(57)【要約】【課題】装置の構造が簡単で安価に製作することができるとともに、特別の設置スペースを必要とすることなく配置することができる吸気音低減装置を提供する。【解決手段】エンジンカバー１７におけるエンジンフード２０の内面に複数の補強板２４を固定する。それらの補強板２４のうちの第１〜第４の補強板２４ａ〜２４ｄにて区画された空間には、エンジンに至る吸気通路２３に連通する膨張室２６と、その膨張室２６にポート２９を介して接続する共振室２７，２８とを形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気音低減機能を有する共振室を、エンジンに至る吸気通路にポートを介して接続した吸気音低減装置において、
エンジンカバーの内面に設けられた補強板により区画された空間に前記共振室を形成したことを特徴とする吸気音低減装置。
【請求項２】
前記補強板で区画された空間に、前記吸気通路の一部を構成する膨張室を形成し、前記共振室をポートを介してその膨張室に接続したことを特徴とする請求項１に記載の吸気音低減装置。
【請求項３】
前記補強板を断面アングル状に形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の吸気音低減装置。
【請求項４】
前記補強板の下側の折曲部が前記膨張室及び共振室の底面を構成することを特徴とする請求項３に記載の吸気音低減装置。
【請求項５】
前記補強板の下側の折曲部が隣接する他の補強板に固定されていることを特徴とする請求項３または４に記載の吸気音低減装置。
【請求項６】
前記補強板で区画された空間内に、ポートを有する区画板を設けることにより、その区画板を介して共振室と膨張室とを区画したことを特徴とする請求項２〜５のうちのいずれか一項に記載の吸気音低減装置。
【請求項７】
前記区画板を補強板間に架設したことを特徴とする請求項６に記載の吸気音低減装置。
【請求項８】
複数の区画板を設けることにより、共振室を複数設けたことを特徴とする請求項６または７に記載の吸気音低減装置。
【請求項９】
前記補強板をエンジンカバーの上部に設けられたエンジンフードの内面に設けたことを特徴とする請求項１〜８のうちのいずれか一項に記載の吸気音低減装置。
【請求項１０】
前記エンジンフードが天板部と、その天板部の両側に設けられた側板部とにより門形に形成され、前記補強板が天板部と側板部との間を補強するように配置されていることを特徴とする請求項９に記載の吸気音低減装置。
【請求項１１】
前記補強板は、その両端縁が側板の内面に固定されるとともに、両端縁間の縁部が天板部に固定されていることを特徴とする請求項１０に記載の吸気音低減装置。
【請求項１２】
前記共振室は、５０〜１２０Ｈｚの帯域の吸気音を低減することを特徴とする請求項１〜１１のうちのいずれか一項に記載の吸気音低減装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のうちのいずれか一項に記載の吸気音低減装置を設けたことを特徴とする作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンの吸気側で発生する吸気音や、エンジン等から発生する音の吸気路での共鳴音を低減させるための吸気音低減装置（一般にレゾネータと称される）及びその吸気音低減装置を設けたブルドーザ等の作業機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の吸気音低減装置（レゾネータ）としては、例えば特許文献１に開示されるような構成のものが提案されている。この従来構成においては、エンジンに至る吸気路の途中に車体とは別体のほぼ箱型の膨張室が設けられ、その膨張室の外側には同じく車体とは別体のほぼ箱型の共振室が並設されている。共振室の一部には筒状の接続ポートが突設され、この接続ポートが膨張室内に差し込まれることにより、膨張室及び共振室の内部空間が相互に接続されている。そして、エンジンの吸気側から発生される吸気音のうち、前記共振室の容積等に対応した周波数帯域の吸気音が低減される。
