説明

作業機械

【課題】作業機械に関し、排気処理装置を備えながらも、排気処理装置で生じる熱がエンジンに影響を与えることなく、且つ、機体の稼動性能の悪化を招くことがないようにする。
【解決手段】駆動源としてのエンジン10を収納するエンジンルームERと、エンジンルームER上方に設置される第一エンジンフード30と、第一エンジンフード30上に設置され、エンジン10の排ガスを処理する排気処理装置60と、排気処理装置60及び第一エンジンフード30を覆う第二エンジンフード40とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、排気処理装置を備えた作業機械に関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般に、図4に示すように、油圧ショベルの上部旋回体100においては、後端部に配設されたカウンタウエイト101の前方に、エンジン102やマフラー103を収納するエンジンルームERが設置され、エンジンルームERの上方はエンジンフード104で覆われている。エンジン102には、通常、ディーゼルエンジンが用いられている。
ところで、近年、ディーゼルエンジンの排ガス規制に対応するため、油圧ショベルにも排気処理装置を新たに追加することが求められている。
【0003】
しかしながら、上部旋回体100の内部には、様々な装置が配設されスペースが限られており、新たな排気処理装置の設置スペースを上部旋回体100の内部に確保することは難しい。仮に、上部旋回体100の内部に排気処理装置を設置し得たとしても、排気処理装置で生じる熱が他の装置、特に、冷却が必要なエンジン102に影響を与えるおそれが高く好ましくない。
【0004】
また、例えば、特許文献1には、新たに排気処理装置を追加する技術ではないが、排気消音装置であるマフラーをカウンタウエイト中に収納する技術が開示されている。
【特許文献1】特開2002−70077号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1記載の技術を利用して、マフラーに代わり新たな排気処理装置をカウンタウエイト101中に収納すれば、エンジン102等の他の装置に排気処理装置で生じる熱が影響するおそれがなく、その設置スペースを確保することができる。しかしながら、これでは、機体の重量バランスに重要なカウンタウエイト101のスペースをカットすることになるので、カウンタウエイト101の重量が低下し、吊り上げ能力等、機体の稼動性能の悪化を招くおそれがある。
【0006】
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、排気処理装置を備えながらも、排気処理装置で生じる熱がエンジンに影響を与えることなく、且つ、機体の稼動性能の悪化を招くことがない、作業機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、請求項1記載の本発明の作業機械は、駆動源としてのエンジンを収納するエンジンルームと、該エンジンルーム上方に設置される第一エンジンフードと、該第一エンジンフード上に設置され、該エンジンの排ガスを処理する排気処理装置と、該排気処理装置及び該第一エンジンフードを覆う第二エンジンフードとを備えたことを特徴としている。
【0008】
請求項2記載の本発明の作業機械は、請求項1記載の作業機械において、該第一エンジンフードは、該エンジンに臨む所定の位置に形成された開口部を備えるとともに、該第二エンジンフードは、該開口部に対面する位置に開閉自在に形成されたカバーを備えている
ことを特徴としている。
請求項3記載の本発明の作業機械は、請求項2記載の作業機械において、該第二エンジンフードは、該開口部の周囲に立設した縦壁を備え、該縦壁が、該第二エンジンフードの内部のスペースを、該開口部を介して該エンジンに臨む第一スペースと該排気処理装置を収納する第二スペースとに区切っていることを特徴としている。
【0009】
請求項4記載の本発明の作業機械は、請求項1〜3の何れか1項に記載の作業機械において、該エンジンの排気口と該排気処理装置の吸気口との間の配管は、フレキシブルジョイントを介して接続されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【0010】
請求項1記載の本発明の作業機械によれば、第一エンジンフードと第二エンジンフードとにより区画されたスペースに排気処理装置が設置されるので、排気処理装置で生じる熱がエンジンに影響を与えることを抑制することができる。
また、カウンタウエイト中に排気処理装置を設置するような場合と比較すれば、カウンタウエイトのスペースは従来通り確保されるので、カウンタウエイトの重量がカットされることによる機体の稼動性能の悪化を招くことがない。
【0011】
また、エンジンフードが2重構造となるので、エンジンルームからの騒音を効果的に低減することができる。
さらに、排気処理装置がエンジンから離隔して配置されるので、エンジンの振動が排気処理装置に伝達することを抑制することができるとともに、排気処理装置や排気処理装置の固定構造を安価にすることができる。
【0012】
請求項2記載の本発明の作業機械によれば、第一エンジンフードは開口部を備えるとともに、第二エンジンフードは開口部に対面した開閉自在なカバーを備えているので、第二エンジンフードのカバーを開放し、開口部を介してエンジンに容易にアクセスして、メンテナンスを行なうことができる。
