JP2002097951A - 建設機械の排気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】尾管からの排気ガスを外気放出するときに発生
する騒音全体を十分に低減する。 【解決手段】建設機械のエンジン室６内のエンジン１２
にマフラ１３を接続し、そのマフラ吐出パイプ１３ｃの
端部に尾管３２を接続し、マフラ吐出パイプ１３ｃから
吐出される排気ガスＱを尾管３２を介して外気放出する
建設機械の排気装置において、尾管３２の内部に、その
内部を内周側流路３８とその外側の外周側流路３９とに
区画し、マフラ吐出管１３ｃからの排気ガスＱを内周側
流路３８と外周側流路３９へ略軸方向に流入させる、内
側管３７を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの排気ガ
スをマフラ及び尾管を介して外気放出する建設機械の排
気装置に関し、更に詳しくは、尾管からの排気ガスを外
気放出するときに発生する騒音全体を十分に低減できる
建設機械の排気装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】建設機械、例えば油圧ショベルの旋回体
は、通常、カバーで覆われており、旋回体の後部に載置
されるエンジン及びこのエンジンに関連する補機は、こ
のカバー内のエンジン室に配置されている。この種の建
設機械では、前記エンジンからの排気ガスは、エンジン
の排気マニホールドから排気管に導かれ、さらにこの排
気管に接続されたマフラ（消音器）に流入する。その
後、このマフラ内で１次的な騒音（エンジン内での燃焼
爆発による圧力脈動音）を消音された排気ガスは、マフ
ラの吐出管に接続された（又は吐出管に対向配置され
た）尾管に導入され、この尾管を介して外気放出され
る。

【０００３】このようにして排気ガスが外気放出される
際には、尾管を含む一連の管路系の径にもよるが、かな
りの高流速で排気ガスがそれら管路系の中を通風するた
め、マフラやその他の管路で噴流及び乱流等が発生し、
その結果、２次的な騒音（いわゆる気流音）が発生す
る。

【０００４】特に、尾管から外気放出される際には、よ
どんだほとんど速度を持たない大気中へ排気ガスの高速
噴流が放出されるため、尾管の端部吐出口付近で著しい
乱れが生じる。このときに発生する騒音レベルの大きさ
は、高速噴流と周囲気流の相対速度差で決まることか
ら、騒音も著しく増大することになる。

【０００５】一方、建設機械に適用されるものではない
が、自動車に対し適用される排気装置において、上記と
同様の問題を解決するために、例えば実開昭６０−１３
９０２３号公報に記載のように、自動車のエンジン室に
配置されたエンジンから吐出される排気ガスを尾管を介
して外気放出する自動車の排気装置において、前記尾管
の終端部をこれ以外の根元部よりも大径となるような拡
径した形状とし、その大径終端部の内部を内周側流路と
外周側流路とに仕切るとともに前記排気ガスを前記外周
側流路へ略径方向に流入させる、前記尾管の根元部とほ
ぼ同径の内側管を設けたことを特徴とする自動車の排気
装置が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術は、尾
管内部を内側管によって内周側流路と外周側流路とに仕
切り、内周側流路に高速の排気ガスを流すと共に外周側
流路には内周側流路から前記内側管に設けた貫通孔を介
し分流された比較的低速の排気ガス流れを流すことによ
り、高速排気ガスの噴流が直接大気に放出される場合よ
りも相対速度差を小さくして乱れを抑制し、騒音発生を
低減するものである。

【０００７】しかしながら、上記従来技術では、以下の
ような課題が存在する。すなわち、内周側流路から外周
側流路へと排気ガスが分流されるときには、内周側流路
を軸方向に流れる高速排気ガス流れの一部が、向きを９
０°変えて内側管の貫通孔を通過して径方向に噴出した
後、外周側流路の外殻を構成する前記尾管内周面に沿っ
て強制的に再び向きを９０°変向され、再度軸方向に流
れていくこととなる。分流時におけるこのような２度に
わたる強制変向のため、この分流流れ自体に乱流が発生
し騒音発生を招きやすい。すなわち、騒音低減のための
分流構造によって別の新たな騒音増大を招くこととなる
ため、尾管からの排気ガス外気放出時に発生する騒音全
体を十分に低減するのが困難である。

【０００８】特に、上記従来技術の自動車用排気装置を
建設機械の排気装置に適用した場合、建設機械用のエン
ジンは自動車用エンジンに比べて大きさや排気量が格段
に（例えば数倍〜１０倍）大きく、排気ガスによる背圧
も大きい。そのため、上記の分流流れの乱流発生による
騒音増大の傾向が特に著しくなる。

【０００９】さらに、尾管の終端部を根元部より大径と
する必要があるため、尾管全体として径方向寸法が大き
くなって大きな設置スペースが必要となるという課題も
ある。

