JP6428708B2 - 建設機械 - Google Patents

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Description

本発明は、建設機械に関するものである。
従来より、下部走行体と、下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体とを備え、上部旋回体の旋回フレームに、エンジン、油圧ポンプ、排気ガス後処理装置等が搭載された建設機械が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、油圧ポンプの上側を覆うようにして、排気ガス後処理装置を支持する後処理装置取付架台が設けられ、後処理装置取付架台は、前脚部と、後脚部と、補助脚部と、後処理装置取付枠とを有する構成であることが記載されている。
ここで、後処理装置取付架台の前脚部や後脚部は、後処理装置取付枠の幅方向長さに対応して左右方向に延びる下板を有している。これにより、前脚部や後脚部の設置面積を大きくして、排気ガス後処理装置を支持できるようにしている。
特開２０１５−８６５７３号公報
ところで、従来の建設機械は、センターセクションと、センターセクションの左右両側に設けられたサイドデッキとを備えた大型の機械であるため、エンジンや油圧ポンプの周辺のスペースが広くなっている。そのため、上述したような前脚部や後脚部の下板が左右方向に延びた構成であっても、後処理装置取付架台を旋回フレームに搭載することが可能となっている。
しかしながら、例えば、上部旋回体の後端部の旋回半径が、下部走行体の車幅内に収まるような、いわゆる後方小旋回タイプの建設機械では、エンジンや油圧ポンプの周辺のスペースが狭く、従来のような、前脚部や後脚部の下板が左右方向に延びた構成の後処理装置取付架台をそのまま搭載することができない。そのため、限られた設置スペースにおいて、後処理装置取付架台を支持できるような前脚部や後脚部の配置について検討する必要があった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、支持架台の架台脚の配置を工夫することで、後方小旋回タイプの建設機械においても、排気ガス後処理装置を支持できるようにすることにある。
本発明は、アッパーフレームと、エンジンマウントを介して該アッパーフレームに搭載されたエンジンと、該エンジンに連結された油圧ポンプと、該アッパーフレームに搭載された排気ガス後処理装置とを備えた建設機械を対象とし、次のような解決手段を講じた。
すなわち、第１の発明は、前記排気ガス後処理装置が載置される載置台と、該載置台から下方に延びる複数の架台脚とを有し、前記油圧ポンプの上方に該排気ガス後処理装置を配設するための支持架台を備え、
前記アッパーフレームには、前記エンジンマウントを固定する複数のマウント固定台と、前記支持架台の架台脚を固定する複数の架台固定台とが設けられ、
前記複数の架台固定台のうち１つは、平面視で前記マウント固定台と前記油圧ポンプとの隙間に配設され、
前記マウント固定台は、互いに間隔をあけて配設された一対のマウント側支持板と、該一対のマウント側支持板に跨がって接合されて前記エンジンマウントを固定するマウント側台座板とを有し、
前記架台固定台は、前記一対のマウント側支持板のうち前記油圧ポンプ側に位置する該マウント側支持板に対して間隔をあけて配設された架台側支持板と、該マウント側支持板と該架台側支持板とに跨がって接合されて前記架台脚を固定する架台側台座板とを有することを特徴とするものである。
第１の発明では、平面視でマウント固定台と油圧ポンプとの隙間に、複数の架台固定台のうち１つが配設される。このように、後方小旋回タイプの建設機械においても、わずかな隙間を利用して架台脚を配置することで、排気ガス後処理装置を支持することができる。
また、平面視でマウント固定台と油圧ポンプとの隙間から架台固定台が露出しているから、クレーン等で吊り上げた排気ガス後処理装置及び支持架台を、アッパーフレームの上方からそのまま下降させるだけで、架台脚を架台固定台に載置することができ、カウンタウエイト等を取り外す必要がなく、組立性が向上する。
また、マウント固定台と架台固定台とを、１つのマウント側支持板を兼用した構成とすることで、エンジンと排気ガス後処理装置との位置精度を確保することができる。
第２の発明は、第１の発明において、
前記油圧ポンプには、前記アッパーフレームに搭載された作動油タンクから油を吸入するための吸入管が接続され、
前記架台固定台は、側面視で前記吸入管の配索位置よりも下方に配設されていることを特徴とするものである。
第２の発明では、側面視で吸入管の配索位置よりも下方に架台固定台が配設される。これにより、支持架台の架台脚を架台固定台に載置させた後、締結ボルト等で架台脚を架台固定台に固定する際に、車両側方から締結ボルトを締め付けることができ、量産ラインでの組立作業や、作業現場での脱着作業を容易に行うことができる。
