JPWO2011027765A1 - ホイール式作業車両 - Google Patents

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Abstract

シャーシ(17)に設けられた前部フェンダ取付部(22)と後部フェンダ取付部(23)との間に乗降ステップ(24)を設け、各フェンダ取付部(22),(23)および乗降ステップ(24)によって囲まれた工具箱収容空間(25)内に工具箱(31)を配置する。工具箱(31)の外側面(32E)には開口部(32G)が設けられ、この開口部(32G)は蓋体(34)によって開閉される。一方、工具箱(31)内には尿素水溶液タンク(35)を配置し、この尿素水溶液タンク(35)の給水口(35G)を工具箱(31)内に設ける。各フェンダ取付部(22),(23)、乗降ステップ(24)によって、油圧ショベル(1)の走行時に跳上げられた土砂が工具箱(31)に衝突するのを防止し、工具箱(31)内の尿素水溶液タンク(35)を保護する。

Description

本発明は、左,右の前輪と左,右の後輪とが設けられ、一般道路が走行可能となったホイール式作業車両に関する。
一般に、ホイール式作業車両の代表例として、ホイール式油圧ショベルが知られている。このホイール式油圧ショベルは、自走可能なホイール式の下部走行体と、該下部走行体上に旋回輪を介して旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体の前部側に俯仰動可能に設けられた作業装置とから構成され、作業装置を用いて土砂の掘削作業等を行うものである。
ホイール式の下部走行体は、前,後方向に延びるシャーシと、該シャーシにアクスルを介して設けられた左,右の前輪および左,右の後輪と、工具類を収容するためにシャーシに設けられた工具箱とにより構成されている。また、上部旋回体は、旋回輪を介してシャーシ上に取付けられた旋回フレームと、該旋回フレームの後端側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に設けられ油圧ポンプを駆動するエンジンと、これらエンジン、油圧ポンプ等を収容する建屋カバーとにより構成されている。
ところで、油圧ショベルのエンジンには、一般的にディーゼルエンジンが用いられ、このディーゼルエンジンは、窒素酸化物(以下、NOxという)を多く排出する。このため、ディーゼルエンジンを搭載した油圧ショベルに、NOx浄化装置を設けることが提案されており、このNOx浄化装置として、尿素選択還元触媒(尿素SCR)を用いたものが知られている(特許文献1:特開2000−27627号公報)。
尿素選択還元触媒を用いたNOx浄化装置は、通常、尿素水溶液を貯える尿素水溶液タンクと、該尿素水溶液タンクに接続され、エンジンの排気管内に尿素水を噴射する噴射ノズルと、尿素水(アンモニア)が混合された排気ガス中のNOxを水と窒素に還元する尿素選択還元触媒とにより構成されている。このNOx浄化装置は、噴射ノズルから尿素水溶液を噴射して排気ガスに混合し、この排気ガスを尿素選択還元触媒によって還元反応させることにより、排気ガス中のNOxを水と窒素に分解するものである。
ところで、油圧ショベルの上部旋回体は、ベースとなる旋回フレームと、該旋回フレーム上に搭載されたカウンタウエイト、キャブ、燃料タンク、作動油タンク、建屋カバー等により構成されている。建屋カバー内には、エンジン、油圧ポンプ、熱交換器、制御弁等の多くの搭載機器が収容されている。さらに、油圧ショベルの上部旋回体は、狭い作業現場においても円滑な旋回動作を行うことができるように、できるだけ小型に形成されている。
このため、油圧ショベルの上部旋回体は、多くの機器が搭載され、NOx浄化装置を構成する尿素水溶液タンクを設置するためのスペースを新たに確保することは難しい。たとえ、上部旋回体に新たなスペースを確保して尿素水溶液タンクを配置できたとしても、上部旋回体は地上から高い位置となるために地上からタンクへのアクセスが困難となり、給水作業の作業性が低下してしまう。しかも、尿素水溶液は40℃以上に上昇するとアンモニアを発生するため、尿素水溶液タンクは、エンジン、制御弁等のような作動時に高温となる機器から一定の離間距離を保つ必要がある。
これに対し、クローラ式の下部走行体を構成するトラックフレームの外側に、NOx浄化装置の尿素水溶液タンクを取付ける構成とした油圧ショベルが提案されており、この構成によれば、タンク内の尿素水溶液がエンジン等からの熱に晒されるのを確実に抑えることができる(特許文献2:特開2008−215003号公報)。
しかし、上述した従来技術では、下部走行体を構成するトラックフレームの外側に尿素水溶液タンクを取付ける構成である。このため、例えば掘削作業時にバケットから落下した土砂が尿素水溶液タンクに衝突したり、作業現場の走行時に周囲の障害物が尿素水溶液タンクに接触することにより、尿素水溶液タンクが損傷してしまう虞れがある。また、給水作業も上部旋回体の下側にもぐり込んで行う必要があり、地上からのアクセスは可能であるものの、給水作業のためのスペースや作業者の作業姿勢を十分に確保することが難しい。
一方、ホイール式の油圧ショベルにおいては、通常、下部走行体を構成するシャーシの前,後方向の両側にアウトリガ、排土装置(ブレード)、バケット用の支持台等が設けられ、左,右方向の両側には工具箱等が設けられている。このため、ホイール式の油圧ショベルのシャーシに尿素水溶液タンクを設置するためのスペースを確保するのが困難であ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、給水作業等を行うときの作業スペースを確保すると共に、尿素水溶液タンクを下部走行体に設置することができるようにしたホイール式作業車両を提供することを目的としている。
