JP2012154150A - 尿素水タンクを備えた作業機械 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料タンクへのディーゼル燃料の補給及び尿素水タンクへの尿素水の補給を効率的に行うことが可能な作業機械を提供する。
【解決手段】燃料タンク２６を上部旋回体３の一側辺部に面して搭載する。尿素水タンク３１と連通する尿素水補給口３２を、燃料タンク２６が配置される上部旋回体３の一側辺部に面して設けられたユーティリティ室２５内に配置する。ユーティリティ室２５の前面に設けられたドア部材２５ａの尿素水補給口３２と対向する部分に、外部から尿素水補給口３２への尿素水の補給を可能とする第１開口部２５ｂを開設する。さらに、尿素水タンク３１と尿素水補給口３２とを連結する連結管３３の一部に、尿素水タンク内の尿素水量を目視によって表示するレベルゲージ３４を設け、ドア部材２５ａのレベルゲージ３４と対向する部分に、外部からレベルゲージ３４の目視を可能とする第２開口部２５ｃを開設する。
【選択図】図３

Description

本発明は、尿素水タンクを備えた作業機械に係り、特に、尿素水タンクに付設された尿素水補給口のレイアウトに関する。

油圧ショベルやホイールローダ等の作業機械は、油圧ポンプの原動機としてディーゼルエンジンが搭載されているため、大型のトラックやバスと同様に、エンジン排ガス中の窒素酸化物（以下、ＮＯｘという。）を浄化するための排ガス浄化装置を備えることが求められる。排ガス浄化装置としては、種々のものが提案されているが、構成が簡単で高い排ガス浄化性能を有することから、排ガス通路中に備えられた還元触媒の上流側に尿素水を噴射して排ガス中にアンモニアを発生させ、発生したアンモニアの還元反応を還元触媒により促進して排ガス中のＮＯｘを無害な水と窒素とに分解するものが多く用いられる。したがって、この種の排ガス浄化装置を備えた作業機械には、尿素水を蓄えるための尿素水タンクが備えられる。

従来、作業機械における尿素水タンク及び尿素水補給口のレイアウトとしては、例えば油圧ポンプの下方に尿素水タンクを配置し、カウンタウエイトに尿素水補給口を配置したもの（例えば、特許文献１参照。）、下部走行体のトラックフレームに尿素水タンクを配置し、当該尿素水タンクの上面に直接尿素水補給口を配置したもの（例えば、特許文献２参照。）及びカウンタウエイトの内部に形成されたタンク収納室内に尿素水タンクを配置し、当該尿素水タンクの前面に直接尿素水補給口を配置したもの（例えば、特許文献３参照。）などが提案されている。

特開２００９−０６８３９５号公報 特開２００８−２１５００３号公報 特開２００９−２５０１６８号公報

ところで、尿素水タンクへの尿素水の補給は、燃料タンクにディーゼル燃料を補給するタイミングで行われるのが一般的である。何となれば、ディーゼル燃料の補給施設に尿素水を保管しておくのが通常の作業機械の運用形態だからである。

しかしながら、従来の作業機械はいずれも、燃料タンクとの関係を考慮して尿素水補給口がレイアウトされておらず、燃料タンクと尿素水補給口とが離隔した位置に配置されているため、燃料タンクへのディーゼル燃料の補給及び尿素水タンクへの尿素水の補給を効率的に行えないという問題がある。即ち、一般的な作業機械においては、上部旋回体上の運転席が設けられる側辺とは反対側の側辺の前方寄りに燃料タンクが配置されることが多いが、このような構成を有する作業機械において、特許文献１に記載されているようにカウンタウエイトに尿素水補給口を配置したり、特許文献３に記載されているようにカウンタウエイト内に収納された尿素水タンクの前面部分に直接尿素水補給口を配置すると、ディーゼル燃料及び尿素水の補給時に、上部旋回体上の一側辺の前方寄りでディーゼル燃料の補給作業を行い、次いで上部旋回体の後方に回り込んで尿素水の補給作業を行うといった手順が必要となるので、オペレータの動線が長くなり、作業能率が低下する。

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、燃料タンクへのディーゼル燃料の補給及び尿素水タンクへの尿素水の補給を効率的に行うことが可能な作業機械を提供することにある。

