吸気ダクト
【課題】簡単な構成で、吸気ダクトを大型化することなくエアクリーナから外部に漏洩する騒音をより一層小さく抑えることができる吸気ダクトを提供する。
【解決手段】箱状を呈し、内側空間に外部から空気を導入する導入口２０ａと内側空間からエアクリーナ１４に向かって空気を導出する導出口２０ｂとが、一方がケースの略中央に、他方がケースの外周縁に位置するように、形成されたケース２０と、ケース２０の内側空間を仕切ることで、この内側空間に導入口２０ａから導出口２０ｂに向かう空気の通路を形成する仕切り壁６０とを設け、仕切り壁６０に、内側空間に形成される通路の通路壁を構成しこの通路がケースの外周縁からケースの略中央に向かってケースの周方向に延びるようにケース内に配置される本体壁と、本体壁から通路の内側に向かって突出して通路の流路面積を絞る突出部とを設ける。
【解決手段】箱状を呈し、内側空間に外部から空気を導入する導入口２０ａと内側空間からエアクリーナ１４に向かって空気を導出する導出口２０ｂとが、一方がケースの略中央に、他方がケースの外周縁に位置するように、形成されたケース２０と、ケース２０の内側空間を仕切ることで、この内側空間に導入口２０ａから導出口２０ｂに向かう空気の通路を形成する仕切り壁６０とを設け、仕切り壁６０に、内側空間に形成される通路の通路壁を構成しこの通路がケースの外周縁からケースの略中央に向かってケースの周方向に延びるようにケース内に配置される本体壁と、本体壁から通路の内側に向かって突出して通路の流路面積を絞る突出部とを設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンおよび当該エンジンに接続されるエアクリーナを有する建設機械に設けられて、前記エアクリーナ内に空気を導入する吸気ダクトに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンおよび当該エンジンに接続されるエアクリーナを有する建設機械において、エアクリーナから外部に漏洩する騒音を低減するためにエアクリーナに吸気ダクトが接続されたものが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、エアクリーナに吸気ダクトが接続された吸気装置であって、吸気ダクトに、空気が外部から導入される導入口と空気をエアクリーナに導出する導出口とが形成された円筒状のケースと、ケース内に導入口と導出口とを結ぶ通路を形成する内壁とを有する装置が開示されている。この装置では、導入口をケースの中心に設け、導出口をケースの外周縁に設け、内壁ひいては導入口と導出口とを結ぶ通路を導出口から導入口に向かって曲率を増大させながら連続して湾曲する渦巻き状とすることで前記通路の通路長を長くし、これにより、吸気ダクト内における騒音の低減を促進している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−２６７５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来の吸気ダクトでは、吸気ダクト内に渦巻き状の通路を形成してケース内の通路の長さを長くするという構成のみで騒音低減を促進している。そのため、この従来の吸気ダクトにおいて、高い騒音低減効果を得るためには、ケースを大型化せねばならずレイアウトやコスト面に問題が生じる、あるいは、渦巻き状の通路の巻数を増やさねばならず構造が複雑になり加工が困難になるという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑み、簡単な構成で、吸気ダクトを大型化することなくエアクリーナから外部に漏洩する騒音をより一層小さく抑えることができる吸気ダクトの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明は、エンジンおよび当該エンジンに接続されるエアクリーナを有する建設機械に設けられて、前記エアクリーナ内に空気を導入する吸気ダクトであって、所定の空間が内側に形成されて当該内側空間を囲む内周面を有する箱状を呈し、前記内側空間に外部から空気を導入する導入口と前記内側空間から前記エアクリーナに向かって空気を導出する導出口とが形成されたケースと、前記ケースの内側空間を仕切り、前記導入口から前記導出口に向かう空気の通路を前記内側空間に形成する仕切り壁とを有し、前記導入口と前記導出口の一方は前記ケースの外周縁に設けられ、他方は前記ケースの略中央に設けられており、前記仕切り壁は、前記内側空間に形成される通路の通路壁を構成して当該通路が前記ケースの外周縁から前記ケースの略中央に向かって前記ケースの周方向に延びるように前記内側空間に配置される本体壁と、当該本体壁から前記通路の内側に向かって突出して当該通路の流路面積を絞る突出部とを有することを特徴とする吸気ダクトを提供する。
【０００８】
この発明によれば、簡単な構成で、吸気ダクトを大型化することなくエアクリーナから外部に漏洩する騒音をより確実に小さく抑えることができる。
【０００９】
具体的には、この構成では、ケース内にケースの外周縁からケースの略中央に向かってケースの周方向に延び、これにより通路長が長く確保された通路が形成されており、この長い通路長によってエアクリーナから外部に伝わる騒音が低減される上に、この通路の途中に流路面積が絞られた絞り部分が形成されて、空気がこの絞り部分を通過する際に圧力損失が生じ、この圧力損失により騒音エネルギーが低減されるよう構成されているため、ケースひいては吸気ダクトを大型化することなく吸気ダクトを通って外部に伝わる騒音をより確実に低減することができる。そして、この構成では、本体壁と突出部とを有する仕切り壁によるケースの内側空間の仕切り方を工夫することで前記ケース内に長い通路と絞り部分とを実現しており、ケースひいては吸気ダクトを大型化することなく簡単な構成で高い騒音低減効果を得ることができる。
【００１０】
本発明において、前記本体壁は、上下流方向に連設された複数の平板状の単位仕切り板からなり、前記各単位仕切り板は、隣接する他の単位仕切り板に対して交差する角度で配列されているのが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、平板状の単位仕切り板を組み合わせるという簡単な加工で、ケース内に長い通路長を有する通路を実現して騒音低減効果を実現することができる。さらに、この構成では、各単位仕切り板が交差する角度で配列されているため、各単位仕切り板に沿う通路は互いに異なる方向を向き、各単位仕切り板に沿う通路間を通過する際に空気の流れ方向を変更させることができる。そのため、各単位仕切り板に沿う通路の接続部分において圧力損失を生じさせて、騒音を低減させることができる。
【００１２】
前記構成において、前記突出部は、互いに隣接する前記単位仕切り板の接続部分の少なくとも１つに設けられており、当該隣接する単位仕切り板の一方がこれら単位仕切り板の接続部分から前記内側空間に形成される通路の内側に向かってはみ出ることで形成されているのが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、単位仕切り板を他の単位仕切り板からはみ出させるという構成で突出部が実現されており、突出部を実現するために突出部専用の部材を別途用意する必要がなく、構造を簡素化することができる。
【００１４】
また、前記突出部は、前記複数の単位仕切り板の少なくとも１つの下流端に設けられており、当該単位仕切り板の下流端が前記内側空間に形成される通路の内側に向かって折り曲げられることで形成されているのが好ましい。
【００１５】
このようにすれば、突出部を実現するために突出部専用の部材を別途用意する必要がなく、構造を簡素化することができる。
【００１６】
また、本発明は、エンジンおよび当該エンジンに接続されるエアクリーナを有する建設機械に設けられて、前記エアクリーナ内に空気を導入する吸気ダクトであって、所定の空間が内側に形成されて当該内側空間を囲む内周面を有する箱状を呈し、前記内側空間に外部から空気を導入する導入口と前記内側空間から前記エアクリーナに向かって空気を導出する導出口とが形成されたケースと、前記ケースの内側空間を仕切り、前記導入口から前記導出口に向かう空気の通路を前記内側空間に形成する仕切り壁とを有し、前記導入口と前記導出口の一方は前記ケースの外周縁に設けられ、他方は前記ケースの略中央に設けられており、前記ケースの内周面は、複数の平面状の単位内周面が連設されることで構成された角筒面状を呈しており、前記仕切り壁は、前記内側空間に形成される通路が前記ケースの外周縁から前記ケースの略中央に向かって前記ケースの周方向に延びるように前記内側空間に配置されているとともに、当該仕切り壁の少なくとも一部は、対向する前記ケースの単位内周面との間に形成される通路が下流側に向かうほど狭くなるようにこの単位内周面に対して傾斜していることを特徴とする吸気ダクトを提供する。
【００１７】
