JP2018003539A - 建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】尿素水の凍結による尿素水タンクの変形を抑え、尿素水タンクに取付けられたレベルゲージを保護する。【解決手段】 尿素水タンク２６の外周面を構成する上側タンク部２７の後傾斜面２７Ａのうちレベルゲージ３５を挟んで前，後方向の前側に、第１の埋込みナット２９が埋設され、レベルゲージ３５を挟んで前，後方向の後側となる突出部２７Ｇの段差面２７Ｈに、第２の埋込みナット３０が埋設される。後傾斜面２７Ａのうちレベルゲージ３５が取付けられるレベルゲージ取付部位２７Ｆの周囲には、第１，第２の埋込みナット２９，３０に螺着される第１，第２のボルト３７，３８を用いて、補強部材３６が着脱可能に取付けられる。これにより、尿素水タンク２６のレベルゲージ取付部材２７Ｆを、補強部材３６によって補強することができる。【選択図】 図６

Description

本発明は、例えば排気ガス浄化装置に供給される尿素水溶液を貯え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、下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、上部旋回体に俯仰動可能に設けられたフロント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、旋回フレームの後側に左，右方向に延びて設けられフロント装置との重量バランスをとるカウンタウエイトと、カウンタウエイトの前側に位置して旋回フレームに左，右方向に延在する横置き状態で搭載されたエンジンとを含んで構成されている。

油圧ショベルのエンジンとして用いられるディーゼルエンジンは、一般に、窒素酸化物（以下、ＮＯｘという）等を多く排出する。そこで、ディーゼルエンジンから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（以下、尿素水という）を尿素選択還元触媒の上流側に噴射する尿素水噴射弁とにより構成されている。これにより、排気ガスの後処理装置を備えた油圧ショベルには、還元剤である尿素水を貯溜するための尿素水タンクが設けられている（特許文献１参照）。

尿素水タンク等の液体を貯溜するタンクには、通常、レベルゲージが設けられ、このレベルゲージによって、タンク内に貯溜された液体の液面を外部から確認することができるようになっている。一方、タンクに設けられたレベルゲージを保護するため、その外周面にレベルゲージを挟んで対面する２枚の板材からなる保護部材（囲い）を設けたタンクが提案されている（特許文献２参照）。

特開２０１２−１４４９５５号公報 特開平１０−１０４０４２号公報

ところで、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小旋回型の油圧ショベルがあり、こ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、上部旋回体が小型化されている。従って、小旋回型の油圧ショベルでは、旋回フレーム上に搭載機器を収容するための機器収容スペースが狭くなり、旋回フレーム上が各種の搭載機器によって非常に混雑した状態となる。

このため、小旋回型の油圧ショベルに搭載される尿素水タンクは、他の搭載機器との干渉を避けつつ狭い機器収容スペース内に配置するため、また、尿素水タンクの軽量化を図るため、例えば樹脂材料を用いて複雑な形状に形成されている。

しかし、樹脂材料を用いて形成された尿素水タンクは、例えば寒冷地等において尿素水が凍結して容積が増大した場合には、この凍結した尿素水によって部分的に膨張するように変形する。このように、尿素水タンクが変形した場合には、尿素水タンクの外周面に設けられたレベルゲージが破損してしまうという不具合がある。

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、尿素水の凍結による尿素水タンクの変形を抑え、尿素水タンクに取付けられたレベルゲージを保護することができるようにした建設機械を提供することを目的としている。

本発明は、自走可能な下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体とからなり、前記上部旋回体は、支持構造体をなす旋回フレームと、前記旋回フレーム上に搭載されたエンジンと、前記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を備えた排気ガス浄化装置と、樹脂製の容器として形成され還元剤である尿素水を貯溜する尿素水タンクとを備えた建設機械に適用される。

本発明の特徴は、前記尿素水タンクの外周面には、レベルゲージが設けられており、前記レベルゲージは、前記尿素水タンクの前記外周面に上，下に離間して接続され前記尿素水タンクの内部と外部とを連通させる上接続口，下接続口と、前記上接続口と前記下接続口とに着脱可能に接続される透明な部材からなるチューブとにより構成され、前記尿素水タンクの前記外周面には、前記レベルゲージの前記チューブに沿って延び前記レベルゲージの取付部位を補強する補強部材が設けられ、前記補強部材は、締結具を用いて前記尿素水タンクに着脱可能に取付けられていることにある。

本発明によれば、樹脂製の尿素水タンク内に貯溜された尿素水が凍結したとしても、尿素水タンクのうちレベルゲージの取付部位は、補強部材によって補強されている。このため、尿素水タンクのうちレベルゲージの取付部位の変形を抑えることができ、レベルゲージの上，下の接続口からチューブが外れるのを抑え、レベルゲージを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。 フロント装置の一部を省略した油圧ショベルを左後側から示す斜視図である。 フロント装置の一部を省略した油圧ショベルを外装カバーを省略した状態で示す平面図である。 旋回フレームと熱交換装置と尿素水タンクを左後側から示す斜視図である。 カウンタウエイトと熱交換装置と尿素水タンクとの配置関係を旋回フレームと一緒に示す要部拡大の平面図である。 図４中の尿素水タンク、レベルゲージ、補強部材、上面補強部材等を拡大して示す斜視図である。 尿素水タンクを単体で示す斜視図である。 尿素水タンクを前側から見た斜視図である。 補強部材を単体で示す斜視図である。 上面補強部材を単体で示す斜視図である。 尿素水タンクに補強部材、上面補強部材を取付ける状態を示す分解斜視図である。