【００１０】本発明の目的は、尾管からの排気ガスを外
気放出するときに発生する騒音全体を十分に低減できる
建設機械の排気装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、建設機械のエンジン室内のエンジンに消
音器を接続し、その消音器の吐出管の端部に尾管を接続
し、吐出管から吐出される排気ガスを尾管を介して外気
放出する建設機械の排気装置において、尾管の内部に、
その内部を内周側流路とその外側の外周側流路とに区画
し、吐出管からの排気ガスを内周側流路と外周側流路へ
略軸方向に流入させる、内側管を設ける。

【００１２】これにより、例えば内側管と尾管との外径
比を適宜設定したり、あるいは例えば内周側流路と外周
側流路とへ排気ガスを所定の割合で分配する分配手段を
設けることで、外周側流路における排気ガス流れの流速
を内周側流路における流速よりも遅くすることが可能と
なる。したがって、高速排気ガスの噴流が直接大気に放
出される場合よりも相対速度差を小さくして乱れを抑制
し、騒音発生を低減することができる。

【００１３】このとき、内側管を尾管より小径として外
周側流路に排気ガスを軸方向に流入させる構造とするこ
とにより、乱れのない層流状態で排気ガスを外周側流路
へ導入することができるので、内側管の貫通孔を介した
径方向分流となる従来技術のように分流流れ自体に乱流
が発生し新たに別の騒音増大を招くのを防止できる。し
たがって、尾管からの排気ガスを外気放出するときに発
生する騒音全体を十分に低減することができる。

【００１４】好ましくは、内周側流路と外周側流路とへ
排気ガスを所定の割合で分配する分配手段を設ける。

【００１５】さらに好ましくは、分配手段は、外周側流
路の下端部に設けられ複数の貫通孔を備えた略円板状部
材である。

【００１６】また好ましくは、尾管は、内側管の上流側
端部の軸方向位置の前後にわたり略直管形状である。

【００１７】また好ましくは、内側管の上流側端部の断
面形状を略くさび状又は略円弧状とする。

【００１８】上記目的を達成するために、また本発明
は、建設機械のエンジン室内のエンジンに消音器を接続
し、その消音器の吐出管の端部をこれに対向する尾管の
端部内に配置し、吐出管から吐出される排気ガスを尾管
内に流入させ外気放出する建設機械の排気装置におい
て、エンジン及び消音器の上方を覆う開閉可能なエンジ
ンカバーに、尾管を設け、尾管の内部に、その内部を内
周側流路と外周側流路とに仕切るように設けた内側管
と、内側管及び吐出管のいずれか一方に固定され、エン
ジンカバーの閉じ状態時に内側管と吐出管端部との間の
隙間を密着して塞ぐ、シール用弾性部材とを設ける。

【００１９】エンジンからの排気ガスは、消音器内で消
音された後に消音器の吐出管から吐出され、これに対向
配置された尾管内に導入され、この尾管を介して外気放
出される。このとき、消音器の吐出管の端部は、開閉可
能なエンジンカバーに設けられた尾管の端部内に配置さ
れているため、尾管の端部と消音器の吐出管の端部との
間には径方向に隙間が形成されることとなる。

【００２０】そこで、本発明においては、尾管内部を内
側管によって内周側流路と外周側流路とに仕切るととも
に、エンジンカバーの閉じ状態時にシール用弾性部材で
その内側管と吐出管の端部との間の径方向の隙間を弾性
力を用いて密着して塞ぐ。これにより、内周側流路には
吐出管からの比較的高速の排気ガスを流すとともに、外
周側流路には吐出管の外周側から通常エンジン室内に流
される冷却風を軸方向に導入することができる。これに
より、内周側流路内には比較的高速の排気ガス流れを流
す一方、外周側流路内には比較的低速の冷却風流れを流
すことができるので、高速排気ガスの噴流が直接大気に
放出される場合よりも相対速度差を小さくして乱れを抑
制し、騒音発生を低減することができる。

【００２１】またこのとき、上記のように外周側流路に
は冷却風を導入するので、内側管の貫通孔を介し排気ガ
スを径方向に分流する従来技術のように新たに別の騒音
増大を招くのを防止できる。したがって、尾管からの排
気ガスを外気放出するときに発生する騒音全体を十分に
低減することができる。

【００２２】好ましくは、外周側流路は、エンジン室内
を流れる冷却風を導入して外気放出する。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を油圧ショベルに適
用した場合の一実施の形態を図１乃至図４により説明す
る。

【００２４】図１は、本発明を適用する油圧ショベルを
示すもので、油圧ショベル１は、走行体２と、この走行
体２の上部に旋回可能に搭載された旋回体３と、この旋
回体３に対して上下方向へ回動可能に接続された多関節
型のフロント装置４とを備えている。

【００２５】前記の走行体２は、左右に走行手段として
の無限軌道履帯２ａを備えており、これら無限軌道履帯
２ａは、左・右走行用の油圧モータ２ｂの駆動力によっ
て駆動される。

