JP2015134999A - 建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】還元剤タンクの配置を工夫することで、工具の収納スペースを十分に確保しつつ、還元剤タンクの給水作業を容易に行うことができるようにする。【解決手段】上部旋回体１２には、還元剤タンク４０と工具箱３０とがそれぞれ搭載されている。還元剤タンク４０は、還元剤を貯留させるタンク本体４１と、タンク本体４１内に還元剤を給水するための給水ノズル４２とを有する。還元剤タンク４０の給水ノズル４２は、その先端部が工具箱３０の後側壁を貫通して収納空間Ｓに連通しており、工具箱３０の開閉蓋３５を開くことで、箱本体３１の開口部３１ａから給水ノズル４２を視認可能となっている。【選択図】図４

Description

本発明は、建設機械に関するものである。

近年、排気ガスに含まれるＮＯｘ等を低減するために、ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction、選択触媒還元）システムを搭載した作業機械が増えつつある。ＳＣＲシステムでは、一般に、尿素水等の還元剤を排気ガス中に添加することでＮＯｘ等の還元を促進している。

特許文献１には、上部旋回体の外側から還元剤タンクに還元剤を補給する給水作業や還元剤タンクのメンテナンス作業を容易に行うために、開閉可能なカバー体を有する工具箱を上部旋回体の外側部に配設し、工具箱内に還元剤タンクを設置するようにした構成が開示されている。

特許文献２には、第１の収容ケース内部に物品を収納するための物品収容空間を画成し、第２の収容ケース内部に還元剤を貯留する還元剤タンクを設けるようにした構成が開示されている。

特開２０１１−０１２６６１号公報 国際公開第２０１３／１３７１６９号

しかしながら、特許文献１の構成では、工具箱内に還元剤タンクを収納しているために、工具を収納するためのスペースが還元剤タンクの容積分だけ狭くなってしまうという問題がある。また、還元剤タンクは、尿素による錆の発生を抑えるために樹脂材で形成することが好ましいが、還元剤タンクに工具が衝突すると破損しやすくなるという問題がある。

また、特許文献２の構成では、収納ケースが２つ必要であり、部品点数が増えてコストアップになるという問題がある。そして、収納ケースを２つ配置するためのスペースを確保する必要があることから、装置が大型化してしまうという問題がある。さらに、上方にある収納ケースは、地上からアクセスし難いため、メンテナンス性が悪化するという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、還元剤タンクの配置を工夫することで、工具の収納スペースを十分に確保しつつ、還元剤タンクの給水作業を容易に行うことができるようにすることにある。

本発明は、エンジンの排気ガスを還元するための還元剤が貯留される還元剤タンクと、工具を収納するための工具箱とが、上部旋回体にそれぞれ搭載された建設機械を対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明は、前記還元剤タンクは、前記還元剤を貯留させるタンク本体と、該タンク本体内に該還元剤を給水するための給水ノズルとを有し、
前記工具箱は、内部に収納空間を有し且つ該収納空間に前記工具を出し入れするための開口部が形成された箱本体と、該箱本体の開口部を開閉可能な開閉蓋とを有し、
前記給水ノズルの先端部は、前記工具箱の前記収納空間に連通し且つ前記開閉蓋を開いたときに作業者が前記開口部から視認可能な位置に設けられていることを特徴とするものである。

第１の発明では、上部旋回体には、還元剤タンクと工具箱とがそれぞれ搭載されている。還元剤タンクの給水ノズルは、その先端部が工具箱の収納空間に連通しており、工具箱の開閉蓋を開くことで、開口部から給水ノズルを視認可能となっている。

このような構成とすれば、還元剤タンクの給水ノズルが工具箱の収納空間に連通しているので、開閉蓋を開くだけで給水ノズルにアクセスでき、給水作業を容易に行うことができるとともに、メンテナンス性が向上する。また、工具箱の収納空間内で給水作業を行うことができるので、給水ノズルの周囲に作業スペースを別途確保する必要が無く、装置全体として小型化を図ることができる。

また、従来のような工具箱内に還元剤タンクを配設させた構成に比べて、工具箱の収納空間を十分に確保することができるとともに、還元剤タンクに工具が衝突して破損するおそれが無い。

