JP4066859B2

JP4066859B2 - 作業機械

Info

Publication number: JP4066859B2
Application number: JP2003073828A
Authority: JP
Inventors: 啓二山本
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2003-03-18
Filing date: 2003-03-18
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2023-03-18
Also published as: JP2004276848A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃料タンクが搭載された作業機械に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
油圧ショベルを例にとって従来の技術とその問題点を説明する。
【０００３】
図７はミニショベルと称される小形の油圧ショベルを示している。この油圧ショベルは、クローラ式の下部走行体１上に上部旋回体２が旋回軸受Ａを介して縦軸まわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体２に設けられた支持ブラケットＢに、ブーム３、アーム４、バケット５及びこれらを駆動するブーム、アーム、バケット各シリンダ６，７，８から成る作業装置Ｃが装着されて構成される。
【０００４】
上部旋回体２は、旋回基板としてのアッパーフレーム９にエンジン１０をはじめ各種機器及びこれらを覆うカバー類（外装体）、運転席１１、キャノピ１２等を取付けて構成される。１３はキャノピ１２を支持するキャノピ前側支柱、１４は同じく左側支柱、１５は同じく右側支柱である。
【０００５】
アッパーフレーム９の構成と同フレーム９に対する機器配置を図８に示す。
【０００６】
同図において、１６はアッパーフレーム９の底板で、この底板１６の前端部（運転席１１に着座した状態で見たときの前端部。以下にいう前後及び左右の方向性について同じ）に支持ブラケットＢが取付けられている。
【０００７】
また、底板１６上において、左右両側のメインフレーム（縦リブと称される場合もある）１７，１８が、支持ブラケットＢから後方に延びる状態で垂直に設けられるとともに、このメインフレーム１７，１８を横切る状態で左右方向に延びる仕切壁１９が設けられ、この仕切壁１９によって仕切られたアッパーフレーム後部（エンジンルーム）にエンジン１０、ファン２０、ラジエータ２１、オイルクーラー２２等の駆動ユニットが設置される。
【０００８】
一方、仕切壁１９の前方右側に作動油タンク２３及びバッテリ２４が設けられている。
【０００９】
また、前方左側には、左側メインフレーム１７と仕切壁１９によってタンク取付部２５が区画形成され、エンジン１０に供給される燃料を貯蔵する燃料タンク２６がこのタンク取付部２５に設置される。
【００１０】
この燃料タンク２６は、定期的に清掃する必要があるため、タンク取付部２５に対して着脱自在でかつ左側方から水平に出し入れ可能な状態で取付けられる。
【００１１】
具体的には、図示のようにブラケット２７と、このブラケット２７にボルト止めされる締付けバンド２８とによってタンク取付部２５に取付けられている（たとえば特許文献１参照）。
【００１２】
【特許文献１】
特開２００１−９０１１２号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
このような油圧ショベルにおいて、スペースの制約があるなかでの機器配置の都合で、タンク取付部２５に燃料タンク２６と他の機器（たとえばバッテリ２４）を並設したい場合がある。
【００１４】
この場合、タンク取付部２５のスペースは限られているため、どうしても燃料タンク２６の容量を削らなければならず、とくに図例の小形ショベルにおいてこのタンク容量の削減の要求が高くなる。
【００１５】
ここで、タンク取付部２５のスペースを内側に拡大することが考えられるが、左側メインフレーム１７は移動させることができないため、タンク取付部２５の拡大は実際上不可能である。
【００１６】
そこで、せめて燃料タンク２６を左側メインフレーム１７に接するまで内側に移動させてできる限りタンク容量を稼ぐしか方策がなく、タンク容量の減少は免れない。