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、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１１に従って詳細に説明する。

図１、図２において、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、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、上部旋回体４の前側に俯仰動可能に設けられたフロント装置５とを含んで構成され、フロント装置５を用いて掘削作業等を行うものである。

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）との間に設けられた旋回輪３Ａと、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。

図３に示すように、上部旋回体４は、下部走行体２の左，右方向の幅寸法（車幅）とほぼ等しい左，右方向の幅寸法を有している。また、上部旋回体４は、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７Ａが下部走行体２の車幅内にほぼ収まるようになっている。これにより、油圧ショベル１は、後方超小旋回型の油圧ショベルとして構成されている。

旋回フレーム６は、上部旋回体４の支持構造体を形成している。図３、図４に示すように、旋回フレーム６は、前，後方向に延びる厚肉な鋼板等からなる底板６Ａと、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、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には、カウンタウエイト７と対面する後部側に位置し、左縦板６Ｂと左サイドフレーム６Ｅとの間を接続した左後部ビーム６Ｇと、右縦板６Ｃと右サイドフレーム６Ｆとの間を接続した右後部ビーム６Ｈとが設けられている。左後部ビーム６Ｇの左側部位は、後述するカウンタウエイト７の左傾斜面７Ｃに沿って斜め前側に傾斜した傾斜部位６Ｇ１となっている。一方、右後部ビーム６Ｈの右側部位は、カウンタウエイト７の右傾斜面７Ｄに沿って斜め前側に傾斜した傾斜部位６Ｈ１となっている。

さらに、旋回フレーム６の左後部にはアンダカバー６Ｊが設けられている。このアンダカバー６Ｊは、ほぼ平坦な板体として形成され、後述の熱交換装置９等が取付けられるものである。アンダカバー６Ｊの上面側で、左サイドフレーム６Ｅと左後部ビーム６Ｇとが交わる部位の近傍には、後述する尿素水タンク２６を取付けるためのタンク取付台６Ｋが設けられている。

カウンタウエイト７は、旋回フレーム６の後側に設けられている。このカウンタウエイト７は、フロント装置５との重量バランスをとる重量物として形成されている。ここで、上部旋回体４が旋回動作を行うときの旋回半径は、旋回中心Ｏからカウンタウエイト７の後面７Ａまでの距離によって規定されている。このため、カウンタウエイト７の後面７Ａは、旋回中心Ｏを中心とした円弧状に形成されている。そして、カウンタウエイト７が、旋回中心Ｏに近い前側寄りに配置されることにより、油圧ショベル１の後方超小旋回を実現している。

一方、カウンタウエイト７の前面側は、左，右方向の中央に位置して左，右方向にほぼ平坦に延びた中央前面７Ｂと、中央前面７Ｂの左端から左前側に傾斜して延びた左傾斜面７Ｃと、中央前面７Ｂの右端から右前側に傾斜して延びた右傾斜面７Ｄとにより構成されている。

図１、図２に示すように、カウンタウエイト７の左側部位、即ち、左傾斜面７Ｃに対応する部位には、尿素水タンク２６に対する給水作業等のメンテナンスを行うためのメンテナンス開口７Ｅが外部に向けて開口されている。このメンテナンス開口７Ｅは、上，下方向に延びる長方形状の開口として形成され、通気性を有するメンテナンスカバー７Ｆによって開閉可能に閉塞される。

エンジン８は、カウンタウエイト７の前側に配置され、左，右方向に延在する横置き状態で旋回フレーム６の後側に搭載されている。エンジン８の左，右方向の左側には、冷却ファン８Ａが設けられている。この冷却ファン８Ａは、エンジン８を動力源として回転することにより外気を冷却風として吸込み、この冷却風を熱交換装置９に向けて流通させるものである。一方、エンジン８の右側には、後述の油圧ポンプ１５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管８Ｂが設けられ、この排気管８Ｂは、後述する排気ガス浄化装置１９の第１の排気ガス後処理装置１９Ａに接続されている。

熱交換装置９は、エンジン８の冷却ファン８Ａよりも冷却風の流れ方向の上流側に配置され、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。図３に示すように、熱交換装置９は、外枠をなす枠体１０、熱交換器をなすラジエータ１１、オイルクーラ１２、インタクーラ１３、空調装置のコンデンサ１４を含んで構成されている。

枠体１０は、熱交換装置９の外枠を形成するもので、上，下方向に長尺な四角形状の枠構造をもって形成されている。枠体１０は、例えば旋回フレーム６のアンダカバー６Ｊまたはブラケット等（図示せず）を介して旋回フレーム６に取付けられている。枠体１０のエンジン８側には、冷却ファン８Ａを取囲むようにファンシュラウド１０Ａが設けられている。

ラジエータ１１は、枠体１０内の後部右側（カウンタウエイト７側）に配設されている。ラジエータ１１は、エンジン８を冷却して温度上昇したエンジン冷却水を冷却するもので、エンジン８のウォータジャケット（図示せず）に接続されている。

オイルクーラ１２は、枠体１０内でラジエータ１１の前側位置にラジエータ１１とほぼ同一の平面をなすように並べて設けられている。オイルクーラ１２は、油圧ショベル１の各種油圧アクチュエータに供給されて温度上昇した作動油を冷却するもので、後述する作動油タンク１６等に接続されている。

インタクーラ１３は、ラジエータ１１、オイルクーラ１２を挟んで冷却ファン８Ａと反対側に設けられている。このインタクーラ１３は、エンジン８の過給機から流入する加圧された空気（吸気）を冷却してエンジン８の吸気側に向け流出するものである。ここで、インタクーラ１３は、例えば、ラジエータ１１とオイルクーラ１２との境界位置に配置され、ラジエータ１１とオイルクーラ１２に重なるように配置されている。

