JP5243923B2

JP5243923B2 - 作業車両搭載用のエンジン装置

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Publication number: JP5243923B2
Application number: JP2008277296A
Authority: JP
Inventors: 匡孝光田; 恭志小野寺
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2008-10-28
Filing date: 2008-10-28
Publication date: 2013-07-24
Anticipated expiration: 2028-10-28
Also published as: JP2010106694A

Description

本願発明は、例えばバックホウ、フォークリフト又はトラクタのような作業車両に用いられるエンジン装置に係り、より詳しくは、機体上におけるエンジンや排気ガス浄化装置等の配置構造に関するものである。

従来から、ディーゼルエンジンの排気経路中に、排気ガス浄化装置（後処理装置）として、ディーゼルパティキュレートフィルタ（又はＮＯｘ触媒）等を設け、ディーゼルエンジンから排出された排気ガスを、ディーゼルパティキュレートフィルタ（又はＮＯｘ触媒）等にて浄化処理するようにした技術が知られている（特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。また、ケーシング（外側ケース）内にフィルタケース（内側ケース）を設け、フィルタケース内にパティキュレートフィルタを配置する技術も公知である（特許文献４参照）。
特開２０００−１４５４３０号公報特開２００３−２７９２２号公報特開２００８−８２２０１号公報特開２００１−１７３４２９号公報

ところで、ディーゼルエンジンは汎用性が広く、農作業機、建設機械、船舶といった様々な分野で用いられる。ディーゼルエンジンの搭載スペースは搭載される車両によって様々であるが、特にバックホウのような作業車両では、周囲との接触防止のために旋回半径をできるだけ小さくしたい関係上、機体自体をコンパクト化しなければならず、搭載スペースに制約がある（狭い）ことが多い。

一方、前述の排気ガス浄化装置においては、これを通過する排気ガスの温度が高温（例えば３００℃以上）であるのが機能的に望ましいとされているため、ディーゼルエンジンに排気ガス浄化装置を取り付けたいという要請がある。

しかし、排気ガス浄化装置付きのディーゼルエンジンを作業車両（特にバックホウ）に適用するには、狭い搭載スペース内に、排気ガス浄化装置付きのディーゼルエンジンだけでなく、エアクリーナやラジエータ、バッテリ等の様々な部品を効率よく配置しなければならない。また、搭載スペースの制約という問題もさることながら、駆動によるエンジン振動が排気ガス浄化装置に直接伝わり易いことや、ディーゼルエンジンに設けられた冷却ファンからの冷却風が排気ガス浄化装置に直接当たると、排気ガス浄化装置、ひいては排気ガス温度を下げるおそれがあることも問題になってくる。

そこで、本願発明は、このような現状を改善することを目的とするものである。

前記目的を達成するため、請求項１の発明は、機体に搭載され且つボンネットにて覆われたエンジンと、前記エンジンに導入される空気を浄化するエアクリーナと、前記エンジンからの排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置とを備えている作業車両搭載用のエンジン装置であって、前記エンジンの一側部に設けられたフライホイールハウジング上に前記排気ガス浄化装置を配置するにあたり、前記フライホイールハウジングの上部にはフィルタ支持体が設けられ、前記排気ガス浄化装置は、前記エンジンの前記排気マニホールドに連結されると共に、前記フィルタ支持体を介して前記フライホイールハウジングに連結され、前記排気ガス浄化装置の側方で且つ前記エンジンの上端より低い高さ位置に、前記エアクリーナが配置され、前記機体の側部にカウンタウェイトが設けられ、前記排気ガス浄化装置から突出する排気ガス出口管が前記カウンタウェイト寄りに位置し、前記カウンタウェイトに形成された貫通穴に、前記排気ガス出口管に接続されて下方に延びるテールパイプの排気口部を臨ませるか又は貫通させ、前記エアクリーナ及び前記排気ガス浄化装置は、前記エンジンの上面から離して配置されていて、前記エアクリーナは、前記ボンネットのうち前記カウンタウェイト寄りの上部内面と前記排気ガス浄化装置との間に位置し、前記排気ガス浄化装置は、排気ガスを浄化する２種類のガス浄化フィルタと、前記各ガス浄化フィルタを内設させる内側ケースと、前記各内側ケースを内設させる外側ケースとを備え、一方の内側ケースに、他方の内側ケースに対応する外側ケースをオーバーラップさせると共に、一方のガス浄化フィルタと他方のガス浄化フィルタとの間の空間に対して、一方の外側ケースと他方の外側ケースとを連結するフランジ体をオフセットさせるように構成し、前記一方のガス浄化フィルタと他方のガス浄化フィルタとの間の空間をセンサ取付け空間に構成し、前記オーバーラップする側である他方の外側ケースのうち前記センサ取付け空間と対応する箇所に、センサ支持体を設けているというものである。

本願発明によると、機体に搭載され且つボンネットにて覆われたエンジンと、前記エンジンに導入される空気を浄化するエアクリーナと、前記エンジンからの排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置とを有する作業車両搭載用のエンジン装置において、前記エンジンの一側部に設けられたフライホイールハウジング上に前記排気ガス浄化装置が配置されているから、前記エンジンの構成部品の一つとして、前記エンジンに前記排気ガス浄化装置を高剛性に配置できる。

すなわち、前記エンジンの高剛性部品である前記フライホイールハウジングの利用にて前記排気ガス浄化装置を高剛性に支持して、振動等による前記排気ガス浄化装置の損傷を防止できる。また、前記エンジンの製造場所で前記エンジンに前記排気ガス浄化装置を組み込んで出荷することが可能になり、前記エンジンと前記排気ガス浄化装置とをまとめてコンパクトに構成できる。

しかも、前記排気ガス浄化装置は、排気ガスを浄化する２種類のガス浄化フィルタと、前記各ガス浄化フィルタを内設させる内側ケースと、前記各内側ケースを内設させる外側ケースとを備え、一方の内側ケースに、他方の内側ケースに対応する外側ケースをオーバーラップさせると共に、一方のガス浄化フィルタと他方のガス浄化フィルタとの間の空間に対して、一方の外側ケースと他方の外側ケースとを連結するフランジ体をオフセットさせるように構成し、前記一方のガス浄化フィルタと他方のガス浄化フィルタとの間の空間をセンサ取付け空間に構成し、前記オーバーラップする側である他方の外側ケースのうち前記センサ取付け空間と対応する箇所に、センサ支持体を設けているから、前記各外側ケース等の剛性の向上や軽量化を図りながら、前記両ガス浄化フィルタの間の位置（接続境界位置）に前記センサ支持体をコンパクトに設置することが可能になる。

以下に、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、排気ガス流入側を単に左側と称し、同じく排気ガス排出側を単に右側と称する。

まず、図１乃至図９を参照しながら、排気ガス浄化装置の全体構造について説明する。図１乃至図５に示す如く、本実施形態の排気ガス浄化装置としての連続再生式のディーゼルパティキュレートフィルタ１（以下、ＤＰＦという）を設けている。ＤＰＦ１は、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）等を物理的に捕集するためのものである。ＤＰＦ１は、二酸化窒素（ＮＯ_２）を生成する白金等のディーゼル酸化触媒２と、捕集した粒子状物質（ＰＭ）を比較的低温で連続的に酸化除去するハニカム構造のスートフィルタ３とを、排気ガスの移動方向（図１の左側から右側方向）に直列に並べた構造になっている。ＤＰＦ１は、スートフィルタ３が連続的に再生されるように構成している。ＤＰＦ１によって、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）の除去に加え、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）を低減できる。

図１及び図５を参照して、ディーゼル酸化触媒２の取付け構造を説明する。図１及び図５に示す如く、エンジンが排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとしてのディーゼル酸化触媒２は、耐熱金属材料製の略筒型の触媒内側ケース４に内設させている。触媒内側ケース４は、耐熱金属材料製の略筒型の触媒外側ケース５に内設させている。即ち、ディーゼル酸化触媒２の外側にマット状のセラミックファイバー製触媒断熱材６を介して触媒内側ケース４を被嵌させている。また、触媒内側ケース４の外側に端面Ｉ字状の薄板製支持体７を介して触媒外側ケース５を被嵌させている。なお、触媒断熱材６によってディーゼル酸化触媒２が保護される。触媒内側ケース４に伝わる触媒外側ケース５の応力（変形力）を薄板製支持体７にて低減させる。

