JP6401016B2 - 建設機械 - Google Patents

Description

本発明は、例えば旋回フレーム上にエンジンの冷却水を冷却するラジエータを含む熱交換装置を備えた油圧ショベル等の建設機械に関する。

一般に、建設機械の代表例としての油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体に俯仰動可能に設けられるフロント装置とにより構成されている。

上部旋回体は、前側にフロント装置のフート部が取付けられた旋回フレームと、前記フロント装置との重量バランスをとるために該旋回フレームの後部に設けられたカウンタウエイトと、該カウンタウエイトの前側に位置して旋回フレームの後部に左，右方向に延在する横置き状態で搭載されたエンジンと、該エンジンに対して左，右方向の左側に設けられた熱交換装置と、エンジンの前側に位置して左，右方向の左側に設けられたキャブと、エンジンの前側に位置して左，右方向の右側に設けられた燃料タンク、作動油タンクと、左，右の側面カバー、上面カバーおよびエンジンカバーによりエンジン、熱交換装置を覆う建屋とを備えている。

熱交換装置は、エンジン冷却水（クーラント）を冷却するラジエータ、作動油を冷却するオイルクーラを含んで構成されている。ラジエータには、補充用のエンジン冷却水を貯えるリザーブタンクが接続されている。このリザーブタンクとしては、エンジン冷却水の循環回路中に発生した気泡（エア）を排出でき、またエンジン冷却水の熱膨張による体積変化に対応する空気室を備えた密閉式のリザーブタンク（以下、エクスパンションタンクという）が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−２８６８４７号公報

ところで、特許文献１によるエクスパンションタンクは、ラジエータとエンジン（ウォータジャケット）との間でエンジン冷却水を循環流通させる冷却水の循環回路の一部をなし、この冷却水回路で発生した気泡（エア）を収容しつつ、エンジン冷却水の補充も行っている。従って、エクスパンションタンクは、冷却水回路から気泡が流れ込むように、この冷却水回路で最も高い位置に配置する必要がある。

この場合、エクスパンションタンクは、ホース類の取回し等を考慮するとラジエータの近傍に配設するのが一般的である。しかし、エクスパンションタンクは、ラジエータ、エンジンよりも高い位置に配置されるから、エクスパンションタンク、これに接続されるホース類、メンテナンス用のスペース等を考慮すると、これらを覆うエンジンカバーの高さ寸法が高くなってしまう。これにより、キャブに搭乗したオペレータが後方を目視したときには、エンジンカバーが後方視界の妨げになるという問題がある。

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、本発明の目的は、キャブに搭乗したオペレータの後方視界を良好にして作業性を向上できるようにした建設機械を提供することにある。

本発明による建設機械は、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体に俯仰動可能に設けられるフロント装置とからなり、前記上部旋回体は、前記下部走行体に取付けられるための支持構造体をなし、該支持構造体の前側で左，右方向の中間部に前記フロント装置のフート部が取付けられた旋回フレームと、前記フロント装置との重量バランスをとるために前記旋回フレームの後部に設けられたカウンタウエイトと、該カウンタウエイトの前側に位置して前記旋回フレームの後部に左，右方向に延在する横置き状態で搭載されたエンジンと、該エンジンに対して左，右方向の一側に設けられた熱交換装置と、前記エンジンの前側で、かつ前記フロント装置の前記フート部を挟んで左，右方向の一側に設けられたキャブと、前記エンジンの前側で、かつ前記フロント装置の前記フート部を挟んで左，右方向の他側に設けられた貯油タンクと、前記熱交換装置と前記貯油タンクとの間に位置して前記エンジンの前側を左，右方向に配置された仕切板と、前記カウンタウエイトと前記仕切板との間に形成され前記エンジン、熱交換装置を含む機器を収容するエンジン室と、該エンジン室の前側で、かつ前記仕切板と前記キャブの後面との間に形成された狭隘な空間と、左，右の側面カバー、該各側面カバーの上部に設けられた上面カバーおよび該上面カバーのうち前記エンジン室の上方に設けられたエンジンカバーにより形成され前記エンジン室、前記狭隘な空間を取囲んで覆う建屋とを備えてなる。

そして、上述した課題を解決するために、本発明が採用する構成の特徴は、前記建屋の前記上面カバーのうち前記狭隘な空間を覆う位置には、エンジン冷却水の循環回路の一部を形成するエクスパンションタンクが設けられ、前記エクスパンションタンクは、その下側部位が前記建屋の前記上面カバーのカバー面よりも下側に配置され、その上側部位が前記建屋の前記上面カバーのカバー面よりも上方に突出しており、前記エクスパンションタンクの前記上側部位は、前記キャブ内に着座したオペレータのアイポイントと前記カウンタウエイトの上部との間を結ぶ後方視界の視線の位置よりも低く設定していることにある。

本発明によれば、キャブに搭乗したオペレータの後方視界を良好にすることができ、作業性を向上することができる。

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と上部旋回体とを拡大して示す平面図である。 フロント装置の一部と上部旋回体とを建屋の上面カバーおよびエンジンカバーを省略した状態で示す平面図である。 エンジン冷却水の循環回路を示す回路図である。 エクスパンションカバーを省略した上部旋回体を左後側から見た要部拡大の斜視図である。 エンジン、熱交換装置、仕切板、エクスパンションタンク、各種ホース等を旋回フレームと一緒に示す要部拡大の斜視図である。 エンジン、熱交換装置とエクスパンションタンクとを繋ぐホースの取回し状態を旋回フレームと一緒に示す要部拡大の斜視図である。 キャブ内から後方を見た状態を示す斜視図である。 エクスパンションタンクおよびエクスパンションカバーを建屋の上面カバーに取付けた状態を旋回フレームと一緒に示す要部拡大の斜視図である。 建屋と旋回フレームを図９と同様位置から見た要部拡大の斜視図である。 建屋の上面カバーに対するエクスパンションタンクとエクスパンションカバーの取付構造を示す分解斜視図である。 建屋の上面カバーとエクスパンションタンクとを図９中の矢示XII−XII方向から見た拡大断面図である。 単体のエクスパンションタンクを上側から見た斜視図である。 単体のエクスパンションタンクを下側から見た斜視図である。