この発明によれば、簡単な構成で、吸気ダクトを大型化することなくエアクリーナから外部に漏洩する騒音をより確実に小さく抑えることができる。
【００１８】
具体的には、この構成では、ケース内にケースの外周縁からケースの略中央に向かってケースの周方向に延び、これにより通路長が長く確保された通路が形成されており、エアクリーナから外部に伝わる騒音が低減される上に、所定の単位内周面に沿う通路に下流側に向かうほど狭くなる絞り部分が形成されて空気がこの部分を通過する際に圧力損失が生じ、この圧力損失により騒音エネルギーが低減されるよう構成されているため、ケースひいては吸気ダクトを大型化することなく吸気ダクトを通って外部に伝わる騒音を確実に低減することができる。そして、この構成では、前記仕切り壁によるケースの内側空間の仕切り方および仕切り壁の単位内周面に対する配置を工夫することで前記ケース内に長い通路と絞り部分とを実現しており、簡単な構成で高い騒音低減効果を得ることができる。具体的には、この構成では、仕切り壁を単位内周面に対して傾斜させるだけでよく、前記通路を絞るための複雑な構造が不要となる。
【００１９】
前記発明において、前記仕切り壁は、上下流方向に連設された複数の平板状の単位仕切り板からなり、前記各単位仕切り板は、前記内側空間に形成される通路が前記ケースの周方向に延びるように隣接する単位仕切り板どうしが交差する角度でつながった状態で配列されており、前記複数の単位仕切り板の少なくとも１つは、当該単位仕切り板とこれに対向する前記ケースの単位内周面との間に形成される通路が下流側に向かうほど狭くなるように、この単位内周面に対して傾斜しているのが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、平板状の単位仕切り板を組み合わせるという簡単な加工で、ケース内に長い通路長を有する通路を実現して騒音低減効果を実現することができる。しかも、単位仕切り板を単位内周面に対して傾斜させることで前記絞り部分が実現されており、傾斜部分を形成するために仕切り壁に折り曲げ等の加工を施す必要がなく加工手間を小さく抑えることができる。また、この構成では、各単位仕切り板が交差する角度で配列されているため、各単位仕切り板に沿う通路は互いに異なる方向を向き、各単位仕切り板に沿う通路間を通過する際に空気の流れ方向を変更させることができる。そのため、各単位仕切り板に沿う通路の接続部分において圧力損失を生じさせて、騒音を低減させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば、吸気ダクトを大型化することなくエアクリーナから外部に漏洩する騒音を小さく抑えつつ、加工性が良好な吸気ダクトを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る吸気ダクトが設けられた建設機械の概略側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る吸気ダクト近傍の様子を示した概略斜視図である。
【図３】図２の一部の側面図である。
【図４】図２の一部の上面図である。
【図５】本発明の第１実施形態の変形例に係る吸気ダクトの内部構造を示した上面図である。
【図６】本発明の第１実施形態の変形例に係る吸気ダクトの内部構造を示した上面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る吸気ダクトの内部構造を示した上面図である。
【図８】本発明の第２実施形態の変形例に係る吸気ダクトの内部構造を示した上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明に係る吸気ダクトの第１実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２４】
図１は、吸気ダクト１６が搭載される建設機械の一例である油圧ショベル１の概略側面図である。油圧ショベル１は、下部走行体４と、下部走行体４の上部に配置される上部旋回体５とを有する。上部旋回体５は、下部走行体４に旋回可能に固定された本体フレーム６と、この本体フレーム６の上方に設けられたキャブ７と、エンジンルーム２と、作業機８とを有する。エンジルーム２内には、エンジン１０および吸気ダクト１６等が格納されている。エンジンルーム２は上方に開口しており、エンジンカバー３によりこの開口部が覆われている。
【００２５】
図２は、エンジンルーム２内の一部の様子を示した概略斜視図である。エンジンルーム２内には、エンジン１０および吸気ダクト１６に加えて、吸気管１２と、エアクリーナ１４とが格納されている。
【００２６】
エアクリーナ１４は、エンジン１０に流入する空気をろ過するためのものである。エアクリーナ１４は、例えば、その内側に空気中の粉じん等を吸着するフィルタ等を有している。吸気管１２は、エアクリーナ１４とエンジン１０とを連結している。エアクリーナ１４でろ過された空気は吸気管１２を通ってエンジン１０に流入する。
【００２７】
ここで、エンジン１０のピストンやエンジン１０に設けられた吸気弁が往復動すると、吸気通路すなわち吸気管１２およびエアクリーナ１４内において、吸気脈動音が発生する。吸気ダクト１６は、この吸気脈動音を低減するためのものである。吸気ダクト１６は、エアクリーナ１４と連通した状態でエアクリーナ１４の上流側に設けられており、その内側でエアクリーナ１４から外部に向かう吸気脈動音を低減する。
【００２８】
吸気ダクト１６およびエアクリーナ１４の詳細構造について説明する。
【００２９】
図３は、吸気ダクト１６およびエアクリーナ１４周辺の側面図である。図４は、図３に対応する上面図である。なお、図３よび図４では、吸気ダクト１６の内部構造が明確になるように、後述する蓋３０を省略している。
【００３０】
本実施形態では、エアクリーナ１４は、水平方向に延びる中心軸を有する円柱状を呈している。エアクリーナ１４の上面には、吸気ダクト１６からエアクリーナ１４内に空気を導入するエアクリーナ入口１４ａが形成されている。エアクリーナ入口１４ａは、後述する吸気ダクト１６の導出口２０ｂと一致しており、これらエアクリーナ入口１４ａと導出口２０ｂとを介して、吸気ダクト１６とエアクリーナ１４とは連通している。
【００３１】
吸気ダクト１６は、ケース２０と、仕切り壁６０とを有している。
【００３２】
ケース２０は、内側に所定の空間が形成されてこの内側空間を囲む内周面５０ａを有する箱状部材である。すなわち、ケース２０は、互いに対向する底壁４０と蓋３０と、これら底壁４０と蓋３０との間に介在する周壁５０とを有している。ケース２０の内周面５０ａは、周壁５０の表面により構成される。
【００３３】
本実施形態では、ケース２０は、六角柱形状を呈している。具体的には、底壁４０および蓋３０は水平方向に延びる板材からなり、周壁５０は、上下方向に延びる６つの板状の側壁５１〜５６からなる。そして、ケース２０の内周面５０ａは、これら側壁５１〜５６の表面で構成される平板状の単位内周面からなる。各側壁５１〜５６は、互いに直角をなしている。周壁５０は、例えば１枚の板材が折り曲げられることで形成されている。なお、本実施形態では、図２に示すように、蓋３０とエンジンカバー３とが兼用されており、エンジンカバー３の一部が蓋３０として機能している。
【００３４】
側壁５１〜５６の一つである第１側壁５１には、その表裏を貫通する導入口２０ａが形成されている。導入口２０ａは、ケース２０の内側空間すなわち吸気ダクト１６の内側に空気を導入するための開口である。
【００３５】
ケース２０の底壁４０の略中央部には、その表裏を貫通する導出口２０ｂが形成されている。導出口２０ｂは、ケース２０の内側空間すなわち吸気ダクト１６内の空気をエアクリーナ１４に導出するための開口である。
【００３６】
吸気ダクト１６は、導出口２０ｂがエアクリーナ入口１４ａと一致する状態で、エアクリーナ１４の上方に設置されている。
【００３７】
仕切り壁６０は、蓋３０から底壁４０まで上下方向に延びてケース２０の内側空間を仕切り、ケース２０内に導入口２０ａから導出口２０ｂに向かう空気の通路を形成する板状部材である。仕切り壁６０は、上下流方向に連設された複数の平板状の単位仕切り板からなる。本実施形態では、３枚の単位仕切り板６１，６２，６３が順に接続されることで仕切り壁６０が構成されている。具体的には、第１単位仕切り板６１の上流端は第１側壁５１に連なる第６側壁５６に接続されており、この第１単位仕切り板６１の下流端は、第２単位仕切り板６２の上流端付近に接続されており、第２単位仕切り板６２の下流端は第３単位仕切り板６３の上流端付近に接続されている。
【００３８】
各単位仕切り板６１，６２，６３は、これら単位仕切り板６１，６２，６３からなる仕切り壁６０によりケース２０の内側空間に形成される空気の通路がケース２０の内周面５０ａに沿って周方向に延びるように、下流側に隣接する他の単位仕切り板に対して上流側に向かって交差する角度で配列されている、すなわち、単位仕切り板どうしは１８０度ではない角度で接続されている。本実施形態では、ケース２０の内側空間に形成された前記通路が、図４の矢印に示すように、ケース２０の周方向に沿って延びた後、ケース２０の中央に向かって延びるように形成されている。
