JP5001085B2 - 建設機械 - Google Patents

Description

本発明は、例えばエンジンの排気管に後処理装置を備えた油圧ショベル等の建設機械に関する。

一般に、建設機械の代表例である油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体の前側に俯仰動可能に設けられた作業装置とにより構成されている。また、上部旋回体は、前記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、旋回フレームの後部に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。

さらに、従来技術の油圧ショベルは、エンジンの排気出口に排気管が接続され、該排気管の出口側には、排気音量を低減するための消音装置等を収容した後処理装置が設けられている。ここで、エンジンは旋回フレーム上に防振マウントで支持され、後処理装置は旋回フレームに直接的に取付けているから、排気管の途中にはベローズ管を設け、このベローズ管によってエンジンと後処理装置との相対的な変位を吸収する構成としている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−７６５３６号公報

ところで、上述した特許文献１によるものでは、エンジンの排気出口と排気管と後処理装置とをほぼ一直線状に配置している。これにより、油圧ショベルが左，右方向に振動したり、前，後方向に振動すると、エンジンが排気管と後処理装置との接続方向に振動することがある。この場合には、排気管に設けられたベローズ管には、その長さ方向（伸縮方向）に負荷が作用することになる。

ここで、ベローズ管は、蛇腹形状をしているから、この蛇腹の部分を曲げることによって様々な方向の振動を吸収することができる。しかし、特許文献１のように、ベローズ管を伸縮させる方向だけに多くの負荷が作用した場合には、ベローズ管は効率よく変形することができず、その結果として損傷する虞があり、信頼性が低下してしまうという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、ベローズ管に伸縮方向だけに負荷が作用するのを防止することにより、ベローズ管の耐久性を高めて信頼性を向上できるようにした建設機械を提供することにある。

本発明の請求項１による建設機械は、自走可能な車体と、該車体上に防振マウントを介して搭載され排気出口を有するエンジンと、該エンジンの排気出口に接続された排気管と、該排気管の出口側に設けられた後処理装置と、前記排気管の途中に設けられたベローズ管とからなる。

そして、上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記排気管は、それぞれ山形状に曲げ加工が施されて前記エンジンの排気出口に接続された上流側配管と、前記後処理装置の入口側接続部に接続された下流側配管とを有し、前記エンジンの排気出口から排気ガスを排出する方向をＸ軸とし、このＸ軸に直交する方向をＹ軸とし、Ｘ軸とＹ軸の両方に直交する方向をＺ軸とすると、前記ベローズ管は、前記上流側配管と下流側配管との間を接続することによって、前記エンジンの排気出口の有する前記３軸の軸方向に対して傾けて配置するとともに、前記エンジンの排気出口と前記後処理装置の入口側接続部との間を直線的に接続する構成としたことにある。

請求項２の発明は、前記後処理装置は、前記車体を構成するフレームに取付ける構成としたことにある。

請求項３による建設機械は、自走可能な車体と、該車体上に防振マウントを介して搭載され排気出口を有するエンジンと、該エンジンの排気出口に接続された第１の排気管と、該第１の排気管の出口側に設けられ該排気管と一体に前記エンジンに取付けられた第１の後処理装置と、該第１の後処理装置の出口側接続部に接続された第２の排気管と、該第２の排気管の出口側に設けられ前記車体にブラケットを用いて取付けられた第２の後処理装置と、前記第２の排気管の途中に設けられたベローズ管とからなる。

そして、上述した課題を解決するために、請求項３の発明が採用する構成の特徴は、前記第２の排気管は、それぞれ山形状に曲げ加工が施されて前記第１の後処理装置の出口側接続部に接続された上流側配管と、前記第２の後処理装置の入口側接続部に接続された下流側配管とを有し、前記第１の後処理装置の出口側接続部から排気ガスを排出する方向をＸ軸とし、このＸ軸に直交する方向をＹ軸とし、Ｘ軸とＹ軸の両方に直交する方向をＺ軸とすると、前記ベローズ管は、前記上流側配管と下流側配管との間を接続することによって、前記第１の後処理装置の出口側接続部の有する前記３軸の軸方向に対して傾けて配置するとともに、前記第１の後処理装置の出口側接続部と前記第２の後処理装置の入口側接続部との間を直線的に接続する構成としたことにある。