【００１７】
このため、ショベルの連続稼動時間が短くなり、給油回数が増加して作業能率が低下する等の弊害が生じる。
【００１８】
本発明は上記の問題を解決し、限られた設置スペース内でタンク容量を増加させることができる作業機械を提供するものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、機械本体を構成する本体フレームが、底板と、この底板上に設けられた縦壁とを備え、上記底板の上方にフロアプレートを、底板との間にタンク収容空間が形成されるとともに、上記縦壁上面との間に隙間が形成される状態で取付け、一方、上記燃料タンクの上端部に、タンク容量を増加させる中空状の突出部を縦壁側に突出形成し、この燃料タンクを、上記突出部が上記縦壁を乗り越えて側方に突出し、上記隙間に嵌まり込む状態で上記タンク収容空間に設置したものである。
【００２０】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、下部走行体上に上部旋回体を旋回自在に搭載して機械本体を構成するとともに、上記上部旋回体に、ブーム、アーム、バケットを備えた作業装置を取付け、上記上部旋回体の基板である本体フレームとしてのアッパーフレームを、上記下部走行体に旋回軸受を介して連結される底板と、この底板上において上記作業装置の取付部分から後方に延びる縦壁としてのメインフレームとによって構成し、燃料タンクを、突出部が上記メインフレームを乗り越えて側方に突出し、隙間に嵌まり込む状態でタンク収容空間に設置したものである。
【００２１】
請求項３の発明は、請求項２の構成において、メインフレームの上面を後下がりに傾斜させる一方、燃料タンクの突出部の下面を、上記メインフレーム上面の傾斜に沿う後下がりの傾斜面に形成したものである。
【００２２】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの構成において、燃料タンクを、突出部が隙間内でメインフレームとフロアプレートとの間に挟み込まれ、その挟圧力により取付位置に拘束される状態でタンク収容空間に設置したものである。
【００２３】
上記構成によると、タンク上端部にタンク容量を増加させる中空状の突出部を設け、この突出部が本体フレームの縦壁（請求項２〜４ではメインフレーム）を乗り越えて側方に突出し、フロアプレートと縦壁上面との間の隙間に嵌まり込む状態で燃料タンクをタンク収容空間に設置するため、突出部の分、タンク容量を増加させることができる。
【００２４】
ところで、請求項２〜４が対象とする油圧ショベルにおいて、本体フレームのメインフレームは、作業装置に加わる荷重を底板から旋回軸受を介して下部走行体に効率良く伝達するためにメインフレームの上面を後下がりに傾斜させるのが通例である。
【００２５】
この場合、請求項３の構成によると、燃料タンクの突出部下面をこのメインフレーム上面の傾斜に合わせて傾斜させているため、突出部の容量（燃料タンクの増量分）を最大限に大きくとることができる。
【００２６】
また、請求項４の構成によると、突出部をメインフレームとフロアプレートとの間に挟み込み、その挟圧力によって燃料タンクを取付位置に拘束する（挟圧力を強くすればタンクの全方向の拘束も可能となる）ため、これ以外にタンクを取付位置に保持する構造を省略し、または大幅に簡易化してタンク取付構造を簡素化及び小形・軽量化することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図１〜図６によって説明する。
【００２８】
以下の実施形態において、図７，８に示す部分と同一部分には同一符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【００２９】
アッパーフレーム９における前部左側の底板１６上に、タンク・バッテリ取付部（以下、タンク等取付部という）３１が左側メインフレーム１７と仕切壁１９とによって区画形成され、燃料タンク３２とバッテリ３３がこのタンク等取付部３１に対し、それぞれ図１中二重線矢印で示すように左側方（図の下側）から挿入され、清掃時や点検時に左側方に取り出される。
【００３０】
