防音構造
【課題】エンジンからの振動による破損を防止するとともに、マフラーの胴体表面からの放射音を低減させることができるようにする。
【解決手段】防音構造１は、エンジンガード１４に取り付けられ、エンジンルーム１３がエンジンガード１４により閉じられた際に、マフラー１６の胴体１６ａの少なくとも一部を覆うマフラカバー２を有している。
【解決手段】防音構造１は、エンジンガード１４に取り付けられ、エンジンルーム１３がエンジンガード１４により閉じられた際に、マフラー１６の胴体１６ａの少なくとも一部を覆うマフラカバー２を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械のエンジンルーム内に設置される防音構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
建設機械においては、エンジンルームを覆うエンジンガードを設けて、エンジンから発生する騒音が周囲に放射されるのを防止している。エンジン前方には、エンジンを冷却するラジエータ等の熱交換器を空冷する冷却ファンが設置されているので、この冷却ファンの空気流路を確保するために、エンジンガードには排気開口部が設けられている。冷却ファンがエンジンルーム内の主要な音源となることから、騒音を防止するために、エンジンガードの排気開口部を、冷却ファンから離れた位置に設置する場合が多い。一般に、エンジン後方位置にはマフラーが設置されるので、排気開口部はマフラーの周辺位置に設置されることになる。
【０００３】
ここで、エンジンからの高音圧の排ガスがマフラーの内部を通過することにより、マフラーの胴体表面が振動する。また、大音圧がマフラーの胴体表面を透過することから、マフラーの胴体表面が騒音源となって、エンジンガードの排気開口部を通過した騒音が周辺に放射されることになる。
【０００４】
また、マフラーの胴体に立設され、エンジンガードを貫通するマフラーテールパイプとエンジンガードとの間に、干渉防止のための隙間（開口部）を設ける場合が多く、この隙間からも騒音が放射される場合が多い。
【０００５】
特許文献１には、マフラー胴体の側方と上方とに近接配置されたプレートの内面および外面に接着された吸音部材により、マフラーの胴体表面から発生する騒音およびエンジンルーム内の騒音を吸収するとともに、マフラーテールパイプの外周部に巻装された吸音部材により、マフラーテールパイプから発生する騒音を吸収するエンジンルーム防音装置が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、重量バランスをとるための重量のあるカウンタウェイトに、マフラーの後部側を覆うマフラカバーを取り付けることで、エンジン等からの振動がマフラカバーに伝わるのを防止した建設機械が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３３５７０８号公報
【特許文献２】特開２００２−７００７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の吸音部材は、いずれもエンジンに固設されたブラケットに取り付けられて、片持ち支持されているため、エンジンからの振動を受けて破損しやすい。また、特許文献２のマフラカバーは、マフラー全体を覆っていないので、マフラーの胴体表面からの放射音を低減させることができない。
【０００９】
本発明の目的は、エンジンからの振動による破損を防止するとともに、マフラーの胴体表面からの放射音を低減させることが可能な防音構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明における防音構造は、少なくともエンジンおよびマフラーが内設されており、開口部を有するエンジンガードにより開閉されるエンジンルーム内に設けられた防音構造であって、前記エンジンガードに取り付けられ、前記エンジンルームが前記エンジンガードにより閉じられた際に、前記マフラーの胴体の少なくとも一部を覆うマフラカバーを有することを特徴とする。
【００１１】
上記の構成によれば、マフラカバーでマフラーの胴体の少なくとも一部を覆うことで、マフラーの胴体表面からの放射音がエンジンガードの開口部から直接的に放射されることが防止される。よって、マフラーの胴体表面からの放射音を低減させることができる。また、マフラカバーはエンジン側ではなく、エンジンガードに取り付けられているので、エンジンからの振動がマフラカバーに直接伝播しない。よって、マフラカバーを薄板で形成したとしても、エンジンからの振動による破損を防止することができる。
【００１２】
また、本発明における防音構造において、前記マフラーの胴体には、マフラーテールパイプが立設されており、前記エンジンガードには、前記マフラーテールパイプが貫通する他の開口部が設けられており、前記マフラカバーは、前記エンジンルームが前記エンジンガードにより閉じられた際に、前記マフラーテールパイプの一部を覆ってよい。上記の構成によれば、マフラカバーがマフラーテールパイプの一部を覆うことで、マフラーの胴体表面からの放射音が、マフラーテールパイプとエンジンガードとの隙間から放射されることが防止される。これにより、マフラーの胴体表面からの放射音を低減させることができる。
【００１３】
また、本発明における防音構造において、前記マフラカバーは、前記エンジンルームが前記エンジンガードにより閉じられた際に、前記マフラーの胴体の長手方向の両端面を覆ってよい。上記の構成によれば、マフラーの胴体の長手方向の両端面が平板で構成されている場合、剛性が低いために、両端面が大きな騒音を発生させる部位となる場合があるが、両端面をマフラカバーで覆うことで、両端面からの放射音が、エンジンガードの開口部から直接的に放射されることが防止される。これにより、マフラーの胴体表面からの放射音を低減させることができる。
【００１４】
また、本発明における防音構造において、前記マフラカバーには、複数の微細孔が設けられていてよい。上記の構成によれば、マフラカバーに複数の微細孔が設けられていると、微細孔を通過する空気に粘性抵抗による減衰作用と動圧損失による減衰作用とが生じるので、微細孔を通過した音波は吸音される。これにより、マフラーの胴体表面からの放射音を低減させることができる。
【００１５】
また、本発明における防音構造においては、前記マフラカバーと前記エンジンガードとの間の空間を前記エンジンルーム内の他の空間から仕切る仕切り部材を更に有していてよい。上記の構成によれば、マフラカバーとエンジンガードとの間の空間をエンジンルーム内の他の空間から仕切ると、微細孔の上流に位置する空気にヘルムホルツ共鳴原理による消音作用が生じるので、微細孔の上流に位置する空気に含まれる共鳴周波数の音波は消音される。これにより、マフラーの胴体表面からの放射音を低減させることができる。
【００１６】
また、本発明における防音構造においては、前記マフラカバーと前記エンジンガードと前記仕切り部材とで仕切られた空間内に設けられた吸音材を更に有していてよい。上記の構成によれば、吸音材により、マフラーの胴体表面からの放射音が吸音される。これにより、マフラーの胴体表面からの放射音を低減させることができる。
【００１７】
また、本発明における防音構造において、前記複数の微細孔の開口率が１〜１０％であってよい。上記の構成によれば、複数の微細孔の開口率が１〜１０％であると、粘性抵抗による減衰作用と動圧損失による減衰作用とが顕著になる。これにより、マフラーの胴体表面からの放射音を低減させることができる。
【００１８】
また、本発明における防音構造においては、ヘルムホルツ共鳴型消音器を更に有していてよい。上記の構成によれば、ヘルムホルツ共鳴型消音器により、マフラーの胴体表面からの放射音が消音される。これにより、マフラーの胴体表面からの放射音を低減させることができる。
【００１９】
また、本発明における防音構造において、前記エンジンルーム内には、油圧ポンプと前記エンジンを冷却する冷却ファンとが内設されており、前記油圧ポンプの油が前記マフラーに飛散するのを防止するとともに、前記冷却ファンが前記エンジンを冷却した空気を前記開口部にガイドする流路を形成する防火カバーと、前記流路の下流側に設けられた吸音材と、を更に有していてよい。上記の構成によれば、エンジンを冷却した空気を開口部にガイドし、この空気に含まれる騒音を吸音材で吸音することで、冷却ファンおよびエンジンからの騒音を低減させることができる。
【００２０】
また、本発明における防音構造において、前記エンジンルーム内には、油圧ポンプが内設されており、前記マフラカバーは、前記油圧ポンプと前記マフラーとの間に位置して、前記油圧ポンプの油が前記マフラーに飛散するのを防止する延長部を有していてよい。上記の構成によれば、マフラカバーの延長部で、油圧ポンプの油がマフラーに飛散するのを防止することで、別途防火カバーを設ける必要がない。これにより、部品点数の増加が回避されるから、コストの上昇を抑制することができる。
【００２１】