また、工具箱の開閉蓋を、給水ノズルの保護カバーとして兼用することができるので、部品点数を削減してコストを抑えることができる。そして、施錠のためのロック機構を開閉蓋に設けておけば、工具と還元剤の盗難防止の対策を１つのロック機構で実施することができる。

第２の発明は、第１の発明において、
前記工具箱の開口部は、上方に開口するように形成され、
前記工具箱は、前記開閉蓋の上縁部に沿って延びる回動軸を有し、
前記開閉蓋は、前記回動軸を中心に回動可能で且つ前記開口部を閉じたときに上縁部から下縁部にかけて斜め下方に傾斜するように形成され、
前記開閉蓋には、前記収納空間側に窪むことで作業者が前記上部旋回体に乗り降りするためのステップ部が形成され、
前記給水ノズルの先端部は、前記開閉蓋を閉じたときの前記ステップ部と前記箱本体の側壁との間に位置していることを特徴とするものである。

第２の発明では、給水ノズルの先端部を、開閉蓋を閉じたときのステップ部と箱本体の側壁との間に位置させている。これにより、デッドスペースとなっている工具箱の収納空間の上部寄りの空間を、給水ノズルの配設空間として有効活用することができるとともに、給水ノズルに工具が衝突するおそれも無い。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記タンク本体は、前記工具箱の後側に配設され、
前記給水ノズルの基端部は、前記タンク本体の前側壁に接続される一方、該給水ノズルの先端部は、前記工具箱の後側壁を貫通して前記収納空間に連通していることを特徴とするものである。

第３の発明では、工具箱の後側にタンク本体を配設し、タンク本体の前側壁に接続させた給水ノズルの先端部を工具箱の後側壁に貫通させているので、給水ノズルとタンク本体とを接続するための配管が不要となる。

第４の発明は、第１又は第２の発明において、
前記上部旋回体は、底板と、該底板から立設して前後方向に延びる左右一対の縦板とを有し、
前記タンク本体は、前記左右一対の縦板の間に配設され、
前記タンク本体と前記給水ノズルとは、給水配管を介して接続されていることを特徴とするものである。

第４の発明では、左右一対の縦板の間にタンク本体を配設し、タンク本体と給水ノズルとを給水配管で接続することで、デッドスペースを有効活用して装置全体の小型化を図ることができる。

第５の発明は、第１又は第２の発明において、
前記上部旋回体は、作業者の操作スペースを区画するキャブを有し、
前記タンク本体は、前記キャブの床下に配設され、
前記タンク本体と前記給水ノズルとは、給水配管を介して接続されていることを特徴とするものである。

第５の発明では、キャブの床下にタンク本体を配設し、タンク本体と給水ノズルとを給水配管で接続することで、デッドスペースを有効活用して装置全体の小型化を図ることができる。

本発明によれば、還元剤タンクの給水ノズルが工具箱の収納空間に連通しているので、開閉蓋を開くだけで給水ノズルにアクセスでき、給水作業を容易に行うことができるとともに、メンテナンス性が向上する。また、工具箱の収納空間内で給水作業を行うことができるので、給水ノズルの周囲に作業スペースを別途確保する必要が無く、装置全体として小型化を図ることができる。

本発明の実施形態に係る建設機械の概略構成を示す平面図である。 工具箱の開閉蓋を閉じた状態を示す斜視図である。 工具箱の開閉蓋を閉じた状態を示す側面断面図である。 工具箱の開閉蓋を開いた状態を示す斜視図である。 工具箱の開閉蓋を開いた状態を示す側面断面図である。 本変形例１に係る建設機械の概略構成を示す平面図である。 本変形例２に係る建設機械の概略構成を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。各図には、上下や前後左右の方向を矢印で示してある。特に言及しない限り、上下等の方向についてはこれら矢印で示す方向に従って説明する。

図１は、本実施形態に係る建設機械の概略構成を示す平面図である。この建設機械１０は、クローラ式の下部走行体１１の上に上部旋回体１２が搭載された油圧ショベルである。上部旋回体１２のアッパーフレーム２０の上には、アタッチメント１３、キャブ１４、カウンタウエイト１５、工具箱３０、還元剤タンク４０、燃料タンク５１、作動油タンク５２、及び機械室５５等が設けられている。

