JP2017160639A - 作業機械の排気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排気管の上側に粉塵が堆積するのを低減し、粉塵に与える熱影響を十分に回避することができる作業機械の排気装置の提供。
【解決手段】本発明は、エンジン１１の排気ガスを機械室７の外部へ排出する排気管１３を備えた油圧ショベル１の排気装置において、排気管１３のうち少なくとも上側を覆う排気管カバー２１と、排気管カバー２１の内側に設けられ、排気管１３と排気管カバー２１との間に粉塵が侵入するのを制限する仕切り板２２と、排気管カバー２１のうち排気管１３の排気口１３１側に設けられ、排気管１３と排気管カバー２１との間の空気を外側へ導く通気口２３と、排気管カバー２１のうち通気口２３よりも排気ガスの流れの上流側に設けられ、機械室７の外部の空気を排気管１３と排気管カバー２１との間に取り込む流入口２４とを備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、油圧ショベル及びホイールローダ等の作業機械に搭載されたエンジンの排気ガスを排出する作業機械の排気装置に関する。

従来の作業機械、例えば、油圧ショベルは、土砂の掘削作業以外にも、船内や金属スクラップ現場等のように粉塵の多い環境下でも稼働している。そして、油圧ショベルは、旋回体の前方に回動可能に設けられた作業装置を用いて、船内や建屋内で木材チップや石炭のかき寄せを行ったり、金属の仕分けや移動を行ったりするため、その作業現場では粉塵が空中に飛散する。

また、油圧ショベルは、旋回体の内部に搭載されたエンジンと、このエンジンの排気ガスが導かれるマフラと、このマフラによって導かれた排気ガスを旋回体の上方に排出する出口管と、その出口管の上に配置された排気管とを備えている。このように、油圧ショベルの排気管は旋回体の上部に設置されているため、粉塵が空中を浮遊する作業現場では、排気管の上部に粉塵が堆積したり、排気管の内部に粉塵が侵入したりする。

一方、油圧ショベルの作業は、エンジンの最高出力を維持したまま行われることが多いことから、エンジンの排気ガスによって排気管が高温になり易い。その上、近年の排気ガス規制に伴い、このような油圧ショベル等の作業機械は、排気ガスの後処理装置を備えたものとなっている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５−１１７５７７号公報

ところで、油圧ショベル等の作業機械においては、後処理装置によってエンジンの排気ガスの後処理が行われている間、排気ガスに含まれるＰＭ（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ）等の燃焼に伴って、マフラの内部の温度は６００℃程まで上昇することが知られている。そのため、排気管が高温に熱せられ易くなり、最も高温となる排気管の上部の温度は３８０℃程となることから、排気管の上部に堆積した粉塵が、排気管を介して排気ガスの熱影響を受ける。

このような状況に対し、上述した特許文献１に開示された従来技術は、排気管のうち上方、側方、及び車体の前方側を覆う排気管カバーを備えている。しかしながら、特許文献１の従来技術における排気管カバーの上部には、当該排気管カバー内へ外気を取り込むための通気口が設けられているので、この通気口から排気管カバーの内側に粉塵が侵入する可能性がある。したがって、特許文献１の従来技術は、高温になり易い排気管の上側に粉塵が堆積するのを防止できず、粉塵に与える熱影響を十分に回避できないことが懸念されている。

本発明は、このような従来技術の実情からなされたもので、その目的は、排気管の上側に粉塵が堆積するのを低減し、粉塵に与える熱影響を十分に回避することができる作業機械の排気装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の作業機械の排気装置は、動力源としてのエンジンと、前記エンジンを内部に収容する機械室とを備えた作業機械に設けられ、前記機械室の上方で水平方向へ向けて傾倒し、前記エンジンの排気ガスを前記機械室の外部へ排出する排気管を備えた作業機械の排気装置において、前記排気管のうち少なくとも上側を覆う排気管カバーと、前記排気管カバーの内側に設けられ、前記排気管と前記排気管カバーとの間に粉塵が侵入するのを制限する制限部と、前記排気管カバーのうち前記排気管の排気口側に設けられ、前記排気管と前記排気管カバーとの間の空気を外側へ導く通気口と、前記排気管カバーのうち前記通気口よりも排気ガスの流れの上流側に設けられ、前記機械室の外部の空気を前記排気管と前記排気管カバーとの間に取り込む流入口とを備えたことを特徴としている。

