特許 5795902 作業機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5795902

(24)【登録日】2015年8月21日

(45)【発行日】2015年10月14日

(54)【発明の名称】作業機

(51)【国際特許分類】

   F01N 13/14 20100101AFI20150928BHJP

   F01N 3/02 20060101ALI20150928BHJP

   F02B 67/00 20060101ALI20150928BHJP

   F02B 77/11 20060101ALI20150928BHJP

【ＦＩ】

   F01N13/14

   F01N3/02 301H

   F02B67/00 F

   F02B77/11 D

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2011-180542(P2011-180542)

(22)【出願日】2011年8月22日

(65)【公開番号】特開2013-44240(P2013-44240A)

(43)【公開日】2013年3月4日

【審査請求日】2013年9月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】100061745

【弁理士】

【氏名又は名称】安田 敏雄

(74)【代理人】

【識別番号】100120341

【弁理士】

【氏名又は名称】安田 幹雄

(72)【発明者】

【氏名】松宮 大介

(72)【発明者】

【氏名】小林 茂

【審査官】 山本 健晴

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１４４６４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１７４６６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−３３４０２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０３１９５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−００７５５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１０１４７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｎ １３／１４

Ｆ０１Ｎ ３／００−３／３８

Ｆ０２Ｂ ６７／００

Ｆ０２Ｂ ７７／１１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動機体（３）上にエンジン（２０）が配置され、エンジン（２０）の一端側に吸い込みタイプのラジエータファン（３７）が配置され、ラジエータファン（３７）の風下側のエンジン（２０）の上部側方に円筒形状でかつ軸心が冷却風向と交叉する水平向きのＤＰＦマフラ（３１）が配置され、ＤＰＦマフラ（３１）の風下側にエアクリーナ（３３）が配置され、これらエンジン（２０）、ラジエータファン（３７）、ＤＰＦマフラ（３１）及びエアクリーナ（３３）の上方及び側方を覆うボンネット（１１）が設けられた作業機であって、
ＤＰＦマフラ（３１）の上方を覆う断熱用の上カバー（８５）がＤＰＦマフラ（３１）に取り付けられており、
前記上カバー（８５）は、ＤＰＦマフラ（３１）の円筒外周面の最上部を覆う水平状の中央壁（９１）と、ＤＰＦマフラ（３１）の円筒外周面の上部側方を覆うべく前記中央壁（９１）の両端部からそれぞれ外側方下がりに傾斜した傾斜壁（９２、９３）とを有しており、
前記両傾斜壁（９２、９３）はＤＰＦマフラ（３１）に締結され、ラジエータファン（３７）側の傾斜壁（９３）の下部とＤＰＦマフラ（３１）の円筒外周面との間に末広がり状の間隙が形成され、この間隙が風上側へ下向き傾斜して開放されていることを特徴とする作業機。

【請求項2】

前記上カバー（８５）のエアクリーナ（３３）側の傾斜壁（９２）の下端には、ラジエータファン（３７）側の傾斜壁（９３）よりも下方へ長く突出した延長傾斜部（９２ａ）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の作業機。

【請求項3】

ＤＰＦマフラ（３１）の側方を覆う断熱用の側カバー（８６）がＤＰＦマフラ（３１）に取り付けられており、
前記側カバー（８６）は、ＤＰＦマフラ（３１）の軸心方向端面の側方を覆う端面カバー部（１０４）と、この端面カバー部（１０４）の風下側端部から屈曲してＤＰＦマフラ（３１）のエアクリーナ（３３）側の円筒外周面の側方を覆う側カバー部（１０３）と、端面カバー部（１０４）の風上側端部から屈曲してＤＰＦマフラ（３１）の円筒外周面の下部側方を覆う突出片（１０７）とが形成されており、
前記端面カバー部（１０４）が、ボンネット（１１）で覆われていてＤＰＦマフラ（３１）の軸心方向端面に着脱自在に締結され、かつ端面カバー部（１０４）とＤＰＦマフラ（３１）の軸心方向端面との間の開口が前記突出片（１０７）の上側で風上側に開放されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の作業機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、移動機体上に配置したエンジンの上部側方にＤＰＦマフラが配置されたバックホー等の作業機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

