(57)【要約】      （修正有）【課題】車外に排出される排気ガスの温度が低減される建設機械の排気装置を提供する。【解決手段】排気装置５０は、排気下流端に円筒状排気口６２が付設された排気ガス浄化部材５２と、排気口６２の排気下流側に配設された排気路部材５４とを備えている。排気路部材５４は、幅方向片側端部に形成された第１の出口開口及び幅方向他側端部に形成された第２の出口開口と共に、幅方向において第１の出口開口と第２の出口開口との間に形成された入口開口を有し、入口開口から各出口開口に至る排気路を規定している。この排気路の断面積は、排気ガス浄化部材５２の排気口６２の断面積よりも大きく形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気下流端に筒状排気口が付設された排気ガス浄化部材と、該排気口の排気下流側に配設された排気路部材とを備え、
該排気路部材は、幅方向片側端部に形成された第１の出口開口及び幅方向他側端部に形成された第２の出口開口と共に幅方向において該第１の出口開口と該第２の出口開口との間に形成された入口開口を有し、該入口開口から該第１の出口開口及び該第２の出口開口に至る排気路を規定しており、
該排気路の断面積は該排気口の断面積よりも大きく形成されている、ことを特徴とする建設機械の排気装置。
【請求項２】
該第１の出口開口の開口面積及び該第２の出口開口の開口面積は、該排気口の断面積よりも大きく形成されている、請求項１記載の建設機械の排気装置。
【請求項３】
該排気路部材は上下方向に間隔をおいて配置された上面板及び下面板を備え、該入口開口は該上面板に形成されており、該第１の出口開口及び該第２の出口開口は該下面板に形成されている、請求項１又は２記載の建設機械の排気装置。
【請求項４】
該上面板には該入口開口の周縁から突出する筒状突条が付設されていて、該突条に該排気口の下流端が挿入されており、該突条の内周面と該排気口の外周面との間には間隙が存在する、請求項３記載の建設機械の排気装置。
【請求項５】
該第１の出口開口及び該第２の出口開口は多数の小穴から構成されている、請求項１から４までいずれかに記載の建設機械の排気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気下流端に排気口が付設された排気ガス浄化部材と、排気口の排気下流側に配設された排気路部材とを備えた建設機械の排気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
積込み用建設機械の代表例であるホイールローダは、連結ピンを介して屈折自在に連結された前車体及び後車体を備えており、前車体の前側に作業腕装置が回動自在に接続されている。前車体及び後車体には、夫々、左右一対の前輪及び後輪が回転自在に接続されている。又、後車体は、運転員が搭乗する運転室と、各種機器が収容された機器収容室と、作業腕装置に対して重量バランスをとるカウンタウエイト等を備えている。機器収容室内にはエンジンが収容されており、エンジンの排気路はエンジン後端側からカウンタウエイトに形成された開口を通過して後車体後端まで延びている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１９３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ホイールローダのエンジンは、一般的にディーゼルエンジンが採用されている。ディーゼルエンジンの排気ガス中には粒子状物質（Particulate  Matter：ＰＭ）等が多く含まれていることから、ホイールローダの多くは排出ガス規制の対象となっており、排気ガス中の粒子状物質の量を低減することが要求されている。このため、ホイールローダには粒子状物質除去フィルタ（Diesel  Particulate  Filter：ＤＰＦ）等を備えた排気ガス浄化部材が搭載されることがある。粒子状物質除去フィルタは、排気ガス中の粒子状物質を捕集すると共に、捕集した粒子状物質を燃焼して除去するものであるため、排気ガス浄化部材から排出される排気ガスの温度は高温となる。排気ガス浄化部材はエンジンの排気下流側に配設されるものであるが、小型機種の場合にはエンジンから後車体後端までの寸法が小さいことから、排気ガス浄化部材の排気口から車外に至るまでの寸法も小さくなる。従って、小型機種の場合、メンテナンス時等にエンジンが稼働していると、高温の排気ガスが作業者の足等に当たるおそれがある。
