JP2013249670A - 建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】作業者が、複数のメンテナンス作業を行う場合、一の作業を終えてから他の作業に取りかかるときに場所を移動する必要がなく、メンテナンスデッキ上の同一の場所で、複数のメンテナンス作業を安定した姿勢で安全に行うことができるようにし、メンテナンス作業性を向上することができる上部旋回体を備えた建設機械を提供する。
【解決手段】上部旋回体６は、その中央上部に設けられたメンテナンスデッキ３０と、上部旋回体６の側部からメンテナンスデッキ３０に向かって昇降するように設けられた昇降ステップ３２とを備え、上部旋回体６上でメンテナンスデッキ３０の周囲にはメンテナンスを要する機器類が設けられており、機器類のメンテナンス部位がメンテナンスデッキ３０の近傍に設けられている。
【選択図】図５

Description

本発明は、油圧ショベル等の上部旋回体を有する建設機械に関する。

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自在に設けられた上部旋回体と、上部旋回体の前側に俯仰動可能に取付けられた作業腕装置とによって大略構成されている。

上部旋回体は、骨組み構造体をなす旋回フレームと、作業腕装置の左側に沿って旋回フレームの左前側に設けられた運転室と、作業腕装置を挟んで運転室と反対側となる旋回フレーム上の位置で前後に並ぶ燃料タンク及び作動油タンクと、旋回フレームの後側に設けられ、エンジン等の機器を収容する機械室とを備えている（例えば、特許文献１参照）。

また、上部旋回体は、エンジンのエアクリーナを備えている。エアクリーナは高温となるエンジンの近傍では、エアクリーナ自体が加熱されてエンジンへの吸気温度が高くなりエンジン効率の低下を招くおそれがあるために、隔壁部材で機械室と区切られ、またエアクリーナからエンジンの吸気口部に至る吸気配管の組立性等を考慮して、運転室の後方に設けられることがある（例えば、特許文献２参照）。

ところで、作業者は、上部旋回体に設けられた機器のメンテナンス作業を行う場合、上部旋回体の上部に設けられたメンテナンスデッキに乗り上がって行うときがある。作業者がメンテナンスデッキに昇降することができるように、上部旋回体の右前側には昇降ステップが設けられている。この昇降ステップを使って作業者が昇降するのを手助けするためや、作業者が昇降ステップを昇降している際等に作業者が誤って上部旋回体の側方に落下するのを防止するために、昇降ステップの側部には大型のハンドレールが設けられている。

特開２００６−６９３６５号公報 特開２００４−２５７３３３号公報

上述したとおりの形態の従来の上部旋回体を有する建設機械には、次のとおりの解決すべき課題がある。

特許文献１に記載された構成では、メンテナンスデッキが上部旋回体の上部で広く設定されており、作業者は、エンジンオイルの点検、燃料の給油、作動油タンクのフィルタ交換等の複数のメンテナンス作業を行う場合、一の作業を終えてから他の作業に取りかかるときには場所を移動しなければならないので、メンテナンス作業に手間を要してしまうという問題がある。

昇降ステップは、上部旋回体の右前側に設けられており、運転室とは作業腕装置を挟んで反対側の位置となっている。従って、運転室にいた作業者は、メンテナンス作業を行うためメンテナンスデッキに移動するとき、作業腕装置の下をくぐったり作業腕装置を避けて大きく迂回しなければならないので、メンテナンス作業に手間を要してしまうという問題がある。

ハンドレールは、作業者が昇降ステップを昇降している際等に作業者が誤って上部旋回体の側方に落下するのを防止するため、及び作業者が上部旋回体の上面に立った姿勢でもハンドレールを無理なく把持できるようにするために、作業者の腰の高さより高い位置となるように上方に向けて大きく突出させている。このために、掘削等の作業を行う際の機体の振動等により、ハンドレールが大きく振動することになる。その結果、ハンドレールと上部旋回体との固定部等に応力が集中し、その固定部等が破損するといった問題がある。

