(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却風により冷却される熱交換装置の冷却風上流側を覆うフィルタと、
前記フィルタをエンジン室内で変位可能に支持する支持機構と、
前記エンジン室内に配設され、前記変位により前記フィルタから落下する粉塵を捕集するトレーとを有し、
前記支持機構は、
前記フィルタを保持すると共に回転軸が設けられたフレームと、
前記回転軸を軸承する軸承部材と、
ロック状態において前記フレームの変位を規制し、ロック解除状態において前記フレームを変位可能とするロック機構と、を有し、
前記トレーは、
前記フィルタの冷却風上流側に配設された機器の上部を覆うように配置される共に、機体外部に取り出し可能に構成されてなること
を特徴とする小旋回タイプ小型油圧ショベルのフィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は小旋回タイプ小型油圧ショベルのフィルタ装置に係り、特にフィルタに対してメンテナンスが必要な小旋回タイプ小型油圧ショベルのフィルタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に油圧ショベル等の建設機械では、エンジンを冷却するための熱交換機を有している。この熱交換機は、エンジンにより駆動される冷却ファンにより生成される冷却風により冷却される。また熱交換機の冷却風の吸い込み側にはフィルタが設けられており、熱交換機に設けられた冷却フィンが目詰まりすることを防止している。
【０００３】
ところで建設機械は、粉塵が多く舞う稼働環境で使用される場合が多い。このため、熱交換機を覆うフィルタも目詰まりが頻繁に発生し、フィルタに詰まった粉塵の除去を行う必要がある。従来では、このフィルタに詰まった粉塵の除去を行うには、熱交換機からフィルタを取り外し、建設機械の機体外部でフィルタから粉塵を除去することが行われていた（特許文献１参照）。
【０００４】
図６は、従来のフィルタに詰まった粉塵を除去する作業を説明するため図である。フィルタ１００は、通常は熱交換機１０１の冷却風の吸い込み側に取り付けられている。同図に示す例では、フィルタ１００は熱交換機１０１に設けられたフック１０２にスライド装着されると共に、上部を蝶ボルト１０７を用いて熱交換機１０１に固定する構造となっている。
【０００５】
よって、フィルタ１００に詰まった粉塵の除去を行うには、蝶ボルト１０７を取り外し、フィルタ１００をフック１０２に沿って上方にスライドさせることにより熱交換機１０１から取り外し、続いてエンジン室１０３からフィルタ１００を機体外部に取り出し、機体外部において粉塵を除去する必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−０５２６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のフィルタ装置は、フィルタ１００に詰まった粉塵の除去を行うためにはフィルタ１００を熱交換機１０１から取り外す必要がある。このため従来のフィルタ装置では、この取り外しの際にフィルタ１００が振動してしまい、図７に示すようにフィルタ１００に付着した粉塵１０５がエンジン室１０３内に落下してしまうという問題点があった。
【０００８】
このため、従来ではフィルタ１００の清掃と共に、エンジン室１０３に落下した粉塵１０５の清掃処理を行う必要があり、その作業が面倒であった。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、フィルタの清掃作業の省力化を図った小旋回タイプ小型油圧ショベルのフィルタ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題は、第１の観点からは、
冷却風により冷却される熱交換装置の冷却風上流側を覆うフィルタと、
前記フィルタをエンジン室内で変位可能に支持する支持機構と、
前記エンジン室内に配設され、前記変位により前記フィルタから落下する粉塵を捕集するトレーとを有し、
