JP2016223214A - 建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】 燃料タンクの上側に尿素水タンクを配置した場合でも、ハンドレールの後側部位を容易に取付けることができるようにし、生産性の向上や製造コストの低減を図る。【解決手段】 エンジン８に供給する燃料を貯えるために立体構造をなす燃料タンク１２の上面板１２Ｅには、尿素水タンク２９を取囲む強度部材２１を設ける。この上で、尿素水タンク２９上の強度部材２１には、燃料タンク１２および／または作動油タンク１１に乗降するときに把持することができるハンドレール４８を取付ける構成とする。これにより、燃料タンク１２の上面板１２Ｅ上に尿素水タンク２９を設けた場合でも、ハンドレール４８は、強度部材２１を利用し、その一部となる中間取付部５４を強度部材２１に取付けることができる。【選択図】 図５

Description

本発明は、例えば排気ガス中の窒素酸化物を浄化するＮＯｘ浄化装置に供給する尿素水タンクを備えた油圧ショベル等の建設機械に関する。

一般に、建設機械としての油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回装置の中心を旋回中心として旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体に俯仰動可能に設けられた作業装置とにより構成されている。

上部旋回体は、支持構造体をなす旋回フレームと、該旋回フレームの後側に設けられ前記作業装置との重量バランスをとるカウンタウエイトと、該カウンタウエイトの前側に位置して前記旋回フレームの後側に左，右方向に延在する横置き状態で搭載されたエンジンと、該エンジンに設けられた油圧ポンプと、該油圧ポンプの前側で前記旋回中心側に位置して前記旋回フレームに設けられた立体構造をなす作動油タンクと、該作動油タンクに対し左，右方向の外側に並ぶように前記旋回フレームに設けられた立体構造をなす燃料タンクとを含んで構成されている。

油圧ショベルのエンジンにはディーゼルエンジンが用いられている。このディーゼルエンジンは、窒素酸化物（以下、ＮＯｘという）等を多く排出するとされている。そこで、ディーゼルエンジンの排気ガスの後処理装置として、ＮＯｘを浄化するためのＮＯｘ浄化装置がある。このＮＯｘ浄化装置は、例えばエンジンの排気管に設けられ排気ガス中の窒素酸化物を除去する尿素選択還元触媒と、還元剤としての尿素水溶液を該尿素選択還元触媒の上流側に噴射する尿素噴射弁とにより構成されている。

油圧ショベルには、還元剤である尿素水を貯えるための尿素水タンクと、該尿素水タンクに貯えられた尿素水をＮＯｘ浄化装置の尿素噴射弁に供給するための尿素水ポンプとが設けられている。

一方、油圧ショベルでは、燃料タンクへの給油作業、作動油タンクへの作動油の補充、点検等を行う場合に、作業者がこれらのタンク上に乗って作業を行う。このために、上部旋回体には、作業者がタンク上に安全に乗降するために掴むハンドレール（手摺り）が設けられている。このハンドレールは、前側の一端を旋回フレームの前部に取付け、後側の他端を燃料タンクの上部に取付ける構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−１４０６１２号公報

ここで、昨今の油圧ショベルには、狭い作業現場での作業に適した超小旋回型、後方超小旋回型と呼ばれる油圧ショベルがあり、これらの小旋回型の油圧ショベルは、上部旋回体が下部走行体の車幅内でほぼ旋回できるように、上部旋回体を小型化している。

従って、小旋回型の油圧ショベルでは、旋回フレーム上の設置スペースが小さくなるから、各種機器類によって非常に混雑した状態となる。一方で、尿素水タンクは、給水作業の頻度を減らして作業性を高めるために、尿素水を十分に確保できる大きさが必要となる。これらの条件を満たすための方法としては、燃料タンクの上側のスペースを利用して尿素水タンクを設けることが考えられる。

しかし、特許文献１のように、ハンドレールの後側を燃料タンクの上部に取付ける構成では、燃料タンクの上側に尿素水タンクが配置されると、ハンドレールの他端を燃料タンクに取付けることが難しくなる。このために、組立作業に手間を要してしまい、生産性の低下や製造コストの上昇を招くという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、燃料タンクの上側に尿素水タンクを配置した場合でも、ハンドレールの後側部位を容易に取付けることができ、生産性の向上や製造コストの低減を図ることができるようにした建設機械を提供することにある。

本発明による建設機械は、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回装置の中心を旋回中心として旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体に俯仰動可能に設けられた作業装置とからなり、前記上部旋回体は、支持構造体をなす旋回フレームと、該旋回フレームの後側に設けられ前記作業装置との重量バランスをとるカウンタウエイトと、該カウンタウエイトの前側に位置して前記旋回フレームの後側に左，右方向に延在する横置き状態で搭載されたエンジンと、該エンジンに設けられた油圧ポンプと、該油圧ポンプの前側で前記旋回中心側に位置して前記旋回フレームに設けられた立体構造をなす作動油タンクと、該作動油タンクに対し左，右方向の外側に並ぶように前記旋回フレームに設けられた立体構造をなす燃料タンクと、還元剤である尿素水を貯えるための尿素水タンクとを備えてなる。

上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記燃料タンクの上面側には、前記尿素水タンクを取囲む強度部材を設け、前記強度部材には、前記燃料タンクおよび／または前記作動油タンクに乗降するときに把持することができるハンドレールを取付ける構成としたことにある。

請求項２の発明は、前記強度部材には、前記油圧ポンプ側の上側に張出すように、尿素水を前記エンジン側に供給する尿素水ポンプを設ける構成としたことにある。

請求項３の発明は、前記強度部材は、前記尿素水タンクが載置される尿素水タンク載置部と、該尿素水タンク載置部に前記尿素水タンクを取囲んで取付けられる枠部とにより構成し、前記ハンドレールは、前記強度部材の前記枠部と前記旋回フレームとにそれぞれ取付ける構成としたことにある。

請求項４の発明は、前記強度部材には、前記燃料タンク、前記尿素水タンクおよび前記尿素水ポンプを覆う尿素水系カバーを取付ける構成としたことにある。

請求項５の発明は、前記燃料タンクに給油するための給油口を前記尿素水タンクよりも前側に位置して設け、前記尿素水系カバーには、前記給油口を開閉可能に閉塞する給油口閉塞窓を設ける構成としたことにある。