【００３９】
具体的には、第１単位仕切り板６１は、第６側壁５６から、第１側壁５１と平行に延びている。第２単位仕切り板６２は、第１単位仕切り板６１と直角に接続されており、第１側壁５１の第６側壁５６と反対側に連なる第２側壁５２と平行に配置されている。第３単位仕切り板６３は、第１単位仕切り板６１と直角に接続されており、第２側壁５１の第１側壁５６と反対側に連なる第３側壁５３と平行に配置されている。これら第１単位仕切り板６１と第２単位仕切り板６２と第３単位仕切り板６３とは、導出口２０ｂを囲んでいる。
【００４０】
前記配置により、ケース２０の内側空間には、第１単位仕切り板６１と第１側壁５１との間、詳細には第１単位仕切り板６１と第１側壁５１の単位内周面との間、に形成される第１通路７１と、第２単位仕切り板６２と第２側壁５２との間、詳細には第２単位仕切り板６２と第２側壁５２の単位内周面との間、に形成されて第１通路７１と直交する方向に延びる第２通路７２と、第３単位仕切り板６３と第３側壁５３との間、詳細には第３単位仕切り板６３と第３側壁５３の単位内周面との間、に形成されて第２通路７２と直交する方向に延びる第３通路７３と、第３通路７３と直交して第４側壁５４、詳細には、第４側壁５４の単位内周面に沿って延びる第４通路７４と、単位仕切り板６１，６２，６３で囲まれた第５通路７５とが形成されている。そして、これら各通路７１〜７５によって、ケース２０の内側空間には、導入口２０ａから流入した空気を略直角に曲げつつ導出口２０ｂに導く通路が形成されている。
【００４１】
下流側に単位仕切り板が接続されている単位仕切り板の下流端は、下流側の単位仕切り板のうちその上流端よりも下流側の部分に当接して、例えば溶接等により固定されている。すなわち、隣接する単位仕切り板は、下流側の単位仕切り板が上流側の単位仕切り板の下流端よりも外側の突出して通路の内側にはみ出した状態で接続されている。そして、下流側の単位仕切り板のうちこの当接部分よりも上流側の部分は、上流側の単位仕切り板の表面から通路の内側に向かって突出している。
【００４２】
具体的には、第２単位仕切り板６２の上流端は、第１単位仕切り板６１の下流端からはみ出しており、第２単位仕切り板６２のうち第１単位仕切り板６１との接続部分よりも上流側の部分である上流端部６２ａは、第１単位仕切り板６１の表面から第１通路７１の内側に向かって突出している。また、第３単位仕切り板６３の上流端は、第２単位仕切り板６２の下流端からはみ出しており、第３単位仕切り板６３のうち第２単位仕切り板６２との接続部分よりも上流側の部分である上流端部６３ａは、第２単位仕切り板６２の表面から第２通路７２の内側に向かって突出している。
【００４３】
このように第２単位仕切り板６２の上流端部６２ａが第１通路７１の内側に向かって突出していることで、第１通路７１と第２通路７２とを含む通路の流路面積は、この第２単位仕切り板６２の上流端部６２ａが突出する部分において、最も小さくなっている。すなわち、第１通路７１と第２通路７２とを含む通路のうち、第１単位仕切り板６１の下流端と対応する部分は、絞られている。同様に、第２通路７３と第３通路７３とを含む通路の流路面積は、第３単位仕切り板６３の上流端部６３ａが突出する部分において、最も小さくなっている。すなわち、第２通路７３と第３通路７３とを含む通路のうちであって第２単位仕切り板６２の下流端に対応する部分は、絞られている。
【００４４】
このように、第１実施形態に係る吸気ダクト１６では、仕切り壁６０のうち第２単位仕切り板６２の上流端部６２ａおよび第３単位仕切り板６３の上流端部６３ａを除く部分が、ケース２０の内側空間に形成される通路の通路壁を構成する本体壁として機能し、第２単位仕切り板６２の上流端部６２ａおよび第３単位仕切り板６３の上流端部６３ａが、この本体壁から通路の内側に向かって突出して通路の流路面積を絞る突出部として機能している。
【００４５】
以上のように構成された吸気ダクト１６では、ケース２０内に形成された導出口２０ｂすなわちエアクリーナ入口１４ａと導入口２０ａとを結ぶ空気の通路が、ケース２０の内周面５０ａに沿って延びている。そのため、例えば、仕切り壁６０を有さず導出口２０ｂと導入口２０ａとの間で空気が直線的に移動する場合に比べて、ケース２０内を通過する空気の移動距離すなわち空気の通路長を大きくすることができる。従って、エアクリーナ１４から吸気ダクト１６内を通過する空気を伝い導入口２０ａを介して外部に放出される騒音、すなわち、吸気脈動音およびエアクリーナ１４内を空気が通過する際に発生する音を、小さく抑えることができる。特に、本実施形態では、ケース２０内に形成された空気の通路はケース２０の内周面５０ａに沿って延びた後、ケース２０の中央に向かって延びており、その通路長は十分に長く確保されている。従って、前記騒音を確実に小さく抑えることができる。また、導出口２０ｂから導入口２０ａに向かって直線的に結ぶ仮想通路を遮断する位置に、第１単位仕切り板６１が配置されていることによっても、エアクリーナ１４から導入口２０ａを介してケース２０内に放出された騒音の導入口２０ａへの伝達が抑制されている。
【００４６】
しかも、ケース２０内の通路に流路面積が絞られた絞り部分が形成されており、空気がこの絞り部分を通過する際に圧力損失が生じるよう構成されている。そのため、この絞り部部分において騒音エネルギーを低減することができ、ケース２０内の通路長をさらに延ばすことなく、すなわち、ケース２０内に複雑な通路を形成するあるいはケース２０を大型化することなく、外部に伝わる騒音をより一層小さく抑えることができる。特に、この絞り部分が空気の流れ方向が変更されて圧力損失が生じる単位仕切り板の接続部分に設けられている。そのため、騒音エネルギーを効果的に低減することができる。
【００４７】
具体的には、導入口２０ａからケース２０の内側に流入した空気は、第１通路７１内を、第１単位仕切り板６１と第１側壁５１に沿って流下した後、第１通路７１と第２通路７２との接続部分において、強制的に略直角に曲げられつつ絞られた後第２通路７２内に流入し、この接続部分では高い圧力損失が生じる。第２通路７２に流入した空気は、第２通路７２内を、第２単位仕切り板６２と第２側壁５２とに沿って流下した後、強制的に略直角に曲げられつつ絞られた後第３通路７３内に流入し、この接続部分では高い圧力損失が生じる。第３通路７３内に流入した空気は、第３通路７３内を、第３単位仕切り板６３と第３側壁５３とに沿って流下した後、強制的に略直角に曲げられた後第４通路７４内に流入し、第３単位仕切り板６３の下流端では直角に曲げられることにより圧力損失が生じる。なお、第４通路７４に流入した空気は、第４側壁５４に沿って流下した後、第５通路７５内に流入し、第５通路７５内に位置する導出口２０ｂおよびエアクリーナ入口１４ａからエアクリーナ１４内に流入する。
【００４８】
また、第１実施形態に係る吸気ダクト１６では、第２単位仕切り板６２の上流端部６２ａが第１単位仕切り板６１の表面から第１通路７１の内側に向かって突出しているため、第１単位仕切り板６１に沿って直線的に流下してきた空気を第２単位仕切り板６２の上流端部（突出部）６２ａと衝突させて、効果的に圧力損失を生じさせることができる。そのため、この圧力損失に伴う騒音抑制効果をより一層高めることができる。同様に、第３単位仕切り板６３の上流端部６３ａが第１単位仕切り板６１の表面から第２通路７２の内側に向かって突出させているため、空気を第３単位仕切り板６３の上流端部６３ａに衝突させて、圧力損失ひいては騒音抑制効果をより一層高めることができる。
【００４９】
さらに、仕切り壁６０が、複数の平板状の単位仕切り板６１，６２，６３の組み合わせによって構成されている。そのため、仕切り壁６０の製造を容易に行うことができる。例えば、３枚の平板状の単位仕切り板６１，６２，６３を溶接するという簡単な加工で、仕切り壁６０を実現することができる。また、隣接する単位仕切り板の一方を他方からはみ出させるという構成で通路の流路面積を絞る突出部が実現されており、この突出部を別部材で設ける場合に比べて構造、加工を簡素化することができる。
【００５０】
ここで、第１実施形態では、隣接する単位仕切り板のうち下流側の単位仕切り板を上流側の単位仕切り板の下流端よりも通路の内側にはみ出させた場合について説明したが、上流側の単位仕切り板を下流側の単位仕切り板の上流端よりも通路の内側にはみ出させてもよい。ただし、前述のように、第１実施形態の構成によれば、上流側の単位仕切り板に沿って直線的に流下してきた空気を突出部として機能する下流側の単位仕切り板の上流端に衝突させて、効果的に圧力損失を生じさせることができる。
【００５１】
また、通路の内側に向かって突出して通路の流路面積を絞る突出部の構成は、前記に限らない。例えば、図５に示すように、単位仕切り板の下流端を折り曲げることで突出部を形成してもよい。この場合であっても、別途突出部を設ける場合に比べて簡単な構成で突出部を実現することができる。
