説明

建設車両

【課題】キャブ室内の低周波音を低減させることができるようにする。
【解決手段】ダクト7を除いて、フロアパネル2と中央下部フレーム6との隙間を塞ぐように、吸振性を有するシール材8を設ける。これにより、キャブ室41の床下空間Aは前後方向に2つの空間に分断されているので、床下空間Aに伝播した騒音が、床下空間Aの全長にわたって気柱共鳴を発生させるのが抑制される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、キャブ室を備えた油圧ショベル等の建設車両に関する。
【背景技術】
【0002】
油圧ショベル等の建設車両においては、下部走行体の上に、上部旋回体が旋回自在に支持されている。上部旋回体には、作業者の操縦室であるキャブ室が含まれている。
【0003】
このキャブ室は、建設車両のアッパーフレーム上に設置された下部フレーム上に、防振ゴムを介して支持されており、キャブ室の床下空間は、キャブ室の床であるフロアパネル、下部フレーム、アッパーフレーム、及び、アッパーフレームの開口部に設置されたアンダーカバーによって、断面が略長方形の空間となっている。
【0004】
キャブ室内には、各種作業装置を操作するためのレバーや操作パネル、エアコン等が設置されており、これらに接続された油圧配管や電気配線材(以下、配管という)は、キャブ室内からフロアパネルに設けた開口を通って、床下へ配設されている。
【0005】
特許文献1には、運転室の床部分を構成するフロアパネルに凸状のトンネル部を設け、このトンネル部に、運転室と上部旋回体との間に延設されるハーネスを挿通することで、フロアパネルの下方のデッキ部内にユーティリティースペースをより広く確保した運転室のフロア構造が開示されている。
【0006】
また、特許文献2には、配管材・電気配線材をキャブフロアの収容室内に収容することで、配管材や配線材を下部走行体側から跳ね上げられる土砂、汚泥による汚染や破損から保護したキャブフロア構造が開示されている。
【0007】
また、特許文献3には、フロアシート上に設けられた吸音材を前後に分割状とし、この前後の吸音材間に配線を通すスペースを形成することによって、配線の通路を確保したキャビンのフロア構造が開示されている。
【0008】
また、特許文献4には、キャブ床を2層構造とし、油路又は通路をキャブ床の内部に設けることにより、騒音の進入や外気の流通を遮断した建設機械の回路が開示されている。
【0009】
ここで、油圧ショベル等の建設車両においては、キャブ室後方に位置するエンジンルーム内で発生した騒音が、フロアパネルとアッパーフレームとの隙間、或いは、アンダーカバーとアッパーフレームとの隙間からキャブ室の床下空間に伝播する。フロアパネルに設けた開口と配管との隙間は、ゴムシールやグロメット等でシールされているが、配管が複数本束ねられている場合には、隙間を完全に塞ぐことはできない。そのため、騒音は開口部の隙間を通じてキャブ室内へ伝播し、作業者の耳元で騒音を増加させる。
【0010】
そこで、特許文献5には、フロアパネルである薄板の裏面側に設けた略密閉構造の箱状部に対してホース、ワイヤ、ケーブル類を導入・導出する個所に気密構造の保持部材を設けることで、室外からの埃、水、騒音の侵入を完全に遮断した作業車両用運転室が開示されており、箱状部に、吸音・吸振機能をもつスポンジ状の発泡充填材を充填することで、車両側で発生した騒音や振動が床回りから運転室内に伝播するのをより確実に遮断することが開示されている。
【0011】
また、キャブ室の床下空間に伝播した騒音は、断面が略長方形の空間である床下空間において気柱共鳴を起こし、特に100Hz〜200Hz前後の低周波音を増幅させる。この低周波音は、開口部の隙間を通ったり、フロアパネルを透過したりして、キャブ室内に侵入する。キャブ室内の気柱共鳴周波数も100Hz〜200Hzの近辺にあることから、キャブ室内に侵入した低周波音によってキャブ室内で生じた気柱共鳴により、作業者の耳元位置での低周波音が更に増強し、作業者にこもり感等の不快な感覚を与える。
【0012】
