JP5172956B2 - 建設機械 - Google Patents

Description

本発明は、例えば油圧ショベル等の建設機械に関し、特に、エンジンの排気ガスを処理する排気ガス処理装置を備えた建設機械に関する。

一般に、建設機械の代表例としての油圧ショベルは、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、支持構造体をなす旋回フレームと、該旋回フレームの前側に設けられ、オペレータが搭乗するキャブと、前記旋回フレームの後側に搭載されたエンジンと、該エンジンの長さ方向の一方側に設けられた油圧ポンプと、前記エンジンのエキゾーストマニホールドに排気管を介して接続された排気ガス処理装置とにより大略構成されている。

この排気ガス処理装置としては、排気ガス中の有害物質を除去する排気ガス浄化装置、排気ガスの騒音を低減する消音装置等が知られている。また、排気ガス浄化装置としては、パティキュレートマター（ＰＭ）と呼ばれる粒子状物質を捕集して除去する粒子状物質除去装置、窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化するＮＯｘ浄化装置等があり、これらは組合せて使用することもできる。

ここで、エンジンには、油圧ポンプの上側に迫り出すように支持部材が取付けられ、該支持部材上に排気ガス処理装置を取付ける構成となっている。このときに、排気ガス処理装置は、支持部材を介してエンジンに取付けることにより、該エンジンと同じ振動系になるから、支持部材に対して固定的に取付けることができる（特許文献１、特許文献２参照）。

特開２００３−１２０２７７号公報 特開２００４−２９３４９５号公報

ところで、上述した特許文献１による油圧ショベルでは、排気ガス処理装置をエンジンに取付けられた支持部材上に固定する構成としている。この場合、エンジンと排気ガス処理装置とは、同じ振動系になるから、排気ガス処理装置はボルト等を用いて支持部材に固定的に取付けることができる。

しかし、排気ガス処理装置には、エンジンの高周波振動が直接的に伝わるから、この振動によって排気ガス処理装置を構成する排気ガスの処理部材等が損傷するという問題がある。

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、排気ガス処理装置をエンジン側に取付けた場合でも、エンジンの振動から排気ガス処理装置を保護できるようにした建設機械を提供することにある。

（１）．本発明による建設機械は、自走可能な車体と、該車体に搭載されたエンジンと、該エンジンの長さ方向の一方側に設けられた油圧ポンプと、該油圧ポンプの上側に位置して前記エンジンに設けられた支持部材と、該支持部材上に設けられ前記エンジンの排気ガスを処理する排気ガス処理装置とを備えている。

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、前記排気ガス処理装置は、筒状体からなり排気ガスの流入口と流出口を有する筒状ケースと、該筒状ケース内に収容され流入してくる排気ガスを浄化する処理部材とにより構成し、前記排気ガス処理装置の筒状ケースには、該筒状ケースとは別部材からなる取付ブラケットを設け、前記支持部材と前記取付ブラケットとの間には、前記支持部材に対して前記排気ガス処理装置を防振状態で支持する防振部材を設け、該防振部材の周囲には、該防振部材の上側を覆う蓋部と前記防振部材の周囲を覆い前記防振部材の長さ寸法よりも短く設定された筒部とにより有蓋筒状に形成され前記エンジンから防振部材に熱が伝わるのを遮断する遮熱カバーを設ける構成としたことにある。

このように構成したことにより、エンジンが高周波振動を発生した場合でも、この振動は防振部材によって緩和することができるから、排気ガス処理装置をエンジンの振動から保護することができる。特に、周囲の環境を良好にするために排気ガス処理装置には、排気ガスを清浄化するための様々な機器類が内蔵されており、これらの機器類をエンジンの振動から保護することができる。この結果、排気ガス処理装置を構成する機器類がエンジンの振動によって損傷するのを防止でき、耐久性や寿命を向上することができる。

この場合、請求項１の発明によると、前記排気ガス処理装置は、筒状体からなり排気ガスの流入口と流出口を有する筒状ケースと、該筒状ケース内に収容され流入してくる排気ガスを浄化しまたは消音する処理部材とにより構成している。これにより、排気ガス処理装置は、処理部材を筒状ケースに収容して保護することができる。

また、請求項１の発明によると、前記排気ガス処理装置には前記防振部材に取付けるための取付ブラケットを設け、前記防振部材は前記支持部材と取付ブラケットとの間に設ける構成としている。これにより、取付ブラケットを用いて排気ガス処理装置に防振部材を取付けることができる。しかも、前記防振部材の周囲には、エンジンから防振部材に熱が伝わるのを遮断する遮熱カバーを設けている。このため、エンジンを運転したときには、このエンジン、排気管等が温度上昇し、これらを熱源とする熱が防振部材に伝わろうとするが、遮熱カバーによって、エンジンからの熱を遮って防振部材を保護することができ、防振部材の寿命を延ばすことができる。これにより、防振部材は長期に亘って排気ガス処理装置を防振状態で支持することができる。

請求項２の発明によると、前記取付ブラケットは前記筒状ケースに対して締着部材を用いて一体的に組付ける構成としている。

この構成によると、別個に設けられた排気ガス処理装置の筒状ケースと取付ブラケットとは、締着部材を用いることで筒状ケースに対して取付ブラケットを一体的に組付けることができる。従って、取付ブラケットを形状、構造等の異なるものに交換することができ、排気ガス処理装置を設置する場所、向き等を自由に設定することができる。また、異なる建設機械で排気ガス処理装置を共通化して用いることができる。