【００５２】
また、前記突出部の位置は、単位仕切り板の接続部分に限らない。例えば図５に示すように、最も下流側に位置する単位仕切り板の下流端に突出部が設けられてもよい。また、単位仕切り板の中央部分等上下流端から離れた位置に突出部を設けてもよい。ただし、通路の進行方向が変化する単位仕切り板の接続部分に突出部を設ければ、通路の進行方向の変化により生じる圧力損失と突出部が存在することにより生じる圧力損失とによって騒音エネルギーを効果的に小さくすることができる。
【００５３】
また、前記第１実施形態では、仕切り壁６０を複数の平板状の単位仕切り壁で構成した場合について説明したが、仕切り壁の構成はこれに限らず、ケース２０の外周縁からケース２０の略中央に向かって延びる通路の通路壁を構成する本体壁と、この本体壁から通路の内側に向かって突出する突出部とを有するものであればよい。例えば、仕切り壁の本体壁を、ケース２０の外周縁からケース２０の略中央に向かってケースの内周面５０ａに沿って延びるように１枚の平板を折り曲げることで構成し、この本体壁に別途突出部を接続するようにしてもよい。また、図６に示すように、仕切り壁の本体壁を湾曲する形状として、突出部９０を接続してもよい。
【００５４】
次に、本発明に係る吸気ダクト１６の第２実施形態について、図７を参照しながら説明する。
【００５５】
第２実施形態に係る吸気ダクト１６と第１実施形態に係る吸気ダクト１６とにおいて、仕切り壁以外の構成は同一である。そのため、ここでは、仕切り壁についてのみ説明する。
【００５６】
第２実施形態に係る吸気ダクト１６の仕切り壁１６０は、前記第１実施形態と同様に互いに直角に接続された複数の平板状の単位仕切り板（第１単位仕切り板１６１，第２単位仕切り板１６２，第３単位仕切り板１６３）とからなる。一方、第２実施形態では、これら単位仕切り板１６１，１６２，１６３が、互いにはみ出さないように接続されているとともに、ケース２０の各側壁に対して平行ではなく傾斜する姿勢で配置されている。
【００５７】
具体的には、第２側壁５２（詳細には、第２側壁５２の単位内周面）に対して、この第２側壁５２と対向する第１単位仕切り板１６１は下流側ほどこの第２側壁５２に近づくように傾斜し、第２単位仕切り板１６２はこの第１単位仕切り板１６１の下流端から下流側に向かうほど第２側壁５２から離間するように傾斜している。また、第３側壁５３（詳細には、第３側壁５３の単位内周面）に対して、第２単位仕切り板１６２は下流側ほどこの第３側壁５３に近づくように傾斜し、第３単位仕切り板１６３はこの第２単位仕切り板１６２の下流端から下流側に向かうほど第３側壁５３から離間するように傾斜している。
【００５８】
このような配置により、第１単位仕切り壁１６１と第２側壁５２との間に形成される通路には、その上流側部分において下流側ほど狭くなる部分が形成されている。すなわち、第１単位仕切り壁１６１と第２単位仕切り壁１６２との接続部分において通路は絞られている。また、第２単位仕切り壁１６２と第３側壁５３との間に形成される通路には、その上流側部分において、下流側ほど狭くなる部分が形成されている。すなわち、第２単位仕切り壁１６２と第３単位仕切り壁１６３との接続部分において通路は絞られている。
【００５９】
このように、第２実施形態に係る吸気ダクト１６では、単位仕切り板を側壁、詳細には、側壁の単位内周面に対して傾斜させるという構成で通路に絞り部分が形成されている。そのため、第２実施形態に係る吸気ダクト１６においても、圧力損失を生じさせて高い騒音低減効果を得ることができる。特に、単位仕切り板の接続部分であって通路の向きが変化する部分に絞りが形成されるため、通路の向きが変わることによる圧力損失と絞りによる圧力損失により、効果的に騒音を低減することができる。また、この第２実施形態では、絞り部分を形成するための特別な部材を設ける必要がなく構造を簡素化簡素化することができる。
【００６０】
ここで、仕切り壁１６０の少なくとも一部が、対向するケースの単位内周面との間に形成される通路が下流側に向かうほど狭くなるようにこの単位内周面に対して傾斜していればよく、前記絞り部分を形成するために、例えば、図８に示すように、単位仕切り板が折り曲げ加工されて単位仕切り板の一部が側壁に対して平行に延びる一方他部が側壁に対して傾斜するようにしてもよい。図８に示す例では、各単位仕切り板１６１，１６２，１６３が、その長手方向中間で折り曲げられることで、上流部分は各側壁５１，５２，５３と平行に延びる一方、下流部分が各側壁５１，５２，５３に近接する方向に傾斜しており、この傾斜部分において、下流側ほど通路が狭くなるように構成されている。また、仕切り壁を１枚の板状部材で構成して、この仕切り壁を折り曲げ加工等するようにしてもよい。ただし、前記のように、平板状の各単位仕切り板全体を側壁に対して傾斜させるようにすれば、構造を簡素化することができる。
【００６１】
また、前記第１実施形態および第２実施形態に係る吸気ダクトにおいて、ケース２０の外壁の形状は前記に限らない。例えば、６角筒以外の多角筒形状や円筒形状であってもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１ 建設機械
２ エンジンルーム
１０ エンジン
１４ エアクリーナ
１６ 吸気ダクト
２０ ケース
２０ａ 導入口
２０ｂ 導出口
５０ａ 内周面
６０，１６０ 仕切り壁
６１，１６１ 第１単位仕切り板（単位仕切り板）
６２，１６２ 第２単位仕切り板（単位仕切り板）
６３，１６３ 第３単位仕切り板（単位仕切り板）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンおよび当該エンジンに接続されるエアクリーナを有する建設機械に設けられて、前記エアクリーナ内に空気を導入する吸気ダクトに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンおよび当該エンジンに接続されるエアクリーナを有する建設機械において、エアクリーナから外部に漏洩する騒音を低減するためにエアクリーナに吸気ダクトが接続されたものが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、エアクリーナに吸気ダクトが接続された吸気装置であって、吸気ダクトに、空気が外部から導入される導入口と空気をエアクリーナに導出する導出口とが形成された円筒状のケースと、ケース内に導入口と導出口とを結ぶ通路を形成する内壁とを有する装置が開示されている。この装置では、導入口をケースの中心に設け、導出口をケースの外周縁に設け、内壁ひいては導入口と導出口とを結ぶ通路を導出口から導入口に向かって曲率を増大させながら連続して湾曲する渦巻き状とすることで前記通路の通路長を長くし、これにより、吸気ダクト内における騒音の低減を促進している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−２６７５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来の吸気ダクトでは、吸気ダクト内に渦巻き状の通路を形成してケース内の通路の長さを長くするという構成のみで騒音低減を促進している。そのため、この従来の吸気ダクトにおいて、高い騒音低減効果を得るためには、ケースを大型化せねばならずレイアウトやコスト面に問題が生じる、あるいは、渦巻き状の通路の巻数を増やさねばならず構造が複雑になり加工が困難になるという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑み、簡単な構成で、吸気ダクトを大型化することなくエアクリーナから外部に漏洩する騒音をより一層小さく抑えることができる吸気ダクトの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明は、エンジンおよび当該エンジンに接続されるエアクリーナを有する建設機械に設けられて、前記エアクリーナ内に空気を導入する吸気ダクトであって、所定の空間が内側に形成されて当該内側空間を囲む内周面を有する箱状を呈し、前記内側空間に外部から空気を導入する導入口と前記内側空間から前記エアクリーナに向かって空気を導出する導出口とが形成されたケースと、前記ケースの内側空間を仕切り、前記導入口から前記導出口に向かう空気の通路を前記内側空間に形成する仕切り壁とを有し、前記導入口と前記導出口の一方は前記ケースの外周縁に設けられ、他方は前記ケースの略中央に設けられており、前記仕切り壁は、前記内側空間に形成される通路の通路壁を構成して当該通路が前記ケースの外周縁から前記ケースの略中央に向かって前記ケースの周方向に延びるように前記内側空間に配置される本体壁と、当該本体壁から前記通路の内側に向かって突出して当該通路の流路面積を絞る突出部とを有することを特徴とする吸気ダクトを提供する。
【０００８】
