JP2015183542A

JP2015183542A - エンジン装置

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Publication number: JP2015183542A
Application number: JP2014059104A
Authority: JP
Inventors: 真也福吉; Shinya Fukuyoshi
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2014-03-20
Filing date: 2014-03-20
Publication date: 2015-10-22
Anticipated expiration: 2034-03-20
Also published as: JP6265806B2

Abstract

【課題】第１ケース２８または第２ケース２９などの排気ガス浄化装置の構成部品数を削減でき、組付け作業性を向上できるものでありながら、保温効果を期待できると共に、中継管３９の防振構造なども簡略化できるようにしたエンジン装置を提供しようとするものである。
【解決手段】エンジン１の排気ガス中の粒子状物質を除去する第１ケース２８と、エンジン１の排気ガス中の窒素酸化物質を除去する第２ケース２９を備え、第１ケース２８に中継管３９を介して第２ケース２９を接続させるエンジン装置において、第１ケース２８または第２ケース２９のいずれか一方の外側に中継管３９を一体的に配置すると共に、第１ケース２８のガス出口または第２ケース２９のガス入口に管継ぎ手体４１を介して中継管３９を着脱可能に連結したものである。
【選択図】図１９

Description

本願発明は、農業機械（トラクタ、コンバイン）または建設機械（ブルドーザ、油圧ショベル、ローダー）などに搭載するディーゼルエンジン等のエンジン装置に係り、より詳しくは、排気ガス中に含まれた粒子状物質（すす、パティキュレート）、または排気ガス中に含まれた窒素酸化物質（ＮＯｘ）等を除去する排気ガス浄化装置が搭載されたエンジン装置に関するものである。

従来、ディーゼルエンジンの排気経路中に、排気ガス浄化装置（排気ガス後処理装置）として、ディーゼルパティキュレートフィルタを内設したケース（以下、ＤＰＦケースという）と、尿素選択還元型触媒を内設したケース（以下、ＳＣＲケースという）を設け、ＤＰＦケースとＳＣＲケースに排気ガスを導入して、ディーゼルエンジンから排出された排気ガスを浄化処理する技術が知られている（例えば特許文献１〜４参照）。

特開２００９−７４４２０号公報特開２０１２−２１５０５号公報特開２０１２−１７７２３３号公報特開２０１３−１０４３９４号公報

ＤＰＦケースとＳＣＲケースを組付ける場合、ＤＰＦケースとＳＣＲケース間の排気ガス経路中に、尿素水噴射ノズルが配置された中継管（尿素混合管）を設け、ＳＣＲケースに供給される排気ガス中にアンモニアを発生させるから、中継管を所定長さ以上に長く形成して、尿素の結晶化を防止しながら、アンモニアを生成させる必要がある。しかしながら、ＤＰＦケースの排気ガス出口とＳＣＲケースの排気ガス入口の両方に中継管の両端側を着脱可能に連結する構造では、ＤＰＦケースとＳＣＲケースと中継管を各別に製作できるが、ＤＰＦケースの排気ガス出口またはＳＣＲケースの排気ガス入口または中継管の加工誤差等にて、組立作業時間を容易に短縮できないと共に、エンジンの取付け位置などに対してＤＰＦケースとＳＣＲケースの支持姿勢を所定姿勢に支持しにくい等の問題がある。なお、ＤＰＦケース内のディーゼルパティキュレートフィルタ（スートフィルタ）をクリーニングまたは交換する場合、ＤＰＦケース全体を取外す構造では、ディーゼルパティキュレートフィルタのクリーニング工数などを容易に低減できない等の問題もある。

そこで、本願発明は、これらの現状を検討して改善を施したエンジン装置を提供しようとするものである。

前記目的を達成するため、請求項１に係る発明のエンジン装置は、エンジンの排気ガス中の粒子状物質を除去する第１ケースと、前記エンジンの排気ガス中の窒素酸化物質を除去する第２ケースを備え、前記第１ケースに中継管を介して前記第２ケースを接続させるエンジン装置において、前記第１ケースまたは第２ケースのいずれか一方の外側に前記中継管を一体的に配置すると共に、前記第１ケースのガス出口または第２ケースのガス入口に管継ぎ手体を介して前記中継管を着脱可能に連結したものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のエンジン装置において、前記第２ケースの外側に前記中継管を一体的に固定すると共に、前記第１ケースのガス出口に接続させる前記中継管の一端側に尿素水噴射ノズルを配置し、前記第１ケースのガス出口に管継ぎ手体を介して前記中継管の一端側を着脱可能に連結したものである。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のエンジン装置において、前記第２ケースを、内側ケースと外側ケースにて円筒状の二重管構造に形成する構造であって、前記外側ケースの外周面に前記中継管の外周面を接合させたものである。

請求項１に係る発明によれば、エンジンの排気ガス中の粒子状物質を除去する第１ケースと、前記エンジンの排気ガス中の窒素酸化物質を除去する第２ケースを備え、前記第１ケースに中継管を介して前記第２ケースを接続させるエンジン装置において、前記第１ケースまたは第２ケースのいずれか一方の外側に前記中継管を一体的に配置すると共に、前記第１ケースのガス出口または第２ケースのガス入口に管継ぎ手体を介して前記中継管を着脱可能に連結したものであるから、前記エンジンの組立工場などにおいて、前記第１ケースまたは第２ケースのいずれか一方と前記中継管を一部品として取扱うことができ、構成部品数を削減できる。また、前記第１ケースの排気ガス出口または前記第２ケースの排気ガス入口のいずれか一方と前記中継管の一端側の連結部に加工誤差が生じても、その連結部の加工誤差を簡単に解消でき、組立時の位置調整などの作業時間を容易に短縮でき、組付け作業性を向上できる。前記第１ケースまたは第２ケースのいずれか一方の外側に前記中継管を近接させて設置できるから、保温効果を期待でき、前記中継管内部での尿素結晶化を低減できると共に、前記中継管の防振構造なども簡略化できる。

請求項２に記載の発明によれば、前記第２ケースの外側に前記中継管を一体的に固定すると共に、前記第１ケースのガス出口に接続させる前記中継管の一端側に尿素水噴射ノズルを配置し、前記第１ケースのガス出口に管継ぎ手体を介して前記中継管の一端側を着脱可能に連結したものであるから、前記管継ぎ手体の分解にて、第１ケースの排気ガス出口側から前記中継管を分離でき、前記尿素噴射ノズル設置側で前記中継管の内部を容易に掃除でき、前記中継管内部での尿素結晶化を低減できる。また、前記第１ケースのガス出口側を部分的に着脱可能に構成できるから、前記第１ケースのガス出口側を部分的に取外すだけで、前記第１ケースのガス出口側に内設するスートフィルタのメンテナンスなどを容易に実行できる。

請求項３に記載の発明によれば、前記第２ケースを、内側ケースと外側ケースにて円筒状の二重管構造に形成する構造であって、前記外側ケースの外周面に前記中継管の外周面を接合させたものであるから、前記第１ケースに第２ケースを密着状に近接させて、前記第１ケース及び第２ケースを狭少スペースに配置できると共に、前記中継管の防振構造などが不要になり、前記第１ケースと第２ケースの連結構造を簡略化できる。

第１実施形態を示すディーゼルエンジンの左側面図である。同右側面図である。同正面図である。同背面図である。同平面図である。同正面斜視図である。排気ガス浄化ユニット体の底面説明図である。同正面斜視分解図である。同背面斜視分解図である。同右側斜視分解図である。同左側斜視分解図である。ディーゼルエンジンを搭載したトラクタの左側面図である。同平面図である。同ケース取付けフレーム体部の背面断面図である。第１ケースの一部を分解した背面斜視図である。第１ケースの一部を分解した着脱説明図である。ディーゼルエンジンを搭載した作業車両の側面図である。同作業車両の平面図である。第１ケースと第２ケースと尿素混合管の断面図である。第１ケースと尿素混合管の連結部の拡大断面図である。

以下に、本発明を具体化した第１実施形態を図面（図１〜図１１）に基づいて説明する。図１はディーゼルエンジン１の排気マニホールド６が設置された左側面図、図２はディーゼルエンジン１の吸気マニホールド３が設置された右側面図、図３はディーゼルエンジン１の冷却ファン２４が設置された正面図である。なお、排気マニホールド６が設置された側をディーゼルエンジン１の左側面と称し、吸気マニホールド３が設置された側をディーゼルエンジン１の右側面と称し、冷却ファン２４が設置された側をディーゼルエンジン１の正面と称する。図１〜図８を参照しながら、ディーゼルエンジン１の全体構造について説明する。

