JP5139461B2 - 作業機械のマフラ水抜き装置 - Google Patents

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Description

本発明は、作業機械に備えられるマフラに溜まった水を車体外部に排出させる水抜き管路を有する作業機械のマフラ水抜き装置に関する。
この種の従来技術として特許文献1に示されるものがある。この従来技術は、マフラに溜まった水を車体外部に排出させる水抜き管路を構成する1本の排出ホースをマフラに接続したものである。排出ホースは一般にゴムホースから成っている。すなわち、特許文献1に示される従来技術は、1本のゴムホースの上端部をマフラの下部に連結し、ゴムホースの全体を垂下させ、マフラ内の底部に溜まった水をゴムホースに導いて、ゴムホースの下端部から車体外部に流下させるように構成してある。
特開平4−24623号公報
しかしながら上述した特許文献1に示される従来技術におけるように、ゴムホースによって水抜き管路を構成した場合には、マフラに導かれる排気ガスの温度が高温であることから、マフラからの放熱温度が高く、このマフラからの放熱によってゴムホースが劣化しやすく、耐熱性の点で問題がある。この問題を解決するために、水抜き管路を高温環境に強い金属配管によって構成することが考えられる。しかし、マフラの下方位置には、通常各種の機器、機材が備えられている。例えば、作業機械が油圧ショベルである場合には、マフラの下方位置にエンジンによって駆動される油圧ポンプが配置されている。このために、上述した特許文献1に示されるように、マフラの下方に単純に水抜き管路としての金属配管の全体を垂下させて接続することはできない。このようなことから、困難な設置状況を考慮した上での耐熱性に優れた水抜き管路の設置が従来から要望されていた。
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、マフラの下方位置に機器、機材が存在している場合でも、耐熱性に優れた水抜き管路を確実に設置することができる作業機械のマフラ水抜き装置を提供することにある。
この目的を達成するために、本発明に係る作業機械のマフラ水抜き装置は、作業機械に備えられるマフラに設けられ、上記マフラ内に溜まった水を車体外部に排出させる水抜き管路を備えた作業機械のマフラ水抜き装置において、上記水抜き管路は、上記マフラの下側部分の一端付近に配置された水抜きパイプに一端部が接続され、上記一端部に連設される中間部が上記マフラとこのマフラの下方に位置する機器、機材との間に形成される空間部内に位置し、他端部が上記マフラの下側部分の他端付近に至るまで延設される1本の金属配管と、上記金属配管の上記他端部に接続され、垂下するように設けられるゴムホースとを含み、上記マフラに固定された固定ブラケットに固定され、上記金属配管の上記中間部を支持する少なくとも1つの支持ブラケットを備えたことを特徴としている。
このように構成した本発明は、水抜き管路が、マフラに接続される1本の金属配管を含むことから、マフラからの放熱に対して優れた耐熱性を確保することができる。また、金属配管の中間部がマフラとこのマフラの下方に位置する機器、機材との間に形成される空間部内に延設されることから、金属配管を機器、機材と干渉することなく、デッドスペースを形成していた上述の空間部を有効に利用して設置することができる。すなわち、本発明は、マフラの下方位置に機器、機材が存在している場合でも、耐熱性に優れた水抜き管路を確実に設置することができる。
また、作業機械の配置環境が寒冷地等である場合に、作業機械の駆動を停止させた状態などにあって、マフラから金属配管に導かれた水等の液体が金属配管内で凍結することが起こり得る。このような場合、本発明は、金属配管をマフラの下方に配置させてあり、この金属配管をマフラに近接させることができるので、エンジンの始動後、排気ガスの高温によってマフラの温度が上昇したときに、マフラからの放熱によって金属配管を暖めることができる。これにより、金属配管内で凍結した水等の液体を速やかに解凍させ、水抜き管路としての機能を早期に回復させることができる。また、本発明は、少なくとも1つの支持ブラケットを介してマフラと、金属配管とが一体的に設けられるので、作業機械の駆動に伴う振動がマフラと金属配管とに伝えられた際に、マフラと金属配管とを同一振動系において振動させることができる。これにより、振動に伴うマフラと金属配管との接続部分の破損を防ぐことができる。
