JP6495196B2 - 建設機械 - Google Patents

Description

本発明は、例えばエンジンの排気管に排気ガス浄化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、建設機械としての油圧ショベルは、自走可能な車体と、前記車体に搭載されたエンジンと、前記エンジンの排気管に設けられ排気ガス中の窒素酸化物を除去する尿素選択還元触媒を備えた排気ガス浄化装置と、前記排気ガス浄化装置に設けられ還元剤である尿素水を前記尿素選択還元触媒の上流側に噴射する尿素水噴射弁とを備えている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１４／１９６３９５号

ところで、排気ガス浄化装置の周囲には、排気ガスの浄化制御を行うためのハーネス、尿素水を尿素水噴射弁に向けて供給する尿素水供給管路、尿素水噴射弁を冷却するための冷却水管路等が配設されている。この場合、例えば車体の振動等によるハーネス、尿素水供給管路、冷却水管路の干渉を抑制するために、これらを離して配設させることが考えられる。

しかし、排気ガス浄化装置の周囲は、エンジン、油圧ポンプ等の種々の機器が設けられた狭隘なスペースであり、ハーネス、尿素水供給管路、冷却水管路等を自由に配設するのは困難である。また、ハーネス、尿素水供給管路、冷却水管路をそれぞれ離れた位置に配設すると、これらの組立作業の作業性が低下する虞がある。

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、ハーネス、尿素水供給管路、および冷却水管路の組立作業の作業性を向上した建設機械を提供することにある。

本発明は、自走可能な下部走行体と、該下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体とからなり、前記上部旋回体は、支持構造体をなす車体フレームと、前記車体フレームの後側に設けられたカウンタウエイトと、前記上部旋回体の外装カバーを支持して左，右方向に延びるサポート部材と、前記カウンタウエイトの前側に位置して前記車体フレーム上に左，右方向に延びる横置き状態で設けられたエンジンと、前記エンジンの左，右方向の一側に位置して設けられた油圧ポンプと、前記油圧ポンプよりも上側に位置して前記エンジンの排気管に設けられケーシングの内部に排気ガス中の窒素酸化物を除去する尿素選択還元触媒を備えた排気ガス浄化装置と、前記排気ガス浄化装置を形成する前記ケーシングに設けられ還元剤である尿素水を前記尿素選択還元触媒よりも上流側に噴射する尿素水噴射弁と、前記排気ガス浄化装置を形成する前記ケーシングに設けられ、前記ケーシング内部の温度を検出する排気温度センサおよび前記ケーシング内部の窒素酸化物を検出する窒素酸化物センサを含む検出器と、前記尿素水噴射弁と前記尿素水を貯える尿素水タンクとの間を接続し前記尿素水噴射弁に供給される前記尿素水が流通する尿素水供給管路と、前記エンジンと前記尿素水噴射弁との間を接続し前記尿素水噴射弁を冷却する冷却水が流通する冷却水管路と、一端が前記検出器にそれぞれ電気的に接続され、他端がコントローラに向けて延びたハーネスとを備えてなる建設機械において、前記尿素水供給管路を固定する供給管路固定具と前記冷却水管路を固定する冷却水管路固定具と前記ハーネスを固定する複数のハーネス固定具とが前記サポート部材に設けられ、側面視にて前記複数のハーネス固定具のうち最も前記排気ガス浄化装置に近い位置の前記ハーネス固定具と前記供給管路固定具と前記冷却水管路固定具とは、重ならない位置に配置されつつ前記サポート部材に集中的に配置されている。

本発明によれば、ハーネス、尿素水供給管路、および冷却水管路の組立作業の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側面図である。 上部旋回体をキャブ、建屋カバー等を省略した状態で示す平面図である。 カウンタウエイトを取り外した状態で旋回フレーム、エンジン、サポート部材、排気ガス浄化装置等を後方からみた後面図である。 旋回フレーム、エンジン、熱交換器、後処理装置取付架台、サポート部材、排気ガス浄化装置等を図２中の矢示IV−IV方向からみた断面図である。 サポート部材、ハーネス、尿素水供給管路、冷却水供給管路等を図４中の（Ｖ部）を拡大して示す拡大図である。 図５中のサポート部材からハーネス、尿素水供給管路、冷却水供給管路、冷却水戻り管路を取り外した状態を示す拡大図である。 図６中のサポート部材、ハーネス固定具、尿素水供給管路固定具、冷却水管路固定具、ハーネス支持具等を矢示VII−VII方向からみた断面図である。 エンジンカバーを開けた状態で、エンジン、熱交換器、サポート部材、排気ガス浄化装置、ハーネス、尿素水供給管路、冷却水供給管路等を示す斜視図である。 エンジン、排気ガス浄化装置、コントローラ、尿素水供給管路、冷却水供給管路、尿素水戻り管路、ハーネス等を示す構成図である。

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、クローラ式の油圧ショベルを例に挙げ、図１ないし図９に従って詳細に説明する。

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の前側に俯仰動可能に設けられ土砂の掘削作業等を行う作業装置４とにより構成されている。

上部旋回体３は、支持構造体をなす車体フレームとしての旋回フレーム５と、該旋回フレーム５の後側に設けられ、作業装置４との重量バランスをとるカウンタウエイト６と、旋回フレーム５の前部左側に設けられオペレータが搭乗するキャブ７と、カウンタウエイト６の前側に設けられ、内部に後述のエンジン９、排気ガス浄化装置１６等を収容する建屋カバー８とを含んで構成されている。