また、本発明における防音構造において、前記エンジンルーム内には、前記エンジンを冷却する冷却ファンが内設されており、前記エンジンガードに取り付けられ、前記マフラカバーを覆う外側カバーと、前記エンジンガードにおける前記マフラカバーの取付位置と前記外側カバーの取付位置との間に設けられた第３の開口部と、前記マフラカバーにおける前記外側カバーに対向する面および前記外側カバーにおける前記マフラカバーに対向する面の少なくとも一方、および、前記マフラカバーにおける前記マフラーの胴体および前記マフラーテールパイプに対向する面に設けられた吸音材と、を更に有していてよい。上記の構成によれば、冷却ファンがエンジンを冷却した空気の一部は、マフラカバーとマフラーテールパイプとの間を通って他の開口部から排気される。このとき、マフラカバーにおけるマフラーの胴体およびマフラーテールパイプに対向する面に設けられた吸音材が他の開口部からの排気に含まれる騒音を吸音する。また、冷却ファンがエンジンを冷却した空気の一部は、マフラカバーと外側カバーとの間を通って第３の開口部から排気される。このとき、マフラカバーにおける外側カバーに対向する面および外側カバーにおけるマフラカバーに対向する面の少なくとも一方に設けられた吸音材が第３の開口部からの排気に含まれる騒音を吸音する。よって、冷却ファンおよびエンジンからの騒音を低減させることができる。
【００２２】
また、本発明における防音構造においては、前記マフラーテールパイプの軸方向に沿って設けられ、前記マフラカバーと前記外側カバーとを接続する接続部材を更に有していてよい。上記の構成によれば、マフラカバーと外側カバーとを接続部材で接続することによって、マフラカバーと外側カバーとが一体化するから、構造的な強度を向上させることができる。
【００２３】
また、本発明における防音構造において、前記エンジンルーム内には、前記エンジンを冷却する冷却ファンが内設されており、前記マフラカバーと前記エンジンガードとの間に設けられ、前記冷却ファンが前記エンジンを冷却した空気を前記開口部に導くダクトと、前記ダクト内に設けられた吸音材と、を更に有していてよい。上記の構成によれば、エンジンを冷却した空気をダクトで開口部に導き、この空気に含まれる騒音をダクト内の吸音材で吸音することで、冷却ファンおよびエンジンからの騒音を低減させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の防音構造によると、マフラカバーでマフラーの胴体の少なくとも一部を覆うことで、マフラーの胴体表面からの放射音を低減させることができる。また、マフラカバーはエンジン側ではなく、エンジンガードに取り付けられているので、エンジンからの振動による破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】建設機械を示す概略斜視図である。
【図２】エンジンルームおよびエンジンガードの概略斜視図である。
【図３】図２を矢印Ａ方向にみた断面図である。
【図４】図３を矢印Ｂ方向にみた断面図である。
【図５】図２を矢印Ａ方向にみた断面図である。
【図６】垂直入射吸音率の計算結果を示す図である。
【図７】図２を矢印Ａ方向にみた断面図である。
【図８】図２を矢印Ａ方向にみた断面図である。
【図９】図２を矢印Ａ方向にみた断面図である。
【図１０】図９を矢印Ｂ方向にみた断面図である。
【図１１】図２を矢印Ａ方向にみた断面図である。
【図１２】図２を矢印Ａ方向にみた断面図である。
【図１３】図２を矢印Ａ方向にみた断面図である。
【図１４】図２を矢印Ａ方向にみた断面図である。
【図１５】図１４のＣ−Ｃ断面図である。
【図１６】吸音材による吸音効果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
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。
【００２７】
［第１実施形態］
（建設機械の構成）
本実施形態による防音構造は、図１に示すように、油圧ショベル等の建設機械１１に設けられている。建設機械１１の上部旋回体１２には、エンジンルーム１３が設けられており、エンジンルーム１３には、エンジン１５、マフラー１６、マフラーテールパイプ１７等が内設されている。
【００２８】
図２に示すように、エンジンガード１４は、上部旋回体１２の右方寄りに設置されたヒンジ１８を介してエンジンルーム１３を開閉可能に設置されており、エンジンルーム１３は、エンジンガード１４により開閉される。上部旋回体１２とエンジンガード１４との間には、エンジンガード１４を開いた状態に保持するステー１９が設置されており、エンジン１５の保守点検は、エンジンガード１４を開方向に操作し、ステー１９によりエンジンガード１４を支持した状態で行う。また、エンジンガード１４には、冷却ファン２１からの空気が排気される開口部（図示せず）と、マフラー１６の胴体に立設されたマフラーテールパイプ１７が貫通する他の開口部１４ｂと、が設けられている。
【００２９】
（防音構造の構成）
図２を矢印Ａ方向にみた断面図である図３に示すように、エンジンルーム１３内には、エンジン１５、エンジン１５の上方に設けられたマフラー１６、マフラー１６の円柱状の胴体１６ａに立設されたマフラーテールパイプ１７、エンジン１５の側方に設けられた油圧ポンプ２０等が配置されている。エンジンガード１４には、冷却ファン２１（図２参照）からの空気が排気される開口部１４ａと、マフラーテールパイプ１７が貫通する他の開口部１４ｂと、が設けられている。
【００３０】
また、エンジンルーム１３内には、防音構造１が設けられている。防音構造１は、エンジンガード１４に取り付けられ、エンジンルーム１３がエンジンガード１４により閉じられた際に、マフラー１６の胴体１６ａの上半分と、マフラーテールパイプ１７の一部とを覆うマフラカバー２を有している。マフラカバー２は、マフラー１６の胴体１６ａの上半分を覆う円弧状の胴体部２ａと、マフラーテールパイプ１７の一部を覆う円筒状の円筒部２ｂとを有している。このマフラカバー２により、エンジンガード１４の開口部１４ａおよび他の開口部１４ｂからマフラー１６を直視することができないようにされている。
【００３１】
図３を矢印Ｂ方向にみた断面図である図４に示すように、マフラカバー２は、円筒部２ｂと、支持部２ｄ，２ｅとで、エンジンガード１４に取り付けられている。また、マフラー１６の胴体１６ａの長手方向の両端面１６ｂは平面で構成されており、マフラカバー２は、エンジンルーム１３がエンジンガード１４により閉じられた際に、マフラー１６の両端面１６ｂの各々を覆う端部２ｃを有している。
【００３２】
このように、マフラカバー２でマフラー１６の胴体１６ａの上半分を覆うことで、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音がエンジンガード１４の開口部１４ａ，１４ｂから直接的に放射されることが防止される。よって、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音を低減させることができる。また、マフラカバー２はエンジン１５側ではなく、エンジンガード１４に取り付けられているので、エンジン１５からの振動がマフラカバー２に直接伝播しない。よって、マフラカバー２を薄板で形成したとしても、エンジン１５からの振動による破損を防止することができる。
【００３３】
また、マフラカバー２がマフラーテールパイプ１７の一部を覆うことで、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音が、マフラーテールパイプ１７とエンジンガード１４との隙間から放射されることが防止される。これにより、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音を低減させることができる。
【００３４】
また、マフラー１６の胴体１６ａの長手方向の両端面１６ｂが平板で構成されている場合、剛性が低いために、両端面１６ｂが大きな騒音を発生させる部位となる場合があるが、両端面１６ｂをマフラカバー２で覆うことで、両端面１６ｂからの放射音が、エンジンガード１４の開口部１４ａ，１４ｂから直接的に放射されることが防止される。これにより、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音を低減させることができる。
【００３５】
［第２実施形態］
（防音構造の構成）
次に、本発明の第２実施形態について、図５、図６を用いて説明する。図２を矢印Ａ方向にみた断面図である図５に示すように、本実施形態の防音構造３１は、マフラー１６の胴体１６ａの上半分、および、マフラーテールパイプ１７の一部を覆うマフラカバー３２に複数の微細孔３５が設けられている点と、マフラカバー３２とエンジンガード１４との間の空間３４をエンジンルーム１３内の他の空間から仕切る仕切り部材３３を有している点で、第１実施形態の防音構造１と異なっている。マフラカバー３２および仕切り部材３３により、エンジンガード１４の開口部１４ａおよび他の開口部１４ｂからマフラー１６を直視することができないようにされている。
【００３６】
マフラカバー３２の円弧状の胴体部３２ａおよび円筒状の円筒部３２ｂには、複数の微細孔３５が設けられている。複数の微細孔３５の開口率は、１〜１０％である。このように、マフラカバー３２に複数の微細孔３５が設けられていると、微細孔３５を通過する空気に粘性抵抗による減衰作用と動圧損失による減衰作用とが生じるので、微細孔３５を通過した音波は吸音される。これにより、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音を低減させることができる。
【００３７】
