JP2008267156A

JP2008267156A - 建設機械の排気管構造

Info

Publication number: JP2008267156A
Application number: JP2007107185A
Authority: JP
Inventors: Kenji Onuki; 健次大貫
Original assignee: Kobelco Cranes Co Ltd
Current assignee: Kobelco Cranes Co Ltd
Priority date: 2007-04-16
Filing date: 2007-04-16
Publication date: 2008-11-06

Abstract

【課題】作業姿勢と輸送姿勢との間の変更を容易にかつ迅速に行うことができ、また、輸送時に部品の取り外しが不要でその紛失の防止化を図り得る建設機械の排気管構造を提供する。
【解決手段】建設機械は、車体４にエンジン及びマフラー１３が搭載されているとともに、車体の上部に、エンジンの排気ガスをマフラーから導入して大気に排出するための排気管１５が立設されてなる。排気管を、その下端又は途中に回動軸１６を有する構成にし、かつこの回動軸を中心に折り曲げ可能に設ける。好ましくは、回動軸を、２つのプレートを回動可能に結合してなる蝶番２０の結合ピンにより構成し、この蝶番の一方のプレートを車体側３７に固定する一方、蝶番の他方のプレートを、ブラケット１９を介して排気管に連結する。
【選択図】図６

Description

本発明は、クローラクレーンなどの建設機械の排気管構造に関し、特にトレーラーなどによる輸送時の高さ制限に対応したものの改良に係わる。

一般に、クローラクレーンなどの建設機械においては、クローラにより走行する下部走行体上に、上部旋回体が旋回自在に設けられ、この上部旋回体に、クレーンなどの作業アタッチメントが取り外し可能に装着されているとともに、動力源としてのエンジンが搭載されていて、このエンジンにより油圧ポンプを駆動することにより、走行及び作業に必要な油圧を得る構成になっている。また、上部旋回体には、エンジンより排出される排気ガスを通すマフラーが搭載されているとともに、このマフラーから排気ガスを導入して大気に排出するための排気管が略垂直に立てて設けられている。

そして、この種の建設機械は公道を走行することができないことから、作業現場を移動するときには、作業アタッチメントなどを取り外した上でトレーラーなどに載置して輸送することが行われている。このとき、大型の建設機械では、上部旋回体に立設された排気管なども高さ制限に対応するために取り外す必要があるが、特許文献１には、この輸送時の高さ制限に対応しかつマフラー内に雨水などが浸入するのを防止するための排気管構造が提案されている。

すなわち、この提案の排気管構造は、排気管を、排気管本体と、雨水などの浸入を防止するフードとによって構成し、かつ排気管本体の下端側を、車体に設置されたマフラーの排気口に着脱自在に嵌合するとともに、排気管本体の上端側に上記フードを着脱自在に嵌合するものである。そして、建設機械の輸送時には、マフラーの排気口から排気管本体を取り外すことにより、高さ制限を受けることなく輸送ができるようにし、また、排気管本体から取り外したフードをマフラーの排気口に嵌合することにより、マフラー内に雨水などが浸入するのを防止できるようにするものである。
特開２００２−２７６３６０号公報

ところが、上記提案の排気管構造では、作業時の姿勢と輸送時の姿勢との間で変更するたびに排気管本体、フード及び締結手段の組み替えが必要になるため、作業効率が悪いという問題がある。また、輸送時に取り外した排気管本体及び１つの締結手段を保管する必要があり、紛失の虞もある。さらに、エンジンを切った直後は、排気管本体及びフードは高温であるため、安全性の観点から温度が十分に下がるまで組み替え作業を行うことができず、この点からも作業効率が悪くなる。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、輸送時の高さ規制に対応するための排気管構造を改良し、作業姿勢と輸送姿勢との間の変更を容易にかつ迅速に行うことができ、また、輸送時に部品の取り外しが不要でその紛失の防止化を図り得る建設機械の排気管構造を提供せんとするものである。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、車体にエンジン及びマフラーが搭載されているとともに、車体の上部に、上記エンジンの排気ガスをマフラーから導入して大気に排出するための排気管が立設された建設機械において、上記排気管を、その下端又は途中に回動軸を有する構成にし、かつこの回動軸を中心に折り曲げ可能に設ける構成にする。