請求項１の発明によれば、燃料タンクの上面側に尿素水タンクを設けた場合でも、燃料タンクおよび／または作動油タンクに乗降するときに把持することができるハンドレールは、尿素水タンクを取囲むように設けられた強度部材を利用し、その一部を該強度部材に取付けることができる。

この結果、ハンドレールは、燃料タンクの上面側に設けた強度部材に取付けることができるから、このハンドレールの取付作業を容易に行うことができ、生産性の向上や製造コストの低減を図ることができる。

請求項２の発明によれば、尿素水をエンジン側に供給するための尿素水ポンプは、油圧ポンプ側の上側に張出すように強度部材に設けているから、尿素水ポンプは、油圧ポンプの上方に位置する空中のスペースを利用して配置することができる。これにより、旋回フレーム上の設置スペースを有効的に使用することができ、上部旋回体を小型化することができる。

しかも、油圧ポンプの上方のスペースに配置された尿素水ポンプは、エンジン側に設けられるＮＯｘ浄化装置と尿素水タンクとの間に配置されているから、これらを短い尿素水管路を用いて容易に接続することができる上に、供給中の尿素水の温度上昇を抑えることができる。

請求項３の発明によれば、強度部材は、尿素水タンクが載置される尿素水タンク載置部と尿素水タンクを取囲んで尿素水タンク載置部に取付けられた枠部とにより構成している。この上で、ハンドレールは、後側を強度部材の枠部に取付けることができ、前側を旋回フレームに取付けることができる。これにより、ハンドレールを確実に固定することができ、このハンドレールを掴むことにより安全に乗降することができる。

請求項４の発明によれば、強度部材には、燃料タンク、尿素水タンクおよび尿素水ポンプを覆う尿素水系カバーを取付けているから、尿素水系カバーは、燃料タンク、尿素水タンクおよび尿素水ポンプを高温な作業環境、作業中の土砂、雨水等から保護することができる。

請求項５の発明によれば、尿素水系カバーには、燃料タンクの給油口を開閉可能に閉塞する給油口閉塞窓を設けているから、給油口閉塞窓を開いた状態では、給油口を外部に露出させることができる。この状態では、給油口から燃料タンク内に燃料を給油することができる。一方、給油口閉塞窓を閉じた状態では、給油口を覆うことができる。この状態では、給油口を周囲の障害物（瓦礫、枝等）から保護することができる。

本発明の実施の形態に係る油圧ショベルを示す正面図である。 作業装置を省略した油圧ショベルを右前側から拡大して示す斜視図である。 上部旋回体を外装カバーを省略した状態で拡大して示す平面図である。 カウンタウエイトと外装カバーを省略した上部旋回体を右後側から示す斜視図である。 旋回フレーム上に作動油タンク、燃料タンク、強度部材およびハンドレールを取付けた状態を左前側から示す斜視図である。 尿素水系カバーに設けた給油口閉塞窓と給水口閉塞窓を開いた状態を示す要部拡大の斜視図である。 強度部材と尿素水タンクと尿素水ポンプとを組立てた状態で右後側から拡大して示す斜視図である。 強度部材に対する尿素水系カバーとハンドレールの中間取付部の取付構造を示す分解斜視図である。 強度部材を尿素水タンク載置部と左，右の枠部とに分離した状態で示す分解斜視図である。 尿素水タンクを単体で示す斜視図である。 尿素水系カバーの左前カバーを単体で示す斜視図である。 尿素水系カバーの右前カバーを単体で示す斜視図である。 尿素水系カバーの後カバーを単体で示す斜視図である。 ハンドレールを上部旋回体から分離した状態で示す分解斜視図である。 旋回フレームに対するハンドレールの取付構造を示す要部拡大の分解斜視図である。 作動油タンクに対するハンドレールの取付構造を示す要部拡大の分解斜視図である。

以下、本発明の実施の形態に係る建設機械の代表例として、キャブを搭載した後方超小旋回型の油圧ショベルを例に挙げ、図１ないし図１６に従って詳細に説明する。

図１、図２において、１は建設機械としてのクローラ式の油圧ショベルを示している。この油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回装置３を介して旋回可能に搭載された上部旋回体４と、該上部旋回体４の前，後方向の前側に俯仰動可能に設けられ土砂の掘削作業等を行う作業装置５とにより構成されている。

ここで、旋回装置３は、下部走行体２と上部旋回体４（後述の旋回フレーム６）との間に大径な軸受構造体として設けられた旋回輪３Ａ（図１参照）と、該旋回輪３Ａの中心Ｏ（図３中に図示）を旋回中心として上部旋回体４を旋回駆動する旋回モータ３Ｂとを含んで構成されている。この旋回中心Ｏには、下部走行体２と上部旋回体４との間で圧油を流通させるためのセンタジョイント３Ｃが配設されている。

また、上部旋回体４は、下部走行体２の車幅とほぼ等しい左，右方向の幅寸法を有し、かつ旋回中心Ｏを中心とした旋回半径の仮想円（図示せず）内に収まるように、平面視でほぼ円形状に形成されている。これにより、油圧ショベル１は、上部旋回体４が下部走行体２上で旋回中心Ｏを中心として旋回したときに、後述するカウンタウエイト７の後面がほぼ下部走行体２の車幅内に収まる後方超小旋回型の油圧ショベルとして構成されている。

６は上部旋回体４の支持構造体を形成する旋回フレームである。この旋回フレーム６は、図５に示すように、前，後方向に延びる厚肉な鋼板等からなる底板６Ａと、該底板６Ａ上に立設され、左，右方向に所定の間隔をもって前，後方向に延びた左縦板６Ｂ，右縦板６Ｃと、該各縦板６Ｂ，６Ｃから左，右方向の外向きに延び前，後方向に間隔をもって配置された複数本の張出しビーム６Ｄと、左，右方向の外側に位置して各張出しビーム６Ｄの先端に取付けられ、前，後方向に延びた左サイドフレーム６Ｅ，右サイドフレーム６Ｆとにより構成されている。

