(57)【要約】【課題】  建設機械の騒音低減装置において、簡素な構成で騒音を低減できるようにする。【解決手段】  冷却ファン２５の外周においてエンジンルームに配置された冷却風の排出口２２ｂ，２３ａと、排出口２２ｂ，２３ａを覆うようにして機体壁面の機外側に設置されたダクト４０と、ファン回転速度検出手段６２，６３ａと、ファン回転速度Ｎｆに基づきファン騒音を推定するファン騒音推定手段６３ｂと、該ファン騒音の相殺音を設定する騒音相殺音設定手段６３ｃと、ダクト４０内に設置され該相殺音を発生する騒音相殺音発生手段６１とをそなえて構成される。【選択図】        図１
2005233036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クーリングユニット，冷却ファン及びエンジンを収容するエンジンルームからの騒音を低減する、建設機械の騒音低減システムであって、
該冷却ファンの外周において該エンジンルームに配置された冷却風の排出口と、
該排出口を覆うようにして、該エンジンルームが内部に形成される機体壁の機外側に設置されたダクトと、
該冷却ファンの回転速度を検出するファン回転速度検出手段と、
該ファン回転速度検出手段により検出された該ファン回転速度に基づき、該冷却ファンから生じる騒音を推測するファン騒音推定手段と、
該ファン騒音推定手段により推定された騒音の相殺音を設定する騒音相殺音設定手段と、
該ダクト内に設置され該相殺音を発生する騒音相殺音発生手段とをそなえて構成された
ことを特徴とする、建設機械の騒音低減システム。
【請求項２】
該ファン騒音推定手段が、
該ファン回転速度検出手段により検出された該ファン回転速度に基づき該冷却ファンのシャフトの回転により発生するファンシャフト騒音を推定するシャフト騒音推定手段と、
該冷却ファンのファンブレードの枚数を予め記憶し、上記のファンブレードの枚数と該ファン回転速度検出手段により検出された該ファン回転速度とに基づき該ファンブレードの回転により発生するファン風切音を推定する風切音推定手段と、
該シャフト騒音推定手段により推定された該ファンシャフト騒音と、該風切音推定手段により推定された該ファン風切音とを合成する合成手段と
をそなえて構成された
ことを特徴とする、請求項１記載の建設機械の騒音低減システム。
【請求項３】
該シャフト騒音推定手段は、該ファンシャフト騒音の位相及び振幅を推定することにより、該ファンシャフト騒音を推定する
ことを特徴とする、請求項２記載の建設機械の騒音低減システム。
【請求項４】
該風切音推定手段は、該ファン風切音の位相及び振幅を推定することにより、該ファン風切音を推定する
ことを特徴とする、請求項２又は３記載の建設機械の騒音低減システム。
【請求項５】
上記の冷却風の排出口が、該エンジンルームの上方及び下方にそれぞれ設けられ、
該ダクトが、上記のエンジンルームの上方に設けられた排出口及び上記のエンジンルームの下方に設けられた排出口のそれぞれについて設けられ、
該騒音相殺音発生手段が、上記のダクト内にそれぞれ設置された
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の建設機械の騒音低減システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械のエンジンルームから漏洩するファン音などの騒音を低減する、建設機械の騒音低減システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
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７に示すように下部走行体１０１と、下部走行体１０１の上側に旋回可能に配設された上部旋回体１０２と、上部旋回体１０２に設けられ種々の作業を行なう作業装置１０３との３つの部分で構成されている。このうち上部旋回体１０２には、その機体後方にカウンタウェイト１０２−１が配置され、カウンタウェイト１０２−１の機体前方にはエンジンルーム１０２−２が配置されている。
【０００３】
ここでエンジンルーム１０２−２について図８を参照して説明する。図８は一般的なエンジンルームの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。
エンジンルーム１０２−２には、エンジン１０６や油圧ポンプ１０８等の機器が配設され、エンジン１０６による油圧ポンプ１０８の駆動により発生した油圧によって作業装置１０３（図７参照）を作動させている。
【０００４】
