JP7495869B2 - 建設機械 - Google Patents

Description

本開示は、例えば、油圧ショベル、油圧クレーン、ホイールローダ等の建設機械に関する。

一般に、建設機械の代表例としての油圧ショベルは、走行可能な車体と、車体に設けられたエンジンと、エンジンからの排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置とを備えている。排気ガス浄化装置としては、例えば、ディーゼルエンジンの排気ガス中の窒素酸化物(Ｎox)を浄化する尿素ＳＣＲシステムが採用されている（SCR：Selective Catalytic Reduction）。

この場合、例えば、特許文献１に記載されているように、排気ガス浄化装置は、エンジンの排気管に接続され排気ガス中の窒素酸化物を除去する尿素選択還元触媒と、液体還元剤である尿素水を尿素選択還元触媒の上流側に噴射する尿素水噴射弁と、尿素水噴射弁に供給される尿素水を貯える尿素水タンクとを備えている。尿素水タンクには、外部から尿素水を供給（給水）するための給水口が設けられている。

特開２０１５－１２１１０２号公報（特許第5965892号公報）

特許文献１に記載された従来技術によれば、尿素水タンクに尿素水を供給（給水、補給）するときに、この作業を行う作業者は、尿素水を貯えた補給タンクを保持し続ける必要がある。ＢＩＢ（バック・イン・ボックス）とも呼ばれる尿素水の補給タンクの容量は、例えば、２０Ｌ程度あり、重いため、尿素水の補給作業を行う作業者にとって、その作業が負担になる可能性がある。

本発明の一実施形態の目的は、補給タンク（ＢＩＢ）から尿素水タンクに尿素水を供給（補給）する作業者の負担を低減できる建設機械を提供することにある。

本発明の一実施形態は、車体に配置され、排気ガス中の窒素酸化物を除去する尿素選択還元触媒の還元剤である尿素水を貯える尿素水タンクと、前記車体に設けられ、前記尿素水タンクを収容するタンク収容ケースとを備えた建設機械において、前記タンク収容ケースは、前記タンク収容ケースに収容された前記尿素水タンクよりも上側に設けられ、前記尿素水タンクを上側から覆う上面部と、前記上面部に設けられ、前記上面部の上面から下方に向けて有底状に凹む凹部と、前記凹部の底部に設けられ、前記尿素水タンクに尿素水を補給するための補給口とを備える。

本発明の一実施形態によれば、補給タンクから尿素水タンクに尿素水を供給（補給）する作業者の負担を低減できる。

実施の形態による油圧ショベルを示す右側面図である。 油圧ショベルの旋回フレーム上にエンジン、燃料タンク、作動油タンク、タンク収容ケース、工具収容ケース等を搭載した状態を示す平面図である。 旋回フレームの右前部、タンク収容ケース、工具収容ケース等を右前側からみた斜視図である。 タンク収容ケースのカバーを開いた状態を示す図３と同様位置の斜視図である。 図２中の矢示Ｖ－Ｖ方向からみた断面図である。 補給タンクから尿素水タンクに尿素水の補給（給水）を行う手順を示す説明図である。 補給タンクの尿素水を尿素水タンクに補給している状態を示す図５と同様位置の断面図である。 図６中の矢示VIII－VIII方向からみた凹部の底部の平面図である。 給水キャップ（蓋体）の断面図である。 変形例を示す図５と同様位置の断面図である。

以下、本発明の実施の形態による建設機械を、油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１ないし図９は、実施の形態を示している。図１において、建設機械の代表例である油圧ショベル１は、クローラ式の油圧ショベルとして構成されている。即ち、建設機械としての油圧ショベル１は、走行可能なクローラ式の下部走行体２と、下部走行体２上に設けられた旋回装置３と、下部走行体２上に旋回装置３を介して旋回可能に搭載された上部旋回体４と、上部旋回体４の前側に設けられ掘削作業等を行う多関節構造のフロント作業装置５（以下、作業装置５という）とを備えている。この場合、下部走行体２と上部旋回体４は、油圧ショベル１の車体（油圧ショベル本体）を構成している。

下部走行体２は、左，右の履帯２Ａを周回駆動させる左，右の走行用油圧モータ（図示せず）を備えている。上部旋回体４は、旋回軸受、旋回用油圧モータ、減速機構等を含んで構成される旋回装置３を介して、下部走行体２上に搭載されている。作業装置５は、例えば、ブーム５Ａ、アーム５Ｂ、作業具としてのバケット５Ｃを備えている。作業装置５は、ブーム５Ａを駆動するブームシリンダ５Ｄ、アーム５Ｂを駆動するアームシリンダ５Ｅ、バケット５Ｃを駆動する作業具シリンダとしてのバケットシリンダ５Ｆを備えている。

上部旋回体４は、支持構造体をなす旋回フレーム６と、旋回フレーム６の後側に設けられ、作業装置５との重量バランスをとるカウンタウエイト７と、旋回フレーム６の前部左側に設けられオペレータが搭乗するキャブ８と、カウンタウエイト７の前側に設けられ、内部にエンジン１０、熱交換装置１２、排気ガス浄化装置１６を構成する排気ガス後処理装置１７等を収容する建屋カバー９とを含んで構成されている。実施の形態では、上部旋回体４は、エンジン１０と、排気ガス浄化装置１６（尿素選択還元触媒１７Ｂ、尿素水タンク１８等）と、タンク収容ケース２１とを備えている。

