JP2011247232A

JP2011247232A - 作業機械

Info

Publication number: JP2011247232A
Application number: JP2010123942A
Authority: JP
Inventors: Takaya Terakawa; 貴也寺川; Akiichi Ono; 明一小野; Toshimasa Dorotani; 敏昌泥谷
Original assignee: Caterpillar SARL
Current assignee: Caterpillar SARL
Priority date: 2010-05-31
Filing date: 2010-05-31
Publication date: 2011-12-08
Also published as: EP2578832A1; US20130071295A1; CN102782270A; WO2011152223A1; EP2578832A4

Abstract

【課題】十分なタンク容量の液体還元剤タンクを容易に設置可能な作業機械を提供する。
【解決手段】上部旋回体２の一側および他側のブラケット11間に掛渡して取付けた水平に抜き差し可能なブームフートピン12により、作業装置のブーム基端部を回動自在に軸支する。一側のブラケット11と、燃料タンク６の側板部と、上部旋回体２の周縁部に設けた旋回体フレーム部17とで囲んだ場所にストレージボックス設置部18を設け、このストレージボックス設置部18を立体的に覆うようにストレージボックス５を設置する。このストレージボックス５の内部には、最も後方の燃料タンク６と隣接する位置に、窒素酸化物還元用の尿素水を収容する樹脂製の尿素水タンク21を設置し、尿素水タンク21内のタンク前側には、ペール缶24と、燃料補給用ポンプ25およびホース26と、工具箱27とを収納する。
【選択図】図１

Description

本発明は、窒素酸化物還元用の液体還元剤を収容する液体還元剤タンクを備えた作業機械に関する。

次期排ガス規制に適合するシステムとして尿素システムが期待されている。

従来、排ガス規制Tier３では、排ガスの後処理装置は必要ではなかったが、排ガス規制Tier４から、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter：黒鉛除去フィルタ）−ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction：選択還元触媒）の排ガス後処理装置が付き、さらに、尿素システム（尿素ＳＣＲシステム）が必須となった。

この尿素システムは、窒素酸化物還元用の液体還元剤として尿素水を用い、この尿素水をＤＰＦとＳＣＲ間のパイプに噴霧してアンモニアガスを生じさせ、このアンモニアガスをＳＣＲ内で窒素酸化物と化学反応させて、無害な窒素ガスと水とに分解させるもので、尿素水を蓄えておく尿素水タンクが必要となる。

従来、この種の尿素水タンクを機体に搭載する場合は、エンジンルームの内部、エンジンにより駆動される油圧ポンプの近傍、油圧機器用バルブの近傍、キャブ内、作動油タンクの近傍、旋回用油圧モータの近傍に尿素水タンクを配置する提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。

また、排気ガス後処理装置に隣接する作動油タンクやカウンタウエイトに尿素水タンクを取付ける場合もあり（例えば、特許文献２参照）、カウンタウエイト内の空間部に尿素水タンクなどの窒素酸化物低減装置を搭載する場合もある（例えば、特許文献３参照）。

特開２００３−２０９３６号公報（第３頁、図２）特開２００９−７９４２２号公報（第９頁、図９−１０）特開２００９−１６２１３７号公報（第７頁、図２−６）

尿素水タンクの容量は、機体車格による尿素使用量、給水間隔等によるが、作業機械の機器スペースに対して相当のスペースを要するタンクサイズとなる。さらに、尿素水供給用ポンプの自給性能により、尿素水タンクからＳＣＲまでの距離にも制限がある。

よって、尿素水タンクを作業機械の機体に搭載する際は、上記のような問題点に配慮しながら尿素水タンクを配置する必要があるが、ＳＣＲから限られた距離内に十分なタンク容量の尿素水タンクを設置することは容易でない。

例えば、特許文献１、２に示されたタンク設置場所では、十分なタンク容量の尿素水タンクを設置できるだけのスペースを確保することが容易でなく、また、特許文献３に示されたものは、カウンタウエイト内に空間部を加工する必要があり、設置スペースの確保が容易でない。

このように、従来の作業機械では、尿素水タンクのような液体還元剤タンクが必ずしも適切な場所に設置されていない問題がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、十分なタンク容量の液体還元剤タンクを容易に設置可能な作業機械を提供することを目的とする。

請求項１に記載された発明は、機体と、この機体の前部中央に配置された作業装置と、この作業装置の幅方向一側部に配置されたキャブと、上記作業装置の幅方向他側部に配置されたストレージボックスと、このストレージボックス内の後方位置に設置された窒素酸化物還元用の液体還元剤を収容する液体還元剤タンクとを具備した作業機械である。

請求項２に記載された発明は、請求項１記載の作業機械における作業装置が、機体側のブラケットに水平に抜き差し可能なピンにより回動自在に軸支され、液体還元剤タンクは、このピンの抜き差し領域より下側に設置されたものである。

