JP2015137615A - 建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】供給ポンプの配置を工夫することで、走行中に飛散した石等によって供給ポンプが破損するのを防止する。【解決手段】上部旋回体１２には、エンジン６５の排気ガスに還元剤を供給するための還元装置４０が搭載されている。還元装置４０は、還元剤が貯留される還元剤タンク４１と、還元剤タンク４１に貯留された還元剤を吸い上げてエンジン６５の排気経路内に送り込むための供給ポンプ４２とを有する。還元剤タンク４１は、上部旋回体１２における縦板２２よりも車幅方向の外方に配設されている。供給ポンプ４２は、縦板２２と還元剤タンク４１との間に配設されている。【選択図】図３

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、液体還元剤用タンクが液体還元剤供給パイプにより排気管に接続され、液体還元剤供給ポンプにより液体還元剤用タンク内の尿素水溶液を排気管に供給できるようにした構成が開示されている。

特開２００３−２０９３６号公報

ところで、特許文献１の発明では、還元剤タンクを上部旋回体のどのような位置に配置するかについては様々な検討がなされているが、供給ポンプについては、その具体的な配置が記載されていない。そのため、供給ポンプの配設位置によっては、走行中の下部走行体によって飛散した石や瓦礫等が供給ポンプに衝突して破損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、供給ポンプの配置を工夫することで、走行中に飛散した石等によって供給ポンプが破損するのを防止することにある。

本発明は、エンジンの排気ガスに還元剤を供給することで排気ガスを還元させる還元装置が上部旋回体に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、
前記還元装置は、前記還元剤が貯留される還元剤タンクと、該還元剤タンクに貯留された還元剤を吸い上げて前記エンジンの排気経路内に送り込むための供給ポンプとを有し、
前記還元剤タンクは、前記上部旋回体における前記縦板よりも車幅方向の外方に配設され、
前記供給ポンプは、前記縦板と前記還元剤タンクとの間に配設されていることを特徴とするものである。

第１の発明では、上部旋回体における縦板よりも車幅方向の外方に還元剤タンクが配設され、縦板と還元剤タンクとの間に供給ポンプが配設される。

このような構成とすれば、側面視で供給ポンプが還元剤タンクに覆われることとなるため、走行中の下部走行体によって石や瓦礫等が飛散したとしても、石や瓦礫等が供給ポンプに衝突することがない。また、供給ポンプは、還元剤タンクよりも上部旋回体の旋回中心に近い位置に配設されているので、上部旋回体が旋回したときの走行や掘削作業で揺れたときの衝撃力の影響を軽減することができる。

第２の発明は、第１の発明において、
前記供給ポンプは、前記縦板の側壁面に取り付けられていることを特徴とするものである。

第２の発明では、剛性の高い縦板の側壁面に供給ポンプを取り付けることで、防振マウント等を別途設けることなく、走行中の振動が供給ポンプに伝わるのを抑えることができ、供給ポンプが破損しにくくなる。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記供給ポンプの内部には、前記還元剤タンクから吸い上げられた還元剤に含まれる異物を除去するための筒状のフィルタ部材が、筒軸方向に出し入れ可能に収容され、
前記供給ポンプは、前記フィルタ部材を斜め下方に出し入れ可能な姿勢で配設されていることを特徴とするものである。

第３の発明では、フィルタ部材を斜め下方から出し入れ可能な姿勢となるように供給ポンプを配設したので、作業者が供給ポンプよりも上方から手を伸ばしてフィルタ部材を交換する場合に、フィルタ部材を出し入れする作業を行い易くなる。

第４の発明は、第１乃至第３の発明のうち何れか１つにおいて、
前記上部旋回体における前記還元剤タンクの前側には、工具を収納するためのツールボックスが配設され、
前記ツールボックスは、正面視で前記供給ポンプに重なり合わないように前記縦板との間に隙間を存して配設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、ツールボックスと縦板との間には、正面視で供給ポンプに重なり合わないように隙間が設けられる。これにより、作業者が供給ポンプのメンテナンスを行うにあたって、この隙間から手を伸ばして供給ポンプにアクセスすることができ、メンテナンス性が向上する。

