JP3978320B2 - 排ガス低減装置をカウンタウエイトに内蔵した建設機械 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排ガス低減装置をカウンタウエイトに内蔵した、油圧ショベル，セルフローダ，ブルドーザ，ホィールローダや，履帯式ローダ等の建設機械，農業機械等（以下、単に建設機械と称す）の建設機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記建設機械の、例えば油圧ショベル等は、図１０，図１１に示すようにエンジンルーム０１に連接してカウンタウエイト０２が設けられている。
又、上記のエンジンルーム０１内には、エンジン０３，油圧ポンプ０４，排ガス低減装置０５等が配設されており、このマフラ０５の排気管０６の排出口０６ａはエンジンフード０７に穿たれた孔０８から外部へ突出するように配設されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のエンジンルーム０１内に配設されたマフラ兼用の酸化触媒装置０５は、エンジンフード０７内部に収容されているが、エンジンフード０７は薄い材料で、例えば鉄板製，樹脂製であるので遮音性が悪く、又エンジンフード０７は開閉できるようになっているので、エンジン０３の排気管０６の排出口０６ａの直径より大きい余裕を十分とった直径を有する孔０８を設けて、上記の排出口０６ａと孔０８が干渉しないように構成されている。
【０００４】
一方、上記建設機械に搭載されている、例えばディゼルエンジン０３の排ガス低減装置があるが、更に上記排ガス規制が厳しくなると、現在の排ガス低減装置の約３倍程度の容量が必要といわれている。
又、現在採用されている排ガス低減装置はトンネル工事向きの車両等に一酸化炭素等の除去を目的とした上記のように酸化触媒が適用されているが、これについてはエンジン０３上若しくはエンジン０３に近接する部位に配設されている。
【０００５】
又、上記排ガス低減装置と排気消音装置は直列に配設されており、又上記排ガス低減装置は窒素酸化物ＮＯＸ等を低減する還元触媒装置や炭化水素ＨＣ，一酸化炭素ＣＯを低減する酸化触媒装置，パテキュレイト等の粒子状物質を低減する装置が分割或いはその一部が兼用されるように構成されている。
上記で採用されている上記装置は、図１０，図１１に示したように、上記で採用されている排気消音装置の機能を兼ねた排ガス酸化触媒装置は、現在の排ガス規制ではその容積も消音装置並であるため、搭載上はよいが、上記規制が厳しくなると上記のものより３倍の容積が必要になり設置場所が課題になる。
【０００６】
そこで、エンジンルーム内に設けたマフラ本体から放射される騒音を遮断し、建設機械の外部にマフラの騒音が漏洩しないようにすると共に排ガスを低減するために解決すべき技術的課題が生じている。
本発明は、上記に鑑み創案されたものであって、エンジンの排ガスを低減して排出する排ガス低減装置をカウンタウエイトに内蔵した建設機械において、排気騒音の低減を図るとともに、排ガスの温度を低減することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の本発明の排ガス低減装置をカウンタウエイトに内蔵した建設機械は、上部旋回体の後端部に設けられたカウンタウエイトと、該カウンタウエイトの前側に設けられたエンジンルームと、該エンジンルーム内に収納されたエンジン及び該エンジンの冷却装置と、該カウンタウエイトに形成された凹部と、該凹部内に配設された該エンジンの排ガス低減装置と、該凹部内に配設され該排ガス低減装置に接続された排気消音装置と、該エンジン及び該排ガス低減装置を連結して該エンジン及び該排ガス低減装置の相対運動を吸収する可撓管とを備え、該冷却装置において冷却された冷却媒体の流通する配管が、該排気消音装置及び該排ガス低減装置のうちの少なくとも該排気消音装置の外周に沿って配設されていることを特徴としている。
【０００８】
請求項２記載の本発明の排ガス低減装置をカウンタウエイトに内蔵した建設機械は、請求項１記載の構成において、該排ガス低減装置を該エンジンに対して固設するアーム部材と、一端を該排気消音装置に接続されて該排気消音装置からの排ガスを排出する排気管と、該排気管とは別体で、該排気管の他端の外周に対して間隙を存して重合するように不連続に設けられ、該排気管から排出される該排ガスを該凹部の外へと換気する誘導管とをさらに備えたことを特徴としている。
【０００９】