本発明の作業機械の排気装置によれば、排気管の上側に粉塵が堆積するのを低減し、粉塵に与える熱影響を十分に回避することができる。なお、上述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の第１実施形態に係る排気装置が設けられた作業機械の一例として挙げた油圧ショベルの全体構成を示す側面図である。 図１に示す排気管の周辺の構成を示す断面図である。 図１に示す排気管の周辺の構成を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る排気管の周辺の構成を示す断面図である。 図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 本発明の第３実施形態に係る排気管の周辺の構成を示す断面図である。 本発明の第４実施形態に係る排気管の周辺の構成を示す断面図である。 本発明の第５実施形態に係る排気管の周辺の構成を示す斜視図である。 本発明の第６実施形態に係る排気管の周辺の構成を示す斜視図である。 本発明の第６実施形態に係る排気管の周辺の構成を示す断面図である。

以下、本発明に係る作業機械の排気装置を実施するための形態を図に基づいて説明する。

［第１実施形態］
図１は本発明の第１実施形態に係る排気装置が設けられた作業機械の一例として挙げた油圧ショベルの全体構成を示す側面図、図２は本発明の第１実施形態に係る排気管の周辺の構成を示す断面図、図３は本発明の第１実施形態に係る排気管の周辺の構成を示す斜視図である。

本発明の第１実施形態に係る排気装置は、作業機械、例えば、図１に示す油圧ショベル１に設けられる。この油圧ショベル１は、走行体２と、この走行体２の上側に配置され、旋回フレーム３ａを有する旋回体３と、これらの走行体２と旋回体３との間に介在され、旋回体３を旋回させる旋回装置３Ａと、旋回体３の前方に取り付けられ、上下方向に回動して土砂の掘削等の作業を行う作業装置としてのフロント作業機４とから構成されている。

このフロント作業機４は、基端が旋回フレーム３ａに回動可能に取り付けられ、車体に対して上下方向へ回動するブーム４Ａと、このブーム４Ａの先端に回動可能に取り付けられ、車体に対して上下方向へ回動するアーム４Ｂと、このアーム４Ｂの先端に回動可能に装着され、車体に対して上下方向へ回動するバケット４Ｃとから構成されている。

また、フロント作業機４は、旋回体３とブーム４Ａとの間で連結され、伸縮することによりブーム４Ａを回動させるブームシリンダ４ａと、ブーム４Ａとアーム４Ｂとの間で連結され、伸縮することによってアーム４Ｂを回動させるアームシリンダ４ｂと、アーム４Ｂとバケット４Ｃとの間で連結され、伸縮することによってバケット４Ｃを回動させるバケットシリンダ４ｃとを含んでいる。

上述の旋回体３は、例えば、車体の後方に配置され、車体のバランスを保つカウンタウェイト５と、車体の前方左側に配置され、フロント作業機４を操作するオペレータが搭乗する運転室６と、これらのカウンタウェイト５と運転室６との間に配置され、動力源としてのエンジン１１を収容する機械室７と、この機械室７の上部に設けられ、車体の上部の外装を形成するエンジンカバー８とを備えている。

機械室７内には、エンジン１１の他、当該エンジン１１により駆動される油圧ポンプ（図示せず）、及びエンジン１１の排気ガスの後処理を行う後処理装置と一体となったマフラ１２（図３参照）等が設置されている。

油圧ポンプにより吐出された圧油は、走行体２に搭載された走行モータ（図示せず）や旋回装置３Ａ内の旋回モータ（図示せず）へ供給され、これによって走行体２による油圧ショベル１の自走が可能であり、旋回体３がフロント作業機４と共に旋回軸周りで旋回可能である。また、圧油の一部は、フロント作業機４のブームシリンダ４ａ、アームシリンダ４ｂ、及びバケットシリンダ４ｃへも供給されることにより、その圧油の供給度合い、即ち、油圧に応じてブーム４Ａ、アーム４Ｂ、及びバケット４Ｃがそれぞれ駆動される。

マフラ１２に内蔵された後処理装置は、エンジン１１からの排気ガスに含まれる有害な粒子状物質をフィルタで補足し、大気への流出を低減させるものである。しかし、フィルタが目詰まりを起こして機能が低下するため、排気温度を６００℃の高温に維持してフィルタに捕集した粒子状物質を燃やしてフィルタを強制的に再生するようになっている。

