JP2014070550A

JP2014070550A - エンジン装置

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Publication number: JP2014070550A
Application number: JP2012216522A
Authority: JP
Inventors: Shinya Fukuyoshi; 真也福吉
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2014-04-21
Anticipated expiration: 2032-09-28
Also published as: EP2902599A1; WO2014051001A1; US9435294B2; JP6033026B2; US20150240749A1; KR102274351B1; KR20200052979A; CN104685174B; EP2902599A4; KR20150058188A; CN104685174A; EP2902599B1

Abstract

【課題】エンジン１の構成部品の一つとして、エンジン１に排気ガス浄化装置２を組み付けるに当たり、排気ガス浄化装置２の状態を検出する複数の検出部材４４，５７ｂがエンジン１や排気ガス浄化装置２からの発熱の悪影響を受けないようにする。
【解決手段】本願発明のエンジン装置は、エンジン１の排気ガスを浄化処理する排気ガス浄化装置２を備え、前記エンジン１の上方に取付け台７１，７２を介して前記排気ガス浄化装置２を搭載する。前記排気ガス浄化装置２のうち前記エンジン１寄りの外側面に導熱性ブラケット５８を設ける。前記導熱性ブラケット５８の上面５８ａと側面５８ｂとに、前記排気ガス浄化装置２の状態を検出する複数の検出部材４４，５７ｂを取り付ける。
【選択図】図１７

Description

本願発明は、例えば建設土木機械、農作業機及びエンジン発電機といった作業機に搭載されるエンジン装置に関するものである。

昨今、ディーゼルエンジン（以下単にエンジンという）に関する高次の排ガス規制が適用されるのに伴い、エンジンが搭載される建設土木機械、農作業機及びエンジン発電機等に、排気ガス中の大気汚染物質を浄化処理する排気ガス浄化装置を搭載することが望まれている。排気ガス浄化装置としては、排気ガス中の粒子状物質等を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦという）やＮＯｘ触媒等が知られている（特許文献１〜３参照）。また、排気ガス対策として、排気ガスの一部を吸気側に還流させるＥＧＲ装置（排気ガス再循環装置）を備えることにより、燃焼温度を低く抑えて排気ガス中のＮＯｘ量を低減させるという技術も知られている（特許文献４参照）。これらの排気ガス対策用装置は、その機能を効率よく発揮するように各種センサやコントローラ等の電子部品を利用して電子制御される。

特開２０００−１４５４３０号公報特開２００３−２７９２２号公報特開２００８−８２２０１号公報特開２０００−２８２９６１号公報

ところで、前述の排気ガス対策用装置を有するエンジンを、建設土木機械等の作業機に適用するに当たっては、限られた狭い搭載スペース内に、エンジン及び排気ガス対策用装置だけでなく、ラジエータやバッテリ、排気ガス対策用装置関連の電子部品といった様々な部品を詰め込まなければならない。

しかし、作業機の搭載スペース内では、駆動するエンジンの発熱によって、エンジン自体だけでなく、排気ガス対策用装置もかなり高温になるから、一般に熱に弱い電子部品に関しては、エンジンや排気ガス対策用装置からの発熱の悪影響を受けないように、適切な配置構造や冷却構造を検討する必要がある。また、前述の電子部品については、作業機の走行時や作業時に生ずる振動によって、連結が緩んだり外れたりしないようにする必要もある。

本願発明は、上記のような現状を検討して改善を施したエンジン装置を提供することを技術的課題としている。

請求項１の発明は、エンジンの排気ガスを浄化処理する排気ガス浄化装置を備え、前記エンジンの上方に取付け台を介して前記排気ガス浄化装置を搭載しているエンジン装置において、前記排気ガス浄化装置のうち前記エンジン寄りの外側面に導熱性ブラケットを設け、前記導熱性ブラケットの上面と側面とに、前記排気ガス浄化装置の状態を検出する複数の検出部材を取り付けているというものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載のエンジン装置において、前記排気ガス浄化装置に設けられたフランジ体の一部にセンサ締結部を一体形成し、前記導熱性ブラケットを前記センサ締結部に着脱可能に設けているというものである。

請求項３の発明は、請求項２に記載のエンジン装置において、前記フランジ体の前記センサ締結部を、前記排気ガス浄化装置の外側面から離れる向きに張り出させ、前記センサ締結部と前記導熱性ブラケットとを締結ボルトによって共締めしているというものである。

請求項４の発明は、請求項１〜３のうちいずれかに記載のエンジン装置において、前記各検出部材と前記導熱性ブラケットとの間には、断熱兼振動防止シートを介在させているというものである。

請求項１の発明によると、エンジンの排気ガスを浄化処理する排気ガス浄化装置を備え、前記エンジンの上方に取付け台を介して前記排気ガス浄化装置を搭載しているエンジン装置において、前記排気ガス浄化装置のうち前記エンジン寄りの外側面に導熱性ブラケットを設け、前記導熱性ブラケットの上面と側面とに、前記排気ガス浄化装置の状態を検出する複数の検出部材を取り付けているから、例えば圧力センサや温度センサといった複数の検出部材を、前記排気ガス浄化装置のうち前記エンジン寄りの外側面に集約して配置でき、前記検出部材群に対する配線関係の集約化を容易に実行できる。また、配線作業も簡単になる。前記検出部材群を取り付けるブラケットが導熱性を有するから、放射熱の影響低減の一助にもなる。