請求項４による建設機械は、自走可能な車体と、該車体上に防振マウントを介して搭載され排気出口を有するエンジンと、該エンジンの排気出口に接続された排気管と、該排気管の出口側に設けられた後処理装置と、前記排気管の途中に設けられたベローズ管とからなる。

そして、上述した課題を解決するために、請求項４の発明が採用する構成の特徴は、前記排気管は、それぞれ山形状に曲げ加工が施されて前記エンジンの排気出口に接続された上流側配管と、前記後処理装置の入口側接続部に接続された下流側配管とを有し、前記エンジンの排気出口から排気ガスを排出する方向をＸ軸とし、このＸ軸に直交する方向をＹ軸とし、Ｘ軸とＹ軸の両方に直交する方向をＺ軸とすると、前記後処理装置の入口側接続部は、前記エンジンの排気出口のＸ軸の軸方向に対し前記Ｙ軸方向またはＺ軸方向にずらした位置に配置し、前記ベローズ管は、前記上流側配管と下流側配管との間を接続することによって、前記エンジンの排気出口と前記後処理装置の入口側接続部との間を直線的に接続する構成としたことにある。

請求項５の発明は、前記後処理装置は、内部に排気ガス中の有害物質を除去するための排気ガス浄化手段および／または排気音量を低減するための消音手段を収容する構成としたことにある。

請求項１の発明によれば、建設機械が左，右方向に振動したり、前，後方向に振動すると、車体上に防振マウントを介して搭載されたエンジンも車体に対し同じ方向に振動する。この場合、ベローズ管は、エンジン側の排気出口の有する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）に対して傾けて配置する構成としているから、振動による負荷は、ベローズ管を曲げ変形するように作用する。これにより、ベローズ管の曲げ変形によりエンジンと後処理装置との相対的な振動を吸収することができる。

従って、ベローズ管を伸縮するような負荷が作用した場合でも、このときの負荷を排気出口の３軸の軸方向に分散し、曲げ方向の変形に置き換えることができる。この結果、ベローズ管の耐久性を高めることができ、建設機械に対する信頼性を向上することができる。
しかも、上流側配管と下流側配管は、山形状に曲げ加工しているから、エンジンの排気出口と後処理装置の入口側接続部との間を直線的に接続することができる。これにより、排気管を効率よく配置でき、省スペース化することができる。

請求項２の発明によれば、後処理装置を車体のフレームに取付けているから、このフレームに防振マウントを介して搭載されたエンジンと後処理装置は相対的に大きく振動する。しかし、両者間の振動、位置ずれは、ベローズ管の３軸方向の変形によって吸収することができる。

請求項３の発明によれば、建設機械が振動すると、車体上に防振マウントを介して搭載されたエンジン側に取付けられた第１の後処理装置も、車体側に取付けられた第２の後処理装置に対し同じ方向に振動する。この場合、ベローズ管は、第１の後処理装置の出口側接続部の有する３軸に対して傾けて配置する構成としているから、振動による負荷は、ベローズ管を曲げ変形するように作用する。これにより、ベローズ管の曲げ変形により第１の後処理装置と第２の後処理装置との相対的な振動を吸収することができる。

従って、ベローズ管を伸縮するような負荷が作用した場合でも、このときの負荷を第１の後処理装置の出口側接続部の３軸方向に分散し、曲げ方向の変形に置き換えることができる。この結果、ベローズ管の耐久性を高めることができ、建設機械に対する信頼性を向上することができる。
しかも、上流側配管と下流側配管は、山形状に曲げ加工しているから、第１の後処理装置の出口側接続部と第２の後処理装置の入口側接続部との間を直線的に接続することができる。これにより、排気管を効率よく配置でき、省スペース化することができる。

