JP5723496B1 - 油圧ショベル - Google Patents

Abstract

カウンタウェイトの重量低減を抑えるとともに、排気処理装置を適切に配置できる、油圧ショベルを提供する。排気処理装置を旋回フレームに対して支持する脚部を構成している後方脚部（１８０）は、断面Ｕ字形状に形成された本体部（１８０ｍ）を有しており、本体部（１８０ｍ）のＵ字形の開いた側がカウンタウェイト（５）に対向している。カウンタウェイト（５）には、本体部（１８０ｍ）のＵ字形の一対の先端部（１８２，１８３）が各々挿入される溝状の一対の凹部（５２，５３）が形成されている。

Description

本発明は、油圧ショベルに関する。

油圧ショベルには、排気処理装置が搭載されている。排気処理装置としては、たとえばディーゼル微粒子捕集フィルター装置（ＤＰＦ）、ディーゼル酸化触媒装置（ＤＯＣ）、および選択還元触媒装置（ＳＣＲ）などが存在する。特に選択還元触媒装置は、排気ガス中の窒素酸化物を還元して排気ガスを浄化するものである。

国際公開第２０１１／１５２３０６号公報（特許文献１）の油圧ショベルにおいては、旋回体のメインフレーム上に支柱部材が立設されている。支柱部材の上端に梁部材が連結されており、梁部材にはフレーム部材が固定されている。エンジンからの排気ガスを処理する処理装置をフレーム部材に取り付けるために、ブラケットが設けられている。

国際公開第２０１１／１５２３０６号公報

油圧ショベルの旋回フレーム上には、車体バランスを保持するためのカウンタウェイトを配置する必要がある。旋回フレームの面積は限られているため、旋回フレームに対して排気処理装置を支持する脚部とカウンタウェイトとが干渉する場合がある。この干渉を回避するためにカウンタウェイトに切欠きを形成すると、カウンタウェイトの重量が低減して、油圧ショベルの車体バランスが失われる可能性がある。

本発明の目的は、カウンタウェイトの重量低減を抑えるとともに、排気処理装置を適切に配置できる、油圧ショベルを提供することである。

本発明の油圧ショベルは、旋回フレームと、エンジンと、排気処理装置と、カウンタウェイトと、脚部とを備えている。エンジンは、旋回フレーム上に配置されている。排気処理装置は、エンジンからの排気ガスを処理する。カウンタウェイトは、エンジンの後方において旋回フレーム上に配置されている。脚部は、排気処理装置を旋回フレームに対して支持している。脚部は、断面Ｕ字形状に形成された本体部を有しており、本体部のＵ字形の開いた側がカウンタウェイトに対向している。カウンタウェイトには、本体部のＵ字形の一対の先端部が各々挿入される溝状の一対の凹部が形成されている。

本発明の油圧ショベルによれば、脚部をカウンタウェイトに嵌め込んで配置することにより、排気処理装置をカウンタウェイトに近づけて配置できるため、面積の限られた旋回フレーム上において、排気処理装置を適切に配置することができる。一対の先端部の間を中空空間にせずにカウンタウェイトの一部を設けることで、カウンタウェイトに凹部を形成しても、カウンタウェイトの重量低減を抑制することができ、油圧ショベルの車体バランスを維持することができる。

上記の油圧ショベルにおいて、脚部は、その下端に、旋回フレームに固定される板状の固定部を有している。カウンタウェイトには、固定部が挿入される第２の凹部が形成されている。第２の凹部をカウンタウェイトに形成することにより、脚部をカウンタウェイトに嵌め込んだ配置において、脚部を旋回フレームに確実に固定することができる。

上記の油圧ショベルにおいて、固定部は、平面視で本体部のＵ字形の一対の先端部に挟まれる領域において旋回フレームに固定されている。これにより、固定部を収容するための第２の凹部の容積を小さくでき、カウンタウェイトの重量低減をより確実に抑制することができる。

上記の油圧ショベルは、後方小旋回型である。後方小旋回型の油圧ショベルでは、旋回フレームの面積が小さく、またカウンタウェイトも十分な余裕を持った重量でない。そのため、排気処理装置をカウンタウェイトに近づけて配置でき、カウンタウェイトの重量低減を抑制できる効果を、より顕著に得ることができる。

以上説明したように本発明によれば、カウンタウェイトの重量低減を抑えながら、排気処理装置を支持する脚部をカウンタウェイトの近くに固定して、排気処理装置を適切に配置することができる。

本発明の一実施形態に係る油圧ショベルの構成を示す側面図である。 旋回フレーム上の各機器の配置を示す模式的な平面図である。 還元剤の経路およびエンジンからの排気ガスの排気経路を模式的に示す機能図である。 旋回フレーム上に排気処理装置を搭載した状態を示す斜視図である。 カウンタウェイトに対する排気処理装置の配置を示す斜視図である。 カウンタウェイトおよび後方脚部の構成を示す分解斜視図である。 カウンタウェイトの要部の構成を示す部分斜視図である。 後方脚部の下端の固定部の構成を示す斜視図である。 カウンタウェイトに対する後方脚部の配置を示す第１の断面図である。 カウンタウェイトに対する後方脚部の配置を示す第２の断面図である。 カウンタウェイトに対する後方脚部の配置の変形例を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。
まず、本発明の思想を適用可能な油圧ショベルの構成について説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る油圧ショベルの構成を示す側面図である。本実施形態に係る油圧ショベル１は、図１に示すように、下部走行体２と、上部旋回体３と、作業機４と、カウンタウェイト５と、エンジン７と、キャブ１０とを主に備えている。下部走行体２と上部旋回体３とにより、油圧ショベル本体が主に構成されている。