(1).上述した課題を解決するため本発明は、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回輪を介して旋回可能に搭載され動力源となるエンジンが設けられた上部旋回体とからなり、前記下部走行体は、左,右の前輪と左,右の後輪とが設けられるシャーシと、該シャーシに設けられ工具類を収容する工具箱とを備え、前記エンジンの排気管には、排気ガス中の窒素酸化物を選択的に還元するための尿素選択還元触媒を設けてなるホイール式作業車両に適用される。
そして、本発明が採用する構成の特徴は、前記シャーシに取付けられた前記工具箱には、前記尿素選択還元触媒の上流側に位置して前記排気管内に噴射するための尿素水溶液を貯える尿素水溶液タンクを設けたことにある。
この構成によれば、シャーシに取付けられた工具箱を利用して尿素水溶液タンクを設けることにより、地上から低い場所に尿素水溶液タンクを設置することができ、かつ尿素水溶液タンクの周囲に大きな作業スペースを確保することができる。このため、尿素水溶液の給水作業や、尿素水溶液タンクに対する点検、保守等のメンテナンス作業を行うときの作業性を高めることができる。
しかも、工具箱は下部走行体のシャーシに取付けられているので、尿素水溶液タンクは、上部旋回体側のエンジン等から離間した場所に設置することができ、エンジン等から発生する熱によって尿素水溶液の温度が上昇するのを抑えることができる。従って、尿素水溶液を排気ガスに混合し、この排気ガスを尿素選択還元触媒によって還元反応させることにより、排気ガス中のNOxを確実に水と窒素とに分解することができる。
(2).本発明によると、前記シャーシには、前部フェンダを取付けるために前記前輪の後側に位置する前部フェンダ取付部と後部フェンダを取付けるために前記後輪の前側に位置する後部フェンダ取付部とを間隔をもって取付けると共に、前記前部フェンダ取付部と後部フェンダ取付部との間には前記上部旋回体に乗降するための乗降ステップを設け、前記工具箱は、前記前部フェンダ取付部、後部フェンダ取付部、および乗降ステップによって囲まれた工具箱収容空間内に設ける構成とすることができる。
この構成によれば、シャーシに設けられた前部フェンダ取付部、後部フェンダ取付部、および乗降ステップによって囲まれた工具箱収容空間内に工具箱を設けることにより、ホイール式作業車両の走行時に前輪および後輪によって跳上げられた土砂等が、工具箱に設けた尿素水溶液タンクに衝突するのを、前部フェンダ取付部、後部フェンダ取付部および乗降ステップによって防止することができる。この結果、尿素水溶液タンクの破損を抑えることができ、その寿命を延ばすことができる。
(3).本発明によると、前記工具箱は、外側に向いた外側面が開口した箱体と、該箱体の開口を開閉可能に閉塞する蓋体とにより構成し、前記尿素水溶液タンクは前記箱体内に設け、前記尿素水溶液タンクの給水口は前記箱体内に位置して設け、前記蓋体を開くことにより前記給水口を通じて尿素水溶液を給水する構成としたことにある。
この構成によれば、工具箱を構成する箱体内に尿素水溶液タンクを設けることにより、工具箱の箱体によって尿素水溶液タンクを保護することができる。これにより、例えばホイール式作業車両の掘削作業時にバケットから落下した土砂や、ホイール式作業車両の走行時に車輪によって跳上げられた土砂が、尿素水溶液タンクに衝突するのを箱体によって防止することができ、尿素水溶液タンクの寿命を延ばすことができる。
また、箱体の開口を蓋体によって閉塞することにより、箱体内に配置された尿素水溶液タンクの給水口を外部から隠蔽することができるので、例えば悪戯によって尿素水溶液タンク内に尿素水溶液とは異なる異物が充填される不具合を防止することができる。さらに、尿素水溶液タンクの給水口の周囲には、箱体の内部空間によって大きな作業スペースが確保されるので、尿素水溶液タンクに対する給水作業を行うときの作業性を高めることができる。
(4).本発明によると、前記尿素水溶液タンクは、前記箱体とは別体の容器として、または前記箱体と一体の容器として形成することができる。
この構成によれば、箱体とは別体の容器からなる尿素水溶液タンクを箱体に取付ける場合には、この尿素水溶液タンクだけを尿素水溶液に対する耐食性を有する材料を用いて形成することができ、尿素水溶液タンクを安価に製造することができる。尿素水溶液タンクに不具合が生じた場合には、新たな尿素水溶液タンクを交換して工具箱に取付けることにより、この交換作業を迅速かつ容易に行うことができる。
一方、箱体と一体の容器からなる尿素水溶液タンクを箱体に設ける場合には、箱体と尿素水溶液タンクとを一体形成することができるので、箱体とは別体の尿素水溶液タンクを用いる場合に比較して、部品点数の削減を図ることができ、容易に尿素水溶液タンクを設けることができる。
(5).本発明によると、前記尿素水溶液タンクは前記工具箱とは別部材からなる容器として形成し、前記尿素水溶液タンクの容器を前記工具箱に対して隣接して取付ける構成としてもよい。
この構成によれば、工具箱内の収容スペースを減らすことなく、該工具箱を利用して尿素水溶液タンクを取付けることができる。この場合、尿素水溶液タンクを工具箱とは別部材からなる容器とすることにより、尿素水溶液タンクに不具合が生じた場合には、新たな尿素水溶液タンクを交換して容易に工具箱に取付けることができる。
本発明の第1の実施の形態によるホイール式油圧ショベルを示す正面図である。 図1中のシャーシ、フェンダ取付部、乗降ステップ、工具箱等を示す斜視図である。 シャーシ、フェンダ取付部、乗降ステップ、工具箱を示す分解斜視図である。 NOx浄化装置の全体構成をエンジン等と共に概略的に示す構成図である。 第1の実施の形態による工具箱と尿素水溶液タンクとを示す斜視図である。 工具箱と尿素水溶液タンクとを図5中の矢示VI−VI方向からみた断面図である。 第2の実施の形態による工具箱と尿素水溶液タンクとを示す斜視図である。 工具箱と尿素水溶液タンクとを図7中の矢示VIII−VIII方向からみた断面図である。 第3の実施の形態による工具箱と尿素水溶液タンクとを示す斜視図である。 工具箱と尿素水溶液タンクとを図9中の矢示X−X方向からみた断面図である。 変形例による工具箱と尿素水溶液タンクとを示す斜視図である。 工具箱と尿素水溶液タンクとを図11中の矢示XII−XII方向からみた断面図である。
