(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-02-14
(45)【発行日】2024-02-22
(54)【発明の名称】建設機械
(51)【国際特許分類】
E02F 9/00 20060101AFI20240215BHJP
B62D 25/08 20060101ALI20240215BHJP
【FI】
E02F9/00 D
B62D25/08 E
(21)【出願番号】P 2020055683
(22)【出願日】2020-03-26
【審査請求日】2023-02-16
(73)【特許権者】
【識別番号】000005522
【氏名又は名称】日立建機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002664
【氏名又は名称】弁理士法人相原国際知財事務所
(72)【発明者】
【氏名】村上 龍広
(72)【発明者】
【氏名】日高 貴雄
【審査官】高橋 雅明
(56)【参考文献】
【文献】特開2019-108102(JP,A)
【文献】特開2002-167802(JP,A)
【文献】特開2001-329842(JP,A)
【文献】特開2018-135041(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E02F 9/00
B62D 25/08
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンジンルームに配置されたエンジンと、
前記エンジンの側面に取り付けられる排気出口部と、
前記エンジンルームの上方の開口部に設けられたエンジンカバーと、
前記エンジンルームの側壁に取り付けられ
るとともに、
前記開口部に設けられた前記エンジンカバーを開けた状態で行われる清掃作業のときに、前記側壁の上方から吹き付けられる圧縮空気を前記排気出口部の下側における前記エンジンの側面に向けて導風するガイドプレートと
を備えることを特徴とする建設機械。
【請求項2】
前記ガイドプレートは、前記エンジンルームの前記排気出口部が正対する前記側壁に取り付けられることを特徴とする請求項1に記載の建設機械。
【請求項3】
前記ガイドプレートは、
前記エンジンルームの側壁に取り付けられる取付部と、
前記取付部から下方に延び、前記排気出口部の下側における前記エンジンの側面に向けて前記取付部から曲げられた下延部と
を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の建設機械。
【請求項4】
前記下延部は、
前記取付部から下方に延び、前記排気出口部の下側における前記エンジンの側面に向けて傾斜して延びる傾斜面部と、
前記傾斜面部から前記排気出口部の下側における前記エンジンの側面に向けて延びる平坦面部と、
前記傾斜面部及び前記平坦面部の幅方向の両端に対向して立設された一対のガイド壁と
、
前記取付部の幅方向の中央に設けられたリブと、
を有し、
前記リブの下端は前記傾斜面部に接続されており、
前記一対のガイド壁の間の前記幅方向における距離は、前記下延部の下端に向けて徐々に狭くなることを特徴とする請求項3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、建設機械に関し、特にエンジンを備えた建設機械に関する。
【背景技術】
【0002】
油圧ショベルなどの建設機械は、稼働環境が過酷であるため、エンジンやエンジンルームに塵埃が付着して堆積しやすく、堆積した塵埃が熱源により着火するおそれがある。特許文献1には、エンジンルームの隅部に向けて圧縮空気を吹き付ける第1清掃装置と、エンジンルーム内に配置されたエンジン補器類の1つであるマフラーのエンジン隣接部分に向けて圧縮空気を吹き付ける第2清掃装置とが開示されている。
【0003】
これらの清掃装置は、油圧ショベルの上部旋回体の旋回フレームに圧縮空気入口部と圧縮空気出口部とを取り付け、旋回フレーム上に圧縮空気入口部と圧縮空気出口部とを接続する配管を配策し、圧縮空気出口部から圧縮空気を吹き出すように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記特許文献1の第2清掃装置は、マフラーのエンジン隣接部分に向けて上方から圧縮空気を吹き付ける。しかし、マフラーよりも高温となるエンジンの部位であって、特に上方から圧縮空気を吹き付けただけでは清掃し難い当該部位の下面に付着して堆積した塵埃を除去することはできない。高温となる部位に堆積した塵埃は着火する危険性がより一層高まるため、このような清掃し難く且つ高温となる部位の塵埃を確実に除去する必要がある。
【0006】
