JP2011058247A - 建設機械におけるコンポーネント取り付け機構及び尿素タンク取り付け機構。 - Google Patents

Abstract

【課題】ブームフートピンの挿脱用のスペースを確保すると共に、このスペースにコンポーネントまたは尿素タンクを設置できる。
【解決手段】上部旋回体２１で、フロント作業部を揺動可能に支持するブームフートピン２６をメインレール２４ａ、２４ｂに取り外し可能に装着した。燃料タンク２９の側面２９ａ近辺をブームフートピン２６の延長線上にある挿脱用のスペースＳとした。尿素タンク３２に固定したブラケット３３を燃料タンク２９の側面２９ａにヒンジ部３４を介して開閉可能に取り付けた。尿素タンク３３は側面２９ａに当接してブームフートピン２６の延長線状のスペースＳに位置する。ブームフートピン２６を挿脱する際、尿素タンク３２は側面２９ａからヒンジ部３４を中心に燃料タンク２９の外側に回動させてスペースＳから外れる。
【選択図】図１

Description

本発明は、油圧ショベル等の建設機械において排ガスのＮＯｘ浄化装置に用いる尿素タンク等を含むコンポーネント取り付け機構及び尿素タンク取り付け機構に関する。

建設機械、例えば油圧ショベルは一般的に図６に示す構成を備えている。図６に示す油圧ショベル１は、旋回可能な上部旋回体２の下部に下部走行体３が設けられ、上部旋回体２の前側にはフロント作業部４が設けられている。上部走行体２にはフロント作業部４に隣接してキャビン５が設けられている。
フロント作業部４は、上部旋回体２に設けられたブームフートピン６（図７参照）に上下方向に揺動可能に支持された基端部７ａを有するブーム７が設けられている。ブーム７の先端にアーム８が前後方向に揺動可能に支持され、アーム８の先端にはバケット９が前後方向に揺動可能に支持されている。
図７に示す上部旋回体２において、フロント作業部４を上下方向に揺動可能に支持するブームフートピン６は機体前側におけるキャビン５と燃料タンク１０の間に設けられ、燃料タンク１０はブームフートピン６を挿脱するスペースＳを確保するためにブームフートピン６の延長線に干渉しない引っ込んだ位置に配設されている。スペースＳの下部近傍にはツールボックス１２が配設されている。また、キャビン５やブームフートピン６とは反対側の後端部にエンジン１３とその排気管等が建屋カバー１４の下部に設けられている。

そして、このような油圧ショベル１において、エンジン１３の排ガスには、一酸化炭素及び炭化水素等の未燃成分以外にＮＯｘが含まれている。このＮＯｘを無害なガスに転化させるための手段としてＮＯｘ浄化装置が知られている。
ＮＯｘ浄化装置の後処理装置は、エンジン１３の排気管に接続されて設けられている。この後処理装置は還元剤として排ガス中のＮＯｘ還元のために例えば尿素が用いられるが、尿素は高温を嫌うために、尿素タンクは後処理装置やエンジン１３を設けた機体後部から離れた場所に設置する必要があった。
一方、上部旋回体２には、エンジン１３や燃料タンク１０等多種の装置や部品等のコンポーネントを装着する必要があり、狭い空間を有効活用することが重要である。尿素タンクを設置すべき場所として、燃料タンク１０に隣接するツールボックス１２が一段低い位置にあるために、ツールボックス１２の上部付近に設置することが、上部旋回体２のデッドスペースを有効活用する上で好ましい。また、ツールボックス１２の上部付近は高温となるエンジンや後処理装置から離間している点でも好ましいといえる。

特開平１０−１８３４７号公報 特開２００５−２９０７２７号公報

ところで、油圧ショベル１の輸送時等に重量制限のためにフロント作業部４を下部走行体３と共に上部旋回体２から分離して輸送する必要がある。フロント作業部４を分離する際、ブームフートピン６も取り外すことが行われている。
しかし、燃料タンク１０に隣接するツールボックス１２の上部付近はブームフートピン６を挿脱するスペースＳであるため、燃料タンク１０に隣接する位置に尿素タンクを設置すると、スペースＳと干渉してブームフートピン６の挿脱時に尿素タンクが邪魔になるという不具合があった。
特許文献１に記載された技術では、ブームフートピンの挿脱の際に燃料タンクと干渉するのを避けるために、燃料タンクをブームフードピンの延長線上の領域を切り欠いて形成しているが、この技術を上述した尿素タンクの設置構造に採用すると、ブームフードピン６を挿脱するためのスペースを切除した形状の尿素タンクを形成することになるため、十分な尿素収容量を確保できないという不具合があった。
また、特許文献２に記載された技術では、ブームフートピンの延長線上に建屋カバーを取り外し可能に形成している。しかしながら、建屋カバーに代えて尿素タンクを用いた場合、ブームフートピンの挿脱の都度、尿素タンクを取り外さなければならず重量があるために煩雑であるという不具合があった。