更に、特許文献２に記載された構成では、エアクリーナが、運転室の後方に設けられ、そのエレメントの挿脱部が上部旋回体の側部に向くように設けられている。従って、作業者は、エアクリーナのエレメントの点検、清掃、交換等のメンテナンス作業を下部走行体の履帯上等で行うから、エアクリーナのメンテナンス作業中に誤って下部走行体の履帯上等から落下する危険があり、安全にエアクリーナのメンテナンス作業を行うことができないという問題がある。また、作業者は、エアクリーナのメンテナンス作業を終えてからエンジンオイルの点検等の他の作業に取りかかるときには、作業腕装置の下をくぐったり作業腕装置を避けて大きく迂回してメンテナンスデッキに移動しなければならないので、メンテナンス作業に手間を要してしまうという問題がある。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、作業者は、複数のメンテナンス作業を行う場合、一の作業を終えてから他の作業に取りかかるときに場所を移動する必要がなく、且つ下部走行体の履帯上等で不安定な姿勢で作業をする必要がなく、メンテナンスデッキ上の同一の場所で複数のメンテナンス作業を安定した姿勢で安全に行うことができるようにし、メンテナンス作業性を向上することができる建設機械を提供することである。

他の技術的課題は、運転室にいた作業者は、メンテナンス作業を行うためメンテナンスデッキに移動するとき、作業腕装置の下をくぐったり作業腕装置を避けて大きく迂回する必要がなく運転室からメンテナンスデッキに容易に移動することができ、且つ大型のハンドレールが設けられていなくてもメンテナンスデッキに安全に昇降することができるようにし、メンテナンス作業性を向上することができる建設機械を提供することである。

本発明によれば、上記技術的課題を解決するために、請求項１の発明の特徴は、下部走行体と、該下部走行体上に旋回自在に設けられた上部旋回体とを備える建設機械において、該上部旋回体の中央上部に設けられたメンテナンスデッキと、該上部旋回体の側部から該メンテナンスデッキに向かって昇降するように設けられた昇降ステップとを備え、該上部旋回体上で該メンテナンスデッキの周囲にはメンテナンスを要する機器類が設けられており、該機器類のメンテナンス部位が該メンテナンスデッキの近傍に設けられていることにある。

請求項２の発明は、該機器類は、該メンテナンスデッキ後下方に設けられたエンジンと、該エンジンからの熱の伝達を阻止する隔壁部材で該エンジンとは区分され該エンジンの上方に位置して該メンテナンスデッキ後方に設けられた該エンジンのエアクリーナとを含み、該エアクリーナは、そのエレメントの挿脱部が該メンテナンスデッキに向くように設けられていることにある。

請求項３の発明は、該機器類は、該上部旋回体の左，右方向の一側に設けられた作動油タンクと、該上部旋回体の左，右方向の他側に設けられた燃料タンクと、該燃料タンクの後方に設けられ該エンジンの排気ガス処理装置用の還元剤である尿素水を貯留する尿素水タンクとを含み、該作動油タンクのフィルタと、該燃料タンクの給油口と、該尿素水タンクの給水口とが該メンテナンスデッキの近傍に設けられていることにある。

請求項４の発明は、該上部旋回体は、その左，右方向の一側に位置して該上部旋回体の前方に設けられた運転室を備え、該昇降ステップは、該運転室の背面に沿って設けられていることにある。

請求項１の発明によれば、メンテナンスを要する機器類がメンテナンスデッキの周囲に設けられており、機器類のメンテナンス部位がメンテナンスデッキの近傍に設けられている。従って、作業者は、複数のメンテナンス作業を行う場合、一の作業を終えてから他の作業に取りかかるときに場所を移動する必要がなく、メンテナンスデッキ上の同一の場所で、複数のメンテナンス作業を安定した姿勢で安全に行うことができる。この結果、メンテナンス作業に要する時間を短縮することができ、メンテナンス作業性を向上することができる。

請求項２の発明によれば、エアクリーナは、そのエレメントの挿脱部がメンテナンスデッキに向くように設けられている。従って、作業者は、エアクリーナのメンテナンス作業を行う場合、その作業を下部走行体の履帯上等で不安定な姿勢でする必要がなく、その作業をメンテナンスデッキ上で安定した姿勢で安全に行うことができる。この結果、メンテナンス作業性及び作業の安全性を向上することができる。

更に、エアクリーナはエンジンの上方の位置に設けられているから、作業者は、複数のメンテナンス作業を行う場合、エアクリーナのメンテナンス作業を終えてから、エンジンオイルの点検等の他の作業に取りかかるときに場所を移動する必要がなく、メンテナンスデッキ上の同一の場所でエンジンオイルの点検等の他の作業に取りかかることができる。この結果、メンテナンス作業に要する時間を短縮することができ、メンテナンス作業性を向上することができる。

請求項３の発明によれば、作動油タンクのフィルタと、燃料タンクの給油口と、尿素水タンクの給水口とがメンテナンスデッキの近傍に設けられている。従って、作業者は、複数のメンテナンス作業を行う場合、作動油タンクのフィルタの交換作業を終えてから、燃料の給油作業又は尿素水の給水作業に取りかかるとき等に場所を移動する必要がなく、メンテナンスデッキ上の同一の場所で、複数のメンテナンス作業を行うことができる。この結果、メンテナンス作業に要する時間を短縮することができ、メンテナンス作業性を向上することができる。