前記支持機構は、
前記フィルタを保持すると共に回転軸が設けられたフレームと、
前記回転軸を軸承する軸承部材と、
ロック状態において前記フレームの変位を規制し、ロック解除状態において前記フレームを変位可能とするロック機構と、を有し、
前記トレーは、
前記フィルタの冷却風上流側に配設された機器の上部を覆うように配置される共に、機体外部に取り出し可能に構成されてなること
を特徴とする小旋回タイプ小型油圧ショベルのフィルタ装置により解決することができる。
【発明の効果】
【００１１】
開示の建設機械のフィルタ装置によれば、フィルタに詰まった粉塵はフィルタをエンジン室内で変位させることによりトレーに落下して捕集される。このため捕集された粉塵は、単にトレーのみをエンジン室から取り出し廃棄できるため、フィルタの清掃作業の省力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態であるフィルタ装置を搭載した建設機械を示す側面図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態であるフィルタ装置を搭載した建設機械のエンジン室の断面図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態であるフィルタ装置の斜視図である。
【図４】図４は、本発明の第１実施形態であるフィルタ装置の分解斜視図である。
【図５】図５は、本発明の第２実施形態であるフィルタ装置の分解斜視図である。
【図６】図６は、従来の一例であるフィルタ装置を説明するための斜視図である。
【図７】図７は、従来のフィルタ装置で発生する問題点を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
【００１４】
図１は本発明の第１実施形態である排気装置を設けた建設機械を示している。本実施形態では、建設機械として小旋回タイプの小型油圧ショベル１を例に挙げて説明する。この小旋回タイプの小型油圧ショベル１は、キャブ８に対しエンジン室１７のＹ２方向の延出量が小さく設定されている。
【００１５】
小型油圧ショベル１は、大略すると自走可能なクローラ式の下部走行体２と、この下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３とにより略構成されている。また、上部旋回体３の前部側には作業アタッチメント４が設けられている。
【００１６】
この作業アタッチメント４は、ブーム６、アーム９、及びバケット１０等を有している。ブーム６は、後述の旋回フレーム５に俯仰動可能に取り付けられている。アーム９は、ブーム６の先端側に回動可能に取り付けられている。また、バケット１０は、アーム９の先端側に回動可能に取り付けられている。
【００１７】
ブームシリンダ１２は、旋回フレーム５とブーム６との間に配設されている。このブームシリンダ１２により、ブーム６は旋回フレーム５に対して俯仰動する。アームシリンダ１３は、ブーム６とアーム９との間に配設されている。このアームシリンダ１３により、アーム９はブーム６に対して回動動作する。更にバケットシリンダ１４は、バケット１０とアーム９との間に配設されている。このバケットシリンダ１４により、バケット１０はアーム９に対して回動する。
【００１８】
上部旋回体３は、下部走行体２上に旋回機構１６を介して旋回自在に設置されている。この上部旋回体３には、図１に加え図２に示すように、旋回フレーム５、キャブ８、カウンタウエイト１５、エンジンフード１７ａ、外装カバー１８、エンジン２０、マフラ３０等が配設されている。
【００１９】
キャブ８は旋回フレーム５上に設けられており、その内部には運転席（図示せず）が設けられている。オペレータはキャブ８内の運転席に着座し、小型油圧ショベル１の運転操作を行う。
【００２０】
カウンタウエイト１５は、作業アタッチメント４との重量バランスをとる機能を奏する。またエンジンフード１７ａ、外装カバー１８は、エンジン２０、熱交換機２４、ポンプ２７、フィルタ装置３５Ａ等を覆うものである。