【００２６】前記の旋回体３には、前方左側に位置する
運転室５と、この運転室５より後方に横置きに配置され
エンジン（図示せず、後述の図２を参照）が配置される
エンジン室６と、このエンジン室６よりさらに後方に位
置し重量バランスを保つためのカウンタウェイト７とが
設けられている。また前記旋回体３の中央部には旋回用
の油圧モータ（図示せず）が設けられており、これによ
って旋回体３及びフロント装置４を前記走行体２に対し
旋回させるようになっている。

【００２７】前記のフロント装置４は、前記旋回体３に
回動可能に結合されたブーム４ａと、このブーム４ａに
回動可能に結合されたアーム４ｂと、このアーム４ｂに
回動可能に結合されたバケット４ｃとから構成されてお
り、これらブーム４ａ、アーム４ｂ、及びバケット４ｃ
は、それぞれブームシリンダ８ａ、アームシリンダ８
ｂ、及びバケットシリンダ８ｃにより動作するようにな
っている。

【００２８】なお、これらブームシリンダ８ａ、アーム
シリンダ８ｂ、バケットシリンダ８ｃと、上記した旋回
用の油圧モータ及び左・右走行用の油圧モータ２ｂ等の
駆動機器（油圧アクチュエータ）は、特に詳細な説明を
行わないが、油圧駆動装置として公知の構成によって駆
動される。すなわち、エンジン室６内のエンジンで駆動
される油圧ポンプ（図示せず、後述の図２を参照）から
の圧油が、前記運転室５内での操作者の操作レバー操作
に応動する制御弁装置（図示せず）を介して上記の各油
圧アクチュエータに供給され、各油圧アクチュエータは
これに応じて駆動される。

【００２９】なお、本明細書では、旋回体３が図１に示
すような位置にあるときにおける、フロント装置４側
（図１中左側）を前方あるいは前方側と称し、カウンタ
ウェイト７側（図１中右側）を後方あるいは後方側と称
する。またこのように前後方向を定めた場合における左
右方向を、単に左方側及び右方側と称する。

【００３０】図２は、本発明の建設機械の排気装置の一
実施の形態を備えたエンジン室６内の構造を表す図１中
II−II断面による側断面図であり、この図２において、
図１と同符号のものは同一部分を示す。

【００３１】この図２において、カバー９に周囲を覆わ
れたエンジン室６内には、旋回体３の基礎下部構造をな
すメインフレーム１０上に振動減衰装置１１を介しエン
ジン１２が設けられており、このエンジン１２からの排
気ガスは消音器としてのマフラ１３に導かれるようにな
っている。

【００３２】カバー９のうち、前記エンジン１２や前記
マフラ１３の上方に位置する部分は、略箱型の蓋を形成
する開閉可能（図２中２点鎖線参照）なエンジンカバー
９ａとなっている。このエンジンカバー９ａの一方側
（図２中右側）は、ヒンジ１４によって開閉可能にカバ
ー９の固定側に取り付けられており、メンテナンス時の
便宜が図られている。またエンジンカバー９ａの他方側
（図２中左側）には、このエンジンカバー９ａをカバー
９の固定側に掛け止めするための係止具１５が設けられ
ている。

【００３３】前記エンジン１２のクランク軸１６の駆動
力は、プーリ１７及びプーリ１８に掛け渡されたＶベル
ト１９を介しファン２１の軸と共通の補助回転軸２０に
伝達される。これによって、軸流ファンであるファン２
１が回転し冷却風Ｐ１，Ｐ２が生起され、いわゆる吸込
タイプのエンジン冷却が行われる。

【００３４】すなわち、前記の冷却風Ｐ１は、カバー９
の右方側部分に設けた吸気孔２２からエンジン室６内に
吸い込まれ、油圧ポンプ（後述する）から前記各油圧ア
クチュエータへ供給される圧油（作動油）を冷却するオ
イルクーラ２３ａ、及びエンジン１２の冷却水が循環供
給されるラジエータ２３ｂで熱交換を行い、ファン２１
の吸込効率向上のために前記ラジエータ２３ｂに固定さ
れたシュラウド２５を経てファン２１に流入する。その
後、冷却風Ｐ１は、そのファン２１から流出しエンジン
１２の周囲を流れてこれを冷却した後、カバー９の左方
側部分及び下方部分に設けた排気孔２６からエンジン室
６の外部へ流出する。

【００３５】また、前記の冷却風Ｐ２については、前記
吸気孔２２からエンジン室６内に吸い込まれた後、エン
ジンカバー９ａ内の上部空間を通ってマフラ１３及びそ
の周囲を冷却し、その後に一部の冷却風Ｐ２は後述する
尾管３２の周囲に沿ってエンジンカバー９ａの上面に設
けた貫通孔３１から外部に流出し、残りのほとんどの冷
却風Ｐ２はエンジンカバー９ａの左端面に形成された排
気孔２７から外部に流出するようになっている。

