JP6411973B2 - 小型油圧ショベル - Google Patents

Description

本発明は、狭い作業現場での掘削作業等に好適に用いられる小型油圧ショベルに関し、特に、上方に延びる排気パイプを備えた小型油圧ショベルに関する。

一般に、建設機械の代表例である油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、上部旋回体の前側に俯仰動可能に設けられた作業装置とにより構成されている。

一方、市街地等の狭い作業現場での掘削作業には、ミニショベルと呼ばれる小型油圧ショベルが好適に用いられる。小型油圧ショベルは、狭い作業現場においても上部旋回体が円滑に旋回動作を行うことができるように、下部走行体の車幅（左，右のクローラ間の幅寸法）に対し、上部旋回体（旋回フレーム）の後端が規定された範囲内で旋回できるように構成され、上部旋回体は可能な限り小さく形成されている。

また、超小旋回機と呼ばれる小型油圧ショベルは、作業装置のブームを上方に立上げると共にアームをブーム側に折畳んだ状態で上部旋回体を旋回させたときに、この作業装置と上部旋回体とが、下部走行体の左，右方向の幅寸法（車幅）内に収まる構成となっている。このため、小型油圧ショベルにおいては、上部旋回体をできるだけ小さく形成するため、運転席を上方から覆うキャノピが用いられることが多い。

ここで、市街地での掘削作業に用いられる小型油圧ショベルとして、エンジンの作動時に排出される排気ガスが、例えば住宅の外壁や植木に向けて排出されるのを抑えるため、排気パイプを上方に向けて延ばし、地上から高い位置で排気ガスを排出する構成としたものが開示されている（特許文献１参照）。

この排気パイプは、運転席を上側から覆うキャノピの上端近傍まで延び、排気パイプの上端は排気ガスの排気口となっている。従って、エンジンの排気マフラに接続されたテールパイプから排出された排気ガスは、排気パイプによってキャノピの上端近傍へと導かれ、住宅の外壁、植木、運転席に着席したオペレータの頭部よりも高い位置で、排気口を通じて外部に排出される。

特開２００７−６２５０６号公報

ここで、従来技術による油圧ショベルは、エンジンの上側を覆うフロア部材が、旋回フレームに対して傾転可能に設けられ、このフロア部材に運転席とキャノピが取付けられている。この油圧ショベルに用いられる排気パイプは、旋回フレームに対して固定された固定側排気パイプと、フロア部材に対して固定され、フロア部材と共に旋回フレームに対して移動（傾転）可能となった可動側排気パイプとにより２分割可能に構成されている。このため、１本の排気パイプを用いる場合に比較して、固定側排気パイプと可動側排気パイプの長さ寸法は短く設定され、固定側排気パイプおよび可動側排気パイプは、それぞれ十分な取付強度をもって車体に取付けられている。

これに対し、上，下方向に延びる１本の排気パイプを用いる場合には、その上，下方向の長さ寸法が大きくなる。このため、例えば車体に対する排気パイプの取付箇所を増やす等の方法により、排気パイプの取付強度を高める必要がある。

しかし、小型油圧ショベルにおいては、上部旋回体が可能な限り小さく形成されているため、排気パイプの取付箇所を増やすだけのスペースを確保することが困難であり、排気パイプの取付強度を確保することが難しいという問題がある。

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、上，下方向に延在する排気パイプの取付強度を高めることができるようにした小型油圧ショベルを提供することを目的としている。

上述した課題を解決するため本発明は、自走可能な下部走行体と、前記下部走行体に搭載され後端が前記下部走行体の車幅に対して規定された範囲内で旋回可能となった上部旋回体と、前記上部旋回体の前側に設けられた作業装置とからなり、前記上部旋回体は、支持構造体をなす旋回フレームと、前記旋回フレームの後端に設けられたカウンタウエイトと、前記カウンタウエイトの前側に位置して前記旋回フレームに搭載されたエンジンと、前記エンジンの上側を覆って前記旋回フレームに設けられ運転席が取付けられる運転席台座と、前記運転席台座の前側に設けられ前記運転席に着席したオペレータの足置き部となる足置き部材と、前記運転席の上方を覆って設けられたキャノピと、前記キャノピの後側に位置して前記カウンタウエイトから上方に延びて配置され前記エンジンからの排気ガスを排出する排気パイプとを備えてなる小型油圧ショベルに適用される。

本発明の特徴は、前記カウンタウエイトに設けられ、該カウンタウエイトの内面と外面との間を貫通する貫通孔と、前記カウンタウエイトの外面側に設けられ、前記貫通孔を覆うと共に上端が開口したカバー部材と、前記カバー部材に取付けられ、前記開口に連通するパイプ挿通孔を有すると共に該パイプ挿通孔に前記排気パイプの下端が固着されたベース板と、前記排気パイプの下部側に設けられ、上，下方向に延びると共に前記排気パイプの外周面と前記ベース板の上面とに固着される補強部材とを備え、前記補強部材は、上，下方向と直交する幅方向の中間部が山形状に屈曲した断面Ｌ字状の補強板により形成され、前記補強板の幅方向の両端縁部が前記排気パイプの外周面に固着される構成としたことにある。

