(57)【要約】【課題】運転部の前方側方に縦向き配置される排気管に排ガス浄化のための排気処理装置を設けながらも、その排気処理装置が内装された排気管による運転部からの視界悪化がない又は抑制できるように、改善された自走式作業機の排気管構造を開発して提供する。【解決手段】ボンネットの後方に配置される運転部の前方側方に縦向きの排気管５が配置されている自走式作業機の排気管構造において、排気管５の内部を縦向で一対の排気流路９に並列に区分して各排気流路９毎に排気処理装置Ｂを設けるに、各排気流路９が、排気処理装置Ｂを内装する大断面積の膨張流路部９Ａと、これに連通する小断面積の接続流路部９Ｂとで形成され、一対の膨張流路部９Ａが互いに上下に離れ、かつ、上下方向視において運転部と排気管５とを結ぶ目視方向Ｐに重なる状態で直列配置されるように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボンネットの後方に運転部が配置され、前記運転部の前方側方に縦向きの排気管が配置されている自走式作業機の排気管構造であって、
前記排気管の内部を縦向で複数の排気流路に並列に区分してそれら各排気流路毎に排気処理装置を設けるにあたり、
前記各排気流路が、前記排気処理装置を内装すべく断面積の大なる膨張流路部と、前記膨張流路部にこれより断面積が小となる状態で連通する接続流路部とで形成されており、
前記複数の膨張流路部が互いに上下に離れ、かつ、上下方向視において前記運転部と前記排気管とを結ぶ目視方向に二つ以上が重なる状態で直列に配置されるように構成されている自走式作業機の排気管構造。
【請求項２】
前記排気処理装置の一対を装備すべく、前記排気管が二つの前記排気流路に仕切られている請求項１に記載の自走式作業機の排気管構造。
【請求項３】
前記各膨張流路部の断面形状が円形に形成され、かつ、その横に位置する前記接続流路部の断面形状が前記膨張流路部に外接する三日月形に形成されて、前記排気管の断面形状が前記目視方向に長い長円形となるように構成されている請求項２に記載の自走式作業機の排気管構造。
【請求項４】
前記各膨張流路部の断面形状が前記目視方向に長い楕円形に形成され、かつ、その横に位置する前記接続流路部の断面形状が前記膨張流路部に前記目視方向で外接する三日月形に形成されて、前記排気管の断面形状が前記目視方向に長い楕円形となるように構成されている請求項２に記載の自走式作業機の排気管構造。
【請求項５】
前記排気処理装置がＤＰＦである請求項１〜４の何れか一項に記載の自走式作業機の排気管構造。
【請求項６】
前記排気処理装置が排気浄化触媒である請求項１〜４の何れか一項に記載の自走式作業機の排気管構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラクタ、田植機等の乗用型作業機、或いは管理機、歩行型耕運機等の歩行型作業機、即ち自走式作業機に係り、詳しくは、ボンネットの後方に運転部が配置され、前記運転部の前方側方に縦向きの排気管が配置されている自走式作業機の排気管構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
農用トラクタや田植機等の自走式作業機の原動機としては、一般に、燃費が良く経済的でありながら力が強く耐久性にも富むディーゼルエンジンが多用されている。利点の多いディーゼルエンジンではあるが、近年の環境意識の高まりや、それに伴う排ガス規制の強化により、自動車やトラック・バスだけではなく、農業機械や建設機械といった各種作業機においても排ガスのクリーン化が求められてきている。
【０００３】
ディーゼルエンジンの排ガス浄化技術、即ち排気処理装置（後処理装置）としては、触媒やＤＰＦ（ディーゼル・パティキュレート・フィルタ）が装着される。中でもＰＭも完全に処理可能なＤＰＦが躍進してきており、台数の多い自動車用として開発されたものが多い。自動車用の触媒やＤＰＦは生産性の点から概ね円筒形のものとなっており、消音器から排気出口へと続く比較的細い管で成る排気管の途中に装着されることになる。そこで、自動車用の排気処理装置（触媒やＤＰＦ）を作業機に転用できれば、生産コストを抑えて開発効率良く排ガス浄化を行うことが可能であると考えられる。
【０００４】
作業機の中には、前述したように運転部の前方側方に縦向きの排気管が配置されている自走式作業機がある。即ち、特許文献１や特許文献２において開示されるように、ボンネットから出た排気管が運転部の斜め右前（前方側方）において煙突のように聳え立つ構成が採られる作業機である。そこで、このような自走式作業機において、前述の自動車用として好適な排気処理装置を適用すると、運転部の斜め前に立設される排気管が従来の細い管から相当に太い円筒形のものとなり、それによって運転部からの視界が妨げられるようになるという不都合が生じる。
