JP2008255838A - テールパイプの支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】テールパイプを支持するための部材に無理な応力が働いて、早期に破損してしまうことを回避すると共に、作業性の向上を図る。
【解決手段】テールパイプ１０を支持するための支持装置１２を、テールパイプ１０に軸芯方向および周回り方向移動自在に外嵌され、第一ボルト１６によりテールパイプ１０に締付け固定されるクリップ１４と、一端側がクリップ１４に第一ボルト１６を介して締結され、他端側がフライホイールハウジングに第二ボルト１７を介して締結されるステー１５とを用いて構成した。
【選択図】図５

Description

本発明は、マフラーから排出される排気ガスを機外に導くテールパイプの支持構造の技術分野に属するものである。

一般に、油圧ショベル等の建設機械において、エンジンから排出される排気ガスは、マフラーで消音されてからテールパイプを経由して機外に導かれるが、該テールパイプは、基端側がマフラーに接続される一方、先端側はフリーであるため、パイプ長が長いと不安定になり、このため、テールパイプの中間部を、機体側に固定の支持側部材に支持せしめることがある。
この様なテールパイプの支持構造として、従来、一端部が支持側部材にピン止めされるプレートの他端部を、テールパイプに溶接するようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。このものは、プレートの他端部にテールパイプが挿通する挿通孔を形成し、該挿通孔を挿通せしめたテールパイプの全周面を溶接することで、プレートにかかる応力が、テールパイプの全周面に分散されるように構成されている。
特開２００５−３２０９１０号公報

ところで、前記従来のものでは、プレートの一端部を支持側部材にピン止めした状態で、該プレートの他端部にテールパイプを溶接する構成になっている。つまり、機体に組込まれた状態のテールパイプとプレートとを溶接することになるため、狭い箇所での溶接作業となって、作業性に劣り、作業時間も長くかかるという問題がある。これに対し、予めテールパイプとプレートとを溶接しておいてから、プレートを支持側部材にピン止めすることが提唱されるが、この場合、プレートはテールパイプに溶着されていて組付けの自由度がないと共に、加工誤差や組付け誤差等によりプレートのピン孔と支持側部材のピン止め位置とを精度良く一致させることは難しく、このため、プレートを支持側部材にピン止めするときにどうしても無理な応力がプレートに働いて、前記特許文献１のように応力が分散される構成のものであっても、プレートが早期に損傷してしまう惧れがあり、ここに本発明が解決しようとする課題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、マフラーから排出される排気ガスをテールパイプを経由して機外に導くように構成してなる建設機械において、前記テールパイプを支持するための支持装置を、テールパイプに軸芯方向および周回り方向移動自在に外嵌され、ボルトによりテールパイプに締付け固定されるクリップと、一端側が該クリップにボルト締結され、他端側が支持側部材にボルト締結されるステーとを用いて構成したことを特徴とするテールパイプの支持構造である。
請求項２の発明は、クリップをテールパイプに締付け固定するボルトと、ステーの一端側をクリップに締結するボルトとは、同一のボルトであることを特徴とする請求項１に記載のテールパイプの支持構造である。
請求項３の発明は、ステーは、テールパイプと支持側部材との間を渡るように配されると共に、該ステーの両端側には、クリップおよび支持部側材にボルト締結されるボルト締結面部がそれぞれ直角状に折曲形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のテールパイプの支持構造である。
請求項４の発明は、ステーは、フラットなプレートで形成され、支持側部材のボルト締結面部に対して平行且つ離間する状態で配される一方、該ステーの他端側を支持側部材にボルト締結するにあたり、ステーの他端側と支持側部材との間に、ボルトに外嵌されるスペーサを介装したことを特徴とする請求項１または２に記載のテールパイプの支持構造である。

請求項１の発明とすることにより、クリップおよびステーを組付ける場合に、ボルトを緩く締めた仮止め状態として、クリップおよびステーが捻れたりズレたりすることなく組付けられるように調整してからボルトを締結することができ、而して、クリップおよびステーを、無理な応力のかからない最適状態で組付けできることになり、よって、クリップやステーに無理な応力が働いて早期に破損してしまうような不具合を確実に回避できて、テールパイプを長期に亘って安定支持することができる。また、機体に組込まれた状態のテールパイプに溶接を施してテールパイプを支持するもののように、狭い箇所での溶接作業を強いられることなく、作業性の向上、および作業時間の短縮に寄与できる。
請求項２の発明とすることにより、テールパイプに対するクリップの固定と、クリップに対するステーの固定とを同一のボルト締結によって行うことができ、而して、部品点数を削減できると共に、締結作業の簡略化に貢献できる。
請求項３の発明とすることにより、テールパイプを、最も安定した状態で支持することができる。
請求項４の発明とすることにより、応力が発生しずらく強度的に優れたステーとすることができると共に、ステーと支持側部材のボルト締結面部とが離間していても、ステーを支持側部材に確実に締結することができる。