バックホー等の作業機には、移動機体上に配置したエンジンの上部側方にＤＰＦマフラを配置したものがある（例えば特許文献１）。この場合、ＤＰＦマフラのエンジンとは反対側の側方にエアクリーナを配置し、これらエンジン、ＤＰＦマフラ及びエアクリーナの上方及び側方を覆うボンネットを設けるのが一般的である。
この種の従来の作業機では、ＤＰＦマフラの周囲を断熱するものが設けられていなかった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−１２７５４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従って、ＤＰＦマフラの熱でエアクリーナやボンネットの上板部が過度に加熱されるという不具合があった。
本発明は上記問題点に鑑み、ＤＰＦマフラの熱でエアクリーナやボンネットの上板部が加熱されるのを防止できる作業機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明における上記目的を達成するために、請求項１においては、移動機体３上にエンジン２０が配置され、エンジン２０の一端側に吸い込みタイプのラジエータファン３７が配置され、ラジエータファン３７の風下側のエンジン２０の上部側方に円筒形状でかつ軸心が冷却風向と交叉する水平向きのＤＰＦマフラ３１が配置され、ＤＰＦマフラ３１の風下側にエアクリーナ３３が配置され、これらエンジン２０、ラジエータファン３７、ＤＰＦマフラ３１及びエアクリーナ３３の上方及び側方を覆うボンネット１１が設けられた作業機であって、
ＤＰＦマフラ３１の上方を覆う断熱用の上カバー８５がＤＰＦマフラ３１に取り付けられており、
前記上カバー８５は、ＤＰＦマフラ３１の円筒外周面の最上部を覆う水平状の中央壁９１と、ＤＰＦマフラ３１の円筒外周面の上部側方を覆うべく前記中央壁９１の両端部からそれぞれ外側方下がりに傾斜した傾斜壁９２、９３とを有しており、
前記両傾斜壁９２、９３はＤＰＦマフラ３１に締結され、ラジエータファン３７側の傾斜壁９３の下部とＤＰＦマフラ３１の円筒外周面との間に末広がり状の間隙が形成され、この間隙が風上側へ下向き傾斜して開放されている点にある。

【0006】

請求項２においては、前記上カバー８５のエアクリーナ３３側の傾斜壁９２の下端には、ラジエータファン３７側の傾斜壁９３よりも下方へ長く突出した延長傾斜部９２ａが設けられているものである。
請求項３においては、ＤＰＦマフラ３１の側方を覆う断熱用の側カバー８６がＤＰＦマフラ３１に取り付けられており、
前記側カバー８６は、ＤＰＦマフラ３１の軸心方向端面の側方を覆う端面カバー部１０４と、この端面カバー部１０４の風下側端部から屈曲してＤＰＦマフラ３１のエアクリーナ３３側の円筒外周面の側方を覆う側カバー部１０３と、端面カバー部１０４の風上側端部から屈曲してＤＰＦマフラ３１の円筒外周面の下部側方を覆う突出片１０７とが形成されており、
前記端面カバー部１０４が、ボンネット１１で覆われていてＤＰＦマフラ３１の軸心方向端面に着脱自在に締結され、かつ端面カバー部１０４とＤＰＦマフラ３１の軸心方向端面との間の間隙が前記突出片１０７の上側で風上側に開放されているものである。