請求項２の発明によると、前記排気ガス浄化装置に設けられたフランジ体の一部にセンサ締結部を一体形成し、前記導熱性ブラケットを前記センサ締結部に着脱可能に設けているから、高剛性の前記フランジ体に前記導熱性ブラケットを介して前記複数の検出部材を支持でき、前記検出部材群の振動を低減できる。前記検出部材群の脱落も防止できる。前記検出部材群の取付けに際しては、前記導熱性ブラケットに予め前記検出部材群を取り付けてから、前記導熱性ブラケットを前記フランジ体に締結すればよいから、前記検出部材群の組付け作業性を向上できる。

請求項３の発明によると、前記フランジ体の前記センサ締結部を、前記排気ガス浄化装置の外側面から離れる向きに張り出させ、前記センサ締結部と前記導熱性ブラケットとを締結ボルトによって共締めしているから、前記排気ガス浄化装置の外側面に前記導熱性ブラケットを接触させずに、前記排気ガス浄化装置の外側面から遠ざけることができ、前記センサブラケットひいては前記検出部材群に対する前記排気ガス浄化装置からの熱の悪影響を抑制できる。

請求項４の発明によると、前記各検出部材と前記導熱性ブラケットとの間には、断熱兼振動防止シートを介在させているから、前記断熱兼振動防止シートの存在によって、前記検出部材群に対する放射熱の影響をより一層低減できると共に、前記検出部材群の振動も抑制でき、熱による故障や配線脱落等のおそれを抑制できる。

実施形態におけるエンジンの正面図である。エンジンの背面図である。エンジンの左側面図である。エンジンの右側面図である。エンジンの平面図である。エンジンを右斜め上方から見た斜視図である。エンジンを右斜め後方から見た斜視図である。シリンダヘッド及び排気ガス浄化装置の位置関係を示す左前斜め上方視の斜視図である。シリンダヘッド及び排気ガス浄化装置の位置関係を示す右斜め上方視の斜視図である。シリンダヘッドに対するブラケット体及び排気ガス浄化装置の取付け状態を示す拡大正面図である。シリンダヘッドに対するブラケット体及び排気ガス浄化装置の取付け状態を示す左斜め前方視の拡大斜視図である。シリンダヘッドに対するブラケット体及び排気ガス浄化装置の取付け状態を示す右斜め後方視の拡大斜視図である。吸気側ブラケットの分離斜視図である。ブラケット体全体の分離斜視図である。排気ガス浄化装置の取付け態様を説明する分離斜視図である。シリンダヘッド及び排気ガス浄化装置の位置関係を示す前斜め上方視の斜視図である。排気圧力センサ及び各排気ガス温度センサの電気配線コネクタの取付け態様を示す拡大斜視図である。センサブラケット、排気圧力センサ及び各排気ガス温度センサの電気配線コネクタの取付け態様を示す分離斜視図である。

以下に、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図１〜図７を参照しながら、実施形態におけるコモンレール式のエンジン１の概略構造について説明する。なお、以下の説明では、出力軸３に沿う両側部（出力軸３を挟んだ両側部）を左右、冷却ファン９配置側を前側、フライホイル１１配置側を後側、排気マニホールド７配置側を左側、吸気マニホールド６配置側を右側と称し、これらを便宜的に、エンジン１における四方及び上下の位置関係の基準としている。

図１〜図７に示すように、建設土木機械や農作業機といった作業機に搭載される原動機としてのエンジン１は、連続再生式の排気ガス浄化装置２（ＤＰＦ）を備えている。排気ガス浄化装置２によって、エンジン１から排出される排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）が除去されると共に、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）が低減される。

エンジン１は、出力軸３（クランク軸）とピストン（図示省略）とを内蔵するシリンダブロック４を備える。シリンダブロック４上にシリンダヘッド５を搭載している。シリンダヘッド５の右側面に吸気マニホールド６を配置する。シリンダヘッド５の左側面に排気マニホールド７を配置する。すなわち、エンジン１において出力軸３に沿う両側面に、吸気マニホールド６と排気マニホールド７とを振り分けて配置する。シリンダヘッド５の上面にヘッドカバー８を配置する。エンジン１において出力軸３と交差する一側面、具体的にはシリンダブロック４の前面に、冷却ファン９を設ける。シリンダブロック４の後面にマウンティングプレート１０を設ける。マウンティングプレート１０に重なるようにフライホイル１１を配置する。

出力軸３にフライホイル１１を軸支する。作業機の作動部に出力軸３を介してエンジン１の動力を取り出すように構成している。また、シリンダブロック４の下面にはオイルパン１２を配置する。オイルパン１２内の潤滑油は、シリンダブロック４の右側面に配置されたオイルフィルタ１３を介して、エンジン１の各潤滑部に供給される。

シリンダブロック４の右側面のうちオイルフィルタ１３の上方（吸気マニホールド６の下方）には、燃料を供給するための燃料供給ポンプ１４を取付ける。電磁開閉制御型の燃料噴射バルブ（図示省略）付きの３気筒分のインジェクタ１５をエンジン１に設ける。各インジェクタ１５に、燃料供給ポンプ１４及び円筒状のコモンレール１６及び燃料フィルタ（図示省略）を介して、作業機に搭載される燃料タンク（図示省略）を接続する。