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、エンジンを搭載した油圧ショベルを例に挙げ、図１ないし図１４に従って詳細に説明する。

図１において、油圧ショベル１は、クローラ式の建設機械を構成している。この油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、該上部旋回体３の前，後方向の前側に俯仰動可能に設けられ土砂の掘削作業等を行うフロント装置４とにより構成されている。

旋回フレーム５は、上部旋回体３の支持構造体を形成するものである。図２、図３に示す如く、この旋回フレーム５は、前，後方向に延びる厚肉な鋼板等からなる底板５Ａと、該底板５Ａ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５Ｂ，右縦板５Ｃと、該各縦板５Ｂ，５Ｃの左，右方向の外側に間隔をもって配置され、前，後方向に延びた左サイドフレーム５Ｄ，右サイドフレーム５Ｅと、前記底板５Ａ、各縦板５Ｂ，５Ｃから左，右方向に張出し、その先端部に前記左，右のサイドフレーム５Ｄ，５Ｅを支持する複数本の張出しビーム５Ｆ（図６、図７中に１本のみ図示）とにより構成されている。

ここで、各縦板５Ｂ，５Ｃの前側には、フロント装置４の取付端部（基端部）となるフート部４Ａが俯仰動可能に取付けられている。一方、各縦板５Ｂ，５Ｃの後部には、後述のカウンタウエイト６が取付けられている。

カウンタウエイト６は、旋回フレーム５を形成する左，右の縦板５Ｂ，５Ｃの後部に設けられている。このカウンタウエイト６は、フロント装置４との重量バランスをとるもので、後面側が円弧状をした重量物として形成されている。

エンジン７は、カウンタウエイト６の前側に位置して旋回フレーム５の後部に左，右方向に延在する横置き状態で搭載されている。エンジン７の左，右方向の一側となる左側には、冷却ファン７Ａ（図６、図７参照）が設けられている。この冷却ファン７Ａは、エンジン７を動力源として回転駆動されることにより、外気を冷却風として吸込み、後述の熱交換装置１１に供給するものである。なお、冷却ファンは、エンジンと分離し、電動モータによって回転駆動する構成としてもよい。

図２に示すように、エンジン７の後側（カウンタウエイト６側）には、例えばエンジン７の各シリンダ内に空気を吸込むための吸気マニホールド７Ｂが設けられている。一方、エンジン７の前側（フロント装置４側）には、各シリンダから排気ガスを排出するための排気マニホールド７Ｃが設けられている。排気マニホールド７Ｃには、排気ガスを利用してエンジン７の各シリンダ（図示せず）内に空気を強制的に送り込むための過給機７Ｄが設けられている。この過給機７Ｄの吸気側には、後述の吸気管３１が接続され、排気側には、排気管８が接続されている。

図４に示すように、エンジン７の内部には、該エンジンを冷却するための冷却水が流通する水路からなるウォータジャケット７Ｅが設けられ、このウォータジャケット７Ｅは、熱交換装置１１のラジエータ１３に接続されている。また、エンジン７には、ウォータジャケット７Ｅの流入側に位置してエンジン冷却水を循環流通させるためのウォータポンプ７Ｆが設けられている。一方、ウォータジャケット７Ｅの流出側には、エンジン冷却水の温度に応じ、エンジン冷却水の流通方向をウォータポンプ７Ｆ側とラジエータ１３側とに切換えるサーモスタット７Ｇが設けられている。

さらに、エンジン７には、排気ガス中の窒素酸化物（以下、ＮＯｘという）を低減するための排気ガス再循環装置９（ＥＧＲ：Exhaust Gas Recirculation）が設けられている。この排気ガス再循環装置９は、排気ガスの一部を吸気系統へ再循環させ、吸入空気に排気ガスを混入させることにより、燃焼時の最高温度を下げてＮＯｘの生成を減少させるものである。排気ガス再循環装置９は、吸気マニホールド７Ｂと排気マニホールド７Ｃまたは排気管８とに接続され、エンジン７の運転状態に応じて吸気マニホールド７Ｂへの排気ガスの供給量を制御するバルブ（図示せず）を備えている。

なお、排気ガスは、高温になると密度が低下するから、温度を下げて排気ガスの密度を高めることにより、排気ガス再循環装置９の働きを高めることが望まれる。そこで、排気ガス再循環装置９には、排気ガスの温度を下げるためのクーラ（冷却装置）が設けられている。このクーラは、排気ガス再循環装置９を流通する排気ガスの熱をエンジン冷却水によって冷却するものである。この場合、排気ガス再循環装置９には、ウォータポンプ７Ｆからエンジン冷却水が供給される供給管路９Ａと、排気ガスから熱を奪って温度上昇したエンジン冷却水をウォータジャケット７Ｅに戻す戻し管路９Ｂとが設けられている。

ここで、排気ガス再循環装置９は、エンジン７の吸気マニホールド７Ｂと、該吸気マニホールド７Ｂと前，後方向の反対側に位置する排気マニホールド７Ｃまたは排気管８との間に設けられるものであるから、エンジン７の上側を跨ぐように配置されるのが一般的である。従って、エンジン７側の冷却水回路、即ち、エンジン７のウォータジャケット７Ｅ、排気ガス再循環装置９の供給管路９Ａ、戻し管路９Ｂのうち、供給管路９Ａまたは戻し管路９Ｂが最も高い位置に配置されている。このために、例えば戻し管路９Ｂには、ウォータジャケット７Ｅ、各管路９Ａ，９Ｂで発生した気泡（エア）を後述するエクスパンションタンク３３に排出する後述のエンジン側エア抜きホース３７が接続されている。

図３に示すように、油圧ポンプ１０は、エンジン７の左，右方向の他側となる右側に設けられている。この油圧ポンプ１０は、エンジン７によって駆動されることにより、後述の作動油タンク１７から供給される作動油を昇圧（加圧）して吐出するものである。

熱交換装置１１は、エンジン７に対して左，右方向の一側、即ち、冷却ファン７Ａに対面する左側に位置して旋回フレーム５上に設けられている。この熱交換装置１１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、図６、図７に示すように、熱交換装置１１は、後述の支持枠体１２、ラジエータ１３、オイルクーラ１４、インタクーラ１５を含んで構成されている。

