(57)【要約】【課題】排気によって機械が受ける悪影響を防止するとともに、排出騒音を低減する。【解決手段】下部走行体１のカーボディ７における旋回歯車１３に対応する中央付近に、上面壁２２と下面壁２３と側壁２４とを備えた中空のリング状部２５を設け、アッパーフレーム１０の中央付近における旋回歯車１３の内側部分とリング状部２５の上面壁２２とに貫通穴２６，２７を設けるとともに、リング状部２５の側壁２４に外部に開口する排出口２９を設け、エンジン１８とその関連機器等から放出された排気及び騒音を外部に排出するＬ字形に屈折した排出路を形成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体上に上部旋回体が搭載され、下部走行体のカーボディと、上部旋回体のアッパーフレームとが、互いの中央付近で、旋回ユニットを構成する旋回歯車で連結され、上記アッパーフレームの後部にエンジンとその関連機器が設置される一方、上記カーボディにおける上記旋回歯車に対応する中央付近に、上面壁と、この上面壁と間隔を置いて対向する下面壁と、この両者間に設けられた側壁とを備えた中空のリング状部が設けられた建設機械において、上記アッパーフレームにおける上記旋回歯車で囲まれた部分と、上記カーボディにおけるリング状部の上面壁とに貫通穴を設けるとともに、リング状部の側壁に外部に開口する排出口を設け、リング状部と貫通穴と排出口とにより、上記エンジンとその関連機器等の排気源及び騒音源から放出された排気及び騒音を外部に排出するＬ字形に屈折した排出路を形成したことを特徴とする建設機械。
【請求項２】
上記排出口を、下部走行体の走行方向を前後としたときの前後一方向に開口して設けたことを特徴とする請求項１記載の建設機械。
【請求項３】
上記排出口を、下部走行体の進行方向を前後としたときの前後方向及び左右方向に開口して設けたことを特徴とする請求項１記載の建設機械。
【請求項４】
上記カーボディのリング状部の内周側に、リング状部の内部空間から直接上記排出口に向かう排気及び騒音の進路を遮断して迂回ルートに誘導する遮蔽板を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の建設機械。
【請求項５】
上記遮蔽板を、上記リング状部の側壁とでリング状部の全周近くに亘る渦巻き状の迂回ルートが形成される状態で設けたことを特徴とする請求項４記載の建設機械。
【請求項６】
上記リング状部の内面における上記貫通穴及び排出口を避けた位置に吸音材を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジン等からの排気、騒音を下部走行体から外部に排出する構造を改良した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Ｏ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を備えた作業アタッチメント６が装着されて構成される。
【０００４】
下部走行体１は、図１１〜図１３に示すように、カーボディ７の左右両側にクローラフレーム(片側のみを図示する)８を取付け、このクローラフレーム８にクローラ９を取付けて構成される。
【０００５】
上部旋回体２は、基台としてのアッパーフレーム１０を有し、このアッパーフレーム１０の前部左側にキャビン１１、後端部にカウンタウェイト１２がそれぞれ設置される。
【０００６】
なお、この明細書において、下部走行体１についての「前後」は下部走行体１の走行(前後進)方向、「左右」はこれと水平に直交する方向をいう。また、上部旋回体２についての「前後」「左右」は、キャビン１１内に着座したオペレータから見た方向性をいう。
【０００７】
下部走行体１のカーボディ７と上部旋回体２のアッパーフレーム１０とは、互いの中央付近で旋回歯車１３によって連結され、この旋回歯車１３と、これに噛み合うピニオン１４と、ピニオン１４を駆動する旋回モータ(油圧モータまたは電動モータ)１５とから成る旋回ユニットによって上部旋回体２が旋回駆動される。
【０００８】
図１２，１３中、１３ａはアッパーフレーム１０の下面に取付けられた旋回歯車外輪、１３ｂはカーボディ７の上面に取付けられた旋回歯車内輪である。
【０００９】
一方、図１１，１２に示すように、アッパーフレーム１０におけるキャビン１１の後方には左右方向に延びる仕切り板１６が設けられ、この仕切り板１６とカウンタウェイト１２との間に形成されたエンジンルーム１７に動力源としてのエンジン１８と、その関連機器(図１１には油圧ポンプ１９、ラジエータ２０、冷却ファン２１を示す)が設置される。
【００１０】
このショベルにおいて、稼動中、エンジン１８等から発する排気及び騒音の一部が、仕切り板１６の各所に設けられた配管、配線のための穴や隙間を通ってエンジンルーム１７の前方にも放出されるため、これを外部に排出する必要がある。
【００１１】
そこで、この排気及び騒音(以下、総称して排気等という場合がある)を、カーボディ７を通過するルートで排出する技術が提案されている(特許文献１参照)。