前記燃料タンクの燃料が燃料フィルタ（図示省略）を介して燃料供給ポンプ１４からコモンレール１６に圧送され、高圧の燃料がコモンレール１６に蓄えられる。各インジェクタ１５の燃料噴射バルブをそれぞれ開閉制御することによって、コモンレール１６内の高圧の燃料が各インジェクタ１５からエンジン１の各気筒に噴射される。なお、マウンティングプレート１０にエンジン始動用スタータ１８を設けている。エンジン始動用スタータ１８のピニオンギヤはフライホイル１１のリングギヤに噛み合っている。エンジン１を始動させる際は、スタータ１８の回転力にてフライホイル１１のリングギヤを回転させることによって、出力軸３が回転開始する（いわゆるクランキングが実行される）。

シリンダヘッド５の前面側（冷却ファン９側）には、冷却水ポンプ２１が冷却ファン９のファン軸と同軸状に配置されている。エンジン１の左側、具体的には冷却水ポンプ２１の左側方に、エンジン１の動力にて発電する発電機としてのオルタネータ２３が設けられている。出力軸３の回転にて、冷却ファン駆動用Ｖベルト２２を介して、冷却ファン９と共に冷却水ポンプ２１及びオルタネータ２３が駆動する。作業機に搭載されるラジエータ１９（図３及び図４参照）内の冷却水が、冷却水ポンプ２１の駆動によって、シリンダブロック４及びシリンダヘッド５に供給され、エンジン１を冷却する。

オイルパン１２の左右側面には、機関脚取付け部２４がそれぞれ設けられている。各機関脚取付け部２４には、防振ゴムを有する機関脚体（図示省略）をそれぞれボルト締結可能である。実施形態では、作業機における左右一対のエンジン支持シャーシ２５にオイルパン１２を挟持させ、当該オイルパン１２側の機関脚取付け部２４を各エンジン支持シャーシ２５にボルト締結することによって、作業機の両エンジン支持シャーシ２５がエンジン１を支持する。

図４〜図７に示すように、吸気マニホールド６の入口部には、ＥＧＲ装置２６（排気ガス再循環装置）を介してエアクリーナ（図示省略）を連結する。ＥＧＲ装置２６は主としてエンジン１の右側、具体的にはシリンダヘッド５の右側方に配置されている。エアクリーナに吸い込まれた新気（外部空気）は、当該エアクリーナにて除塵及び浄化された後、ＥＧＲ装置２６を介して吸気マニホールド６に送られ、エンジン１の各気筒に供給される。

ＥＧＲ装置２６は、エンジン１の排気ガスの一部（ＥＧＲガス）と新気とを混合させて吸気マニホールド６に供給するＥＧＲ本体ケース２７と、エアクリーナにＥＧＲ本体ケース２７を連通させる吸気スロットル部材２８と、排気マニホールド７にＥＧＲクーラ２９を介して接続される再循環排気ガス管３０と、再循環排気ガス管３０にＥＧＲ本体ケース２７を連通させるＥＧＲバルブ部材３１とを備えている。

すなわち、吸気マニホールド６には、ＥＧＲ本体ケース２７を介して吸気スロットル部材２８が連結されている。ＥＧＲ本体ケース２７には、再循環排気ガス管３０の出口側を接続する。再循環排気ガス管３０の入口側は、ＥＧＲクーラ２９を介して排気マニホールド７に接続する。ＥＧＲバルブ部材３１内のＥＧＲ弁の開度を調節することによって、ＥＧＲ本体ケース２７へのＥＧＲガスの供給量が調節される。なお、ＥＧＲ本体ケース２７は、吸気マニホールド６に着脱可能にボルト締結される。

上記の構成において、エアクリーナから吸気スロットル部材２８を介してＥＧＲ本体ケース２７内に新気を供給する一方、排気マニホールド７からＥＧＲ本体ケース２７内にＥＧＲガスを供給する。エアクリーナからの新気と排気マニホールド７からのＥＧＲガスとがＥＧＲ本体ケース２７内で混合された後、当該混合ガスが吸気マニホールド６に供給される。エンジン１から排気マニホールド７に排出された排気ガスの一部を吸気マニホールド６からエンジン１に還流することによって、高負荷運転時の最高燃焼温度が低下し、エンジン１からのＮＯｘ（窒素酸化物）の排出量が低減する。

エンジン１の上面側のうち排気マニホールド７の上方、すなわちシリンダヘッド５の左側方で排気マニホールド７の上方には、排気ガス浄化装置２を配置する。この場合、排気ガス浄化装置２の長手方向をエンジン１の出力軸３と平行に延びるように、排気ガス浄化装置２の姿勢を設定している。排気ガス浄化装置２の排気上流側の外周部に浄化入口管３６を設ける。浄化入口管３６を排気マニホールド７の出口部に連結する。エンジン１の各気筒から排気マニホールド７に排出された排気ガスは、排気ガス浄化装置２等を経由して外部に放出される。