旋回フレーム６は、車体フレームとも呼ばれており、上部旋回体４の支持構造体を構成している。図２に示すように、旋回フレーム６は、前，後方向に延びる厚肉な底板６Ａと、底板６Ａ上に立設され、左，右方向に所定の間隔をもって前，後方向に延びた左縦板６Ｂ，右縦板６Ｃと、底板６Ａまたは各縦板６Ｂ，６Ｃから左，右方向の外向きに延び前，後方向に間隔をもって配置された複数本の張出しビーム６Ｄと、左，右方向の外側に位置して各張出しビーム６Ｄの先端に取り付けられ、前，後方向に延びた左サイドフレーム６Ｅ，右サイドフレーム６Ｆとを含んで構成されている。

図３および図４に示すように、旋回フレーム６の前部右側には、右サイドフレーム６Ｆの前端部から左側に延びた前側ビーム６Ｇと、底板６Ａの右側端縁と右サイドフレーム６Ｆとの間を覆ったアンダカバー（図示せず）とが設けられている。旋回フレーム６の前部右側は、後述するタンク収容ケース２１の底部側を形成している。前側ビーム６Ｇには、長方形状の足掛け板６Ｈが前方に突出して設けられている。足掛け板６Ｈは、エンジン１０等のメンテナンスを行う作業者が下部走行体２から上部旋回体４上に上るときに、最初に足を掛ける１段目のステップを構成している。

キャブ８の内部には、オペレータが着席する運転席、油圧ショベル１を操作するための操作装置である走行用レバー・ペダル操作装置および作業用レバー操作装置（いずれも図示せず）等が設けられている。オペレータは、走行用レバー・ペダル操作装置および作業用レバー操作装置を操作することにより、下部走行体２による走行動作、上部旋回体４の旋回動作、作業装置５による掘削作業等を行うことができる。

図２に示すように、エンジン１０は、旋回フレーム６の後側に搭載されている。この場合、エンジン１０は、カウンタウエイト７の前側に位置して旋回フレーム６上に左，右方向に延びる横置き状態で設けられている。エンジン１０は、油圧ショベル１の原動機（駆動源）を構成するものであり、ディーゼルエンジン（内燃機関）によって構成されている。エンジン１０の左側には、熱交換装置１２に冷却風を供給するための冷却ファン１０Ａが設けられている。一方、エンジン１０の右側には、油圧ポンプ１３が設けられている。

エンジン１０には、排気ガスを排出するための排気管１１が接続されている。排気管１１は、エンジン１０の前側を左，右方向に延びる金属製の排気管路として形成されている。排気管１１は、エンジン１０から排出された高温の排気ガスを排気ガス後処理装置１７へと導く。

熱交換装置１２は、エンジン１０の左側に配設されている。熱交換装置１２は、エンジン１０の冷却ファン１０Ａに対面して設けられている。熱交換装置１２は、例えば、エンジン冷却水を冷却するラジエータ、作動油を冷却するオイルクーラ、エンジン１０が吸込む空気を冷却するインタクーラ等により構成されている。

油圧ポンプ１３は、エンジン１０の右側に設けられている。油圧ポンプ１３は、エンジン１０によって駆動されることにより、作動油タンク１４に貯溜された作動油を圧油として吐出する。油圧ポンプ１３から吐出された圧油は、コントロールバルブ装置（図示せず）を介して油圧アクチュエータ（例えば、ブームシリンダ５Ｄ、アームシリンダ５Ｅ、バケットシリンダ５Ｆ、旋回用油圧モータ、走行用油圧モータ）に供給される。

作動油タンク１４は、油圧ポンプ１３の前側に位置して旋回フレーム６の右側に設けられている。作動油タンク１４は、油圧アクチュエータを駆動するための作動油を貯える。一方、燃料タンク１５は、作動油タンク１４の前側に位置して旋回フレーム６に設けられている。

コントロールバルブ装置は、複数の方向制御弁からなる制御弁群である。コントロールバルブ装置は、油圧ポンプ１３から吐出された圧油を、キャブ８内の走行用レバー・ペダル操作装置および作業用レバー操作装置の操作に応じて、油圧アクチュエータに分配する。即ち、コントロールバルブ装置は、オペレータによる走行用レバー・ペダル操作装置および作業用レバー操作装置のレバー操作、ペダル操作に応じて、油圧ポンプ１３から吐出された圧油を油圧アクチュエータに供給または排出する。

排気ガス浄化装置１６は、エンジン１０からの排気ガスを浄化する。排気ガス浄化装置１６は、エンジン１０から排出される排気ガス中の有害物質を除去する。排気ガス浄化装置１６は、排気ガスの騒音を低減するための消音機構を備えている。排気ガス浄化装置１６は、尿素選択還元触媒１７Ｂおよび尿素水噴射弁（図示せず）を有する排気ガス後処理装置１７、後述する尿素水タンク１８、排気ガス後処理装置１７の尿素水噴射弁（図示せず）と尿素水タンク１８との間を接続する尿素水供給管路（図示せず）、尿素水供給管路に設けられ尿素水タンク１８の尿素水を尿素水噴射弁に供給する尿素水供給装置（図示せず）等を備えている。

排気ガス後処理装置１７は、排気管１１の出口側に接続されている。排気ガス後処理装置１７は、ＮＯｘ浄化装置とも呼ばれており、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を、還元剤となる尿素水（尿素水溶液）を用いて浄化する。排気ガス後処理装置１７は、排気管１１に接続された収容筒体１７Ａと、収容筒体１７Ａ内の上流側に収容された尿素選択還元触媒１７Ｂと、尿素選択還元触媒１７Ｂの下流側に配置された酸化触媒１７Ｃと、尿素選択還元触媒１７Ｂの上流側に設けられた尿素水噴射弁とにより構成されている。