支持枠体１２は、熱交換装置１１の外枠を形成している。この支持枠体１２は、エンジン７の冷却ファン７Ａによる冷却風の流れ方向と直交する方向、即ち、本実施の形態のように左，右方向に延在する横置き状態に搭載されたエンジン７では、上部旋回体３の前，後方向が横幅方向となるように配置されている。この支持枠体１２は、ラジエータ１３とオイルクーラ１４を取囲んで支持する角枠１２Ａと、該角枠１２Ａのエンジン７側に位置して冷却ファン７Ａを取囲んで設けられたファンカバー１２Ｂ（図６、図７参照）とにより構成されている。

ラジエータ１３は、熱交換器の１つを構成するもので、支持枠体１２の角枠１２Ａ内に設けられている。このラジエータ１３は、角枠１２Ａ内のカウンタウエイト６側寄りに位置し、エンジン７の冷却ファン７Ａによる冷却風の流れ方向に対し直交するように、旋回フレーム５の前，後方向を横幅方向として配置されている。

ラジエータ１３は、エンジン７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、図４に示すように、上部タンク１３Ａ、下部タンク１３Ｂおよび放熱部１３Ｃにより構成されている。ラジエータ１３の上部タンク１３Ａには、エンジン冷却水が流通する流入側ホース１３Ｄが接続され、下部タンク１３Ｂには、流出側ホース１３Ｅが接続されている。流入側ホース１３Ｄは、サーモスタット７Ｇを介してエンジン７のウォータジャケット７Ｅの流出側に接続されている。一方、流出側ホース１３Ｅは、ウォータポンプ７Ｆを介してエンジン７のウォータジャケット７Ｅの流入側に接続されている。

ここで、ラジエータ１３の上部タンク１３Ａには、その最上部に位置して接続口１３Ｆが設けられている。この接続口１３Ｆは、ラジエータ１３の冷却水路（上部タンク１３Ａ、下部タンク１３Ｂおよび放熱部１３Ｃでエンジン冷却水が流通する通路）内で発生した気泡（エア）を排出するための継手で、後述するラジエータ側エア抜きホース３８が接続されている。

オイルクーラ１４は、熱交換器の１つを構成するもので、支持枠体１２の角枠１２Ａ内にラジエータ１３と並列に設けられている。このオイルクーラ１４は、角枠１２Ａ内のキャブ１６側寄りに位置し、ラジエータ１３とほぼ同一の平面をなすように配置されている。オイルクーラ１４は、ラジエータ１３とほぼ同様に、上部タンク、下部タンクおよび放熱部により構成されている。オイルクーラ１４は、温度上昇した作動油を冷却するもので、制御弁装置（図示せず）、作動油タンク１７等に接続されている。

インタクーラ１５は、ラジエータ１３、オイルクーラ１４と同様に、熱交換器の１つを構成するもので、ラジエータ１３、オイルクーラ１４を挟んで冷却ファン７Ａと反対側に設けられている。このインタクーラ１５は、エンジン７の過給機７Ｄから流入する加圧された空気（吸気）を冷却してエンジン７の吸気マニホールド７Ｂに向け流出するものである。インタクーラ１５は、前部タンク、後部タンクおよび放熱部からなり、流入側がエンジン７の過給機７Ｄに接続され、流出側が吸気マニホールド７Ｂに接続されている。

ここで、図２に示すように、熱交換装置１１は、その支持枠体１２が後述するキャブ１６の後面１６Ｂから後方に離れた位置に配置されている。これにより、後述の仕切板１９とキャブ１６の後面１６Ｂとの間には、狭隘な空間２１を形成することができる。

キャブ１６は、エンジン７の前側で、かつフロント装置４のフート部４Ａを挟んで左，右方向の一側となる左側に位置して旋回フレーム５上に設けられている。このキャブ１６は、オペレータが搭乗する居住空間を形成するもので、図示しないフロア部材の周囲を覆う前面１６Ａ、後面１６Ｂ、左側面１６Ｃ、右側面１６Ｄと、これらの上側を覆う天面１６Ｅとによりボックス状に形成されている。キャブ１６の前面１６Ａには前窓１６Ｆが設けられ、後面１６Ｂには後窓１６Ｇ（図５、図８参照）が設けられている。一方、左側面１６Ｃには、乗降するときに開，閉するドア１６Ｈが設けられている。

キャブ１６の内部には、オペレータが着座する運転席１６Ｊ（図１中に点線で図示）が設けられ、該運転席１６Ｊの周囲には、作業用の操作レバー１６Ｋ等が配設されている。これにより、オペレータは、運転席１６Ｊに着座した状態で、前窓１６Ｆ、後窓１６Ｇから周囲を目視しつつ、走行操作、作業操作を行うことができる。

ここで、運転席１６Ｊに着座したオペレータのアイポイント（Eye Point）ＥＰは、キャブ１６の左，右方向のほぼ中央で、運転席１６Ｊのヘッドレストの前方に位置している。このアイポイントＥＰは、不変的なものではなく、例えば作業内容に応じて前方や側方に移動する。また、アイポイントＥＰは、オペレータの体格やオペレータが運転席１６Ｊの位置を調整した場合でも、前，後方向や上，下方向に移動することになる。即ち、図１に示したアイポイントＥＰは、平均的な体格のオペレータが運転席１６Ｊに着座した場合の参考例となっている。

作動油タンク１７は、貯油タンクの１つを構成している。この作動油タンク１７は、エンジン７の前側で、かつフロント装置４のフート部４Ａを挟んで左，右方向の他側、即ち、左，右方向の右側に位置して旋回フレーム５上に設けられている。この作動油タンク１７は、内部に作動油を貯えるもので、上，下方向に延びる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１８は、作動油タンク１７の前側に隣接するように設けられた貯油タンクを構成している。この燃料タンク１８は、作動油タンク１７と同様に、フロント装置４のフート部４Ａを挟んで左，右方向の右側に位置して旋回フレーム５上に設けられている。燃料タンク１８は、内部に燃料を貯えるものである。