本発明は、このような実情に鑑みて、ブームフートピンの挿脱のためのスペースを確保すると共に、このスペースにコンポーネントを設置できるようにした建設機械におけるコンポーネント取り付け機構を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、ブームフートピンの挿脱のためのスペースを確保すると共に、このスペースに尿素タンクを設置できるようにした建設機械における尿素タンク取り付け機構を提供することである。

本発明による建設機械におけるコンポーネント取り付け機構は、上部旋回体に設けた一対のメインレール間に、フロント作業部を揺動可能に支持するブームフートピンが取り付けられ、このブームフートピンをメインレールから脱着可能とした建設機械において、上部旋回体には、ブームフートピンの延長上のスペースに支持部材によってコンポーネントが保持され、支持部材とコンポーネントに、支持部材に対してコンポーネントをスペースに干渉する位置とスペースから外れた位置とを選択的に取らせる移動部を設けたことを特徴とする。
本発明によれば、建設機械の通常操作時においては、ブームフートピンの延長上のスペースに支持部材によってコンポーネントを保持し、ブームフートピンを上部旋回体から脱着させる場合には、移動部によってコンポーネントをスペースに干渉する位置からスペースから外れた位置に移動させる。この状態で、ブームフートピンをメインレールからスペースに移動させて取り外し、またはスペースからメインレールに装着することができる。

本発明による建設機械における尿素タンク取り付け機構は、上部旋回体に設けた一対のメインレール間に、フロント作業部を揺動可能に支持するブームフートピンが取り付けられ、このブームフートピンをメインレールから脱着可能とした建設機械において、上部旋回体には、ブームフートピンの延長上のスペースに支持部材によって尿素タンクが保持され、支持部材と尿素タンクに、支持部材に対して尿素タンクをスペースに干渉する位置とスペースから外れた位置とを選択的に取らせる移動部を設けたことを特徴とする。
本発明によれば、建設機械の通常操作時においては、ブームフートピンの延長線上のスペースに干渉する位置に支持部材によって尿素タンクを保持し、ブームフートピンを上部旋回体から脱着させる場合には、移動部によって尿素タンクをスペースに干渉する位置からスペースを外れた位置に移動させる。この状態で、ブームフートピンをメインレールからスペースに移動させて取り外し、またはスペースからメインレールに装着することができる。

移動部は、支持部材と尿素タンクの一方にガイドレール部が設けられ、他方にガイドレール部に相対的に進退可能に装着された走行部が設けられて構成されていてもよい。
ブームフートピンを脱着する場合には、ガイドレールと走行部を相対移動させることで、尿素タンクをブームフートピンの延長上のスペースを外れた位置に移動させ、この状態で、ブームフートピンをメインレールからスペースに取り外し、或いはブームフートピンをスペースからメインレールに装着する。また、ブームフートピンを着脱しない場合には、尿素タンクをスペースに移動させて保持させる。

移動部は、支持部材に尿素タンクを回動可能に接続するヒンジ部によって構成されていてもよい。
ブームフートピンを脱着する場合、ヒンジ部を中心に尿素タンクを回動させて、ブームフートピンの延長線上のスペースから外れた位置に移動させ、ブームフートピンを脱着しない場合には、尿素タンクをヒンジ部回りに回動させて支持部材に当接させ、スペース上に保持させる。
また、支持部材は燃料タンクであってもよい。

本発明による建設機械におけるコンポーネントまたは尿素タンク取り付け機構によれば、ブームフートピンを脱着する場合に、コンポーネントまたは尿素タンクを移動部によってブームフートピンの延長線上のスペースから外れた位置に移動させ、ブームフートピンを脱着しない場合では、コンポーネントまたは尿素タンクを移動部によってブームフートピンの延長線上のスペースに干渉する位置に保持することができるから、ブームフートピンの脱着の都度、コンポーネントまたは尿素タンクを上部旋回体から取り外す必要がなく位置ずれを生じないので、ブームフートピンの脱着作業が簡単且つ容易になる。しかも、ブームフードピンを脱着するためのスペースを避けた形状にコンポーネントまたは尿素タンクを形成する必要もなく、コンポーネントまたは尿素タンクは必要十分な形状や容量を確保できる。そして、上部旋回体の空間を最大限、有効利用できる。