図１及び図５に示す如く、触媒内側ケース４及び触媒外側ケース５の左側端部に円板状の左側蓋体８を溶接にて固着している。左側蓋体８に座板体９を介してセンサ接続プラグ１０を固着している。ディーゼル酸化触媒２の左側端面２ａと左側蓋体８とをガス流入空間用一定距離Ｌ１だけ離間させて対向させる。ディーゼル酸化触媒２の左側端面２ａと左側蓋体８との間に排気ガス流入空間１１を形成している。なお、センサ接続プラグ１０には、図示しない入口側排気ガス圧力センサや入口側排気ガス温度センサ等が接続される。

図１、図５、図９に示す如く、排気ガス流入空間１１が形成された触媒内側ケース４及び触媒外側ケース５の左側端部に楕円形状の排気ガス流入口１２を開口させている。楕円形状の排気ガス流入口１２は、排気ガス移動方向（前記ケース４,５の中心線方向）を短
尺直径とし、排気ガス移動方向(前記ケース４,５の円周方向)に直交する方向を長尺直径
に形成している。触媒内側ケース４の開口縁１３と触媒外側ケース５の開口縁１４の間に閉塞リング体１５を挟持状に固着している。触媒内側ケース４の開口縁１３と触媒外側ケース５の開口縁１４の間の隙間が閉塞リング体１５によって閉鎖される。触媒内側ケース４と触媒外側ケース５の間に排気ガスが流入するのを、閉塞リング体１５によって防止している。

図１、図３、図５、図８に示す如く、排気ガス流入口１２が形成された触媒外側ケース５の外側面に排気ガス入口管１６を配置している。排気ガス入口管１６の小径側の真円形の開口端部１６ａに排気接続フランジ体１７を溶接している。排気接続フランジ体１７は、ボルト１８を介して、後述するディーゼルエンジン７０の排気マニホールド７１に締結されている。排気ガス入口管１６の大径側の真円形の開口端部１６ｂは、触媒外側ケース５の外側面に溶接されている。排気ガス入口管１６は、小径側の真円形の開口端部１６ａから大径側の真円形の開口端部１６ｂに向けて末広がり形状（ラッパ状）に形成されている。

図１、図５、図８に示す如く、触媒外側ケース５の外側面のうち、触媒外側ケース５の開口縁１４の左側端部の外側面に、大径側の真円形の開口端部１６ｂの左側端部が溶接されている。即ち、楕円形状の排気ガス流入口１２に対して、排気ガス入口管１６（大径側の真円形の開口端部１６ｂ）が、排気ガス移動下流側（触媒外側ケース５の右側）にオフセットされて配置されている。即ち、楕円形状の排気ガス流入口１２は、排気ガス入口管１６（大径側の真円形の開口端部１６ｂ）に対して、排気ガス移動上流側（触媒外側ケース５の左側）にオフセットされて、触媒外側ケース５に形成されている。

上記の構成により、エンジン７０の排気ガスが、排気マニホールド７１から排気ガス入口管１６に入り込み、排気ガス入口管１６から排気ガス流入口１２を介して排気ガス流入空間１１に入り込み、ディーゼル酸化触媒２にこの左側端面２ａから供給される。ディーゼル酸化触媒２の酸化作用によって、二酸化窒素（ＮＯ_２）が生成される。また、図２乃至図４に示す如く、触媒外側ケース５の外周面に支持脚体１９を溶接している。詳細は後述するが、エンジン７０にＤＰＦ１を組付ける場合は、エンジン７０のフライホイールハウジング７８等に、支持脚体１９を介して、触媒外側ケース５を固着させる。

図１及び図５を参照して、スートフィルタ３の取付け構造を説明する。図１及び図５に示す如く、エンジン７０が排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとしてのスートフィルタ３は、耐熱金属材料製の略筒型のフィルタ内側ケース２０に内設させている。内側ケース４は、耐熱金属材料製の略筒型のフィルタ外側ケース２１に内設させている。即ち、スートフィルタ３の外側にマット状のセラミックファイバー製フィルタ断熱材２２を介してフィルタ内側ケース２０を被嵌させている。なお、フィルタ断熱材２２によってスートフィルタ３が保護される。

図１及び図５に示す如く、触媒外側ケース５の排気ガス移動下流側（右側）の端部に触媒側フランジ２５を溶接する。フィルタ内側ケース２０の排気ガス移動方向の中間と、フィルタ外側ケース２１の排気ガス移動上流側（左側）の端部にフィルタ側フランジ２６を溶接する。触媒側フランジ２５と、フィルタ側フランジ２６とを、ボルト２７及びナット２８によって着脱可能に締結している。なお、円筒形の触媒内側ケース４の直径寸法と、円筒形のフィルタ内側ケース２０の直径寸法とが略同一寸法である。また、円筒形の触媒外側ケース５の直径寸法と、円筒形のフィルタ外側ケース２１の直径寸法とが略同一寸法である。

図１に示す如く、触媒側フランジ２５とフィルタ側フランジ２６を介して、触媒外側ケース５にフィルタ外側ケース２１が連結された状態では、触媒内側ケース４の排気ガス移動下流側（右側）の端部に、フィルタ内側ケース２０の排気ガス移動上流側（左側）の端部が、センサ取付け用一定間隔Ｌ２だけ離間して対峙する。即ち、触媒内側ケース４の排気ガス移動下流側（右側）の端部と、フィルタ内側ケース２０の排気ガス移動上流側（左側）の端部との間に、センサ取付け空間２９が形成される。センサ取付け空間２９位置の触媒外側ケース５に、センサ接続プラグ５０を固着している。センサ接続プラグ５０には、図示しないフィルタ入口側排気ガス圧力センサやフィルタ入口側排気ガス温度センサ（サーミスタ）等が接続される。

図５に示す如く、触媒内側ケース４の排気ガス移動方向の円筒長さＬ３よりも、触媒外側ケース５の排気ガス移動方向の円筒長さＬ４を長く形成している。フィルタ内側ケース２０の排気ガス移動方向の円筒長さＬ５よりも、フィルタ外側ケース２１の排気ガス移動方向の円筒長さＬ６を短く形成している。センサ取付け空間２９の一定間隔Ｌ２と、触媒内側ケース４の円筒長さＬ３と、フィルタ内側ケース２０の円筒長さＬ５とを加算した長さ（Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ５）が、触媒外側ケース５の円筒長さＬ４と、フィルタ外側ケース２１の円筒長さＬ６とを加算した長さ（Ｌ４＋Ｌ６）に略等しくなるように構成している。フィルタ外側ケース２１の排気ガス移動上流側（左側）の端部から、フィルタ内側ケース２０の排気ガス移動上流側（左側）の端部が、それらの長さの差（Ｌ７＝Ｌ５−Ｌ６）だけ突出する。即ち、触媒外側ケース５にフィルタ外側ケース２１を連結した場合、フィルタ内側ケース２０の排気ガス移動上流側（左側）の端部が、オーバーラップ寸法Ｌ７だけ、触媒外側ケース５の排気ガス移動下流側（右側）に内挿される。

上記の構成により、ディーゼル酸化触媒２の酸化作用によって生成された二酸化窒素（ＮＯ_２）が、スートフィルタ３にこの左側端面３ａから供給される。スートフィルタ３に捕集されたディーゼルエンジン７０の排気ガス中の捕集粒状物質（ＰＭ）が、二酸化窒素（ＮＯ_２）によって、比較的低温で連続的に酸化除去される。ディーゼルエンジン７０の排気ガス中の粒状物質（ＰＭ）の除去に加え、ディーゼルエンジン７０の排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）が低減される。

図１乃至図５に示す如く、ディーゼルエンジン７０が排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとしてのディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３と、ディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３を内設させる触媒内側ケース４やフィルタ内側ケース２０と、触媒内側ケース４やフィルタ内側ケース２０を内設させる触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１とを備えてなる排気ガス浄化装置において、複数組のディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３及び触媒内側ケース４やフィルタ内側ケース２０及び触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１を備え、ディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の接続境界位置に対して、触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１を連結するフランジ体としての触媒側フランジ２５やフィルタ側フランジ２６をオフセットさせるように構成したものであるから、ディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の接合部の間隔を縮小して、触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１の連結長さを短縮できる。また、ディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の接続境界位置にガスセンサ等を簡単に配置できる。触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１の排気ガス移動方向の長さを短縮できるから、触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１等の剛性の向上や軽量化を図ることができる。