【特許文献１】特開平１０−３１１２５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、この従来の特許文献１の吸気音低減装置においては、前記のように膨張室と共振室とがそれぞれ車体とは別体の専用部品により箱型状に形成されているため、膨張室及び共振室を形成するための箱型部材や、両室を接続するための接続部材等が必要である。従って、吸気音低減装置の構造が複雑になるとともに、その吸気音低減装置を設置するために専用のスペースをエンジンルーム内に確保することが必要になるという問題があった。
【０００４】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、装置の構造が簡単で安価に製作することができるとともに、特別の設置スペースを必要とすることなく設置することができる吸気音低減装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、吸気音低減機能を有する共振室を、エンジンに至る吸気通路にポートを介して接続した吸気音低減装置において、エンジンカバーの内面に設けられた補強板により区画された空間に前記共振室を形成したことを特徴としている。
【０００６】
従って、この発明によれば、エンジンカバーの内面において設置される補強板によって形成される空間を利用して、吸気音低減装置の共振室を形成することができる。よって、吸気音低減装置の共振室を車体とは別体の箱型に形成して、エンジンに至る吸気路の途中に接続した従来構成に比較して、装置の構造が簡単で安価に製作することができるとともに、特別の設置スペースを必要とすることなく共振室を容易に配置することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記補強板で区画された空間に、前記吸気通路の一部を構成する膨張室を形成し、前記共振室をポートを介してその膨張室に接続したことを特徴とする。
【０００８】
従って、請求項２に記載の発明においては、エンジンカバーの内面において補強板に設置によって形成される空間を利用して、吸気音低減装置の共振室を形成することができる。よって、装置の構造が簡単で安価に製作することができるとともに、特別の設置スペースを必要とすることなく膨張室を配置できる。
【０００９】
請求項３に記載の発明においては、請求項１または２に記載の発明において、前記補強板を断面アングル状に形成したことを特徴とする。
従って、補強板そのものが丈夫になり、ひいてはエンジンカバーを効果的に補強できる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記補強板の下側の折曲部が前記膨張室及び共振室の底面を構成することを特徴とする。
従って、膨張室及び共振室の底面を構成するための専用部品を必要とせず、構成が簡単になる。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の発明において、前記補強板の下側の折曲部が隣接する他の補強板に固定されていることを特徴とする。
従って、膨張室及び共振室の底面を形成する折曲部が複数の補強板間の補強機能を有することになり、エンジンカバーの補強にさらに寄与することになる。
【００１２】
請求項６に記載の発明においては、請求項２〜５のうちのいずれか一項に記載の発明において、前記補強板で区画された空間内に、ポートを有する区画板を設けることにより、その区画板を介して共振室と膨張室とを区画したことを特徴とする。
【００１３】
従って、区画板を１枚設けるのみで、共振室と膨張室とを区画形成でき、構成を簡単にすることができる。
請求項７に記載の発明においては、請求項６に記載の発明において、前記区画板を補強板間に架設したことを特徴とする。
【００１４】
従って、区画板により複数の補強板間の強度を向上できる。
請求項８に記載の発明においては、請求項６または７に記載の発明において、複数の区画板を設けることにより、共振室を複数設けたことを特徴とする。
【００１５】
従って、複数の共振室の振動低減特性が等しい場合には、一つの周波数帯域の吸気音をきわめて有効に低減でき、複数の共振室の振動低減特性が異なる場合には、複数の周波数帯域の吸気音を低減できる。
【００１６】
請求項９に記載の発明においては、請求項１〜８のうちのいずれか一項に記載の発明において、前記補強板をエンジンカバーの上部に設けられたエンジンフードの内面に設けたことを特徴とする。
【００１７】
