JP2015232205A - 建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】組立誤差によるベローズ管への応力を抑制するためにベローズ管が長大化しても、該ベローズ管を備えているエキゾーストパイプの１次の共振点が低下するのを抑える。【解決手段】建設機械は、自走可能な車体と、該車体上に搭載され排気出口を有するエンジンと、このエンジンの排気出口側に接続されたエキゾーストパイプと、該エキゾーストパイプの出ロ側に設けられた排気ガス後処理装置と、前記エキゾーストパイプの途中に設けられたベローズ管を備えている。また、前記ベローズ管１５の一端側のベローズ外面に沿って取り付けられた第１調整リング２３と、この第１調整リングから任意の間隔離れた位置の前記ベローズ管のベローズ外面に沿って取り付けられる第２調整リング２４と、前記第１調整リングと前記第２調整リングとの前記間隔を固定するための固定具２５とを備えている。【選択図】図４

Description

本発明は、エンジンの排気出口にエキゾーストパイプ（排気管）が接続され、このエキゾーストパイプ出口側に排気ガス後処理装置が設けられている油圧ショベル等の建設機械に関する。

建設機械として例えば油圧ショベルの場合、一般に、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に搭載された旋回可能な上部旋回体と、該上部旋回体の前側に俯仰動自在に設けられた作業装置などにより構成されている。また、前記上部旋回体は、該上部旋回体を構成する旋回フレームの前側にキャブ、燃料タンク、作動油タンク等を搭載し、前記上部旋回体の後部には、油圧ポンプを駆動するためのエンジン、熱交換器等を搭載している。

更に、前記エンジンの排気出口にはエキゾーストパイプが接続され、該エキゾーストパイプの出口側には、消音装置或いは排気ガス浄化装置などを備えた排気ガス後処理装置が設けられている。ここで、エンジンは前記旋回フレーム上に防振マウントで支持され、排気ガス後処理装置は前記旋回フレームに直接固定されている。このため、前記エキゾーストパイプの途中にはベローズ管が設けられ、前記エンジンと前記排気ガス後処理装置との相対的な変位を吸収する構造となっている。

なお、この種従来技術としては、特開２０１０−１２１５６２号公報（特許文献１）に記載されたものなどがある。

特開２０１０−１２１５６２号公報

ところで、近年、環境への配慮から油圧ショベルなどの建設機械においては、排気ガス後処理装置の大型化が進み、その重量も増加している。このため、上記特許文献１に示されるように、エンジンに取り付けられたブラケット上に、排気ガス後処理装置を取り付ける取付け形態は、排気ガス後処理装置の重量増加のため、前記ブラケットの強度上困難になってきている。

また、建設機械の車体稼動時には、前記排気ガス後処理装置自体が高温になることから、エンジンに取り付けられている油圧ポンプ内の油が加熱されないように、前記排気ガス後処理装置は前記油圧ポンプから距離を離して設置することが好ましい。しかし、排気ガス後処理装置をエンジンから遠ざけるためには、前記エキゾーストパイプの延長が必要となりコスト上望ましくない。
このような背景から、前記排気ガス後処理装置は、油圧ポンプ上の高位置で且つ旋回フレームと直接固定する取付け形態が要求されることが多くなってきている。

また、前記エキゾーストパイプの前記ベローズ管には、エンジンと排気ガス後処理装置の設置における組立誤差により応力が生じる場合がある。このため、ベローズ管の寿命を延ばす観点からも、前記組立誤差により生じる応力への対応は非常に重要である。

しかし、排気ガス後処理装置を油圧ポンプ上の高位置で且つ旋回フレームと直接固定する取付け形態では、取付け部品点数の違いから、エンジンに取り付けられたブラケットに、排気ガス後処理装置を取り付けていた従来の取付け形態に比較して組立誤差が増大してしまう可能性がある。