請求項３の発明によると、前記取付ブラケットは、前記排気ガス処理装置の筒状ケースを受承する板体と、該板体に形成されたＵボルト取付用挿通孔とにより構成し、前記締着部材は、前記筒状ケースを跨ぐＵ字状をなし両端部にねじ部が形成されたＵボルトと、該Ｕボルトのねじ部に螺着されるナットとにより構成し、前記排気ガス処理装置の筒状ケースを跨ぐように前記Ｕボルトの両端部を前記取付ブラケットのＵボルト取付用挿通孔に挿通し、この状態で前記Ｕボルトのねじ部に前記ナットを螺着することにより前記取付ブラケットに対し前記排気ガス処理装置を固定する構成としている。

これにより、排気ガス処理装置は、取付ブラケットの板体に配置し、この状態で締着部材のＵボルト、ナットを用いて固定することにより予めサブ組立体として組立てることができる。そして、予め組立てたサブ組立体は、防振部材を介してエンジン側の支持部材に簡単に取付けることができる。

請求項４の発明によると、前記エンジンは前記車体に対して防振マウントを介して取付け、前記排気ガス処理装置は前記防振部材と防振マウントとの２段で防振支持する構成としている。これにより、エンジンから排気ガス処理装置に伝わる振動は、防振部材と防振マウントとの２段階で緩和することができ、該排気ガス処理装置をエンジンの振動に対して保護することができる。

請求項５の発明によると、前記防振部材は、弾性体からなる弾性変形部と、該弾性変形部を挟んで両側に設けられた取付ねじ部とにより構成し、前記防振部材は、前記各取付ねじ部を用いて前記支持部材と取付ブラケットとの間に取付ける構成としている。これにより、防振部材は、その弾性変形部を弾性的に変形させることにより、エンジンから排気ガス処理装置に伝わる振動を緩和することができる。

請求項６の発明によると、前記エンジンと排気ガス処理装置とを接続する排気管の途中には、前記エンジンと排気ガス処理装置との間の相対的なずれを吸収する可撓管を設ける構成としている。これにより、エンジンと排気ガス処理装置との間の相対的なずれを可撓管で吸収することができ、排気管、エンジン、排気ガス処理装置等の耐久性を向上することができる。

請求項７の発明によると、前記支持部材と前記遮熱カバーとの間には、前記防振部材によって前記排気ガス処理装置が過大に変位するのを規制するストッパ部材を設ける構成としている。

この構成により、支持部材と排気ガス処理装置とは防振部材によって相対的に変位する。これに対し、支持部材と遮熱カバーとの間には、防振部材によって排気ガス処理装置が過大に変位するのを規制するストッパ部材を設けている。従って、排気ガス処理装置が防振部材の変形の許容範囲を超えて大きく変位しようとするのを、ストッパ部で規制することができ、防振部材の損傷、排気ガス処理装置の周囲部材との干渉等を防止することができる。

本発明の前提となる基本構成に適用される油圧ショベルを示す正面図である。 図１中の上部旋回体をキャブ等を省略して示す拡大平面図である。 図２中の旋回フレームを単体で示す平面図である。 上部旋回体を図１中の矢示IV−IV方向からみた拡大断面図である。 基本構成による支持部材、排気ガス処理装置等をエンジンに取付けた状態で示す要部拡大の斜視図である。 図４中のエンジン、支持部材、排気ガス処理装置、防振部材、排気管等を示す要部拡大図である。 支持部材、排気ガス処理装置、防振部材、排気管を右前側からみた外観斜視図である。 支持部材、排気ガス処理装置、防振部材を分解して示す分解斜視図である。 防振部材、支持部材、取付ブラケット等を図７中の矢示IX−IX方向からみた拡大断面図である。 本発明の実施の形態による防振部材、支持部材、取付ブラケット、遮熱カバー、ストッパ部材等を図９と同様位置からみた拡大断面図である。 本発明の基本構成の第１の変形例による排気ガス処理装置、防振部材、排気管等を示す外観斜視図である。 排気ガス処理装置、支持部材、防振部材等を図１１中の左側からみた要部拡大図である。 本発明の基本構成の第２の変形例による支持部材と取付ブラケットを排気ガス処理装置、防振部材等と一緒に示す要部拡大図である。

符号の説明

１ 油圧ショベル（建設機械）
２ 下部走行体（車体）
３ 上部旋回体（車体）
４ 作業装置
５ 旋回フレーム
８ エンジン
８Ｅ 防振マウント
１０ 油圧ポンプ
１５，６１ 支持部材
１５Ａ，６１Ａ 取付面部
１５Ｂ，６１Ｂ 支持面部
１６，４１ 排気ガス処理装置
１６Ａ 筒状ケース
１６Ｂ，４２Ｂ 接続管（流入口）
１６Ｃ，４３Ｂ 尾管（流出口）
１７，５１，５２，６２ 取付ブラケット
１７Ａ 板体
１７Ｂ Ｕボルト取付用挿通孔
１７Ｃ 防振部材取付用挿通孔
１８ Ｕボルト（締着部材）
１８Ａ ねじ部
１９ ナット（締着部材）
２０ 防振部材
２０Ａ 弾性変形部
２０Ｂ 上側取付ねじ部
２０Ｃ 下側取付ねじ部
２１ 排気管
２２ 可撓管
３１ 遮熱カバー
３２ ストッパ部材
３３ 固定側係合部
３４ 可動側係合部
４２ 上流筒体（筒状ケース）
４３ 下流筒体（筒状ケース）
４４ 中間筒体（筒状ケース）
４５ ボルト（締着部材）
４６ 酸化触媒（処理部材）
４７ 粒子状物質除去フィルタ（処理部材）

