(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マシンキャブ(20)の内部に配設されたエンジン(40)のエアクリーナ(47)にマシンキャブ(20)の外部から吸気を行うエアクリーナの吸気構造において、
マシンキャブ(20)の側面上部に吸気開口部(21a) を設け、吸気開口部(21a) よりも所定高さ高い位置のマシンキャブ(20)内上部に吸気ダクト(24)を布設して、吸気ダクト(24)の一端側をエアクリーナ(47)の上部入口に接続し、吸気ダクト(24)の他端側に第１の吸気導入口(24a) を設け、前記吸気開口部(21a)に対向する第２の吸気導入口(23a) を有し、かつ該第２の吸気導入口(23a) から内側に向けて上方に傾斜した底面(23d) を有する入口ダクト(23)を介して前記吸気ダクト(24)の第１の吸気導入口(24a) を側面上部の前記吸気開口部(21a)に連通させた
ことを特徴とするエアクリーナの吸気構造。
【請求項２】
請求項１記載のエアクリーナの吸気構造において、
前記吸気ダクト(24)はマシンキャブ(20)の上部カバー(27)と一体構成した
ことを特徴とするエアクリーナの吸気構造。
【請求項３】
請求項１記載のエアクリーナの吸気構造において、
前記入口ダクト(23)の第２の吸気導入口(23a) が、マシンキャブ(20)の側面の前記吸気開口部(21a) を貫通して外部に突出した
ことを特徴とするエアクリーナの吸気構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部にエンジン及びエアクリーナを配設したマシンキャブにおけるエアクリーナの吸気構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
先ず、図８〜図１１により油圧ショベルを例にして従来技術を適用したエアクリーナの吸気構造を説明する。
図８は従来技術のエアクリーナの吸気構造が適用された油圧ショベルの側面図、図９は同上面図、なお、図中仮想線矢印Ｆは、それぞれ空気の流れを示す。
【０００３】
先ず図８〜図９において、油圧ショベル２には下部走行体４が配設され、下部走行体４の上部略中央には上部旋回フレーム１１が旋回自在に搭載されている。上部旋回フレーム１１の後部にはマシンキャブ２０が配設されており、前部には作業機７０（１部のみ図示）が上下揺動自在に取着されている。また、マシンキャブ２０の左側面には、整備ドア３１，３２が開閉自在に配設され、整備ドア３２の側面下部後寄りにエアクリーナ用の吸気開口部３２ａが配設されている。
【０００４】
次に図１０は従来のエアクリーナの吸気構造の要部部分断面上面図であり、図１１は図１０の要部側面図で、整備ドア３２を開いた状態図である。図１０〜図１１において、マシンキャブ２０内の略中央にはエンジン４０が、またエンジン４０の後部（マシンキャブ２０内の左側）にはギアボックス６１、油圧ポンプ６２，６３及びエアクリーナ４７がそれぞれ配設されている。
【０００５】
エンジン４０の後方で、かつマシンキャブ側面視で右側上部に配設されたエアクリーナ４７の下部入口に取着された吸入パイプ４７ｂは、同じくマシンキャブ内の右側に上下方向に布設されたホース５１の上端部に接続されている。ホース５１の下部はＬ字形状を成し、その下端部は整備ドア３２の方に向けて設けられて中継パイプ５２に嵌合している。また、中継パイプ５２はそのブラケット部５２ａを介して、マシンキャブ２０の枠体を構成する下部のフレーム３８に取着されて支持されている。また、中継パイプ５２の外端部５２ｂは整備ドア３２の吸気開口部３２ａに対向するように設けられ、整備ドア３２が閉じられているときに整備ドア３２の吸気開口部３２ａの内側に取着された中継ボックス３２ｂの穴３２ｃ内に挿入され、中継ボックス３２ｂの穴３２ｃの外周部はシール５３を介してシールされるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術に係るエアクリーナの吸気構造においては次の問題がある。
（１）吸気開口部３２ａがマシンキャブ２０側面の下部に配設されている為に、下部走行体４によって跳ね上げられる泥及び泥水を被る機会が多く、水分を吸入する可能性が大きいと共に、吸気開口部３２ａに付着した泥が乾いた後に埃として吸入する機会が多い。また、上部旋回フレーム１１の旋回に伴って、下部走行体４の上面から跳ね返った雨水を吸入する機会も多い。