尿素選択還元触媒１７Ｂは、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去する。即ち、尿素選択還元触媒１７Ｂは、エンジン１０から排出される排気ガスに含まれる窒素酸化物を、尿素水（尿素水溶液）から生成されたアンモニアによって選択的に還元反応させ、窒素と水に分解する。尿素水噴射弁は、尿素水供給管路等を介して尿素水タンク１８に接続されている。排気ガス後処理装置１７は、尿素水噴射弁により排気ガス中に尿素水を噴射し、尿素選択還元触媒１７Ｂにより尿素水から生成されたアンモニアを用いて排気ガス中のＮＯｘを還元反応させ、水と窒素に分解する。酸化触媒１７Ｃによって排気ガス中のアンモニアを低減させる。

尿素水タンク１８は、尿素選択還元触媒１７Ｂの還元剤（液体還元剤）である尿素水を貯える。図２～図７に示すように、尿素水タンク１８は、設置場所の一例として、燃料タンク１５よりも前側に位置して旋回フレーム６に設けられている。即ち、尿素水タンク１８は、車体（上部旋回体４）、具体的には、旋回フレーム６の前側で、かつ、作業装置５を挟んでキャブ８とは車体（車両）の左，右方向の反対側に配置されている。尿素水タンク１８は、尿素水供給管路および尿素水供給装置を介して尿素水噴射弁に接続されている。尿素水タンク１８内の尿素水は、尿素水供給装置の駆動により尿素水供給管路内を流通して尿素水噴射弁に供給される。

ところで、前述の従来技術によれば、尿素水タンクに尿素水を供給（給水、補給）するときに、この作業を行う作業者は、尿素水を貯えた補給タンクを保持し続ける必要がある。ＢＩＢ（バック・イン・ボックス）とも呼ばれる尿素水の補給タンクの容量は、例えば、２０Ｌ程度あり、重いため、尿素水の補給作業を行う作業者にとって、その作業が負担になる可能性がある。

実施の形態では、補給タンク（ＢＩＢ）から尿素水タンクに尿素水を供給（補給）する作業者の負担を低減できるように、次の構成を採用している。即ち、実施の形態では、尿素水タンク１８を覆うタンク収容ケース２１に補給口２８を設けている。この補給口２８は、タンク収容ケース２１の最外面（最上面）となる上面部２３より一段下がった面、即ち、タンク収容ケース２１の上面部２３に設けられた凹部２７の底部２７Ａに設けられている。

タンク収容ケース２１の補給口２８と尿素水タンク１８の給水口１８Ａとの間は、尿素水補給管３４を介して接続している。このため、図７に示すように、ＢＩＢ（バック・イン・ボックス）とも呼ばれる補給タンク５１から尿素水タンク１８に尿素水を補給する作業は、補給タンク５１をタンク収容ケース２１上（上面部２３上）に置いた状態で行うことができる。この結果、補給作業を行う作業者は、給水作業中に補給タンク５１を保持し続ける必要がなくなり、作業者の負担を軽減できる。

以下、実施の形態によるタンク収容ケース２１、尿素水タンク１８等を含む上部旋回体４の右前側の構造について、図３ないし図９を参照しつつ説明する。

図３に示すように、車体（上部旋回体４）の右前側、即ち、旋回フレーム６の前部位置でキャブ８とは反対側となる右前側には、内部に尿素水タンク１８を収容するタンク収容ケース２１と、タンク収容ケース２１の上側に配置され内部に工具を収容する工具収容ケース４１とが設けられている。換言すれば、旋回フレーム６の前部右側には、燃料タンク１５の前側に位置してタンク収容ケース２１および工具収容ケース４１が設けられている。

タンク収容ケース２１は、旋回フレーム６の前側ビーム６Ｇの前端縁から立ち上がって形成された前面部２２と、前面部２２の上端縁から後側に向けて延びる上面部２３と、上面部２３の後端縁から燃料タンク１５の前面に対面しつつ下側に向けて延びる後面部（図示せず）と、前面部２２と後面部とを挟むように立設された左側面部２４（図５等参照）および右側面部２５とにより直方体形状をなした中空構造体として構成されている。

なお、タンク収容ケース２１の後面部は、燃料タンク１５の前面が代わりとなってタンク収容ケース２１の後側を閉塞する場合には、省略することができる。タンク収容ケース２１の上面部２３は、開閉カバー２６と共に、旋回フレーム６の足掛け板６Ｈに続く２段目のステップを構成している。

工具収容ケース４１は、タンク収容ケース２１の上部位置に設けられている。工具収容ケース４１は、その前，後方向の長さ寸法が、タンク収容ケース２１の前，後方向の長さ寸法の半分程度に設定されている。工具収容ケース４１は、タンク収容ケース２１の上面部２３の後側半分に位置して取り付けられている。

工具収容ケース４１の内部には、例えば、メンテナンス作業に必要なスパナ、ドライバ、ボルト等の工具を収容することができる。工具収容ケース４１は、工具の出し入れをするときに開閉される開閉カバー４２を備えている。開閉カバー４２は、タンク収容ケース２１の上面部２３（開閉カバー２６）に続く３段目のステップを構成している。

タンク収容ケース２１は、「旋回フレーム６の右縦板６Ｃ」と「右側最前部に位置する張出しビーム（図示せず）」と「右サイドフレーム６Ｆの前側部分」と「前側ビーム６Ｇ」とに囲まれた旋回フレーム６のアンダカバー上の空間を利用することにより、その内部に大きな収容空間を備えている。このようなタンク収容ケース２１内の収容空間には、尿素水タンク１８が配置されている。

尿素水タンク１８は、タンク収容ケース２１内に位置して、旋回フレーム６のアンダカバー上に取り付けられている。尿素水タンク１８は、内部に尿素水を供給する給水口１８Ａを有している。給水口１８Ａは、尿素水タンク１８の上側に設けられている。給水口１８Ａは、尿素水タンク１８をタンク収容ケース２１内に収めた状態で、タンク収容ケース２１の補給口２８と上，下方向に対面する位置に設けられている。尿素水タンク１８の給水口１８Ａとタンク収容ケース２１の補給口２８は、尿素水補給管３４により接続されている。

