JP5172815B2 - 建設機械の追加カウンタウエイト - Google Patents

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本発明は、上部旋回体の後部にカウンタウエイトを搭載した建設機械において、カウンタウエイト上に取付けられる追加カウンタウエイトに係り、特にエンジンの排ガスを誘導する装置に関する。
油圧ショベル等の建設機械は、下部走行体上に旋回装置を介して上部旋回体を設置し、上部旋回体に掘削バケットを有する多関節フロント等の作業装置を取付けて構成される。そして、作業装置や上部旋回体上の搭載装置を含めた重量バランスや掘削等の作業における安定性を得るため、上部旋回体の後部にカウンタウエイトを搭載する。このような建設機械において、上部旋回体に取付ける作業装置を異なる作業装置に交換したり、作業内容の変更に応じて、カウンタウエイト上に追加のカウンタウエイト(以下これを追加ウェイトと称することがある。)を取付けることがある(例えば特許文献1参照)。
特開2001−90118号公報
建設機械において、一般的には上部旋回体上にエンジンを原動機とする油圧パワーユニットを搭載する。この油圧パワーユニットは、エンジンにより油圧ポンプを駆動し、油圧ポンプから吐出する作動油により建設機械に備えた油圧モータや油圧シリンダを作動させることにより、走行、旋回動作や作業装置の作動を行なわせて作業を行う。ここで、エンジンから排出される排ガスは、建屋カバー内の消音用マフラを通過し、建屋カバーの上面より突出させた排気管を通して大気中に排出される。この排気管から排出される排ガスが上部旋回体の前部の運転室側へなるべく流れないようにするため、排気管はそのガス排出口が上部旋回体の後方に向けて設けられている。
ところが、上部旋回体上のエンジン等の配置の関係上、排気管のガス排出口がカウンタウエイトに近く、かつ低くなると、上部旋回体上に常備するカウンタウエイト上に追加ウェイトを載せて取付けた場合、追加ウェイトの前面が排気管のガス排出口に対面する場合がある。この場合、排気管からの排ガス(黒煙)が追加ウェイトに向けて排出され、追加ウェイトに黒煙が直接当たることになる。このように追加ウェイトに黒煙が直接当たると、追加ウェイトに煤が着き、追加ウェイトが真っ黒になり、外観を劣化させる。また、排気管にはセラミックコートが施されており、耐熱性が確保されているが、追加ウェイトには耐熱処理が施されていないので、追加ウェイトが排ガスの熱により変形する等の不具合が発生する。
前述の不具合を解消するため、追加ウェイトの排気管対面部分を切り欠いて排気ガスの排出路を確保することが考えられる。しかし追加ウェイトの一部を切り欠くと、必要とする追加ウェイトの重量を確保するため、切り欠き部分以外の部分の高さを高くせざるを得ない。このように追加ウェイトを高くすると重心が上がり、安定性が悪くなる。
本発明は、上記問題点に鑑み、追加ウェイトの基本構造を変更することなく、すなわち追加ウェイトの高さを高くすることなく、排ガスを上部旋回体の後方に誘導できる手段を有する建設機械の追加カウンタウエイトを提供することを目的とする。
請求項1の建設機械の追加カウンタウエイトは、
上部旋回体の建屋カバーの上面より突出し、ガス排出口を後方に向けて設けたエンジンの排気管を有すると共に、前記上部旋回体の後端部にカウンタウエイトを搭載した建設機械に備えられ、前記カウンタウエイト上に取付けられる建設機械の追加カウンタウエイトにおいて、
前記排気管のガス排出口にガス導入口が連通し、ガス排出口が後ろ向きとなる排気ダクトを、前記追加カウンタウエイトの前面から上面にわたって配置したことを特徴とする。
請求項2の建設機械の追加カウンタウエイトは、請求項1に記載の追加カウンタウエイトにおいて、
前記排気ダクトは、ボックス状の中継部と、この中継部に一端が固定された筒状部とからなり、
前記排気管の上部を間隔を持たせ囲む構造を有することを特徴とする。
請求項1の発明によれば、排気管のガス排出口から排出される排ガスが、追加ウエイトに設けた排気ダクトに導かれて追加ウエイトの上部から後方に排出されるので、追加ウェイトに排ガスが直接当たることが防止される。このため、排ガスに含まれる煤が追加ウェイトに付着して追加ウェイトの外観を劣化させたり、追加ウェイトの熱変形を防止することができる。また、追加ウエイトに排ガスの通路を設ける場合のように高さを高くする必要がないため、追加ウェイトの追加による安定性の低下を回避することができる。