本発明によれば、ベース板のパイプ挿通孔に排気パイプの下端を取付けた状態でベース板をカバー部材に取付けることにより、エンジンから排出された排気ガスを、カウンタウエイトの貫通孔を通じて排気パイプに導くことができ、排気パイプの上端から排出することができる。この場合、排気パイプの下部側の外周面とベース板の上面には補強部材が固着されているので、排気パイプとベース板との取付部位を補強部材によって補強することができ、排気パイプの取付強度を高めることができる。

本発明の実施の形態による小型油圧ショベルを左側方からみた側面図である。 小型油圧ショベルを上方からみた平面図である。 小型油圧ショベルを後方からみた背面図である。 小型油圧ショベルの上部旋回体を示す一部破断の側面図である。 図４中のカウンタウエイト、カバー部材、ベース板、排気パイプ、テールパイプ、中間パイプ等を示す断面図である。 図５中のカバー部材、ベース板、排気パイプ等を矢示VI−VI方向からみた要部拡大図である。 図６中のベース板、排気パイプ、補強板等を矢示VII−VII方向からみた断面図である。 カバー部材、ベース板、排気パイプ、補強板を組付けた状態で示す斜視図である。 ベース板と排気パイプを示す分解斜視図である。 ベース板に固着した排気パイプと補強板とを示す分解斜視図である。 排気パイプの外周面とベース板とに補強板を固着した状態を示す斜視図である。 排気パイプと各補強板を固着したベース板をカバー部材に取付ける状態を示す分解斜視図である。

以下、本発明の実施の形態に係る小型油圧ショベルについて、図１ないし図１２を参照しつつ詳細に説明する。

図１ないし図３において、小型油圧ショベル１は、例えば建物の内部や市街地といった狭い作業現場での掘削作業等に好適に用いられるものである。小型油圧ショベル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上に旋回可能に搭載された上部旋回体３とを備え、上部旋回体３の前側にはオフセットブーム式の作業装置４が設けられている。

オフセットブーム式の作業装置４は、ロアブーム４Ａ、アッパブーム４Ｂ、アームステー４Ｃ、アーム４Ｄおよび作業具としてのバケット４Ｅ、リンクロッド４Ｆと、これらを駆動するブームシリンダ４Ｇ、オフセットシリンダ４Ｈ、アームシリンダ４Ｉ、バケットシリンダ４Ｊ等により構成されている。オフセットブーム式の作業装置４は、オフセットシリンダ４Ｈを伸縮させてロアブーム４Ａに対してアッパブーム４Ｂを左，右方向に揺動させることにより、上部旋回体３を下部走行体２に対して旋回させた場合でも、アームステー４Ｃを介してアーム４Ｄを左，右方向に平行移動（オフセット）させることができるので、側溝掘り等の掘削作業に好適に用いられる。

一方、上部旋回体３は、後述の旋回フレーム５、カウンタウエイト６、エンジン７、フロア部材１１、運転席台座１２、足置き板１３、運転席１４、外装カバー１６、キャノピ１７等を含んで構成されている。この場合、図２に示すように、上部旋回体３の後端は、後述するカウンタウエイト６の後面６Ａによって設定され、このカウンタウエイト６の後面６Ａが、下部走行体２の左，右の履帯２Ａ間の幅寸法Ａ（下部走行体の車幅）に対して規定された範囲内に収まる状態で、下部走行体２に対して旋回可能となっている。

本実施の形態による小型油圧ショベル１は、超小旋回機として構成され、上部旋回体３は、下部走行体２の車幅Ａとほぼ等しい幅寸法を有し、カウンタウエイト６の後面６Ａが、旋回中心Ｏを中心とした旋回半径Ｒの仮想円内にほぼ収まるように構成されている。また、小型油圧ショベル１は、作業装置４のロアブーム４Ａを上方に立上げると共にアーム４Ｄをアッパブーム４Ｂ側に折畳んだ状態で上部旋回体３を旋回させたときに、この作業装置４と上部旋回体３とが、ほぼ下部走行体２の車幅Ａ内に収まる構成となっている。

旋回フレーム５は、上部旋回体３のベースとなるものである。この旋回フレーム５は、平板状の底板５Ａと、左，右方向に間隔をもって底板５Ａ上に立設され前，後方向に延びた左，右の縦板５Ｂ（左側のみ図示）を含んで構成され、強固な支持構造体として形成されている。左，右の縦板５Ｂには、作業装置４を構成するロアブーム４Ａのフート部が回動可能に取付けられている。

カウンタウエイト６は、旋回フレーム５の後端に取付けられ、作業装置４との重量バランスをとるものである。このカウンタウエイト６は、例えば鋳造等により一体形成され、後述するエンジン７を後方から覆うように旋回フレーム５から上方に立上っている。ここで、上部旋回体３の旋回半径Ｒは、上部旋回体３の旋回中心Ｏからカウンタウエイト６の後面６Ａまでの距離によって規定されている。このため、カウンタウエイト６の後面６Ａは、上部旋回体３の旋回中心Ｏを中心とした旋回半径Ｒの円に沿って円弧状に形成されている。

一方、図３ないし図５に示すように、カウンタウエイト６の左上側の角隅部には、カウンタウエイト６の外面である後面６Ａと、後述のエンジン７側に位置するカウンタウエイト６の内面６Ｂとの間を前，後方向に貫通する貫通孔６Ｃが形成されている。この貫通孔６Ｃ内には、後述の中間パイプ３０が配置されている。