図１乃至図５に示す如く、２種類のディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３を設ける構造であって、一方のスートフィルタ３を内設させるフィルタ内側ケース２０に、他方のディーゼル酸化触媒２の触媒内側ケース４を内設させる触媒外側ケース５がオーバーラップするように構成したものであるから、ディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の排気ガス移動方向の長さを確保しながら、触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１の排気ガス移動方向の長さを短縮できる。また、触媒外側ケース５がオーバーラップする触媒内側ケース４（他方のディーゼル酸化触媒２）が、触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１の分離（分解）によって、外部に大きく露出されるから、触媒内側ケース４（他方のディーゼル酸化触媒２）の露出範囲が多くなり、一方のスートフィルタ３のスート（すす）除去等のメンテナンス作業を簡単に実行できる。

図１乃至図５に示す如く、複数組のガス浄化フィルタとしてディーゼル酸化触媒２とスートフィルタ３とを設け、スートフィルタ３の外周側に触媒側フランジ２５やフィルタ側フランジ２６をオフセットさせるように構成したものであるから、触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１の分離によって、スートフィルタ５の排気ガス入口側の内側ケース２０端部を、外側ケース２１の端面から大きく露出でき、スートフィルタ３や内側ケース２０に付着した煤の除去等のメンテナンス作業を容易に実行できる。

図１乃至図５に示す如く、２種類のディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３を設ける構造であって、一方のディーゼル酸化触媒２を内設させる触媒内側ケース４と、他方のスートフィルタ３を内設させるフィルタ内側ケース２０との間に、センサ取付け空間２９を形成したものであるから、触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１の排気ガス移動方向の連結長さを短縮して、触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１等の剛性の向上や軽量化を図りながら、ディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の接続境界位置の前記センサ取付け空間２９にガスセンサ等を簡単に配置できる。

図１乃至図５に示す如く、フィルタ内側ケース２０にオーバーラップさせる触媒外側ケース５にセンサ支持体としてのセンサ接続プラグ５０を組付け、ディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の接続境界位置に、センサ接続プラグ５０を介して、図示しないフィルタ入口側排気ガス圧力センサやフィルタ入口側排気ガス温度センサ（サーミスタ）等のガスセンサを配置させるように構成したものであるから、触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１等の剛性の向上や軽量化を図りながら、ディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の接続境界位置にセンサ接続プラグ５０をコンパクトに設置できる。

図１乃至図５、図８に示す如く、ディーゼルエンジン７０が排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとしてのディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３と、ディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３を内設させる内側ケースとしての触媒内側ケース４又はフィルタ内側ケース２０と、触媒内側ケース４又はフィルタ内側ケース２０を内設させる外側ケースとしての触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１とを備えてなる排気ガス浄化装置において、触媒内側ケース４及び触媒外側ケース５の一端側の周面に排気ガス流入口１２を形成し、触媒外側ケース５の外周のうち前記排気ガス流入口１２の外側に排気ガス入口管１６を配置し、排気ガス入口管１６の排気ガス入口側の開口端面の面積よりも、排気ガス入口管１６の排気ガス出口側の開口端面の面積を大きく形成している。

従って、ディーゼル酸化触媒２設置部寄りに排気ガス入口管を配置でき、ディーゼル酸化触媒２の排気ガス上流側の触媒外側ケース５（ケーシング）の排気ガス移動方向の長さを簡単に短縮できる。即ち、触媒外側ケース５の排気ガス移動方向の上流側の端面にディーゼル酸化触媒２の端面を簡単に接近させて配置できる。また、排気ガス入口管１６の排気ガス入口側の開口端面の面積よりも、排気ガス入口管１６の排気ガス出口側の開口端面の面積を大きく形成することによって、触媒外側ケース５の外周面に排気ガス入口管１６を溶接でき、従来のような触媒外側ケース５と排気ガス入口管１６の連結用の補強部材を設けることなく、触媒外側ケース５の排気ガス入口側における排気ガス入口管１６の取付け強度を維持しながら、触媒外側ケース５や排気ガス入口管１６における排気ガスの排気圧損失を低減できる。

図１及び図２、図５、図８に示す如く、触媒外側ケース５の排気ガス入口の外周面に排気ガス入口管１６の排気ガス出口側の端縁を固着し、触媒外側ケース５の排気ガス流入口１２に対して、触媒外側ケース５の排気ガス下流側に排気ガス入口管１６をオフセットさせるように構成している。従って、排気ガス入口管１６の排気ガス下流側の開口縁よりも排気ガスの上流側にディーゼル酸化触媒２の排気ガス上流側端面を配置でき、触媒外側ケース５の排気ガス移動方向の長さのうち排気ガス上流側の長さを簡単に短縮できる。触媒外側ケース５の排気ガス移動方向の長さをコンパクトに形成できる。即ち、触媒外側ケース５の排気ガス移動方向の上流側の側端面から離反させて、排気ガス入口管１６の排気ガス出口側を配置できる。触媒外側ケース５の排気ガス移動方向の寸法を短縮して、従来よりも部品数を少なくし、低コストで、コンパクトに且つ軽量に構成できる。

図１及び図２、図５、図８に示す如く、触媒外側ケース５の排気ガス移動方向で、触媒外側ケース５及び触媒内側ケース４の排気ガス流入口１２の開口寸法よりも、排気ガス入口管１６の排気ガス出口側の開口寸法を大きく形成している。従って、従来のような補強部材を設けることなく、触媒外側ケース５の排気ガス入口側における排気ガス入口管１６の取付け強度を維持でき、排気ガス入口管１６や触媒外側ケース５の排気ガス流入口１２等の排気圧損失を低減できる。従来の補強部材を設けた構造に比べて、構成部品数を削減して低コストに構成できる。触媒外側ケース５の外形をコンパクトに形成でき、且つ軽量化等を簡単に図ることができるものでありながら、触媒外側ケース５や排気ガス入口管１６等の排気ガス入口側を高剛性に構成できる。即ち、触媒外側ケース５の排気ガス移動方向の上流側の側端面に近接させて、触媒外側ケース５及び触媒内側ケース４の排気ガス入口を形成できる。触媒外側ケース５の排気ガス移動方向の寸法を短縮して、従来よりも部品数を少なくし、低コストで、コンパクトに且つ軽量に構成できる。

図１及び図２、図５、図８に示す如く、排気ガス入口管１６の排気ガス出口側のうち排気ガス移動下流側の端部よりも、ディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３の排気ガス移動上流側の端面が、触媒外側ケース５の排気ガス移動上流側に配置されるように構成している。したがって、触媒外側ケース５の排気ガス移動方向の長さのうち排気ガス上流側の長さを簡単に短縮でき、触媒外側ケース５の排気ガス移動方向の長さをコンパクトに形成できる。

図１及び図２、図５、図８に示す如く、触媒外側ケース５の排気ガス流入口１２の開口縁のうち、排気ガス移動上流側の排気ガス流入口１２の開口縁に、排気ガス入口管１６の排気ガス出口側の端部を連結させるように構成したものであるから、触媒外側ケース５の排気ガス移動方向の長さのうち排気ガス上流側の長さを簡単に短縮できるものでありながら、触媒外側ケース５や排気ガス入口管１６における排気ガスの排気圧損失を低減できる。

なお、上記のように、エンジンが排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとして、ディーゼル酸化触媒２及びスートフィルタ３を設けたが、ディーゼル酸化触媒２及びスートフィルタ３に代えて、尿素（還元剤）の添加にて発生したアンモニア（ＮＨ３）によってエンジン７０の排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元するＮＯｘ選択還元触媒（ＮＯｘ除去触媒）と、ＮＯｘ選択還元触媒から排出される残留アンモニアを取り除くアンモニア除去触媒とを設けてもよい。

上記のように、ガス浄化フィルタとして、触媒内側ケース４にＮＯｘ選択還元触媒（ＮＯｘ除去触媒）を設け、フィルタ内側ケース２０にアンモニア除去触媒を設けた場合、エンジンが排出した排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）が還元され、無害な窒素ガス（Ｎ_２）として排出できる。

