(57)【要約】【課題】エンジンの停止時に排気尾管に雨水等が侵入するのを防止できる建設機械を提供する。【解決手段】排気尾管１２と蓋体１３との間には、蓋体１３に対し排気口１２Ｄを閉じる方向への弾性力を常時付与する引張りコイルばね１４を設ける。これにより、エンジン９の停止時に風等により蓋体１３が不要に開くのを抑え、排気尾管１２内への雨水等の浸入を遮断することができる。一方、エンジン９の作動時には、排気ガスの圧力（噴出力）により蓋体１３が引張りコイルばね１４の弾性力に抗して変位し、排気口１２Ｄが開かれることにより、排気口１２Ｄを通じて外気中に排気ガスを放出することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業装置が設けられた車体と、該車体に搭載されたエンジンと、該エンジンの排気経路の先端側に接続され排気ガスを外気に放出する排気尾管と、該排気尾管の排気口側に取付けられ該排気口を開閉可能に覆う蓋体とを備えてなる建設機械において、
前記排気尾管と前記蓋体との間には、該蓋体に対し前記排気口を閉じる方向への弾性力を常時付与する弾性部材を設け、前記蓋体は前記排気ガスにより前記弾性部材の弾性力に抗して前記排気口を開く構成としたことを特徴とする建設機械。
【請求項２】
前記弾性部材は、前記排気尾管の外周面側に周方向に間隔をもって複数本配置され前記排気尾管と前記蓋体との間に弾設された引張りコイルばねにより構成してなる請求項１に記載の建設機械。
【請求項３】
前記排気尾管と前記蓋体との間には、前記蓋体が前記排気口の軸中心線に沿って開閉するように案内するガイド部材を設ける構成としてなる請求項１または２に記載の建設機械。
【請求項４】
前記ガイド部材は、前記弾性部材とは異なる位置で前記蓋体に設けられ前記排気尾管の外周面に当接しつつ当該排気尾管の外周面に沿って長さ方向に延びる複数の板状のガイド板を備える構成としてなる請求項３に記載の建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば油圧ショベル、油圧クレーン等の建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油圧ショベル等の建設機械は、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、該下部走行体と共に車体を構成する上部旋回体とからなり、該上部旋回体の前側には土砂の掘削作業等を行う作業装置が俯仰動可能に設けられている。また、上部旋回体の旋回フレーム上には、運転席を有するキャブまたはキャノピ、油圧ショベルを稼働させるためのエンジン、該エンジンを収容する建屋カバー、作業装置とのバランスをとるためのカウンタウエイト等が搭載されている。
【０００３】
さらに、エンジンからの排気ガスを排出する排気経路の途中には消音器（マフラー）が設けられ、該消音器の流出側には排気尾管（テールパイプ）が取り付けられている。そして、排気尾管の排出端側は建屋カバーから上方に向けて延び、排気尾管の開口端となる排気口は蓋体により開閉可能に覆われている（特許文献１，２等参照）。
【０００４】
ここで、特許文献１による従来技術では、排気尾管の排気口側に蓋体がピンにより揺動可能に取付けられており、エンジンの稼働時には排気ガスの圧力で蓋体を押上げることにより排気口が開かれる構成となっている。また、エンジンの停止時等には蓋体が自重で下降することにより排気口が閉じられ、この排気口を通じて雨水等が排気尾管内へ浸入することが防止される構成となっている。
【０００５】
また、特許文献２による従来技術では、エンジンの作動、停止に伴って、蓋体をエアーシリンダにより開閉駆動する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平４−２４６２２号公報
【特許文献２】特開２０００−２０４９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した特許文献１による従来技術によれば、蓋体の自重で排気口が塞がれている為、例えばエンジンの停止時に蓋体に吹き付けられる風の強さや方向等によっては蓋体が押し上げられ、排気口から雨水等が侵入する虞がある。
【０００８】
一方、特許文献２による従来技術によれば、エンジンの停止時は蓋体を駆動するエアーシリンダが作動しないため、例えば蓋体に強い風が吹き付けられた場合でも、蓋体を閉じたままにできる。しかしながら、エアーシリンダ等を設ける分、構造が複雑になると共に、コストが増大するという問題がある。
【０００９】
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、簡素な構成で、エンジンの停止時に排気尾管に雨水等が浸入するのを確実に防止できる建設機械を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するため、本発明は、作業装置が設けられた車体と、該車体に搭載されたエンジンと、該エンジンの排気経路の先端側に接続され排気ガスを外気に放出する排気尾管と、該排気尾管の排気口側に取付けられ該排気口を開閉可能に覆う蓋体とを備えてなる建設機械に適用される。
