JP5919441B2

JP5919441B2 - 油圧ショベル

Info

Publication number: JP5919441B2
Application number: JP2015531966A
Authority: JP
Inventors: 一成佐々木
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2015-02-27
Filing date: 2015-02-27
Publication date: 2016-05-18
Anticipated expiration: 2035-02-27
Also published as: WO2015122547A1; JPWO2015122547A1; DE112015000025B4; CN105051291B; CN105051291A; DE112015000025T5

Description

本発明は、油圧ショベルに関する。

油圧ショベル等の建設機械には、排気ガス規制に対応するために、エンジンから排出される排気ガス中の微粒子物質を捕集する排気ガス後処理装置が搭載されることが知られている。例えば、特許文献１には、ディーゼル微粒子捕集フィルタと選択還元触媒等とを含む排気ガス後処理装置をカウンタウエイトの凹部に収容した大型の油圧ショベルが開示されている。

一方、元々カウンタウエイトが小さい小型の油圧ショベルでは、カウンタウエイトとしての重量を確保する必要性から、カウンタウエイトに凹部を設けることが困難であり、そのような凹部を利用して排気ガス後処理装置を収容することはできない。また、排気ガス後処理装置をエンジンルームよりも上方に突出させると後方視界性が低下する。このため、特許文献２に記載の小型の油圧ショベルでは、排気ガス後処理装置をエンジンルーム内に収納している。

特許文献２に記載の小型の油圧ショベルにおいて、排気ガス後処理装置を取り出すときには、エンジンルーム上方の外装カバーを取り外して排気ガス後処理装置を露出させ、排気ガス後処理装置を所定位置に平行移動させてから、クレーンによって上方に吊り上げる。

特開２００８−１５６８３５号公報特開２０１２−１１７２４９号公報

しかし、小型の油圧ショベルの中でも、オペレータが乗り込むキャブやキャノピが前方側にチルトアップされるチルトアップフロアを備えたタイプのものでは、以下の問題がある。
つまり、チルトアップされた状態では、チルトアップフロアの後端部がエンジンルームの前側上方を覆うので、エンジンルームの上方全域が開放されているわけではない。このため、クレーンのワイヤや吊り上げられた排気ガス後処理装置がチルトアップフロアの後端部に接触する可能性があるなど整備性が悪いという問題がある。このため、排気ガス後処理装置を車体側面に近い油圧ポンプの上方に配置し、車体側方に向けて取り出し可能に設けることが望まれる。

また、チルトアップフロアを備えた油圧ショベルでは、チルトアップフロアがチルトアップされた状態でフロア下に入り込み、機器類の点検を行うことになるが、車体側面に近い位置に配置した排気ガス後処理装置は、チルトアップフロアのチルトアップ時に露出し、触れやすくなることとなる。従って、一旦加熱されると温度が低下し難い排気ガス後処理装置がそばで露出していることで、チルトアップさせて行う他の整備も排気ガス後処理装置の温度が低下してから行わなければならず、エンジンやエンジンルーム周辺、下部走行体のレボフレーム内の整備など、排気ガス後処理装置以外の整備性も良好とは言い難い。

本発明の目的は、チルトアップフロアをチルトアップさせたときの整備性が良好な油圧ショベルを提供することにある。

本発明の油圧ショベルは、下部走行体と、下部走行体の上に旋回自在に設けられた上部旋回体と、上部旋回体に設けられ、チルトアップフロアと、エンジンから排出された排気ガスを浄化する排気ガス後処理装置とを備える油圧ショベルであって、前記エンジンと、前記エンジンの車幅方向の一方に設けられて当該エンジンを冷却するクーリングユニットと、前記エンジンの車幅方向の他方に設けられて当該エンジンにより駆動される油圧ポンプとが収容されたエンジンルームを備え、前記排気ガス後処理装置は、その長手方向が車体前後方向に沿うように前記エンジンルーム内で前記油圧ポンプの上方に設けられているとともに、前記チルトアップフロアをチルトアップした状態で当該排気ガス後処理装置の露出する部分が着脱可能な保護カバーによって覆われていることを特徴とする。