（２）河川や海浜の浅い水深での掘削作業において、下部走行体４や作業機７０によって掻き立てられた波飛沫又は強い風による水飛沫を吸入する可能性が高い。また、同作業中において万一当該油圧ショベル２が傾いた時に、吸気開口部３２ａが水没して大量の水を吸い込む可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたもので、雨水の跳ね返り飛沫及び作業水面の水飛沫等を吸入し難くしたエアクリーナの吸気構造を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、第１の発明に係るエアクリーナの吸気構造は、マシンキャブの内部に配設されたエンジンのエアクリーナにマシンキャブの外部から吸気を行うエアクリーナの吸気構造において、マシンキャブの側面上部に吸気開口部を設け、吸気開口部よりも所定高さ高い位置のマシンキャブ内上部に吸気ダクトを布設して、吸気ダクトの一端側をエアクリーナの上部入口に接続し、吸気ダクトの他端側に第１の吸気導入口を設け、前記吸気開口部に対向する第２の吸気導入口を有し、かつ該第２の吸気導入口から内側に向けて上方に傾斜した底面を有する入口ダクトを介して前記吸気ダクトの第１の吸気導入口を側面上部の前記吸気開口部に連通させた構造としている。
【０００９】
第１の発明によれば、以下の作用と効果が得られる。
（１）マシンキャブの側面上部の吸気開口部とこの吸気開口部よりも高く位置して布設された吸気ダクトの第１の吸気導入口とを、前記吸気開口部に対向する第２の吸気導入口を有し、かつ該第２の吸気導入口から内側に向けて上方に傾斜した底面を有する入口ダクトを介して連通しているので、吸気開口部に掛った雨水及び水飛沫は入口ダクトによって吸気ダクトの方へ上昇し難く、また吸気開口部近傍に溜まった水は入口ダクト底面の傾斜によって外部に排出され易い。したがって、吸気ダクトを経由してエアクリーナに水が流れ込むことを阻止できる。
（２）吸気開口部をマシンキャブの側面上部に設けることによって、河川や海浜の浅い水深での作業において、下部走行体及び作業機によって掻き立てられた波飛沫又は強い風による水飛沫を吸気開口部が大量に被ることがない。また、同作業において万一当該油圧ショベルが傾いた時でも、吸気開口部が水没する可能性が少ないので、エンジンに重大な損傷を与えることが非常に少なくなる。その結果、河川や海浜の浅い水深での作業にも安心して使える汎用性の高いエアクリーナの吸気構造を実現できる。
（３）吸気ダクトはマシンキャブ内部の上部に配設されるから、マシンキャブ側面からマシンキャブ内のエンジンやエアクリーナ、油圧ポンプ等を整備する際に邪魔にならないので、マシンキャブ内の整備性を向上できる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明に基づいて、前記吸気ダクトはマシンキャブの上部カバーと一体構成した構成としている。
【００１１】
第２の発明によれば、第1の発明による作用及び効果に加えて、マシンキャブの上部カバーを取外すと吸気ダクトも同時に取外されるから、マシンキャブ内の整備性を大幅に向上できると共に、上部カバーは吸気ダクトにより補強されて強度が向上する。
【００１２】
第３の発明は、第１の発明に基づいて、前記入口ダクトの第２の吸気導入口が、マシンキャブの側面の前記吸気開口部を貫通して外部に突出した構成としている。
【００１３】
第３の発明によれば、第１の発明による作用及び効果に加えて、マシンキャブ内の熱い空気が入口ダクトの第２の吸気導入口に回り込んでエアクリーナに進入するのがより確実に防止されるので、エンジンの効率を高めることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る実施形態について、図１〜図７を参照して詳述する。
【００１５】
先ず、図１〜図４により、第１実施形態について説明する。
図１は、本発明に係るエアクリーナの吸気構造を適用した油圧ショベルの側面図で、図２は本発明の要部部分断面側面図である。また、図３は図２のＡ−Ａ断面図であり、図４は本発明の要部部分断面上面図である。なお図８、図１０及び図１１と同一の構成要素には同一の符号を付して以下での説明を省略する。また、図中仮想線矢印Ｂ，Ｃ，Ｄは空気の流れを示す。
【００１６】