このため、排気ガス後処理装置を油圧ポンプ上の高位置で且つ旋回フレームと直接固定する取付け形態とする場合、最大組立誤差を見積もって前記ベローズ管の仕様を決めると該ベローズ管が長大化する。この結果、ベローズ管を備えている前記エキゾーストパイプの１次の共振点が低下し、建設機械の運転範囲における前記共振点が、１次、２次、３次、…と増えてしまい、頻度の高い運転条件（運転頻度の多いエンジン回転数など）における共振回避設計がより難しくなるという課題がある。また、共振点の低下により、前記ベローズ管の更なる応力対策が必要になる課題もある。

本発明の目的は、組立誤差によるベローズ管への応力を抑制するためにベローズ管が長大化しても、該ベローズ管を備えているエキゾーストパイプの１次の共振点が低下するのを抑えることのできる建設機械を得ることにある。

上記目的を達成するため、本発明は、自走可能な車体と、該車体上に搭載され排気出口を有するエンジンと、このエンジンの排気出口側に接続されたエキゾーストパイプと、該エキゾーストパイプの出ロ側に設けられた排気ガス後処理装置と、前記エキゾーストパイプの途中に設けられたベローズ管を備えている建設機械において、前記ベローズ管の一端側のベローズ外面に沿って取り付けられた第１調整リングと、この第１調整リングから任意の間隔離れた位置の前記ベローズ管のベローズ外面に沿って取り付けられる第２調整リングと、前記第１調整リングと前記第２調整リングとの前記間隔を固定するための固定具とを備えていることを特徴とする。

なお、前記第１調整リングは、前記エキゾーストパイプと前記ベローズ管との連結部に設けることが好ましい。
前記ベローズ管の長さは、車体の稼動により加わる変位量を許容するためのベローズ長さＬ１と、最大組立誤差を許容するためのベローズ長さＬ２の和に基づいて決めるようにすると良く、好ましくは、前記Ｌは前記Ｌ１と前記Ｌ２の和となるように設定すると良い。

また、前記エキゾーストパイプは前記エンジンの排気出口側に接続される上流側配管と、前記排気ガス後処理装置側に接続される下流側配管とを備え、前記ベローズ管は前記上流側配管と下流側配管を接続するように設けられ、前記エキゾーストパイプの取り付けが完了した際、前記第１調整リング、前記第２調整リング及び前記固定具により、前記ベローズ管の前記下流側配管側に前記ベローズ長さＬ２の部分を設けて固定すると良い。

また、前記固定具は、前記第１調整リングと前記第２調整リングとの位置関係を固定するためのボルトと、前記第１調整リング及び前記第２調整リングを前記ボルトに固定するための複数のナットを備える構成にすると良い。
また、前記第１調整リング及び前記第２調整リングには、前記固定具の前記ボルトが貫通する孔を複数個、好ましくは３個以上設けるようにすることが好ましい。
また、前記第１調整リング及び前記第２調整リングに設けられた前記孔の径は、前記ボルトの外径より大きく構成すると良い。

本発明によれば、ベローズ管の一端側のベローズ谷部外面に沿って取り付けられた第１調整リングと、この第１調整リングから任意の間隔離れた位置の前記ベローズ管のベローズ谷部外面に沿って取り付けられる第２調整リングと、前記第１調整リングと前記第２調整リングとの前記間隔を固定するための固定具とを備えているので、組立誤差をベローズ管で吸収することができ、また組立後、前記ベローズ管の一部を固定することができるので、組立誤差によるベローズ管への応力を抑制するためにベローズ管が長大化しても、該ベローズ管を備えているエキゾーストパイプの１次の共振点が低下するのを抑えることのできる建設機械を得ることができる効果がある。

本発明の実施例１の建設機械としての油圧ショベルを示す側面図である。 図１に示す上部旋回体をキャブ等を省略して示す平面図である。 図２に示すエンジン、エキゾーストパイプ、ベローズ管等、エンジン廻りの構成を示す斜視図である。 図３に示すベローズ管の部分の構成を詳細に説明する断面図である。 図４に示すＡ部の拡大断面図である。 図４に示すＢ部の拡大断面図である。 図５、図６に示す第１調整リングまたは第２調整リングの上半分を示す正面断面図である。 図５、図６に示す第１調整リングまたは第２調整リングを構成する上半分と下半分を結合した状態を示す正面断面図である。