【００３６】なお、前記エンジン１２のファン２１と反
対側には、図示しないカップリングを介しエンジン１２
に連結されその駆動力によって駆動されて各油圧アクチ
ュエータに圧油を供給する油圧ポンプ２８が設けられて
いる。また、前記の補助回転軸２０のファン２１と反対
側はエンジン１２内に臨むように設けられており、その
エンジン１２内の端部には、ラジエータ２３ｂにエンジ
ン冷却水を循環させる水ポンプ（図示せず）が連結され
ている。

【００３７】前記のマフラ１３は、ブラケット２４を介
しカバー９の側面に固定されている。

【００３８】図３は、図２に示す本発明の建設機械の排
気装置の一実施の形態のマフラ１３付近の詳細構造を略
左後方から見た斜視図であり、図２と同符号のものは同
一部分を示す。図３中の手前右側が後方側、手前左側が
左方側に相当している。なお、図示の煩雑を避けるため
に図３中において、前記ブラケット２４等の固定部材や
油圧ポンプ２８等の部材は省略してある。

【００３９】図３において、前記エンジン１２からの排
気ガスＱは、矢印で示すように、エンジン１２の排気マ
ニホールド１２Ａから、エンジン１２上部に位置する排
気管３０に導かれ、さらにこの排気管３０に嵌合したマ
フラ１３の入口パイプ１３ａを経てマフラ本体１３ｂに
流入する。そして排気ガスＱは、マフラ本体１３ｂ内部
を通過して消音され、マフラ本体１３ｂの上部（下流
側）に突出したマフラ吐出パイプ１３ｃを介し、マフラ
１３の外に吐出されるようになっている。

【００４０】このとき、前記のマフラ吐出パイプ１３ｃ
のさらに上部（下流側）には、前記エンジンカバー９ａ
の例えば円形の貫通孔３１を貫通するように、排気ガス
Ｑを外気放出するための尾管３２が嵌入配置されてお
り、さらにベルト３３を介してマフラ吐出パイプ１３ｃ
に固定されている。これにより、吐出パイプ１３ｃから
吐出される排気ガスＱは尾管３２を介して外気放出され
るようになっている。

【００４１】図４は、図３に示す本発明の建設機械の排
気装置の一実施の形態の要部である尾管３２及びマフラ
吐出パイプ１３ｃ付近の詳細構造を表す拡大縦断面図で
あり、図３と同符号のものは同一部分を示す。

【００４２】図４において、尾管３２は、その内部にお
いて前方側・後方側に配置する２つのブラケット３５，
３６を介し小径の内側管３７を同軸に（互いの軸心位置
が同一となるように）固定している。これにより、尾管
３２内部の排気ガス流路を、内周側流路３８と外周側流
路３９の２つの流路に径方向に仕切られる二重管構造を
形成するとともに、マフラ吐出パイプ１３ｃからの排気
ガスＱを外周側流路３９に軸方向に流入させるようにな
っている。また尾管３２は内側管３７の上流側端部３７
ａの軸方向位置の前後にわたり尾管３２は真っ直ぐな直
管形状となっており、その直管形状の上部はたとえば図
１や図３に示したように内側管３７と共に曲管（エルボ
管）形状となっている。

【００４３】なお、上記構成において、マフラ１３が特
許請求の範囲各項記載の消音器を構成し、マフラ吐出パ
イプ１３ｃが消音器の吐出管を構成している。

【００４４】次に、前述した本発明の建設機械の排気装
置の一実施の形態の作用を説明する。

【００４５】エンジン１２が起動されると、エンジン１
２からの排気ガスＱは、マフラ１３内で圧力脈動音など
の１次的な騒音が消音された後にマフラ吐出パイプ１３
ｃに接続された尾管３２に導入され、尾管３２を介して
外気放出される。このとき、本実施の形態においては、
尾管３２内部を通過する排気ガスＱは、内側管３７によ
って径方向に仕切られた内周側流路３８と外周側流路３
９にそれぞれ分流されて内周側流路３８、外周側流路３
９の開口端（下流側端部）からそれぞれ放出される。

【００４６】このとき、尾管３２と内側管３７の外径比
を適宜設定する等により、内周側流路３８を流れる排気
ガスＱａを比較的高速に、外周側流路３９を流れる排気
ガスＱｂを比較的低速にすることができる。

【００４７】これにより、内周側流路３８に比較的高速
で流れる排気ガスＱａは、低速の排気ガスＱｂに周囲を
囲まれた状態で大気に放出されることになるため、ほと
んど停止している状態の大気との相対速度差が大きく緩
和されて乱流の発生が抑制される。これにより、高速排
気ガスＱａの噴流が直接大気に放出される場合と比較し
て騒音の発生を低減することができる。