また、特許文献1においては、旋回フレーム上に配策した配管を要するため、装置構成が複雑となるとともに、配管を含む清掃装置のスペースをエンジンルームに確保しなければならず、エンジンルーム、ひいては車体の小型化が阻害される。
【0007】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、清掃し難く且つ高温となる部位の塵埃の除去を効率的に且つ効果的に行うことができ、さらに、エンジンルームの省スペース化、ひいては車体の小型化にも寄与する建設機械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】
【0008】
上記の目的を達成するべく、本発明の建設機械は、エンジンルームに配置されたエンジンと、エンジンの側面に取り付けられる排気出口部と、エンジンルームの上方の開口部に設けられたエンジンカバーと、エンジンルームの側壁に取り付けられるとともに、開口部に設けられたエンジンカバーを開けた状態で行われる清掃作業のときに、側壁の上方から吹き付けられる圧縮空気を排気出口部の下側におけるエンジンの側面に向けて導風するガイドプレートとを備える。
【発明の効果】
【0009】
本発明の建設機械によれば、堆積した塵埃の清掃作業を効率的に且つ効果的に行うことができ、さらに、エンジンルームの省スペース化に貢献しつつ、清掃し難く且つ高温となる箇所の塵埃を確実に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
図1】本発明の一実施形態に係る建設機械の一例として示す油圧ショベルの側面図である。
【
図3】
図2において開口部のカバーを開けた状態を示す上面図である。
【
図4】上部旋回体を側方から見たときにエンジンルーム内のみを透過して示す側面図である。
【
図5】
図4における圧縮空気の吹き付け状態を示す拡大図である。
【
図7】
図6のガイドプレートの斜視図において、空気供給ノズルの位置をガイドプレートの(a)幅方向中央、(b)幅方向一端側、(c)幅方向他端側に変えた場合のそれぞれの圧縮空気の流路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の一実施形態に係る建設機械について図面を参照して説明する。
図1は、建設機械の一例として、エンジンを駆動源とする油圧ショベル1の側面図を示す。油圧ショベル1の車体2は、自走可能なクローラ式の下部走行体3と、下部走行体3の上に旋回可能に搭載される上部旋回体4とから構成されている。上部旋回体4の前部には土砂の掘削作業などを行うためのスイング式の作業装置5が取付けられている。なお、
図1で見て左側を車体2の前方とし、
図1で見て右側を車体2の後方とする。
【0012】
上部旋回体4は、下部走行体3の車幅内で旋回可能に構成され、上部旋回体4の前部には、オペレータが搭乗するキャブ6が設置されている。作業装置5は、上部旋回体4の旋回フレーム7の前部に、左右に揺動可能に、且つ上下方向に俯仰動可能に取り付けられている。上部旋回体4の後部には、車体2の重量バランスをとるためのカウンタウエイト8が搭載されている。
【0013】
図2は、上部旋回体4の後部の上面図を示す。なお、
図2で見て左側を車体2の後方とし、
図2で見て右側を車体2の前方とする。上部旋回体4の後部には開口部9が形成され、エンジン及びエンジン補器類の保守点検作業や清掃作業を行うときは、作業者が開口部9のエンジンカバー10を開けてエンジンやエンジン補器類にアクセスできるようになっている。
【0014】
図3は、
図2において開口部9のエンジンカバー10を開けた状態の上面図を示す。旋回フレーム7の後部には、開口部9からアクセス可能なエンジンルーム11が形成されている。エンジンルーム11内には、エンジン12が車体2の車幅方向(
図3で見て上下方向)に横置き状態で配置されている。また、エンジンルーム11には、エンジン12の吸気系や排気系などの補器類が配設されている。
【0015】
排気系の補器類として、エンジン12の側面12aにはエキゾーストマニホールド13が取り付けられ、エキゾーストマニホールド13の集合管は、ターボチャージャ14、エキゾーストパイプ15を経て後処理装置16に接続されている。後処理装置16は、オイルフィルタ、セジメンタ(油水分離器)、マフラー、エアクリーナなどから構成される。
【0016】
そして、本実施形態では、エンジンルーム11の側壁11aにガイドプレート17が取り付けられている。
図3の場合、エキゾーストマニホールド13が正対する側壁11aにガイドプレート17が取り付けられており、エンジンルーム11を清掃する際に使用する空気供給ノズル18の先端が、エンジンルーム11の側壁11aのガイドプレート17の取り付け部位に沿って向けて差し込まれた状態が示されている。この状態により、エンジンルーム11の側壁11aの上方からエンジンルーム11内に圧縮空気を吹き付け可能である。