請求項１記載の発明によれば、キャブとは作業装置を介して幅方向の反対側に配置されたストレージボックス内の後方位置に、窒素酸化物還元用の液体還元剤を収容する液体還元剤タンクが設置されたので、十分なタンク容量の液体還元剤タンクを、機体を変更することなく容易に設置することができる。

請求項２記載の発明によれば、液体還元剤タンクは、機体側のブラケットに作業装置を回動自在に軸支するピンの抜き差し領域より下側に設置されたので、液体還元剤タンクを取外すことなく、液体還元剤タンクの上側でピンを抜き差しして、機体に対し作業装置を容易に脱着することができる。

本発明に係る作業機械の液体還元剤タンク設置箇所の一実施の形態を示す斜視図である。同上作業機械のタンク設置箇所の側面図である。同上作業機械の斜視図である。

以下、本発明を、図１乃至図３に示された一実施の形態に基いて詳細に説明する。

図３に示されるように作業機械としての油圧ショベルは、下部走行体１に旋回軸受部を介して機体としての上部旋回体２が旋回可能に設けられ、この上部旋回体２の前部中央には作業装置３のブーム3aおよびブームシリンダ3bが配置され、この作業装置３の幅方向一側部にはオペレータの運転室を形成するキャブ４が配置され、上記作業装置３の幅方向他側部にはストレージボックス５が配置され、このストレージボックス５の後方には、燃料タンク６および作動油タンク７が配置され、上部旋回体２の後部には、エンジンフード８で覆われたエンジン（図示せず）およびこのエンジンにより駆動される油圧回路用ポンプ（図示せず）が配置されるとともに、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter：黒鉛除去フィルタ）およびＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction：選択還元触媒）を備えた排ガス後処理装置９が配置され、さらに上部旋回体２の後端にはカウンタウエイト10が配置されている。

図１に示されるように、上部旋回体２には、一側のブラケット11および補強板11aと他側のブラケットおよび補強板が作業装置取付間隔を介して一体に溶接付けされており、これらの一側および他側のブラケット11等の間に掛渡して取付けられた水平に抜き差し可能なピンとしてのブームフートピン12により、上記作業装置３のブーム3aの基端部が回動自在に軸支されている。

このブームフートピン12の一端にはピン固定板13が一体に取付けられ、このピン固定板13の先端部に穿設された固定穴が、ボルト14およびこのボルト14と螺合するナットにより機体側のブラケット11に固定され、一方、ボルト14を取外すことにより、ブラケット11に対しブームフートピン12を図１の２点鎖線で示されるように水平に抜き差し可能となるように設けられている。ブラケット11の下部と小ブラケット15との間には、ブームシリンダ3bの基端部を連結するためのシリンダ連結ピン16が設けられている。

図１および図２に示されるように、一側のブラケット11と、燃料タンク６の側板部と、上部旋回体２の周縁部に設けられた旋回体フレーム部17とで囲まれた場所に、ストレージボックス設置部18が設けられ、このストレージボックス設置部18を立体的に覆うように前記ストレージボックス５が設置されている。

このストレージボックス５は、旋回体フレーム部17に沿って側板部5aが設けられ、この側板部5aの前部上に開口枠部材5bが取付けられ、この開口枠部材5bにヒンジ5cにより蓋板5dが開閉自在に取付けられたステップ兼用収納箱であり、このストレージボックス５を機体上でのメンテナンス作業をする際の昇降用ステップとして用いる。旋回体フレーム部17の前面には、より下段のステップ19が取付けられている。

ストレージボックス５の内部には、最も後方の燃料タンク６と隣接する位置に、窒素酸化物還元用の液体還元剤としての尿素水を収容する液体還元剤タンクとしての樹脂製の尿素水タンク21が設置されている。この尿素水タンク21の尿素水注入口部22は、キャップ23により閉じられている。

尿素水タンク21内のタンク前側には、ペール缶24と、燃料補給用ポンプ25およびホース26と、工具箱27とが収納されている。

燃料補給用ポンプ25は、ポンプ取付ケース31の内部に設置され、このポンプ取付ケース31の前方にはホース挿通枠32により挿通口33が設置され、燃料補給用ポンプ25の下側にはホース挿通間隙が設けられ、ポンプ取付ケース31の後方にはホース引出空間を確保する仕切部材34，35が設けられている。

そして、燃料補給用ポンプ25から引出された燃料吐出側のホース26aは、燃料補給用ポンプ25の周囲に巻掛けられ、ホース挿通枠32内の挿通口33から燃料補給用ポンプ25の下側のホース挿通間隙を経て、仕切部材34，35内に引出され、さらに仕切部材35を挿通して燃料タンク６内に連通接続されている。一方、燃料補給用ポンプ25の燃料吸込側のホース26bは、ホース挿通枠32内の挿通口33から燃料補給用ポンプ25の下側のホース挿通間隙を経て、燃料補給用ポンプ25の周囲に巻掛けられ、必要に応じて巻き戻される。