【００１２】
この公知技術では、図１２，１３に示すようにカーボディ７における旋回歯車１３に対応する中央付近に、上面壁２２と、この上面壁２２と間隔を置いて対向する下面壁２３と、この両者間に設けられた側壁２４とを備えた中空のリング状部２５を形成し、アッパーフレーム１０における旋回歯車１３で囲まれた部分とこのリング状部２５の上面壁２２とに貫通穴２６，２７を設けるとともに、下面壁２３に排出口２９を設けている。
【００１３】
こうして、リング状部２５と貫通穴２６，２７と排出口２９とによって上下方向に延びる直線状の排出路を構成し、エンジンルーム前方に放出された排気等をこの排出路から地面に向けて直接排出するように構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００９−１４４５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところが、上記公知技術によると、排気等がほぼ無抵抗で勢いよく直接地面に噴き出されるため、地面上の埃や粉塵が排風によって巻き上げられ、図示しない吸気口からエンジンルーム１７に吸い込まれてラジエータ２０の目詰まりを引き起こしたり、排出される熱気がカーボディ下面側の空間にこもることで機械周辺環境に悪影響を与えたりするおそれがあった。
【００１６】
また、旋回ユニットも作動中に回転音や噛み合い音(旋回騒音)を発し、この旋回騒音源の近くであるリング状部２５の上面壁２２及び下面壁２３に貫通穴２７、排出口２９を設けることで合計の騒音が高くなり、これがほぼ無抵抗で下向きに排出されるため、排出騒音が大きくなるという問題があった。
【００１７】
そこで本発明は、排気によって機械が受ける悪影響を防止できるとともに、排出騒音を低減することができる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】
【００１８】
上記課題を解決する手段として、本発明においては、下部走行体上に上部旋回体が搭載され、下部走行体のカーボディと、上部旋回体のアッパーフレームとが、互いの中央付近で、旋回ユニットを構成する旋回歯車で連結され、上記アッパーフレームの後部にエンジンとその関連機器が設置される一方、上記カーボディにおける上記旋回歯車に対応する中央付近に、上面壁と、この上面壁と間隔を置いて対向する下面壁と、この両者間に設けられた側壁とを備えた中空のリング状部が設けられた建設機械において、上記アッパーフレームにおける上記旋回歯車で囲まれた部分と、上記カーボディにおけるリング状部の上面壁とに貫通穴を設けるとともに、リング状部の側壁に外部に開口する排出口を設け、リング状部と貫通穴と排出口とにより、上記エンジンとその関連機器等の排気源及び騒音源から放出された排気及び騒音を外部に排出するＬ字形に屈折した排出路を形成したものである。
【００１９】
この構成によれば、リング状部の側壁に排出口を設け、Ｌ字形に屈折した排出路を構成して排気等を水平方向に排出するため、排風による埃や粉塵の巻上げ、これによるラジエータの目詰まりを防止することができる。
【００２０】
また、排気を水平方向に排出することでカーボディ下面側空間への熱気の滞留を抑え、周辺環境に与える悪影響を抑制することができる。
【００２１】
一方、排出路をＬ字形に屈折して構成するため、第１に騒音を排出路での反射によって減衰させることができること、第２に旋回騒音源から外部に直接放射される「直接音」を抑制できることにより、排出騒音を低減することができる。
【００２２】
本発明においては、上記排出口を、下部走行体の走行方向を前後としたときの前後一方向に開口して設けてもよいし(請求項２)、下部走行体の進行方向を前後としたときの複数方向に開口して設けてもよい(請求項３)。
【００２３】
後者の構成によれば、総排気開口面積を大きくとることができるとともに、排気及び騒音を分散して排出できるため、機械及び機械まわりでの排気及び騒音による悪影響をさらに低減することができる。
【００２４】
また本発明において、上記カーボディのリング状部の内周側に、リング状部の内部空間から直接上記排出口に向かう排気及び騒音の進路を遮断して迂回ルートに誘導する遮蔽板を設けるのが望ましい(請求項４)。
【００２５】
この構成によれば、直接音の抑制効果が高くなること、及び排出路の全長を長くとって音の反射、減衰を促進できることにより、騒音低減効果を一層高めることができる。
【００２６】
この場合、記遮蔽板を、上記リング状部の側壁とでリング状部の全周近くに亘る渦巻き状の迂回ルートが形成される状態で設けるのが望ましい(請求項５)。
【００２７】
この構成によれば、直接音の抑制効果、及び排出路の全長を最大限に長くできることによる音の反射、減衰の促進効果をさらに高めることができる。
【００２８】
さらに本発明においては、上記リング状部の内面における上記貫通穴及び排出口を避けた位置に吸音材を設けるのが望ましい(請求項６)。
【００２９】