図１〜図６に示す如く、ディーゼルエンジン１のシリンダヘッド２の一側面には吸気マニホールド３が配置されている。シリンダヘッド２は、エンジン出力軸４（クランク軸）とピストン（図示省略）が内蔵されたシリンダブロック５に上載されている。シリンダヘッド２の他側面に排気マニホールド６が配置されている。シリンダブロック５の正面と背面からエンジン出力軸４の前端と後端を突出させている。

図１〜図６に示す如く、シリンダブロック５の背面にフライホイールハウジング８を固着している。フライホイールハウジング８内にフライホイール９を設ける。エンジン出力軸４の後端側にフライホイール９を軸支させている。フライホイール９を介してディーゼルエンジン１の動力を取り出すように構成している。さらに、シリンダブロック５の下面にはオイルパン１１が配置されている。

図２〜図６に示すように、吸気マニホールド３には、再循環用の排気ガスを取込む排気ガス再循環装置（ＥＧＲ）１５を配置する。エアクリーナ１６（図１３参照）が吸気マニホールド３に接続される。エアクリーナ１６にて除塵・浄化された外部空気は、吸気マニホールド３に送られ、ディーゼルエンジン１の各気筒に供給されるように構成している。

上記の構成により、ディーゼルエンジン１から排気マニホールド６に排出された排気ガスの一部が、排気ガス再循環装置１５を介して、吸気マニホールド３からディーゼルエンジン１の各気筒に還流されることによって、ディーゼルエンジン１の燃焼温度が下がり、ディーゼルエンジン１からの窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出量が低減され、かつディーゼルエンジン１の燃費が向上される。

なお、シリンダブロック５内とラジエータ１９（図１２参照）に冷却水を循環させる冷却水ポンプ２１を備える。ディーゼルエンジン１の冷却ファン２４設置側に冷却水ポンプ２１を配置する。エンジン出力軸４にＶベルト２２などを介して冷却水ポンプ２１及び冷却ファン２４を連結し、冷却水ポンプ２１及び冷却ファン２４を駆動する。冷却水ポンプ２１から、排気ガス再循環装置１５のＥＧＲクーラ１８を介して、シリンダブロック５内に冷却水を送込む一方、冷却ファン２４風にてディーゼルエンジン１を冷却するように構成している。

図１〜図７に示す如く、前記ディーゼルエンジン１の各気筒から排出された排気ガスを浄化するための排気ガス浄化装置２７として、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の粒子状物質を除去するディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）としての第１ケース２８と、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の窒素酸化物質を除去する尿素選択触媒還元（ＳＣＲ）システムとしての第２ケース２９を備える。図３、図４に示すように、ＤＰＦケースとしての第１ケース２８には、酸化触媒３０と、スートフィルタ３１が内設される。ＳＣＲケースとしての第２ケース２９には、尿素選択触媒還元用のＳＣＲ触媒３２と、酸化触媒３３が内設される。

ディーゼルエンジン１の各気筒から排気マニホールド６に排出された排気ガスは、排気ガス浄化装置２７等を経由して、外部に放出される。排気ガス浄化装置２７によって、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や、炭化水素（ＨＣ）や、粒子状物質（ＰＭ）や、窒素酸化物質（ＮＯｘ）を低減するように構成している。

第１ケース２８と第２ケース２９は、平面視でディーゼルエンジン１の出力軸（クランク軸）４と交叉する直交方向に長く延びた長尺円筒形状に構成している（図３〜図５参照）。第１ケース２８の筒形状両側（排気ガス移動方向一端側と同他端側）には、排気ガスを取入れるＤＰＦ入口管３４と、排気ガスを排出するＤＰＦ出口管３５を設けている。同様に、第２ケース２９の両側（排気ガス移動方向一端側と同他端側）には、排気ガスを取入れるＳＣＲ入口３６と、排気ガスを排出するＳＣＲ出口管３７を設けている。

また、排気マニホールド６の排気ガス出口に、ディーゼルエンジン１に空気を強制的に送り込む過給機３８と、排気マニホールド６にボルト締結する排気ガス出口管７を配置している。過給機３８と排気ガス出口管７を介して排気マニホールド６にＤＰＦ入口管３４を連通させ、ディーゼルエンジン１の排気ガスを第１ケース２８内に導入するように構成している。一方、第１ケー２８スに第２ケース２９を連結させる中継管としての尿素混合管３９を介して、ＤＰＦ出口管３５にＳＣＲ入口３６を接続させ、第１ケース２８の排気ガスを第２ケース２９内に導入するように構成している。加えて、ＤＰＦ出口管３５と、尿素混合管３９は、ボルト締結させるＤＰＦ出口側フランジ体４１にて着脱可能に接続されている。なお、ＳＣＲ入口３６に尿素混合管３９の一端側を溶接加工にて一体的に接続させる。

図２に示す如く、ディーゼルエンジン１の多気筒分の各インジェクタ（図示省略）に、図１２（図１３）に示す燃料タンク４５を接続する燃料ポンプ４２とコモンレール４３を備える。シリンダヘッド２の吸気マニホールド３設置側にコモンレール４３と燃料フィルタ４４を配置し、吸気マニホールド３下方のシリンダブロック５に燃料ポンプ４２を配置している。なお、前記各インジェクタは、電磁開閉制御型の燃料噴射バルブ（図示省略）を有する。

燃料タンク４５内の燃料が燃料フィルタ４４を介して燃料ポンプ４２に吸込まれる一方、燃料ポンプ４２の吐出側にコモンレール４３が接続され、円筒状のコモンレール４３がディーゼルエンジン１の各インジェクタにそれぞれ接続されている。なお、燃料ポンプ４２からコモンレール４３に圧送される燃料のうち余剰分は、燃料タンク４５に戻され、高圧の燃料がコモンレール４３内に一時貯留され、コモンレール４３内の高圧燃料がディーゼルエンジン１の各気筒（シリンダ）内部に供給される。

上記の構成により、前記燃料タンク４５の燃料が燃料ポンプ４２によってコモンレール４３に圧送され、高圧の燃料がコモンレール４３に蓄えられると共に、前記各インジェクタの燃料噴射バルブがそれぞれ開閉制御されることによって、コモンレール４３内の高圧の燃料がディーゼルエンジン１の各気筒に噴射される。即ち、前記各インジェクタの燃料噴射バルブを電子制御することによって、燃料の噴射圧力、噴射時期、噴射期間（噴射量）を高精度にコントロールできる。したがって、ディーゼルエンジン１から排出される窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減できる。

次に、図１２〜図１３を参照して、前記ディーゼルエンジン１を搭載したトラクタ５１について説明する。図１２〜図１３に示す作業車両としてのトラクタ５１は、図示しない耕耘作業機などを装着し、圃場を耕す耕耘作業などを行うように構成されている。図１２は農作業用トラクタの側面図、図１３は同平面図である。なお、以下の説明では、トラクタの前進方向に向かって左側を単に左側と称し、同じく前進方向に向かって右側を単に右側と称する。

図１２〜図１３に示す如く、作業車両としての農作業用トラクタ５１は、走行機体５２を左右一対の前車輪５３と左右一対の後車輪５４とで支持し、走行機体５２の前部に前記ディーゼルエンジン１を搭載し、ディーゼルエンジン１にて後車輪５４及び前車輪５３を駆動することにより、前後進走行するように構成されている。ディーゼルエンジン１の上面側及び左右側面側は、開閉可能なボンネット５６にて覆われている。

また、前記走行機体５２の上面のうち、ボンネット５６の後方には、オペレータが搭乗するキャビン５７が設置されている。該キャビン５７の内部には、オペレータが着座する操縦座席５８と、操向手段としての操縦ハンドル５９などの操縦機器が設けられている。また、キャビン５７の左右外側部には、オペレータが乗降するための左右１対のステップ６０が設けられ、該ステップ６０より内側で且つキャビン５７の底部より下側には、ディーゼルエンジン１に燃料を供給する燃料タンク４５が設けられている。

また、前記走行機体５２は、ディーゼルエンジン１からの出力を変速して後車輪５４（前車輪５３）に伝達するためのミッションケース６１を備える。ミッションケース６１の後部には、ロワーリンク６２及びトップリンク６３及びリフトアーム６４などを介して、図示しない耕耘作業機などが昇降動可能に連結される。さらに、ミッションケース６１の後側面に、前記耕耘作業機などを駆動するＰＴＯ軸６５が設けられている。なお、トラクタ５１の走行機体５２は、ディーゼルエンジン１と、ミッションケース６１と、それらを連結するクラッチケース６６などにて構成される。