以下、本発明に係るホイール式作業車両の実施の形態を、ホイール式油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
まず、図1ないし図6は本発明の第1の実施の形態に係るホイール式油圧ショベルを示している。
図中、1はホイール式作業車両の代表例としてのホイール式油圧ショベルで、このホイール式油圧ショベル1は、後述する自走可能なホイール式の下部走行体16と、該下部走行体16上に旋回輪2を介して旋回可能に搭載された上部旋回体3と、該上部旋回体3の前部側に俯仰動可能に設けられた作業装置4とにより構成されている。ホイール式油圧ショベル1は、ホイール式の下部走行体16によって一般道路を走行し、作業現場において作業装置4を用いて土砂の掘削作業を行うものである。
作業装置4は、基端側が旋回フレーム5の前部側に上,下方向に回動可能に取付けられたロアブーム4Aと、該ロアブーム4Aの先端側に回動可能に取付けられたアッパブーム4Bと、該アッパブーム4Bの先端側に回動可能に取付けられたアーム4Cと、該アーム4Cの先端側に回動可能に取付けられたバケット4Dと、ブームシリンダ4E,ポジショニングシリンダ4F,アームシリンダ4G,バケットシリンダ4Hとにより構成されている。
一方、上部旋回体3は、後述のシャーシ17上に旋回輪2を介して旋回可能に取付けられた旋回フレーム5と、該旋回フレーム5の前部左側に設けられ運転室を画成したキャブ6と、旋回フレーム5の後端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7と、該カウンタウエイト7の前側に位置して旋回フレーム5上に設けられた建屋カバー8とにより構成されている。
建屋カバー8内には、左,右方向に延びる横置き状態に配置された動力源となるエンジン9、該エンジン9によって駆動される油圧ポンプ10、後述の尿素選択還元触媒12、尿素水溶液噴射装置13、配管14等が収容成されている。
エンジン9は、ディーゼルエンジンによって構成され、エンジン本体9Aと、該エンジン本体9Aからの排気ガスを排出する排気管9Bとを含んで構成されている。この場合、ディーゼルエンジンからなるエンジン9は、高効率で耐久性に優れている反面、窒素酸化物(NOx)等の有害物質が排気ガスとして排出されてしまうという欠点を有するものである。
これに対し、第1の実施の形態によるホイール式油圧ショベル1は、尿素水を排気ガスに混合し、この排気ガスを尿素選択還元触媒(尿素SCR)で還元反応させて水と窒素に分解するNOx浄化装置を備えている。このNOx浄化装置は、上部旋回体3に設けられた後述の触媒ケース11、尿素選択還元触媒12、尿素水溶液噴射装置13、下部走行体16に設けられた後述の尿素水溶液タンク35等により構成されている。
11は建屋カバー8内に位置してエンジン9の上方に設けられた触媒ケースで、該触媒ケース11は、エンジン9の排気管9Bの途中に設けられている。この触媒ケース11は、図4に示すように、後述の尿素選択還元触媒12、アンモニアを低減させる酸化触媒、粒子状物質浄化フィルタ(いずれも図示せず)等を収容するものである。
12はNOx浄化装置を構成する尿素選択還元触媒を示し、この尿素選択還元触媒12は、後述の尿素水溶液噴射装置13の下流側に位置して触媒ケース11内に収容されている。この尿素選択還元触媒12は、尿素水から生成されたアンモニアによって排気ガス中のNOxを還元反応させ、このNOxを水(H2O)と窒素(N2)に分解するものである。
13は尿素選択還元触媒12よりも上流側に位置してエンジン9の排気管9Bに取付けられた尿素水溶液噴射装置である。この尿素水溶液噴射装置13は、後述の尿素水溶液タンク35に貯えられた尿素水溶液を、排気管9B内を流通する排気ガスに向けて噴射するものである。ここで、尿素水溶液噴射装置13は、コントローラ(図示せず)に接続され、排気ガスの流量、温度、成分等の条件に応じて尿素水溶液の噴射量を適宜に調整する構成となっている。
14は尿素水溶液噴射装置13と後述の尿素水溶液タンク35との間を接続して設けられた配管を示している。図4に示すように、配管14の一端側は尿素水溶液タンク35に接続され、配管14の他端側はセンタジョイント15を介して尿素水溶液噴射装置13に接続されている。この配管14は、尿素水溶液タンク35内の尿素水溶液をポンプ(図示せず)によって吸上げ、センタジョイント15を通じて尿素水溶液噴射装置13へと導くものである。
次に、16は第1の実施の形態に適用されるホイール式油圧ショベル1の下部走行体を示している。この下部走行体16は、一般道路を走行可能なホイール式の下部走行体からなり、後述のシャーシ17、左,右の前輪19、左,右の後輪20、前部フェンダ取付部22、後部フェンダ取付部23、工具箱31、尿素水溶液タンク35等により構成されている。
17は下部走行体16のベースとなるシャーシで、該シャーシ17は、前,後方向に延びて配置されている。図2および図3に示すように、シャーシ17は、前,後方向に延びる上面板17Aと、該上面板17Aと上,下方向で対面する下面板17Bと、上面板17Aと下面板17Bとの間に配置され左,右方向で対面する側面板17Cとによって囲まれたボックス構造体として形成されている。
ここで、シャーシ17の前,後方向の両端側には、前接続板17D、後接続板17Eが固着して設けられ、これらの各接続板17D,17Eには、それぞれ図1に示すアウトリガ18が取付けられる構成となっている。また、シャーシ17を構成する上面板17Aの前,後方向の中間部には、円筒状の丸胴17Fが設けられ、該丸胴17F上に旋回輪2を介して上部旋回体3が搭載される構成となっている。
