JP6074552B2 - 作業車両 - Google Patents

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Description

本発明は、作業車両に関する。
作業車両に関し、従来、持ち運び式の燃料補給容器の燃料を燃料タンクに容易に移し替えられるようにする構成が提案されている(たとえば、特開平8−192647号公報(特許文献1)参照)。
特開平8−192647号公報
作業車両には、エンジンと、エンジンの排気ガスを処理する排気処理装置とが搭載されている。排気処理装置としては、たとえば、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選択還元触媒装置(SCR)が存在する。この排気処理に利用される還元剤は、還元剤タンクに貯留される。
還元剤タンク内の還元剤が少なくなった場合、還元剤補給容器から還元剤タンクへ還元剤の補給を行う。車体の大きさが小さい作業車両(たとえば、後方小旋回型の油圧ショベル)では、補給の際に還元剤補給容器を置くスペースがないため、還元剤の補給が困難になる。
本発明の目的は、還元剤タンクへ還元剤を容易に補給できる、作業車両を提供することである。
本発明に係る作業車両は、エンジンと、エンジンを搭載する車体フレームと、車体フレームを覆う外装カバーと、エンジンからの排気ガスを還元反応により処理する排気処理装置と、還元剤タンクと、支持台とを備えている。還元剤タンクは、タンク本体と給水管とを有している。タンク本体は、排気処理装置に供給される還元剤を貯えている。給水管は、タンク本体から突出している。給水管は、タンク本体に還元剤を補給するために設けられている。支持台は、外装カバーとは別体として構成されている。支持台は、還元剤タンクへ補給される還元剤の容器を支持する。支持台は、平面視において給水管がタンク本体から突出する方向で支持台が給水管よりもタンク本体から離れて配置される展開姿勢と、支持台が外装カバーの内側に納まる格納姿勢との間で、姿勢変更可能である。
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。
本発明の作業車両によれば、還元剤タンクへの還元剤の補給作業時に、支持台を展開姿勢にし、還元剤の容器を支持台に載せ置くことができるので、還元剤の補給作業の作業性を向上することができ、還元剤タンクへ還元剤を容易に補給することができる。
上記の作業車両において、給水管は、タンク本体から、車体フレームの車幅方向に突出している。車幅方向に還元剤タンクを見て給水管の側方に、格納姿勢をとる支持台を配置することにより、支持台を格納するスペースを確保することができる。
上記の作業車両は、一対の履帯を有し、車体フレームを支持する走行体をさらに備えている。展開姿勢をとる支持台は、平面視で履帯と重畳している。このように展開姿勢をとる支持台を配置することにより、作業者は、履帯を足場として還元剤の補給作業を行うことができる。
上記の作業車両において、車体フレームの前後方向と走行体による進行方向とが一致する位置に車体フレームが配置された状態において、展開姿勢をとる支持台は、平面視で履帯と重畳している。このように展開姿勢をとる支持台を配置することにより、作業者は、履帯を足場として還元剤の補給作業を行うことができる。
上記の作業車両において、支持台は、展開姿勢において、車体フレームの車幅方向に、車体フレームの外部へ突き出ている。これにより、還元剤の補給作業の作業性を向上することができる。
上記の作業車両において、還元剤タンクは、車体フレームの前端部に搭載されている。車体フレームの前隅部が、湾曲形状を有している。車体フレームの前隅部が湾曲形状を有する小型の作業車両に上記の支持台を適用することにより、還元剤の補給作業の作業性を向上することができる。
上記の作業車両において、格納姿勢をとる支持台は、給水管がタンク本体から突出する方向から還元剤タンクを見て、給水管の側方に位置している。格納姿勢をとる支持台を給水管の側方に配置することにより、支持台を格納するスペースを確保することができる。
上記の作業車両において、給水管は、タンク本体に連結された基端部と、給水口とを有している。給水口は、基端部に対して、給水管がタンク本体から突出する方向から還元剤タンクを見て格納姿勢をとる支持台が給水管に対して位置する側と反対側に配置されている。このようにすれば、給水管の側方に支持台を格納するためのスペースを確実に確保することができる。また、還元剤の補給作業のためのスペースをより広く確保することができる。
上記の作業車両は、タンク本体に貯えられた還元剤の量を確認するためのレベルゲージをさらに備えている。レベルゲージは、給水管に対して、給水管がタンク本体から突出する方向から還元剤タンクを見て格納姿勢をとる支持台が給水管に対して位置する側に配置されている。このようにすれば、還元剤の補給作業中の作業者が、レベルゲージをより見易くなる。
上記の作業車両は、給水管の上方を覆う天井部をさらに備えている。天井部は、外装カバーと一体に設けられている。天井部は、外装カバーの開放によって平面視において給水管と重畳しない位置に移動可能に構成されている。還元剤タンクへの還元剤の補給作業時に外装カバーを開放して、天井部を給水管と重畳しない位置に移動させることによって、油圧ショベルと還元剤の容器との干渉を避けることができる。
本発明によれば、還元剤タンクへ還元剤を容易に補給することができる。
本発明の一実施形態における油圧ショベルの構成を概略的に示す側面図である。 図1に示す油圧ショベルにおけるエンジン、排気処理ユニット、還元剤タンク、カウンタウェイトの位置を示す平面図である。 還元剤タンクの構成を概略的に示す斜視図である。 油圧ショベルの外観の一部を示す斜視図である。 外装カバーを開放した状態を示す斜視図である。 支持台の構成を示す斜視図である。 外装カバーを開放した状態を示す平面図である。 支持台の可動腕部を展開した状態を示す斜視図である。 支持台の可動台部を展開した状態を示す斜視図である。 支持台の可動台部を展開した状態を示す平面図である。 支持台の可動台部を展開した状態を別角度から見た斜視図である。 還元剤タンクへの還元剤の補給作業を示す模式図である。 還元剤タンクへの還元剤の補給作業における、コンテナ内の還元剤の量が少ない状態を示す模式図である。
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、本発明の一実施形態における油圧ショベルの構成について説明する。