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１０６や油圧ポンプ１０８等の機器類に加わる負荷が高く、エ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８に示すように、エンジン１０６により駆動されるファン１０５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エータやオイルクーラなどからなるクーリングパッケージ１０４をそなえ、これらクーリングパッケージ１０４によってエンジン冷却水や作動油が冷却される（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
つまり、ファン１０５の回転により、クーリングパッケージ１０４が設置されたラジエータルーム１０２Ａの上部開口部１１０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１０４のコアを通過する際に、エンジン冷却水や作動油を冷却するのである。
そして、メインエンジンルーム１０２Ｂには、ファン１０５からファン軸流方向（図８中において左右方向）に対し所定の距離をあけて、上面に開口部１１１が、下面に開口部１１２がそれぞれ設けられている。上面の開口部１１１は、メッシュ状やルーバ状などに形成された複数の開口からなり、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。一方、下面の開口部１１２は、比較的面積の大きな単一の開口として形成されている。
【０００６】
また、油圧ポンプ１０８が設置されたポンプルーム１０２Ｃには、上面に開口部１１３が、下面に開口部１１４がそれぞれ設けられており、これらの開口部１１３，１１４は、メインエンジンルーム１０２Ｂの開口部１１１と同様に、メッシュ状やルーバ状などに形成された複数の開口からなる。
エンジン冷却水や作動油を冷却して高温となった空気は、メインエンジンルーム１０２Ｂの上記排気開口部１１１，１１２から外部に排出され、又は、メインエンジンルーム１０２Ｂを通り抜けて、ポンプルーム１０２Ｃの上記排気開口部１１３，１１４から外部に排出される。
【０００７】
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／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９〜図１２を参照して説明する。
油圧ショベルの場合、上部旋回体１０２内部においてラジエータやエンジンなどを搭載できるスペースは図９（ａ）に示すようになり、図９（ｂ）に示すような他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。
【０００８】
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対する寸法）を大きく取って、クーリングパッケージ１０４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ってしまう。
【０００９】
建設機械では、コストや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１０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ΔＰ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流への移動量であることから、ファン上流側の圧力損失ΔＰが増加するほど、ファ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。
【００１０】
このため、ファン上流側の圧力損失ΔＰが所定値ΔＰ0未満の低圧力損失域ＲLにおいては冷却風の流れは図１１（ａ），（ｂ）に示すようになり、ファン上流側の圧力損失ΔＰが所定値ΔＰ0以上の高圧力損失域ＲHにおいては冷却風の流れは図１２（ａ），（ｂ）に示すようになる〔図１１及び図１２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１１（ａ）及び図１２（ａ）では、ファン翼の回転中心線ＣLより下側のみを示している〕。
【００１１】
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１１（ａ）に示すように、ファン上流側ではベクトルＦIN,1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、ファン下流側ではベクトルＦOUT,1で代表して示すような流れ