【０００５】
つまり、ＤＰＦや触媒などの排気処理装置が内装された太い円筒形の大径排気管が運転部の前方側方に配置される構成では、死角（図２に仮想線で示す比較例死角θを参照）が無視できない程度に大きくなってしまうのである。そこで、排気処理装置が内装される排気管の径を視界の妨げとなり難いように小さくすると、今度は所定の排ガス浄化性能が出せなくなってしまう。従って、運転部の前方側方に聳え立つような排気管を持つ自走式作業機に、視界の妨げとならない又はなり難いようにしながら排気処理装置を導入するには、改善の余地が残されているものであった。
【特許文献１】特開平１１−０７８５４７号公報
【特許文献２】特開平１１−３２１３４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上述した実情に鑑みて、運転部の前方側方に縦向き配置される排気管に排ガス浄化のための排気処理装置を設けながらも、その排気処理装置が内装された排気管による運転部からの視界悪化を招かない又は抑制できるように、より改善された自走式作業機の排気管構造を開発して提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、ボンネット２の後方に運転部１が配置され、前記運転部１の前方側方に縦向きの排気管５が配置されている自走式作業機の排気管構造において、
前記排気管５の内部を縦向で複数の排気流路９に並列に区分してそれら各排気流路９毎に排気処理装置Ｂを設けるにあたり、
前記各排気流路９が、前記排気処理装置Ｂを内装すべく断面積の大なる膨張流路部９Ａと、前記膨張流路部９Ａにこれより断面積が小となる状態で連通する接続流路部９Ｂとで形成されており、
前記複数の膨張流路部９Ａが互いに上下に離れ、かつ、上下方向視において前記運転部１と前記排気管５とを結ぶ目視方向Ｐに二つ以上が重なる状態で直列に配置されるように構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の自走式作業機の排気管構造において、前記排気処理装置Ｂの一対を装備すべく、前記排気管５が二つの前記排気流路９，９に仕切られていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の自走式作業機の排気管構造において、前記各膨張流路部９Ａの断面形状が円形に形成され、かつ、その横に位置する前記接続流路部９Ｂの断面形状が前記膨張流路部９Ａに外接する三日月形に形成されて、前記排気管５の断面形状が前記目視方向Ｐに長い長円形となるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項２に記載の自走式作業機の排気管構造において、前記各膨張流路部９Ａの断面形状が前記目視方向Ｐに長い楕円形に形成され、かつ、その横に位置する前記接続流路部９Ｂの断面形状が前記膨張流路部９Ａに前記目視方向Ｐで外接する三日月形に形成されて、前記排気管５の断面形状が前記目視方向Ｐに長い楕円形となるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の自走式作業機の排気管構造において、前記排気処理装置ＢがＤＰＦであることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項６に係る発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の自走式作業機の排気管構造において、前記排気処理装置Ｂが排気浄化触媒であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、詳しくは実施形態の項にて述べるが、排気管の内部が、排気処理装置を内装する大断面積の膨張流路部とこれに連通する小断面積の接続流路部とで成る縦向排気流路の複数に並列区分されており、複数の膨張流路部が互いに上下に離れ、かつ、上下方向視で運転部と排気管とを結ぶ目視方向に二つ以上が重なって直列に配置されている。従って、複数の排気処理装置が排気流れ方向で並列に配備されることになり、その断面積を大きく稼ぐことが可能になるとともに、二つ以上の膨張流路部が目視方向で重なることから、排気管の目視方向長さも抑制することができる。もちろん、排気管の目視方向に交差する方向の幅は、単一の膨張流路部をもつ排気管に比べて明確に縮小させることができる。その結果、運転部の前方側方に縦向き配置される排気管に排ガス浄化のための排気処理装置を設けながらも、その排気処理装置が内装された排気管による運転部からの視界悪化を招かない又は抑制できるものとなるように、より改善された自走式作業機の排気管構造を提供することができる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、排気管内部を一対の排気流路に区分するものであり、三つ以上に区分する場合に比べて、構造簡単、廉価で、生産性に優れる実用的なものにでき、請求項１のは発明による上記効果を効率よく得られる利点がある。この場合、請求項３や４のように、排気管の断面形状を長円形や楕円形に設定すれば、作り易くて生産性が良く、また見た目も芳しいものとすることができる。