請求項４の発明によれば、後処理装置は、その入口側接続部をエンジンの排気出口のＸ軸の軸方向に対しＹ軸方向またはＺ軸方向にずらした位置に配置しているから、ベローズ管は、排気出口に対して傾けることができる。これにより、ベローズ管は、振動による負荷によって曲げ変形することができ、この曲げ変形によりエンジンと後処理装置との相対的な振動を吸収することができる。

従って、ベローズ管を伸縮するような負荷が作用した場合でも、このときの負荷を排気出口の３軸方向に分散し、曲げ方向の変形に置き換えることができる。この結果、ベローズ管の耐久性を高めることができ、建設機械に対する信頼性を向上することができる。
しかも、上流側配管と下流側配管は、山形状に曲げ加工しているから、エンジンの排気出口と後処理装置の入口側接続部との間を直線的に接続することができる。これにより、排気管を効率よく配置でき、省スペース化することができる。

請求項５の発明によれば、後処理装置の内部に排気ガス浄化手段を収容することにより、排気ガス中の有害物質を除去することができる。また、後処理装置の内部に消音手段を収容することにより排気音量を低減することができる。

以下、本発明の実施の形態による建設機械として、クローラ式の下部走行体を備えた油圧ショベルを例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

まず、図１ないし図７は本発明の第１の実施の形態を示している。図１において、１は土砂の掘削作業等に用いられる建設機械としての油圧ショベルである。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、該下部走行体２上に旋回装置３を介して旋回可能に搭載され、該下部走行体２と共に車体をなす上部旋回体４と、該上部旋回体４の前側に俯仰動可能に設けられた作業装置５とにより大略構成されている。ここで、上部旋回体４は、後述の旋回フレーム６、キャブ７、エンジン８、油圧ポンプ１１、熱交換器１２、排気管１４、ベローズ管１５、後処理装置１６、取付ブラケット１８等により大略構成されている。

６は上部旋回体４の旋回フレームで、該旋回フレーム６は、旋回装置３を介して下部走行体２上に取付けられている。また、旋回フレーム６は、図２に示す如く、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，右縦板６Ｃと、該各縦板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，右サイドフレーム６Ｆとにより大略構成されている。

さらに、旋回フレーム６の後部側には、図３、図４に示すように、左，右の縦板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、後述の防振マウント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。

７は旋回フレーム６の左前側に搭載されたキャブ（図１参照）で、該キャブ７は、オペレータが搭乗するものである。また、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（いずれも図示せず）等が配設されている。

８は旋回フレーム６の後側に搭載されたエンジンで、このエンジン８は、図２に示す如く、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、後述の熱交換器１２に対面して冷却ファン８Ａが設けられている。一方、エンジン８の右側には、図３に示すように、後述の油圧ポンプ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。さらに、エンジン８の前側の上部には、エキゾーストマニホールド８Ｃに接続して後述の過給機１０が設けられている。そして、エンジン８は、４個の防振マウント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。

また、１０はエンジン８を構成する過給機（ターボチャージャ）である。この過給機１０は、例えばエンジン８の前側に位置してエキゾーストマニホールド８Ｃに接続され、左，右方向の右側に向けて排気管となる排気出口１０Ａが開口している。そして、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、この過給機１０の排気出口１０Ａには、後述の排気管１４が接続されている。

ここで、図４ないし図６に示すように、後述する排気管１４、ベローズ管１５の傾きを明確にするために、過給機１０の排気出口１０Ａから排気ガスを排出する方向（排気出口１０Ａの開口端の中心点Ｏ1を通る管の軸線の方向）をＸ軸とし、このＸ軸に直交する方向をＹ軸とし、Ｘ軸とＹ軸の両方に直交する方向をＺ軸としている。即ち、第１の実施の形態では、Ｘ軸の軸方向が上部旋回体４の左，右方向となっているから、Ｙ軸の軸方向は前，後方向となり、Ｚ軸の軸方向は上，下方向となっている。

１１はエンジン８の取付フランジ部８Ｂに取付けられた油圧ポンプである。この油圧ポンプ１１は、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。

１２はエンジン８の左側に配設された熱交換器（図２参照）で、該熱交換器１２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。また、１３は熱交換器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を取囲んでいる。