【００２１】
次に、エンジン室１７内の構成について説明する。
【００２２】
図２は、エンジン室１７の内部構成を示す概略構成図である。カウンタウエイト１５、エンジンフード１７ａ、外装カバー１８に囲まれたエンジン室１７内には、エンジン２０、冷却ファン２３、熱交換装置２４、ポンプ２７、及びフィルタ装置３５Ａ等が配設されている。
【００２３】
エンジン２０は、旋回フレーム５に配設されたエンジン取付座２１の上部に、マウント２２を介して支持されている。マウント２２は防振マウントであり、エンジン２０で発生する振動が旋回フレーム５に伝達されるのを防止している。
【００２４】
エンジン２０のＸ１方向側（図中左側）には、冷却ファン２３が配設されている。また、冷却ファン２３のＸ１方向側には、熱交換装置２４が配設されている。
【００２５】
冷却ファン２３は、エンジン２０により回転駆動される。冷却ファン２３が回転駆動されることより、外気が冷却風としてエンジン室１７に取り込まれる。熱交換装置２４は、このエンジン室１７に取り込まれたた冷却風により冷却される。
【００２６】
冷却風は、図２において右側に向け流れる。よって、図中矢印Ｘ１方向側が冷却風上流側となり、図中矢印Ｘ２方向が冷却風下流側となる。
【００２７】
熱交換装置２４は、エンジン２０内を流れる冷却水を冷却するラジエータ、ブームシリンダ１２、アームシリンダ１３、バケットシリンダ１４等の油圧機器の作動油の放熱をするためのオイルクーラ及びエンジンに供給される過給空気を冷却するためのインタークーラが並設されたラジエータユニット２４Ａと、図示しない燃料タンクに戻る余剰燃料を冷却する燃料クーラ２４Ｂと、エアコン用のコンデンサ２４Ｃとを有し、これらラジエータユニット２４Ａ、燃料クーラ２４Ｂ、コンデンサ２４Ｃを取り囲む矩形枠状の枠体２４Ｄとで構成されている。燃料クーラ２４Ｂ及びコンデンサ２４Ｃは、ラジエータユニット２４Ａの冷却風上流側に配設されている。枠体２４Ｄは、燃料クーラ２４Ｂ、燃料クーラ２４Ｂ、コンデンサ２４Ｃの冷却風上流側に開口部２４Ｅを有している。
【００２８】
エンジン室１７内の熱交換装置２４の冷却風上流側には、バッテリー４６及び電装品４７が床面５９上に配設されている。外装カバー１８の熱交換装置２４の冷却風上流側には隔壁５８が形成されている。熱交換装置２４の枠体２４Ｄは、隔壁５８とシール等を介して気密に接した構成とされている。
【００２９】
また、床面５９から延設されるデッキ部６０において、バッテリー４６及び電装品４７の上部位置には開口部６１が形成されている。この開口部６１は、後述するトレー３７により気密に閉塞される。
【００３０】
よって、トレー３７が開口部６１に装着された状態において、エンジン室１７はエンジン２０及び熱交換装置２４等が収納された第１空間部５５と、熱交換装置２４の冷却風上流側に形成される第２空間部５６に画成される。
【００３１】
そして、冷却ファン２３により生成される冷却風は、フィルタ装置３５Ａと熱交換装置２４のみを通過し、第２空間部５６から第１空間部５５に向け流れる構成となる。
【００３２】
ポンプ２７は、エンジン２０の冷却ファン２３が配設された側と反対側（冷却風下流側）に配設されている。ポンプ２７は作業アタッチメント４を駆動するブームシリンダ１２、アームシリンダ１３、バケットシリンダ１４等の油圧源である。このポンプ２７もエンジン２０により駆動される。
【００３３】
エンジン２０から排出された排気ガスは、排気マニホールド２８及び排気管２９を介してマフラ３０に導入される。マフラ３０は、エンジン２０のＸ２方向側の上部位置に固定ブラケット３３を介して固定されている。排出ガスの排気騒音は、マフラ３０内に形成された複数の部屋内で膨張及び圧縮を繰り返し進行することにより消音される。
【００３４】
また、消音装置３０の排気端部にはテールパイプ３１が設けられている。消音装置３０で消音処理が行われた排気ガスはテールパイプ３１から機体外部に排出される。
【００３５】