本発明の油圧ショベルによれば、排気ガス後処理装置が保護カバーによって覆われており、エンジン停止後の排気ガス後処理装置の温度が完全に低下していない状況でも、保護カバーが排気ガス後処理装置からの熱を遮断するため、排気ガス後処理装置以外の箇所の整備を開始することができ、整備性を良好にできる。
また、チルトアップ時に保護カバーを取り外すと、チルトアップさせることで出現する作業空間に排気ガス後処理装置が露出し、この作業空間に排気ガス後処理装置を引き出してエンジンルームから取り出すことができ、排気ガス後処理装置を容易に整備できる。

本発明の油圧ショベルにおいて、前記エンジンルーム内には、前記チルトアップフロアを支持する支持プレートが前記排気ガス後処理装置の上方に配置され、前記保護カバーは、前記支持プレートにおける車体前後方向の前方に設けられた前縁から前記下部走行体を構成するレボフレームの上部に亘って設けられていることが好ましい。

本発明の油圧ショベルにおいて、前記保護カバーは、前記排気ガス後処理装置の車体前後方向の前方および上方のうちの少なくとも一方を覆うことが好ましい。

本発明の油圧ショベルにおいて、前記保護カバーは、前記排気ガス後処理装置の車幅方向の一側方を覆うことが好ましい。

本発明の一実施形態に係る油圧ショベルを示す側面図。チルトアップ状態の油圧ショベルの要部を拡大して示す側面図。保護カバーが取り付けられた状態のエンジンルームの平面図。保護カバーが取り外された状態のエンジンルームの平面図。保護カバーの分解斜視図。本発明の変形例に係る油圧ショベルを示す側面図。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明において、前後・左右・上下方向とは、図１に示す状態において、油圧ショベル１のキャブ５内で着座したオペレータが正面を向いた状態における前後・左右・上下方向を言う。また、左右方向は油圧ショベル１の車幅方向と同意である。

［油圧ショベルの概略の説明］
本実施形態に係る油圧ショベル１は、小型ショベルに分類される車両であり、下部走行体２と、下部走行体２の上に設けられた上部旋回体３と、土砂の掘削等を行う作業機４と、オペレータが油圧ショベル１を操縦するために乗り込むキャブ５とを備えている。また、油圧ショベル１は、チルトアップフロア６を有し、キャブ５全体をチルトアップおよびチルトダウンさせることが可能である。

図１はチルトダウン状態を示し、図２はチルトアップ状態を示す。また、図２では、上部旋回体３の左側面を塞ぐサイドカバー３Ａが取り外されており、後述する保護カバー１１と、保護カバー１１で保護された排気ガス後処理装置としてのディーゼルパーティキュレートフィルタ装置（以下「フィルタ装置」と略す）１０の一部とが視認可能になっている。

上部旋回体３は、下部走行体２に対して、図示しない旋回油圧モータにより旋回自在に設けられている。上部旋回体３の下部側は、上部旋回体３のフレームであるレボフレーム３０で構成され、レボフレーム３０の前端には、作業機４が設けられている。作業機４は、レボフレーム３０に上下揺動自在に取り付けられたブーム２１と、ブーム２１の先端に上下揺動自在に取り付けられたアーム２２と、アーム２２の先端に上下揺動自在に取り付けられたバケット２３とを有している。ブーム２１、アーム２２、およびバケット２３は、油圧シリンダであるブームシリンダ２１Ａ、アームシリンダ２２Ａ、バケットシリンダ２３Ａのシリンダロッドの先端にそれぞれ連結されており、それぞれのシリンダロッドを伸縮動作させることにより揺動動作する。

レボフレーム３０の後半部には、ディーゼルエンジンであるエンジン７（図３および図４参照）を収納するエンジンルーム３１が設けられ、レボフレーム３０の後端部にはカウンタウエイト３２が取り付けられている。また、レボフレーム３０の左側寄りにキャブ５が設けられている。

キャブ５の床面であるチルトアップフロア６は、走行レバーやペダル類が設けられたフロア前半部６Ｆと、作業機操作レバーやコンソールボックス、運転シート等が取り付けられ、フロア前半部６Ｆよりも一段高い位置に設けられたフロア後半部６Ｒとを有するステップ状に形成されている。チルトアップフロア６の前端は、ヒンジ機構６Ａを介してレボフレーム３０に連結されている。これにより、チルトアップフロア６は、ヒンジ機構６Ａの軸を中心としてチルトアップおよびチルトダウン可能になっている。