請求項４の発明によれば、昇降ステップが、運転室の背面に沿って上部旋回体側部からメンテナンスデッキに向かって昇降するように設けられている。従って、運転室にいた作業者は、メンテナンス作業を行うためメンテナンスデッキに移動するとき、作業腕装置の下をくぐったり作業腕装置を避けて大きく迂回する必要がなく、運転室の背面に沿って設けられた昇降ステップを利用して運転室からメンテナンスデッキに容易に移動することができる。この結果、メンテナンス作業に要する時間を短縮することができ、メンテナンス作業性を向上することができる。

更に、昇降ステップが運転室の背面に沿って設けられているから、昇降ステップの側部に、作業者の腰の高さより高い位置となるように上方に向けて大きく突出させた大型のハンドレールが設けられていなくても、作業者は運転室の背面に沿ってメンテナンスデッキに安全に昇降することができる。この結果、ハンドレールの固定部等が破損してしまう問題を解決できる。また、大型のハンドレールを設ける必要がないから、部材点数や材料のコストを低減することができる。

本発明に従って構成された建設機械の典型例である油圧ショベルの左側面図。 油圧ショベルの一部を示す右側面図。 左側部カバーが開けられた状態での油圧ショベルの一部を示す左側面図。 昇降ステップ等を拡大して示す斜視図。（ａ）昇降ステップの最上段部が閉じられた状態。（ｂ）昇降ステップの最上段部が開けられた状態。 油圧ショベルの一部を示す上面図。 図５中の矢印Ｂ−Ｂ方向からみた断面図。

図１及び図２を参照して説明する。全体を番号２で示す油圧ショベルは、走行装置である下部走行体４、下部走行体４上に鉛直軸線を中心に旋回自在に設けられた上部旋回体６、上部旋回体６の前側に俯仰動可能に取付けられた作業腕装置８とによって大略構成されている。

作業腕装置８は、上部旋回体６の前側に俯仰動可能に取付けられたブーム１０、ブーム１０の先端に揺動自在に取付けられたアーム１２、アーム１２の先端に揺動自在に取付けられた作業具１４、上部旋回体６とブーム１０の間にはブーム１０を作動させるためのブーム作動シリンダ１６、ブーム１０とアーム１２の間にはアーム１２を作動させるためのアーム作動シリンダ１８、及びアーム１２と作業具１４の間には作業具１４を作動させるための作業具作動シリンダ２０を備えている。土砂等の掘削作業時には、上部旋回体６を下部走行体４に対し旋回運動させて、上部旋回体６の前側に俯仰動可能に取付けられた作業腕装置８で土砂等の掘削作業を行うようになっている。

上部旋回体６は、骨組み構造体をなす旋回フレーム２２、作業腕装置８の左側に沿って旋回フレーム２２の左前側に設けられた運転室２４、上部旋回体６の左側部を覆う左側部カバー２６，２７、上部旋回体６の右側部を覆う右側部カバー２８，２９を備えている。右側部カバー２９の前部側には開口２９ａが設けられており、後述する冷却ファン４８により開口２９ａから機体内部に冷却風が取り込まれるようになっている。

図３から図６を参照して説明する。上部旋回体６は、その中央上部に設けられ作業者がメンテナンス作業を行うときの足場となるメンテナンスデッキ３０を備えている。作業者が上部旋回体６の側部からメンテナンスデッキ３０に昇降することができるように、左側部カバー２６の内側には運転室２４の背面に沿って昇降ステップ３２が設けられている。昇降ステップ３２の側部には、作業者が昇降するのを手助けするため小型のハンドレール３４が設けられている。昇降ステップ３２の下部の空間には、電源のバッテリ３６，３６が搭載されている。昇降ステップ３２の最上段部３２ａは、上，下方向に揺動自在に支持されており、その内部にペール缶３８や工具等を収納できるようになっている。

メンテナンスデッキ３０の後下方に、エンジン４０が、エンジン４０のベルトの張り具合を点検する部位やエンジンオイルのレベルゲージを点検する部位等がメンテナンスデッキ３０の近傍に位置するように設けられている。