本発明の第一実施形態による油圧ショベルのブームフートピンを含む上部旋回体の要部斜視図である。 図１に示す尿素タンクを回動した状態を示す上部旋回体の要部斜視図である。 図１に示す尿素タンクを回動してスペースから退避した状態を示す上部旋回体の要部平面図である。 本発明の第二実施形態による尿素タンクと移動部の構成を示す説明図である。 本発明の第二実施形態の変形例による尿素タンクの移動部を示す斜視図である。 一般的な油圧ショベルを示す斜視図である。 図６に示す油圧ショベルの上部旋回体を示す斜視図である。

以下、本発明の各実施形態による油圧ショベルにおける尿素タンクの取り付け機構について説明するが、上述した従来技術と同一または同様な部分、部材には同一の符号を用いて説明する。
図１乃至図３は第一実施形態による油圧ショベルにおける尿素タンクの取り付け機構を示すものである。
本実施形態による油圧ショベル２０は、図示を省略した下部走行体３の上部に上部旋回体２１とフロント作業部４とが設けられている。図１は上述した図６に示す上部旋回体３とほぼ同一の構成を有する上部旋回体２１の要部を示すものであり、上部旋回体２１におけるスイングフレーム２２上の機体前側の角部にキャビン２３が設けられている。キャビン２３に隣接する機体前側の位置には、一対のメインレール２４ａ、２４ｂが所定間隔を開けてスイングフレーム２２に立設されている。

これらメインレール２４ａ、２４ｂに穿孔された挿通孔２５，２５にはブームフートピン２６が挿通されて支持されている。ブームフートピン２６のメインレール２４ａ、２４ｂ間での装着状態からの取り外しは、一方のメインレール２４ａ側にはキャビン２３が設けられていてできず、他方のメインレール２４ｂ側からのみ可能である。
このブームフートピン２６にはフロント作業部４が上下方向に揺動可能に取り付けられている。ブームフートピン２６の一端には例えば長円形状の回り止めプレート２８が取り付けられ、回り止めプレート２８の長円の一端部はブームフートピン２６の端部を固定し、長円の他端部はメインレール２４ｂにネジ等で固着することでブームフートピン２６を固定する。ブームフートピン２６の他端にも同様な回り止めプレート２８を設けることも可能である。

一対のメインレール２４ａ、２４ｂに対して、キャビン２３と反対側に燃料タンク２９が配設されており、その前方側には燃料タンク２９より一段低い位置にツールボックス３０が配設されている。燃料タンク２９の前方側にはツールボックス３０の上方にスペースＳが設けられている。このスペースＳはブームフートピン２６の延長線上にあり、ブームフートピン２６をメインレール２４ａ、２４ｂに対して挿脱する際に、このスペースＳ内を水平方向に進退させる。

そして、燃料タンク２９のツールボックス３０側の側面２９ａには尿素タンク３２が取り付けられている。尿素タンク３２の適宜の面、例えば底面３２ａには機体後方側に設けたエンジン１３の排気管に装着したＮＯｘ浄化装置としての後処理装置に尿素を供給するための可撓性チューブ（図示せず）が接続されている。燃料タンク２９の側面２９ａに当接する尿素タンク３２の側面３２ｂには側面３２ｂより拡幅された板状のブラケット３３が設けられ、このブラケット３３のメインレール２４ｂから離間した側の側端部には燃料タンク２９の側面２９ａと連結されたヒンジ部３４が設けられている。

ブラケット３３のヒンジ部３４と反対側の側端部には燃料タンク２９の側面２９ａに当接した状態の尿素タンク３２（初期位置とする）を固定するための係止部が設けられている。係止部として図示しないボルトまたはラッチ等を用いることができる。
なお、ブラケット３３のヒンジ部３４の位置は燃料タンク２９の側面２９ａ上に設けられており、尿素タンク３２をブラケット３３のヒンジ部３４を中心に回転させると、９０°を超えて燃料タンク２９の側面２９ａに当接するまで（例えば１２０°程度）開いてブームフートピン２６のスペースＳから逃げる（退避位置とする）ことができる。

また、図３において二点鎖線で示すように、ヒンジ部３４の取り付け位置は燃料タンク２９の隣接する側面２９ａと外側面２９ｂとの境界をなす側端部２９ｃであることがより好ましい。この場合には、尿素タンク３２を側端部２９ｃ上に設けたブラケット３３のヒンジ部３４を中心に回転させることができて約１８０°以上開くことができるから、ブームフートピン２６のスペースＳを含む延長線から完全に逃げて、スペースＳを障害物が全くない状態にすることができるので、一層ブームフートピン２６の挿脱を行い易い。