以下、本発明の実施の形態に係る建設機械として、クローラ式の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９は本発明の前提となる基本構成を示している。図１において、１は建設機械の代表例であるクローラ式の油圧ショベルで、該油圧ショベル１は、自走可能な下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載され、該下部走行体２と共に車体を構成する上部旋回体３と、該上部旋回体３の前側に俯仰動可能に設けられ、土砂の掘削作業等を行う作業装置４とにより大略構成されている。そして、下部走行体２と上部旋回体３が本発明に係る車体の具体例である。

ここで、油圧ショベル１を構成する上部旋回体３について詳述する。５は上部旋回体３の旋回フレームで、該旋回フレーム５は、支持構造体として構成されている。そして、旋回フレーム５は、図２、図３に示す如く、前，後方向に延びる厚肉な鋼板等からなる底板５Ａと、該底板５Ａ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５Ｂ，右縦板５Ｃと、該各縦板５Ｂ，５Ｃの左，右方向に間隔をもって配置され、前，後方向に延びた左サイドフレーム５Ｄ，右サイドフレーム５Ｅと、基端側が前記底板５Ａ、各縦板５Ｂ，５Ｃに固着されて左，右方向に張出し、その先端部で左，右のサイドフレーム５Ｄ，５Ｅを支持する複数本の張出しビーム５Ｆとにより大略構成されている。そして、各縦板５Ｂ，５Ｃの前側には左，右方向の中央に位置して作業装置４が俯仰動可能に取付けられ、旋回フレーム５の後側には後述のエンジン８等が設けられている。

６は旋回フレーム５の左前側（作業装置４のフート部左側）に搭載されたキャブ（図１参照）で、該キャブ６は、オペレータが搭乗するもので、その内部にはオペレータが着座する運転席、走行用の操作レバー、作業用の操作レバー等（いずれも図示せず）が配設されている。

７は旋回フレーム５の後端部に取付けられたカウンタウエイトを示している。このカウンタウエイト７は、作業装置４との重量バランスをとるものであり、後面側が湾曲するように突出している。

８は旋回フレーム５の後側に設けられたエンジンで、該エンジン８は、カウンタウエイト７の前側に位置して左，右方向に延在する横置き状態に搭載されている。また、エンジン８の左側には、図４に示すように、後述の熱交換器９に冷却風を供給するための冷却ファン８Ａが設けられている。

一方、エンジン８の右側は、後述の油圧ポンプ１０を取付けるためのポンプ取付部８Ｂとなっている。また、エンジン８の前側の上部には、吸気フィルタ（図示せず）を介して吸入する吸気流量を増大させるためのターボチャージャと呼ばれる過給機８Ｃ（図２参照）が設けられている。この過給機８Ｃは、エンジン８の排気ガスを利用して回転するもので、該過給機８Ｃには、エキゾーストマニホールド８Ｄと後述の排気管２１が接続されている。

さらに、エンジン８は、例えば４個の防振マウント８Ｅ（図４中に２個のみ図示）を介して旋回フレーム５に防振状態で支持されている。この防振マウント８Ｅは、重量物であるエンジン８を支持するものであるから、重量に対する所望の強度をもった弾性体を用いて形成されている。

９はエンジン８の左側に配設された熱交換器で、該熱交換器９は、冷却ファン８Ａに対面して設けられている。また、熱交換器９は、例えばエンジン冷却水を冷却するラジエータ、作動油を冷却するオイルクーラ、エンジン８が吸込む空気を冷却するインタクーラ等により構成されている。

１０はエンジン８の右側に配設された油圧ポンプで、該油圧ポンプ１０は、エンジン８によって駆動されることにより、後述の作動油タンク１２から供給される作動油を圧油として吐出するものである。そして、油圧ポンプ１０は、その基端側がフランジ部１０Ａとなり、該フランジ部１０Ａがエンジン８のポンプ取付部８Ｂに複数本のボルト１１を用いて取付けられている。ここで、ボルト１１によって油圧ポンプ１０をエンジン８に取付けるときには、後述の支持部材１５が油圧ポンプ１０と一緒に取付けられている。

１２は油圧ポンプ１０の前側に位置して旋回フレーム５の右側に設けられた作動油タンク（図２参照）で、該作動油タンク１２は、下部走行体２、作業装置４等を駆動するための作動油を貯えるものである。また、１３は作動油タンク１２の前側に設けられた燃料タンクを示している。

１４はエンジン８、熱交換器９、排気ガス処理装置１６等を上方から閉塞する建屋カバーで、該建屋カバー１４は、キャブ６とカウンタウエイト７との間に位置して旋回フレーム５上に設けられている。そして、建屋カバー１４は、図４に示すように、旋回フレーム５の左，右両側に位置して前，後方向に延びた左側面板１４Ａ，右側面板１４Ｂと、エンジン８等を覆うように前記各側面板１４Ａ，１４Ｂの上端部間を水平方向に延びた上面板１４Ｃとにより大略構成されている。また、上面板１４Ｃには、メンテナンス用の開口を閉塞するようにエンジンカバー１４Ｄが開閉可能に設けられている。