仕切板１９は、熱交換装置１１と作動油タンク１７との間に位置してエンジン７の前側を左，右方向に延びて配置されている。この仕切板１９は、左端部１９Ａが熱交換装置１１の支持枠体１２の前部に取付けられ、右端部１９Ｂが作動油タンク１７等に取付けられている。ここで、仕切板１９は、例えば左，右方向に延びる１枚の板体からなり、エンジン７の前側を覆っている。また、仕切板１９は、後述する建屋２２の上面カバー２５を構成する中央カバー部２５Ｃ、狭隘空間カバー部２５Ｄを支持する構造体としても利用されている。なお、仕切板１９は、１枚の板体からなるものに限らず、複数枚の板体を組合せて構成することもできる。

ここで、仕切板１９は、支持枠体１２の角枠１２Ａの前面部位とほぼ同じ前，後位置に配置されている。従って、仕切板１９と該仕切板１９の前側に位置するキャブ１６の後面１６Ｂとの間には、空間が形成され、この空間を後述する狭隘な空間２１として利用することができる。このように、仕切板１９は、後述のエンジン室２０と狭隘な空間２１とを前，後方向で仕切ることができる。

さらに、仕切板１９には、左，右方向の左寄り、例えばエンジン７と熱交換装置１１との間に対応する位置には、図６に示すように、吸気管挿通孔１９Ｃとホース挿通孔１９Ｄとが接近して設けられている。吸気管挿通孔１９Ｃには、後述の吸気管３１が挿通され、ホース挿通孔１９Ｄには、後述の冷却水ホース３６、エンジン側エア抜きホース３７、ラジエータ側エア抜きホース３８、ドレンホース３９が挿通される。このように、吸気管挿通孔１９Ｃとホース挿通孔１９Ｄとを接近して配置したことにより、配管作業を容易に行うことができる。しかも、１個のホース挿通孔１９Ｄに複数本のホース３６〜３９を纏めて挿通しているから、エンジン室２０側の熱気が漏れ出る虞のある開口を少なくすることができる。

エンジン室２０は、カウンタウエイト６と仕切板１９との間に形成されている。エンジン室２０は、エンジン７、熱交換装置１１を含む機器を収容するものである。エンジン室２０の上側は、建屋２２の上面カバー２５およびエンジンカバー２８によって覆われている。エンジン室２０内は、エンジン７が発生する熱、熱交換装置１１を通過した熱風等によって高温になる。

狭隘な空間２１は、エンジン室２０の前側で、かつ仕切板１９とキャブ１６の後面１６Ｂとの間の狭い空間を利用して形成されている。狭隘な空間２１には、後述するエアクリーナ３０、吸気管３１の一部、エクスパンションタンク３３の下側部位等が収容されている。狭隘な空間２１の上側は、建屋２２の上面カバー２５（狭隘空間カバー部２５Ｄ）によって覆われている。

ここで、狭隘な空間２１は、仕切板１９によってエンジン室２０と隔絶して形成されているから、エンジン室２０内がエンジン７が発する熱等によって高温になった場合でも、低い温度（例えば外気温に近い温度）に保持することができる。

建屋２２は、旋回フレーム５の上側に位置してエンジン室２０、狭隘な空間２１を取囲んで覆うものである。建屋２２は、エンジン７、油圧ポンプ１０、熱交換装置１１等を覆うもので、左側面カバー２３、右側面カバー２４、上面カバー２５、エンジンカバー２８を含んで構成されている。

左側面カバー２３は、カウンタウエイト６の左端縁位置から前側に延びるように旋回フレーム５の左サイドフレーム５Ｄ上に立設されている。この左側面カバー２３は、熱交換装置１１と対面し、例えば後端部を回動支点として前側を開，閉することができる。左側面カバー２３には、熱交換装置１１を冷却するための空気（外気）が流入する多数本のスリットからなる吸気口２３Ａが設けられている。

右側面カバー２４は、カウンタウエイト６の右端縁位置から前側に延びるように旋回フレーム５の右サイドフレーム５Ｅ上に立設されている。この右側面カバー２４は、油圧ポンプ１０と対面し、例えば後端部を回動支点として前側を開，閉することができる。右側面カバー２４には、各部を冷却した冷却風が流出する多数本のスリットからなる排気口２４Ａが設けられている。

上面カバー２５は、左，右の側面カバー２３，２４の上部に設けられている。この上面カバー２５は、カウンタウエイト６と仕切板１９との間に位置してエンジン室２０の上側を覆ったエンジン室カバー部２５Ａと、仕切板１９の左，右方向の中間部に位置して該仕切板１９の上部からキャブ１６の右側近傍に向けて前側に延び、その先端部から下向きに屈曲した下部が旋回フレーム５の左縦板５Ｂに取付けられたＬ字状のカバー支持体２５Ｂと、キャブ１６の右側面１６Ｄ、作動油タンク１７、エンジン室カバー部２５Ａ等に囲まれて配置され、その周囲が作動油タンク１７、仕切板１９、カバー支持体２５Ｂ等に取付けられた中央カバー部２５Ｃと、キャブ１６の後面１６Ｂ、左側面カバー２３、エンジン室カバー部２５Ａおよび中央カバー部２５Ｃに囲まれて配置され、その周囲が仕切板１９、カバー支持体２５Ｂ、後述する他の仕切板２６等に取付けられたカバー面としての狭隘空間カバー部２５Ｄとを含んで構成されている。

エンジン室カバー部２５Ａには、キャブ１６の後方となる左側に位置してエンジン７、熱交換装置１１等をメンテナンスするためのメンテナンス用開口(図示せず)が設けられている。一方、エンジン室カバー部２５Ａの右側位置には、後述する排気ガス後処理装置３２を配置するための後処理装置用開口(図示せず)が設けられている。

図１０に示すように、狭隘空間カバー部２５Ｄは、左，右方向に延びる長方形状の板体として形成され、狭隘な空間２１の上側を覆っている。この狭隘空間カバー部２５Ｄの右側部分には、後述のエクスパンションタンク３３を取付けるために四角形状に開口した取付開口２５Ｄ１が形成されている。さらに、狭隘空間カバー部２５Ｄには、取付開口２５Ｄ１を挟んだ左，右位置に、それぞれ２個のねじ座２５Ｄ２が設けられている。各ねじ座２５Ｄ２には、エクスパンションタンク３３を取付けるためのボルト３５が螺合される。