本実施形態では、チルトアップおよびチルトダウンは、図示しないガスダンパ等の補助を受けて人手によって行われるが、油圧シリンダを設け、その油圧シリンダによってチルトアップおよびチルトダウンを行ってもよい。チルトダウン状態のときには、チルトアップフロア６のフロア後半部６Ｒがエンジンルーム３１上方の大部分を覆っている。

エンジンルーム３１の前方において、チルトダウン状態のときには、チルトアップフロア６のフロア前半部６Ｆの下面がレボフレーム３０の上面に当接しており、チルトアップフロア６がチルトアップされると、図２に示すように、チルトアップフロア６がそれまで存していた領域に作業空間３Ｂが出現する。エンジン７やエンジンルーム３１の前側周辺、あるいはレボフレーム３０内の整備を行うときには、作業者がこの作業空間３Ｂに入り込む。

図３に示すように、エンジンルーム３１の後側上方には、左右方向に延びる支持プレート３３が設けられている。この支持プレート３３は、チルトダウン状態のときにチルトアップフロア６のフロア後半部６Ｒの下面が当接され、チルトアップフロア６を下方から支持する。支持プレート３３は、車幅方向両側において、カウンタウエイト３２の上部に固定されている。支持プレート３３は、サイズが大きく、かつチルトアップフロア６を支持できるような厚手の鋼鈑によって形成されているため、大重量である。従って、支持プレート３３の取り外しにはクレーン等を必要とする。図４では、エンジンルーム３１内を見えやすくするために、支持プレート３３を一点鎖線で描いて透過させている。

エンジンルーム３１内において、エンジン７の右側にはクーリングユニット８が、エンジン７の左側には油圧ポンプ９（図１、図２参照）が設けられている。また、油圧ポンプ９の上方にはフィルタ装置１０が設けられている。フィルタ装置１０は、エンジン７のフライホイールケース（図示略）の上面に、長手方向すなわち排気ガスの流れ方向が前後方向となるようにしてボルト固定されている。

クーリングユニット８は、エンジンルーム３１外から外気を引き込む冷却ファン８Ａ、および引き込まれた外気によって冷却されるラジエータ８Ｂ等から構成されている。油圧ポンプ９は、エンジン７により駆動され、走行用油圧モータ、旋回用油圧モータ、および作業機４の各油圧シリンダ２１Ａ，２２Ａ，２３Ａ（図１参照）等に昇圧された作動油を供給する。

［フィルタ装置の説明］
エンジン７の排気管端部のフランジには、フィルタ装置１０の入口に設けられたフランジ１０Ａが接続されている。フィルタ装置１０の円筒状のケースの内部には、円柱状のフィルタ（図示略）が収容されている。このフィルタは、通過する排気ガス中の粒子状物質を捕集する。フランジ１０Ａからフィルタ装置１０に流入した排気ガスは、フィルタを後方側に通過した後、レボフレーム３０の下方に開口した排気口から外部に排出される。

図２および図３に示すように、そのようなフィルタ装置１０の周囲は他の部品によって囲われている。フィルタ装置１０の前方、前側上方、および左方は、メンテナンス時に作業者がフィルタ装置１０に直接触れるのを防止する保護カバー１１によって覆われている。フィルタ装置１０の後方にはカウンタウエイト３２が位置し、フィルタ装置１０の右方にはエンジン７が配置されている。フィルタ装置１０の後側上方は、支持プレート３３によって覆われている。

［保護カバーの説明］
図５に示すように、保護カバー１１は、保護プレート１２と、保護パイプ１３と、保護プレート１２の表面に取り付けられた断熱部材１４とから構成されている。
保護プレート１２は、支持プレート３３の前縁付近からレボフレーム３０の上面付近に亘って設けられており、鋼鈑を略Ｌ字状に曲げて形成された上部プレート１２Ａと、上部プレート１２Ａの下方に設けられた矩形状の下部プレート１２Ｂと、上部プレート１２Ａと下部プレート１２Ｂとがはめ込まれたプレート支持部１２Ｃとを有する。上部プレート１２Ａと下部プレート１２Ｂとには、軽量化のための開口が形成されている。プレート支持部１２Ｃは、保護パイプ１３に溶接接合されている。