ここで、旋回フレーム６のうち、右前部に設けられた右前フレーム６Ｇの前面には、図１４、図１５に示すように、ねじ座６Ｈが設けられている。このねじ座６Ｈには、後述するハンドレール４８の前側取付部５０を取付けるためのボルト５１が螺着されるようになっている。さらに、左，右の縦板６Ｂ，６Ｃの前側には、作業装置５が俯仰動可能に取付けられ、後部には後述のカウンタウエイト７が取付けられている。

７は旋回フレーム６の後側に設けられたカウンタウエイトである（図３参照）。このカウンタウエイト７は、作業装置５との重量バランスをとるもので、円弧状をした重量物として形成されている。カウンタウエイト７は、旋回動作時でも上部旋回体４の後側が下部走行体２の車幅内にほぼ収まるように、旋回中心Ｏに近い位置に配置されている。

８はカウンタウエイト７の前側に位置して旋回フレーム６の後側に設けられたエンジンで、該エンジン８は、左，右方向に延在する横置き状態で搭載されている。エンジン８の左側には、後述の熱交換装置９に冷却風を供給するための冷却ファン８Ａ（図４参照）が設けられている。一方、エンジン８の右側には、後述の油圧ポンプ１０が取付けられている。さらに、エンジン８の前側位置には、排気ガスを排出するための排気口（図示せず）が設けられ、この排気口には、後述の排気管１４の入口側が連通状態で取付けられている。

９はエンジン８の冷却ファン８Ａに対面するように旋回フレーム６の左後側に設けられた熱交換装置を示している。この熱交換装置９は、温度上昇した各種の流体を冷却風により冷却するものである。熱交換装置９は、ラジエータ、オイルクーラ、インタクーラ等（いずれも図示せず）を備えている。

１０はエンジン８の右側に取付けられた油圧ポンプである。この油圧ポンプ１０は、エンジン８によって駆動されることにより、後述の作動油タンク１１から供給される作動油を、圧油として制御弁装置（図示せず）に向け吐出するものである。

１１は油圧ポンプ１０の前側で旋回中心Ｏ側に位置して旋回フレーム６に設けられた作動油タンクである。この作動油タンク１１は、下部走行体２、旋回装置３、作業装置５に設けられた各アクチュエータを駆動するための作動油を貯えるものである。このために、作動油タンク１１は、図３、図５、図１４に示すように、前面板１１Ａ、後面板１１Ｂ、左面板１１Ｃ、右面板１１Ｄ、上面板１１Ｅおよび下面板１１Ｆによって立体構造、即ち、上，下方向に長尺な直方体状の容器として形成されている。

また、作動油タンク１１の上面板１１Ｅは、後述の燃料タンク１２に燃料を給油したり作動油タンク１１に作動油を充填したり、点検作業を行うときに作業者が乗る足場として用いられる。さらに、後面板１１Ｂの上側部位には、図１６に示すように、ねじ座１１Ｇが設けられている。このねじ座１１Ｇには、後述するハンドレール４８の後側取付部５２を取付けるためのボルト５３が螺着されるようになっている。

１２は作動油タンク１１に対し左，右方向の外側となる右側に並ぶように旋回フレーム６に設けられた燃料タンクを示している。この燃料タンク１２は、エンジン８に供給する燃料を貯えるものである。ここで、燃料タンク１２が配置されている作動油タンク１１の右側位置は、左，右方向の外側に位置して外部に露出している。これにより、燃料タンク１２は、外気に触れることにより、温まった状態で戻される燃料の熱を効率よく放出することができる。

そして、燃料タンク１２は、図３ないし図５に示すように、前面板１２Ａ、後面板１２Ｂ、左面板１２Ｃ、右面板１２Ｄ、上面板１２Ｅおよび下面板１２Ｆによって立体構造、即ち、上，下方向に長尺な直方体状の容器として形成されている。また、上面板１２Ｅの前側位置には、後述の尿素水タンク２９よりも前側に位置して給油口１２Ｇが上向きに突出して設けられている。この給油口１２Ｇは、燃料タンク１２内に燃料を補給するためのものである。さらに、上面板１２Ｅには、後述の強度部材２１と尿素水タンク２９が搭載されている。

１３は旋回フレーム６の左前側に搭載されたキャブ（図２、図３参照）で、該キャブ１３は、オペレータが搭乗するものである。キャブ１３の内部には、オペレータが着座する運転席、走行用の操作レバー、作業用の操作レバー等（いずれも図示せず）が配設されている。

１４はエンジン８と後述する第１の排気ガス後処理装置１７との間に設けられた排気管（図３参照）である。この排気管１４は、入口側となる一端がエンジン８の排気口に接続され、出口側となる他端が第１の排気ガス後処理装置１７に接続されている。

次に、エンジン８から排出される排気ガスを処理するために、該エンジン８の排気側に接続して設けられた後処理ユニット１５の構成について述べる。

１５はエンジン８の右側に位置して油圧ポンプ１０の上側に設けられた後処理ユニットを示している。この後処理ユニット１５は、エンジン８から排出される排気ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を酸化して除去し、排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化し、さらに、排気ガスの騒音を低減するものである。後処理ユニット１５は、図３、図４に示すように、エンジン８に取付けられた取付ベース１６と、該取付ベース１６上に搭載され流入側に排気管１４が接続された第１の排気ガス後処理装置１７と、該排気ガス後処理装置１７の流出側に接続された接続管１８と、該接続管１８に設けられ尿素水を噴射する尿素水噴射弁１９と、前記接続管１８の流出側に接続された第２の排気ガス後処理装置２０とを含んで構成されている。

第１の排気ガス後処理装置１７内には、酸化触媒（図示せず）が収容されている。この酸化触媒は、排気ガスを浄化する処理部材の１つを構成するものである。酸化触媒は、所定の温度下で排気ガスを流通させることにより、この排気ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を酸化して除去するものである。

接続管１８は、第１の排気ガス後処理装置１７から排出される排気ガスを第２の排気ガス後処理装置２０に導くもので、第１の排気ガス後処理装置１７の出口側（下流側）と第２の排気ガス後処理装置２０の入口側（上流側）とを接続している。