【０００５】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、車外に排出される排気ガスの温度が低減される建設機械の排気装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、上記技術的課題を解決する建設機械の排気装置として、排気下流端に筒状排気口が付設された排気ガス浄化部材と、該排気口の排気下流側に配設された排気路部材とを備え、該排気路部材は、幅方向片側端部に形成された第１の出口開口及び幅方向他側端部に形成された第２の出口開口と共に幅方向において該第１の出口開口と該第２の出口開口との間に形成された入口開口を有し、該入口開口から該第１の出口開口及び該第２の出口開口に至る排気路を規定しており、該排気路の断面積は該排気口の断面積よりも大きく形成されている、ことを特徴とする建設機械の排気装置が提供される。
【０００７】
好ましくは、該第１の出口開口の開口面積及び該第２の出口開口の開口面積は、該排気口の断面積よりも大きく形成されている。該排気路部材は上下方向に間隔をおいて配置された上面板及び下面板を備え、該入口開口は該上面板に形成されており、該第１の出口開口及び該第２の出口開口は該下面板に形成されているのが好都合である。該上面板には該入口開口の周縁から突出する筒状突条が付設されていて、該突条に該排気口の下流端が挿入されており、該突条の内周面と該排気口の外周面との間には間隙が存在するのが好適である。該第１の出口開口及び該第２の出口開口は多数の小穴から構成されているのが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によって提供される建設機械の排気装置においては、排気路部材は入口開口から各出口開口に至る排気路を規定しており、排気路の断面積は排気ガス浄化部材の排気口の断面積よりも大きく形成されている。このため、排気路部材内における排気ガスの流速は、排気口における排気ガスの流速よりも低減される。従って、排気路部材内において、排気ガスの熱が放散され、排気路部材内における排気ガスの温度は排気口における排気ガスの温度よりも低減されることとなり、温度が低減された排気ガスが各出口開口から車外に排出される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に従って構成された排気装置を備えたホイールローダの側面図。
【図２】図１に示すホイールローダの背面図。
【図３】図１中のＡ−Ａ方向からみた断面図。
【図４】図２中のＢ−Ｂ方向からみた断面図。
【図５】排気路部材の斜視図。
【図６】排気路部材の平面図。
【図７】図６中のＣ−Ｃ方向からみた断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る建設機械の排気装置の実施形態について、代表的な積込み用建設機械であるホイールローダを例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１１】
図１及び図２を参照して説明する。全体を符号２で示すホイールローダは、上下方向に延びる連結ピンを含む連結機構４を介して、幅方向に屈折自在に連結された前車体６及び後車体８を備えている。前車体６は骨組み構造体をなす前フレーム１０を含み、前フレーム１０の幅方向外側には、夫々、左右一対の前輪１２（左側のみ図示されている）が回転自在に接続されている。又、前フレーム１０には作業腕装置１４が回動自在に接続されている。作業腕装置１４は、前フレーム１０の上端に回動自在に接続されたリフトアーム１６と、リフトアーム１６の先端に回動自在に接続された作業具１８と、リフトアーム１６を回動させるリフトアームシリンダ２０と、作業具１８を回動させる作業具シリンダ２２とを有している。
【００１２】