請求項３記載の本発明の排ガス低減装置をカウンタウエイトに内蔵した建設機械は、請求項１又は２記載の構成において、該冷却装置において冷却された冷却媒体の流通する配管が、該凹部の内壁に沿って配設されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項４記載の本発明の排ガス低減装置をカウンタウエイトに内蔵した建設機械は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の構成において、該エンジンルームと該凹部とを分断するように設けられた仕切板と、該凹部から該エンジンルーム側へ換気させるべく該仕切板に設けられた吸出孔とをさらに備えたことを特徴としている。
【００１１】
請求項５記載の本発明の排ガス低減装置をカウンタウエイトに内蔵した建設機械は、請求項４記載の構成において、該吸出孔を開閉する閉塞部材と、該吸出孔を閉塞する方向へ該閉塞部材を付勢する付勢手段と、該凹部内の温度を検出する温度センサと、該温度センサにより該凹部内の温度が所定温度以上になったことを検出したときに、該付勢手段の付勢力に抗して該吸出孔を開放する方向へ該閉塞部材を作動させる開放手段とをさらに備えたことを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面について説明する。
図１は本発明の第１実施形態を示すもので、本発明の建設機械のカウンタウエイト内蔵の排ガス低減装置を建設機械である油圧ショベルに適用した場合を示す油圧ショベルの側面を示す概略説明図、図２は図１の矢視２Ａ―２Ａ線に沿う平面図を示す概略説明図、図３は図２の矢視３Ａの縦断面図を示す排ガス低減装置取付構成を示す概略説明図、図４は図３の排ガス低減装置取付構造の拡大図を示す概略説明図、図５は本発明の第２実施形態を示すもので、図３と同様の状態を示す概略説明図、図６は本発明の第１及び第２実施形態の排ガス低減装置，排気消音装置の配設部位の応用例を示すもので、（Ａ）はカウンタウエイト内部に排ガス低減装置及び排気消音装置を直列に配設した場合を示す概略説明図、（Ｂ）は図６（Ａ）のその他の応用例を示す概略断面図、（Ｃ）は図６（Ｂ）の矢視６Ｃを示す概略説明図、（Ｄ）はその他の応用例を示すもので、図６（Ａ）と同様の状態を示す概略説明図、図７は図３の第１実施形態の他の応用例を示す図３と同様の状態を示す概略説明図、図８は図７の排ガス低減装置取付構造の拡大図を示す概略説明図、図９は排気消音装置の断熱方法を示すもので、（Ａ）は図４の排排気消音装置の外周に沿ってラジエータの冷却水配管を配設した状態を示す概略説明図、（Ｂ）は図９（Ａ) に示した排気消音装置の内周壁にガラスウールを装着した状態を示す概略説明図である。
【００１８】
図１に示したように、建設機械である、例えば油圧シショベルＰは、上部旋回体２と下部走行体４と作業装置６とから構成されている。
上記の上部旋回体２の前端部にはオペレータ室用のキャブ８が設けられ、後端部にはカウンタウエイト１０が設けられ、更に上部旋回体２のフレーム上には、図１，図２に示したように油圧ショベルＰのカウンタウエイト１０に於ける前側にエンジンルーム１２が設けられている。
【００１９】
又、図２に示したようにエンジンルーム１２内に設けられる複数個のインタクーラ１４，オイルクーラ１６，ラジエータ１８等からなる複数個の冷却装置Ｒが設けられ、冷却装置Ｒを冷却する冷却ファン２０が設けられている。
更に、上記エンジンルーム１２内に収納されているエンジン２２の上部にはインタクーラ１４とエンジン２２とに接続された過給機３２が設けられている。
【００２０】
又、図２に示したように、油圧ショベルＰの後部にはカウンタウエイト１０が設けられ、カウンタウエイト１０には、図２，図３に示したように凹部１１が設けられている。
又、図２，図３に示したように一端部がエンジン２２側のエンジンブロックにボルト２５により締結され他端部が凹部１１内に突出したアーム１５が設けられている。
【００２１】
このアーム１５の他端部は、図３に示したようにブラケット１５ａが取付けられており、本実施形態の場合にはアーム１５とブラケット１５ａとは、一体に形成されている。このブラケット１５ａが排ガス低減装置４０の外周に沿って配設されている締結部材３８ａの両端がブラケット１５ａの水平部１５ａｈを貫通するように挿通されるねじ部と螺合するナット２５により排ガス低減装置４０の外周を介して締結されるようになっている。又、図３に示す取付構成は、図４に示したように排ガス低減装置４０の底部にボルト，溶接等により取付けられたフランジ３８ａｂとブラケット１５ａとがボルト２５により着脱可能に締結するようにしてもよい。
【００２２】
又、カウンタウエイト１０の凹部１１のエンジン２２側の開口１１ａには、開口１１ａを開閉可能にカウンタウエイト１０にボルト２５により締結した隔壁である仕切板１３が設けられている。
この仕切板１３には、上記のアーム１５及びエンジン２２の排気ポートに接続された排気管１７ａが凹部１１内に、それぞれ貫通する貫通口が設けられ、この貫通口の周縁の仕切板１３にシール部材１９がボルト２５により取付けられている。