この発明によれば、簡単な構成で、吸気ダクトを大型化することなくエアクリーナから外部に漏洩する騒音をより確実に小さく抑えることができる。
【０００９】
具体的には、この構成では、ケース内にケースの外周縁からケースの略中央に向かってケースの周方向に延び、これにより通路長が長く確保された通路が形成されており、この長い通路長によってエアクリーナから外部に伝わる騒音が低減される上に、この通路の途中に流路面積が絞られた絞り部分が形成されて、空気がこの絞り部分を通過する際に圧力損失が生じ、この圧力損失により騒音エネルギーが低減されるよう構成されているため、ケースひいては吸気ダクトを大型化することなく吸気ダクトを通って外部に伝わる騒音をより確実に低減することができる。そして、この構成では、本体壁と突出部とを有する仕切り壁によるケースの内側空間の仕切り方を工夫することで前記ケース内に長い通路と絞り部分とを実現しており、ケースひいては吸気ダクトを大型化することなく簡単な構成で高い騒音低減効果を得ることができる。
【００１０】
本発明において、前記本体壁は、上下流方向に連設された複数の平板状の単位仕切り板からなり、前記各単位仕切り板は、隣接する他の単位仕切り板に対して交差する角度で配列されているのが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、平板状の単位仕切り板を組み合わせるという簡単な加工で、ケース内に長い通路長を有する通路を実現して騒音低減効果を実現することができる。さらに、この構成では、各単位仕切り板が交差する角度で配列されているため、各単位仕切り板に沿う通路は互いに異なる方向を向き、各単位仕切り板に沿う通路間を通過する際に空気の流れ方向を変更させることができる。そのため、各単位仕切り板に沿う通路の接続部分において圧力損失を生じさせて、騒音を低減させることができる。
【００１２】
前記構成において、前記突出部は、互いに隣接する前記単位仕切り板の接続部分の少なくとも１つに設けられており、当該隣接する単位仕切り板の一方がこれら単位仕切り板の接続部分から前記内側空間に形成される通路の内側に向かってはみ出ることで形成されているのが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、単位仕切り板を他の単位仕切り板からはみ出させるという構成で突出部が実現されており、突出部を実現するために突出部専用の部材を別途用意する必要がなく、構造を簡素化することができる。
【００１４】
また、前記突出部は、前記複数の単位仕切り板の少なくとも１つの下流端に設けられており、当該単位仕切り板の下流端が前記内側空間に形成される通路の内側に向かって折り曲げられることで形成されているのが好ましい。
【００１５】
このようにすれば、突出部を実現するために突出部専用の部材を別途用意する必要がなく、構造を簡素化することができる。
【００１６】
また、本発明は、エンジンおよび当該エンジンに接続されるエアクリーナを有する建設機械に設けられて、前記エアクリーナ内に空気を導入する吸気ダクトであって、所定の空間が内側に形成されて当該内側空間を囲む内周面を有する箱状を呈し、前記内側空間に外部から空気を導入する導入口と前記内側空間から前記エアクリーナに向かって空気を導出する導出口とが形成されたケースと、前記ケースの内側空間を仕切り、前記導入口から前記導出口に向かう空気の通路を前記内側空間に形成する仕切り壁とを有し、前記導入口と前記導出口の一方は前記ケースの外周縁に設けられ、他方は前記ケースの略中央に設けられており、前記ケースの内周面は、複数の平面状の単位内周面が連設されることで構成された角筒面状を呈しており、前記仕切り壁は、前記内側空間に形成される通路が前記ケースの外周縁から前記ケースの略中央に向かって前記ケースの周方向に延びるように前記内側空間に配置されているとともに、当該仕切り壁の少なくとも一部は、対向する前記ケースの単位内周面との間に形成される通路が下流側に向かうほど狭くなるようにこの単位内周面に対して傾斜していることを特徴とする吸気ダクトを提供する。
【００１７】
この発明によれば、簡単な構成で、吸気ダクトを大型化することなくエアクリーナから外部に漏洩する騒音をより確実に小さく抑えることができる。
【００１８】
具体的には、この構成では、ケース内にケースの外周縁からケースの略中央に向かってケースの周方向に延び、これにより通路長が長く確保された通路が形成されており、エアクリーナから外部に伝わる騒音が低減される上に、所定の単位内周面に沿う通路に下流側に向かうほど狭くなる絞り部分が形成されて空気がこの部分を通過する際に圧力損失が生じ、この圧力損失により騒音エネルギーが低減されるよう構成されているため、ケースひいては吸気ダクトを大型化することなく吸気ダクトを通って外部に伝わる騒音を確実に低減することができる。そして、この構成では、前記仕切り壁によるケースの内側空間の仕切り方および仕切り壁の単位内周面に対する配置を工夫することで前記ケース内に長い通路と絞り部分とを実現しており、簡単な構成で高い騒音低減効果を得ることができる。具体的には、この構成では、仕切り壁を単位内周面に対して傾斜させるだけでよく、前記通路を絞るための複雑な構造が不要となる。
【００１９】
前記発明において、前記仕切り壁は、上下流方向に連設された複数の平板状の単位仕切り板からなり、前記各単位仕切り板は、前記内側空間に形成される通路が前記ケースの周方向に延びるように隣接する単位仕切り板どうしが交差する角度でつながった状態で配列されており、前記複数の単位仕切り板の少なくとも１つは、当該単位仕切り板とこれに対向する前記ケースの単位内周面との間に形成される通路が下流側に向かうほど狭くなるように、この単位内周面に対して傾斜しているのが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、平板状の単位仕切り板を組み合わせるという簡単な加工で、ケース内に長い通路長を有する通路を実現して騒音低減効果を実現することができる。しかも、単位仕切り板を単位内周面に対して傾斜させることで前記絞り部分が実現されており、傾斜部分を形成するために仕切り壁に折り曲げ等の加工を施す必要がなく加工手間を小さく抑えることができる。また、この構成では、各単位仕切り板が交差する角度で配列されているため、各単位仕切り板に沿う通路は互いに異なる方向を向き、各単位仕切り板に沿う通路間を通過する際に空気の流れ方向を変更させることができる。そのため、各単位仕切り板に沿う通路の接続部分において圧力損失を生じさせて、騒音を低減させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば、吸気ダクトを大型化することなくエアクリーナから外部に漏洩する騒音を小さく抑えつつ、加工性が良好な吸気ダクトを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る吸気ダクトが設けられた建設機械の概略側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る吸気ダクト近傍の様子を示した概略斜視図である。
【図３】図２の一部の側面図である。
【図４】図２の一部の上面図である。
【図５】本発明の第１実施形態の変形例に係る吸気ダクトの内部構造を示した上面図である。
【図６】本発明の第１実施形態の変形例に係る吸気ダクトの内部構造を示した上面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る吸気ダクトの内部構造を示した上面図である。
【図８】本発明の第２実施形態の変形例に係る吸気ダクトの内部構造を示した上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明に係る吸気ダクトの第１実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２４】
図１は、吸気ダクト１６が搭載される建設機械の一例である油圧ショベル１の概略側面図である。油圧ショベル１は、下部走行体４と、下部走行体４の上部に配置される上部旋回体５とを有する。上部旋回体５は、下部走行体４に旋回可能に固定された本体フレーム６と、この本体フレーム６の上方に設けられたキャブ７と、エンジンルーム２と、作業機８とを有する。エンジルーム２内には、エンジン１０および吸気ダクト１６等が格納されている。エンジンルーム２は上方に開口しており、エンジンカバー３によりこの開口部が覆われている。
【００２５】
図２は、エンジンルーム２内の一部の様子を示した概略斜視図である。エンジンルーム２内には、エンジン１０および吸気ダクト１６に加えて、吸気管１２と、エアクリーナ１４とが格納されている。
【００２６】
エアクリーナ１４は、エンジン１０に流入する空気をろ過するためのものである。エアクリーナ１４は、例えば、その内側に空気中の粉じん等を吸着するフィルタ等を有している。吸気管１２は、エアクリーナ１４とエンジン１０とを連結している。エアクリーナ１４でろ過された空気は吸気管１２を通ってエンジン１０に流入する。