後車体８は骨組み構造体をなす後フレーム２４を含み、後フレーム２４は、幅方向に間隔をおいて配置され、前後方向に延びる左右一対の縦板２６（左側のみ図示されている）を有している。各縦板２６の幅方向外側には、夫々、左右一対の後輪２８が回転自在に接続されている。各縦板２６の上端には、運転員が搭乗する運転室３０が搭載されている。各縦板２６の後端には、作業腕装置１４に対して重量バランスをとるカウンタウエイト３２が接続されており、カウンタウエイト３２の下面には幅方向に延びる凹所３２ａが形成されている。カウンタウエイト３２の上方にはカバー部材３４が開閉自在に配設されている。そして、運転室３０の下面並びに各縦板２６の内面、カウンタウエイト３２の内面及びカバー部材３４の内面によって、各種機器が収容される機器収容室３６が区画されている。
【００１３】
運転室３０は、適宜の金属材料、例えば鋼材、から形成された上面壁３８及び下面壁４０によって上面及び下面が覆われ、前面、後面及び両側面が窓ガラス４２等によって覆われており、全体として箱形状に形成されている。運転室３０内には、運転員が着座する座席４４と、連結機構４等を操作するための操作器４６と、運転員に必要な機械情報等を表示する表示器（図示されていない）等が配設されている。
【００１４】
機器収容室３６内には、動力源をなすディーゼルエンジン４８と、エンジン４８によって駆動される油圧ポンプ（図示されていない）と、エンジン４８の排気ガスを浄化及び冷却して車外へ排出するための排気装置５０と、燃料を貯留するための燃料タンク（図示されていない）と、作動油を貯留するための作動油タンク（図示されていない）等が収容されている。
【００１５】
図３及び図４を参照して説明する。排気装置５０は、エンジン４８の排気下流側に配設された排気ガス浄化部材５２と、排気ガス浄化部材５２の排気下流側に配設された排気路部材５４とを備えている。排気ガス浄化部材５２は、幅方向に延びる円筒状ケーシング５６を含む。ケーシング５６の幅方向片側端部はエンジン４８の排気管４８ａに接続されており、エンジン４８から排出された排気ガスはケーシング５６内において幅方向片側から幅方向他側へと流れるようになっている。ケーシング５６の幅方向他側端部には、上下方向に延びる円筒状の粒子状物質除去フィルタ５８が配設されている。フィルタ５８の上端側は、ケーシング５６内に位置しており、その外周面には径方向に延びる多数の貫通開口５８ａが形成されている。フィルタ５８の下端側はケーシング５６の外周面から下方に突出しており、フィルタ５８の下端はフランジ６０を介して円筒状排気口６２が接続されている。フィルタ５８は、エンジン４８から排出される排気ガス中の粒子状物質を捕集すると共に、捕集した粒子状物質を燃焼して除去することにより、エンジン４８から排出された排気ガスを浄化するものである。
【００１６】
排気路部材５４は、上下方向に間隔をおいて配置され、幅方向に延びる上面板６４及び下面板６６を備え、全体として角筒状に形成されている。上面板６４及び下面板６６は、適宜の金属材料、例えば鋼材、から形成されており、溶接により互いに接合されている。下面板６６は、図７に示すとおり側面視において台形状に形成されており、前端から後方に向かって下方に傾斜して延びる前部６８と、前部６８下端から後方に向かって実質上水平に延びる中間部７０と、中間部７０後端から後方に向かって上方に傾斜して延びる後部７２とを有している。図５及び図６に示すとおり、中間部７０及び後部７２は前部６８よりも拡幅されており、中間部７０及び後部７２の外縁側にはボルト穴７４が形成されている。後部７２には、幅方向片側端部に第１の出口開口７６が形成されており、幅方向他側端部に第２の出口開口７８が形成されている。各出口開口７６，７８は多数の小穴から構成されており、図示された実施形態においては、後部７２に形成された四角形状開口７６ａ，７８ａにエキスパンドメタル７６ｂ，７８ｂが付設され、エキスパンドメタル７６ｂ，７８ｂの網目から各出口開口７６，７８が構成されている。エキスパンドメタル７６ｂ，７８ｂは、鋼材等から形成されており、後部７２の内面に溶接により接合されている。各出口開口７６，７８の開口面積は、排気ガス浄化部材５２の排気口６２の断面積よりも大きく形成されている。尚、本明細書における排気口６２の断面積とは、排気ガスの流れ方向を横断する面の面積のことであり、後述する排気路の断面積においても同様である。