次に、エンジン８の右側に排気ガス処理装置１６を取付けるための構成について説明する。

１５は油圧ポンプ１０の上側に位置してエンジン８の右側に設けられた支持台状をなした支持部材で、該支持部材１５は、後述の排気ガス処理装置１６を支持するものである。また、支持部材１５は、図６ないし図８に示すように、基端側に位置してほぼ垂直な取付面部１５Ａと、該取付面部１５Ａから先端側に向けほぼ水平に延びた支持面部１５Ｂと、前記取付面部１５Ａと支持面部１５Ｂの間を補強する左，右の側板部１５Ｃとにより構成されている。そして、支持面部１５Ｂには、後述の防振部材２０を取付けるための挿通孔１５Ｄ（図８、図９参照）が複数個、例えば４個穿設されている。

そして、支持部材１５は、その取付面部１５Ａを油圧ポンプ１０のフランジ部１０Ａに当接させ、この状態で該フランジ部１０Ａと一緒にボルト１１を用いてエンジン８のポンプ取付部８Ｂに取付けられている。

１６はエンジン８の排気ガスを処理するために支持部材１５上に設けられた排気ガス処理装置で、該排気ガス処理装置１６は、支持部材１５の支持面部１５Ｂに後述の防振部材２０を介して取付けられている。この排気ガス処理装置１６は、エンジン８から排出される排気ガスを処理するものである。

また、排気ガス処理装置１６は、前，後方向に延び両端が閉塞された１個の円管状容器として形成された筒状ケース１６Ａと、該筒状ケース１６Ａの前側（上流側）からエンジン８側に突出した流入口となる接続管１６Ｂと、前記筒状ケース１６Ａの後側（下流側）から上向きに延びた流出口となる尾管１６Ｃと、前記筒状ケース１６Ａ内に収容され流入してくる排気ガスを浄化処理し、または排気ガスを消音処理する処理部材（図示せず）とにより大略構成されている。

ここで、筒状ケース１６Ａに収容される処理部材について説明すると、この処理部材としては、排気ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集して除去するための粒子状物質除去フィルタ、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を窒素（ＮＯ_２）に変換する酸化触媒、排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を尿素水溶液を用いて浄化するＮＯｘ浄化装置、該ＮＯｘ浄化装置の後段に設けられて窒素酸化物（ＮＯｘ）をアンモニア（ＮＨ_３）と水（Ｈ_２Ｏ）に変換する後段酸化触媒、排気ガスの騒音を低減する消音装置（排気マフラ）等が知られている。これらの処理部材は、単体で使用したり、組合せて使用したりすることができる。

また、１７は排気ガス処理装置１６をエンジン８に取付けるために筒状ケース１６Ａと別部材からなる取付ブラケットで、該取付ブラケット１７は、排気ガス処理装置１６の筒状ケース１６Ａを受け支えることにより、防振部材２０を介して支持部材１５に取付けるものである。また、取付ブラケット１７は、図８に示すように、筒状ケース１６Ａを受承するため中央に溝状の凹部１７Ａ1を有する長方形状の板体１７Ａと、前記凹部１７Ａ1を挟んで該板体１７Ａの四隅に形成され、後述のＵボルト１８が挿通するＵボルト取付用挿通孔１７Ｂと、後述の防振部材２０を取付けるため該Ｕボルト取付用挿通孔１７Ｂと異なる位置で前記板体１７Ａの四隅に形成された防振部材取付用挿通孔１７Ｃとにより構成されている。

１８は後述のナット１９と協働して締着部材を構成するＵボルトで、該Ｕボルト１８は、筒状ケース１６Ａを跨ぐようにＵ字状に形成され、下側の両端部にねじ部１８Ａが設けられている。そして、Ｕボルト１８のねじ部１８Ａにはナット１９が螺着され、筒状ケース１６Ａとブラケット１７とを締着するものである。

ここで、取付ブラケット１７に対して排気ガス処理装置１６を締着するには、該取付ブラケット１７を構成する板体１７Ａの凹部１７Ａ1に筒状ケース１６Ａを配置し、該筒状ケース１６Ａを上側から跨ぐように２本のＵボルト１８のねじ部１８Ａを各Ｕボルト取付用挿通孔１７Ｂに挿通し、このねじ部１８Ａにナット１９を螺着する。これにより、取付ブラケット１７は、締着部材をなす各Ｕボルト１８、ナット１９を用いて排気ガス処理装置１６の筒状ケース１６Ａに対して一体的に組付けることができる。

このように、排気ガス処理装置１６と取付ブラケット１７とは、Ｕボルト１８、ナット１９を用いサブ組立体として予め一体的に組立てることができる。そして、予め組立てられたサブ組立体は、取付ブラケット１７に後述の防振部材２０を取付け、この防振部材２０を支持部材１５の支持面部１５Ｂに取付けることにより、該支持面部１５Ｂ上に防振状態で搭載することができる。

２０は支持部材１５と排気ガス処理装置１６に組付けられた取付ブラケット１７との間に設けられた複数個（例えば４個）の防振部材を示している。この防振部材２０は、図９に示す如く、ゴム等の弾性体を用いて所定の形状に形成され変形することで振動を緩和する弾性変形部２０Ａと、該弾性変形部２０Ａの上部に上向きに突設された上側取付ねじ部２０Ｂと、前記弾性変形部２０Ａの下部に下向きに突設された下側取付ねじ部２０Ｃとにより構成されている。

また、各防振部材２０の上側取付ねじ部２０Ｂは、取付ブラケット１７の挿通孔１７Ｃに挿通され、ナット１９によって固定される。一方、下側取付ねじ部２０Ｃは、支持部材１５の支持面部１５Ｂに形成された挿通孔１５Ｄに挿通され、ナット１９によって固定される。