マフラ１２は、エンジン１１の排気音を消音する装置である。また、マフラ１２は、後処理装置によって後処理された排気ガスの出口となる出口管１２１（図２参照）を有し、この出口管１２１の先端が後述の排気管１３の内部に挿入されることにより、マフラ１２内の排気ガスを排気管１３の内部へ導くようになっている。

エンジン１１は、例えば、ディーゼルエンジンであり、このエンジン１１には、マフラ１２を介して排気ガスを機械室７の外部の大気中へ排出するための排気管１３が接続されている。エンジン１１及びマフラ１２の上方はエンジンカバー８によって覆われており、排気管１３は、このエンジンカバー８を貫通するように上方へ向けて突出し、機械室７の上部に立設されている。

また、排気管１３は、機械室７の上方で水平方向へ向けて傾倒し、例えば、車体の後方、即ち、カウンタウェイト５側へ向けて斜め上方に屈曲している。さらに、排気管１３は、車体の後方へ向けて開口した排気口１３１（図２参照）を有している。

そして、エンジンカバー８の上面には、排気管１３の上側１３２（図２参照）を覆うようにして、本発明の第１実施形態に係る排気装置を構成する排気管カバー２１が設置されている。本発明の第１実施形態に係る排気管カバー２１は、排気管１３の上面から予め設定された間隔で離間して配置され、排気管１３の上側１３２を覆うように構成されている。

具体的には、図２、図３に示すように、排気管カバー２１は、エンジンカバー８に立設する支持脚２１１と、この支持脚２１１によって支持され、支持脚２１１の上端から斜め上方へ延設されたカバー本体２１２とから構成されており、これらの支持脚２１１及びカバー本体２１２は、排気管１３に沿って途中で折れ曲がるように形成されている。

支持脚２１１は、例えば、エンジンカバー８の上面にボルト等で締結して固定されている。カバー本体２１２は、車体の後方に向けて配置されており、作業に伴って空中に飛散した粉塵が排気管１３の内部に侵入し難いように、排気管１３の排気口１３１の位置から予め設定された寸法、例えば、１５０ｍｍ延長されている。

このカバー本体２１２は、上方へ凸状に湾曲した湾曲部２１２Ａと、この湾曲部２１２Ａの両端が排気管１３側へ向かって折り曲げ形成された一対の折り曲げ部２１２Ｂとから構成されている。また、カバー本体２１２の内側には、排気管１３と排気管カバー２１との空間と、機械室７の外部の空間とを仕切る円弧状の仕切り板２２が溶接等で取り付けられている。

仕切り板２２は、排気管１３と排気管カバー２１との間のうち排気管１３の排気口１３１の位置に配置されている。さらに、仕切り板２２は、排気管１３の排気口１３１側の端面の上側と接するように形成され、排気管１３と排気管カバー２１との間に粉塵が侵入するのを制限する制限部として機能する。

本発明の第１実施形態では、カバー本体２１２のうち排気管１３の排気口１３１側、及び仕切り板２２に、排気管１３と排気管カバー２１との間の空気を外側へ導く複数の通気口２３が穿設されている。

これらの各通気口２３の大きさは、油圧ショベル１が置かれた作業現場の粉塵の大きさに基づいて、予め設定された大きさよりも小さく設定されている。具体例としては、粉塵の一例である木材チップの長さは平均２０ｍｍ程であるため、通気口２３の大きさは、例えば、５ｍｍに設定される。

また、カバー本体２１２のうち通気口２３よりも排気ガスの流れの上流側、即ち、支持脚２１１側に設けられ、機械室７の外部の空気を排気管１３と排気管カバー２１との間に取り込む複数の流入口２４が穿設されている。

これらの各流入口２４の大きさは、通気口２３から空気が流出する際に抵抗を受けないように、通気口２３の大きさよりも大きく、かつ、この通気口２３と同様に、粉塵の大きさに基づいて、予め設定された大きさよりも小さく設定されている。具体例としては、上述したように、木材チップの長さは平均２０ｍｍ程であり、通気口２３の直径が５ｍｍに設定されていれば、流入口２４の大きさは５ｍｍよりも大きく、かつ、２０ｍｍよりも小さい値、例えば、１０ｍｍに設定される。

以下、本発明の第１実施形態に係る排気装置の作用効果について詳細に説明する。

エンジン１１の排気ガスは、マフラ１２を介して排気管１３内を通り、排気管１３の排気口１３１から機械室７の外部の大気へ排出される。このとき、排気管１３内を排気ガスが通る際に、排気ガスの熱が排気管１３に伝達されることにより、排気管１３は温度が上昇して高温となる。