エンジン７は、カウンタウエイト６の前側に位置して旋回フレーム５に搭載されている。エンジン７は、クランク軸（図示せず）が左，右方向に延在する横置き状態で旋回フレーム５上に配置されている。エンジン７の左側には油圧ポンプ８が設けられ、油圧ポンプ８は、エンジン７によって駆動されることにより、作業装置４の各シリンダ４Ｇ，４Ｈ，４Ｉ，４Ｊを含む各種の油圧アクチュエータに向けて圧油を供給する。

エンジン７の排気側には、排気マフラ９が設けられている。この排気マフラ９は、長さ方向（前，後方向）の両端が閉塞された円筒体として形成され、その内部には複数の消音壁が設けられている。そして、排気マフラ９は、エンジン７から排出されてくる排気ガスの排気音を消音壁によって低減するものである。排気マフラ９の後端側（排気ガスの流れ方向の下流側）には、Ｊ字型に屈曲したテールパイプ１０が接続され、テールパイプ１０の先端１０Ａは、カウンタウエイト６の貫通孔６Ｃに向けて延びている。

フロア部材１１は、エンジン７の上側に配置され旋回フレーム５に対して傾転（チルト）可能に設けられている。フロア部材１１は、後述する運転席台座１２と足置き板１３とを含んで一体形成されている。フロア部材１１の前端と旋回フレーム５との間にはフロア支持部１１Ａが設けられ、フロア部材１１は、フロア支持部１１Ａを支点として上，下方向（斜め上方）に傾転可能に支持されている。

運転席台座１２は、エンジン７の上側を覆って旋回フレーム５に設けられている。運転席台座１２は、後述の運転席１４が取付けられる座席台１２Ａと、この座席台１２Ａから後方に張出したキャノピ取付板１２Ｂとを含んで構成されている。運転席台座１２のキャノピ取付板１２Ｂには、後述するキャノピ１７の右後ピラー１７Ｄと左後ピラー１７Ｅとが固定されている。

足置き部材としての足置き板１３は、運転席台座１２の前側に配設されている。足置き板１３は、運転席１４に着席したオペレータの足置き部を形成している。足置き板１３は、運転席台座１２と共にフロア部材１１を構成するもので、これら足置き板１３と運転席台座１２とは、フロア支持部１１Ａを支点として上，下方向に傾転可能に構成されている。また、足置き板１３の左側は、運転席１４に対するオペレータの出入口となっている。

運転席１４は、フロア部材１１を構成する運転席台座１２の座席台１２Ａ上に取付けられている。運転席１４は、フロア部材１１上に乗込んだオペレータが、小型油圧ショベル１を操作するときに着席するものである。このため、運転席１４の左，右両側には、作業装置４等を操作するための作業用の操作レバー装置１５（左側のみ図示）が配設されている。

外装カバー１６は、エンジン７等の周囲を取囲んで旋回フレーム５上に配設されている。外装カバー１６は、カウンタウエイト６の左端側から前方へと湾曲して延びる左側面カバー１６Ａと、カウンタウエイト６の右端側から前方へと湾曲して延びる右側面カバー１６Ｂとを含んで構成されている。そして、外装カバー１６、カウンタウエイト６、フロア部材１１によって囲まれた空間（機械室）内に、エンジン７、油圧ポンプ８等が収容されている。

キャノピ１７は、運転席１４の上方を覆って設けられている。キャノピ１７は、作業装置４（ロアブーム４Ａ）の左側に配置され、運転席１４の右側方および上方を覆う構成となっている。キャノピ１７は、運転席１４の右側を覆う右側面部１７Ａと、運転席１４の上方を覆う上面部１７Ｂと、右前ピラー１７Ｃ、右後ピラー１７Ｄおよび左後ピラー１７Ｅとを備えた所謂３柱式のキャノピとして構成されている。

ここで、キャノピ１７を構成する３本のピラー１７Ｃ〜１７Ｅのうち、右前ピラー１７Ｃの下端は、足置き板１３の右前部に取付けられている。また、右後ピラー１７Ｄと左後ピラー１７Ｅの下端は、運転席台座１２のキャノピ取付板１２Ｂに取付けられている。なお、キャノピ１７は、３柱式のキャノピに限るものではなく、２柱式または４柱式のキャノピであってもよい。

次に、本実施の形態に用いられるカバー部材１８、ベース板２０、排気パイプ２２等について、図５ないし図１２を参照しつつ説明する。

カバー部材１８は、カウンタウエイト６の後面６Ａ側に取付けられ、カウンタウエイト６に形成された貫通孔６Ｃを覆っている。カバー部材１８は、図５および図１２に示すように、カウンタウエイト６の後面６Ａに沿って上，下方向に延びる平板状の前板部１８Ａと、前板部１８Ａの上端から後方に張出す平板状の上板部１８Ｂと、前板部１８Ａと上板部１８Ｂとの間に屈曲した状態で設けられた中空な筒部１８Ｃとを含んで構成され、例えば鋳造等によって一体形成されている。

カバー部材１８の前板部１８Ａには、カウンタウエイト６の貫通孔６Ｃと筒部１８Ｃとを連通させる前側開口１８Ｄが形成されている。一方、カバー部材１８の上板部１８Ｂには、筒部１８Ｃの内側に開口する上側開口１８Ｅが形成されている。また、上板部１８Ｂには、上側開口１８Ｅを取囲む複数か所（例えば４か所）に、上，下方向に貫通する雌ねじ孔１８Ｆが形成されている。