図１乃至図５に示す如く、ディーゼルエンジン７０が排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとしてのディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３と、ディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３を内設させる触媒内側ケース４やフィルタ内側ケース２０と、触媒内側ケース４やフィルタ内側ケース２０を内設させる触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１とを備えてなる排気ガス浄化装置において、触媒内側ケース４やフィルタ内側ケース２０が触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１に連結され、外的な応力が付加される入口構成部品としての排気ガス入口管１６及び支持体としての支持脚体１９を触媒外側ケース５に配置している。

したがって、触媒外側ケース５によって外的な応力を支持でき、触媒内側ケース４やフィルタ内側ケース２０に変形力として作用する外的な応力を低減できる。触媒内側ケース４やフィルタ内側ケース２０と触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１の二重構造によってディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の断熱性を向上させて、ディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の処理能力や再生能力を向上できるのに加えて、例えばエンジンからの振動の伝導や溶接加工の歪等によってディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の支持が不適正になるのを簡単に防止できる。

図１乃至図５に示す如く、複数組のディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３と、触媒内側ケース４やフィルタ内側ケース２０と、触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１を備え、複数組の触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１をフランジ体としての触媒側フランジ２５やフィルタ側フランジ２６にて連結している。したがって、排気ガス入口管１６及び支持脚体１９の構成や、複数組のディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３間の排気ガスの移動等に考慮して、複数組の触媒内側ケース４やフィルタ内側ケース２０や複数組の触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１を機能的に構成できる。複数組のディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の処理能力や再生能力等を簡単に向上できる。

図１乃至図５に示す如く、触媒内側ケース４やフィルタ内側ケース２０の排気ガスの移動方向の長さと、触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１の排気ガスの移動方向の長さを異ならせている。したがって、複数組のディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の接合位置に対して、触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１を連結するフランジ体をオフセットさせて配置できる。複数組のディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の取付け間隔を簡単に縮小又は拡大できる。

図１乃至図５に示す如く、複数組のディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３と、触媒内側ケース４やフィルタ内側ケース２０と、触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１を備え、複数組のディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の接合位置に対して、複数組の触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１を連結する触媒側フランジ２５やフィルタ側フランジ２６をオフセットさせるように構成し、一方のスートフィルタ３に対向したフィルタ内側ケース２０に、他方のディーゼル酸化触媒２に対向した触媒外側ケース５がオーバーラップするように構成している。

したがって、複数組のディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の接合間隔を縮小できるものでありながら、複数組のディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の接合間にセンサ等を簡単に配置できる。複数組の触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１の排気ガス移動方向の長さを短縮して、複数組の触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１等の剛性の向上や軽量化を図ることができる。複数組のディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３の接合間隔を縮小して、複数組の触媒外側ケース５やフィルタ外側ケース２１の排気ガス移動方向の長さを短縮できる。

図１、図５、図８乃至図１４に示す如く、ディーゼルエンジン７０が排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとしてのディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３と、ディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３を内設させる内側ケースとしての触媒内側ケース４又はフィルタ内側ケース２０と、触媒内側ケース４又はフィルタ内側ケース２０を内設させる外側ケースとしての触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１とを備えてなる。また、触媒外側ケース５の外側に排気ガス入口管１６を配置し、排気ガス入口管１６の排気ガス出口側に対向させて、触媒内側ケース４又はフィルタ内側ケース２０及び触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１に排気ガス流入口１２を開口させ、触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１の排気ガス移動方向の上流側の触媒外側ケース５の端面とディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３の端面との間に整流室としての排気ガス流入空間１１を形成し、排気ガス入口管１６に排気ガス流入口１２を介して排気ガス流入空間１１を連通させるように構成している。したがって、例えば、触媒内側ケース４内に、それの中心線に直交するせん断方向からディーゼルエンジン７０の排気ガスを入れる構造において、排気ガス流入空間１１内に排気ガス入口管１６を挿入する必要がない。そのため、排気ガス入口管１６を設ける触媒外側ケース５構造の構成部品点数を低減して低コストに構成でき、且つディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３の排気ガス上流側の触媒内側ケース４又はフィルタ内側ケース２０及び触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１の排気ガス移動方向の長さを簡単に短縮できる。即ち、ディーゼル酸化触媒２の排気ガス入口側と、それに対向した触媒内側ケース４及び触媒外側ケース５の排気ガス移動方向の上流側端面との相対間隔を簡単に短縮できる。排気ガス移動上流側の触媒内側ケース４及び触媒外側ケース５端面に近接させて、ディーゼル酸化触媒２を配置でき、触媒内側ケース４又はフィルタ内側ケース２０及び触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１の排気ガス移動方向の寸法を短縮して、従来よりも部品数を少なくし、低コストで、コンパクトに且つ軽量に構成できる。

図１、図５、図８乃至図１４に示す如く、触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１の排気ガス移動方向の触媒外側ケース５の排気ガス流入口１２の開口寸法よりも、排気ガス移動方向に直交する方向の排気ガス流入口１２の開口寸法を大きく形成したものであるから、触媒外側ケース５への排気ガス入口管１６の取付け剛性を維持しながら、触媒内側ケース４又はフィルタ内側ケース２０及び触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１の排気ガス移動方向の寸法を短縮して、従来よりも部品数を少なくし、低コストで、コンパクトに且つ軽量に構成できる。

図１、図５、図８乃至図１４に示す如く、触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１の排気ガス移動方向で、排気ガス入口管１６の排気ガス出口の開口寸法よりも、排気ガス流入口１２の開口寸法を小さく形成したものであるから、排気ガス流入空間１１からディーゼル酸化触媒２の排気ガス入口側に排気ガスを均等に供給でき、ディーゼル酸化触媒２のガス浄化機能を維持しながら、触媒内側ケース４又はフィルタ内側ケース２０及び触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１をコンパクトに且つ軽量に構成できる。

図１、図５、図８乃至図１４に示す如く、排気ガス流入口１２の開口形状を、楕円形、長方形、長孔形、又はそれらの類似形いずれか一方の形状に形成し、触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１の排気ガス移動方向の触媒外側ケース５の排気ガス流入口１２の開口寸法と、排気ガス入口管１６の排気ガス入口側の開口直径寸法とを略等しい寸法に形成したものであるから、排気ガス入口管１６の排気ガス入口側の開口面積よりも、排気ガス流入口１２の開口面積を大きく形成できる。ディーゼル酸化触媒２の排気ガス移動方向に直交する方向に排気ガスを分散させながら、排気ガス流入口１２から排気ガス流入空間１１内に排気ガスを移動でき、ディーゼル酸化触媒２に対する排気ガスの偏流を低減できる。

図１、図５、図８乃至図１４に示す如く、触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１の排気ガス移動方向の触媒外側ケース５の排気ガス流入口１２の開口寸法と、排気ガス入口管１６の排気ガス入口側の開口直径寸法とを略等しい寸法に形成し、排気ガス移動方向に直交する方向の排気ガス流入口１２の開口寸法と、排気ガス入口管１６の排気ガス出口側の開口直径寸法とを略等しい寸法に形成し、排気ガス流入口１２の開口縁のうち、排気ガス移動上流側の排気ガス流入口１２の開口縁に、排気ガス入口管１６の排気ガス出口側の端部を連結させるように構成している。したがって、ディーゼル酸化触媒２の排気ガス移動方向に直交する方向に排気ガスを分散させ、排気ガス流入口１２からディーゼル酸化触媒２の排気ガス入口側に排気ガスを均等に移動できる。ディーゼル酸化触媒２に対する排気ガスの偏流を低減でき、ディーゼル酸化触媒２の排気ガス浄化能力を向上できる。

図１乃至図３、及び図５乃至図７を参照して、消音器３０の取付け構造を説明する。図１乃至図３、図５に示す如く、ディーゼルエンジン７０が排出した排気ガス音を減衰させる消音器３０は、耐熱金属材料製の略筒型の消音内側ケース３１と、耐熱金属材料製の略筒型の消音外側ケース３２と、消音内側ケース３１及び消音外側ケース３２の右側端部に溶接にて固着した円板状の右側蓋体３３とを有する。消音外側ケース３２に消音内側ケース３１を内設させている。なお、円筒形の触媒内側ケース４の直径寸法と、円筒形のフィルタ内側ケース２０の直径寸法と、円筒形の消音内側ケース３１とが略同一寸法である。また、円筒形の触媒外側ケース５の直径寸法と、円筒形のフィルタ外側ケース２１の直径寸法と、円筒形の消音外側ケース３２とが略同一寸法である。