上記開口枠部材5bや仕切部材35は、尿素水タンク21の位置決め部材としても機能し、尿素水タンク21を定位置に保持する。

燃料タンク６の前面には、尿素水タンク21の上部を覆うカバー部材（図示せず）を着脱自在に取付けるための取付基部材36，37が設けられている。このカバー部材には、機種に応じて上段のステップなどが取付けられる。なお、尿素水タンク21の尿素水注入口部22は、カバー部材により邪魔されることなくキャップ23を脱着できるようにしておくと良い。

上記図示しないカバー部材は、作業装置３の脱着のためにブームフートピン12を取外す際に図１および図２に示されるように取付基部材36，37から取外されるが、液体還元剤タンク21は、ブームフートピン12の抜き差し領域より下側に配置されているので、ブームフートピン12を取外す際もストレージボックス５内に設置したままで良く、かつ、スペースの有効活用が図られている。

すなわち、ブームフートピン12を取外す時に、尿素水タンク21が邪魔にならない高さまで押さえた形にしているが、従来はストレージボックス５内の後方に位置して十分に生かされていなかった比較的大きな空スペースを有効利用してストレージボックス５を設置するので、十分なタンク容量を必要とする尿素水タンク21の搭載スペースを確保することができる。

次に、この実施の形態の作用効果を説明する。

ストレージボックス５内の後方位置に尿素水タンク21を設置して、この尿素水タンク21内に貯留された尿素水を、尿素水ポンプ（図示せず）により排ガス後処理装置９のＤＰＦとＳＣＲ間のパイプに噴霧してアンモニアガスを生じさせ、このアンモニアガスをＳＣＲ内で排ガス中の窒素酸化物と化学反応させて、無害な窒素ガスと水とに分解させる。

一方、ペール缶24、燃料補給用ポンプ25およびホース26、工具箱27などは、ストレージボックス５内の比較的前方位置に収納し、必要に応じて、ストレージボックス５の蓋板5dを開け、ペール缶24、ホース26bおよび工具箱27などを出し入れする。

上部旋回体２に対し作業装置３を取外す場合は、図示しない上記カバー部材を取外し、ブームフートピン12を固定するピン固定板13のボルト14を取外し、図１に示されるようにピン固定板13が尿素水タンク21の尿素水注入口部22やキャップ23と干渉しない高さまでブームフートピン12を回動しつつ、ブラケット11から引抜くようにして取外す。

キャブ４とは作業装置３を介して幅方向の反対側に配置されたストレージボックス５内の後方位置に、窒素酸化物還元用の尿素水を収容する尿素水タンク21が設置されたので、十分なタンク容量の尿素水タンク21を、上部旋回体２の構造を変更することなく容易に設置することができる。

尿素水タンク21は、上部旋回体２側のブラケット11に作業装置３を回動自在に軸支するブームフートピン12の抜き差し領域より下側に設置されたので、この尿素水タンク21を取外すことなく、尿素水タンク21の上側でブームフートピン12を抜き差しして、上部旋回体２に対し作業装置３を容易に脱着することができる。

機体の大型化に応じてストレージボックス５も大型化するので、このストレージボックス５内に機体に応じた十分な大きさのタンク容量を有する尿素水タンク21を設置することができ、かつ、このストレージボックス５は、排ガス後処理装置９のＳＣＲから限られた距離内に設置されているので、ＳＣＲシステムの機能要件を満たす尿素水タンク21の配置が実現できる。さらに、前記カバー部材（図示せず）を取外すことで、尿素水タンク21のメンテナンスも容易にできる。

本発明は、液体還元剤タンク21を備えた作業機械の製造産業等において利用可能性がある。

２機体としての上部旋回体
３作業装置
４キャブ
５ストレージボックス
11 ブラケット
12 ピンとしてのブームフートピン
21 液体還元剤タンクとしての尿素水タンク

Claims

機体と、
この機体の前部中央に配置された作業装置と、
この作業装置の幅方向一側部に配置されたキャブと、
上記作業装置の幅方向他側部に配置されたストレージボックスと、
このストレージボックス内の後方位置に設置された窒素酸化物還元用の液体還元剤を収容する液体還元剤タンクと
を具備したことを特徴とする作業機械。
作業装置は、機体側のブラケットに水平に抜き差し可能なピンにより回動自在に軸支され、
液体還元剤タンクは、このピンの抜き差し領域より下側に設置された
ことを特徴とする請求項１記載の作業機械。