また、マフラカバー３２とエンジンガード１４との間の空間３４をエンジンルーム１３内の他の空間から仕切ると、微細孔３５の上流に位置する空気（マフラカバー３２とマフラー１６およびマフラーテールパイプ１７との間に位置する空気）にヘルムホルツ共鳴原理による消音作用が生じる。具体的には、胴体部３２ａの上流に位置する空気（胴体部３２ａとマフラー１６との間に位置する空気）と、円筒部３２ｂの上流に位置する空気（円筒部３２ｂとマフラーテールパイプ１７との間に位置する空気）とに、ヘルムホルツ共鳴原理による消音作用が生じる。これにより、微細孔３５の上流に位置する空気に含まれる共鳴周波数の音波は消音されるので、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音を低減させることができる。
【００３８】
図６は、垂直入射吸音率の計算結果を示している。ここで、マフラカバー３２の厚さは１ｍｍ、微細孔３５の直径は２ｍｍ、マフラカバー３２における微細孔３５の開口率は５．５％、マフラカバー３２の密度は２．４ｋｇ／ｍ３、音速は４２２ｍ／ｓ、空間３４の空気層厚Ｌは１０ｍｍ又は２０ｍｍ、騒音レベルは１６０ｄＢである。
【００３９】
このように、複数の微細孔３５の開口率が１〜１０％であると、粘性抵抗による減衰作用と動圧損失による減衰作用とが顕著になる。また、ヘルムホルツ共鳴原理による消音作用が顕著になる。これにより、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音を低減させることができる。
【００４０】
その他の構成は、第１実施形態と同じであるので、その説明を省略する。
【００４１】
［第３実施形態］
（防音構造の構成）
次に、本発明の第３実施形態について、図７を用いて説明する。図２を矢印Ａ方向にみた断面図である図７に示すように、本実施形態の防音構造４１は、マフラカバー３２とエンジンガード１４と仕切り部材３３とで仕切られた空間３４内に吸音材４２が設けられている点と、油圧ポンプ２０の油がマフラー１６に飛散するのを防止する防火カバー４３、および、流路４５の下流側に設けられた吸音材４４を有している点で、第２実施形態の防音構造３１と異なっている。
【００４２】
エンジンルーム１３には、冷却ファン２１が内設されている（図２参照）。この冷却ファン２１は、エンジン１５を冷却する。防火カバー４３は、油圧ポンプ２０とエンジンガード１４との間に配置されて、エンジン１５を冷却した空気を開口部１４ａにガイドする流路４５を形成している。そのため、エンジン１５を冷却した空気は流路４５に沿って流れる。流路４５の下流側に設けられた吸音材４４は、流路４５に沿って流れる空気に含まれる騒音を吸音する。よって、冷却ファン２１およびエンジン１５からの騒音を低減させることができる。
【００４３】
また、微細孔３５を通って空間３４内に侵入したマフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音は、吸音材４２により吸音される。これにより、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音を低減させることができる。
【００４４】
その他の構成は、第１実施形態および第２実施形態と同じであるので、その説明を省略する。
【００４５】
［第４実施形態］
（防音構造の構成）
次に、本発明の第４実施形態について、図８を用いて説明する。図２を矢印Ａ方向にみた断面図である図８に示すように、本実施形態の防音構造５１は、マフラカバー３２が、油圧ポンプ２０とマフラー１６との間に位置して、油圧ポンプ２０の油がマフラー１６に飛散するのを防止する延長部３２ｆを有している点で、第３実施形態の防音構造４１と異なっている。マフラカバー３２および延長部３２ｆにより、エンジンガード１４の開口部１４ａおよび他の開口部１４ｂからマフラー１６を直視することができないようにされている。
【００４６】
このように、マフラカバー３２の延長部３２ｆで、油圧ポンプ２０の油がマフラー１６に飛散するのを防止することで、別途防火カバーを設ける必要がない。これにより、部品点数の増加が回避されるから、コストの上昇を抑制することができる。
【００４７】
その他の構成は、第１実施形態、第２実施形態、および、第３実施形態と同じであるので、その説明を省略する。
【００４８】
［第５実施形態］
（防音構造の構成）
次に、本発明の第５実施形態について、図９、図１０を用いて説明する。図２を矢印Ａ方向にみた断面図である図９に示すように、本実施形態の防音構造６１は、マフラカバー２とエンジンガード１４との間に設けられ、冷却ファン２１（図２参照）がエンジン１５を冷却した空気を開口部１４ａに導くダクト６２と、ダクト６２内に設けられた吸音材６３と、を有している点で、第１実施形態の防音構造１と異なっている。
【００４９】
図９を矢印Ｂ方向にみた断面図である図１０に示すように、断面形状が矩形のダクト６２は、マフラカバー２、エンジンガード１４、マフラカバー２の円筒部２ｂ、および、マフラカバー２の支持部２ｅとで囲まれた空間に設けられており、その内周面には、グラスウール等の吸音材６３が取り付けられている。冷却ファン２１がエンジン１５を冷却した空気は、ダクト６２内を通過して、エンジンガード１４の開口部１４ａから排気される。その際、冷却ファン２１がエンジン１５を冷却した空気に含まれる騒音をダクト６２内の吸音材６３で吸音することで、冷却ファン２１およびエンジン１５からの騒音を低減させることができる。
【００５０】
また、図９に示すように、ダクト６２の内部空間と開口部１４ａとが連通されている。これにより、開口部１４ａからマフラー１６を直視することができないようにされている。よって、ダクト６２により、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音を低減させることができる。
【００５１】
その他の構成は、第１実施形態と同じであるので、その説明を省略する。
【００５２】
［第６実施形態］
（防音構造の構成）
次に、本発明の第６実施形態について、図１１、図１２、図１３を用いて説明する。図２を矢印Ａ方向にみた断面図である図１１に示すように、本実施形態の防音構造７１は、マフラカバー２の円筒部２ｂにヘルムホルツ共鳴型消音器３６が設けられている点で、第１実施形態の防音構造１と異なっている。
【００５３】
ヘルムホルツ共鳴型消音器３６の管路長さＬは、消音対象である周波数の１／４波長の長さである。ヘルムホルツ共鳴型消音器３６により、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音が消音される。これにより、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音を低減させることができる。
【００５４】
また、図２を矢印Ａ方向にみた断面図である図１２に示すように、本実施形態の防音構造８１は、マフラカバー２を覆う外側カバー３７がエンジンガード１４に取り付けられており、マフラカバー２と外側カバー３７とでヘルムホルツ共鳴型消音器３８が形成されている点で、第１実施形態の防音構造１と異なっている。
【００５５】
ヘルムホルツ共鳴型消音器３８の管路長さＬは、消音対象である周波数の１／４波長の長さである。ヘルムホルツ共鳴型消音器３８により、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音が消音される。これにより、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音を低減させることができる。
【００５６】
また、図２を矢印Ａ方向にみた断面図である図１３に示すように、本実施形態の防音構造９１は、マフラカバー２を備えておらず、第２実施形態の仕切り部材３３と、仕切り部材３３で囲まれた空間に水平に設けられた複数の仕切り材３９とで、ヘルムホルツ共鳴型消音器４０が形成されている点で、第１実施形態の防音構造１と異なっている。仕切り部材３３および複数の仕切り材３９により、エンジンガード１４の開口部１４ａおよび他の開口部１４ｂからマフラー１６を直視することができないようにされている。複数の仕切り材３９は、マフラー１６の胴体１６ａの上半分、および、マフラーテールパイプ１７の一部を覆うマフラカバー２の役割を果たしている。なお、防音構造９１は、図５で説明した微細孔３５を有するマフラカバー３２を有していてもよい。
【００５７】
ヘルムホルツ共鳴型消音器４０の管路長さＬは、消音対象である周波数の１／４波長の長さである。ヘルムホルツ共鳴型消音器４０により、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音が消音される。これにより、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音を低減させることができる。
【００５８】
その他の構成は、第１実施形態と同じであるので、その説明を省略する。
【００５９】
［第７実施形態］
（防音構造の構成）