【発明の効果】

【0007】

請求項１によれば、上カバーをＤＰＦマフラに取り付けることができ、断熱カバーのＤＰＦマフラへの取り付けが簡単になる。特に、前記上カバー８５は、ＤＰＦマフラ３１の円筒外周面の最上部を覆う水平状の中央壁９１と、ＤＰＦマフラ３１の円筒外周面の上部側方を覆うべく前記中央壁９１の両端部からそれぞれ外側方下がりに傾斜した傾斜壁９２、９３とを有しており、ラジエータファン３７側の傾斜壁９３の下部とＤＰＦマフラ３１の円筒外周面との間に末広がり状の間隙が形成され、この間隙が風上側へ下向き傾斜して開放されているので、吸い込みタイプのラジエータファン３７からの冷却風が、上カバー８５とＤＰＦマフラ３１との間に外方から入り易く、また逃げやすく、ＤＰＦマフラ３１の放熱、空気冷却が円滑にできる。

【0008】

請求項２によれば、延長傾斜部９２ａによってＤＰＦマフラ３１からエアクリーナ３３側への熱を減少できる。
請求項３によれば、ＤＰＦマフラに接続フランジが上方突出されているにも拘わらず、側カバーをＤＰＦマフラに対してその端面側から配置して簡単に取り付けることができる。特に、端面カバー部１０４が、ボンネット１１で覆われていてＤＰＦマフラ３１の軸心方向端面に着脱自在に締結され、かつ端面カバー部１０４とＤＰＦマフラ３１の軸心方向端面との間の間隙が前記突出片１０７の上側で風上側に開放されているので、吸い込みタイプのラジエータファン３７からの冷却風が、端面カバー部１０４とＤＰＦマフラ３１との間に外方から入り易く、ＤＰＦマフラ３１の放熱、空気冷却が円滑にできる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態を示す断熱カバー部分の左側面図である。

【図2】同断熱カバー部分の背面図である。

【図3】同断熱カバー部分の平面図である。

【図4】同断熱カバー部分の正面図である。

【図5】同バックホー後部の背面図である。

【図6】同バックホー後部の平面図である。

【図7】同バックホー後部の左側面図である。

【図8】同バックホー後部の右側面図である。

【図9】同バックホーの左側面図である。

【図10】同バックホーの概略平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図９において、作業機として例示するバックホー１は走行装置２と旋回体（移動機体）３と掘削装置４とから主構成されている。
旋回体３は、走行装置２の左右クローラ走行体５間の中央部に設けた軸受体８に上下方向の旋回軸心回りに回動自在に支持された旋回台７と、この旋回台７に搭載された各種機器を覆うボンネット１１と、このボンネット１１上に設けた座席１２やその前の操縦部を覆うキャビン１３とを備えている。

【0011】

旋回台７は、旋回フレーム１５をカバー部材で覆うことで構成され、この旋回台７の後部は、前記旋回フレーム１５に固定されかつ旋回台７の前部の掘削装置４等との重量バランスを図るカウンタウェイト１７によって構成されている。
旋回台７の後部上面および右側上面は開放状とされ、これらの開放部分は旋回台７の上面から上方に突出した丸みを帯びたボンネット１１で覆われている。

【0012】

図５〜図１０において、ボンネット１１の内部には、旋回台７上にエンジン２０が配置されたエンジンルーム２１と、エンジンルーム２１の右側方に位置してラジエータ２３が設置された冷却風吸込室２４が設けられ、冷却風吸込室２４の前側に作動油タンク２６が設置された作動油タンク室２７が設けられている。従って、旋回台７の後部にエンジンルーム２１と冷却風吸込室２４とが左右に形成され、作動油タンク２６は旋回台７の右側に配置されている。

【0013】

冷却風吸込室２４と作動油タンク室２７との間にタンク仕切壁２９が設けられている。本実施形態の場合、作動油タンク２６の後壁は冷却風吸込室２４と作動油タンク室２７との間を仕切る仕切部材の一部を兼用しており、タンク仕切壁２９と共に冷却風吸込室２４と作動油タンク室２７との間を前後に仕切っている。また、エンジンルーム２１と冷却風吸込室２４との間を仕切るものとして後述する閉塞壁体７５が設けられている。