保護パイプ１３は、水平部１３Ａと、垂直部１３Ｂと、水平部１３Ａおよび垂直部１３Ｂに溶接接合された板状部１３Ｃと、水平部１３Ａの端部に溶接接合された固定板１３Ｄとを有する。
垂直部１３Ｂとおよび水平部１３Ａは、鋼管を曲げ加工等して略Ｌ字状に形成したものである。板状部１３Ｃは、フィルタ装置１０の左方を覆い、サイドカバー３Ａが取り外されているときに作業者がフィルタ装置１０に意図せずに触れることを防止する。垂直部１３Ｂの下端は、レボフレーム３０に設けられた差込みパイプ３０Ａに差し込まれて固定される。固定板１３Ｄは、２本のボルト１５によって支持プレート３３に設けられたブラケット３３Ａに固定される（図２参照）。

断熱部材１４は、断熱性および耐熱性を有する硝子繊維材料等にて形成され、表裏を貫通する複数の固定金具（図示略）を介して保護プレート１２に固定されている。

［保護カバーおよびフィルタ装置の脱着方法の説明］
保護カバー１１およびフィルタ装置１０の取り外しは、油圧ショベル１が停止してから十分な時間が経過し、フィルタ装置１０の温度が低下したのを確認してから行う。取り外し作業は、保護カバー１１、フィルタ装置１０の順で行う。

作業者は、先ず、チルトアップフロア６をチルトアップさせ、作業空間３Ｂを出現させる。次に、保護パイプ１３の固定板１３Ｄを支持プレート３３のブラケット３３Ａに対して固定するボルト１５を取り外してから、保護カバー１１を若干上方に持ち上げる。すると、保護パイプ１３の先端がレボフレーム３０の差込みパイプ３０Ａから抜けて、保護カバー１１が取り外される。取り外された保護カバー１１を、図４の矢印Ａで示すように斜め前方に水平移動させて、エンジンルーム３１から車体の側方に取り出す。
このように、保護カバー１１は、２本のボルト１５を取り外すだけで、容易に取り外すことができる。

保護カバー１１を取り外してフィルタ装置１０が露出したら、次に、フィルタ装置１０を取り外す。
作業者は、フィルタ装置１０に接続された電線や配管等を外すとともに、フィルタ装置１０の脚部をフライホイールケースの上面に固定するボルトを取り外して、フィルタ装置１０を他の機器と切り離す。

ここで、従来の油圧ショベルの場合には、フィルタ装置１０を抜き出すために、フィルタ装置１０の上方を覆う強固で大きな支持プレート３３を取り外す必要があったが、本実施形態の油圧ショベル１では、その作業は必要ない。本実施形態の油圧ショベル１では、フィルタ装置１０が切り離されたら、フィルタ装置１０を、図４の矢印Ｂで示すように斜め前方に水平移動させて、エンジンルーム３１から車体の側方に抜き出す。

前述したように、本実施形態に係る油圧ショベル１は、小型ショベルに分類される車両であることから、フィルタ装置１０が小型かつ軽量である。このため、クレーン等を用いなくても人力によってフィルタ装置１０を抜き出すことができる。また、小型ショベルである油圧ショベル１は、エンジンルーム３１の前後方向長さが短いので、フィルタ装置１０を抜き出すために必要な水平移動距離が短い。
フィルタ装置１０を取り付けるときには、上述の手順とは逆の手順で行い、その後に保護カバー１１を取り付ける。