下部走行体２は、進行方向左右両端部分に巻き掛けられた一対の履帯Ｐを有している。下部走行体２は、一対の履帯Ｐが回転することにより自走可能に構成されている。

上部旋回体３は、下部走行体２に対して任意の方向に旋回可能に設置されている。上部旋回体３は、前方左側に、油圧ショベル１のオペレータが乗降する運転室であるキャブ１０を含んでいる。上部旋回体３は、後方側に、エンジン７を収納するエンジン室、およびカウンタウェイト５を含んでいる。

なお、本実施の形態では、キャブ１０内に運転員が着座した状態で、運転員の前方側（正面側）を上部旋回体３の前方側とし、運転員の後方側を上部旋回体３の後方側とし、着座状態での運転員の左側を上部旋回体３の左側とし、着座状態での運転員の右側を上部旋回体３の右側とする。以下の説明では、上部旋回体３の前後左右と油圧ショベル１の前後左右は一致しているとする。また、以下の図においては、前後方向を図中矢印Ｘ、左右方向を図中矢印Ｙ、上下方向を図中矢印Ｚで示している。

土砂の掘削などの作業を行なう作業機４は、上下方向に作動自在に、上部旋回体３により軸支されている。作業機４は、上部旋回体３の前方側の略中央部に上下方向に作動可能に取り付けられたブーム４ａと、ブーム４ａの先端部に前後方向に作動可能に取り付けられたアーム４ｂと、アーム４ｂの先端部に前後方向に作動可能に取り付けられたバケット４ｃとを有している。ブーム４ａ、アーム４ｂおよびバケット４ｃはそれぞれ、油圧シリンダ５８によって、駆動されるように構成されている。

作業機４は、キャブ１０に搭乗しているオペレータが作業機４の先端部を見通せるように、キャブ１０に対し、キャブ１０の一方の側部側である右側に設けられている。キャブ１０は、作業機４の取り付け部分の側方に配置されている。

カウンタウェイト５は、採掘時などにおいて車体のバランスをとるために上部旋回体３の後部に配置された重りである。油圧ショベル１は、カウンタウェイト５の後面の旋回半径を小さくした後方小旋回型油圧ショベルとして形成されている。このため、カウンタウェイト５の後面は、上方から見て上部旋回体３の旋回中心を中心とした円弧状に形成されている。エンジン７は、上部旋回体３の後部のエンジン室内に収容されている。

図２は、旋回フレーム３１上の各機器の配置を示す模式的な平面図である。図２中の下側が上部旋回体３の前方を示し、図２中の上側が上部旋回体３の後方を示している。図２には、図１に示す油圧ショベル１において、旋回フレーム３１上において還元剤タンク２０から排気処理ユニットへ還元剤を供給するための配管（送り配管２１および圧送配管２５）の経路が図示されている。

なお、本明細書中では、還元剤および還元剤の前駆体を「還元剤」として総称するものとする。

図１に示す下部走行体２および作業機４を駆動するための動力源であるエンジン７は、旋回フレーム３１上に搭載されている。エンジン７は、旋回フレーム３１のうち左右方向の中央側のセンタフレームの、後部に搭載されている。重量の大きいエンジン７は、油圧ショベル本体の前方に取り付けられた作業機４との重量バランスを考慮して、作業機４を支持するセンタブラケット３３から離れており、かつカウンタウェイト５に近い、油圧ショベル本体の後方端に配置されている。エンジン７を収納するエンジン室は、上部旋回体３の後部に設けられている。

エンジン室内には、冷却ユニット６およびファン８が収容されている。エンジン室内において、左側から右側へ向かって、冷却ユニット６、ファン８、エンジン７の順に並べられている。ファン８は、エンジン７によって回転駆動されて、エンジン室内を通過する空気の流れを発生する。ファン８は、油圧ショベル本体の左側から右側へ向かう空気の流れを発生する。冷却ユニット６は、ファン８の発生する空気の流れの上流側である、ファン８に対して左側に配置されている。エンジン７は、ファン８の発生する空気の流れの下流側である、ファン８に対して右側に配置されている。

冷却ユニット６は、ラジエータ、インタークーラ、およびオイルクーラを含んで構成されている。ラジエータは、エンジン７の冷却水を冷却するための冷却装置である。インタークーラは、エンジン７に供給される圧縮空気を冷却するための冷却装置である。オイルクーラは、油圧シリンダ５８（図１）などの、油圧ショベル１に搭載された各種の油圧アクチュエータに供給される作動油を冷却するための冷却装置である。