次に、本発明の第７実施形態について、図１４、図１５、図１６を用いて説明する。図２を矢印Ａ方向にみた断面図である図１４に示すように、本実施形態の防音構造１０１は、エンジンガード１４に取り付けられ、マフラカバー２を覆う外側カバー３７と、エンジンガード１４におけるマフラカバー２の取付位置と外側カバー３７の取付位置との間に設けられた第３の開口部１４ｃと、マフラカバー２におけるマフラー１６の胴体１６ａおよびマフラーテールパイプ１７に対向する面に設けられた吸音材７２と、マフラカバー２における外側カバー３７に対向する面に設けられた吸音材７３と、外側カバー３７におけるマフラカバー２に対向する面に設けられた吸音材７４と、を更に有している点で、第１実施形態の防音構造１と異なっている。
【００６０】
冷却ファン２１（図２参照）がエンジン１５を冷却した空気の一部は、マフラー１６およびマフラーテールパイプ１７と、マフラカバー２との間を通って他の開口部１４ｂから排気される。このとき、吸音材７２が他の開口部１４ｂからの排気に含まれる騒音を吸音する。また、冷却ファン２１がエンジン１５を冷却した空気の一部は、マフラカバー２と外側カバー３７との間を通って第３の開口部１４ｃから排気される。このとき、吸音材７３，７４が第３の開口部１４ｃからの排気に含まれる騒音を吸音する。よって、冷却ファン２１およびエンジン１５からの騒音を低減させることができる。
【００６１】
なお、第３の開口部１４ｃからの排気に含まれる騒音を吸音する吸音材として、吸音材７３と吸音材７４とを設けたが、どちらか一方のみを設ける構成であってもよい。
【００６２】
図１４のＣ−Ｃ断面図である図１５に示すように、マフラカバー２と外側カバー３７とは、接続部材７５によって接続されている。接続部材７５は、マフラーテールパイプ１７の軸方向に沿って設けられているので、第３の開口部１４ｃから排気される風の流れを阻害することがない。そして、マフラカバー２と外側カバー３７とを接続部材７５で接続することによって、マフラカバー２と外側カバー３７とが一体化するから、構造的な強度を向上させることができる。
【００６３】
吸音材７２，７３，７４による吸音効果を図１６に示す。Ｃａｓｅ１は図３に示した第１実施形態の防音構造１であり、Ｃａｓｅ２は図１４に示す本実施形態の防音構造１０１であって、吸音材７４を使用せずに吸音材７２と吸音材７３とを使用したものである。また、Ｃａｓｅ３は図１４に示す本実施形態の防音構造１０１であって、吸音材７３を使用せずに吸音材７２と吸音材７４とを使用したものであり、Ｃａｓｅ４は図１４に示す本実施形態の防音構造１０１であって、吸音材７２、吸音材７３、および、吸音材７４を全て使用したものである。Ｃａｓｅ２〜４の防音構造１０１のように、マフラカバー２と外側カバー３７とによる２重構造とし、吸音材７３および吸音材７４の少なくとも一方と、吸音材７２とを設けると、第３の開口部１４ｃを設けることによって開口面積が増加したとしても、吸音材７２、吸音材７３、および、吸音材７４を全て有しないＣａｓｅ１の防音構造１よりも騒音が低減することがわかる。
【００６４】
その他の構成は、第１実施形態と同じであるので、その説明を省略する。
【００６５】
（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。
【００６６】
例えば、第５実施形態の吸音材６３を有するダクト６２が、他のすべての実施形態の防音構造に設けられていてもよい。また、第６実施形態のヘルムホルツ共鳴型消音器３６，３８，４０が、第３〜５実施形態の防音構造に設けられていてもよい。また、第３実施形態の防火カバー４３および吸音材４４が、第５〜７実施形態の防音構造に設けられていてもよい。また、第４実施形態の延長部３２ｆが、第５，６実施形態の防音構造に設けられていてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１，３１，４１，５１，６１，７１，８１，９１，１０１ 防音構造
２，３２ マフラカバー
２ａ，３２ａ 胴体部
２ｂ，３２ｂ 円筒部
２ｃ 端部
１１ 建設機械
１３ エンジンルーム
１４ エンジンガード
１４ａ 開口部
１４ｂ 他の開口部
１４ｃ 第３の開口部
１５ エンジン
１６ マフラー
１６ａ 胴体
１７ マフラーテールパイプ
２０ 油圧ポンプ
２１ 冷却ファン
３２ｆ 延長部
３３ 仕切り部材
３４ 空間
３５ 微細孔
３６，３８，４０ ヘルムホルツ共鳴型消音器
３７ 外側カバー
４２，４４，６３，７２，７３，７４ 吸音材
４３ 防火カバー
４５ 流路
６２ ダクト
７５ 接続部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械のエンジンルーム内に設置される防音構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
建設機械においては、エンジンルームを覆うエンジンガードを設けて、エンジンから発生する騒音が周囲に放射されるのを防止している。エンジン前方には、エンジンを冷却するラジエータ等の熱交換器を空冷する冷却ファンが設置されているので、この冷却ファンの空気流路を確保するために、エンジンガードには排気開口部が設けられている。冷却ファンがエンジンルーム内の主要な音源となることから、騒音を防止するために、エンジンガードの排気開口部を、冷却ファンから離れた位置に設置する場合が多い。一般に、エンジン後方位置にはマフラーが設置されるので、排気開口部はマフラーの周辺位置に設置されることになる。
【０００３】
ここで、エンジンからの高音圧の排ガスがマフラーの内部を通過することにより、マフラーの胴体表面が振動する。また、大音圧がマフラーの胴体表面を透過することから、マフラーの胴体表面が騒音源となって、エンジンガードの排気開口部を通過した騒音が周辺に放射されることになる。
【０００４】
また、マフラーの胴体に立設され、エンジンガードを貫通するマフラーテールパイプとエンジンガードとの間に、干渉防止のための隙間（開口部）を設ける場合が多く、この隙間からも騒音が放射される場合が多い。
【０００５】
特許文献１には、マフラー胴体の側方と上方とに近接配置されたプレートの内面および外面に接着された吸音部材により、マフラーの胴体表面から発生する騒音およびエンジンルーム内の騒音を吸収するとともに、マフラーテールパイプの外周部に巻装された吸音部材により、マフラーテールパイプから発生する騒音を吸収するエンジンルーム防音装置が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、重量バランスをとるための重量のあるカウンタウェイトに、マフラーの後部側を覆うマフラカバーを取り付けることで、エンジン等からの振動がマフラカバーに伝わるのを防止した建設機械が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３３５７０８号公報
【特許文献２】特開２００２−７００７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の吸音部材は、いずれもエンジンに固設されたブラケットに取り付けられて、片持ち支持されているため、エンジンからの振動を受けて破損しやすい。また、特許文献２のマフラカバーは、マフラー全体を覆っていないので、マフラーの胴体表面からの放射音を低減させることができない。
【０００９】
本発明の目的は、エンジンからの振動による破損を防止するとともに、マフラーの胴体表面からの放射音を低減させることが可能な防音構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明における防音構造は、少なくともエンジンおよびマフラーが内設されており、開口部を有するエンジンガードにより開閉されるエンジンルーム内に設けられた防音構造であって、前記エンジンガードに取り付けられ、前記エンジンルームが前記エンジンガードにより閉じられた際に、前記マフラーの胴体の少なくとも一部を覆うマフラカバーを有することを特徴とする。
【００１１】
上記の構成によれば、マフラカバーでマフラーの胴体の少なくとも一部を覆うことで、マフラーの胴体表面からの放射音がエンジンガードの開口部から直接的に放射されることが防止される。よって、マフラーの胴体表面からの放射音を低減させることができる。また、マフラカバーはエンジン側ではなく、エンジンガードに取り付けられているので、エンジンからの振動がマフラカバーに直接伝播しない。よって、マフラカバーを薄板で形成したとしても、エンジンからの振動による破損を防止することができる。
【００１２】
また、本発明における防音構造において、前記マフラーの胴体には、マフラーテールパイプが立設されており、前記エンジンガードには、前記マフラーテールパイプが貫通する他の開口部が設けられており、前記マフラカバーは、前記エンジンルームが前記エンジンガードにより閉じられた際に、前記マフラーテールパイプの一部を覆ってよい。上記の構成によれば、マフラカバーがマフラーテールパイプの一部を覆うことで、マフラーの胴体表面からの放射音が、マフラーテールパイプとエンジンガードとの隙間から放射されることが防止される。これにより、マフラーの胴体表面からの放射音を低減させることができる。
【００１３】
また、本発明における防音構造において、前記マフラカバーは、前記エンジンルームが前記エンジンガードにより閉じられた際に、前記マフラーの胴体の長手方向の両端面を覆ってよい。上記の構成によれば、マフラーの胴体の長手方向の両端面が平板で構成されている場合、剛性が低いために、両端面が大きな騒音を発生させる部位となる場合があるが、両端面をマフラカバーで覆うことで、両端面からの放射音が、エンジンガードの開口部から直接的に放射されることが防止される。これにより、マフラーの胴体表面からの放射音を低減させることができる。