空調装置のコンデンサ１４は、インタクーラ１３の下側位置にラジエータ１１、オイルクーラ１２と対面するように配設されている。コンデンサ１４は、空調装置に用いられる冷却媒体を冷却するものである。

油圧ポンプ１５は、エンジン８の右側に取付けられている。この油圧ポンプ１５は、エンジン８によって駆動されることにより、作動油タンク１６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。

作動油タンク１６は、油圧ポンプ１５の前側で旋回中心Ｏ側に位置して旋回フレーム６上に設けられている。この作動油タンク１６は、下部走行体２、旋回装置３、フロント装置５に設けられた各アクチュエータに供給される作動油を貯えるものである。

燃料タンク１７は、作動油タンク１６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上に設けられている。燃料タンク１７は、エンジン８に供給される燃料を貯えるものである。

キャブ１８は、旋回フレーム６の左前側に搭載されている。キャブ１８は、オペレータが搭乗するもので、その内部には、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。

次に、エンジン８から排出される排気ガスを浄化するために、エンジン８の排気側に接続して設けられた排気ガス浄化装置１９について説明する。

排気ガス浄化装置１９は、エンジン８の右側に位置して油圧ポンプ１５の上側に設けられている。この排気ガス浄化装置１９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、排気音を低減するものである。

排気ガス浄化装置１９は、流入側にエンジン８の排気管８Ｂが接続された第１の排気ガス後処理装置１９Ａと、第１の排気ガス後処理装置１９Ａの流出側に接続された接続管１９Ｂと、接続管１９Ｂに設けられ尿素水を噴射する尿素水噴射弁１９Ｃと、接続管１９Ｂの流出側に接続された第２の排気ガス後処理装置１９Ｄとを含んで構成されている。

第１の排気ガス後処理装置１９Ａ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。

尿素水噴射弁１９Ｃは、接続管１９Ｂに設けられ、尿素水管路、尿素水ポンプ（いずれも図示せず）を介して後述の尿素水タンク２６に接続されている。そして、尿素水噴射弁１９Ｃは、接続管１９Ｂ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１９Ｄは、第１の排気ガス後処理装置１９Ａの上側に位置して接続管１９Ｂの下流側に接続されている。第２の排気ガス後処理装置１９Ｄ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１９Ｄ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１９Ｅが設けられている。この排気口１９Ｅの突出端側は、後述する上面カバー部２４の尾管２４Ａに接続されている。

第２の排気ガス後処理装置１９Ｄ内に収容された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、還元剤としての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。

外装カバー２０は、カウンタウエイト７とキャブ１８との間に配置され、エンジン８、熱交換装置９、排気ガス浄化装置１９等を覆っている。この外装カバー２０は、後述の左側面カバー部２１、右側面カバー部２３、上面カバー部２４を含んで構成されている。

左側面カバー部２１は、カウンタウエイト７とキャブ１８との間に位置して旋回フレーム６の左サイドフレーム６Ｅ上に上，下方向に延びて設けられている。左側面カバー部２１は、上，下方向の中間部から下側に亘って長方形状に形成された側面ドア２１Ａを有している。図２に示すように、側面ドア２１Ａの前側は、キャブ１８の後面に沿って上，下方向に延びた支柱２２に水平方向に回動可能（開閉可能）に取付けられている。また、側面ドア２１Ａには、冷却ファン８Ａによって外気を吸込むための外気流入口２１Ｂが設けられている。

右側面カバー部２３は、カウンタウエイト７と燃料タンク１７との間に位置して旋回フレーム６の右サイドフレーム６Ｆ上に上，下方向に延びて設けられている。右側面カバー部２３の上側は、油圧ポンプ１５側に屈曲している。

上面カバー部２４は、エンジン８、熱交換装置９等の上側を覆うものである。この上面カバー部２４は、左，右の側面カバー部２１，２３とカウンタウエイト７に囲まれた範囲に設けられている。上面カバー部２４の右側寄りには、尾管２４Ａが設けられ、この尾管２４Ａは、排気ガス浄化装置１９の排気口１９Ｅが接続されている。

熱交換装置上流室２５は、上部旋回体４の左後側に位置し、冷却ファン８Ａによる冷却風の流れ方向において熱交換装置９の上流側に設けられている。具体的には、熱交換装置上流室２５は、旋回フレーム６のアンダカバー６Ｊ、カウンタウエイト７の左傾斜面７Ｃ、熱交換装置９、外装カバー２０の左側面カバー部２１および上面カバー部２４によって囲まれた空間として形成されている。熱交換装置上流室２５の後側は、カウンタウエイト７の左傾斜面７Ｃによって三角形状の狭い空間となり、この熱交換装置上流室２５の後側には、三角形状の空間を利用して後述の尿素水タンク２６が配置されている。

次に、本実施の形態に用いられる尿素水タンク２６、およびレベルゲージ３５について説明する。

尿素水タンク２６は、熱交換装置上流室２５内に配置され、後述のブラケット３３を介して旋回フレーム６のタンク取付台６Ｋ上に取付けられている。尿素水タンク２６は、排気ガス浄化装置１９の尿素水噴射弁１９Ｃに供給される還元剤である尿素水を貯溜するもので、尿素水ポンプ、尿素水管路（いずれも図示せず）を介して尿素水噴射弁１９Ｃに接続されている。尿素水タンク２６は、熱交換装置上流室２５の後側に形成された三角形状の狭い空間内に配置され、周囲の搭載機器との干渉を避けるために複雑な形状を有している。このため、尿素水タンク２６は、樹脂材料を用いて一体成形された樹脂製の容器となっている。また、尿素水タンク２６の内容量を増やし、かつ尿素水タンク２６の軽量化を図るため、尿素水タンク２６はできるだけ薄肉に形成されている。