旋回フレーム５は、図２ないし図４に示すように、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、その先端部に左，右のサイドフレーム５Ｄ，５Ｅを支持する複数本の張出ビーム５Ｆとを含んで構成されている。

エンジン９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上に左，右方向に延びる横置き状態で設けられている。このエンジン９の左側には、後述する熱交換器１１に冷却風を供給するための冷却ファン９Ａが設けられている。一方、エンジン９の右側には、後述する油圧ポンプ１２が設けられている。

図９に示すように、エンジン９内には、稼働時の温度上昇を抑えるための冷却水が流通するウォータジャケット９Ｂが設けられている。このウォータジャケット９Ｂの流入側には、冷却水を圧送供給するための冷却水ポンプ９Ｃが設けられている。ウォータジャケット９Ｂは、後述の熱交換器１１に接続されている。冷却水は、冷却水ポンプ９Ｃの駆動によりウォータジャケット９Ｂと熱交換器１１との間で循環流通している。

また、エンジン９には、排気ガスを外部に排出するための排気管１０が接続されている。この排気管１０は、エンジン９の前側を左，右方向に延びる金属製の管路として形成され、エンジン９から排出された高温の排気ガスを後述の第１の排気ガス後処理装置１７へと導くものである。

熱交換器１１は、エンジン９の左側に配設されている。この熱交換器１１は、エンジン９の冷却ファン９Ａに対面して設けられている。熱交換器１１は、例えばエンジン９のウォータジャケット９Ｂ内を流通して加温された冷却水を冷却するラジエータ、作動油を冷却するオイルクーラ、エンジン９が吸込む空気を冷却するインタクーラ等により構成されている。

油圧ポンプ１２は、エンジン９の右側に位置して設けられている。この油圧ポンプ１２は、エンジン９によって駆動されることにより、後述の作動油タンク１３から供給される作動油を、圧油として制御弁装置（図示せず）に向け吐出するものである。

作動油タンク１３は、油圧ポンプ１２の前側に位置して旋回フレーム５の右側に設けられている（図２参照）。この作動油タンク１３は、下部走行体２、作業装置４等に設けられたアクチュエータを駆動するための作動油を貯えるものである。一方、燃料タンク１４は、作動油タンク１３の前側に位置して旋回フレーム５に設けられている。

浄化装置取付架台１５は、油圧ポンプ１２の上側を覆うようにして、旋回フレーム５上に設けられている。この浄化装置取付架台１５は、油圧ポンプ１２を前，後方向で跨ぎ、油圧ポンプ１２の上側で後述の排気ガス浄化装置１６を支持するものである。

排気ガス浄化装置１６は、浄化装置取付架台１５に取り付けられている。この排気ガス浄化装置１６は、油圧ポンプ１２よりも上側に位置してエンジン９の排気管１０に設けられている。排気ガス浄化装置１６は、エンジン９から排出される排気ガス中の有害物質を除去するものである。また、排気ガス浄化装置１６は、排気ガスの騒音を低減するための消音機構を備えている。そして、排気ガス浄化装置１６は、第１の排気ガス後処理装置１７、接続管２０、第２の排気ガス後処理装置２１を含んで構成されている。

第１の排気ガス後処理装置１７は、排気管１０の出口側に接続されている。この第１の排気ガス後処理装置１７は、油圧ポンプ１２よりも上側で後述の第２の排気ガス後処理装置２１よりも下側に位置して浄化装置取付架台１５に取り付けられている。そして、第１の排気ガス後処理装置１７は、前，後方向に延びる円筒状の筒体１８と、該筒体１８内に設けられた酸化触媒１９とを含んで構成されている。

筒体１８は、両端が閉塞された密閉容器として形成され、上流側となる前側部位には排気管１０が接続されている。また、筒体１８には、後述の排気温度センサ２６と窒素酸化物センサ２７とが前，後方向に離間して設けられている。そして、筒体１８は、本発明による排気ガス浄化装置１６のケーシングの一部を構成している。

酸化触媒１９は、排気ガスを浄化する処理部材の１つを構成するもので、例えばセラミックス製のセル状筒体からなり、その軸方向には多数個の貫通孔が形成され、内面に貴金属等がコーティングされている。そして、酸化触媒１９は、所定の温度下で各貫通孔に排気ガスを流通させることにより、この排気ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を酸化して除去するものである。また、必要に応じて粒子状物質（ＰＭ）も燃焼除去するものである。

接続管２０は、第１の排気ガス後処理装置１７と後述の第２の排気ガス後処理装置２１との間を接続するものである。接続管２０は、第１の排気ガス後処理装置１７を構成する筒体１８の上側に配置され該筒体１８と平行して前，後方向に延びる円筒状の筒部２０Ａと、該筒部２０Ａの上流側となる入口側の端縁を閉塞する上流蓋板２０Ｂと、筒部２０Ａの下流側となる出口側の端縁を閉塞する下流蓋板２０Ｃとにより構成されている。これら筒部２０Ａ、上流蓋板２０Ｂ、下流蓋板２０Ｃは、本発明による排気ガス浄化装置１６のケーシングの一部を構成している。

