JP2020051130A - 建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】 エンジン、エアクリーナ、熱交換器、燃料タンクおよびこれらを繋ぐ管路を旋回フレームに対して容易に設けられるようにして、上部旋回体の組立作業性を向上する。【解決手段】 旋回フレーム５は、下部走行体２に取付けられるメインフレーム６と、メインフレーム６と別個に設けられたサブフレーム２１とにより形成している。サブフレーム２１には、エンジン２６、エアクリーナ２８、熱交換器２９、燃料タンク３１、燃料供給ホース３３、燃料戻りホース３４を組付ける。この上で、サブフレーム２１は、エンジン２６、エアクリーナ２８、熱交換器２９、燃料タンク３１、燃料供給ホース３３、燃料戻りホース３４が設けられた状態でメインフレーム６に取付けられている。【選択図】 図２

Description

本発明は、例えば油圧ショベル等の建設機械に関し、特に、旋回フレーム上にエンジン、エアクリーナ、熱交換器、燃料タンクを備えた建設機械に関する。

一般に、建設機械の代表例としては、油圧ショベルが知られている。この油圧ショベルは、前，後方向に自走可能な下部走行体と、下部走行体上に旋回可能に設けられた上部旋回体とにより構成されている。上部旋回体の前側には、フロント装置が俯仰動可能に設けられ、このフロント装置を用いて土砂の掘削作業等が行われる。

油圧ショベルの上部旋回体は、上部旋回体の支持構造体を形成する旋回フレームを有している。この旋回フレームには、エンジン、エアクリーナ、熱交換器、燃料タンク等が備えられている。

ここで、油圧ショベルには、ミニショベルと呼ばれる小型の油圧ショベルがあり、この小型油圧ショベルは、小さな半径で旋回動作できるように上部旋回体が小型化されている。このために、旋回フレーム上の設置スペースが限られており、旋回フレーム上には、エンジン、エアクリーナ、熱交換器、燃料タンク等が互いに接近して配置されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−４１３１６号公報

ところで、小型油圧ショベルの上部旋回体を組立てる場合には、エンジン、エアクリーナ、熱交換器、燃料タンク等を互いに接近させた状態で旋回フレームに取付けるようになっている。しかも、エンジン、エアクリーナ、熱交換器、燃料タンク等を接続するためのホース（管路）は、エンジン、エアクリーナ、熱交換器、燃料タンクの隙間を通すように配策しなくてはならない。この場合、部品の組立が進むにつれて手を差し入れるスペースが小さくなるから、取付作業が困難になってしまう。特に、エンジン、熱交換器等の大きな部品が旋回フレームに取付けられた状態では、基本的に、旋回フレームの上側ないし周囲からの作業に限られてしまう。このために、各ホースの端部を対象部位に接続する作業に手間を要してしまい、組立作業性が低下す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、エンジン、エアクリーナ、熱交換器、燃料タンクおよびこれらを繋ぐ管路を旋回フレームに対して容易に設けることができ、上部旋回体の組立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。

本発明は、前，後方向に自走可能な下部走行体と、前記下部走行体上に旋回可能に設けられた上部旋回体とからなり、前記上部旋回体の支持構造体を形成する旋回フレームには、エンジン、エアクリーナ、熱交換器、燃料タンクが備えられてなる建設機械において、前記旋回フレームは、前記下部走行体に取付けられたメインフレームと、前記メインフレームに取付けられたサブフレームとからなり、前記サブフレームには、前記エンジン、前記熱交換器、前記燃料タンクおよび前記エンジン、前記熱交換器、前記燃料タンクを繋ぐ燃料系管路が設けられている構成としている。

本発明によれば、エンジン、エアクリーナ、熱交換器、燃料タンクおよびこれらを繋ぐ管路を旋回フレームに対して容易に設けることができ、上部旋回体の組立作業性を向上することができる。

本発明の実施の形態に適用される油圧ショベルを示す正面図である。 旋回フレーム、エンジン、油圧ポンプ、エアクリーナ、熱交換器、燃料タンク、作動油タンクおよびこれらを繋ぐホースを組立てた状態で示す斜視図である。 図２中の旋回フレームをメインフレームにサブフレームを取付けた状態で示す斜視図である。 旋回フレームをメインフレームとサブフレームとを分離した状態で示す分解斜視図である。 メインフレームを単体で示す斜視図である。 サブンフレームを単体で示す斜視図である。 サブンフレームにエンジン、油圧ポンプ、エアクリーナ、熱交換器、燃料タンク、作動油タンクおよびこれらを繋ぐホースを取付けた状態を示す斜視図である。 図７中のエンジンと油圧ポンプを示す斜視図である。 図７中のエアクリーナを示す斜視図である。 図７中の熱交換器を示す斜視図である。 図７中の燃料タンクを示す斜視図である。 図７中の作動油タンクを示す斜視図である。