【００１５】
また、排気処理装置としては、請求項５のように、ＰＭ問題のないＤＰＦを選択したり、請求項６のように、排気浄化触媒を選択することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明による自走式作業機の排気管構造の実施の形態を、農用トラクタに適用した場合において図面を参照しながら説明する。図１は実施例１の排気管を示す各部の断面図、図２は排気管による死角を示す農用トラクタの概略平面図、図３は農用トラクタの斜視図、図４〜図８は実施例２〜６の排気管の上部と下部との断面図である。
【００１７】
〔実施例１〕
図３に、自走式作業機の一例である農用トラクタＡが示されている。この農用トラクタＡは、キャビン１、ボンネット２、左右一対の駆動操向前輪３、左右一対の駆動後輪４、排気管５等を備えて構成されている。排気管５は、ボンネット２の右側面２ａから横向きに取り出され、そこから立設される縦向き（上下向き）のものに構成されている。ボンネット２には駆動源としてのディーゼルエンジン（図示省略）が内装されており、キャビン１には、操向ハンドル６、各種操作機器（図示省略）、運転座席７（図２参照）等が装備されている。
【００１８】
排気管５は、図１，図３に示すように、ボンネット２内に配置される消音器（図示省略）から続く略Ｌ字状で径の細い入口管部５ａと、排気処理装置Ｂが内装される径の太い主排気管部５Ａと、主排気管部５Ａの上端に続いて横向きの排気出口８を有する径の細い出口管部５ｂとを有して上下に長い縦向き形状に構成されている。この縦向きの排気管５は、図２，図３に示すように、ボンネット２の右横であって、運転部であるキャビン１の前方右方（前方側方の一例）に立設配置されている。
【００１９】
排気管５は、図１に示すように、縦向きの仕切り壁１０を設けることによって、その内部が縦向で一対（複数の一例）の排気流路９，９に並列に区分されており、それら各排気流路９，９毎に排気処理装置Ｂが設けられている。各排気流路９，９が、排気処理装置Ｂを内装すべく断面積の大なる膨張流路部９Ａと、膨張流路部９Ａにこれより断面積が小となる状態で連通する接続流路部９Ｂとで形成されている。そして、一対の膨張流路部９Ａ，９Ａが互いに上下に離れ、かつ、上下方向視において運転部１と排気管５とを結ぶ目視方向Ｐ（後述）において重なる状態で直列に配置される構成とされている。
【００２０】
膨張流路部９Ａが接続流路部９Ｂの上に位置する第１排気流路９においては、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、膨張流路部９Ａの断面形状が円形となるように仕切り壁１０が形成され、その内部に排気処理装置Ｂが収められる。そして、図１（Ａ），（Ｃ）に示すように、第１排気流路９の接続流路部９Ｂの断面形状が、第２排気流路９の断面円形の膨張流路部９Ａに外接する三日月形となるように仕切り壁１０が形成されている。
【００２１】
同様に、膨張流路部９Ａが接続流路部９Ｂの下に位置する第２排気流路９においては、図１（Ａ），（Ｃ）に示すように、膨張流路部９Ａの断面形状が円形となるように仕切り壁１０が形成され、その内部に排気処理装置Ｂが収められる。そして、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、第２排気流路９の接続流路部９Ｂの断面形状が、第２排気流路９の断面円形の膨張流路部９Ａに外接する三日月形となるように仕切り壁１０が形成されている。
【００２２】
つまり、第１及び第２の一対の排気流路９，９は、互いに上下が反転される状態で主排気管部５Ａ内に収められており、各膨張流路部９Ａ，９Ａの断面形状が円形に形成され、かつ、その横に位置する接続流路部９Ｂの断面形状が膨張流路部９Ａに外接する三日月形に形成されて、排気管５の断面形状が目視方向Ｐに長い長円形となるように構成されているのである。尚、実施例１においては、排気処理装置ＢとしてＤＰＦが採用されている。
【００２３】
本発明による排気管５が装備された場合の運転部からの視認性について検討する。図２に示すように、キャビン１の前方でボンネットの右横の位置に排気管５が配置されており、運転座席７に着座した作業者の顔Ｆと排気管５の中心とを結ぶ線分を目視方向Ｐと定義する。実施例１の排気管５、即ち断面が目視方向Ｐに沿う長円形状の排気管５が配置された場合の死角は、顔Ｆと排気管５の左右端とを結ぶ一対の放射線状の接線ＬＬ，ＬＲとが為す角度αである。そして、図２に仮想線で示すように、運転部１の前方右方に排気処理装置が内臓された自動車用等の円筒形の大径排気管１５が配置されている場合の死角、即ち比較例死角は、顔Ｆと大径排気管１５の左右端とを結ぶ一対の放射線状の接線ＳＬ，ＳＲとが為す角度θである。