この構成では、作業姿勢と輸送姿勢との間の変更は、単に排気管を回動軸回りに折り曲げたり、垂直に戻したりするだけで足りるため、その作業を容易にかつ迅速に行うことができる。また、輸送時に部品を取り外して保管する必要がないので、紛失の虞もなくなる。

請求項２に係る発明は、請求項１記載の建設機械の排気管構造において、上記回動軸を、２つのプレートを回動可能に結合してなる蝶番の結合ピンにより構成し、また、この蝶番の一方のプレートを車体側に固定する一方、蝶番の他方のプレートを、ブラケットを介して排気管に連結する構成にする。この構成では、折り曲げ可能な排気管は、ブラケット及び蝶番を介して車体側に支持されているため、排気管の折り曲げなどに伴ってマフラー側に異常な荷重が作用することはない。

請求項３に係る発明は、請求項２記載の建設機械の排気管構造において、上記ブラケットに取っ手を設ける構成にする。この構成では、作業姿勢と輸送姿勢との間の変更の際に取っ手を用いることにより、排気管の折り曲げ又は垂直戻しを容易に行うことができる。しかも、取っ手は、吸気管に直接設けられたものではなく、折り曲げ可能な排気管を車体側に支持するためのブラケットに設けられているため、エンジンを切った直後でも取っ手の温度はそれ程高くはなく、作業者が取っ手を握って排気管の折り曲げ作業をすることができる。

請求項４に係る発明は、請求項２又は３記載の建設機械の排気管構造において、上記排気管を、上部排気管と下部排気管とに分割し、上部排気管を、上記ブラケットを介して蝶番に連結する一方、下部排気管に、上部排気管を蝶番の結合ピンを中心に折り曲げたとき下部排気管の開口を塞ぐカバーを開閉可能に取り付け、このカバーを、排気ガスの圧力で開くように設ける構成にする。この構成では、輸送時に上部排気管を蝶番の結合ピンを中心に折り曲げたときには、下部排気管に取り付けたカバーが閉じて下部排気管の開口を塞ぐため、雨水などが下部排気管を通してマフラー内に浸入することはない。しかも、この状態でエンジンを作動させた場合でも排気ガスの圧力でカバーが開くため、排気ガスがスムーズに排出されることになる。

以上のように、本発明における建設機械の排気管構造によれば、作業姿勢と輸送姿勢との間の変更は、単に排気管を回動軸回りに折り曲げたり、垂直に戻したりするだけで足りるため、その作業を容易にかつ迅速に行うことができる。また、輸送時に部品を取り外して保管する必要がないので、部品の紛失の虞もなく、実用性に優れた効果を奏するものである。

特に、請求項２に係る発明では、折り曲げ可能な排気管がブラケット及び蝶番を介して車体側に支持されているため、排気管の折り曲げなどに伴ってマフラー側に異常な荷重が作用することはなく、マフラーなどの変形や破損の防止化をも図ることができる。

また、請求項３に係る発明では、作業姿勢と輸送姿勢との間の変更の際に取っ手を用いることにより、排気管の折り曲げ又は垂直戻しを容易に行うことができる上、取っ手が排気管を車体側に支持するためのブラケットに設けられているため、エンジンを切った直後でも取っ手の温度はそれ程高くはなく、作業者が取っ手を握って作業をすることができ、作業の安全性の確保と作業効率の向上とを共に図ることができる。

さらに、請求項４に係る発明では、輸送時に上部排気管を蝶番の結合ピンを中心に折り曲げたときには、下部排気管に取り付けたカバーが閉じて下部排気管の開口を塞ぐため、雨水などのマフラー内への浸入を防止することができる。しかも、この状態でエンジンを作動させた場合でも排気ガスの圧力でカバーが開くため、排気ガスのスムーズな排出を確保することができるという効果を併有する。