そこで、特許文献6には、板状遮音部材と多孔質型吸音部材とを有する遮音カバーが、音響パワー(単位時間あたりの音響エネルギー)の主成分が500kHz以上の高周波成分であるエンジンからの放射騒音を吸収し遮断するとともに、遮音カバーの内側に配置された共鳴型吸音部材が、共鳴モードの共鳴周波数と等しく又はほぼ等しく設定された吸音周波数の騒音を低減する車両用エンジンの防音構造が開示されており、共鳴型吸音部材に代えて、単一レゾネータ(ヘルムホルツレゾネータ)タイプの共鳴型吸音部材を用いることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0013】
【特許文献1】特開2004−162405号公報
【特許文献2】特開2006−123625号公報
【特許文献3】特開平8−332976号公報
【特許文献4】特開2003−221839号公報
【特許文献5】特開2001−020320号公報
【特許文献6】特開2005−186825号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
しかしながら、気柱共鳴により増幅した低周波音を低減させたとしても、床下空間での気柱共鳴の発生自体を抑制することができない。そのため、キャブ室内の低周波音を低減させるには限界がある。
【0015】
本発明の目的は、キャブ室内の低周波音を低減させることが可能な建設車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0016】
本発明における建設車両は、キャブ室の床面をなすフロアパネルと、前記フロアパネルの下方において、前記フロアパネルに対向するアッパーフレームと、前記アッパーフレーム上に設けられ、前記フロアパネルの前方部を下方から支持する前方下部フレームと、前記アッパーフレーム上に設けられ、前記フロアパネルの後方部を下方から支持する後方下部フレームと、前記アッパーフレーム上に設けられ、前記フロアパネルの左端から右端にかけて前記フロアパネルの中央部に対向する中央下部フレームと、前記フロアパネルと前記中央下部フレームとの隙間を塞ぐように設けられた吸振性を有するシール材と、を有することを特徴とする。
【0017】
上記の構成によれば、フロアパネルと中央下部フレームとの隙間を塞ぐように設けられた吸振性を有するシール材により、キャブ室の床下空間は前後方向に2つの空間に分断されている。これにより、キャブ室の床下空間に伝播した騒音が、床下空間の全長にわたって気柱共鳴を発生させるのが抑制される。よって、床下空間で増幅した低周波音が、キャブ室内で気柱共鳴を発生させるのが抑制されるから、キャブ室内の低周波音を低減させることができる。
【0018】
また、本発明における建設車両において、前記フロアパネルには、配管が通る開口が少なくとも前方部に設けられており、少なくとも前記中央下部フレーム上には、前記フロアパネルの前方部に設けられた前記開口を通る前記配管が前記フロアパネルの前後方向に内挿された中空のダクトが、前記フロアパネルに対して間隔をあけて設けられており、前記シール材は、前記ダクトを除いて、前記フロアパネルと前記中央下部フレームとの隙間を塞ぐように設けられていてよい。上記の構成によれば、操作レバー等はフロアパネルの前方部に設置されているので、フロアパネルの前方部に設けられた開口を通すように、油圧制御用の油圧パイロットホース等の配管をフロアパネルの前方部まで伸ばすと、フロアパネルと配管とが接触する部分が多くなり、配管の圧力脈動に起因する配管振動がフロアパネルに伝播し、キャブ室内の騒音を増大させる原因となるのであるが、配管がダクト内を挿通しており、このダクトとフロアパネルとの間に間隔が設けられているので、配管の振動がフロアパネルに伝播するのが抑制される。これにより、キャブ室内の騒音を低減させることができる。
【0019】
また、本発明における建設車両において、前記ダクトは、前記後方下部フレーム上から前記中央下部フレーム上にかけて設けられていてよい。上記の構成によれば、後方下部フレーム上から中央下部フレーム上にかけて、床下空間の前後方向の全長のほぼ半分にわたってダクトを設けることで、配管の振動がフロアパネルに伝播するのを好適に抑制することができる。
【0020】