［実施形態の効果］
以上の本実施形態によれば、フィルタ装置１０が保護カバー１１によって覆われており、エンジン７の停止後のフィルタ装置１０の温度が完全に低下していない状況でも、保護カバー１１がフィルタ装置１０からの熱を遮断するため、フィルタ装置１０以外の箇所の整備を開始することができ、整備性を良好にできる。
また、上部旋回体３の左側面近傍に配置された油圧ポンプ９の上部に近い位置にフィルタ装置１０とそれを覆う保護カバー１１が設けられているので、フィルタ装置１０および保護カバー１１の取り外しに際して、斜め前方への水平移動を遮る部品等がなく、それらを容易に外すことができる。
さらに、チルトアップ時に保護カバー１１を取り外すと、チルトアップさせることで出現する作業空間３Ｂにフィルタ装置１０が露出し、この作業空間３Ｂにフィルタ装置１０を引き出してエンジンルーム３１から取り出すことができ、フィルタ装置１０を容易に整備できる。

［変形例］
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態は、チルトアップフロア６の上にキャブ５が設けられた油圧ショベル１であったが、図６に示すようなチルトアップフロア１０６の上にキャノピ１０５が設けられた油圧ショベル１０１であってもよい。油圧ショベル１０１のその他の構成は前記実施形態の油圧ショベル１と同じであるため、その説明を省略する。

前記実施形態および変形例における保護カバー１１は、保護プレート１２と保護パイプ１３とを一体に形成したものであるが、それらが別体に形成されていてもよい。

前記実施形態および変形例では、油圧ショベル１，１０１が排気ガス後処理装置としてフィルタ装置１０のみを備えているが、フィルタ装置１０に代えて、酸化触媒装置および選択触媒還元装置を備えていてもよく、排気ガス後処理装置として酸化触媒装置のみ、または選択触媒還元装置のみを備えていてもよい。

前記実施形態および変形例では、保護カバー１１がフィルタ装置１０の前方、上方および左方の三方を覆う構成となっている。しかし、保護カバー１１がフィルタ装置１０の前方および上方のみを覆う構成や、保護カバー１１がフィルタ装置１０の前方のみまたは上方のみを覆う構成や、保護カバー１１がフィルタ装置１０の左方および右方の両方を覆う構成も本発明に含まれる。

また、前記実施形態および変形例では、保護カバー１１が、レボフレーム３０と支持プレート３３とに支持されているが、保護カバー１１の取り外しが容易な支持方法であればよく、例えば、保護カバー１１がエンジン７やフィルタ装置１０に支持されていてもよい。

本発明は、より小型の例えば後方小旋回型の油圧ショベルに利用できる。

１，１０１…油圧ショベル、２…下部走行体、３…上部旋回体、６，１０６…チルトアップフロア、７…エンジン、８…クーリングユニット、９…油圧ポンプ、１０…フィルタ装置（排気ガス後処理装置）、１１…保護カバー、３０…レボフレーム、３１…エンジンルーム、３３…支持プレート。

Claims

下部走行体と、下部走行体の上に旋回自在に設けられた上部旋回体と、前記上部旋回体に設けられたチルトアップフロアと、エンジンから排出された排気ガスを浄化する排気ガス後処理装置とを備える油圧ショベルであって、
前記エンジンと、前記エンジンの車幅方向の一方に設けられて当該エンジンを冷却するクーリングユニットと、前記エンジンの車幅方向の他方に設けられて当該エンジンにより駆動される油圧ポンプとが収容されたエンジンルームを備え、
前記排気ガス後処理装置は、その長手方向が車体前後方向に沿うように前記エンジンルーム内で前記油圧ポンプの上方に設けられているとともに、前記チルトアップフロアをチルトアップした状態で当該排気ガス後処理装置の露出する部分が着脱可能な保護カバーによって覆われており、
前記エンジンルーム内には、前記チルトアップフロアを支持する支持プレートが前記排気ガス後処理装置の上方に配置され、
前記保護カバーは、前記支持プレートにおける車体前後方向の前方に設けられた前縁から前記上部旋回体を構成するレボフレームの上部に亘って設けられている
ことを特徴とする油圧ショベル。
請求項１に記載の油圧ショベルにおいて、
前記保護カバーは、前記排気ガス後処理装置の車体前後方向の前方および上方のうちの少なくとも一方を覆う
ことを特徴とする油圧ショベル。
請求項１に記載の油圧ショベルにおいて、
前記保護カバーは、前記排気ガス後処理装置の車幅方向の一側方を覆う
ことを特徴とする油圧ショベル。