そして、カバー部材１８は、前板部１８Ａに挿通した複数のボルト１９をカウンタウエイト６に螺着することにより、貫通孔６Ｃを覆った状態で、カウンタウエイト６の後面６Ａに一体的に固定されている。この状態で、カバー部材１８の上板部１８Ｂは、カウンタウエイト６の上面とほぼ同一平面上に配置され、この上板部１８Ｂには後述のベース板２０が取付けられる構成となっている。

ベース板２０は、後述する排気パイプ２２が取付けられた状態で、カバー部材１８の上板部１８Ｂに取付けられるものである。ベース板２０は、カバー部材１８の上板部１８Ｂとほぼ同一形状を有する四角形（台形）の板体により形成されている。ベース板２０の中央部には、カバー部材１８の上側開口１８Ｅとほぼ同心状に配置されるパイプ挿通孔２０Ａが形成されている。このパイプ挿通孔２０Ａは、後述する排気パイプ２２の下端２２Ｂが挿通されるものである。

ベース板２０の上面２０Ｂのうちパイプ挿通孔２０Ａを挟む２箇所には、長方形状をなす２個のねじ座２０Ｃが設けられ、これら各ねじ座２０Ｃには、カバー部材１８の各雌ねじ孔１８Ｆに対応した位置で上，下方向に貫通するボルト挿通孔２０Ｄが、２個ずつ形成されている。そして、ベース板２０は、図１２に示すように、各ねじ座２０Ｃのボルト挿通孔２０Ｄにボルト２１を挿通し、このボルト２１をカバー部材１８の雌ねじ孔１８Ｆに螺着することにより、カバー部材１８の上板部１８Ｂに着脱可能に取付けられるものである。

一方、ベース板２０のうちパイプ挿通孔２０Ａの近傍部位には、ベース板２０を上，下方向に貫通する４個の水抜き孔２０Ｅが形成されている（図９参照）。これら各水抜き孔２０Ｅは、パイプ挿通孔２０Ａの周方向に一定の角度間隔（例えば９０度）をもって配置されている。そして、図７に示すように、パイプ挿通孔２０Ａに挿通された排気パイプ２２の外周面２２Ｃに後述する４個の補強板２４を９０度の角度間隔をもって固着したときに、各水抜き孔２０Ｅは、平面視で排気パイプ２２の外周面２２Ｃと各補強板２４との間に配置される構成となっている。

排気パイプ２２は、エンジン７からの排気ガスを排出するもので、キャノピ１７の後側に位置してカウンタウエイト６から上方に延びている。排気パイプ２２は、上，下方向に直線状に延びる円筒体（煙突）により形成され、排気パイプ２２の上端部は、排気ガスを後方に向けて排出する排気口２２Ａとなっている。この場合、キャノピ１７は、運転席１４の周囲を取囲むキャブとは違い、運転席１４を上方から覆うものであるため、運転席１４に着席したオペレータの頭部よりも高い位置で排気ガスを排出する必要がある。このため、排気パイプ２２の排気口２２Ａは、キャノピ１７を構成する左後ピラー１７Ｅの上端近傍で後向きに開口している。

一方、排気パイプ２２の下端２２Ｂは、図９および図１０に示すように、ベース板２０のパイプ挿通孔２０Ａ内に嵌合状態で挿通され、排気パイプ２２の外周面２２Ｃは、ベース板２０の上面２０Ｂに対して全周に亘って溶接されている。これにより、排気パイプ２２の外周面２２Ｃとベース板２０の上面２０Ｂとの間には、全周に亘って溶接ビード２３が形成されている。

そして、図１２に示すように、排気パイプ２２の下端２２Ｂが固着されたベース板２０を、カウンタウエイト６の後面６Ａに取付けられたカバー部材１８の上板部１８Ｂにボルト２１を用いて取付ける。これにより、図１ないし図４に示すように、排気パイプ２２は、カウンタウエイト６の後面６Ａから上方に直立した状態で配置され、排気パイプ２２の排気口２２Ａは、キャノピ１７を構成する左後ピラー１７Ｅよりも後側で、かつ左後ピラー１７Ｅの上端近傍において後向きに開口する構成となっている。

補強部材としての補強板２４は、ベース板２０に取付けられた排気パイプ２２の下部側に、排気パイプ２２の周囲を取囲むように複数個（例えば４個）設けられている。これら各補強板２４は同一形状を有し、排気パイプ２２に沿って上，下方向に延び、排気パイプ２２の外周面２２Ｃとベース板２０の上面２０Ｂとに固着されることにより、ベース板２０に対する排気パイプ２２の取付強度を高めるものである。

各補強板２４は、図１０に示すように、上，下方向（長さ方向）と直交する幅方向の中間部が山形状（ほぼ直角）に屈曲した断面Ｌ字状の板体により形成されている。各補強板２４の幅方向の２つの端縁部（両端縁部）２４Ａは、排気パイプ２２の外周面２２Ｃに溶接され、補強板２４の端縁部２４Ａと排気パイプ２２の外周面２２Ｃとの間には、上，下方向に延びる溶接ビード２５が形成される。