図５ないし図８に示すように、尿素水タンク２６は、大きな容量を有する上側タンク部２７と、上側タンク部２７の下側に配置され上側タンク部２７よりも小さな容量に形成された下側タンク部２８とにより構成されている。

上側タンク部２７は、カウンタウエイト７の左傾斜面７Ｃと平行して延びた後傾斜面２７Ａと、後傾斜面２７Ａと間隔をもって対面しつつ後傾斜面２７Ａと平行して延びた前傾斜面２７Ｂと、後傾斜面２７Ａの前端と前傾斜面２７Ｂの前端との間を連結し、カウンタウエイト７の中央前面７Ｂと平行に延びた前面２７Ｃと、後傾斜面２７Ａの後端と前傾斜面２７Ｂの後端との間を連結しラジエータ１１と対面する右面２７Ｄと、これら後傾斜面２７Ａ、前傾斜面２７Ｂ、前面２７Ｃ、右面２７Ｄの上端に設けられた上面２７Ｅとを含むボックス体として形成されている。

下側タンク部２８は、底面２８Ａと、底面２８Ａと上側タンク部２７との間を接続する外周面２８Ｂとを含む小容量のボックス体として形成されている。図８に示すように、外周面２８Ｂの右前部分は、上側タンク部２７の前傾斜面２７Ｂよりも右側に張出した張出部２８Ｃとなっている。この張出部２８Ｃは、尿素水タンク２６を後述のバンド３４を用いてブラケット３３に固定するときに、バンド３４が掛止めされるものである。

この場合、尿素水タンク２６の底面は、下側タンク部２８の底面２８Ａによって構成され、尿素水タンク２６の上面は、上側タンク部２７の上面２７Ｅによって構成されている。また、尿素水タンク２６の外周面は、上側タンク部２７の後傾斜面２７Ａ、前傾斜面２７Ｂ、前面２７Ｃ、右面２７Ｄと、下側タンク部２８の外周面２８Ｂとによって構成されている。

上側タンク部２７の後傾斜面２７Ａの前，後方向の中間部は、平坦なレベルゲージ取付部位２７Ｆとなっている（図６、図７中の二点鎖線で囲まれた部位）。このレベルゲージ取付部位２７Ｆには、後述するレベルゲージ３５が取付けられ、後傾斜面２７Ａのうちレベルゲージ取付部位２７Ｆよりも前側には、後述する第１の埋込みナット２９が埋設されている。また、後傾斜面２７Ａのうちレベルゲージ取付部位２７Ｆよりも後側には、後傾斜面２７Ａからカウンタウエイト７の左傾斜面７Ｃに向けて台形状に突出した突出部２７Ｇが設けられている。突出部２７Ｇのうちレベルゲージ３５と対向する部位は、後傾斜面２７Ａの表面から台形状に立上った段差面２７Ｈとなり、この段差面２７Ｈには、レベルゲージ３５の近傍に位置して後述する第２の埋込みナット３０が埋設されている。

第１のタンク側締結具としての第１の埋込みナット２９は、後傾斜面２７Ａのうちレベルゲージ取付部位２７Ｆの前側近傍に上，下に離間して２個埋設されている。各第１の埋込みナット２９は、雌ねじ孔を有するナット部材からなり、後述する補強部材３６の縦補強板３６Ａが取付けられるものである。

第２のタンク側締結具としての第２の埋込みナット３０は、後傾斜面２７Ａに設けられた突出部２７Ｇの段差面２７Ｈに上，下に離間して２個埋設されている。各第２の埋込みナット３０は、雌ねじ孔を有するナット部材からなり、後述する補強部材３６の横補強板３６Ｂが取付けられるものである。この場合、各第１の埋込みナット２９は、レベルゲージ３５を挟んで前，後方向の一側（前側）に配置され、各第２の埋込みナット３０は、レベルゲージ３５を挟んで前，後方向の他側（後側）に配置されている。

また、突出部２７Ｇの上側は、上面２７Ｅに向けて斜め上向きに傾斜した上傾斜面２７Ｇ１となり、突出部２７Ｇの下側は、後傾斜面２７Ａに向けて斜め下向きに傾斜した下傾斜面２７Ｇ２となっている。突出部２７Ｇの上傾斜面２７Ｇ１には、円筒状の給水口２７Ｊが設けられ、この給水口２７Ｊを通じて、尿素水タンク２６内に尿素水が補給されるようになっている。ここで、突出部２７Ｇは、カウンタウエイト７のメンテナンス開口７Ｅ内に突出するので、突出部２７Ｇを設けた分、尿素水タンク２６全体の容量を増大させることができる。しかも、突出部２７Ｇには、給水口２７Ｊが設けられているので、メンテナンスカバー７Ｆを開くことにより、作業者は給水口２７Ｊに容易に手を伸ばすことができ、尿素水を給水するときの作業性を高めることができる。

上側タンク部２７の上面２７Ｅには、円筒状をなすセンサ類取付口２７Ｋが上方に向けて突設されている。このセンサ類取付口２７Ｋは、尿素水の供給管路および戻り管路、尿素水の温度を検出する温度センサ、尿素水の濃度を検出する濃度センサ等（いずれも図示せず）が取付けられるものである。この場合、尿素水の供給管路の吸込口、温度センサ、濃度センサは、下側タンク部２８内に配置され、油圧ショベル１が傾いたときに各センサ等が尿素水の液面から出ないようになっている。