次に、タンク収容ケース２１について詳しく説明する。

タンク収容ケース２１は、上面部２３と、凹部２７と、補給口２８とを備えている。タンク収容ケース２１は、尿素水補給管３４と、蓋体としての給水キャップ３６とを備えている。上面部２３は、タンク収容ケース２１に収容された尿素水タンク１８よりも上側に設けられており、尿素水タンク１８を上側から覆っている。図７に示すように、上面部２３には、尿素水の補給作業のときに、補給タンク５１が載置される。

凹部２７は、上面部２３に設けられており、上面部２３の上面２３Ａから下方に向けて有底状に凹んでいる。即ち、図４に示すように、凹部２７は、上面部２３の上面２３Ａから下方に向けて四角形状に凹んでいる。凹部２７は、四角形状の底部２７Ａと、底部２７Ａから上側に向けて立ち上がり、底部２７Ａと上面部２３とを接続する側壁部２７Ｂとを有している。

凹部２７の開口は、開閉カバー２６により覆われている。即ち、上面部２３には、開閉カバー２６がヒンジ２６Ａにより取付けられている。油圧ショベル１の稼働中（換言すれば、尿素水の補給作業を行っていないとき）は、図３に示すように、開閉カバー２６によって凹部２７を閉塞することができる。これに対して、補給タンク５１により尿素水タンク１８に尿素水を補給するときは、図４に示すように、開閉カバー２６を上側に開くことにより、凹部２７を露出させることができる。

図５ないし図８に示すように、補給口２８は、凹部２７の底部２７Ａに設けられている。補給口２８は、尿素水タンク１８に尿素水を補給するための開口である。補給口２８は、給水キャップ３６が着脱可能に取付けられる接続体２９を備えている。補給口２８の下側には、尿素水タンク１８の給水口１８Ａが配置されている。補給口２８は、尿素水タンク１８の給水口１８Ａと尿素水補給管３４を介して接続されている。

尿素水補給管３４は、一端側が補給口２８に接続されると共に、他端側が尿素水タンク１８の給水口１８Ａに接続されている。尿素水補給管３４は、補給口２８から補給された尿素水を尿素水タンク１８の給水口１８Ａに導く。尿素水補給管３４は、凹部２７の補給口２８に接続される大径部３４Ａと、尿素水タンク１８の給水口１８Ａに接続される小径部３４Ｂと、大径部３４Ａと小径部３４Ｂとを接続する縮径部３４Ｃとを備えている。縮径部３４Ｃは、大径部３４Ａから小径部３４Ｂに進む程（下側に進む程）、径方向寸法が小さくなっている。大径部３４Ａは、小径部３４Ｂよりも内径寸法が大きい。大径部３４Ａには、補給口２８の内側に位置して接続体２９が取付けられている。即ち、大径部３４Ａの内側には、接続体２９が取付けられている。接続体２９は、大径部３４Ａと縮径部３４Ｃとの接続部分に支持された状態で、大径部３４Ａに嵌っている。

接続体２９は、補給口２８に設けられている。実施の形態では、接続体２９は、補給口２８に尿素水補給管３４の大径部３４Ａを介して設けられている。接続体２９は、底板部３０と、筒部３１と、側板部３２（図８）と、ピン部材３３とを備えている。底板部３０は、筒部３１よりも外径方向寸法が大きい円板状に形成されている。この場合、底板部３０は、尿素水補給管３４の大径部３４Ａの内径とほぼ同じ外径寸法を有しており、大径部３４Ａ内に配置されている。

底板部３０のうち筒部３１よりも外径側には、尿素水が通過する貫通孔３０Ａが設けられている。図８に示すように、貫通孔３０Ａは、例えば、４個所位置、即ち、周方向に隣り合う側板部３２の間に対応する位置に筒部３１の軸方向に平行にあいた貫通孔として形成されている。底板部３０のうち筒部３１の筒内（内側空間）と対応する部位は、閉塞されている。底板部３０の中央部位には、ピン部材３３が設けられている。

筒部３１は、底板部３０から垂直に延びる円筒体として形成されている。筒部３１には、尿素水が通過する貫通孔３１Ａが設けられている。図８に示すように、貫通孔３１Ａは、例えば、筒部３１の４個所位置、即ち、周方向に隣り合う側板部３２の間に対応する位置に筒部３１の径方向にあいた貫通孔として形成されている。筒部３１の一端側（底板部３０とは反対側となる上端側）には、給水キャップ３６が着脱可能に取付けられる。

この場合、図５に示すように、油圧ショベル１の稼働中（尿素水の補給作業以外のとき）は、筒部３１の一端側に給水キャップ３６の係合孔３７Ａが係合されている。例えば、筒部３１の一端側の外周は雄ねじとなっており、この雄ねじとなった筒部３１の径方向外側に、雌ねじが形成された係合孔３７Ａが螺合される。

一方、図７に示すように、尿素水の補給作業のときは、筒部３１の一端側に給水キャップ３６の接続孔３７Ｂが接続されている。例えば、筒部３１の一端側の内周は平滑面となっており、この平滑面となった筒部３１の径方向内側に、接続孔３７Ｂを構成する筒体３７Ｃの外周面（平滑面）が嵌着される。

側板部３２は、底板部３０上に周方向に離間して設けられている。例えば、側板部３２は、周方向に等間隔（９０°）に離間した４個所位置に設けられている。周方向に隣り合う側板部３２の間は、フィルタ取付け部となっており、それぞれフィルタ３５が装着されている。これにより、タンク収容ケース２１の補給口２８には、フィルタ３５が設けられている。フィルタ３５は、補給口２８から尿素水タンク１８に向けて流通する尿素水から異物を分離する。