また、本発明における建設車両において、前記ダクトは、入口および出口の少なくとも一方が閉塞されていてよい。上記の構成によれば、ダクトの入口および出口の少なくとも一方を閉塞することで、キャブ室の後方で発生した騒音がダクト内を通じて、シール材で2分割された床下空間の前方側の空間に侵入するのが抑制される。これにより、床下空間の前方側の空間に侵入する騒音の絶対量を減少させることができるので、フロアパネルの前方部に設けられた開口とこの開口を通る配管との隙間から騒音がキャブ室内に侵入するのを抑制することができる。
【0021】
また、本発明における建設車両においては、前記ダクト内に吸音材が設けられていてよい。上記の構成によれば、ダクト内に吸音材を設けることで、ダクト内で配管振動の共鳴が起こるのを抑制することができる。
【発明の効果】
【0022】
本発明の建設車両によると、シール材により、キャブ室の床下空間が前後方向に2つの空間に分断されているので、キャブ室の床下空間に伝播した騒音が、床下空間の全長にわたって気柱共鳴を発生させるのが抑制される。よって、床下空間で増幅した低周波音が、キャブ室内で気柱共鳴を発生させるのが抑制されるから、キャブ室内の低周波音を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】建設車両である油圧ショベルの概略側面図である。
【図2】キャブ室の床下の概略側面図である。
【図3】フロアパネルを示す概略上面図である。
【図4】図3のD−D断面図である。
【図5】図4のE−E断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【0025】
(油圧ショベルの機械的構成)
本発明の実施形態による建設車両である油圧ショベル1は、図1に示すように、履帯走行式の下部走行体31と、旋回ベアリング33を介して下部走行体31の上に設けられ、垂直軸心回りに旋回する上部旋回体32とを有している。なお、本実施形態においては、建設車両として油圧ショベル1を用いて説明するが、建設車両は、油圧式クレーン等であってもよい。
【0026】
上部旋回体32を構成するアッパーフレームの前部には、作業者の操縦室であるキャブ室41が設けられている。また、上部旋回体32のアッパーフレームの前部には、ブームシリンダ42を介して起伏自在に設けられたブーム43が枢着されている。ブーム43の先端部には、アームシリンダ44を介して起伏自在に設けられたアーム45が枢着されている。アーム45の先端部には、バケットシリンダ46を介して起伏自在に設けられたバケット47が枢着されている。
【0027】
(キャブ室の床下の構成)
油圧ショベル1は、図2に示すように、キャブ室41の床をなすフロアパネル2と、図示しない旋回ベアリング33上に設けられ、フロアパネル2に対向するアッパーフレーム3と、アッパーフレーム3上に設けられた前方下部フレーム4、後方下部フレーム5、および、中央下部フレーム6と、を有している。
【0028】
前方下部フレーム4は、防振マウント9を介して、フロアパネル2の前方部を下方から支持している。また、後方下部フレーム5は、防振マウント9を介して、フロアパネル2の後方部を下方から支持している。また、中央下部フレーム6は、図2の紙面直交方向において、フロアパネル2の左端から右端にかけてフロアパネル2の中央部に対向している。
【0029】
キャブ室41の床下空間Aは、フロアパネル2と、アッパーフレーム3と、アッパーフレーム3の開口部に設けられたアンダーカバー14(図5参照)と、前方下部フレーム4と、後方下部フレーム5とにより、断面が略長方形の空間となっている。
【0030】
フロアパネル2を上方から見た図3に示すように、フロアパネル2には、キャブ室41内に設置された各種作業装置を操作するためのレバーや操作パネル、エアコン等に接続された配管を床下空間Aに配設するための複数の開口10〜12が設けられている。操作レバー等はフロアパネル2の前方部に設置されているので、フロアパネル2の前方部に設けられた開口10には、油圧制御用の油圧パイロットホース等の配管20が挿通されている。また、フロアパネル2の後方部に設けられた開口11,12,13には、種々の配管21,22,23がそれぞれ挿通されている。これらの開口10〜12と配管20〜23との隙間は、ゴムシールやグロメットなどでシールされているが、配管が複数本束ねられている場合には、この隙間を完全になくすことはできない。
【0031】