以下、本発明を実施するための最良の形態である実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る排気管構造を備えた建設機械としてのクローラクレーンを示し、１はクローラ２により走行する下部走行体であって、この下部走行体１上には旋回装置３を介在して車体としての上部旋回体４が旋回可能に設けられている。この上部旋回体４の前部には、キャブ５が設けられているとともに、作業アタッチメントとしてのクレーンのブーム６の基端及びマスト７の基端がそれぞれ回動可能に支持されている。また、上部旋回体４の後部には、動力源としてのエンジン、油圧ポンプ（共に図示せず）及びカウンタウエイト８などが搭載されていて、このエンジンにより油圧ポンプを駆動することにより、走行及び作業に必要な油圧を得るようになっている。

上記キャブ５の周囲及び上部旋回体４の中央側壁部４ａの外側面には、図２に拡大詳示するように、作業者ｐが歩行しかつ作業するための手摺り１１付きの歩行床１２が取り付けられている。また、上部旋回体４の中央側壁部４ａの内側（つまりエンジンや油圧ポンプなどの配置側）には、図２ないし図４に示すように、エンジンより排出される排気ガスを通して消音するためのマフラー１３が中央側壁部４ａに沿って水平な状態で取付台１４を介して取り付けられているとともに、このマフラー１３の排気口１３ａからエンジンの排気ガスを導入して大気に放出するための排気管１５が中央側壁部４ａに沿いかつその上方にまで略垂直に延びて立設されている。

そして、本発明の特徴点として、上記排気管１５は、クローラクレーンの輸送時の高さ制限に対応するために、図５ないし図７に示すように、その高さ方向（長さ方向）の途中で中央側壁部４ａの上端面に近い個所に回動軸１６を有し、この回動軸１６を中心に折り曲げ可能に設けられている。特に、本実施形態の場合、排気管１５は、中央側壁部４ａの上端面に近い個所で上側の上部排気管１７と下側の下部排気管１８とに分割されており、上部排気管１７は、ブラケット１９及び蝶番２０などを介して中央側壁部４ａの上端面に取り付けられ、蝶番２０の結合ピンからなる回動軸１６を中心に回動して、下部排気管１８の上端から離れて中央側壁部４ａの上端面と略平行に横倒れした輸送姿勢の状態に折り曲げられるようになっている。

上記下部排気管１８は、図８及び図９に拡大詳示するように、下側で略直角に折れ曲がったＬ字形に形成されており、この下部排気管１８の一端（下端）は、マフラー１３の排気口１３ａに対しバンドやボルトなどからなる締結金具２１（図５ないし図７参照）によって結合されている。下部排気管１８の下端寄りの部位には、その内部に上端側から浸入した雨水などを堰き止めるための堰板２２が設けられているとともに、この堰板２２により堰き止めた雨水などを外部に排水する排水口２３が設けられ、この排水口２３にはドレーンパイプ２４（図２及び図３参照）が接続されている。また、下部排気管１８の上部には下部排気管１８を中央側壁部４ａの内面に取り付けるための取付プレート２５が固着されているとともに、下部排気管１８の上端部には、図１０に明示するように矩形皿状の上端部材２６が固着されている。この上端部材２６には、後述するカバー５１を取り付けるための取付プレート２７が固着されているとともに、上端部材２６内に溜まった雨水などを外部に排水する排水口２８が設けられ、この排水口２８にはドレーンパイプ２９（図２及び図３参照）が接続されている。

一方、上記上部排気管１７は、図１１及び図１２に示すように、垂直に延びる下部側の直管部１７ａと、傾斜して延びる上部側のフード部１７ｂとからなり、直管部１７ａには、図１３にも示すように、フード部１７ｂの傾斜する側に取付プレート３１が固着されている。そして、図２に示すように、この取付プレート３１をブラケット１９の後述する取付面部４３にボルト止めすることにより、上部排気管１７がブラケット１９を介して蝶番２０に連結されている。また、直管部１７ａの下端には、直径が上部排気管１７及び下部排気管１８のそれよりも大きい覆い管３２が設けられており、上部排気管１７が下部排気管１８と同一軸線上に略垂直に位置する作業姿勢のときには、図１８に拡大詳示するように、覆い管３２により下部排気管１８の上端外周を覆った状態で下部排気管１８と上部排気管１７とが連通するようになっている。