尿素水噴射弁１９は、接続管１８の上流側に取付けられている。この尿素水噴射弁１９は、後述の尿素水管路３４を介して尿素水タンク２９と尿素水ポンプ３１とに接続されている。そして、尿素水噴射弁１９は、接続管１８内を流通する排気ガスに向けて尿素水溶液を噴射するものである。

第２の排気ガス後処理装置２０は、第１の排気ガス後処理装置１７の上側に位置して取付ベース１６に取付けられている。第２の排気ガス後処理装置２０内には、尿素選択還元触媒、酸化触媒等（いずれも図示せず）が収容されている。また、第２の排気ガス後処理装置２０の下流側となる後側部位には、径方向の上側に突出して排気口２０Ａが設けられ、この排気口２０Ａの突出端側は、後述するエンジンカバー４０の尾管４０Ｂに接続されている。

尿素選択還元触媒は、通常、エンジン８から排出される排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を、尿素水溶液から生成されたアンモニアによって選択的に還元反応させ、窒素と水に分解するものである。一方、酸化触媒は、尿素選択還元触媒で窒素酸化物を還元した後に残った残留アンモニアを酸化し、窒素と水に分離するものである。

次に、本発明の特徴部分の一部を構成する強度部材２１、尿素水タンク２９、尿素水ポンプ３１等の構成について述べる。

２１は燃料タンク１２の上面板１２Ｅに設けられた強度部材を示している。この強度部材２１は、図７、図８に示すように、尿素水タンク２９の取付台としての機能と、尿素水系カバー４１を固定する機能とに加え、ハンドレール４８の一部（中間取付部５４）を取付ける台座としての機能とを有している。強度部材２１は、尿素水タンク２９が載置される尿素水タンク載置部２２と、該尿素水タンク載置部２２に尿素水タンク２９を取囲んで取付けられる左枠部２３、右枠部２５とにより構成されている。

尿素水タンク載置部２２は、燃料タンク１２の上面板１２Ｅに沿って前，後方向に延びた載置板２２Ａと、該載置板２２Ａの前側に左，右方向に間隔をもって立設された左前枠取付部２２Ｂ，右前枠取付部２２Ｃと、前記載置板２２Ａの後側に左，右方向に間隔をもって立設された左後枠取付部２２Ｄ，右後枠取付部２２Ｅと、該各後枠取付部２２Ｄ，２２Ｅ間に設けられたポンプ取付板２２Ｆとを含んで構成されている。

載置板２２Ａの前側は、燃料タンク１２の給油口１２Ｇを避けるためにＵ字状ないしＶ字状に切り欠かれている。また、載置板２２Ａの前側には、右側寄りに位置して取付ブラケット２２Ｇが設けられている。この取付ブラケット２２Ｇには、後述する尿素水系カバー４１の右前カバー４３の前側を固定するためのボルト２６（図８参照）が螺着される。一方、載置板２２Ａ上には、各前枠取付部２２Ｂ，２２Ｃの後側近傍に位置して左，右のベルト係合部材２２Ｈ，２２Ｊが設けられている。この左，右のベルト係合部材２２Ｈ，２２Ｊは、尿素水タンク２９を固定するための固定ベルト３０の前側部位を掛け止めするものである。さらに、載置板２２Ａの左端前側寄りには、尿素水タンク２９の左側への位置ずれを抑制するための左ストッパ２２Ｋが立設されている。

なお、前述した左前枠取付部２２Ｂと右前枠取付部２２Ｃとは、組立作業性等を考慮するために、左，右方向に長尺な一体物として図示したが、別部材として形成してもよいものである。

左枠部２３は、前側に位置して上，下方向に延びた前縦枠２３Ａと、該前縦枠２３Ａの上部から後側に斜めに延びた傾斜枠２３Ｂと、該傾斜枠２３Ｂの上部（後部）から後側に延びた後横枠２３Ｃとにより構成されている。後横枠２３Ｃには、前，後方向に間隔をもって例えば２個のカバー用めねじ孔２３Ｄが設けられている。２個のカバー用めねじ孔２３Ｄは、左枠部２３に後述する尿素水系カバー４１の左前カバー４２を取付けるときに、ボルト４６が螺着されるものである。

このカバー用めねじ孔２３Ｄは、例えば後横枠２３Ｃに穿設した貫通孔と同軸にナットを溶接することにより形成されている（所謂、溶接ナットと呼ばれるものである）。これ以外にも、カバー用めねじ孔２３Ｄとしては、後横枠２３Ｃに直接的にめねじ（ねじ山）を刻設する構成としてもよい。

そして、左枠部２３は、図９に示すように、前縦枠２３Ａの下部がボルト２４を用いて尿素水タンク載置部２２の左前枠取付部２２Ｂに取付けられている。一方、後横枠２３Ｃの後部がボルト２４を用いて左後枠取付部２２Ｄに取付けられている。

一方、右枠部２５は、左枠部２３とほぼ同様に、前縦枠２５Ａ、傾斜枠２５Ｂおよび後横枠２５Ｃを有している。右枠部２５は、傾斜枠２５Ｂから左側に延びた連結枠２５Ｄを介して左枠部２３の傾斜枠２３Ｂに連結されている。後横枠２５Ｃには、前側位置に前，後方向に間隔をもって例えば２個のレール用めねじ孔２５Ｅが設けられ、後側位置に１個のカバー用めねじ孔２５Ｆが設けられている。これらのめねじ孔２５Ｅ，２５Ｆは、カバー用めねじ孔２３Ｄと同様に溶接ナットとして形成されている。

２個のレール用めねじ孔２５Ｅは、右枠部２５に後述する尿素水系カバー４１の左前カバー４２、右前カバー４３およびハンドレール４８の中間取付部５４の取付フランジ５４Ｂを取付けるときに、後述のボルト４７が螺着されるものである。一方、１個のカバー用めねじ孔２５Ｆは、右枠部２５に尿素水系カバー４１の左前カバー４２と右前カバー４３を取付けるときに、ボルト４６が螺着されるものである。