【0014】

エンジンルーム２１には、エンジン２０の他にＤＰＦマフラ３１とエアクリーナ３３とテールマフラ３４と燃料フィルタ３５とラジエータファン３７とが設けられている。ここで、ＤＰＦとは、ＤＩＥＳＥＬ ＰＡＲＩＣＵＬＡＴＥ ＦＩＬＴＥＲ，ディーゼルエンジン２０の排気ガスに含まれる粒子状物質を減少させるフィルターのことを言い、かかるフィルターを内蔵したマフラをＤＰＦマフラと称する。

【0015】

エンジン２０はその駆動軸心が左右方向を向くように旋回台７の後部に横向きに配置され、エンジン２０の左側部にフライホイールハウジング３８が設けられている。
ＤＰＦマフラ３１は円筒形状で、その軸心を前後方向に向けてエンジン２０の上部左側方に配置され、フライホイールハウジング３８の上部にブラケット４０等を介して取り付けられている。ＤＰＦマフラ３１の後部上面には接続フランジ４４が上方突出され、右側面には吸気口４５が突設されている。吸気口４５はエンジン２０の排気マニホールド４７に接続されている。

【0016】

テールマフラ３４はＤＰＦマフラ３１の上方に配置され、ＤＰＦマフラ３１に接続フランジ４４を介して接続されている。
エアクリーナ３３は円筒形状で、ＤＰＦマフラ３１のエンジン２０とは反対側の側方（左側方）に略水平に配置されている。エアクリーナ３３の排気口４９は出側ホース５０を介してエンジン２０の吸気マニホールド５２に接続され、エアクリーナ３３の吸気口５４は入り側ホース５１が接続されており、入り側ホース５１は閉塞壁体７５の上部を貫通して冷却風吸込室２４内に挿入されている。従って、後述する外気取入口６３から流入した新鮮な外気は、その一部が入り側ホース５１を通してエアクリーナ３３に供給されることになる。

【0017】

ラジエータファン３７はエンジン２０の右側方に配置されて、エンジン２０に連結されており、エンジン２０の動力により回転駆動される。
なお、エンジンルーム２１の左前方にはエンジン２０用の燃料タンク５３が配置されている。
冷却風吸込室２４には、ラジエータ２３の他にオイルクーラ５５とエンジンオイルクーラ５７とコンデンサ５８とリザーブタンク５９とエンジン２０を制御するコントロールユニット（ＥＣＵ）６１とが設けられている。

【0018】

而して、ラジエータファン３７の右側に、各種の熱交換器である前記ラジエータ２３、オイルクーラ５５、エアコンのコンデンサ５８が左側から順に配置されている。このうち、オイルクーラ５５はコントロールバルブからの戻り油を冷却して作動油タンク２６に戻すものであり、コンデンサ５８はキャビン１３内の空調装置（エアコン）の室外器である。リザーブタンク５９はラジエータ２３の予備の冷却水を蓄えるものである。

【0019】

これらの熱交換器に対応するボンネット１１の右側面には外気取入口６３（図５参照）が形成され、かつ、同ボンネット１１の左側面には排気口（図示せず）が形成されている。従って、本実施形態のバックホー１では、外気取入口６３の内側となる左側方にラジエータ２３とラジエータファン３７を配置した吸い込みタイプを採用している。
作動油タンク２６に連通するリターンパイプ６５がタンク仕切壁２９を貫通して冷却風吸込室２４側に突出され、冷却風吸込室２４側にリターンフィルタ６６が設けられている。

【0020】

前記エンジン２０を制御するコントロールユニット６１は、冷却風吸込室２４内のラジエータ２３よりも風上側であって、リターンパイプ６５の冷却風吸込室２４側への突出部の下方に配置されている。
作動油タンク２６の油量を計測する油量計測ゲージ１０３が、コントロールユニット６１とラジエータ２３との間であってコントロールユニット６１の前方側に配置されている。