本例においては、運転室(キャブ)31内の運転席に着座したオペレータを基準として各部の位置関係について説明する。前後方向とは、運転席に着座したオペレータの前後方向をいう。左右方向(車幅方向)とは、運転席に着座したオペレータの左右方向をいう。上下方向とは、運転席に着座したオペレータの上下方向をいう。
運転席に着座したオペレータに正対する方向が前方向であり、前方向に対向する方向が後方向である。運転席に着座したオペレータが正面に正対したときの右側、左側がそれぞれ右方向、左方向である。運転席に着座したオペレータの足元側が下側、頭上側が上側である。
図1は、本発明の一実施形態における油圧ショベルの構成を概略的に示す側面図である。図1に示されるように、本実施形態の油圧ショベル50は、たとえば後方超小旋回型油圧ショベルである。後方超小旋回型油圧ショベルは、旋回時に車体後方の安全を確保できるよう、旋回体の後端旋回半径が走行体全幅の120%以内で全旋回できるが、フロント最小旋回半径の全旋回は120%を超えるものである(日本工業規格による定義(JIS A 8340-4)参照)。
油圧ショベル50は、走行体20と、旋回体30と、作業機40とを主に有している。走行体20と旋回体30とにより、油圧ショベル50の車両本体が構成されている。
走行体20は、左右一対の履帯21を有している。左右一対の履帯21が回転駆動することにより、油圧ショベル50が自走可能に構成されている。
旋回体30は、走行体20に対して旋回自在に設置されている。旋回体30は、運転室31と、エンジンフード32と、カウンタウェイト33とを主に有している。
運転室31は、旋回体30の前方左側(車両前側)に配置されている。エンジンフード32およびカウンタウェイト33の各々は、旋回体30の後方側(車両後側)に配置されている。
エンジンフード32は、エンジンルームの少なくとも上方を覆うように配置されている。エンジンルーム内には、エンジンユニット(エンジン、排気処理ユニット10など)が収納されている。カウンタウェイト33は、採掘時などにおいて車両本体のバランスをとるために、エンジンルームの後方および側方に配置されている。
作業機40は、土砂の掘削などの作業を行うためのものである。作業機40は、旋回体30の前方側に軸支されている。作業機40は、たとえばブーム41、アーム42、バケット43、油圧シリンダなどを有している。ブーム41の基端部は、旋回体30に回転可能に連結されている。アーム42の基端部は、ブーム41の先端部に回転可能に連結されている。バケット43は、アーム42の先端部に回転可能に連結されている。ブーム41、アーム42およびバケット43の各々が油圧シリンダによって駆動されることにより、作業機40は駆動可能である。
図2は、図1に示す油圧ショベルにおけるエンジン、排気処理ユニット、還元剤タンク、カウンタウェイトの位置を示す平面図である。図2に示されるように、旋回体30は、排気処理ユニット10と、カウンタウェイト33と、旋回フレーム34と、エンジン35と、還元剤タンク36とを含んでいる。排気処理ユニット10、カウンタウェイト33、エンジン35および還元剤タンク36は、旋回フレーム34に搭載されており、旋回フレーム34の上面に配置されている。
カウンタウェイト33は、採掘時などにおいて車両本体のバランスをとるために旋回体30の後部に配置された重りである。カウンタウェイト33は、平面視においてエンジン35および排気処理ユニット10の後方に位置している。カウンタウェイト33は、平面視において後面がラウンド形状を有している。本明細書において、平面視とは、図2に示されるように、旋回フレーム34の底板34bの上面に対して垂直な方向に、上方から下方に向かって見ることを意味する。
旋回フレーム34は、油圧ショベル50の車体フレームを構成している。旋回フレーム34は、走行体20によって支持されている。旋回フレーム34は、1対の縦板34aと、底板34bと、連結プレート34cとを主に有している。底板34bは、厚みの厚い鋼板で形成されている。1対の縦板34aは、旋回フレーム34における左右方向の中央に位置している。1対の縦板34aの各々は、底板34bの上面に対して直交して設けられており、底板34bの上面から上方に立ち上がっている。
1対の縦板34aは、車両の車幅方向に互いに間隔を開けて配置されており、前後方向に沿って延びている。1対の縦板34aの各々は、前端側から後端に向かうにつれて上下方向の寸法が小さくなるように傾斜している。1対の縦板34aは、その前端部において、連結プレート34cによって互いに連結されている。
1対の縦板34aおよび連結プレート34cにより、作業機40の基端部を支持するセンタブラケットが構成されている。1対の縦板34aの各々には、作業機40を上下方向に作動可能にするブームフートピン用の孔が形成されている。
1対の縦板34aと、その1対の縦板34aに挟まれる底板34bの部分と、連結プレート34cとにより、センターフレーム34Aが構成されている。センターフレーム34Aの右側に位置する底板34bの部分は、右デッキフレーム34Bを構成している。センターフレーム34Aの左側に位置する底板34bの部分は、左デッキフレーム34Cを構成している。センターフレーム34A、右デッキフレーム34Bおよび左デッキフレーム34Cは、底板34bを共有して一体的に構成されている。
カウンタウェイト33は、センターフレーム34A、右デッキフレーム34Bおよび左デッキフレーム34Cに亘って、旋回フレーム34に取り付けられている。
エンジン35は、旋回フレーム34の後部のエンジンルーム内に搭載されている。エンジン35は、大きい重量を有しているため、作業機40との重量バランスを考慮して旋回フレーム34の後方に配置されている。エンジン35は、左右1対の縦板34a上に支持されている。エンジン35は、エンジンマウント部(図示せず)を介在して、旋回フレーム34に搭載されている。
排気処理ユニット10は、エンジン35に接続され、かつエンジン35の排気を処理するように構成されている。排気処理ユニット10は、エンジン35の側方に配置されている。排気処理ユニット10は、たとえばエンジン35の右側に配置されている。排気処理ユニット10は、旋回フレーム34に支持されている。