そして、各防振部材２０は、エンジン８に設けられた支持部材１５と排気ガス処理装置１６との間に設けられることにより、走行時、作業時の上部旋回体３の振動、エンジン８から排気ガス処理装置１６に伝わる振動を、弾性変形部２０Ａを弾性的に変形させることによって緩和し、排気ガス処理装置１６に装備した触媒、フィルタ、センサ等の機器類をエンジン８の振動から保護することができる。

この場合、排気ガス処理装置１６は、エンジン８の防振マウント８Ｅと排気ガス処理装置１６を支持する防振部材２０との２段で防振支持されることになるから、防振部材２０を構成する弾性変形部２０Ａは、エンジン８から伝わる振動を効果的に緩和できるような硬度に設定されている。

２１はエンジン８と排気ガス処理装置１６との間を接続する排気管で、該排気管２１は、図２に示す如く、一端がエンジン８の過給機８Ｃに接続され、他端が排気ガス処理装置１６の接続管１６Ｂに接続されている。

また、２２は排気管２１の途中に設けられた可撓管で、該可撓管２２は、エンジン８の過給機８Ｃと排気ガス処理装置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、可撓性をもった材料、例えば蛇腹形状の金属筒体として形成されている。そして、可撓管２２は、排気管２１の途中に溶接手段を用いて一体的に固着されている。

本発明の基本構成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、この油圧ショベル１の動作について説明する。

まず、オペレータは、キャブ６に搭乗して運転席に着座する。この状態で走行用の操作レバーを操作することにより、下部走行体２を駆動して油圧ショベル１を前進または後退させることができる。また、運転席に着座したオペレータは、作業用の操作レバーを操作することにより、作業装置４を俯仰動させて土砂の掘削作業等を行うことができる。

さて、この油圧ショベル１の運転時には、旋回フレーム５上でエンジン８が振動を生じるが、エンジン８は防振マウント８Ｅを介して旋回フレーム５に支持されている。一方、排気ガス処理装置１６を取付ける取付ブラケット１７とエンジン８側の支持部材１５との間には、防振部材２０を設ける構成となっている。これにより、エンジン８から排気ガス処理装置１６に伝わる振動を２段階で緩和することができ、排気ガス処理装置１６をエンジン８の振動に対し保護することができる。

このように、本発明の基本構成によれば、エンジン８は、防振マウント８Ｅを介して旋回フレーム５に取付け、該エンジン８に取付けられた支持部材１５と排気ガス処理装置１６を支持する取付ブラケット１７との間には、防振部材２０を設けているから、エンジン８が高周波振動を発生した場合でも、この振動は防振マウント８Ｅと防振部材２０とによって緩和することができ、排気ガス処理装置１６をエンジン８の振動から保護することができる。

この場合、排気ガス処理装置１６の筒状ケース１６Ａ内には、環境問題に配慮するための様々な機器類、例えば排気ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集して除去するために酸化触媒やフィルタから構成された粒子状物質除去装置、排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を尿素水溶液を用いて浄化するＮＯｘ浄化装置等の処理部材が内蔵されている。これらの処理部材は、振動によって損傷する虞があるが、防振部材２０は、これらの処理部材を振動から保護することができる。

この結果、排気ガス処理装置１６を構成する処理部材、各種センサ類がエンジン８の高周波振動によって損傷するのを防止でき、排気ガス処理装置１６に対する耐久性や寿命を向上することができる。

また、排気ガス処理装置１６には、取付ブラケット１７を設けているから、該取付ブラケット１７を用いることにより、排気ガス処理装置１６に対し防振部材２０を確実に取付けることができる。

また、取付ブラケット１７は、排気ガス処理装置１６の筒状ケース１６Ａと別個に設けた上で、筒状ケース１６Ａに対して締着部材であるＵボルト１８、ナット１９を用いて一体的に組付ける構成としている。従って、取付ブラケット１７は、その形状、構造等の異なるものを複数種類用意することにより、排気ガス処理装置１６を設置する場所、向き等を自由に設定することができる。また、１種類の排気ガス処理装置１６を異なる油圧ショベル１で共通化して用いることができる。

このように、排気ガス処理装置１６と取付ブラケット１７は、締着部材をなすＵボルト１８とナット１９を用いて固定することにより予めサブ組立体として組立てることができる。これにより、前記サブ組立体は、防振部材２０を介してエンジン８に簡単に取付けることができ、組立作業性を向上することができる。

さらに、エンジン８の排気管２１の途中には、可撓管２２を設けているから、エンジン８と排気ガス処理装置１６との間で相対的な位置ずれ（振動）を可撓管２２の変形によって吸収することができ、排気管２１、エンジン８、排気ガス処理装置１６等の耐久性を向上することができる。

次に、図１０は本発明の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、防振部材の周囲には、エンジンから防振部材に熱が伝わるのを遮断する遮熱カバーを設けると共に、支持部材と遮熱カバーとの間には、防振部材によって排気ガス処理装置が過大に変位するのを規制するストッパ部材を設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記した本発明の基本構成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。

図１０において、３１は防振部材２０を覆って設けられた本実施の形態による遮熱カバーである。この遮熱カバー３１は、防振部材２０の弾性変形部２０Ａの周囲を覆う筒部３１Ａと、弾性変形部２０Ａの上側を覆う蓋部３１Ｂとにより有蓋筒状に形成されている。また、蓋部３１Ｂの中央には、防振部材２０の上側取付ねじ部２０Ｂが挿通する挿通孔３１Ｃが穿設されている。