また、本発明に係る作業機械のマフラ水抜き装置は、上記発明において、上記金属配管の上記中間部は、少なくとも1つの直線形状部と少なくとも1つの屈曲形状部とを含むことを特徴としている。
このように構成した本発明は、金属配管の中間部の形状を、マフラとこのマフラの下方に位置する機器、機材との間に形成される空間部の形状に対応させた少なくとも1つの直線形状部と少なくとも1つの屈曲形状部とを組み合わせた形状とすることにより、上述の空間部が複雑な形状をしている場合でも、金属配管を上述の空間部内に確実に配置することができる。
また、本発明に係る作業機械のマフラ水抜き装置は、上記発明において、上記直線形状部は、少なくとも水平方向に設けられたものから成ることを特徴としている。
このように構成した本発明は、マフラとこのマフラの下方に位置する機器、機材との間に形成される空間部の高さ方向の寸法に制約を受けやすい場合でも、比較的容易に直線形状部を上述した空間部内に配置させることができる。
また、本発明に係る作業機械のマフラ水抜き装置は、上記発明において、上記支持ブラケットは、所定の機器に取り付けられ上下方向に延設される垂直延設部と、この垂直延設部に連設され水平方向に延設されるとともに、上記マフラの下方部分に対向する開口部を有する水平延設部とを備えた1つの支持ブラケットから成り、上記支持ブラケットに固定され、上記金属配管の上記中間部を、上記支持ブラケットの上記水平延設部の下側において保持する少なくとも1つの保持具を設けたことを特徴としている。
このように構成した本発明は、少なくとも1つの保持具によって金属配管の中間部を支持ブラケットに確実に固定させることができる。また、支持ブラケットの水平延設部に形成した開口部の下側に金属配管の中間部を位置させることができるので、水平延設部の開口部を通してマフラからの放熱を金属配管の中間部に与え、この金属配管を確実に暖めることができる。
また、本発明に係る作業機械のマフラ水抜き装置は、上記発明において、上記保持具が、上記マフラの径方向に沿う方向への上記金属配管の上記中間部の移動を規制する少なくとも1つの第1クランプと、上記マフラの軸方向に沿う方向への上記金属配管の上記中間部の移動を規制する少なくとも1つの第2クランプとを含むことを特徴としている。
このように構成した本発明は、少なくとも1つの第1クランプと少なくとも1つの第2クランプとによって、マフラと金属配管との間の相対的移動を規制することができ、マフラと金属配管との接続部分の破損防止に貢献する。また、作業機械の駆動中における金属配管の周囲に配置される機器、機材と、金属配管との衝合による金属配管、あるいは機器、機材の破損を防ぐことができる。
本発明は、マフラに溜まった水を車体外部に排出させる水抜き管路が、一端部がマフラに接続され、上述の一端部に連設される中間部が、マフラとこのマフラの下方に位置する機器、機材との間に形成される空間部内に延設される1本の金属配管を含むことから、マフラの下方位置に機器、機材が存在している場合でも、耐熱性に優れた水抜き管路を確実に設置することができる。これにより、優れた耐久性が得られ、実用性に富む。また、金属配管をマフラに近接させることができるので、金属配管内に水等の液体が凍結した場合でも、マフラからの放熱によって短時間で解凍させることができ、水抜き管路としての機能を早期に回復させることができ、信頼性の高い水抜き装置を実現させることができる。また、本発明は、金属配管の他端部にゴムホースを垂下するように接続したことから、金属配管内に導かれた水等の液体を、垂下させたゴムホースを介して車体の下方に確実に排出させることができる。また、ゴムホースをマフラから離れた位置に配置することができるので、高温となったマフラからの放熱によるゴムホースの劣化を抑えることができ、優れた耐久性を確保できる。