第５の発明は、第４の発明において、
前記ツールボックスと前記縦板との間には、正面視で前記供給ポンプを覆う正面カバーが着脱可能に設けられていることを特徴とするものである。

第５の発明では、正面視で供給ポンプが正面カバーによって覆われているので、供給ポンプを石や瓦礫等から保護するとともに、正面カバーを取り外して供給ポンプをメンテナンスすることができる。

第６の発明は、第１乃至第５の発明のうち何れか１つにおいて、
前記還元剤タンク及び前記供給ポンプの上方を覆うタンクカバーを備えたことを特徴とするものである。

第６の発明では、タンクカバーによって還元剤タンク及び供給ポンプの上方が覆われているので、還元剤タンク用のカバーと、供給ポンプ用のカバーとを別々に設けた場合に比べて部品点数を削減することができる。また、タンクカバーによって、還元剤タンク及び供給ポンプを雨水等から保護することができる。

第７の発明は、第６の発明において、
前記タンクカバーは、作業者が前記上部旋回体に乗り降りするための踏み面を構成していることを特徴とするものである。

第７の発明では、作業者が上部旋回体に乗り降りする際に、タンクカバーを踏み面として利用することができるので、踏み台を別途設ける必要が無く、部品点数を削減することができる。

第８の発明は、第６又は第７の発明において、
前記タンクカバーは、前記還元剤タンクの上方を覆うタンクカバー部と、該タンクカバー部の高さよりも低く且つ側面視で前記縦板に重なり合うように配設されて前記供給ポンプの上方を覆うポンプカバー部とを有するように段差状に形成され、
前記ポンプカバー部における前記縦板側の端縁と、該縦板の側壁面との間には、シール部材が挟み込まれていることを特徴とするものである。

第８の発明では、タンクカバーには、還元剤タンクの上方を覆うタンクカバー部と、供給ポンプの上方を覆うポンプカバー部とが段差状に設けられる。ポンプカバー部は、側面視で縦板に重なり合っており、ポンプカバー部と縦板との間にはシール部材が挟み込まれる。これにより、ポンプカバー部と縦板との隙間から雨水等が漏れ出して供給ポンプが濡れてしまうことがなく、供給ポンプを雨水等から確実に保護することができる。

第９の発明は、第８の発明において、
前記ポンプカバー部は、車両前方に向かって斜め下方に傾斜していることを特徴とするものである。

第９の発明では、ポンプカバー部を車両前方に向かって斜め下方に傾斜させているので、ポンプカバー部の傾斜面に沿って雨水等が流れ落ちるため、ポンプカバー部の上面に雨水等が溜まることがない。

本発明によれば、側面視で供給ポンプが還元剤タンクに覆われることとなるため、走行中の下部走行体によって石や瓦礫等が飛散したとしても、石や瓦礫等が供給ポンプに衝突することがない。また、供給ポンプは、還元剤タンクよりも上部旋回体の旋回中心に近い位置に配設されているので、上部旋回体が旋回したときの走行や掘削作業で揺れたときの衝撃力の影響を軽減することができる。

本発明の実施形態１に係る建設機械の概略構成を示す平面図である。 ツールボックス及びタンクカバーの構成を示す側面図である。 還元装置の構成を示す平面図である。 供給ポンプ及びタンクカバーの構成を示す側面図である。 本実施形態２に係る還元装置の構成を示す平面図である。 供給ポンプ及びタンクカバーの構成を示す側面図である。 ツールボックスの構成を示す正面図である。 還元装置の構成を示す正面図である。

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。

《実施形態１》
図１は、本実施形態１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、ツールボックス３０、還元装置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、ツールボックス３０と、還元剤タンク４１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におけるツールボックス３０よりも車両前方には、踏み台２４が設けられている。なお、ツールボックス３０及び還元剤タンク４１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に示すように、ツールボックス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が形成されたボックス本体３１と、ボックス本体３１の開口部３１ａを開閉可能な開閉蓋３５とを有する。