図４乃至図７に示す如く、消音内側ケース３１及び消音外側ケース３２に排気ガス出口管３４を貫通させている。排気ガス出口管３４の一端側が出口蓋体３５によって閉塞されている。消音内側ケース３１の内部における排気ガス出口管３４の全体に多数の排気孔３６が開設されている。消音内側ケース３１の内部が、多数の排気孔３６を介して、排気ガス出口管３４に連通されている。後述するテールパイプ１３５や既設の消音部材（図示省略）が排気ガス出口管３４の他端側に接続される。

図６、図７に示す如く、消音内側ケース３１には多数の消音孔３７が開設されている。消音内側ケース３１の内部が、多数の消音孔３７を介して、消音内側ケース３１と消音外側ケース３２との間に連通されている。消音内側ケース３１と消音外側ケース３２との間の空間は、右側蓋体３３と薄板製支持体３８によって閉塞されている。消音内側ケース３１と消音外側ケース３２との間にセラミックファイバー製消音材３９が充填されている。消音内側ケース３１の排気ガス移動上流側（左側）の端部が、薄板製支持体３８を介して、消音外側ケース３２の排気ガス移動上流側（左側）の端部に連結されている。

上記の構成により、消音内側ケース３１内から排気ガス出口管３４を介して排気ガスが排出される。また、消音内側ケース３１の内部において、多数の消音孔３７から消音材３９に排気ガス音（主に高周波帯の音）が吸音される。排気ガス出口管３４の出口側から排出される排気ガスの騒音が減衰される。

図１及び図５に示す如く、フィルタ内側ケース２０とフィルタ外側ケース２１の排気ガス移動下流側（右側）の端部にフィルタ側出口フランジ４０を溶接する。消音外側ケース３２の排気ガス移動上流側（左側）の端部に、消音側フランジ４１を溶接する。フィルタ側出口フランジ４０と、消音側フランジ４１とを、ボルト４２及びナット４３によって着脱可能に締結している。なお、フィルタ内側ケース２０とフィルタ外側ケース２１にセンサ接続プラグ４４を固着している。センサ接続プラグ４４には、図示しない出口側排気ガス圧力センサや出口側排気ガス温度センサ（サーミスタ）等が接続される。

図１、図２、図５乃至図７に示すごとく、ディーゼルエンジン７０が排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとしてのディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３と、ディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３を内設させる内側ケースとしての触媒内側ケース４又はフィルタ内側ケース２０と、触媒内側ケース４又はフィルタ内側ケース２０を内設させる外側ケースとしての触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１とを備えてなる排気ガス浄化装置において、ディーゼルエンジン７０が排出した排気ガスの排気音を減衰させる排気音減衰体としての消音材３９を備え、触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１の排気ガス出口側端部に消音材３９を配置したものであるから、ディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３の排気ガス浄化機能を維持しながら、ディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３の構造を変更することなく、排気ガスの消音機能を簡単に付加できる。例えば、前記外側ケースにテールパイプ１３５を直接連結させる排気構造や、既設の消音部材の消音機能をさらに向上させる排気構造等を容易に構成できる。また、ディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３の部位での実施が困難であった排気ガスの高周波低減対策を簡単に実行できる。例えばパンチ孔と繊維状マット等にて形成する消音構造（消音材３９）を簡単に設置できる。

図５乃至図７に示すごとく、消音材３９を有する消音器３０を備え、フィルタ外側ケース２１の排気ガス出口側端部に消音器３０を着脱可能に連結させるように構成したものであるから、消音器３０の着脱によって、ディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３の部位における排気ガスの消音機能を簡単に変更できる。

図５乃至図７に示すごとく、消音材３９を有する消音器３０を備え、触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１及び消音器３０を略同一外径寸法の円筒形状にそれぞれ形成し、フィルタ外側ケース２１の排気ガス出口側端部にリング形状のフランジ体としてのフィルタ側出口フランジ４０を設け、フィルタ外側ケース２１の排気ガス出口側端部に、フィルタ側出口フランジ４０を介して、消音材３９を着脱可能に連結させるように構成したものであるから、略同一外径寸法の消音器３０がフィルタ側出口フランジ４０によってフィルタ外側ケース２１に連結されることによって、排気ガスの移動方向に触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１の取付け寸法を長くするだけで、消音器３０をコンパクトに組込むことができる。例えば、ディーゼルエンジン７０の排気ガス排出部の側面に接近させて触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１を簡単に設置できる。また、排気ガスの温度維持によって、ディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３のガス浄化機能を向上させながら、消音材３９の設置によって排気ガスの高周波低減対策を簡単に実行できる。

図５乃至図７に示すごとく、消音材３９が内蔵されたサイレンサケーシングとしての消音内側ケース３１及び消音外側ケース３２と、一端側を閉塞し且つ他端側をテールパイプ１３５に連通させる排気ガス出口管３４とを備え、消音内側ケース３１及び消音外側ケース３２に排気ガス出口管３４の排気孔３６形成部を貫通させ、フィルタ外側ケース２１の排気ガス出口側端部に、フィルタ側出口フランジ４０を介して、消音内側ケース３１及び消音外側ケース３２を着脱可能に連結させるように構成したものであるから、消音内側ケース３１及び消音外側ケース３２の着脱によって、ディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３の部位における排気ガスの消音機能を簡単に変更できる。例えば、消音内側ケース３１及び消音外側ケース３２とは別に消音部材（図示省略）を設置することによって、排気ガスの消音機能をさらに向上させる排気構造等を容易に構成できる。一方、消音材３９が内蔵されていない消音内側ケース３１及び消音外側ケース３２の配置によって、フィルタ外側ケース２１にテールパイプ１３５を直接連結させる排気構造を容易に構成できる。また、ディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３の部位での実施が困難であった排気ガスの高周波低減対策として、消音内側ケース３１及び消音外側ケース３２内に、消音材３９（パンチ孔と繊維状マット等）消音構造を簡単に構成できる。

図５乃至図７に示すごとく、前記サイレンサケーシングは、円筒形状の消音内側ケース３１と円筒形状の消音外側ケース３２を有し、消音外側ケース３２内に消音内側ケース３１を配置させ、消音内側ケース３１と消音外側ケース３２の間に消音材３９を充填させ、消音内側ケース３１に多数の消音孔３７を形成したものであるから、ディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３を内設させる触媒内側ケース４又はフィルタ内側ケース２０や触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１を備えた排気ガス浄化構造に近似させて、前記サイレンサケーシング（消音内側ケース３１や消音外側ケース３２）を構成できる。ディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３を内設させるための触媒内側ケース４又はフィルタ内側ケース２０や触媒外側ケース５又はフィルタ外側ケース２１と同一材料（パイプ等）を利用して、前記サイレンサケーシングの消音内側ケース３１や消音外側ケース３２を形成できる。前記サイレンサケーシングの製造コストを簡単に低減できる。

図１０乃至図１４を参照して、排気ガス流入口１２の変形構造を説明する。上記実施形態において、図９に示す如く、排気ガス流入口１２は、触媒内側ケース４及び触媒外側ケース５に略楕円形の貫通孔を開設することによって形成していた。図１０に示す如く、触媒内側ケース４及び触媒外側ケース５に略四角形の貫通孔を開設することによって排気ガス流入口１２を形成できる。また、図１１に示す如く、触媒内側ケース４及び触媒外側ケース５に略長円形の貫通孔を開設することによって排気ガス流入口１２を形成できる。また、図１２に示す如く、触媒内側ケース４及び触媒外側ケース５に略多角形の貫通孔を開設することによって排気ガス流入口１２を形成できる。また、図１３に示す如く、触媒内側ケース４及び触媒外側ケース５に略六角形の貫通孔を開設することによって排気ガス流入口１２を形成できる。また、図１４に示す如く、触媒内側ケース４及び触媒外側ケース５に不定形の貫通孔を開設することによって排気ガス流入口１２を形成できる。

図１５乃至図１８を参照して、ディーゼルエンジン７０に前記ＤＰＦ１を設けた構造を説明する。図１５乃至図１８に示す如く、ディーゼルエンジン７０のシリンダヘッド７２の左側面に排気マニホールド７１が配置されている。シリンダヘッド７２の右側面には吸気マニホールド７３が配置されている。シリンダヘッド７２は、エンジン出力軸７４（クランク軸）とピストン（図示省略）を有するシリンダブロック７５に上載されている。シリンダブロック７５の前面と後面からエンジン出力軸７４の前端と後端を突出させている。シリンダブロック７５の前側面には冷却ファン７６が設けられている。エンジン出力軸７４の前端側からＶベルト７７を介して冷却ファン７６に回転力を伝達するように構成している。