【0017】
図4は、上部旋回体4を側方から見たときにエンジンルーム11内のみを透過した側面図を示す。
図5は、
図4における圧縮空気の吹き付け状態の拡大図を示す。エンジンルーム11の清掃作業を行うとき、作業者は、空気供給ノズル18を持って上部旋回体4の上に立ち、開口部9のエンジンカバー10を開け、空気供給ノズル18の先端を側壁11aのガイドプレート17の取り付け部位に沿って差し込む。そして、空気供給ノズル18を操作し、圧縮空気の吹き付け作業、すなわちエアブロー作業を行う。
【0018】
ガイドプレート17は、側壁11aの上方から吹き付けられる圧縮空気を
図5の一点鎖線矢印及び二点鎖線矢印で示すように、エキゾーストマニホールド13の下側におけるエンジン12の側面12aに向けて導風する。エンジン12の側面12aに吹き付けられた圧縮空気は、
図5の実線矢印で示すように、流路が変更されてエキゾーストマニホールド13の下面13aに吹き付けられる。
【0019】
これにより、エキゾーストマニホールド13の下面13aに付着し、堆積した塵埃が除去される。特に、エンジン12の側面12aとエキゾーストマニホールド13の下面13aとから形成される隅部19には、塵埃が付着して堆積し易いが、この隅部19における塵埃も効果的に除去される。
【0020】
また、エキゾーストマニホールド13の他、エンジン12から後処理装置16までに配置された排気系のエンジン補器類(排気出口部)、例えばターボチャージャ14やエキゾーストパイプ15などの下面にも、ガイドプレート17により導風された圧縮空気を間接的に又は直接的に吹き付け、エキゾーストマニホールド13を含む排気出口部の複数部位の下面に付着、堆積した塵埃を除去することも可能である。
【0021】
図6は、ガイドプレート17の斜視図を示す。
図6及び後述する
図7においては、圧縮空気の吹き付け方向である上下方向をY、圧縮空気の吹き付け方向との交差する方向であるガイドプレート17の幅方向をX、上下方向Y及び幅方向Xの双方に交差する下延部21の突出方向をZと規定する。
【0022】
ガイドプレート17は、エンジンルーム11の側壁11aに取り付けられる取付部20と、取付部20から下方に延びる下延部21とを有する。
図5に示すように、下延部21は、取付部20から、エキゾーストマニホールド13の下側におけるエンジン12の側面12aに向けて、例えば取付部20に対し鈍角の屈曲角度を有して曲げられた形状を有する。
【0023】
より詳しくは、下延部21は、取付部20から下方に延び、エキゾーストマニホールド13の下側におけるエンジン12の側面12aに向けて傾斜して延びる傾斜面部22を有する。また、下延部21は、傾斜面部22からエキゾーストマニホールド13の下側におけるエンジン12の側面12aに向けて延びる平坦面部23を有している。平坦面部23は例えば水平面に形成されている。
【0024】
取付部20の幅方向Xの中央にはリブ24が立設され、リブ24の下端は下延部21の傾斜面部22に接続されている。空気供給ノズル18の先端から吹き出された圧縮空気は、主として先ず傾斜面部22に吹き付けられる。しかし、リブ24を形成したことにより、ガイドプレート17の剛性が高まるため、圧縮空気の圧力によって傾斜面部22が過度に変形することが防止される。
【0025】
また、取付部20には、複数の、例えば
図6においては3つのボルト孔25が穿孔され、各ボルト孔25にボルトを挿通して側壁11aに取付部20がボルト締結される。また、下延部21の幅方向Xの両端には、それぞれガイド壁26a、26bが立設されている。本実施形態の場合、一対のガイド壁26a、26bは、傾斜面部22と平坦面部23との双方に形成され、下延部21にて圧縮空気の幅方向Xにおける流路幅を規定する。
【0026】
下延部21は、一対のガイド壁26a、26bの間に下延部21の下端に向けて幅方向Xの距離を徐々に狭くした狭幅形状を有する。本実施形態の場合、この狭幅形状は、傾斜面部22と平坦面部23との双方において形成され、下延部21における圧縮空気の幅方向Xにおける流路幅を下延部21の下端に至るまでに徐々に狭くする。
【0027】
図7は、ガイドプレート17の斜視図において、空気供給ノズル18の先端の位置をガイドプレート17の(a)幅方向中央、(b)幅方向一端側、(c)幅方向他端側に変えた場合のそれぞれの圧縮空気の流路を示す。
図7(a)では、空気供給ノズル18の先端がガイドプレート17の幅方向Xの中央に位置付けられ、この位置にて取付部20に沿って且つ傾斜面部22に向けて上方から圧縮空気が吹き付けられる。
【0028】