油圧ショベル１はまた、エンジン室内に、エンジン７から排出される排気ガスを処理して浄化するための排気処理ユニットを備えている。排気処理ユニットは、排気処理装置１２，１４と、中継接続管１３と、排気筒１５と、還元剤の噴射ノズル２８とを主に備えている。図２に示す平面視において、排気処理ユニットは、エンジン７に対して右側に配置されている。エンジン７には、エンジン７によって駆動されて作動油を移送する図示しない油圧ポンプが直結されている。油圧ポンプはエンジン７の右隣に配置されており、排気処理ユニットは油圧ポンプの上方に配置されている。

排気処理装置１２は、後述する排気管１１（図３）によりエンジン７と接続されている。排気処理装置１４は、中継接続管１３により排気処理装置１２と接続されている。エンジン７から排出される排気ガスは、排気処理装置１２，１４を順に通過して、排気筒１５から大気中に排出される。エンジン７からの排気ガスの排出の流れに対して、排気処理装置１２はエンジン７の下流側に配置されており、排気処理装置１４は排気処理装置１２の下流側に配置されている。

排気処理装置１２は、エンジン７から排出される排気ガス中に含まれる一酸化炭素および炭化水素などの未燃焼ガスを酸化して、排気ガス中の未燃焼ガスの濃度を低下させる。排気処理装置１２は、たとえばディーゼル酸化触媒装置である。排気処理装置１４は、還元剤との反応によって排気ガス中に含まれている窒素酸化物を還元し、窒素酸化物を無害な窒素ガスに化学変化して、排気ガス中の窒素酸化物濃度を低下させる。排気処理装置１４は、たとえば選択触媒還元式の脱硝装置である。中継接続管１３には、中継接続管１３内に還元剤を噴射するための噴射ノズル２８が設けられている。中継接続管１３は、排気ガスに還元剤を噴射し混合するミキシング配管としての機能を有している。

油圧ショベル１はまた、排気処理ユニットへ還元剤を供給するための、還元剤供給部を備えている。還元剤供給部は、還元剤タンク２０、および還元剤ポンプ２２を備えている。還元剤タンク２０は、排気処理装置１４で使用される還元剤を貯留する。還元剤としては、たとえば尿素水が好適に用いられるが、これに限られるものではない。

還元剤タンク２０および還元剤ポンプ２２は、旋回フレーム３１のうち、右側のサイドフレーム上に搭載されている。還元剤ポンプ２２は、エンジン室に対して前方に配置されている。還元剤タンク２０は、還元剤ポンプ２２よりも前方に配置されている。還元剤タンク２０は、還元剤が温度上昇して劣化することを防止するために、高温の機器であるエンジン７から離れて配置されており、たとえば旋回フレーム３１の前方端に配置されている。

還元剤タンク２０と還元剤ポンプ２２とは、送り配管２１および戻し配管２３によって、互いに連結されている。送り配管２１は、還元剤タンク２０から還元剤ポンプ２２へ還元剤を送出するための配管である。戻し配管２３は、還元剤ポンプ２２から還元剤タンク２０へ還元剤を戻すための配管である。還元剤ポンプ２２と噴射ノズル２８とは、圧送配管２５によって、互いに連結されている。圧送配管２５は、還元剤ポンプ２２から噴射ノズル２８に還元剤を移送するための配管である。

還元剤タンク２０から送り配管２１を経由して還元剤ポンプ２２へ移送されてきた還元剤は、還元剤ポンプ２２において二分岐する。排気処理に使用されない還元剤は、還元剤ポンプ２２から戻し配管２３を経由して、還元剤タンク２０へ戻される。排気処理に使用される還元剤は、還元剤ポンプ２２から圧送配管２５を経由して、噴射ノズル２８へ到達し、噴射ノズル２８から中継接続管１３内へ噴霧される。

エンジン７からの排気ガスは、中継接続管１３を経由して排気処理装置１４へ流入する。中継接続管１３は、排気ガスの流れにおいて、排気処理装置１４の上流側に設けられている。還元剤タンク２０から吸い出された還元剤は、中継接続管１３に取り付けられた噴射ノズル２８を経由して、中継接続管１３内を流れる排気ガス中に噴射される。還元剤は、排気処理装置１４に対し排気ガスの流れの上流側に噴射される。排気ガス中に噴射される還元剤の量は、排気処理装置１４を通過する排気ガスの温度、および排気ガス中の窒素酸化物の濃度に基づいて、制御されている。

還元剤タンク２０が旋回フレーム３１上の前方端に配置されており、排気処理装置１４が旋回フレーム３１上の後方端に配置されている。この配置のため、還元剤を移送する送り配管２１および圧送配管２５は、油圧ショベル本体の前後方向に延び、旋回フレーム３１の前方端から後方端に向かって延びている。

旋回フレーム３１のうち右側のサイドフレーム上にはまた、燃料タンク３６、作動油タンク３８およびメインバルブ５７が搭載されている。燃料タンク３６は、エンジン７に供給される燃料を貯える。作動油タンク３８は、油圧シリンダ５８（図１）などの油圧アクチュエータに供給される作動油を貯える。