図１５、図１６、図１８に示す如く、シリンダブロック７５の後面にフライホイールハウジング７８を固着している。フライホイールハウジング７８内にフライホイール７９を設ける。エンジン出力軸７４の後端側にフライホイール７９を軸支させている。後述するバックホウ１００の油圧ポンプ１３２に、フライホイール７９を介してディーゼルエンジン７０の動力を取り出すように構成している。

また、シリンダブロック７５の下面にはオイルパン９５が配置されている。シリンダブロック７５の左右側面とフライホイールハウジング７８の左右側面とには、機関脚取付部９６がそれぞれ設けられている。各機関脚取付部９６には、防振ゴムを有する機関脚体９７がボルト締結されている。ディーゼルエンジン７０は、各機関脚体９７を介して、後述するエンジン支持シャーシ１２１に防振支持されている（図２３参照）。

図１５、図１７、図１８に示す如く、触媒外側ケース５の外側面には、フィルタ支持体としての支持脚体１９の一端側が溶接固定されている。支持脚体１９の他端側は、フライホイールハウジング７８の上面に形成された取り付け部８２にボルト８０にて着脱可能に締結されている。このため、上記したＤＰＦ１は、支持脚体１９を介して、高剛性のフライホイールハウジング７８に支持されることになる。

図１５〜図１８に示すように、ＤＰＦ１の消音器３０側（排気ガス移動下流側、実施形態では右側）には、エンジン７０に導入される空気を浄化するエアクリーナ８８が配置されている。エアクリーナ８８の一側面から突出した吸気出口管８９は、中継吸気管９０及びＥＧＲ装置（排気ガス再循環装置）９１を介して吸気マニホールド７３の入口側に連結されている。エアクリーナ８８の外周面には、外気をエアクリーナ８８に導入するための外気導入管９３が連結されている。

従って、外気導入管９３からエアクリーナ８８に吸い込まれた外気は、エアクリーナ８８にて除塵・浄化されたのち、吸気出口管８９、中継吸気管９０及びＥＧＲ装置９１を介して、吸気マニホールド７３に送られ、そして、ディーゼルエンジン７０の各気筒に供給されることになる。なお、エアクリーナ８８は、クリーナ支持脚９２を介して後述するキャノピー取付シャーシ１２２に吊り支持されている（図２３参照）。

図１６などに示すように、ＥＧＲ装置９１は、ディーゼルエンジン７０の再循環排気ガス（排気マニホールド７１からのＥＧＲガス）と新気（エアクリーナ８８からの外部空気）とを混合させて吸気マニホールド７３に供給するＥＧＲ本体ケース（コレクタ）１４５と、中継吸気管９０にＥＧＲ本体ケース１４５を連通させる吸気スロットル弁１４６と、排気マニホールド７１にＥＧＲクーラ１４７を介して接続する再循環排気ガス管１４８と、再循環排気ガス管１４８にＥＧＲ本体ケース１４５を連通させるＥＧＲバルブ１６９とを有する。

上記の構成により、エアクリーナ８８から吸気スロットル弁１４６を介してＥＧＲ本体ケース１４５内に外部空気を供給する一方、排気マニホールド７１からＥＧＲバルブ１６９を介してＥＧＲ本体ケース１４５内にＥＧＲガス（排気マニホールド７１から排出される排気ガスの一部）を供給する。エアクリーナ８８からの外部空気と、排気マニホールド７１からのＥＧＲガスとが、ＥＧＲ本体ケース１４５内で混合された後、ＥＧＲ本体ケース１４５内の混合ガスが吸気マニホールド７３に供給される。即ち、ディーゼルエンジン７０から排気マニホールド７１に排出された排気ガスの一部が、吸気マニホールド７３からディーゼルエンジン７０に還流されることによって、高負荷運転時の最高燃焼温度が下がり、ディーゼルエンジン７０からのＮＯｘ（窒素酸化物）の排出量が低減される。

図１５〜図１８に示すように、実施形態のＤＰＦ１は、エンジン出力軸７４と直交する方向に長い円筒形状に形成されていて、フライホイールハウジング７８より上方において、排気ガス移動方向がエンジン出力軸７４と直交する方向になるように、ディーゼルエンジン７０の上面から離して配置されている。また、エアクリーナ８８も、ＤＰＦ１と同様に円筒形状に形成されていて、ＤＰＦ１の消音器３０側（右側）に、ディーゼルエンジン７０の上面から離して配置されている。従って、シリンダヘッド７２、排気マニホールド７２及び吸気マニホールド７３の上面は露出していて、メンテナンス作業をし易い状態になっている。この状態では、ＤＰＦ１はシリンダヘッド７２におけるフライホイールハウジング７８寄りの一側面に相対向している。

図１５に示すように、ＤＰＦ１の上端は、ディーゼルエンジン７０の上端よりＨ１だけ低い位置に設定されている。ディーゼルエンジン７０を冷却ファン７６側から見ると（図１７参照）、ＤＰＦ１のほとんどがディーゼルエンジン７０にて隠れることになる。また、エアクリーナ８８の上端も、ディーゼルエンジン７０の上端よりＨ２だけ低い位置に設定されている。

ディーゼルエンジン７０の排気マニホールド７１には、エンジン出力軸７４の方向に延びる中継排気管８５を介して、ＤＰＦ１の排気ガス入口管１６が着脱可能に連結されている。中継排気管８５の長手中途部には、ディーゼルエンジン７０の排気圧を調節するための排気絞り装置８６が設けられている。

排気絞り装置８６は、スートフィルタ３を再生させるためのものである。すなわち、スート（すす）がスートフィルタ３に堆積したときに、排気絞り装置８６の制御にてディーゼルエンジン７０の排気圧を高くすることにより、ディーゼルエンジン７０からの排気ガスの温度を高温にして、スートフィルタ３に堆積したスート（すす）が燃焼する。その結果、スート（すす）が消失し、スートフィルタ３が再生することになる。

従って、負荷が小さく排気ガスの温度が低くなり易い作業（スートが堆積し易い作業）を継続して行っても、排気絞り装置８６による排気圧の強制上昇にてスートフィルタ３を再生でき、ＤＰＦ１の排気ガス浄化能力を適正に維持できる。また、スートフィルタ３に堆積したスートを燃やすためのバーナー等も不要になる。

ディーゼルエンジン７０の排気マニホールド７１から、中継排気管８５及び排気ガス入口管１６を介してＤＰＦ１内に移動した排気ガスは、ＤＰＦ１にて浄化されたのち、排気ガス出口管３４から後述するテールパイプ１３５に移動して、最終的に機外に排出されることになる。

図１９〜図２４を参照して、作業車両としてのバックホウ１００に前記ディーゼルエンジン７０を搭載した構造を説明する。図１９及び図２０に示す如く、バックホウ１００は、左右一対の走行クローラ１０３を有する履帯式の走行装置１０２と、走行装置１０２上に設けられた旋回機体１０４とを備えている。旋回機体１０４は、旋回用油圧モータ（図示省略）の駆動にて、３６０°の全方位にわたって水平旋回可能に構成されている。走行装置１０２の後部には、対地作業用の土工板１０５が昇降動可能に装着されている。

旋回機体１０４の右側部には、操縦部１０６とディーゼルエンジン７０とが搭載されている。ディーゼルエンジン７０はボンネット１０７にて上方から覆われており、ボンネット１０７上に操縦部１０６が設けられることになる。ボンネット１０７のうち操縦部の後方にはキャノピー１４０が立設されている。旋回機体１０４の左側部には、掘削作業のためのブーム１１１及びバケット１１３を有する作業部１１０が設けられている。旋回機体１０４のうち作業部１１０と反対側の側部（実施形態では右側部）には、作業部１１０との重量バランスを取るためのカウンタウェイト１０９が設けられている。