さらに、図１〜図１１、図１４〜図１６を参照して、前記第１ケース２８と第２ケース２９の取付け構造を説明する。図８〜図１１、図１４〜図１６に示す如く、シリンダヘッド２の前面のうち右側角隅部に下端側をボルト８１締結する前部支脚体８２と、シリンダヘッド２の左側面のうち前側角隅部に下端側をボルト８３締結する側部支脚体８４と、シリンダヘッド２の後面に下端側をボルト８５締結する後部支脚体８６を備え、シリンダヘッド２に各支脚体８２，８４，８６を立設させる。板金加工にて形成した矩形状の支持台８７を備え、各支脚体８２，８４，８６の上端側に支持台８７の側面及び上面側をボルト８８締結させる。また、排気ガス出口管７に対設する支持台８７の上面に平板状の位置決め体８９を溶接固定させ、上向きに開口させた排気ガス出口管７の平坦な排気ガス出口面７ａの一部に、位置決め体８９の平板状下面の一部を面接触させ、排気ガス出口管７に位置決め体８９を位置決めボルト９０にて締結する。排気ガス出口管７に位置決め体８９の面接触にて、ディーゼルエンジン１に対して支持台８７の上面が略水平になるように構成している。

図５、図１０〜図１１、図１４〜図１６に示す如く、第１ケース２８と第２ケース２９を平行に配置させる挟持体として、一対の左ケース固定体９５及び右ケース固定体９６と、４本の締結バンド９７を備える。左ケース固定体９５及び右ケース固定体９６の後側載置部に左右の締結バンド９７にて第１ケース２８を固着させると共に、左ケース固定体９５及び右ケース固定体９６の前側載置部に左右の締結バンド９７にて第２ケース２９を固着させる。したがって、左右方向に長尺な円筒状の第１ケース２８と第２ケース２９が、ディーゼルエンジン１の上面側に平行に配置されるもので、ディーゼルエンジン１上面の後側に第１ケース２８が位置し、ディーゼルエンジン１上面の前側に第２ケース２９が位置する。

図８〜図１１、図１６に示す如く、左ケース固定体９５及び右ケース固定体９６の前後端部に前後支持フレーム体９８を取付け位置（支持姿勢）調節可能にボルト９９締結させ、左右ケース固定体９５，９６と前後支持フレーム体９８を四角枠状に連結させ、それらに締結バンド９７を介して第１ケース２８と第２ケース２９を固着させ、排気ガス浄化ユニットとしての排気ガス浄化装置２７を構成している。なお、ボルト９９の外径寸法に比べ、支持フレーム体９８のボルト貫通孔の内径寸法を大きく形成して、支持フレーム体９８のボルト貫通孔にボルト９９を遊嵌挿入させるものであり、ケース固定体９５，９６と支持フレーム体９８を固着するとき、ケース固定体９５，９６に対する支持フレーム体９８の連結姿勢を所定姿勢に支持しながら、ケース固定体９５，９６にボルト９９を螺着させ、ケース固定体９５，９６に支持フレーム体９８をボルト９９締結させるように構成している。

また、左ケース固定体９５の前端側と右ケース固定体９６の後端側に左右の吊下げ部材９１をボルト９２締結させて、左右ケース固定体９５，９６と前後支持フレーム体９８の四角枠の対角線位置に左右の吊下げ部材９１を配置する。一方、略水平な支持台８７の上面に前後の仮止めボルト体９３を立設させ、左右の吊下げ部材９１の対角線配置と反対側の対角線位置に前後の仮止めボルト体９３を配置する。即ち、左右ケース固定体９５，９６と前後支持フレーム体９８の四角枠の頂角部に、左右の吊下げ部材９１と、前後の仮止めボルト体９３を振分けて配置させる。

次に、ディーゼルエンジン１に排気ガス浄化装置２７（排気浄化ユニット）を組付ける組立手順を説明する。図８〜図１１に示す如く、先ず、排気ガス浄化装置（排気浄化ユニット）２７を組立てるものであり、左ケース固定体（挟持体）９５と右ケース固定体（挟持体）９６の各両端部に、端面Ｌ形状の板金製の一対の支持フレーム体９８をボルト９９締結する。ボルト９９を締付けるとき、左ケース固定体９５の上面高さと右ケース固定体９６の上面高さが面一になるように、各支持フレーム体９８のボルト孔とボルト９９のガタを利用して、各ケース固定体９５，９６と各支持フレーム体９８の連結位置を調節しながら、ボルト９９を締結して、各ケース固定体９５，９６と各支持フレーム体９８を四角フレーム枠状に連結する。

続いて、各ケース固定体９５，９６上面側の上向き凹状支持部に第１ケース２８と第２ケース２９を所定方向（平行）に載置し、ＤＰＦ出口管３５にＤＰＦ出口側フランジ体４１をボルト締結させると共に、ＳＣＲ入口３６に尿素混合管３９の他端側を溶接にて一体的に接合固定させ、第１ケース２８と第２ケース２９と尿素混合管３９を一体的に結合させる。そして、第１ケース２８と第２ケース２９の各上面側に各２本の締結バンド９７を半巻き状にそれぞれ装着して、各ケース固定体９５，９６に各締結バンド９７の下端側をボルト締結すると共に、各ケース固定体９５，９６に吊下げ部材９１をボルト９２締結させ、排気ガス浄化装置２７の組立を完了する。なお、ＳＣＲ入口側フランジ体４０のボルト締結のとき、センサブラケット１１２もＳＣＲ入口側フランジ体４０にボルト締結させ、センサブラケット１１２に差圧センサ１１１を取付ける。

一方、ディーゼルエンジン１の組立ライン（エンジン組立場所）の最終組立工程付近で、組立作業が略終了したディーゼルエンジン１のシリンダヘッド２に、前部支脚体８２と側部支脚体８４と後部支脚体８６の各下端側を、ボルト８１，８３，８５締結させ、シリンダヘッド２に各支脚体８２，８４，８６を立設させる。次いで、各支脚体８２，８４，８６の上端側に支持台８７を載置し、排気ガス出口管７の排気ガス出口面７ａに位置決め体８９の下面を面接触させて、支持台８７の上面が略水平に支持された状態下で、各支脚体８２，８４，８６に支持台８７をボルト８８締結させ、ディーゼルエンジン１の上面側に支持台８７を水平姿勢に固定させる。

さらに、ディーゼルエンジン１の組立工程の最終付近の作業場所において、上記のように組立が完了した排気ガス浄化装置２７を、吊下げ部材９１を介して、図示しない荷役装置（ホイストまたはチェンブロック）に吊下げて、上記のように支持台８７を組付けたディーゼルエンジン１の上面側に搬送させると共に、前後の仮止めボルト体９３を介して支持台８７の略水平な上面に前後支持フレーム体９８を上方側から載置し、支持台８７に前後支持フレーム体９８をボルト１００締結させ、ディーゼルエンジン１上面側に排気ガス浄化装置２７（第１ケース２８と第２ケース２９）を合体させ、ディーゼルエンジン１に排気ガス浄化装置２７を組付ける組立作業を完了する。

また、第１ケース２８と第２ケース２９の間に、それらに平行に尿素混合管３９を配置する。冷却ファン２４の冷却風路（図１に示すシュラウド１０１）よりも高位置に、支持台８７の上面を介して第１ケース２８と第２ケース２９と尿素混合管３９が支持されると共に、尿素混合管３９の前側方が第２ケース２９にて閉塞される。冷却ファン２４の冷却風などによって尿素混合管３９内の排気ガス温度が低下して、尿素混合管３９内に供給される尿素水が結晶化するのを防止する。また、尿素混合管３９内に供給される尿素水が、第１ケース２８から第２ケース２９に至る排気ガス中にアンモニアとして混合されるように構成している。

図１〜図１１に示す如く、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の粒子状物質を除去する第１ケース２８と、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の窒素酸化物質を除去する第２ケース２９を備え、第１ケース２８に尿素混合管３９を介して第２ケース２９を接続させる作業車両のエンジン装置において、第１ケース２８と第２ケース２９を固着するケース固定体９５，９６を備え、ケース固定体９５，９６に吊下げ部材９１を固着している。したがって、ケース固定体９５，９６にて前記各ケース２８，２９が排気ガス浄化装置（排気浄化ユニット）２７として一体的に組付けられた状態で、荷役装置などに吊下げ部材９１を介して排気浄化ユニット２７を吊下げ支持できる。ディーゼルエンジン１の上面側などに排気ガス浄化装置２７を着脱させる組立分解作業において、大重量部品である排気ガス浄化装置２７を容易に取扱うことができる。