燃料タンク３６および作動油タンク３８は、重量が大きいため、旋回フレーム３１上の重量バランスを考慮して、排気処理ユニットの前方の位置に配置されている。燃料タンク３６への燃料の補給作業の作業性を考慮して、燃料タンク３６は作動油タンク３８よりも旋回フレーム３１の側端近くに配置されている。燃料タンク３６および作動油タンク３８は、直方体状の耐圧タンクとして形成されている。燃料タンク３６および作動油タンク３８の前面は、メインバルブ５７を収容するバルブルーム９７の後壁として構成されている。

メインバルブ５７は、多数の制御弁、パイロット弁などの集合体として構成されている。メインバルブ５７は、作動油タンク３８から吸い出され図示しない油圧ポンプにより移送される作動油を、図１に示す油圧シリンダ５８、図示しない走行モータおよび旋回モータなどの油圧アクチュエータに給排する。これによりメインバルブ５７は、油圧ショベル１の車体および作業機４を、オペレータの運転操作に応じて作動させる。

メインバルブ５７は、燃料タンク３６および作動油タンク３８よりも重量が小さいため、旋回フレーム３１上の重量バランスを考慮して、燃料タンク３６および作動油タンク３８に対し前方に配置されている。メインバルブ５７は、還元剤タンク２０に対し後方に配置されている。

メインバルブ５７を収容するバルブルーム９７と、還元剤タンク２０を収容するタンクルーム９２とは、仕切板８０によって仕切られている。仕切板８０は、還元剤タンク２０の後方、かつメインバルブ５７の前方に配置されており、還元剤タンク２０とメインバルブ５７との間に配置されている。仕切板８０は、上部旋回体３の前後方向において、還元剤タンク２０とメインバルブ５７との間に介在している。仕切板８０は、バルブルーム９７の前壁として構成されている。仕切板８０は、タンクルーム９２の後壁として構成されている。

図３は、本実施の形態の油圧ショベル１における還元剤の経路およびエンジン７からの排気ガスの排気経路を模式的に示す機能図である。図３に示すように、エンジン７から排出された排気ガスは、排気管１１、排気処理装置１２、中継接続管１３、排気処理装置１４を順に経て排気筒１５から車外に排気される。排気処理装置１４に対して排気ガスの流れの上流側の中継接続管１３に、噴射ノズル２８が設けられている。

還元剤タンク２０の内部には、還元剤９０が貯留されている。還元剤タンク２０の内部には、還元剤タンク２０から流出する還元剤９０が流れる吸出管２４が配置されている。吸出管２４の先端には、ストレーナ（濾過器）２６が接続されている。吸出管２４は、送り配管２１に連結されている。還元剤タンク２０から吸い出された還元剤９０は、還元剤ポンプ２２によって移送され、送り配管２１および圧送配管２５を順に経由して、噴射ノズル２８へ到達する。排気処理に使用されない還元剤９０は、還元剤ポンプ２２から戻し配管２３を経由して、還元剤タンク２０へ戻される。

噴射ノズル２８は、還元剤タンク２０から吸い出した還元剤９０を排気処理装置１４に対し排気ガスの上流側に噴射する、還元剤噴射装置としての機能を有している。噴射ノズル２８により、中継接続管１３内を流れる排気ガス中に還元剤９０が供給される。排気処理装置１４において、排気ガス中に含有される窒素酸化物が還元剤９０と反応することにより、排気ガス中の窒素酸化物の濃度が減少する。還元剤９０が尿素水である場合、中継接続管１３内において尿素水は分解してアンモニアへと変化し、窒素酸化物とアンモニアとの反応によって窒素酸化物は無害な窒素および酸素に分解される。窒素酸化物の量が適正値に低下した排気ガスは、排気筒１５から排出される。

図４は、旋回フレーム３１上に排気処理装置１２，１４を搭載した状態を示す斜視図である。旋回フレーム３１は、センタフレーム３１Ｃと、右サイドフレーム３１Ｒと、左サイドフレーム３１Ｌと、縦板３４Ｒ，３４Ｌとを有している。図４中の一点鎖線は、旋回フレーム３１の左右方向における中心線ＣＬを示している。

センタフレーム３１Ｃは、旋回フレーム３１における左右方向の中心に位置している。右サイドフレーム３１Ｒは、センタフレーム３１Ｃに対して右側に配置されており、センタフレーム３１Ｃと一体構造に形成されている。左サイドフレーム３１Ｌは、センタフレーム３１Ｃに対して左側に配置されており、センタフレーム３１Ｃと一体構造に形成されている。

縦板３４Ｒ，３４Ｌは、前後方向に沿って延びており、左右方向に間隔を空けて配置されている。縦板３４Ｒ，３４Ｌは、上下方向に立てられた板により構成されている。縦板３４Ｒ，３４Ｌは、センタフレーム３１Ｃ、右サイドフレーム３１Ｒおよび左サイドフレーム３１Ｌに対して直交して設けられている。