２７は左ストッパ２２Ｋに対向して尿素水タンク載置部２２の右端前側寄りに取付けられる右ストッパである（図７参照）。この右ストッパ２７は、強度部材２１内に尿素水タンク２９を収めた後に、尿素水タンク載置部２２にボルト止めされることにより、尿素水タンク２９の右側への位置ずれを抑制するものである。

このように構成された強度部材２１は、複数本のボルト２８を用いて尿素水タンク載置部２２を燃料タンク１２の上面板１２Ｅに固定することにより、この燃料タンク１２上に強固な構造物として取付けられている。これにより、強度部材２１は、各枠部２３，２５に後述の尿素水系カバー４１、ハンドレール４８の中間取付部５４を安定的に支持することができる。

２９は強度部材２１に取囲まれるように尿素水タンク載置部２２上に載置された尿素水タンクを示している。この尿素水タンク２９は、図１０に示すように、還元剤である尿素水溶液を貯えるもので、例えば樹脂材料からなる容器として形成されている。尿素水タンク２９の左側には、該尿素水タンク２９内に尿素水を補充するための給水口２９Ａが設けられている。また、尿素水タンク２９の上側には、後述の尿素水管路３４等が接続される接続口２９Ｂ等が設けられている。

尿素水タンク２９は、図７に示すように、尿素水タンク載置部２２上に載置された状態で、接続口２９Ｂを挟むように配置された２本の固定ベルト３０によって強度部材２１内に固定されている。この固定ベルト３０は、前側の一端に設けたフック（図示せず）を尿素水タンク載置部２２の各ベルト係合部材２２Ｈ，２２Ｊに係合させ、後側の他端に設けたねじ部３０Ａをナット３０Ｂを用いて各後枠取付部２２Ｄ，２２Ｅの上部に取付けることにより、強度部材２１内に尿素水タンク２９を固定する構成となっている。

３１は油圧ポンプ１０側の上方に張出すように強度部材２１の後側に設けられた尿素水ポンプである。この尿素水ポンプ３１は、尿素水タンク２９に貯えられた尿素水をエンジン８に設けられた後処理ユニット１５側に供給するものである。尿素水ポンプ３１は、強度部材２１を構成する尿素水タンク載置部２２のポンプ取付板２２Ｆに対し、取付ブラケット３２、ボルト３３を用いて取付けられている。尿素水ポンプ３１の吸込口３１Ａ、吐出口３１Ｂには、後述の尿素水管路３４が接続されている。

ここで、尿素水ポンプ３１は、図３に示すように、ＮＯｘ浄化装置を構成する尿素水噴射弁１９と尿素水タンク２９との間に配置されている。このように配置することにより、尿素水噴射弁１９と尿素水タンク２９と尿素水ポンプ３１とをほぼ一直線状に配置することができる。これにより、尿素水噴射弁１９と尿素水タンク２９と尿素水ポンプ３１とを繋ぐ尿素水管路３４を短くすることができる。

３４はＮＯｘ浄化装置を構成する尿素水噴射弁１９と尿素水タンク２９と尿素水ポンプ３１とを接続して設けられた尿素水管路である。この尿素水管路３４は、尿素水タンク２９と尿素水噴射弁１９との間で尿素水を循環流通させるものである。尿素水管路３４は、尿素水ポンプ３１によって加圧された尿素水が流通するものであるから、例えば、可撓性を有する耐圧ホースが用いられている。

ここで、尿素水噴射弁１９と尿素水タンク２９と尿素水ポンプ３１とは、近傍にまとめて配置しているから、尿素水噴射弁１９と尿素水タンク２９と尿素水ポンプ３１とをほぼ一直線状に配置することができる。従って、尿素水管路３４は、その長さ寸法を最小限に抑えることができ、供給中における尿素水の温度上昇を抑えることができる。

次に、旋回フレーム６に搭載された各種機器類を覆うために該旋回フレーム６上に設けられた外装カバー３５について述べる。

即ち、３５は旋回フレーム６上に設けられた外装カバーを示している。この外装カバー３５は、キャブ１３と左，右方向の反対側となる右前側に位置する物品収容ケース３６と、キャブ１３とカウンタウエイト７との間に位置してエンジン８等の上側を覆うエンジンカバー４０と、燃料タンク１２、強度部材２１、尿素水タンク２９および尿素水ポンプ３１を覆う尿素水系カバー４１とを含んで構成されている。

３６は作動油タンク１１、燃料タンク１２の前側に位置して旋回フレーム６の右前側に設けられた物品収容ケースである。この物品収容ケース３６の内部には、例えば制御弁装置等（図示せず）が収容されている。物品収容ケース３６は、図２に示すように、物品収容ケース３６の本体部分を構成するケース本体３７と、該ケース本体３７の右側面を覆う右側面カバー３８とにより構成されている。

ケース本体３７は、作動油タンク１１、燃料タンク１２の前部から旋回フレーム６の右前フレーム６Ｇに向けて前下り状態に形成された箱状体として構成されている。ケース本体３７の上面側は、右前フレーム６Ｇに設けられたステップ板３９に続く、複数段、例えば３段のステップ３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃとなっている。これにより、作業者は、後述のハンドレール４８を掴みつつ、ステップ板３９、各ステップ３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃに順次足を掛けることにより、作動油タンク１１および／または燃料タンク１２に乗降することができる。

４０はキャブ１３とカウンタウエイト７との間に設けられたエンジンカバーである。このエンジンカバー４０は、エンジン８、熱交換装置９等を覆うものである。また、エンジンカバー４０の右側部位は、上側に突出した後処理ユニット１５を覆うために、１段高いユニットカバー部４０Ａとなっている。このユニットカバー部４０Ａには、後処理ユニット１５の上側に位置して排気ガスを外部に排出するための尾管４０Ｂが上側に突出して設けられている。

４１は強度部材２１に設けられた尿素水系カバーを示している。この尿素水系カバー４１は、燃料タンク１２、尿素水タンク２９および尿素水ポンプ３１を覆うもので、物品収容ケース３６とエンジンカバー４０のユニットカバー部４０Ａとの間、即ち、上部旋回体４の右後側に配置されている。尿素水系カバー４１は、図８に示すように、例えば３個の部材、即ち、後述の左前カバー４２、右前カバー４３および後カバー４４を組合せることにより有蓋な箱状のカバーとして構成されている。