次に、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について、図３ないし図７を参照しつつ説明する。

１４はエンジン８を構成する過給機１０の排気出口１０Ａに接続された排気管を示している。この排気管１４は、図４ないし図６に示すように、その全体が排気出口１０Ａの有する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）の軸方向に対して傾けて配置されている。また、排気管１４は、高温の排気ガスが流通するものであり、金属製の配管として形成されている。さらに、排気管１４は、過給機１０の排気出口１０Ａに接続された上流側配管１４Ａと、後述する後処理装置１６の入口側接続部１６Ａに接続された下流側配管１４Ｂと、前記上流側配管１４Ａと下流側配管１４Ｂとを接続した後述のベローズ管１５とにより構成されている。また、各配管１４Ａ，１４Ｂは、へ字状に曲げ加工しているから、ベローズ管１５を含む排気管１４は排気出口１０Ａと入口側接続部１６Ａとの間を直線的に接続することができる。

１５は排気管１４の途中に設けられたベローズ管を示している。このベローズ管１５は、図７に示す如く、エンジン８の過給機１０と後処理装置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。そして、ベローズ管１５は、排気管１４の上流側配管１４Ａと下流側配管１４Ｂとの間に設けられ、その両端は溶接手段を用いて一体的に固着されている。

ここで、ベローズ管１５は、過給機１０の排気出口１０Ａの有する３軸の軸方向に対して傾けて配置されている。詳しくは、ベローズ管１５は、図５、図６に示す如く、排気出口１０Ａの開口端の中心点Ｏ1を通るＸ軸（左，右の軸線）に対し、上，下方向（Ｚ軸方向）の下側に角度αをもって傾斜している。また、ベローズ管１５は、排気出口１０Ａの中心点Ｏ1を通るＸ軸に対し、前，後方向（Ｙ軸方向）の後側に角度βをもって傾斜している。

これにより、ベローズ管１５は、左，右方向に延びるＸ軸の軸線に対し、下側と後側とに傾斜しているから、油圧ショベル１が左，右方向に振動し、エンジン８（過給機１０）が後処理装置１６に対して左，右方向（Ｘ軸方向）に振動したとしても、この振動による負荷は、ベローズ管１５に対して斜め方向から作用することになる。従って、ベローズ管１５は、変形し易い曲げ方向に変形することにより、エンジン８と後処理装置１６との間の相対的な変位を吸収することができる。

１６は排気管１４の出口側に設けられた後処理装置で、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１７（図５、図６中に点線で図示）を収容している。また、後処理装置１６は、前，後方向に延びるＹ軸を軸線とす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。さらに、後処理装置１６の前側は、排気管１４の下流側配管１４Ｂに接続される入口側接続部１６Ａとなり、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、後処理装置１６を支持する前記取付ブラケット１８は、図４に示す如く、旋回フレーム６のエンジン支持台６Ｇに溶接手段を用いて固着されている。

また、後処理装置１６は、図５、図６に示す如く、その入口側接続部１６Ａが、過給機１０の排気出口１０ＡのＸ軸の軸方向に対し、前，後方向（Ｙ軸方向）の後側に寸法Ｌだけずらした位置で、上，下方向（Ｚ軸方向）の下側に寸法Ｈだけずらした位置に配置されている。これにより、過給機１０の排気出口１０Ａと後処理装置１６の入口側接続部１６Ａとを接続することにより、排気管１４、ベローズ管１５はＸ軸の軸線からずれるように斜めに配置されている。

なお、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。

第１の実施の形態による油圧ショベル１は上述の如き構成を有するもので、次に、その動作について説明する。

まず、オペレータは、上部旋回体４のキャブ７に搭乗し、エンジン８を始動して油圧ポンプ１１を駆動する。これにより、油圧ポンプ１１からの圧油は、制御弁を介して各種アクチュエータに供給される。そして、キャブ７に搭乗したオペレータが走行用の操作レバー（図示せず）を操作したときには、下部走行体２を前進または後退させることができる。一方、作業用の操作レバー（図示せず）を操作することにより、作業装置５を俯仰動させて土砂の掘削作業等を行うことができる。