【００４８】そして、上述した排気ガスＱの径方向の分
流は、尾管３２の直管形状部分中に位置する内側管３７
の上流側端部３７ａにより行われるため、排気ガスＱの
流路を変向することなく尾管の軸方向に沿って円滑に分
流することができる。したがって２つの分流流れＱａ，
Ｑｂを層流状態のまま外部に放出することができ、すな
わち分流流れＱａ，Ｑｂ自体に乱流が生じて新たに別の
騒音が発生するのを防止できる。

【００４９】以上より本実施の形態の建設機械の排気装
置によれば、尾管３２からの排気ガスＱを外気放出する
ときに発生する騒音全体を十分に低減することができ
る。

【００５０】特に、エンジンの排気量が大きく、すなわ
ち排気ガスの流量、流出速度及び背圧の大きい大型油圧
ショベル等の大型建設機械の排気装置に適用した場合に
は特にその効果が大きく、有効である。

【００５１】なお、尾管３２の下流側開口端において内
周側流路３８と外周側流路３９からそれぞれ放出される
排気ガスＱａ，Ｑｂの相対速度差は、前述したようにた
とえば尾管３２と内側管３７の径の比（すなわち内周側
流路３８と外周側流路３９のそれぞれの開口面積比）を
変えることで調整し得るものであり、あらかじめ試験等
によりそれらの径の比と各流路３８，３９に分流された
排気ガスＱａ，Ｑｂのそれぞれの流出速度との関係を把
握しておくことで、所望する相対速度差が得られるよう
尾管３２の各部寸法を設計することも可能である。

【００５２】なお、上記本発明の一実施の形態において
は、内側管３７の上流側端部３７ａの形状は平坦な形状
となっているが、これに限られず、他の形状としてもよ
い。

【００５３】図５は、本発明の建設機械の排気装置の一
実施の形態において、内側管の上流側端部の断面形状を
くさび状とした第１の変形例の要部である尾管及びマフ
ラ吐出パイプ付近の詳細構造を表す拡大縦断面図であ
り、前述した本発明の一実施の形態の図４に相当する図
である。図５において、図４と同符号のものは、同一部
分を示す。

【００５４】図５において、この第１の変形例は、内側
管３７Ａの上流側端部３７Ａａが外周側と内周側をそれ
ぞれ面取りされて、上流側方向に向かう略くさび状の断
面形状となるように形成されている（図５中の部分拡大
図を参照）。

【００５５】これにより、内側管３７Ａの上流側端部３
７Ａａが排気ガスＱを径方向に分流する際の空力的な抵
抗をさらに低減させて滑らかな分流を可能とし、より一
層乱流の発生を抑え騒音を低減させることができる。

【００５６】なお、上記第１の変形例においては、内側
管３７Ａの上流側端部３７Ａａにおける縁部の断面形状
を略くさび状の形状としたが、これにも限られず、略円
弧状の形状としてもよい。

【００５７】図６は、本発明の建設機械の排気装置の一
実施の形態において、内側管の上流側端部の断面形状を
円弧状とした第２の変形例の要部である尾管及びマフラ
吐出パイプ付近の詳細構造を表す拡大縦断面図であり、
前述した本発明の一実施の形態の図４、第１の変形例の
図５に相当する図である。図６において、図４と同符号
のものは、同一部分を示す。

【００５８】図６において、この第２の変形例は、内側
管３７Ｂの上流側端部３７Ｂａが上流側方向に突出した
略半円状の断面形状に形成されている（図６中の部分拡
大図を参照）。

【００５９】この第２の変形例においても、前述した第
１の変形例と同様、断面形状が半円状に形成されている
内側管３７Ｂの上流側端部３７Ｂａが排気ガスＱを径方
向に分流する際の空力的な抵抗をさらに低減させて滑ら
かな分流を可能とし、乱流の発生を抑え騒音を低減させ
ることができる。

【００６０】また、上記本発明の一実施の形態において
は、これに限られず、内周側流路３８と外周側流路３９
に所定の割合で排気ガスＱを分配する分配手段を設ける
構成としてもよい。

【００６１】図７は、本発明の建設機械の排気装置の一
実施の形態において、排気ガスを分配する分配手段を設
けた第３の変形例の要部である尾管及びマフラ吐出パイ
プ付近の詳細構造を表す拡大縦断面図であり、前述した
本発明の一実施の形態の図４、第１の変形例の図５、第
２の変形例の図６に相当する図である。図７において、
図４と同符号のものは、同一部分を示す。

【００６２】図７において、この第３変形例は、尾管３
２中の外周側流路３９の下端部、つまり内側管３７の上
流側端部３７ａから尾管３２の内壁の間に、複数の貫通
孔４０を備えた略円板状（ドーナツ形状）の通気板４１
が設けられている（図７中の部分拡大図を参照）。図８
は、この通気板４１の詳細構造を表す図７中VIII−VIII
断面による水平断面図である。この図８に示すように通
気板４１には、上記２つのブラケット３５，３６の固定
箇所を避けつつ、所定の大きさの径の貫通孔４０を円周
方向に２列に配設されている。