以下、本発明の建設機械の実施例１を、建設機械としての油圧ショベルに適用した例を図面により説明する。各図において、同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示している。

本実施例が適用される油圧ショベルの構成を図１〜図３により説明する。図１は建設機械としての油圧ショベルを示す側面図、図２は図１に示す上部旋回体を、キャブ等を省略して示す平面図、図３は図２に示すエンジン、エキゾーストパイプ、ベローズ管等、エンジン廻りの構成を示す斜視図である。

図１により、建設機械としての油圧ショベルの全体構成を説明する。
図１において、１は土砂の掘削作業等に用いられる油圧ショベルで、この油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、この下部走行体２上に旋回装置３を介して旋回可能に搭載され、前記下部走行体２と共に車体をなす上部旋回体４と、この上部旋回体４の前側に俯仰動可能に設けられた作業装置５などにより構成されている。

前記上部旋回体４は、後述する旋回フレーム６、キャブ７、エンジン８、油圧ポンプ１１、熱交換器１２、エキゾーストパイプ（排気管）１４、ベローズ管１５、排気ガス後処理装置１６、取付ブラケット１８等を備えている。

前記上部旋回体４の旋回フレーム６が、前記旋回装置３を介して下部走行体２上に取付けられ、また、この旋回フレーム６は、図２に示すように、前後方向に延びる厚肉な底板６Ａと、該底板６Ａ上に立設され、左右方向に所定の間隔をもって前後方向に延びた左縦板６Ｂ及び右縦板６Ｃと、これら各縦板６Ｂ，６Ｃから左右方向の外向きに延びた複数本の張出しビーム６Ｄと、左右方向の外側に位置して各張出しビーム６Ｄの先端に取付けられ、前後方向に延びた左サイドフレーム６Ｅ及び右サイドフレーム６Ｆなどにより構成されている。

更に、前記旋回クレーム６の後部側には、図３に示すように、左右の前記縦板６Ｂ，６Ｃ間に位置して一対のエンジン支持台６Ｇが設けられている。これら一対のエンジン支持台６Ｇは、前記エンジン８を防振状態で設置するための防振マウント９を取付けるもので、前後方向に対向するように配置されている。

図１に示す前記キャブ７は、前記旋回フレーム６の左前側に搭載されている。該キャブ７は、オベレータが搭乗するもので、該キャブ７の内部には、オペレータが着座する運転席、各種操作レバー（何れも図示せず）等が配設されている。

前記エンジン８は、図２及び図３に示すように、旋回フレーム６の後側に搭載され、左右方向に延在するように横置き状態で配置されている。また、エンジン８の左側には、前記熱交換器１２と、この熱交換器１２に対面するように冷却ファン８Ａが設けられている。

一方、前記エンジン８の右側には、図３に示すように、前記油圧ポンプ１１を取付けるための取付フランジ部８Ｂが設けられている。更に、前記エンジン８の前側上部には、エキゾーストマニホールド８Ｃに接続して過給機（ターボチャージャ）１０が設けられている。前記エンジン８は、４個の前記防振マウント９（３個のみ図示）を介して旋回フレーム６の各エンジン支持台６Ｇに防振状態で取付けられている。

前記過給機１０はエンジン８の一部を構成するもので、この過給機１０は左右方向の右側に向けて排気出口１０Ａが開口している。この過給機１０の排気出口１０Ａは、エンジン８からの排気ガスを排出するもので、この排気出ロ１０Ａには前記エキゾーストパイプ１４が接続されている。

前記油圧ポンプ１１は、前記エンジン８の取付フランジ部８Ｂに取付けられ、前記エンジン８によって駆動されることにより、制御弁（図示せず）に向けて圧油（作動油）を吐出するものである。