次に、従前の図に図８〜図１２をも加えて、排気ガス浄化装置２の構造について説明する。排気ガス浄化装置２は、浄化入口管３６を有する浄化ケーシング３８を備える。浄化ケーシング３８の内部に、二酸化窒素（ＮＯ_２）を生成する白金等のディーゼル酸化触媒３９と、捕集した粒子状物質（ＰＭ）を比較的低温で連続的に酸化除去するハニカム構造のスートフィルタ４０とを、排気ガス移動方向に直列に並べている。ディーゼル酸化触媒３９及びスートフィルタ４０は、浄化ケーシング３８に収容されるガス浄化フィルタに相当するものである。なお、浄化ケーシング３８の排気ガス出口４１に排気管を介して例えば消音器やテールパイプを連結し、排気ガス出口４１から消音器やテールパイプを介して排気ガスを外部に排出する。

上記の構成において、ディーゼル酸化触媒３９の酸化作用によって生成された二酸化窒素（ＮＯ_２）がスートフィルタ４０内に取り込まれる。エンジン１の排気ガス中に含まれる粒子状物質はスートフィルタ４０に捕集され、二酸化窒素（ＮＯ_２）によって連続的に酸化除去される。エンジン１の排気ガス中の粒状物質（ＰＭ）の除去に加え、エンジン１の排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）の含有量が低減される。

浄化ケーシング３８の排気上流側の外周部に浄化入口管３６を設ける。実施形態の浄化入口管３６は上向きに開口した半割筒型に形成されている。浄化ケーシング３８に形成された排気ガス流入口（図示省略）を覆うように、浄化入口管３６のうち大径側である矩形状の上向き開口端部を浄化ケーシング３８の外周部に溶接固定している。浄化入口管３６の排気ガス取込み側は浄化ケーシング３８の長手方向中央側に位置している。浄化入口管３６の排気ガス取込み側を排気マニホールド７の出口部に締結している。

浄化ケーシング３８の排気下流側の端部には蓋体４２を溶接固定する。浄化ケーシング３８の排気下流側の端部を蓋体４２によって塞いでいる。蓋体４２の略中央部に排気ガス出口４１を開口させている。浄化ケーシング３８の排気上流側の端部には入口側蓋体４３を溶接固定する。浄化ケーシング３８の排気上流側の端部は入口側蓋体４３によって塞いでいる。

浄化ケーシング３８には、サーミスタ形の排気ガス温度センサ５７を設ける。実施形態の排気ガス温度センサ５７は一対あり、それぞれからセンサ配管５７ａを延出させる。各センサ配管５７ａ先端の検出部分は、ディーゼル酸化触媒３９よりも排気上流側、並びにディーゼル酸化触媒３９とスートフィルタ４０との間にそれぞれ突入していて、それぞれの空間内の排気ガス温度を検出する。排気ガス温度センサ５７にて排気ガス温度を電気信号に変換して、エンジンコントローラ（図示省略）に出力するように構成している。

浄化ケーシング３８に排気圧力センサ４４を取り付けている。排気圧力センサ４４はスートフィルタ４０の上流側と下流側との間の排気ガスの圧力差を検出するものであり、排気ガスの圧力差を電気信号に変換して、エンジンコントローラ（図示省略）に出力するように構成している。スートフィルタ４０の上下流間の排気圧力差に基づき、スートフィルタ４０における粒子状物質の堆積量を演算し、スートフィルタ４０内の詰り状態が把握される。

浄化ケーシング３８の中間挟持フランジ４５に、貫通穴１０１付きのセンサ締結部４６を、浄化ケーシング３８の外周部のうちヘッドカバー８側に位置するように設ける。中間挟持フランジ４５のセンサ締結部４６にセンサブラケット５８を着脱可能に取り付けている。この場合、センサ締結部４６に複数の貫通穴１０１（実施形態では２箇所、図１８参照）を形成する一方、センサブラケット５８には、センサ締結部４６の各貫通穴１０１に対応するボルト穴１０２を形成する。各貫通穴１０１に挿通した締結ボルト１０３をセンサブラケット５８の各ボルト穴１０２にねじ込むことによって、センサブラケット５８と中間挟持フランジ４５のセンサ締結部４６とを共締めしている。そして、電気配線コネクタ４４ａを一体的に設けた排気圧力センサ４４及び各排気ガス温度センサ５７の電気配線コネクタ５７ｂを、センサブラケット５８に取り付けている。この場合、センサブラケット５８は略Ｌ字板状に形成されたアルミニウム製のものであり、軽量化されている。センサブラケット５８が導熱性ブラケットに相当する。

図１７に詳細に示すように、センサブラケット５８の水平板部５８ａに断熱兼振動防止シート５９ａを介して排気圧力センサ４４を締結し、センサブラケット５８の鉛直板部５８ｂに断熱兼振動防止シート５９ｂを介して各排気ガス温度センサ５７の電気配線コネクタ５７ｂを縦並びに取り付けている。

この場合、センサブラケット５８の水平板部５８ａに複数のねじ穴１０４（実施形態では２箇所、図１８参照）を形成する一方、排気圧力センサ４４の張出しフランジ部４４ｂに、水平板部５８ａの各ねじ穴１０４に対応する挿通穴１０５を形成する。水平板部５８ａのうちねじ穴１０４に対応する箇所と、排気圧力センサ４４の張出しフランジ部４４ｂとの間に、断熱兼振動防止シート５９ａを介在させ、各挿通穴１０５に挿通した取付ボルト１０６をセンサブラケット５８の各ねじ穴１０４にねじ込むことによって、センサブラケット５８に排気圧力センサ４４を締結している。

