダクト２３を介して連通する流入口２６Ａと、エアクリーナ２１の流入側に連通する流出口２６Ｂと、流入口２６Ａと流出口２６Ｂとの間に位置し空気中からダストを分離して捕捉するダスト捕捉部２６Ｃとを設ける構成としている。
【００７５】
これにより、エンジン１４の吸入空気となる空気（外気）は、建屋カバー８の各通気穴１２から外気導入室１１Ｂ内に流入した後に、この外気導入室１１Ｂから横方向（ほぼ水平方向）に延びる吸気ダクト２３を介してプレクリーナ２６の流入口２６Ａに供給され、例えば吸気ダクト２３の長さ寸法分だけプレクリーナ２６の流入口２６Ａを通気穴１２から横方向に離間させることができる。
【００７６】
このため、建屋カバー８の通気穴１２近傍に、例えば降雨の跳ね返りによる水滴、または降り積もった雪の溶出（雪解け）による水滴等が残り、これらの水分を多量に含んだ空気が通気穴１２側から建屋カバー８（外気導入室１１Ｂ）内に流入しても、この空気が建屋カバー８内をプレクリーナ２６の位置まで、例えば吸気ダクト２３等を介して流通する間に空気中の水分を分離することができ、空気中に含まれる水分量を確実に低減した状態でプレクリーナ２６の流入口２６Ａ内に空気を取込むことができる。
【００７７】
しかも、プレクリーナ２６の流入口２６Ａは、吸気ダクト２３内に向けて下向きに開口しているので、これによっても水分がプレクリーナ２６内に吸込まれるのを防止でき、空気中に含まれる水分量を確実に低減した状態でプレクリーナ２６内に空気を取込むことができる。
【００７８】
そして、プレクリーナ２６の筒形ケース３０（ダスト捕捉部２６Ｃ）は、流入口２６Ａから取入れた空気中から塵埃等のダストを旋回流によって分離しつつ、このときのダストをダスト捕捉部２６Ｃ内に捕捉することができ、一旦捕捉したダストが流出口２６Ｂ側に逆流するのを、内側テーパ部３０Ｂの上端と蓋体３２との間のダスト捕捉通路３１により規制することができる。
【００７９】
従って、本実施の形態によれば、前述の如きプレクリーナ２６をエアクリーナ２１に追加して設けることにより、プレクリーナ２６のダスト捕捉部２６Ｃによってダストが分離され清浄化された空気を流出口２６Ｂからエアクリーナ２１に向けて流通させることができ、空気中に混入した塵埃等のダストを良好に除去できると共に、例えば雨水または雪等による水分が吸入空気に浸入するのも防止することができる。
【００８０】
そして、プレクリーナ２６からエアクリーナ２１に向けて流通する空気中には水分の混入等がほぼ完全になくなっているので、エアクリーナ２１内のフィルタエレメント等に水分が付着して目詰まりの原因になる等の問題を解消でき、吸気騒音を低減することができる。そして、エアクリーナ２１の除塵性能を良好に維持することができ、エンジン１４に供給する吸入空気の流量を安定させ、エンジン１４の吸気性能等を高めることができる。
【００８１】
また、プレクリーナ２６のダスト捕捉部２６Ｃとなる筒形ケース３０を、例えば透明な樹脂材料により形成し、建屋カバー８に設けた取付穴９から上方に突出させる構成としているので、建屋カバー８の上方からプレクリーナ２６の筒形ケース３０内を覗くだけで、プレクリーナ２６によるダストの捕捉量を外部から容易に確認することができる。
【００８２】
そして、プレクリーナ２６のメンテナンス（保守、点検）作業等を行うときには、図５に示す蝶形のねじ部材２９をステム２８の上端側から取外すことによって、蓋体３２と共に筒形ケース３０を建屋カバー８の上方へと脱着することができ、筒形ケース３０内に捕捉されたダストの排出、洗浄作業等を容易に遂行することができる。
【００８３】
また、建屋カバー８に設けたプレクリーナ２６用の取付穴９には、その周囲を取り囲むように上部カバー８Ｂ（上部外装板８Ｂ1 ）の上面から上向きに突出する環状突部２４を付設し、該環状突部２４の上端側には、プレクリーナ２６（筒形ケース３０）の外周面に弾性的に接触するシール部材２５を設ける構成としている。
【００８４】
このため、プレクリーナ２６の筒形ケース３０等を建屋カバー８の上方から取付穴９の位置に取付けたときには、該取付穴９の周囲から建屋カバー８の上方に突出する環状突部２４をシール部材２５を介して筒形ケース３０の外周面に接触させることができ、取付穴９の周囲における防水性能を確実に向上することができる。
【００８５】