前記エンジン８の左側に配設された熱交換器１２（図２参照）は、例えばラジエータ、オイルクーラ、インタクーラ等を並べて配置する構成となっている。図２、図３に示す１３は、前記熱交換器１２の右側に対面するように旋回フレーム６上に設けられたファンシュラウドで、該ファンシュラウド１３は、図３に示すように、エンジン８の冷却ファン８Ａを取り囲んでいる。

次に、前記エンジン８が排出する排気ガスを、上部旋回体４の外部に排出するための構成を、図３により説明する。エンジン８を構成する過給機１０に接続された前記エキゾーストパイプ１４は、高温の排気ガスが流通するものであり、金属製の配管で構成されている。更に、前記エキゾーストパイプ１４は、前記エンジン８側の過給機１０の排気出口１０Ａに接続される上流側配管１４Ａと、排気ガスを後処理するための排気ガス後処理装置１６の入口側接続部に接続される下流側配管１４Ｂと、前記上流側配管１４Ａと下流側配管１４Ｂとを接続する前記ベローズ管１５などにより構成されている。また、前記各配管１４Ａ，１４Ｂは、へ字状に曲げ加工されていて、前記エキゾーストパイプ１４が前記過給機１０と前記排気ガス後処理装置１６との間を直線的に接続することができるようになっている。

前記ベローズ管１５は、前記エンジン８の過給機１０と、前記排気ガス後処理装置１６との相対的な変位（両者間の位置ずれ）を吸収するもので、蛇腹形状の金属筒体として形成されている。また、このベローズ管１５の両端は、前記上流側配管１４Ａと下流側配管１４Ｂに、溶接手段などにより一体的に固着されている。

前記排気ガス後処理装置（以下、単に後処理装置ともいう）１６は前記エキゾーストパイプ１４の出口側に設けられ、該後処理装置１６は、例えば排気音量を低減するための消音装置などを収容している。また、前記後処理装置１６は、前後方向に延びる円筒状容器として形成され、取付ブラケット１８上に固定されている。更に、前記後処理装置１６の前側は、前記エキゾーストパイプ１４の下流側配管１４Ｂに接続される入口側接続部１６Ａとなり、前記後処理装置１６の後側は、尾管１９が接続される出口側接続部１６Ｂとなっている。そして、前記後処理装置１６を支持する前記取付ブラケット１８は、旋回フレーム６のエンジン支持台６Ｇに溶接手段などにより固着されている。

なお、図２において、２０は旋回フレーム６の後部に取付けられたカウンタウエイト、２１は前記油圧ポンプ１１の前側に位置して旋回フレーム６の右側に搭載された作動油タンク、２２は該作動油タンク２１の前側に設けられた燃料タンクをそれぞれ示している。

上記のように構成された建設機械としての油圧ショベルにおいては、その走行時や作業時には、前記防振マウント９を介して支持されたエンジン８が旋回フレーム６上で振動する。このため、エンジン８と旋回フレーム６に固定的に取付けられた後処理装置１６とは相対的に振動するが、両者間を接続する前記ベローズ管１５の変形により、エンジン８と後処理装置１６との相対的な変位を吸収することができる。

しかし、前記後処理装置１６を油圧ポンプ上の高位置で且つ旋回フレームと直接固定する取付け形態では、取付け部品点数の違いから組立誤差が増大するため、最大組立誤差を見積もって前記ベローズ管の仕様を決めると該ベローズ管が長大化する。この結果、ベローズ管を備えている前記エキゾーストパイプの１次の共振点が低下し、頻度の高い運転条件における共振回避設計がより難しくなり、また、共振点の低下により、前記ベローズ管の更なる応力対策が必要になる課題もある。

そこで、本実施例では、組立誤差によるベローズ管への応力を抑制するためにベローズ管が長大化しても、該ベローズ管を備えているエキゾーストパイプの１次の共振点が低下するのを抑えることができるようにするため、以下説明する構成としている。
上記エキゾーストパイプ１４におけるベローズ管１５の部分の構成を、図４〜図８を用いて詳細に説明する。