本発明に係るマフラ水抜き装置の一実施形態が設けられるマフラを有する作業機械の一例として挙げた油圧ショベルの側面図である。 図1に示す油圧ショベルに備えられるマフラを拡大して示した斜視図である。 本実施形態に係るマフラ水抜き装置を示す正面図である。 本実施形態に係るマフラ水抜き装置を下方から見た斜視図である。
以下、本発明に係る作業機械のマフラ水抜き装置の実施の形態を図に基づいて説明する。
本実施形態に係るマフラ水抜き装置が設けられるマフラを有する作業機械は、例えば油圧ショベルである。この油圧ショベルは、図1に示すように、走行体1と、この走行体1上に配置される旋回体2と、この旋回体2に上下方向の回動可能に取り付けられる作業装置3とを備えている。作業装置3は、旋回体2に回動可能に取り付けられるブーム4と、このブーム4の先端に回動可能に取り付けられるアーム5と、このアーム5の先端に回動可能に取り付けられ、土砂等の掘削などに活用されるバケット6とを備えている。旋回体2の旋回フレーム2a上には、前側位置に運転室7が配置されている。旋回体2の後側位置には重量バランスを確保するカウンタウエイト8が配置されている。旋回体2上の運転室7とカウンタウエイト8との間には、エンジン室9が配置されている。
エンジン室9内には、エンジン10と、このエンジン10によって駆動する油圧ポンプ11の他、エンジン10の排気ガスの音を低減させるマフラ12などが配置されている。マフラ12には排気ガスを放出させるテールパイプ13が接続されている。本実施形態に係るマフラ水抜き装置は、上述のマフラ12に取り付けられるものである。
図2に示すように、マフラ12の上部には上述のテールパイプ13が接続されており、マフラ12の下部には、マフラ12内の底部に溜まった水等の液体を排出させる水抜きパイプ12aが設けられている。また、マフラ12には、一対の固定ブラケット14,15が固定されている。これらの固定ブラケット14,15は、例えばマフラ12に溶接されている。
図3は本実施形態に係るマフラ水抜き装置を示す正面図、図4は本実施形態に係るマフラ水抜き装置を下方から見た斜視図である。
これらの図3,4に示すように、本実施形態に係るマフラ水抜き装置は、マフラ12の下方部分に配置される。本実施形態に備えられ、マフラ12の底部に溜まった水を車体外部に排出させる水抜き管路は、1本の例えば円形断面を有するパイプ状の金属配管23と、1本のゴムホース25とを含んでいる。金属配管23は、高い耐熱性を有するものから成り、一端部23aがマフラ12の水抜きパイプ12aに接続され、一端部23aに連設される中間部23cがマフラ12とこのマフラ12の下方に位置する機器、機材、例えば上述した油圧ポンプ11との間に形成される空間部内に延設されている。この金属配管23の他端部23bにクランプ24によって接続され、垂下するように設けられるゴムホース25を配置してある。ゴムホース25の下端部は、図1に示すように、旋回フレーム2aの下方に向かって開口している。
金属配管23の中間部23cは、例えば1つの直線形状部23c1と、複数の屈曲形状部23c2とを含んでいる。これらの直線形状部23c1と屈曲形状部23c2は、周囲に配設される機器、機材の干渉を避ける形状に形成したものである。中間部23cの直線形状部23c1は、例えば水平面内に配置され、マフラ12の軸方向に沿う方向に配置されている。水抜きパイプ12aと接続される金属配管23の一端部23a、及びゴムホース25に接続される金属配管23の他端部23bのそれぞれにも、屈曲形状部を形成してある。
また、本実施形態は、マフラ12に固定され、金属配管23の中間部23cを支持する例えば1つの支持ブラケット20を備えている。この支持ブラケット20は、鋼材から成り、所定の機器、例えば図3に示すようにエンジン10に固定されている。また、この支持ブラケット20は、エンジン10に取り付けられ、上下方向に延設される垂直延設部20aと、図4に示すように、垂直延設部20aに連設されるように溶接され、水平方向に延設されるとともに、マフラ12の下方部分に対向する開口部20b1を有する水平延設部20bとを備えている。また、この支持ブラケット20は、垂直延設部20a、及び水平延設部20bのそれぞれに溶接されて、これらの垂直延設部20a及び水平延設部20bを補強する一対の補強リブ20c,20dも備えている。水平延設部20bは、ボルト21,22等によって、上述した固定ブラケット14,15に締結されており、この水平延設部20bの開口部20b1は、金属配管23の中間部23cの直線形状部23c1の直上に位置するように形成してある。