本発明は、前記の課題を解決するため、下部走行体と、下部走行体上に旋回可能に設けられた上部旋回体と、上部旋回体上に搭載されたエンジン及び燃料タンクと、エンジンの排ガス通路中に備えられた排ガス浄化用の還元触媒と、還元触媒の上流側に噴射される尿素水を蓄える尿素水タンクとを備えた作業機械において、前記燃料タンクを前記上部旋回体の一側辺部に面して搭載すると共に、前記尿素水タンクと連通する尿素水補給口を、前記燃料タンクが配置される側と同一の前記上部旋回体上の一側辺部に配置したことを特徴とする。

かかる構成によると、燃料タンクと尿素水補給口とが前記上部旋回体上の同一側辺部に面して配置されるので、燃料及び尿素水の補給時におけるオペレータの動線を短くすることができ、作業能率を向上することができる。

また本発明は、前記構成の尿素水タンクを備えた作業機械において、前記尿素水補給口を前記燃料タンクが設置される前記上部旋回体の一側辺部に面して設けられたユーティリティ室の内部に配置すると共に、前記ユーティリティ室の上面部又は側面部に設けられた開口を閉塞するドア部材の前記尿素水補給口と対向する部分に、当該ドア部材を開けることなく前記尿素水補給口への尿素水の補給を可能とする開口部を開設したことを特徴とする。

かかる構成によると、尿素水タンクへの尿素水の補給時に、いちいちドア部材を開ける必要がないので、作業能率を更に向上することができる。

また本発明は、前記構成の尿素水タンクを備えた作業機械において、前記尿素水タンクと前記尿素水補給口とを連結する連結管の一部に、前記尿素水タンク内の尿素水量を目視によって表示するレベルゲージを設け、このレベルゲージを前記燃料タンクが設置される前記上部旋回体の一側辺部に面して設けられたユーティリティ室の内部に配置すると共に、前記ユーティリティ室の上面部又は側面部に設けられた開口を閉塞するドア部材の前記レベルゲージと対向する部分に、当該ドア部材を開けることなく前記レベルゲージの目視を可能とする開口部を開設したことを特徴とする。

かかる構成によると、レベルゲージを目視することによって尿素水タンク内の尿素水量を随時確認できるので、尿素水不足による排ガス浄化機能の劣化を防止することができる。また、尿素水量の確認時にいちいちドア部材を開ける必要がないので、作業能率を更に向上することができる。

また本発明は、前記構成の尿素水タンクを備えた作業機械において、前記尿素水タンクと前記尿素水補給口とを連結する連結管の全部又は一部を、フレキシブルな配管をもって構成したことを特徴とする。

かかる構成によると、尿素水タンクと尿素水補給口とをフレキシブルな配管を介して連結するので、尿素水タンク及び尿素水補給口の配設位置の自由度を高めることができる。また、尿素水タンクと尿素水補給口との間に振動等の外力が作用した場合にも、フレキシブルな配管によってその外力を吸収できるので、尿素水タンクと尿素水補給口とを連結する連結管の破損を防止することができる。

本発明は、燃料タンクを上部旋回体の一側辺部に面して搭載すると共に、尿素水タンクと連通する尿素水補給口を、燃料タンクが配置される側と同一の上部旋回体上の一側辺部に配置したので、燃料及び尿素水の補給時におけるオペレータの動線を短くすることができ、作業能率を向上することができる。

実施形態に係る作業機械の一部破断した側面図である。 実施形態に係る作業機械の一部省略した平面図である。 実施形態に係る尿素水タンクの第１例とその周辺部分の構成を示す図である。 実施形態に係る尿素水タンクの第２例を示す図である。

以下、実施形態に係る尿素水タンクを備えた作業機械の構成を、油圧ショベルを例にとり、図を参照しながら説明する。

図１及び図２に示すように、実施形態に係る作業機械１は、下部走行体２と、下部走行体２上に旋回可能に取り付けられた上部旋回体３と、一端が上部旋回体３に連結された多関節型のリンク機構よりなる作業フロント４とを備えている。これら各部２，３，４は、図示しない油圧ポンプから吐出される油圧により駆動される。

作業フロント４は、一端が上部旋回体３に連結されたブーム１０と、ブーム１０を駆動するブームシリンダ１１と、一端がブーム１０の他端に連結されたアーム１２と、アーム１２を駆動するアームシリンダ１３と、一端がアーム１２の他端に連結されたバケット１４と、バケット１４を駆動するバケットシリンダ１５とから構成されており、ブーム１０、アーム１２及びバケット１４は、それぞれ上下方向にのみ旋回可能であるように構成されている。ブームシリンダ１１は、両端が上部旋回体３とブーム１０とに連結され、ブーム１０を支点１６の回りに回動する。アームシリンダ１３は、両端がブーム１０とアーム１２とに連結され、アーム１２を支点１７の回りに回動する。バケットシリンダ１５は、両端がアーム１２とバケット１４を連結するリンク１９の力点１９ａとアーム１２とに連結され、バケット１４を支点１８の回りに回動する。なお、バケット１４に代えて、グラップル、カッタ、ブレーカ等の他の作業具を備えることもできる。