第１の上面タンク側締結具としての第１の上面埋込みナット３１は、上面２７Ｅのうちレベルゲージ３５を挟んで前，後方向の一側（前側）に、左，右方向に離間して２個埋設されている。第２の上面タンク側締結具としての第２の上面埋込みナット３２は、上面２７Ｅのうちレベルゲージ３５を挟んで前，後方向の他側（後側）に１個埋設されている。各第１の上面埋込みナット３１は、センサ類取付口２７Ｋの前側に配置され、第２の上面埋込みナット３２は、センサ類取付口２７Ｋの後側に配置されている。これら第１，第２の上面埋込みナット３１，３２は、雌ねじ孔を有するナット部材からなり、後述する上面補強部材３９が取付けられるものである。

図４ないし図６に示すように、尿素水タンク２６の下側タンク部２８は、上側が開口したボックス状のブラケット３３内に収容される。この状態で、ブラケット３３に両端部が固定されたバンド３４が、下側タンク部２８の張出部２８Ｃに掛止めされることにより、尿素水タンク２６がブラケット３３に対して固定される。ブラケット３３は、旋回フレーム６のタンク取付台６Ｋにボルト等を用いて固定される。これにより、尿素水タンク２６は、熱交換装置上流室２５内に位置して旋回フレーム６に取付けられている。

レベルゲージ３５は、尿素水タンク２６（上側タンク部２７）の外周面を構成する後傾斜面２７Ａのレベルゲージ取付部位２７Ｆに取付けられている。レベルゲージ３５は、尿素水タンク２６内に貯溜された尿素水の液面高さを外部から確認するためのものである。レベルゲージ３５は、後傾斜面２７Ａのレベルゲージ取付部位２７Ｆに上，下方向に離間して接続された上，下の接続口３５Ａ，３５Ｂと、これら上接続口３５Ａと下接続口３５Ｂとに着脱可能に接続されたチューブ３５Ｃとを含んで構成されている。

ここで、上接続口３５Ａは、レベルゲージ取付部位２７Ｆの上側（上面２７Ｅ側）に接続され、尿素水タンク２６の内部と外部とを連通させている。一方、下接続口３５Ｂは、上接続口３５Ａの真下に位置してレベルゲージ取付部位２７Ｆの下側（下側タンク部２８側）に接続され、尿素水タンク２６の内部と外部とを連通させている。また、チューブ３５Ｃは、例えばビニール等の可撓性を有する透明な部材を用いて形成された管体からなり、チューブ３５Ｃの上端は上接続口３５Ａに着脱可能に接続され、チューブ３５Ｃの下端は下接続口３５Ｂに着脱可能に接続されている。上，下の接続口３５Ａ，３５Ｂとチューブ３５Ｃとの接続状態は、クリップ等の保持具３５Ｄによって保持されている。これにより、レベルゲージ３５のチューブ３５Ｃは尿素水タンク２６の内部に連通し、このチューブ３５Ｃ内に尿素水が導入されることにより、尿素水タンク２６に貯溜された尿素水の液面を表示することができる。

次に、本実施の形態に用いられる補強部材３６および上面補強部材３９について説明する。

補強部材３６は、尿素水タンク２６の外周面を構成する後傾斜面２７Ａのうちレベルゲージ取付部位２７Ｆの周囲に設けられている。この補強部材３６は、レベルゲージ取付部位２７Ｆに取付けられたレベルゲージ３５のチューブ３５Ｃに沿って上，下方向に延び、レベルゲージ取付部位２７Ｆを補強するものである。

ここで、補強部材３６は、図６および図９に示すように、レベルゲージ３５に隣接した位置で上，下方向に延びる長方形状の縦補強板３６Ａと、縦補強板３６Ａの上，下方向の中間部から後側へと突出し、レベルゲージ取付部位２７Ｆ（尿素水タンク２６の外周面）とレベルゲージ３５のチューブ３５Ｃとの間を通って尿素水タンク２６の突出部２７Ｇまで延びた横補強板３６Ｂとを含んで構成されている。これにより、補強部材３６を尿素水タンク２６に取付けた状態では、横補強板３６Ｂの前，後方向の中間部は、レベルゲージ取付部位２７Ｆの表面とレベルゲージ３５のチューブ３５Ｃとの間、即ちチューブ３５Ｃを背面側から覆うように配置される構成となっている。

横補強板３６Ｂの前端は、縦補強板３６Ａに溶接等の手段を用いて固定され、横補強板３６Ｂの後端は、突出部２７Ｇの段差面２７Ｈに沿ってレベルゲージ取付部位２７Ｆから離れる方向に屈曲し、段差面２７Ｈと対面（正対）する屈曲部３６Ｃとなっている。このように、横補強板３６Ｂの後端に屈曲部３６Ｃを設けることにより、補強部材３６を上，下方向の中間部から外向きに折曲げようとする荷重に対し、充分な強度を保つことができる構成となっている。

縦補強板３６Ａの上，下方向の両端側には、上，下の第１のボルト挿通孔３６Ｄが穿設され、これら各第１のボルト挿通孔３６Ｄは、尿素水タンク２６のレベルゲージ取付部位２７Ｆの近傍に埋設された各第１の埋込みナット２９に対応している。一方、横補強板３６Ｂの屈曲部３６Ｃには、上，下方向に離間して２個の第２のボルト挿通孔３６Ｅが穿設され、これら各第２のボルト挿通孔３６Ｅは、尿素水タンク２６に設けられた突出部２７Ｇの段差面２７Ｈに埋設された各第２の埋込みナット３０に対応している。