、即ち遠心／旋回方向成分ベクトルＦC,1よりも軸流方向成分ベクトルＦA,1が支配的な流れが発生する。そして、風量は、図１１（ｂ）にベクトルで示すように遠心側になるほど大きくなる。
【００１２】
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１２（ａ）に示すように、ファン上流側ではベクトルＦIN,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ＦOUT,2で示すような流れ、即ち軸流方向成分ベクトルＦA,2よりも遠心／旋回方向成分ベクトルＦC,2が支配的な流れが発生し、風量は、図１２（ｂ）にベクトルで示すように遠心側になるほど大きくなる。
【００１３】
このようなファン上流側の圧力損失ΔＰとファン下流側での冷却風の流れとの関係は、実験や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ΔＰ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／旋回方向成分が支配的になるのである。
【００１４】
しかしながら、図７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１１１などが、ファン軸流方向に対してファン１０５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１０２Ｂ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。
【００１５】
つまり、この従来技術では、遠心／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１０４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１０２Ｂ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、冷却風がクーリングパッケージ１０４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、新たな課題が発生する。
【００１６】
そこで、冷却風のエンジンルームからの排出効率を向上させ騒音を低減できるようにした技術として、特許文献２には図１３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１３０の上面に冷却風の導入口１３１が設けられるとともにエンジンルーム１３０の上面及び両側面（車体前後面）に冷却の風排出通路（ファン風分流路，ファン風分流ダクト）１３２〜１３４が設けられ、この冷却風通路の入口（図１３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／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することにより、クーリングパッケージの冷却性を保持しつつ、エンジンルーム１３０からの騒音を低減するようにしている。
【００１７】
さらに、建設機械のエンジンルームからの騒音を低減するのに適用しうる技術として、特許文献３に開示された包囲型エンジンの騒音低減装置がある。この技術では、エンジンを収容する防音ケースに形成された排気口に連通するように、上記防音ケースの外部にダクトが設けられ、このダクト内に一次騒音マイク，スピーカ及び残留騒音マイクが配設されている。
【００１８】
一次騒音マイクは、上記連通口（即ちダクト入口）の近傍に設置され、排気口を介してダクト内に伝わるエンジン音などの騒音を集音し、スピーカは騒音相殺音を発生して騒音を低減し、残留騒音マイクはダクト出口の近傍に設置されて、騒音相殺音による低減後の残留騒音を集音する。上記騒音相殺音は、一次騒音マイクにより集音された騒音及び残留騒音マイクにより集音された残留騒音に基づき設定される。
【００１９】
また、この技術では、ダクト内にスピーカと一次騒音マイクとを区画する遮蔽壁を設けることにより、スピーカと一次騒音マイクとの間における電気・音響特性の補正やハウリング補正を不要なものとしている。
【特許文献１】実開平３−８３３２４号公報
【特許文献２】特開２００１−１９３１０２号公報