また、エンジン８の運転時には、排気音（爆発音、機械音）を発生するが、この排気音の音量は、後処理装置１６内に収容された消音装置１７により低減することができ、運転時の排気音を小さく抑えることができる。

さらに、油圧ショベルの走行時、作業時には、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。そして、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とは相対的に振動し、両者間を接続するベローズ管１５には負荷が作用する。このときに、ベローズ管１５は、エンジン８に設けられた過給機１０の排気出口１０Ａの有する３軸に対して傾けているから、左，右方向（Ｘ軸方向）に振動した場合でも、ベローズ管１５を曲げ方向に変形させることができる。これにより、ベローズ管１５は、変形し易い曲げ方向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。

かくして、第１の実施の形態によれば、排気管１４の途中に設けたベローズ管１５は、エンジン８側の過給機１０の排気出口１０Ａの有する３軸の軸方向に対して傾けて配置する構成としている。これにより、油圧ショベル１が任意の方向に振動し、エンジン８（過給機１０）が後処理装置１６に対して振動したとしても、ベローズ管１５は、変形し易い曲げ方向に変形することができる。

この結果、ベローズ管１５は、伸縮方向に真直ぐに負荷を受けることがなく、左，右方向の負荷は、過給機１０の排気出口１０Ａの３軸方向に分散し、変形が容易な曲げ方向の変形に置き換えることができる。これにより、ベローズ管１５の耐久性を高めることができ、油圧ショベル１に対する信頼性を向上することができる。

また、排気管１４を構成する各配管１４Ａ，１４Ｂは、「く」字状ないし山形状に曲げ加工しているから、該排気管１４は、過給機１０の排気出口１０Ａと後処理装置１６の入口側接続部１６Ａとの間を直線的に接続することができる。これにより、排気管１４を効率よく配置でき、省スペース化することができる。

さらに、ベローズ管１５は、別途ねじ部材等を使用することなく、排気管１４に溶接手段を用いて固着しているから、部品点数を削減して、組立作業性等を向上することができる。

次に、図８ないし図１０は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、ベローズ管は、エンジンに取付けられた第１の後処理装置の出口側接続部の有するＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の３軸方向に対して傾けて配置する構成としたことにある。なお、第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

まず、第２の実施の形態では、図９、図１０に示すように、後述する第２の排気管３５、ベローズ管３６の傾きを明確にするために、第１の後処理装置３２の出口側接続部３２Ｂから排気ガスを排出する方向（出口側接続部３２Ｂの開口端の中心点Ｏ2を通る管の軸線の方向）をＸ軸とし、このＸ軸に直交する方向をＹ軸とし、Ｘ軸とＹ軸の両方に直交する方向をＺ軸としている。即ち、第２の実施の形態では、Ｘ軸の軸方向が上部旋回体４の前，後方向となり、Ｙ軸の軸方向が左，右方向となり、Ｚ軸の軸方向が上，下方向となっている。

図８において、３１はエンジン８を構成する過給機１０の排気出口１０Ａに接続された金属製の第１の排気管を示している。この第１の排気管３１は、左，右方向の右側に延びた出口側が後向きに屈曲している。

３２は第１の排気管３１の出口側に設けられた第１の後処理装置で、該第１の後処理装置３２は、例えば排気ガス中に含まれる有害物質としての窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去するためのＮＯｘ浄化装置、有害物質としての粒子状物質（ＰＭ）を除去するためのディーゼル微粒子除去装置（ＤＰＦ）等の排気ガス浄化装置３３（図９、図１０中に点線で図示）を収容している。また、第１の後処理装置３２は、前，後方向に延びる円筒状容器として形成され、エンジン側取付ブラケット３４上に固定されている。このエンジン側取付ブラケット３４は、エンジン８の取付フランジ部８Ｂ側にボルト止め等の手段を用いて一体的に取付けられているから、第１の後処理装置３２はエンジン８と一緒に振動し、この振動により後述する第２の後処理装置３７と位置ずれすることになる。