還元剤タンク36の内部には、還元剤が貯留されている。還元剤は、たとえば尿素水である。還元剤タンク36は、旋回フレーム34のうち、右デッキフレーム34Bに搭載されている。還元剤タンク36は、右デッキフレーム34Bの前端34gの近傍の前端部において、旋回フレーム34上に搭載されている。還元剤タンク36は、旋回フレーム34の右前部分に配置されている。平面視した旋回フレーム34の外周縁34eのうち、還元剤タンク36の配置位置に近い右前隅部には、外周縁34eの一部が湾曲した湾曲部34fが形成されている。旋回フレーム34の右前隅部は、湾曲形状を有している。
還元剤タンク36は、還元剤配管36aにより排気処理ユニット10に接続されている。還元剤タンク36中の還元剤は、還元剤ポンプ(図示せず)により還元剤配管36aを通じて、排気処理ユニット10に移送可能である。還元剤配管36aを通じて排気処理ユニット10に供給された還元剤は、排気処理ユニット10内の排気中に含有される窒素酸化物と反応する。これにより、排気中の窒素酸化物の濃度が減少する。窒素酸化物の量が適正値に低下した排気は、排気処理ユニット10から排出される。
排気処理ユニット10は、排気処理装置1と、接続管4と、排気筒5とを主に有している。
排気処理装置1は、接続管4を通じてエンジン35と接続されている。排気処理装置1は、エンジン35から排出された排気ガスを処理するよう構成されている。接続管4は、エンジン35から排出された排気ガスを排気処理装置1に導くよう構成されている。
排気処理装置1には、排気筒5が接続されている。排気筒5は、排気処理装置1を経た排気ガスを大気中に排出するよう構成されている。
エンジン35から排出される排気は、接続管4、排気処理装置1、および排気筒5を順に通過して、排気筒5の上端開口部から大気中に排出される。
排気処理装置1は、たとえば選択還元触媒式の脱硝装置である。排気処理装置1は、還元剤との反応によって排気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、排気中の窒素酸化物濃度を低下させる。排気処理装置1は、エンジン35からの排気ガスを還元反応により処理する装置である。排気処理装置1は、原理的には、アンモニア(NH)が窒素酸化物(NO)と化学反応することで無害な窒素(N)と水(HO)とに還元されることを応用した装置である。
ただしアンモニアを油圧ショベル50に積むのではなく、還元剤タンクとして、尿素水を入れた還元剤タンク36が油圧ショベル50に搭載されている。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く、窒素酸化物を還元できるものであればよい。還元剤タンク36に蓄えられた還元剤は、還元剤配管36aにより、排気処理装置1に供給される。
排気処理ユニット10は、選択還元触媒式の脱硝装置である排気処理装置1に加えて、たとえば、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置またはディーゼル酸化触媒装置などの、他の任意の排気処理装置を含んで構成されていてもよい。
図3は、還元剤タンク36の構成を概略的に示す斜視図である。還元剤タンク36は、図3に示されるように、タンク本体70を有している。タンク本体70は、略矩形箱状の外形を有している。タンク本体70の内部に、還元剤を貯留する空間が構成されている。タンク本体70は、排気処理装置1に供給される還元剤を貯えている。タンク本体70は、ポリエチレンなどの耐食性に優れる樹脂材料により、一体に成形されている。
タンク本体70の上面には、開口が形成されている。この開口は、円板状の蓋80によって閉塞されている。蓋80は、ボルトによってタンク本体70に着脱可能に取り付けられている。タンク本体70の上面と蓋80との間にはOリングなどのシール部材が設けられており、これにより、蓋80を上面に固定した状態で開口は液密に封止されている。蓋80は、たとえば、剛性に優れる金属材料によって成形されている。
蓋80には、還元剤がタンク本体70から流出する流出口83と、排気処理に使用されずタンク本体70へ戻される還元剤が流れる戻り口84とが取り付けられている。
蓋80には、管路81,82が取り付けられている。管路81,82は、還元剤との間で熱交換する熱交換器の一部を構成している。熱交換器は、タンク本体70の内部に配置されている。熱交換器は、蓋80から吊り下げられている。熱交換器には、還元剤との間で熱交換する媒体が流れる。管路81には、タンク本体70内に流入する媒体が流れる。管路82には、タンク本体70から流出する媒体が流れる。
蓋80には、取付シート86がボルトにより着脱可能に締結されている。取付シート86は、タンク本体70内の還元剤の水位、還元剤の濃度、および還元剤の温度を計測するセンサの基部87を支持している。基部87から突出するように、ハーネス88が設けられている。ハーネス88の先端に、コネクタ89が設けられている。計測された還元剤の水位、濃度および温度の値は、ハーネス88およびコネクタ89を経由して、図示しないコントローラへ出力される。
蓋80には、ブリーザ85が取り付けられている。ブリーザ85は、タンク本体70内の空気圧を自動的に一定に保つために設けられている。気温の変化のためにタンク本体70内の空気が膨張または収縮するとき、ブリーザ85を経由して空気が排出または吸入され、これによりタンク本体70内の圧力が一定に保持される。
還元剤タンク36は、タンク本体70に還元剤を補充するための給水管75を有している。給水管75の一端は、タンク本体70の側面に連結されている。給水管75は、タンク本体70から突出して設けられている。給水管75は、基端部72と、中間部73と、先端部74とを有している。先端部74の先端部分に、給水口71が形成されている。図3に示す構成では、給水口71にキャップ71cが取り付けられており、キャップ71cによって給水口71が閉じられている。
給水管75は、図3に示されるように、屈曲した形状を有している。基端部72は、タンク本体70に連結されており、タンク本体70から突き出ている。中間部73は、基端部72に連結されている。中間部73の延びる方向は、基端部72の延びる方向と異なっている。中間部73は、基端部72がタンク本体70から突き出る方向に対して交差する方向に延びている。先端部74は、中間部73に連結されている。先端部74は、基端部72と略平行に延びている。中間部73を介して、先端部74と基端部72が連結されている。