【００２７】
ここで、エンジン１０のピストンやエンジン１０に設けられた吸気弁が往復動すると、吸気通路すなわち吸気管１２およびエアクリーナ１４内において、吸気脈動音が発生する。吸気ダクト１６は、この吸気脈動音を低減するためのものである。吸気ダクト１６は、エアクリーナ１４と連通した状態でエアクリーナ１４の上流側に設けられており、その内側でエアクリーナ１４から外部に向かう吸気脈動音を低減する。
【００２８】
吸気ダクト１６およびエアクリーナ１４の詳細構造について説明する。
【００２９】
図３は、吸気ダクト１６およびエアクリーナ１４周辺の側面図である。図４は、図３に対応する上面図である。なお、図３よび図４では、吸気ダクト１６の内部構造が明確になるように、後述する蓋３０を省略している。
【００３０】
本実施形態では、エアクリーナ１４は、水平方向に延びる中心軸を有する円柱状を呈している。エアクリーナ１４の上面には、吸気ダクト１６からエアクリーナ１４内に空気を導入するエアクリーナ入口１４ａが形成されている。エアクリーナ入口１４ａは、後述する吸気ダクト１６の導出口２０ｂと一致しており、これらエアクリーナ入口１４ａと導出口２０ｂとを介して、吸気ダクト１６とエアクリーナ１４とは連通している。
【００３１】
吸気ダクト１６は、ケース２０と、仕切り壁６０とを有している。
【００３２】
ケース２０は、内側に所定の空間が形成されてこの内側空間を囲む内周面５０ａを有する箱状部材である。すなわち、ケース２０は、互いに対向する底壁４０と蓋３０と、これら底壁４０と蓋３０との間に介在する周壁５０とを有している。ケース２０の内周面５０ａは、周壁５０の表面により構成される。
【００３３】
本実施形態では、ケース２０は、六角柱形状を呈している。具体的には、底壁４０および蓋３０は水平方向に延びる板材からなり、周壁５０は、上下方向に延びる６つの板状の側壁５１〜５６からなる。そして、ケース２０の内周面５０ａは、これら側壁５１〜５６の表面で構成される平板状の単位内周面からなる。各側壁５１〜５６は、互いに直角をなしている。周壁５０は、例えば１枚の板材が折り曲げられることで形成されている。なお、本実施形態では、図２に示すように、蓋３０とエンジンカバー３とが兼用されており、エンジンカバー３の一部が蓋３０として機能している。
【００３４】
側壁５１〜５６の一つである第１側壁５１には、その表裏を貫通する導入口２０ａが形成されている。導入口２０ａは、ケース２０の内側空間すなわち吸気ダクト１６の内側に空気を導入するための開口である。
【００３５】
ケース２０の底壁４０の略中央部には、その表裏を貫通する導出口２０ｂが形成されている。導出口２０ｂは、ケース２０の内側空間すなわち吸気ダクト１６内の空気をエアクリーナ１４に導出するための開口である。
【００３６】
吸気ダクト１６は、導出口２０ｂがエアクリーナ入口１４ａと一致する状態で、エアクリーナ１４の上方に設置されている。
【００３７】
仕切り壁６０は、蓋３０から底壁４０まで上下方向に延びてケース２０の内側空間を仕切り、ケース２０内に導入口２０ａから導出口２０ｂに向かう空気の通路を形成する板状部材である。仕切り壁６０は、上下流方向に連設された複数の平板状の単位仕切り板からなる。本実施形態では、３枚の単位仕切り板６１，６２，６３が順に接続されることで仕切り壁６０が構成されている。具体的には、第１単位仕切り板６１の上流端は第１側壁５１に連なる第６側壁５６に接続されており、この第１単位仕切り板６１の下流端は、第２単位仕切り板６２の上流端付近に接続されており、第２単位仕切り板６２の下流端は第３単位仕切り板６３の上流端付近に接続されている。
【００３８】
各単位仕切り板６１，６２，６３は、これら単位仕切り板６１，６２，６３からなる仕切り壁６０によりケース２０の内側空間に形成される空気の通路がケース２０の内周面５０ａに沿って周方向に延びるように、下流側に隣接する他の単位仕切り板に対して上流側に向かって交差する角度で配列されている、すなわち、単位仕切り板どうしは１８０度ではない角度で接続されている。本実施形態では、ケース２０の内側空間に形成された前記通路が、図４の矢印に示すように、ケース２０の周方向に沿って延びた後、ケース２０の中央に向かって延びるように形成されている。
【００３９】
具体的には、第１単位仕切り板６１は、第６側壁５６から、第１側壁５１と平行に延びている。第２単位仕切り板６２は、第１単位仕切り板６１と直角に接続されており、第１側壁５１の第６側壁５６と反対側に連なる第２側壁５２と平行に配置されている。第３単位仕切り板６３は、第１単位仕切り板６１と直角に接続されており、第２側壁５１の第１側壁５６と反対側に連なる第３側壁５３と平行に配置されている。これら第１単位仕切り板６１と第２単位仕切り板６２と第３単位仕切り板６３とは、導出口２０ｂを囲んでいる。
【００４０】
前記配置により、ケース２０の内側空間には、第１単位仕切り板６１と第１側壁５１との間、詳細には第１単位仕切り板６１と第１側壁５１の単位内周面との間、に形成される第１通路７１と、第２単位仕切り板６２と第２側壁５２との間、詳細には第２単位仕切り板６２と第２側壁５２の単位内周面との間、に形成されて第１通路７１と直交する方向に延びる第２通路７２と、第３単位仕切り板６３と第３側壁５３との間、詳細には第３単位仕切り板６３と第３側壁５３の単位内周面との間、に形成されて第２通路７２と直交する方向に延びる第３通路７３と、第３通路７３と直交して第４側壁５４、詳細には、第４側壁５４の単位内周面に沿って延びる第４通路７４と、単位仕切り板６１，６２，６３で囲まれた第５通路７５とが形成されている。そして、これら各通路７１〜７５によって、ケース２０の内側空間には、導入口２０ａから流入した空気を略直角に曲げつつ導出口２０ｂに導く通路が形成されている。
【００４１】
下流側に単位仕切り板が接続されている単位仕切り板の下流端は、下流側の単位仕切り板のうちその上流端よりも下流側の部分に当接して、例えば溶接等により固定されている。すなわち、隣接する単位仕切り板は、下流側の単位仕切り板が上流側の単位仕切り板の下流端よりも外側の突出して通路の内側にはみ出した状態で接続されている。そして、下流側の単位仕切り板のうちこの当接部分よりも上流側の部分は、上流側の単位仕切り板の表面から通路の内側に向かって突出している。
【００４２】
具体的には、第２単位仕切り板６２の上流端は、第１単位仕切り板６１の下流端からはみ出しており、第２単位仕切り板６２のうち第１単位仕切り板６１との接続部分よりも上流側の部分である上流端部６２ａは、第１単位仕切り板６１の表面から第１通路７１の内側に向かって突出している。また、第３単位仕切り板６３の上流端は、第２単位仕切り板６２の下流端からはみ出しており、第３単位仕切り板６３のうち第２単位仕切り板６２との接続部分よりも上流側の部分である上流端部６３ａは、第２単位仕切り板６２の表面から第２通路７２の内側に向かって突出している。
【００４３】
このように第２単位仕切り板６２の上流端部６２ａが第１通路７１の内側に向かって突出していることで、第１通路７１と第２通路７２とを含む通路の流路面積は、この第２単位仕切り板６２の上流端部６２ａが突出する部分において、最も小さくなっている。すなわち、第１通路７１と第２通路７２とを含む通路のうち、第１単位仕切り板６１の下流端と対応する部分は、絞られている。同様に、第２通路７３と第３通路７３とを含む通路の流路面積は、第３単位仕切り板６３の上流端部６３ａが突出する部分において、最も小さくなっている。すなわち、第２通路７３と第３通路７３とを含む通路のうちであって第２単位仕切り板６２の下流端に対応する部分は、絞られている。
【００４４】
このように、第１実施形態に係る吸気ダクト１６では、仕切り壁６０のうち第２単位仕切り板６２の上流端部６２ａおよび第３単位仕切り板６３の上流端部６３ａを除く部分が、ケース２０の内側空間に形成される通路の通路壁を構成する本体壁として機能し、第２単位仕切り板６２の上流端部６２ａおよび第３単位仕切り板６３の上流端部６３ａが、この本体壁から通路の内側に向かって突出して通路の流路面積を絞る突出部として機能している。
【００４５】
以上のように構成された吸気ダクト１６では、ケース２０内に形成された導出口２０ｂすなわちエアクリーナ入口１４ａと導入口２０ａとを結ぶ空気の通路が、ケース２０の内周面５０ａに沿って延びている。そのため、例えば、仕切り壁６０を有さず導出口２０ｂと導入口２０ａとの間で空気が直線的に移動する場合に比べて、ケース２０内を通過する空気の移動距離すなわち空気の通路長を大きくすることができる。従って、エアクリーナ１４から吸気ダクト１６内を通過する空気を伝い導入口２０ａを介して外部に放出される騒音、すなわち、吸気脈動音およびエアクリーナ１４内を空気が通過する際に発生する音を、小さく抑えることができる。特に、本実施形態では、ケース２０内に形成された空気の通路はケース２０の内周面５０ａに沿って延びた後、ケース２０の中央に向かって延びており、その通路長は十分に長く確保されている。従って、前記騒音を確実に小さく抑えることができる。また、導出口２０ｂから導入口２０ａに向かって直線的に結ぶ仮想通路を遮断する位置に、第１単位仕切り板６１が配置されていることによっても、エアクリーナ１４から導入口２０ａを介してケース２０内に放出された騒音の導入口２０ａへの伝達が抑制されている。