図3のD−D断面図である図4、および、図4のE−E断面図である図5に示すように、フロアパネル2と中央下部フレーム6との間には、後述するダクト7を除いて、フロアパネル2と中央下部フレーム6との隙間を塞ぐように、吸振性を有するシール材8が設けられている。このシール材8は、フロアパネル2の左端から右端にかけて、フロアパネル2と中央下部フレーム6との隙間を塞いでいる。このシール材8は、気密性が高く、振動を吸収し易いパテやゴムである。
【0032】
床下空間Aは、図4に示すように、シール材8によって、フロアパネル2とアッパーフレーム3と前方下部フレーム4と中央下部フレーム6とシール材8とで形成された前方空間Bと、フロアパネル2とアッパーフレーム3と後方下部フレーム5と中央下部フレーム6とシール材8とで形成された後方空間Cとに分断されている。
【0033】
ここで、図5に示すように、キャブ室41の後方に位置するエンジンルーム内で発生した騒音は、フロアパネル2とアッパーフレーム3との隙間Fや、アッパーフレーム3とアンダーカバー14との隙間Gから、床下空間Aに伝播する。床下空間Aに伝播した騒音は、床下空間Aで気柱共鳴モードにより、特に100Hz〜200Hz前後の低周波音を増幅させる。この低周波音は、開口10〜12と配管20〜23との隙間、および、フロアパネル2を透過して、キャブ室41内に侵入する。キャブ室41内の気柱共鳴周波数も100Hz〜200Hzの近辺にあることから、キャブ室41内に侵入した低周波音によってキャブ室41内で生じた気柱共鳴により、作業者の耳元位置での低周波音が更に増強し、作業者にこもり感等の不快な感覚を与える。
【0034】
例えば、キャブ室41の空間寸法が、前後方向がおよそ2m、高さ方向が2m程度であり、床下空間Aの前後方向の長さもキャブ室41の前後方向の長さ2mとほぼ等しい場合、エンジンルームからの騒音によって、床下空間Aにおいて、長さ2mが音響半波長となる80Hz前後の周波数の低周波音が増幅する。この低周波音により、キャブ室41内において、80Hz前後の周波数の気柱共鳴が起こる。
【0035】
しかしながら、本実施形態においては、シール材8によって、床下空間Aが前方空間Bと後方空間Cとに分断されているので、床下空間Aに伝播した騒音が、床下空間Aの全長にわたって気柱共鳴を発生させるのが抑制される。よって、床下空間Aで増幅した低周波音が、キャブ室41内で気柱共鳴を発生させるのが抑制されるから、キャブ室41内の低周波音を低減させることができる。
【0036】
また、シール材8により、エンジンルームからの騒音が後方空間Cから前方空間Bに侵入するのが抑制されるので、前方空間B内の騒音が開口10と配管20との隙間からキャブ室41内に侵入するのを抑制することができる。
【0037】
また、図4および図5に示すように、中央下部フレーム6上には、中空のダクト7が、フロアパネル2に対して間隔をあけて設けられている。このダクト7内には、フロアパネル2の前方部に設けられた開口10を通る配管20がフロアパネル2の前後方向に挿通されている。図4に示すように、ダクト7は、後方下部フレーム5上から中央下部フレーム6上にかけて設けられている。
【0038】
配管20は、上述したように、油圧制御用の油圧パイロットホース等である。フロアパネル2の前方部に設けられた開口10を通すように、油圧制御用の配管20をフロアパネル2の前方部まで伸ばすと、フロアパネル2と配管20とが接触する部分が多くなり、配管20の圧力脈動に起因する配管振動がフロアパネル2に伝播し、キャブ室41内の騒音を増大させる原因となる。しかしながら、本実施形態においては、配管20がダクト7内を挿通しており、このダクト7とフロアパネル2との間に間隔が設けられているので、配管20の振動がフロアパネル2に伝播するのが抑制される。これにより、キャブ室41内の騒音を低減させることができる。
【0039】
また、後方下部フレーム5上から中央下部フレーム6上にかけて、床下空間Aの前後方向の全長のほぼ半分にわたってダクト7を設けることで、配管20の振動がフロアパネル2に伝播するのを好適に抑制することができる。
【0040】