また、本実施形態は、金属配管23の中間部23cを支持ブラケット20の水平延設部20bの下側において保持する少なくとも1つの保持具を備えている。例えば、この保持具は、金属配管23の中間部23cの直線形状部23c1を保持し、ボルト26によって支持ブラケット20の補強リブ20dに設けた突起部20d1に締結される1つの第1クランプ27と、金属配管23の中間部23cの屈曲形状部23c2を保持し、ボルト28によって支持ブラケット20の補強リブ20cに設けた突起部20c1に締結される1つの第2クランプ29とから成っている。第1クランプ27は、マフラ12の径方向に沿う方向への金属配管23の中間部23cの移動を規制し、第2クランプ29は、マフラ12の軸方向に沿う方向への中間部23cの移動を規制している。
このように構成した本実施形態に係るマフラ水抜き装置は、マフラ12の底部に溜まった水等の液体が、水抜きパイプ12aから金属配管23の一端部23aに流下し、中間部23c内に導かれ、他端部23bからゴムホース25内に導かれ、このゴムホース25内を流下して、旋回体2の下方外部に排出される。これによりマフラ12内に水等を含む液体が溜まることが防止される。これにより排気ガス中に水等の液体が混入することを抑えられる。なお、エンジン1の排気ガスは、マフラ12に送られ、このマフラ12で排気ガスの音が低減される。その後、水等の液体の混入が抑えられた排気ガスがマフラ12からテールパイプ12に送られ、このテールパイプ12から旋回体2の上方空間に放出される。したがって、水等の液体が混入された排気ガスの外部放出に伴うエンジン室9等の汚染を防ぐことができる。
本実施形態によれば、マフラ12の底部に溜まった水等の液体が、マフラ12に接続される金属配管23を含むことから、マフラ12からの放熱に対して優れた耐熱性を確保することができる。また、金属配管23の中間部23cが、マフラ12とこのマフラ12の下方に位置する油圧ポンプ11との間に形成される空間部内に延設されることから、金属配管23を油圧ポンプ11等の機器、機材と干渉することなく、デッドスペースを形成していた上述の空間部を有効に利用して設置することができる。すなわち、本実施形態は、マフラ12の下方に油圧ポンプ11等の機器、機材が存在している場合でも、耐熱性に優れた水抜き管路を確実に設置することができる。これにより、優れた耐久性が得られ、実用性に富む。
また、作業機械すなわち油圧ショベルの設置環境が寒冷地等である場合には、油圧ショベルの駆動を停止させた状況などにあって、マフラ12から金属配管23に導かれた水等の液体が金属配管23内で凍結することが起こり得る。このような場合、本実施形態によれば、金属配管23をマフラ12の下方に設置してあり、この金属配管23をマフラ12に近接させることができるので、エンジン10の始動後、排気ガスの高温によってマフラ12の温度が上昇したときに、マフラ12からの放熱によって金属配管23を暖めることができる。これにより、金属配管23内で凍結した水等の液体を速やかに解凍させ、水抜き管路としての機能を早期に回復させることができ、信頼性の高い水抜き装置を実現させることができる。
また、本実施形態によれば、金属配管2の中間部23c3は比較的長い直線形状部23c1を有することから、この直線形状部23c1によって排出される水等に対する長い排出経路を確保することができる。これにより上述とは逆に、マフラ12から金属配管23に導かれた水等の液体が高温になっている場合には、長い直線形状部23c1によって高温の水等を冷やし、その温度を低下させることができる。