図１において、油圧ショベル１には下部走行体４が配設され、下部走行体４の上部略中央に、旋回ベアリング５を介して上部旋回フレーム１１が旋回自在に搭載されている。上部旋回フレーム１１の上部には、前部左寄りに運転室１２が、その後側に隣接してマシンキャブ２０が、マシンキャブ２０の後側に隣接してカウンタウエイト１３がそれぞれ配設されている。また、マシンキャブ２０の左側面には整備ドア２１，２２が左右方向に開閉自在に設けられており、左側の整備ドア２１の外側面上部にはエアクリーナ用の左右に細長い形状の吸気開口部２１ａが形成されている。
【００１７】
図２〜図４において、マシンキャブ２０の左側面上部に前後方向に設けられたフレーム３８に、左側面方向に開口した吸気導入口２３ａを有する入口ダクト２３がボルト３８ａにより取着されている。入口ダクト２３の吸気導入口２３ａは整備ドア２１の吸気開口部２１ａに対向しており、吸気導入口２３ａの開口部端面には環状のシール２３ｃが貼り付けられている。これにより、整備ドア２１が閉じられたときに、吸気開口部２１ａの外周部の整備ドア２１の内面にシール２３ｃが当接してマシンキャブ２０内の熱い空気の吸気を防止するようになっている。入口ダクト２３の底面２３ｄは吸気導入口２３ａから内側に向けてやや上方に傾斜しており、内側端部近傍の上面には吸気導出口２３ｂが形成されていて、吸気導出口２３ｂの周囲に環状のシール２５が貼り付けられている。
また、吸気開口部２１ａにはネット２１ｂが取着されている。
【００１８】
また、上記入口ダクト２３の上面の吸気導出口２３ｂとエアクリーナ４７の上部に上下方向に向けて取り付けた吸入パイプ４７ａとの間には、吸気ダクト２４が配設されている。吸気ダクト２４の吸気導入口２４ａは、入口ダクト２３の吸気導出口２３ｂと略同一形状に開口しており、前記シール２５を介して吸気導出口２３ｂに連通している。また、吸気ダクト２４の吸気導出口２４ｂには、エアクリーナ４７上部の前記吸入パイプ４７ａがその外周面に貼り付けたシール２６を介して嵌挿している。吸気ダクト２４は、マシンキャブ２０の左側上面部を覆う左上部カバー２７の裏面に一体構成で固着されていて、左上部カバー２７をマシンキャブ２０のフレーム３８等に取着することによって所定位置に固定されるようになっている。
【００１９】
以上、図１〜図４における上記構成によって、次のような作用と効果が得られる。
（１）整備ドア２１の側面上部に配設された吸気開口部２１ａは高い位置にあるから、河川や海浜の浅い水深での作業において、下部走行体４及び作業機７０によって掻き立てられた波飛沫又は強い風による水飛沫を大量に被ることが無い。また、同作業時に万一当該油圧ショベル１が短時間に傾いても、吸気開口部２１ａが水没する可能性が小さく、エンジンに重大な損傷を与えることが無い。
【００２０】
（２）また、入口ダクト２３では吸気方向が水平方向から上方に変わるので、吸気開口部２１ａに掛った雨水や水飛沫は、入口ダクト２３によって吸気ダクト２４への流入を阻止され、入口ダクト２３内に溜まることなく入口ダクト底面２３ｄの傾斜によって外部へ排出され易い。従って、吸気開口部２１ａからエアクリーナ４７へ雨水及び水飛沫が吸い込まれるのを抑制できる。
（３）入口ダクト２３及び吸気開口部２１ａを左右方向に扁平な形状にしてその横幅を、整備ドア２１の略横幅一杯の大きさとして吸気の通路を広くしている。これによって、入口ダクト２３内を通過する吸気（仮想線Ｂ，Ｃで示す）の流速が極めて低いから、吸気が雨水及び水飛沫を吸い込むことが少ない。従って、整備ドア２１の側面上部の吸気開口部２１ａからエアクリーナ４７へ雨水及び水飛沫が吸い込まれるのをさらに少なくできる。
【００２１】
（４）吸気ダクト２４はマシンキャブ２０内部の上端部に配設されているから、整備ドア２１，２２からマシンキャブ２０内部を整備する際に邪魔にならず、整備性を向上できる。
（５）吸気ダクト２４は左上部カバー２７と一体構成となっているから、左上部カバー２７を取外すと吸気ダクト２４も同時に取外されて、整備作業性を向上できると共に、左上部カバー２７の強度を向上できる。
【００２２】
次に、図５により、第２実施形態について説明する。図５は図２のＡ−Ａ断面図に相当する。なお、図３と同一の構成要素には同一の符号を付して以下での説明を省略し、以後も同様とする。
図５において、吸気ダクト２４は入口ダクト２３と固着されて一体構造としている。なお、吸気ダクト２４を入口ダクト２３を含めて一体で製作してもよい。本実施形態の構成によって、入口ダクト２３の吸気導出口２３ｂと吸気ダクト２４の吸気導入口２４ａとの間にシール材が不要となるから、第１実施形態における作用効果に加えて、部品点数低減により、耐久性を向上でき、組立て工数を低減できる。