操縦部１０６には、オペレータが着座する操縦座席１０８と、ディーゼルエンジン７０等を出力操作する操作手段や、作業部１１０用の操作手段としてのレバー又はスイッチ等が配置されている。作業部１１０の構成要素であるブーム１１１には、ブームシリンダ１１２とバケットシリンダ１１４とが配置されている。ブーム１１１の先端部には、掘削用アタッチメントとしてのバケット１１３が、掬い込み回動可能に枢着されている。ブームシリンダ１１２又はバケットシリンダ１１４を作動させて、バケット１１３によって土工作業（作溝等の対地作業）を実行するように構成している。

図２１に示すように、旋回機体１０４は平面視半円状（扇形）に形成されていて、旋回機体１０４の中央部付近には、走行装置２に設けられた旋回用軸受（図示省略）を嵌める開口部１１５が形成されている。当該開口部１１５が旋回機体１０４の旋回中心になっている。旋回機体１０４の左側部から外向きに突出したブラケット取付部１１６には、ブーム１１１の基端部を構成するブームブラケット１１７が水平スイング可能に設けられている。旋回機体１０４における上面の枢支ブラケット１１８に、旋回用油圧シリンダ１１９におけるシリンダ部が水平回動可能に連結されている一方、旋回用油圧シリンダ１１９のピストンロッドは、ブームブラケット１１７に水平回動可能に連結されている。旋回用油圧シリンダ１１９の伸縮駆動にて、ブーム１１１が水平方向にスイングすることになる。

以下には、旋回機体１０４とボンネット１０７との間の空間に収容された各装置・部材の詳細について説明する。図２２〜図２４に示すように、旋回機体１０４のうち開口部１１５より右側には、平面視矩形枠状のエンジン支持シャーシ１２１が固定されている。エンジン支持シャーシ１２１の右側フレーム（カウンタウェイト１０９側のフレーム）には、門型形状のキャノピー取付シャーシ１２２が立設されている。エンジン支持シャーシ１２１に、各機関脚体９７を介してディーゼルエンジン７０が防振状態にて上方から取り付けられている。キャノピー取付シャーシ１２２には、ボンネット１０７を介してキャノピー１４０の支柱部がボルト締結されている。

実施形態のディーゼルエンジン７０は、冷却ファン７６が旋回機体１０４の前部側に、フライホイールハウジング７８（ひいてはＤＰＦ１）が旋回機体１０４の後部側に位置するように、旋回機体１０４に対して横置式に配置されている。すなわち、エンジン出力軸７４の向きが作業部１１０とカウンタウェイト１０９とが並ぶ左右方向に直交する前後方向に沿うように、ディーゼルエンジン７０が配置されている。

キャノピー取付シャーシ１２２の上側フレームとエンジン支持シャーシ１２１の左側フレームとは、ディーゼルエンジン７０の上方及び左方を囲う逆Ｌ字型の補強部材１２３にて連結されている。従って、ディーゼルエンジン７０は、エンジン支持シャーシ１２１、キャノピー取付シャーシ１２２及び補強部材１２３にて周囲を囲われている。そして、更にその外周側がボンネット１０７にて覆われることになる。

冷却ファン７６の前方には、エンジン冷却用のラジエータ１２４とオイルクーラ１２５とが冷却ファン７６に相対向するように配置されている。ラジエータ１２４はエンジン支持シャーシ１２１に固定されたラジエータ支持台１２６に取り付けられている。ラジエータ１２４の前方には可動式のルーバ１２７が配置されている。冷却ファン７６の回転駆動にてラジエータ１２４及びオイルクーラ１２５に冷却風を吹き付けることにより、ラジエータ１２４及びオイルクーラ１２５が空冷されることになる。

図２３及び図２４に示すように、ラジエータ１２４はラジエータ支持台１２６に取り付けられていて、旋回機体１０４の上面に対して上下に間隔を空けて配置されており、旋回機体１０４とラジエータ１２４の間にはスペースが空いている。当該スペース、すなわち、ラジエータ１２４の下方で且つラジエータドレン１２８の側方には、電力供給用のバッテリ１２９が収容されている。ラジエータ１２４及びルーバ１２７の前方には燃料タンク１３０が配置されている。冷却ファン７６の上方（実施形態ではオイルクーラ１２５の上面）には、バックホウ１００の作動制御を司るコントローラ１３１が配置されている。

詳細は図示しないが、ボンネット１０７の前部側（例えばラジエータ１２４及びオイルクーラ１２５を覆う部分）を、ボンネット１０７の他の部位と別体に構成して、前記前部側を開閉扉に構成することも可能である。かかる構成にすると、当該開閉扉を開けることでラジエータ１２４、オイルクーラ１２５、バッテリ１２９及びコントローラ１３１を露出できるから、清掃や付け替え等のメンテナンス作業を簡単に行えることになる。

前述の通り、旋回機体１０４の後部側に、ディーゼルエンジン７０のフライホイールハウジング７８が位置しており、フライホイールハウジング７８上にＤＰＦ１が配置されている。そして、ＤＰＦ１の消音器３０側（右側）で且つディーゼルエンジン７０よりＨ２だけ低い高さ位置に、エアクリーナ８８が配置されている。エアクリーナ８８は、クリーナ支持脚９２を介して、キャノピー取付シャーシ１２２の上フレームに吊り支持されている。この場合、エアクリーナ８８は、ボンネット１０７のうちカウンタウェイト１０９寄りの上部内面（右上部内面）とＤＰＦ１との間のデッドスペースに位置することになる。

図２４に示すように、ＤＰＦ１の消音器３０から突出する排気ガス出口管３４には、下向きに延びるテールパイプ１３５が接続されている。そして、テールパイプ１３５の排気口部１３６は、旋回機体１０４の右側部にあるカウンタウェイト１０９に形成された貫通穴１３７に臨ませるか又は貫通させている。

なお、ボンネット１０７の内面のうちＤＰＦ１の上方箇所には、操縦座席１０８を前後スライド可能に支持するシートマウント１３８（図２２の一点鎖線参照）が設けられている。実施形態では、ＤＰＦ１のセンサ接続プラグ５０を塞ぐボルト及びフランジ体２５，２６とシートマウント１３８とが干渉しないように、相互の位置関係が設定されている。

フライホイールハウジング７８の近傍には、フライホイール７９を介してのディーゼルエンジン７０の動力にて駆動する油圧ポンプ１３２が配置されている。油圧ポンプ１３２の前方にはリザーバタンク１３３が設けられている。リザーバタンク１３３の左方にはコントロールバルブ１３４が設けられている。リザーバタンク１３３、油圧ポンプ１３２、コントロールバルブ１３４、旋回用油圧モータ、旋回用油圧シリンダ１１９及び作業部１１０の各シリンダ１１２，１１４等の間は油圧ホースにて接続されており、油圧ポンプ１３２の駆動にてリザーバタンク１３３から作動油がそれぞれに供給されることになる。

以上の構成から明らかなように、実施形態のバックホウ１００は、ボンネット１０７内に、ディーゼルエンジン７０に導入される空気を浄化するエアクリーナ８８と、ディーゼルエンジン７０からの排気ガスを浄化するＤＰＦ１とを有しており、ディーゼルエンジン７０の一側部に設けられたフライホイールハウジング７８上にＤＰＦ１が配置されているから、ディーゼルエンジン７０の構成部品の一つとして、ディーゼルエンジン７０にＤＰＦ１を高剛性に配置できる。

すなわち、ディーゼルエンジン７０の高剛性部品であるフライホイールハウジング７８の利用にてＤＰＦ１を高剛性に支持して、振動等によるＤＰＦ１の損傷を防止できる。また、ディーゼルエンジン７０の製造場所でディーゼルエンジン７０にＤＰＦ１を組み込んで出荷することが可能になり、ディーゼルエンジン７０とＤＰＦ１をまとめてコンパクトに構成できる。

また、ディーゼルエンジン７０にＤＰＦ１を組み込んで出荷可能であるから、仮にバックホウ１００以外の車両にディーゼルエンジン７０を搭載する場合であっても、車両毎に出荷申請する手間等を省略でき、製造コストを抑制できる。更に、排気マニホールド７１にＤＰＦ１を至近距離で連通できるから、ＤＰＦ１を適正温度に維持し易く、高い排気ガス浄化性能が維持できる。その上、ＤＰＦ１の小型化にも寄与できる。