【0021】

ボンネット１１は樹脂製又は薄板鋼板製で、作動油タンク２６等（作動油タンク室２７）を覆う右カバー部６９と、エンジン２０（エンジンルーム２１）及びラジエータ２３等の熱交換器部分（冷却風吸込室２４）の後半部分を覆う後カバー部７０とから構成されている。後カバー部７０はヒンジを介して後方上がりに上下回動自在に支持されており、後カバー部７０を開放させることでエンジンルーム２１及び冷却風吸込室２４の後方からエンジン２０、ＤＰＦマフラ３１、エアクリーナ３３及びその周囲の保守点検が可能となっている。

【0022】

ラジエータ２３に筒状のシュラウド（風胴）７３が左側方突出状に設けられ、シュラウド７３内にラジエータファン３７の右側が配置され、ラジエータファン３７によってラジエータ２３前方からエンジン２０側へ冷却空気を吸引する。
前記風胴７３は、ラジエータ２３から後方突出した筒状の風胴本体７４と、風胴本体７４の左右方向中途部から前後方向及び上方に突出した閉塞壁体７５とを有し、閉塞壁体７５はエンジンルーム２１と冷却風吸込室２４との間を塞いでいる。これにより、風胴７３の風胴本体７４内のみをラジエータファン３７による冷却風が流れて、エンジンルーム２１と冷却風吸込室２４との間を冷却風が逆流しないようにしている。

【0023】

コントロールユニット６１とエンジン２０とは第１ワイヤハーネス７７で接続され、コントロールユニット６１と燃料フィルタ３５とは第２ワイヤハーネス７８で接続されている。第１ワイヤハーネス７７と第２ワイヤハーネス７８はコントロールユニット６１から突出されて、リザーブタンク５９及びエンジンオイルクーラ５７の上前方を経てオイルクーラ５５とラジエータ２３との上方を通り、平面視でラジエータ２３の給水口２３ａより前方に配線した後、給水口２３ａより上方で閉塞壁体７５の上部をグロメット８０を介して挿通して、エンジンルーム２１内に挿通されている。そして、第１ワイヤハーネス７７はエンジン２０の上側を通ってエンジン２０に接続され、第２ワイヤハーネス７８はシュラウド７３の外周を配線されて、ラジエータ２３の上方側から後方側を通って燃料フィルタ３５に接続されている。

【0024】

図１〜図４において、ＤＰＦマフラ３１の上方とエアクリーナ３３側の側方とを覆う断熱カバー８３がＤＰＦマフラ３１に取り付けられている。
前記断熱カバー８３は、ＤＰＦマフラ３１の上方を覆う上カバー８５と、ＤＰＦマフラ３１のエアクリーナ３３側の側方を覆う側カバー８６とを別体に備えている。上カバー８５の外面及び側カバー８６の外面の略全域に亘ってそれぞれ断熱材８８，８９が貼り付けられている。

【0025】

上カバー８５は、ＤＰＦマフラ３１の左右方向中央部を覆う水平上の中央壁９１と、中央壁９１の左端から側方下がりに傾斜した左傾斜壁９２と、中央壁９１の右端から右側方下がりに傾斜した右傾斜壁９３とを有している。左傾斜壁９２と右傾斜壁９３との前後両端部がボルト等の締結具９４によりＤＰＦマフラ３１の上部に締め付け固定されている。
左傾斜壁９２は右傾斜壁９３よりも長く傾斜突出されており、左傾斜壁９２には傾斜方向中途部でさらに大きく下方に屈曲するように傾斜された延長傾斜部９２ａが設けられ、左傾斜壁９２はＤＰＦマフラ３１の上部の左側面に沿うように配置されている。

【0026】

上カバー８５の前部に下方に凹んだ凹部９８が設けられ、この凹部９８上面に出側ホース５０が近接又接当して左右方向に配置されている。
前記上カバー８５の後部側に前記接続フランジ４４を回避するための平面視コの字状の切欠部１００が設けられ、上カバー８５はＤＰＦマフラ３１に対して上側から配置して取り付けることができるようになっている。