【００２３】
又、上記の仕切板１３はそれ自体弾性部材製でもよく、この場合は上記シール部材１９を省くことができるが、装着した場合には更にシール性を向上することができる。
又、排ガス低減装置４０側の排気管１７ｃは、排気管１７ｂ，１７ｃの各々の端部に設けられたフランジ２１とボルト２５により着脱可能に締結されている。
【００２４】
又、排ガス低減装置４０は設けられたフランジ３８ａｂとブラケット１５ａとが、図４に示したようにボルト２５により着脱可能に取付けられている。
又、排気管１７ａは仕切板１３によりエンジンルーム１２側と上記の凹部１１とが分断されており、この分断された排気管１７ｂと排気管１７ａとの当接端部に設けられたそれぞれのフランジ２１をボルト２５により締結されている。
【００２５】
更に、エンジン２２の凹部１１内に収容された排ガス低減装置４０の出口に接続された排気管１７ｄの排出口１７ｅが設けられ、一端部で上記の排出口１７ｅからのエンジン２２の排ガスを受入れ、他端がカウンタウエイト１０の外部に開口するカウンタウエイト１０側に設けられた、上記の排気管１７ｄとは別体に構成された誘導管１７ｆを備えている。
【００２６】
又、誘導管１７ｆは、図３，図４に示したように凹部１１の開口１１ｂを開閉可能に上部隔壁である仕切板１３ａがボルト２５によりカウンタウエイト１０に締結されている。
更に、本実施形態の場合には、誘導管１７ｆの凹部１１の開口１１ｂ側の一端にフランジ２３が設けられ、誘導管１７ｆの凹部１１の開口１１ｂ側の端部が仕切板１３ａを貫通し誘導管１７ｆの端部１７ｔが排気管１７ｅの端部外周と間隙Ｓ１を存して重合するように、ボルト２５により上記のフランジ２３と仕切板１３ａとが締結されている。
【００２７】
又、上記の誘導管１７ｆの凹部１１の開口１１ａ側の端部が仕切板１３ａを貫通し誘導管１７ｆの端部１７ｔが排気管１７ｄの排出口１７ｅの端部と間隙を存して重合する構成は、排気管１７ｄからのエンジン２２の排気の圧力による発生するポンプ作用により上記間隙Ｓ１からカウンタウエイト１０内又は凹部１１内の雰囲気流体を吸出して換気が効果的に行なわれるエジェクタＥＪを構成しており、このエジェクタＥＪのエジェクタ効果によりカウンタウエイト１０内又は凹部１１内を換気し冷却するものである。
【００２８】
このエジェクタＥＪは必要に応じて設けられるもので、不必要の場合には、上記間隙をできるだけ小さくし仕切板１３ａと誘導管１７Ｆとの間に弾性部材を介して配設して排ガス低減装置４０の振動が伝達されないようにすればよく、騒音を低減することができる。
上記間隙は誘導管１７ｆの端部１７ｔと管１７ｄの排出口１７ｅとが、図４に二点鎖線で示した略同一レベルの部位１２ｔに配設してもよく、又は近接して対向するように配設しても間隙Ｓ２から上記と同様に間隙Ｓ２を介して凹部１１内を換気することができる。
【００２９】
上記第１実施形態は上記のように構成されているので、図３，図４に示したようにエンジン２２が作動すると、エンジン２２の排ガスは排気ポートから排気管１７ａ，１７ｂを介してカウンタウエイト１０の凹部１１内の上記の排ガス低減装置４０により排ガスが低減されると共に排気騒音も低減することができる。
その後、排ガス低減装置４０で排ガスが低減され消音された排ガスは排気管１７ｄの排出口１７ｅ，誘導管１７ｆを経由して大気中に排出されるが、この時排気管１７ｄの排出圧力による上記エジェクタ効果のポンプ作用によって、凹部１１内又はカウンタウエイト１０内の温度が上昇した雰囲気流体を、効果的に換気することができる。
【００３０】
又、上記の排ガス低減装置４０の凹部１１内への着脱は、ボルト２５を外しカウンタウエイト１０から仕切板１３，１３ａのうちの少なくとのいずれか一方の仕切板を外して凹部１１を開放状態にして、カウンタウエイト１０の上部に設けられた仕切板１３ａは誘導管１７ｆごとカウンタウエイト１０から外すこともできる。
【００３１】
そして、排気管１７ａ，１７ｂのフランジ２１，２１のいずれか一方のボルト２５を外し、ブラケット１５と締結部材３８ａとを締結しているボルト２５を外すことにより上記の排ガス低減装置４０を凹部１１の前側の開口１１ａ又は上記凹部１１の開口１１ｂのいずれかの上記開口より容易に着脱することができるので、油圧ショベルの組立時や整備点検時に作業が簡単になり、工数の低減を図ることができる。
【００３２】
又、上記の排ガス低減装置４０は、図３に示したようにエンジン２２のエンジンブロック２２ａにボルト２５により着脱可能に固定されたアーム１５，ブラケット１５ａにボルト２５により上記のように固定されているので、エンジン２２の振動が伝達されている。