上部旋回体１２のアッパーフレーム２０は、底板２１と、底板２１上の左右幅方向の中間部分を前後方向に延びる左右一対の縦板２２とを有する。縦板２２の上端の後側部分には、帯状の補強板２２ａが接合されており、断面略Ｔ字状に形成されている。一対の縦板２２の前側部分には、車両左右方向に延びるブームフットピン２５が支持されている。アタッチメント１３は、ブーム１３ａやアーム等で構成されており、ブーム１３ａの基端部がブームフットピン２５に回動自在に支持されている。

上部旋回体１２の前部左側には、運転座席、各種操作装置、及び計器類が装備されて作業者の操作スペースを区画するキャブ１４が配設されている。キャブ１４の後部には、エンジン駆動用の燃料を貯留する燃料タンク５１が配設されている。

上部旋回体１２の前部右側には、工具箱３０と、還元剤タンク４０と、油圧制御用の作動油を貯留する作動油タンク５２とが前方から順に配設されている。上部旋回体１２のアッパーフレーム２０における工具箱３０よりも車両前方には、踏み台２４が設けられている。なお、工具箱３０及び還元剤タンク４０の具体的な構成については後述する。

上部旋回体１２の後部には、左右両側にわたって機械室５５が設けられている。機械室５５は、機械室カバー５５ａで覆われている。機械室５５は、吸気室５６と、エンジン室５７と、ポンプ室５８とに左から順に区画されていて、その内部には、エンジン６５やラジエータ６２、油圧ポンプ６６等が設置されている。

吸気室５６には、吸気ダクト６０が配設されている。吸気ダクト６０の空気流通方向の上流側には、防塵用のフィルタ６１が取り付けられている。吸気室５６とエンジン室５７との間の区画壁には、ラジエータ６２が取り付けられている。

エンジン室５７には、エンジン６５が設置されている。ポンプ室５８には、油圧ポンプ６６が設置されている。エンジン室５７からポンプ室５８に渡る範囲には、エンジン６５から延びる排気管６７やマフラ６８が配設されている。エンジン６５から排出される排気ガスは、排気管６７やマフラ６８を経て機械室５５の外部に排気される。エンジン室５７内におけるラジエータ６２の近傍には、エンジン６５によって回転駆動される冷却用のファン６３が配設されている。ファン６３の周囲は、ファンシュラウド６４によって覆われている。

図２〜図５に示すように、工具箱３０は、内部に収納空間Ｓを有し且つ収納空間Ｓに工具を出し入れするための開口部３１ａが形成された箱本体３１と、箱本体３１の開口部３１ａを開閉可能な開閉蓋３５とを有する。

箱本体３１の開口部３１ａは、上方に開口するように形成されている。箱本体３１の後側壁の上端部には、左右方向に延びる回動軸３２ａを有するヒンジ３２が取り付けられている。開閉蓋３５の上縁部は、ヒンジ３２を介して箱本体３１に取り付けられている。これにより、開閉蓋３５は、ヒンジ３２の回動軸３２ａを中心に開閉可能となっている。開閉蓋３５は、開口部３１ａを閉じたときに上縁部から下縁部にかけて斜め下方に傾斜した状態で箱本体３１に取り付けられている。

開閉蓋３５は、開口部３１ａを閉じたときに、側面視でブームフットピン２５と重なり合っている（図３参照）。一方、開口部３１ａを開いたときには、側面視でブームフットピン２５とは重なり合っていない（図５参照）。このような構成とすれば、メンテナンス時にブームフットピン２５を取り外す必要がある場合に、作業者の作業負担を軽減することができる。

具体的に、開閉蓋３５を閉じた状態及び開いた状態の何れであっても、側面視でブームフットピン２５に重なり合っている場合には、建設機械１０の側方からブームフットピン２５を引き抜こうとしても、ブームフットピン２５が開閉蓋３５に干渉するために取り外すことができない。そのため、工具箱３０の箱本体３１や開閉蓋３５をアッパーフレーム２０上から一旦取り外す必要があり、作業者の作業負担が増大してしまう。