【００２４】
大径排気管１５と実施例１の排気管５との排気処理装置Ｂの断面積が互いに同じとすると、大径排気管１５の直径と実施例１の排気管５の短径との比はおよそ１０：７になる。尚、上下の膨張流路部９Ａ，９Ａが互いの半径分重なる実施例１の構造の排気管５では、大径排気管１５の直径と実施例１の排気管５の長径との比は約１：１になる。故に、実施例１の排気管５の幅は、大径排気管１５の幅寸法の７０％程度となるように小型化されており、必要となる排ガス浄化機能を維持しながら、死角を明確に小さく（θ→α）することが可能となっている。
【００２５】
例えば、上記排気管５と同様の効果を持つように、一対の排気流路が独立した管として形成され、その入口と出口とが互いに合流されて成る構造の排気管が考えられる。しかしながら、この手段では各排気流路の独立によってコストが高くなるとともに、見た目も芳しくないものになる。そして、管が分岐していることから掃除がし難い不利もある。これに対して本発明の排気管５では、複数の排気流路９が単一の管内に形成されていて廉価に構成でき、見た目もシンプルですっきりしたものとなる。加えて、単一管であるから当然に掃除もし易い。
【００２６】
また、複数の膨張流路部が並列配置されて単一の管内に収める構造の排気管も考えられる。この手段では、コスト高となることが抑制されるものではあるが、単純に膨張流路部を横に並べると、超長円形状といった具合に、並列方向の幅寸法が徒に長い極端に扁平な断面形状になり易い。これでは、外観が芳しくないとともに、目視方向に沿う長さが相当長くなることから、図２に示す目視方向Ｐからずれた角度範囲での死角は増えることとなり、やはり都合が悪い。これに対して本発明の排気管５では、上下方向視において、大断面積で複数の膨張流路部のうちの二つ以上が目視方向で重なり配置されるから、前記目視方向に沿う長さも短く抑制できるものとなり、トータルとしての死角を減らすことができる利点がある。
【００２７】
〔実施例２〕
実施例２による排気管構造は、図４に示すように、目視方向Ｐに長い楕円形の断面形状を呈する排気管５であり、図４（Ａ）は図１（Ａ）に、かつ、図４（Ｂ）は図１（Ｂ）にそれぞれ相当する断面図である。即ち、各膨張流路部９Ａの断面形状が目視方向Ｐに長い楕円形に形成され、かつ、その横に位置する接続流路部９Ｂの断面形状が膨張流路部９Ａに目視方向で外接する三日月形に形成されており、それに合せて仕切り壁１０の形状も設定されている。
【００２８】
この場合、膨張流路部９Ａの楕円形及び接続流路部９Ｂの三日月形は、実施例１の場合よりも排気管５としての幅方向に圧縮された形状になっており、排気管５としての幅、つまりは目視方向Ｐに対する幅をより狭くすることが可能である。従って、前述した死角αは実施例１の場合の値よりも小さくなり、運転部１からの視界の妨げがより少なくなり、さらに改善される自走式作業機を可能としている。
【００２９】
〔実施例３〕
実施例３による排気管構造は、図５に示すように、目視方向Ｐに長い楕円形の断面形状を呈する排気管５であり、図５（Ａ）は図１（Ａ）に、かつ、図５（Ｂ）は図１（Ｂ）にそれぞれ相当する断面図である。実施例１，２の排気管５は、主排気管部５Ａも仕切り壁１０も鋼板プレス製であるに対して実施例３の場合は、排気管５が鋳鉄等の鋳材で形成されており、従って、実施例１，２に言う仕切り壁１０の機能が一体化された構成となっている。
【００３０】
図５（Ａ），（Ｂ）において、排気処理装置Ｂを収容する膨張流路部９Ａは目視方向Ｐに長い楕円形に形成され、接続流路部９Ｂは円形に形成されている。この実施例３による排気管５をもつ自走式作業機でも、所定の排ガス浄化性能を得ながらも目視方向Ｐでの横幅寸法を小さく抑えて運転部からの死角が少ないように改善されている。
【００３１】
〔実施例４〕
実施例４による排気管構造は、図６に示すように、目視方向Ｐに長い楕円形の断面形状を呈する排気管５であり、図６（Ａ）は図１（Ａ）に、かつ、図６（Ｂ）は図１（Ｂ）にそれぞれ相当する断面図である。即ち、各膨張流路部９Ａの断面形状が目視方向Ｐに長い長円形に形成され、かつ、その横に位置する接続流路部９Ｂの断面形状が膨張流路部９Ａに目視方向で外接する三日月形に形成されており、それに合せて仕切り壁１０の形状も設定されている。
【００３２】
