JP2016050466A - 小型建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン室を拡大させることなく、サイレンサ及び酸化触媒を設置することができる小型建設機械の提供。
【解決手段】本発明に係るミニショベルは、作業装置３を起伏可能に支持する旋回フレーム１０と、この旋回フレーム１０に略平行に配置され、エンジン室９の上面を形成する外装カバー１７と、運転席７の後部に配置されるプレート１５と、作動油タンク１６と、カウンタウェイト８とによって囲まれた空間内に、例えば旋回フレーム１０と、外装カバー１７と、プレート１５と、エンジン１１及び油圧ポンプ１２と、カウンタウェイト８とによって囲まれる設置空間２０内に、エンジン１１の排気ガスに含まれる窒素酸化物を浄化する酸化触媒１３と、エンジン１１の排気音を低減させるサイレンサ１４とを配置してある。
【選択図】図６

Description

本発明は、エンジンの排気ガスに含まれる窒素酸化物を浄化する酸化触媒を備えたミニショベルなどの小型建設機械に関する。

この種の従来技術が特許文献１に開示されている。この従来技術は、特に中型系の油圧ショベルを対象にエンジン室の上面に位置する天板を形成する外装カバーに開口を設け、この開口から上方の空間位置に突出させるようにして酸化触媒を含む排気ガス後処理装置を配置し、この排気ガス後処理装置及びエンジンを覆うようにボンネットを設け、旋回体に設置された運転席からの操縦者の後方視界をできる限り損なわないようにボンネットの高さを抑制した構成にしてある。

特開２００９−１０３０１６号公報

上述した従来技術は、酸化触媒を含む排気ガス後処理装置を設置するに際して、運転席からの操縦者の視界性を考慮しつつエンジン室の上方の空間領域を利用して外装カバーの開口部及びボンネットを設けること、すなわち、エンジン室の上方の空間領域を利用可能である状況での構成であって、上記上方に限らず、側方、後方へのエンジン室の拡大が極めて難しいミニショベルなどの小型建設機械にあっては、その機械の特徴として車幅内での後方小旋回（一般に後方小旋回型と呼ばれており、旋回体の後方側が左右履帯の幅内で旋回する構成である）、車幅内で超小旋回（一般に超小旋回型と呼ばれており、旋回体を含む旋回体上に設置されたものが左右履帯の幅内で旋回する構成である）、などが作業上で求められていることから、限られたエンジン室内の領域で酸化触媒を含む排気ガス後処理装置を設置することが重要な課題となっている。

本発明は、上述した従来技術における実情からなされたもので、その目的は、作業機械としての作業上の特徴から形成される空間領域が制限されるエンジン室内の空間領域を有効に活用して、エンジン室を上方、側方、後方へ拡大することをできる限り抑制するように酸化触媒を含む排気ガス後処理装置を設置することができる小型建設機械を提供することにある。

この目的を達成するために、本発明は、作業装置と、この作業装置を起伏可能に支持するベースフレームと、このベースフレーム上に設けたエンジンと、このエンジンの上面よりも低く配置され、上記エンジンによって駆動される油圧ポンプと、上記エンジンの排気ガスに含まれる窒素酸化物を浄化する酸化触媒と、上記エンジンの排気音を低減させるサイレンサと、上記ベースフレームに取り付けられ、上記エンジンと上記油圧ポンプの前方に設けられ、運転席の後部に配置されるプレートと、上記エンジンと上記油圧ポンプの前方に設けられ、作動油タンク及び燃料タンクの少なくとも一方を含むタンク装置と、上記ベースフレームに取り付けられ、上記エンジンと上記油圧ポンプの後方位置に設けたカウンタウェイトと、上記ベースフレームに略平行に配置され、上記エンジン及び上記油圧ポンプが収容されるエンジン室の上面を形成する外装カバーとを備えた小型建設機械において、上記ベースフレームと、上記外装カバーと、上記プレートと、上記タンク装置と、上記カウンタウェイトとによって囲まれた空間内に、上記サイレンサと上記酸化触媒とを配置したことを特徴としている。