燃料タンク（以下、単にタンクという）３２は、プラスチック（金属製としてもよい）にて図示のように後部が左側に曲がったＬ字形に形成され、Ｌ字の縦辺部が左側メインフレーム１７に、下辺部が仕切壁１９にそれぞれ接する（密接、または少しの隙間を置いて近接対向する）状態でタンク等取付部３１に設置される。
【００３１】
このタンク３２には、メインフレーム１７側（右側）の上端部に同フレーム１７側に突出する突出部３２ａが設けられている。
【００３２】
この突出部３２ａは、タンク３２の一部として燃料を貯留し得る中空状とされ、この突出部３２ａにより、突出部３２ａが無い場合よりもタンク容量が拡大した状態となっている。
【００３３】
このタンク３２は、各図に示すように突出部３２ａが左側メインフレーム１７を乗り越えて右側方に突出する状態でタンク等取付部３１に設置される。
【００３４】
ここで、メインフレーム１７の上面は、前記のように図７の作業装置Ａから支持ブラケットＢに作用する荷重を底板１６及び旋回軸受Ａを介して下部走行体１に効率良く伝えるために後下がりの傾斜面として形成され、タンク突出部３２ａの下面３２ｂがこのメインフレーム上面に沿う後下がりの傾斜面に形成されている。
【００３５】
また、底板１６の上方には、タンク等取付部３１を含むアッパーフレーム前部にフロアプレート３４（図３，４参照）が、底板１６との間にタンク収容空間Ｓが形成され、かつ、左側メインフレーム１７の傾斜した上面との間に側面視三角形の隙間３５が形成される状態で取付けられる。
【００３６】
従って、タンク３２の突出部３２ａは、隙間３５に嵌まり込み、メインフレーム上面とフロアプレート３４との間に挟み込まれた状態となる。
【００３７】
これにより、突出部３２ａの容積を最大限に大きくとることができるため、タンク容量をさらに増加させることができる。
【００３８】
なお、フロアプレート３４は、機械によってはプレート本体と開閉自在なメンテナンスカバーとによって構成される場合があるが、ここでは、タンク上方に設置するものをフロアプレートと称している。
【００３９】
一方、タンク３２は、上記取付状態で、突出部３２ａが上下方向に拘束されるとともに、メインフレーム上面の傾斜によって前方への移動を規制された状態となる。
【００４０】
また、タンク３２の右側方への移動はメインフレーム１７で、後方への移動は仕切壁１９によってそれぞれ阻止される。
【００４１】
さらに、上記メインフレーム上面とフロアプレート３４によるタンク突出部３３２ａの挟圧力を強めに設定しておけば、タンク取り出し方向を含めた全方向のタンク３２の移動を阻止することも可能となる。
【００４２】
加えて、タンク上面に凹部、フロアプレート３４の下面に凸部を設け、これらを係合させるようにすれば、上記挟圧力によらずにタンク３２の抜け止め機能を得ることができる。
【００４３】
従って、上記構成だけでもタンク３２をタンク等取付部３１に十分保持することが可能であるが、この実施形態では、さらに次のようなタンク保持手段を加えている。
【００４４】
図２及び図５，６に示すように、左側メインフレーム１７において、タンク取付状態でタンク３２に臨む面の前後両側に前側及び後側凸部３６，３７が設けられている。
【００４５】
また、タンク等取付部３１の後方左側には、図７に示すキャノピ左側支柱１４が取付けられるキャノピ支柱台３９が設けられ、このキャノピ支柱台３９の前面に左側凸部３８が設けられている。
【００４６】
これら各凸部３６，３７，３８は、図４〜図６に示すようにアングル材を左側メインフレーム１７、キャノピ支柱台３９に溶接等で固着することによって形成されている。
【００４７】
一方、タンク３２には、タンク等取付部３１にタンク３２をセットした状態で前側及び後側両凸部３６，３７に対応する部分（右側壁の前後両側）に前側及び後側凹部４０，４１が設けられている。
【００４８】
また、タンク３２の背面左側に、外向きに突出する膨出部４２が設けられ、図６に示すようにタンクセット状態で左側凸部３８がこの膨出部４２の上面側に係合するように構成されている。
【００４９】
ここで、前側凹部４０は右側方と前方に開口し、後側凹部４１は右側方と後方に開口する状態で設けられ、膨出部４２は上記のように左側凸部３８よりも下方に位置する状態で設けられている。
【００５０】
従って、タンク３２をタンク等取付部３１に左側方から水平に挿入するだけで、タンク側の凹部４０，４１及び膨出部４２と、機械本体側の凸部３６，３７，３８が自動的に係合する。図４には、そのうち後側凸部３７と後側凹部４１の係合状態を示す。