図１〜図１１に示す如く、前記ケース固定体９５，９６にて一体的に固着する前記第１ケース２８と第２ケース２９間に尿素混合管３９を連結して、排気浄化ユニットとしての排気ガス浄化装置２７を形成すると共に、排気ガス浄化装置２７の外周側のうち平面視で対角線位置の外周側に一対の吊下げ部材９１を対向させて配置している。したがって、ディーゼルエンジン１の組立工程のうち最終付近の組立工程で、ディーゼルエンジン１に排気ガス浄化装置２７を簡単に組付けることができると共に、ディーゼルエンジン１のメンテナンス作業または修理作業などにおいて、ディーゼルエンジン１から排気ガス浄化装置２７を簡単に取外すことができる。

図１〜図１１に示す如く、ディーゼルエンジン１の上面側に複数の支脚体８２，８４，８６を介して支持台８７の下面側に連結させ、ディーゼルエンジン１の上面側に支持台８７を配置し、支持台８７の略水平な上面側にケース固定体９５，９６を着脱可能に固着している。したがって、ディーゼルエンジン１上面側の付設部品などとの干渉を容易に低減できるものでありながら、ディーゼルエンジン１の組立作業性またはディーゼルエンジン１のメンテナンス作業性などを簡単に向上できる。

図１〜図１１に示す如く、ディーゼルエンジン１の一側に冷却ファン２４を設ける構造であって、冷却ファン２４の上部高さよりも支持台８７の略水平な上面高さを高く形成している。したがって、支持台８７の下面側に前記冷却ファン２４風を移動させ、ディーゼルエンジン１の空冷効率を適正に維持できるものでありながら、冷却ファン２４風にて排気浄化ユニットとしての排気ガス浄化装置２７の温度が低下するのを防止でき、排気ガス浄化装置２７を所定温度以上に維持して排気浄化効率を向上できる。

図１〜図１１に示す如く、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の粒子状物質を除去する第１ケース２８と、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の窒素酸化物質を除去する第２ケース２９を備え、第１ケース２８に尿素混合管３９を介して第２ケース２９を接続させる作業車両のエンジン装置において、第１ケース２８と第２ケース２９を挟持体としてのケース固定体９５，９６及び締結バンド９７及び支持フレーム体９８にて一体的に固着して、排気浄化ユニット２７を形成すると共に、ケース固定体９５，９６及び締結バンド９７及び支持フレーム体９８を介してディーゼルエンジンに排気浄化ユニットとしての排気ガス浄化装置２７を着脱可能に支持するように構成している。したがって、ディーゼルエンジン１と排気ガス浄化装置２７を同一振動構造に一体的に構成でき、第１ケース２８と第２ケース２９の排気連結部などを防振連結する必要がなく、ディーゼルエンジン１と排気ガス浄化装置２７における排気ガス排出径路を低コストに構成できる。また、ディーゼルエンジン１の組立作業場所と異なる場所で排気ガス浄化装置２７を予め組立て、ディーゼルエンジン１の組立作業の最終工程付近で、ディーゼルエンジン１に排気ガス浄化装置２７を載置でき、ディーゼルエンジン１の組立作業性を向上できる。

図１〜図１１に示す如く、ディーゼルエンジン１の上面側に略水平に支持台８７を固着させ、支持台８７の上面側に支持フレーム体９８を介してケース固定体９５，９６を固着させ、ディーゼルエンジン１の上面側にケース固定体９５，９６及び締結バンド９７を介して第１ケース２８と第２ケース２９を横倒し姿勢に支持すると共に、第１ケース２８と第２ケース２９間でそれらの上面側に尿素混合管３９を支持するように構成している。したがって、支持台８７と支持フレーム体９８の結合分離にて排気ガス浄化装置２７を簡単に組立分解できると共に、ディーゼルエンジン１の上面側に第１ケース２８と第２ケース２９を嵩低くコンパクトに支持できる。また、ケース固定体９５，９６及び締結バンド９７を介して第１ケース２８と第２ケース２９の取付け間隔を一定に維持でき、前記各ケース２８，２９間の尿素混合管３９などの排気ガス配管構造を簡略化できる。

図９〜図１１に示す如く、ディーゼルエンジン１のシリンダヘッド２の外周面に複数の支脚体８２，８４，８６の下端側を固着させると共に、複数の支脚体８２，８４，８６の上端側に略水平な支持台８７を着脱可能に連結させ、ディーゼルエンジン１の上面側に支持台８７を介して排気ガス浄化装置２７を載置するように構成している。したがって、複数の支脚体８２，８４，８６と支持台８７の連結部を着脱して、支持台８７を取外し、ディーゼルエンジン１上面側を大きく開放させ、ディーゼルエンジン１上面側のメンテナンス作業などを簡単に実行できると共に、シリンダヘッド２に複数の支脚体８２，８４，８６を介して支持台８７を強固に連結でき、ディーゼルエンジン１上面側に排気ガス浄化装置２７を高剛性に支持できる。

図１〜図６に示す如く、ディーゼルエンジン１の出力軸４芯線方向の幅内に支持台８７を介して排気ガス浄化装置２７を支持すると共に、ディーゼルエンジン１の出力軸４芯線と交叉する方向と前記第１ケース２８または第２ケース２９の排気ガス移動方向を一致させるように構成している。したがって、ディーゼルエンジン１の排気マニホールド６側に前記第１ケース２８の排気ガス入口を向けることにより、ディーゼルエンジン１の吸気マニホールド３側に第２ケース２９の排気ガス出口が向く姿勢に排気ガス浄化装置２７を支持できる。ディーゼルエンジン１の排気マニホールド６から第２ケース２９の排気ガス出口に至る排気ガス径路を短尺に形成でき、ディーゼルエンジン１上面側に排気ガス浄化装置２７をコンパクトに載置できる。

一方、図１２〜図１３に示す如く、キャビン５７の前面のうち、キャビン５７右側角隅部の前面にテールパイプ７８を立設させ、ボンネット５６内部に向けてテールパイプ７８の下端側を延設させ、ＳＣＲ出口管３７に蛇腹管状可とう管７９を介してテールパイプ７８の下端側を接続し、第２ケース２９にて浄化された排気ガスがテールパイプ７８からキャビン５７の上方に向けて排出される。可とう管７９の接続にて、ディーゼルエンジン１側からテールパイプ７８側に伝達される機械振動が低減される。また、キャビン５７の前面のうち、テールパイプ７８が配置された右側部と反対側のボンネット５６の左側部に尿素水タンク７１を設置している。即ち、ボンネット５６後部の右側部にテールパイプ７８を配置させる一方、ボンネット５６後部の左側部に尿素水タンク７１を振分けて配置している。なお、図１２〜図１３の仮想線に示す如く、ディーゼルエンジン１側に固着するテールパイプ７８ａを備える構造では、ＳＣＲ出口管３７にテールパイプ７８を一体的に連結させ、可とう管７９を省くことができる。

さらに、ボンネット５６左側後部の走行機体５２（キャビン５７の底部フレーム等）に尿素水タンク７１を搭載する。キャビン５７左側の前面下部に、燃料タンク４５の注油口４６と、尿素水タンク７１の注水口７２を隣接させて設ける。オペレータの乗降頻度が低いキャビン５７右側の前面にテールパイプ７８が配置される一方、オペレータの乗降頻度が高いキャビン５７左側の前面に注油口４６と注水口７２が配置される。なお、キャビン５７は、左側または右側のいずれからでもオペレータが操縦座席５８に乗降可能に構成されている。

また、図３〜図５、図１３に示す如く、尿素水タンク７１内の尿素水溶液を圧送する尿素水噴射ポンプ７３と、尿素水噴射ポンプ７３を駆動する電動モータ７４と、尿素水噴射ポンプ７３に尿素水噴射管７５を介して接続させる尿素水噴射ノズル７６を備える。尿素混合管３９に噴射台座７７を介して尿素水噴射ノズル７６を取付け、尿素混合管３９の内部に尿素水噴射ノズル７６から尿素水溶液を噴霧する。

上記の構成により、第１ケース２８内の酸化触媒３０及びスートフィルタ３１にて、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や、炭化水素（ＨＣ）が低減される。次いで、尿素混合管３９の内部で、ディーゼルエンジン１からの排気ガスに、尿素水噴射ノズル７からの尿素水が混合される。そして、第２ケース２９内のＳＣＲ触媒３２、酸化触媒３３にて、尿素水がアンモニアとして混合された排気ガス中の窒素酸化物質（ＮＯｘ）が低減され、テールパイプ７８から機外に放出される。