こうすれば、排出路での音の反射、減衰効果に吸音材による吸音効果が加わって周囲騒音の低減効果をさらに低くすることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によると、排気によって機械が受ける悪影響を防止できるとともに、排出騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るショベルの一部断面側面図である。
【図２】図１の一部拡大図である。
【図３】実施形態に係るショベルの下部走行体の斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るショベルの一部断面側面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係るショベルの図５相当図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係るショベルの一部断面側面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】本発明の第５実施形態に係るショベルの図８相当図である。
【図１０】ショベルの概略側面図である。
【図１１】ショベルの拡大概略平面図である。
【図１２】公知技術を示すショベルの一部断面側面図である。
【図１３】図１２の一部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の実施形態を図１〜図９によって説明する。
【００３３】
実施形態は、背景技術の説明に合わせてショベルを適用対象としている。
【００３４】
各実施形態において、次の点は図１０〜１３に示す公知技術と同じである。
【００３５】
(ｉ)  図１，４，７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Ｏ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を備えた作業アタッチメント６が装着されてショベルが構成される点。
【００３６】
(ｉｉ)  上部旋回体２は、基台としてのアッパーフレーム１０を有し、このアッパーフレーム１０の前部左側にキャビン１１、後端部にカウンタウェイト１２がそれぞれ設置される点。
【００３７】
(ｉｉｉ)  下部走行体１のカーボディ７と上部旋回体２のアッパーフレーム１０とは、互いの中央付近で旋回歯車１３(図１，２中、１３ａは外輪、１３ｂは内輪である)によって連結され、この旋回歯車１３と、これに噛み合うピニオン１４と、ピニオン１４を駆動する旋回モータ(油圧モータまたは電動モータ)１５とから成る旋回ユニットによって上部旋回体２が旋回駆動される点。
【００３８】
(ｉｖ)  アッパーフレーム１０におけるキャビン１１の後方に左右方向に延びる仕切り板１６が設けられ、この仕切り板１６とカウンタウェイト１２との間に形成されたエンジンルーム１７に動力源としてのエンジン１８と、その関連機器(油圧ポンプ、ラジエータ、冷却ファン等)が設置される点。
【００３９】
(ｖ)   稼動中、エンジンルーム１７から前方に放出される排気及び騒音を外部に排出するための構成として、カーボディ７における旋回歯車１３に対応する中央付近に、上面壁２２と、この上面壁２２と間隔を置いて対向する下面壁２３と、この両者間に設けられた側壁２４とを備えたリング状部２５を形成し、アッパーフレーム１０における旋回歯車１３で囲まれた部分とこのリング状部２５の上面壁２２とに貫通穴２６，２７を設ける点。
【００４０】
各実施形態においては、公知技術におけるリング状部２５の下面壁２３を閉じる一方、側壁２４に外部に開口する排出口２９を設けている。
【００４１】
こうして、リング状部２５と貫通穴２６，２７とこの排出口２９とにより、エンジンルーム１７から放出される排気及び騒音を外部に排出するＬ字形に屈折した排出路を構成し、排気等を外部に水平に排出するようにしている。
【００４２】
第１実施形態(図１〜図３参照)
第１実施形態においては、排出口２９を前後方向の一側、たとえば下部走行体１の本来の前進側を前側としたときの後側のみに設けて一つのＬ字形の排出路を構成し、排気等を後方に排出する構成をとっている。
【００４３】
また、リング状部２５の内面における貫通穴２７及び排出口２９を避けた位置に吸音材３０(図２のみに示す)を設けている。
【００４４】
この構成によれば、Ｌ字形に屈折した排出路によって排気等を水平方向に排出するため、排風による埃や粉塵の巻上げ、これによるラジエータの目詰まりを防止することができる。
【００４５】
また、排気を水平方向に排出することでカーボディ下面側空間への熱気の滞留を抑え、周辺環境に与える悪影響を抑制することができる。
【００４６】
一方、排出路をＬ字形に屈折して構成するため、第１に、騒音を排出路内で活発に反射、減衰させることができる。
【００４７】
第２に、旋回騒音源である旋回ユニットが排出口２９を通して直接外部から見えないため、旋回ユニットから外部に直接放射される「直接音」を抑制することができる。
【００４８】
第３に、リング状部２５全体で吸音材３０による吸音効果を得ることができる。