【特許文献３】特開平８−２３２６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、図１３に示す特許文献２のような従来技術では、機体の冷却風の排出口面積を低減して騒音の発生を低減してはいるが、より騒音を一層低減することが要望されている。
また、特許文献３の従来技術では、上述したように、一次騒音マイク及び残留騒音マイクが必要になるなど設備が複雑になり、また設備コストが高くなる課題がある。一次騒音マイク及び残留騒音マイクが必要となるのは、エンジンを収容する防音ケースとダクトとを連通させる連通口が比較的広くラジエータファンやマフラに面しているためと思われる。つまり、騒音が、ファン翼の風切り音（以下、ファン音という）やマフラからの放射音の混ざったものとなって騒音スペクトルが複雑なものとなるため、より多種の騒音検出端を使用してこれらの検出結果に基づき騒音相殺音を精度良く設定するようにしていると思われる。
【００２１】
また、この技術では、ダクト内にスピーカと一次騒音マイクとを区画する遮蔽壁が必要となり、この点でも設備が複雑なものとなる。
本発明はこのような課題に鑑み創案されたもので、簡素な構成で騒音を低減できるようにした、建設機械の騒音低減システム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】
【００２２】
上記目的を達成するために、請求項１記載の本発明の建設機械の騒音低減システムは、  クーリングユニット，冷却ファン及びエンジンを収容するエンジンルームからの騒音を低減する、建設機械の騒音低減システムであって、該冷却ファンの外周において該エンジンルームに配置された冷却風の排出口と、該排出口を覆うようにして、該エンジンルームが内部に形成される機体壁の機外側に設置されたダクトと、該冷却ファンの回転速度を検出するファン回転速度検出手段と、該ファン回転速度検出手段により検出された該ファン回転速度に基づき該冷却ファンから生じる騒音を推測するファン騒音推定手段と、該ファン騒音推定手段により推定された騒音の相殺音を設定する騒音相殺音設定手段と、該ダクト内に設置され該相殺音を発生する騒音相殺音発生手段とをそなえて構成されたことを特徴としている。
【００２３】
請求項２記載の本発明の建設機械の騒音低減システムは、請求項１記載の建設機械の騒音低減システムにおいて、該ファン騒音推定手段が、該ファン回転速度検出手段により検出された該ファン回転速度に基づき該冷却ファンのシャフトの回転により発生するファンシャフト騒音を推定するシャフト騒音推定手段と、該冷却ファンのファンブレードの枚数を予め記憶し、上記のファンブレードの枚数と該ファン回転速度検出手段により検出された該ファン回転速度とに基づき該ファンブレードの回転により発生するファン風切音を推定する風切音推定手段と、該シャフト騒音推定手段により推定された該ファンシャフト騒音と、該風切音推定手段により推定された該ファン風切音とを合成する合成手段とをそなえて構成されたことを特徴としている。
【００２４】
請求項３記載の本発明の建設機械の騒音低減システムは、請求項２記載の建設機械の騒音低減システムにおいて、該シャフト騒音推定手段は、該ファンシャフト騒音の位相及び振幅を推定することにより、該ファンシャフト騒音を推定することを特徴としている。
請求項４記載の本発明の建設機械の騒音低減システムは、請求項２又は３記載の建設機械の騒音低減システムにおいて、該風切音推定手段は、該ファン風切音の位相及び振幅を推定することにより、該ファン風切音を推定することを特徴としている。
【００２５】
請求項５記載の本発明の建設機械の騒音低減システムは、請求項１〜４の何れか１項に記載の建設機械の騒音低減システムにおいて、上記の冷却風の排出口が、該エンジンルームの上方及び下方にそれぞれ設けられ、該ダクトが、上記のエンジンルームの上方に設けられた排出口及び上記のエンジンルームの下方に設けられた排出口のそれぞれについて設けられ、該騒音相殺音発生手段が、上記のダクト内にそれぞれ設置されたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２６】
本発明では、冷却風の排出口が冷却ファンの外周に配置されているので、この排出口を介して機外へと漏洩する騒音として考慮しなければならないものは、冷却ファンの騒音（ファン騒音）だけとなる。
上記ファン騒音は、少なくともファン回転速度検出手段により検出されたファン回転速度に基づきファン騒音推定手段により精度良く推定できるので、騒音を集音するための手段が不要となる。
【００２７】