第２の排気ガス後処理装置２１は、第１の排気ガス後処理装置１７の右斜め上側に配置されている。この第２の排気ガス後処理装置２１は、浄化装置取付架台１５に取り付けられた状態で油圧ポンプ１２の上側に配置されている。この第２の排気ガス後処理装置２１は、接続管２０の出口側に接続され、第１の排気ガス後処理装置１７の筒体１８と平行して前，後方向に延びる円筒状の筒体２２と、該筒体２２内に設けられ窒素酸化物（ＮＯｘ）をアンモニアによって選択的に還元反応させて水と窒素に分解する尿素選択還元触媒２３と、該尿素選択還元触媒２３の下流側に配置され、該尿素選択還元触媒２３で窒素酸化物を還元した後に残った残留アンモニアを酸化し、窒素と水に分離する酸化触媒２４とにより構成されている。

筒体２２は、両端が閉塞された密閉容器として形成され、上流側となる前側部位には接続管２０の出口側が接続されている。また、筒体２２には、尿素選択還元触媒２３よりも上流側に位置して後述の排気温度センサ２６が設けられている。そして、筒体２２は、本発明による排気ガス浄化装置１６のケーシングの一部を構成している。

尿素選択還元触媒２３は、例えばセラミックス製のセル状筒体からなり、その軸方向には多数の貫通孔が形成され、内面に貴金属がコーティングされている。この尿素選択還元触媒２３は、エンジン９から排出される排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を、尿素水溶液から生成されたアンモニアによって選択的に還元反応させ、窒素と水に分解するものである。

酸化触媒２４は、前述した酸化触媒１９とほぼ同様に、セラミックス製のセル状筒体からなり、その軸方向には多数の貫通孔が形成され、内面に貴金属がコーティングされている。これにより、酸化触媒２４は、尿素選択還元触媒２３で窒素酸化物を還元した後に残った残留アンモニアを酸化し、窒素と水に分離するものである。

尿素水噴射弁２５は、接続管２０の上流蓋板２０Ｂに取り付けられている。この尿素水噴射弁２５は、接続管２０の筒部２０Ａ内を流通する排気ガスに向けて尿素水溶液を噴射するものである。即ち、尿素水噴射弁２５は、還元剤である尿素水を尿素選択還元触媒２３よりも上流側に噴射している。

尿素水噴射弁２５は、後述の尿素水供給管路３６を介して後述の尿素水タンク２９に接続されている。また、尿素水噴射弁２５は、後述の冷却水供給管路３９Ａ、冷却水戻り管路３９Ｂを介してエンジン９のウォータジャケット９Ｂに接続されている。尿素水噴射弁２５は、後述のハーネス４０を介してコントローラ４２に接続され、該コントローラ４２により弁体（図示せず）の開閉制御がなされている。

排気温度センサ２６は、第１の排気ガス後処理装置１７を形成する筒体１８と第２の排気ガス後処理装置２１を形成する筒体２２とに設けられている。これら排気温度センサ２６は、排気ガス浄化装置１６内を流通する排気ガスの温度を検出するものである。図８、図９に示すように、排気温度センサ２６は、筒体１８の上流側に２箇所設けられている。

具体的には、排気温度センサ２６は、筒体１８内に設けられた酸化触媒１９を挟んで２箇所に配設されている。また、排気温度センサ２６は、筒体２２の上流側に１箇所設けられている。具体的には、排気温度センサ２６は、筒体２２内に設けられた尿素選択還元触媒２３よりも上流側に１箇所配設されている。各排気温度センサ２６は、本発明の検出器を構成している。

窒素酸化物センサ２７は、第１の排気ガス後処理装置１７を形成する筒体１８の下流側に設けられている。具体的には、窒素酸化物センサ２７は、筒体１８内に設けられた酸化触媒１９よりも下流側に１箇所配設されている。この窒素酸化物センサ２７は、尿素水噴射弁２５よりも上流側で排気ガス中の窒素酸化物の濃度を検出するものである。この窒素酸化物センサ２７は、本発明の検出器を構成している。

なお、浄化された排気ガスの窒素酸化物を検出するための窒素酸化物センサを第２の排気ガス後処理装置２１を構成する筒体２２の下流側（出口側）に設けてもよい。また、排気ガス浄化装置１６には、筒体１８，２２内の圧力を検出する圧力センサを設けてもよい。

各排気温度センサ２６および窒素酸化物センサ２７は、第２の排気ガス後処理装置２１の筒体２２にボルト等により取り付けられた基板２８上で後述の浄化装置用ハーネス４０Ｂに接続されている。各排気温度センサ２６により検出された温度および窒素酸化物センサ２７により検出された窒素酸化物の濃度は、浄化装置用ハーネス４０Ｂ、メインハーネス４０Ａを介してコントローラ４２に出力される。なお、基板２８は、例えば雨水、塵埃等から保護するために、カバーにより常時覆われている。

尿素水タンク２９は、燃料タンク１４よりも前側に位置して旋回フレーム５に設けられている。この尿素水タンク２９は、還元剤である尿素水を貯えるもので、後述の尿素水供給管路３６を介して尿素水噴射弁２５に接続されている。図９に示すように、尿素水タンク２９内の尿素水は、尿素水ポンプ３０の駆動により尿素水供給管路３６内を流通して尿素水噴射弁２５に供給される。

機械室３１は、建屋カバー８によって覆われ、エンジン９、熱交換器１１、排気ガス浄化装置１６を含む搭載機器を収容している。この機械室３１の上側は、搭載機器等をメンテナンスするために開口しており、常時は後述の熱交換器上部カバー３３、エンジン上部カバー３４、浄化装置上部カバー３５により覆われている。図９に示すように、機械室３１には、左側から順に熱交換器１１、エンジン９、排気ガス浄化装置１６が並んで配設されている。