第１，第２のボルト３７，３８は、それぞれ補強部材側締結具を構成するもので、補強部材３６を第１，第２の埋込みナット２９，３０に締結するものである。即ち、図１１に示すように、第１のボルト３７は、縦補強板３６Ａに設けられた第１のボルト挿通孔３６Ｄに挿通された状態で、レベルゲージ取付部位２７Ｆの近傍に埋設された第１の埋込みナット２９に螺着される。一方、第２のボルト３８は、横補強板３６Ｂの屈曲部３６Ｃに設けられた第２のボルト挿通孔３６Ｅに挿通された状態で、突出部２７Ｇの段差面２７Ｈに埋設された第２の埋込みナット３０に螺着される。

このように、補強部材３６は、第１，第２の埋込みナット２９，３０、第１，第２のボルト３７，３８からなる締結具を用いて、尿素水タンク２６の外周面のうちレベルゲージ取付部位２７Ｆの周囲に取付けられている。この場合、補強部材３６は、レベルゲージ３５のチューブ３５Ｃに沿って上，下方向に延びる縦補強板３６Ａと、レベルゲージ取付部位２７Ｆの表面とチューブ３５Ｃとの間を通って縦補強板３６Ａとは反対側まで延びる横補強板３６Ｂとを有している。このため、横補強板３６Ｂによってレベルゲージ３５のチューブ３５Ｃを背面側から覆うことができ、レベルゲージ３５の周囲を補強部材３６によって集中的に補強することができるので、尿素水タンク２６のレベルゲージ取付部位２７Ｆが外向きに膨張するように変形するのを抑えることができる。従って、尿素水タンク２６に貯溜された尿素水が凍結したとしても、尿素水タンク２６のレベルゲージ取付部位２７Ｆが変形するのを抑えることができる。この結果、レベルゲージ３５のチューブ３５Ｃが、上，下の接続口３５Ａ，３５Ｂから外れるのを抑えることができ、レベルゲージ３５を保護することができる。

上面補強部材３９は、尿素水タンク２６（上側タンク部２７）の上面２７Ｅに設けられている。この上面補強部材３９は、上方から見てレベルゲージ３５を挟んで前，後方向に延び、後傾斜面２７Ａのレベルゲージ取付部位２７Ｆに近い部位（上面２７Ｅの前，後方向の中間部位）を補強するものである。

ここで、上面補強部材３９は、図６および図１０に示すように、上面２７Ｅと一定の間隔をもって対面しつつ水平方向に延びる水平板３９Ａと、水平板３９Ａの前端から下向きに屈曲した２本の取付脚３９Ｂと、水平板３９Ａの後端側の下面に固定され下向きに突出したスペーサ３９Ｃとを含んで構成されている。水平板３９Ａの前，後方向の中間部には、尿素水タンク２６のセンサ類取付口２７Ｋを避ける半円形状の切欠き部３９Ｄが設けられている。

また、各取付脚３９Ｂの下端には、第１の上面用ボルト挿通孔３９Ｅがそれぞれ穿設され、これら各第１の上面用ボルト挿通孔３９Ｅは、尿素水タンク２６の上面２７Ｅに埋設された各第１の上面埋込みナット３１に対応している。一方、水平板３９Ａの後端側には水平板３９Ａとスペーサ３９Ｃとを上，下方向に貫通する第２の上面用ボルト挿通孔３９Ｆが設けられ、この第２の上面用ボルト挿通孔３９Ｆは、尿素水タンク２６の上面２７Ｅに埋設された第２の上面埋込みナット３２に対応している。さらに、水平板３９Ａの前端側には、後述のコントローラ４２を取付けるための取付孔３９Ｇが設けられている。

第１，第２の上面用ボルト４０，４１は、上面補強部材３９を第１，第２の上面埋込みナット３１，３２に締結するものである。即ち、図１１に示すように、第１の上面用ボルト４０は、上面補強部材３９の各取付脚３９Ｂに設けられた第１の上面用ボルト挿通孔３９Ｅに挿通された状態で、上面２７Ｅに埋設された第１の上面埋込みナット３１に螺着される。一方、第２の上面用ボルト４１は、水平板３９Ａとスペーサ３９Ｃとに設けられた第２の上面用ボルト挿通孔３９Ｆに挿通された状態で、上面２７Ｅに埋設された第２の上面埋込みナット３２に螺着される。

このように、上面補強部材３９は、第１，第２の上面埋込みナット３１，３２、第１，第２の上面用ボルト４０，４１からなる締結具を用いて、尿素水タンク２６の上面２７Ｅに取付けられている。この場合、上面補強部材３９は、上方から見てレベルゲージ３５を挟んで前，後方向に延びることにより、後傾斜面２７Ａのレベルゲージ取付部位２７Ｆに近い部位（上面２７Ｅの前，後方向の中間部位）を補強している。これにより、尿素水タンク２６内で尿素水が凍結したとしても、上面２７Ｅのうちレベルゲージ取付部位２７Ｆの近傍部位が上方に盛上がるように変形するのを上面補強部材３９によって抑えることができる。この結果、上面２７Ｅの変形に追従してレベルゲージ取付部位２７Ｆが変形するのを抑えることができ、レベルゲージ取付部位２７Ｆに設けられたレベルゲージ３５を保護することができる。