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、後方超小旋回式の小型の油圧ショベルを例に挙げ、図１ないし図１２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、前，後方向に自走可能なクローラ式の下部走行体２と、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、上部旋回体３の前，後方向の前側に俯仰の動作が可能に設けられ、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。

ここで、本実施の形態の油圧ショベル１は、上部旋回体３が旋回するときの中心位置から後述するカウンタウエイト３７の外周面３７Ａまでの距離寸法を旋回半径とした場合、上部旋回体３の後部（カウンタウエイト３７の外周面３７Ａ）は、旋回半径によって描かれる仮想円の内側で旋回することができる。この上部旋回体３の後部が描く仮想円の直径寸法は、上部旋回体３が旋回動作したときに、下部走行体２の車幅寸法に対して上部旋回体３が大きくはみ出さない範囲内、例えば下部走行体２の車幅寸法の１２０％の範囲内に設定されている。これにより、油圧ショベル１は、後方超小旋回式の小型油圧ショベルとして構成されている。

図２に示すように、上部旋回体３は、後述する旋回フレーム５、エンジン２６、油圧ポンプ２７、エアクリーナ２８、熱交換器２９、燃料タンク３１、作動油タンク３２、燃料供給ホース３３、燃料戻りホース３４、吸気ホース３５、作動油供給ホース３６を含んで構成されている。

旋回フレーム５は、本実施の形態の特徴部分を構成するもので、上部旋回体３の支持構造体として形成されている。旋回フレーム５は、後述のメインフレーム６とサブフレーム２１とによって構成されている。

メインフレーム６は、下部走行体２に取付けられるものである。メインフレーム６は、旋回フレーム５のベースとなる基本構造を形成している。図３、図４に示すように、メインフレーム６には、後述のサブフレーム２１を取付けることができる。

図５に示すように、メインフレーム６は、前，後方向に延びる厚肉な鋼板等からなる底板７と、底板７上に前，後方向に延びて立設され、左，右方向の間隔が前方に向けて徐々に狭まるように配置された左前縦板８，右前縦板９と、底板７上に左，右方向に延びて立設され左前縦板８，右前縦板９の後端に固着された横板１０と、横板１０の後側に位置して底板７上に立設されＵ字状に屈曲した後板１１と、底板７の左側方に配置され前，後方向に延びた左サイドフレーム１２と、底板７の右側方に配置された右サイドフレーム１３と、底板７と左サイドフレーム１２との間に配置され両者間を連結する左張出しビーム(図示せず)と、底板７と右サイドフレーム１３との間に前，後方向に間隔をもって配置され両者間を連結する複数の右張出しビーム１４とを含んで構成されている。

また、メインフレーム６の後側には、後述のエンジン取付ブラケット１５，１６が設けられている。さらに、メインフレーム６には、サブフレーム２１を取付けるための後ブラケット１７、右ブラケット１８、前ブラケット１９およびボルト挿通孔２０が設けられている。

左前縦板８と右前縦板９との前部位置には、フロント装置４が揺動可能に取付けられる。また、右前縦板９の右面９Ａには、前側に位置して前ブラケット１９が溶接手段等を用いて固着されている。横板１０は、右前縦板９の後端部と左サイドフレーム１２との間に配置され、後面側には、後板１１、前側のエンジン取付ブラケット１５，１６および前側の後ブラケット１７が固着されている。

後板１１は、横板１０を挟んで左前縦板８の後側に配置される左後縦板１１Ａと、横板１０を挟んで右前縦板９の後側に配置される右後縦板１１Ｂと、左，右の後縦板１１Ａ，１１Ｂ間を連結して左，右方向に延び、横板１０と前，後方向で対面する後横板１１Ｃとにより構成されている。

左サイドフレーム１２は、前側が右側に屈曲して左前縦板８に向けて延びることで、Ｌ字状に形成されている。左サイドフレーム１２の上側には、Ｌ字状のフロア支持部１２Ａが設けられている。一方、右サイドフレーム１３は、前，後方向の中央が右側に突出するように円弧状に形成されている。

左，右方向の左側に位置する一対のエンジン取付ブラケット１５は、油圧ポンプ２７側となるエンジン２６の左側部位を支持するものである。各エンジン取付ブラケット１５は、長方形状の板体をＬ字状に折り曲げることにより形成されている。また、各エンジン取付ブラケット１５には、上面１５Ａに位置してボルト挿通孔１５Ｂが設けられている。