先端部74は、基端部72に対して、図3中の右側に配置されている。給水口71は、基端部72に対して、図3中の右側に配置されている。基端部72と先端部74とは、図3中の左右方向に互いにオフセットされている。基端部72は、タンク本体70に連結された連結管部としての機能を有している。先端部74は、基端部72に対してずれて配置されたオフセット管部としての機能を有している。
蓋80には、空気抜き穴90が形成されている。給水管75からタンク本体70に還元剤が補充されるとき、タンク本体70内に存在していた空気は、空気抜き穴90を経由してタンク本体70の外へ流出する。
タンク本体70の側面には、レベルゲージ79が取り付けられている。レベルゲージ79は、タンク本体70に蓄えられた還元剤の量を確認するために設けられている。レベルゲージ79は、タンク本体70の複数の側面のうち、給水管75が設けられている面と同じ側面に取り付けられている。レベルゲージ79は、給水管75に対して、図3中の左側に配置されている。レベルゲージ79は、給水管75に対して、タンク本体70から突き出す給水管75が屈曲する側と反対側に配置されている。
図4は、油圧ショベル50の外観の一部を示す斜視図である。図4には、図1に示す油圧ショベル50を右前方から見た構成の一部が図示されている。油圧ショベル50の旋回体30の前方右側には、前カバーが設けられている。前カバー内には、還元剤タンク36を収容するタンクルーム、およびメインバルブを収容するバルブルームが形成されている。前カバーは、前端板63、ステップ板64、立板65、および天井板66を有している。
前端板63は、旋回体30の前端において、上下方向に延びて設けられている。ステップ板64は、前端板63の上縁から後方に向けて延出している。立板65は、ステップ板64の後縁から上方に向けて延出している。天井板66は、立板65の上縁から後方に向けて延出している。天井板66と略同一平面状に、天井部61Bが配置されている。天井部61Bは、還元剤タンク36の給水管75の上方を覆っている。天井部61Bは、天井板66とは別の部材として設けられている。油圧ショベル50の前カバーには切欠き部68が形成されている。天井部61Bは、切欠き部68に嵌め込まれている。
前端板63から前方に突設して、ステップ37が設けられている。前端板63、ステップ板64、立板65および天井板66は、階段状の形状を構成している。ステップ37から、ステップ板64に順番に足をかけて、天井板66上へのアクセスが容易に可能となっている。これにより作業者は、燃料タンクへの燃料の補給、作動油タンクへの給油、およびエンジン35のメンテナンスなどの作業を、容易かつ安全に行うことができる。
前カバーに対して後方側には、タンクカバー38が配置されている。タンクカバー38内には、作動油タンクが収容されている。タンクカバー38の前面板67は、天井板66の後縁から上方に向けて延出している。作動油タンクの右側面は、外装カバー38Aによて覆われている。外装カバー38Aは、油圧ショベル50の側面の一部を構成している。
外装カバー38Aの前端から、旋回体30の前端に向けて、外装カバー61が延出している。外装カバー61は、前カバーの右側面を構成しており、油圧ショベル50の車体の側面の一部を構成している。外装カバー61は、旋回フレーム34を側方から覆っている。外装カバー61は、開閉可能に設けられている。外装カバー61は、把手61Aを有している。作業者は、把手61Aを把持して外装カバー61を回動することにより、閉じた状態の外装カバー61を開くことができる。
図5は、外装カバー61を開放した状態を示す斜視図である。なお、旋回フレーム34上の外装カバー61によって覆われる空間には、還元剤タンク36に加えて、作業機40に作動油を供給するためのメインバルブ、または還元剤を移送するためのポンプなどの、各種の機器が配置されているが、これらの機器は、図5および以降の図面では簡略化のために図示を省略されている。
天井部61Bは、外装カバー61と一体に設けられている。外装カバー61を開くことにより、天井部61Bもまた、外装カバー61と一体に回動する。天井部61Bは、還元剤タンク36に対して相対移動可能に構成されている。天井部61Bは、給水管75の上方の空間から移動可能である。天井部61Bは、外装カバー61の開放によって、平面視において給水管75と重畳しない位置に移動可能に構成されている。給水管75の上方の空間から天井部61Bを移動させることにより、給水管75の上方の空間を開放可能である。
図5に示されるように、還元剤タンク36の給水管75は、タンク本体70から、車幅方向に突出している。給水管75は、タンク本体70から、右方に突出している。
また図5に示されるように、還元剤タンク36に対して右方に、支持台100が配置されている。支持台100は、還元剤タンク36へ補給される還元剤の容器を支持するために、設けられている。支持台100は、外装カバー61とは別体として構成されている。
図6は、支持台100の構成を示す斜視図である。図6に示されるように、支持台100は、支持柱部101と、可動腕部111と、可動台部121とを有している。
支持柱部101は、柱部102と、固定部103と、リブ部104とを主に有している。柱部102は、平板状の形状を有している。固定部103は、旋回フレーム34の底板34bの上面に、ボルト105を用いて固定されている。固定部103には2つの貫通孔が形成されている。2つのボルト105が固定部103の貫通孔を貫通して底板34bに締結されることにより、固定部103は底板34bに固定される。
柱部102は、固定部103に対して直交する方向に延びている。固定部103が底板34bに固定された状態で、柱部102は、上下方向に延びている。リブ部104は、固定部103と柱部102との両方に直交して延びている。リブ部104は、支持柱部101の強度を向上するために設けられている。
柱部102には、厚み方向に柱部102を貫通する複数の貫通孔が形成されている。柱部102の貫通孔にボルトが挿通されており、当該ボルトはナット106を用いて固定されている。これらのボルトとナット106とによって、フック部材130が支持柱部101に固定されている。
フック部材130は、連結部131と、湾曲部133とを有している。連結部131は、上述したボルトとナット106とによって、支持柱部101の柱部102に固定されている。連結部131と湾曲部133とは、ボルト132を用いて互いに固定されている。湾曲部133の先端に、フック部134が設けられている。