また、本実施形態によれば、金属配管23の中間部23cの形状を、マフラ12とこのマフラ12の下方に位置する油圧ポンプ11等の機器、機材との間に形成される空間部の形状に対応させた1つの直線形状部23c1と複数の屈曲形状部23c2とを組み合わせた形状とすることにより、上述の空間部が複雑な形状をしている場合でも、金属配管23を上述の空間部内に確実に配置することができる。
また、本実施形態によれば、金属配管23の中間部23cの直線形状部23c1は、少なくとも水平方向に設けられるので、マフラ12とこのマフラ12の下方に位置する油圧ポンプ11等の機器、機材との間に形成される空間部の高さ方向の寸法に制約を受けやすい場合でも、比較的容易に直線形状部23c1を上述した空間部内に配置させることができる。
また、本実施形態によれば、支持ブラケット20を介してマフラ12と、金属配管23とが一体的に設けられるので、油圧ショベルの駆動に伴う振動がマフラ12と金属配管23とに伝えられた際に、マフラ12と金属配管23とを同一振動系において振動させることができる。これにより、振動に伴うマフラ12と金属配管23との接続部分の破損を防ぐことができ、優れた耐久性の確保に貢献する。
また、本実施形態によれば、第1クランプ27及び第2クランプ29によって金属配管23の中間部23cを支持ブラケット20に確実に固定させることができ、安定した金属配管23の取付構造を実現させることができる。また、支持ブラケット20の水平延設部20bに形成した開口部20b1の下側に金属配管23の中間部23cを位置させてあるので、水平延設部20bの開口部20b1を通してマフラ12からの放熱を金属配管23の中間部23cに与え、この金属配管23を確実に暖めることができる。したがって、この金属配管23c内に水等の液体が凍結した際の解凍をより速やかに実現させることができる。
また、本実施形態によれば、金属配管23の中間部23cを保持する第1クランプ27と第2クランプ29とによって、マフラ12と金属配管23との間の相対移動を規制することができ、マフラ12と金属配管23との接続部分の破損防止に貢献する。また、油圧ショベルの駆動中における金属配管23の周囲に配置される油圧ポンプ11等の機器、機材と、金属配管23との衝合による金属配管23、あるいは油圧ポンプ11等の機器、機材の破損を防ぐことができる。これらにより、信頼性の高い水抜き装置を実現させることができる。
また、本実施形態によれば、金属配管23にゴムホース25を接続し、このゴムホース25を垂下させるように設けたことから、金属配管23内に導かれた水等の液体を、上述したように旋回体2の下方に確実に排出させることができる。また、ゴムホース25をマフラ12から離れた位置に配置することができるので、高温となったマフラ12からの放熱によるゴムホース25の劣化を抑えることができ、この点でも優れた耐久性を確保できる。
なお、上記実施形態は、金属配管23の中間部23cを支持する支持ブラケット20が、マフラ12に取り付けた固定ブラケット14,15に締結される1つの支持ブラケットから成っているが、本発明は、このように構成することには限られない。例えば支持ブラケットを、固定ブラケット14に締結される1つの支持ブラケットと、固定ブラケット15に締結される別の1つの支持ブラケットとによって構成してもよい。また、その場合、ボルト21,22等によって締結することなく、固定ブラケット14と一方の支持ブラケットとを一体構造物に構成し、固定ブラケット15と他方の支持ブラケットとを別の一体構造物に構成してもよい。
また、上記実施形態は、金属配管23の中間部23cが、1つの直線形状部23c1と複数の屈曲形状部23c2とを備えた構成にしてあるが、本発明は、このように構成することには限定されない。マフラ12と、このマフラ12の下方に配置される油圧ポンプ11等の機器、機材との間に形成される空間部の形状に応じて、中間部23cを複数の直線形状部23c1を有する構成、あるいは1つの屈曲形状部23c2を有する構成にしてもよい。また、中間部23cとして、屈曲形状部23c2を設けずに単に1つの直線形状部23c1のみを設けたり、あるいは逆に直線形状部23c1を設けずに単に1つまたは複数の屈曲形状部23c2のみを設ける構成にしてもよい。