なお、上面補強部材３９の水平板３９Ａ上には、コントローラ４２が取付けられている。このコントローラ４２は、ケーブルを介して排気ガス浄化装置１９、尿素水噴射弁１９Ｃ、尿素水タンク２６内に配置されたセンサ類、尿素水ポンプ（いずれも図示せず）等に接続されている。そして、コントローラ４２は、油圧ショベル１の運転状況（例えば、排気ガスの排気量等）に応じて、尿素水噴射弁１９Ｃの開閉制御および尿素水ポンプの駆動制御藤を行う。

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１８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１５を駆動する。これにより、油圧ポンプ１５から吐出した圧油は、制御弁装置を介して各種油圧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とフロント装置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、エンジン８から排出される排気ガスは、排気管８Ｂ、排気ガス浄化装置１９の第１の排気ガス後処理装置１９Ａ、接続管１９Ｂ、第２の排気ガス後処理装置１９Ｄ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１９Ａ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１９Ｂでは、尿素水噴射弁１９Ｃから排気ガスに向けて尿素水が噴射され、第２の排気ガス後処理装置１９Ｄでは、尿素選択還元触媒によって窒素酸化物が窒素と水に分解される。さらに、酸化触媒によって残留アンモニアが酸化され、窒素と水に分離されることにより、排気口１９Ｅから浄化された排気ガスが大気中に排出される。

ここで、油圧ショベル１が寒冷地で稼働することにより、尿素水タンク２６内で尿素水が凍結して容積が増大した場合には、樹脂材料によって形成された尿素水タンク２６が部分的に膨張するように変形することがある。仮に、尿素水タンク２６のレベルゲージ取付部位２７Ｆが膨張するように変形した場合には、レベルゲージ取付部位２７Ｆに取付けられたレベルゲージ３５のチューブ３５Ｃが、上接続口３５Ａあるいは下接続口３５Ｂから外れてしまい、レベルゲージ３５を用いて尿素水タンク２６内の尿素水の液面を確認することができなくなる。

これに対し、本実施の形態によれば、尿素水タンク２６の外周面を構成する上側タンク部２７の後傾斜面２７Ａのうちレベルゲージ３５を挟んで前，後方向の前側に、第１の埋込みナット２９が埋設され、レベルゲージ３５を挟んで前，後方向の後側となる突出部２７Ｇの段差面２７Ｈに、第２の埋込みナット３０が埋設されている。そして、後傾斜面２７Ａのレベルゲージ取付部位２７Ｆの周囲には、補強部材３６が、第１，第２の埋込みナット２９，３０に螺着される第１，第２のボルト３７，３８を用いて着脱可能に取付けられている。

これにより、尿素水タンク２６のレベルゲージ取付部材２７Ｆを、補強部材３６によって補強することができ、尿素水タンク２６に貯溜された尿素水が凍結したとしても、尿素水タンク２６のレベルゲージ取付部位２７Ｆが外向きに膨張するように変形するのを抑えることができる。この結果、レベルゲージ３５のチューブ３５Ｃが、上，下の接続口３５Ａ，３５Ｂから外れるのを抑えることができ、レベルゲージ３５を保護することができる。

ここで、例えば尿素水タンク２６の肉厚を大きくしてタンク全体の強度を高めることにより、尿素水の凍結による尿素水タンク２６の変形を抑えることが考えられる。しかし、この場合には、尿素水タンク２６の肉厚を大きくした分、尿素水を貯溜する尿素水タンク２６の内容量が減少してしまう。また、尿素水タンク２６の肉厚を大きくした分、尿素水タンク２６の重量が増大してしまい、旋回フレーム６に組付けるときの作業性が低下してしまう不具合がある。

これに対し、本実施の形態によれば、補強部材３６を用いて尿素水タンク２６を補強することにより、その変形を抑えることができる。従って、尿素水タンク２６を薄肉に形成することができ、尿素水タンク２６の内容量を十分に確保することができる上に、尿素水タンク２６の軽量化を図ることができる。

また、本実施の形態によれば、補強部材３６は、レベルゲージ３５に隣接した位置で上，下方向に延び、第１の埋込みナット２９と第１のボルト３７とを用いて尿素水タンク２６のレベルゲージ取付部位２７Ｆの前側近傍に取付けられた縦補強板３６Ａと、レベルゲージ取付部位２７Ｆの表面とレベルゲージ３５のチューブ３５Ｃとの間を通って縦補強板３６Ａとは反対側まで延び、第２の埋込みナット３０と第２のボルト３８とを用いて突出部２７Ｇの段差面２７Ｈに取付けられた横補強板３６Ｂとにより構成されている。

これにより、横補強板３６Ｂの前，後方向の中間部は、レベルゲージ３５のチューブ３５Ｃを背面側から覆うようになるので、縦補強板３６Ａと横補強板３６Ｂとからなる補強部材３６を用いて、レベルゲージ３５の周囲を集中的に補強することができる。この結果、尿素水タンク２６のレベルゲージ取付部位２７Ｆの周囲の剛性を高めて変形を抑えることができ、レベルゲージ３５を保護することができる。

また、本実施の形態によれば、補強部材３６を構成する横補強板３６Ｂには、尿素水タンク２６を構成する突出部２７Ｇの段差面２７Ｈに沿ってレベルゲージ取付部位２７Ｆから離れる方向に屈曲する屈曲部３６Ｃが設けられている。これにより、補強部材３６を上，下方向の中間部から外向きに折曲げようとする荷重に対して充分な強度を保つことができ、補強部材３６によって尿素水タンク２６の変形を抑えることができる。