上記ブラケット１９及び蝶番２０の構造は、図１４ないし図１７に詳示している。すなわち、蝶番２０は、２つのプレート３４，３５を結合ピンつまり回動軸１６により回動可能に結合してなり、この蝶番２０の一方のプレート３４は、固定プレート３６に固着され、図６及び図７に示す如くこの固定プレート３６を介して、中央側壁部４ａの上端面に設けた取付台３７上にボルト止めにより固定されている。固定プレート３６の蝶番２０と反対側の端部にはスペーサー３８が固着され、このスペーサー３８にはネジ穴３９が設けられている。また、蝶番２０の他方のプレート３５にはブラケット１９が固着されており、このブラケット１９は、プレート３５に固着されかつ蝶番２０の２つのプレート３４，３５同士を向かい合わせたとき（つまり上部排気管１７が作業姿勢のとき）スペーサー３８を介在して固定プレート３６に対向するベース部４１と、このベース部４１上に蝶番２０の回動軸１６と平行に立設された垂直面部４２と、この垂直面部４２の傾斜する一辺に固着された取付面部４３とを有し、この取付面部４３に上記上部排気管１７の取付プレート３１がボルト止めにより固定されるようになっている。

上記ブラケット１９のベース部４１の蝶番２０と反対側の端部には切り欠き部４４が設けられており、上部排気管１７が作業姿勢のとき、図２に示すようなボルト４５を、この切り欠き部４４を通して上記スペーサー３８のネジ穴３９にねじ込むことにより、ブラケット１９のベース部４１が固定プレート３６を介在して取付台３７上に固定され、上部排気管１７が作業姿勢に保持されるようになっている。また、ブラケット１９の垂直面部４２の上部には取っ手４６が設けられているとともに、この取っ手４６に囲まれた部位に長孔４７が設けられており、上部排気管１７が蝶番２０の回動軸１６を中心に折り曲げられた輸送姿勢のとき、図６及び図７に示すように、ブラケット１９の垂直面部４２が中央側壁部４ａの上端面に設けた固定台４８上に当接し、この垂直面部４２の長孔４７にボルト４５を通して垂直面部４２を固定台４８に固定することにより、上部排気管１７が輸送姿勢に保持されるようになっている。

さらに、上記下部排気管１８の上端部材２６側の取付プレート２７には、図１８ないし図２１に拡大詳示するように、上部排気管１７が輸送姿勢のとき下部排気管１８の上端開口１８ａを塞ぐカバー５１が支軸５２回りに開閉可能に取り付けられている。このカバー５１は、下部排気管１８の上端開口１８ａより一回り大きい円形プレートよりなるカバー本体５３と、このカバー本体５３に一端部が固着され、中間部が支軸５２を介して取付プレート２７に回動可能に支持されたアーム部５４と、このアーム部５４の他端に固着された棒状の重り５５とからなり、重り５５の重量調整などによって、図２２に示すように排気ガスの圧力によりカバー５１が開くように設けられている。カバー５１のアーム部５４には第１の挿入孔５６と第２の挿入孔５７とが設けられており、上部排気管１７の輸送姿勢から作業姿勢への変更に先立ってカバー５１を、下部排気管１８の上端開口１８ａを開くように起立させたとき、
第１の挿入孔５６が取付プレート２７に設けた挿入孔５８（図２０参照）と一致し、この両挿入孔５６，５８にスプリングピン５９を挿入することにより、カバー５１を起立状態に保持するようになっている。スプリングピン５９は、上部排気管１７が輸送姿勢のとき第２の挿入孔５７に挿入して保管されるようになっている。

次に、上記実施形態の作動、特に排気管１５の上部排気管１７を作業姿勢と輸送姿勢との間で変更するときの作業手順について説明する。

今、図２ないし図４に示すように、排気管１５の上部排気管１７がその下部排気管１８と同一軸線上に略垂直に位置する作業姿勢にある。このとき、ブラケット１９のベース部４１は、その切り欠き部４４を通してスペーサー３８のネジ穴３９にねじ込まれたボルト４５により固定プレート３６を介在して上部旋回体４の中央側壁部４ａ上端面の取付台３７上に固定されており、これにより、上部排気管１７が上記ブラケット１９及び蝶番２０を介して取付台３７に支持され、作業姿勢に保持される。また、下部排気管１８の上端に設けたカバー５１は、図１８及び図１９に詳示するように、下部排気管１８の上端開口１８ａを開くように起立した状態にあり、かつアーム部５４の第１の挿入孔５６と取付プレート２７の挿入孔５８とにスプリングピン５９を挿入することにより起立状態に保持されている。