このように構成した本発明は、ベースフレームと、エンジン室の上面を形成する外装カバーと、運転席後部に配置されるプレートと、作動油タンク及び燃料タンクの少なくとも一方を含むタンク装置と、カウンタウェイトとによって囲まれた空間内に酸化触媒を配置するので、エンジン室の拡大を抑制して配置することができる。また本発明は、エンジンの排気音を低減するサイレンサも同様に、ベースフレームと、外装カバーと、プレートと、タンク装置と、カウンタウェイトとによって囲まれた空間内に配置するので、このサイレンサの設置に際してもエンジン室の拡大を抑制して設置することができる。

本発明に係る小型建設機械によれば、従来技術におけるようなエンジン室の上面となる外装カバーの開口の形成、及びボンネットの設置を要することなく、サイレンサ及び酸化触媒を設置することができる。すなわち本発明は、サイレンサ及び酸化触媒の設置に際し、周辺部品に及ぼす影響を抑えることができ、設置作業を容易に行うことができる。

本発明の小型建設機械の第１実施形態を構成する小型油圧ショベルであるミニショベルを示す図で、（ａ）図は側面図、（ｂ）図は背面図である。 第１実施形態の要部をカウンタウェイト側から見た斜視図である。 第１実施形態の要部を運転席側から見た斜視図である。 第１実施形態に備えられる旋回体を背面側から見た斜視図である。 第１実施形態に備えられる旋回体からカウンタウェイトを除いて背面側から見た斜視図である。 第１実施形態におけるサイレンサ及び酸化触媒の設置空間を説明する図で、（ａ）図はカウンタウェイト側から見た斜視図、（ｂ）図はカウンタウェイト側から見た背面図、（ｃ）図は油圧ポンプ側から見た側面図である。 本発明の第２実施形態の要部を示す斜視図である。 本発明の第３実施形態の要部を示す斜視図である。 本発明の第４実施形態の要部を示す斜視図である。 本発明の第５実施形態の要部を示す斜視図である。

以下、本発明に係る小型建設機械の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の小型建設機械の第１実施形態を構成しており、小型油圧ショベルであるミニショベルを示す図で、（ａ）図は側面図、（ｂ）図は背面図である。本発明に係る小型建設機械の第１実施形態は小型油圧ショベル（例えばミニショベル）から成っている。すなわち、後方小旋回型小型油圧ショベルを構成するミニショベルから成っている。このミニショベルは、図１に示すように、左右の履帯を有する走行体１と、この走行体１上に配置された旋回体２と、この旋回体２に上下方向の回動可能に取り付けられた作業装置３とを備えている。

作業装置３は、旋回体２に連結されるブーム４と、このブーム４の先端に連結されるアーム５と、このアーム５の先端に連結されるバケット６とを含んでいる。旋回体２のベースフレーム、すなわち旋回フレーム１０上には、運転席７を配置してあり、この運転席７の後方位置にはカウンタウェイト８を配置してあり、運転席７とカウンタウェイト８との間に、すなわち運転席７の下方に、エンジン室９を配置してある。上述した作業装置３は、旋回フレーム１０に起伏可能に支持されている。運転席７は床７Ａ上に設置されている。

図２は、第１実施形態の要部をカウンタウェイト側から見た斜視図、図３は、第１実施形態の要部を運転席側から見た斜視図、図４は、第１実施形態に備えられる旋回体を背面側から見た斜視図、図５は、第１実施形態に備えられる旋回体からカウンタウェイトを除いて背面側から見た斜視図である。

これらの図２〜５に示すように、この第１実施形態は、旋回フレーム１０上に設けたエンジン１１と、このエンジン１１の上面１１ａよりも低く配置され、エンジン１１によって駆動される油圧ポンプ１２とを備えている。