４２は強度部材２１の前側、左側および上側を覆う左前カバーで、該左前カバー４２は、図１１に示すように、前傾斜面板４２Ａ、左縦面板４２Ｂおよび上横面板４２Ｃから形成されている。左前カバー４２には、前傾斜面板４２Ａおよび左縦面板４２Ｂの前側の一部に亘って給油開口４２Ｄ（図６参照）が設けられ、前傾斜面板４２Ａには、この給油開口４２Ｄを開閉可能に閉塞する給油口閉塞窓４２Ｅが取付けられている。また、左縦面板４２Ｂの前，後方向の中間位置には、給水開口４２Ｆが設けられ、左縦面板４２Ｂには、この給水開口４２Ｆを開閉可能に閉塞する給水口閉塞窓４２Ｇが取付けられている。

給油口閉塞窓４２Ｅは、前傾斜面板４２Ａに対し前側ないし右側に開扉可能に取付けられ、この給油口閉塞窓４２Ｅを開いた状態では、給油開口４２Ｄを通じて燃料タンク１２の給油口１２Ｇを外部に露出させることができ、給油口１２Ｇから燃料タンク１２に燃料を給油することができる。しかも、給油口閉塞窓４２Ｅを閉じた状態では、給油口１２Ｇを覆うことができ、この状態では、給油口１２Ｇを周囲の障害物（瓦礫、枝等）から保護することができる。

一方、給水口閉塞窓４２Ｇは、左縦面板４２Ｂに対し左側ないし上側に開扉可能に取付けられ、この給水口閉塞窓４２Ｇを開いた状態では、給水開口４２Ｆを通じて尿素水タンク２９の給水口２９Ａを外部に露出させることができ、給水口２９Ａから尿素水タンク２９に尿素水を給水することができる。しかも、給水口閉塞窓４２Ｇを閉じた状態では、給水口２９Ａを覆うことができ、この状態では、給水口２９Ａを周囲の障害物から保護することができる。

さらに、上横面板４２Ｃの左側位置には、左枠部２３のカバー用めねじ孔２３Ｄに対応するように、前，後方向に間隔をもって２個のカバー用挿通孔４２Ｈが設けられている。また、上横面板４２Ｃの右前側位置には、右枠部２５のレール用めねじ孔２５Ｅに対応するように、前，後方向に間隔をもって２個のレール用挿通孔４２Ｊが設けられている。レール用挿通孔４２Ｊよりも後側位置には、右枠部２５のカバー用めねじ孔２５Ｆに対応するように、切欠状に形成された１個のカバー用挿通孔４２Ｋが設けられている。

４３は左前カバー４２の右側を覆う右前カバーで、該右前カバー４３は、図１２に示すように、前傾斜面板４３Ａ、右縦面板４３Ｂおよび上横面板４３Ｃから形成されている。上横面板４３Ｃには、左前カバー４２の２個のレール用挿通孔４２Ｊと１個のカバー用挿通孔４２Ｋに対応して、２個のレール用挿通孔４３Ｄと１個のカバー用挿通孔４３Ｅが設けられている。

４４は左前カバー４２、右前カバー４３の後側に設けられた後カバーである。この後カバー４４は、図１３に示すように、右縦面板４４Ａと上横面板４４Ｂから形成されている。この後カバー４４は、尿素水ポンプ３１を覆うもので、図８に示すように、上横面板４４Ｂの前部が左前カバー４２、右前カバー４３の後部にボルト４５を用いて取付けられている。

尿素水系カバー４１を強度部材２１に組付ける場合について述べると、図８に示すように、右前カバー４３を右枠部２５に被せ、左前カバー４２を左枠部２３と右枠部２５に被せられた右前カバー４３との上側に配置する。この状態で、左前カバー４２の各カバー用挿通孔４２Ｈに挿通させたボルト４６を左枠部２３の各カバー用めねじ孔２３Ｄに螺着する。一方、左前カバー４２のカバー用挿通孔４２Ｋに挿通させたボルト４６を右枠部２５のカバー用めねじ孔２５Ｆに螺着する。さらに、ボルト４７を、後述するハンドレール４８の中間取付部５４を形成する取付フランジ５４Ｂ、左前カバー４２の各レール用挿通孔４２Ｊ、右前カバー４３の各レール用挿通孔４３Ｄに挿通させ、右枠部２５のレール用めねじ孔２５Ｅに螺着する。これにより、左前カバー４２と右前カバー４３とを強度部材２１の各枠部２３，２５に取付けることができる。この上で、後カバー４４の上横面板４４Ｂの前部を、左前カバー４２、右前カバー４３の後部に被せてボルト４５を用いて取付ける構成としている。

次に、本発明の特徴部分であるハンドレール（手摺り）４８の構成について詳しく述べる。

４８は上部旋回体４の右側に位置して設けられたハンドレール（手摺り）を示している。このハンドレール４８は、作業者が燃料タンク１２および／または作動油タンク１１に乗降するときに把持するものである。ハンドレール４８は、図１４に示すように、レール本体４９、前側取付部５０、後側取付部５２、中間取付部５４を含んで構成されている。

４９は旋回フレーム６の前側位置から作動油タンク１１の上側位置まで延びて設けられたレール本体である。このレール本体４９は、ステップ板３９の側方位置から上側に立上った立上りパイプ４９Ａと、該立上りパイプ４９Ａの上部から後方に向け斜め上側に延びた傾斜パイプ４９Ｂと、該傾斜パイプ４９Ｂの上部（後部）から後方に向けほぼ水平に延びた横パイプ４９Ｃと、該横パイプ４９Ｃの後部から左側に屈曲した後に下側に延びた立下りパイプ４９Ｄとにより構成されている。ここで、本実施の形態では、立下りパイプ４９Ｄの途中で２部材を連結する構成としているが、レール本体４９の全体を１本のパイプによって構成してもよく、あるいは、３部材以上のパイプを適宜に連結する構成としてもよい。