一方、排気管１３と排気管カバー２１との間には、空気層が形成されているため、この空気層による断熱効果によって排気管１３の熱が排気管カバー２１に伝達され難くなり、排気管カバー２１の温度が上昇するのを抑制することができる。したがって、油圧ショベル１の作業に伴って空中に飛散した粉塵が排気管カバー２１の上部に堆積しても、粉塵が排気管カバー２１から熱影響を受け難くなっている。

また、排気管カバー２１の内側には、仕切り板２２が設けられているので、この仕切り板２２によって排気管１３と排気管カバー２１との間に粉塵が侵入するのを制限することができる。これにより、高温になり易い排気管１３の上側１３２に粉塵が堆積するのを低減することができる。

さらに、排気管１３と排気管カバー２１との間の空気層は、流入口２４及び通気口２３により大気と連通している。そのため、排気管１３から排気ガスが排出されると、排気管１３と排気管カバー２１との間の空気層は、排気ガスの流れに引き込まれ、通気口２３から車体の後方へ排出される。これにより、排気管１３と排気管カバー２１との間の空気層には、負圧が生じて流入口２４から常に大気が流入するので、排気管１３と排気管カバー２１の熱拡散を促進することができる。

また、排気管カバー２１のカバー本体２１２は、排気管１３の排気口１３１よりも車体の後方に向けて延長されているため、粉塵が排気管１３の内部に侵入するのを低減することができる。これにより、機械室７内のマフラ１２等の熱源に粉塵が堆積するのを効果的に抑制することができる。

以上、説明したように、本発明の第１実施形態に係る油圧ショベル１の排気装置によれば、油圧ショベル１が粉塵の多い環境下で稼働する際に、通気口２３と流入口２４が形成された排気管カバー２１、及び仕切り板２２を用いることにより、高温になり易い排気管１３の上側１３２に粉塵が堆積するのを低減し、粉塵に与える熱影響を十分に回避することができる。そして、排気管１３と排気管カバー２１との間の空気層に大気が流れ込むことにより、排気ガスによって暖められた排気管１３から排気管カバー２１への熱伝達を低減することができる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係る排気装置では、上記の第１実施形態との共通部分については説明を省略し、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、以下の第２実施形態の説明において、特に断らない限り、第１実施形態との共通部分には同一の符号を付す。

図４は本発明の第２実施形態に係る排気管の周辺の構成を示す断面図、図５は図４のＡ−Ａ線に沿う断面図、図６は図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

本発明の第２実施形態が前述した第１実施形態と異なるのは、第１実施形態に係る排気装置は、排気管カバー２１及び仕切り板２２に複数の通気口２３をそれぞれ形成したのに対して、第２実施形態に係る排気装置は、これらの通気口２３の代わりに、図４に示すように、仕切り板３２を排気管１３と排気管カバー３１との間のうち排気管１３の排気口１３１の位置よりも車体の後方側にずらして配置することにより、排気管１３の排気口１３１側の端面と仕切り板３２との間に、排気管１３と排気管カバー３１との間の空気を外側へ導く通気口３３を形成したことである。

この通気口３３は、第１実施形態に係る通気口２３と同様に、油圧ショベル１が置かれた作業現場の粉塵の大きさに基づいて、予め設定された大きさよりも小さく設定されている。また、仕切り板３２の形状は、図５に示すように、排気管１３の排気口１３１を正面から見たときに、排気管１３の上側１３２と仕切り板３２の下縁部との間に、隙間が生じないように設定されている。

さらに、本発明の第２実施形態においては、第１実施形態に係る流入口２４の代わりに、図６に示すように、排気管１３とカバー本体３１２の折り曲げ部３１２Ｂとの間に隙間を設けることにより、機械室７の外部の空気を排気管１３と排気管カバー３１との間に取り込む流入口３４を形成している。

この流入口３４の大きさは、第１実施形態に係る流入口２４と同様に、通気口３３から空気が流出する際の抵抗とならないように、通気口３３の大きさよりも大きく、かつ、この通気口３３と同様に、粉塵の大きさに基づいて、予め設定された大きさよりも小さく設定されている。