図１〜図１１に示す如く、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の粒子状物質を除去する第１ケース２８と、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の窒素酸化物質を除去する第２ケース２９を備え、第１ケース２８に尿素混合管３９を介して前記第２ケース２９を接続させる作業車両のエンジン装置において、ディーゼルエンジン１から突設させる支脚体８２，８４，８６と、支脚体８２，８４，８６に固着する支持台８７を備え、支持台８７の平面に第１ケース２８と第２ケース２９を取付けるように構成している。したがって、ディーゼルエンジン１に支脚体８２，８４，８６を介して支持台８７を後付け作業（ディーゼルエンジン１の組立工程の最終付近）にて簡単に固着でき、ディーゼルエンジン１の支持台８７に第１ケース２８と第２ケース２９を適正姿勢に支持できると共に、第１ケース２８と第２ケース２９の着脱作業性などを向上できる。

図１〜図１１に示す如く、ディーゼルエンジン１の外側面のうち排気ガス出口部（排気ガス出口管７）の水平面（排気ガス出口面７ａ）に、支持台８７の平面（位置決め体８９底面）を面接触させて、ディーゼルエンジン１外側の水平面（排気ガス出口面７ａ）と支持台８７の平面（位置決め体８９底面）を介してディーゼルエンジン１外側面に支持台８７を接合させて、支脚体８２，８４，８６に前記支持台８７を固定したときに、支持台８７の上面側が略水平になるように構成している。したがって、排気ガス出口管７（排気ガス出口部）と支持台８７の連結にて支持台８７の取付け角度を簡単に決定できるものでありながら、支持台８７を高剛性の板金構造に構成して取付け強度を容易に確保できる。例えば、ディーゼルエンジン１に対して支持台８７の取付け角度が水平に形成される組付け作業性などを向上できる。

図１〜図１１に示す如く、支持台８７に位置決め体８９を一体的に固着し、ディーゼルエンジン１の排気ガス出口部（排気ガス出口管７）の開口面（排気ガス出口面７ａ）に位置決め体８９を面接触させて、ディーゼルエンジン１側に位置決め体８９を介して前記支持台８７を接合させて、支持台８７の上面側が略水平になるように構成している。したがって、支持台８７をプレス加工などにて形成した後に、支持台８７と位置決め体８９を溶接加工などにて連結でき、支持台８７の上面に対して位置決め体８９の下面が高精度に平行になるように形成できる。支持台８７の連結冶具を特別に用意することなく、ディーゼルエンジン１側と位置決め体８９との面接触にて支持台８７の上面側を略水平に形成できる。支持台８７の連結冶具として位置決め体８９を設けるから、支持台８７の連結冶具が用意されていないディーゼルエンジン１の修理場所などにおいても、前記支持台８７の着脱作業を簡単に実行できる。

図１〜図１１に示す如く、第１ケース２８と第２ケース２９を排気浄化ユニット（排気ガス浄化装置２７）として一体的に構成する構造であって、支脚体８２，８４，８６に下面側が固着された前記支持台８７の平坦な上面側に排気浄化ユニット（排気ガス浄化装置２７）を一体的に着脱させるように構成している。したがって、前記各ケース２８，２９を単一部品として着脱でき、前記各ケース２８，２９の組立分解作業性またはディーゼルエンジン１のメンテナンス作業性などを向上できる。

図１〜図７に示す如く、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の粒子状物質を除去する第１ケース２８と、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の窒素酸化物質を除去する第２ケース２９を備え、第１ケース２８に尿素混合管３９を介して第２ケース２９を接続させる作業車両のエンジン装置において、ディーゼルエンジン１と第１ケース２８と第２ケース２９を一体的に固着して、ディーゼルエンジン１と第１ケース２８と第２ケース２９を一体的に揺振可能に構成している。したがって、ディーゼルエンジン１と第１ケース２８と第２ケース２９を同一振動構造に構成でき、ディーゼルエンジン１と第１ケース２８間の排気通路、または第１ケース２８と第２ケース２９間の排気通路を防振連結する必要がなく、ディーゼルエンジン１と第２ケース２９間の排気ガス径路構造を低コストに構成できる。即ち、第１ケース２８と第２ケース２９間の排気ガス径路中に、例えば蛇腹状の可とう性管または耐熱性ゴムホースなどの防振部材を接続する必要がないから、ディーゼルエンジン１と第２ケース２９間の排気ガス径路構造などを低コストに構成できる。

図１〜図９に示す如く、ディーゼルエンジン１のシリンダヘッド２に複数の支脚体８２，８４，８６を立設させ、複数の支脚体８２，８４，８６の上端側に支持台８７を連結し、ディーゼルエンジン１の上面側に略水平な支持台８７を介して第１ケース２８と第２ケース２９を固着している。したがって、ディーゼルエンジン１の付設部品から支持台８７を簡単に離間させることができる。また、ディーゼルエンジン１に対して、第１ケース２８と第２ケース２９を一体的に取付けて、各ケース２８，２９の排気ガス配管を簡略化できると共に、シリンダヘッド２に第１ケース２８と第２ケース２９を高剛性に固着できる。加えて、複数の支脚体８２，８４，８６と支持台８７の連結部の調節にて、支持台８７などの取付け部品の加工誤差等を吸収でき、支持台８７の取付け傾斜角度などを容易に補正でき、第１ケース２８と第２ケース２９を所定姿勢に支持できる。ディーゼルエンジン１に第１ケース２８と第２ケース２９を組付ける組立作業性を容易に向上できる。

図１〜図７に示す如く、ディーゼルエンジン１の排気マニホールド６が設置された側に第１ケース２８のＤＰＦ入口管３４を配置させ、ディーゼルエンジン１の出力軸芯線に対して交叉する方向に第１ケース２８内の排気ガスが移動可能に、第１ケース２８を取付けると共に、第１ケース２８の側方のうちディーゼルエンジン１の冷却ファン２４設置側の側方に第２ケース２９を並設させている。したがって、ディーゼルエンジン１の上面側に第１ケース２８と第２ケース２９を近接させてコンパクトに配置できる一方、冷却ファン２４と第１ケース２８の間に第２ケース２９を介在させて、冷却ファン２４風による第１ケース２８の温度低下を低減できる。また、第１ケース２８から第２ケース２９に排気ガスを供給させる尿素混合管３９を、第１ケース２８と第２ケース２９間に支持させることにより、冷却ファン２４と尿素混合管３９の間に第２ケース２９を介在させて、冷却ファン２４風による尿素混合管３９の温度低下も低減できる。

図１〜図７、図１２、図１３に示す如く、ディーゼルエンジン１が内設されたボンネット５６の後方に運転キャビン５７を配置した作業車両であって、運転キャビン５７前部とディーゼルエンジン１後部の間に排気ガス浄化用の尿素水タンク７１を設置している。したがって、ディーゼルエンジン１などの排熱にて尿素水タンク７１を加温でき、尿素水タンク７１内の尿素水溶液温度を所定以上に維持でき、寒冷地などにおいて第２ケース２９の排気ガス浄化能力が低下するのを防止できる。運転キャビン５７のオペレータ乗降部に尿素水タンク７１の給水口７２を近接させて配置でき、尿素水タンク７１への尿素水溶液の給水作業をオペレータ乗降場所にて容易に実行でき、排気ガス浄化用の尿素水溶液の補給作業性を向上できる。

図１〜図１１、図１４に示す如く、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の粒子状物質を除去する第１ケース２８と、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の窒素酸化物質を除去する第２ケース２９を備え、第１ケース２８に尿素混合管３９を介して第２ケース２９を接続させる作業車両のエンジン装置において、第１ケース２８と第２ケース２９を固着する複数のケース固定体９５，９６と、複数のケース固定体９５，９６を固着する支持フレーム体９８を備え、ケース固定体９５，９６と支持フレーム体９８を取付け角度（取付け位置）調節可能に連結させ、ディーゼルエンジン１の取付け面に対して第１ケース２８の排気ガス入口部３４の姿勢を調節可能に構成したものであるから、ディーゼルエンジン１に第１ケース２８と第２ケース２９をユニット化して組付けるときに、ケース固定体９５，９６と支持フレーム体９８を取付け角度調節にて、ディーゼルエンジン１の排気ガス出口面７ａに第１ケース２８の排気ガス入口部としてのＤＰＦ入口管３４の連結面を容易に接合できる。第１ケース２８と第２ケース２９の取付け位置決め作業を簡略化できる。即ち、第１ケース２８と第２ケース２９の着脱作業性などを向上でき、ディーゼルエンジン１の組立作業またはメンテナンス作業を簡略化できる。