作業機４の基端部を支持するセンタブラケット３３は、縦板３４Ｒ，３４Ｌの前端部に設けられている。センタブラケット３３は、作業機４の取り付け部分を構成している。作業機４は、一対の縦板３４Ｒ，３４Ｌの間に装着されて、上下方向に作動可能な状態で固定されている。左右一対の縦板３４Ｒ，３４Ｌは、センタブラケット３３から離れるにしたがってその高さ寸法が小さくなるように傾斜している。

縦板３４Ｒ，３４Ｌには、複数の搭載部３５が取り付けられている。図２に示すエンジン７は、搭載部３５上に搭載されて、旋回フレーム３１に対して支持されている。強度の大きい縦板３４Ｒ，３４Ｌに搭載部３５を設けることにより、重量の大きいエンジン７を旋回フレーム３１上に支持することが可能とされている。

左サイドフレーム３１Ｌの上面には、一対のフロアフレーム３２，３２が、前後方向に間隔を空けて配置されている。キャブ１０（図１，２）は、フロアフレーム３２，３２上に載せ置かれている。キャブ１０は、フロアフレーム３２を介して、旋回フレーム３１上に搭載されている。

排気処理装置１２，１４は、受け皿状のブラケット１７０により支持されている。ブラケット１７０は、脚部によって、旋回フレーム３１に対して支持されている。脚部は、後方脚部１８０、前方脚部１９１および右脚部１９２によって構成されている。脚部は、ブラケット１７０を介して、旋回フレーム３１に対して３箇所で排気処理装置１２，１４を支持している。これにより、重量の大きい排気処理装置１２，１４が、旋回フレーム３１上に強固に支持されている。

後方脚部１８０は、前方脚部１９１および右脚部１９２に対して、後方に配置されている。後方脚部１８０は、センタフレーム３１Ｃに固定されている。前方脚部１９１は、後方脚部１８０および右脚部１９２に対して、前方に配置されている。前方脚部１９１は、縦板３４Ｒに設けられた搭載部３５上に固定されている。右脚部１９２は、後方脚部１８０および前方脚部１９１に対して、右側に配置されている。右脚部１９２は、右サイドフレーム３１Ｒに固定されている。

排気処理装置１２，１４は、センタフレーム３１Ｃから右サイドフレーム３１Ｒに亘るように配置されており、旋回フレーム３１の左右方向の右側に配置されている。搭載部３５上に搭載される図４には図示しないエンジン７の右隣に、図示しない油圧ポンプが配置されており、排気処理装置１２，１４は油圧ポンプの上方に配置されている。排気処理装置１２，１４は、旋回フレーム３１から離れて配置されており、排気処理装置１２，１４を支持しているブラケット１７０に対して下方に、油圧ポンプが配置されている。

排気処理装置１２，１４は、各々の長手方向が旋回フレーム３１の前後方向に沿うように配置されている。排気処理装置１２，１４は、旋回フレーム３１の左右方向の中心から端に向かって、排気処理装置１４、排気処理装置１２の順に並べられている。排気処理装置１２の後端１２ｅは、排気処理装置１４の後端１４ｅと比較して、より前方に配置されている。排気処理装置１２の長手方向寸法は、排気処理装置１４の長手方向寸法よりも、小さくなっている。

図５は、カウンタウェイト５に対する排気処理装置１２，１４の配置を示す斜視図である。図６は、カウンタウェイト５および後方脚部１８０の構成を示す分解斜視図である。図７は、カウンタウェイト５の要部の構成を示す部分斜視図である。なお図５には、左前方から見たカウンタウェイト５が図示されている。図６には、右前方から見たカウンタウェイト５が図示されている。図７には、カウンタウェイト５の旋回フレーム３１との接触部分の一部が図示されている。

カウンタウェイト５は、エンジン７の後方において、旋回フレーム３１上に配置されている。カウンタウェイト５は、エンジン室の後壁を構成する内周面を有している。カウンタウェイト５の内周面は、図２に示すエンジン７、ファン８、および排気処理装置１２，１４などの、旋回フレーム３１上に搭載される各機器に対向している。図５，６に示すように、カウンタウェイト５の内周面には、カウンタウェイト５に隣接する各機器の配置を考慮するとともに、カウンタウェイト５の体積を可能な限り大きくできるように、複雑な凹凸形状が形成されている。

カウンタウェイト５の内周面には、図６，７に示すように、内周面が溝状に窪んだ一対の凹部５２，５３が形成されている。一対の凹部５２，５３の間には、凹部５２，５３に対して前方に突出した凸部５１が形成されている。凸部５１および凹部５２，５３は、上下方向に沿って延びている。

図７に示すように、凸部５１は旋回フレーム３１にまで延びていない。凸部５１は旋回フレーム３１に非接触であり、凸部５１の下面と旋回フレーム３１の上面との間には空間が形成されている。この空間は、カウンタウェイト５の内周面に対して窪んだ凹部５４として形成されている。凹部５２，５３は、凹部５４に連通している。