本実施形態による油圧ショベル２０は上述の構成を備えており、次にブームフートピン２６の挿脱作業について説明する。
ブームフートピン２６を上部旋回体２１の一対のメインレール２４ａ、２４ｂ間に装着した状態から、燃料タンク２９の側面２９ａに取り付けられた初期位置にある尿素タンク３２の係止部を外し、ヒンジ部３４を中心に水平方向外側に開く。このとき、ツールボックス３０は尿素タンク３２の下方に位置するので尿素タンク３２の開閉作業の妨げにならない。
これによって、尿素タンク３２が燃料タンク２９の側面２９ａの前方のスペースＳから退く退避位置に開くので、このスペースＳを利用してブームフートピン２６をメインレール２４ａ、２４ｂから引き出すことができる。
また、ブームフートピン２６を挿入する際にも、尿素タンク３２を外側に開いた状態で、ブームフートピン２６をスペースＳ内で水平状態に保持して一対のメインレール２４ａ、２４ｂの挿通孔２５、２５に挿入し、回り止めプレート２８を燃料タンク２９側のメインレール２４ｂのねじ穴に位置合わせしてボルト等で固着すればよい。

上述のように、本実施形態によれば、ブームフートピン２６の挿脱時のみ尿素タンク３２のブラケット３３を回転させて側面２９ａから離れるように開けば、ブームフートピン２６の挿脱のためのスペースＳを確保できるから、尿素タンク３２に切り欠けを設けることなく容量を大きく設定できる。また、尿素タンク３２をブームフートピン２６の挿脱用のスペースＳに開閉可能に装着することで、油圧ショベル２０の通常の使用状態ではスペースＳに尿素タンク３２を位置させてデッドスペースを有効活用できる。そして、ブームフートピン２６の挿脱に際しては尿素タンク３２をブームフートピン２６挿脱用のスペースＳから退かせることができるから、尿素タンク３２はブームフートピン２６の挿脱の邪魔にならない。そして、上部旋回体２１の空間を最大限、有効利用できる。
しかも、尿素タンク３２は燃料タンク２９の側面２９ａにヒンジ部３４を介して取り付けた状態で開閉使用できるから、従来の機構のように、ブームフートピン２６の挿脱の際に重量の大きい尿素タンク３２を取り外したり取り付けたりする手間がかからず、ブームフートピン２６の挿脱作業が簡単であり、尿素タンク３２の脱着による位置ずれがなく、固定部と取り外し部の分割設置等の必要もない。

次に本発明の他の実施形態や変形例について上述の実施形態等と同一または同様の部材、部品等に同一の符号を用いて説明する。
第一実施形態による油圧ショベル２０の上部旋回体２１の変形例について説明する。上述の実施形態ではヒンジ部３４をブラケット３３の側端部に設けたが、これに代えて上端部に設けてもよい。この場合、尿素タンク３２を略９０°上方に回転させれば、ブームフートピン２６の挿脱用のスペースＳから外れるので、ブームフートピン２６の挿脱作業を行い易い。
また、この変形例の場合でも、ヒンジ部３４を燃料タンク２９の側面２９ａと上面との境界をなす上縁部に設ければ、尿素タンク３２を上方に回動させて燃料タンク２９の上面に載置できて一層作業性がよくなる。

次に本発明の第二実施形態による尿素タンク３２の取り付け機構について図４により説明する。
図４に示す油圧ショベル２０の上部旋回体２１では尿素タンク２９は上方にスライドしてスペースＳから進退する構成を有している。図４に示す上部旋回体２１において、燃料タンク２９の側面２９ａには上下方向に延びる一対のガイドレール３６、３６が設けられている。各ガイドレール３６，３６には尿素タンク３２のブラケット３３両側部に設けた走行部３３ａ、３３ａが摺動可能に嵌合されている。
尿素タンク３２はブラケット３３の走行部３３ａ、３３ａがガイドレール３６，３６に沿って上下動することで、尿素タンク３２がスペースＳに干渉する初期位置（図４では下端の実線位置）とスペースＳから外れた退避位置（図４では上端の二点鎖線位置）とを選択的に取ることができる。そして、尿素タンク３２が上下方向の初期位置と退避位置とで選択的に停止できるようにガイドレール３６，３６と走行部３３ａ、３３ａの一方または両方に係合ピンと係合孔等の適宜の係止部材（図示せず）を設けておくものとする。