ピン部材３３は、底板部３０の中央位置に設けられている。ピン部材３３は、底板部３０から筒部３１内を筒部３１の軸方向と平行に延びている。これにより、タンク収容ケース２１の補給口２８内には、底板部３０によって補給口２８内を軸方向に延びるピン部材３３が設けられている。ピン部材３３は、筒部３１の軸方向寸法よりも大きくなっており、筒部３１の開口縁よりも上側に突出している。

図７に示すように、ピン部材３３は、給水キャップ３６の筒体３７Ｃが接続体２９の筒部３１の一端側に接続された状態で、給水キャップ３６の弁部材３９と当接し、弁部材３９を上方に押し上げる。即ち、尿素水の補給作業のときは、給水キャップ３６の接続孔３７Ｂ（より具体的には、接続孔３７Ｂを構成する筒体３７Ｃ）をタンク収容ケース２１の補給口２８（より具体的には、補給口２８に設けられた接続体２９の筒部３１）に接続させる。このとき、ピン部材３３は、給水キャップ３６の弁部材３９を、尿素水通路３８が連通する位置に移動させる。これにより、補給タンク５１から給水キャップ３６を通じて尿素水タンク１８に尿素水を供給することができる。

図５ないし図７に示すように、給水キャップ３６は、タンク収容ケース２１の補給口２８と補給タンク５１の注水口５１Ａとの両方に対して取付け取外しが可能である。補給タンク５１は、ＢＩＢ（バック・イン・ボックス）とも呼ばれ、尿素水タンク１８に補給する尿素水を貯える。給水キャップ３６は、油圧ショベル１の稼働中、換言すれば、尿素水の補給作業以外のときに、タンク収容ケース２１の補給口２８、より具体的には、補給口２８に設けられた接続体２９に取付けられている。これに対して、補給タンク５１を用いて尿素水の補給作業を行うときは、図６に示すように、タンク収容ケース２１の補給口２８（接続体２９）から給水キャップ３６を取外し、補給タンク５１の注水口５１Ａに取付ける。

ここで、図９等に示すように、給水キャップ３６は、蓋体本体としてのキャップ本体３７と、尿素水通路３８と、弁部材３９とを有している。給水キャップ３６は、弾性部材としてのばね４０を有している。キャップ本体３７は、円筒状に形成されており、係合孔３７Ａ、および、この係合孔３７Ａとは別に設けられた接続孔３７Ｂとを有している。即ち、キャップ本体３７の軸方向の一側（図９では下側）には、タンク収容ケース２１の補給口２８（より具体的には、補給口２８の接続体２９）と補給タンク５１の注水口５１Ａとの両方に係合可能な係合孔３７Ａが設けられている。

係合孔３７Ａは、例えば、雌ねじ孔として形成されている。タンク収容ケース２１の補給口２８および補給タンク５１の注水口５１Ａは、例えば、外周が雄ねじとなった筒体として構成されている。図５ないし図７に示すように、給水キャップ３６の係合孔３７Ａ（雌ねじ孔）は、補給口２８に対して螺合により取付け取外しが可能となっており、注水口５１Ａに対しても螺合により取付け取外しが可能となっている。

キャップ本体３７の軸方向の他側（図９では上側）には、タンク収容ケース２１の補給口２８（より具体的には、補給口２８の接続体２９）に接続可能な接続孔３７Ｂが設けられている。接続孔３７Ｂは、例えば、キャップ本体３７の軸方向の他側に設けられた筒体３７Ｃによって構成されており、筒体３７Ｃの外周は平滑面になっている。図７に示すように、筒体３７Ｃは、補給口２８の接続体２９、より具体的には、接続体２９の筒部３１に挿入される。筒部３１の内周は平滑面となっている。給水キャップ３６の接続孔３７Ｂは、接続体２９の筒部３１に筒体３７Ｃが挿入（嵌合）されることにより、補給口２８に接続される。

尿素水通路３８は、キャップ本体３７に設けられており、係合孔３７Ａと接続孔３７Ｂとの間を尿素水の通過を可能に接続している。キャップ本体３７は、内部が中空となった中空構造となっており、尿素水通路３８は、キャップ本体３７の中空構造によって構成されている。弁部材３９は、尿素水通路３８内に設けられている。図５に示すように、弁部材３９は、タンク収容ケース２１の補給口２８（接続体２９）に給水キャップ３６の係合孔３７Ａを係合させたときに、尿素水通路３８を閉塞する。

図７に示すように、弁部材３９は、タンク収容ケース２１の補給口２８に給水キャップ３６の接続孔３７Ｂを接続させたときに、尿素水通路３８を連通する。ばね４０は、弁部材３９を尿素水通路３８が閉塞する位置に向けて押圧する。尿素水の補給作業のときは、弁部材３９は、ピン部材３３によって押圧される（押し上げられる）ことにより尿素水通路３８が連通する位置にばね４０の弾性力に抗して移動する。即ち、弁部材３９は、中空構造のキャップ本体３７内で尿素水通路３８を閉塞する閉塞位置と尿素水通路３８を連通する連通位置とに移動可能に設けられている。弁部材３９は、ピン部材３３との当接によって連通位置に移動される。

弁部材３９は、段付き円板状に形成されており、小径部３９Ａと、大径部３９Ｂとを備えている。小径部３９Ａは、接続孔３７Ｂに嵌合されることにより、尿素水通路３８を閉塞する。弁部材３９は、ばね４０によって、小径部３９Ａが接続孔３７Ｂに嵌合する方向に押し付けられている。大径部３９Ｂは、尿素水通路３８内を接続孔３７Ｂ側の空間と係合孔３７Ａ側の空間とに区画している。