一方、各補強板２４の下端部２４Ｂは、ベース板２０の上面２０Ｂに溶接され、補強板２４の下端部２４Ｂとベース板２０の上面２０Ｂとの間には、Ｌ字状に屈曲した溶接ビード２６が形成される。この場合、各補強板２４は断面Ｌ字状の屈曲形状を有しているので、２つの端縁部２４Ａを排気パイプ２２の外周面２２Ｃに当接させることにより、排気パイプ２２に対する各補強板２４の位置合わせを容易に行うことができる構成となっている。

各補強板２４の下端側には、補強板２４の幅方向の端縁部２４Ａと下端部２４Ｂとが交わる角隅部において下端部２４Ｂから斜め上向きに傾斜した傾斜部２４Ｃが設けられている。この傾斜部２４Ｃは、ベース板２０の上面２０Ｂと排気パイプ２２の外周面２２Ｃとの間に形成された溶接ビード２３を逃がすものである。即ち、図６に示すように、各補強板２４の下端側に傾斜部２４Ｃを設けることにより、各補強板２４の下端部２４Ｂをベース板２０の上面２０Ｂに溶接するときに、補強板２４の下端部２４Ｂが、ベース板２０の上面２０Ｂと排気パイプ２２の外周面２２Ｃとの間に形成された溶接ビード２３に干渉するのを回避できる構成となっている。

そして、４個の補強板２４は、図７に示すように、排気パイプ２２の外周面２２Ｃを覆った状態で周方向に均等な間隔（９０度）をもって配置され、各補強板２４の幅方向の２つの端縁部２４Ａは、排気パイプ２２の外周面２２Ｃに溶接によって固着される。これにより、各補強板２４は、排気パイプ２２をその周方向の４箇所で均等に補強する構成となっている。しかも、各補強板２４は、１辺の長さが排気パイプ２２の外径寸法とほぼ等しい正方形の枠状に配置されるので、各補強板２４の取付スペースを可及的に小さく抑えることができる構成となっている。

一方、図７に示すように、各補強板２４を、排気パイプ２２の外周面２２Ｃとベース板２０の上面２０Ｂとに溶接することにより、各補強板２４と排気パイプ２２との間には、ほぼ三角形状をなす閉断面空間２７が形成される。このため、各補強板２４は、ベース板２０に設けられた４個の水抜き孔２０Ｅに対応する位置に配置されている。これにより、雨水等が閉断面空間２７内に浸入したとしても、この雨水等を水抜き孔２０Ｅを通じて下方（カバー部材１８の内部）に排出することができる構成となっている。

中間パイプ支持板２８は、カウンタウエイト６の内面６Ｂのうち貫通孔６Ｃの近傍部位にボルト２９を用いて取付けられ、後述の中間パイプ３０を支持するものである。中間パイプ支持板２８の中央部には、後述する円錐パイプ部３０Ａの流入口３０Ｃよりも僅かに小径なテールパイプ挿入孔２８Ａが形成され、このテールパイプ挿入孔２８Ａを通じて円錐パイプ部３０Ａ内にテールパイプ１０の先端１０Ａが挿入される構成となっている。

中間パイプ３０は、中間パイプ支持板２８を介してカウンタウエイト６に取付けられ、カウンタウエイト６の貫通孔６Ｃを通ってカバー部材１８の内部へと延びている。中間パイプ３０は、図５に示すように、エンジン７の排気マフラ９に接続されたテールパイプ１０の先端１０Ａと、ベース板２０を介してカバー部材１８に取付けられた排気パイプ２２の下端２２Ｂとの間を接続し、テールパイプ１０から排出された排気ガスを排気パイプ２２へと導くものである。

ここで、中間パイプ３０は、テールパイプ１０側に配置された円錐台状（カップ状）をなす円錐パイプ部３０Ａと、排気パイプ２２側に配置されたＪ字状の屈曲形状を有する屈曲パイプ部３０Ｂとにより構成されている。円錐パイプ部３０Ａは、内周側にテールパイプ１０の先端１０Ａが挿入される大径な流入口３０Ｃと、屈曲パイプ部３０Ｂが接続される小径な接続口３０Ｄとを有し、流入口３０Ｃから接続口３０Ｄに向けて開口面積が徐々に減少するものである。そして、中間パイプ３０の円錐パイプ部３０Ａは、中間パイプ支持板２８の中央部に溶接等の手段を用いて固着され、円錐パイプ部３０Ａの流入口３０Ｃは、中間パイプ支持板２８のテールパイプ挿入孔２８Ａと同心上に配置されている。

一方、屈曲パイプ部３０Ｂは、全長に亘って一様な外径寸法を有するパイプ体をＪ字状に折曲げることにより形成されている。屈曲パイプ部３０Ｂの長さ方向の一端側（下端側）は、円錐パイプ部３０Ａの接続口３０Ｄに接続され、長さ方向の他端側（上端側）は、排気ガスの流出口３０Ｅとなっている。従って、屈曲パイプ部３０Ｂの流出口３０Ｅは、円錐パイプ部３０Ａの接続口３０Ｄとほぼ等しい開口面積を有し、排気パイプ２２の内周側に挿通されている。