さらに、本実施の形態によれば、尿素水タンク２６の上面２７Ｅには、レベルゲージ３５を挟んで前側に第１の上面埋込みナット３１が埋設され、レベルゲージ３５を挟んで後側に第２の上面埋込みナット３２が埋設され、これら第１，第２の上面埋込みナット３１，３２に螺着される第１，第２の上面用ボルト４０，４１を用いて上面補強部材３９が取付けられている。

これにより、尿素水タンク２６内で尿素水が凍結したとしても、上面２７Ｅのうちレベルゲージ取付部位２７Ｆの近傍部位が上方に盛上がるように変形するのを上面補強部材３９によって抑えることができる。この結果、上面２７Ｅの変形に追従してレベルゲージ取付部位２７Ｆが変形するのを抑えることができ、レベルゲージ３５を保護することができる。

なお、実施の形態では、尿素水タンク２６に埋設されるタンク側締結具として、雌ねじ孔を有する第１，第２の埋込みナット２９，３０を用い、補強部材３６をタンク側締結具に取付ける補強部材側締結具として第１，第２のボルト３７，３８を用いた場合を例示している。

しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばタンク側締結具として雄ねじを有する埋込みボルト（スタッドボルト）を用い、補強部材側締結具としてナットを用いる構成としてもよい。

また、実施の形態では、尿素水タンク２６を、互いに形状が異なる上側タンク部２７と下側タンク部２８とにより構成した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば下側タンク部２８に代えて上側タンク部２７の高さ寸法を延ばした尿素水タンク等のレベルゲージを備えた種々の形状を有する尿素水タンクにも適用することができる。

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く、さらに、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
４ 上部旋回体
８ エンジン
１９ 排気ガス浄化装置
２６ 尿素水タンク
２７Ａ 後傾斜面（外周面）
２７Ｅ 上面
２７Ｆ レベルゲージ取付部位
２７Ｊ 給水口
２８Ａ 底面
２９ 第１の埋込みナット（第１のタンク側締結具）
３０ 第２の埋込みナット（第２のタンク側締結具）
３１ 第１の上面埋込みナット（第１の上面タンク側締結具）
３２ 第２の上面埋込みナット（第２の上面タンク側締結具）
３５ レベルゲージ
３５Ａ 上接続口
３５Ｂ 下接続口
３５Ｃ チューブ
３６ 補強部材
３６Ａ 縦補強板
３６Ｂ 横補強板
３６Ｃ 屈曲部
３７ 第１のボルト（補強部材側締結具）
３８ 第２のボルト（補強部材側締結具）
３９ 上面補強部材
４０ 第１の上面用ボルト（補強部材側締結具）
４１ 第２の上面用ボルト（補強部材側締結具）

Claims (5)

1. 自走可能な下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体とからなり、前記上部旋回体は、支持構造体をなす旋回フレームと、前記旋回フレーム上に搭載されたエンジンと、前記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を備えた排気ガス浄化装置と、樹脂製の容器として形成され還元剤である尿素水を貯溜する尿素水タンクとを備えた建設機械において、
   前記尿素水タンクの外周面には、レベルゲージが設けられており、
   前記レベルゲージは、前記尿素水タンクの前記外周面に上，下に離間して接続され前記尿素水タンクの内部と外部とを連通させる上接続口，下接続口と、前記上接続口と前記下接続口とに着脱可能に接続される透明な部材からなるチューブとにより構成され、
   前記尿素水タンクの前記外周面には、前記レベルゲージの前記チューブに沿って延び前記レベルゲージの取付部位を補強する補強部材が設けられ、
   前記補強部材は、締結具を用いて前記尿素水タンクに着脱可能に取付けられていることを特徴とする建設機械。
2. 前記締結具は、前記尿素水タンクの前記外周面に埋設されたタンク側締結具と、前記補強部材を前記タンク側締結具に取付るための補強部材側締結具とにより構成されたことを特徴とする請求項１に記載の建設機械。
3. 前記タンク側締結具は、前記尿素水タンクの前記外周面のうち前記レベルゲージを挟んで一側に配置される第１のタンク側締結具と、前記レベルゲージを挟んで他側に配置される第２のタンク側締結具とにより構成され、
   前記補強部材は、前記レベルゲージに隣接した位置で上，下方向に延び前記第１のタンク側締結具を用いて前記尿素水タンクに取付けられた縦補強板と、前記縦補強板から前記外周面と前記チューブとの間を通って前記縦補強板とは反対側まで延び前記第２のタンク側締結具を用いて前記尿素水タンクに取付けられた横補強板とにより構成されていることを特徴とする請求項２に記載の建設機械。
4. 前記尿素水タンクの前記外周面は、給水口を設けるために前記外周面の一部を突出させてなる突出部を有しており、前記突出部は、前記レベルゲージと対向する部位が段差面となっており、
   前記突出部の前記段差面には前記第２のタンク側締結具が埋設されており、
   前記補強部材の前記横補強板には、前記突出部の前記段差面に沿って屈曲し前記第２のタンク側締結具を用いて前記段差面に取付けられる屈曲部が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の建設機械。
5. 前記尿素水タンクの上面には、前記レベルゲージを挟んで一側に配置される第１の上面タンク側締結具と、前記レベルゲージを挟んで他側に配置される第２の上面タンク側締結具とが埋設されており、
   前記尿素水タンクの前記上面には、前記第１の上面タンク側締結具と前記第２の上面タンク側締結具とを用いて前記上面を補強する上面補強部材が着脱可能に取付けられていることを特徴とする請求項１に記載の建設機械。

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