【００２３】
次に、図６により、第３実施形態について説明する。図６は、図２のＡ−Ａ断面図に相当する。
図６において、入口ダクト２３を整備ドア２１の吸気開口部２１ａを貫通させて、その吸気導入口２３ａを外部へ突出させている。また、吸気導入口２３ａにはネット２３ｅが取着されている。
本実施形態によると、吸気開口部２１ａと吸気導入口２３ａとの間にシール（図３のシール２３ｃに相当する）が無くても、マシンキャブ２０内の熱い空気が吸気導入口２３ａから入り込むことがない。従って、部品点数低減により、第１実施形態における作用効果に加えて、耐久性を向上でき、製造コストを低減できる。
【００２４】
次に、図７により、第４実施形態について説明する。図７は、図２のＡ−Ａ断面図に相当する。
図７において、入口ダクト２３の吸気導入口２３ａと略同等の形状及び大きさの吸気開口部２９ａを形成した側面カバー２９を、吸気導入口２３ａの端面外周部に吸気開口部２９ａの位置を合わせて固着して、側面カバー２９と入口ダクト２３とを一体構成としている。また、整備ドア２１の上部は、側面カバー２９に対応する部分を切り取っている。吸気開口部２９ａには、ネット２９ｂが取着されている。
本実施形態によって、第３実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００２５】
以上説明したように、本発明によると、エアクリーナへの吸気の開口部及び吸気導入口を側面上部に設けたので、河川や海浜の浅い水深での作業時に吸気導入口が水面の水飛沫を受けることが少なくなる。また、吸気導入口からの空気が最初に通過する吸気ダクトの入口（入口ダクト）では、吸気方向を水平から上方に変えて、吸気導入口よりも所定高さ高く設けた次の吸気ダクトに空気を送るので、入口に溜まった雨水や水飛沫は上方の吸気ダクトに通過し難く、入口ダクトの底面の傾斜により外部に排出される。このため、入口ダクトにより雨水や水飛沫が上方の吸気ダクトに進入するのを抑制できる。さらに、吸気開口部及び入口ダクトでの吸気時の空気流速を小さくして雨水や水飛沫を吸込む力を弱めているので、雨水や水飛沫の進入量をさらに低減できる。以上の結果、河川や海浜の浅い水深での作業に汎用的に本作業車両を使用できるようになる。
また、入口ダクト及び吸気ダクトをマシンキャブ内の上端部に設けたので、マシンキャブ内部の整備性を大幅に向上できる。
【００２６】
なお、以上は油圧ショベルを例に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、マシンキャブ内部にエンジン及びエアクリーナを配設した構成の作業車両において広く適用できて同様の作用と効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した油圧ショベルの側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の要部部分断面側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態の要部部分断面上面図である。
【図５】第２実施形態の要部断面図であり、図２のＡ−Ａ断面図に相当する。
【図６】第３実施形態の要部断面図であり、図２のＡ−Ａ断面図に相当する。
【図７】第４実施形態の要部断面図であり、図２のＡ−Ａ断面図に相当する。
【図８】従来技術が適用された油圧ショベルの側面図である。
【図９】図８の油圧ショベルの上面図である。
【図１０】従来技術の要部部分断面上面図である。
【図１１】図１０の要部側面図である。
【符号の説明】
４…下部走行体、１１…上部旋回フレーム、２０…マシンキャブ、２１…整備ドア、２１ａ…吸気開口部、２２…整備ドア、２３…入口ダクト、２３ａ…吸気導入口、２３ｂ…吸気導出口、２３ｃ…シール、２３ｄ…底面、２４…吸気ダクト、２４ａ…吸気導入口、２４ｂ…吸気導出口、２５…シール、２６…シール、２７…左上部カバー、２９…側面カバー、２９ａ…吸気開口部、３８…フレーム、４７…エアクリーナ、４７ａ…吸入パイプ。
【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】
0004306939.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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