次に、本発明の第一の実施の形態について、図１〜図５に基づいて説明する。これら図において、１は油圧ショベル等の建設機械に設けられるエンジンルームであって、該エンジンルーム１には、エンジン２や、冷却ファン３、ラジエータ４、マフラー５、その他図示しないエンジン回りの各種機器装置類が収納されている。さらに、前記エンジン２の一側外方には、図示しないフライホイールが内装されるフライホイールハウジング（本発明の支持側部材に相当する）６が組付けられていると共に、エンジン２により駆動される油圧装置７が組付けられている。尚、図中、８はエンジンルーム１の後方に配されるカウンタウエイトである。

前記エンジン２から排出される排気ガスは、排気パイプ９を経由してマフラー５に導かれ、該マフラー５で消音されてからテールパイプ１０を経由して機外に排出されるが、該テールパイプ１０は、基端側が前記マフラー５の排出管５ａにクランプ１１を介して接続される一方、先端側は、カウンタウエイト８に開設された開口８ａから機外に望むように配されていると共に、該テールパイプ１０の中間部は、後述する支持装置１２によって前記フライホイールハウジング６に支持されている。尚、マフラー５は、ブラケット１３を介してフライホイールハウジング６の上部に取付支持されている。

前記テールパイプ１０の中間部を支持する支持装置１２は、クリップ１４、ステー１５、第一、第二ボルト１６、１７等を用いて構成される。

前記クリップ１４は、テールパイプ１０の外周に軸芯方向および周回り方向移動自在に外嵌される環状部１４ａの両端部に一対の脚部１４ｂ、１４ｃが形成されたものであって、これら脚部１４ｂ、１４ｃ同士を第一ボルト１６により締付けることでテールパイプ１０に固定されるように構成されていると共に、両脚部１４ｂ、１４ｃ間には、第一ボルト１６によるテールパイプ１０の締付力を調整するためのスペーサ１８が介装されている。尚、両脚部１４ｂ、１４ｃには、図示しないが、第一ボルト１６が貫通する貫通孔が開設されている。

一方、前記ステー１５は、テールパイプ１０とフライホイールハウジング６との間を渡るように配されるフラットなプレートの両端側に、第一ボルト締結面部１５ａと第二ボルト締結面部１５ｂとが直角状に折曲形成されたものであって、上記第一ボルト締結面部１５ａは、前記第一ボルト１６によって、クリップ１４にボルト締結されるように構成されている。尚、第一ボルト締結面部１５ａ、第二ボルト締結面部１５ｂには、図示しないが、第一ボルト１６、第二ボルト１７がそれぞれ貫通する貫通孔が開設されている。

つまり、第一ボルト１６は、クリップ１４の一方の脚部１４ｂの貫通孔に外方側から挿入され、スペーサ１８および他方の脚部１４ｃの貫通孔を貫通してナット１９に螺合されるが、該ナット１９と他方の脚部１４ｃとの間には、前記ステー１５の第一ボルト締結面部１５ａが介装されて該第一ボルト締結面部１５ａの貫通孔を第一ボルト１６が貫通するようになっており、而して、該第一ボルト１６によって、ステー１５の第一ボルト締結面部１５ａとクリップ１４とがボルト締結される構成になっている。
ここで、前記ナット１９はダブルナット１９ａが用いられていて、振動等に起因する第一ボルト１６の緩みを防止できるようになっている。

一方、ステー１５の第二ボルト締結面部１５ｂは、第二ボルト１７によってフライホイールハウジング６に締結されるが、該フライホイールハウジング６は、本実施の形態では、反エンジン側の外側面部がボルト締結面部６ａとなっていて、該ボルト締結面部６ａに第二ボルト１７が螺入する螺子孔６ｂが穿設されている。