また、センサブラケット５８の鉛直板部５８ｂには複数の取付穴１０７（実施形態では４箇所、図１８参照）を形成する。各排気ガス温度センサ５７の電気配線コネクタ５７ｂには複数の連結ピン１０８（実施形態では２本、図１８参照）を突設する。鉛直板部５８ｂと、各排気ガス温度センサ５７の電気配線コネクタ５７ｂとの間に、断熱兼振動防止シート５９ｂを介在させ、鉛直板部５８ｂの各取付穴１０７に各電気配線コネクタ５７ｂの連結ピン１０８を強制嵌合させることによって、センサブラケット５８に各排気ガス温度センサ５７の電気配線コネクタ５７ｂを取り付けている。

上記のように構成すると、各種センサ４４，５７の電気配線コネクタ４４ａ，５７ｂがひとまとまりになるから、電気配線コネクタ４４ａ，５７ｂに対する配線関係の集約化を容易に実行できる。配線作業も簡単になる。

排気圧力センサ４４には、上流側センサパイプ４７及び下流側センサパイプ４８の一端側がそれぞれ接続される。浄化ケーシング３８内のスートフィルタ４０を挟むように、上流側及び下流側の各センサ配管ボス体４９，５０を浄化ケーシング３８に設ける。管継手ボルト５３を介して、各センサパイプ４７，４８の他端側に設けられた締結ボス体５１，５２を各センサ配管ボス体４９，５０に締結する。

上記の構成において、スートフィルタ４０の上流（流入）側の排気ガス圧力と、スートフィルタ４０の下流（流出）側の排気ガス圧力の差（排気ガスの差圧）が、排気圧力センサ４４によって検出される。スートフィルタ４０に捕集された排気ガス中の粒子状物質の残留量が排気ガスの差圧に比例するから、スートフィルタ４０に残留する粒子状物質量が所定以上に増加したときに、排気圧力センサ４４の検出結果に基づき、スートフィルタ４０の粒子状物質量を減少させる再生制御（例えば排気温度を上昇させる制御）が実行される。また、再生制御可能範囲以上に、粒子状物質の残留量がさらに増加したときには、浄化ケーシング３８を着脱分解して、スートフィルタ４０を掃除し、粒子状物質を人為的に除去するメンテナンス作業が行われる。

上記のように、排気ガス浄化装置２の外周部のうちヘッドカバー８側に、排気ガス浄化装置２に対する各種センサ４４，５７（検出部材）用の電気配線コネクタ４４ａ，５７ｂを配置すると、排気ガス浄化装置２の上端とほぼ変わらないかそれよりも低い高さに、電気配線コネクタ４４ａ，５７ｂを位置させることが可能になり、排気ガス浄化装置２を含むエンジン１全高に対して、電気配線コネクタ４４ａ，５７ｂの配置の影響を少なくできるか又はなくせる。このため、排気ガス浄化装置２を組み付けたエンジン１において、全高を極力低く抑えるのに効果的であり、エンジン１のコンパクト化に貢献する。

排気ガス浄化装置２は、エンジン１の上面側のうち排気マニホールド７の上方で、シリンダヘッド５及び排気マニホールド７に対してエンジン１の出力軸３と平行に延びる姿勢で支持させている。このため、エンジン１に排気ガス浄化装置２を組み込んでから出荷可能なものでありながら、エンジン１の高剛性部品であるシリンダヘッド５及び排気マニホールド７を用いて、排気ガス浄化装置２を高剛性に支持でき、振動等による排気ガス浄化装置２の損傷を防止できる。また、排気マニホールド７に排気ガス浄化装置２を至近距離で連通できることになり、排気ガス浄化装置２を適正温度に維持し易く、高い排気ガス浄化性能の維持が可能になる。その結果、排気ガス浄化装置２の小型化にも貢献する。

上記の記載並びに図８〜図１２及び図１８から明らかなように、エンジン１の排気ガスを浄化処理する排気ガス浄化装置２を備え、前記エンジン１の上方に取付け台７１，７２を介して前記排気ガス浄化装置２を搭載しているエンジン装置において、前記排気ガス浄化装置２のうち前記エンジン１寄りの外側面に導熱性ブラケット５８を設け、前記導熱性ブラケット５８の上面５８ａと側面５８ｂとに、前記排気ガス浄化装置２の状態を検出する複数の検出部材４４，５７ｂを取り付けているから、例えば圧力センサや温度センサといった複数の検出部材４４，５７ｂを、前記排気ガス浄化装置２のうち前記エンジン１寄りの外側面に集約して配置でき、前記検出部材４４，５７ｂ群に対する配線関係の集約化を容易に実行できる。また、配線作業も簡単になる。前記検出部材４４，５７ｂ群を取り付けるブラケット５８が導熱性を有するから、放射熱の影響低減の一助にもなる。

また、前記排気ガス浄化装置２に設けられたフランジ体４５の一部にセンサ締結部４６を一体形成し、前記導熱性ブラケット５８を前記センサ締結部４６に着脱可能に設けているから、高剛性の前記フランジ体４５に前記導熱性ブラケット５８を介して前記複数の検出部材４４，５７ｂを支持でき、前記検出部材４４，５７ｂ群の振動を低減できる。前記検出部材４４，５７ｂ群の脱落も防止できる。前記検出部材４４，５７ｂ群の取付けに際しては、前記導熱性ブラケット５８に予め前記検出部材４４，５７ｂ群を取り付けてから、前記導熱性ブラケット５８を前記フランジ体４５に締結すればよいから、前記検出部材４４，５７ｂ群の組付け作業性を向上できる。