サポート部材３２は、機械室３１の後側（カウンタウエイト６側）に配設されている。このサポート部材３２は、機械室３１の開口の後縁部に位置して、熱交換器１１と浄化装置取付架台１５との間を左，右方向に延びている。即ち、サポート部材３２は、左端側が熱交換器１１に固着され、右端側が浄化装置取付架台１５に固着されている。そして、サポート部材３２は、カウンタウエイト６と対面する縦板３２Ａと、該縦板３２Ａの上側に位置する平板３２ＢとによりＬ字状の枠体として形成されている。

縦板３２Ａは、左，右方向に延びる板体として形成され、前面３２Ａ１にハーネス４０、尿素水供給管路３６、冷却水供給管路３９Ａ、冷却水戻り管路３９Ｂが支持されている。一方、平板３２Ｂは、縦板３２Ａの上端から前方に向けて屈曲して形成されている。平板３２Ｂの上面３２Ｂ１には、複数個のヒンジ（図示せず）を介してエンジン上部カバー３４、浄化装置上部カバー３５が支持されている。また、平板３２Ｂは、縦板３２Ａに配設された後述のハーネス４０を例えば雨水、塵埃等から保護している。

熱交換器上部カバー３３は、機械室３１に配設された熱交換器１１の上方全域を覆っている。図８に示すように、熱交換器上部カバー３３は、建屋カバー８の上面板にヒンジ（図示せず）を介して取り付けられている。これにより、熱交換器上部カバー３３は、左，右方向に開閉可能となっている。

エンジン上部カバー３４は、熱交換器上部カバー３３の右側に位置して、機械室３１に配設されたエンジン９の上方全域を覆っている。図８に示すように、エンジン上部カバー３４は、サポート部材３２の平板３２Ｂにヒンジ（図示せず）を介して取り付けられている。これにより、エンジン上部カバー３４は、前，後方向に開閉可能となっている。

浄化装置上部カバー３５は、エンジン上部カバー３４の右側に位置して、機械室３１に配設された排気ガス浄化装置１６の上方全域を覆っている。図８に示すように、浄化装置上部カバー３５は、サポート部材３２の平板３２Ｂにヒンジ（図示せず）を介して取り付けられている。これにより、浄化装置上部カバー３５は、前，後方向に開閉可能となっている。エンジン上部カバー３４と浄化装置上部カバー３５とは、本発明の外装カバーを構成している。

尿素水供給管路３６は、尿素水タンク２９と尿素水噴射弁２５との間を接続するものである。この尿素水供給管路３６は、例えば樹脂製の管体からなり、尿素水タンク２９内に貯えられた尿素水を尿素水噴射弁２５に向けて流通させるものである。尿素水供給管路３６は、後述の断熱管路３８を介してサポート部材３２の縦板３２Ａに設けられた後述の尿素水供給管路固定具４４に固定されている。

加温管路３７は、エンジン９のウォータジャケット９Ｂに接続され、尿素水供給管路３６に向けて延びている。この加温管路３７は、一端がウォータジャケット９Ｂに接続され、他端が後述の冷却水戻り管路３９Ｂに接続されている。また、加温管路３７は、途中部位が尿素水供給管路３６に沿って配設されている。加温管路３７は、尿素水供給管路３６内を流通する尿素水を温めるものである。

即ち、加温管路３７は、エンジン９で加温された冷却水の一部を流通させることにより、尿素水供給管路３６を温めて尿素水の凍結を抑制する。加温管路３７内の尿素水は、尿素水供給管路３６を温めた後に後述の冷却水戻り管路３９Ｂを介してウォータジャケット９Ｂに戻される。加温管路３７は、後述の断熱管路３８を介してサポート部材３２の縦板３２Ａに設けられた後述の尿素水供給管路固定具４４に固定されている。

断熱管路３８は、尿素水供給管路３６と加温管路３７とを覆っている。この断熱管路３８は、尿素水供給管路３６と加温管路３７とを一緒に取囲むことにより、加温管路３７と外気との間を遮断して加温管路３７内を流通する冷却水の熱を効率よく保温する。これにより、加温管路３７の熱は、断熱管路３８により発散するのを抑制されるので、尿素水供給管路３６を効率よく保温することができ、ひいては尿素水供給管路３６内の尿素水の凍結を抑制することができる。そして、断熱管路３８は、サポート部材３２の縦板３２Ａに設けられた後述の尿素水供給管路固定具４４に固定されている。

冷却水供給管路３９Ａは、エンジン９のウォータジャケット９Ｂと尿素水噴射弁２５との間を接続するものである。この冷却水供給管路３９Ａは、尿素水噴射弁２５を冷却する冷却水が流通するもので、本発明の冷却水管路を構成している。冷却水供給管路３９Ａは、途中部位がサポート部材３２の縦板３２Ａに設けられた後述の冷却水供給管路固定具４５に固定されている。

一方、冷却水戻り管路３９Ｂは、尿素水噴射弁２５で加温された（熱交換された）冷却水をエンジン９のウォータジャケット９Ｂに向けて戻すものである。冷却水戻り管路３９Ｂは、途中部位がサポート部材３２の縦板３２Ａに設けられた後述の冷却水戻り管路固定具４６に固定されている。