そして、このファン騒音に基づき騒音相殺音設定手段により騒音相殺音が設定され、騒音相殺音発生手段により、この騒音相殺音が、排出口を覆うようにして機体壁の機外側に設置されたダクト内に向けて発生され、この騒音相殺音により、ダクト内へと伝わった騒音が、機外へと伝わる前に相殺され低減される。
したがって、本発明によれば、簡素な構成で騒音を低減できるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
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。
図１〜図６は本発明の一実施形態の建設機械の騒音低減システムを説明するための図であって、図１はその全体構成を示す模式的な機能ブロック、図２は建設機械の全体構成を示す模式的な斜視図、図３はエンジンルームの正面視による（機体前方からの見た）模式的な断面図、図４は上部旋回体を斜め上方から見た模式的な斜視図、図５は上部旋回体の模式的な側面図、図６はその作用効果を説明するための模式図である。
【００２９】
なお、図２〜図５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。
先ず、建設機械（ここでは油圧ショベル）の全体構成について説明すると、図２に示すように、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ェイト２Ａが配置され、カウンタウェイト２Ａの機体前方にはエンジンルーム２Ｂが配置されている。
【００３０】
次いで、エンジンルーム２Ｂの構造について説明すると、図３に示すように、エンジンルーム２Ｂには、エンジン２６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いる。このエンジン２６のクランク軸には、軸流式の冷却ファン２５が接続されている。冷却ファン２５は、ラジエータルーム２Ｂａに面してエンジンルーム天井壁（機体上壁）２２に形成された吸入口２２ａから外気を吸入し、この外気を、冷却風として、エンジンルーム２Ｂの内部空間により形成される冷却風通路に流通させるようになっている（ここでは、冷却ファン２５は、図３において左側となるような方向に冷却風を送りだすようになっている）。なお、冷却ファン２５はエンジン駆動式に限定されず、油圧駆動式或いは電気駆動式でも良い。
【００３１】
また、冷却ファン２５の軸流方向上流側（図２中で右側）には、クーリングパッケージ２４が設置され、エンジン２６のファン軸流方向下流側（図２中で左側）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２７が設置されている。
そして、エンジンルーム天井壁２２には、上記吸入口２２ａが設けられるとともに、メインエンジンルーム２Ｂｂに面して冷却風を排出するための単一の開口（排出口）２２ｂが設けられ、ポンプルーム２Ｂｃに面して冷却風を排出するためのメッシュ状の（複数の比較的小さな開口の集合体として形成される）開口（排出口）２２ｃが設けられている。一方、エンジンルーム床壁（機体下壁）２３には、メインエンジンルーム２Ｂｂに面して単一の開口（排出口）２３ａが設けられるとともにポンプルーム２Ｂｃに面してメッシュ状の排出口２３ｂが設けられている。
【００３２】
このような構成により、冷却ファン２５の作動により外気が矢印Ｆ1で示すように冷却風として開口２２ｃからエンジンルーム２Ｂ内へ吸入され、吸入された冷却風は、矢印Ｆ2〜Ｆ4で示すようにクーリングパッケージ２４を通過し、この際、クーリングパッケージ２４内を流れるエンジン冷却水やポンプ作動油を冷却するようになっている。
そして、クーリングパッケージ２４を通過後の比較的温度の高い冷却風は、矢印Ｆ5，Ｆ8で示すように主に排出口２２ｂ，２３ａを介してエンジンルーム２Ｂから流出する。機体上壁２２の機外側には、排出口２２ｂを覆うようにしてダクト４０が取り付けられ、機体下壁２３の機外側には、排出口２３ａを覆うようにしてダクト４０が取り付けられており、これらのダクト４０により、各排出口２２ｂ，２３ａからの冷却風は、矢印Ｆ5〜Ｆ7及び矢印Ｆ8〜Ｆ10で示すようにポンプルーム２Ｂｃ側へと水平方向へと滑らかに案内されるようになっている。各ダクト４０の内側には、後述するフィルム状のスピーカ（騒音相殺音発生手段）６１がそなえられており、ここでは、スピーカ６１は、機体上壁２２のダクト４０に向かい合う部位、及び、機体下壁２３のダクト４０に向かい合う部位にそれぞれ取り付けられている。
【００３３】