従って、エンジンフード内の空間を利用して吸気音低減装置を配置できる。
請求項１０に記載の発明においては、請求項９に記載の発明において、前記エンジンフードが天板部と、その天板部の両側に設けられた側板部とにより門形に形成され、前記補強板が天板部と側板部との間を補強するように配置されていることを特徴とする。
【００１８】
従って、補強板により、エンジンフード内の空間を有効に区画できるとともに、エンジンフードを効果的に補強できる。
請求項１１に記載の発明においては、請求項１０に記載の発明において、前記補強板は、その両端縁が側板の内面に固定されるとともに、両端縁間の縁部が天板部に固定されていることを特徴とする。
【００１９】
従って、補強板がエンジンフードの側板部間を架設状態で補強することになるため、エンジンフードがさらに効果的に補強される。
請求項１２に記載の発明においては、請求項１〜１１のうちのいずれか一項に記載の発明において、前記共振室は、５０〜１２０Ｈｚの帯域の吸気音を低減することを特徴とする。
【００２０】
従って、人間が不快に感じる領域の吸気音を低減できるため、作業環境等を改善できる。
作業機械に係る請求項１３に記載の発明においては、請求項１〜１２のうちのいずれか一項に記載の吸気音低減装置を設けたことを特徴とする。
【００２１】
従って、請求項１３に記載の発明においては、前述した各効果を有する作業機械を提供できる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、この発明によれば、吸気音低減装置の構造が簡単で安価に製作することができるとともに、同吸気音低減装置を特別の設置スペースを必要とすることなく配置することができるという効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、この発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１に示すように、作業機械であるブルドーザにおいては、フレーム１１の下部に履帯１２ａを含む走行装置１２が配設されている。フレーム１１の上部には運転室１３が設置されるとともに、エンジン部１４が設置されている。フレーム１１の前部及び後部には、ブレードやリッパ等よりなる作業機１５，１６が装備されている。
【００２４】
図２（ａ）に示すように、前記エンジン部１４の外側はエンジンカバー１７により構成され、その内部には図示しないエンジン及びそのエンジンの吸気側に接続されたエアクリーナ１８等の各種機器が収容されている。前記エンジンカバー１７は、ほぼ箱型のカバー本体１９と、そのカバー本体１９の上面開口部に装着固定されたエンジンフード２０とを備えている。なお、図示はしないが、カバー本体１９の側壁には、点検等のために開放される扉が設けられている。
【００２５】
前記エンジンフード２０は、天板部２０ａと、その天板部２０ａの左右両端から下方へ向かって屈曲された側板部２０ｂ，２０ｃとにより門形に形成されている。エンジンフード２０の天板部２０ａには、エンジンの吸気側に至る吸気通路２３の一部を構成する吸気筒２１と、図示しない吸音マフラーを内蔵した排気筒２２とが突設されている。そして、エンジンに対する吸入エアが吸気筒２１から吸入されるとともに、排気ガスが排気筒２２から排出される。
【００２６】
図２（ａ）（ｂ）に示すように、前記エンジンフード２０の内面には縦横に配置された複数の補強板２４が溶接により固定され、これの補強板２４によりエンジンフード２０が補強されている。それらのうち第１〜第４補強板２４ａ〜２４ｄによって前記吸気通路２３に位置する吸気音低減装置２５が形成されている。
【００２７】
すなわち、図２〜図５に示すように、前記複数の補強板２４のうちで、前後に隣接する第１，第２補強板２４ａ，２４ｂは断面アングル状をなすように側面Ｌ字状に形成され、左右両端縁がエンジンフード２０の両側板部２０ｂ，２０ｃの内面に溶接固定されるとともに、左右両端縁間の上縁が天板部２０ａの内面に溶接固定されている。また、第２補強板２４ｂの下部側の折曲部２４ｂ―１が第１補強板２４ａの上部側の折曲部２４ａ―２の背面に溶接固定されている。それらの第１，第２補強板２４ａ，２４ｂによってエンジンフード２０の内面に吸気通路２３の一部を形成するとともに、その上流側及び下流側よりも容積を拡大させた膨張室２６が区画形成されている。そして、この膨張室２６の上面に、すなわちエンジンフード２０の天板部２０ａに前記吸気筒２１の下端部の吸気口２１ａが開口されるとともに、膨張室２６の下面に、すなわち下側の折曲部２４ｂ―１にエアクリーナ１８の吸気口１８ａが開口されている。