図4,5を参照して説明した外装カバー61が閉じられた状態にあるとき、フック部134は、外装カバー61の内面に係合している。これにより外装カバー61が閉じられた状態に保持される。外装カバー61を開くときには、把手61Aを操作することにより、フック部134と外装カバー61との係合が解除される。これにより、容易に外装カバー61を開くことが可能とされている。
柱部102に形成された他の貫通孔に、回動軸部115が挿通されている。また、柱部102には、表面から突起したストッパ107が設けられている。
可動腕部111は、腕部112を有している。腕部112は、平板状の形状を有している。腕部112は、回動軸部115を回転中心として、支持柱部101に対して90°回動可能に設けられている。腕部112は、支持柱部101から離れる遠位端113と、遠位端113と反対側の近位端とを有している。回動軸部115は、腕部112の端部のうち、近位端の近傍に設けられている。
腕部112の遠位端113の近傍には、指掛け穴114が形成されている。指掛け穴114は、腕部112を厚み方向に貫通して形成されている。
腕部112の近位端の近傍には、一対の係合部116,117が形成されている。係合部116と係合部117との間に、円弧縁部119が形成されている。円弧縁部119は、平板状の腕部112の縁のうち、回動軸部115を中心とする円弧状の形状を有する一部分である。円弧縁部119の半径は、回動軸部115からストッパ107までの距離よりも小さい。係合部116,117は、円弧縁部119に対して、回動軸部115を中心とする径方向の外側に突き出している。回動軸部115から係合部116,117までの距離は、円弧縁部119の半径よりも大きい。
図6に示される姿勢では、一対の係合部116,117のうち、係合部117がストッパ107と係合している。ストッパ107と係合部117との係合によって、回動軸部115を中心とする図6中の時計回り方向の可動腕部111の移動が妨げられている。これにより、図6に示されるように、腕部112が柱部102に対して直交する方向に延びる位置に、可動腕部111を配置することが可能になっている。
図6に示される配置から、回動軸部115回りに可動腕部111を反時計回り方向に90°回転させると、一対の係合部116,117のうち、係合部116がストッパ107と係合するようになる。ストッパ107と係合部116との係合によって、回動軸部115を中心とする図6中の反時計回り方向の可動腕部111の移動が妨げられる。この状態では、腕部112は、柱部102と平行に延びている。
可動台部121は、支持台部122を有している。支持台部122は、平板状の形状を有している。支持台部122は、四隅を曲線状に面取りされた略矩形状の形状を有している。支持台部122の長辺の一方から、一対の係合突起123が突起している。
可動台部121は、一対のヒンジを用いて、可動腕部111に取り付けられている。このヒンジは、ヒンジ軸124と、第一ヒンジ板125と、図6には図示しない第二ヒンジ板126(図5参照)とを有している。第一ヒンジ板125は、腕部112に固定されている。第二ヒンジ板126は、支持台部122に固定されている。第一ヒンジ板125と第二ヒンジ板126とは、ヒンジ軸124を回転中心として互いに回動可能である。そのため、可動台部121は、ヒンジ軸124を回転中心として、可動腕部111に対して回動可能とされている。
図6に示される姿勢では、支持台部122は、腕部112に対して直交する方向に延びている。図6に示される、腕部112が柱部102と直交し、かつ支持台部122が腕部112と直交する支持台100の姿勢を、展開姿勢と称する。
図7は、外装カバー61を開放した状態を示す平面図である。図7に示される支持台100は、平面視した旋回フレーム34の範囲内に配置されている。図4に示す、外装カバー61を閉じた状態で、支持台100は、油圧ショベル50の前カバーと外装カバー61とによって規定される空間(還元剤タンク36を収容するためのタンクルーム)内に、格納されている。
図7に示される支持台100は、図6に示される展開姿勢とは異なる姿勢をとっている。
より具体的には、可動腕部111は展開姿勢から回動軸部115を中心に90°回転し、これにより腕部112は柱部102と平行に延びている。係合部116がストッパ107と係合することにより、この可動腕部111の姿勢が保持されている。加えて、可動台部121はヒンジ軸124を中心に90°回転し、これにより支持台部122は腕部112と平行に延びている。係合突起123が第一ヒンジ板125と係合することにより、この可動台部121の姿勢が保持されている。このような支持台100の姿勢を、格納姿勢と称する。
図7に示すように、旋回フレーム34の外周縁よりも内側に、格納姿勢をとる支持台100の全体が配置されている。格納姿勢をとる支持台100は、平面視において、旋回フレーム34の内部に納められている。格納姿勢をとる支持台100は、外装カバー61の内部に納められている。
図5を併せて参照して、格納姿勢をとる支持台100は、還元剤タンク36の給水管75に対して、後方に配置されている。給水管75は、タンク本体70から、旋回フレーム34の車幅方向に突出している。本実施形態では、給水管75はタンク本体70から右方に突出している。還元剤タンク36を右側から見て、格納姿勢をとる支持台100は、給水管75に対して左側に位置している。還元剤タンク36を右側から見て、還元剤タンク36に取り付けられたレベルゲージ79は、給水管75に対して左側、かつ格納姿勢をとる支持台100に対して左側に配置されている。
格納姿勢をとる支持台100の可動腕部111が、回動軸部115回りに意図せず回転して外装カバー61側に倒れることを回避するために、支持台100を格納姿勢のままに保持するための図示しないロック機構が、支持台100に設けられている。当該ロック機構は、油圧ショベル50の前カバーなどの車体の任意の部分に、支持台100を固定する構成であってもよい。
図8は、支持台100の可動腕部111を展開した状態を示す斜視図である。図8に示される支持台100は、展開姿勢および格納姿勢のいずれとも異なる姿勢をとっている。
より具体的には、可動腕部111は展開姿勢と同様に配置されており、腕部112は柱部102に対して直交している。一方、可動台部121は格納姿勢と同様に配置されており、支持台部122は腕部112と平行に延びている。このような支持台100の姿勢を、中間展開姿勢と称する。