図４は図３に示すベローズ管の部分の構成を詳細に説明する断面図、図５は図４に示すＡ部の拡大断面図、図６は図４に示すＢ部の拡大断面図、図７は図５、図６に示す第１調整リングまたは第２調整リングの上半分を示す正面断面図、図８は図５、図６に示す第１調整リングまたは第２調整リングを構成する上半分と下半分を結合した状態を示す正面断面図である。

図４に示すように、エキゾーストパイプ１４は、エンジン８（図３参照）の排気出口側に接続される上流側配管１４Ａと、排気ガス後処理装置１６（図３参照）側に接続される下流側配管１４Ｂと、前記上流側配管１４Ａと前記下流側配管１４Ｂとを接続するベローズ管１５などにより構成されている。前記排気ガス後処理装置１６は前記エキゾーストパイプ１４の出口側に設けられている。

前記ベローズ管１５は、前述したように、蛇腹形状の金属筒体として形成され、その両端は、前記上流側配管１４Ａと前記下流側配管１４Ｂに溶接手段などにより一体的に固着されている。また、前記ベローズ管１５は、図３に示すように、旋回フレーム６に防振マウント９を介して設置されている前記エンジン８と、旋回フレーム６に固定して設置されている前記排気ガス後処理装置１６との組立誤差を吸収でき、且つ油圧ショベルの車体稼働時の振動などによる変位量を吸収できる長さに構成されている。

即ち、図４に示すように、ベローズ管１５の長さは、車体の稼動により加わる変位量を許容するためのベローズ長さＬ１と、最大組立誤差を許容するためのべローズ長さＬ２の和に基づいて規定されている。図４に示した本実施例では、ベローズ管１５の長さを、前記ベローズ長さＬ１と前記ベローズ長さＬ２の和となるように構成しているが、前記Ｌ１とＬ２との和以上となるように構成しても良く、このような形態も本発明に含まれるものである。

また、本実施例では、前記ベローズ管１５の一端側のベローズ外面に沿って取り付けられた第１調整リング２３と、この第１調整リング２３から任意の間隔離れた位置の前記ベローズ管１５のベローズ外面に沿って取り付けられる第２調整リング２４と、前記第１調整リング２３と前記第２調整リング２４との前記間隔を固定するための固定具２５とを備えている。

前記固定具２５は、本実施例では、ボルト２５ａ及びこれに螺合する複数のナット２５ｂなどにより構成されており、前記第１調整リング２３と第２調整リング２４を前記ナット２５ｂにより前記ボルト２５ａに固定することにより、前記第１調整リング２３と第２調整リング２４との間隔を任意の所定の間隔に固定することができる。

本実施例では、前記第１調整リング２３は、エキゾーストパイプ１４の下流側配管１４Ｂとベローズ管１５の連結部に取り付けられ、前記第２調整リング２４は、エキゾーストパイプ１４の下流側配管１４Ｂとベローズ管１５の連結部からＬ２離れた位置に取り付けられている。

なお、上述したように、第１調整リング２３は、前記エキゾーストパイプ１４と前記ベローズ管１５との連結部に設けることが好ましいが、本発明はこれに限られるものではなく、前記連結部からベローズ管１５の中央側に寄った位置に設けるようにしても良い。即ち、最大組立誤差を許容するためのベローズ長さＬ２の部分で組立誤差を吸収してベローズ管１５を取付け、その後前記組立誤差を許容するためのベローズ長さＬ２の部分を固定できる構成としていれば良い。

また、前記ベローズ管１５における前記Ｌ１（車体の稼動により加わる変位量を許容するためのベローズ長さ）の部分と、前記Ｌ２（最大組立誤差を許容するためのべローズ長さ）の部分を左右逆にしても良く、この場合には前記第１調整リング２３は、前記上流側配管１４Ａとベローズ管１５の連結部に取り付けられ、前記第２調整リング２４は、前記上流側配管１４Ａとベローズ管１５の連結部からＬ２離れた位置に取り付けられることになる。