この場合、圧縮空気は、傾斜面部22の幅方向Xの中央を流れ、平坦面部23の下端の幅方向Xの中央から、エキゾーストマニホールド13の下側のエンジン12の側面12a、ひいてはエキゾーストマニホールド13の下面13aに向けて吹き出される。これにより、平坦面部23の幅方向Xの中央付近が上下方向Yにて投影される下面13aの領域に塵埃が過度に堆積している場合、この塵埃を集中的に除去することができる。
【0029】
一方、
図7(b)では、空気供給ノズル18の先端がガイドプレート17の幅方向Xの一端側、すなわちガイド壁26a側に位置付けられ、この位置にて取付部20に沿って且つ傾斜面部22に向けて上方から圧縮空気が吹き付けられる。この場合、圧縮空気は、傾斜面部22及び平坦面部23のガイド壁26aに沿って流れながらガイド壁26b側に流路が変更される。
【0030】
そして、圧縮空気は、平坦面部23の下端のガイド壁26b側から、エキゾーストマニホールド13の下側のエンジン12の側面12a、ひいてはエキゾーストマニホールド13の下面13aに向けて吹き出される。これにより、平坦面部23の下端のガイド壁26b付近が上下方向Yにて投影される下面13aの領域に塵埃が過度に堆積している場合、この塵埃を集中的に除去することができる。
【0031】
一方、
図7(c)では、空気供給ノズル18の先端がガイドプレート17の幅方向Xの他端側、すなわちガイド壁26b側に位置付けられ、この位置にて取付部20に沿って且つ傾斜面部22に向けて上方から圧縮空気が吹き付けられる。この場合、圧縮空気は、傾斜面部22の幅方向Xのガイド壁26bに沿って流れながらガイド壁26a側に流路が変更される。
【0032】
そして、圧縮空気は、平坦面部23の下端のガイド壁26a側から、エキゾーストマニホールド13の下側のエンジン12の側面12a、ひいてはエキゾーストマニホールド13の下面13aに向けて吹き出される。これにより、平坦面部23の下端のガイド壁26a付近が上下方向Yにて投影される下面13aの領域に塵埃が過度に堆積している場合、この塵埃を集中的に除去することができる。
【0033】
以上のように、本実施形態では、エンジンルーム11の側壁11aに取り付けられたガイドプレート17が、側壁11aの上方から吹き付けられる圧縮空気をエキゾーストマニホールド13の下側におけるエンジン12の側面12aに向けて導風する。エンジン12の側面12aに吹き付けられた圧縮空気は、拡散して少なくとも一部の流路が変更されてエキゾーストマニホールド13の下面13aに吹き付けられる。
【0034】
これにより、エンジン12の側面12aに取り付けられ、エンジン隣接部分として最も高温となるエキゾーストマニホールド13の、特に上方から圧縮空気を吹き付けただけでは清掃し難い下面13aに付着し堆積した塵埃を確実に除去することができる。従って、塵埃の着火に起因した火災を効果的に防止することができるため、油圧ショベル1の安全性及び信頼性を確保することができる。
【0035】
また、作業者は、通常の清掃作業、すなわち、空気供給ノズル18を持って上部旋回体4の上に立ち、エンジンカバー10を開け、エンジンルーム11に向けて圧縮空気を吹き付ける作業手順で、エキゾーストマニホールド13の下面13aに付着、堆積した塵埃を除去することができる。これにより、清掃作業に係る作業時間を短縮できるとともに、作業手順を通常と同じ簡素なものとすることができる。従って、作業者の負担を軽減し、作業者の清掃作業の失念を抑制可能である。
【0036】
また、
図7(a)~
図7(c)に示したように、作業者は、ガイドプレート17に対する空気供給ノズル18の差し込み位置を変更するだけで、塵埃の堆積状態に応じて圧縮空気の吹き付け箇所を柔軟に変更することができる。従って、高温となるエキゾーストマニホールド13の下面13aに付着、堆積した塵埃の清掃作業を効率的に且つ効果的に行うことができる。
【0037】
また、ガイドプレート17は、下延部21が突出方向Zに若干突出しただけの簡素なプレートから構成されるため、エンジンルーム11に清掃装置の配管を配策するためのスペースなどは不要である。従って、エンジンルーム11の省スペース化、ひいては車体2の小型化にも寄与する。
【0038】
より詳しくは、ガイドプレート17は、取付部20と下延部21とから構成され、下延部21は、取付部20から下方に延び、エキゾーストマニホールド13の下側におけるエンジン12の側面12aに向けて取付部20から曲げられた形状を有している。取付部20の上下方向Yの長さ、取付部20に対する下延部21の屈曲角度、及び下延部21の長さや幅方向Xにおける幅は、油圧ショベル1、ひいてはエンジンルーム11の仕様に応じて設定される。これにより、エンジンルーム11の限られたスペースに、エキゾーストマニホールド13の下面13aに圧縮空気を導風可能なガイドプレート17を設置可能である。