請求項2の発明によれば、排気管のガス排出口が中継部に隙間を介して囲まれているので、エンジン作動による排気管の振動が許容される。このため、排気管が排気管が建屋カバーに取付けられるもののみならず、排気管がマフラに直付けされてエンジン作動に伴って排気管も振動する構造のものにも採用可能であり、排気管の取付け構造に係わりなく排出ダクトの取付けが可能となる。
本発明の追加ウェイトを適用する建設機械の本体部の一例を示す側面図である。 本発明の追加ウェイトの一実施の形態を示す建設機械の本体部の側面図である。 本発明の追加ウェイトの一実施の形態を示す平面図である。 図3の要部拡大平面図である。 本発明の追加ウェイトの一実施の形態を示す拡大側面図である。 本発明の追加ウェイトの一実施の形態を示す一部断面側面図である。
図1は本発明の追加ウェイトを適用する建設機械の本体部の一例を示す側面図である。図1において、1はクローラ式下部走行体、2はこの下部走行体1上に旋回装置3を介して設置した上部旋回体である。上部旋回体2の中央部には掘削用バケットを先端に取付けた多関節フロント等からなる作業装置(図示せず)が取付けられる。上部旋回体2上の前部の片側(この例では左側)には運転室5が設置され、右側には作動油タンク6や燃料タンク7等が搭載される。また、上部旋回体2の後部には、エンジンを原動機とする油圧パワーユニット9が搭載される。上部旋回体2の後端部にはカウンタウエイト10が搭載される。
エンジンを有する油圧パワーユニット9やエンジン等のクーラー(図示せず)は建屋カバー11により覆われる。12はエンジンは上部に消音装置として設けたマフラである。13はこのマフラ12を通過した排ガスを建屋カバー11の上方から後方に排出するために設けた排気管である。
なお、エンジンの作動に伴ない、マフラ12が振動するので、この振動に対処するため、下記の2通りの排気管13の取付け構造が採用される。その1つの構造は、特開2004−340114号公報に開示されているように、排気管13をマフラ12に直付けし、排気管13は建屋カバー11に設けた開口部に対して隙間を有して貫通させ、建屋カバー11に対して排気管13の振動を許容する構造である。他の1つの構造は、特開2007−120391号公報に開示されているように、排気管13を建屋カバー11に取付け、この排気管13の下方のガス導入口の内径を、マフラ12の上面に設けた筒状のガス排出部の外径より大きくして、排気管13により、マフラ12の筒状のガス排出部を振動可能に囲む構造である。いずれの場合にも、排気管13自体にもマフラに備えた消音機能に付加した消音機能を備えてもよい。
図2は本発明による一実施の形態の追加ウエイトを示す建設機械の本体部の側面図であり、図3は追加ウエイトの平面図、図4は図3の要部拡大平面図、図5は図2の要部拡大図、図6は追加ウエイトの排気ダクトの構成を示す一部断面側面図である。14は追加ウエイトであり、この実施の形態の追加ウエイト14は、入手が容易で安価な2枚の板材14a,14bを重ねて溶接することにより構成した例を示す。これらの板材14a,14bには図3に示すように2つの取付け孔15を左右に離間して設け、図5に示すように、この取付け孔15にボルト16を貫挿し、このボルト16を常備のカウンタウエイト10のねじ孔17に螺合、締結して追加ウエイト14をカウンタウエイト10に取付ける。
18は追加ウエイト14の上面に溶接して取付けた吊輪であり、追加ウエイト14をカウンタウエイト10に着脱する際にクレーンにより追加ウエイト14を吊り上げるために設けたものである。なお吊輪18の代わりに吊輪を有するボルトを用いる構造も採用可能である。これは追加ウエイト14に貫通孔を設け、この貫通孔に、吊輪を有するボルトを貫挿し、カウンタウエイト10に設けたねじ孔に螺合して取付けるものである。
20は本発明により追加ウエイト14に取付ける排気ダクトである。この排気ダクト20は、排気管13からの排気ガスを中継するボックス状の中継部21と、この中継部21に固定された筒状部22とからなる。
図4〜図6に示すように、追加ウエイト14の中継部21は、左右の側板部21aと、左右の側板部21aの底部間に後ろ上がりに斜めに溶接した底板部21bと、左右の側板部21aの前縁部の上部に溶接した前板部21cと、左右の側板部21aの上部間に溶接した天板部21dと、左右の側板部21aの上部の後縁部間に溶接したL字形の取付け部21eとにより構成される。左右の側板部21aと底板部21bと前板部21cとの間に排気管13の上端部を挿入する開口部21fが形成される。また、左右の側板部21a,21aには、外方に曲成した取付け片21g,21gが形成される。