本第二実施形態による尿素タンク３２の取り付け機構によれば、第一実施形態と比較して尿素タンク３２の小さい移動距離で、ブームフートピン２６の挿脱時には尿素タンク３２を退避位置に移動させて、ブームフートピン２６の挿脱用のスペースＳを確保できて、尿素タンク３２に切り欠け部を設けることなく大きな容量に形成できる。また、油圧ショベル２０の通常の使用状態では初期位置であるスペースＳに尿素タンク３２を位置させてデッドスペースを有効活用できる。しかも、ブームフートピン２６の挿脱の際に尿素タンク３２を分離して取り外したり、その後に取り付けたりする手間がかからず挿脱作業が簡単である。

図５は本発明の第二実施形態による尿素タンク３２の取り付け機構の変形例を示すものである。
図５において、燃料タンク２９の側面２９ａに設けた一対のガイドレール３８、３８は水平方向に延びている。そのため、尿素タンク３２のブラケット３３には上下方向の両端に水平方向に走行部３３ｂ、３３ｂが形成されており、尿素タンク３２はブラケット３３の走行部３３ｂ、３３ｂがガイドレール３８，３８に沿って水平方向に摺動することで水平移動する。
そのため、尿素タンク３２は水平方向に移動することで、燃料タンク２９の側面２９ａに係止した位置、即ちスペースＳに干渉する初期位置と、燃料タンク２９の外側にスライドした位置、即ちスペースＳから外れた退避位置とを選択的に取ることができる。そして、尿素タンク３２が水平方向で初期位置と退避位置とで選択的に停止できるようにガイドレール３８，３８と走行部３３ｂ、３３ｂの一方または両方に互いに摩擦で係止する部材や嵌合する係合ピンと係合孔等の係止部材を設けておくものとする。
なお、第二実施形態において、上述の構成に代えて、燃料タンク２９の側面２９ａに走行部３３ａ，３３ａ（または３３ｂ、３３ｂ）を設け、尿素タンク３２にガイドレール３８，３８を設けても良い。

以上、本発明の各実施形態やその変形例について説明したが、本発明は上述の各実施形態や変形例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り種々の変形を採用することが可能である。
例えば、尿素タンク３２を移動可能に支持する部材として燃料タンク２９に限定されることなく、他の適宜の支持部材を用いることができる。
また、上述の各実施形態や変形例では、尿素タンク３２をブームフートピン２６の挿脱用のスペースＳに対して進退可能に設けたが、このスペースＳに設ける部材は尿素タンク３２に限定されるものではなく、他の適宜の装置や部品等のコンポーネントを取り付けてブームフートピン２６の挿脱用のスペースＳの有効利用に活用できる。
また、本発明は油圧ショベルに限定されることなく、ブームフートピンを用いる各種の建設機械に適用できる。

２０ 油圧ショベル
２１ 上部旋回体
２３ キャビン
２４ａ、２４ｂ メインレール
２６ ブームフートピン
２９ 燃料タンク
２９ａ 側面
３２ 尿素タンク
３３ ブラケット
３３ａ、３３ｂ 走行部
３４ ヒンジ部
３６ ガイドレール部
Ｓ スペース

Claims (5)

1. 上部旋回体に設けた一対のメインレール間に、フロント作業部を揺動可能に支持するブームフートピンが取り付けられ、このブームフートピンをメインレールから脱着可能とした建設機械において、
   上部旋回体には、ブームフートピンの延長上のスペースに支持部材によってコンポーネントが保持され、
   支持部材とコンポーネントに、支持部材に対してコンポーネントをスペースに干渉する位置とスペースから外れた位置とを選択的に取らせる移動部を設けたことを特徴とする建設機械におけるコンポーネント取り付け機構。
2. 上部旋回体に設けた一対のメインレール間に、フロント作業部を揺動可能に支持するブームフートピンが取り付けられ、このブームフートピンをメインレールから脱着可能とした建設機械において、
   上部旋回体には、ブームフートピンの延長上のスペースに支持部材によって尿素タンクが保持され、
   支持部材と尿素タンクに、支持部材に対して尿素タンクをスペースに干渉する位置とスペースから外れた位置とを選択的に取らせる移動部を設けたことを特徴とする建設機械における尿素タンクの取り付け機構。
3. 移動部は、支持部材と尿素タンクの一方にガイドレール部が設けられ、他方にガイドレール部に相対的に進退可能に装着された走行部が設けられて構成されている請求項２に記載された建設機械における尿素タンクの取り付け機構。
4. 移動部は、支持部材に尿素タンクを回動可能に接続するヒンジ部によって構成されている建設機械における尿素タンクの取り付け機構。
5. 支持部材は燃料タンクである請求項２乃至４のいずれかに記載された建設機械における尿素タンクの取り付け機構。

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