このように構成した本発明の第２実施形態に係る油圧ショベル１の排気装置によれば、上述した第１実施形態と同様の作用効果が得られる他、油圧ショベル１が粉塵の多い環境下で稼働する際に、通気口３３と流入口３４が形成された排気管カバー３１、及び仕切り板３２を用いることにより、高温になり易い排気管１３の上側１３２と排気管カバー３１及び仕切り板３２とが接していないので、排気ガスによって暖められた排気管１３から排気管カバー３１への熱伝達をより低減することができる。

なお、本発明の第２実施形態では、流入口３４は、排気管１３とカバー本体３１２の折り曲げ部３１２Ｂとの間の全体に形成された場合について説明したが、本発明はこの場合に限らず、流入口３４は、粉塵の大きさに基づいて、予め設定された大きさよりも小さければ、排気管１３とカバー本体３１２の折り曲げ部３１２Ｂとの間に部分的に形成されても良い。その際、流入口３４の位置は折り曲げ部３１２Ｂのうちどの部分にあっても良い。

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態に係る排気装置では、上記の第２実施形態との共通部分については説明を省略し、第２実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、以下の第３実施形態の説明において、特に断らない限り、第２実施形態との共通部分には同一の符号を付す。

図７は本発明の第３実施形態に係る排気管の周辺の構成を示す断面図である。

本発明の第３実施形態が前述した第２実施形態と異なるのは、第２実施形態に係る排気装置は、排気管カバー３１のカバー本体３１２の内側に仕切り板３２を設けたのに対して、第３実施形態に係る排気装置は、当該仕切り板３２の代わりに、図７に示すように、排気管カバー４１のカバー本体４１２の内側から排気管１３へ向けて突起し、後述の通気口４３を流通する空気の流路を絞る絞り部４２を設けたことである。

この絞り部４２は、上述した第２実施形態に係る仕切り板３２と同様に、排気管１３と排気管カバー４１との間に粉塵が侵入するのを制限する制限部として機能する。また、絞り部４２は、排気管１３と排気管カバー４１との間のうち排気管１３の排気口１３１の位置よりも車体の後方側にずらして配置されることにより、排気管１３の排気口１３１側の端面と絞り部４２との間に、排気管１３と排気管カバー４１との間の空気を外側へ導く前述の通気口４３を形成している。

さらに、絞り部４２は、カバー本体４１２の湾曲部４１２Ａが排気管１３側へ窪んだ凹部から成り、排気管カバー４１の内側において、排気管１３の排気口１３１側の端面の上側と面する全周に渡って形成されている。通気口４３は、第２実施形態に係る通気口３３と同様に、油圧ショベル１が置かれた作業現場の粉塵の大きさに基づいて、予め設定された大きさよりも小さく設定されている。

このように構成した本発明の第３実施形態に係る油圧ショベル１の排気装置によれば、絞り部４２が、第２実施形態に係る仕切り板３２のように、制限部としての機能を有するので、上述した第２実施形態と同様の作用効果を得ることができる。そして、本発明の第３実施形態に係る油圧ショベル１の排気装置は、排気管カバー４１の内側に絞り部４２を形成するために、カバー本体４１２の部材を有効に活用しているので、第２実施形態に比べ、排気管カバー４１に必要な部品点数を削減することができる。これにより、優れた経済性を実現することができる。

なお、本発明の第３実施形態では、絞り部４２は、排気管１３と排気管カバー４１との間のうち排気管１３の排気口１３１の位置よりも車体の後方側に配置された場合について説明したが、本発明はこの場合に限らず、絞り部４２は、マフラ１２の出口管１２１の真上の位置よりも車体の後方側であれば、排気管１３と排気管カバー４１との間のうちどの位置に配置されても良い。ただし、排気管１３の排気口１３１側の端面と絞り部４２との間の通気口４３は、粉塵の大きさに基づいて、予め設定された大きさよりも小さいものとする。

［第４実施形態］
本発明の第４実施形態に係る排気装置では、上記の第１実施形態との共通部分については説明を省略し、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、以下の第４実施形態の説明において、特に断らない限り、第１実施形態との共通部分には同一の符号を付す。

図８は本発明の第４実施形態に係る排気管の周辺の構成を示す断面図である。

本発明の第４実施形態が前述した第１実施形態と異なるのは、第１実施形態に係る排気管カバー２１が、排気管１３の上側１３２を覆うように構成されたのに対して、第４実施形態に係る排気管カバー５１は、図８に示すように、排気管１３の上面、側面、及び排気口１３１と反対側に位置する背面から予め設定された間隔でそれぞれ離隔して配置され、排気管１３の全周を覆うボックス形状で構成されたことである。