図４では、エキゾーストパイプ１４の取り付けが完了して、前記第１調整リング２３、前記第２調整リング２４及び前記固定具２５により、ベローズ管１５の下流側配管１４Ｂ側のＬ２の部分、即ち最大組立誤差を許容するベローズ長さの部分を固定している状態を示している。また、ベローズ管１５の上流側配管１４Ａ側のＬ１の部分はフリーになっており、車体稼働時の変位量をベローズ管１５のＬ１の部分で吸収することができるようになっている。

次に、図４のＡ部及びＢ部の構成を図５及び図６に示す拡大断面図で説明する。
図５は第１調整リング２３の部分の拡大断面図で、固定具２５を構成するボルト２５ａが第１調整リング２３に形成されている孔２３ａに挿入され、２つのナット２５ｂによりワッシャ２５ｃを介して、前記第１調整リング２３をボルト２５ａに固定している。前記孔２３ａの径は前記ボルト２５ａの外径よりも大きく構成されている。このように孔２３ａの径を構成すると、エキゾーストパイプ１４の組立時に、ベローズ管１５の３次元方向への傾きに対して、前記第１調整リング２３をそのベローズ管１５の設置姿勢に合わせて固定することが可能となり、ベローズ管１５に無理な応力を発生させることなく、ベローズ管１５のＬ２の部分を固定することができる効果が得られる。

また、前記第１調整リング２３には、その内面側に周方向の溝部２３ｂが形成されており、この溝部２３ｂにベローズ管１５のベローズ山部１５ａが嵌り込むように構成されている。ベローズ管１５のベローズ谷部１５ｂに挿入される第１調整リング２３の部分（歯部）２３ｃの先端部は、前記ベローズ谷部１５ｂの円弧形状に合わせて円弧形状に構成されている。
なお、前記孔２３ａの径はボルト径に対して、必ずしも大きな径とする必要はなく、また前記ワッシャ２５ｃも必ずしも必要なものではない。

図６は第２調整リング２４部分の拡大断面図で、図５で説明した第１調整リング２３の場合と同様に、固定具２５を構成するボルト２５ａが第２調整リング２４に形成されている孔２４ａに挿入され、ボルト２５ａの頭部とナット２５ｂによりワッシャ２５ｃを介して、前記第２調整リング２４をボルト２５ａに固定している。前記孔２４ａの径も前記ボルト２５ａの外径よりも大きく構成している。

また、前記第２調整リング２４にも、その内面側に周方向の溝部２４ｂが形成されており、この溝部２４ｂにベローズ管１５のベローズ山部１５ａが嵌り込むように構成されている。ベローズ管１５のベローズ谷部１５ｂに挿入される第１調整リング２４の部分（歯部）２４ｃの先端部も、前記ベローズ谷部１５ｂの円弧形状に合わせて円弧形状に構成されている。他の構成は第１調整リング２３の場合と同様である。

次に、上述した第１、第２の調整リング２３，２４の構成を図７及び図８により説明する。
図７は、上述した第１、第２の調整リング２３，２４の上半分を示す正面断面図で、この図に示すように、前記第１、第２の調整リング２３，２４は、正面から見て半リング形状に形成されている。また、この第１、第２の調整リング２３，２４には、前記固定具２５のボルト２５ａが貫通する孔２３ａ，２４ａが周方向に２箇所設けられており、またその内周面にはベローズ山部１５ａ（図５、図６参照）が嵌り込む溝部２３ｂ，２４ｂが形成されている。

更に、前記調整リング２３，２４の両側下面には外側に延在するフランジ部２３ｄ，２４ｄが設けられており、各フランジ部２３ｄ，２４ｄにはそれぞれボルト孔２３ｅ，２４ｅが形成されている。
なお、前記第１、第２の調整リング２３，２４の下半分も上述した上半分と同様の形状に構成されている。

また、本実施例においては、前記第１、第２の調整リング２３，２４の上半分と下半分にそれぞれ２個（合計で４個）の孔２３ａ，２４ａを設けている例について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、第１調整リングと第２調整リングとの間隔を固定できれば良いので、前記孔２３ａ，２４ａの数は１個以上あれば良い。但し、合計で３個以上とすることが好ましい。