【００１１】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記排気尾管と前記蓋体との間には、該蓋体に対し前記排気口を閉じる方向への弾性力を常時付与する弾性部材を設け、前記蓋体は前記排気ガスにより前記弾性部材の弾性力に抗して前記排気口を開く構成としたことにある。
【００１２】
また、請求項２の発明は、前記弾性部材は、前記排気尾管の外周面側に周方向に間隔をもって複数本配置され前記排気尾管と前記蓋体との間に弾設された引張りコイルばねにより構成したことにある。
【００１３】
また、請求項３の発明は、前記排気尾管と前記蓋体との間には、前記蓋体が前記排気口の軸中心線に沿って開閉するように案内するガイド部材を設ける構成としたことにある。
【００１４】
さらに、請求項４の発明は、前記ガイド部材は、前記弾性部材とは異なる位置で前記蓋体に設けられ前記排気尾管の外周面に当接しつつ当該排気尾管の外周面に沿って長さ方向に延びる複数の板状のガイド板を備える構成としたことにある。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、排気尾管と蓋体との間に弾性部材を設け、該弾性部材により蓋体に対し排気口を閉じる方向への弾性力を常時付与する構成としているので、エンジンの停止時に風等により蓋体が不要に開くことを防止できる。この結果、排気尾管に雨水等が浸入するのを抑えることができ、排気尾管等の耐久性を高めることができる。また、蓋体が不要に開くことを弾性部材により防止できるため、従来技術のようなエアーシリンダを用いる場合に比べて簡素に構成でき、コストを低減できる。また、弾性部材の弾性力を適宜設定することにより、排気ガスによって蓋体を確実に開閉することができる。
【００１６】
また、請求項２の発明によれば、排気尾管の外周面側に周方向に間隔をもって配置される複数本の引張りコイルばねにより弾性部材を構成しているので、蓋体に対してバランス良く弾性力を付与することができ、蓋体の開閉動作を安定させることができる。
【００１７】
また、請求項３の発明によれば、排気尾管と蓋体との間に該蓋体を案内するガイド部材を設ける構成としているので、蓋体が排気口を開く開位置と排気口を閉じる閉位置との間で開閉動作するときの安定性を確保できる。
【００１８】
さらに、請求項４の発明によれば、複数の板状のガイド板が排気尾管の外周面にそれぞれ当接することにより、蓋体の姿勢を安定させることができ、閉位置となった蓋体によって排気口を確実に閉塞することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態による油圧ショベルを示す正面図である。
【図２】油圧ショベルを示す拡大平面図である。
【図３】排気ガス処理装置、排気尾管、蓋体、弾性部材、ガイド部材等を図２中の矢示III−III方向からみた要部拡大の正面図である。
【図４】図３の排気尾管、蓋体、弾性部材、ガイド部材等を示す要部斜視図である。
【図５】図４の分解斜視図である。
【図６】図３の排気尾管、蓋体、弾性部材、ガイド部材等を排気口が閉じられた状態で示す正面図である。
【図７】排気尾管、蓋体、弾性部材、ガイド部材等を排気口が閉じられた状態で示す図６と同様位置の平面図である。
【図８】排気尾管、蓋体、弾性部材、ガイド部材等を排気口が開かれた状態で示す図６と同様位置の正面図である。
【図９】排気尾管、蓋体、弾性部材、ガイド部材等を排気口が開かれた状態で示す図６と同様位置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る建設機械の実施の形態を油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、図１ないし図９を参照しつつ詳細に説明する。
【００２１】
図中、１はキャノピ仕様の小型の油圧ショベル１で、該油圧ショベル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上に旋回可能に設けられ、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の前部側に設けられた作業装置４とにより大略構成されている。
【００２２】
そして、上部旋回体３は、支持構造体をなす旋回フレーム５を備え、該旋回フレーム５の前部左側にはキャノピ６により覆われた運転席７が設けられている。一方、旋回フレーム５の後端部には作業装置４との重量バランスをとるカウンタウエイト８が設けられている。
【００２３】
９はカウンタウエイト８の前側に位置して旋回フレーム５の後部側に搭載されたエンジンで、該エンジン９は、左，右方向に延在する横置き状態に配設されている。
【００２４】
１０はエンジン９の排気側に設けられ、排気ガスを浄化すると共に排気音を低減する排気ガス処理装置で、該排気ガス処理装置１０は、内部に吸音材、フィルタ等を収容している。そして、排気ガス処理装置１０は、排気ガスの流入側がエンジン９の排気マニホルドに接続管（いずれも図示せず）を介して接続されると共に、排気ガスの流出側が後述の排気尾管１２に接続されている。