【００１４】
また、本発明における防音構造において、前記マフラカバーには、複数の微細孔が設けられていてよい。上記の構成によれば、マフラカバーに複数の微細孔が設けられていると、微細孔を通過する空気に粘性抵抗による減衰作用と動圧損失による減衰作用とが生じるので、微細孔を通過した音波は吸音される。これにより、マフラーの胴体表面からの放射音を低減させることができる。
【００１５】
また、本発明における防音構造においては、前記マフラカバーと前記エンジンガードとの間の空間を前記エンジンルーム内の他の空間から仕切る仕切り部材を更に有していてよい。上記の構成によれば、マフラカバーとエンジンガードとの間の空間をエンジンルーム内の他の空間から仕切ると、微細孔の上流に位置する空気にヘルムホルツ共鳴原理による消音作用が生じるので、微細孔の上流に位置する空気に含まれる共鳴周波数の音波は消音される。これにより、マフラーの胴体表面からの放射音を低減させることができる。
【００１６】
また、本発明における防音構造においては、前記マフラカバーと前記エンジンガードと前記仕切り部材とで仕切られた空間内に設けられた吸音材を更に有していてよい。上記の構成によれば、吸音材により、マフラーの胴体表面からの放射音が吸音される。これにより、マフラーの胴体表面からの放射音を低減させることができる。
【００１７】
また、本発明における防音構造において、前記複数の微細孔の開口率が１〜１０％であってよい。上記の構成によれば、複数の微細孔の開口率が１〜１０％であると、粘性抵抗による減衰作用と動圧損失による減衰作用とが顕著になる。これにより、マフラーの胴体表面からの放射音を低減させることができる。
【００１８】
また、本発明における防音構造においては、ヘルムホルツ共鳴型消音器を更に有していてよい。上記の構成によれば、ヘルムホルツ共鳴型消音器により、マフラーの胴体表面からの放射音が消音される。これにより、マフラーの胴体表面からの放射音を低減させることができる。
【００１９】
また、本発明における防音構造において、前記エンジンルーム内には、油圧ポンプと前記エンジンを冷却する冷却ファンとが内設されており、前記油圧ポンプの油が前記マフラーに飛散するのを防止するとともに、前記冷却ファンが前記エンジンを冷却した空気を前記開口部にガイドする流路を形成する防火カバーと、前記流路の下流側に設けられた吸音材と、を更に有していてよい。上記の構成によれば、エンジンを冷却した空気を開口部にガイドし、この空気に含まれる騒音を吸音材で吸音することで、冷却ファンおよびエンジンからの騒音を低減させることができる。
【００２０】
また、本発明における防音構造において、前記エンジンルーム内には、油圧ポンプが内設されており、前記マフラカバーは、前記油圧ポンプと前記マフラーとの間に位置して、前記油圧ポンプの油が前記マフラーに飛散するのを防止する延長部を有していてよい。上記の構成によれば、マフラカバーの延長部で、油圧ポンプの油がマフラーに飛散するのを防止することで、別途防火カバーを設ける必要がない。これにより、部品点数の増加が回避されるから、コストの上昇を抑制することができる。
【００２１】
また、本発明における防音構造において、前記エンジンルーム内には、前記エンジンを冷却する冷却ファンが内設されており、前記エンジンガードに取り付けられ、前記マフラカバーを覆う外側カバーと、前記エンジンガードにおける前記マフラカバーの取付位置と前記外側カバーの取付位置との間に設けられた第３の開口部と、前記マフラカバーにおける前記外側カバーに対向する面および前記外側カバーにおける前記マフラカバーに対向する面の少なくとも一方、および、前記マフラカバーにおける前記マフラーの胴体および前記マフラーテールパイプに対向する面に設けられた吸音材と、を更に有していてよい。上記の構成によれば、冷却ファンがエンジンを冷却した空気の一部は、マフラカバーとマフラーテールパイプとの間を通って他の開口部から排気される。このとき、マフラカバーにおけるマフラーの胴体およびマフラーテールパイプに対向する面に設けられた吸音材が他の開口部からの排気に含まれる騒音を吸音する。また、冷却ファンがエンジンを冷却した空気の一部は、マフラカバーと外側カバーとの間を通って第３の開口部から排気される。このとき、マフラカバーにおける外側カバーに対向する面および外側カバーにおけるマフラカバーに対向する面の少なくとも一方に設けられた吸音材が第３の開口部からの排気に含まれる騒音を吸音する。よって、冷却ファンおよびエンジンからの騒音を低減させることができる。
【００２２】
また、本発明における防音構造においては、前記マフラーテールパイプの軸方向に沿って設けられ、前記マフラカバーと前記外側カバーとを接続する接続部材を更に有していてよい。上記の構成によれば、マフラカバーと外側カバーとを接続部材で接続することによって、マフラカバーと外側カバーとが一体化するから、構造的な強度を向上させることができる。
【００２３】
また、本発明における防音構造において、前記エンジンルーム内には、前記エンジンを冷却する冷却ファンが内設されており、前記マフラカバーと前記エンジンガードとの間に設けられ、前記冷却ファンが前記エンジンを冷却した空気を前記開口部に導くダクトと、前記ダクト内に設けられた吸音材と、を更に有していてよい。上記の構成によれば、エンジンを冷却した空気をダクトで開口部に導き、この空気に含まれる騒音をダクト内の吸音材で吸音することで、冷却ファンおよびエンジンからの騒音を低減させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の防音構造によると、マフラカバーでマフラーの胴体の少なくとも一部を覆うことで、マフラーの胴体表面からの放射音を低減させることができる。また、マフラカバーはエンジン側ではなく、エンジンガードに取り付けられているので、エンジンからの振動による破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】建設機械を示す概略斜視図である。
【図２】エンジンルームおよびエンジンガードの概略斜視図である。
【図３】図２を矢印Ａ方向にみた断面図である。
【図４】図３を矢印Ｂ方向にみた断面図である。
【図５】図２を矢印Ａ方向にみた断面図である。
【図６】垂直入射吸音率の計算結果を示す図である。
【図７】図２を矢印Ａ方向にみた断面図である。
【図８】図２を矢印Ａ方向にみた断面図である。
【図９】図２を矢印Ａ方向にみた断面図である。
【図１０】図９を矢印Ｂ方向にみた断面図である。
【図１１】図２を矢印Ａ方向にみた断面図である。
【図１２】図２を矢印Ａ方向にみた断面図である。
【図１３】図２を矢印Ａ方向にみた断面図である。
【図１４】図２を矢印Ａ方向にみた断面図である。
【図１５】図１４のＣ−Ｃ断面図である。
【図１６】吸音材による吸音効果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
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。
【００２７】
［第１実施形態］
（建設機械の構成）
本実施形態による防音構造は、図１に示すように、油圧ショベル等の建設機械１１に設けられている。建設機械１１の上部旋回体１２には、エンジンルーム１３が設けられており、エンジンルーム１３には、エンジン１５、マフラー１６、マフラーテールパイプ１７等が内設されている。
【００２８】
図２に示すように、エンジンガード１４は、上部旋回体１２の右方寄りに設置されたヒンジ１８を介してエンジンルーム１３を開閉可能に設置されており、エンジンルーム１３は、エンジンガード１４により開閉される。上部旋回体１２とエンジンガード１４との間には、エンジンガード１４を開いた状態に保持するステー１９が設置されており、エンジン１５の保守点検は、エンジンガード１４を開方向に操作し、ステー１９によりエンジンガード１４を支持した状態で行う。また、エンジンガード１４には、冷却ファン２１からの空気が排気される開口部（図示せず）と、マフラー１６の胴体に立設されたマフラーテールパイプ１７が貫通する他の開口部１４ｂと、が設けられている。
【００２９】
（防音構造の構成）
図２を矢印Ａ方向にみた断面図である図３に示すように、エンジンルーム１３内には、エンジン１５、エンジン１５の上方に設けられたマフラー１６、マフラー１６の円柱状の胴体１６ａに立設されたマフラーテールパイプ１７、エンジン１５の側方に設けられた油圧ポンプ２０等が配置されている。エンジンガード１４には、冷却ファン２１（図２参照）からの空気が排気される開口部１４ａと、マフラーテールパイプ１７が貫通する他の開口部１４ｂと、が設けられている。
【００３０】
また、エンジンルーム１３内には、防音構造１が設けられている。防音構造１は、エンジンガード１４に取り付けられ、エンジンルーム１３がエンジンガード１４により閉じられた際に、マフラー１６の胴体１６ａの上半分と、マフラーテールパイプ１７の一部とを覆うマフラカバー２を有している。マフラカバー２は、マフラー１６の胴体１６ａの上半分を覆う円弧状の胴体部２ａと、マフラーテールパイプ１７の一部を覆う円筒状の円筒部２ｂとを有している。このマフラカバー２により、エンジンガード１４の開口部１４ａおよび他の開口部１４ｂからマフラー１６を直視することができないようにされている。