ここで、シャーシ17を構成する下面板17Bの前端側には、左,右方向に延びるフロントアクスル(図示せず)が配設され、該フロントアクスルの両端側には、左,右の前輪19(左側のみ図示)がステアリング操作可能に取付けられる構成となっている。下面板17Bの後端側には、左,右方向に延びるリヤアクスル(図示せず)が配設され、該リヤアクスルの両端側には、左,右の後輪20(左側のみ図示)が取付けられる構成となっている。
21はシャーシ17を構成する側面板17Cの前,後方向の中間位置にそれぞれ設けられた前,後のブラケットである。これら各ブラケット21は、図3に示すように、前,後方向に間隔をもって配置され、側面板17Cから外側に突出している。そして、これら各ブラケット21の先端側には、後述の工具箱31がそれぞれ取付けられる構成となっている。なお、図3中には、左側の側面板17Cに設けたブラケット21のみが図示されているが、右側の側面板17Cについても同様なブラケットが設けられるものである(図2参照)。
22は左,右の前輪19の後側に位置してシャーシ17に設けられた左,右の前部フェンダ取付部である。この前部フェンダ取付部22は、図1に示す前部フェンダ22Aを取付けるもので、前輪19と同等な左,右方向の幅寸法を有し略L字型に折曲げられた板体からなり、ボルト等(図示せず)を用いてシャーシ17の側面板17Cに取付けられている。前部フェンダ取付部22と前部フェンダ22Aは、側面板17Cから外側に突出した状態で前輪19の上方から後方に亘る範囲を覆うことにより、前輪19によって跳上げられた泥水が後述の工具箱31等に付着するのを抑えるものである。
23は後輪20の前側に位置してシャーシ17に設けられた左,右の後部フェンダ取付部である。この後部フェンダ取付部23は、図1に示す後部フェンダ23Aを取付けるもので、後輪20と同等な左,右方向の幅寸法を有し略L字型に折曲げられた板体からなり、ブラケット21を挟んで前部フェンダ取付部22と前,後方向で間隔をもって対面した状態で、ボルト等(図示せず)を用いてシャーシ17の側面板17Cに取付けられている。ここで、後部フェンダ取付部23と後部フェンダ23Aは、側面板17Cから外側に突出した状態で後輪20の前方から上方に亘る範囲を覆うものである。
24は前部フェンダ取付部22の突出端側と後部フェンダ取付部23の突出端側との間に設けられた左,右の乗降ステップで、該乗降ステップ24は、オペレータがキャブ6(上部旋回体3)と地上との間で乗降するときの足場を構成するものである。ここで、乗降ステップ24は、前,後のフェンダ取付部22,23の上端部間に固定され前,後方向に延びた上段ステップ24Aと、前,後のフェンダ取付部22,23の下端部間に固定され、上段ステップ24Aの下方を前,後方向に延びた中段ステップ24Bと、前,後のフェンダ取付部22,23の下端部にステー24Cを介して固定され、中段ステップ24Bの下方を前,後方向に延びた下段ステップ24Dとにより構成されている。
25は前部フェンダ取付部22、後部フェンダ取付部23および乗降ステップ24によって囲まれた左,右の工具箱収容空間である。これら各工具箱収容空間25は、シャーシ17を挟んで左,右方向の両側に形成され、各工具箱収容空間25内には、後述の工具箱31がそれぞれ収容される構成となっている。
次に、31はシャーシ17に設けられた第1の実施の形態による左,右の工具箱を示している。これらの工具箱31は、工具箱収容空間25内に配置されるもので、その内部に後述の尿素水溶液タンク35が設けられる構成となっている。ここで、工具箱31は、図3および図5に示すように、全体として前,後方向に延びる直方体の箱状をなし、後述の箱体32と蓋体34とにより構成されている。なお、左,右の工具箱31は同一の構成を有しているため、以下の説明では、左側の工具箱31を例に挙げて説明する。
32は工具箱31の本体部をなす箱体で、該箱体32は、前面32A、後面32B、上面32C、下面32D、外側面32E、内側面32Fによって囲まれ、前,後方向に延びている。外側面32E(シャーシ17から離れた側面)には、長方形の開口部32Gが形成され、箱体32の内部には、この開口部32Gを通じて工具類(図示せず)を収容する構成となっている。
ここで、箱体32の前面32Aおよび後面32Bには複数のボルト挿通孔32Hがそれぞれ穿設されている。そして、図3に示すように、シャーシ17の側面板17Cに設けた前,後のブラケット21と、箱体32の前面32Aおよび後面32Bに穿設したボルト挿通孔32Hとにボルト33を挿通し、このボルト33にナット(図示せず)を螺着することにより、工具箱31の箱体32が、各ブラケット21を介してシャーシ17の側面板17Cに取付けられる構成となっている。
34は箱体32の開口部32Gを開閉可能に閉塞する蓋体で、該蓋体34は、前,後方向に延びる長方形の平板部34Aと、該平板部34Aの外周縁部に全周に亘って枠状に設けられた折曲板部34Bとにより構成されている。蓋体34は、箱体32の前端側にヒンジ部材34Cを介して取付けられ、該ヒンジ部材34Cを中心として、箱体32の開口部32Gを開放する開扉位置(図5の位置)と、開口部32Gを閉塞する閉扉位置(図3の位置)との間で開,閉するものである。
また、蓋体34には施錠機構34Dが設けられ、該施錠機構34Dによって、蓋体34を閉扉位置に固定することができる構成となっている。なお、蓋体34の上,下方向(高さ方向)の寸法は、乗降ステップ24を構成する上段ステップ24Aと中段ステップ24Bとの上,下方向の間隔よりも小さく設定されており、蓋体34は、上段ステップ24Aと中段ステップ24Bとの間を通過する構成となっている。