【００２５】
１１はエンジン９および排気ガス処理装置１０等を収容する外装カバーで、該外装カバー１１は、エンジン９および排気ガス処理装置１０の左右両側、上側および後側を覆っている。そして、後述の排気尾管１２は、外装カバー１１の上部に形成された挿通孔（図示せず）を通じて外装カバー１１の上方に延びている。
【００２６】
１２はエンジン９の排気経路の先端側に接続された排気尾管で、該排気尾管１２は、エンジン９から排気マニホルド等を通じて排気ガス処理装置１０に流入した排気ガスを外気に放出するものである。ここで、排気尾管１２は、排気ガス処理装置１０から上方に延びる縦筒１２Ａ、該縦筒１２Ａの上端部から後方に向けて湾曲した湾曲筒１２Ｂ、該湾曲筒１２Ｂから後方に延びる横筒１２Ｃ等により構成されている。そして、横筒１２Ｃの開口端を外気に通じる排気口１２Ｄとしている。また、横筒１２Ｃの外周面には、後述の引張りコイルばね１４を係止するピン１２Ｅを溶接等により固定している。
【００２７】
１３は排気尾管１２を構成する横筒１２Ｃの排気口１２Ｄ側に取付けられた蓋体で、該蓋体１３は、排気口１２Ｄを開閉可能に覆うものである。ここで、蓋体１３は、図６〜９に示すように、排気口１２Ｄの軸中心線Ｏ−Ｏに沿って前後方向に変位することにより、排気口１２Ｄを開閉し、エンジン９の停止時に排気尾管１２内に雨水等が侵入するのを抑えるものである。また、蓋体１３のうち排気口１２Ｄとは反対側の側面には、後述の引張りコイルばね１４を係止するピン１３Ａを溶接等により固定している。
【００２８】
１４は排気尾管１２を構成する横筒１２Ｃと蓋体１３との間に設けられた弾性部材としての１対（２本）の引張りコイルばねで、該各引張りコイルばね１４は、蓋体１３に対し排気口１２Ｄを閉じる方向への弾性力を常時付与するものである。ここで、各引張りコイルばね１４は、その両端部にＪ字状に屈曲する係止部１４Ａが設けられ、前記排気尾管１２の外周面側に周方向に間隔をもって、例えば１８０度の均等な角度間隔をもって配置されている。
【００２９】
そして、各引張りコイルばね１４の両端部に設けられた各係止部１４Ａを、排気尾管１２の外周面に固定された１対のピン１２Ｅと蓋体１３に固定されたピン１３Ａの両端部とにそれぞれ係止することにより、各引張りコイルばね１４が排気尾管１２と蓋体１３との間に弾設されている。したがって、蓋体１３には、各引張りコイルばね１４により排気口１２Ｄを閉じる方向への弾性力が常時付与されており、蓋体１３は、エンジン９の停止時には図６、図７に示す閉位置を保持し、風等により蓋体１３が不要に開くことが防止される。
【００３０】
一方、排気口１２Ｄを通じて排気ガスが排出される際は、排気ガスの圧力（噴出力）により、蓋体１３は各引張りコイルばね１４の弾性力に抗して図８、図９に示す開位置に変位する。すなわち、排気ガスにより蓋体１３が排気口１２Ｄから離れる方向（後方）に変位し、排気口１２Ｄが開かれる。そして、この排気口１２Ｄを通じて排気ガスが外気に放出される。
【００３１】
１５は蓋体１３に取付けられたガイド部材で、該ガイド部材１５は、蓋体１３が排気口１２Ｄの軸中心線Ｏ−Ｏに沿って開閉するように案内するものである。ここで、図４、図５等に示すように、ガイド部材１５は、蓋体１３を径方向から挟んで対向しつつ前後方向に延びる長方形状の１対（２枚）のガイド板１５Ａと、各ガイド板１５Ａの一端部（後端部）間を連結する長方形状の連結板１５Ｂとにより全体として略コ字型の板体として形成されている。このうちの各ガイド板１５Ａは、各引張りコイルばね１４とは異なる位置、すなわち、各引張りコイルばね１４に対し９０度位相がずれた位置に設けられている。そして、各ガイド板１５Ａは、排気尾管１２を構成する横筒１２Ｃの外周面に当接しつつ当該横筒１２Ｃの外周面に沿って長さ方向に延びている。
【００３２】
また、連結板１５Ｂは、蓋体１３の側面に沿って上下方向に延び、各ガイド板１５Ａの端部（後端部）を連結するものである。また、連結板１５Ｂと各ガイド板１５Ａとの連結部には、蓋体１３の外周縁部を係止する係止溝１５Ｃが形成されている。そして、蓋体１３をガイド部材１５の係止溝１５Ｃに係止し、連結板１５Ｂと蓋体１３とを溶接することにより、蓋体１３にガイド部材１５を取付けている。また、連結板１５Ｂの長さ方向中央部には、各引張りコイルばね１４を係止するためのピン１３Ａを挿通する切欠き１５Ｄが設けられており、ピン１３Ａは切欠き１５Ｄに挿通された状態で蓋体１３の側面に溶接により固定されている。
【００３３】
本実施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あり、次にその動作について説明する。
【００３４】
すなわち、油圧ショベル１のエンジン９の作動中にエンジン９から排出された排気ガスは、排気マニホルド、排気ガス処理装置１０等を通って排気尾管１２に流出する。そして、図８、図９に示すように、蓋体１３が、排気ガスの圧力（噴出力）により各引張りコイルばね１４の弾性力に抗して排気口１２Ｄから離れる方向に変位し、排気口１２Ｄが開かれる。これにより、排気口１２Ｄを通じて排気ガスが外気に放出される。
【００３５】