また、この第１実施形態は、エンジン１１の排気ガスに含まれる窒素酸化物を浄化する酸化触媒１３と、エンジン１１の排気音を低減させるサイレンサ１４とを備えている。

また、この第１実施形態は、エンジン１１と油圧ポンプ１２の前方に設けられた作動油タンク及び燃料タンクの少なくとも一方を含むタンク装置、例えば作動油タンク１６から成るタンク装置と、エンジン１１と油圧ポンプ１２の前方に設けられ、運転席７の後部に配置されるプレート１５と、旋回フレーム１０に略平行に配置され、エンジン１１及び油圧ポンプ１２が収容される上述したエンジン室９の上面を形成する外装カバー１７とを備えている。

図６は、第１実施形態におけるサイレンサ及び酸化触媒の設置空間を説明する図で、（ａ）図はカウンタウェイト側から見た斜視図、（ｂ）図はカウンタウェイト側から見た背面図、（ｃ）図は油圧ポンプ側から見た側面図である。

また、この第１実施形態は、上述した旋回フレーム１０と、外装カバー１７と、プレート１５と、作動油タンク１６と、カウンタウェイト８とによって囲まれた空間内に、前述したサイレンサ１４と酸化触媒１３とを配置してある。

例えば図６に示すように、旋回フレーム１０と、外装カバー１７と、プレート１５と、エンジン１１の油圧ポンプ１２側の側面と、油圧ポンプ１２の上部と、カウンタウェイト８とによって囲まれる設置空間２０内に、サイレンサ１４と酸化触媒１３とを配置してある。

サイレンサ１４は、排気ガスの流れが水平方向となるように、油圧ポンプ１２の上側に配置してある。酸化触媒１３は、サイレンサ１４よりも少し上方位置に、サイレンサ１４と略平行に配置してある。

このように構成した第１実施形態は、エンジン１１から排出された排気ガス中の窒素酸化物が酸化触媒１３で浄化され、この浄化された排気ガスの排気音がサイレンサ１４で低減され、その排気ガスが旋回体２の外部に放出される。

この第１実施形態によれば、旋回フレーム１０と、外装カバー１７と、プレート１５と、エンジン１１及び油圧ポンプ１２と、カウンタウェイト８とによって囲まれる設置空間２０内に酸化触媒１３を配置するので、エンジン室９の上面となる外装カバー１７への開口の形成、及びボンネットの設置を要することなく、酸化触媒１３を設置することができる。また、この第１実施形態は、サイレンサ１４も同様に、設置空間２０内に設置するので、このサイレンサ１４の設置に際しても外装カバー１７への開口の形成、及びボンネットの設置を要することなく設置することができる。

すなわち、この第１実施形態は、酸化触媒１３及びサイレンサ１４を設置するに際し、酸化触媒１３及びサイレンサ１４の周辺部品に及ぼす影響を抑えることができ、酸化触媒１３及びサイレンサ１４の設置作業を容易に行うことができる。

また、この第１実施形態は、各機器の設置スペースに制限を受ける小型油圧ショベルを構成するミニショベルであっても、運転席７の下方の配置空間２０内のデッドスペースを有効に活用して酸化触媒１３及びサイレンサ１４を配置することができる。すなわち、油圧ポンプ１２上に形成されるデッドスペースを活用して、酸化触媒１３及びサイレンサ１４を配置することができる。また、酸化触媒１３をサイレンサ１４に略平行に配置したことから、酸化触媒１３とサイレンサ１４とを相互の干渉を生じさせずに配置することができる。

図７は、本発明の第２実施形態の要部を示す斜視図である。この第２実施形態は、酸化触媒１３をエンジン１１に設けられたエキゾーストマニホールド２５の上に配置し、サイレンサ１４を油圧ポンプ１２の上に配置してある。その他の構成は上述した第１実施形態と同等である。このように構成した第２実施形態は、上述した第１実施形態と同等の効果が得られる他、エキゾーストマニホールド２５上に形成されるデッドスペースを活用して酸化触媒１３を配置することができる。