本実施形態の支持台100は、格納姿勢、中間展開姿勢、または展開姿勢のいずれかの姿勢を、任意にとることが可能に構成されている。中間展開姿勢は、格納姿勢から、指掛け穴114に指を挿し込んで可動腕部111を90°倒すことにより、形成される。または中間展開姿勢は、展開姿勢から、可動台部121を90°回して立てることにより、形成される。格納姿勢は、中間展開姿勢から、可動腕部111を90°回して立てることにより、形成される。展開姿勢は、中間展開姿勢から、可動台部121を90°倒すことにより、形成される。
図8に示す中間展開姿勢において、支持台100の可動腕部111の一部、および可動台部121の少なくとも一部が、旋回フレーム34の外部へ突き出ている。可動腕部111は、旋回フレーム34の右前隅部に形成された湾曲部34fを跨いで、旋回フレーム34の上方と、旋回フレーム34からはみ出す位置との両方に亘って配置されている。
図5および図8に示されるように、腕部112には、載置部118が取り付けられている。支持台100が展開姿勢をとるとき、可動台部121は、載置部118の上に載せ置かれている。これにより、可動台部121を安定して支持できる構造とされている。載置部118には、ゴムシートが貼り付けられている。ゴムシート上に可動台部121が載せ置かれることで、可動台部121をより安定して支持することが可能になっている。
図9は、支持台100の可動台部121を展開した状態を示す斜視図である。図10は、支持台100の可動台部121を展開した状態を示す平面図である。図11は、支持台100の可動台部121を展開した状態を別角度から見た斜視図である。図9〜図11に示される支持台100は、図6を参照して説明した展開姿勢をとっている。支持台100は、展開姿勢と格納姿勢との間で、姿勢変更可能である。
図10に特に明確に示されるように、展開姿勢をとる支持台100は、平面視において、旋回フレーム34の外部へ突き出ている。支持台100が展開姿勢をとるとき、可動台部121の一部が還元剤タンク36の前縁よりも前方にまで突き出している。左右方向における、還元剤タンク36のタンク本体70と、展開姿勢をとる支持台100の可動台部121との間に、給水管75が介在している。上述した通り、給水管75は、タンク本体70から、右方に突出している。展開姿勢をとる支持台100の可動台部121は、平面視において、給水管75よりもタンク本体70から離れて、給水管75よりも右方に配置されている。
旋回体30は走行体20に対して旋回自在に設置されているが、図9〜11に示される配置では、旋回体30の前後左右と油圧ショベル50の前後左右が一致している。図9〜11に示される配置では、旋回フレーム34の前後方向と、走行体20による油圧ショベル50の進行方向とが一致している。図9〜11に示される配置では、一対の履帯21は、旋回フレーム34の車幅方向の両端部に配置されている。図9〜11に示される配置では、履帯21は、旋回フレーム34の側縁に沿って、旋回フレーム34の前後方向に延びている。
この配置において、展開姿勢をとる支持台100の一部が、平面視で履帯21と重畳しており、履帯21の上方に配置されている。支持台100は、展開姿勢において、旋回フレーム34の車幅方向(図10中に示す、旋回フレーム34の前端34gの延びる方向)に、旋回フレーム34の外部へ突き出ている。展開姿勢をとる支持台100の全部が、旋回フレーム34の前端34gよりも後方に配置されている。展開姿勢をとる支持台100の一部は、旋回フレーム34の右側縁部よりも右方にまで突き出ている。展開姿勢をとる支持台100の一部は、履帯21の外側の縁部からはみ出して配置されている。
図12は、還元剤タンク36への還元剤の補給作業を示す模式図である。図12に示される外装カバー61は、開放された状態である。支持台100は、展開姿勢をとっており、可動腕部111および可動台部121が旋回フレーム34の外部へ突き出ている。
作業者200は、補給用の還元剤が収容されたコンテナ300を手に持ち、還元剤を還元剤タンク36内に流入させ、還元剤タンク36内へ還元剤を補給する。コンテナ300は、ポリエチレン製の容器をさらにダンボールで外装した、バッグインボックスであってもよい。
還元剤の補給作業中、支持台100は、展開姿勢にて保持される。コンテナ300は、展開姿勢をとる支持台100の平板状の支持台部122上に載せ置かれる。作業者200は、コンテナ300を支持台100上に載置し、支持台100によってコンテナ300が支持された状態で、給水管75の給水口71からキャップ71cを取り外し、キャップ71cの取り外された給水口71にノズル301を挿通する。そして作業者は、コンテナ300を斜めに傾けて、還元剤タンク36へ還元剤を補給する作業を行う。
支持台100が展開姿勢において旋回フレーム34の外部へ、右方へ向かって突き出ており、履帯21と重畳している。そのため、図12に示されるように、作業者200が履帯21上に立った状態で、還元剤タンク36への還元剤の補給作業が可能とされている。
図13は、還元剤タンク36への還元剤の補給作業における、コンテナ300内の還元剤の量が少ない状態を示す模式図である。コンテナ300内の還元剤の量が少なくなると、作業者200はコンテナ300を支持台100から持ち上げて、コンテナ300を手に持った状態で補給作業を行う。作業者200は、コンテナ300の本体に対してノズル301が下方に位置するようにコンテナ300を天地逆に持ち、還元剤がノズル301へ向けて流れ落ちるようにして、コンテナ300を空にできるようにする。
還元剤タンク36の給水管75の上方を覆う天井部61Bは、外装カバー61と一体に設けられており、外装カバー61の開閉に伴って天井部61Bも移動する。外装カバー61を開放することにより、天井部61Bは、平面視において給水管75と重畳しない位置に移動する。天井部61Bを還元剤タンク36に対して相対移動させて、給水管75の上方の空間を開放することにより、図13に示されるように、天地逆にしたコンテナ300と油圧ショベル50の前カバーとの干渉が回避されている。
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態の作業車両の一例としての油圧ショベル50は、図2,3に示すように、還元剤タンク36を備えている。還元剤タンク36は、排気処理装置1に供給される還元剤を貯えるタンク本体70と、タンク本体70から突出する給水管75とを有している。給水管75は、タンク本体70から、旋回フレーム34の右方に突出している。また油圧ショベル50は、支持台100を備えている。支持台100は、図9に示すように、旋回フレーム34を側方から覆う外装カバー61とは別体として構成されている。支持台100は、図12に示すように、還元剤タンク36へ補給される還元剤の容器であるコンテナ300を支持する。