【００３１】
図３を矢印Ｂ方向にみた断面図である図４に示すように、マフラカバー２は、円筒部２ｂと、支持部２ｄ，２ｅとで、エンジンガード１４に取り付けられている。また、マフラー１６の胴体１６ａの長手方向の両端面１６ｂは平面で構成されており、マフラカバー２は、エンジンルーム１３がエンジンガード１４により閉じられた際に、マフラー１６の両端面１６ｂの各々を覆う端部２ｃを有している。
【００３２】
このように、マフラカバー２でマフラー１６の胴体１６ａの上半分を覆うことで、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音がエンジンガード１４の開口部１４ａ，１４ｂから直接的に放射されることが防止される。よって、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音を低減させることができる。また、マフラカバー２はエンジン１５側ではなく、エンジンガード１４に取り付けられているので、エンジン１５からの振動がマフラカバー２に直接伝播しない。よって、マフラカバー２を薄板で形成したとしても、エンジン１５からの振動による破損を防止することができる。
【００３３】
また、マフラカバー２がマフラーテールパイプ１７の一部を覆うことで、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音が、マフラーテールパイプ１７とエンジンガード１４との隙間から放射されることが防止される。これにより、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音を低減させることができる。
【００３４】
また、マフラー１６の胴体１６ａの長手方向の両端面１６ｂが平板で構成されている場合、剛性が低いために、両端面１６ｂが大きな騒音を発生させる部位となる場合があるが、両端面１６ｂをマフラカバー２で覆うことで、両端面１６ｂからの放射音が、エンジンガード１４の開口部１４ａ，１４ｂから直接的に放射されることが防止される。これにより、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音を低減させることができる。
【００３５】
［第２実施形態］
（防音構造の構成）
次に、本発明の第２実施形態について、図５、図６を用いて説明する。図２を矢印Ａ方向にみた断面図である図５に示すように、本実施形態の防音構造３１は、マフラー１６の胴体１６ａの上半分、および、マフラーテールパイプ１７の一部を覆うマフラカバー３２に複数の微細孔３５が設けられている点と、マフラカバー３２とエンジンガード１４との間の空間３４をエンジンルーム１３内の他の空間から仕切る仕切り部材３３を有している点で、第１実施形態の防音構造１と異なっている。マフラカバー３２および仕切り部材３３により、エンジンガード１４の開口部１４ａおよび他の開口部１４ｂからマフラー１６を直視することができないようにされている。
【００３６】
マフラカバー３２の円弧状の胴体部３２ａおよび円筒状の円筒部３２ｂには、複数の微細孔３５が設けられている。複数の微細孔３５の開口率は、１〜１０％である。このように、マフラカバー３２に複数の微細孔３５が設けられていると、微細孔３５を通過する空気に粘性抵抗による減衰作用と動圧損失による減衰作用とが生じるので、微細孔３５を通過した音波は吸音される。これにより、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音を低減させることができる。
【００３７】
また、マフラカバー３２とエンジンガード１４との間の空間３４をエンジンルーム１３内の他の空間から仕切ると、微細孔３５の上流に位置する空気（マフラカバー３２とマフラー１６およびマフラーテールパイプ１７との間に位置する空気）にヘルムホルツ共鳴原理による消音作用が生じる。具体的には、胴体部３２ａの上流に位置する空気（胴体部３２ａとマフラー１６との間に位置する空気）と、円筒部３２ｂの上流に位置する空気（円筒部３２ｂとマフラーテールパイプ１７との間に位置する空気）とに、ヘルムホルツ共鳴原理による消音作用が生じる。これにより、微細孔３５の上流に位置する空気に含まれる共鳴周波数の音波は消音されるので、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音を低減させることができる。
【００３８】
図６は、垂直入射吸音率の計算結果を示している。ここで、マフラカバー３２の厚さは１ｍｍ、微細孔３５の直径は２ｍｍ、マフラカバー３２における微細孔３５の開口率は５．５％、マフラカバー３２の密度は２．４ｋｇ／ｍ３、音速は４２２ｍ／ｓ、空間３４の空気層厚Ｌは１０ｍｍ又は２０ｍｍ、騒音レベルは１６０ｄＢである。
【００３９】
このように、複数の微細孔３５の開口率が１〜１０％であると、粘性抵抗による減衰作用と動圧損失による減衰作用とが顕著になる。また、ヘルムホルツ共鳴原理による消音作用が顕著になる。これにより、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音を低減させることができる。
【００４０】
その他の構成は、第１実施形態と同じであるので、その説明を省略する。
【００４１】
［第３実施形態］
（防音構造の構成）
次に、本発明の第３実施形態について、図７を用いて説明する。図２を矢印Ａ方向にみた断面図である図７に示すように、本実施形態の防音構造４１は、マフラカバー３２とエンジンガード１４と仕切り部材３３とで仕切られた空間３４内に吸音材４２が設けられている点と、油圧ポンプ２０の油がマフラー１６に飛散するのを防止する防火カバー４３、および、流路４５の下流側に設けられた吸音材４４を有している点で、第２実施形態の防音構造３１と異なっている。
【００４２】
エンジンルーム１３には、冷却ファン２１が内設されている（図２参照）。この冷却ファン２１は、エンジン１５を冷却する。防火カバー４３は、油圧ポンプ２０とエンジンガード１４との間に配置されて、エンジン１５を冷却した空気を開口部１４ａにガイドする流路４５を形成している。そのため、エンジン１５を冷却した空気は流路４５に沿って流れる。流路４５の下流側に設けられた吸音材４４は、流路４５に沿って流れる空気に含まれる騒音を吸音する。よって、冷却ファン２１およびエンジン１５からの騒音を低減させることができる。
【００４３】
また、微細孔３５を通って空間３４内に侵入したマフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音は、吸音材４２により吸音される。これにより、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音を低減させることができる。
【００４４】
その他の構成は、第１実施形態および第２実施形態と同じであるので、その説明を省略する。
【００４５】
［第４実施形態］
（防音構造の構成）
次に、本発明の第４実施形態について、図８を用いて説明する。図２を矢印Ａ方向にみた断面図である図８に示すように、本実施形態の防音構造５１は、マフラカバー３２が、油圧ポンプ２０とマフラー１６との間に位置して、油圧ポンプ２０の油がマフラー１６に飛散するのを防止する延長部３２ｆを有している点で、第３実施形態の防音構造４１と異なっている。マフラカバー３２および延長部３２ｆにより、エンジンガード１４の開口部１４ａおよび他の開口部１４ｂからマフラー１６を直視することができないようにされている。
【００４６】
このように、マフラカバー３２の延長部３２ｆで、油圧ポンプ２０の油がマフラー１６に飛散するのを防止することで、別途防火カバーを設ける必要がない。これにより、部品点数の増加が回避されるから、コストの上昇を抑制することができる。
【００４７】
その他の構成は、第１実施形態、第２実施形態、および、第３実施形態と同じであるので、その説明を省略する。
【００４８】
［第５実施形態］
（防音構造の構成）
次に、本発明の第５実施形態について、図９、図１０を用いて説明する。図２を矢印Ａ方向にみた断面図である図９に示すように、本実施形態の防音構造６１は、マフラカバー２とエンジンガード１４との間に設けられ、冷却ファン２１（図２参照）がエンジン１５を冷却した空気を開口部１４ａに導くダクト６２と、ダクト６２内に設けられた吸音材６３と、を有している点で、第１実施形態の防音構造１と異なっている。
【００４９】
図９を矢印Ｂ方向にみた断面図である図１０に示すように、断面形状が矩形のダクト６２は、マフラカバー２、エンジンガード１４、マフラカバー２の円筒部２ｂ、および、マフラカバー２の支持部２ｅとで囲まれた空間に設けられており、その内周面には、グラスウール等の吸音材６３が取り付けられている。冷却ファン２１がエンジン１５を冷却した空気は、ダクト６２内を通過して、エンジンガード１４の開口部１４ａから排気される。その際、冷却ファン２１がエンジン１５を冷却した空気に含まれる騒音をダクト６２内の吸音材６３で吸音することで、冷却ファン２１およびエンジン１５からの騒音を低減させることができる。
【００５０】