５０はレール本体４９の立上りパイプ４９Ａの下部に左側に屈曲して設けられた前側取付部である。この前側取付部５０には、図１５に示すように、旋回フレーム６の右前フレーム６Ｇに設けられたねじ座６Ｈに対応する２個のボルト挿通孔５０Ａが設けられている。前側取付部５０は、各ボルト挿通孔５０Ａに挿通したボルト５１をねじ座６Ｈに螺着することにより、旋回フレーム６の右前フレーム６Ｇに固定的に取付けることができる。

５２はレール本体４９の立下りパイプ４９Ｄの下部に設けられた後側取付部である。この後側取付部５２には、図１６に示すように、作動油タンク１１の後面板１１Ｂに設けられたねじ座１１Ｇに対応する２個のボルト挿通孔５２Ａが設けられている。後側取付部５２は、各ボルト挿通孔５２Ａに挿通したボルト５３をねじ座１１Ｇに螺着することにより、作動油タンク１１の後側に固定的に取付けることができる。

５４は燃料タンク１２の上側となるレール本体４９の横パイプ４９Ｃに設けられた中間取付部を示している。この中間取付部５４は、図６等に示すように、クランク状に屈曲し、上部が横パイプ４９Ｃに一体的に固着された曲げパイプ５４Ａと、該曲げパイプ５４Ａの下端部に設けられた取付フランジ５４Ｂとからなり、該取付フランジ５４Ｂには、図８に示すように、２個のボルト挿通孔５４Ｃが設けられている。

そして、取付フランジ５４Ｂの各ボルト挿通孔５４Ｃに挿通したボルト４７を、左前カバー４２の各レール用挿通孔４２Ｊ、右前カバー４３の各レール用挿通孔４３Ｄに挿通させ、右枠部２５のレール用めねじ孔２５Ｅに螺着する。これにより、ハンドレール４８の中間取付部５４は、左前カバー４２、右前カバー４３と一緒に強度部材２１に共締め状態で取付けることができる。

なお、５５はレール本体４９の立下りパイプ４９Ｄの上部と中間取付部５４とにそれぞれ設けられた補助ハンドレールを示している。これらの補助ハンドレール５５は、状況に応じて固定位置を上，下方向に変位させることができる。

本実施の形態による油圧ショベル１は、上述の如き構成を有するもので、次に、油圧ショベル１の動作について説明する。キャブ１３に搭乗したオペレータは、エンジン８を始動して油圧ポンプ１０を駆動する。これにより、油圧ポンプ１０からの圧油は、制御弁装置を介して各種アクチュエータに供給される。これにより、オペレータが走行用の操作レバーを操作したときには、下部走行体２を前進または後退させることができる。一方、作業用の操作レバーを操作することにより、旋回装置３と作業装置５を動作させて土砂の掘削作業等を行うことができる。

エンジン８の運転時に、該エンジン８から排出される排気ガスは、排気管１４、第１の排気ガス後処理装置１７、接続管１８、第２の排気ガス後処理装置２０を通じて大気中に排出される。このときには、第１の排気ガス後処理装置１７に設けられた酸化触媒が排気ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を酸化して除去する。

一方、接続管１８では、尿素水噴射弁１９から排気ガスに向けて尿素水を噴射し、第２の排気ガス後処理装置２０では、尿素選択還元触媒によって窒素酸化物を窒素と水に分解する。さらに、酸化触媒が残留アンモニアを酸化し、窒素と水に分離することにより、浄化した排気ガスを大気中に排出する。

次に、燃料タンク１２に燃料を給油する場合の作業について説明する。この場合には、作業者は、例えば給油車等のタンクに接続された給油ホース（図示せず）の先端側を持って、油圧ショベル１の右側に位置する下部走行体２のクローラ上に上り、ハンドレール４８のレール本体４９を把持しつつ、ステップ板３９から物品収容ケース３６上の各ステップ３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃに足を掛けて上り進む。そして、燃料タンク１２の近傍に達したら、尿素水系カバー４１の左前カバー４２に設けられた給油口閉塞窓４２Ｅを開き、燃料タンク１２の給油口１２Ｇに給油ホースを挿入する。これにより、給油口１２Ｇから燃料タンク１２内に燃料を給油することができる。一方、尿素水が充填された容器を持って、給水口閉塞窓４２Ｇを開くことにより、尿素水タンク２９の給水口２９Ａから尿素水を補給することができる。

かくして、本実施の形態によれば、燃料タンク１２の上面板１２Ｅには、尿素水タンク２９を取囲む強度部材２１を設ける。この上で、強度部材２１には、燃料タンク１２および／または作動油タンク１１に乗降するときに把持することができるハンドレール４８を取付ける構成としている。

従って、燃料タンク１２の上面板１２Ｅ上に尿素水タンク２９を設けた場合でも、ハンドレール４８は、強度部材２１を利用し、その一部となる中間取付部５４を該強度部材２１に取付けることができる。

この結果、ハンドレール４８は、燃料タンク１２の上面板１２Ｅに設けた強度部材２１に取付けることができるから、このハンドレール４８の取付作業を容易に行うことができ、生産性の向上や製造コストの低減を図ることができる。

また、尿素水をエンジン８側の後処理ユニット１５に供給するための尿素水ポンプ３１は、油圧ポンプ１０側の上側に張出すように強度部材２１に設けている。従って、尿素水ポンプ３１は、油圧ポンプ１０の上方に位置する空中のスペースを利用して配置することができる。これにより、旋回フレーム６上の設置スペースを有効的に使用することができ、上部旋回体４を小型化することができる。

しかも、油圧ポンプ１０の上方のスペースに配置された尿素水ポンプ３１は、エンジン８側に設けられるＮＯｘ浄化装置の尿素水噴射弁１９と尿素水タンク２９との間に配置されている。これにより、尿素水噴射弁１９と尿素水タンク２９と尿素水ポンプ３１とを短い尿素水管路３４を用いて容易に接続することができる上に、供給中の尿素水の温度上昇を抑えることができ、尿素水の寿命を延ばすことができる。

強度部材２１は、尿素水タンク２９が載置される尿素水タンク載置部２２と尿素水タンク２９を取囲んで尿素水タンク載置部２２に取付けられた左，右の枠部２３，２５とにより構成している。この上で、ハンドレール４８は、後側に位置する中間取付部５４を強度部材２１の右枠部２５に取付けることができ、前側の前側取付部５０を旋回フレーム６の右前フレーム６Ｇに取付けることができる。これにより、ハンドレール４８を確実に固定することができ、このハンドレール４８を掴むことにより作業者は安全に乗降することができる。