次に、主に図３及び図４を用いて、フィルタ装置３５Ａについて説明する。
【００３６】
フィルタ装置３５Ａは、フィルタ３６、支持機構、及びトレー３７を有した構成とされている。このフィルタ装置３５Ａは、熱交換装置２４の開口部２４Ｅの冷却風上流側を覆うよう配設される。
【００３７】
フィルタ３６は、支持機構により熱交換装置２４の枠体２４Ｄに変位可能に支持される。この支持機構は、フレーム３８、軸承ブラケット４１Ａ、及びロック機構４２Ａを有した構成とされている。
【００３８】
フレーム３８は、図４に示すように矩形枠状の形状を有している。また、フレーム３８は、熱交換装置２４の枠体２４Ｄにシール等を介して気密に接する。このフレーム３８の内部に装着されることにより、フィルタ３６はフレーム３８に保持される。この保持状態において、フィルタ３６は外周をフレーム３８に囲繞された状態となり、フィルタ３６とフレーム３８は一体化する。更に、フレーム３８の下方両側位置には回転軸３８ａが配設され、上方の一側方位置にはネジ軸３８ｂが配設されている。
【００３９】
軸承ブラケット４１Ａは、熱交換装置２４の下部に配設されている。この軸承ブラケット４１Ａは、フレーム３８に設けられた回転軸３８ａを軸承する軸孔が形成されている。よって、回転軸３８ａが軸承ブラケット４１Ａに軸承されることにより、フィルタ３６（フレーム３８）は、熱交換装置２４に対して変位可能な構成となる。具体的には、フィルタ３６は熱交換装置２４に対し、軸承ブラケット４１Ａが回転軸３８ａを軸承する位置を中心として揺動可能な構成となる。
【００４０】
ロック機構４２Ａは、ネジ軸３８ｂ、ロック用ブラケット４３Ａ、及びロックノブ４４を有した構成とされている。前記のようにネジ軸３８ｂは、フレーム３８の上方の一側方位置（図中、Ｙ２側位置）に配設されている。
【００４１】
ロック用ブラケット４３Ａは弓状に湾曲した板状部材であり、熱交換装置２４に固定されている。また、ロック用ブラケット４３Ａにはガイド穴４３ａが形成されている。ロックノブ４４は操作者により把持されるものであり、前記のネジ軸３８ｂと螺合するよう構成されている。フレーム３８に設けられたネジ軸３８ｂはロック用ブラケット４３Ａに形成されたガイド穴４３ａに挿入され、その上でネジ軸３８ｂにロックノブ４４が螺着される。
【００４２】
前記のように、フレーム３８（フィルタ３６）は回転軸３８ａが軸承ブラケット４１Ａに軸承される位置を中心して揺動する。この際、ネジ軸３８ｂも変位するが、ガイド穴４３ａの形状はこのネジ軸３８ｂの変位する軌跡と対応した形状とされている。従って、ロック用ブラケット４３Ａはネジ軸３８ｂのガイド部材として機能し、フレーム３８（フィルタ３６）が揺動する際、ネジ軸３８ｂはガイド穴４３ａにガイドされて変位する。
【００４３】
ロックノブ４４は、フレーム３８に設けられたネジ軸３８ｂに螺着脱可能に取り付けられる。このロックノブ４４をネジ軸３８ｂに締め付けることにより、ロック用ブラケット４３Ａはフレーム３８とロックノブ４４との間に締結され、よってフィルタ３６（フレーム３８）はその変位が規制（ロック）されロック状態となる。また、ロックノブ４４を緩めることによりロック解除され、フィルタ３６（フレーム３８）は軸承ブラケット４１Ａを中心として揺動可能な状態となる。
【００４４】
トレー３７は、エンジン室１７内のフィルタ３６の配設位置に対して冷却風上流側に配設される。また、トレー３７はデッキ部６０に形成された開口部６１を覆うように配設され、開口部６１をシール等を介して気密に閉塞すると共に熱交換装置２４の枠体２４Ｄの下部にもシール等を介して気密に接する。このトレー３７は、第２空間部５６の底部を広く覆う形状とされおり、後述するようにフィルタ３６から落下する粉塵を捕集する機能を奏する。なお、トレー３７を合成樹脂等の弾性素材で形成することにより、トレー３７自体にシール等の機能を持たせてもよい。
【００４５】
また、エンジン室１７のフィルタ装置３５Ａと対向する位置には、図１及び図３に示すようにドア１９が配設されている。トレー３７は、このドア１９から機体外部に取り出し可能な構成とされている（図３参照）。