【００２８】
前記エンジンフード２０の一方の側板部２０ｂ側において前記第１，第２補強板２４ａ，２４ｂの上側の折曲部２４ａ―２，２４ｂ−２間には小孔よりなるポート２９を有する区画板としての第３補強板２４ｃが架設状態で溶接固定され、この第３補強板２４ｃを隔てて膨張室２６の一側部に吸気音低減機能を有する平面四角形状の第１共振室２７が区画形成されている。前記エンジンフード２０の他方の側板部２０ｃ側において一方の第１補強板２４ａの上側の折曲部２４ａ―２と第２補強板２４ｂの下側の折曲部２４ｂ―１との間には小孔よりなるポート２９´を有する別の区画板としての第４補強板２４ｄが斜状に溶接固定され、この補強板２４ｄを隔てて膨張室２６の他側部に吸気音低減機能を有する平面三角形状の第２共振室２８が区画形成されている。従って、前記第２補強板２４ｂの下部側の折曲部２４ｂ―１が膨張室２６，第１共振室２７及び第２共振室２８の底面を形成している。前記第１，第２共振室２７，２８の区画用の第３，第４補強板２４ｃ，２４ｄには複数の小孔よりなるポート２９，２９´が透設され、これらのポート２９，２９´を介して各共振室２７，２８が膨張室２６に音波の伝達可能に接続されている。この実施形態においては、各補強板２４ｃ，２４ｄに透設されるポート２９，２９´は複数であるが、単数であってもよい。
【００２９】
さて、以上の構成において、エンジンの稼働中には、図２（ａ）に矢印で示すように、外気が吸気筒２１から吸引されて、膨張室２６を介してエアクリーナ１８に至り、そのエアクリーナ１８において濾過されてエンジンの吸気側に吸い込まれる。ここで、エンジンの吸気側からは吸気音が発生され、その吸気音がエアの吸引方向とは逆方向に伝播して、膨張室２６に到達する。そして、同膨張室２６にポート２９，２９´を介して接続された共振室２７，２８の作用により、同共振室２７，２８の容積及びポート２９，２９´の径に対応した周波数帯域の吸気音が低減される。この場合、人間が不快に感じる５０〜１２０Ｈｚ程度が好ましく、この実施形態では、７０Ｈｚの低周波帯域を低減できるように設定されている。なお、このような低周波帯域の吸気音は、エンジン周辺から発生する音の吸気音の共鳴音である場合が多く、作業機械の通常使用されるエンジンの高回転域（２４００ｒｐｍ程度）で生じる音が１２０Ｈｚ程度である（エンジン回転数が下がると、この周波数は低くなる）。また、この実施形態においては、両共振室２７，２８が同一の振動低減特性を有し、同周波数帯域の吸気音が低減されるようになっている。
【００３０】
従って、この実施形態においては、以下のような効果を発揮する。
（１）  特定周波数帯域の吸気音を低減できるため、運転室１３には、この周波数帯域の騒音がほとんど伝えられることはなく、快適な作業環境を実現できる。特に、この実施形態のように、最も不快に感じる帯域である７０Ｈｚの吸気音を低減するようにすれば、快適な作業遂行に大きく寄与できる。
【００３１】
（２）  エンジンフード２０を補強するための補強板２４ａ〜２４ｄを設けることによって形成される空間を利用して、膨張室２６及び共振室２７，２８が備えられた吸気音低減構造を形成しているため、補強板２４ａ〜２４ｄが吸気音低減構造の機能部品を構成するばかりでなく、パイプ等の接続部品も不要となり、しかも、エンジンフード２０の内側の空間を利用できるため、専用の設置スペースを確保する必要がない。従って、吸気音低減装置２５の構成を簡素化できるとともに、エンジンルーム内の空間を有効に活用できる。
【００３２】
（３）  両共振室２７，２８が同一の振動低減特性を有し、これらの共振室２７，２８が同周波数帯域の吸気音を低減するようになっているため、その吸気音低減を有効に行うことができる。また、例えばポート２９，２９´の径を変更したりすることにより、両共振室２７，２８が異なる振動低減特性を有するように構成すれば、複数の異なる周波数帯域の吸気音を低減することが可能になり、この場合にも作業快適性の向上に有用である。
【００３３】