左，右方向の右側に位置する一対のエンジン取付ブラケット１６は、熱交換器２９側となるエンジン２６の右側部位を支持するものである。各エンジン取付ブラケット１６は、各エンジン取付ブラケット１５と同様に、長方形状の板体をＬ字状に折り曲げることにより形成されている。また、各エンジン取付ブラケット１６には、上面１６Ａに位置してボルト挿通孔１６Ｂが設けられている。

ここで、各エンジン取付ブラケット１５，１６には、サブフレーム２１のエンジン取付台２２を挟んだ状態でエンジンマウント２６Ｄが取付けられる。即ち、各エンジン取付ブラケット１５，１６は、各後ブラケット１７と一緒にエンジン取付台２２を支持している。

次に、メインフレーム６にサブフレーム２１を取付けるために設けられた後ブラケット１７、右ブラケット１８、前ブラケット１９およびボルト挿通孔２０について述べる。

後ブラケット１７は、右側のエンジン取付ブラケット１６の左側近傍に、エンジン取付ブラケット１６と同様の形状で配置されている。即ち、後ブラケット１７は、長方形状の板体をＬ字状に折り曲げることにより形成され、横板１０の後側と後板１１の後横板１１Ｃの前側とにそれぞれ配置されている。また、各後ブラケット１７は、サブフレーム２１のエンジン取付台２２が載せられる上面１７Ａを有し、この上面１７Ａには、ねじ孔１７Ｂが設けられている。このねじ孔１７Ｂは、例えば後ブラケット１７の下面側にナットを溶接した裏ナットとして形成されている。

右ブラケット１８は、サブフレーム２１の熱交換器取付台２４を支持するもので、後板１１の右後縦板１１Ｂに設けられている。右ブラケット１８は、前，後方向に延びた長方形状の板体からなり、下向きに屈曲した左側部位が後板１１の右後縦板１１Ｂに固着されている。これにより、右ブラケット１８は、サブフレーム２１の熱交換器取付台２４に重なって熱交換器取付台２４の全体を支持することができる。右ブラケット１８には、熱交換器２９をサブフレーム２１に取付けるためのボルト３０が挿通する複数のボルト挿通孔１８Ａが設けられている。

ここで、右ブラケット１８は、熱交換器取付台２４と一緒に、メインフレーム６の底板７から上側に離間した位置に配置されている。これにより、右ブラケット１８の下側には、燃料供給ホース３３等を配策するためのスペースを確保することができる。

前ブラケット１９は、サブフレーム２１のタンク取付台２５の前部を支持するもので、右前縦板９の右面９Ａに設けられている。前ブラケット１９は、前，後方向に延びた直方体状のブロックとして形成され、例えば溶接手段を用いて右面９Ａに固着されている。また、前ブラケット１９は、右前縦板９の上側位置に配置され、その上面１９Ａには、例えば２個のねじ穴１９Ｂが設けられている。前ブラケット１９の上面１９Ａには、タンク取付台２５の前側に位置する前取付板部２５Ｂの水平部位２５Ｂ１が上側から当接し、この状態で後述のボルト２３によってタンク取付台２５の前側が固定される。

ボルト挿通孔２０は、サブフレーム２１のタンク取付台２５が載置される２本の右張出しビーム１４にそれぞれ設けられている。図４に示すように、各ボルト挿通孔２０には、タンク取付台２５を固定するためのボルト２３が下側から挿通される。

サブフレーム２１は、メインフレーム６と共に旋回フレーム５を構成するものである。このサブフレーム２１は、メインフレーム６と別個に設けられている。これにより、サブフレーム２１には、メインフレーム６が移動される製造ラインとは異なる広い作業エリアでエンジン２６、油圧ポンプ２７、エアクリーナ２８、熱交換器２９、燃料タンク３１、作動油タンク３２、燃料供給ホース３３、燃料戻りホース３４、吸気ホース３５、作動油供給ホース３６を含む搭載機器を組付けることができる。そして、サブフレーム２１は、これらの搭載機器が設けられた状態でメインフレーム６に取付けられる。

サブフレーム２１は、エンジン取付台２２と熱交換器取付台２４とタンク取付台２５とにより構成されている。

エンジン取付台２２は、エンジン２６が取付けられるものである。エンジン取付台２２は、横板１０と後板１１とに囲まれた長方形状のスペースに配置されるものである。図６に示すように、エンジン取付台２２は、前記スペース内で前，後方向に離間して配置され、左，右方向に延びる前長板部２２Ａ，後長板部２２Ｂと、各長板部２２Ａ，２２Ｂの左端部に立設された前立板２２Ｃ，後立板２２Ｄと、各立板２２Ｃ，２２Ｄの上端部から左側に延びた前短板部２２Ｅ，後短板部２２Ｆとにより構成されている。