凹部５２，５３は、凸部５１と同様に、旋回フレーム３１にまで延びていない。カウンタウェイト５の内周面に対して窪んだ窪み形状のうち、旋回フレーム３１の上面に沿って延びる範囲が凹部５４を形成しており、凸部５１に沿って延びる範囲が凹部５２，５３を形成している。

図７に示すように、旋回フレーム３１には、複数（図７に示す実施形態では４個）の貫通孔３７が形成されている。貫通孔３７は、旋回フレーム３１を厚み方向に貫通している。貫通孔３７の一部または全部は、旋回フレーム３１のうち、凹部５４に面する位置において形成されている。

図６に示すように、後方脚部１８０は、本体部１８０ｍを有している。本体部１８０ｍは、上下方向に延びている。本体部１８０ｍは、その延在方向に圧縮荷重が負荷される柱として機能している。本体部１８０ｍは、断面Ｕ字形状に形成されている。本体部１８０ｍは、基部１８１と、先端部１８２と、図６には図示しない先端部１８３とを有している。

基部１８１および先端部１８２，１８３は、各々平板状の形状を有している。基部１８１の上下方向に延びる辺の一方に先端部１８２が連結されており、他方に先端部１８３が連結されている。基部１８１と先端部１８２との延びる方向は、互いに交差、典型的には直交している。基部１８１と先端部１８３との延びる方向は、互いに交差、典型的には直交している。先端部１８２と先端部１８３とは、互いに平行に延びている。

後方脚部１８０の本体部１８０ｍの上端には、梁部材が連結されている。梁部材の両端には、支持部１８５が設けられている。支持部１８５は、ブラケット１７０をその上に搭載し、ブラケット１７０を支持する。

後方脚部１８０の下端には、板状の固定部１８４が設けられている。固定部１８４は、本体部１８０ｍの下端に連結されている。固定部１８４が旋回フレーム３１に固定されることにより、後方脚部１８０の全体が旋回フレーム３１に固定されて、旋回フレーム３１上に立設されている。

図６に示す分解斜視図には、旋回フレーム３１上に後方脚部１８０が固定されている一方、カウンタウェイト５は旋回フレーム３１上に搭載されていない状態における、後方脚部１８０とカウンタウェイト５との相対位置が図示されている。後方脚部１８０の本体部１８０ｍの一対の先端部１８２，１８３が、カウンタウェイト５に形成された溝状の一対の凹部５２，５３に各々挿入されることにより、カウンタウェイト５と後方脚部１８０とが組み合わされて配置される。これにより図５に示すように、排気処理装置１２，１４をカウンタウェイト５に接近させて配置することが可能になっている。

後方脚部１８０の先端部１８２，１８３が凹部５２，５３の内部に配置されて、後方脚部１８０とカウンタウェイト５とが組み合わされた、図５に示す配置においても、後方脚部１８０はカウンタウェイト５に固定されていない。後方脚部１８０を含む脚部によって旋回フレーム３１に対し支持されている排気処理装置１２，１４と、カウンタウェイト５とは、それぞれ別個独立に旋回フレーム３１上に搭載されている。

図８は、後方脚部１８０の下端の固定部１８４の構成を示す斜視図である。上述したように、後方脚部１８０の本体部１８０ｍは、基部１８１と先端部１８２，１８３とを有し、断面Ｕ字形状に形成されている。固定部１８４は板状の形状を有しており、本体部１８０ｍの下端に配置されている。

固定部１８４には複数（図８に示す実施形態では４個）の貫通孔が形成されている。貫通孔は、固定部１８４を厚み方向に貫通している。この貫通孔を貫通して、ボルト１８６が配置されている。固定部１８４の上面には貫通孔を取り囲む固定ナット１８７が取り付けられており、ボルト１８６は固定ナット１８７に螺合されて固定部１８４に取り付けられている。

ボルト１８６が、旋回フレーム３１の下面側から旋回フレーム３１に形成された貫通孔３７（図７）に挿入され、貫通孔３７および固定部１８４に形成された貫通孔を貫通し、固定ナット１８７にネジ止めされることにより、固定部１８４は旋回フレーム３１に固定される。

図９は、カウンタウェイト５に対する後方脚部１８０の配置を示す第１の断面図である。図９には、図５に示す後方脚部１８０とカウンタウェイト５とが組み合わされた状態における、旋回フレーム３１の延びる方向に平行な面に沿う後方脚部１８０およびカウンタウェイト５の断面が図示されている。図９には、カウンタウェイト５に凸部５１および凹部５２，５３が形成されている位置における断面図が示されている。

図９に示すように、後方脚部１８０の本体部１８０ｍは、基部１８１と一対の先端部１８２，１８３とを有している。板状の基部１８１の一方の縁に先端部１８２が接合されており、他方の縁に先端部１８３が接合されており、本体部１８０ｍは断面Ｕ字形状に形成されている。本体部１８０ｍのＵ字形の開いた側が、カウンタウェイト５に対向している。先端部１８２，１８３は、基部１８１と比較して、カウンタウェイト５のより近くに配置されている。