エンジン４０の左上方には、エンジン４０の排気ガス処理装置４２が設けられている。排気ガス処理装置４２は、排気ガス中の粒子状物質を捕集して除去する粒子状物質除去フィルタ、窒素酸化物（ＮＯｘ）を尿素水を用いて浄化するＮＯｘ浄化装置、一酸化炭素、炭化水素を酸化除去する酸化触媒等の後処理装置等から構成されている。

エンジン４０の右上方には、エンジン４０のエアクリーナ４４が、長手方向が前後方向に向くように設けられている。エアクリーナ４４のエレメントは矢印Ａ方向に引き抜かれ、また矢印Ａ方向と反対方向に挿入される。エンジン４０とエアクリーナ４４の間には、隔壁部材４６が設けられており、エンジン４０からエアクリーナ４４への熱の伝達が阻止されている。

エンジン４０の右側には、エンジン４０の一側の出力軸の先端に接続された冷却ファン４８が設けられており、冷却ファン４８よりもさらに機体右方向にはクーリングパッケージ５０が設けられている。クーリングパッケージ５０は、ラジエタやオイルクーラ，インタークーラ等、複数の熱交換器を一体に形成したパッケージである。また、冷却ファン４８は、右側部カバー２９の開口２９ａから機体外部の空気を冷却風として吸い込み、クーリングパッケージ５０及びエンジン４０へと流通させる軸流ファンである。

クーリングパッケージ５０の前方であってメンテナンスデッキ３０の右下方には、エンジン４０の排気ガス処理装置４２用の還元剤である尿素水を貯留する尿素水タンク５２が設けられており、その給水口５２ａがメンテナンスデッキ３０の近傍に位置するようにノズル５２ｂが設けられている。

尿素水タンク５２の前方であってメンテナンスデッキ３０の右下方には、燃料タンク５４が設けられており、その給油口５４ａがメンテナンスデッキ３０の近傍に位置するように設けられている。

メンテナンスデッキ３０の左下方には、作動油タンク５６が設けられており、その内部に作動油を濾過するフィルタ５６ａがメンテナンスデッキ３０の近傍に位置するように設けられている。

エアクリーナ４４、冷却ファン４８、クーリングパッケージ５０等の上面を覆うように一方のフード５８が揺動開閉可能に設けられており、エンジン４０、排気ガス処理装置４２、作動油タンク５６等の上面を覆うように他方のフード６０が揺動開閉可能に設けられている。

他方のフード６０は、排気ガス処理装置４２、作動油タンク５６等の上方に位置して一方のフード５８と略同一の形状を有する左側部６０ａと、エンジン４０の上方に位置して左側部６０ａと比べて高さ方向及び機体前後方向の寸法が小さい右側部６０ｂの２つの部材が連結して構成されている。

上述したとおりの、上部旋回体を有する建設機械の作用を説明する。

本発明に従って構成された上部旋回体６を有する建設機械によれば、下部走行体４と、下部走行体４上に旋回自在に設けられた上部旋回体６とを備える建設機械において、上部旋回体６の中央上部に設けられたメンテナンスデッキ３０と、上部旋回体６の側部からメンテナンスデッキ３０に向かって昇降するように設けられた昇降ステップ３２とを備え、上部旋回体６上でメンテナンスデッキ３０の周囲にはメンテナンスを要する機器類が設けられており、機器類のメンテナンス部位がメンテナンスデッキ３０の近傍に設けられている。

また、機器類は、メンテナンスデッキ３０後下方に設けられたエンジン４０と、エンジン４０からの熱の伝達を阻止する隔壁部材４６でエンジン４０とは区分されエンジン４０の上方に位置してメンテナンスデッキ３０後方に設けられたエンジン４０のエアクリーナ４４とを含み、エアクリーナ４４は、そのエレメントの挿脱部がメンテナンスデッキ３０に向くように設けられている。

更に、機器類は、上部旋回体６の左側に設けられた作動油タンク５６と、上部旋回体６の右側に設けられた燃料タンク５４と、燃料タンク５４の後方に設けられエンジン４０の排気ガス処理装置４２用の還元剤である尿素水を貯留する尿素水タンク５２とを含み、作動油タンク５６のフィルタ５６ａと、燃料タンク５４の給油口５４ａと、尿素水タンク５２の給水口５２ａとがメンテナンスデッキ３０の近傍に設けられている。

従って、作業者は、複数のメンテナンス作業を行う場合、一の作業を終えてから、他の作業に取りかかるときに場所を移動する必要がなく、エンジンオイルのレベルゲージを点検、エンジン４０のベルトの張り具合の点検、排気ガス処理装置４２の清掃、エアクリーナ４４のエレメントの点検、清掃、交換、尿素水の給水、燃料の給油、作動油タンク５６のフィルタ５６ａの交換等の複数のメンテナンス作業を、メンテナンスデッキ３０上の同一の場所で、安定した姿勢で安全に行うことができる。この結果、メンテナンス作業に要する時間を短縮することができ、メンテナンス作業性を向上することができる。