図１〜図１１に示す如く、前記各ケース２８，２９とケース固定体９５，９６と支持フレーム体９８にて排気浄化ユニットとしての排気ガス浄化装置２７を形成すると共に、ディーゼルエンジン１のシリンダヘッド２の外側面に複数の支脚体８２，８４，８６下端側を固着させ、複数の支脚体８２，８４，８６の上端側に支持フレーム体９８を連結している。したがって、排気ガス浄化装置２７の着脱にてディーゼルエンジン１上面側のメンテナンス作業などを簡単に実行できる。シリンダヘッド２に前記複数の支脚体８２，８４，８６を介して支持フレーム体９８を強固に連結でき、ディーゼルエンジン１上面側などに排気ガス浄化装置２７を高剛性に支持できるものでありながら、ディーゼルエンジン１の付設部品との干渉を容易に低減できる。

図１〜図１１に示す如く、ディーゼルエンジン１の上面側に複数の支脚体８２，８４，８６を介して支持台８７を略水平に配置させ、支持台８７の上面側に前記支持フレーム体９８を固着している。したがって、ディーゼルエンジン１のメンテナンス作業または修理作業などにおいて、第１ケース２８と第２ケース２９をディーゼルエンジン１から簡単に取外すことができ、ディーゼルエンジン１上面側のメンテナンス作業などを簡略化できる。

次いで、図１、図２、図５に示す如く、第１ケース２８内部のうち、スートフィルタ３１の排気ガス取入れ側（上流側）の排気ガス圧力と、排気ガス排出側（下流側）の排気ガス圧力との差を検出する差圧センサ１１１を備える。ＳＣＲ入口側フランジ体４０にセンサブラケット１１２の一端側をボルト締結して、ＳＣＲ入口側フランジ体４０から第１ケース２８上面側に向けてセンサブラケット１１２の他端側を突設させ、センサブラケット１１２の他端側に差圧センサ１１１を固着している。第１ケース２８の上側方にセンサブラケット１１２を介して差圧センサ１１１が配置される。なお、差圧センサ１１１には、合成ゴム製の上流側センサ配管１１３と下流側センサ配管１１４の一端側をそれぞれ接続される。第１ケース２８のうちスートフィルタ３１の上流側と下流側に、上流側と下流側の前記各センサ配管１１３，１１４の他端側をそれぞれ接続させる。

また、ディーゼル酸化触媒３０の排気ガス取入れ側の排気温度を検出する上流側ガス温度センサ１１５と、ディーゼル酸化触媒３０の排気ガス排出側の排気温度を検出する下流側ガス温度センサ１１６を備えるものであり、スートフィルタ３１の流入側の排気ガス圧力と、スートフィルタ３１の流出側の排気ガス圧力との差（排気ガスの差圧）が、差圧センサ１１１にて検出されると共に、スートフィルタ３１排気ガス取入れ側のディーゼル酸化触媒３０部の排気ガス温度が、各温度センサ１１５，１１６にて検出される。即ち、スートフィルタ３１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３１に残留する粒子状物質の量が所定以上に増加したときに、差圧センサ１１１の検出結果に基づき、スートフィルタ３１の粒子状物質量を減少させるスートフィルタ再生制御（例えば排気ガス温度を上昇させるディーゼルエンジン１の燃料噴射制御または吸気制御）が実行される。

次いで、図１５、図１６を参照して、第１ケース２８の組立分解構造を説明する。図１５、図１６に示す如く、第１ケース２８は、ＤＰＦ入口管３４を設けた排気取入れ側ケース１２１と、ＤＰＦ出口管３５を設けた排気排出側ケース１２２にて形成している。排気取入れ側ケース１２１に酸化触媒３０を内設させると共に、排気排出側ケース１２２の内筒１２２ｂにスートフィルタ３１を内設させ、排気排出側ケース１２２の外筒１２２ｃに内筒１２２ｂの排気ガス取入れ側を内設させ、外筒１２２ｃから内筒１２２ｂの排気ガス排出側を突出させるように構成している。

また、排気取入れ側ケース１２１に内筒１２２ｂの排気ガス排出側を出し入れ可能に挿入させ、排気取入れ側ケース１２１のケースフランジ体１２１ａと、外筒１２２ｃのケースフランジ体１２２ａを分離可能にボルト１２３締結させ、排気取入れ側ケース１２１と排気排出側ケース１２２を着脱可能に連結する。一方、排気排出側ケース１２２（外筒１２２ｃ）に排気出口管としてのＤＰＦ出口管３５を設け、第１ケース２８の排気ガス移動方向と交叉する放射方向（第１ケース２８の円筒軸線に直交する方向）に、ＤＰＦ出口管３５の排気ガス出口側を延設させる。さらに、尿素混合管３９とＤＰＦ出口管３５を連結するためのＤＰＦ出口側フランジ体４１は、ＤＰＦ出口管３５の排気ガス出口側端部の出口管フランジ４１ａと、尿素混合管３９の排気ガス入口側端部の混合管フランジ４１ｂにて形成すると共に、排気排出側ケース１２２（外筒１２２ｃ）の円筒形外周面の外側方に出口管フランジ４１ａを位置させる。

即ち、排気排出側ケース１２２の外側のうち排気ガス移動方向と交叉する方向の外側にＤＰＦ出口管３５を延設させ、排気ガス移動方向に分離させる排気排出側ケース１２２の分離軌跡から外れた位置に、尿素混合管３９とＤＰＦ出口管３５の連結部（ＤＰＦ出口側フランジ体４１）を配置させている。出口管フランジ４１ａに混合管フランジ４１ｂをボルト１２４締結して、ＤＰＦ出口管３５に尿素混合管３９の一端側を連結させると共に、ＳＣＲ入口３６に尿素混合管３９の他端側を溶接にて一体的に接合固定させ、ＤＰＦ出口管３５と尿素混合管３９とＳＣＲ入口３６が連通接続されるように構成している。

上記の構成により、スートフィルタ３１の粒子状物質の残留量（差圧センサ１１１の検出値など）が、再生制御可能範囲以上に増加したときには、ボルト１２３を外して、各ケースフランジ体１２１ａ，１２２ａの締結を解除すると共に、ボルト１２４を外して、出口管フランジ４１ａと混合管フランジ４１ｂの締結を解除したとき、排気取入れ側ケース１２１から排気排出側ケース１２２を分離できる。排気取入れ側ケース１２１から排気排出側ケース１２２を、第１ケース２８の円筒形軸心線方向（排気ガス移動方向）に離反させ、排気取入れ側ケース１２１から内筒１２２ｂを抜き出し、第１ケース２８を着脱分解する。次ぎに、内筒１２２ｂからスートフィルタ３１を取出して、スートフィルタ３１の粒子状物質を人為的に除去する第１ケース２８のメンテナンス作業が行われる。

なお、ボルト１２３を外して、各ケースフランジ体１２１ａ，１２２ａの締結を解除したとき、排気取入れ側ケース１２１がＤＰＦ入口管３４を介して排気ガス出口管７に支持されると共に、ボルト１２４を外して、出口管フランジ４１ａと混合管フランジ４１ｂの締結を解除したとき、ＳＣＲ入口側フランジ体４０を介して尿素混合管３９が第２ケース２９に支持される。したがって、スートフィルタ３１のメンテナンス（フィルタ再生）作業において、排気排出側ケース１２２だけを取外し、排気取入れ側ケース１２１または尿素混合管３９などを取外す必要がないから、排気取入れ側ケース１２１または尿素混合管３９などの分解が必要な構造に比べて、スートフィルタ３１のメンテナンス工数を低減できる。

図１〜図６、図１５、図１６に示す如く、エンジン１の排気ガス中の粒子状物質を除去する第１ケース２８と、エンジン１の排気ガス中の窒素酸化物質を除去する第２ケース２９を備え、第１ケース２８に尿素混合管を介して第２ケース２９を接続させる作業車両のエンジン装置において、第１ケース２８を、排気取入れ側ケース１２１と排気排出側ケース１２２に分割形成し、エンジン１側に前記排気取入れ側ケース１２１を支持させた状態で、排気排出側ケース１２２を分離可能に構成している。したがって、第１ケース２８内部のメンテナンス作業において、第１ケース２８全体を取外す必要がなく、排気排出側ケース１２２（第１ケース）内部のメンテナンス作業に必要な着脱部品数を簡単に削減でき、排気排出側ケース１２２に内設させるスートフィルタ３１などを容易に取外すことができ、排気排出側ケース１２２の内部またはスートフィルタ３１のクリーニング工数などを低減できる。