この場合、膨張流路部９Ａの長円形及び接続流路部９Ｂの三日月形は、実施例１の場合よりも排気管５としての幅方向に圧縮された形状になっており、排気管５としての幅、つまりは目視方向Ｐに対する幅をより狭くすることが可能である。従って、前述した死角αは実施例１の場合の値よりも小さくなり、運転部１からの視界の妨げがより少なくなり、さらに改善される自走式作業機を可能としている。
【００３３】
〔実施例５〕
実施例５による排気管構造は、図７に示すように、目視方向Ｐに長い長円形の断面形状を呈する排気管５であり、図７（Ａ）は図１（Ａ）に、かつ、図７（Ｂ）は図１（Ｂ）にそれぞれ相当する断面図である。実施例１，２の排気管５は、主排気管部５Ａも仕切り壁１０も鋼板プレス製であるに対して実施例５の場合は、排気管５が鋳鉄等の鋳材で形成されており、従って、実施例１，２に言う仕切り壁１０の機能が一体化された構成となっている。
【００３４】
図７（Ａ），（Ｂ）において、排気処理装置Ｂを収容する膨張流路部９Ａは断面形状が円形とされ、接続流路部９Ｂも断面形状が小径の円形に形成されている。この実施例５による排気管５をもつ自走式作業機でも、所定の排ガス浄化性能を得ながらも目視方向Ｐでの横幅寸法を小さく抑えて運転部からの死角が少ないように改善されている。
【００３５】
〔実施例６〕
実施例６による排気管構造は、図８に示すように、目視方向Ｐに長い長円形の断面形状を呈する排気管５であり、図８（Ａ）は図１（Ａ）に、かつ、図８（Ｂ）は図１（Ｂ）にそれぞれ相当する断面図である。実施例１，２の排気管５は、主排気管部５Ａも仕切り壁１０も鋼板プレス製であるに対して実施例６の場合は、排気管５が鋳鉄等の鋳材で形成されており、従って、実施例１，２に言う仕切り壁１０の機能が一体化された構成となっている。
【００３６】
図８（Ａ），（Ｂ）において、排気処理装置Ｂを収容する膨張流路部９Ａは断面形状が円形とされ、接続流路部９Ｂも断面形状が小径の円形に形成されている。この場合、膨張流路部９Ａの長円形及び接続流路部９Ｂの三日月形は、実施例１の場合よりも排気管５としての幅方向に圧縮された形状になっており、排気管５としての幅、つまりは目視方向Ｐに対する幅をより狭くすることが可能である。従って、前述した死角αは実施例１の場合の値より狭めることができるから、運転部１からの視界の妨げをより少なくして、さらに改善される自走式作業機を可能としている。
【００３７】
〔別実施例〕
図示は省略するが、図１等に示す排気流路９が三つ以上備わる主排気管部を持つ排気管も可能である。例えば、三つの排気流路を持つ場合には、それぞれの膨張流路部が互いに上下に離れ、かつ、上下方向視で運転部と排気管とを結ぶ目視方向に二つ以上の膨張流路部が重なる状態で直列に配置されるように構成するのである。又、作業者が作業機の後側に居て追従歩行するタイプの作業機（歩行型管理機など）でも、排気管が運転部の前方側方て立設配置されておれば本発明を適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例１による排気管を示し、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は（Ａ）のａ−ａ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）のｂ−ｂ線断面図
【図２】排気管による運転部からの死角を示す農用トラクタの概略平面図
【図３】作業機の一例である農用トラクタの斜視図
【図４】実施例２による排気管を示し、（Ａ）は排気管上部の横断面図、（Ｂ）は排気管下部の横断面図
【図５】実施例３による排気管を示し、（Ａ）は排気管上部の横断面図、（Ｂ）は排
【図６】実施例４による排気管を示し、（Ａ）は排気管上部の横断面図、（Ｂ）は排
【図７】実施例５による排気管を示し、（Ａ）は排気管上部の横断面図、（Ｂ）は排
【図８】実施例６による排気管を示し、（Ａ）は排気管上部の横断面図、（Ｂ）は排気管下部の横断面図
【符号の説明】
【００３９】
１          運転部
２          ボンネット
５          排気管
９          排気流路
９Ａ        膨張流路部
９Ｂ        接続流路部
Ｂ          排気処理装置
Ｐ          目視方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
2010216269.tif 000005
【図４】
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【図５】
2010216269.tif 000007
【図６】
2010216269.tif 000008
【図７】
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【図８】
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