大径部３９Ｂには、軸方向に貫通する貫通孔３９Ｃが設けられている。大径部３９Ｂは、ばね４０によって、接続孔３７Ｂ側に押し付けられている。ピン部材３３によって大径部３９Ｂが係合孔３７Ａ側に移動しているときは、大径部３９Ｂの貫通孔３９Ｃを通じて接続孔３７Ｂ側から係合孔３７Ａ側に向けて尿素水が流通する。

補給タンク５１を用いて尿素水の補給作業を行うときは、図６に示すように、開閉カバー２６を開いた状態で、タンク収容ケース２１の補給口２８（接続体２９）から給水キャップ３６を取外し、取り外した給水キャップ３６を補給タンク５１の注水口５１Ａに取付ける。この場合、給水キャップ３６は、タンク収容ケース２１の補給口２８（接続体２９）に取付けられていた側を、補給タンク５１の注水口５１Ａに取付ける。次いで、図６中に矢印Ａで示すように、補給タンク５１の注水口５１Ａが下向きとなるように補給タンク５１を回転させ、図６中に矢印Ｂで示すように、補給タンク５１の注水口５１Ａ（給水キャップ３６）をタンク収容ケース２１の補給口２８（接続体２９）に近付ける。

図７に示すように、補給タンク５１の注水口５１Ａ（給水キャップ３６）をタンク収容ケース２１の補給口２８（接続体２９）に接続（嵌合）すると共に、補給タンク５１をタンク収容ケース２１の上面部２３に載置する。このとき、弁部材３９は、ピン部材３３によって尿素水通路３８が連通する位置に移動する。これにより、補給タンク５１の尿素水は、注水口５１Ａから給水キャップ３６（より具体的には、尿素水通路３８、弁部材３９の大径部３９Ｂの貫通孔３９Ｃ、接続孔３７Ｂ）、補給口２８（より具体的には、接続体２９の筒部３１内、筒部３１の貫通孔３１Ａ、フィルタ３５、底板部３０の貫通孔３０Ａ）、尿素水補給管３４を通じて、尿素水タンク１８に供給（補給）される。

このように、実施の形態では、タンク収容ケース２１の凹部２７に補給口２８が設けられており、補給口２８には、接続体２９によってフィルタ３５が取付けられている。補給口２８には、接続体２９によってピン部材３３が設けられている。補給口２８と尿素水タンク１８は、尿素水補給管３４を介して接続されている。尿素水補給管３４の大径部３４Ａの内径は、フィルタ３５の外径と同じ寸法となっている。

給水キャップ３６は、キャップ本体３７と弁部材３９とを含んで構成されている。弁部材３９は、尿素水通路３８を閉塞する位置にばね４０により押し付けられている。このため、給水作業を行わないときは、給水キャップ３６によって補給口２８から尿素水が漏れ出ることを防止できる。

図７は、尿素水の給水時の状態を示している。補給タンク５１は、補給タンク５１の注水口５１Ａに給水キャップ３６を取り付けた状態で、補給口２８および尿素水補給管３４を介して尿素水タンク１８に接続される。このとき、給水キャップ３６の弁部材３９は、尿素水通路３８を連通する位置にピン部材３３によって移動する。これにより、給水キャップ３６を通じて尿素水の補給（給水）を行うことができる。

給水作業中は、補給タンク５１をタンク収容ケース２１の上面部２３に載置できる。このため、作業者は、補給タンク５１を給水できる状態に設置したら、補給タンク５１を保持する必要がなくなる。このため、作業者は、給水が終わるまで補給タンク５１を保持しなくて済む。給水作業中に給水キャップ３６と補給口２８との間から尿素水が漏れた場合でも、漏れた尿素水は凹部２７に溜り、凹部２７から補給口２８のフィルタ３５を通じて尿素水タンク１８に流れる。

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、キャブ８に搭乗し、エンジン１０を起動（始動）させる。エンジン１０が起動すると、エンジン１０によって油圧ポンプ１３が駆動される。油圧ポンプ１３から吐出した圧油は、キャブ８内に配置された走行用レバー・ペダル操作装置および作業用レバー操作装置のレバー操作、ペダル操作に応じて、走行用油圧モータ、旋回用油圧モータ、ブームシリンダ５Ｄ、アームシリンダ５Ｅ、バケットシリンダ５Ｆ等に向けて吐出する。これにより、油圧ショベル１は、下部走行体２による走行動作、上部旋回体４の旋回動作、作業装置５による掘削作業等を行うことができる。

エンジン１０の運転時に、エンジン１０から排出される排気ガスは、排気管１１および排気ガス後処理装置１７を通過して大気中に排出される。このときに、尿素水タンク１８内の尿素水は、排気ガス後処理装置１７の尿素水噴射弁に供給され、尿素水噴射弁から排気ガスに向けて噴射される。これにより、尿素選択還元触媒１７Ｂでは、排気ガス中の窒素酸化物が窒素と水に分解される。さらに、酸化触媒１７Ｃでは、残留アンモニアが酸化し、窒素と水に分離される。これにより、窒素酸化物の排出量を低減することができる。

尿素水タンク１８内の尿素水が減った場合は、尿素水の補給作業を行う。この場合、図６に示すように、開閉カバー２６を開いた状態で、タンク収容ケース２１の補給口２８（接続体２９）から給水キャップ３６を取外し、取り外した給水キャップ３６を補給タンク５１の注水口５１Ａに取付ける。次いで、図６中に矢印Ａで示すように、補給タンク５１の注水口５１Ａが下向きとなるように補給タンク５１を回転させ、図６中に矢印Ｂで示すように、補給タンク５１の注水口５１Ａ（給水キャップ３６）をタンク収容ケース２１の補給口２８（接続体２９）に近付ける。