ハーネス４０は、サポート部材３２（枠体）の内部を通って左，右方向に延びている。このハーネス４０は、一端が各排気温度センサ２６、窒素酸化物センサ２７、尿素水噴射弁２５にそれぞれ電気的に接続され、他端が後述のコントローラ４２に向けて延びている。ハーネス４０は、各排気温度センサ２６で検出された温度信号および窒素酸化物センサ２７で検出された濃度信号をコントローラ４２に向けて伝送すると共に、尿素水噴射制御コントローラ４２Ａから尿素水噴射弁２５に向けて弁体を開閉する駆動信号を伝送する。

そして、ハーネス４０は、一端がサポート部材３２の縦板３２Ａに設けられたコネクタ４１に接続され、他端がコントローラ４２に接続されたメインハーネス４０Ａと、一端が各排気温度センサ２６、窒素酸化物センサ２７、尿素水噴射弁２５とそれぞれ接続され、他端がコネクタ４１に接続された浄化装置用ハーネス４０Ｂとにより構成されている。

図４に示すように、コネクタ４１は、サポート部材３２の左，右方向の中央部よりも右側（排気ガス浄化装置１６側）に設けられている。従って、メインハーネス４０Ａは、サポート部材３２の内部をコネクタ４１から左側に向けて延び、コントローラ４２に接続されている。そして、メインハーネス４０Ａは、サポート部材３２の縦板３２Ａに設けられたメインハーネス固定具４３Ａ，４３Ｂに固定されている。

一方、浄化装置用ハーネス４０Ｂは、サポート部材３２の内部をコネクタ４１から右側に向けて延び、基板２８上で各排気温度センサ２６と窒素酸化物センサ２７とにそれぞれ接続されると共に、尿素水噴射弁２５に接続されている。浄化装置用ハーネス４０Ｂは、コネクタ４１が排気ガス浄化装置１６側に設けられているので、排気ガス浄化装置１６を浄化装置取付架台１５に取り付けたときに簡単にコネクタ４１に接続させることができる。そして、浄化装置用ハーネス４０Ｂは、サポート部材３２の縦板３２Ａに設けられた浄化装置用ハーネス固定具４３Ｃに固定されている。

図９に示すコントローラ４２は、上部旋回体３に設けられている。このコントローラ４２は、例えばエンジンコントローラおよび尿素水噴射制御コントローラ（ＵＷＣ）４２Ａを含んで構成されている。コントローラ４２は、例えばエンジン９、尿素水噴射弁２５、各排気温度センサ２６、窒素酸化物センサ２７、尿素水ポンプ３０等と電気的に接続され、エンジン９の駆動状況、各センサ２６，２７の検出値に基づき排気ガスの浄化制御を行う。

次に、サポート部材に設けられたハーネス固定具、尿素水供給管路固定具、冷却水管路固定具について説明する。

メインハーネス固定具４３Ａ，４３Ｂは、コネクタ４１よりも左側に位置してサポート部材３２の縦板３２Ａに設けられている。これらメインハーネス固定具４３Ａ，４３Ｂは、例えば金属製からなり、サポート部材３２の縦板３２Ａにボルト等により取り付けられている。メインハーネス固定具４３Ａ，４３Ｂは、メインハーネス４０Ａをサポート部材３２に支持するものである。

一方、浄化装置用ハーネス固定具４３Ｃは、コネクタ４１よりも右側（排気ガス浄化装置１６側）で、かつサポート部材３２の平板３２Ｂ側に位置して縦板３２Ａに設けられている。浄化装置用ハーネス固定具４３Ｃは、複数のハーネス固定具４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃのうち最も排気ガス浄化装置１６に近い位置に配設されている。そして、浄化装置用ハーネス固定具４３Ｃは、例えば樹脂製からなり、縦板３２Ａに嵌着されている。

これにより、作業者は、工具等を用いずに浄化装置用ハーネス４０Ｂを浄化装置用ハーネス固定具４３Ｃに固定させることができるので、浄化装置用ハーネス４０Ｂを取り付けるときの作業の作業性を向上することができる。図５ないし図７に示すように、浄化装置用ハーネス固定具４３Ｃは、後述の尿素水供給管路固定具４４および冷却水供給管路固定具４５よりも上側に設けられている。各固定具４３Ｃ，４４，４５の配置関係については、後で詳細に説明する。

尿素水供給管路固定具４４は、浄化装置用ハーネス固定具４３Ｃの下側に位置してサポート部材３２の縦板３２Ａに設けられている。即ち、尿素水供給管路固定具４４は、浄化装置用ハーネス固定具４３Ｃの近傍位置に設けられている。尿素水供給管路固定具４４は、例えば金属製からなり、サポート部材３２の縦板３２Ａに固着されている。尿素水供給管路固定具４４は、断熱管路３８および断熱管路３８内に配設された尿素水供給管路３６と加温管路３７とをサポート部材３２に支持するもので、本発明の供給管路固定具を構成している。

冷却水供給管路固定具４５は、サポート部材３２の縦板３２Ａに設けられている。この冷却水供給管路固定具４５は、冷却水供給管路３９Ａをサポート部材３２に支持するもので、本発明の冷却水管路固定具を構成している。冷却水供給管路固定具４５は、浄化装置用ハーネス固定具４３Ｃと尿素水供給管路固定具４４との間に位置してサポート部材３２の縦板３２Ａに設けられている。即ち、冷却水供給管路固定具４５は、浄化装置用ハーネス固定具４３Ｃの近傍位置に設けられている。冷却水供給管路固定具４５は、例えば金属製からなり、サポート部材３２の縦板３２Ａにボルト等により取り付けられている。