また、上記実施形態は、金属配管23の中間部23cを水平面内に配置し、マフラ12の軸方向に沿うように配置してあるが、本発明は、このように構成することには限定されない。例えば、金属配管23の中間部23cを、図3に示す他端部23側が同図3に示す状態よりも若干下方に位置するように、同図3において右下がりとなる傾斜状に配置させてもよい。また、中間部23c1を、水平面内に配置するものの、マフラ12の軸方向に沿う方向に対して交差する方向に配置させてもよい。
また、上記実施形態は、金属配管23を保持する保持具として、1つの第1クランプ27と1つの第2クランプ29とを備えているが、いずれか一方のクランプのみを設けた構成にしてもよく、また、第1クランプ27を複数設ける構成にしてもよく、あるいは第2クランプ29を複数設ける構成にしてもよい。
また、上記実施形態は、金属配管23をパイプ状の円形断面を有する構成にしてあるが、この金属配管23は、角パイプを形成する断面形状を有する構成にしてもよい。
また、上記実施形態は、油圧ショベルに備えられるマフラ12に設けてあるが、このように油圧ショベルに備えられるマフラ12に設けることには限定されない。本実施形態に係るマフラ水抜き装置を、ホイールローダ等の他の作業機械に備えられるマフラに設けてもよい。
10 エンジン
11 油圧ポンプ
12 マフラ
12a 水抜きパイプ
14 固定ブラケット
15 固定ブラケット
20 支持ブラケット
20a 垂直延設部
20b 水平延設部
20b1 開口部
23 金属配管
23a 一端部
23b 他端部
23c 中間部
23c1 直線形状部
23c2 屈曲形状部
25 ゴムホース
27 第1クランプ(保持具)
29 第2クランプ(保持具)

Claims (5)

  1. 作業機械に備えられるマフラに設けられ、上記マフラ内に溜まった水を車体外部に排出させる水抜き管路を備えた作業機械のマフラ水抜き装置において、
    上記水抜き管路は、上記マフラの下側部分の一端付近に配置された水抜きパイプに一端部が接続され、上記一端部に連設される中間部が上記マフラとこのマフラの下方に位置する機器、機材との間に形成される空間部内に位置し、他端部が上記マフラの下側部分の他端付近に至るまで延設される1本の金属配管と、上記金属配管の上記他端部に接続され、垂下するように設けられるゴムホースとを含み、
    上記マフラに固定された固定ブラケットに固定され、上記金属配管の上記中間部を支持する少なくとも1つの支持ブラケットを備えたことを特徴とする作業機械のマフラ水抜き装置。
  2. 請求項1に記載の作業機械のマフラ水抜き装置において、
    上記金属配管の上記中間部は、少なくとも1つの直線形状部と少なくとも1つの屈曲形状部とを含むことを特徴とする作業機械のマフラ水抜き装置。
  3. 請求項2に記載の作業機械のマフラ水抜き装置において、
    上記直線形状部は、少なくとも水平方向に設けられたものから成ることを特徴とする作業機械のマフラ水抜き装置。
  4. 請求項1に記載の作業機械のマフラ水抜き装置において、
    上記支持ブラケットは、所定の機器に取り付けられ上下方向に延設される垂直延設部と、この垂直延設部に連設され水平方向に延設されるとともに、上記マフラの下方部分に対向する開口部を有する水平延設部とを備えた1つの支持ブラケットから成り、
    上記支持ブラケットに固定され、上記金属配管の上記中間部を、上記支持ブラケットの上記水平延設部の下側において保持する少なくとも1つの保持具を設けたことを特徴とする作業機械のマフラ水抜き装置。
  5. 請求項4に記載の作業機械のマフラ水抜き装置において、
    上記保持具が、上記マフラの径方向に沿う方向への上記金属配管の上記中間部の移動を規制する少なくとも1つの第1クランプと、上記マフラの軸方向に沿う方向への上記金属配管の上記中間部の移動を規制する少なくとも1つの第2クランプとを含むことを特徴とする作業機械のマフラ水抜き装置。
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