前長板部２２Ａは、前側に位置するエンジン取付ブラケット１６の上面１６Ａと前側に位置する後ブラケット１７の上面１７Ａとに載置される。後長板部２２Ｂは、後側に位置するエンジン取付ブラケット１６の上面１６Ａと後側に位置する後ブラケット１７の上面１７Ａとに載置される。一方、前短板部２２Ｅは、前側に位置するエンジン取付ブラケット１５の上面１５Ａに載置される。後短板部２２Ｆは、後側に位置するエンジン取付ブラケット１５の上面１５Ａに載置される。

エンジン取付台２２の前長板部２２Ａには、前側に位置するエンジン取付ブラケット１６のボルト挿通孔１６Ｂに対応する位置にボルト挿通孔２２Ｇが設けられ、前側に位置する後ブラケット１７のねじ孔１７Ｂに対応する位置にボルト挿通孔２２Ｈが設けられている。同様に、エンジン取付台２２の後長板部２２Ｂには、後側に位置するエンジン取付ブラケット１６のボルト挿通孔１６Ｂに対応する位置にボルト挿通孔２２Ｊが設けられ、後側に位置する後ブラケット１７のねじ孔１７Ｂに対応する位置にボルト挿通孔２２Ｋが設けられている。

エンジン取付台２２の前短板部２２Ｅには、前側に位置するエンジン取付ブラケット１５のボルト挿通孔１５Ｂに対応する位置にボルト挿通孔２２Ｌが設けられている。一方、後短板部２２Ｆには、後側に位置するエンジン取付ブラケット１５のボルト挿通孔１５Ｂに対応する位置にボルト挿通孔２２Ｍが設けられている。

エンジン取付台２２をメインフレーム６側に取付ける場合には、前長板部２２Ａを前側に位置するエンジン取付ブラケット１６の上面１６Ａと前側に位置する後ブラケット１７の上面１７Ａとに載せ、後長板部２２Ｂを後側に位置するエンジン取付ブラケット１６の上面１６Ａと後側に位置する後ブラケット１７の上面１７Ａとに載せる。また、前短板部２２Ｅを前側に位置するエンジン取付ブラケット１５の上面１５Ａに載せ、後短板部２２Ｆを後側に位置するエンジン取付ブラケット１５の上面１５Ａに載せる。

この状態で、ボルト２３を前長板部２２Ａのボルト挿通孔２２Ｈに挿通し、前側に位置する後ブラケット１７のねじ孔１７Ｂに螺着する。同様に、ボルト２３を後長板部２２Ｂのボルト挿通孔２２Ｋに挿通し、後側に位置する後ブラケット１７のねじ孔１７Ｂに螺着する。これにより、エンジン取付台２２は、メインフレーム６に対して取付けられる。

熱交換器取付台２４は、エンジン取付台２２に対して前，後方向と直交する左，右方向の一側、具体的には、右側に片寄せて配置されている。熱交換器取付台２４は、熱交換器２９が取付けられるものである。熱交換器取付台２４は、エンジン取付台２２の各長板部２２Ａ，２２Ｂの右端部から上側に延びて設けられた右立板２４Ａと、右立板２４Ａの上端縁から右側に延びた載置板２４Ｂと、載置板２４Ｂの右端部から下側に向けて形成されたステップ状の段差板２４Ｃとにより構成されている。

載置板２４Ｂは、右ブラケット１８の上側に重なる長方形状の板体として形成されている。載置板２４Ｂには、右ブラケット１８の各ボルト挿通孔１８Ａに対応する位置にそれぞれボルト挿通孔２４Ｄが設けられている。ここで、熱交換器取付台２４の載置板２４Ｂは、エンジン取付台２２の各長板部２２Ａ，２２Ｂおよび後述のタンク取付台２５の平板部２５Ａよりも高い位置に配置されている。これにより、載置板２４Ｂの下側、即ち、右ブラケット１８の下側には、燃料供給ホース３３等を通すための配策スペースを確保することができる。

タンク取付台２５は、熱交換器取付台２４よりも前，後方向の前側位置に配置されている。タンク取付台２５は、後述の燃料タンク３１と作動油タンク３２とが取付けられるものである。タンク取付台２５は、メインフレーム６の右前縦板９と右サイドフレーム１３との間を覆うように形成されている。タンク取付台２５は、熱交換器取付台２４の段差板２４Ｃの下部から前側に延びた平板部２５Ａと、平板部２５Ａの前部から上側に延びた前取付板部２５Ｂとにより構成されている。