これに対し、本実施形態では、開閉蓋３５を開いたときに、建設機械１０の側方から容易にブームフットピン２５を引き抜いて取り出すことができるので、作業負担を軽減することができる。

開口部３１ａの前側周縁には、樹脂材やゴム材等によって形成されたシール部材３３が設けられている。シール部材３３は、開閉蓋３５を閉じた状態で押圧されて弾性変形することにより、箱本体３１と開閉蓋３５との隙間をシールしている。

開閉蓋３５には、その傾斜方向の略中央位置で収納空間Ｓ側に窪んだステップ部３６が形成されている。ステップ部３６は、作業者が上部旋回体１２に乗り降りする際に、踏み台２４に続いて足を載せるための踏み面を構成している。

開閉蓋３５におけるステップ部３６よりも右側位置には、箱本体３１の開口部３１ａを開閉蓋３５で閉じた状態で施錠して保持するためのロック機構３７が設けられている。

本実施形態に係る建設機械１０は、排気ガスに含まれるＮＯｘ等を低減するために、尿素水を還元剤として用いたＳＣＲシステムを備えている。尿素水は、水に所定量の尿素を添加した水溶液である。

図１にも示すように、ＳＣＲシステムは、還元剤を貯留する還元剤タンク４０と、還元剤タンク４０から供給される還元剤を排気経路内に噴射する還元剤供給装置４５と、還元剤タンク４０と還元剤供給装置４５とに接続された還元剤供給配管４６とで構成されている。

還元剤タンク４０は、還元剤を貯留させるタンク本体４１と、タンク本体４１内に還元剤を給水するための給水ノズル４２とを有する。還元剤タンク４０は、タンクカバー４０ａで覆われている。

給水ノズル４２の基端部は、タンク本体４１の前側壁に接続されている。給水ノズル４２は、基端部から先端部にかけて斜め上方に延びている。タンク本体４１内部に還元剤を給水すると、給水ノズル４２の基端部の位置が還元剤の水位の上限となるので、タンク本体４１内部に空気層が形成される。これにより、タンク本体１１内部が還元剤によって満タンとはならないので、還元剤タンク４０が凍結によって破損するのを防止できる。

給水ノズル４２の先端部は、工具箱３０の箱本体３１の後側壁を貫通して収納空間Ｓに連通しており、開閉蓋３５を閉じたときのステップ部３６と箱本体３１の後側壁との間に位置している。これにより、開閉蓋３５を開いたときに、作業者が開口部３１ａから給水ノズル４２の先端部を視認可能となっている。

このような構成とすれば、開閉蓋３５を開くだけで給水ノズル４２にアクセスでき、給水作業を容易に行うことができるとともに、メンテナンス性が向上する。また、工具箱３０の収納空間Ｓ内で給水作業を行うことができるので、給水ノズル４２の周囲に作業スペースを別途確保する必要が無く、装置全体として小型化を図ることができる。

また、デッドスペースとなっている工具箱３０の収納空間Ｓの上部寄りの空間を、給水ノズル４２の配設空間として有効活用することができるとともに、給水ノズル４２に工具が衝突するおそれも無い。

《本変形例１》
図６は、本変形例１に係る建設機械の構成を示す平面図である。以下、前記実施形態と同じ部分については同じ符号を付し、相違点についてのみ説明する。

図６に示すように、還元剤タンク４０のタンク本体４１は、左右一対の縦板２２の間に配設されている。給水ノズル４２は、工具箱３０の箱本体３１の左側壁を貫通して収納空間Ｓに連通している。タンク本体４１と給水ノズル４２とは、給水配管４３を介して接続されている。

このように、左右一対の縦板２２の間にタンク本体４１を配設することで、デッドスペースを有効活用することができる。そして、工具箱３０と作動油タンク５２との間に還元剤タンク４０を配設する必要が無くなるので、装置全体の小型化を図ることができる。

なお、本変形例では、箱本体３１の左側壁から給水ノズル４２を貫通させるようにしているが、前記実施形態と同様に、箱本体３１の後側壁から給水ノズル４２を貫通させるようにしても構わない。