一方、第１の後処理装置３２の前側は、第１の排気管３１の出口側に接続される入口側接続部３１Ａとなり、後処理装置３２の後側は、後述する第２の排気管３５の上流側配管３５Ａが接続される出口側接続部３２Ｂとなっている。さらに、第１の後処理装置３２の出口側接続部３２Ｂは、Ｘ軸方向（前，後方向）の後側に向け排気ガスを排出する排気管として開口している。

３５は第１の後処理装置３２の出口側接続部３２Ｂに接続された金属製の第２の排気管を示している。この排気管３５は、図９、図１０に示すように、その全体が出口側接続部３２Ｂの有する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）の軸方向に対して傾けて配置されている。また、第２の排気管３５は、第１の後処理装置３２の出口側接続部３２Ｂに接続された上流側配管３５Ａと、後述する第２の後処理装置３７の入口側接続部３７Ａに接続された下流側配管３５Ｂと、前記上流側配管３５Ａと下流側配管３５Ｂとを接続した後述のベローズ管３６とにより構成されている。また、各配管３５Ａ，３５Ｂは、へ字状に曲げ加工しているから、第２の排気管３５は出口側接続部３２Ｂと入口側接続部３７Ａとの間を直線的に接続することができる。

３６は第２の排気管３５の途中に設けられた第２の実施の形態によるベローズ管を示している。このベローズ管３６は、第１の後処理装置３２と第２の後処理装置３７との相対的な変位（両者間の位置ずれ）を吸収するもので、第１の実施の形態によるベローズ管１５とほぼ同様に、蛇腹形状の金属筒体として形成されている。そして、ベローズ管３６は、第２の排気管３５の上流側配管３５Ａと下流側配管３５Ｂとの間に設けられ、その両端は溶接手段を用いて一体的に固着されている。

ここで、ベローズ管３６は、第１の後処理装置３２の出口側接続部３２Ｂの有する３軸の軸方向に対して傾けて配置されている。詳しくは、ベローズ管３６は、出口側接続部３２Ｂの開口端の中心点Ｏ2を通るＸ軸（前，後の軸線）に対し、上，下方向（Ｚ軸方向）の上側に角度γをもって傾斜している。また、ベローズ管３６は、出口側接続部３２Ｂの中心点Ｏ2を通るＸ軸に対し、左，右方向（Ｙ軸方向）の左側に角度δをもって傾斜している。

これにより、ベローズ管３６は、前，後方向に延びるＸ軸の軸線に対し、上側と左側とに傾斜しているから、油圧ショベル１が任意の方向に振動し、エンジン８（第１の後処理装置３２）が第２の後処理装置３７に対して振動したとしても、この振動による負荷は、ベローズ管３６に対して斜め方向から作用することになる。従って、ベローズ管３６は、変形し易い曲げ方向に変形することにより、第１の後処理装置３２と第２の後処理装置３７との相対的な変位を吸収することができる。

３７は第２の排気管３５の出口側に設けられた第２の後処理装置で、該第２の後処理装置３７は、前述した第１の実施の形態による後処理装置１６とほぼ同様に、例えば排気音量を低減するための消音装置３８（図９、図１０中に点線で図示）を収容している。また、第２の後処理装置３７は、左，右方向に延びるＹ軸を軸線とする円筒状容器として形成され、フレーム側取付ブラケット３９（図８中に図示）に固定されている。このフレーム側取付ブラケット３９は、旋回フレーム６のエンジン支持台６Ｇとファンシュラウド１３とにボルト止め、溶接等の手段を用いて一体的に取付けられている。このため、第２の後処理装置３７は、エンジン８と一緒に振動する第１の後処理装置３２と位置ずれすることになる。

さらに、第２の後処理装置３７の右側は、第２の排気管３５の下流側配管３５Ｂに接続される入口側接続部３７Ａとなり、後処理装置３７の後側は、尾管４０が接続される出口側接続部３７Ｂとなっている。