上部旋回体６は、その左前方に設けられた運転室２４を備え、昇降ステップ３２は、運転室２４の背面に沿って設けられている。

従って、運転室２４にいた作業者は、メンテナンス作業を行うためメンテナンスデッキ３０に移動するとき、作業腕装置８の下をくぐったり作業腕装置８を避けて大きく迂回する必要がなく、運転室２４の背面に沿って設けられた昇降ステップ３２を利用して運転室２４からメンテナンスデッキ３０に容易に移動することができる。この結果、メンテナンス作業に要する時間を短縮することができ、メンテナンス作業性を向上することができる。

更に、昇降ステップ３２が運転室２４の背面に沿って設けられているから、昇降ステップ３２の側部に、作業者の腰の高さより高い位置となるように上方に向けて大きく突出させた大型のハンドレールが設けられていなくても、作業者は運転室２４の背面に沿ってメンテナンスデッキ３０に安全に昇降することができる。この結果、ハンドレールの固定部等が破損してしまう問題を解決できる。また、大型のハンドレールを設ける必要がないから、部材点数や材料のコストを低減することができる。

クーリングパッケージ５０、及び尿素水タンク５２の側部に位置する右側部カバー２９の前部側には、機体内部に冷却風を取り込むための開口２９ａが設けられている。この結果、上部旋回体６左右方向でクーリングパッケージ５０を挟んで冷却ファン４８と対向する位置に開口が設けられた場合と比べて、冷却ファン４８の騒音が機体外部に漏れにくくなっており、低騒音化を図ることができる。また、冷却風が尿素水タンク５２の周囲を通るから、高温を嫌う尿素水タンク５２を冷却することができる。

一方のフード５８と他方のフード６０の左側部６０ａは略同一の形状であるので、一方のフード５８と他方のフード６０の左側部６０ａとは同一の金型から製作することができ、製作コストの低減することができる。また、上部旋回体６後方の機器の上面を覆うフードが、一方のフード５８と他方のフード６０とのダブルフード構成であるので、シングルフード構成の場合と比べて、開閉に必要な操作力を小さくすることができ、メンテナンス作業性を向上することができる。

４：下部走行体
６：上部旋回体
２４：運転室
３０：メンテナンスデッキ
３２：昇降ステップ
４０：エンジン
４２：排気ガス処理装置
４４：エアクリーナ
４６：隔壁部材
５２：尿素水タンク
５２ａ：給水口
５４：燃料タンク
５４ａ：給油口
５６：作動油タンク
５６ａ：フィルタ

Claims (4)

1. 下部走行体と、該下部走行体上に旋回自在に設けられた上部旋回体とを備える建設機械において、
   該上部旋回体の中央上部に設けられたメンテナンスデッキと、
   該上部旋回体の側部から該メンテナンスデッキに向かって昇降するように設けられた昇降ステップとを備え、
   該上部旋回体上で該メンテナンスデッキの周囲にはメンテナンスを要する機器類が設けられており、該機器類のメンテナンス部位が該メンテナンスデッキの近傍に設けられていることを特徴とする建設機械。
2. 該機器類は、該メンテナンスデッキ後下方に設けられたエンジンと、
   該エンジンからの熱の伝達を阻止する隔壁部材で該エンジンとは区分され該エンジンの上方に位置して該メンテナンスデッキ後方に設けられた該エンジンのエアクリーナとを含み、
   該エアクリーナは、そのエレメントの挿脱部が該メンテナンスデッキに向くように設けられていることを特徴とする請求項１記載の建設機械。
3. 該機器類は、該上部旋回体の左，右方向の一側に設けられた作動油タンクと、
   該上部旋回体の左，右方向の他側に設けられた燃料タンクと、
   該燃料タンクの後方に設けられ該エンジンの排気ガス処理装置用の還元剤である尿素水を貯留する尿素水タンクとを含み、
   該作動油タンクのフィルタと、該燃料タンクの給油口と、該尿素水タンクの給水口とが該メンテナンスデッキの近傍に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の建設機械。
4. 該上部旋回体は、その左，右方向の一側に位置して該上部旋回体の前方に設けられた運転室を備え、
   該昇降ステップは、該運転室の背面に沿って設けられていることを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の建設機械。

Images