平板部２５Ａは、各右張出しビーム１４の上側に載置されるもので、各右張出しビーム１４のボルト挿通孔２０に対応する位置にねじ孔２５Ｃが設けられている。この２個のねじ孔２５Ｃは、各右張出しビーム１４のボルト挿通孔２０に下側から挿通されたボルト２３が螺着されるものである。各ねじ孔２５Ｃは、平板部２５Ａの上面に溶接された裏ナットとして形成されている。

また、前取付板部２５Ｂは、逆Ｌ字状に折り曲げられた板体によって形成されている。前取付板部２５Ｂは、上側に位置して右前縦板９に向けて屈曲した水平部位２５Ｂ１を有し、この水平部位２５Ｂ１の先端側には、前ブラケット１９の各ねじ穴１９Ｂに対応する位置に２個のボルト挿通孔２５Ｄが形成されている。

タンク取付台２５をメインフレーム６側に取付ける場合には、タンク取付台２５は、平板部２５Ａが２本の右張出しビーム１４上に配置される。また、前取付板部２５Ｂの水平部位２５Ｂ１が前ブラケット１９の上面１９Ａ上に配置される。この状態で、各ボルト２３を各右張出しビーム１４のボルト挿通孔２０に下側から挿通させ、先端を平板部２５Ａのねじ孔２５Ｃに螺着する。また、水平部位２５Ｂ１の各ボルト挿通孔２５Ｄに挿通したボルト２３を前ブラケット１９のねじ穴１９Ｂに螺着する。これにより、タンク取付台２５は、各右張出しビーム１４と前ブラケット１９に取付けることができる。

エンジン２６は、サブフレーム２１のエンジン取付台２２に設けられている。エンジン２６は、左，右方向に延びる横置き状態で配置され、冷却ファン２６Ａ（図８参照）が右側に位置している。エンジン２６の右側には、当該エンジン２６を前，後方向で挟む位置に右取付板２６Ｂ（後側のみ図示）が設けられている。また、エンジン２６の左側には、油圧ポンプ２７を前，後方向で挟む位置に左取付板２６Ｃが設けられている。さらに、エンジン２６には、後述の燃料供給ホース３３と燃料戻りホース３４とが接続されている。

エンジン２６の各取付板２６Ｂ，２６Ｃには、エンジンマウント２６Ｄが設けられている。各エンジンマウント２６Ｄは、各取付板２６Ｂ，２６Ｃを上，下方向から挟む弾性部材２６Ｄ１と、各弾性部材２６Ｄ１をサブフレーム２１のエンジン取付台２２の各長板部２２Ａ，２２Ｂに設けられたボルト挿通孔２２Ｇ，２２Ｊと、各短板部２２Ｅ，２２Ｆに設けられたボルト挿通孔２２Ｌ，２２Ｍとに固定するボルト２６Ｄ２とを含んで構成されている。

エンジン２６は、サブフレーム２１のエンジン取付台２２に搭載する場合には、各取付板２６Ｂ，２６Ｃにそれぞれエンジンマウント２６Ｄを取付け、下側に突出したボルト２６Ｄ２の先端を、サブフレーム２１を構成するエンジン取付台２２の各長板部２２Ａ，２２Ｂに設けられたボルト挿通孔２２Ｇ，２２Ｊと、各短板部２２Ｅ，２２Ｆに設けられたボルト挿通孔２２Ｌ，２２Ｍとに挿通し、ナット（図示せず）に螺着する。これにより、エンジン２６をエンジン取付台２２上に固定することができる。

油圧ポンプ２７は、エンジン２６の左側に設けられている。油圧ポンプ２７は、エンジン２６によって駆動されることにより、後述の作動油タンク３２から供給される作動油を圧油として吐出するものである。油圧ポンプ２７は、後述の作動油供給ホース３６を介して作動油タンク３２に接続されている。

エアクリーナ２８は、エンジン２６に接続して設けられている。エアクリーナ２８は、エンジン２６に供給する空気を清浄化するもので、エンジン２６の吸気側に後述の吸気ホース３５を介して接続されている。エアクリーナ２８は、例えば、サブフレーム２１をメインフレーム６に取付ける前の状態では、エンジン２６に対して仮止めされている。一方、サブフレーム２１がメインフレーム６に取付けられた状態では、エアクリーナ２８は、後述のカウンタウエイト３７に取付けられている。