【００５１】
この三個所の係合作用により、タンク３２の前方、後方、右側方、すなわちタンク取り出し方向以外の各水平方向の動きが止められる。
【００５２】
また、各係合部分において、凸部３６，３７，３８が凹部４０，４１及び膨出部４２にこれを上から押え込む状態で係合するため（図４参照）、これによってタンク３２の上下方向の動きが止められる。
【００５３】
さらに、この実施形態では、バッテリ３３取付用のブラケット４３をタンク３２の左側方への抜け止め手段として兼用するように構成されている。
【００５４】
バッテリ３３は、タンク等取付部３１において、タンク３２の左側（外側）で、かつ同タンク３２の曲がりの内側に形成されたスペースにタンク３２と隣接して配置される。
【００５５】
ブラケット４３は、図２，５，６に示すように、バッテリ３３の右側面に接する側面板４４と、同背面に接する背面板４５とを有し、止め付け部４６，４６によってタンク等取付部３１の底板１６上にねじ止めされる。
【００５６】
そして、バッテリ３３は、右側面がブラケット４３の側面板４４で、背面が同背面板４５でそれぞれ拘束された状態で、ブラケット４３に周知のように枠材または棒材とボルト、ナット（いずれも図示しない）によって止め付けられる。
【００５７】
この状態で、図２，６に示すようにブラケット４３の側面板４４及び背面板４５がそれぞれタンク３２に接し、側面板４４によってタンク３２の左側方への移動（抜き出し）が阻止され、背面板４５によってタンク３２の前方への移動が阻止される。
【００５８】
さらに、ブラケット４３には、前端に垂直な前側タンク支持部４７、上部に水平な上側タンク支持部４８がそれぞれ設けられ、前側タンク支持部４７によってタンク３２の前方移動が阻止されるとともに、上側タンク支持部４８によってタンク３２が上から押え込まれる。
【００５９】
この結果、タンク３２がタンク等取付部３１に、上下方向、及び取り出し方向を含めた全水平方向の動きを数重に止められた状態できわめて安定良く取付けられる。
【００６０】
しかも、タンク３２の清掃時には、バッテリ３３及びブラケット４３をタンク等取付部３１から取外せばタンク３２が取り出し方向にフリーとなるため、簡単に取外すことができる。
【００６１】
このタンク保持構造によると、次のような利点を有する。
【００６２】
（ｉ）バッテリ３３（バッテリ取付用ブラケット４３）がタンク３２の抜け止め手段を兼ねるため、専用のタンク抜け止め手段が不要となる。このため、タンク取付構造を簡素化及び小形・軽量化し、コストダウンすることができる。
【００６３】
（ｉｉ）ブラケット４３の側面板４４がタンク３２とバッテリ３３の間に介在し、これらを隔離するため、両者を隣接して配置したことの弊害である相互影響（たとえば燃料に付着した燃料や水がバッテリに伝わり、あるいはバッテリ熱が燃料タンクに伝わる）を防止することができる。
【００６４】
（ｉｉｉ）上記のようにブラケット４３（側面板４４、背面板４５、前側及び上側タンク支持部４７，４８）がタンク３２の取り出し方向以外の移動を規制する部材として兼用されるため、タンク取付構造を一層簡素化及び小形・軽量化できるとともに、タンク取付状態の安定性を高めることができる。
【００６５】
（ｉｖ）タンク３２をＬ字形に形成し、その曲がりの内側にできるスペースにバッテリ３３を配置するため、タンク容量を最大限に大きくとりながら両者を最も占有スペースの小さい状態でコンパクトに設置することができる。
【００６６】
他の実施形態
（１）タンク３２は、前記のようにブラケット４３とは無関係に、突出部３２ａとメインフレーム１７とフロアプレート３４とによって各方向の移動を規制されるため、上記ブラケット４３による保持構造を実施形態よりも簡易化してもよいし、もっと簡単な保持構造に置き換えてもよく、あるいはこれらを省略してもよい。
【００６７】
（２）上記実施形態では、タンク３２にバッテリ３３が並設される場合を例示したが、タンク３２に他の機器が並設される場合にも同様に実施することができる。
【００６８】
また、本発明は、タンク３２が専用の取付部に単独で設置される場合にも適用することができる。この場合でも、突出部３２ａによるタンク容量の増加により、とくに小形の油圧ショベルのようにスペースの制約が厳しくてタンク容量の削減が求められる状況で効果を得ることができる。
【００６９】