前記フランジ体４５の前記センサ締結部４６を、前記排気ガス浄化装置２の外側面から離れる向きに張り出させ、前記センサ締結部４６と前記導熱性ブラケット５８とを締結ボルト１０３によって共締めしているから、前記排気ガス浄化装置２の外側面に前記導熱性ブラケット５８を接触させずに、前記排気ガス浄化装置２の外側面から遠ざけることができ、前記センサブラケット５８ひいては前記検出部材４４，５７ｂ群に対する前記排気ガス浄化装置２からの熱の悪影響を抑制できる。

更に、前記各検出部材４４，５７ｂと前記導熱性ブラケット５８との間には、断熱兼振動防止シート５９ａ，５９ｂを介在させているから、前記断熱兼振動防止シート５９ａ，５９ｂの存在によって、前記検出部材４４，５７ｂ群に対する放射熱の影響をより一層低減できると共に、前記検出部材４４，５７ｂ群の振動も抑制でき、熱による故障や配線脱落等のおそれを抑制できる。

次に、図８〜図１６を参照しながら、エンジン１に排気ガス浄化装置２を組み付ける構造について説明する。前述した通り、排気マニホールド７の出口部に、浄化ケーシング３８の浄化入口管３６の排気ガス取込み側を締結している。排気マニホールド７の排気ガスが浄化入口管３６を介して排気ガス浄化装置２に供給される。排気マニホールド７は、排気ガス浄化装置２を支持するケーシング支持体としても機能している。この場合、排気マニホールド７は、浄化入口管３６を介して浄化ケーシング３８の長手中途部を支持する。

図８〜図１０及び図１６に詳細に示すように、エンジン１には、排気ガス浄化装置２を支持固定するための入口側ブラケット体７１及び出口側ブラケット体７２を備えている。入口側ブラケット体７１及び出口側ブラケット体７２は、エンジン１の出力軸３と交差する方向に幅広に形成されている。入口側ブラケット体７１及び出口側ブラケット体７２は、エンジン１のシリンダヘッド５に着脱可能に固定される。入口側ブラケット体７１及び出口側ブラケット体７２は、シリンダヘッド５において出力軸３と交差する前面側及び後面側に振り分けて立設している。入口側ブラケット体７１は、シリンダヘッド５の後面側に位置して、浄化ケーシング３８の排気上流側を支持する。出口側ブラケット体７２は、シリンダヘッドの前面側に位置して、浄化ケーシング３８の排気下流側を支持する。入口側ブラケット体７１及び出口側ブラケット体７２は取付け台に相当するものである。

図９、図１２及び図１４〜図１６に示すように、入口側ブラケット体７１は前述の通り、シリンダヘッド５の後面側（マウンティングプレート１０の上方）に配置される。入口側ブラケット体７１の下端側をシリンダヘッド５の後面にボルト締結する。入口側ブラケット体７１の上端側には、延長ブラケット７６をボルト締結する。延長ブラケット７６の先端側は、ボルト及びナットを介して、浄化ケーシング３８の排気上流側の端部を塞ぐ入口側蓋体４３に締結する。その結果、浄化ケーシング３８の排気上流側は、入口側ブラケット体７１を介してシリンダヘッド５の後面側に着脱可能に固定される。

図１０〜図１５に示すように、出口側ブラケット体７２は前述の通り、シリンダヘッド５の前面側（冷却ファン９側）に配置される。実施形態の出口側ブラケット体７２は、吸気側ブラケット９１と排気側ブラケット９２とに分離構成されている。

吸気側ブラケット９１の下端側をシリンダヘッド５の前面側にボルト締結する。吸気マニホールド６の上面には補強ブラケット９３をボルト締結する。吸気側ブラケット９１の後面側の上下中途部に補強ブラケット９３の前面側を重ね合わせて、両者９１，９３をボルト締結する。その結果、なお、吸気側ブラケット９１の前面側の上下中途部には、後述する第１吊上げ金具８１を取り付ける。この場合、補強ブラケット９３と第１吊上げ金具８１とにより吸気側ブラケット９１の上下中途部を挟持した状態で、これら三者８１，９１，９３を共締めしている。

排気側ブラケット９２は、下向き開口略Ｃ字状の前枠板９４の後面側に断面く字状の後枠板９５を溶接固定したものである。実施形態では、浄化ケーシング３８における出口挟持フランジ５４のブラケット締結部５４ａに、スペーサ体９６を介して前枠板９５の基端側をボルト締結している。すなわち、排気側ブラケット９２に排気ガス浄化装置２の一端側を連結している。なお、エンジン１に対する排気ガス浄化装置２の搭載位置によっては、吸気側ブラケット９１に排気ガス浄化装置２の一端側に連結してもよい。