しかし、図３，図４に示したように上記の排ガス低減装置４０に伝達されている上記振動は、上記のアーム１５，排気管１７ａが凹部１１内に入る仕切板１３の貫通部を余裕をもって大きく設けておくか、又は上記仕切板１３を弾性材製で構成するか、或いは上記のアーム１５，排気管１７ｂは弾性材製のシール材１９を介して配設しているので、カウンタウエイト１０と排ガス低減装置４０との間の相対運動がなく、干渉を防止することができる。
【００３３】
一方、凹部１１の排出側の排ガス低減装置４０の排気管１７ｄの排出口１７ｅと誘導管１７ｆとの重合部分は間隙Ｓ１又はＳ２を存して分断され上記排気管１７ｄと誘導管１７ｆは別部材で構成して配設されると共に、誘導管１７ｆはカウンタウエイト１０に取付けられており、排気管１７ｄと誘導管１７ｆとの間の相対運動が発生しない構成のため、上記の排ガス低減装置４０とカウンタウエイト１０との間の相対運動の発生がなく干渉することを防止するので、排ガス低減装置４０の放射音及びエンジン２２の振動騒音の機外への漏洩を効果的に低減できるものである。
【００３４】
又、上記の排ガス低減装置４０の排ガスを低減するための作用により高温になるので、表面温度もかなり高熱になり、従来注意を払う必要のある装置であったが、カウンタウエイト１０内の内蔵化により改善される。
次に、本発明の第２実施形態を、図５について説明するが、上記第１実施形態と同一部位には同一符号を付して相違点について説明する。
【００３５】
図５に示したように、油圧ショベルＰに搭載されたエンジン２２と凹部１１内に配設された排ガス低減装置４０とを可撓手段である可撓管１７Ｆで接続されている。
先ず、上記の排ガス低減装置４０は、図５に示したようにカウンタウエイト１０の凹部１１内に設けられたカウンタウエイト１０に取付けられた排ガス低減装置４０用のブラケット３９は、凹部１１内に固定される下部ブラケット３９ａに対して排ガス低減装置４０を挟持するように上部ブラケット３９ｂを有し、上記両者のフランジ３９ｆをボルト２５により締結されている。
【００３６】
又、一端が上記の排ガス低減装置４０に接続され他端がカウンタウイエト１０外に延びる排気側の排気管１７ｇは、凹部１１の上方の開口１１ｂを開閉可能にボルト２５によりカウンタウエイト１０に取付けられ仕切板（隔壁）１３ａの貫通孔１７ｇｓに挿通されるように配設されている。
又、エンジン２２と上記の排ガス低減装置４０との間には相対運動を吸収する可撓管１７Ｆで接続されているので、排ガス低減装置４０自身はカウンタウエイト１０内で相対運動が発生しないため、排ガス低減装置４０の音が放射されないように鉄板や隙間詰め材で十分シールされている。
【００３７】
例えば、この仕切板１３ａは自身が弾性材で形成され、上記貫通孔１７ｇｓ付近を、例えば肉厚を薄く構成して排気管１７ｇにそれぞれのフランジ２３、２３を当接させボルト２５により結合されるように配設てもよい。
又、仕切板１３ａに設けられる排気管１７ｇの貫通孔１７ｇｓと排気管１７ｇとの間の間隙Ｓ３を存して配設して上記両者が接触するようなことがあっても、上記の排ガス低減装置４０とカウンタウエイト１０との間の可撓管１７Ｆの存在により相対運動の発生がなく略一体的に運動するので、排ガス低減装置４０の放射音及びエンジン２２の振動騒音の機外への漏洩を効果的に低減できるものである。
【００３８】
又、図５に示したように上記仕切板１３ａの間隙Ｓ３を弾性シール材１９を上記のボルト２５により仕切板１３ａに設けてシールするようにしても上記と同様の作用効果を奏することができる。
一方、図５に示したように上記の排ガス低減装置４０からエンジン２２側に延びる接続用の排気管１７ｃに、一端がクランプ１７Ｋとボルト１７ｐにより接続され、他端が可撓手段である可撓可能な可撓管１７Ｆの一端にクランプ１７Ｋとボルト１７ｐにより締結される排気管１７ｂが配設されている。
【００３９】
又、可撓管１７Ｆの他端とエンジン２２の排気ポートに接続された排気管１７ａの端部とは各々のフランジ２１を介してボルト２５により締結されている。
又、上記の排気管１７ｂの外周に取付けられ凹部１１のエンジン２２側に対向する開口１１ａを開閉可能にボルト２５によりカウンタウエイト１０に取付けられる仕切板１３が設けられている。
【００４０】
又、可撓手段１７Ｆは、例えば図示しないが、回転自在に構成される回転管継手で排気管１７ａ及び１７ｂを接続してもエンジン２２と上記の排ガス低減装置４０との相対運動を低減することができるものである。
上記第２実施形態は上記のように構成されているので、上記のエンジンの振動が、図５に示したように可撓管１７Ｆにより吸収され上記の排ガス低減装置４０に伝達されず、従って上記の排ガス低減装置４０とカウンタウエイト１０との間には相対運動が発生せず、略一体的に運動するように構成されているので、排気管１７ｇと仕切板１３ａとの間に相対運動が発生せず、上記の排ガス低減装置４０の放射音及びエンジン２２の振動騒音の機外への漏洩を効果的に低減することができる。