図８は、上述した第１、第２の調整リング２３，２４を構成する上半分と下半分を結合した状態を示す図で、図８に示すように、第１、第２の調整リング２３，２４のそれぞれを構成する上半分と下半分を、ベローズ管１５の山部１５ａ（図５、図６参照）を挟み込むようにして組合せ、ボルト２８とナット２９により固定することで、ベローズ外面に沿って前記第１、第２の調整リング２３，２４を取り付けることができる。

その後、図４で説明したように、固定具２５により、前記第１調整リング２３と第２調整リング２４の間隔を所定の間隔Ｌ１となるように固定することにより、車体稼働時の変位を吸収するためのベローズ管１５として機能する長さを、図４のＬ２だけにすることができるから、ベローズ管１５を含むエキゾーストパイプ１４における１次の共振点が低下するのを抑制することができる。

次に、本実施例におけるエキゾーストパイプ１４とベローズ管１５の組立手順について、図４〜図６を用いて説明する。まず、エキゾーストパイプ１４はその上流側配管１４Ａはエンジンの排気出口１０Ａ（図３参照）に接続され、一方下流側配管１４Ｂは排気ガス後処理装置１６（図３参照）に接続されているものとする。この状態から、前記上流側配管１４Ａと下流側配管１４Ｂをベローズ管１５で接続する手順を説明する。

最初に、図４に示すベローズ管１５の上流側配管１４Ａとの連結部（ベローズ管端部）からＬ１の位置までのベローズ管１５の変形を拘束する。この拘束は、例えば図４〜図６で説明したような拘束手段を使用するか、或いは他の拘束手段を使用する。この状態で、エキゾーストパイプ１４の上流側配管１４Ａ及び下流側配管１４Ｂとベローズ管１５とを結合し、組み立てる。この組立時に、エンジン８と排気ガス後処理装置１６との組立誤差を、ベローズ管１５における最大組立誤差を許容するためのベローズ長さＬ２の部分で吸収させる。

このエキゾーストパイプ１４とベローズ管１５の組立後、図５，図６に示すように、第１調整リング２３及び第２調整リング２４を、ベローズ管１５の外面に沿って所定位置に取付け、更に固定具２５（ボルト２５ａ、ナット２５ｂ、ワッシャ２５ｃ）により、前記第１調整リング２３と前記第２調整リング２４との間隔を固定することで、前記ベローズ管１５のＬ２（最大組立誤差許容するためのベローズ長さ）の部分が変形するのを拘束することができる。

なお、この拘束時、前記第１、第２の調整リング２３，２４に設けたボルト２５ａを貫通させるための孔２３ａ，２４ａの径はボルト２５ａの外径よりも大きくなっているので、ベローズ管１５の径方向の変位も吸収できる構造となっている。

前記第１、第２の調整リング２３，２４及び拘束具２５による上記Ｌ２の部分の拘束後、ベローズ管１５におけるＬ１（車体稼働により加わる変位量を許容するためのベローズ長さ）の部分の拘束を開放する。

上述した本実施例によれば、エキゾーストパイプ１４の取付け時において、エンジン８と排気ガス後処理装置１６との間の組立誤差を、ベローズ管１５のＬ２（最大組立誤差を許容するためのベローズ長さ）の部分でのみ全て吸収することができ、エキゾーストパイプ取付け後におけるベローズ管１５の初期応力を無くすることができる。また、前記組立誤差をベローズ管１５のＬ２の部分で吸収後、その吸収部位（Ｌ２の部分）をリジッドに固定するため、エキゾーストパイプ１４におけるベローズ管１５として機能する長さをＬ１（車体稼働により加わる変位量を許容するためのベローズ長さ）のみにすることができる。

従って、ベローズ管１５を備えているエキゾーストパイプ１４の１次の共振点を、ベローズ管１５の前記Ｌ２の部分をリジットに拘束しない場合に比較し、大幅に高くすることが可能になる。これにより、油圧ショベル（建設機械）の運転範囲における共振点をより少なくすることができるから、油圧ショベルの頻度の高い運転条件における共振回避設計をより容易に行うことができるようになる。