ボックス本体３１の開口部３１ａは、上方に開口するように形成されている。ボックス本体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を介してボックス本体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ボックス本体３１に取り付けられている。

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には、滑止板３８が設けられており、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、ボックス本体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還元装置４０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、還元装置４０は、還元剤が貯留される還元剤タンク４１と、還元剤タンク４１に貯留された還元剤を吸い上げてエンジン６５の排気経路内に送り込むための供給ポンプ４２と、供給ポンプ４２から送り込まれた還元剤を排気経路内に噴射する還元剤噴射部４８とを有する。還元剤タンク４１と供給ポンプ４２とは、吸入配管４３ａを介して接続されている。供給ポンプ４２と還元剤噴射部４８とは、供給配管４３ｂを介して接続されている。

図３に示すように、還元剤タンク４１は、上部旋回体１２における縦板２２よりも右側外方で且つツールボックス３０の後側に配設されている。縦板２２と還元剤タンク４１との間には隙間が設けられており、供給ポンプ４２は、この隙間に配設されることで、側面視で還元剤タンク４１に重なり合っている。供給ポンプ４２は、縦板２２の側壁面に溶接された取付ブラケット４４を介して、縦板２２の側壁面に取り付けられている。

還元剤タンク４１及び供給ポンプ４２の上方は、タンクカバー４５によって覆われている。タンクカバー４５の左端部は、縦板２２の上方を跨ぐように延びている。これにより、タンクカバー４５の左端部と縦板２２との隙間から雨水等が漏れ出して供給ポンプ４２が濡れてしまうのを防止している。

タンクカバー４５の上面には、滑止板３８が設けられており、作業者が上部旋回体１２に乗り降りするための踏み面を構成している。タンクカバー４５の右端縁は、還元剤タンク４１の右側壁を覆うように下方に延びている。

このような構成とすれば、側面視で供給ポンプ４２が還元剤タンク４１及びタンクカバー４５によって覆われることとなるため、走行中の下部走行体１１によって石や瓦礫等が飛散したとしても、石や瓦礫等が供給ポンプ４２に衝突することがない。

図４に示すように、供給ポンプ４２の内部には、還元剤タンク４１から吸い上げられた還元剤に含まれる異物を除去するための筒状のフィルタ部材４２ａが、筒軸方向に出し入れ可能に収容されている。フィルタ部材４２ａの出し入れ口は、供給ポンプ４２の前側下部に開口しており、キャップ部４２ｂによって塞がれている。

供給ポンプ４２は、フィルタ部材４２ａを斜め下方から出し入れ可能となるように、車両前方に向かって斜め上方に傾斜する姿勢で縦板２２の側壁面に取り付けられている。これにより、フィルタ部材４２ａを交換する場合に、作業者は、タンクカバー４５の天板部分を取り外すことで、供給ポンプ４２よりも上方から手を伸ばしてフィルタ部材４２ａを出し入れする作業を行い易くなる。

《実施形態２》
図５は、本実施形態２に係る還元装置の構成を示す平面図である。以下、前記実施形態１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５〜図８に示すように、上部旋回体１２における還元剤タンク４１の前側には、ツールボックス３０が配設されている。ツールボックス３０は、正面視で供給ポンプ４２に重なり合わないように縦板２２との間に隙間を存して配設されている。ツールボックス３０と縦板２２との間には、正面視で供給ポンプ４２を覆う正面カバー４６が着脱可能に設けられている。

このような構成とすれば、作業者が供給ポンプ４２のメンテナンスを行うにあたって、正面カバー４６を取り外して縦板２２とツールボックス３０との隙間から手を伸ばすことで、上部旋回体１２の前側から供給ポンプ４２にアクセスすることができ、メンテナンス性が向上する。