【００４１】
又、排気管１７ｇを間隙Ｓ３内で仕切板１３ａと接触することがあっても弾性シール部材１９により吸収されので、排ガス低減装置４０とカウンタウエイト１０との間の相対振動の発生がなく、上記排気消音装置３８の放射音及びエンジン２２の振動騒音の機外への漏洩を効果的に低減できるものである。
そして、図５に示したカウンタウエイト１０のボルト２５を外し仕切板（上部の隔壁）１３ａを外す。その後、フランジ３９ａのボルト２５を外し上部ブラケット（締結部材）３９ｂを取外すと共に、クランプ１７Ｋ，ボルト１７ｐを外せば上記の排ガス低減装置４０を凹部１１の上部の開口１１ｂから容易に着脱することができるので、油圧ショベルの組立時や整備点検時の作業が簡単になり、工数の低減を図ることができる。
【００４２】
又、図５に示したように上記の排ガス低減装置４０の周囲に可動部分がないので、排気管１７ｇと仕切板１３ａの貫通孔１７ｇｓとのクリアランスを小さくでき、上記の排ガス低減装置４０の騒音がこの貫通孔１７ｇｓから外部へ漏洩するのは極めて僅かとなる。
従って、上記の排ガス低減装置４０本体から放射される騒音が建設機械の外部に漏洩するのを最小限に抑制することができる。
【００４３】
又、上記の第１及び第２実施形態は排ガス低減装置４０をカウンタウエイト１０内に配設されるものであったが、これに限られるものではなく排気消音装置３８と兼用の排ガス低減装置４０でも、上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
次に、上記第１及び第２実施形態の応用例について説明する。
【００４４】
上記第１及び第２実施形態では排ガス低減装置４０が単独で配設される場合と、排ガス低減装置４０が排気消音装置３８とが兼用される場合について説明したが、排気消音装置３８及び排ガス低減装置４０が別体に形成され、且つ排ガス低減装置４０は上記還元触媒装置，酸化触媒装置，粒子状物質低減装置等から構成される場合もあるが、本実施形態では上記の酸化触媒装置及び粒子状物質低減装置が一体に構成され、この一体に構成された酸化触媒装置と上記還元触媒装置との２装置で構成されている場合を、図６について説明する。
【００４５】
先ず、図６に示したように、上記の第１及び第２実施形態と実質的に同一部位に同一符号を付して説明する。
図６（Ａ）はカウンタウエイト１０の近傍の平面図の概要を示すもので、上記の排ガス低減装置４０は上記の酸化触媒装置及び粒子状物質低減装置が一体に構成された酸化触媒装置４０ｂと還元触媒装置４０ａとで構成され、更に排気消音装置３８が、カウンタウエイト１０の凹部１１内に配設されたものである。又、上記第１実施形態と同様に、エンジン２２のエンジンブロック２２ａに一端がボルト２５により締結されカウンタウエイト１０の凹部１１内方向に突出するように配設され他端にブラケット１５ａが取付けられたアーム１５が設けられている。
【００４６】
そして、上記の各々の排気消音装置３８，還元触媒装置４０ａ，酸化触媒装置４０ｂは、上記第１実施形態と同様に、上記の凹部１１内に配設されたブラケット１５ａに締結部材３８ａ，ボルト２５等により取付けられている。
又、凹部１１の下部隔壁１１ｃには、図６（Ａ）に示したように必要に応じて適宜設けられる外気の取入孔ｈｉが設けられ、仕切板１３には吸出孔ｈが設けられている。
【００４７】
又、排気消音装置３８の排気管１７ｄは、図７に示したようにエジェクタ効果がでるように誘導管１７ｆと重合するように構成されている。
従って、図６（Ａ）に示したようにエンジン２２が作動すると、排気管１７ａ，１７ｂを介して排ガス低減装置４０のうちの還元触媒装置４０ａでＮＯＸが低減され、酸化触媒装置４０ｂへ流れてＨＣ，ＣＯ及び粒子分が低減され後、更に排気消音装置３８で消音され上記の排気管１７ｆから機外に排出される。この時、排ガス低減装置４０を冷却したくない時は排ガス低減装置４０と排気消音装置３８との間に遮音隔壁１３Ｚを設けるか、図７，図８に示したように上記取入孔ｈｉ，吸出孔ｈの開閉を温度センサＴＳで制御するようにして、排気消音装置３８のみに装着し、排ガス低減装置４０の高温の漏洩を防止し必要な温度を保持するようにしてもよい。
【００４８】
又、上記の取入孔ｈｉを開閉する閉塞部材１３Ｄｈと、上記の吸出口を上記閉塞部材が閉塞する方向に付勢する付勢手段ＳＰと、上記カウンタウエイト１０の凹部１１内の温度を検出する温度センサＴＳと、上記温度センサＴＳにより上記凹部１１の温度が設計仕様により設定される温度になったことを検出して上記付勢手段ＳＰの付勢力に抗して上記閉塞部材１３Ｄｈが枢支軸１３Ｓを中心に回動し開放方向に作動する開放手段ＯＰとを、図７に示したように備えているので凹部１１内の温度を所望の温度に制御することができる。又、開放手段ＯＰは温度センサＴＳの検出信号の伝達により作動するモータＭで上記枢支軸１３Sを稼動するようにしてもよく、上記閉塞部材１３Ｄｈと仕切板１３との間にバイメタルを介在してもよく、更に閉塞部材１３Ｄｈ自身をバイメタル製にして、設計仕様に応じて設定される温度になったとき上記開放作動が行われるようにしてもよい。