【００４６】
次に、上記構成とされたフィルタ装置３５Ａにおいて、フィルタ３６に粉塵が詰まったときの清掃処理について説明する。
【００４７】
小型油圧ショベル１の稼動時においては、フィルタ３６はロック機構４２Ａにより熱交換装置２４と平行な状態にロックされている（図２に実線で示す状態）。従って、小型油圧ショベル１の稼動に際し、フィルタ３６が変位してしまうようなことはなく、フィルタ３６は冷却風に含まれる粉塵を確実に捕集する。
【００４８】
フィルタ３６の清掃処理を行うには、先ず作業者は外装カバー１８のドア１９を開ける。フィルタ装置３５Ａは、このドア１９と対向する位置に設けられている。よって、ドア１９を開くことにより、フィルタ装置３５Ａを操作することが可能となる。
【００４９】
ドア１９を開くと、続いて作業者はロック機構４２Ａを構成するロックノブ４４を緩める操作を行う。ロックノブ４４が緩められることによりロック解除状態となり、フィルタ３６（フレーム３８）は、軸承ブラケット４１Ａを中心として揺動可能な状態となる。
【００５０】
続いて、作業者はロックノブ４４を把持した状態で、フィルタ３６（フレーム３８）を軸承ブラケット４１Ａを中心として、図３に矢印Ａで示すように揺動させる。
【００５１】
この際、ロックノブ４４が取り付けられたネジ軸３８ｂはロック用ブラケット４３Ａのガイド穴４３ａに係合している。また、ガイド穴４３ａの形状はネジ軸３８ｂの移動軌跡に対応している。よって、作業者はロックノブ４４をロック用ブラケット４３Ａにガイドされた状態で操作できるため、フィルタ３６（フレーム３８）を揺動させる作業を容易に行うことができる。
【００５２】
上記のようにロックノブ４４を操作することによりフィルタ３６は振動され、これによりフィルタ３６に付着していた粉塵７０（図３参照）は落下する。トレー３７は、フィルタ３６から落下する粉塵７０を捕集できるよう、第２空間部５６の底面を広く覆う形状とされている。よって、トレー３７はフィルタ３６から落下する粉塵７０を確実に捕集することができる。
【００５３】
フィルタ３６に付着していた粉塵７０が落下し、フィルタ３６の目詰まりが解消すると、作業者はフィルタ３６（フレーム３８）を熱交換装置２４と平行となる既定の装着位置まで移動させ、続いてロックノブ４４をネジ軸３８ｂに締め付ける。これにより、フィルタ３６は再びロック状態となり、熱交換装置２４への粉塵の侵入を防止する位置に固定される。
【００５４】
次に作業者は、粉塵７０が落下したトレー３７から粉塵７０を機体外に取り除き、廃棄する処理を行う。粉塵７０の廃棄が終了すると、作業者はドア１９を閉めることにより、一連の清掃処理を終了する。なお、ドア１９が開かれることにより外装カバー１８に形成された開口部からトレー３７そのものを機体外部に取り出し、粉塵７０を廃棄する処理を行ってもよい。この場合には、粉塵７０の廃棄が終了すると、作業者はトレー３７を第２空間部５６の下部の開口部６１に装着し、続いてドア１９を閉めることにより、一連の清掃処理が終了する。
【００５５】
上記のように本実施形態に係るフィルタ装置３５Ａは、エンジン室１７内でフィルタ３６を変位（揺動）させることによりフィルタ３６に付着した粉塵７０をトレー３７に落下させ、この粉塵７０が落下したトレー３７をエンジン室１７から取り出し廃棄するだけで、フィルタ３６の目詰まりを解消することができる。
【００５６】
また、エンジン室１７内でフィルタ３６から粉塵７０を落下させても、粉塵７０はトレー３７内に落下し、エンジン室１７内の他の部位に落下することはない。このため、従来必要であったエンジン室１７内の清掃処理を不要することができる。よって、本実施形態に係るフィルタ装置３５Ａによれば、フィルタ３６の清掃処理の容易化及び省力化を図ることができる。
【００５７】
図５は、本発明の第２実施形態であるフィルタ装置３５Ｂを示している。
【００５８】
なお、図５において、図１乃至図４を用いて説明した第１実施形態であるフィルタ装置３５Ａと対応する構成については同一符号を付し、その説明は省略するものとする。