【００６３】上記構成において、通気板４１が、特許請
求の範囲各項記載の内周側流路と外周側流路への排気ガ
スを所定の割合で分配する分配手段を構成し、さらに外
周側流路の下端部に設けられ複数の貫通孔を備えた略円
板状部材を構成している。

【００６４】この第３変形例においては、ドーナツ型の
通気板４１全体が外周側流路３９に対する流入時の絞り
として機能して排気ガスＱの外周側流路３９への流入量
を制限することから、必然的に外周側流路３９における
排気ガスＱｂの流通速度が低く維持され、内周側流路３
８に流通する排気ガスＱａに対して確実に相対速度差を
生じさせることができる。したがって内周側流路３８か
ら放出される高速排気ガスＱｂの噴流と大気との相対速
度差をより確実に緩和することができ、尾管３２の開放
口の周囲における乱流の発生を低減し、ひいては騒音の
発生を確実に低減することができる。

【００６５】また、外周側流路３９への排気ガスＱの流
入量は、通気板４１に備える貫通孔４０の径および配設
数を変えることで調整し得るものであり、あらかじめ試
験等により貫通孔４０の径や配設数に対する外周側流路
３９への排気ガスＱの流入量の関係を把握しておくこと
で、所望する相対速度差が得られるよう尾管３２の各部
寸法を設計することも可能である。

【００６６】本発明の建設機械の排気装置の他の実施の
形態を図９乃至図１１により説明する。本実施の形態
は、この種の排気装置として公知である、いわゆるイジ
ェクタタイプの尾管に、先に図１〜図４を用いて述べた
本発明の一実施の形態の構造を適用したものである。

【００６７】図９は、本実施の形態の建設機械の排気装
置を備えたエンジン室６内の構造を表す断面図であり、
前述した本発明の一実施の形態の図２に相当する図であ
る。また、図１０は、図９に示す本実施の形態の建設機
械の排気装置のマフラ１３付近の詳細構造を略左後方か
ら見た斜視図であり、前述した本発明の一実施の形態の
図３に相当する図である。図１０中の手前右側が後方
側、手前左側が左方側に相当している。また、これら図
９及び図１０において、図２及び図３と同符号のものは
同一部分を示す。

【００６８】これら図９及び図１０において、図２及び
図３を用いて前述した本発明の一実施の形態と異なるの
は、尾管３２をエンジンカバー９ａに固定すると共にマ
フラ吐出パイプ１３ｃの上端部をこれに対向する尾管３
２の下端部内に配置して排気ガスＱを流入させる構造と
なっていることである。

【００６９】そして、例えばメンテナンス時等において
エンジンカバー９ａが開くときには、マフラ吐出パイプ
１３ｃは尾管３２Ａの下端から離間し、エンジンカバー
９ａが尾管３２Ａを伴ってヒンジ１４を中心として回動
し、図９の２点鎖線で示すように開かれるようになって
いる。

【００７０】図１１は、図９、図１０に示す本実施の形
態の建設機械の排気装置の要部である尾管３２及びマフ
ラ吐出パイプ１３ｃの付近の詳細構造を表す拡大縦断面
図であり、前述した本発明の一実施の形態の図４、その
第１の変形例の図５、第２の変形例の図６、第３の変形
例の図７に相当する図である。図１１において、図９と
同符号のものは同一部分を示す。

【００７１】この図１１において、マフラ吐出パイプ１
３ｃよりも大径となっている内側管３７Ｃをブラケット
３５Ａ，３６Ａを介して内部に固定した二重管構造の尾
管３２Ａが、その下端を貫通孔３１上に軸心が同一位置
となるようにブラケット４５を介してエンジンカバー９
ａに取り付けられており、またエンジンカバー９ａの閉
じ状態において前記マフラ吐出パイプ１３ｃの上端部が
これに対向する内側管３７Ｃの下端部の内部に挿入し、
さらにこのマフラ吐出パイプ１３ｃの上端部が内側管３
７Ｃの内壁に設置された耐熱性弾性材の環状シール部材
３６に密着嵌合されるよう配置されている。

【００７２】このような位置関係により、マフラ吐出パ
イプ１３ｃから吐出される排気ガスＱを尾管３２Ａ内に
おける内側管３７Ｃの内部（内周側流路３８Ａ）のみに
流入させた後、内側管３７Ｃを介して外気放出するよう
になっており、またファン２１が回転することで生起さ
れる前記冷却風Ｐ２はエンジンカバー９ａ内の上部空間
を通ってマフラ１３及びその周囲を冷却した後、一部の
冷却風Ｐ２が内側管３７Ｃと尾管３２Ａの間の流路（外
周側流路３９Ａ）に流入して外気放出されるようになっ
ている。

【００７３】上記構成において、環状シール部材４６が
特許請求の範囲各項記載のエンジンカバーの閉じ状態時
に、内側管と吐出管端部との間の隙間を密着して塞ぐシ
ール用弾性部材を構成している。