熱交換器２９は、エンジン２６の冷却ファン２６Ａに対面するように、サブフレーム２１の熱交換器取付台２４上に設けられている。熱交換器２９は、冷却ファン２６Ａを取囲む位置に前，後方向に延びて立設された支持枠体２９Ａと、支持枠体２９Ａの下端縁から右側に延びた底板部２９Ｂと、支持枠体２９Ａの前端縁から右側に延びた前板部２９Ｃと、支持枠体２９Ａに対面して取付けられ、エンジン冷却水を冷却するラジエータ２９Ｄと、ラジエータ２９Ｄの前側に並んで支持枠体２９Ａに取付けられ、作動油を冷却するオイルクーラ２９Ｅと、エンジン２６に供給される燃料を冷却する燃料クーラ（図示せず）とを含んで構成されている。底板部２９Ｂには、右ブラケット１８の各ボルト挿通孔１８Ａに対応する位置に複数のボルト挿通孔２９Ｆ（図１０中に２個のみ図示）が設けられている。

熱交換器２９をサブフレーム２１の熱交換器取付台２４に取付ける場合には、底板部２９Ｂを熱交換器取付台２４の載置板２４Ｂ上に載せる。この状態で、底板部２９Ｂの各ボルト挿通孔２９Ｆと載置板２４Ｂのボルト挿通孔２４Ｄにボルト３０（図２、図７中に２本のみ図示）を挿通し、ネット（図示せず）に螺着する。これにより、熱交換器２９を熱交換器取付台２４上に固定することができる。

燃料タンク３１は、サブフレーム２１のタンク取付台２５上に設けられている。燃料タンク３１は、エンジン２６に供給する燃料を貯えるものである。図１１に示すように、燃料タンク３１は、例えば、平面視でＬ字状をなす異形な容器として形成されている。燃料タンク３１の上部には、燃料の給油口３１Ａが蓋付きで設けられている。また、燃料タンク３１には、燃料供給ホース３３と燃料戻りホース３４が接続されている。そして、平面視でＬ字状に形成された燃料タンク３１は、後述の作動油タンク３２の設置スペースを確保しつつ、僅かなスペースを使用して燃料の充填量を拡大することができる。燃料タンク３１は、ベルト（図示せず）を用いてタンク取付台２５上に固定されている。

作動油タンク３２は、燃料タンク３１と一緒にサブフレーム２１のタンク取付台２５上に設けられている。作動油タンク３２は、熱交換器２９の前板部２９Ｃと燃料タンク３１との間に配置されている。図１２に示すように、作動油タンク３２は、上，下方向に長尺な直方体状の容器として形成されている。また、作動油タンク３２には、作動油供給ホース３６と作動油戻りホース(図示せず)とが接続されている。そして、作動油タンク３２は、サブフレーム２１に対し、ボルト(図示せず)を用いてボルト挿通孔２５Ｅに挿通し、ナット（図示せず）に螺着する。これにより、作動油タンク３２を、サブフレーム２１に固定することができる。

図７に示すように、燃料供給ホース３３と燃料戻りホース３４は、エンジン２６、熱交換器２９、燃料タンク３１を繋ぐ燃料系管路を構成している。燃料供給ホース３３は、燃料タンク３１内の燃料をエンジン２６に供給するもので、タンク側ホース３３Ａとエンジン側ホース３３Ｂとにより形成されている。燃料戻りホース３４は、エンジン２６で使用されなかった燃料を燃料タンク３１に戻すものである。

ここで、燃料供給ホース３３は、燃料タンク３１の下部からサブフレーム２１の熱交換器取付台２４（右ブラケット１８）の下側に確保された燃料系管路の配策スペースを通って熱交換器２９側に延び、例えば燃料クーラに接続されている。また、燃料供給ホース３３は、燃料クーラからサブフレーム２１のエンジン取付台２２の上側を通ってエンジン２６に接続されている。一方、燃料戻りホース３４は、エンジン２６からエンジン取付台２２の上側を通って燃料タンク３１に接続されている。

吸気ホース３５は、エンジン２６とエアクリーナ２８との間を繋ぐ吸気系管路を構成している。作動油供給ホース３６は、油圧ポンプ２７と作動油タンク３２との間を繋ぐ油圧系管路を構成している（図１２参照）。

図１に示すように、カウンタウエイト３７は、旋回フレーム５（メインフレーム６）の後側に取付けられている。カウンタウエイト３７は、フロント装置４との重量バランスをとるための重量物として形成されている。カウンタウエイト３７は、上部旋回体３を旋回動作したときに、上部旋回体３の旋回半径が小さくなるように形成されている。具体的には、カウンタウエイト３７は、左，右方向の両側を前側に向けて湾曲させることにより円弧状の外周面３７Ａを有し、この形状をもって旋回フレーム５の旋回中心に近い前側寄りに配置されている。