（４）  エンジンフード２０が膨張室２６，第１共振室２７及び第２共振室２８の上面及び左または右の側面を形成するばかりでなく、第２補強板２４ｂの下側の折曲部２４ｂ―１が膨張室２６，第１共振室２７及び第２共振室２８の底面を形成するため、部品点数を少なくして構成を簡素化できる。
【００３４】
（５）  第１，第２補強板２４ａ，２４ｂが門形をなすエンジンフード２０の内面において側板部２０ｂ，２０ｃ間に架設状態で固定されるとともに、天板部２０ａの内面に固定されているため、エンジンフード２０の強度を向上できる。
【００３５】
（６）  膨張室２６，第１共振室２７及び第２共振室２８を構成する第１，第２補強板２４ａ，２４ｂが断面アングル状をなしているため、第１，第２補強板２４ａ，２４ｂそのものの強度をアップして、エンジンフードの強度を向上できる。加えて、第２補強板２４ｂの下側の折曲部２４ｂ―１が第１補強板２４ａの上側の折曲部２４ａ―２の背面に固定されているため、第１，第２補強板２４ａ，２４ｂの強度をさらに向上できる。
【００３６】
（７）  区画板を構成する第３補強板２４ｃが第１，第２補強板２４ａ，２４ｂ間に架設されているため、同第１，第２補強板２４ａ，２４ｂの強度をさらに向上できる。
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
【００３７】
・  前記実施形態では、ブルドーザにおけるエンジン部１４のエンジンカバー１７に吸気音低減装置２５が設けられているが、この発明を油圧ショベルやトラクタ等の他の作業機械において具体化すること。
【００３８】
・  前記実施形態では、エンジンカバー１７におけるエンジンフード２０の内面に吸気音低減装置２５の膨張室２６及び共振室２７，２８が区画形成されているが、エンジンカバー１７におけるカバー本体１９の内面に膨張室２６及び共振室２７，２８を区画形成すること。
【００３９】
・  膨張室２６を省略すること。すなわち、吸気通路２３中に容積が部分的に広くなる部分を設けることなく、共振室を吸気通路２３の一部にポートを介して接続すること。
・  共振室を３つ以上形成すること。
【００４０】
・  膨張室２６及び共振室２７，２８の内側面に吸音材を貼り付けること。このようにすれば、吸気音低減に寄与できる。特に、このように構成した場合には、低周波の吸気音だけではなく、吸音材により高周波の吸気音を低減することも可能となる。
【００４１】
・  共振室２７，２８を形成する区画板を構成する補強板２４ｃ，２４ｄとして、吸振材を鋼板で挟持した構成のいわゆる制振鋼板を用いること。このようにしても、吸気音低減に寄与できる。
【００４２】
・  第１，第２補強板２４ａ，２４ｂの一方または双方にポートを形成して、それらの第１，第２補強板２４ａ，２４ｂの外側に共振室を設けること。このように構成すれすれば、共振室の数を増やすことも可能となる。
【００４３】
・  第１，第２補強板２４ａ，２４ｂを正面形３角形状に形成して、その一辺をフード２０の側板部２０ｂの内面に、別の一辺を天板部２０ａの内面に固定すること。
・  区画板を構成する補強板２４ｃ，２４ｄ等を折れ曲がり板や湾曲板により構成すること。これにより、補強板により形成された限られた空間においても共振室の容積を大きくとることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】一実施形態の吸気音低減装置を備えた作業機械を示す斜視図。
【図２】（ａ）は図１の吸気音低減装置を拡大して示す要部斜視図、（ｂ）は補強板及び区画板を示す要部斜視図。
【図３】図２のほぼ３−３線における拡大断面図。
【図４】図３のほぼ４−４線における断面図。
【図５】図３のほぼ５−５線における断面図。
【符号の説明】
【００４５】
１７…エンジンカバー、１９…カバー本体、２０…エンジンフード、２０ａ…天板部、２０ｂ，２０ｃ…側板部、２３…吸気通路、２４…補強板、２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ…補強板、２５…吸気音低減装置、２６…膨張室、２７，２８…共振室、２９，２９´…ポート。
【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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