また、図4に示すように、キャブ室41の後方側であるダクト7の入口7aは、パテ16によって閉塞されている。これにより、キャブ室41の後方で発生した騒音がダクト7内を通じて、前方空間Bに侵入するのが抑制される。よって、前方空間Bに侵入する騒音の絶対量を減少させることができるので、フロアパネル2の前方部に設けられた開口10とこの開口10を通る配管20との隙間から騒音がキャブ室41内に侵入するのを抑制することができる。なお、ダクト7の入口7aの代わりに出口が閉塞されていてもよいし、ダクト7の入口7aと出口の両方が閉塞されていてもよい。
【0041】
また、図4、図5に示すように、ダクト7の内壁面には、ウレタン等の吸音材15が貼り付けられている。これにより、ダクト7内で配管振動の共鳴が起こるのを抑制することができる。なお、吸音材15は、ダクト7の内壁面に貼り付けられる構成に限定されず、ダクト7の内壁面と配管20との隙間を埋めるように設けられていてもよい。
【0042】
(本実施形態の変形例)
以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【0043】
例えば、本実施形態において、圧力脈動に起因する配管振動を発生させる油圧制御用の配管20が、ダクト7内に挿通された構成にされているが、他の配管21〜23についても、配管振動を発生させるのであれば、フロアパネル2に対して間隔をあけて設けられた他のダクト内に挿通されていてよい。
【符号の説明】
【0044】
1 油圧ショベル
2 フロアパネル
3 アッパーフレーム
4 前方下部フレーム
5 後方下部フレーム
6 中央下部フレーム
7 ダクト
8 シール材
9 防振マウント
10〜13 開口
15 吸音材
16 パテ
20〜23 配管
41 キャブ室
A 床下空間
B 前方空間
C 後方空間
F,G 隙間

【特許請求の範囲】
【請求項1】
キャブ室の床面をなすフロアパネルと、
前記フロアパネルの下方において、前記フロアパネルに対向するアッパーフレームと、
前記アッパーフレーム上に設けられ、前記フロアパネルの前方部を下方から支持する前方下部フレームと、
前記アッパーフレーム上に設けられ、前記フロアパネルの後方部を下方から支持する後方下部フレームと、
前記アッパーフレーム上に設けられ、前記フロアパネルの左端から右端にかけて前記フロアパネルの中央部に対向する中央下部フレームと、
前記フロアパネルと前記中央下部フレームとの隙間を塞ぐように設けられた吸振性を有するシール材と、
を有することを特徴とする建設車両。
【請求項2】
前記フロアパネルには、配管が通る開口が少なくとも前方部に設けられており、
少なくとも前記中央下部フレーム上には、前記フロアパネルの前方部に設けられた前記開口を通る前記配管が前記フロアパネルの前後方向に内挿された中空のダクトが、前記フロアパネルに対して間隔をあけて設けられており、
前記シール材は、前記ダクトを除いて、前記フロアパネルと前記中央下部フレームとの隙間を塞ぐように設けられていることを特徴とする請求項1に記載の建設車両。
【請求項3】
前記ダクトは、前記後方下部フレーム上から前記中央下部フレーム上にかけて設けられていることを特徴とする請求項2に記載の建設車両。
【請求項4】
前記ダクトは、入口および出口の少なくとも一方が閉塞されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の建設車両。
【請求項5】
前記ダクト内に吸音材が設けられていることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の建設車両。

【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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【公開番号】特開2011−174288(P2011−174288A)
【公開日】平成23年9月8日(2011.9.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−38934(P2010−38934)
【出願日】平成22年2月24日(2010.2.24)
【出願人】(000001199)株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【出願人】(000246273)コベルコ建機株式会社 (644)
【Fターム(参考)】