第３の発明は、アッパーフレームと、エンジンマウントを介して該アッパーフレームに搭載されたエンジンと、該エンジンに連結された油圧ポンプと、該アッパーフレームに搭載された排気ガス後処理装置とを備えた建設機械を対象としている。
そして、前記排気ガス後処理装置が載置される載置台と、該載置台から下方に延びる複数の架台脚とを有し、前記油圧ポンプの上方に該排気ガス後処理装置を配設するための支持架台を備え、
前記アッパーフレームには、前記エンジンマウントを固定する複数のマウント固定台と、前記支持架台の架台脚を固定する複数の架台固定台とが設けられ、
前記架台脚は、締結ボルトによって前記架台固定台に固定され、
前記複数の架台固定台のうち１つは、平面視で前記マウント固定台と前記油圧ポンプとの隙間に配設され、
前記油圧ポンプには、前記アッパーフレームに搭載された作動油タンクから油を吸入するための吸入管が接続され、
前記架台固定台は、側面視で前記吸入管の配索位置よりも下方に配設され、
前記締結ボルトは、側面視で前記吸入管に重なり合わない位置で、前記架台脚と前記架台固定台とを固定していることを特徴とするものである。
第３の発明では、側面視で吸入管の配索位置よりも下方に架台固定台が配設される。これにより、支持架台の架台脚を架台固定台に載置させた後、締結ボルト等で架台脚を架台固定台に固定する際に、車両側方から締結ボルトを締め付けることができ、量産ラインでの組立作業や、作業現場での脱着作業を容易に行うことができる。
本発明によれば、支持架台の架台脚の配置を工夫することで、後方小旋回タイプの建設機械においても、排気ガス後処理装置を支持することができる。
本実施形態に係る建設機械の構成を示す側面図である。 排気ガス後処理装置及び支持架台の構成を示す斜視図である。 架台脚の配置を示す平面図である。 支持架台の構成を示す側面図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。各図には、上下や前後左右の方向を矢印で示してある。特に言及しない限り、上下等の方向についてはこれら矢印で示す方向に従って説明する。
図１に示すように、建設機械１０は、クローラ式の下部走行体１１と、下部走行体１１上に旋回自在に搭載された上部旋回体１２とで構成されている。上部旋回体１２は、車体フレームとしてのアッパーフレーム２０を備えている。アッパーフレーム２０には、アタッチメント１３、キャブ１４、機械室１５等が設けられている。
なお、本実施形態の建設機械１０は、上部旋回体１２の後端部の旋回半径が、下部走行体１１の車幅内に収まるような、いわゆる後方小旋回タイプであり、旋回半径が小さくなるように、上部旋回体１２は相対的に小さく構成され、上部旋回体１２の後部の外郭線は、平面視で円弧状に形成されている。
アタッチメント１３は、上部旋回体１２の前部に設置され、ブーム１３ａ、アーム１３ｂ、及びバケット１３ｃ等で構成されている。ブーム１３ａ等のそれぞれは、油圧制御された油圧シリンダ１３ｄの伸縮に連動して動作し、掘削等の作業を行う。これらブーム１３ａ等の操作は、キャブ１４において行われる。
キャブ１４は、矩形箱形の運転室であり、アタッチメント１３に隣接して上部旋回体１２の左前部に設置されている。機械室１５は、上部旋回体１２の後部に設けられている。機械室１５の内部には、エンジン３０や油圧ポンプ３２等が密集した状態で収容されている（図３参照）。
機械室１５の周囲は、機械室カバー１６やカウンタウエイト１７で覆われている。カウンタウエイト１７は、アタッチメント１３との間で前後のバランスを確保するためのものであり、上部旋回体１２の後部に搭載されている。カウンタウエイト１７は、上部旋回体１２の後部の円弧状の外郭線に沿って湾曲して延び、機械室１５を車両後側から左右両側に亘って覆っている。機械室カバー１６は、カウンタウエイト１７とともにエンジン３０等の周囲を覆うことで、機械室１５を区画している。
図２〜図４に示すように、アッパーフレーム２０は、底板２１と、底板２１から立設して前後方向に延び且つ左右方向に間隔をあけて配設された一対の縦板２２と、縦板２２の後端部同士を連結する横梁２３とを有する。
底板２１には、作動油タンク２５や燃料タンク２６が載置されるタンク台２７が設けられている。作動油タンク２５と燃料タンク２６とは、左右方向に並んで配設されている。作動油タンク２５の後面側の下部には、後述する吸入管３３が接続される接続口２５ａが設けられている。
ここで、タンク台２７の載置面は、作動油タンク２５及び燃料タンク２６の後面よりも後方に張り出しており、この張り出した部分には、台座板２８が接合されている。これにより、タンク台２７及び台座板２８によって、後述する支持架台４５の架台脚４７を固定するための架台固定台が構成される。