そして、前記支持装置１２によってテールパイプ１０をフライホイールハウジング６を支持せしめる場合には、まず、テールパイプ１０の外周にクリップ１４の環状部１４ａを外嵌してから、クリップ１４の一方の脚部１４ｂ、スペーサ１８、他方の脚部１４ｃ、およびステー１５の第一ボルト締結面部１５ａを貫通せしめた第一ボルト１６を、ナット１９に緩く螺合する。これにより、クリップ１４がテールパイプ１０に仮止めされると共に、クリップ１４とステー１５の第一ボルト締結面部１５ａとが仮止めされることになるが、該仮止め状態では、クリップ１４を、テールパイプ１０の軸芯方向および周回り方向に自由に移動せしめることができると共に、ステー１５を、クリップ１４に対して第一ボルト１６の軸回り方向に自由に回動させることができるようになっている。

次いで、ステー１５の第二ボルト締結面部１５ｂとフライホイールハウジング６のボルト締結面部６ａとを第二ボルト１７により締結するが、この場合、まず、第二ボルト１７を緩く締めて仮止めする。該仮止め状態では、ステー１５を、フライホイールハウジング６に対して第二ボルト１７の軸回り方向に回動させることができると共に、前述したように、クリップ１４はテールパイプ１０に仮止めされた状態であり、さらにステー１５の第一ボルト締結面部１５ａはクリップ１４に仮止めされ状態であるから、これら仮止め状態のクリップ１４およびステー１５を自由に動かして、クリップ１４およびステー１５が捻れたりズレたりしない状態で組付けられるように調整した後に、第二ボルト１７を締結する。

続けて、第一ボルト１６を緊締して、クリップ１４をテールパイプ１０に固定すると共に、クリップ１４とステー１５の第一ボルト締結面部１５ａとを締結する。その後、ダブルナット１９ａによって、第一ボルト１６が緩まないように固定する。

叙述の如く構成された本形態において、マフラー５から排出される排ガスを機外に導くテールパイプ１０は、その中間部が支持装置１２を介してフライホイールハウジング６に支持されており、これにより、振動等によってテールパイプ１０が振れて周辺部材に接触したりすることがないようテールパイプ１０を安定支持できることになるが、このものにおいて、前記支持装置１２は、軸芯方向および周回り方向移動自在な状態でテールパイプ１０に外嵌され、第一ボルト１６によってテールパイプ１０に締付け固定されるクリップ１４と、一端側の第一ボルト締結面部１５ａが前記クリップ１４に第一ボルト１６を介して締結され、他端側の第二締結面部１５ｂがフライホイールハウジング６に第二ボルト１７を介して締結されるステー１５とを用いて構成されている。

而して、クリップ１４およびステー１５を組付ける場合に、第一、第二ボルト１６、１７を緩く締めた仮止め状態として、クリップ１４およびステー１５が捻れたりズレたりすることなく組付けられるように調整してから、第一、第二ボルト１６、１７を締結することにより、クリップ１４およびステー１５を、無理な応力のかからない最適状態で組付けできることになり、よって、クリップ１４やステー１５に無理な応力が働いて早期に破損してしまうような不具合を確実に回避できて、テールパイプ１０を長期に亘って安定支持できることになる。また、機体に組込まれた状態のテールパイプに溶接を施してテールパイプを支持するもののように、狭い箇所での溶接作業を強いられることなく、作業性の向上、および作業時間の短縮に寄与できる。

しかも、前記ステー１５の一端側をクリップ１４に締結する第一ボルト１６は、テールパイプ１０に外嵌せしめたクリップ１４を固定するべくクリップ１４の両脚部１４ｂ、１４ｃを締付けるボルトでもあるから、テールパイプ１０に対するクリップ１４の固定と、クリップ１４に対するステー１５の固定とを第一ボルト１６の締結によって同時に行うことができ、而して、部品点数を削減できると共に、締結作業の簡略化に貢献できる。

さらに、前記ステー１５は、テールパイプ１０とフライホイールハウジング６との間を渡るように配されるフラットなプレートの両端側に、クリップ１４に第一ボルト１６を介して締結される第一ボルト締結面部１５ａと、フライホイールハウジング６に第二ボルト１７を介して締結される第二ボルト締結面部１５ｂとが直角状に折曲形成されたものであるから、テールパイプ１０を、最も安定した状態で支持できることになる。

尚、本発明は前記第一の実施の形態に限定されないことは勿論であって、テールパイプ１０を支持する支持装置を、図６に示す第二の実施の形態の支持装置２０のように構成することもできる。
つまり、第二の実施の形態の支持装置２０は、第一の実施の形態と同様に、クリップ１４、ステー２１、第一ボルト１６、第二ボルト２２等を用いて構成されるが、クリップ１４および第一ボルト１６は、第一の実施の形態と同様のものであるため、同一の符号を附すと共に、説明を省略する。