図5〜11に示すように、支持台100は、展開姿勢と格納姿勢との間で姿勢変更可能である。図7に示すように、平面視において、給水管75はタンク本体70から右方に突出している。展開姿勢をとる支持台100は、右方に、給水管75よりもタンク本体70から離れて、配置されている。図5,7に示すように、格納姿勢をとる支持台100は、外装カバー61の内側に納められている。
支持台100を設けることにより、還元剤タンク36への還元剤の補給作業時に、補給用の還元剤が収容されたコンテナ300を支持台100に載せ置くことができる。キャップ71cを給水口71から取り外し、さらにノズル301を給水口71に差し込む事前作業の際に、作業者200がコンテナ300を抱えた状態で事前作業を行う必要がない。したがって、還元剤の補給作業の作業性を向上することができ、還元剤タンク36へ還元剤を容易に補給することができる。
支持台100を、展開姿勢と格納姿勢との間で姿勢変更可能に構成することにより、還元剤の補給作業を行わないときには支持台100を外装カバー61の内側に格納できるので、支持台100の設置のために必要なスペースを低減することができる。
給水管75は、タンク本体70から、旋回フレーム34の車幅方向(左右方向)に突出している。本実施形態の場合、給水管75は、タンク本体70から、右方に突出している。右方から還元剤タンク36を見て、格納姿勢をとる支持台100は、給水管75の左に配置されている。格納姿勢をとる支持台100は、給水管75に対して、旋回フレーム34の後方側に配置されている。このように格納姿勢をとる支持台100を配置することにより、小旋回型油圧ショベルのような小型の作業車両においても、支持台100を格納するスペースを確保することができる。
また図1に示すように、油圧ショベル50は、走行体20をさらに備えている。走行体20は、図2に示すように、一対の履帯21を有しており、旋回フレーム34を支持している。図10に示すように、展開姿勢をとる支持台100は、平面視で履帯21と重畳している。このように展開姿勢をとる支持台100を配置することにより、作業者200は、履帯21を足場として還元剤の補給作業を行うことができるので、還元剤の補給作業の作業性をより向上することができる。
また図10に示すように、旋回フレーム34の前後方向と走行体20による進行方向とが一致する位置に旋回フレーム34が配置された状態において、展開姿勢をとる支持台100は、平面視で履帯21と重畳している。履帯21が旋回フレーム34の前後方向に延びる配置において、展開姿勢をとる支持台100を履帯21と重畳して配置することにより、作業者200は、履帯21を足場として還元剤の補給作業を行うことができるので、還元剤の補給作業の作業性をより向上することができる。
また図10に示すように、支持台100は、展開姿勢において、旋回フレーム34の車幅方向(左右方向)に、旋回フレーム34の外部へ突き出ている。本実施形態の場合、展開姿勢をとる支持台100は、右方へ向かって旋回フレーム34の外部へ突き出ている。小旋回型油圧ショベルのような小型の作業車両の場合、履帯21上の足場として活用できるスペースが小さい。この場合に、支持台100が旋回フレーム34の前方に突き出る構成とすると、還元剤の補給作業を行う作業者200の足場が狭隘になり、作業性が低下する。本実施形態のように、旋回フレーム34の車幅方向に突き出るように支持台100を設けることにより、作業者200は、履帯21を足場として還元剤の補給作業を行うことができるので、還元剤の補給作業の作業性をより向上することができる。
また図2,10に示すように、還元剤タンク36は、旋回フレーム34の前端部に搭載されている。旋回フレーム34の右前隅部は、湾曲形状を有している。本実施形態の油圧ショベル50は、後方小旋回型であって、旋回半径を小さくするために旋回フレーム34の右前隅部に湾曲部34fが形成されている。このような小型の作業車両に本実施形態の支持台100を適用することにより、還元剤の補給作業の作業性を向上することができる。
また、図3に示す給水管75がタンク本体70から突出方向から還元剤タンク36を見て、格納姿勢をとる支持台100は、図5,7に示すように、給水管75の側方に位置している。格納姿勢をとる支持台100を給水管75の側方に配置することにより、小旋回型油圧ショベルのような小型の作業車両においても、支持台100を格納するスペースを確保することができる。
また図3に示すように、給水管75は、タンク本体70に連結された基端部72と、先端部74とを有している。先端部74の先端部分に、給水口71が形成されている。図3に示す、給水管75がタンク本体70から突出する方向から還元剤タンク36を見て、給水口71は基端部72に対して右側に配置されている。図5,7に示すように、給水管75がタンク本体70から突出する方向から還元剤タンク36を見て、格納姿勢をとる支持台100は、給水管75に対して左側に配置されている。給水管75は、給水管75に対して支持台100が配置されている側とは反対側に向かって、曲がった形状を有している。
このようにすれば、給水管75の側方に支持台100を格納するためのスペースを確実に確保することができる。また、本実施の形態のように、給水管75を曲がった形状として給水口71を旋回フレーム34の縁部により近づける構成とすることにより、還元剤の補給作業のためのスペースをより広く確保することができ、還元剤の補給作業の作業性をさらに向上することができる。
また図3に示すように、油圧ショベル50は、タンク本体70に貯えられた還元剤の量を確認するためのレベルゲージ79をさらに備えている。図3に示す、給水管75がタンク本体70から突出する方向から還元剤タンク36を見て、レベルゲージ79は給水管75に対して左側に配置されている。図5,7に示すように、給水管75がタンク本体70から突出する方向から還元剤タンク36を見て、格納姿勢をとる支持台100は、給水管75に対して左側に配置されている。レベルゲージ79は、給水管75に対して支持台100が配置されている側に、配置されている。