運転席３８は、エンジン２６上側に位置して設けられ、運転席３８の前側には、足を置くためのフロア部材３９がメインフレーム６の左サイドフレーム１２のフロア支持部１２Ａに取付けられている。また、運転席３８の左，右両側には、作業用の操作レバー４０が設けられ、運転席３８の前方となるフロア部材３９の前部位置には、走行用の操作レバー・ペダル４１（いずれも左側のみ図示）が設けられている。また、キャノピ４２は、運転席３８の上方を覆っている。

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。

オペレータは、運転席３８に座って、エンジン２６を始動した後、走行用の操作レバー・ペダル４１を操作することにより、下部走行体２を走行させることができる。一方、オペレータは、作業用の操作レバー４０を操作することにより、上部旋回体３の旋回動作、フロント装置４による土砂の掘削作業等を行うことができる。

次に、旋回フレーム５にエンジン２６、油圧ポンプ２７、エアクリーナ２８、熱交換器２９、燃料タンク３１、作動油タンク３２、燃料供給ホース３３、燃料戻りホース３４、吸気ホース３５、作動油供給ホース３６を含む搭載機器を組付ける場合の作業の一例について述べる。

まず、サブフレーム２１に対して各種搭載機器を取付ける。具体的には、サブフレーム２１のエンジン取付台２２に油圧ポンプ２７とエアクリーナ２８が設けられたエンジン２６を取付け、熱交換器取付台２４に熱交換器２９を取付け、タンク取付台２５に燃料タンク３１と作動油タンク３２とを取付ける。さらに、エンジン２６と熱交換器２９と燃料タンク３１とを燃料供給ホース３３によって繋ぎ、エンジン２６と燃料タンク３１とを燃料戻りホース３４によって繋ぐ。また、エンジン２６とエアクリーナ２８との間を吸気ホース３５によって繋ぐ。このサブフレーム２１に対する各種搭載機器の取付け作業は、メインフレーム６が移動される製造ラインとは異なる広い作業エリアで行うことができる。

そして、図７に示すように、油圧ポンプ２７、エアクリーナ２８、熱交換器２９、燃料タンク３１、作動油タンク３２、燃料供給ホース３３、燃料戻りホース３４、吸気ホース３５、作動油供給ホース３６をサブフレーム２１に取付けたら、このサブフレーム２１を各種搭載機器と一緒にメインフレーム６に取付ける。この場合には、サブフレーム２１を構成するエンジン取付台２２の前長板部２２Ａを前側に位置するエンジン取付ブラケット１６の上面１６Ａと前側に位置する後ブラケット１７の上面１７Ａとに載せ、後長板部２２Ｂを後側に位置するエンジン取付ブラケット１６の上面１６Ａと後側に位置する後ブラケット１７の上面１７Ａとに載せる。また、エンジン取付ブラケット１６の前短板部２２Ｅを前側に位置するエンジン取付ブラケット１５の上面１５Ａに載せ、後短板部２２Ｆを後側に位置するエンジン取付ブラケット１５の上面１５Ａに載せる。

この上で、ボルト２３を前長板部２２Ａのボルト挿通孔２２Ｈに挿通し、前側に位置する後ブラケット１７のねじ孔１７Ｂに螺着する。同様に、ボルト２３を後長板部２２Ｂのボルト挿通孔２２Ｋに挿通し、後側に位置する後ブラケット１７のねじ孔１７Ｂに螺着する。

また、タンク取付台２５の平板部２５Ａを２本の右張出しビーム１４上に配置し、前取付板部２５Ｂの水平部位２５Ｂ１をメインフレーム６の前ブラケット１９の上面１９Ａ上に配置する。この状態で、各ボルト２３を各右張出しビーム１４のボルト挿通孔２０に下側から挿通させ、先端を平板部２５Ａのねじ孔２５Ｃに螺着する。また、水平部位２５Ｂ１の各ボルト挿通孔２５Ｄに挿通したボルト２３を前ブラケット１９のねじ穴１９Ｂに螺着する。これにより、サブフレーム２１をメインフレーム６に取付けることができる。

かくして、本実施の形態では、旋回フレーム５は、下部走行体２に取付けられるメインフレーム６と、メインフレーム６と別個に設けられたサブフレーム２１とにより形成している。サブフレーム２１には、エンジン２６、油圧ポンプ２７、エアクリーナ２８、熱交換器２９、燃料タンク３１、作動油タンク３２、燃料供給ホース３３、燃料戻りホース３４、吸気ホース３５、作動油供給ホース３６を含む搭載機器を組付ける。この上で、サブフレーム２１は、エンジン２６、油圧ポンプ２７、エアクリーナ２８、熱交換器２９、燃料タンク３１、作動油タンク３２、燃料供給ホース３３、燃料戻りホース３４、吸気ホース３５、作動油供給ホース３６が設けられた状態でメインフレーム６に取付けられる。