図１０、図１１、図１３及び図１５に示すように、排気側ブラケット９２における前枠板９４の先端側には、係止軸体としての埋込みボルト９７を設けている。埋込みボルト９７は前枠板９４の前面から前向きに突出させる。一方、吸気側ブラケット９１の上端側には、上向き開口状の仮止めノッチ９８を形成する。すなわち、吸気側ブラケット９１の上端側に形成される埋込みボルト９７挿入用のボルト穴を上向き開放状に切り欠いて、仮止めノッチ９８を形成する。吸気側ブラケット９１上端側の仮止めノッチ９８に、前枠板９４の埋込みボルト９７を係止可能に構成している。排気側ブラケット９２における前枠板９４の前面先端側を吸気側ブラケット９１の後面上端側に重ね合わせて、埋込みボルト９７を仮止めノッチ９８に係合させることによって、吸気側ブラケット９１に、排気側ブラケット９２ひいては浄化ケーシング３８を支持させる。

埋込みボルト９７と仮止めノッチ９８との係合によって、浄化ケーシング３８の排気下流側を所定位置に保持できる。つまり、埋込みボルト９７と仮止めノッチ９８との係合によって、吸気側ブラケット９１に対する排気側ブラケット９２の組付け位置、ひいてはエンジン１に対する排気ガス浄化装置２の搭載位置を簡単に位置決めできる。なお、実施形態とは逆に、吸気側ブラケット９１に埋込みボルト９７を設け、排気側ブラケット９２に仮止めノッチ９８を設けてもよい。仮止めノッチ９８の開口方向は、埋込みボルト９７との位置関係で設定すればよく、上向き開口状に限るものではない。

図１５に示すように、埋込みボルト９７を仮止めノッチ９８に係合させた状態で、排気側ブラケット９２における前枠板９４の前面先端側と、吸気側ブラケット９１の後面上端側とをボルト締結する。次いで、埋込みボルト９７に係止ナット９９をねじ込んで（増し締めして）、吸気側ブラケット９１及び排気側ブラケット９２の一端側同士を互いに連結する。排気側ブラケット９２における後枠板９５の下端側をシリンダヘッド５の左側面前部にボルト締結する。その結果、浄化ケーシング３８の排気下流側は、出口側ブラケット体７２を介してシリンダヘッド５の前面及び左側面前部（前面側）に着脱可能に固定される。

このように構成すると、埋込みボルト９７と仮止めノッチ９８との係合によって、吸気側ブラケット９１に対する排気側ブラケット９２の組付け位置、ひいてはエンジン１に対する排気ガス浄化装置２の搭載位置を簡単に位置決めできる。また、排気ガス処理装置２の全重量を支えながら、ボルト締結等の組付け作業や取外し作業をする必要がなくなり、排気ガス浄化装置２の載せ降ろし作業時や、排気ガス浄化装置２の組立分解作業時の手間を大幅に軽減できる。

上記の記載並びに図１０〜図１５から明らかなように、取付け台のうち排気ガス浄化装置２の一端側を支持するもの（出口側ブラケット体７２）として、吸気側ブラケット９１及び排気側ブラケット９２を備え、前記吸気側ブラケット９１及び前記排気側ブラケット９２の一端側同士を互いに締結し、前記吸気側ブラケット９１及び前記排気側ブラケット９２の各他端側を前記エンジン１（シリンダヘッド５）側に連結するから、前記取付け台（出口側ブラケット体７２）を前記吸気側ブラケット９１と前記排気側ブラケット９２とに分離構成することになり、前記各ブラケット単品９１，９２では軽量化を図りながら、相互の締結によって支持強度を十分に確保して、前記排気ガス浄化装置２を前記エンジン１に安定的に搭載できる。従って、前記エンジン１の振動等による前記排気ガス浄化装置２の劣化・損傷を防止して、前記排気ガス浄化装置２の耐久性向上に寄与できる。

上記の記載並びに図１０〜図１５から明らかなように、前記吸気側ブラケット９１及び前記排気側ブラケット９２のうちいずれか一方に前記排気ガス浄化装置２の一端側を連結するから、前記吸気側ブラケット９１及び前記排気側ブラケット９２のうちいずれか一方を前記排気ガス浄化装置２の一端側に連結した状態で前記エンジン１に載せ降ろしでき、前記エンジン１に対する前記排気ガス浄化装置２の組付け作業性向上を図れる。また、前記吸気側ブラケット９１及び前記排気側ブラケット９２のうち残る他方を、例えばエンジン１吊り上げ用の吊上げ金具８１の取付け座に用いることも可能である。

上記の記載並びに図１０〜図１５から明らかなように、前記吸気側ブラケット９１及び前記排気側ブラケット９２のうちいずれか一方に仮止めノッチ９８を形成し、残る他方に設けた係止軸体９７を前記仮止めノッチ９８に係止可能に構成しているから、前記係止軸体９７と前記仮止めノッチ９８との係合によって、一方の前記ブラケット９１（９２）に対する他方の前記ブラケット９２（９１）の組付け位置、ひいては、前記エンジン１に対する前記排気ガス浄化装置２の搭載位置を簡単に位置決めできる。また、前記排気ガス処理装置２の全重量を支えながら、ボルト締結等の組付け作業や取外し作業をする必要がなくなり、前記排気ガス浄化装置２の載せ降ろし作業時や、前記排気ガス浄化装置２の組立分解作業時の手間を大幅に軽減できる。