ここで、狭隘空間カバー部２５Ｄの前側寄りには、取付開口２５Ｄ１よりも左側に位置して、キャブ１６の後面１６Ｂと対面するように他の仕切板２６が立設されている。この他の仕切板２６は、仕切板１９と間隔をもって配置されることにより、狭隘な空間２１の左側部分にユーティリティ室２７を形成している。このユーティリティ室２７には、後述するエアクリーナ３０の一部、吸気管３１が収容され、その他にも消耗品や各種工具類を収容することができる。

エンジンカバー２８は、上面カバー２５のうちエンジン室２０の上方に設けられている。具体的には、エンジンカバー２８は、上面カバー２５のエンジン室カバー部２５Ａに設けられたメンテナンス用開口を取囲んで覆うように設けられている。エンジンカバー２８は、例えばエンジン室カバー部２５Ａに対し、後側(カウンタウエイト６側)を回動支点として開，閉可能に取付けられている。

後処理装置カバー２９は、上面カバー２５のエンジン室カバー部２５Ａの右側に設けられた後処理装置用開口を取囲んで覆うように設けられている。後処理装置カバー２９には、後側に位置して尾管２９Ａが設けられ、該尾管２９Ａには、後述する排気ガス後処理装置３２の流出管３２Ａが接続される。さらに、後処理装置カバー２９の上面側には、尾管２９Ａの前側に位置して開，閉可能なメンテナンスカバー２９Ｂが設けられている。

エアクリーナ３０は、図３、図６に示すように、ユーティリティ室２７から熱交換装置１１の左側(冷却風の上流側)に亘って設けられている。このエアクリーナ３０は、エンジン７に供給する空気を清浄化するもので、吸気管３１を介してエンジン７に設けられた過給機７Ｄの吸気側に接続されている。吸気管３１は、ユーティリティ室２７を左，右方向に延び、このユーティリティ室２７を出た狭隘な空間２１で後側に屈曲し、仕切板１９の吸気管挿通孔１９Ｃを通ってエンジン室２０に侵入している。

排気ガス後処理装置３２は、エンジン７の右側となる油圧ポンプ１０の上方に設けられ、その上側部位は、建屋２２の上面カバー２５に設けられた後処理装置カバー２９内に収容されている。排気ガス後処理装置３２は、例えば、エンジン７から排出される排気ガス中の有害物質を除去すると共に、排気ガスの騒音を低減するものである。

排気ガス後処理装置３２は、排気ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集して除去するために酸化触媒やフィルタから構成された粒子状物質除去装置、排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を尿素水溶液を用いて浄化するＮＯｘ浄化装置、排気ガスの騒音を低減する消音装置（排気マフラ）等を備えている。排気ガス後処理装置３２は、流入側が排気管８に接続され、流出側の流出管３２Ａが後処理装置カバー２９の尾管２９Ａに接続されている。

次に、本実施の形態の特徴部分となるエクスパンションタンク３３の構成について詳細に述べる。

エクスパンションタンク３３は、建屋２２の上面カバー２５のうち狭隘な空間２１を覆う位置に設けられている。図４に示す如く、エクスパンションタンク３３は、内部にエンジン冷却水を貯えると共に、温度変化によるエンジン冷却水の体積変動（膨張、収縮）を吸収するための空間を備えている。エクスパンションタンク３３は、エンジン７のウォータジャケット７Ｅ、排気ガス再循環装置９(供給管路９Ａ、戻し管路９Ｂ)、ラジエータ１３(流入側ホース１３Ｄ、流出側ホース１３Ｅ)等と共にエンジン冷却水を循環流通させる密閉式の循環回路を構成している。

図１３、図１４に示すように、エクスパンションタンク３３は、前面部３３Ａ、後面部３３Ｂ(図６、図７参照)、左面部３３Ｃ、右面部３３Ｄ、上面部３３Ｅおよび下面部３３Ｆからなる略直方体状の密閉容器として形成されている。図４に示すように、エクスパンションタンク３３内には、指定の温度域で規定量のエンジン冷却水を充填することにより、所定の体積をもった空気室３４が形成されている。この空気室３４は、エンジン冷却水の体積変動を吸収する空気ばねとして機能するものである。そして、エクスパンションタンク３３は、樹脂材料を用いて形成することにより、内圧の上昇に耐える剛性を有しつつ、軽量化、成形の容易性が図られている。

左面部３３Ｃ、右面部３３Ｄには、それぞれ２個の取付ブラケット３３Ｇが設けられ、該各取付ブラケット３３Ｇには、上面カバー２５の狭隘空間カバー部２５Ｄに設けられたねじ座２５Ｄ２に対応する位置にボルト挿通孔３３Ｇ１が設けられている。

また、上面部３３Ｅには、エンジン冷却水の注水口３３Ｈが設けられ、該注水口３３Ｈには、加圧式のキャップ３３Ｊが取付けられている。このキャップ３３Ｊには、エクスパンションタンク３３内の圧力が設定圧を超えたときに、内部の圧力(空気)を逃がすことができる安全弁(図示せず)が設けられている。さらに、注水口３３Ｈの周面には、ドレンホース接続口３３Ｋが設けられ、このドレンホース接続口３３Ｋは、キャップ３３Ｊの安全弁が開弁したときに、内部の圧力(空気)やエンジン冷却水を排出する排出口を構成している。ドレンホース接続口３３Ｋには、後述するドレンホース３９が接続されている。

上面部３３Ｅには、エンジン側ホース接続口３３Ｌとラジエータ側ホース接続口３３Ｍとが設けられている。エンジン側ホース接続口３３Ｌは、後述のエンジン側エア抜きホース３７を介して排気ガス再循環装置９の戻し管路９Ｂまたは該戻し管路９Ｂに連通する部位に接続されている。ラジエータ側ホース接続口３３Ｍは、後述のラジエータ側エア抜きホース３８を介してラジエータ１３の接続口１３Ｆ(上部タンク１３Ａ)に接続されている。