冷却水戻り管路固定具４６は、サポート部材３２の縦板３２Ａに設けられている。この冷却水戻り管路固定具４６は、縦板３２Ａの下端側に設けられ、冷却水戻り管路３９Ｂをサポート部材３２に支持するものである。図３、図８に示すように、冷却水戻り管路固定具４６は、例えば金属製からなり、サポート部材３２の縦板３２Ａから下側に向けて延び、下端側で冷却水戻り管路３９Ｂを固定している。

ハーネス支持具４７は、浄化装置用ハーネス固定具４３Ｃの下方に設けられている。図７に示すように、ハーネス支持具４７は、例えばサポート部材３２の縦板３２Ａから前方に向けて延び、途中部位が上方に向けて屈曲した略Ｌ字状の棒鋼により形成されている。ハーネス支持具４７は、浄化装置用ハーネス固定具４３Ｃの予備的に設けられたもので、浄化装置用ハーネス４０Ｂが垂れ下がるのを抑制するものである。

図６、図７に示すように、ハーネス支持具４７は、浄化装置用ハーネス固定具４３Ｃよりも下側、かつ冷却水供給管路固定具４５よりも上側に位置して設けられている。ハーネス支持具４７は、例えばメンテナンス等により浄化装置用ハーネス４０Ｂを浄化装置用ハーネス固定具４３Ｃおよび／またはコネクタ４１から取り外したときに、浄化装置用ハーネス４０Ｂを支持して垂れ下がるのを抑制する。これにより、浄化装置用ハーネス４０Ｂが、尿素水供給管路３６、加温管路３７、冷却水供給管路３９Ａに接触するのを抑制することができる。

次に、浄化装置用ハーネス固定具４３Ｃ、尿素水供給管路固定具４４、冷却水供給管路固定具４５、ハーネス支持具４７の配置関係について説明する。

浄化装置用ハーネス固定具４３Ｃは、尿素水供給管路固定具４４、冷却水供給管路固定具４５、およびハーネス支持具４７よりも上側に位置してサポート部材３２の縦板３２Ａに設けられている。これにより、ハーネス４０（浄化装置用ハーネス４０Ｂ）は、尿素水供給管路３６、加温管路３７および冷却水供給管路３９Ａよりも上側に配設される。従って、例えばメンテナンス等により尿素水供給管路３６、加温管路３７および冷却水供給管路３９Ａを取り外したときに、尿素水供給管路３６等から尿素水が零れ落ちてハーネス４０が濡れるのを低減することができる。

一方、尿素水供給管路固定具４４、冷却水供給管路固定具４５、およびハーネス支持具４７は、浄化装置用ハーネス固定具４３Ｃの近傍位置に設けられている。この場合、近傍位置とは、例えばメインハーネス４０Ａと浄化装置用ハーネス４０Ｂとを接続するコネクタ４１よりも排気ガス浄化装置１６側（右側）に、尿素水供給管路固定具４４、冷却水供給管路固定具４５、およびハーネス支持具４７が配設された場合を一例として挙げることができる。

即ち、近傍位置とは、浄化装置用ハーネス固定具４３Ｃ、尿素水供給管路固定具４４、冷却水供給管路固定具４５を可及的に密集させて配設したことをいう。本実施の形態では、図６に示すように、浄化装置用ハーネス固定具４３Ｃの下側には、ハーネス支持具４７が設けられている。また、ハーネス支持具４７の下側には、冷却水供給管路固定具４５が設けられている。さらに、冷却水供給管路固定具４５の下側には、尿素水供給管路固定具４４が設けられている。

即ち、図６、図７に示すように、側面視にて複数のハーネス固定具４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃのうち最も排気ガス浄化装置１６に近い位置の浄化装置用ハーネス固定具４３Ｃと尿素水供給管路固定具４４と冷却水供給管路固定具４５とは、重ならない位置に配置されつつサポート部材３２に集中的に配置されている。

これにより、作業者は、大きく体勢を変えることなく各管路３６，３９Ａおよび浄化装置用ハーネス４０Ｂを各固定具４３Ｃ，４４，４５に固定することができるので、各管路３６，３９Ａおよび浄化装置用ハーネス４０Ｂを各固定具４３Ｃ，４４，４５に取り付ける作業の作業性を向上することができる。

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、その動作について説明する。

まず、オペレータは、キャブ７に搭乗してエンジン９を作動させる。そして、オペレータが、キャブ７内に配置された走行用の操作レバー（図示せず）を操作することにより、油圧ショベル１を走行させることができる。また、オペレータが、作業用の操作レバー（図示せず）を操作することにより、作業装置４を用いて土砂の掘削作業を行うことができる。

ここで、エンジン９の運転時に、該エンジン９から排出される排気ガスは、排気管１０を介して第１の排気ガス後処理装置１７内に導入される。そして、図９に矢印で示すように、排気ガスは、第１の排気ガス後処理装置１７から接続管２０、第２の排気ガス後処理装置２１を通過して大気中に排出される。