【００７４】次に、前述した本発明の建設機械の排気装
置の他の実施の形態の動作及び作用を説明する。

【００７５】本実施の形態においては、マフラ吐出パイ
プ１３ｃは、開閉可能なエンジンカバー９ａに設けられ
た尾管３２Ａ内の内側管３７Ｃに挿入する配置となって
いるため、内側管３７Ｃの下端部とマフラ吐出パイプ１
３ｃとの間には径方向に若干の隙間が形成される。この
とき、エンジンカバー９ａの閉じ状態時に、内側管３７
Ｃの内壁に設置した環状シール部材４６によって、上記
した内側管３７Ｃとマフラ吐出パイプ１３ｃとの間の径
方向隙間を弾性力を用いて密着して塞いでいる。これに
より、エンジン１２からの排気ガスＱは、マフラ１３内
で消音された後にマフラ吐出パイプ１３ｃから吐出さ
れ、このマフラ吐出パイプ１３ｃを挿入している内側管
３７Ｃの内部の内周側流路３８Ａにのみ導入された後、
この内側管３７Ｃを介して外気放出される。また尾管３
２Ａと内側管３７Ｃの間の外周側流路３９Ａには、ファ
ン２１により生起されてマフラ１３及びその周囲を冷却
した後の冷却風Ｐ２の一部を導入し、尾管３２Ａを介し
て外気放出される。すなわち、外周側流路３９Ａに流れ
る冷却風Ｐ２が内周側流路３８Ａにおける排気ガスＱの
高速流に引き込まれて径方向隙間から吸い込まれるのを
防ぐことができる。したがって内周側流路３８Ａ内には
比較的高速の排気ガスＱを流す一方、外周側流路３９Ａ
内には比較的低速の冷却風Ｐ２を安定して流すことがで
きるので、内周側流路３８Ａの高速排気ガスＱは大気と
の相対速度差を大きく緩和させて放出でき、乱流の発生
が抑制されて騒音の低減が可能となる。

【００７６】さらに本実施の形態の場合では、外周側流
路３９Ａにはファンから送り込まれた冷却風Ｐ２を導入
するので、従来構造のように外周側流路に流す低速流を
分流するために新たに別の騒音が発生するのを防止する
ことができる。

【００７７】以上より本実施の形態の建設機械の排気装
置によれば、尾管３２Ａからの排気ガスＱを外気放出す
るときに発生する騒音全体を十分に低減することができ
る。

【００７８】なお、上記本発明の他の実施の形態におい
ては、環状シール部材４６を内側管３７Ｃの内壁に設置
したが、これに限られず、マフラ吐出パイプ１３ｃの外
壁に設置してもよい。この場合も同様の効果を得る。

【００７９】また、以上述べた本発明の実施の形態にお
いては、建設機械の一例として、本発明を油圧ショベル
のエンジン室に適用した場合を例にとって説明したが、
これに限られず、自走式破砕機等の自走式リサイクル品
生産機、クレーン、ホイールローダ、モータグレーダ
等、他の油圧作業機に備えられたエンジン室に適用して
もよく、これらの場合も同様の効果を得る。

【００８０】

【発明の効果】請求項１〜５記載の発明によれば、マフ
ラ吐出パイプに接続する尾管の内部において、内周側流
路とその外側の外周側流路とに区画するとともに、マフ
ラ吐出パイプからの排気ガスを外周側流路へ略軸方向に
流入させる小径の内側管を設けることで、外周側流路か
ら放出される排気ガス流れの流速を内周側流路からの放
出流速よりも遅くすることができる。したがって、マフ
ラ吐出パイプからの排気ガスを尾管を介して大気に放出
する際に、相対速度差を小さくして乱れを抑制し、騒音
発生を低減することができる。

【００８１】このとき、外周側流路に排気ガスを軸方向
に流入させる構造とすることにより、分流流れ自体に乱
流が発生して新たに別の騒音増大を招くのを防止でき
る。したがって、尾管からの排気ガスを外気放出すると
きに発生する騒音全体を十分に低減することができる。

【００８２】また請求項６、７記載の発明によれば、マ
フラ吐出パイプの端部を内部に配置して対向する尾管の
内部において、内周側流路と外周側流路とに仕切る小径
の内側管と、マフラ吐出パイプの端部と内側管との間の
隙間を密着して塞ぐシール用弾性部材とを設けること
で、内周側流路内に高速の排気ガス流れを流す一方、外
周側流路内に低速の冷却風流れを流すことができる。し
たがってマフラ吐出パイプからの排気ガスを尾管を介し
て大気に放出する際に相対速度差を小さくして乱れを抑
制し、騒音発生を低減することができる。

【００８３】またこのとき、外周側流路には冷却風を導
入するので、外周側流路に排気ガス流れを分流する必要
がなく、そのために新たに別の騒音増大を招くのを防止
できる。したがって、尾管からの排気ガスを外気放出す
るときに発生する騒音全体を十分に低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の建設機械の排気装置の適用対象である
油圧ショベルの全体構造を表す側面図である。