《本変形例２》
図７は、本変形例２に係る建設機械の構成を示す平面図である。図７に示すように、還元剤タンク４０のタンク本体４１は、キャブ１４の床下に配設されている。給水ノズル４２は、工具箱３０の箱本体３１の左側壁を貫通して収納空間Ｓに連通している。タンク本体４１と給水ノズル４２とは、給水配管４３を介して接続されている。

このように、キャブ１４の床下にタンク本体４１を配設することで、デッドスペースを有効活用することができる。そして、工具箱３０と作動油タンク５２との間に還元剤タンク４０を配設する必要が無くなるので、装置全体の小型化を図ることができる。

なお、本変形例では、箱本体３１の左側壁から給水ノズル４２を貫通させるようにしているが、前記実施形態と同様に、箱本体３１の後側壁から給水ノズル４２を貫通させるようにしても構わない。

《その他の実施形態》
前記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

本実施形態では、工具箱３０と還元剤タンク４０とを別置きとしたが、この形態に限定するものではない。例えば、１つの箱体の内部空間を仕切壁によって２つの収納スペースに区画して、一方の収納スペースを工具箱３０として利用するとともに、他方の収納スペースに還元剤タンク４０を配置し且つ給水ノズル４２を仕切壁に貫通させて一方の収納スペースに連通させた形態としてもよい。

以上説明したように、本発明は、還元剤タンクの配置を工夫することで、工具の収納スペースを十分に確保しつつ、還元剤タンクの給水作業を容易に行うことができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。

１０ 建設機械
１２ 上部旋回体
１４ キャブ
２１ 底板
２２ 縦板
３０ 工具箱
３１ 箱本体
３１ａ 開口部
３２ａ 回動軸
３５ 開閉蓋
３６ ステップ部
４０ 還元剤タンク
４１ タンク本体
４２ 給水ノズル
４３ 給水配管
６５ エンジン
Ｓ 収納空間

Claims (5)

1. エンジンの排気ガスを還元するための還元剤が貯留される還元剤タンクと、工具を収納するための工具箱とが、上部旋回体にそれぞれ搭載された建設機械であって、
   前記還元剤タンクは、前記還元剤を貯留させるタンク本体と、該タンク本体内に該還元剤を給水するための給水ノズルとを有し、
   前記工具箱は、内部に収納空間を有し且つ該収納空間に前記工具を出し入れするための開口部が形成された箱本体と、該箱本体の開口部を開閉可能な開閉蓋とを有し、
   前記給水ノズルの先端部は、前記工具箱の前記収納空間に連通し且つ前記開閉蓋を開いたときに作業者が前記開口部から視認可能な位置に設けられていることを特徴とする建設機械。
2. 請求項１において、
   前記工具箱の開口部は、上方に開口するように形成され、
   前記工具箱は、前記開閉蓋の上縁部に沿って延びる回動軸を有し、
   前記開閉蓋は、前記回動軸を中心に回動可能で且つ前記開口部を閉じたときに上縁部から下縁部にかけて斜め下方に傾斜するように形成され、
   前記開閉蓋には、前記収納空間側に窪むことで作業者が前記上部旋回体に乗り降りするためのステップ部が形成され、
   前記給水ノズルの先端部は、前記開閉蓋を閉じたときの前記ステップ部と前記箱本体の側壁との間に位置していることを特徴とする建設機械。
3. 請求項１又は２において、
   前記タンク本体は、前記工具箱の後側に配設され、
   前記給水ノズルの基端部は、前記タンク本体の前側壁に接続される一方、該給水ノズルの先端部は、前記工具箱の後側壁を貫通して前記収納空間に連通していることを特徴とする建設機械。
4. 請求項１又は２において、
   前記上部旋回体は、底板と、該底板から立設して前後方向に延びる左右一対の縦板とを有し、
   前記タンク本体は、前記左右一対の縦板の間に配設され、
   前記タンク本体と前記給水ノズルとは、給水配管を介して接続されていることを特徴とする建設機械。
5. 請求項１又は２において、
   前記上部旋回体は、作業者の操作スペースを区画するキャブを有し、
   前記タンク本体は、前記キャブの床下に配設され、
   前記タンク本体と前記給水ノズルとは、給水配管を介して接続されていることを特徴とする建設機械。

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