これにより、遮熱カバー３１は、挿通孔３１Ｃに上側取付ねじ部２０Ｂを挿通しつつ、防振部材２０に上側から被せることにより、ゴム材料等からなる弾性変形部２０Ａを覆うことができる。これにより、遮熱カバー３１は、高温になるエンジン８、排気管２１が熱源となって発生する熱を遮ることができ、弾性変形部２０Ａを保護することができる。

ここで、遮熱カバー３１は、その筒部３１Ａの長さ寸法（軸方向寸法）が弾性変形部２０Ａの長さ寸法よりも短く設定されている。これにより、遮熱カバー３１は、弾性変形部２０Ａが縮小側に弾性変形したときに、筒部３１Ａが支持部材１５の支持面部１５Ｂに干渉するのを防止することができる。

次に、防振部材２０による排気ガス処理装置１６の変位量を規制するためのストッパ部材３２について説明する。

即ち、３２は支持部材１５と遮熱カバー３１との間に設けられたストッパ部材である。このストッパ部材３２は、走行時、作業時の上部旋回体３（車体）の振動、エンジン８の振動等に基づく排気ガス処理装置１６の変位を所定の範囲内で規制し、防振部材２０の弾性変形部２０Ａが過剰に変形するのを防止するものである。また、ストッパ部材３２は、支持部材１５に取付けられた固定側係合部３３と、遮熱カバー３１に取付けられ該固定側係合部３３と係合可能な可動側係合部３４とにより構成されている。

ここで、固定側係合部３３は、遮熱カバー３１（防振部材２０）の近傍に位置して支持部材１５の支持面部１５Ｂに固着されている。また、固定側係合部３３の上部は、遮熱カバー３１側に向けて折れ曲がった係合爪３３Ａとなっている。そして、係合爪３３Ａと支持面部１５Ｂの上面との間隔は、防振部材２０の弾性変形部２０Ａが適正な範囲で変形しているときに、可動側係合部３４との間に隙間を確保できる寸法に設定されている。

一方、可動側係合部３４は、遮熱カバー３１の筒部３１Ａ外周に固着されている。詳しく述べると、可動側係合部３４は、筒部３１Ａの外周面の下部位置に固着され、固定側係合部３３の係合爪３３Ａと係合するように径方向外側に突出した舌片状の板体として形成されている。この場合、可動側係合部３４は、固定側係合部３３の係合爪３３Ａと支持面部１５Ｂの上面とのほぼ中間部に配置することにより、弾性変形部２０Ａの縮小側の変位と伸長側の変位を同等に許容できるようにしている。

そして、ストッパ部材３２は、支持部材１５上で排気ガス処理装置１６が伸長方向（跳ね上がる方向）に大きく振動（過大に変位）すると、可動側係合部３４が固定側係合部３３の係合爪３３Ａに当接する。一方、支持部材１５上で排気ガス処理装置１６が縮小方向（沈む方向）に大きく振動すると、可動側係合部３４が支持部材１５の支持面部１５Ｂに当接する。これにより、排気ガス処理装置１６の変位を防振部材２０の変形の許容範囲内で規制することができる。

かくして、このように構成された本実施の形態においても、前述した本発明の基本構成とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、本実施の形態では、遮熱カバー３１によって防振部材２０の弾性変形部２０Ａの周囲を覆う構成としているから、エンジン８、排気管２１等から発生ずる熱がゴム材料からなる弾性変形部２０Ａに作用するのを防止することができる。これにより、弾性変形部２０Ａの寿命を延ばすことができ、長期に亘って排気ガス処理装置１６を防振状態で支持することができる。

しかも、支持部材１５と遮熱カバー３１との間には、防振部材２０によって排気ガス処理装置１６が過大に変位するのを規制するストッパ部材３２を設ける構成としている。従って、排気ガス処理装置１６が防振部材２０の弾性変形部２０Ａの変形の許容範囲を超えて大きく変位しようとしたときに、ストッパ部３２は、可動側係合部３４を固定側係合部３３または支持部材１５の支持面部１５Ｂに当接し、弾性変形部２０Ａの過剰変形を規制することができる。この結果、過剰変形によって防振部材２０が損傷したり、排気ガス処理装置１６が周囲の部材と干渉したりするのを防止することができる。

次に、図１１および図１２は本発明による基本構成の第１の変形例を示している。第１の変形例の特徴は、排気ガス処理装置の筒状ケースを長さ方向に３分割すると共に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集して除去するための機器類を装備する構成としたことにある。なお、第１の変形例では、前記した基本構成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。

図１１、図１２において、４１は支持部材１５上に設けられた第１の変形例による排気ガス処理装置である。この排気ガス処理装置４１は、支持部材１５の支持面部１５Ｂに後述の取付ブラケット５１，５２、防振部材２０を介して取付けられている。ここで、排気ガス処理装置４１は、後述の上流筒体４２、下流筒体４３、中間筒体４４、酸化触媒４６、粒子状物質除去フィルタ４７等により大略構成されている。

即ち、第１の変形例による排気ガス処理装置４１は、前側に位置する上流筒体４２と後側に位置する下流筒体４３とこれらの間に位置する中間筒体４４とからなる３個の筒体をボルト４５を用いてフランジ接続する構成となっている。

また、上流筒体４２は、前側が閉塞された有蓋円筒状に形成され、後側の開口部には拡径してフランジ部４２Ａが設けられている。また、上流筒体４２の前側寄りには、エンジン８側に突出して流入口となる接続管４２Ｂが設けられている。そして、上流筒体４２には、後述の酸化触媒４６等が設けられている。