上部旋回体３上には、運転室２１、カウンタウエイト２２、エンジンルーム２３、ユーティリティ室２５、燃料タンク２６及び作動油タンク２７が所要の配列で配置される。本例においては、図２に示すように、運転室２１が上部旋回体３の前方側（作業フロント４が連結される側）の左辺部と面する部分に設置され、カウンタウエイト２２が上部旋回体３の後方部分に設置される。エンジンルーム２３は、カウンタウエイト２２の前方部分に配置され、その内部には図示しない油圧ポンプの駆動源であるディーゼルエンジン２８が収納して搭載される。また、ユーティリティ室２５、燃料タンク２６及び作動油タンク２７は、上部旋回体３の右辺部に面して、上部旋回体３の前方側よりこの順に配置される。なお、図２において、符号２９は上部旋回体３のメインフレーム、符号３０は下部走行体２と上部旋回体３とをつなぐ旋回装置が収納されるセンターサークルを示している。

作業機械１には、ディーゼルエンジン２８の排ガス通路中に設けられた還元触媒と、排ガス通路中の還元触媒の上流側に尿素水を噴射するノズルと、尿素水が蓄えられる尿素水タンク３１（図３及び図４参照）と、尿素水タンクに蓄えられた尿素水をノズルに供給する尿素水供給配管とから主に構成され、排ガス中のＮＯｘを無害な水と窒素とに分解する排ガス浄化装置が備えられる。なお、この種の排ガス浄化装置の詳細については、従来周知の事項であり、かつ本願の要旨でもないので、説明を省略する。

図３及び図４に示すように、尿素水タンク３１には尿素水補給口３２が付設されており、これら尿素水タンク３１と尿素水補給口３２とは連結管３３を介して連結されている。勿論、これらの図に示すように、尿素水補給口３２は尿素水タンク３１の上面よりも上方に配設される。連結管３３は、全体を硬質な素材からなる管体をもって形成することもできるし、全体又は一部をフレキシブルな素材からなる管体をもって形成することもできる。図３は、連結管３３全体を硬質な素材からなる管体３３ａをもって形成したときの構成を示しており、図４は、連結管３３の両端部を硬質な素材からなる管体３３ａをもって形成し、中央部分のみをフレキシブルな素材からなる管体３３ｂをもって形成したときの構成を示している。いずれの場合にも、尿素水補給口３２から垂直下方に延びる連結管３３の一部には、尿素水タンク３１内の尿素水量を目視によって表示するレベルゲージ３４が設けられる。

尿素水タンク３１はメインフレーム２９上の所要の位置に設置され、尿素水補給口３２はユーティリティ室２５内に配置される。図１、図３及び図４に示すように、ユーティリティ室２５の上面部及び側面部には、ユーティリティ室２５の開口部を閉塞するドア部材２５ａが開閉可能に設けられており、尿素水補給口３２は、該ドア部材２５ａに対向させて配置される。ドア部材２５ａには、尿素水補給口３２と対向する部分に、当該ドア部材２５ａを開けることなく尿素水補給口３２への尿素水の補給を可能とする第１開口部２５ｂが開設されると共に、レベルゲージ３４と対向する部分に、当該ドア部材２５ａを開けることなくレベルゲージ３４の目視を可能とする第２開口部２５ｃが開設されている。なお、第１開口部２５ｂ及び第２開口部２５ｃを別個に開設する構成に代えて、尿素水補給口３２への尿素水の補給とレベルゲージ３４の目視が可能な１つの開口部を開設する構成とすることもできる。また、レベルゲージ３４の目視を可能とする第２開口部２５ｃについては、ドア部材２５ａに開設する構成に代えて、ユーティリティ室の側面板に開設する構成とすることもできる。