【００１７】
上面板６４は、下面板６６の前部６８上端側と下面板６６の後部７２上端側との間で実質上水平に延びる中央部８０と、中央部８０の幅方向両側端部の夫々から下方に延びる左右の側部８２，８２とを有している。中央部８０には、幅方向において第１の出口開口７６と第２の出口開口７８との間に位置する円形状入口開口８４が形成されている。又、中央部８０の上面には、入口開口８４の周縁から上方に突出する円筒状突条８６が付設されている。突条８６は、鋼材等から形成されており、中央部８０の上面に溶接により接合されている。図３及び図４に示すとおり、突条８６には排気ガス浄化部材５２の排気口６２の下流端が挿入されており、突条８６の内周面と排気口６２の外周面との間には間隙が存在する。
【００１８】
排気路部材５４は、上面板６４及び下面板６６によって、入口開口８４から各出口開口７６，７８に至る排気路を規定している。排気路の断面積は、排気ガス浄化部材５２の排気口６２の断面積よりも大きく形成されている。そして、排気路部材５４は、図３及び図４に示すとおりカウンタウエイト３２の凹所３２ａにボルト８８により固定されている。
【００１９】
上述したとおりの図１から図７までに示された建設機械の排気装置の作用を説明する。排気装置５０においては、排気路部材５４は入口開口８４から各出口開口７６，７８に至る排気路を規定しており、排気路の断面積は排気ガス浄化部材５２の排気口６２の断面積よりも大きく形成されている。このため、排気路部材５４内における排気ガスの流速は、排気口６２における排気ガスの流速よりも低減される。従って、排気路部材５４内において、排気ガスの熱が放散され、排気路部材５４内における排気ガスの温度は排気口６２における排気ガスの温度よりも低減されることとなり、温度が低減された排気ガスが各出口開口７６，７８から車外に排出される。
【００２０】
又、排気装置５０においては、各出口開口７６，７８の開口面積も排気口６２の断面積よりも大きく形成されているため、各出口開口７６，７８における排気ガスの流速も排気口６２における排気ガスの流速よりも低減される。この結果、車外に排出された排気ガスは、外気と混合しやすくなり、一層温度が低減される。
【００２１】
更に、排気装置５０においては、排気路部材５４の上面板６４に入口開口８４の周縁から突出する円筒状突条８６が付設されていて、突条８６に排気ガス浄化部材５２の排気口６２の下流端が挿入されており、突条８６の内周面と排気口６２の外周面との間には間隙が存在する。このため、排気口６２から排気路部材５４内に排気ガスが流入することにより間隙における圧力が低下し、間隙から排気路部材５４内に外気が流入することとなる。従って、排気路部材５４内で排気ガスの温度が低減される。
【００２２】
このほか、排気装置５０においては、各出口開口７６，７８はエキスパンドメタル７６ｂ，７８ｂの網目から構成されているため、各出口開口７６，７８の開口面積を比較的大きく形成した場合でも、車外から各出口開口７６，７８を通って排気路部材５４内に小動物が侵入してしまうことが防止される。
【００２３】
尚、排気路部材については、角筒状に形成されている例について説明を行ったが円筒状に形成されていてもよい。或いは、独立した排気路部材に代えて、カウンタウエイトを貫通する排気路がカウンタウエイトに形成されていてもよい。又、各出口開口については、下面板に形成された四角形状開口にエキスパンドメタルが付設されている例について説明を行ったが、円形や角形の小穴が多数形成されたパンチングメタルが四角形状開口に付設されていてもよい。或いは、下面板自体に多数の小穴が形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００２４】
２：ホイールローダ（建設機械）
５０：排気装置
５２：排気ガス浄化部材
５４：排気路部材
６２：排気口
６４：上面板
６６：下面板
７６：第１の出口開口
７８：第２の出口開口
８４：入口開口
８６：円筒状突条
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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