なお、エンジンルーム２Ｂに流入した冷却風の一部は、僅かではあるが、エンジン２６と油圧ポンプ２７との連結部２７ａと、メインエンジンルーム２Ｂｂとポンプルーム２Ｂｃとの仕切り壁（ファイヤウォール）２８との隙間を通ってポンプルーム２Ｂｃに流入する。この冷却風は、ポンプルーム２Ｂｃに設けられた上記メッシュ状の排出口２２ｃ，２３ｂから機外へと排出されるようになっている。
【００３４】
ここで、排出口２２ｂ，２３ａ及びダクト４０についてさらに説明する。
先ず、排出口２２ｂ，２３ａについて説明すると、排出口２２ｂ，２３ａは、冷却ファン２５の外周〔＝ファン軸流方向（＝機体左右方向）Ｙに対し冷却ファン２５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）〕に配置されている。
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２４の圧力損失が比較的大きいため、冷却ファン２５から送り出された冷却風の流れの主成分は遠心／旋回方向成分となり、冷却ファン２５から送り出された冷却風の多くは、矢印Ｆ5，Ｆ8で示すようにファン外周へと流れる。
そこで、機体壁２１（ここでは機体上壁２２及び機体下壁２３）のファン外周すなわち冷却風の向かうところに排出口２２ｂ，２３ａを配置することにより、少ない開口面積で効率的に冷却風をエンジンルーム外へと排出できるようにしているのである。
【００３５】
次に、図４及び図５を参照してダクト４０について説明する。機体上壁２２に取り付けられるダクト４０と機体下壁２３に取り付けられるダクト４０とは、略同じ構造なので、機体上壁２２に取り付けられるダクト４０を代表としてその構造を説明すると、ダクト４０は、その中央部（主面）４１が、エンジンルーム上壁２２に接続されるその下縁部ひいてはエンジンルーム上壁２２に対し膨出した形状とされる。具体的には、ダクト４０は、略台形の断面を有し略箱型形状の輪郭を有した形状とされており、長方形の主面４１と、この主面４１の周縁を囲む４つ壁４２〜４５とからなる。ダクト４０は、その主面４１とエンジンルーム上壁２２との間に空間をあけてエンジンルーム上壁２２に組みつけられており、この空間が冷却風の風路として機能する。ここでは、主面４１はエンジンルーム壁２２と平行な姿勢となるように設定されている。
また、ファン軸流方向下流側の面４５に、排出穴４５ａ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。ここでは、各排出穴４５ａの形状は円形であるが、円形に限定されるものではない。
【００３６】
ここで、本発明の一実施形態としての建設機械の騒音低減システムについて図１を参照して説明する。本騒音低減システムは、エンジンルーム２Ｂからダクト４０内に漏洩する騒音に対し振幅が等しく位相が逆相となる音（相殺音）を出力することで上記騒音を相殺するものである。このような騒音の低減方法は、吸音材料などにより騒音を吸収する受動的騒音制御（パッシブコントロール）に対し、能動的騒音制御［アクティブノイズコントロール（ANC: Active Noise Control）］と呼ばれており、特に吸音材料では低減することの困難な低周波音を低減するのに効果がある。
【００３７】
本騒音低減システム６０には、上記のファン外周に配置された排出口２２ｂ，２３ａとダクト４０とスピーカ６１とに加え、エンジン回転速度センサ６２と、ＡＮＣコントローラ６３とをそなえて構成されている。スピーカ６１は上述したように各ダクト４０の内側にそれぞれ設けられ、また、ＡＮＣコントローラ６３は、ここでは、上部旋回体２内にエンジンルーム２Ｂとは別に設けられエンジンルーム２Ｂに較べ温度が低く空気の清浄なコンパートメント２Ｃ内に設けられている（図４及び図５参照）。ＡＮＣコントローラ６３は、埃などが侵入してこないようにケーシングにより囲われているので、ラジエータルーム２Ｂａなどの高温の場所でなければよく、その設置場所はコンパートメント２Ｃ内に限定されるものではない。
【００３８】
ＡＮＣコントローラ６３は、スピーカ６１の出力を制御するものであり、ファン回転速度演算手段６３ａと、ファン騒音推定部（ファン騒音推定手段）６３ｂと、移相器（騒音相殺音設定手段）６３ｃと、増幅器６３ｄとをそなえて構成されている。
冷却ファン２５は、図示しない伝達機構を介してエンジンクランクシャフトに接続されており、ファン回転速度演算手段６３ａは、エンジン回転速度センサ６２により検出されたエンジン回転数Ｎｅと、予め記憶された上記伝達機構の伝達比（例えばプーリ比やギヤ比）Ｒに基づきファン回転速度Ｎｆを演算するものである。このように、エンジン回転速度センサ６２とファン回転速度演算手段６３ａとから、本実施形態のファン回転速度検出手段が構成されている。