そして、このような作業姿勢からクローラクレーンの輸送に際して排気管１５の上部排気管１７を輸送姿勢に変更するときには、先ず、ブラケット１９のベース部４１を取付台３７に固定したボルト４５を取り外した後、ブラケット１９に設けた取っ手４６を握って蝶番２０の回動軸１６回りに上部排気管１７をブラケット１９と一体に回動させて、ブラケット１９の垂直面部４２が上部旋回体４の中央側壁部４ａ上の固定台４８に当接する横倒し状態にまで、つまり上部排気管１７の輸送姿勢にまで折り曲げる。続いて、先に取り外したボルト４５を用いてブラケット４２の垂直面部４２を固定台４８に固定することにより、上部排気管１７が輸送姿勢に保持される。このボルト４５による固定と前後して、カバー５１のアーム部５４の第１の挿入孔５６などからスプリングピン５９を取り外し、カバー５１を支軸５２回りに閉じる方向に回動させて下部排気管１８の上端開口１８ａを塞ぐ。その後、取り外したスプリングピン５９をカバー５１のアーム部５４の第２の挿入孔５７に挿入して保管する（図２０及び図２１参照）。

以上によって、排気管１５の上部排気管１７を作業姿勢から輸送姿勢に変更するときの一連の作業が終了する。また一方、排気管１５の上部排気管１７を輸送姿勢から作業姿勢に変更するときの作業手順は、上述した作業姿勢から輸送姿勢への変更のときと逆の手順である。

このように、排気管１５の上部排気管１７を作業姿勢と輸送姿勢との間で変更するときには、単に上部排気管１７を蝶番２０の回動軸１６回りに折り曲げたり、垂直に戻したりするだけで足りため、その作業を容易にかつ迅速に行うことができ、作業効率を高めることができる。しかも、上部排気管１７は、輸送姿勢のときでも取り外されるものではなく、ブラケット１９と共に横倒しに折り曲げた状態で固定台４８に固定されるものであるため、輸送時に上部排気管１７を紛失することはない。

特に、本実施形態の場合、上部排気管１７が作業姿勢のときにブラケット１９のベース部４１を取付台３７に固定したボルト４５は、上部排気管１７が輸送姿勢のときにはブラケット１９の垂直面部４２を固定台４８に固定するのに用いられるため、輸送時にこのボルト４５を紛失することはない。また、上部排気管１７が作業姿勢のときにカバー５１を起立状態に保持するためにカバー５１のアーム部５４の第１の挿入孔５６と取付プレート２７の挿入孔５８とに挿入されたスプリングピン５９は、上部排気管１７が輸送姿勢のときには第１の挿入孔５６などから取り外されるが、同じアーム部５４の第２の挿入孔５７に挿入して保管されるため、輸送時にこのスプリングピン５９を紛失することもなく、部品紛失の防止化を確実に図ることができる。

その上、上記上部排気管１７は、ブラケット１９及び蝶番２０を介して上部旋回体４の中央側壁部４ａ上端面の取付台３７に支持されているため、上部排気管１７の作業姿勢と輸送姿勢との間の変更のときなどに下部排気管１８ないしマフラー１３の排気口１３ａ側に異常な荷重が作用することはなく、それらの変形や損傷の防止化を図ることができる。

さらに、上部排気管１７の作業姿勢と輸送姿勢との間の変更のときには、取っ手４６を握って作業をすることができるので、上部排気管１７の姿勢変更を容易に行うことができる。しかも、取っ手４６は、上部吸気管１７に直接設けられたものではなく、上部排気管１７を上部旋回体４側の取付台３７に支持するためのブラケット１９に設けられているため、エンジンを切った直後でも取っ手４６の温度はそれ程高くはなく、作業者ｐが取っ手４６を握って作業をすることができ、作業効率の向上を一層図ることができる。