次に、35は第1の実施の形態による尿素水溶液タンクを示している。第1の実施の形態では、尿素水溶液タンク35は、シャーシ17の左,右両側に配置された左,右の工具箱31のうち、左側の工具箱31内に配置した場合を例示している。尿素水溶液タンク35は、上部旋回体3側に配置された上述の触媒ケース11、尿素選択還元触媒12、尿素水溶液噴射装置13と共にNOx浄化装置を構成している。この尿素水溶液タンク35内には、エンジン9の排気管9B内に噴射するための尿素水溶液を貯溜するものである。
ここで、尿素水溶液タンク35は、図5および図6に示すように、工具箱31の箱体32とは別体の容器からなっている。この尿素水溶液タンク35は、尿素水溶液に対する耐食性に優れた金属材料、例えばSUS304、SUS316等のステンレス鋼板を用いて形成されている。そして、尿素水溶液タンク35は、前面35A、後面35B、上面35C、下面35D、外側面35E、内側面35Fによって囲まれている。しかも、この尿素水溶液タンク35は、前,後方向の寸法が長く、上,下方向の高さ寸法が小さい扁平な直方体の密閉容器となっている。この場合、尿素水溶液タンク35の上面35Cおよび下面35Dは、箱体32の下面32Dよりも僅かに小さい面積をもって形成され、尿素水溶液タンク35は、箱体32の下面32D上に載置された状態で、該箱体32の下端側に隙間なく配置されるものである。なお、尿素水溶液タンク35は、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂等の耐食性を有する樹脂材料を用いて形成してもよいものである。
また、上面35Cの角隅部には、尿素水溶液タンク35内に尿素水溶液を補給するための給水口35Gが上向きに突設され、該給水口35Gの上端側(開口端)は、キャップ35Hによって閉塞される構成となっている。さらに、シャーシ17側に位置する内側面35Fの下端側には、尿素水溶液を流出させる流出口35Jが突設され、該流出口35Jは箱体32の内側面32Fを貫通して工具箱31の外部に突出している。この流出口35Jの突出端側には、配管14の一端側が接続され、該配管14の他端側は、センタジョイント15を介して尿素水溶液噴射装置13に接続される構成となっている。
この場合、尿素水溶液タンク35の上,下方向の高さ寸法は、工具箱31(箱体32)の高さ寸法よりも小さく設定されており、尿素水溶液タンク35を箱体32内に配置した状態で、尿素水溶液タンク35の上方には大きな収容スペース36が形成される。従って、箱体32の内部空間のうち尿素水溶液タンク35の上方に形成された収容スペース36を利用して、工具類を収容することができる構成となっている。
このようにして、尿素水溶液タンク35は、工具箱31の箱体32とは別体の容器として形成され、箱体32内に配置される。従って、工具箱31は、尿素水溶液タンク35を保護することができる上に、尿素水溶液タンク35の上方に大きな収容スペース36を確保することができる構成となっている。また、蓋体34によって箱体32の開口部32Gを閉塞することにより、尿素水溶液タンク35の給水口35Gを外部から隠蔽することができる構成となっている。
第1の実施の形態によるホイール式油圧ショベル1は上述の如き構成を有するもので、次に、この作用、効果について述べる。
このホイール式油圧ショベル1は、作業現場に向けて一般道路を走行し、作業現場に到着した後には、下部走行体16のシャーシ17に取付けられたアウトリガ18によって車体を安定させた状態で、上部旋回体3を旋回させつつ作業装置4を用いて土砂の掘削作業等を行う。
ここで、ホイール式油圧ショベル1の走行時や作業時にエンジン9が作動すると、エンジン9の排気管9Bから有害物質であるNOx(窒素酸化物)が排出される。これに対し、第1の実施の形態では、図4に示すように、尿素水溶液タンク35内に貯留された尿素水溶液がポンプ(図示せず)によって吸上げられ、配管14およびセンタジョイント15を通じて尿素水溶液噴射装置13に供給される。尿素水溶液噴射装置13から排気管9B内に尿素水溶液を噴射することにより、尿素選択還元触媒12の還元反応によって排気ガス中のNOxを水と窒素に分解することができる。
この場合、第1の実施の形態では、尿素水溶液を貯留する尿素水溶液タンク35を、工具箱31を構成する箱体32とは別体の容器として形成し、この尿素水溶液タンク35を工具箱31内に配置する構成としている。
これにより、地上から低い場所に尿素水溶液タンク35を設置することができ、かつ尿素水溶液タンク35の上方に形成された大きな収容スペース36を、作業スペースとして利用することができる。このため、給水口35Gを通じて尿素水溶液タンク35内に尿素水溶液を補給する給水作業や、尿素水溶液タンク35に対する点検、保守等のメンテナンス作業を収容スペース36を利用して容易に行うことができ、その作業性を高めることができる。
しかも、工具箱31は下部走行体16のシャーシ17に取付けられており、尿素水溶液タンク35は、この工具箱31内に設けられている。この結果、尿素水溶液タンク35は、上部旋回体3側に配置されたエンジン9、油圧ポンプ10等から離間した場所に設置することができるので、エンジン9等から発生する熱によって尿素水溶液の温度が上昇するのを抑えることができる。従って、エンジン9の排気管9Bを流れる排気ガスに尿素水溶液を噴射し、尿素選択還元触媒12によって還元反応させることにより、排気ガス中のNOxを確実に水と窒素とに分解することができる。
また、尿素水溶液タンク35を工具箱31の箱体32内に配置することにより、例えばホイール式油圧ショベル1の掘削作業時にバケット4Dから落下した土砂や、ホイール式油圧ショベル1の走行時に前輪19、後輪20によって跳上げられた土砂が、尿素水溶液タンク35に衝突するのを箱体32によって防止することができ、尿素水溶液タンクの寿命を延ばすことができる。
この場合、工具箱31は、下部走行体16のシャーシ17に設けられた前部フェンダ取付部22、後部フェンダ取付部23、および乗降ステップ24によって囲まれた工具箱収容空間25内に配設されている。このため、ホイール式油圧ショベル1の走行時に、前輪19および後輪20によって跳上げられた土砂等が、工具箱31に衝突するのを前,後のフェンダ取付部22,23、乗降ステップ24によって防止することができ、工具箱31内に配置された尿素水溶液タンク35の破損を確実に抑えることができる。