図１５、図１６に示す如く、第１ケース２８に尿素混合管３９を連結する排気出口管としてのＤＰＦ出口管３５を備え、排気排出側ケース１２２の外側のうち排気ガス移動方向と交叉する方向の外側にＤＰＦ出口管３５を延設させ、排気ガス移動方向に分離させる排気排出側ケース１２２の分離軌跡から外れた位置に、尿素混合管３９とＤＰＦ出口管３５の連結部（ＤＰＦ出口側フランジ体４１）を配置させている。したがって、尿素混合管３９とＤＰＦ出口管３５の連結部の締結ボルトなどを離脱して、排気取入れ側ケース１２１と排気排出側ケース１２２の連結を解除することにより、第１ケース２８の排気移動方向に排気排出側ケース１２２をスライドさせて容易に分離できる。

図１５、図１６に示す如く、排気取入れ側ケース１２１と第２ケース２９を固着する挟持体としてのケース固定体９５，９６及び締結バンド９７と、排気排出側ケース１２２と第２ケース２９を固着する挟持体としてのケース固定体９５，９６及び締結バンド９７を備え、第１ケース２８と第２ケース２９を前記各ケース固定体９５，９６及び締結バンド９７にて一体的に固着して、排気浄化ユニットとしての排気ガス浄化装置２７を形成するように構成している。したがって、排気排出側ケース１２２と第２ケース２９を固着している締結バンド９７を外すことにより、排気排出側ケース１２２を簡単に着脱できる。排気排出側ケース１２２内部をメンテナンスするときに、排気取入れ側ケース１２１と第２ケース２９を固着している締結バンド９７の着脱作業が不要であり、排気排出側ケース１２２内部のメンテナンス（スートフィルタのクリーニング）作業性を向上できる。

図１、図９〜図１１に示す如く、第１ケース２８と第２ケース２９を一体的に固着する前記各ケース固定体９５，９６及び締結バンド９７と、前記各ケース固定体９５，９６を取付ける支持台８７とを備え、ディーゼルエンジン１の上面側に複数の支脚体８２，８４，８６を立設させ、ディーゼルエンジン１の排気マニホールド６と複数の支脚体８２，８４，８６に支持台８７を連結させるように構成している。したがって、支脚体８２，８４，８６と支持台８７の連結部の調節にて、支持台８７などの取付け部品の加工誤差等を吸収でき、支持台８７の取付け傾斜角度などを容易に補正でき、第１ケース２８と第２ケース２９を所定姿勢に簡単に支持できると共に、ディーゼルエンジン１の付設部品から支持台８７を離間させて相互の干渉をなくすように支持できる。ディーゼルエンジン１に第１ケース２８と第２ケース２９を組付ける組立作業性を容易に向上できる。

次に、図１７、図１８を参照して、前記ディーゼルエンジン１を搭載したスキッドステアローダ１５１について説明する。図１７、図１８に示す作業車両としてのスキッドステアローダ１５１は、後述するローダ装置１５２を装着し、ローダ作業を行うように構成されている。このスキッドステアローダ１５１には、左右の走行クローラ部１５４が装着されている。また、スキッドステアローダ１５１の走行クローラ部５４の上方には、開閉可能なボンネット１５５が配置されている。ボンネット１５５内にはディーゼルエンジン１が収容されている。ボンネット１５５内部のうち、ディーゼルエンジン１の上面部に、前記第１ケース２８及び第２ケース２９が上載固定されている。

前記ディーゼルエンジン１は、スキッドステアローダ１５１が備える走行機体１５６に防振部材等を介して支持されている。ボンネット１５５の前方には、運転者が搭乗するキャビン１５７が配置されており、このキャビン１５７の内部には操縦ハンドル１５８及び運転座席１５９等が備えられている。また、ディーゼルエンジン１によって駆動されるローダ作業油圧ポンプ装置１６０と、左右の走行クローラ部１５４を駆動する走行ミッション装置１６１が備えられている。ディーゼルエンジン１からの動力が、走行ミッション装置１６１を介して左右の走行クローラ部１５４に伝達される。運転座席１５９に座乗したオペレータは、操縦ハンドル１５８等の操作部を介して、スキッドステアローダ１５１の走行操作等を行うことができる。

また、ローダ装置１５２は、走行機体１５６の左右両側に配置されたローダポスト１６２と、各ローダポスト１６２の上端に上下揺動可能に連結された左右一対のリフトアーム１６３と、左右リフトアーム１６３の先端部に上下揺動可能に連結されたバケット１６４とを有している。

各ローダポスト１６２とこれに対応したリフトアーム１６３との間には、リフトアーム１６３を上下揺動させるためのリフトシリンダ１６６がそれぞれ設けられている。左右リフトアーム１６３とバケット１６４との間には、バケット１６４を上下揺動させるためのバケットシリンダ１６８が設けられている。この場合、操縦座席１５９のオペレータがローダレバー（図示省略）を操作することによって、ローダ作業油圧ポンプ装置１６０の油圧力が制御されて、リフトシリンダ１６６やバケットシリンダ１６８が伸縮作動し、リフトアーム１６３やバケット１６４を上下揺動させ、ローダ作業を実行するように構成している。なお、前記尿素水タンク７１は、ボンネット１５５の前側方上部に内設される。また、冷却ファン２４に対向させて配置する前記ラジエータ１９は、ボンネット１５５の後部に内設されている。

次に、図１５、図１６、図１９、図２０を参照して、第１ケース２８と第２ケース２９と中継管としての尿素混合管３９の連結構造について説明する。図１９、図２０に示す如く、第２ケース２９は、内側ケース２９ａと外側ケース２９ｂにて円筒状の二重管構造に形成する。また、尿素混合管３９は、内側筒３９ａと外側筒３９ｂにて円筒状の二重管構造に形成する。そして、内側ケース２９ａのＳＣＲ入口３６開口縁に内側筒３９ａの一端部を溶接固定すると共に、内側ケース２９ａの外周面または外側筒３９ｂのＳＣＲ入口３６開口縁に外側筒３９ｂの一端部を溶接固定している。

即ち、外側ケース２９ｂの外周面に尿素混合管３９（外側筒３９ｂ）の外周面を接合させ、第２ケース２９の外側に尿素混合管３９を一体的に配置する一方、第１ケース２８のＤＰＦ出口管３５（排気ガス出口）に管継ぎ手体としてのＤＰＦ出口側フランジ体４１を介して尿素混合管３９を着脱可能に連結するものであり、第２ケース２９の外側に尿素混合管３９を一体的に固定すると共に、第１ケース２８のＤＰＦ出口管３５に接続させる尿素混合管３９の一端側に尿素水噴射ノズル７６を配置し、図１５、図１６に示す如く、ＤＰＦ出口管３５に管継ぎ手体としてのＤＰＦ出口側フランジ体４１を介して尿素混合管３９の一端側を着脱可能に連結している。なお、第１ケース２８の外側に尿素混合管３９を一体的に配置すると共に、第２ケース２９のＳＣＲ入口３６（排気ガス入口）に、図示しない管継ぎ手体を介して尿素混合管３９を着脱可能に連結してもよい。

一方、図１９、図２０を参照して、尿素混合管３９部の構造を説明する。図１９、図２０に示す如く、尿素混合管３９は、ＤＰＦ出口管３５に接続させるエルボ管部３９ｃと、長尺な円筒状の直管部３９ｄを有する。エルボ管部３９ｃと直管部３９ｄが接合する付近のエルボ管部３９ｃに噴射台座７７を溶接固定し、エルボ管部３９ｃ側から直管部３９ｄの内孔に向けて尿素水噴射ノズル７６を開口させる。

また、図１９、図２０に示す如く、円筒状の直管部３９ｄの円筒軸心線１３１（直管部３９ｂ内の排気ガス流れ方向）に対して、尿素水噴射ノズル７６の尿素水噴射方向１３２を、エルボ管部３９ｃの排気ガス下手側に所定の噴射傾斜角度１３３（約２〜２０度、例えば約１２度、約８度、約４度など）だけ傾斜させ、直管部３９ｄの中心軸線（円筒軸心線１３１）に対してエルボ管部３９ｃの曲げ内側寄りに向けて尿素水噴射ノズル７６から尿素水を噴射する。加えて、直管部３９ｂの円筒軸心線１３１（中心軸線）よりも曲げ外側寄りに一定位置ずれ寸法１３５だけ変位させた位置に尿素水噴射ノズル７６の噴口７６ａを配置すると共に、エルボ管部３９ｃの曲げ外側に尿素水噴射ノズル７６を配置し、エルボ管部３９ｃの曲げ内側と直管部３９ｄの始端側との境界付近の内壁面１３４ａのうち、直管部３９ｄ側の内壁面１３４ａに向けて尿素水を噴射可能に、尿素水噴射ノズル７６の噴口７６ａを形成している。