また、図９に示すように、ダクト６２の内部空間と開口部１４ａとが連通されている。これにより、開口部１４ａからマフラー１６を直視することができないようにされている。よって、ダクト６２により、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音を低減させることができる。
【００５１】
その他の構成は、第１実施形態と同じであるので、その説明を省略する。
【００５２】
［第６実施形態］
（防音構造の構成）
次に、本発明の第６実施形態について、図１１、図１２、図１３を用いて説明する。図２を矢印Ａ方向にみた断面図である図１１に示すように、本実施形態の防音構造７１は、マフラカバー２の円筒部２ｂにヘルムホルツ共鳴型消音器３６が設けられている点で、第１実施形態の防音構造１と異なっている。
【００５３】
ヘルムホルツ共鳴型消音器３６の管路長さＬは、消音対象である周波数の１／４波長の長さである。ヘルムホルツ共鳴型消音器３６により、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音が消音される。これにより、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音を低減させることができる。
【００５４】
また、図２を矢印Ａ方向にみた断面図である図１２に示すように、本実施形態の防音構造８１は、マフラカバー２を覆う外側カバー３７がエンジンガード１４に取り付けられており、マフラカバー２と外側カバー３７とでヘルムホルツ共鳴型消音器３８が形成されている点で、第１実施形態の防音構造１と異なっている。
【００５５】
ヘルムホルツ共鳴型消音器３８の管路長さＬは、消音対象である周波数の１／４波長の長さである。ヘルムホルツ共鳴型消音器３８により、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音が消音される。これにより、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音を低減させることができる。
【００５６】
また、図２を矢印Ａ方向にみた断面図である図１３に示すように、本実施形態の防音構造９１は、マフラカバー２を備えておらず、第２実施形態の仕切り部材３３と、仕切り部材３３で囲まれた空間に水平に設けられた複数の仕切り材３９とで、ヘルムホルツ共鳴型消音器４０が形成されている点で、第１実施形態の防音構造１と異なっている。仕切り部材３３および複数の仕切り材３９により、エンジンガード１４の開口部１４ａおよび他の開口部１４ｂからマフラー１６を直視することができないようにされている。複数の仕切り材３９は、マフラー１６の胴体１６ａの上半分、および、マフラーテールパイプ１７の一部を覆うマフラカバー２の役割を果たしている。なお、防音構造９１は、図５で説明した微細孔３５を有するマフラカバー３２を有していてもよい。
【００５７】
ヘルムホルツ共鳴型消音器４０の管路長さＬは、消音対象である周波数の１／４波長の長さである。ヘルムホルツ共鳴型消音器４０により、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音が消音される。これにより、マフラー１６の胴体１６ａ表面からの放射音を低減させることができる。
【００５８】
その他の構成は、第１実施形態と同じであるので、その説明を省略する。
【００５９】
［第７実施形態］
（防音構造の構成）
次に、本発明の第７実施形態について、図１４、図１５、図１６を用いて説明する。図２を矢印Ａ方向にみた断面図である図１４に示すように、本実施形態の防音構造１０１は、エンジンガード１４に取り付けられ、マフラカバー２を覆う外側カバー３７と、エンジンガード１４におけるマフラカバー２の取付位置と外側カバー３７の取付位置との間に設けられた第３の開口部１４ｃと、マフラカバー２におけるマフラー１６の胴体１６ａおよびマフラーテールパイプ１７に対向する面に設けられた吸音材７２と、マフラカバー２における外側カバー３７に対向する面に設けられた吸音材７３と、外側カバー３７におけるマフラカバー２に対向する面に設けられた吸音材７４と、を更に有している点で、第１実施形態の防音構造１と異なっている。
【００６０】
冷却ファン２１（図２参照）がエンジン１５を冷却した空気の一部は、マフラー１６およびマフラーテールパイプ１７と、マフラカバー２との間を通って他の開口部１４ｂから排気される。このとき、吸音材７２が他の開口部１４ｂからの排気に含まれる騒音を吸音する。また、冷却ファン２１がエンジン１５を冷却した空気の一部は、マフラカバー２と外側カバー３７との間を通って第３の開口部１４ｃから排気される。このとき、吸音材７３，７４が第３の開口部１４ｃからの排気に含まれる騒音を吸音する。よって、冷却ファン２１およびエンジン１５からの騒音を低減させることができる。
【００６１】
なお、第３の開口部１４ｃからの排気に含まれる騒音を吸音する吸音材として、吸音材７３と吸音材７４とを設けたが、どちらか一方のみを設ける構成であってもよい。
【００６２】
図１４のＣ−Ｃ断面図である図１５に示すように、マフラカバー２と外側カバー３７とは、接続部材７５によって接続されている。接続部材７５は、マフラーテールパイプ１７の軸方向に沿って設けられているので、第３の開口部１４ｃから排気される風の流れを阻害することがない。そして、マフラカバー２と外側カバー３７とを接続部材７５で接続することによって、マフラカバー２と外側カバー３７とが一体化するから、構造的な強度を向上させることができる。
【００６３】
吸音材７２，７３，７４による吸音効果を図１６に示す。Ｃａｓｅ１は図３に示した第１実施形態の防音構造１であり、Ｃａｓｅ２は図１４に示す本実施形態の防音構造１０１であって、吸音材７４を使用せずに吸音材７２と吸音材７３とを使用したものである。また、Ｃａｓｅ３は図１４に示す本実施形態の防音構造１０１であって、吸音材７３を使用せずに吸音材７２と吸音材７４とを使用したものであり、Ｃａｓｅ４は図１４に示す本実施形態の防音構造１０１であって、吸音材７２、吸音材７３、および、吸音材７４を全て使用したものである。Ｃａｓｅ２〜４の防音構造１０１のように、マフラカバー２と外側カバー３７とによる２重構造とし、吸音材７３および吸音材７４の少なくとも一方と、吸音材７２とを設けると、第３の開口部１４ｃを設けることによって開口面積が増加したとしても、吸音材７２、吸音材７３、および、吸音材７４を全て有しないＣａｓｅ１の防音構造１よりも騒音が低減することがわかる。
【００６４】
その他の構成は、第１実施形態と同じであるので、その説明を省略する。
【００６５】
（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。
【００６６】
例えば、第５実施形態の吸音材６３を有するダクト６２が、他のすべての実施形態の防音構造に設けられていてもよい。また、第６実施形態のヘルムホルツ共鳴型消音器３６，３８，４０が、第３〜５実施形態の防音構造に設けられていてもよい。また、第３実施形態の防火カバー４３および吸音材４４が、第５〜７実施形態の防音構造に設けられていてもよい。また、第４実施形態の延長部３２ｆが、第５，６実施形態の防音構造に設けられていてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１，３１，４１，５１，６１，７１，８１，９１，１０１ 防音構造
２，３２ マフラカバー
２ａ，３２ａ 胴体部
２ｂ，３２ｂ 円筒部
２ｃ 端部
１１ 建設機械
１３ エンジンルーム
１４ エンジンガード
１４ａ 開口部
１４ｂ 他の開口部
１４ｃ 第３の開口部
１５ エンジン
１６ マフラー
１６ａ 胴体
１７ マフラーテールパイプ
２０ 油圧ポンプ
２１ 冷却ファン
３２ｆ 延長部
３３ 仕切り部材
３４ 空間
３５ 微細孔
３６，３８，４０ ヘルムホルツ共鳴型消音器
３７ 外側カバー
４２，４４，６３，７２，７３，７４ 吸音材
４３ 防火カバー
４５ 流路
６２ ダクト
７５ 接続部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともエンジンおよびマフラーが内設されており、開口部を有するエンジンガードにより開閉されるエンジンルーム内に設けられた防音構造であって、
前記エンジンガードに取り付けられ、前記エンジンルームが前記エンジンガードにより閉じられた際に、前記マフラーの胴体の少なくとも一部を覆うマフラカバーを有することを特徴とする防音構造。
【請求項２】
前記マフラーの胴体には、マフラーテールパイプが立設されており、
前記エンジンガードには、前記マフラーテールパイプが貫通する他の開口部が設けられており、
前記マフラカバーは、前記エンジンルームが前記エンジンガードにより閉じられた際に、前記マフラーテールパイプの一部を覆うことを特徴とする請求項１に記載の防音構造。
【請求項３】
前記マフラカバーは、前記エンジンルームが前記エンジンガードにより閉じられた際に、前記マフラーの胴体の長手方向の両端面を覆うことを特徴とする請求項１又は２に記載の防音構造。
【請求項４】
前記マフラカバーには、複数の微細孔が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の防音構造。
【請求項５】
前記マフラカバーと前記エンジンガードとの間の空間を前記エンジンルーム内の他の空間から仕切る仕切り部材を更に有することを特徴とする請求項４に記載の防音構造。