この場合、第１の排気ガス後処理装置１７に設けられた酸化触媒１９によって、排気ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等が酸化して除去される。また、必要に応じて粒子状物質（ＰＭ）が燃焼して除去される。一方、接続管２０内では、尿素水噴射弁２５から排気ガスに向けて尿素水が噴射され、第２の排気ガス後処理装置２１では、尿素選択還元触媒２３によって窒素酸化物が窒素と水に分解される。さらに、酸化触媒２４が残留アンモニアを酸化し、窒素と水に分離することにより、十分に浄化された排気ガスを大気中に排出することができる。

ところで、コントローラ４２は、排気ガス浄化装置１６に設けられた各排気温度センサ２６の検出値（温度）および窒素酸化物センサ２７の検出値（濃度）に基づいて、尿素水噴射弁２５の開閉制御、即ち排気ガス中に噴射させる尿素水の最適噴射量を算出する。従って、排気ガス浄化装置１６の周囲には、各排気温度センサ２６および窒素酸化物センサ２７とコントローラ４２との間を接続するハーネス４０が配設されている。

また、排気ガス浄化装置１６の周囲には、その他にも尿素水タンク２９内の尿素水を尿素水噴射弁２５に向けて供給する尿素水供給管路３６、尿素水供給管路３６内の尿素水が凍結するのを抑制するための加温管路３７、尿素水噴射弁２５を冷却するための冷却水が流通する冷却水供給管路３９Ａ、尿素水噴射弁２５で加温（熱交換）された冷却水をウォータジャケット９Ｂに戻すための冷却水戻り管路３９Ｂが配設されている。

この場合、例えば車体の振動等によるハーネス、尿素水供給管路、冷却水供給管路の干渉を抑制するために、これらを離して配置することが考えられる。しかし、排気ガス浄化装置１６の周囲は、エンジン９、油圧ポンプ１２等の種々の機器が設けられており、この狭隘なスペースにハーネス、尿素水供給管路、冷却水管路等を自由に配設するのは困難である。一方、ハーネス、尿素水供給管路、冷却水管路をそれぞれ離れた位置に配置すると、これらを組立てるときの作業性が低下する虞がある。

そこで、本実施の形態では、機械室３１の後側に配設されたサポート部材３２に浄化装置用ハーネス４０Ｂを固定する浄化装置用ハーネス固定具４３Ｃを設けている。そして、浄化装置用ハーネス固定具４３Ｃの近傍位置には、尿素水供給管路３６を固定する尿素水供給管路固定具４４と、冷却水供給管路３９Ａを固定する冷却水供給管路固定具４５とが設けられている。

即ち、複数個のハーネス固定具４３Ａ〜４３Ｃのうち、最も排気ガス浄化装置１６側に位置する浄化装置用ハーネス固定具４３Ｃの周囲に、尿素水供給管路固定具４４と冷却水供給管路固定具４５とを可及的に近接して配設している。換言すると、図６、図７に示すように、側面視にて複数のハーネス固定具４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃのうち最も排気ガス浄化装置１６に近い位置の浄化装置用ハーネス固定具４３Ｃと尿素水供給管路固定具４４と冷却水供給管路固定具４５とは、重ならない位置に配置されつつサポート部材３２に集中的に配置されている。

これにより、浄化装置用ハーネス４０Ｂを浄化装置用ハーネス固定具４３Ｃに固定した後に、尿素水供給管路３６と加温管路３７とを取囲む断熱管路３８を尿素水供給管路固定具４４に固定させることができ、冷却水供給管路３９Ａを冷却水供給管路固定具４５に順次固定させることができる。その結果、機械室３１内の狭隘なスペースに、尿素水供給管路３６、冷却水供給管路３９Ａ、ハーネス４０をサポート部材３２に効率よく支持させることができるので、尿素水供給管路３６、冷却水供給管路３９Ａ、浄化装置用ハーネス４０Ｂの組立作業の作業性を向上することができる。

また、尿素水供給管路３６、冷却水供給管路３９Ａ、浄化装置用ハーネス４０Ｂを集中して配設することにより、排気ガス浄化装置１６の周囲に各管路３６，３９Ａおよび浄化装置用ハーネス４０Ｂが錯綜するのを低減することができる。これにより、機械室３１内に搭載される他部品の設計、レイアウト等の自由度を向上させることができる。

また、サポート部材３２は、縦板３２Ａと平板３２Ｂとにより逆Ｌ字状の枠体として形成されている。そして、浄化装置用ハーネス固定具４３Ｃは、尿素水供給管路固定具４４、冷却水供給管路固定具４５よりも上側に位置して設けられ、ハーネス４０は、枠体の内部を通って左，右方向に延びている。

これにより、浄化装置用ハーネス固定具４３Ｃよりも左側（熱交換器１１側）では、ハーネス４０（浄化装置用ハーネス４０Ｂ）が尿素水供給管路３６、加温管路３７、および冷却水供給管路３９Ａよりも上側に配設される。その結果、尿素水供給管路３６、加温管路３７、および冷却水供給管路３９Ａを脱着したときに、各管路３６，３７，３９Ａから尿素水または冷却水が零れ落ちたとしても、ハーネス４０が濡れるのを低減することができる。

また、浄化装置用ハーネス固定具４３Ｃの近傍位置には、ハーネス支持具４７が設けられている。具体的には、ハーネス支持具４７は、浄化装置用ハーネス固定具４３Ｃよりも下側、かつ尿素水供給管路固定具４４および冷却水供給管路固定具４５よりも上側に設けられている。