【００４６】
しかも、ケース２０内の通路に流路面積が絞られた絞り部分が形成されており、空気がこの絞り部分を通過する際に圧力損失が生じるよう構成されている。そのため、この絞り部部分において騒音エネルギーを低減することができ、ケース２０内の通路長をさらに延ばすことなく、すなわち、ケース２０内に複雑な通路を形成するあるいはケース２０を大型化することなく、外部に伝わる騒音をより一層小さく抑えることができる。特に、この絞り部分が空気の流れ方向が変更されて圧力損失が生じる単位仕切り板の接続部分に設けられている。そのため、騒音エネルギーを効果的に低減することができる。
【００４７】
具体的には、導入口２０ａからケース２０の内側に流入した空気は、第１通路７１内を、第１単位仕切り板６１と第１側壁５１に沿って流下した後、第１通路７１と第２通路７２との接続部分において、強制的に略直角に曲げられつつ絞られた後第２通路７２内に流入し、この接続部分では高い圧力損失が生じる。第２通路７２に流入した空気は、第２通路７２内を、第２単位仕切り板６２と第２側壁５２とに沿って流下した後、強制的に略直角に曲げられつつ絞られた後第３通路７３内に流入し、この接続部分では高い圧力損失が生じる。第３通路７３内に流入した空気は、第３通路７３内を、第３単位仕切り板６３と第３側壁５３とに沿って流下した後、強制的に略直角に曲げられた後第４通路７４内に流入し、第３単位仕切り板６３の下流端では直角に曲げられることにより圧力損失が生じる。なお、第４通路７４に流入した空気は、第４側壁５４に沿って流下した後、第５通路７５内に流入し、第５通路７５内に位置する導出口２０ｂおよびエアクリーナ入口１４ａからエアクリーナ１４内に流入する。
【００４８】
また、第１実施形態に係る吸気ダクト１６では、第２単位仕切り板６２の上流端部６２ａが第１単位仕切り板６１の表面から第１通路７１の内側に向かって突出しているため、第１単位仕切り板６１に沿って直線的に流下してきた空気を第２単位仕切り板６２の上流端部（突出部）６２ａと衝突させて、効果的に圧力損失を生じさせることができる。そのため、この圧力損失に伴う騒音抑制効果をより一層高めることができる。同様に、第３単位仕切り板６３の上流端部６３ａが第１単位仕切り板６１の表面から第２通路７２の内側に向かって突出させているため、空気を第３単位仕切り板６３の上流端部６３ａに衝突させて、圧力損失ひいては騒音抑制効果をより一層高めることができる。
【００４９】
さらに、仕切り壁６０が、複数の平板状の単位仕切り板６１，６２，６３の組み合わせによって構成されている。そのため、仕切り壁６０の製造を容易に行うことができる。例えば、３枚の平板状の単位仕切り板６１，６２，６３を溶接するという簡単な加工で、仕切り壁６０を実現することができる。また、隣接する単位仕切り板の一方を他方からはみ出させるという構成で通路の流路面積を絞る突出部が実現されており、この突出部を別部材で設ける場合に比べて構造、加工を簡素化することができる。
【００５０】
ここで、第１実施形態では、隣接する単位仕切り板のうち下流側の単位仕切り板を上流側の単位仕切り板の下流端よりも通路の内側にはみ出させた場合について説明したが、上流側の単位仕切り板を下流側の単位仕切り板の上流端よりも通路の内側にはみ出させてもよい。ただし、前述のように、第１実施形態の構成によれば、上流側の単位仕切り板に沿って直線的に流下してきた空気を突出部として機能する下流側の単位仕切り板の上流端に衝突させて、効果的に圧力損失を生じさせることができる。
【００５１】
また、通路の内側に向かって突出して通路の流路面積を絞る突出部の構成は、前記に限らない。例えば、図５に示すように、単位仕切り板の下流端を折り曲げることで突出部を形成してもよい。この場合であっても、別途突出部を設ける場合に比べて簡単な構成で突出部を実現することができる。
【００５２】
また、前記突出部の位置は、単位仕切り板の接続部分に限らない。例えば図５に示すように、最も下流側に位置する単位仕切り板の下流端に突出部が設けられてもよい。また、単位仕切り板の中央部分等上下流端から離れた位置に突出部を設けてもよい。ただし、通路の進行方向が変化する単位仕切り板の接続部分に突出部を設ければ、通路の進行方向の変化により生じる圧力損失と突出部が存在することにより生じる圧力損失とによって騒音エネルギーを効果的に小さくすることができる。
【００５３】
また、前記第１実施形態では、仕切り壁６０を複数の平板状の単位仕切り壁で構成した場合について説明したが、仕切り壁の構成はこれに限らず、ケース２０の外周縁からケース２０の略中央に向かって延びる通路の通路壁を構成する本体壁と、この本体壁から通路の内側に向かって突出する突出部とを有するものであればよい。例えば、仕切り壁の本体壁を、ケース２０の外周縁からケース２０の略中央に向かってケースの内周面５０ａに沿って延びるように１枚の平板を折り曲げることで構成し、この本体壁に別途突出部を接続するようにしてもよい。また、図６に示すように、仕切り壁の本体壁を湾曲する形状として、突出部９０を接続してもよい。
【００５４】
次に、本発明に係る吸気ダクト１６の第２実施形態について、図７を参照しながら説明する。
【００５５】
第２実施形態に係る吸気ダクト１６と第１実施形態に係る吸気ダクト１６とにおいて、仕切り壁以外の構成は同一である。そのため、ここでは、仕切り壁についてのみ説明する。
【００５６】
第２実施形態に係る吸気ダクト１６の仕切り壁１６０は、前記第１実施形態と同様に互いに直角に接続された複数の平板状の単位仕切り板（第１単位仕切り板１６１，第２単位仕切り板１６２，第３単位仕切り板１６３）とからなる。一方、第２実施形態では、これら単位仕切り板１６１，１６２，１６３が、互いにはみ出さないように接続されているとともに、ケース２０の各側壁に対して平行ではなく傾斜する姿勢で配置されている。
【００５７】
具体的には、第２側壁５２（詳細には、第２側壁５２の単位内周面）に対して、この第２側壁５２と対向する第１単位仕切り板１６１は下流側ほどこの第２側壁５２に近づくように傾斜し、第２単位仕切り板１６２はこの第１単位仕切り板１６１の下流端から下流側に向かうほど第２側壁５２から離間するように傾斜している。また、第３側壁５３（詳細には、第３側壁５３の単位内周面）に対して、第２単位仕切り板１６２は下流側ほどこの第３側壁５３に近づくように傾斜し、第３単位仕切り板１６３はこの第２単位仕切り板１６２の下流端から下流側に向かうほど第３側壁５３から離間するように傾斜している。
【００５８】
このような配置により、第１単位仕切り壁１６１と第２側壁５２との間に形成される通路には、その上流側部分において下流側ほど狭くなる部分が形成されている。すなわち、第１単位仕切り壁１６１と第２単位仕切り壁１６２との接続部分において通路は絞られている。また、第２単位仕切り壁１６２と第３側壁５３との間に形成される通路には、その上流側部分において、下流側ほど狭くなる部分が形成されている。すなわち、第２単位仕切り壁１６２と第３単位仕切り壁１６３との接続部分において通路は絞られている。
【００５９】
このように、第２実施形態に係る吸気ダクト１６では、単位仕切り板を側壁、詳細には、側壁の単位内周面に対して傾斜させるという構成で通路に絞り部分が形成されている。そのため、第２実施形態に係る吸気ダクト１６においても、圧力損失を生じさせて高い騒音低減効果を得ることができる。特に、単位仕切り板の接続部分であって通路の向きが変化する部分に絞りが形成されるため、通路の向きが変わることによる圧力損失と絞りによる圧力損失により、効果的に騒音を低減することができる。また、この第２実施形態では、絞り部分を形成するための特別な部材を設ける必要がなく構造を簡素化簡素化することができる。
【００６０】
ここで、仕切り壁１６０の少なくとも一部が、対向するケースの単位内周面との間に形成される通路が下流側に向かうほど狭くなるようにこの単位内周面に対して傾斜していればよく、前記絞り部分を形成するために、例えば、図８に示すように、単位仕切り板が折り曲げ加工されて単位仕切り板の一部が側壁に対して平行に延びる一方他部が側壁に対して傾斜するようにしてもよい。図８に示す例では、各単位仕切り板１６１，１６２，１６３が、その長手方向中間で折り曲げられることで、上流部分は各側壁５１，５２，５３と平行に延びる一方、下流部分が各側壁５１，５２，５３に近接する方向に傾斜しており、この傾斜部分において、下流側ほど通路が狭くなるように構成されている。また、仕切り壁を１枚の板状部材で構成して、この仕切り壁を折り曲げ加工等するようにしてもよい。ただし、前記のように、平板状の各単位仕切り板全体を側壁に対して傾斜させるようにすれば、構造を簡素化することができる。