特に、この場合の環状突部２４は、取付穴９の周囲から建屋カバー８の上方に突出しているので、激しい降雨による水滴の飛沫、降り積もった雪の溶出（雪解け）による水分等が取付穴９内に入り込むのを良好に遮断することができる。そして、シール部材２５は、筒形ケース３０の外側テーパ部３０Ｃに外側から弾性的に接触することにより、上部外装板８Ｂ1 の取付穴９と筒形ケース３０との間を気液密にシールでき、取付穴９の周囲におけるシール性能を高めることができる。
【００８６】
また、プレクリーナ２６は、図５に示すようにベース筒２７、ステム２８、ねじ部材２９、筒形ケース３０および蓋体３２からなり、このうちのベース筒２７等を吸気ダクト２３と共に建屋カバー８内に収容し、筒形ケース３０と蓋体３２を取付穴９から建屋カバー８の外部に突出させる構成としている。
【００８７】
このため、プレクリーナ２６が建屋カバー８から突出する高さ（突出寸法）を低く抑えることができ、上部旋回体３（例えば、エンジン１４等）の振動による影響がプレクリーナ２６の取付部等に及ぶのを低減できると共に、プレクリーナ２６の耐久性、寿命等を向上することができる。
【００８８】
なお、前記実施の形態では、プレクリーナ２６のダスト捕捉部２６Ｃとなる筒形ケース３０を透明な樹脂材料等により形成し、外側テーパ部３０Ｃを全周に亘る覗き窓とする場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば筒形ケースに透明な覗き窓を部分的に設け、覗き窓以外の部分は、不透明な材料（金属、樹脂を含む）を用いて形成する構成としてもよい。
【００８９】
また、前記実施の形態では、取付穴９の周囲に設けた環状突部２４にシール部材２５を取付ける場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばプレクリーナの外周側にシール部材を設け、このシール部材を環状突部２４の内周等に気液密に接触させる構成としてもよい。
【００９０】
さらに、前記実施の形態では、建設機械として油圧ショベルを例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば油圧クレーン、ホイールローダ、ブルドーザ等のように、種々の建設機械における吸気装置にも広く適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の実施の形態による吸気装置が適用された油圧ショベルを示す外観図である。
【図２】図１中の上部旋回体を上側からみた一部破断の平面図である。
【図３】建屋カバー内に収容したエンジン等を図２中の矢示 III−III 方向からみた断面図である。
【図４】プレクリーナ、吸気ダクトおよびエアクリーナ等を図２中の矢示IV−IV方向からみた断面図である。
【図５】プレクリーナを図４中の矢示Ｖ−Ｖ方向から拡大してみた断面図である。
【図６】図４中のプレクリーナ、吸気ダクトおよびエアクリーナ等を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００９２】
１  油圧ショベル（建設機械）
２  下部走行体
３  上部旋回体
４  作業装置
５  旋回フレーム（フレーム）
６  キャブ
７  カウンタウエイト
８  建屋カバー
８Ｂ  上部カバー
９  取付穴
１０  仕切板
１０Ａ  開口部
１１Ａ  エアクリーナ収容室
１１Ｂ  外気導入室
１２  通気穴
１４  エンジン
１５  熱交換器
１６  冷却ファン
１７  油圧ポンプ
２０  吸気管
２１  エアクリーナ
２３  吸気ダクト
２４  環状突部
２５  シール部材
２６  プレクリーナ
２６Ａ  流入口
２６Ｂ  流出口
２６Ｃ  ダスト捕捉部
２７  ベース筒
２７Ａ  内側筒部
２７Ｂ  固定翼
２７Ｃ  外側筒部
２８  ステム
２９  ねじ部材
３０  筒形ケース
３０Ａ  底部
３０Ｂ  内側テーパ部
３０Ｃ  外側テーパ部（覗き窓）
３２  蓋体
【図１】
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【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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