一方、箱体32の開口部32Gを蓋体34によって閉塞することにより、箱体32内に配置された尿素水溶液タンク35の給水口35Gを外部から隠蔽することができる。これにより、例えば悪戯によって尿素水溶液タンク35内に尿素水溶液とは異なる異物が充填される不具合を防止することができる。
さらに、尿素水溶液タンク35を、工具箱31を構成する箱体32とは別体の容器として形成し、この尿素水溶液タンク35を工具箱31内に配置することにより、尿素水溶液タンク35だけを尿素水溶液に対する耐食性を有する材料を用いて形成することができるので、尿素水溶液タンク35を安価に製造することができる。尿素水溶液タンク35に不具合が生じた場合には、この不具合を生じた尿素水溶液タンク35のみを新たな尿素水溶液タンク35に交換して工具箱31に取付けることができ、この交換作業を迅速かつ容易に行うことができる。
次に、図7および図8は本発明の第2の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、尿素水溶液タンクを、工具箱の箱体と一体の容器として形成したことにある。なお、第2の実施の形態では、上述した第1の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
図中、41は第2の実施の形態に用いる工具箱を示し、該工具箱41は、図2に示す第1の実施の形態による工具箱31と同様に、下部走行体16のシャーシ17に設けられた前部フェンダ取付部22、後部フェンダ取付部23、および乗降ステップ24によって囲まれた工具箱収容空間25内に配設されるものである。
ここで、工具箱41は、後述の箱体42と蓋体43とにより、全体として前,後方向に延びる直方体の箱状に形成されている。そして、箱体42には、後述の尿素水溶液タンク46が一体形成されている。
42は工具箱41の本体部をなす箱体で、該箱体42は前,後方向に延びて形成されている。この箱体42は、前面42A、後面42B、上面42C、下面42D、外側面42E、内側面42Fによって囲まれている。外側面42E(シャーシ17から離れた側面)には開口部42Gが形成され、該開口部42Gを通じて箱体42の内部に工具類(図示せず)を収容する構成となっている。前面42Aおよび後面42Bには、図2に示すシャーシ17のブラケット21に箱体42を取付けるための複数のボルト挿通孔42Hが穿設されている。さらに、箱体42内には後述の仕切り板44が設けられる構成となっている。
43は箱体42の開口部42Gを開閉可能に閉塞する蓋体で、該蓋体43は、平板部43Aと、該平板部43Aの外周縁部に枠状に設けられた折曲板部43Bとにより構成されている。蓋体43は、箱体42の前端側にヒンジ部材43Cを介して取付けられ、該ヒンジ部材43Cを中心として回動することにより、箱体42の開口部42Gを開,閉するものである。
44は箱体42の上面42Cと下面42Dとの間に設けられた仕切り板で、該仕切り板44は、開口部42Gよりも下側に配置され、溶接等の手段を用いて箱体42の内側面に全周に亘って液密に固着されている。これにより、箱体42の内部は、仕切り板44の上方に位置し工具類を収容する収容スペース45と、仕切り板44の下方に位置する後述の尿素水溶液タンク46とに画成されている。
46は第2の実施の形態による尿素水溶液タンクを示し、該尿素水溶液タンク46は、工具箱41を構成する箱体42と一体形成されている。ここで、尿素水溶液タンク46は、箱体42内に設けられた仕切り板44の下方に配置され、箱体42の前面42A、後面42B、下面42D、外側面42E、内側面42F、および仕切り板44によって囲まれた密閉容器として形成されている。
そして、尿素水溶液タンク46の上面を構成する仕切り板44の角隅部には、給水口46Aが上向きに突設され、該給水口46Aの上端側はキャップ46Bによって閉塞される構成となっている。従って、尿素水溶液タンク46の給水口46Aは、工具箱41の収容スペース45内に配置されており、給水口46Aを通じて尿素水溶液タンク46内に尿素水溶液を補給する作業を、工具箱41の収容スペース45内で行うことができる構成となっている。一方、尿素水溶液タンク46の側面を構成する箱体42の内側面42Fの下端側には、流出口46Cが突設され、この流出口46Cの突出端側には、図4に示す配管14の一端側が接続される構成となっている。
第2の実施の形態によるホイール式油圧ショベルは上述の如き工具箱41を有するもので、工具箱41内に尿素水溶液タンク46を設けたことによる基本的作用については、上述した第1の実施の形態と格別差異はない。
然るに、第2の実施の形態によれば、工具箱41の箱体42内に、この箱体42と一体の密閉容器からなる尿素水溶液タンク46を設ける構成としたので、箱体42とは別体の尿素水溶液タンクを用いる場合に比較して、部品点数の削減を図ることができ、尿素水溶液タンク46を含む工具箱41の製造コストを低減することができる。
次に、図9および図10は本発明の第3の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、尿素水溶液タンクを工具箱とは別部材からなる容器として形成し、工具箱に隣接して取付ける構成としたことにある。なお、第3の実施の形態では、上述した第1の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
図中、51は第3の実施の形態に用いる工具箱を示し、該工具箱51は、図2に示す第1の実施の形態による工具箱31と同様に、下部走行体16のシャーシ17に設けられた前部フェンダ取付部22、後部フェンダ取付部23、および乗降ステップ24によって囲まれた工具箱収容空間25内に配設されるものである。