従って、サブフレーム２１に各種搭載機器を取付ける作業は、メインフレーム６が移動される製造ラインとは異なる広い作業エリアで行うことができる。これにより、製造ラインでは、メインフレーム６にサブフレーム２１を取付けることにより、上部旋回体３を組立てることができる。この結果、エンジン２６、エアクリーナ２８、熱交換器２９、燃料タンク３１およびこれらを繋ぐホース３３，３４等を旋回フレーム５に対して容易に設けることができ、上部旋回体３の組立作業性を向上することができる。

しかも、エンジン２６、エアクリーナ２８、熱交換器２９、燃料タンク３１およびこれらを繋ぐホース３３，３４等が設けられたサブフレーム２１をメインフレーム６に搭載する構成では、メインフレーム６にホース３３，３４等を通すための開口を設ける必要がなくなる。これにより、穴加工等を省略して旋回フレーム５の構成を簡略化できる上に、強度を高めることができる。

サブフレーム２１は、エンジン２６が取付けられるエンジン取付台２２と、エンジン取付台２２に対して前，後方向と直交する左，右方向の一側となる右側に片寄せて配置され、熱交換器２９が取付けられる熱交換器取付台２４と、熱交換器取付台２４よりも前，後方向の前側位置に配置され、燃料タンク３１が取付けられるタンク取付台２５とにより構成されている。これにより、エンジン２６、熱交換器２９および燃料タンク３１は、サブフレーム２１上の定められた位置に取付けることができる。

さらに、熱交換器取付台２４は、エンジン取付台２２およびタンク取付台２５よりも高い位置に配置され、熱交換器取付台２４の下側は、燃料系管路をなす燃料供給ホース３３の配策スペースとなっている。これにより、熱交換器取付台２４の下側に重なった右ブラケット１８の下側には、燃料供給ホース３３等を配策するためのスペースを確保することができ、配策作業を容易に行うことができる。

なお、実施の形態では、サブフレーム２１に、エンジン２６、油圧ポンプ２７、エアクリーナ２８、熱交換器２９、燃料タンク３１、作動油タンク３２、燃料供給ホース３３、燃料戻りホース３４、吸気ホース３５、作動油供給ホース３６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、サブフレームを小型化し、このサブフレームに燃料系となるエンジン、熱交換器、燃料タンク、燃料供給ホース、燃料戻りホースだけを設ける構成としてもよい。また、サブフレームに、燃料系となるエンジン、熱交換器、燃料タンク、燃料供給ホース、燃料戻りホースと、吸気系となるエアクリーナ、吸気ホースとを設ける構成としてもよい。

また、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油圧ショベル、油圧クレーン、ホイルローダ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）
２ 下部走行体
３ 上部旋回体
５ 旋回フレーム
６ メインフレーム
２１ サブフレーム
２２ エンジン取付台
２４ 熱交換器取付台
２５ タンク取付台
２６ エンジン
２８ エアクリーナ
２９ 熱交換器
３１ 燃料タンク
３３ 燃料供給ホース（燃料系管路）
３４ 燃料戻りホース（燃料系管路）
３５ 吸気ホース（吸気系管路）

Claims (4)

1. 前，後方向に自走可能な下部走行体と、前記下部走行体上に旋回可能に設けられた上部旋回体とからなり、
   前記上部旋回体の支持構造体を形成する旋回フレームには、エンジン、エアクリーナ、熱交換器、燃料タンクが備えられてなる建設機械において、
   前記旋回フレームは、前記下部走行体に取付けられたメインフレームと、前記メインフレームに取付けられたサブフレームとからなり、
   前記サブフレームには、前記エンジン、前記熱交換器、前記燃料タンクおよび前記エンジン、前記熱交換器、前記燃料タンクを繋ぐ燃料系管路が設けられている構成としたことを特徴とする建設機械。
2. 前記サブフレームには、前記エアクリーナと、前記エンジンと前記エアクリーナとの間を繋ぐ吸気系管路とが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の建設機械。
3. 前記サブフレームは、前記エンジンが取付けられたエンジン取付台と、前記エンジン取付台に対して前記前，後方向と直交する左，右方向の一側に片寄せて配置され前記熱交換器が取付けられた熱交換器取付台と、前記熱交換器取付台よりも前，後方向の前側位置に配置され前記燃料タンクが取付けられたタンク取付台とにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載の建設機械。
4. 前記熱交換器取付台は、前記エンジン取付台および前記タンク取付台よりも高い位置に配置され、前記熱交換器取付台の下側は、前記燃料系管路の配策スペースとなっていることを特徴とする請求項３に記載の建設機械。

Images