一方、ステー２１は、フライホイールハウジングのボルト締結面部に（図６には図示せず）平行となるように配されるフラットなプレートで形成されており、そして、該ステー２１の一端側は第一ボルト１６を介してクリップ１４に締結されるが、該ステー２１の一端側とクリップ１４との締結は、前述した第一の実施の形態におけるステー１５の第一ボルト締結面部１５ａとクリップ１４との締結と同様であって、クリップ１４の他方の脚部１４ｃとナット１９との間にステー２１の一端側が介装される状態で、第一ボルト１６により締結される。

また、ステー２１の他端側は第二ボルト２２を介してフライホイールハウジングのボルト締結面部に締結されるが、この場合、ステー２１は、前述したように、フライホイールハウジングのボルト締結面部に平行となるように配されるフラットなプレートであるから、一端側がクリップ１４に締結されるステー２１の他端側は、フライホイールハウジングのボルト締結面部に対し、クリップ１４とフライホイールハウジングのボルト締結面部との間の距離に相当する分だけ離間することになる。このため、第二ボルト２２のボルト長は、上記離間するステー２１の他端側からフライホイールハウジングのボルト締結面部に至る長さに設定されると共に、ステー２１の他端側とフライホイールハウジングのボルト締結面部との間は、第二ボルト２２に外嵌されるスペーサ２３が介装されており、これによって、ステー２１の他端側とフライホイールハウジングのボルト締結面部とが離間していても、ステー２１の他端側をフライホイールハウジングのボルト締結面部に確実に締結できるようになっている。

そして、この第二の実施の形態のものにおいても、第一の実施の形態と同様に、クリップ１４およびステー２１を組付ける場合に、第一、第二ボルト１６、２２を緩く締めた仮止め状態として、クリップ１４およびステー２１が捻れたりズレたりすることなく組付けられるように調整してから、第一、第二ボルト１６、２２を締結することにより、クリップ１４およびステー２１を、無理な応力のかからない最適状態で組付けできることになるが、さらに、第二の実施の形態のステー２１は、フラットなプレートで形成されていて折曲部がないため、応力が発生しずらく、強度的に優れると共に、製造が簡単であるという利点がある。
尚、テールパイプを支持する支持側部材としては、フライホイールハウジングに限定されることなく、テールパイプの周辺に配される適宜部材や機体フレーム等であっても良いことは、勿論である。

エンジンルームを示す図である。 テールパイプがフライホイールハウジングに支持された状態を示す図である。 図２のＸ矢視図である。 図３のＹ−Ｙ断面図である。 支持装置の斜視図である。 第二の実施の形態を示す支持装置の斜視図である。

符号の説明

５ マフラー
６ フライホイールハウジング
６ａ ボルト締結面部
１０ テールパイプ
１２ 支持装置
１４ クリップ
１５ ステー
１５ａ 第一ボルト締結面部
１５ｂ 第二ボルト締結面部
１６ 第一ボルト
１７ 第二ボルト
２０ 支持装置
２１ ステー
２２ 第二ボルト
２３ スペーサ

Claims (4)

1. マフラーから排出される排気ガスをテールパイプを経由して機外に導くように構成してなる建設機械において、前記テールパイプを支持するための支持装置を、テールパイプに軸芯方向および周回り方向移動自在に外嵌され、ボルトによりテールパイプに締付け固定されるクリップと、一端側が該クリップにボルト締結され、他端側が支持側部材にボルト締結されるステーとを用いて構成したことを特徴とするテールパイプの支持構造。
2. クリップをテールパイプに締付け固定するボルトと、ステーの一端側をクリップに締結するボルトとは、同一のボルトであることを特徴とする請求項１に記載のテールパイプの支持構造。
3. ステーは、テールパイプと支持側部材との間を渡るように配されると共に、該ステーの両端側には、クリップおよび支持側部材にボルト締結されるボルト締結面部がそれぞれ直角状に折曲形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のテールパイプの支持構造。
4. ステーは、フラットなプレートで形成され、支持側部材のボルト締結面部に対して平行且つ離間する状態で配される一方、該ステーの他端側を支持側部材にボルト締結するにあたり、ステーの他端側と支持側部材との間に、ボルトに外嵌されるスペーサを介装したことを特徴とする請求項１または２に記載のテールパイプの支持構造。

Images