このように、テールパイプ１０の先端１０Ａと排気パイプ２２の下端２２Ｂとの間は、中間パイプ３０を介して接続され、テールパイプ１０から排出された排気ガスは、中間パイプ３０を通じて排気パイプ２２へと導かれる。このとき、中間パイプ３０の開口面積は、円錐パイプ部３０Ａから屈曲パイプ部３０Ｂにむけて徐々に減少するので、テールパイプ１０から排出された排気ガスは、円錐パイプ部３０Ａから屈曲パイプ部３０Ｂへと流れる間に流速が増大し、屈曲パイプ部３０Ｂ内の圧力が減少する。この結果、中間パイプ３０は、テールパイプ１０から排出された排気ガスを吸込むエゼクタとして機能し、大量の排気ガスを排気パイプ２２へと確実に送り込むことができる構成となっている。

本実施の形態による小型油圧ショベル１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。

まず、オペレータは、運転席１４に着席し、エンジン７を起動して油圧ポンプ８等を駆動する。この状態で、オペレータが左，右の操作レバー装置１５を操作することにより、作業装置４を用いて側溝掘り等の掘削作業を行うことができる。

この場合、小型油圧ショベル１は、作業装置４のロアブーム４Ａを上方に立上げると共にアーム４Ｄをロアブーム４Ａ側に折畳んだ状態で上部旋回体３を旋回させたときに、上部旋回体３と作業装置４とが、ほぼ下部走行体２の車幅Ａ内に収まる超小旋回機として構成されている。これにより、小型油圧ショベル１は、市街地等の狭い作業現場においても円滑な旋回動作を行うことができ、掘削作業を効率良く行うことができる。

一方、エンジン７、油圧ポンプ８を含む油圧系統に対するメンテナンス作業を行うときには、フロア支持部１１Ａを支点として、運転席１４およびキャノピ１７等と一緒にフロア部材１１を上向きに傾転（チルト）させる。これにより、機械室内に収容されたエンジン７、油圧ポンプ８等を外部に露出させることができ、大きな作業スペースを確保した状態で、エンジン７、油圧ポンプ８を含む油圧系統に対するメンテナンス作業を行うことができる。

ここで、小型油圧ショベル１の稼働時には、エンジン７からの排気ガスが、排気マフラ９を通じてテールパイプ１０へと流れる。この排気ガスは、テールパイプ１０の先端１０Ａから中間パイプ３０を通じて排気パイプ２２へと導かれ、排気パイプ２２の上端に形成された排気口２２Ａを通じて外部に排出される。

この場合、排気パイプ２２の排気口２２Ａは、キャノピ１７の左後ピラー１７Ｅよりも後側で、かつ左後ピラー１７Ｅの上端近傍において後向きに開口している。このため、小型油圧ショベル１が市街地等で掘削作業を行う場合でも、地上から十分に離れた高い位置で排気ガスを排出することができ、小型油圧ショベル１の周囲に存在する住宅の外壁や植木を排気ガスから保護することができる。

さらに、運転席１４の周囲を取囲むキャブとは違い、運転席１４を上方から覆うキャノピ１７を用いた場合でも、左後ピラー１７Ｅの上端近傍に配置した排気口２２Ａから排気ガスを排出することにより、運転席１４に着席したオペレータの頭部付近に排気ガスが滞留することがなく、オペレータにとって良好な作業環境を確保することができる。

次に、本実施の形態による小型油圧ショベル１において、カウンタウエイト６の後面６Ａに取付けたカバー部材１８に、ベース板２０等を介して排気パイプ２２を取付ける作業について説明する。

まず、図９に示すように、ベース板２０のパイプ挿通孔２０Ａに、排気パイプ２２の下端２２Ｂを嵌合状態で挿通する。そして、排気パイプ２２の外周面２２Ｃを、全周に亘ってベース板２０の上面２０Ｂに溶接する。これにより、図１０に示すように、排気パイプ２２の外周面２２Ｃとベース板２０の上面２０Ｂとの間には、全周に亘って溶接ビード２３が形成され、排気パイプ２２はベース板２０に対して垂直方向に延びた状態で固定されている。

次に、排気パイプ２２の下端側を取囲むように４個の補強板２４を配置し、各補強板２４の幅方向の端縁部２４Ａを排気パイプ２２の外周面２２Ｃに溶接すると共に、各補強板２４の下端部２４Ｂをベース板２０の上面２０Ｂに溶接する。これにより、図１１に示すように、各補強板２４の端縁部２４Ａと排気パイプ２２の外周面２２Ｃとの間には溶接ビード２５が形成され、各補強板２４の下端部２４Ｂとベース板２０の上面２０Ｂとの間には溶接ビード２６が形成される。この結果、４個の補強板２４は、それぞれ排気パイプ２２とベース板２０とに対して強固に接合され、各補強板２４によって、ベース板２０と排気パイプ２２との取付強度を高めることができる。

この場合、各補強板２４の端縁部２４Ａと下端部２４Ｂとが交わる角隅部には、傾斜部２４Ｃが設けられているので、各補強板２４の下端部２４Ｂをベース板２０の上面２０Ｂに溶接するときに、各補強板２４の下端部２４Ｂが、ベース板２０の上面２０Ｂと排気パイプ２２の外周面２２Ｃとの間に形成された溶接ビード２３に干渉するのを、傾斜部２４Ｃによって回避できる。この結果、各補強板２４を排気パイプ２２とベース板２０とに対して強固に接合することができ、ベース板２０に固定された排気パイプ２２を各補強板２４によって補強することができる。