一方、下面部３３Ｆには、冷却水用ホース接続口３３Ｎが設けられ、該冷却水用ホース接続口３３Ｎは、後述の冷却水ホース３６を介してラジエータ１３の流出側ホース１３Ｅまたは該流出側ホース１３Ｅに連通する部位に接続されている。また、下面部３３Ｆには、エンジン冷却水の液面位置(貯水量)を検出する液面センサ３３Ｐが設けられている。

ここで、エクスパンションタンク３３の上面カバー２５(狭隘空間カバー部２５Ｄ)に対する取付構造と取付位置について説明する。

まず、エクスパンションタンク３３の取付構造について述べる。エクスパンションタンク３３は、その下側部分を狭隘空間カバー部２５Ｄの取付開口２５Ｄ１挿入し、各ねじ座２５Ｄ２上に各取付ブラケット３３Ｇを載置する。この状態で各取付ブラケット３３Ｇのボルト挿通孔３３Ｇ１に挿通したボルト３５をねじ座２５Ｄ２に螺合することにより、エクスパンションタンク３３を狭隘空間カバー部２５Ｄに取付けることができる。

次に、エクスパンションタンク３３の取付位置について述べる。上述のように狭隘空間カバー部２５Ｄに取付けられたエクスパンションタンク３３は、狭隘な空間２１上に位置している。即ち、エクスパンションタンク３３は、エンジン室２０と隔絶された位置に配置されている。これにより、エクスパンションタンク３３は、エンジン室２０内で生じる熱から保護することができる。また、エクスパンションタンク３３は、エンジン７と熱交換装置１１（ラジエータ１３）との両方に近い位置に配置しているから、後述のエンジン側エア抜きホース３７、ラジエータ側エア抜きホース３８を短い距離で容易に取回すことができる。

エクスパンションタンク３３は、キャブ１６に接近した前側位置に配置している。この上で、図１２に示すように、エクスパンションタンク３３は、下側部位を狭隘空間カバー部２５Ｄの取付開口２５Ｄ１挿入することにより、その下側部位を建屋２２の上面カバー２５を構成するカバー面としての狭隘空間カバー部２５Ｄよりも下側に配置し、その上側部位を上面カバー２５の狭隘空間カバー部２５Ｄよりも上方に突出させる構成としている。

この場合、エクスパンションタンク３３の高さ位置は、エンジン冷却水の循環回路で最も高い位置に配置された排気ガス再循環装置９の戻し管路９Ｂまたはラジエータ１３の上部タンク１３Ａよりも、内部の空気室３４が高い位置に配置されるように設定されている。これにより、エンジン冷却水の循環回路で発生した気泡（エア）は、エクスパンションタンク３３内の空気室３４に自動的に流入させることができる。

このように構成されたエクスパンションタンク３３は、狭隘空間カバー部２５Ｄから上側への突出寸法を低く抑えることができる。詳しく述べると、図１に示すように、エクスパンションタンク３３の上，下方向の取付位置は、その上側部位となるキャップ３３Ｊが、キャブ１６の運転席１６Ｊに着座したオペレータのアイポイントＥＰとカウンタウエイト６の上部６Ａ(角部)との間を結ぶ後方視界の視線、即ち、直線Ａの位置よりも低く設定されている。これにより、図８に示すように、運転席１６Ｊに着座したオペレータが後方を目視したときに、エクスパンションタンク３３がオペレータの後方視界の妨げにならないようにしている。

次に、エクスパンションタンク３３に接続された冷却水ホース３６、エンジン側エア抜きホース３７、ラジエータ側エア抜きホース３８およびドレンホース３９の構成について述べる。

冷却水ホース３６は、エクスパンションタンク３３とエンジン冷却水の循環回路とを接続するものである。即ち、冷却水ホース３６は、エクスパンションタンク３３の冷却水用ホース接続口３３Ｎとラジエータ１３の流出側ホース１３Ｅまたは該流出側ホース１３Ｅに連通する部位とを接続している。この冷却水ホース３６は、エクスパンションタンク３３とエンジン冷却水の循環回路との間でエンジン冷却水を流通させるものである。

エンジン側エア抜きホース３７は、エンジン７に設けられた排気ガス再循環装置９とエクスパンションタンク３３とを接続するものである。即ち、エンジン側エア抜きホース３７は、排気ガス再循環装置９の戻し管路９Ｂまたは該戻し管路９Ｂに連通する部位とエクスパンションタンク３３のエンジン側ホース接続口３３Ｌとを接続している。このエンジン側エア抜きホース３７は、エンジン７側の冷却水の循環回路で発生した気泡（エア）をエクスパンションタンク３３の空気室３４に流通させるものである。

ラジエータ側エア抜きホース３８は、ラジエータ１３の上部タンク１３Ａとエクスパンションタンク３３とを接続するものである。即ち、ラジエータ側エア抜きホース３８は、ラジエータ１３の接続口１３Ｆとエクスパンションタンク３３のラジエータ側ホース接続口３３Ｍとを接続している。このラジエータ側エア抜きホース３８は、ラジエータ１３側の冷却水の循環回路で発生した気泡（エア）をエクスパンションタンク３３の空気室３４に流通させるものである。

ドレンホース３９は、一端がエクスパンションタンク３３のドレンホース接続口３３Ｋに接続され、他端が上部旋回体３の外部に配置されている。このドレンホース３９は、エクスパンションタンク３３のキャップ３３Ｊに設けられた安全弁が開弁したときに、内部の空気やこの空気に混ざったエンジン冷却水を外部に排出する排出するものである。

次に、上述のように構成された冷却水ホース３６、エンジン側エア抜きホース３７、ラジエータ側エア抜きホース３８およびドレンホース３９の取回し形態について述べる。

図７、図１２に示すように、冷却水ホース３６、エンジン側エア抜きホース３７、ラジエータ側エア抜きホース３８およびドレンホース３９は、エクスパンションタンク３３から下側に延びた後に前側に屈曲し、図６に示すように、４本のホース３６〜３９は、１つに纏められた状態で仕切板１９のホース挿通孔１９Ｄに挿通される。これにより、４本のホース３６〜３９は、狭隘な空間２１からエンジン室２０に侵入することができる。