図７に示すように、補給タンク５１の注水口５１Ａ（給水キャップ３６）をタンク収容ケース２１の補給口２８（接続体２９）に接続すると共に、補給タンク５１をタンク収容ケース２１の上面部２３に載置する。このとき、弁部材３９がピン部材３３によって尿素水通路３８が連通する位置に移動し、補給タンク５１の尿素水が、給水キャップ３６、補給口２８、尿素水補給管３４を通じて、尿素水タンク１８に供給（補給）される。

以上のように、実施の形態によれば、タンク収容ケース２１の上面部２３に有底状に凹む凹部２７が設けられており、この凹部２７の底部２７Ａに尿素水タンク１８に尿素水を補給するための補給口２８が設けられている。このため、尿素水タンク１８に尿素水を供給（補給）する作業者は、尿素水の補給タンク５１をタンク収容ケース２１の上面部２３に載置したままの状態で補給タンク５１から尿素水タンク１８に尿素水を供給（補給）することができる。

即ち、作業者は、補給タンク５１の注水口５１Ａがタンク収容ケース２１の凹部２７に位置するように補給タンク５１を下側に向け、かつ、補給タンク５１をタンク収容ケース２１の上面部２３に載置する。これにより、補給タンク５１をタンク収容ケース２１の上面部２３に載置した状態のまま、補給タンク５１の注水口５１Ａから凹部２７の補給口２８を通じて補給タンク５１の尿素水を尿素水タンク１８に供給（補給）することができる。このため、作業者は、供給中（補給中）に補給タンク５１を保持し続ける必要がなくなり、作業者の負担を低減することができる。

実施の形態によれば、タンク収容ケース２１は、凹部２７の補給口２８と尿素水タンク１８の給水口１８Ａとを接続する尿素水補給管３４を備えている。このため、タンク収容ケース２１の形状の制約、尿素水タンク１８の形状や設置空間の制約等に伴って、タンク収容ケース２１の補給口２８の位置と尿素水タンク１８の給水口１８Ａの位置とが離れる場合でも、補給口２８と給水口１８Ａとの間から尿素水がこぼれることを抑制できる。換言すれば、凹部の底部の補給口と尿素水タンクの給水口とを一体形成できない場合、または、凹部の底部の補給口と尿素水タンクの給水口とを直接接続できない場合でも、凹部２７の底部２７Ａの補給口２８と尿素水タンク１８の給水口１８Ａとの間で尿素水がこぼれることを抑制できる。

実施の形態によれば、タンク収容ケース２１は、タンク収容ケース２１の補給口２８と補給タンク５１の注水口５１Ａとの両方に対して取付け取外しが可能な蓋体としての給水キャップ３６を備えている。給水キャップ３６は、尿素水通路３８を閉塞または連通する弁部材３９を有している。弁部材３９は、給水キャップ３６の係合孔３７Ａをタンク収容ケース２１の補給口２８に係合させたときに尿素水通路３８を閉塞し、給水キャップ３６の接続孔３７Ｂをタンク収容ケース２１の補給口２８に接続させたときに尿素水通路３８を連通する。

このため、油圧ショベル１が稼働しているときは、給水キャップ３６の係合孔３７Ａがタンク収容ケース２１の補給口２８に係合するように給水キャップ３６を補給口２８に取付ける。これにより、補給口２８を塞ぐことができる。これに対して、補給タンク５１による尿素水の供給（補給）を行うときは、給水キャップ３６の係合孔３７Ａが補給タンク５１の注水口５１Ａに係合するように給水キャップ３６を注水口５１Ａに取付けた状態で、給水キャップ３６の接続孔３７Ｂをタンク収容ケース２１の補給口２８に接続させる。これにより、給水キャップ３６を通じて補給タンク５１の尿素水を尿素水タンク１８に供給（補給）することができる。このため、給水キャップ３６によって補給口２８を塞ぐことができ、かつ、給水キャップ３６を通じて補給タンク５１から尿素水タンク１８に尿素水を供給（補給）することができる。

実施の形態によれば、給水キャップ３６の接続孔３７Ｂをタンク収容ケース２１の補給口２８に接続させたときに、給水キャップ３６の弁部材３９は、タンク収容ケース２１の補給口２８に設けられたピン部材３３によって尿素水通路３８が連通する位置に移動する。このため、補給タンク５１から尿素水タンク１８に尿素水を供給（補給）すべく、補給タンク５１に取付けられた給水キャップ３６の接続孔３７Ｂをタンク収容ケース２１の補給口２８に接続させたときにのみ、尿素水通路３８を連通させることができる。これにより、補給タンク５１の注水口５１Ａとタンク収容ケース２１の補給口２８とを接続する前に、給水キャップ３６を通じて尿素水がこぼれることを抑制できる。

実施の形態によれば、弁部材３９を尿素水通路３８が閉塞する位置に向けて押圧する弾性部材としてのばね４０を有している。このため、ばね４０によって、弁部材３９が尿素水通路３８を連通する位置に不必要に移動することを抑制できる。これにより、この面からも、尿素水がこぼれることを抑制できる。

実施の形態によれば、タンク収容ケース２１の補給口２８に尿素水から異物を分離するフィルタ３５が設けられている。このため、補給タンク５１から尿素水タンク１８に清浄な尿素水を供給できる。