【００５９】
前記した第１実施形態に係るフィルタ装置３５Ａでは、フィルタ３６を保持するフレーム３８の下部両側位置に回転軸３８ａを設けた構成とした。このため、フィルタ装置３５Ａでは、図中矢印Ｙ１，Ｙ２で示す方向を回転軸としてフィルタ３６（フレーム３８）は揺動する構成とされていた。
【００６０】
これに対して本実施形態に係るフィルタ装置３５Ｂは、フレーム３８の側方上下端位置に回転軸３８ａを設けたことを特徴とするものである。この構成とすることにより、フィルタ３６（フレーム３８）は、図中矢印Ｚ１，Ｚ２で示す方向を回転軸として揺動する構成となる。即ち、フィルタ３６（フレーム３８）は、軸承ブラケット４１Ｂを中心として図中矢印Ｂで示す方向に揺動することとなる。
【００６１】
また、ロック機構４２Ｂは、フィルタ３６の揺動に伴いネジ軸３８ｂが進入する溝部５１が形成されたロック用ブラケット４３Ｂと、ネジ軸３８ｂに取り付けられたロックノブ４４とにより構成されている。よって、小型油圧ショベル１の稼動時には、ネジ軸３８ｂを溝部５１内に挿入させた状態でロックノブ４４を締め付ける。これにより、フィルタ３６はロック状態となり、熱交換装置２４への粉塵の侵入を防止する位置に固定される。
【００６２】
更に、フィルタ装置３５Ｂは、熱交換装置２４の前方（図中Ｙ１方向）に延出する上下一対のストッパ５０が形成されている。このストッパ５０の先端部は内側に向けて折曲されている。よって、フィルタ３６が所定角度揺動した時点で、フィルタ３６（フレーム３８）はストッパ５０と当接する構成とされている。このストッパ５０を設けることにより、フィルタ３６（フレーム３８）の必要以上の揺動を規制することができる。
【００６３】
本実施形態に係るフィルタ装置３５Ｂにおいても、作業者がロックノブ４４を把持してフィルタ３６（フレーム３８）を矢印Ｂ方向に揺動させることにより、フィルタ３６に付着している粉塵を図示しないトレー３７に落下させることができる。よって、上記構成とされた第２実施形態に係るフィルタ装置３５Ｂにおいても、前記した第１実施形態に係るフィルタ装置３５Ａと同様の作用効果を実現することができる。
【００６４】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能なものである。
【００６５】
具体的には、上記した実施形態では本願発明を小型油圧ショベル１に適用した例について説明したが、本願発明はフィルタを有する各種建設機械についても適用可能なものである。
【符号の説明】
【００６６】
１  小型油圧ショベル
２  下部走行体    
３  上部旋回体
４  アタッチメント
５  旋回フレーム
６  ブーム
７  アッパーアーム
８  キャブ
９  アーム
１５  カウンタウエイト
１６  旋回機構
１７  エンジン室
１７ａ  エンジンフード
１８  外装カバー
１９  ドア
２０  エンジン
２３  冷却ファン
２４  熱交換装置
２４Ａ  ラジエータユニット
２４Ｂ  燃料クーラ
２４Ｃ  エアコンデンサ
２４Ｄ  枠体
２４Ｅ  開口部
３０  消音装置
３５Ａ，３５Ｂ  フィルタ装置
３６  フィルタ
３７  トレー
３８  フレーム
３８ａ  回転
３８ｂ  ネジ軸
４０Ａ，４０Ｂ  支持機構
４１Ａ，４１Ｂ  軸承ブラケット
４２Ａ，４２Ｂ  ロック機構
４３Ａ，４３Ｂ  ロック用ブラケット
４４  ロックノブ
４３ａ  ガイド穴
４６  バッテリー
４７  電装品
４８  空間部
５０  ストッパ
５５  第１空間部
５６  第２空間部
５９  床面
６０  デッキ部
【図１】
0005808639.tif 000002
【図２】
0005808639.tif 000003
【図３】
0005808639.tif 000004
【図４】
0005808639.tif 000005
【図５】
0005808639.tif 000006
【図６】
0005808639.tif 000007
【図７】
0005808639.tif 000008