以上説明した、本実施例の建設機械によれば、エンジン８と排気ガス後処理装置１６との間の組立誤差をベローズ管１５の一部で吸収し、この組立誤差を吸収した部位を変位吸収後に固定するように構成しているので、組立誤差により発生するベローズ管１５の初期応力を無くすることができる。また、エキゾーストパイプ１４の取付け後にベローズ管として機能する長さを、車体稼働により加わる変位量を許容するためのベローズ長さＬ１のみにすることができるから、共振点の低下を抑制することができ、長寿命な建設機械を得ることができる。

１：油圧ショベル（建設機械）、２：下部走行体（車体）、３：旋回装置、
４：上部旋回体（車体）、５：作業装置、
６：旋回フレーム、６Ｇ：エンジン支持台、
７：キャブ、
８：エンジン、８Ｂ：取付フランジ、８Ｃ：エキゾーストマニホールド、
９：防振マウント、１０：過給機、１０Ａ：排気出口、
１１：油圧ポンプ、１２：熱交換器、１３：ファンシュラウド、
１４：エキゾーストパイプ、１４Ａ：上流側配管、１４Ｂ:下流側配管、
１５：ベローズ管、１５ａ：ベローズ山部、１５ｂ：ベローズ谷部、
１６：排気ガス後処理装置、１６Ａ：入口側接続部、１６Ｂ：出口側接続部、
１８：取付ブラケット、
２３：第１調整リング、２４：第２調整リング、２３ａ，２４ａ：孔、
２５：固定具（２５ａ：ボルト、２５ｂ：ナット、２５ｃ：ワッシャ）、
Ｌ１：車体の稼動により加わる変位量を許容するためのベローズ長さ、
Ｌ２：最大組立誤差を許容するためのベローズ長さ。

Claims (6)

1. 自走可能な車体と、該車体上に搭載され排気出口を有するエンジンと、このエンジンの排気出口側に接続されたエキゾーストパイプと、該エキゾーストパイプの出ロ側に設けられた排気ガス後処理装置と、前記エキゾーストパイプの途中に設けられたベローズ管を備えている建設機械において、
   前記ベローズ管の一端側のベローズ外面に沿って取り付けられた第１調整リングと、
   この第１調整リングから任意の間隔離れた位置の前記ベローズ管のベローズ外面に沿って取り付けられる第２調整リングと、
   前記第１調整リングと前記第２調整リングとの前記間隔を固定するための固定具と
   を備えていることを特徴とする建設機械。
2. 請求項１に記載の建設機械において、前記ベローズ管の長さは、車体の稼動により加わる変位量を許容するためのベローズ長さＬ１と、最大組立誤差を許容するためのベローズ長さＬ２の和に基づいて決められていることを特徴とする建設機械。
3. 請求項２に記載の建設機械において、前記エキゾーストパイプは前記エンジンの排気出口側に接続される上流側配管と、前記排気ガス後処理装置側に接続される下流側配管とを備え、前記ベローズ管は前記上流側配管と下流側配管を接続するように設けられ、前記エキゾーストパイプの取り付けが完了した際、前記第１調整リング、前記第２調整リング及び前記固定具により、前記ベローズ管の前記下流側配管側に前記ベローズ長さＬ２の部分を設けて固定することを特徴とする建設機械。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の建設機械において、前記固定具は、前記第１調整リングと前記第２調整リングとの位置関係を固定するためのボルトと、前記第１調整リング及び前記第２調整リングを前記ボルトに固定するための複数のナットを備えていることを特徴とする建設機械。
5. 請求項４に記載の建設機械において、前記第１調整リング及び前記第２調整リングには、前記固定具の前記ボルトが貫通する孔が複数個備えられていることを特徴とする建設機械。
6. 請求項５に記載の建設機械において、前記第１調整リング及び前記第２調整リングに設けられた前記孔の径は、前記ボルトの外径より大きく構成していることを特徴とする建設機械。

Images