図3〜図5に示すように、排気ダクト20が追加ウエイト14への取付けは、中継部21のL字形の取付け部21eと取付け片21gをそれぞれ追加ウェイト14の上面、前面に当て、取付け部21eと取付け片21gにそれぞれ設けた取付け孔(図示せず)にボルト24を挿通して追加ウェイト14に設けたねじ孔25に螺合し締結することにより行なう。
図5、図6に示すように、追加ウエイト14の筒状部22は、傾斜筒部22aと水平筒部22bとを溶接した略くの字形をなす。この筒状部22は、その傾斜筒部22aのガス導入口22cを、中継部21の天板部21dに設けた開口部に溶接して取付けられる。中継部21を追加ウエイト14に取付けた状態では、傾斜筒部22aは後ろ上がりとなり、水平筒部22bは水平となり、排気ガスの排出口22dは追加ウェイト14より上方に位置する。また、このガス排出口22dは雨水の浸入を防止するために、上部が後方に突出した傾斜状に形成している。
この実施の形態において、追加ウエイト14を不図示のクレーンによりカウンタウエイト10に取付ける際には、予め排気ダクト20を追加ウエイト14に取付けておくか、あるいは追加ウエイト14をカウンタウエイト10に取付けた後に排気ダクト20を追加ウエイト14にボルト24により取付ける。この追加ウエイト14、排気ダクト20を取付けた状態は図6に示される通りであり、排気管13のガス排出口13aを含む上部が、ボックス状の中継部21内にて間隔を持たせて囲まれた状態で挿入される。この構造により、中継部21内にて排気管13の振動が許容される。
このように追加ウエイト14および排気ダクト20を取付けた状態において、建設機械の作動中に油圧パワーユニット9のエンジンから排出される排気ガスは、排気管13から中継部21、筒状部22を経てガス排出口22dから後方に排出される。
このように、この実施の形態においては、排気管13のガス排出口13aから排出される排ガスが、追加ウエイト14に設けた排気ダクト20に導かれて追加ウエイト14の上部から後方に排出されるので、追加ウェイト14に排ガスが直接当たることが防止される。このため、排ガスに含めれる煤が追加ウェイト14に付着して追加ウェイト14の外観を劣化させたり、追加ウェイト14が熱変形することを防止することができる。また、追加ウエイト14に排ガスの通路を設ける場合のように高さを高くする必要がないため、追加ウェイトの追加による安定性の低下を回避することができる。
また、この実施の形態においては、排気管13の上部が中継部21で排気管13の振動を許容する間隔を有して囲まれているので、エンジン作動による排気管13の振動が許容され、排気管13がマフラ12に固定して取付けられる場合にも採用が可能であり、排気管13の取付け構造に係わりなく排出ダクト20の取付けが可能となる。
1:下部走行体、2:上部旋回体、3:旋回装置、5:運転室、6:作動油タンク、7:燃料タンク、9:油圧パワーユニット、10:カウンタウエイト、11:建屋カバー、12:マフラ、13:排気管、14:追加ウエイト、14a,14b:板材、15:取付け孔、16:ボルト、17:ねじ孔、18:吊輪、20:排気ダクト、21:中継部、22:筒状部

Claims (2)

  1. 上部旋回体の建屋カバーの上面より突出し、ガス排出口を後方に向けて設けたエンジンの排気管を有すると共に、前記上部旋回体の後端部にカウンタウエイトを搭載した建設機械に備えられ、前記カウンタウエイト上に取付けられる建設機械の追加カウンタウエイトにおいて、
    前記排気管のガス排出口にガス導入口が連通し、ガス排出口が後ろ向きとなる排気ダクトを、前記追加カウンタウエイトの前面から上面にわたって配置したことを特徴とする建設機械の追加カウンタウエイト。
  2. 請求項1に記載の建設機械の追加カウンタウエイトにおいて、
    前記排気ダクトは、ボックス状の中継部と、この中継部に一端が固定された筒状部とからなり、
    前記中継部は、前記排気管の上部を間隔を持たせて囲む構造を有することを特徴とする建設機械の追加カウンタウエイト。
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