一方、エンジンの停止時には、図６、図７に示すように、蓋体１３は、各引張りコイルばね１４の弾性力により、排気口１２Ｄを閉じた状態を保持する。これにより、エンジン９が停止している場合等において、風等によって蓋体１３が不要に開くことを抑えることができ、排気尾管１２内に雨水等が侵入するのを確実に防止することができる。
【００３６】
すなわち、本実施の形態の場合には、排気尾管１２と蓋体１３との間に１対の引張りコイルばね１４を設け、これら各引張りコイルばね１４により、蓋体１３に対し排気口１２Ｄを閉じる方向への弾性力を常時付与する構成となっている。このため、エンジン９の停止時に風等により蓋体１３が不要に開くことを防止でき、排気尾管１２内への雨水等の浸入を防止することにより、排気尾管１２等の耐久性を高めることができる。また、各引張りコイルばね１４を用いて蓋体１３を閉塞した状態に保持できるため、従来技術のようなエアーシリンダを用いる場合に比べて簡素に構成でき、コストを低減できる。また、各引張りコイルばね１４の弾性力を適宜設定することにより、排気ガスによって蓋体１３を確実に開閉することができる。
【００３７】
また、排気尾管１２を構成する横筒１２Ｃの外周面側に周方向に間隔をもって１対の引張りコイルばね１４を配置しているので、蓋体１３に対してバランス良く弾性力を付与することができ、蓋体１３の開閉動作を安定させることができる。また、１対の板状のガイド板１５Ａが排気尾管１２を構成する横筒１２Ｃの外周面にそれぞれ当接することにより、蓋体１３の姿勢を安定させることができ、閉位置となった蓋体１３によって排気口１２Ｄを確実に閉塞することができる。
【００３８】
なお、上述した実施の形態では、排気尾管１２の排気口１２Ｄを横方向に開口させた場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば排気尾管の排気口を上方に開口させてもよい。
【００３９】
また、上述した実施の形態では、ガイド部材１５と蓋体１３とを別体にした場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えばガイド部材と蓋体とを一体にしてもよい。
【００４０】
また、上述した実施の形態では、ガイド部材１５を蓋体１３に設けた場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えばガイド部材を排気尾管に設けてもよい。
【００４１】
また、上述した実施の形態では、１対の引張りコイルばね１４を設けた場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば３個以上の引張りコイルばねを設けてもよい。この場合には、各引張りコイルばねを排気尾管の円周方向に関して等間隔に設けることが好ましい。
【００４２】
また、上述した実施の形態では、１対のガイド板１５Ａを設けた場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば３個以上のガイド板を設けてもよい。この場合には、各ガイド板を、各弾性部材とは異なる位置で、かつ、排気尾管の円周方向に関して等間隔に設けることが好ましい。
【００４３】
また、上述した実施の形態では、消音器の機能と排気ガス浄化装置の機能とを併せもった排気ガス処理装置１０をエンジン９の排気側に設ける場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば排気ガス処理装置１０に代え、排気ガス浄化装置の機能をもたない消音器を設けてもよい。
【００４４】
また、上述した実施の形態では、建設機械として運転席７の上側を覆うキャノピ６を備えたキャノピ式の油圧ショベル１を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば運転席の周囲と上側を覆うキャブを備えたキャブ式の油圧ショベルに適用してもよい。
【００４５】
さらに、上述した実施の形態では、建設機械として油圧ショベルを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、排気ガスを外気に放出する排気尾管を備えた、油圧クレーン、ホイールローダ等の他の建設機械にも広く適用することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１  油圧ショベル
２  下部走行体（車体）
３  上部旋回体（車体）
４  作業装置
９  エンジン
１２  排気尾管
１２Ｄ  排気口
１３  蓋体
１４  引張りコイルばね（弾性部材）
１５  ガイド部材
１５Ａ  ガイド板
【図１】
2011169263.tif 000003
【図２】
2011169263.tif 000004
【図３】
2011169263.tif 000005
【図４】
2011169263.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2011169263.tif 000009
【図８】
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【図９】
2011169263.tif 000011