具体的には、排気管カバー５１は、排気管１３の基端側の周囲を覆い、エンジンカバー８に立設する支持脚５１１と、排気管１３の先端側の周囲を覆い、支持脚５１１の上端から斜め上方へ延設されたカバー本体５１２とから構成されており、これらの支持脚５１１及びカバー本体５１２は、排気管１３に沿って途中で折れ曲がるように形成されている。

また、支持脚５１１及びカバー本体５１２の断面は、例えば、８角形の形状に設定されている。カバー本体５１２は、車体の後方に向けて配置されており、作業に伴って空中に飛散した粉塵が排気管１３の内部に侵入し難いように、排気管１３の排気口１３１の位置から予め設定された寸法、例えば、１５０ｍｍ延長されている。

また、カバー本体５１２の内側には、第１実施形態に係る仕切り板２２の代わりに、排気管１３と排気管カバー５１との空間と、機械室７の外部の空間とを仕切る仕切り板５２が溶接等で取り付けられている。この仕切り板５２は、例えば、排気管カバー５１の断面の形状に合わせて８角形の形状に設定され、カバー本体５１２の内側と接するように形成されている。

さらに、仕切り板５２は、第１実施形態に係る通気口２３の代わりに、排気管１３と排気管カバー５１との間のうち排気管１３の排気口１３１の位置よりも車体の後方側にずらして配置されることにより、排気管１３の排気口１３１側の端面の全周と仕切り板５２との間に、排気管１３と排気管カバー５１との間の空気を外側へ導く通気口５３を形成している。この通気口５３は、第１実施形態に係る通気口２３と同様に、油圧ショベル１が置かれた作業現場の粉塵の大きさに基づいて、予め設定された大きさよりも小さく設定されている。

また、排気管カバー５１には、排気管１３の排気口１３１を流通した排気ガスを排気管カバー５１の外側へ排出する開口部５５が設けられている。具体的には、この開口部５５は、例えば、排気管１３の排気口１３１と同等の大きさに設定され、当該排気口１３１と対向するように仕切り板５２の中央部分に形成されている。

一方、支持脚５１１には、第１実施形態に係る流入口２４の代わりに、排気管１３の基端側の前方及び後方において、機械室７の外部の空気を排気管１３と排気管カバー５１との間に取り込む流入口５４が形成されている。この流入口５４の大きさは、第１実施形態に係る流入口２４と同様に、通気口５３から空気が流出する際に抵抗を受けないように、通気口５３の大きさよりも大きく設定されている。

このように構成した本発明の第４実施形態に係る油圧ショベル１の排気装置によれば、上述した第１実施形態と同様の作用効果が得られる他、排気管カバー５１がボックス形状で構成されているため、第１実施形態に比べ、排気管カバー５１の内側の排気管１３やマフラ１２等に粉塵が触れる可能性を減少させることができる。しかも、仕切り板５２に排気管１３の排気口１３１と同等の大きさの開口部５５が形成されているので、仕切り板５２が排気口１３１から排出される排気ガスの流通の抵抗にならずに済み、排気ガスの排出効率の低下を防止することができる。

なお、本発明の第４実施形態では、排気管カバー５１の断面が８角形の形状に設定された場合について説明したが、本発明はこの場合に限らず、排気管１３が排気管カバー５１の内部に収まる形状であれば、排気管カバー５１の断面は、必ずしも８角形の形状でなくても良い。

また、本発明の第４実施形態では、仕切り板５２の開口部５５が、排気管１３の排気口１３１と同等の大きさに設定された場合について説明したが、本発明はこの場合に限らず、仕切り板５２が、排気管１３から排出された排気ガスの抵抗にならなければ、開口部５５の大きさを排気管１３の排気口１３１よりも小さく設定しても良い。

［第５実施形態］
本発明の第５実施形態に係る排気装置では、上記の第４実施形態との共通部分については説明を省略し、第４実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、以下の第５実施形態の説明において、特に断らない限り、第４実施形態との共通部分には同一の符号を付す。

図９は本発明の第５実施形態に係る排気管の周辺の構成を示す斜視図である。

図９に示すように、本発明の第５実施形態に係る排気装置は、上述した第４実施形態の構成に加え、第５実施形態に係る排気管カバー６１の内側において、仕切り板６２の開口部６５が、油圧ショベル１が置かれた作業現場の粉塵の大きさに基づいて、予め設定された大きさよりも小さく設定された複数の開口６５１から成っている。これらの各開口６５１は、例えば、６角形の形状に設定されている。