また、第２の後処理装置３７は、その入口側接続部３７Ａが、第１の後処理装置３２の出口側接続部３２ＢのＸ軸の軸方向に対し、左，右方向（Ｙ軸方向）の左側に寸法Ｗだけずらした位置で、上，下方向（Ｚ軸方向）の上側に寸法Ｔだけずらした位置に配置されている。これにより、第１の後処理装置３２の出口側接続部３２Ｂと第２の後処理装置３７の入口側接続部３７Ａとを接続することにより、排気管３５、ベローズ管３６はＸ軸の軸線からずれるように斜めに配置されている。

かくして、このように構成された第２の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。

特に、第２の実施の形態では、第１の後処理装置３２と第２の後処理装置３７とを設け、第１の後処理装置３２には、排気ガス中の有害物質を除去するための排気ガス浄化装置３３を収容し、第２の後処理装置３７には、排気音量を低減するための消音装置３８を収容する構成としている。これにより、排気ガス中の有害物質を除去して排気ガスを浄化することができ、また、このときの排気音量を低減することができるから、周囲の環境を良好にすることができる。

しかも、第２の排気管３５の途中に設けたベローズ管３６は、エンジン８側に固定された第１の後処理装置３２と旋回フレーム６側に固定された第２の後処理装置３７とが振動したとしても、変形し易い曲げ方向に変形することができる。これにより、ベローズ管３６の耐久性を高めることができる。

なお、第１の実施の形態では、１個の後処理装置１６内に排気音量を低減するための消音装置１７を収容した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１１に示す変形例のように、後処理装置１６の出口側に他の排気管５１を介して他の後処理装置５２を設ける構成としてもよい。この場合、他の後処理装置５２内には、排気ガス浄化装置、消音装置等を収容することができる。

また、第１の実施の形態では、後処理装置１６内に消音装置１７を収容する構成とし、第２の実施の形態では、第１の後処理装置３２内に排気ガス浄化装置３３を収容し、第２の後処理装置３７内に消音装置３８を収容する構成とした場合を例示した。しかし、本発明はこれらの構成に限るものではなく、１個の後処理装置内に排気ガス浄化装置と消音装置とを収容する構成としてもよい。また、２個の後処理装置の両方に排気ガス浄化装置または消音装置を収容する構成としてもよい。

また、各実施の形態では、エンジン８を左，右方向に延在する横置き状態で旋回フレーム６上に搭載した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばエンジン８を前，後方向に延在する縦置き状態で旋回フレーム６上に搭載する構成としてもよい。

さらに、各実施の形態では、建設機械として、クローラ式の下部走行体２を備えた油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばホイール式の下部走行体を備えた油圧ショベルに適用してもよい。それ以外にも、リフトトラック、油圧クレーン等の他の建設機械にも広く適用することができる。

本発明の第１の実施の形態による油圧ショベルを示す正面図である。 上部旋回体をキャブ等を省略した状態で示す平面図である。 図２中のエンジン、排気管、ベローズ管等を示す要部拡大の斜視図である。 取付ブラケットによる後処理装置の固定状態を示す斜視図である。 過給機と排気管とベローズ管と後処理装置を拡大して示す正面図である。 図５の過給機と排気管とベローズ管と後処理装置を示す平面図である。 排気管とベローズ管との取付状態を図６中のVII−VII方向からみた要部拡大断面図である。 本発明の第２の実施の形態による各排気管、ベローズ管、各後処理装置等をエンジン等と一緒に示す要部拡大の斜視図である。 過給機と各排気管とベローズ管と各後処理装置を拡大して示す正面図である。 図９の過給機と各排気管とベローズ管と各後処理装置を示す平面図である。 本発明の変形例による各排気管、ベローズ管、各後処理装置等をエンジン等と一緒に示す要部拡大の斜視図である。

符号の説明

１ 油圧ショベル（建設機械）
２ 下部走行体（車体）
４ 上部旋回体（車体）
６ 旋回フレーム
８ エンジン
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
１４ 排気管
１５，３６ ベローズ管
１６ 後処理装置
１６Ａ，３２Ａ，３７Ａ 入口側接続部
１６Ｂ，３２Ｂ，３７Ｂ 出口側接続部
１７，３８ 消音装置（消音手段）
１８ 取付ブラケット
３１ 第１の排気管
３２ 第１の後処理装置
３３ 排気ガス浄化装置（排気ガス浄化手段）
３４ エンジン側取付ブラケット
３５ 第２の排気管
３７ 第２の後処理装置
３９ フレーム側取付ブラケット
５１ 他の排気管
５２ 他の後処理装置