機械室１５の内部には、エンジン３０の他にも、油圧ポンプ３２や排気ガス後処理装置４０が収容されている。油圧ポンプ３２は、エンジン３０の右端部に連結されている。排気ガス後処理装置４０は、油圧ポンプ３２の上方に配設されている。
エンジン３０は、エンジンマウント３１を介してアッパーフレーム２０に搭載されている。エンジンマウント３１は、マウント固定台３５に固定されている。具体的に、図３に示すように、右側の縦板２２には、縦板２２から右方に張り出すマウント固定台３５が、前後方向に間隔をあけて２つ設けられている、また、左側の縦板２２には、縦板２２から右方に張り出すマウント固定台３５が、前後方向に間隔をあけて２つ設けられている。
エンジン３０は、駆動軸が左右方向を向くように配設され、４つのマウント固定台３５のエンジンマウント３１によって支持されている。マウント固定台３５は、前後方向に間隔をあけて配設された一対のマウント側支持板３６と、一対のマウント側支持板３６に跨がって接合されてエンジンマウント３１を固定するマウント側台座板３７とを有する。
油圧ポンプ３２は、油圧制御に用いられる作動油の循環経路の途中に接続されている。油圧ポンプ３２は、エンジン３０によって駆動され、作動油を高圧にして循環経路に送り出す。
油圧ポンプ３２には、作動油タンク２５から油を吸入するための吸入管３３が接続されている。吸入管３３は、作動油タンク２５の後面側の下部に設けられた接続口２５ａから後方に延びるように配索されて油圧ポンプ３２に接続されている。
排気ガス後処理装置４０は、エンジン３０の排気ガスを処理するものであり、支持架台４５に支持されて油圧ポンプ３２の上方に配設されている。なお、支持架台４５の具体的な構成については後述する。
排気ガス後処理装置４０は、フィルタ装置としてのＤＰＦ装置４１（Diesel particulate filter：ディーゼル・パーティキュレート・フィルタ）と、ＳＣＲ装置４２（Selective Catalytic Reduction：選択還元触媒）とを備えている。
ＤＰＦ装置４１及びＳＣＲ装置４２は、エンジン３０から排気筒４３に至る排気経路の途中に直列に接続されている。ＤＰＦ装置４１及びＳＣＲ装置４２は、左右方向に並列された状態で、油圧ポンプ３２の上方に配置されている。
ＤＰＦ装置４１は、排気ガス中の粒子状物質を捕集するためのものであり、円筒状のケーシングの内部には、酸化触媒が設けられている。ＤＰＦ装置４１で捕集された粒子状物質は、高温の排気ガスによって自己燃焼されることで、ＤＰＦ装置４１が再生されるようになっている。
ＤＰＦ装置４１を通過した排気ガスには、図示しないインジェクタによって還元剤水溶液である尿素水溶液が噴射される。尿素水溶液は、高温の排気ガスによって熱分解されてアンモニアとなり、還元剤として排気ガスとともに下流側のＳＣＲ装置４２へ供給される。
ＳＣＲ装置４２は、アンモニアを還元剤として排気ガス中の窒素酸化物を還元浄化するものであり、円筒状のケーシングの内部には、アンモニア低減触媒が設けられている。このアンモニア低減触媒によってアンモニアが酸化処理されて無害化されるようになっている。ＳＣＲ装置４２で還元浄化された排気ガスは、排気筒４３から外部に排気される。
支持架台４５は、ＤＰＦ装置４１及びＳＣＲ装置４２が載置される載置台４６と、載置台４６から下方に延びる複数本の架台脚４７とを有する。本実施形態では、架台脚４７は、載置台４６の左前部、左後部、及び右前部に合計３本設けられている。
複数の架台脚４７は、アッパーフレーム２０に固定されている。具体的に、右前側の架台脚４７の下板４８は、タンク台２７の載置面に接合された台座板２８に載置され、締結ボルト５０によって固定されている。左後側の架台脚４７の下板４８は、右後側のマウント固定台３５に載置され、締結ボルト５０によって固定されている。
一方、左前側の架台脚４７の下板４８は、アッパーフレーム２０に設けられた架台固定台５５に固定されている。架台固定台５５は、右前側のマウント固定台３５の油圧ポンプ３２側（図２では後側）のマウント側支持板３６に対して間隔をあけて配設された架台側支持板５６と、マウント側支持板３６と架台側支持板５６とに跨がって接合された架台側台座板５７とを有する。
ここで、図３に示すように、架台固定台５５は、平面視で右前側のマウント固定台３５と油圧ポンプ３２との隙間に配設されており、この隙間からマウント固定台３５が露出した状態となっている。そして、架台脚４７は、この隙間を通って架台側台座板５７に載置され、締結ボルト５０によって固定されている。
このように、後方小旋回タイプの建設機械１０においても、マウント固定台３５と油圧ポンプ３２との間のわずかな隙間を利用して架台脚４７を配置することで、排気ガス後処理装置４０を支持することができる。