エンジン室２０に侵入した４本のホース３６〜３９のうち、冷却水ホース３６は、ラジエータ１３の流出側ホース１３Ｅまたは該流出側ホース１３Ｅに連通する部位に接続される。エンジン側エア抜きホース３７は、排気ガス再循環装置９の戻し管路９Ｂまたは該戻し管路９Ｂに連通する部位に接続される。ラジエータ側エア抜きホース３８は、ラジエータ１３の接続口１３Ｆに接続される。一方、ドレンホース３９は、エンジン室２０内を下側に延び、旋回フレーム５よりも下側で外部に開口している。

図９に示すように、エクスパンションカバー４０は、エクスパンションタンク３３を覆うものである。図１１に示すように、エクスパンションカバー４０は、カバー本体４１と蓋板４２とにより構成されている。

カバー本体４１は、左，右方向で間隔をもって対面した左板４１Ａ，右板４１Ｂと、該左板４１Ａ，右板４１Ｂの後部に設けられた後板４１Ｃと、前記左板４１Ａ，右板４１Ｂおよび後板４１Ｃの上部に設けられた上板４１Ｄとにより、前側と下側が開放された箱状体として形成されている。これにより、カバー本体４１内に収容されるエクスパンションタンク３３を前方に露出させることができ、キャブ１６内からエクスパンションタンク３３を目視させることができる。

左板４１Ａ，右板４１Ｂの下部には、左，右方向に延びて取付部４１Ｅが設けられ、該各取付部４１Ｅには、ボルト挿通孔４１Ｆが複数個（左側の２個のみ図示）穿設されている。また、右板４１Ｂには、例えば外部からエクスパンションタンク３３内のエンジン冷却水の液面位置(貯水量)を点検するための開口部４１Ｂ１が設けられている。さらに、上板４１Ｄには、エンジン冷却水の給水作業、各種点検作業を行うための開口部４１Ｄ１が設けられている。

蓋板４２は、カバー本体４１の右板４１Ｂと上板４１Ｄと対面する折曲げ板として形成されている。この蓋板４２は、右板４１Ｂの開口部４１Ｂ１と上板４１Ｄの開口部４１Ｄ１を閉塞するもので、上板４１Ｄに対して回動可能（開閉可能）に取付けられている。

エクスパンションカバー４０の取付構造について述べる。蓋板４２が取付けられたカバー本体４１をエクスパンションタンク３３を覆うように配置し、カバー本体４１の各取付部４１Ｅに設けたボルト挿通孔４１Ｆにボルト４３を挿通し、これらのボルト４３を狭隘空間カバー部２５Ｄに螺合させる。これにより、エクスパンションカバー４０は、狭隘空間カバー部２５Ｄに取付けることができる。

ここで、図１に示すように、エクスパンションカバー４０の高さ寸法は、エクスパンションタンク３３とほぼ同様に、キャブ１６の運転席１６Ｊに着座したオペレータのアイポイントＥＰとカウンタウエイト６の上部６Ａ(角部)との間を結ぶ直線Ａの位置よりも低く設定されている。これにより、エクスパンションタンク３３をエクスパンションカバー４０で覆った状態でも、運転席１６Ｊに着座したオペレータに広い後方視界を提供することができる。

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、この油圧ショベル１の動作について説明する。

まず、オペレータは、キャブ１６に搭乗して運転席１６Ｊに着座する。この状態で走行用の操作レバーを操作することにより、下部走行体２を駆動して油圧ショベル１を作業現場まで移動させることができる。また、運転席１６Ｊに着座したオペレータは、作業用の操作レバー１６Ｋを操作することにより、フロント装置４等を動作させて土砂の掘削作業等を行うことができる。

ここで、油圧ショベル１を後退させるときには、キャブ１６内から後方を目視しながら走行用の操作レバーを操作する。このときに、エクスパンションタンク３３およびエクスパンションカバー４０は、キャブ１６の近傍で狭隘な空間２１上に位置する建屋２２の上面カバー２５に設けているため、後方視界の妨げになることはなく、オペレータは広い後方視界で走行することができる。

かくして、本実施の形態によれば、上部旋回体３には、エンジン７等を収容したエンジン室２０の前側で、かつ該エンジン室２０の前側を仕切る仕切板１９とキャブ１６の後面１６Ｂとの間に狭隘な空間２１を形成し、エクスパンションタンク３３は、この狭隘な空間２１を覆う位置に設ける構成としている。従って、エクスパンションタンク３３は、エンジン７、熱交換装置１１よりもキャブ１６に近い位置に配置することができる。これにより、建屋２２のエンジンカバー２８は、エクスパンションタンク３３を覆う必要がなく、エンジン７と熱交換装置１１を覆うだけでよいから、その高さ寸法を低く抑えることができる。

この結果、キャブ１６に搭乗したオペレータが後方を目視したときには、エンジンカバー２８を低くした分だけ視野を広げることができる。これにより、オペレータの後方視界を良好にすることができ、作業性を向上することができる。

ここで、エクスパンションタンク３３は、冷却水の循環回路で最も高い位置に配置する必要があるから、一般的に軽量な樹脂材料により形成されている。一方、エンジン室２０内は、エンジン７が発生する熱、熱交換装置１１を通過した熱風等によって高温になる。これに対し、エクスパンションタンク３３は、エンジン室２０と仕切板１９によって隔絶された狭隘な空間２１の上方に位置して建屋２２の上面カバー２５に設ける構成としている。これにより、エクスパンションタンク３３は、エンジン室２０の熱から保護することができ、熱劣化を防止して寿命を延ばすことができる。

エクスパンションタンク３３をエンジン室２０と異なる場所に配置した構成では、建屋２２のエンジンカバー２８を開いたときには、エンジン７、熱交換装置１１および各種機器類（補機類）を露出させることができる。これにより、エンジン７、熱交換装置１１等のメンテナンスを容易に、かつ効率よく行うことができる。

また、エクスパンションタンク３３をエンジン室２０と異なる場所に配置した構成では、エクスパンションタンク３３にエンジン冷却水を補給するときに、このエンジン冷却水を誤ってこぼした場合でも、エンジン室２０内に設けられた機器、電装品等に掛かる心配がない。これにより、エンジン室２０内を清浄に保つことができる上に、エンジン室２０内の機器、電装品等の寿命を延ばすことができる。