特に上記のように、入口側ブラケット体７１及び出口側ブラケット体７２の下端側をシリンダヘッド５に締結することによって、エンジン１に対する排気ガス浄化装置２の取付け基準位置を高精度に設定できる。このため、後処理装置であるマフラー等に比べて重量の重い排気ガス浄化装置２であっても、所定の位置に適正に搭載できる。

次に、図６〜図１２及び図１６を参照しながら、エンジン１を作業機に載せ降ろしする際に用いる吊上げ金具８１，８２及びその取付け構造について説明する。実施形態のエンジン１は一対の吊上げ金具８１，８２を備えている。重量物である排気ガス浄化装置２付きエンジン１を安定した姿勢で（バランスさせて）吊り上げるため、一対の吊上げ金具８１，８２はエンジン１において出力軸３と交差する両側面側に振り分けて配置される。実施形態の吊上げ金具８１，８２は、エンジン１におけるシリンダヘッド５の前面側と後面側とに振り分けている。一対の吊上げ金具８１，８２のうち第２吊上げ金具８２は長板状の金属板材である。第２吊上げ金具８２の上端側には、例えばワイヤロープ等を挿通させるための貫通吊り穴８６を形成している。第２吊上げ金具８２の下端側はシリンダヘッド５の後面にボルト締結している。

第１吊上げ金具８１も長板状の金属板材である。第１吊上げ金具８１の上端側には、例えばワイヤロープ等を挿通させるための貫通吊り穴８３を形成している。第２吊上げ金具８２の下端側はシリンダヘッド５の後面にボルト締結している。第１吊上げ金具８１の下端側は吸気側ブラケット９１にボルト締結している。この場合、吸気マニホールド６の上面にボルト締結された補強ブラケット９３と第１吊上げ金具８１の下端側とにより、吸気側ブラケット９１の上下中途部を挟持させ、当該挟持状態でこれら三者８１，９１，９３を共締めしている。なお、実施形態とは逆に、第１吊上げ金具８１を排気側ブラケット９２に設けてもよい。

第１吊上げ金具８１の強度は、吸気側ブラケット９１や補強ブラケット９３の強度に比べて小さく設定されている。このため、例えばエンジン１吊り上げの際に過大な外力がかかると、吸気側ブラケット９１や補強ブラケット９３よりも先に第１吊上げ金具８１の方が塑性変形したり破損したりする。すなわち、エンジン１吊上げによる吸気側ブラケット９１及び補強ブラケット９３の変形を防止でき、その結果、エンジン１吊上げ時に排気ガス浄化装置２に外力が加わるのを抑制できる。

上記の構成において、エンジン１を作業機に載せ降ろしする際は、両吊上げ金具８１，８２に形成された貫通吊り穴８３，８６に例えばワイヤロープを挿通させ、ワイヤロープをチェンブロックのフック等に係止して、エンジン１を吊り上げることになる。

上記の記載並びに図６〜図１０から明らかなように、前記吸気側ブラケット９１及び前記排気側ブラケット９２のうちいずれか一方に、前記エンジン１を吊り上げるための吊上げ金具８１の下端側を締結するから、前記排気ガス浄化装置２を支持する高剛性部品である前記両ブラケット９１，９２のうちいずれかを前記吊上げ金具８１に対する締結部に兼用して、部品点数を抑制しながら、前記エンジン１に前記吊上げ金具８１を強固に締結できる（前記エンジン１に対する前記吊上げ金具８１の連結強度を確保できる）。

なお、本願発明における各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。

１エンジン
２排気ガス浄化装置
３出力軸
４シリンダブロック
５シリンダヘッド
６吸気マニホールド
７排気マニホールド
８ヘッドカバー
９冷却ファン
４４排気圧力センサ（検出部材）
５７排気ガス温度センサ（検出部材）
５７ｂ電気配線コネクタ（検出部材）
５８センサブラケット（導熱性ブラケット）
５８ａ水平板部
５８ｂ鉛直板部
５９ａ，５９ｂ断熱兼振動防止シート
７１入口側ブラケット体（取付け台）
７２出口側ブラケット体（取付け台）
８１第１吊上げ金具
８２第２吊上げ金具
９１吸気側ブラケット
９２排気側ブラケット
９７埋込みボルト
９８仮止めノッチ

Claims

エンジンの排気ガスを浄化処理する排気ガス浄化装置を備え、前記エンジンの上方に取付け台を介して前記排気ガス浄化装置を搭載しているエンジン装置において、
前記排気ガス浄化装置のうち前記エンジン寄りの外側面に導熱性ブラケットを設け、前記導熱性ブラケットの上面と側面とに、前記排気ガス浄化装置の状態を検出する複数の検出部材を取り付けている、
エンジン装置。
前記排気ガス浄化装置に設けられたフランジ体の一部にセンサ締結部を一体形成し、前記導熱性ブラケットを前記センサ締結部に着脱可能に設けている、
請求項１に記載のエンジン装置。
前記フランジ体の前記センサ締結部を、前記排気ガス浄化装置の外側面から離れる向きに張り出させ、前記センサ締結部と前記導熱性ブラケットとを締結ボルトによって共締めしている、
請求項２に記載のエンジン装置。
前記各検出部材と前記導熱性ブラケットとの間には、断熱兼振動防止シートを介在させている、
請求項１〜３のうちいずれかに記載のエンジン装置。