なお、実施の形態では、タンク収容ケース２１の補給口２８と尿素水タンク１８の給水口１８Ａとを尿素水補給管３４を介して接続する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、図１０に示す変形例のように、タンク収容ケース２１の補給口６１と尿素水タンク１８の給水口１８Ａとを直接接続する構成としてもよい。即ち、尿素水補給管は、省略してもよい。この場合、補給口６１に接続体６２を（尿素水補給管を介することなく）直接設けることができる。接続体６２は、例えば、底板部６３と、筒部６４と、ピン部材６５とを備えている。底板部６３の外径は、筒部６４の外径と同寸法となっている。底板部６３および筒部６４は、補給口６１に支持されている。底板部６３には、貫通孔６３Ａが設けられている。補給口６１と尿素水タンク１８の給水口１８Ａは、例えば嵌合により接続することができる。変形例では、フィルタを省略しているが、例えば、接続体６２の筒部６４内に設けてもよい。

実施の形態では、弁部材３９を押圧する弾性部材としてばね４０を用いる構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、ゴム部材等、ばね以外の弾性部材を用いてもよい。弾性部材を省略してもよい。

実施の形態では、キャップ本体３７を中空構造とすることにより、給水キャップ３６内に尿素水通路３８を設ける構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、蓋体内に尿素水通路となる管体を設けてもよい。また、例えば、蓋体に尿素水通路となる通路孔を形成してもよい。即ち、管体または通路孔によって、係合孔と接続孔との間を尿素水の通過を可能に接続してもよい。

実施の形態では、尿素水タンク１８を燃料タンク１５よりも前側、即ち、旋回フレーム６の前側に配置した場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、尿素水タンクは、旋回フレームの前側以外の場所、例えば、カウンタウエイトの前側、エンジンの前側等に配置してもよい。この場合、尿素水タンクは、補給口を備えたタンク収容ケースに収容する。

実施の形態では、下部走行体２と上部旋回体４とにより車体を構成した場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、旋回体を有しない車体（例えば、前輪を有する前部車体と後輪を有する後部車体とを連結軸を介して屈曲可能に連結してなるアーティキュレート式の車体）としてもよい。

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、これに限らず、例えば、ホイール式の油圧ショベル、油圧クレーン、ホイールローダ、ブルドーザ、ダンプトラック等、各種の建設機械に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（車体）
４ 上部旋回体（車体）
１７ 排気ガス後処理装置
１７Ｂ 尿素選択還元触媒
１８ 尿素水タンク
１８Ａ 給水口
２１ タンク収容ケース
２３ 上面部
２３Ａ 上面
２７ 凹部
２７Ａ 底部
２８ 補給口
３３ ピン部材
３４ 尿素水補給管
３５ フィルタ
３６ 給水キャップ（蓋体）
３７ キャップ本体（蓋体本体）
３７Ａ 係合孔
３７Ｂ 接続孔
３８ 尿素水通路
３９ 弁部材
４０ ばね（弾性部材）
５１ 補給タンク
５１Ａ 注水口

Claims (7)

1. 車体に配置され、尿素水を貯える尿素水タンクと、
   前記車体に設けられ、前記尿素水タンクを収容するタンク収容ケースとを備えた建設機械において、
   前記タンク収容ケースは、
   前記タンク収容ケースに収容された前記尿素水タンクよりも上側に設けられ、前記尿素水タンクを上側から覆う上面部と、
   前記上面部に設けられ、前記上面部の上面から下方に向けて有底状に凹む凹部と、
   前記凹部の底部に設けられ、前記尿素水タンクに尿素水を補給するための補給口とを備えることを特徴とする建設機械。
2. 前記尿素水タンクは内部に尿素水を供給する給水口を有し、
   前記タンク収容ケースは、
   一端側が前記補給口に接続されると共に他端側が前記尿素水タンクの前記給水口に接続され、前記補給口から補給された尿素水を前記尿素水タンクの前記給水口に導く尿素水補給管を備えることを特徴とする請求項１に記載の建設機械。
3. 前記タンク収容ケースは、
   前記タンク収容ケースの前記補給口と前記尿素水タンクに補給する尿素水を貯える補給タンクの注水口との両方に対して取付け取外しが可能な蓋体を備え、
   前記蓋体は、
   前記タンク収容ケースの前記補給口と前記補給タンクの前記注水口との両方に係合可能な係合孔、および、前記係合孔とは別に設けられ前記補給口に接続可能な接続孔を有する蓋体本体と、
   前記蓋体本体に設けられ、前記係合孔と前記接続孔との間を尿素水の通過を可能に接続する尿素水通路と、
   前記タンク収容ケースの前記補給口に前記係合孔を係合させたときに、前記尿素水通路を閉塞し、前記タンク収容ケースの前記補給口に前記接続孔を接続させたときに、前記尿素水通路を連通する弁部材とを有していることを特徴とする請求項１に記載の建設機械。
4. 前記タンク収容ケースの前記補給口には、前記補給口内を延びるピン部材が設けられており、
   前記ピン部材は、前記蓋体の前記接続孔を前記タンク収容ケースの前記補給口に接続させたときに、前記蓋体の前記弁部材を前記尿素水通路が連通する位置に移動させることを特徴とする請求項３に記載の建設機械。
5. 前記蓋体本体は、内部が中空となった中空構造となっており、
   前記尿素水通路は、前記蓋体本体の中空構造によって構成されており、
   前記弁部材は、前記中空構造の前記蓋体本体内で前記尿素水通路を閉塞する閉塞位置と前記尿素水通路を連通する連通位置とに移動可能に設けられており、
   前記弁部材は、前記ピン部材との当接によって前記連通位置に移動されることを特徴とする請求項４に記載の建設機械。
6. 前記蓋体は、
   前記弁部材を前記尿素水通路が閉塞する位置に向けて押圧する弾性部材を有していることを特徴とする請求項３に記載の建設機械。
7. 前記タンク収容ケースの前記補給口には、前記補給口から前記尿素水タンクに向けて流通する尿素水から異物を分離するためのフィルタ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。

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