本実施形態に係る作業機械１は、尿素水補給口３２を燃料タンク２６に隣接するユーティリティ室２５内に配置したので、ディーゼル燃料及び尿素水の補給時におけるオペレータの動線を短くすることができ、作業能率の向上を図ることができる。また、本実施形態に係る作業機械１は、ユーティリティ室２５の上面部又は側面部に設けられたドア部材２５ａの尿素水補給口３２と対向する部分に、当該ドア部材２５ａを開けることなく尿素水補給口３２への尿素水の補給を可能とする第１開口部２５ｂを開設したので、尿素水タンク３１への尿素水の補給時にいちいちドア部材２５ａを開ける必要がなく、作業能率の更なる向上を図ることができる。さらに、本実施形態に係る作業機械１は、尿素水タンク３１と尿素水補給口３２とを連結する連結管３３の一部に、尿素水タンク３１内の尿素水量を目視によって表示するレベルゲージ３４を設けると共に、ユーティリティ室２５の上面部又は側面部に設けられたドア部材２５ａのレベルゲージ３４と対向する部分に、当該ドア部材２５ａを開けることなくレベルゲージ３４の目視を可能とする第２開口部２５ｃを開設したので、レベルゲージ３４を目視することによって尿素水タンク３１内の尿素水量を随時確認できると共に、尿素水量の確認時にいちいちドア部材２５ａを開ける必要がないので、作業能率の更なる向上を図ることができる。

また、尿素水タンク３１と尿素水補給口３２とをフレキシブルな素材からなる管体３３ｂをもって形成した場合には、上述の諸効果のほか、尿素水タンク３１及び尿素水補給口３２の配設位置の自由度を高められる、外力に対する連結管３３の耐久性が高められる、という作用効果を発揮できる。

なお、前記実施形態においては、尿素水補給口３２をユーティリティ室２５内に配置したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、上部旋回体３における燃料タンク２６が配置されるのと同一の側辺部に配置すれば足りる。この場合にも、ディーゼル燃料及び尿素水の補給時におけるオペレータの動線を短くすることができて、作業能率の向上を図ることができる。

１ 作業機械
２ 下部走行体
３ 上部旋回体
４ 作業フロント
１０ ブーム
１１ ブームシリンダ
１２ アーム
１３ アームシリンダ
１４ バケット
１５ バケットシリンダ
１６，１７，１８ 支点
１９ リンク
１９ａ リンクの力点
２１ 運転室
２２ カウンタウエイト
２３ エンジンルーム
２５ ユーティリティ室
２５ａ ドア部材
２５ｂ 第１開口部
２５ｃ 第２開口部
２６ 燃料タンク
２７ 作動油タンク
２８ ディーゼルエンジン
２９ メインフレーム
３０ センターサークル
３１ 尿素水タンク
３２ 尿素水補給口
３３ 連結管
３３ａ 硬質な素材からなる管体
３３ｂ フレキシブルな素材からなる管体
３４ レベルゲージ

Claims (4)

1. 下部走行体と、下部走行体上に旋回可能に設けられた上部旋回体と、上部旋回体上に搭載されたエンジン及び燃料タンクと、エンジンの排ガス通路中に備えられた排ガス浄化用の還元触媒と、還元触媒の上流側に噴射される尿素水を蓄える尿素水タンクとを備えた作業機械において、
   前記燃料タンクを前記上部旋回体の一側辺部に面して搭載すると共に、前記尿素水タンクと連通する尿素水補給口を、前記燃料タンクが配置される側と同一の前記上部旋回体上の一側辺部に配置したことを特徴とする尿素水タンクを備えた作業機械。
2. 前記尿素水補給口を前記燃料タンクが設置される前記上部旋回体の一側辺部に面して設けられたユーティリティ室の内部に配置すると共に、前記ユーティリティ室の上面部又は側面部に設けられた開口を閉塞するドア部材の前記尿素水補給口と対向する部分に、当該ドア部材を開けることなく前記尿素水補給口への尿素水の補給を可能とする開口部を開設したことを特徴とする請求項１に記載の尿素水タンクを備えた作業機械。
3. 前記尿素水タンクと前記尿素水補給口とを連結する連結管の一部に、前記尿素水タンク内の尿素水量を目視によって表示するレベルゲージを設け、このレベルゲージを前記燃料タンクが設置される前記上部旋回体の一側辺部に面して設けられたユーティリティ室の内部に配置すると共に、前記ユーティリティ室の上面部又は側面部に設けられた開口を閉塞するドア部材の前記レベルゲージと対向する部分に、当該ドア部材を開けることなく前記レベルゲージの目視を可能とする開口部を開設したことを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の尿素水タンクを備えた作業機械。
4. 前記尿素水タンクと前記尿素水補給口とを連結する連結管の全部又は一部を、フレキシブルな配管をもって構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の尿素水タンクを備えた作業機械。

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