強度部材２１には、燃料タンク１２、尿素水タンク２９および尿素水ポンプ３１を覆う尿素水系カバー４１を取付けているから、この尿素水系カバー４１は、燃料タンク１２、尿素水タンク２９および尿素水ポンプ３１を高温な作業環境、作業中の土砂、雨水等から保護することができ、耐久性を高めることができる。

さらに、尿素水系カバー４１の左前カバー４２には、燃料タンク１２の給油口１２Ｇを開閉可能に閉塞する給油口閉塞窓４２Ｅを設けている。これにより、給油口閉塞窓４２Ｅを開いた状態では、給油口１２Ｇを外部に露出させることができ、この給油口１２Ｇから燃料タンク１２内に燃料を給油することができる。一方、給油口閉塞窓４２Ｅを閉じた状態では、尿素水系カバー４１によって給油口１２Ｇを覆うことができる。この状態では、給油口１２Ｇを周囲の障害物（瓦礫、枝等）から保護することができる。

なお、実施の形態では、強度部材２１を、尿素水タンク載置部２２、左枠部２３および右枠部２５からなる３個の部品によって尿素水タンク２９を取囲むように構成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、形状、取付構造等の条件によっては、強度部材２１を１個、２個または４個以上の部品から構成してもよい。

実施の形態では、ハンドレール４８に、前側取付部５０、後側取付部５２、中間取付部５４を設け、前側取付部５０を旋回フレーム６に取付け、後側取付部５２を作動油タンク１１に取付け、中間取付部５４を強度部材２１に取付ける構成とした場合を例示している。しかし、本発明はこれに限ることなく、例えば、後側取付部５２を省略し、中間取付部５４を後側取付部として強度部材２１に取付ける構成としてもよい。また、前側取付部は、旋回フレーム６以外の部材、例えば物品収容ケース３６等に取付ける構成としてもよい。

実施の形態では、第１の排気ガス後処理装置１７内に酸化触媒だけを設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば第１の排気ガス後処理装置１７内に、酸化触媒の下流側に位置して粒子状物質除去フィルタ（Diesel Particulate Filter、略してＤＰＦとも呼ばれている）を設ける構成としてもよい。

実施の形態では、カウンタウエイト７が旋回中心Ｏに近い位置に配置された円形状の上部旋回体４を備えた後方超小旋回型の油圧ショベル１を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、下部走行体２の車幅内で旋回可能な超小旋回型の油圧ショベル、カウンタウエイトを旋回中心から大きく離間させることで前，後方向に長尺となった上部旋回体を備えた油圧ショベル等に適用してもよい。

さらに、実施の形態では、建設機械として、クローラ式の下部走行体２を備えた油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばホイール式の下部走行体を備えた油圧ショベルに適用してもよい。それ以外にも、油圧クレーン等の他の建設機械にも広く適用することができる。

１ 油圧ショベル（建設機械）
２ 下部走行体
３ 旋回装置
４ 上部旋回体
５ 作業装置
６ 旋回フレーム
７ カウンタウエイト
８ エンジン
１０ 油圧ポンプ
１１ 作動油タンク
１２ 燃料タンク
１２Ｅ 上面板
１２Ｇ 給油口
１５ 後処理ユニット
１９ 尿素水噴射弁
２１ 強度部材
２２ 尿素水タンク載置部
２３ 左枠部
２５ 右枠部
２９ 尿素水タンク
２９Ａ 給水口
３１ 尿素水ポンプ
４１ 尿素水系カバー
４２ 左前カバー
４２Ｅ 給油口閉塞窓
４２Ｇ 給水口閉塞窓
４３ 右前カバー
４４ 後カバー
４８ ハンドレール
４９ レール本体
５０ 前側取付部
５２ 後側取付部
５４ 中間取付部
Ｏ 旋回中心

Claims (5)

1. 自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回装置の中心を旋回中心として旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体に俯仰動可能に設けられた作業装置とからなり、
   前記上部旋回体は、支持構造体をなす旋回フレームと、該旋回フレームの後側に設けられ前記作業装置との重量バランスをとるカウンタウエイトと、該カウンタウエイトの前側に位置して前記旋回フレームの後側に左，右方向に延在する横置き状態で搭載されたエンジンと、該エンジンに設けられた油圧ポンプと、該油圧ポンプの前側で前記旋回中心側に位置して前記旋回フレームに設けられた立体構造をなす作動油タンクと、該作動油タンクに対し左，右方向の外側に並ぶように前記旋回フレームに設けられた立体構造をなす燃料タンクと、還元剤である尿素水を貯えるための尿素水タンクとを備えてなる建設機械において、
   前記燃料タンクの上面側には、前記尿素水タンクを取囲む強度部材を設け、
   前記強度部材には、前記燃料タンクおよび／または前記作動油タンクに乗降するときに把持することができるハンドレールを取付ける構成としたことを特徴とする建設機械。
2. 前記強度部材には、前記油圧ポンプ側の上側に張出すように、尿素水を前記エンジン側に供給する尿素水ポンプを設ける構成としてなる請求項１に記載の建設機械。
3. 前記強度部材は、前記尿素水タンクが載置される尿素水タンク載置部と、該尿素水タンク載置部に前記尿素水タンクを取囲んで取付けられる枠部とにより構成し、
   前記ハンドレールは、前記強度部材の前記枠部と前記旋回フレームとにそれぞれ取付ける構成としてなる請求項１または２に記載の建設機械。
4. 前記強度部材には、前記燃料タンク、前記尿素水タンクおよび前記尿素水ポンプを覆う尿素水系カバーを取付ける構成としてなる請求項２または３に記載の建設機械。
5. 前記燃料タンクに給油するための給油口を前記尿素水タンクよりも前側に位置して設け、
   前記尿素水系カバーには、前記給油口を開閉可能に閉塞する給油口閉塞窓を設ける構成としてなる請求項４に記載の建設機械。

Images