このとき、各補強板２４と排気パイプ２２との間には、ほぼ三角形状をなす４個の閉断面空間２７が形成される（図７参照）。このため、各補強板２４を、ベース板２０に設けられた４個の水抜き孔２０Ｅに対応する位置に配置することにより、雨水等が閉断面空間２７内に浸入したとしても、この雨水等を水抜き孔２０Ｅを通じて下方に排出することができる。

ベース板２０に排気パイプ２２の下端２２Ｂを溶接し、ベース板２０の上面２０Ｂと排気パイプ２２の外周面２２Ｃとに各補強板２４を溶接した後には、図１２に示すように、ベース板２０の各ボルト挿通孔２０Ｄにボルト２１を挿通し、このボルト２１を、カバー部材１８の上板部１８Ｂに設けた雌ねじ孔１８Ｆに螺着する。これにより、図８に示すように、排気パイプ２２は、各補強板２４によって補強された状態で、カウンタウエイト６の後面６Ａに取付けられたカバー部材１８の上方に直立する。

かくして、図１ないし図４に示すように、排気パイプ２２は、カウンタウエイト６の後面６Ａから上方に直立した状態で配置され、排気パイプ２２の上端側の排気口２２Ａは、キャノピ１７を構成する左後ピラー１７Ｅよりも後側で、かつ左後ピラー１７Ｅの上端近傍において後向きに開口する。一方、図４および図５に示すように、排気パイプ２２の下端２２Ｂと、エンジン７の排気マフラ９に接続されたテールパイプ１０との間は、カウンタウエイト６の貫通孔６Ｃを通ってカバー部材１８の内部に延びる中間パイプ３０を介して接続される。

かくして、本実施の形態による小型油圧ショベル１は、カウンタウエイト６の後面６Ａに、貫通孔６Ｃを覆うと共に上側開口１８Ｅが形成されたカバー部材１８を設け、このカバー部材１８に取付けられるベース板２０には、上，下方向に延びる排気パイプ２２の下端２２Ｂを固着し、排気パイプ２２の下部側には、ベース板２０の上面２０Ｂと排気パイプ２２の外周面２２Ｃとに固着される複数個の補強板２４を設ける構成としている。これにより、排気パイプ２２とベース板２０との取付部位を各補強板２４によって補強することができ、ベース板２０に対する排気パイプ２２の取付強度を高めることができる。

しかも、各補強板２４は、排気パイプ２２が取付けられたベース板２０と排気パイプ２２との間に設けられるので、各補強板２４の取付スペースを可及的に小さくすることができる。この結果、上部旋回体３が小さく形成された小型油圧ショベル１においても、排気パイプ２２の取付箇所を増やすためのスペースを確保することなく、各補強板２４を用いて排気パイプ２２の取付強度を高めることができる。

また、本実施の形態によれば、カウンタウエイト６には、貫通孔６Ｃを通ってカバー部材１８の内部へと延び、排気ガスを排出するテールパイプ１０の先端１０Ａと排気パイプ２２の下端２２Ｂとの間を接続する中間パイプ３０を設ける構成としている。これにより、テールパイプ１０から排出された排気ガスを、中間パイプ３０によって排気パイプ２２の下端２２Ｂへと導くことができ、排気パイプ２２の上端に設けられた排気口２２Ａから排気ガスを排出することができる。

また、本実施の形態によれば、４個の補強板２４は、図７に示すように、排気パイプ２２の外周面２２Ｃを覆った状態で周方向に均等な間隔（９０度）をもって配置され、各補強板２４の幅方向の端縁部２４Ａは、排気パイプ２２の外周面２２Ｃに溶接によって固着されている。これにより、各補強板２４は、排気パイプ２２をその周方向の４箇所で均等に補強することができ、ベース板２０に対する排気パイプ２２の取付強度を高めることができる。しかも、各補強板２４は、１辺の長さが排気パイプ２２の外径寸法とほぼ等しい正方形の枠状に配置されるので、各補強板２４の取付スペースを可及的に小さく抑えることができる。

また、本実施の形態によれば、各補強板２４は、上，下方向（長さ方向）と直交する幅方向の中間部が山形状に屈曲した断面Ｌ字状の板体として形成され、各補強板２４の幅方向の２つの端縁部２４Ａが、排気パイプ２２の外周面２２Ｃに固着される構成としている。これにより、各補強板２４そのものの強度を高めることができるので、ベース板２０に対する排気パイプ２２の取付強度を一層高めることができる。さらに、各補強板２４を断面Ｌ字状の屈曲形状としたので、２つの端縁部２４Ａを排気パイプ２２の外周面２２Ｃに当接させることにより、排気パイプ２２に対する各補強板２４の位置合わせを容易に行うことができ、排気パイプ２２に各補強板２４を溶接するときの作業性を高めることができる。

また、本実施の形態によれば、各補強板２４の下端部２４Ｂには、ベース板２０の上面２０Ｂと排気パイプ２２の外周面２２Ｃとの間に形成された溶接ビード２３を逃がす傾斜部２４Ｃを設ける構成としている。これにより、各補強板２４の下端部２４Ｂをベース板２０の上面２０Ｂに溶接するときに、補強板２４の下端部２４Ｂが、ベース板２０と排気パイプ２２との間に形成された溶接ビード２３に干渉するのを回避することができ、各補強板２４を排気パイプ２２とベース板２０とに対して強固に接合することができる。