また、マウント固定台３５と油圧ポンプ３２との隙間から架台固定台５５が露出しているから、クレーン等で吊り上げた排気ガス後処理装置４０及び支持架台４５を、アッパーフレーム２０の上方からそのまま下降させるだけで、架台脚４７を架台固定台５５に載置することができ、組立性が向上する。
また、図４に示すように、架台固定台５５は、側面視で吸入管３３の配索位置よりも下方に配設されている。これにより、支持架台４５の架台脚４７を架台固定台５５に載置させた後、締結ボルト５０で架台脚４７を架台固定台５５に固定する際に、車両側方から締結ボルト５０を締め付けることができ、量産ラインでの組立作業や、作業現場での脱着作業を容易に行うことができる。
また、右前側のマウント固定台３５と架台固定台５５とは、１つのマウント側支持板３６を兼用した構成となっている。そして、左後側の架台脚４７は、右後側のマウント固定台３５に固定されている。つまり、エンジン３０のエンジンマウント３１と排気ガス後処理装置４０の支持架台４５とが、共通の部材に載置されて固定されているので、エンジン３０と排気ガス後処理装置４０との位置精度を確保することができる。
なお、本実施形態では、左後側の架台脚４７を右後側のマウント固定台３５に固定しているが、この形態に限定するものではない。例えば、左後側の架台脚４７専用の架台固定台５５をアッパーフレーム２０に設けてもよい。
以上説明したように、本発明は、支持架台の架台脚の配置を工夫することで、後方小旋回タイプの建設機械においても、排気ガス後処理装置を支持できるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。
１０ 建設機械
２０ アッパーフレーム
２５ 作動油タンク
３０ エンジン
３１ エンジンマウント
３２ 油圧ポンプ
３３ 吸入管
３５ マウント固定台
３６ マウント側支持板
３７ マウント側台座板
４０ 排気ガス後処理装置
４５ 支持架台
４６ 載置台
４７ 架台脚
５５ 架台固定台
５６ 架台側支持板
５７ 架台側台座板

Claims (3)

  1. アッパーフレームと、エンジンマウントを介して該アッパーフレームに搭載されたエンジンと、該エンジンに連結された油圧ポンプと、該アッパーフレームに搭載された排気ガス後処理装置とを備えた建設機械であって、
    前記排気ガス後処理装置が載置される載置台と、該載置台から下方に延びる複数の架台脚とを有し、前記油圧ポンプの上方に該排気ガス後処理装置を配設するための支持架台を備え、
    前記アッパーフレームには、前記エンジンマウントを固定する複数のマウント固定台と、前記支持架台の架台脚を固定する複数の架台固定台とが設けられ、
    前記複数の架台固定台のうち１つは、平面視で前記マウント固定台と前記油圧ポンプとの隙間に配設され、
    前記マウント固定台は、互いに間隔をあけて配設された一対のマウント側支持板と、該一対のマウント側支持板に跨がって接合されて前記エンジンマウントを固定するマウント側台座板とを有し、
    前記架台固定台は、前記一対のマウント側支持板のうち前記油圧ポンプ側に位置する該マウント側支持板に対して間隔をあけて配設された架台側支持板と、該マウント側支持板と該架台側支持板とに跨がって接合されて前記架台脚を固定する架台側台座板とを有することを特徴とする建設機械。
  2. 請求項１において、
    前記油圧ポンプには、前記アッパーフレームに搭載された作動油タンクから油を吸入するための吸入管が接続され、
    前記架台固定台は、側面視で前記吸入管の配索位置よりも下方に配設されていることを特徴とする建設機械。
  3. アッパーフレームと、エンジンマウントを介して該アッパーフレームに搭載されたエンジンと、該エンジンに連結された油圧ポンプと、該アッパーフレームに搭載された排気ガス後処理装置とを備えた建設機械であって、
    前記排気ガス後処理装置が載置される載置台と、該載置台から下方に延びる複数の架台脚とを有し、前記油圧ポンプの上方に該排気ガス後処理装置を配設するための支持架台を備え、
    前記アッパーフレームには、前記エンジンマウントを固定する複数のマウント固定台と、前記支持架台の架台脚を固定する複数の架台固定台とが設けられ、
    前記架台脚は、締結ボルトによって前記架台固定台に固定され、
    前記複数の架台固定台のうち１つは、平面視で前記マウント固定台と前記油圧ポンプとの隙間に配設され、
    前記油圧ポンプには、前記アッパーフレームに搭載された作動油タンクから油を吸入するための吸入管が接続され、
    前記架台固定台は、側面視で前記吸入管の配索位置よりも下方に配設され、
    前記締結ボルトは、側面視で前記吸入管に重なり合わない位置で、前記架台脚と前記架台固定台とを固定していることを特徴とする建設機械。
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