カウンタウェイト５には、溝状の一対の凹部５２，５３が形成されている。一方の凹部５２には、後方脚部１８０の一方の先端部１８２が挿入されている。他方の凹部５３には、後方脚部１８０の他方の先端部１８３が挿入されている。基部１８１は、凹部５２，５３には挿入されておらず、カウンタウェイト５に嵌め込まれていない。基部１８１は、カウンタウェイト５の内周面に対し、旋回フレーム３１の前方側に配置されている。

一対の凹部５２，５３の間には、凹部５２，５３の底面に対して突起する凸部５１が形成されている。凸部５１は、後方脚部１８０の本体部１８０ｍの一対の先端部１８２，１８３に挟まれて配置されている。凸部５１は、本体部１８０ｍのＵ字形の内側に配置されている。凸部５１は、断面Ｕ字形状の本体部１８０ｍの基部１８１および先端部１８２，１８３によって、三方を囲われている。

一対の先端部１８２，１８３は、それぞれ別々の凹部５２，５３に挿入されている。先端部１８２，１８３に挟まれる領域に、カウンタウェイト５の一部を構成している凸部５１が配置されている。カウンタウェイト５には、先端部１８２，１８３の両方を収容する凹部が形成されるのではなく、先端部１８２を収容する凹部５２と先端部１８３を収容する凹部５３とが別々に形成されており、凹部５２，５３の間には後方脚部１８０の基部１８１へ向かって突出する凸部５１が形成されている。カウンタウェイト５は、凸部５１を有することにより、その体積が増大している。

図１０は、カウンタウェイト５に対する後方脚部１８０の配置を示す第２の断面図である。図９と同様に、図１０には、図５に示す後方脚部１８０とカウンタウェイト５とが組み合わされた状態における、旋回フレーム３１の延びる方向に平行な面に沿う後方脚部１８０およびカウンタウェイト５の断面が図示されている。図１０には、カウンタウェイト５に凹部５４が形成されている位置における断面図が示されている。

図１０に示すように、後方脚部１８０は、その下端に、板状の固定部１８４を有している。固定部１８４には、固定部１８４を厚み方向に貫通する貫通孔が形成されている。旋回フレーム３１および固定部１８４を貫いてボルト１８６が配置され、ボルト１８６が固定ナット１８７に螺合することにより、固定部１８４は旋回フレーム３１に固定される。これにより後方脚部１８０が、旋回フレーム３１に固定される。

カウンタウェイト５には、凹部５４が形成されている。凹部５４には、後方脚部１８０の固定部１８４が挿入されている。固定部１８４は、平面視で本体部１８０ｍの一対の先端部１８２，１８３に挟まれる領域において、旋回フレーム３１に固定されている。カウンタウェイト５に、固定部１８４が挿入される凹部５４が形成されていることにより、後方脚部１８０の全体をカウンタウェイト５に組み合わせて、後方脚部１８０をよりカウンタウェイト５に接近させて配置することが可能になっている。

図１１は、カウンタウェイト５に対する後方脚部１８０の配置の変形例を示す断面図である。図１１には、変形例のカウンタウェイト５が図示されており、図９と同様の上下方向位置における後方脚部１８０およびカウンタウェイト５の断面が図示されている。

図１１に示す変形例のカウンタウェイト５では、図９に示すカウンタウェイト５と同様に、先端部１８２が挿入される凹部５２と、先端部１８３が挿入される凹部５３と、凹部５２，５３の間の凸部５１とが形成されている。変形例のカウンタウェイト５にはさらに、カウンタウェイト５の内周面５ｓに対して窪んだ凹部５５が形成されている。

後方脚部１８０の基部１８１は、凹部５５の内部に収容されている。後方脚部１８０の本体部１８０ｍの全体が、変形例のカウンタウェイト５の内部に嵌め込まれている。これにより、変形例のカウンタウェイト５では、基部１８１の表面とカウンタウェイト５の内周面５ｓとを、ほぼ同一の平面上に配置することが可能になっている。

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態の油圧ショベル１は、図５に示すように、後方脚部１８０を備えている。後方脚部１８０は、排気処理装置１２，１４を旋回フレーム３１に対して支持する脚部を構成している。後方脚部１８０は、図９に示すように、断面Ｕ字形状に形成された本体部１８０ｍを有しており、本体部１８０ｍのＵ字形の開いた側がカウンタウェイト５に対向している。カウンタウェイト５には、本体部１８０ｍのＵ字形の一対の先端部１８２，１８３が各々挿入される溝状の一対の凹部５２，５３が形成されている。

カウンタウェイト５に、先端部１８２，１８３が挿入される凹部５２，５３が形成されているために、カウンタウェイト５と後方脚部１８０との干渉が防止されている。後方脚部１８０の少なくとも一部は、カウンタウェイト５に嵌め込まれて配置されている。後方脚部１８０は排気処理装置１２，１４を支持する脚部を構成しているので、排気処理装置１２，１４をカウンタウェイト５により近づけて配置できる。そのため、面積の限られた旋回フレーム３１上において、排気処理装置１２，１４を適切に配置することができる。