【請求項６】
前記マフラカバーと前記エンジンガードと前記仕切り部材とで仕切られた空間内に設けられた吸音材を更に有することを特徴とする請求項５に記載の防音構造。
【請求項７】
前記複数の微細孔の開口率が１〜１０％であることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の防音構造。
【請求項８】
ヘルムホルツ共鳴型消音器を更に有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の防音構造。
【請求項９】
前記エンジンルーム内には、油圧ポンプと前記エンジンを冷却する冷却ファンとが内設されており、
前記油圧ポンプの油が前記マフラーに飛散するのを防止するとともに、前記冷却ファンが前記エンジンを冷却した空気を前記開口部にガイドする流路を形成する防火カバーと、
前記流路の下流側に設けられた吸音材と、
を更に有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の防音構造。
【請求項１０】
前記エンジンルーム内には、油圧ポンプが内設されており、
前記マフラカバーは、前記油圧ポンプと前記マフラーとの間に位置して、前記油圧ポンプの油が前記マフラーに飛散するのを防止する延長部を有していることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の防音構造。
【請求項１１】
前記エンジンルーム内には、前記エンジンを冷却する冷却ファンが内設されており、
前記エンジンガードに取り付けられ、前記マフラカバーを覆う外側カバーと、
前記エンジンガードにおける前記マフラカバーの取付位置と前記外側カバーの取付位置との間に設けられた第３の開口部と、
前記マフラカバーにおける前記外側カバーに対向する面および前記外側カバーにおける前記マフラカバーに対向する面の少なくとも一方、および、前記マフラカバーにおける前記マフラーの胴体および前記マフラーテールパイプに対向する面に設けられた吸音材と、
を更に有することを特徴とする請求項２に記載の防音構造。
【請求項１２】
前記マフラーテールパイプの軸方向に沿って設けられ、前記マフラカバーと前記外側カバーとを接続する接続部材を更に有することを特徴とする請求項１１に記載の防音構造。
【請求項１３】
前記マフラカバーは、前記エンジンルームが前記エンジンガードにより閉じられた際に、前記マフラーの胴体の長手方向の両端面を覆うことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の防音構造。
【請求項１４】
前記エンジンルーム内には、油圧ポンプが内設されており、
前記油圧ポンプの油が前記マフラーに飛散するのを防止するとともに、前記冷却ファンが前記エンジンを冷却した空気を前記開口部にガイドする流路を形成する防火カバーと、
前記流路の下流側に設けられた吸音材と、
を更に有することを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の防音構造。
【請求項１５】
前記エンジンルーム内には、前記エンジンを冷却する冷却ファンが内設されており、
前記マフラカバーと前記エンジンガードとの間に設けられ、前記冷却ファンが前記エンジンを冷却した空気を前記開口部に導くダクトと、
前記ダクト内に設けられた吸音材と、
を更に有していることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の防音構造。
【請求項１】
少なくともエンジンおよびマフラーが内設されており、開口部を有するエンジンガードにより開閉されるエンジンルーム内に設けられた防音構造であって、
前記エンジンガードに取り付けられ、前記エンジンルームが前記エンジンガードにより閉じられた際に、前記マフラーの胴体の少なくとも一部を覆うマフラカバーを有することを特徴とする防音構造。
【請求項２】
前記マフラーの胴体には、マフラーテールパイプが立設されており、
前記エンジンガードには、前記マフラーテールパイプが貫通する他の開口部が設けられており、
前記マフラカバーは、前記エンジンルームが前記エンジンガードにより閉じられた際に、前記マフラーテールパイプの一部を覆うことを特徴とする請求項１に記載の防音構造。
【請求項３】
前記マフラカバーは、前記エンジンルームが前記エンジンガードにより閉じられた際に、前記マフラーの胴体の長手方向の両端面を覆うことを特徴とする請求項１又は２に記載の防音構造。
【請求項４】
前記マフラカバーには、複数の微細孔が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の防音構造。
【請求項５】
前記マフラカバーと前記エンジンガードとの間の空間を前記エンジンルーム内の他の空間から仕切る仕切り部材を更に有することを特徴とする請求項４に記載の防音構造。
【請求項６】
前記マフラカバーと前記エンジンガードと前記仕切り部材とで仕切られた空間内に設けられた吸音材を更に有することを特徴とする請求項５に記載の防音構造。
【請求項７】
前記複数の微細孔の開口率が１〜１０％であることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の防音構造。
【請求項８】
ヘルムホルツ共鳴型消音器を更に有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の防音構造。
【請求項９】
前記エンジンルーム内には、油圧ポンプと前記エンジンを冷却する冷却ファンとが内設されており、
前記油圧ポンプの油が前記マフラーに飛散するのを防止するとともに、前記冷却ファンが前記エンジンを冷却した空気を前記開口部にガイドする流路を形成する防火カバーと、
前記流路の下流側に設けられた吸音材と、
を更に有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の防音構造。
【請求項１０】
前記エンジンルーム内には、油圧ポンプが内設されており、
前記マフラカバーは、前記油圧ポンプと前記マフラーとの間に位置して、前記油圧ポンプの油が前記マフラーに飛散するのを防止する延長部を有していることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の防音構造。
【請求項１１】
前記エンジンルーム内には、前記エンジンを冷却する冷却ファンが内設されており、
前記エンジンガードに取り付けられ、前記マフラカバーを覆う外側カバーと、
前記エンジンガードにおける前記マフラカバーの取付位置と前記外側カバーの取付位置との間に設けられた第３の開口部と、
前記マフラカバーにおける前記外側カバーに対向する面および前記外側カバーにおける前記マフラカバーに対向する面の少なくとも一方、および、前記マフラカバーにおける前記マフラーの胴体および前記マフラーテールパイプに対向する面に設けられた吸音材と、
を更に有することを特徴とする請求項２に記載の防音構造。
【請求項１２】
前記マフラーテールパイプの軸方向に沿って設けられ、前記マフラカバーと前記外側カバーとを接続する接続部材を更に有することを特徴とする請求項１１に記載の防音構造。
【請求項１３】
前記マフラカバーは、前記エンジンルームが前記エンジンガードにより閉じられた際に、前記マフラーの胴体の長手方向の両端面を覆うことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の防音構造。
【請求項１４】
前記エンジンルーム内には、油圧ポンプが内設されており、
前記油圧ポンプの油が前記マフラーに飛散するのを防止するとともに、前記冷却ファンが前記エンジンを冷却した空気を前記開口部にガイドする流路を形成する防火カバーと、
前記流路の下流側に設けられた吸音材と、
を更に有することを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の防音構造。
【請求項１５】
前記エンジンルーム内には、前記エンジンを冷却する冷却ファンが内設されており、
前記マフラカバーと前記エンジンガードとの間に設けられ、前記冷却ファンが前記エンジンを冷却した空気を前記開口部に導くダクトと、
前記ダクト内に設けられた吸音材と、
を更に有していることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の防音構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１１−２２６２５１（Ｐ２０１１−２２６２５１Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６５４２６（Ｐ２０１１−６５４２６）
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（０００２４６２７３）コベルコ建機株式会社 (644)
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（０００２４６２７３）コベルコ建機株式会社 (644)
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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