【００４９】
この時、排気消音装置３８は上記したように高温になるが排ガス低減装置４０は排ガス低減作用により更に高温になるが、必要に応じて設けられる排気管１７ｄと排気管１７ｆとによるのエジェクタ効果と、仕切板１３の吸出孔ｈの上記ベンチュリ効果により、凹部１１内の高温の雰囲気流体を換気して凹部１１内の温度を低減させることができる。
【００５０】
そして、上記の排気消音装置３８，還元触媒装置４０ａ，酸化触媒装置４０ｂのうちの少なくとも排気消音装置３８の外周に必要に応じて、図９（Ａ）に示したように冷却吸水の配管１８ｃの少なくとも排気消音装置３８に配設すれば、凹部内の高熱化を防止することもできる。又、図９（Ｂ）に示したように排気消音装置３８の内周壁にガラスウール３８Ｗを装着して外部への高温の漏洩を防止するようにすれば、カウンタウエイト１０の凹部１１内の異常高温の発生を防止することができると共に、高温に弱い部位や部品の耐久性が保持されるようにすることが望ましい。
【００５１】
又、排ガス低減装置４０には上記したように必要に応じて設けられる温度センサＴＳにより閉塞部材の開閉を制御して触媒活性温度が保持できるようにすることが好ましく、凹部１１内温度が必要以上に高温にならないようにすればよい。
又、上記のように排気消音装置３８，排ガスス低減装置４０をカウンタウエイト１０内に収容するようにしたので、エンジンルーム１２内にスぺースができ、例えばエンジン２２の後部や油圧ポンプ２４の上方の部位にエアークリーナ等を配設することができる等、有効活用ができる効果がある。
【００５２】
又、図６（Ｂ）に示したその他の応用例は、図２の６Ｂ−６Ｂ線に沿う断面を示したもので、カウンタウエイト１０の凹部１１内に上下方向に複数段に配設するもので、本実施形態では２段に配設した場合であり、図６（Ａ）で示した排気消音装置３８と排ガス低減装置４０を配設の取付構造は上記第２実施形態の、図５に示した可撓手段１７Ｆを適用した場合である。
【００５３】
即ち、下段の第１フレーム４０ｆには排ガス低減装置である還元触媒装置４０ａ，酸化触媒装置４０ｂが取付ブラケット３９，ボルト２５により着脱可能に取付けられ、上段の第２フレーム３８ｆには排気消音装置３８が上記取付ブラケット３９，ボルト２５により着脱可能に取付けられている。
そして、排気消音装置３８から機外に延びる排気管１７ｇ、及び還元触媒装置４０ａとエンジン２２とを接続する可撓管１７Ｆは、図５に示したように配設されているので、エンジン２２からの排ガスは排気管１７ａ，可撓管１７Ｆ，排気管１７ａ，１７ｂ．１７ｓを介して還元触媒装置４０ａ，酸化触媒装置４０ｂ，排気消音装置３８，排気管１７ｇを経て排ガスを低減し、且つ消音せしめて機外に排出されるものである。
【００５４】
この時、凹部１１内の換気は上記第１及び第２実施形態並びに、図９（Ａ）に示した応用例と同様の作用効果を奏するので、その説明は省略する。
更に、その他の応用例を、図６（Ａ）と同様の状態を示す図６（Ｄ）について説明する。
図６（Ｄ）に示したように上記の還元触媒装置４０ａ，酸化触媒装置４０ｂ，排気消音装置３８のうちのいずれかを上記の凹部１１内に配設すると共に上記のその他のいずれかをカウンタウエイト１０の外部、例えばエンジンルーム１２に配設する場合した場合である。
【００５５】
図６（Ｄ）に示した場合は、エンジンルーム１２のエンジン２２の後部に排気管１７ａを介して上方に還元触媒装置４０ａが配設され排気管１７ｂ及び可撓管１７Ｆを介して凹部１１内に配設された酸化触媒装置４０ｂに接続され、更に接続用の排気管１７ｓを介して排気消音装置３８に接続されているものである。
上記その他の応用例では上記第２実施形態に示した排ガス低減装置，排気消音装置の取付構造の場合について説明したが、これは上記第１実施形態で示した排ガス低減装置，排気消音装置の取付構造でも同様の作用効果を奏することができるものである。
【００５６】
又、図２，図５，図７，図８に示したようにエンジンルーム１２に供給された冷却空気は、冷却ファン２０により矢印Ｙのように流入し冷却装置Ｒを冷却した後、エンジン２２過給機３２等を冷却した冷却空気の一部はカウンタウエイト１０の前壁と兼用のエンジンルーム１２の後方の隔壁である上記の仕切板１３に沿って流れ、エンジン２２の後方で設計仕様により決定された、例えばエンジンルーム１２の上方のエンジンフードに設けられた排出口から、図２，図５，図７，図８に示したように矢印Ｙ１のように排出されたり、図２に示したように矢印Ｙ２のようにエンジンルームの下部隔壁又はエンジンルームの上部隔壁に設けられた排出孔ＢＥから排出させることができる。