ここで、工具箱51は、後述の箱体52と蓋体53とにより、全体として前,後方向に延びる直方体の箱状に形成されている。そして、箱体52の下側には、後述の尿素水溶液タンク54が隣接して取付けられている。
52は工具箱51の本体部をなす箱体で、該箱体52は、前面52A、後面52B、上面52C、下面52D、外側面52E、内側面52Fによって囲まれている。外側面52Eには開口部52Gが形成され、前面52Aおよび後面52Bには、図2に示すシャーシ17のブラケット21に箱体52を取付けるための複数のボルト挿通孔52Hが穿設されている。
53は箱体52の開口部52Gを開閉可能に閉塞する蓋体で、該蓋体53は、平板部53Aと、該平板部53Aの外周縁部に枠状に設けられた折曲板部53Bとにより構成されている。蓋体53は、箱体52の前端側にヒンジ部材53Cを介して取付けられ、該ヒンジ部材53Cを中心として回動することにより、箱体52の開口部52Gを開,閉するものである。
54は第3の実施の形態による尿素水溶液タンクを示している。この尿素水溶液タンク54は、工具箱51とは別部材からなる密閉容器として形成され、工具箱51の下面側に隣接して取付けられるものである。ここで、尿素水溶液タンク54は、前面54A、後面54B、上面54C、下面54D、外側面54E、内側面54Fによって囲まれた扁平な直方体の密閉容器として形成されている。また、尿素水溶液タンク54の後面54Bの上端側には、円筒状の給水口54Gが斜め上方に突設され、該該給水口54Gの上端側はキャップ54Hによって閉塞される構成となっている。さらに、内側面54Fの下端側には流出口54Jが突設され、該流出口54Jの突出端側には、図4に示す配管14の一端側が接続される構成となっている。
55は尿素水溶液タンク54の外側面54Eと内側面54Fの上端側にそれぞれ設けられた取付板である。これらの取付板55は、前,後方向に延びる平板からなり、各側面54E,54Fに溶接等の手段を用いてそれぞれ固着されている。各取付板55の上端側は、尿素水溶液タンク54の上面54Cから上方に突出し、左,右方向で互いに対面している。
ここで、尿素水溶液タンク54を箱体52に取付ける場合には、各取付板55は、工具箱51の箱体52を構成する外側面52Eと内側面52Fの下端側を挟込んだ状態とする。この状態で、ボルト56を用いて各取付板55を箱体52の各側面52E,52Fに取付ける。この結果、箱体52の下面52Dの下側に、箱体52とは別体の尿素水溶液タンク54を隣接して取付けることができる。
第3の実施の形態によるホイール式油圧ショベルは上述の如き工具箱51と尿素水溶液タンク54とを有するもので、本実施の形態によれば、工具箱51を構成する箱体52の下面52D側に、工具箱51とは別部材からなる密閉容器として形成した尿素水溶液タンク54を隣接して取付ける構成としている。
これにより、工具箱51内の収容スペースを減らすことなく、該工具箱51を利用して尿素水溶液タンク54を取付けることができる。また、尿素水溶液タンク54に不具合が生じた場合には、新たな尿素水溶液タンク54を交換して容易に工具箱51に取付けることができる。
なお、上述した第1の実施の形態では、工具箱31の箱体32内に配置される尿素水溶液タンク35を、上,下方向の高さ寸法が小さい扁平な直方体の密閉容器として形成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、例えば図11および図12に示す変形例のような尿素水溶液タンク61を、工具箱31の箱体32内に配置してもよい。即ち、箱体32とは別体の密閉容器として形成される尿素水溶液タンク61を、前面61A、後面61B、上面61C、下面61D、外側面61E、内側面61Fによって囲まれ、前,後方向の長さ寸法よりも上,下方向の高さ寸法が大きな縦長な直方体の箱状に形成する。この上で、尿素水溶液タンク61を、例えば箱体32の前面32Aに当接させた状態で配置する構成としてもよい。
この場合には、尿素水溶液タンク61は、箱体32の開口部32G側に位置する外側面61Eに給水口61Gと該給水口61Gを閉塞するキャップ61Hとを設け、内側面61Fの下端側に配管14の一端側が接続される流出口61Jを突設する構成となる。
また、上述した第1の実施の形態では、シャーシ17の左,右両側に配置された各工具箱31のうち、左側の工具箱31内に尿素水溶液タンク35を配置した場合を例にあげて説明している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば右側の工具箱31内に尿素水溶液タンク35を配置してもよく、一方、左,右の工具箱31内にそれぞれ尿素水溶液タンク35を配置する構成としてもよい。このことは、第2,第3の実施の形態についても同様である。
さらに、上述した各実施の形態では、ホイール式作業車両として、ホイール式油圧ショベル1を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えばホイール式油圧クレーン、ホイール式リフトトラック等の前,後の車輪によって路上走行を行うホイール式の作業車両に広く適用することができる。
1 ホイール式油圧ショベル(ホイール式作業車両)
2 旋回輪
3 上部旋回体
9 エンジン
9B 排気管
12 尿素選択還元触媒
13 尿素水溶液噴射装置
15 センタジョイント
16 下部走行体
17 シャーシ
19 前輪
20 後輪
22 前部フェンダ取付部
22A 前部フェンダ
23 後部フェンダ取付部
23A 後部フェンダ
24 乗降ステップ
25 工具箱収容空間
31,41,51 工具箱
32,42,52 箱体
32G,42G,52G 開口部
34,43,53 蓋体
35,46,54,61 尿素水溶液タンク
35G,46A,54G,61G 給水口
35J,46C,54J,61J 流出口