給水管75に対して支持台100が配置されている側と反対側に向けて給水管75を折り曲げた形状にし、レベルゲージ79を給水管75に対して給水管75の折れ曲がる方向と反対向きに配置する。このようにすれば、レベルゲージ79をより見易くなる。したがって、還元剤の補給作業中の作業者200は、タンク本体70の内部の還元剤の量を、レベルゲージ79を用いて容易に確認することができる。
また図4に示すように、油圧ショベル50は、還元剤タンク36の給水管75の上方を覆う天井部61Bをさらに備えている。天井部61Bは、図4,5に示すように、車体の側面の一部を構成する外装カバー61と、一体に設けられている。外装カバー61は、開閉可能に構成されている。天井部61Bは、図5,7に示すように、外装カバー61の開放によって、平面視において給水管75と重畳しない位置に移動する。
このようにすれば、外装カバー61を開閉することによって、還元剤タンク36の給水管75を上方から覆う第一の位置と、給水管75の上方の空間を開放する第二の位置とに、天井部61Bを容易に移動することができる。還元剤タンク36への還元剤の補給作業時に、天井部61Bを給水管75と重畳しない第二の位置に移動させることによって、図13に示すように、還元剤タンク36を収容するためのタンクルームを構成している油圧ショベル50の前カバーと、還元剤の容器であるコンテナ300との干渉を避けることができる。したがって、コンテナ300内の還元剤の量が少ない状態における還元剤の補給作業の作業性を、さらに向上することができる。また、給水管75の上方の空間が開放されるので、還元剤の補給作業中の作業者200が、レベルゲージ79をより見易くなる。
上記の実施の形態においては、後方超小旋回型油圧ショベルについて説明したが、本実施形態は油圧ショベル全般に適用可能である。また本実施形態は、油圧ショベル以外の任意の作業車両にも適用可能である。
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て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 排気処理装置、10 排気処理ユニット、20 走行体、21 履帯、30 旋回体、34 旋回フレーム、34b 底板、34e 外周縁、34f 湾曲部、35 エンジン、36 還元剤タンク、40 作業機、50 油圧ショベル、61 外装カバー、61A 把手、61B 天井部、70 タンク本体、71 給水口、71c キャップ、72 基端部、73 中間部、74 先端部、75 給水管、79 レベルゲージ、80 蓋、100 支持台、101 支持柱部、102 柱部、103 固定部、104 リブ部、105,132 ボルト、106 ナット、107 ストッパ、111 可動腕部、112 腕部、113 遠位端、114 指掛け穴、115 回動軸部、116,117 係合部、118 載置部、119 円弧縁部、121 可動台部、122 支持台部、123 係合突起、124 ヒンジ軸、125 第一ヒンジ板、126 第二ヒンジ板、200 作業者、300 コンテナ、301 ノズル。

Claims (10)

  1. エンジンと、
    前記エンジンを搭載する車体フレームと、
    前記車体フレームを覆う外装カバーと、
    前記エンジンからの排気ガスを還元反応により処理する排気処理装置と、
    前記排気処理装置に供給される還元剤を貯えるタンク本体と、前記タンク本体に還元剤を補給するための、前記タンク本体から突出する給水管とを有する、還元剤タンクと、
    前記外装カバーとは別体として構成され、前記還元剤タンクへ補給される還元剤の容器を支持する支持台とを備え、
    前記支持台は、前記車体フレームに固定された支持柱部と、前記支持柱部に対して回動可能な可動腕部と、前記可動腕部に対して回動可能な可動台部とを有し、
    前記支持台は、平面視において前記給水管が前記タンク本体から突出する方向で前記支持台が前記給水管よりも前記タンク本体から離れて配置される展開姿勢と、前記支持台が前記外装カバーの内側に納まる格納姿勢と、の間で姿勢変更可能である、作業車両。
  2. 前記給水管は、前記タンク本体から、前記車体フレームの車幅方向に突出する、請求項1に記載の作業車両。
  3. 一対の履帯を有し、前記車体フレームを支持する走行体をさらに備え、
    前記展開姿勢をとる前記支持台は、平面視で前記履帯と重畳する、請求項1または2に記載の作業車両。
  4. 前記車体フレームの前後方向と前記走行体による進行方向とが一致する位置に前記車体フレームが配置された状態において、前記展開姿勢をとる前記支持台は、平面視で前記履帯と重畳する、請求項3に記載の作業車両。
  5. 前記支持台は、前記展開姿勢において、前記車体フレームの車幅方向に、前記車体フレームの外部へ突き出る、請求項1〜4のいずれか1項に記載の作業車両。
  6. 前記還元剤タンクは、前記車体フレームの前端部に搭載されており、
    前記車体フレームの前隅部が湾曲形状を有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の作業車両。
  7. 前記格納姿勢をとる前記支持台は、前記給水管が前記タンク本体から突出する方向から前記還元剤タンクを見て前記給水管の側方に位置する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の作業車両。
  8. 前記給水管は、前記タンク本体に連結された基端部と、給水口とを有し、
    前記給水口は、前記基端部に対して、前記給水管が前記タンク本体から突出する方向から前記還元剤タンクを見て前記格納姿勢をとる前記支持台が前記給水管に対して位置する側と反対側に配置されている、請求項7に記載の作業車両。
  9. 前記タンク本体に貯えられた還元剤の量を確認するためのレベルゲージをさらに備え、
    前記レベルゲージは、前記給水管に対して、前記給水管が前記タンク本体から突出する方向から前記還元剤タンクを見て前記格納姿勢をとる前記支持台が前記給水管に対して位置する側に配置されている、請求項7または8に記載の作業車両。
  10. 前記外装カバーと一体に設けられ、前記給水管の上方を覆う天井部とをさらに備え、
    前記天井部は、前記外装カバーの開放によって平面視において前記給水管と重畳しない位置に移動する、請求項1〜9のいずれか1項に記載の作業車両。
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