【００５７】
上記第２実施形態は、図５に示したように凹部１１の仕切板１３に吸出孔ｈを設けておけば、上記冷却空気は上記のように冷却空気の一部がカウンタウエイト１０の仕切板（隔壁）１３に沿って矢印Ｙのように流れると、凹部１１の仕切板１３の吸出孔ｈの部位に負圧領域が発生するので、所謂、ベンチュリ的効果の作用により凹部１１内の温度が上昇した雰囲気流体を吸出し凹部１１内の換気を促進さることができる。
【００５８】
又、上記の凹部１１を囲繞するどの隔壁又は仕切板１３を開閉可能に開放できるように構成して、上記の排気消音装置３８，排ガス低減装置４０を着脱できるようにしても、上記と同様の作用効果を奏することができる。
又、図９（Ａ）に示したようにエンジン冷却用のラジエータ１８の冷却水配管１８ｃを、例えば排気消音装置３８の外周に沿って配設したので、上記の凹部１１内等の温度の上昇を抑制することができる。
【００５９】
又、凹部１１内に配設される冷却水配管１８ｃは上記に限られるものではなく、凹部１１の高温になる箇所や凹部１１内の隔壁に沿って配設するようにしてもよく、更に冷却空気の配管やエアコンのエアコンデンサの冷却媒体，オイルクーラからの冷却された作動油等のの配管を配設してもよい。
更に、凹部１１の隔壁を構成する、例えば下部隔壁１３ｂに吸気孔ｈｉを設ければ、吸気孔ｈｉの冷却空気が矢印Ｙ，Ｙ１のように流れ、上記の凹部１１やカウンタウエイト１０内の換気効率を向上することができる。
【００６０】
更に、上記実施形態のように排気消音装置３８が配設されているカウンタウエイト１０の凹部１１内に、図９（Ｂ）に示した冷却用配管１８ｃ，グラスウール３８Ｗ等を配設すればカウンタウエイト１０の異常の温度上昇を防止することができる。又、下部隔壁１３ｂに吸気孔ｈｉを設け、更に仕切板１３に吸出孔ｈを設ければ上記と同様の上記ベンチュリ効果によりカウンタウエイト１０内の換気を行いカウンタウエイト１０の異常の温度上昇を防止できる。
【００６１】
排ガス低減装置４０の場合の始動時や寒冷地の始動や稼動等の場合には、図７，図８に示したように吸気孔ｈｉ及び吸出孔ｈを、温度センサＳＴの作動により開閉する温度調整部材１３Ｄｈを設ければ、カウンタウエイト１０内の温度異常上昇と触媒の活性を効率よく行なうことができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の本発明の排ガス低減装置をカウンタウエイトに内蔵した建設機械によれば、排気消音装置を冷却して、機外に突出された排気管からの排ガスの温度を低減することができる。
【００６３】
更に、上記排気ガス低減装置本体から放射される騒音をカウンタウエイトによって遮断することができる。また、排ガス低減装置とエンジンとが可撓管で接続されているため、エンジンの振動を吸収することができ、その振動の排ガス低減装置への伝達を防止することができる。これにより、建設機械の外部に漏洩する騒音を最小限に抑制することができる。
【００６４】
請求項２記載の本発明の排ガス低減装置をカウンタウエイトに内蔵した建設機械によれば、請求項１記載の構成において、誘導管により排気消音装置とカウンタウエイトとの間の相対運動を防ぐことで両者の干渉を防止することができる。これにより、建設機械の外部に漏洩する騒音を最小限に抑制することができる。
【００６５】
請求項３記載の本発明の排ガス低減装置をカウンタウエイトに内蔵した建設機械によれば、請求項１又は２記載の構成において、凹部内に配設されている電気機器類の高温による熱破損を防止することができる。
【００６６】
請求項４記載の本発明の排ガス低減装置をカウンタウエイトに内蔵した建設機械によれば、請求項１〜３のいずれか１項に記載の構成において、冷却ファンによって供給された冷却空気流で吸出孔の部位に発生する負圧により少なくとも凹部内が換気されるため、凹部内の換気を向上することができる。
【００７５】
請求項５記載の本発明の排ガス低減装置をカウンタウエイトに内蔵した建設機械によれば、請求項４記載の構成において、カウンタウエイト内の温度を検出した温度センサからの検出信号により閉塞部材の開閉を制御して、排ガス低減装置又は排気消音装置の性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示すもので、本発明の建設機械のカウンタウエイト内蔵排ガス低減装置を建設機械である油圧ショベルに適用した場合を示す油圧ショベルの側面を示す概略説明図である。
【図２】図１の矢視２Ａ―２Ａ線に沿う平面図を示す概略説明図である。
【図３】図２の矢視３Ａの縦断面図を示す排ガス低減装置取付構成を示す概略説明図である。
【図４】図３の排ガス低減装置取付構成の拡大図を示す概略説明図である。