図８は、本発明の第３実施形態の要部を示す斜視図である。この第３実施形態は、第１実施形態におけるエンジン１１と油圧ポンプ１２の配置に対して逆向きに、エンジン１１と油圧ポンプ１２を配置し、油圧ポンプ２上に酸化触媒１３とサイレンサ１４とを配置してある。その他の構成は、上述した第１実施形態と同等である。このように構成した第３実施形態も、上述した第１実施形態と同等の効果が得られる。

図９は、本発明の第４実施形態の要部を示す斜視図である。この第４実施形態は、サイレンサ１４Ａを、排気ガスの流れ方向（水平方向）と直交する断面が、水平方向に横長の形状に構成してある。その他の構成は、第１実施形態と同等である。

図１０は、本発明の第５実施形態の要部を示す斜視図である。この第５実施形態は、サイレンサ１４Ｂを、排気ガスの流れ方向（水平方向）と直交する断面が、上下方向に縦長の形状に構成してある。その他の構成は第１実施形態と同等である。

上述した第４，第５実施形態によれば、第１実施形態と同等の効果が得られる他、部品の配置スペースに制限を受けるミニショベルであっても、サイレンサ１４Ａ，１４Ｂの周辺機器との干渉を避けるようにサイレンサ１４Ａ，１４Ｂを配置することができる。

２ 旋回体
３ 作業装置
７ 運転席
７Ａ 床
８ カウンタウェイト
９ エンジン室
９ａ 開口部
１０ 旋回フレーム（ベースフレーム）
１１ エンジン
１１ａ 上面
１２ 油圧ポンプ
１３ 酸化触媒
１３Ａ 酸化触媒
１３Ｂ 酸化触媒
１４ サイレンサ
１４Ａ サイレンサ
１４Ｂ サイレンサ
１５ プレート
１６ 作動油タンク（タンク装置）
１７ 外装カバー
２０ 設置空間
２５ エキゾーストマニホールド

Claims (6)

1. 作業装置と、この作業装置を起伏可能に支持するベースフレームと、このベースフレーム上に設けたエンジンと、このエンジンの上面よりも低く配置され、上記エンジンによって駆動される油圧ポンプと、上記エンジンの排気ガスに含まれる窒素酸化物を浄化する酸化触媒と、上記エンジンの排気音を低減させるサイレンサと、上記ベースフレームに取り付けられ、上記エンジンと上記油圧ポンプの前方に設けられ、運転席の後部に配置されるプレートと、上記エンジンと上記油圧ポンプの前方に設けられ、作動油タンク及び燃料タンクの少なくとも一方を含むタンク装置と、上記ベースフレームに取り付けられ、上記エンジンと上記油圧ポンプの後方位置に設けたカウンタウェイトと、上記ベースフレームに略平行に配置され、上記エンジン及び上記油圧ポンプが収容されるエンジン室の上面を形成する外装カバーとを備えた小型建設機械において、
   上記ベースフレームと、上記外装カバーと、上記プレートと、上記タンク装置と、上記カウンタウェイトとによって囲まれた空間内に、上記サイレンサと上記酸化触媒とを配置したことを特徴とする小型建設機械。
2. 請求項１に記載の小型建設機械において、
   当該小型建設機械は、上記運転席の下方に、前記エンジン室が配置された小型油圧ショベルから成ることを特徴とする小型建設機械。
3. 請求項２に記載の小型建設機械において、
   上記サイレンサを、排気ガスの流れ方向が水平方向となるように、上記油圧ポンプの上側に配置したことを特徴とする小型建設機械。
4. 請求項３に記載の小型建設機械において、
   上記サイレンサの形状は、上記排気ガスの流れ方向と直交する断面が、水平方向に横長の形状、または上下方向に縦長の形状から成ることを特徴とする小型建設機械。
5. 請求項２に記載の小型建設機械において、
   上記酸化触媒を、上記サイレンサに略平行に配置したことを特徴とする小型建設機械。
6. 請求項２に記載の小型建設機械において、
   上記酸化触媒を、エキゾーストマニホールドの上に配置したことを特徴とする小型建設機械。