後方脚部１８０の先端部１８２，１８３が同一の凹部に挿入されておらず、先端部１８２は溝状の凹部５２に挿入されており、先端部１８３は凹部５２とは別の溝状の凹部５３に挿入されている。凹部５２，５３の間には、凸部５１が形成されている。凸部５１は、一対の先端部１８２，１８３の間に配置されるので、カウンタウェイト５に対する後方脚部１８０の配置に凸部５１が影響することはない。一対の先端部１８２，１８３の間を中空空間にするのではなく、カウンタウェイト５の一部である凸部５１を設けることで、カウンタウェイト５の体積を増加できる。これにより、カウンタウェイト５に凹部５２，５３を形成しても、カウンタウェイト５の重量低減を抑制することができ、油圧ショベル１の車体バランスを維持することができる。

また図８に示すように、後方脚部１８０は、その下端に、旋回フレーム３１に固定される板状の固定部１８４を有している。図１０に示すように、カウンタウェイト５には、固定部１８４が挿入される凹部５４が形成されている。後方脚部１８０の本体部１８０ｍの先端部１８２，１８３が挿入される凹部５２，５３に加えて、固定部１８４が挿入される凹部５４をカウンタウェイト５に形成することにより、後方脚部１８０の少なくとも一部をカウンタウェイト５に嵌め込んだ配置において、後方脚部１８０を旋回フレーム３１に確実に固定することができる。

また図８，１０に示すように、固定部１８４は、平面視で本体部１８０ｍのＵ字形の一対の先端部１８２，１８３に挟まれる領域において旋回フレーム３１に固定されている。このようにすれば、後方脚部１８０を旋回フレーム３１に対して固定するためのスペースを、本体部１８０ｍのＵ字形の外側に設ける必要がない。したがって、固定部１８４を収容するための凹部５４の容積を小さくでき、カウンタウェイト５の重量をより確実に保持することができる。

また図１に示すように、油圧ショベル１は、後方小旋回型である。後方小旋回型の油圧ショベル１では、旋回フレーム３１の面積が小さく、またカウンタウェイト５も十分な余裕を持った重量でない。そのため、本実施形態において説明した通り、カウンタウェイト５に形成された一対の凹部５２，５３に後方脚部１８０の先端部１８２，１８３が各々挿入され、凹部５２，５３の間に凸部５１の形成された構成とすることにより、排気処理装置１２，１４をカウンタウェイト５に近づけて配置でき、カウンタウェイト５の重量低減を抑制できる効果を、より顕著に得ることができる。

これまでの実施の形態の説明においては、２つの排気処理装置１２，１４がブラケット１７０を介して脚部により旋回フレーム３１に対して支持されている構成について説明した。本実施形態の後方脚部１８０およびカウンタウェイト５の構成は、排気処理装置１２または排気処理装置１４のいずれかを単独で支持する脚部に適用してもよい。脚部によって旋回フレーム３１に対して支持される排気処理装置は、ＤＯＣ、ＳＣＲ以外の任意の排気処理装置であってもよく、または任意の排気処理装置を複数組み合わせた排気処理ユニットであってもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 油圧ショベル、４ 作業機、５ カウンタウェイト、５ｓ 内周面、７ エンジン、１２，１４ 排気処理装置、１２ｅ，１４ｅ 後端、１３ 中継接続管、２０ 還元剤タンク、２２ 還元剤ポンプ、２８ 噴射ノズル、３１ 旋回フレーム、３１Ｃ センタフレーム、３１Ｌ 左サイドフレーム、３１Ｒ 右サイドフレーム、３３ センタブラケット、３４Ｌ，３４Ｒ 縦板、３６ 燃料タンク、３７ 貫通孔、３８ 作動油タンク、５１ 凸部、５２，５３，５４，５５ 凹部、１７０ ブラケット、１８０ 後方脚部、１８０ｍ 本体部、１８１ 基部、１８２，１８３ 先端部、１８４ 固定部、１８５ 支持部、１８６ ボルト、１８７ 固定ナット、１９１ 前方脚部、１９２ 右脚部。

Claims (4)

1. 旋回フレームと、
   前記旋回フレーム上に配置されたエンジンと、
   前記エンジンからの排気ガスを処理する排気処理装置と、
   前記エンジンの後方において前記旋回フレーム上に配置されたカウンタウェイトと、
   前記排気処理装置を前記旋回フレームに対して支持する脚部とを備え、
   前記脚部は、断面Ｕ字形状に形成された本体部を有し、前記本体部のＵ字形の開いた側が前記カウンタウェイトに対向し、
   前記カウンタウェイトには、前記本体部のＵ字形の一対の先端部が各々挿入される溝状の一対の凹部が形成されている、油圧ショベル。
2. 前記脚部は、その下端に、前記旋回フレームに固定される板状の固定部を有し、
   前記カウンタウェイトには、前記固定部が挿入される第２の凹部が形成されている、請求項１に記載の油圧ショベル。
3. 前記固定部は、平面視で前記本体部のＵ字形の前記一対の先端部に挟まれる領域において前記旋回フレームに固定される、請求項２に記載の油圧ショベル。
4. 前記油圧ショベルは、後方小旋回型である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の油圧ショベル。

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