【0027】

前記側カバー８６にはＤＰＦマフラ３１の左側方の下部を覆う側カバー部１０３とＤＰＦマフラ３１の後端面を覆う端面カバー部１０４とが形成されている。側カバー部１０３はＤＰＦマフラ３１の左側方下部の後部側を覆っている。側カバー８６はＤＰＦマフラ３１に対して後側から配置して取り付けることができるようになっている。
端面カバー部１０４はボルト等の締結具１０５でＤＰＦマフラ３１の後端面に３点で締め付け固定され、端面カバー部１０４の下部右側に前方突出した突出片１０７が設けられており、突出片１０７はＤＰＦマフラ３１の熱でフライホイールハウジング３８に設けたキャップ等の所要部分が加熱されるの防止している。

【0028】

上記実施形態によれば、ＤＰＦマフラ３１の上方とエアクリーナ３３側の側方とを覆う断熱カバー８３がＤＰＦマフラ３１に取り付けられているので、ＤＰＦマフラ３１の熱でエアクリーナ３３やボンネット１１の上板部が加熱されて、悪影響が生じるのを断熱カバー８３で防止することができる。
しかも、切欠部１００があるため、ＤＰＦマフラ３１に接続フランジ４４が上方突出されているにも拘わらず、上カバー８５をＤＰＦマフラ３１に対して上側から配置して簡単に取り付けることができる。側カバー８６はＤＰＦマフラ３１に対してその端面側（後側）から配置して簡単に取り付けることができる。

【0029】

側カバー８６にはＤＰＦマフラ３１の左側方の下部を覆う側カバー部１０３とＤＰＦマフラ３１の後端面を覆う端面カバー部１０４とが形成されているので、側カバー８６によってＤＰＦマフラ３１の熱でエアクリーナ３３が加熱されるのを防止できると同時に、ＤＰＦマフラ３１の熱でボンネット１１の後板部やＤＰＦマフラ３１の後方に配置した部材が加熱されるのを防止することができる。

【0030】

また、上カバー８５の前部に下方に凹んだ凹部９８が設けられ、この凹部９８上面に出側ホース５０が近接又接当して左右方向に配置されているので、断熱性能はやや劣ることになるが、所望のボンネット１１の上板部とＤＰＦマフラ３１との間にエアクリーナ３３の出側ホース５０を配置することができるようになり、しかも、上カバー８５によってＤＰＦマフラ３１の熱で出側ホース５０が加熱されるのを防止することができる。

【0031】

また、第１ワイヤハーネス７７と第２ワイヤハーネス７８とをオイルクーラ５５とラジエータ２３との上方を通すことにより、第１ワイヤハーネス７７と第２ワイヤハーネス７８とを極力短く形成でき、コストダウンを図ることができる。また、第１ワイヤハーネス７７と第２ワイヤハーネス７８とを平面視でラジエータ２３の給水口２３ａより前方に配線しているので、ラジエータ２３への給水時にワイヤハーネス７７，７８の水かぶりを防止できる。

【0032】

なお、前記実施形態では、バックホー１に本発明を採用した場合を例示したが、トラクタやショベルその他の作業機にも適用できる。
また、エンジンルーム２１の左側方に、ラジエータ２３が設置された冷却風吸込室２４が設けられ、その冷却風吸込室２４の前側に作動油タンク室２７が設けられていてもよい。

【0033】

また、断熱カバー８３は、ＤＰＦマフラ３１の上方を覆う上カバー８５と、ＤＰＦマフラ３１のエアクリーナ３３側の側方を覆う側カバー８６とを一体に備えていてもよい。

【符号の説明】

【0034】

１ バックホー
７ 旋回台（移動機体）
１１ ボンネット
２０ エンジン
２１ エンジンルーム
３１ ＤＰＦマフラ
３３ エアクリーナ
３４ テールマフラ
４４ 接続フランジ
８３ 断熱カバー
８６ 側カバー
８８ 断熱材
８９ 断熱材
１００ 切欠部
１０３ 側カバー部
１０４ 端面カバー部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】