また、下流筒体４３は、後側が閉塞された有蓋円筒状に形成され、前側の開口部には拡径してフランジ部４３Ａが設けられている。また、下流筒体４３の後側寄りには、上側に突出して流出口となる尾管４３Ｂが設けられている。

さらに、中間筒体４４は、両端が開口した円筒状に形成され、前側の開口部にはフランジ部４４Ａが設けられ、後側の開口部にはフランジ部４４Ｂが設けられている。そして、中間筒体４４には、粒子状物質除去フィルタ４７が収容されている。

ここで、上流筒体４２と中間筒体４４とは、上流筒体４２のフランジ部４２Ａと中間筒体４４のフランジ部４４Ａとを対面させた状態で締着部材としてのボルト４５を用いて一体的に接続されている。また、下流筒体４３と中間筒体４４とは、下流筒体４３のフランジ部４３Ａと中間筒体４４のフランジ部４４Ｂとを対面させた状態でボルト４５等を用いて一体的に接続されている。これにより、３個の筒体４２，４３，４４をフランジ接続によって１個の筒状ケースとすることができ、また、ボルト４５を取外すことにより例えば中間筒体４４だけを取外すこともできる。

次に、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を除去して排気ガスを浄化するために装備された処理部材について述べる。

まず、４６は上流筒体４２内に収容された処理部材の１つをなす酸化触媒で、該酸化触媒４６は、例えばセラミックス材料等からなる多孔質な部材に軸方向に多数の小孔を設けたセル状筒体に貴金属（触媒）をコーティングすることにより形成されている。そして、酸化触媒４６は、所定の温度下で排気ガスを通過させることにより、この排気ガスに含まれる有害物質を酸化して除去するものである。

４７は中間筒体４４内に収容された処理部材の１つをなす粒子状物質除去フィルタ（通常、Diesel Particulate Filterと呼ばれ、以下このフィルタ４７を「ＤＰＦ４７」という）で、該ＤＰＦ４７は、エンジン８から排出される排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集し、燃焼して除去することにより、排気ガスを浄化するものである。また、ＤＰＦ４７は、例えばセラミックス材料等からなる多孔質な部材に軸方向に多数の小孔を設けたセル状筒体として形成されている。

４８は上流筒体４２の外周側に設けられた圧力センサで、該圧力センサ４８は、ＤＰＦ４７における粒子状物質、未燃焼残留物等の堆積量を推測するために、該ＤＰＦ４７の上流側と下流側の圧力（圧力差）を検出するものである。そして、圧力センサ４８は、その上流側配管４８Ａが上流筒体４２に接続され、下流側配管４８Ｂが下流筒体４３に接続されている。

４９は上流筒体４２の上流側に設けられた上流側温度センサである。この上流側温度センサ４９は、流入する排気ガスの温度が酸化触媒４６が機能することができる温度であるか確認するもので、コントローラ（図示せず）に接続されている。

一方、５０は上流筒体４２の下流側に設けられた下流側温度センサである。この下流側温度センサ５０は、ＤＰＦ４７による再生が可能であるか確認するために、酸化触媒４６を通過した排気ガスの温度を検出するものである。

５１，５２は第１の変形例に用いられる取付ブラケットで、該各取付ブラケット５１，５２は、前記基本構成に用いられた取付ブラケット１７と異なり、Ｌ字状をした板体を用いることにより構成されている。即ち、２個の取付ブラケット５１，５２は、アングル状（略Ｌ字状）に折り曲げられた板体からなり、垂直面部５１Ａ，５２Ａと水平面部５１Ｂ，５２Ｂとを有している。

ここで、上流側の取付ブラケット５１の垂直面部５１Ａは、上流筒体４２のフランジ部４２Ａと中間筒体４４のフランジ部４４Ａとにボルト４５を用いて共締めされている。また、下流側の取付ブラケット５２の垂直面部５２Ａは、中間筒体４４のフランジ部４４Ｂと下流筒体４３のフランジ部４３Ａとにボルト４５を用いて共締めされている。一方、各取付ブラケット５１，５２の水平面部５１Ｂ，５２Ｂと支持部材１５との間には、防振部材２０がナット１９を用いて取付けられている。

かくして、このように構成された第１の変形例においても、前述した基本構成とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第１の変形例では、セラミックス材料等からなる酸化触媒４６、ＤＰＦ４７や精密機器である圧力センサ４８、温度センサ４９，５０を、防振部材２０によりエンジン８の振動から保護することができ、耐久性や寿命を向上することができる。

また、取付ブラケット５１，５２は、Ｌ字状の板体を用いることによって形成しているから、前記基本構成に用いる取付ブラケット１７に比較して単純な形状とすることができる。

なお、第１の変形例では、支持部材１５にほぼ水平で平坦な支持面部１５Ｂを設け、この支持面部１５Ｂに各防振部材２０を介して取付ブラケット５１，５２と排気ガス処理装置４１を取付ける構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに代えて、例えば図１３に示す第２の変形例のように構成してもよい。

即ち、支持部材６１を、垂直な取付面部６１Ａと、Ｖ字状に傾斜した支持面部６１Ｂと、補強用の側板部６１Ｃとにより形成する。一方、取付ブラケット６２もＶ字状に傾斜した垂直面部６２Ａと、水平面部６２Ｂとにより形成する。そして、傾斜した支持面部６１Ｂと水平面部６２Ｂとの間に各防振部材２０を取付けて排気ガス処理装置４１を支持する構成としてもよい。この構成では、取付ブラケット６２の水平面部６２Ｂを支持部材６１の支持面部６１Ｂに合わせて折り曲げることにより、支持面部６１Ｂに排気ガス処理装置４１を防振状態で取付けることができる。この構成は他の実施の形態にも同様に適用することができるものである。