【００４９】
この三点により、公知技術と比較して排出騒音を低減することができる。
【００５０】
なお、リング状部２５の下面壁２３は、図示のように一枚板によってはじめから閉じた構成としてもよいし、加工や組立の都合で下面壁２３に開口を設ける必要がある場合は、用済み後に開口を蓋板で閉じてもよい。
【００５１】
第２実施形態(図４，５参照)
以下の第２〜第５各実施形態については第１実施形態との相違点のみを説明する。
【００５２】
第２実施形態においては、第１実施形態の構成を前提として、リング状部２５の内周側における排出口２９に臨む位置に円弧状の遮蔽板３１を排出口２９と対向して設け、この遮蔽板３１により、リング状部２５の内部空間から直接排出口２９に向かう排気及び騒音の進路を遮断し、遮蔽板３１を迂回するルートで排出口２９に誘導するように構成している。
【００５３】
こうすれば、排出口２９と旋回ユニットを結ぶラインを遮蔽板３１が遮蔽することによって直接音の抑制効果が高くなること、及び排出路の全長を長くとって音の反射、減衰を促進できることにより、騒音低減効果を一層高めることができる。
【００５４】
なお、図示省略しているが、この第２実施形態及び後述する第３〜第５各実施形態においても、第１実施形態と同様にリング状部２５の内面に吸音材を設けている。
【００５５】
第３実施形態(図６参照)
第３実施形態は第２実施形態の遮蔽効果を高める構成として、遮蔽板３２を、リング状部２５の側壁２４とでリング状部２５の全周近くに亘る渦巻き状の迂回ルートが形成される状態で設けている。３２ａは渦巻きの始点と終点を区画するために遮蔽板３２の周方向一端部と側壁２４との間に設けた隔壁である。
【００５６】
こうすれば、リング状部２５に入った排気等が、強制的に、リング状部２５の中心を中心とする渦巻き状の長い迂回ルートを通るため、いいかえれば、排出路の全長を最大限に長くできるため、音の反射、減衰がさらに促進される。
【００５７】
また、旋回ユニットと排出口２９を結ぶラインを遮蔽板３２によってほぼ完全に遮断できるため、直接音を抑制する効果がさらに高められる。
【００５８】
一方、排気に関しても、長い迂回ルートを通ることで排風の抵抗が増し、その流速が弱められるため、地面上の埃や粉塵の巻き上げ防止効果がより高いものとなる。
【００５９】
第４実施形態(図７，８参照)
第４実施形態においては、排出口２９を、側壁２４の前後及び左右の計四個所に設け、排気等を前後、左右の四方向に分散して排出するように構成している。
【００６０】
こうすれば、排出口２９の合計面積、つまり、総排気開口面積を大きくとることができるとともに、排気及び騒音を分散して排出できるため、機械及び機械まわりでの排気及び騒音による悪影響をさらに低減することができる。
【００６１】
第５実施形態(図９参照)
第５実施形態は、第４実施形態の構成を前提として、排出口２９…ごとに遮蔽板３３…を設けている。
【００６２】
各遮蔽板３３…は、図示のように各排出口２９…に対向して設けており、これにより遮蔽板３３…間の排気等の出口と排出口２９…が周方向にほぼ４５°ずれた位置関係となる。
【００６３】
この構成により、排出口２９を前後、左右に設けることによる排気等分散効果と、遮蔽板３３…による排気等の迂回効果の相乗作用によって騒音低減及び巻き上げ防止の効果が一層高められる。
【００６４】
ところで、排出口２９をリング状部２５の側壁２４の前後両側、または左右両側に設けてもよいし、前後方向または左右方向に限らず、斜め前方や斜め後方に設けてもよい。
【００６５】
あるいは、側壁２４の排出口２９に加えて下面壁２４にも排出口を設けてもよい。この場合でも、下面壁２４のみに設ける公知技術と比較して、下向きの排気及び騒音が格段に低減されることから、排風による埃等の巻上げや熱気が機械等に及ぼす悪影響を抑制できる点の基本的な目的は達成することができる。
【００６６】
また、本発明は油圧ショベルに限らず、下部走行体上に上部旋回体が搭載されてベースマシンが構成され、上部旋回体にエンジンルームが設けられる他の建設機械(解体機や破砕機等)にも上記同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１  下部走行体
２  上部旋回体
７  下部走行体のカーボディ
８  同、クローラフレーム
９  同、クローラ
１０  上部旋回体のアッパーフレーム
１３  旋回歯車
１７  エンジンルーム
１８  エンジン
１９  エンジン関連機器である油圧ポンプ
２０  同、ラジエータ
２１  同、冷却ファン
２２  リング状部を構成する上面壁
２３  同、下面壁
２４  同、側壁
２５  リング状部
２６  アッパーフレームの貫通穴
２７  リング状部上面壁の貫通穴
２９  排出口
３０  吸音材
３１，３２，３３  遮蔽板
【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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