さらに、本実施の形態によれば、ベース板２０には、排気パイプ２２の下端側の外周面２２Ｃに各補強板２４を固着したときに、平面視で排気パイプ２２の外周面２２Ｃと各補強板２４との間に上，下方向に貫通する水抜き孔２０Ｅを設ける構成としている。これにより、図７に示すように、各補強板２４と排気パイプ２２との間に形成された４個の閉断面空間２７内に雨水等が浸入したとしても、この雨水等をベース板２０の水抜き孔２０Ｅを通じて外部に排出することができる。

なお、実施の形態では、排気パイプ２２の外周面２２Ｃとベース板２０の上面２０Ｂとに対し４個の補強板２４を固着した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば３個以下、あるいは５個以上の補強板を設ける構成としてもよい。

また、実施の形態では、カウンタウエイト６の後面（外面）６Ａと内面６Ｂとの間を前，後方向に貫通する貫通孔６Ｃを設けた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えばカウンタウエイト６を上，下方向に貫通する貫通孔を設け、この貫通孔内に中間パイプを設ける構成としてもよい。

さらに、実施の形態では、運転席台座１２と足置き板１３とが一体形成されたフロア部材１１を、フロア支持部１１Ａを中心として上，下方向（斜め上方）に傾転可能に支持したチルト式の小型油圧ショベル１を例に挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば運転席台座と足置き部材とが互いに別部材として形成された、フロア部材が傾転しないフロア固定式の小型油圧ショベルにも適用することができる。

１ 小型油圧ショベル
２ 下部走行体
３ 上部旋回体
４ 作業装置
５ 旋回フレーム
６ カウンタウエイト
６Ａ 後面（外面）
６Ｂ 内面
６Ｃ 貫通孔
７ エンジン
１０ テールパイプ
１１ フロア部材
１２ 運転席台座
１３ 足置き板（足置き部材）
１４ 運転席
１７ キャノピ
１８ カバー部材
１８Ｅ 上側開口
２０ ベース板
２０Ａ パイプ挿通孔
２０Ｂ 上面
２０Ｅ 水抜き孔
２２ 排気パイプ
２２Ｂ 下端
２２Ｃ 外周面
２３ 溶接ビード（ビード）
２４ 補強板（補強部材）
２４Ａ 端縁部
２４Ｂ 下端部
２４Ｃ 傾斜部
３０ 中間パイプ

Claims (6)

1. 自走可能な下部走行体と、前記下部走行体に搭載され後端が前記下部走行体の車幅に対して規定された範囲内で旋回可能となった上部旋回体と、前記上部旋回体の前側に設けられた作業装置とからなり、
   前記上部旋回体は、支持構造体をなす旋回フレームと、前記旋回フレームの後端に設けられたカウンタウエイトと、前記カウンタウエイトの前側に位置して前記旋回フレームに搭載されたエンジンと、前記エンジンの上側を覆って前記旋回フレームに設けられ運転席が取付けられる運転席台座と、前記運転席台座の前側に設けられ前記運転席に着席したオペレータの足置き部となる足置き部材と、前記運転席の上方を覆って設けられたキャノピと、前記キャノピの後側に位置して前記カウンタウエイトから上方に延びて配置され前記エンジンからの排気ガスを排出する排気パイプとを備えてなる小型油圧ショベルにおいて、
   前記カウンタウエイトに設けられ、該カウンタウエイトの内面と外面との間を貫通する貫通孔と、
   前記カウンタウエイトの外面側に設けられ、前記貫通孔を覆うと共に上端が開口したカバー部材と、
   前記カバー部材に取付けられ、前記開口に連通するパイプ挿通孔を有すると共に該パイプ挿通孔に前記排気パイプの下端が固着されたベース板と、
   前記排気パイプの下部側に設けられ、上，下方向に延びると共に前記排気パイプの外周面と前記ベース板の上面とに固着される補強部材とを備え、
   前記補強部材は、上，下方向と直交する幅方向の中間部が山形状に屈曲した断面Ｌ字状の補強板により形成され、前記補強板の幅方向の両端縁部が前記排気パイプの外周面に固着される構成としたことを特徴とする小型油圧ショベル。
2. 前記カウンタウエイトには、前記貫通孔を通って前記カバー部材の内部へと延び前記エンジンのテールパイプと前記排気パイプの下端との間を接続する中間パイプを設ける構成としてなる請求項１に記載の小型油圧ショベル。
3. 前記補強部材は、前記排気パイプの外周面を覆うように周方向に均等な間隔をもって複数個設ける構成としてなる請求項１に記載の小型油圧ショベル。
4. 前記補強部材の下端側には、前記排気パイプを前記ベース板に溶接するときのビードを逃がす傾斜部を設ける構成としてなる請求項１に記載の小型油圧ショベル。
5. 前記ベース板には、前記排気パイプの下部側に前記補強部材を固着したときに平面視で前記排気パイプの外周面と前記補強部材との間に上，下方向に貫通する水抜き孔を設ける構成としてなる請求項１に記載の小型油圧ショベル。
6. 前記運転席台座と前記足置き部材とを一体化してフロア部材を構成し、
   前記フロア部材は、前側を支点として上，下方向に傾転可能に構成してなる請求項１に記載の小型油圧ショベル。

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