【図５】本発明の第２実施形態を示すもので、図３と同様の状態を示す概略説明図である。
【図６】本発明の第１及び第２実施形態の排ガス低減装置，排気消音装置の配設部位の応用例を示すもので、（Ａ）はカウンタウエイト内部に排ガス低減装置及び排気消音装置を直列に配設した場合を示す概略説明図、（Ｂ）は図６（Ａ）のその他の応用例を示す概略断面図、（Ｃ）は図６（Ｂ）の矢視６Ｃを示す概略説明図、（Ｄ）はその他の応用例を示すもので、図６（Ａ）と同様の状態を示す概略説明図である。
【図７】第１実施形態の他の応用例を示す、図３と同様の状態を示す概略説明図である。
【図８】図７の排ガス低減装置取付構造の拡大図を示す概略説明図である。
【図９】排気消音装置の断熱方法を示すもので、（Ａ）は図４の排排気消音装置の外周に沿ってラジエータの冷却水配管を配設した状態を示す概略説明図、（Ｂ）は図９（Ａ) に示した排排気消音装置の内周壁にガラスウールを装着した状態を示す概略説明図である。
【図１０】従来技術の油圧ショベルのエンジンルーム近傍の平面図を示す概略説明図である。
【図１１】図１０の一部分を切欠いた縦断面を示す概略説明図である。
【符号の説明】
２ 上部旋回体
４ 下部走行体
６ 作業装置
８ キャブ
１０ カウンタウエイト
１１ 凹部
１１ａ，１１ｂ 凹部の開口
１２ エンジンルーム
１３ 仕切板（隔壁）
１３ａ 仕切板（上部隔壁）
１３ｂ 下部隔壁
１４ インタクーラ
１５ アーム
１５ａ ブラケット
１７ａ〜１７ｄ 排気管
１７ｆ 誘導管
１７Ｆ 可撓手段（可撓管，回転管継手）
１７Ｋ クランプ
１７ｐ ボルト
１７ｔ 端部
１６ オイルクーラ
１８ ラジエータ
１８ｃ 配管(冷却水配管)
２０ 冷却ファン
２１ フランジ
２２ エンジン
２２ａ エンジンブロック
２５ ボルト
３８ 排気消音装置
３８ａ フランジ
３９ 排気消音装置用及び排ガス低減装置用のブラケット
３９ａ 下部ブラケット
３９ｂ 上部ブラケット
３９ｆ フランジ
４０ 排ガス低減装置
４０ａ 還元触媒装置
４０ｂ 酸化触媒装置
ｈ 吸出孔
ｈｉ 吸気孔
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ 間隙

Claims (5)

1. 上部旋回体の後端部に設けられたカウンタウエイトと、
   該カウンタウエイトの前側に設けられたエンジンルームと、
   該エンジンルーム内に収納されたエンジン及び該エンジンの冷却装置と、
   該カウンタウエイトに形成された凹部と、
   該凹部内に配設された該エンジンの排ガス低減装置と、
   該凹部内に配設され該排ガス低減装置に接続された排気消音装置と、
   該エンジン及び該排ガス低減装置を連結して該エンジン及び該排ガス低減装置の相対運動を吸収する可撓管とを備え、
   該冷却装置において冷却された冷却媒体の流通する配管が、該排気消音装置及び該排ガス低減装置のうちの少なくとも該排気消音装置の外周に沿って配設されている
   ことを特徴とする、排ガス低減装置をカウンタウエイトに内蔵した建設機械。
2. 該排ガス低減装置を該エンジンに対して固設するアーム部材と、
   一端を該排気消音装置に接続されて該排気消音装置からの排ガスを排出する排気管と、
   該排気管とは別体で、該排気管の他端の外周に対して間隙を存して重合するように不連続に設けられ、該排気管から排出される該排ガスを該凹部の外へと換気する誘導管と
   をさらに備えたことを特徴とする、請求項１記載の排ガス低減装置をカウンタウエイトに内蔵した建設機械。
3. 該冷却装置において冷却された冷却媒体の流通する配管が、該凹部の内壁に沿って配設されている
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載の排ガス低減装置をカウンタウエイトに内蔵した建設機械。
4. 該エンジンルームと該凹部とを分断するように設けられた仕切板と、
   該凹部から該エンジンルーム側へ換気させるべく該仕切板に設けられた吸出孔と
   をさらに備えたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の排ガス低減装置をカウンタウエイトに内蔵した建設機械。
5. 該吸出孔を開閉する閉塞部材と、
   該吸出孔を閉塞する方向へ該閉塞部材を付勢する付勢手段と、
   該凹部内の温度を検出する温度センサと、
   該温度センサにより該凹部内の温度が所定温度以上になったことを検出したときに、該付勢手段の付勢力に抗して該吸出孔を開放する方向へ該閉塞部材を作動させる開放手段と
   をさらに備えたことを特徴とする、請求項４記載の排ガス低減装置をカウンタウエイトに内蔵した建設機械。

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