【００３９】
ファン騒音推定部６３ｂは、シャフト騒音推定部（シャフト騒音推定手段）６３ｂａと、風切音推定部（風切音推定手段）６３ｂｂと、加算器６３ｂｃとをそなえて構成されている。
シャフト騒音推定部６３ｂａは、ファン回転速度Ｎｆに基づき、冷却ファン２５のシャフト２５ｂの回転により発生する騒音（ファンシャフト騒音）Ｖｉｓを推定するものであり、詳細にはファンシャフト騒音の波形（振幅及び位相）を推定するものである。
【００４０】
風切音推定部６３ｂｂは、ファンブレード２５ａの枚数（ブレード枚数）Ｍｂを予め記憶しており、このブレード枚数Ｍｂとファン回転速度Ｎｆとに基づき、ファンブレード２５ａの回転により発生する風切音（ファン風切音）Ｖｉｆを推定するものであり、詳細にはファン風切音の振幅及び位相を推定するものである。
加算器６３ｂｃは、シャフト騒音推定部６３ｂａにより推定されたファンシャフト騒音の波形と、風切音推定部６３ｂｂにより推定されたファン風切音の波形とを加算して（合成して）ファン騒音（推定値）Ｖｉを推定するものである。
【００４１】
さて、移相器６３ｃは、本実施形態の騒音相殺音設定手段を構成するものであり、騒音相殺音を設定するものである。具体的には、加算器６３ｂｃにより合成された波形の位相を移行して上記の合成された波形に対して振幅が等しく位相が逆相となる波形を出力するものであって、この出力値が即ち騒音相殺音の設定値情報となる。
そして、この騒音相殺音の波形を示す信号は、増幅器６３ｄにより増幅されてスピーカ６１に出力されるようになっており、スピーカ６１は、この信号を受けて騒音相殺音（二次音）を出力するようになっている。
【００４２】
ここで、上述したように、少ない開口面積で効率的に冷却風を機外へと排出できるように、排出口２２ｂ，２３ａは、ファン外周に限定して（冷却ファン２５に面する箇所に限定して）配置されている。このため、エンジン音やマフラ２６ａ（図３参照）からの放射騒音は、ダクト４０に対して機体壁２２，２３に遮蔽されるようになるので、排出口２２ｂ，２３ａを介してダクト４０内へと伝わる騒音の殆どは、冷却ファン２５を発生源とするファンシャフト騒音とファン風切音となる。
【００４３】
そして、ファンシャフト騒音はファン回転速度Ｎｆにより大きく左右されファン回転速度Ｎｆから精度良く推定でき、ファン風切音はファン回転速度Ｎｆ及びブレード枚数Ｍｂにより大きく左右されファン回転速度Ｎｆ及びブレード枚数Ｍｂから精度良く推定できる。このため、シャフト騒音推定部６３ｂａ及び風切音推定部６３ｂｂを有する騒音低減システム６０により騒音相殺音を精度良く設定することができ、この騒音相殺音をダクト４０内に発生させることで騒音を効果的に低減できるようになっている。
なお、上述したようにスピーカ６１は、ここではフィルム状のものを使用しているが、フィルム状のものに限定されない。
【００４４】
本発明の一実施形態としての建設機械の騒音低減システムは、上述したように構成されており、図６に示すように、シャフト騒音推定部６３ｂａにより推定された比較的シンプルなファンシャフト騒音Ｖｉｓの波形と、風切音推定部６３ｂｂにより推定された比較的シンプルなファン風切音Ｖｉｆの波形とが加算器６３ｂｃにより合成されることにより得られる、エンジンルームからダクト内に漏洩する騒音（ノイズ）Ｖｉａの波形は結果として図示するような比較的複雑なものとなるが、容易に推定できる。そして、このノイズＶｉａに対し、騒音低減システム６０により、この騒音Ｖの反位相音である騒音相殺音Ｖｃをダクト内に発生させることで、騒音Ｖｉａと騒音相殺音Ｖｃとが干渉し合う結果、機外へと漏洩する騒音Ｖｏは、騒音Ｖｉａに対し大幅に低減される。
【００４５】
また、建設機械の主たる騒音源は、一般的にエンジン，マフラ及び冷却ファンであるが、本騒音低減システムが適用される建設機械のエンジンルームにおいては、上述したように冷却風の排出に主体的に寄与する比較的大きな単一の開口である排出口２２ｂ，２３ａは、冷却ファンの外周に位置し、エンジン及びマフラからは離隔しているので、本建設機械においては、騒音源としては冷却ファンのみを考慮すればよい。冷却ファンから発生する騒音は、ファン回転速度や冷却ファンのブレード枚数に基づき精度良く予測できるので、上記の特許文献３に開示された従来技術では構成要件であった一次騒音マイク，残留騒音マイク及びスピーカと一次騒音マイクとを区画する遮蔽壁が不要となる。
したがって、本建設機械の騒音低減システムによれば、簡素な構成により騒音を従来よりも大幅に低減できる利点がある。