【図２】本発明の建設機械の排気装置の一実施の形態を
備えたエンジン室内の構造を表す図１中II−II断面によ
る側断面図である。

【図３】本発明の建設機械の排気装置の一実施の形態の
マフラ付近の詳細構造を略左後方から見た斜視図であ
る。

【図４】本発明の建設機械の排気装置の一実施の形態を
構成する尾管及びマフラ吐出パイプ付近の詳細構造を表
す拡大縦断面図である。

【図５】本発明の建設機械の排気装置の一実施の形態に
おいて、内側管の上流側端部の断面形状をくさび状とし
た第１の変形例を構成する尾管及びマフラ吐出パイプ付
近の詳細構造を表す拡大縦断面図である。

【図６】本発明の建設機械の排気装置の一実施の形態に
おいて、内側管の上流側端部の断面形状を円弧状とした
第２の変形例を構成する尾管及びマフラ吐出パイプ付近
の詳細構造を表す拡大縦断面図である。

【図７】本発明の建設機械の排気装置の一実施の形態に
おいて、排気ガスを分配する分配手段を設けた第３の変
形例を構成する尾管及びマフラ吐出パイプ付近の詳細構
造を表す拡大縦断面図である。

【図８】図７中VIII−VIII断面による水平断面図であ
る。

【図９】本発明の建設機械の排気装置の他の実施の形態
を備えたエンジン室内の構造を表す側断面図である。

【図１０】本発明の建設機械の排気装置の他の実施の形
態のマフラ付近の詳細構造を略左後方から見た斜視図で
ある。

【図１１】本発明の建設機械の排気装置の他の実施の形
態を構成する尾管及びマフラ吐出パイプ付近の詳細構造
を表す拡大縦断面図である。

【符号の説明】

９ａ エンジンカバー １３ マフラ（消音器） １３ｃ マフラ吐出パイプ（消音器の吐出
管） ３２，３２Ａ 尾管 ３７，３７Ａ， 内側管 ３７Ｂ，３７Ｃ ３８，３８Ａ 内周側流路 ３９，３９Ａ 外周側流路 ４１ 通気板（分配手段、略円板状部材） ４６ 環状シール部材（シール用弾性部
材） Ｑ 排気ガス Ｐ２ 冷却風

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｂ 77/13 Ｆ０２Ｂ 77/13 Ｂ Ｐ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】建設機械のエンジン室内のエンジンに消音
   器を接続し、その消音器の吐出管の端部に尾管を接続
   し、前記吐出管から吐出される排気ガスを前記尾管を介
   して外気放出する建設機械の排気装置において、 前記尾管の内部に、その内部を内周側流路とその外側の
   外周側流路とに区画し、前記吐出管からの排気ガスを前
   記内周側流路と外周側流路へ略軸方向に流入させる、内
   側管を設けたことを特徴とする建設機械の排気装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の建設機械の排気装置におい
   て、前記内周側流路と前記外周側流路への排気ガスを所
   定の割合で分配する分配手段を前記内側管の上流側に設
   けたことを特徴とする建設機械の排気装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の建設機械の排気装置におい
   て、前記分配手段は、前記外周側流路の下端部に設けら
   れ複数の貫通孔を備えた略円板状部材であることを特徴
   とする建設機械の排気装置。
4. 【請求項４】請求項１又は２記載の建設機械の排気装置
   において、前記尾管は、前記内側管の上流側端部の軸方
   向位置の前後にわたり略直管形状であることを特徴とす
   る建設機械の排気装置。
5. 【請求項５】請求項１又は２記載の建設機械の排気装置
   において、前記内側管の上流側端部の断面形状を略くさ
   び状又は略円弧状としたことを特徴とする建設機械の排
   気装置。
6. 【請求項６】建設機械のエンジン室内のエンジンに消音
   器を接続し、その消音器の吐出管の端部をこれに対向す
   る尾管の端部内に配置し、前記吐出管から吐出される排
   気ガスを前記尾管内に流入させ外気放出する建設機械の
   排気装置において、 前記エンジン及び前記消音器の上方を覆う開閉可能なエ
   ンジンカバーに、前記尾管を設け、前記尾管の内部に、
   その内部を内周側流路と外周側流路とに仕切るように設
   けた内側管と、前記内側管及び前記吐出管のいずれか一
   方に固定され、前記エンジンカバーの閉じ状態時に前記
   内側管と前記吐出管端部との間の隙間を密着して塞ぐ、
   シール用弾性部材とを設けたことを特徴とする建設機械
   の排気装置。
7. 【請求項７】請求項６記載の建設機械の排気装置におい
   て、前記外周側流路は、前記エンジン室内を流れる冷却
   風を導入して外気放出することを特徴とする建設機械の
   排気装置。