述した課題を解決するため本発明は、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回輪を介して旋回可能に搭載され動力源となるエンジンが設けられた上部旋回体とからなり、前記下部走行体は、左,右の前輪と左,右の後輪とが設けられるシャーシと、該シャーシに設けられ工具類を収容する工具箱とを備え、前記エンジンの排気管には、排気ガス中の窒素酸化物を選択的に還元するための尿素選択還元触媒を設けてなるホイール式作業車両に適用される。
そして、請求項1の発明が採用する構成の特徴は、前記シャーシに取付けられた前記工具箱には、前記尿素選択還元触媒の上流側に位置して前記排気管内に噴射するための尿素水溶液を貯える尿素水溶液タンクを設け、前記工具箱は、外側に向いた外側面が開口した箱体と、該箱体の開口を開閉可能に閉塞する蓋体とにより構成し、前記尿素水溶液タンクは前記箱体内に設け、前記尿素水溶液タンクの給水口は前記箱体内に位置して設け、前記蓋体を開くことにより前記給水口を通じて尿素水溶液を給水することにある。
しかも、工具箱は下部走行体のシャーシに取付けられているので、尿素水溶液タンクは、上部旋回体側のエンジン等から離間した場所に設置することができ、エンジン等から発生する熱によって尿素水溶液の温度が上昇するのを抑えることができる。従って、尿素水溶液を排気ガスに混合し、この排気ガスを尿素選択還元触媒によって還元反応させることにより、排気ガス中のNOxを確実に水と窒素とに分解することができる。
また、請求項1の発明によれば、工具箱を構成する箱体内に尿素水溶液タンクを設けることにより、工具箱の箱体によって尿素水溶液タンクを保護することができる。これにより、例えばホイール式作業車両の掘削作業時にバケットから落下した土砂や、ホイール式作業車両の走行時に車輪によって跳上げられた土砂が、尿素水溶液タンクに衝突するのを箱体によって防止することができ、尿素水溶液タンクの寿命を延ばすことができる。
また、箱体の開口を蓋体によって閉塞することにより、箱体内に配置された尿素水溶液タンクの給水口を外部から隠蔽することができるので、例えば悪戯によって尿素水溶液タンク内に尿素水溶液とは異なる異物が充填される不具合を防止することができる。さらに、尿素水溶液タンクの給水口の周囲には、箱体の内部空間によって大きな作業スペースが確保されるので、尿素水溶液タンクに対する給水作業を行うときの作業性を高めることができる。
請求項2の発明によると、前記シャーシには、前部フェンダを取付けるために前記前輪の後側に位置する前部フェンダ取付部と後部フェンダを取付けるために前記後輪の前側に位置する後部フェンダ取付部とを間隔をもって取付けると共に、前記前部フェンダ取付部と後部フェンダ取付部との間には前記上部旋回体に乗降するための乗降ステップを設け、前記工具箱は、前記前部フェンダ取付部、後部フェンダ取付部、および乗降ステップによって囲まれた工具箱収容空間内に設ける構成とすることができる。
請求項3の発明によると、前記尿素水溶液タンクは、前記箱体とは別体の容器として、または前記箱体と一体の容器として形成することができる。

Claims (5)

  1. 自走可能な下部走行体(16)と、該下部走行体(16)上に旋回輪(2)を介して旋回可能に搭載され動力源となるエンジン(9)が設けられた上部旋回体(3)とからなり、
    前記下部走行体(16)は、左,右の前輪(19)と左,右の後輪(20)とが設けられるシャーシ(17)と、該シャーシ(17)に設けられ工具類を収容する工具箱(31,41,51)とを備え、
    前記エンジン(9)の排気管(9B)には、排気ガス中の窒素酸化物を選択的に還元するための尿素選択還元触媒(12)を設けてなるホイール式作業車両において、
    前記シャーシ(17)に取付けられた前記工具箱(31,41,51)には、前記尿素選択還元触媒(12)の上流側に位置して前記排気管(9B)内に噴射するための尿素水溶液を貯える尿素水溶液タンク(35,46,54,61)を設ける構成としたことを特徴とするホイール式作業車両。
  2. 前記シャーシ(17)には、前部フェンダ(22A)を取付けるために前記前輪(19)の後側に位置する前部フェンダ取付部(22)と後部フェンダ(23A)を取付けるために前記後輪(20)の前側に位置する後部フェンダ取付部(23)とを間隔をもって取付けると共に、前記前部フェンダ取付部(22)と後部フェンダ取付部(23)との間には前記上部旋回体(3)に乗降するための乗降ステップ(24)を設け、前記工具箱(31,41,51)は、前記前部フェンダ取付部(22)、後部フェンダ取付部(23)、および乗降ステップ(24)によって囲まれた工具箱収容空間(25)内に設ける構成としてなる請求項1に記載のホイール式作業車両。
  3. 前記工具箱(31,41)は、外側に向いた外側面(32E,42E)が開口した箱体(32,42)と、該箱体(32,42)の開口を開閉可能に閉塞する蓋体(34,43)とにより構成し、前記尿素水溶液タンク(35,46,61)は前記箱体(32,42)内に設け、前記尿素水溶液タンク(35,46,61)の給水口(35G,46A,61G)は前記箱体(32,42)内に位置して設け、前記蓋体(34,43)を開くことにより前記給水口(35G,46A,61G)を通じて尿素水溶液を給水する構成としてなる請求項1に記載のホイール式作業車両。
  4. 前記尿素水溶液タンク(35,46,61)は、前記箱体(32,42)とは別体の容器として、または前記箱体(32,42)と一体の容器として形成してなる請求項3に記載のホイール式作業車両。
  5. 前記尿素水溶液タンク(54)は前記工具箱(51)とは別部材からなる容器として形成し、前記尿素水溶液タンク(54)の容器を前記工具箱(51)に対して隣接して取付ける構成としてなる請求項1に記載のホイール式作業車両。
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