【００４６】
或いは、相殺発生音により騒音を低減できることから、従来よりも騒音が大きくならない範囲で従来よりも排出口を大きくして冷却風の圧力損失を低減することが可能となるので、この分、冷却ファンの仕様やクーリングパッケージの仕様を低くして、冷却ファンのやクーリングパッケージにかかる設備費を低減することも可能となる。
【００４７】
本発明の建設機械の建設機械の騒音低減システムは、上記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することが可能である。
例えば、上記実施形態では、本発明の建設機械の騒音低減システムを油圧ショベルに適用した例を説明するが、本発明は、油圧ショベルに限定されず、ホイールローダ，クレーンなどの種々の建設機械に適用しうるものである。
【００４８】
また、騒音相殺音を発生するスピーカを、上記実施形態では機体壁２２，２３に取り付けたが、スピーカの取付位置はダクトの内側であれば良く、スピーカをダクト内壁に取り付けてもよい。
また、ダクトの内側に吸音材を貼り付けても良い。これにより、騒音低減システムによるアクティブノイズコントロールの対象を、吸音材で吸音しづらい低周波の騒音に絞ることができ、より効果的に騒音を低減できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態としての建設機械の騒音低減システムの全体構成を示す模式的な機能ブロック図である。
【図２】本発明の一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３】本発明の一実施形態にかかるエンジンルームの正面視による模式的な断面図である。
【図４】本発明の一実施形態としての上部旋回体の構成を示す斜め上方から見た模式的な斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態としての上部旋回体の構成を示す模式的な側面図である。
【図６】本発明の一実施形態としての建設機械の騒音低減システムによる作用効果を説明するための模式図である。
【図７】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８】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。
【図９】建設機械の冷却装置におけるエンジンルーム内の広さ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、（ａ）はエンジンルーム内が比較的狭い場合の模式図、（ｂ）はエンジンルーム内が比較的広い場合の模式図である。
【図１０】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１１】（ａ），（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ベクトルにより示す模式図である。
【図１２】（ａ），（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ベクトルにより示す模式図である。
【図１３】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。
【符号の説明】
【００５０】
１  下部走行体
２  上部旋回体
２Ａ  カウンタウェイト
２Ｂ  エンジンルーム
２Ｂａ  ラジエータルーム
２Ｂｂ  メインエンジンルーム
２Ｂｃ  ポンプルーム
３  作業装置
２１  機体本体
２２  エンジンルーム天井壁
２２ａ  吸入口
２２ｂ，２３ａ  排出口
２３  エンジンルーム床壁
２４  クーリングパッケージ
２５  冷却ファン
２５ａ  ブレード枚数
２５ｂ  ファンシャフト
２６  エンジン
２７  エンジンポンプ
４０  ダクト
６０  建設機械の騒音低減システム
６１  スピーカ（騒音相殺音）
６２  エンジン回転速度センサ
６３  ＡＮＣコントローラ
６３ａ  ファン回転速度演算手段
６３ｂ  ファン騒音推定部（ファン騒音推定手段）
６３ｂａ  シャフト音推定部（シャフト音推定手段）
６３ｂｂ  風切音推定部（風切音推定手段）
６３ｂｃ  加算器（合成手段）
６３ｃ  移相器（騒音相殺音設定手段）
６３ｄ  増幅器
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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