このように構成した本発明の第５実施形態に係る油圧ショベル１の排気装置によれば、上述した第４実施形態と同様の作用効果が得られる他、仕切り板６２のうち排気管１３の排気口１３１と対向する中央部分に、粉塵の大きさを考慮して設定された複数の６角形の開口６５１が形成されているので、油圧ショベル１の周辺に置かれた他の作業機械の掘削作業等に伴って飛来した粉塵が、排気管１３の内部へ侵入するのをより制限することができる。これにより、高温となるマフラ１２の内部に粉塵が堆積するのを抑制できるので、粉塵に与える熱影響を十分に回避することができる。

なお、本発明の第５実施形態では、仕切り板６２の開口部６５を構成する複数の開口６５１が、６角形の形状にそれぞれ設定された場合について説明したが、本発明はこの場合に限らず、各開口６５１は、粉塵の大きさに基づいて、予め設定された大きさよりも小さければ、円形や６角形以外の多角形の形状に設定されても良い。

［第６実施形態］
本発明の第６実施形態に係る排気装置では、上記の第４実施形態との共通部分については説明を省略し、第４実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、以下の第６実施形態の説明において、特に断らない限り、第４実施形態との共通部分には同一の符号を付す。

図１０は本発明の第６実施形態に係る排気管の周辺の構成を示す斜視図であり、特にエンジンが動作して排気ガスが排出されているときの状況を示す図、図１１は本発明の第６実施形態に係る排気管の周辺の構成を示す断面図であり、特にエンジンが停止して排気ガスが排出されていないときの状況を示す図である。

図１０、図１１に示すように、本発明の第６実施形態に係る排気装置は、上述した第４実施形態の構成に加え、排気管１３から排出された排気ガスの圧力に応じて、開口部５５を開閉する開閉部材７６を有している。この開閉部材７６は、例えば、排気管カバー７１の内側において仕切り板７２の上部に取り付けられたヒンジ７６１と、このヒンジ７６１によって回動可能に保持された蓋７６２とから構成されている。

この蓋７６２は、開口部５５を閉じた際に粉塵が侵入する隙間を生じさせないために、例えば、仕切り板７２と接するように、当該仕切り板７２の形状と同等の形状に設定されている。また、蓋７６２の重量は、エンジン１１が停止して排気管１３の排気口１３１から排気ガスが排出されていないとき、蓋７６２が自重によって下方へ回動し、エンジン１１が動作して排気管１３の排気口１３１から排気ガスが排出されているとき、蓋７６２が排気ガスの圧力によって上方へ回動するように設定されている。

このように構成した本発明の第６実施形態に係る油圧ショベル１の排気装置によれば、上述した第４実施形態と同様の作用効果が得られる他、蓋７６２が排気ガスの圧力の有無に応じて開口部５５を開閉することにより、排気装置の設計時に想定した粉塵の大きさよりも小さい粉塵が飛来した場合でも、エンジン１１が停止している間、排気管１３の内部への粉塵の侵入を制限することができる。これにより、マフラ１２の内部に粉塵が堆積するのをより低減できるので、エンジン１１が始動した際に粉塵が熱影響を受ける可能性を減少させることができる。

なお、本発明の第６実施形態では、蓋７６２が仕切り板７２の形状と同等の形状に設定された場合について説明したが、本発明はこの場合に限らず、蓋７６２は、排気ガスの圧力でヒンジ７６１を介して上方へ回動する重量であれば、仕切り板７２の開口部５５よりも大きい形状に設定されても良い。

また、本発明の第６実施形態は、開閉部材７６として、ヒンジ７６１と蓋７６２を１つずつ用いた場合について説明したが、本発明はこの場合に限らず、開閉部材７６は、蓋７６２が仕切り板７２の開口部５５を塞ぐことが可能な形状であれば、複数のヒンジ７６１と蓋７６２を用いて構成されても良い。

また、本発明の第６実施形態は、エンジン１１が停止している間、蓋７６２が自重によって下方へ回動して仕切り板７２と接するように構成された場合について説明したが、本発明はこの場合に限らず、例えば、ヒンジ７６１にばね等の弾性部材を設けることにより、蓋７６２がこの弾性部材の弾性力によって仕切り板７２と接するように構成されても良い。