これにより、ハーネス支持具４７は、例えばメンテナンス等により浄化装置用ハーネス４０Ｂを浄化装置用ハーネス固定具４３Ｃおよび／またはコネクタ４１から取り外したときに、浄化装置用ハーネス４０Ｂを支持して垂れ下がるのを抑制する。その結果、浄化装置用ハーネス４０Ｂが、尿素水供給管路３６、加温管路３７、冷却水供給管路３９Ａに接触するのを抑制することができ、排気ガス浄化制御の信頼性、安定性を向上することができる。

なお、上述した実施の形態では、第１の排気ガス後処理装置１７の筒体１８内に酸化触媒１９だけを設け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、例えば第１の排気ガス後処理装置の筒体内に、酸化触媒の下流側に位置して粒子状物質除去フィルタ（ＤＰＦ）が設けられていてもよい。この粒子状物質除去フィルタは、エンジンから排出される排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集し、燃焼して除去することにより、排気ガスを浄化するものである。

また、上述した実施の形態では、建設機械として、クローラ式の下部走行体２を備えた油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、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。それ以外にも、油圧クレーン等の他の建設機械にも広く適用することができる。

１ 油圧ショベル（建設機械）
５ 旋回フレーム（車体フレーム）
６ カウンタウエイト
９ エンジン
１０ 排気管
１２ 油圧ポンプ
１６ 排気ガス浄化装置
１７ 第１の排気ガス後処理装置
１８ 筒体（ケーシング）
２０ 接続管
２０Ａ 筒部（ケーシング）
２０Ｂ 上流蓋板（ケーシング）
２０Ｃ 下流蓋板（ケーシング）
２１ 第２の排気ガス後処理装置
２２ 筒体（ケーシング）
２３ 尿素選択還元触媒
２５ 尿素水噴射弁
２６ 排気温度センサ（検出器）
２７ 窒素酸化物センサ（検出器）
２９ 尿素水タンク
３２ サポート部材
３２Ａ 縦板
３２Ｂ 平板
３４ エンジン上部カバー（外装カバー）
３５ 浄化装置上部カバー（外装カバー）
３６ 尿素水供給管路
３９Ａ 冷却水供給管路（冷却水管路）
４０ ハーネス
４０Ａ メインハーネス
４０Ｂ 浄化装置用ハーネス
４２ コントローラ
４３Ａ，４３Ｂ メインハーネス固定具（ハーネス固定具）
４３Ｃ 浄化装置用ハーネス固定具（ハーネス固定具）
４４ 尿素水供給管路固定具（供給管路固定具）
４５ 冷却水供給管路固定具（冷却水管路固定具）
４７ ハーネス支持具

Claims (4)

1. 自走可能な下部走行体と、該下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体とからなり、
   前記上部旋回体は、
   支持構造体をなす車体フレームと、
   前記車体フレームの後側に設けられたカウンタウエイトと、
   前記上部旋回体の外装カバーを支持して左，右方向に延びるサポート部材と、
   前記カウンタウエイトの前側に位置して前記車体フレーム上に左，右方向に延びる横置き状態で設けられたエンジンと、
   前記エンジンの左，右方向の一側に位置して設けられた油圧ポンプと、
   前記油圧ポンプよりも上側に位置して前記エンジンの排気管に設けられケーシングの内部に排気ガス中の窒素酸化物を除去する尿素選択還元触媒を備えた排気ガス浄化装置と、
   前記排気ガス浄化装置を形成する前記ケーシングに設けられ還元剤である尿素水を前記尿素選択還元触媒よりも上流側に噴射する尿素水噴射弁と、
   前記排気ガス浄化装置を形成する前記ケーシングに設けられ、前記ケーシング内部の温度を検出する排気温度センサおよび前記ケーシング内部の窒素酸化物を検出する窒素酸化物センサを含む検出器と、
   前記尿素水噴射弁と前記尿素水を貯える尿素水タンクとの間を接続し前記尿素水噴射弁に供給される前記尿素水が流通する尿素水供給管路と、
   前記エンジンと前記尿素水噴射弁との間を接続し前記尿素水噴射弁を冷却する冷却水が流通する冷却水管路と、
   一端が前記検出器にそれぞれ電気的に接続され、他端がコントローラに向けて延びたハーネスとを備えてなる建設機械において、
   前記尿素水供給管路を固定する供給管路固定具と前記冷却水管路を固定する冷却水管路固定具と前記ハーネスを固定する複数のハーネス固定具とが前記サポート部材に設けられ、
   側面視にて前記複数のハーネス固定具のうち最も前記排気ガス浄化装置に近い位置の前記ハーネス固定具と前記供給管路固定具と前記冷却水管路固定具とは、重ならない位置に配置されつつ前記サポート部材に集中的に配置されていることを特徴とする建設機械。
2. 前記ハーネス固定具は、前記供給管路固定具と前記冷却水管路固定具とよりも上側に設けられている請求項１に記載の建設機械。
3. 前記ハーネス固定具の下方には、前記ハーネスが垂れ下がるのを抑制するハーネス支持具が設けられている請求項１に記載の建設機械。
4. 前記サポート部材は、前記カウンタウエイトと対面する縦板と、該縦板の上側に位置する平板とによりＬ字状の枠体として形成され、
   前記ハーネスは、前記枠体の内部を通って左，右方向に延びている請求項１に記載の建設機械。

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