また、第１の変形例によれば、排気ガス処理装置４１として、排気ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）を除去して排気ガスを浄化するための酸化触媒４６、ＤＰＦ４７、圧力センサ４８、温度センサ４９，５０等からなる粒子状物質除去装置を備える構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば排気ガス処理装置４１として、排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を尿素水溶液を用いて浄化するために、選択還元触媒、尿素噴射弁、各種センサ等からなるＮＯｘ浄化装置を適用してもよい。また、排気ガス処理装置として、粒子状物質除去装置とＮＯｘ浄化装置とを組合せて適用する構成としてもよい。この構成は本発明の実施の形態にも同様に適用することができるものである。

さらに、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、ホイールローダ、ダンプトラック等の他の建設機械にも広く適用することができる。

Claims (7)

1. 自走可能な車体（２，３）と、該車体（２，３）に搭載されたエンジン（８）と、該エンジン（８）の長さ方向の一方側に設けられた油圧ポンプ（１０）と、該油圧ポンプ（１０）の上側に位置して前記エンジン（８）に設けられた支持部材（１５，６１）と、該支持部材（１５，６１）上に設けられ前記エンジン（８）の排気ガスを処理する排気ガス処理装置（１６，４１）とを備えてなる建設機械において、
   前記排気ガス処理装置（１６，４１）は、筒状体からなり排気ガスの流入口（１６Ｂ，４２Ｂ）と流出口（１６Ｃ，４３Ｂ）を有する筒状ケース（１６Ａ，４２，４３，４４）と、該筒状ケース（１６Ａ，４２，４３，４４）内に収容され流入してくる排気ガスを浄化する処理部材（４６，４７）とにより構成し、
   前記排気ガス処理装置（１６，４１）の筒状ケース（１６Ａ，４２，４３，４４）には、該筒状ケース（１６Ａ，４２，４３，４４）とは別部材からなる取付ブラケット（１７，５１，５２，６２）を設け、
   前記支持部材（１５，６１）と前記取付ブラケット（１７，５１，５２，６２）との間には、前記支持部材（１５，６１）に対して前記排気ガス処理装置（１６，４１）を防振状態で支持する防振部材（２０）を設け、
   該防振部材（２０）の周囲には、該防振部材（２０）の上側を覆う蓋部（３１Ｂ）と前記防振部材（２０）の周囲を覆い前記防振部材（２０）の長さ寸法よりも短く設定された筒部（３１Ａ）とにより有蓋筒状に形成され前記エンジン（８）から防振部材（２０）に熱が伝わるのを遮断する遮熱カバー（３１）を設ける構成としたことを特徴とする建設機械。
2. 前記取付ブラケット（１７，５１，５２，６２）は前記筒状ケース（１６Ａ，４２，４３，４４）に対して締着部材（１８，１９，４５）を用いて一体的に組付ける構成としてなる請求項１に記載の建設機械。
3. 前記取付ブラケット（１７）は、前記排気ガス処理装置（１６）の筒状ケース（１６Ａ）を受承する板体（１７Ａ）と、該板体（１７Ａ）に形成されたＵボルト取付用挿通孔（１７Ｂ）とにより構成し、
   前記締着部材は、前記筒状ケース（１６Ａ）を跨ぐＵ字状をなし両端部にねじ部（１８Ａ）が形成されたＵボルト（１８）と、該Ｕボルト（１８）のねじ部（１８Ａ）に螺着されるナット（１９）とにより構成し、
   前記排気ガス処理装置（１６）の筒状ケース（１６Ａ）を跨ぐように前記Ｕボルト（１８）の両端部を前記取付ブラケット（１７）のＵボルト取付用挿通孔（１７Ｂ）に挿通し、この状態で前記Ｕボルト（１８）のねじ部（１８Ａ）に前記ナット（１９）を螺着することにより前記取付ブラケット（１７）に対し前記排気ガス処理装置（１６）を固定する構成としてなる請求項２に記載の建設機械。
4. 前記エンジン（８）は前記車体（２，３）に対して防振マウント（８Ｅ）を介して取付け、前記排気ガス処理装置（１６，４１）は前記防振部材（２０）と防振マウント（８Ｅ）との２段で防振支持する構成としてなる請求項１，２または３に記載の建設機械。
5. 前記防振部材（２０）は、弾性体からなる弾性変形部（２０Ａ）と、該弾性変形部（２０Ａ）を挟んで両側に設けられた取付ねじ部（２０Ｂ，２０Ｃ）とにより構成し、前記防振部材（２０）は、前記各取付ねじ部（２０Ｂ，２０Ｃ）を用いて前記支持部材（１５，６１）と取付ブラケット（１７，５１，５２，６２）との間に取付け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。
6. 前記エンジン（８）と排気ガス処理装置（１６，４１）とを接続する排気管（２１）の途中には、前記エンジン（８）と排気ガス処理装置（１６，４１）との間の相対的なずれを吸収する可撓管（２２）を設ける構成としてなる請求項１，２，３，４または５に記載の建設機械。
7. 前記支持部材（１５）と前記遮熱カバー（３１）との間には、前記防振部材（２０）によって前記排気ガス処理装置（１６，４１）が過大に変位するのを規制するストッパ部材（３２）を設ける構成としてなる請求項１，２，３，４，５または６に記載の建設機械。

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