加えて、上部排気管１７の輸送姿勢のときには、下部排気管１８に取り付けたカバー５１が下部排気管１８の上端開口１８ａを塞ぐため、雨水などが下部排気管１８を通してマフラー１３内に収入するのを防止することができる。しかも、この状態でエンジンを作動させた場合には、図２２に示す如く排気ガスの圧力でカバー５１が開くため、排気ガスをスムーズに排出させることができる。

尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の形態を包含するものである。例えば上記実施形態では、排気管１５の上部排気管１７をブラケット１９及び蝶番２０を介して上部旋回体４の中央側壁部４ａ上端面の取付台３７に取り付け、蝶番２０の結合ピンである回動軸１６を中心に上部排気管１７を折り曲げ可能に設ける構成にしたが、本発明は、これに限らず、蝶番２０の代わり、回動軸を有する構造を用いて、上部排気管１７を回動軸回りに折り曲げ可能に、取付台３７又は下部排気管１８に取り付ける構成にしてもよい。

また、上記実施形態では、マフラー１３の排気口１３ａから中央側壁部４ａに沿いかつその上方にまで略垂直に延びて立設された排気管１５を、中央側壁部４ａの上端面に近い個所で上部排気管１７と下部排気管１８とに分割し、上部排気管１７を回動軸１６回りに折り曲げ可能に設ける構成にしたが、本発明は、排気管全体を、その下端又は途中に設けた回動軸回りに折り曲げ可能に設けるように構成してもよい。

さらに、本発明は、上記実施形態の如きクローラクレーンの排気管構造に限らず、トレーラーなどによる輸送時に高さ規制に対応する必要がある大型の建設機械の排気管構造に広く適用することができるのは勿論である。

本発明の実施形態に係る排気管構造を備えたクローラクレーンの車体側中心の側面図である。図１のＸ−Ｘ線に沿って見た排気管構造付近の矢視図である。図２のＹ方向から見た矢視図である。図２のＺ方向から見た矢視図である。上部排気管の輸送姿勢の状態を示す図２相当図である。同じく図３相当図である。同じく図４相当図である。下部排気管の取付面と反対側から見た正面図である。下部排気管の一部を切開した右側面図である。図８のＥ−Ｅ線に沿って見た拡大矢視図である。上部排気管の取付面側から見た正面図である。上部排気管の一部を切開した左側面図である。図１１のＦ−Ｆ線における拡大断面図である。ブラケット及び蝶番の構造を示す正面図である。同じく左側面図である。図１４のＧ−Ｇ線における断面図である。図１４のＨ−Ｈ線における断面図である。図２のＩ付近の拡大図である。図１８のＪ方向から見た矢視図である。図５のＭ付近の拡大図である。図２０のＮ方向から見た矢視図である。カバーが排気ガスの圧力で開いた状態を説明するための説明図である。

符号の説明

４上部旋回体（車体）
１３マフラー
１５排気管
１６回動軸（結合ピン）
１７上部排気管
１８下部排気管
１９ブラケット
２０蝶番
３４，３５プレート
４６取っ手
５１カバー

Claims

車体にエンジン及びマフラーが搭載されているとともに、車体の上部に、上記エンジンの排気ガスをマフラーから導入して大気に排出するための排気管が立設された建設機械において、
上記排気管は、その下端又は途中に回動軸を有し、この回動軸を中心に折り曲げ可能に設けられていることを特徴とする建設機械の排気管構造。
上記回動軸は、２つのプレートを回動可能に結合してなる蝶番の結合ピンであり、この蝶番の一方のプレートは車体側に固定されている一方、蝶番の他方のプレートは、ブラケットを介して排気管に連結されている請求項１記載の建設機械の排気管構造。
上記ブラケットには取っ手が設けられている請求項２記載の建設機械の排気管構造。
上記排気管は、上部排気管と下部排気管とに分割されており、上部排気管は上記ブラケットを介して蝶番に連結されている一方、下部排気管には、上部排気管を蝶番の結合ピンを中心に折り曲げたとき下部排気管の開口を塞ぐカバーが開閉可能に取り付けられ、このカバーは、排気ガスの圧力で開くように設けられている請求項２又は３記載の建設機械の排気管構造。