（３）上記実施形態では、左側メインフレーム１７がタンク容量を規制する縦壁となる場合を例示したが、タンク取付部に他の縦壁が存在する状況下でも上記同様に実施することができる。
【００７０】
この場合、縦壁の上面が水平な場合には、タンク３２の突出部３２ａの下面３２ｂも水平に張り出せばよい。
【００７１】
（４）本発明は油圧ショベルに限らず、ショベルを母体として構成される溝掘機その他の作業機械にも広く適用することができる。
【００７２】
【発明の効果】
上記のように本発明によると、燃料タンクの上端部に、タンク容量を増加させる中空状の突出部を設け、この突出部が本体フレームの縦壁を乗り越えて側方に突出し、フロアプレートと縦壁上面との間の隙間に嵌まり込む状態で燃料タンクをタンク収容空間に設置するため、突出部の分、タンク容量を増加させることができる。
【００７３】
このため、とくにスペースの制約からタンク容量が制限される作業機械において、連続稼動時間を延長して給油回数を減らし、作業能率を向上させることができる。
【００７４】
また、請求項３の発明によると、本体フレームのメインフレーム上面の傾斜に合わせてタンク突出部の下面を傾斜させているため、突出部の容量（燃料タンクの増量分）を最大限に大きくとることができる。
【００７５】
また、請求項４の発明によると、突出部をメインフレームとフロアプレートとの間に挟み込み、その挟圧力によって燃料タンクを取付位置に拘束する（挟圧力を強くすればタンクの全方向の拘束も可能となる）ため、これ以外にタンクを取付位置に保持する構造を省略し、または大幅に簡易化してタンク取付構造を簡素化、小形・軽量化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すアッパーフレーム全体の概略平面図である。
【図２】同実施形態における燃料タンクとバッテリの取付部分の拡大平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線拡大断面図である。
【図５】同実施形態における燃料タンク及びバッテリとその取付構造の分解斜視図である。
【図６】同取付状態の斜視図である。
【図７】本発明の適用対象としての油圧ショベルの概略側面図である。
【図８】従来の燃料タンクの取付部分を含むアッパーフレーム全体の概略平面図である。
【符号の説明】
１機械本体を構成する下部走行体
２上部旋回体
Ａ旋回軸受
Ｂ作業装置取付用の支持ブラケット
Ｃ作業装置
９本体フレームとしてのアッパーフレーム
１６アッパーフレームの底板
１７縦壁としての左側メインフレーム
３１タンク・バッテリ取付部
３２燃料タンク
３２ａ燃料タンクの突出部
３２ｂ同突出部の傾斜した下面
３４フロアプレート
３５フロアプレートとメインフレームとの間の隙間
Ｓフロアプレートと底板との間に形成されたタンク収容空間

Claims

機械本体を構成する本体フレームが、底板と、この底板上に設けられた縦壁とを備え、上記底板の上方にフロアプレートを、底板との間にタンク収容空間が形成されるとともに、上記縦壁上面との間に隙間が形成される状態で取付け、一方、上記燃料タンクの上端部に、タンク容量を増加させる中空状の突出部を縦壁側に突出形成し、この燃料タンクを、上記突出部が上記縦壁を乗り越えて側方に突出し、上記隙間に嵌まり込む状態で上記タンク収容空間に設置したことを特徴とする作業機械。
請求項１記載の作業機械において、下部走行体上に上部旋回体を旋回自在に搭載して機械本体を構成するとともに、上記上部旋回体に、ブーム、アーム、バケットを備えた作業装置を取付け、上記上部旋回体の基板である本体フレームとしてのアッパーフレームを、上記下部走行体に旋回軸受を介して連結される底板と、この底板上において上記作業装置の取付部分から後方に延びる縦壁としてのメインフレームとによって構成し、燃料タンクを、突出部が上記メインフレームを乗り越えて側方に突出し、隙間に嵌まり込む状態でタンク収容空間に設置したことを特徴とする作業機械。
請求項２記載の作業機械において、メインフレームの上面を後下がりに傾斜させる一方、燃料タンクの突出部の下面を、上記メインフレーム上面の傾斜に沿う後下がりの傾斜面に形成したことを特徴とする作業機械。
請求項２または３記載の作業機械において、燃料タンクを、突出部が隙間内でメインフレームとフロアプレートとの間に挟み込まれ、その挟圧力により取付位置に拘束される状態でタンク収容空間に設置したことを特徴とする作業機械。