エクスパンションタンク３３は、建屋２２の上面カバー２５（狭隘空間カバー部２５Ｄ）から上方に突出して配置しているから、エンジン７、熱交換装置１１を含むエンジン冷却水の循環回路で最も高い位置に配置することができる。また、建屋２２の上面カバー２５から上方に突出して配置したエクスパンションタンク３３は、キャブ１６の後窓１６Ｇから後方を目視することにより、内部のエンジン冷却水の貯水量を容易に確認することができる。一方、エクスパンションタンク３３は、その外周をエクスパンションカバー４０によって覆っているから、雨水、土砂、いたずら等からエクスパンションタンク３３を保護することができる。

しかも、エクスパンションタンク３３の下側部位を建屋２２の上面カバー２５を構成する狭隘空間カバー部２５Ｄよりも下側に配置し、その上側部位を前記狭隘空間カバー部２５Ｄよりも上方に突出させている。従って、エクスパンションタンク３３は、エンジン冷却水の循環回路で最も高い位置に配置しつつ、狭隘空間カバー部２５Ｄからの突出寸法（高さ寸法）を低く抑えることができる。

さらに、エクスパンションタンク３３の上側部位、即ち、上側に最も突出したキャップ３３Ｊは、キャブ１６内の運転席１６Ｊに着座したオペレータのアイポイントＥＰとカウンタウエイト６の上部６Ａとの間を結ぶ後方視界の視線（直線Ａ）の位置よりも低く設定している。これにより、エクスパンションタンク３３は、オペレータの後方視界の妨げになることがなく、この点においても、オペレータの後方視界を良好にすることができ、作業性を向上することができる。

なお、実施の形態では、エクスパンションタンク３３は、直方体状の密閉容器として形成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、エクスパンションタンクは、密閉された空間にエンジン冷却水と空気とを収容できればよいもので、例えば、球体形状、円柱体形状等の形状としてもよい。

実施の形態では、熱交換装置１１は、ラジエータ１３とオイルクーラ１４とを旋回フレーム５の前，後方向に並べ、このラジエータ１３とオイルクーラ１４の左側にインタクーラ１５を配設し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、例えばラジエータとオイルクーラとインタクーラとを旋回フレーム５の前，後方向に並べて配置する構成としてもよい。また、熱交換装置にラジエータとオイルクーラだけを設ける構成としてもよい。

さらに、実施の形態では、建設機械としてクローラ式の油圧ショベル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い。さらに、例えば油圧クレーン等のエンジンを備えた他の建設機械にも広く適用できるものである。

１ 油圧ショベル（建設機械）
２ 下部走行体
３ 上部旋回体
４ フロント装置
４Ａ フート部
５ 旋回フレーム
６ カウンタウエイト
６Ａ 上部
７ エンジン
７Ｅ ウォータジャケット（循環回路）
９ 排気ガス再循環装置
９Ａ 供給管路（循環回路）
９Ｂ 戻し管路（循環回路）
１１ 熱交換装置
１３ ラジエータ
１３Ｄ 流入側ホース（循環回路）
１３Ｅ 流出側ホース（循環回路）
１６ キャブ
１６Ｊ 運転席
１７ 作動油タンク（貯油タンク）
１８ 燃料タンク（貯油タンク）
１９ 仕切板
２０ エンジン室
２１ 狭隘な空間
２２ 建屋
２３ 左側面カバー
２４ 右側面カバー
２５ 上面カバー
２５Ｄ 狭隘空間カバー部（カバー面）
２８ エンジンカバー
３３ エクスパンションタンク
３４ 空気室
４０ エクスパンションカバー
ＥＰ アイポイント

Claims (2)

1. 自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体に俯仰動可能に設けられるフロント装置とからなり、
   前記上部旋回体は、
   前記下部走行体に取付けられるための支持構造体をなし、該支持構造体の前側で左，右方向の中間部に前記フロント装置のフート部が取付けられた旋回フレームと、
   前記フロント装置との重量バランスをとるために前記旋回フレームの後部に設けられたカウンタウエイトと、
   該カウンタウエイトの前側に位置して前記旋回フレームの後部に左，右方向に延在する横置き状態で搭載されたエンジンと、
   該エンジンに対して左，右方向の一側に設けられた熱交換装置と、
   前記エンジンの前側で、かつ前記フロント装置の前記フート部を挟んで左，右方向の一側に設けられたキャブと、
   前記エンジンの前側で、かつ前記フロント装置の前記フート部を挟んで左，右方向の他側に設けられた貯油タンクと、
   前記熱交換装置と前記貯油タンクとの間に位置して前記エンジンの前側を左，右方向に配置された仕切板と、
   前記カウンタウエイトと前記仕切板との間に形成され前記エンジン、熱交換装置を含む機器を収容するエンジン室と、
   該エンジン室の前側で、かつ前記仕切板と前記キャブの後面との間に形成された狭隘な空間と、
   左，右の側面カバー、該各側面カバーの上部に設けられた上面カバーおよび該上面カバーのうち前記エンジン室の上方に設けられたエンジンカバーにより形成され前記エンジン室、前記狭隘な空間を取囲んで覆う建屋とを備えてなる建設機械において、
   前記建屋の前記上面カバーのうち前記狭隘な空間を覆う位置には、エンジン冷却水の循環回路の一部を形成するエクスパンションタンクが設けられ、
   前記エクスパンションタンクは、その下側部位が前記建屋の前記上面カバーのカバー面よりも下側に配置され、その上側部位が前記建屋の前記上面カバーのカバー面よりも上方に突出しており、
   前記エクスパンションタンクの前記上側部位は、前記キャブ内に着座したオペレータのアイポイントと前記カウンタウエイトの上部との間を結ぶ後方視界の視線の位置よりも低く設定してなることを特徴とする建設機械。
2. 前記エクスパンションタンクは、前記建屋の上面カバーから上方に突出して配置され、該エクスパンションタンクの外周はエクスパンションカバーによって覆わ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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