タンクカバー４５は、還元剤タンク４１の上方を覆うタンクカバー部４５ａと、タンクカバー部４５ａの高さよりも低く且つ側面視で縦板２２に重なり合うように配設されて供給ポンプ４２の上方を覆うポンプカバー部４５ｂとを有するように段差状に形成されている。

ポンプカバー部４５ｂは、車両前方に向かって斜め下方に傾斜している。そして、ポンプカバー部４５ｂにおける縦板２２側の端縁と、縦板２２の側壁面との間には、シール部材４７が挟み込まれている。

このように、ポンプカバー部４５ｂを車両前方に向かって斜め下方に傾斜させることで、ポンプカバー部４５ｂの傾斜面に沿って雨水等が流れ落ちるため、ポンプカバー部４５ｂの上面に雨水等が溜まることがない。また、ポンプカバー部４５ｂと縦板２２との間にシール部材４７を挟み込んでいるため、ポンプカバー部４５ｂと縦板２２との隙間から雨水等が漏れ出して供給ポンプ４２が濡れてしまうことがなく、供給ポンプ４２を雨水等から確実に保護することができる。

以上説明したように、本発明は、供給ポンプの配置を工夫することで、走行中に飛散した石等によって供給ポンプが破損するのを防止する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
２１ 底板
２２ 縦板
３０ ツールボックス
４０ 還元装置
４１ 還元剤タンク
４２ 供給ポンプ
４２ａ フィルタ部材
４５ タンクカバー
４５ａ タンクカバー部
４５ｂ ポンプカバー部
４６ 正面カバー
４７ シール部材
６５ エンジン

Claims (9)

1. エンジンの排気ガスに還元剤を供給することで排気ガスを還元させる還元装置が上部旋回体に搭載された建設機械であって、
   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、
   前記還元装置は、前記還元剤が貯留される還元剤タンクと、該還元剤タンクに貯留された還元剤を吸い上げて前記エンジンの排気経路内に送り込むための供給ポンプとを有し、
   前記還元剤タンクは、前記上部旋回体における前記縦板よりも車幅方向の外方に配設され、
   前記供給ポンプは、前記縦板と前記還元剤タンクとの間に配設さ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、
   前記供給ポンプは、前記縦板の側壁面に取り付けられ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、
   前記供給ポンプの内部には、前記還元剤タンクから吸い上げられた還元剤に含まれる異物を除去するための筒状のフィルタ部材が、筒軸方向に出し入れ可能に収容され、
   前記供給ポンプは、前記フィルタ部材を斜め下方に出し入れ可能な姿勢で配設されていることを特徴とする建設機械。
4. 請求項１乃至３のうち何れか１つにおいて、
   前記上部旋回体における前記還元剤タンクの前側には、工具を収納するためのツールボックスが配設され、
   前記ツールボックスは、正面視で前記供給ポンプに重なり合わないように前記縦板との間に隙間を存して配設されていることを特徴とする建設機械。
5. 請求項４において、
   前記ツールボックスと前記縦板との間には、正面視で前記供給ポンプを覆う正面カバーが着脱可能に設けられていることを特徴とする建設機械。
6. 請求項１乃至５のうち何れか１つにおいて、
   前記還元剤タンク及び前記供給ポンプの上方を覆うタンクカバーを備えたことを特徴とする建設機械。
7. 請求項６において、
   前記タンクカバーの上面は、作業者が前記上部旋回体に乗り降りするための踏み面を構成していることを特徴とする建設機械。
8. 請求項６又は７において、
   前記タンクカバーは、前記還元剤タンクの上方を覆うタンクカバー部と、該タンクカバー部の高さよりも低く且つ側面視で前記縦板に重なり合うように配設されて前記供給ポンプの上方を覆うポンプカバー部とを有するように段差状に形成され、
   前記ポンプカバー部における前記縦板側の端縁と、該縦板の側壁面との間には、シール部材が挟み込まれていることを特徴とする建設機械。
9. 請求項８において、
   前記ポンプカバー部は、車両前方に向かって斜め下方に傾斜していることを特徴とする建設機械。

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