【００６１】
また、前記第１実施形態および第２実施形態に係る吸気ダクトにおいて、ケース２０の外壁の形状は前記に限らない。例えば、６角筒以外の多角筒形状や円筒形状であってもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１ 建設機械
２ エンジンルーム
１０ エンジン
１４ エアクリーナ
１６ 吸気ダクト
２０ ケース
２０ａ 導入口
２０ｂ 導出口
５０ａ 内周面
６０，１６０ 仕切り壁
６１，１６１ 第１単位仕切り板（単位仕切り板）
６２，１６２ 第２単位仕切り板（単位仕切り板）
６３，１６３ 第３単位仕切り板（単位仕切り板）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンおよび当該エンジンに接続されるエアクリーナを有する建設機械に設けられて、前記エアクリーナ内に空気を導入する吸気ダクトであって、
所定の空間が内側に形成されて当該内側空間を囲む内周面を有する箱状を呈し、前記内側空間に外部から空気を導入する導入口と前記内側空間から前記エアクリーナに向かって空気を導出する導出口とが形成されたケースと、
前記ケースの内側空間を仕切り、前記導入口から前記導出口に向かう空気の通路を前記内側空間に形成する仕切り壁とを有し、
前記導入口と前記導出口の一方は前記ケースの外周縁に設けられ、他方は前記ケースの略中央に設けられており、
前記仕切り壁は、前記内側空間に形成される通路の通路壁を構成して当該通路が前記ケースの外周縁から前記ケースの略中央に向かって前記ケースの周方向に延びるように前記内側空間に配置される本体壁と、当該本体壁から前記通路の内側に向かって突出して当該通路の流路面積を絞る突出部とを有することを特徴とする吸気ダクト。
【請求項２】
請求項１に記載の吸気ダクトにおいて、
前記本体壁は、上下流方向に連設された複数の平板状の単位仕切り板からなり、
前記各単位仕切り板は、隣接する他の単位仕切り板に対して交差する角度で配列されていることを特徴とする吸気ダクト。
【請求項３】
請求項２に記載の吸気ダクトにおいて、
前記突出部は、互いに隣接する前記単位仕切り板の接続部分の少なくとも１つに設けられており、当該隣接する単位仕切り板の一方がこれら単位仕切り板の接続部分から前記内側空間に形成される通路の内側に向かってはみ出ることで形成されていることを特徴とする吸気ダクト。
【請求項４】
請求項２に記載の吸気ダクトにおいて、
前記突出部は、前記複数の単位仕切り板の少なくとも１つの下流端に設けられており、当該単位仕切り板の下流端が前記内側空間に形成される通路の内側に向かって折り曲げられることで形成されていることを特徴とする吸気ダクト。
【請求項５】
エンジンおよび当該エンジンに接続されるエアクリーナを有する建設機械に設けられて、前記エアクリーナ内に空気を導入する吸気ダクトであって、
所定の空間が内側に形成されて当該内側空間を囲む内周面を有する箱状を呈し、前記内側空間に外部から空気を導入する導入口と前記内側空間から前記エアクリーナに向かって空気を導出する導出口とが形成されたケースと、
前記ケースの内側空間を仕切り、前記導入口から前記導出口に向かう空気の通路を前記内側空間に形成する仕切り壁とを有し、
前記導入口と前記導出口の一方は前記ケースの外周縁に設けられ、他方は前記ケースの略中央に設けられており、
前記ケースの内周面は、複数の平面状の単位内周面が連設されることで構成された角筒面状を呈しており、
前記仕切り壁は、前記内側空間に形成される通路が前記ケースの外周縁から前記ケースの略中央に向かって前記ケースの周方向に延びるように前記内側空間に配置されているとともに、当該仕切り壁の少なくとも一部は、対向する前記ケースの単位内周面との間に形成される通路が下流側に向かうほど狭くなるようにこの単位内周面に対して傾斜していることを特徴とする吸気ダクト。
【請求項６】
請求項５に記載の吸気ダクトにおいて、
前記仕切り壁は、上下流方向に連設された複数の平板状の単位仕切り板からなり、
前記各単位仕切り板は、前記内側空間に形成される通路が前記ケースの周方向に延びるように隣接する単位仕切り板どうしが交差する角度でつながった状態で配列されており、
前記複数の単位仕切り板の少なくとも１つは、当該単位仕切り板とこれに対向する前記ケースの単位内周面との間に形成される通路が下流側に向かうほど狭くなるように、この単位内周面に対して傾斜していることを特徴とする吸気ダクト。
【請求項１】
エンジンおよび当該エンジンに接続されるエアクリーナを有する建設機械に設けられて、前記エアクリーナ内に空気を導入する吸気ダクトであって、
所定の空間が内側に形成されて当該内側空間を囲む内周面を有する箱状を呈し、前記内側空間に外部から空気を導入する導入口と前記内側空間から前記エアクリーナに向かって空気を導出する導出口とが形成されたケースと、
前記ケースの内側空間を仕切り、前記導入口から前記導出口に向かう空気の通路を前記内側空間に形成する仕切り壁とを有し、
前記導入口と前記導出口の一方は前記ケースの外周縁に設けられ、他方は前記ケースの略中央に設けられており、
前記仕切り壁は、前記内側空間に形成される通路の通路壁を構成して当該通路が前記ケースの外周縁から前記ケースの略中央に向かって前記ケースの周方向に延びるように前記内側空間に配置される本体壁と、当該本体壁から前記通路の内側に向かって突出して当該通路の流路面積を絞る突出部とを有することを特徴とする吸気ダクト。
【請求項２】
請求項１に記載の吸気ダクトにおいて、
前記本体壁は、上下流方向に連設された複数の平板状の単位仕切り板からなり、
前記各単位仕切り板は、隣接する他の単位仕切り板に対して交差する角度で配列されていることを特徴とする吸気ダクト。
【請求項３】
請求項２に記載の吸気ダクトにおいて、
前記突出部は、互いに隣接する前記単位仕切り板の接続部分の少なくとも１つに設けられており、当該隣接する単位仕切り板の一方がこれら単位仕切り板の接続部分から前記内側空間に形成される通路の内側に向かってはみ出ることで形成されていることを特徴とする吸気ダクト。
【請求項４】
請求項２に記載の吸気ダクトにおいて、
前記突出部は、前記複数の単位仕切り板の少なくとも１つの下流端に設けられており、当該単位仕切り板の下流端が前記内側空間に形成される通路の内側に向かって折り曲げられることで形成されていることを特徴とする吸気ダクト。
【請求項５】
エンジンおよび当該エンジンに接続されるエアクリーナを有する建設機械に設けられて、前記エアクリーナ内に空気を導入する吸気ダクトであって、
所定の空間が内側に形成されて当該内側空間を囲む内周面を有する箱状を呈し、前記内側空間に外部から空気を導入する導入口と前記内側空間から前記エアクリーナに向かって空気を導出する導出口とが形成されたケースと、
前記ケースの内側空間を仕切り、前記導入口から前記導出口に向かう空気の通路を前記内側空間に形成する仕切り壁とを有し、
前記導入口と前記導出口の一方は前記ケースの外周縁に設けられ、他方は前記ケースの略中央に設けられており、
前記ケースの内周面は、複数の平面状の単位内周面が連設されることで構成された角筒面状を呈しており、
前記仕切り壁は、前記内側空間に形成される通路が前記ケースの外周縁から前記ケースの略中央に向かって前記ケースの周方向に延びるように前記内側空間に配置されているとともに、当該仕切り壁の少なくとも一部は、対向する前記ケースの単位内周面との間に形成される通路が下流側に向かうほど狭くなるようにこの単位内周面に対して傾斜していることを特徴とする吸気ダクト。
【請求項６】
請求項５に記載の吸気ダクトにおいて、
前記仕切り壁は、上下流方向に連設された複数の平板状の単位仕切り板からなり、
前記各単位仕切り板は、前記内側空間に形成される通路が前記ケースの周方向に延びるように隣接する単位仕切り板どうしが交差する角度でつながった状態で配列されており、
前記複数の単位仕切り板の少なくとも１つは、当該単位仕切り板とこれに対向する前記ケースの単位内周面との間に形成される通路が下流側に向かうほど狭くなるように、この単位内周面に対して傾斜していることを特徴とする吸気ダクト。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−８７６６９（Ｐ２０１３−８７６６９Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２７７２７（Ｐ２０１１−２２７７２７）
【出願日】平成２３年１０月１７日（２０１１．１０．１７）
【出願人】（０００２４６２７３）コベルコ建機株式会社 (644)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１７日（２０１１．１０．１７）
【出願人】（０００２４６２７３）コベルコ建機株式会社 (644)
【Ｆターム（参考）】
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