なお、上述した本発明の各実施形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。

また、本発明の各実施形態は、排気装置を油圧ショベル１に適用した場合について説明したが、本発明はこの場合に限らず、エンジン１１を備えたいかなる作業機械にも適用することが可能である。

１…油圧ショベル（作業機械）、２…走行体、３…旋回体、４…フロント作業機（作業装置）、７…機械室、８…エンジンカバー、１１…エンジン、１２…マフラ、１３…排気管、
２１，３１，４１，５１，６１，７１…排気管カバー、２２，３２，５２，６２，７２…仕切り板（制限部）、２３，３３，４３，５３…通気口、２４，３４，５４…流入口、４２…絞り部（制限部）５５，６５…開口部、７６…開閉部材
１２１…出口管、１３１…排気口、１３２…上側、２１１，５１１…支持脚、２１２，３１２，４１２，５１２…カバー本体、２１２Ａ，３１２Ａ，４１２Ａ…湾曲部、２１２Ｂ，３１２Ｂ…折り曲げ部、６５１…開口、７６１…ヒンジ、７６２…蓋

Claims (9)

1. 動力源としてのエンジンと、前記エンジンを内部に収容する機械室とを備えた作業機械に設けられ、前記機械室の上方で水平方向へ向けて傾倒し、前記エンジンの排気ガスを前記機械室の外部へ排出する排気管を備えた作業機械の排気装置において、
   前記排気管のうち少なくとも上側を覆う排気管カバーと、
   前記排気管カバーの内側に設けられ、前記排気管と前記排気管カバーとの間に粉塵が侵入するのを制限する制限部と、
   前記排気管カバーのうち前記排気管の排気口側に設けられ、前記排気管と前記排気管カバーとの間の空気を外側へ導く通気口と、
   前記排気管カバーのうち前記通気口よりも排気ガスの流れの上流側に設けられ、前記機械室の外部の空気を前記排気管と前記排気管カバーとの間に取り込む流入口とを備えたことを特徴とする作業機械の排気装置。
2. 請求項１に記載の作業機械の排気装置において、
   前記通気口及び前記流入口は、前記作業機械が置かれた作業現場の前記粉塵の大きさに基づいて、予め設定された大きさよりも小さく形成されたことを特徴とする作業機械の排気装置。
3. 請求項１に記載の作業機械の排気装置において、
   前記通気口は、前記排気管と前記排気管カバーとの間に形成されたことを特徴とする作業機械の排気装置。
4. 請求項１に記載の作業機械の排気装置において、
   前記制限部は、前記排気管と前記排気管カバーとの空間と、前記機械室の外部の空間とを仕切る仕切り板から成り、
   前記通気口は、前記排気管の前記排気口側の端面と前記仕切り板との間に形成されたことを特徴とする作業機械の排気装置。
5. 請求項１に記載の作業機械の排気装置において、
   前記制限部は、前記排気管カバーの内側から前記排気管へ向けて突起し、前記通気口を流通する空気の流路を絞る絞り部から成り、
   前記通気口は、前記排気管の前記排気口側の端面と前記絞り部との間に形成されたことを特徴とする作業機械の排気装置。
6. 請求項１に記載の作業機械の排気装置において、
   前記制限部は、前記排気管と前記排気管カバーとの空間と、前記機械室の外部の空間とを仕切る仕切り板から成り、
   前記仕切り板は、前記作業機械が置かれた作業現場の前記粉塵の大きさに基づいて、予め設定された大きさよりも小さく形成された複数の前記通気口を有することを特徴とする作業機械の排気装置。
7. 請求項１に記載の作業機械の排気装置において、
   前記排気管カバーは、前記排気管の上面、側面、及び前記排気口と反対側に位置する背面から予め設定された間隔でそれぞれ離隔して配置され、前記排気管の全周を覆うと共に、前記排気管の前記排気口側に、当該排気口を流通した排気ガスを前記排気管カバーの外側へ排出する開口部を設けたボックス形状で構成されたことを特徴とする作業機械の排気装置。
8. 請求項７に記載の作業機械の排気装置において、
   前記排気管から排出された排気ガスの圧力に応じて、前記開口部を開閉する開閉部材を備えたことを特徴とする作業機械の排気装置。
9. 請求項１に記載の作業機械の排気装置において、
   前記作業機械は、走行体、この走行体の上方に設けられた旋回体、及びこの旋回体の前方に設けられて作業を行う作業装置を備えた油圧ショベルから成ることを特徴とする作業機械の排気装置。