Claims (5)

1. 自走可能な車体と、該車体上に防振マウントを介して搭載され排気出口を有するエンジンと、該エンジンの排気出口に接続された排気管と、該排気管の出口側に設けられた後処理装置と、前記排気管の途中に設けられたベローズ管とからなる建設機械において、
   前記排気管は、それぞれ山形状に曲げ加工が施されて前記エンジンの排気出口に接続された上流側配管と、前記後処理装置の入口側接続部に接続された下流側配管とを有し、
   前記エンジンの排気出口から排気ガスを排出する方向をＸ軸とし、このＸ軸に直交する方向をＹ軸とし、Ｘ軸とＹ軸の両方に直交する方向をＺ軸とすると、
   前記ベローズ管は、前記上流側配管と下流側配管との間を接続することによって、前記エンジンの排気出口の有する前記３軸の軸方向に対して傾けて配置するとともに、前記エンジンの排気出口と前記後処理装置の入口側接続部との間を直線的に接続する構成としたことを特徴とする建設機械。
2. 前記後処理装置は、前記車体を構成するフレームに取付ける構成としてなる請求項１に記載の建設機械。
3. 自走可能な車体と、該車体上に防振マウントを介して搭載され排気出口を有するエンジンと、該エンジンの排気出口に接続された第１の排気管と、該第１の排気管の出口側に設けられ該排気管と一体に前記エンジンに取付けられた第１の後処理装置と、該第１の後処理装置の出口側接続部に接続された第２の排気管と、該第２の排気管の出口側に設けられ前記車体にブラケットを用いて取付けられた第２の後処理装置と、前記第２の排気管の途中に設けられたベローズ管とからなる建設機械において、
   前記第２の排気管は、それぞれ山形状に曲げ加工が施されて前記第１の後処理装置の出口側接続部に接続された上流側配管と、前記第２の後処理装置の入口側接続部に接続された下流側配管とを有し、
   前記第１の後処理装置の出口側接続部から排気ガスを排出する方向をＸ軸とし、このＸ軸に直交する方向をＹ軸とし、Ｘ軸とＹ軸の両方に直交する方向をＺ軸とすると、
   前記ベローズ管は、前記上流側配管と下流側配管との間を接続することによって、前記第１の後処理装置の出口側接続部の有する前記３軸の軸方向に対して傾けて配置するとともに、前記第１の後処理装置の出口側接続部と前記第２の後処理装置の入口側接続部との間を直線的に接続する構成としたことを特徴とする建設機械。
4. 自走可能な車体と、該車体上に防振マウントを介して搭載され排気出口を有するエンジンと、該エンジンの排気出口に接続された排気管と、該排気管の出口側に設けられた後処理装置と、前記排気管の途中に設けられたベローズ管とからなる建設機械において、
   前記排気管は、それぞれ山形状に曲げ加工が施されて前記エンジンの排気出口に接続された上流側配管と、前記後処理装置の入口側接続部に接続された下流側配管とを有し、
   前記エンジンの排気出口から排気ガスを排出する方向をＸ軸とし、このＸ軸に直交する方向をＹ軸とし、Ｘ軸とＹ軸の両方に直交する方向をＺ軸とすると、
   前記後処理装置の入口側接続部は、前記エンジンの排気出口のＸ軸の軸方向に対し前記Ｙ軸方向またはＺ軸方向にずらした位置に配置し、
   前記ベローズ管は、前記上流側配管と下流側配管との間を接続することによって、前記エンジンの排気出口と前記後処理装置の入口側接続部との間を直線的に接続する構成としたことを特徴とする建設機械。
5. 前記後処理装置は、内部に排気ガス中の有害物質を除去するための排気ガス浄化手段および／または排気音量を低減するための消音手段を収容する構成としてなる請求項１，２，３または４に記載の建設機械。

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