即ち、直管部３９ｂの内壁面１３４のうち、エルボ管部３９ａの湾曲内径側の内壁面１３４ａ側に向けて、尿素水噴射ノズル７６の噴口７６ａから尿素水が噴射される。尿素水噴射ノズル７６の噴口７６ａから噴射された尿素水は、エルボ管部３９ｃから直管部３９ｄに移動する排気ガスの排出圧力により、直管部３９ｄの内壁面１３４のうち、エルボ管部３９ｃの湾曲外径側の内壁面１３４ｂ側に向けて、円筒軸心線１３１付近にて拡散されるものであり、第２ケース２９に送給される排気ガス中に、尿素水の加水分解にてアンモニアとして混合される。

なお、直管部３９ｂの円筒軸心線１３１に対する尿素水噴射ノズル７６の傾斜角度１３３（尿素水噴射方向１３２）は、エルボ管部３９ｃ及び直管部３９ｄの内径、または標準作業（ディーゼルエンジン１の定格回転における運転）での排気ガスの流速などに基づき決定される。例えば、噴射傾斜角度１３３が過大のときには、エルボ管部３９ｃの湾曲内径側の内壁面１３４ａに尿素水が付着して、湾曲内径側の内壁面１３４ａ部において尿素が結晶化し易い不具合がある。一方、噴射傾斜角度１３３が過小のときには、エルボ管部３９ｃの湾曲外径側の内壁面１３４ｂに尿素水が付着して、湾曲外径側の内壁面１３４ｂ部において尿素が結晶化し易い不具合がある。

加えて、図１９、図２０に示す如く、エルボ管部３９ａの曲げ外側（湾曲外径側）の内周面のうち、直管部３９ｂの円筒軸心線１３１（中心軸線）よりも曲げ外側寄りの内周面（湾曲外径側の内周面）位置に湾曲外径側の後退面１３４ｃを形成し、その後退面１３４ｃに尿素水噴射ノズル７６の噴口７６ａを配置して、噴口７６ａ付近の排気ガス圧力を低減させるように構成している。なお、前記後退面１３４ｃに噴射台座７７を固着して尿素水噴射ノズル７６を取付け、エルボ管部３９ｃの曲げ内側と直管部３９ｄの始端側との境界付近の内壁面１３４のうち、エルボ管部３９ｃの湾曲内径側の内壁面１３４ａに向けて、尿素水噴射ノズル７６の噴口７６ａを開口している。

即ち、エルボ管部３９ｃに形成した湾曲外径側の後退面１３４ｃに、尿素水噴射ノズル７６の噴口７６ａを支持し、エルボ管部３９ｃ内を移動する排気ガス流動圧力が、噴口７６ａに直接的に作用するのを低減している。したがって、エルボ管部３９ｃの曲げ半径を小さくして、第２ケース２９外周面に直管部３９ｄを近接させてコンパクトに形成できるものでありながら、尿素水噴射ノズル７６の支持部（噴口７６ａ付近）での尿素結晶塊の生成を抑制できる。

また、エルボ管部３９ｃに形成した後退面１３４ｃと湾曲外径側の内壁面１３４ｂの間に後退傾斜部１３４ｄを設けて、エルボ管部３９ｃの湾曲外径側に凹部１３４ｅを形成している。後退傾斜部１３４ｄは、円筒軸心線１３１に対して所定の後退傾斜角度１３６（約２〜２０度、例えば約１２度、約８度、約４度など）だけ傾斜させ、直管部３９ｄの中心部に向けて凹部１３４ｅ内の排気ガスを後退傾斜部１３４ｄにて移動案内するように構成している。凹部１３４ｅ内の排気ガス（尿素水が噴射された直後の排気ガス）が、湾曲外径側の内壁面１３４ｂに接触するのを抑制している。なお、噴射傾斜角度１３３と後退傾斜角度１３６は、略等しい傾斜角度に形成している。

図１〜図６、図１４〜図１６、図１９に示す如く、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の粒子状物質を除去する第１ケース２８と、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の窒素酸化物質を除去する第２ケース２９を備え、第１ケース２８に中継管としての尿素混合管３９を介して第２ケース２９を接続させるエンジン装置において、第１ケース２８または第２ケース２９のいずれか一方の外側に尿素混合管３９を一体的に配置すると共に、第１ケース２８のガス出口または第２ケース２９のガス入口に管継ぎ手体としてのＤＰＦ出口側フランジ体４１を介して尿素混合管３９を着脱可能に連結したものであるから、ディーゼルエンジン１の組立工場などにおいて、前記第１ケース２８または第２ケース２９のいずれか一方と尿素混合管３９を一部品として取扱うことができ、排気ガス浄化装置２７の構成部品数を削減できる。また、第１ケース２８の排気ガス出口または第２ケース２９の排気ガス入口のいずれか一方と尿素混合管３９の一端側の連結部に加工誤差が生じても、その連結部の加工誤差を簡単に解消でき、組立時の位置調整などの作業時間を容易に短縮でき、組付け作業性を向上できる。第１ケース２８または第２ケース２９のいずれか一方の外側に尿素混合管３９を近接させて設置できるから、保温効果を期待でき、尿素混合管３９内部での尿素結晶化を低減できると共に、尿素混合管３９の防振構造なども簡略化できる。

図１９、図２０に示す如く、第２ケースの外側に尿素混合管３９を一体的に固定すると共に、第１ケース２８のガス出口に接続させる尿素混合管３９の一端側に尿素水噴射ノズル７６を配置し、第１ケース２８のガス出口にＤＰＦ出口側フランジ体４１を介して尿素混合管３９の一端側を着脱可能に連結したものであるから、ＤＰＦ出口側フランジ体４１の分解にて、第１ケース２８の排気ガス出口側から尿素混合管３９を分離でき、尿素噴射ノズル７６設置側で尿素混合管３９の内部を容易に掃除でき、尿素混合管３９内部での尿素結晶化を低減できる。また、第１ケース２８のガス出口側を部分的に着脱可能に構成できるから、第１ケース２８のガス出口側を部分的に取外すだけで、第１ケース２８のガス出口側に内設するスートフィルタ３１のメンテナンスなどを容易に実行できる。

図１９に示す如く、第２ケース２９を、内側ケース２９ａと外側ケース２９ｂにて円筒状の二重管構造に形成する構造であって、外側ケース２９ｂの外周面に尿素混合管３９の外周面を接合させたものであるから、第１ケース２８に第２ケース２９を密着状に近接させて、第１ケース２８及び第２ケース２９を狭少スペースに配置できると共に、尿素混合管３９の防振構造などが不要になり、第１ケース２８と第２ケース２９の連結構造を簡略化できる。

１ディーゼルエンジン
２８第１ケース
２９第２ケース
３５ＤＰＦ出口管（排気ガス出口）
３９尿素混合管（中継管）
４１ＤＰＦ出口側フランジ体（管継ぎ手体）
７６尿素水噴射ノズル

Claims

エンジンの排気ガス中の粒子状物質を除去する第１ケースと、前記エンジンの排気ガス中の窒素酸化物質を除去する第２ケースを備え、前記第１ケースに中継管を介して前記第２ケースを接続させるエンジン装置において、
前記第１ケースまたは第２ケースのいずれか一方の外側に前記中継管を一体的に配置すると共に、前記第１ケースのガス出口または第２ケースのガス入口に管継ぎ手体を介して前記中継管を着脱可能に連結したことを特徴とするエンジン装置。
前記第２ケースの外側に前記中継管を一体的に固定すると共に、前記第１ケースのガス出口に接続させる前記中継管の一端側に尿素水噴射ノズルを配置し、前記第１ケースのガス出口に管継ぎ手体を介して前記中継管の一端側を着脱可能に連結したことを特徴とする請求項１に記載のエンジン装置。
前記第２ケースを、内側ケースと外側ケースにて円筒状の二重管構造に形成する構造であって、前記外側ケースの外周面に前記中継管の外周面を接合させたことを特徴とする請求項２に記載のエンジン装置。