しかも、ＤＰＦ１の側方で且つディーゼルエンジン７０の上端より低い高さ位置に、エアクリーナ８８が配置されているから、ディーゼルエンジン７０の周辺空間を有効利用して、ボンネット１０７の内面とディーゼルエンジン７０との間に、ＤＰＦ１とエアクリーナ８８とをコンパクトに配置できる。更に、エアクリーナ８８より重量物であるＤＰＦ１を、エアクリーナ８８より低い位置に配置するから、ディーゼルエンジン７０の重心を低くでき、防振性の向上を図れる。そして、エアクリーナ８８に近接したＤＰＦ１の排熱にて、エアクリーナ８８を容易に加温できるという利点もある。

実施形態では、フライホイールハウジング７８の上部にフィルタ支持体（支持脚体１９）が設けられており、ＤＰＦ１は、ディーゼルエンジン７０の排気マニホールド７１に連結されると共に、フィルタ支持体（支持脚体１９）を介してフライホイールハウジング７８に連結されているから、排気マニホールド７１とフィルタ支持体（支持脚体１９）という剛体を用いた支持によって、ＤＰＦ１をフライホイールハウジング７８上に高剛性に連結できることになる。このため、振動等によるＤＰＦ１の損傷防止に効果が高い。

また、図１５〜図１８及び図２２〜図２４に示す如く、ＤＰＦ１及びエアクリーナ８８は、ディーゼルエンジン７０の上面から離して配置されているから、シリンダヘッド７２、排気マニホールド７１及び吸気マニホールド７３の上面側を露出でき、ディーゼルエンジン７０関連のメンテナンス作業がし易い。更に、エアクリーナ８８は、ボンネット１０７のうちカウンタウェイト１０９寄りの上部内面とＤＰＦ１との間に位置しているから、ボンネット１０７を大型にすることなく、ボンネット１０７のうちカウンタウェイト１０９寄りの上部内面というコーナ部のデッドスペースを有効利用して、ＤＰＦ１とエアクリーナ８８とを近接させて組み付けできる。

図１５〜図１８及び図２２〜図２４に示す如く、ＤＰＦ１は、ディーゼルエンジン７０の上部に位置するシリンダヘッド７２の一側面に相対向して配置されているから、ＤＰＦ１は、ディーゼルエンジン７０の冷却ファン７６の風下において、シリンダヘッド７２の陰に隠れることになる。従って、冷却ファン７６からの風がＤＰＦ１に直接当たるのを抑制して、冷却ファン７６からの風によるＤＰＦ１ひいてはＤＰＦ１内部の排気ガス温度の低下を抑制でき、排気ガス温度の維持を図れることになる。

図２３及び図２４に示すように、ボンネット１０７内には、冷却ファン７６に相対向してエンジン冷却用のラジエータ１２４が配置されており、ラジエータ１２４の下方で且つラジエータドレン１２８の側方には、電力供給用のバッテリ１２９が配置されているから、旋回機体１０４とラジエータ１２４の間のスペースをバッテリ１２９の配置空間として有効利用でき、ボンネット１０７の内部スペースの利用効率を向上できる。

一方、冷却ファン７６の上方（実施形態ではオイルクーラ１２５の上面）には、バックホウ１００の作動制御を司るコントローラ１３１が配置されているから、ＤＰＦ１の排熱の影響が、熱的に弱いコントローラ１３１に及ぶのを抑制でき、コントローラ１３１による制御の安定化やコントローラ１３１の長寿命化に寄与する。

図１５〜図１８及び図２２〜図２４に示す如く、ＤＰＦ１及びエアクリーナ８８の上端はディーゼルエンジン７０の上端より低い位置に設定されているから、ディーゼルエンジン７０の全高に対してＤＰＦ１及びエアクリーナ８８の影響をなくせる。従って、ＤＰＦ１及びエアクリーナ８８を組み込んだディーゼルエンジン７０であっても、全高を極力低く抑えた構成にできる。もちろん、冷却ファン７６からの風がＤＰＦ１に直接当たるのをより確実に抑制できるという利点もある。

図２４に示すように、旋回機体１０４のうち作業部１１０と反対側の側部（実施形態では右側部）には、作業部１１０との重量バランスを取るためのカウンタウェイト１０９が設けられており、ＤＰＦ１の消音器３０から突出する排気ガス出口管３４は、カウンタウェイト１０９寄りに位置しており、カウンタウェイト１０９に形成された貫通穴１３７に、排気ガス出口管３４に接続されて下方に延びるテールパイプ１３５の排気口部１３６を臨ませるか又は貫通させているので、ＤＰＦ１の排気ガス出口管３４をカウンタウェイト１０９の貫通穴１３７に至近距離で連通させることが可能になる。このため、テールパイプ１３５の長さを短くでき、組付け作業がし易いという利点がある。

なお、本願発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、様々な態様に具体化できる。例えば本願発明は、前述のようなバックホウ１００に限らず、コンバイン、トラクタ等の農作業機やクレーン車等の特殊作業用車両のような各種作業車両に対して広く適用できる。また、本願発明における各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。

実施形態に係る排気ガス浄化装置の正面視断面図である。同外観底面図である。同排気ガス流入側から見た左側面図である。同排気ガス排出側から見た右側断面図である。図１の正面視分解断面図である。同排気ガス排出側の正面視拡大断面図である。同排気ガス排出側の側面視拡大断面図である。同排気ガス流入側の拡大底面図である。同排気ガス流入側の平面視拡大断面図である。図９の変形例を示す排気ガス流入側の平面視拡大断面図である。図９の変形例を示す排気ガス流入側の平面視拡大断面図である。図９の変形例を示す排気ガス流入側の平面視拡大断面図である。図９の変形例を示す排気ガス流入側の平面視拡大断面図である。図９の変形例を示す排気ガス流入側の平面視拡大断面図である。ディーゼルエンジンの左側面図である。ディーゼルエンジンの平面図である。ディーゼルエンジンの正面図である。ディーゼルエンジンの背面図である。バックホウの側面図である。バックホウの平面図である。旋回機体の平面図である。旋回機体上の配置構成を示す平面図である。旋回機体上の配置構成を示す前面側面図である。旋回機体上の配置構成を示す右側面図である。

１ＤＰＦ（ガス浄化フィルタ）
１６排気ガス入口管（ＤＰＦの排気ガス入口）
１９支持脚体（フィルタ支持体）
３４排気ガス出口管（ＤＰＦの排気ガス出口）
７０ディーゼルエンジン
７１排気マニホールド
７６冷却ファン
７８フライホイールハウジング
８８エアクリーナ

Claims

機体に搭載され且つボンネットにて覆われたエンジンと、前記エンジンに導入される空気を浄化するエアクリーナと、前記エンジンからの排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置とを備えている作業車両搭載用のエンジン装置であって、
前記エンジンの一側部に設けられたフライホイールハウジング上に前記排気ガス浄化装置を配置するにあたり、前記フライホイールハウジングの上部にはフィルタ支持体が設けられ、前記排気ガス浄化装置は、前記エンジンの前記排気マニホールドに連結されると共に、前記フィルタ支持体を介して前記フライホイールハウジングに連結され、前記排気ガス浄化装置の側方で且つ前記エンジンの上端より低い高さ位置に、前記エアクリーナが配置され、
前記機体の側部にカウンタウェイトが設けられ、前記排気ガス浄化装置から突出する排気ガス出口管が前記カウンタウェイト寄りに位置し、前記カウンタウェイトに形成された貫通穴に、前記排気ガス出口管に接続されて下方に延びるテールパイプの排気口部を臨ませるか又は貫通させ、
前記エアクリーナ及び前記排気ガス浄化装置は、前記エンジンの上面から離して配置されていて、前記エアクリーナは、前記ボンネットのうち前記カウンタウェイト寄りの上部内面と前記排気ガス浄化装置との間に位置し、
前記排気ガス浄化装置は、排気ガスを浄化する２種類のガス浄化フィルタと、前記各ガス浄化フィルタを内設させる内側ケースと、前記各内側ケースを内設させる外側ケースとを備え、一方の内側ケースに、他方の内側ケースに対応する外側ケースをオーバーラップさせると共に、一方のガス浄化フィルタと他方のガス浄化フィルタとの間の空間に対して、一方の外側ケースと他方の外側ケースとを連結するフランジ体をオフセットさせるように構成し、前記一方のガス浄化フィルタと他方のガス浄化フィルタとの間の空間をセンサ取付け空間に構成し、前記オーバーラップする側である他方の外側ケースのうち前記センサ取付け空間と対応する箇所に、センサ支持体を設けている、
作業車両搭載用のエンジン装置。