【0039】
また、下延部21は、エキゾーストマニホールド13の下側におけるエンジン12の側面12aに近づく方向に傾斜して延びる傾斜面部22を有する。これにより、エンジンルーム11の側壁11aの上方から吹き付けられる圧縮空気の減速を抑制しつつ、エンジン12の側面12a、ひいてはエキゾーストマニホールド13の下面13aに確実に導風することができる。
【0040】
また、下延部21は、傾斜面部22からエキゾーストマニホールド13の下側におけるエンジン12の側面12aに向けて延びる平坦面部23を有する。これにより、エンジンルーム11の側壁11aの上方から吹き付けられる圧縮空気をエキゾーストマニホールド13の下側におけるエンジン12の側面12aに対しほぼ垂直に吹き付けることができる。これにより、エンジン12の側面12aに吹き付けられた圧縮空気が効率的に拡散されるため、エキゾーストマニホールド13の下面13aに確実に導風することができる。
【0041】
また、下延部21は、幅方向Xの両端にそれぞれ立設されたガイド壁26a、26bを有する。これにより、圧縮空気の幅方向Xにおける流路幅が規定されるため、下延部21の幅方向Xの外側に圧縮空気が逸れて流れることが抑制される。従って、エンジンルーム11の側壁11aの上方から吹き付けられる圧縮空気の減速をさらに効果的に抑制しつつ、エンジン12の側面12a、ひいてはエキゾーストマニホールド13の下面13aに確実に導風することができる。
【0042】
また、下延部21は、一対のガイド壁26a、26bの間の幅方向Xにおける距離を下延部21の下端に向けて徐々に狭くした狭幅形状をなしている。これにより、下延部21に沿って流れる圧縮空気の流路は、一対のガイド壁26a、26bの間において徐々に狭くなるため、圧縮空気は下延部21の下端に至るまでに流速が徐々に加速する。
【0043】
すなわち、下延部21の一対のガイド壁26a、26bと狭幅形状とは、ガイドプレート17にエアノズルと同様の機能を付与する。従って、エンジンルーム11の側壁11aの上方から吹き付けられる圧縮空気を効果的に加速しつつ、エンジン12の側面12a、ひいてはエキゾーストマニホールド13の下面13aに確実に導風することができる。
【0044】
以上で本発明の一実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。
例えば、ガイドプレート17は、エンジンルーム11の側壁11aの上方から吹き付けられる圧縮空気をエキゾーストマニホールド13の下側におけるエンジン12の側面12aに向けて導風し、ひいてはエキゾーストマニホールド13の下面13aに吹き付け可能であれば、前述した取り付け箇所及び形状に厳密に限定されるものではない。
【0045】
より具体的には、下延部21の形状によっては、ガイドプレート17の取り付け箇所をエキゾーストマニホールド13が正対する側壁11a以外の側壁11aにしても良い。また、下延部21は、全体として、エキゾーストマニホールド13の下側におけるエンジン12の側面12aに近づくように形成されれば良く、取付部20に対する傾斜面部22の屈曲角度は、鈍角に限らず、直角であっても良い。また、平坦面部23は水平面に限らないし、平坦面部23がなくとも良い。
【0046】
また、一対のガイド壁26a、26bは、必ずしも傾斜面部22と平坦面部23との双方に形成する必要はなく、下延部21の幅方向Xの両端の少なくとも一部に対向して立設されていれば、少なくとも圧縮空気の流路幅を規定する効果を奏する。また、下延部21の狭幅形状も同様に、必ずしも傾斜面部22と平坦面部23との双方に形成する必要はなく、下延部21の一対のガイド壁26a、26bの間の少なくとも一部に形成されていれば、ガイドプレート17にエアノズルと同様の機能を付与可能である。なお、下延部21の下端、すなわち少なくとも平坦面部23に狭幅形状を形成すれば、エアノズル機能をより一層高めることができる。
【0047】
また、傾斜面部22及び平坦面部23を形成せずに、下延部21を全体的に湾曲形状としても良い。また、下延部21の形状によっては、エンジンルーム11の側壁11aの上方から吹き付けられる圧縮空気の少なくとも一部をエキゾーストマニホールド13の下面13aに直接に吹き付けることも可能である。
【0048】
さらに、前述したガイドプレート17は、油圧ショベル1に限らず、エンジン12を備えた種々の建設機械に適用可能である。
【符号の説明】
【0049】
1 油圧ショベル(建設機械)
11 エンジンルーム
11a 側壁
12 エンジン
12a 側面
13 エキゾーストマニホールド(排気出口部)
17 ガイドプレート
20 取付部
21 下延部
22 傾斜面部
23 平坦面部
26a、26b ガイド壁
X 幅方向