請求項3記載の本発明の作業機械によれば、第二エンジンフードの縦壁が、エンジンフードの内部のスペースを、開口部を介してエンジンに臨む第一スペースと排気処理装置を収納する第二スペースとに区切っているので、排気処理装置で生じる熱が周囲に洩れて影響を与えることを抑制することができる。
【0013】
請求項4記載の本発明の作業機械によれば、エンジンの排気口と排気処理装置の吸気口との間の配管がフレキシブルジョイントを介して接続されているので、エンジンの振動がフレキシブルジョイントの軟性によって吸収され、配管を介してエンジンの振動が排気処理装置に伝達することを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
[一実施形態]
図1〜図3は本発明の一実施形態に係る作業機械を示すもので、図1はそのデッキ,エンジンフード及び排気処理装置の構成を説明する模式的な縦断面図、図2はそのデッキ,エンジンフード及び排気処理装置を分解して示す斜視図、図3はその上部旋回体を示す斜視図である。
【0015】
<構成>
ここでは、作業機械の代表的な例である油圧ショベルについて説明する。
油圧ショベルは、下部走行体と、下部走行体上に回転自在に結合された上部旋回体(機体)1(図3参照)と、上部旋回体1から前方へ延出するように取り付けられた作業装置とから構成されている。
【0016】
上部旋回体1は、図1及び図3に示すように、隅部が丸みを帯びた略直方体状の箱型に形成されており、左右側面の外殻をなす左右一対のサイドパネル2,3と、上面の外殻をなすアウタパネル4と、底面の外殻をなすボトムパネル5とを有している。なお、アウタパネル4は、略水平に設置されたパネルであって、上部旋回体1の右側前部に取り付けられたステップ6から上がってきたオペレータが歩行可能になっている。
【0017】
また、上部旋回体1は、架台となるスイングフレーム(図示略)を有し、スイングフレーム上の後端部には、作業装置との重量バランスをとるためのカウンタウエイト7が配設されている。なお、上部旋回体1の外殻である上記各パネル2〜5は、スイングフレームを覆うようにスイングフレームに取り付けられている。
カウンタウエイト7の前方には、図1に示すように、中央部に、油圧ショベルの動力源であるディーゼルエンジン(以下、単にエンジンという)10を収容するエンジンルームERが配設され、一側(ここでは右側)に、エンジン10により駆動され作動油を吐出する油圧ポンプ11を収容するポンプルームPRが配設され、他側(ここでは左側)に、エンジン冷却水を冷却するラジエータ12や作動油を冷却するオイルクーラ13等の冷却装置や、これら冷却装置12,13に冷却風を導入させる冷却ファン14等を収容するクーリングルームCRが配設されている。
【0018】
エンジンルームERは、上面が開放された箱形状の部屋であって、底面がボトムパネル5により覆われ、背面がカウンタウエイト7により覆われ、右側面がポンプルームPRとの間を仕切るライトウォール21により覆われ、左側面がクーリングルームCRとの間を仕切るレフトウォール22により覆われ、前面がエンジン10の前方に配設されたバルブユニットとの間を仕切るフロントウォール(図示略)により覆われている。ここで、アウタパネル4には、エンジンルームERに臨む所定の位置(ここでは、エンジンルームER上面全体に臨む位置)を開放した開放部4aが形成されている。また、アウタパネル4について詳述すると、アウタパネル4にはクーリングルームCRに臨む位置にも開放部が形成され、ここに、アウタパネル4の水平位置(高さ位置)から突出した箱型形状のフード8が取り付けられている。
【0019】
つまり、エンジンルームERは、その底面及び周囲四面がそれぞれ、ボトムパネル5,カウンタウエイト7,ライトウォール21,レフトウォール22及びフロントウォールにより囲繞されている。
また、エンジンルームERの上方には、アウタパネル4及びカウンタウエイト7上面に取り付けられアウタパネル4の水平位置に対して上方に突出したデッキ(第一エンジンフード)30が配設されている。
【0020】
デッキ30は、図2に示すように、開放部4aの周囲四辺を取り囲むように立設した4枚の側板31〜34と、各側板31〜34の上端に載置されエンジンルームER上面を覆う略長方形状の基板35とを備え、下面が開放された箱型に形成されている。
基板35は、アウタパネル4に平行且つ水平な板である。そして、基板35の略中央部には、エンジン10に臨むメンテナンス口(開口部)35aが形成されている。ここでは、メンテナンス口35aは、エンジン10の一部分の直上方において略長方形状に形成されている。
【0021】
また、基板35上には、基板35に対して膨出した形状で基板35を覆うエンジンフード(第二エンジンフード)40が備えられている。エンジンフード40は、略直方体状の下面が開放された箱型に形成されて、デッキ30の適宜の位置に取り付けられている。
詳述すると、エンジンフード40は、図1及び図2に示すように、左右側面をなす左右一対のサイドプレート41,42と、上面をなすトッププレート43と、背面をなすリヤプレート(図示略)と、前面をなすフロントプレート44とを備えている。そして、その内部は中空に形成されスペースが確保されている。
【0022】
また、エンジンフード40は、デッキ30に取り付けられた状態で、デッキ30のメンテナンス口35aの周囲三辺(右側,左側及び後側の辺)に対して立設した三枚の縦壁45〜47を有している。
そして、エンジンフード40の内部のスペースは、図1に示すように、デッキ30に取り付けられた状態で、ライトサイドプレート41と右側縦壁45とで区画される右側スペース(第二スペース)SRと、右側縦壁45と左側縦壁46とで区画される中央スペース(第一スペース)S1と、左側縦壁46とレフトサイドプレート42とで区画される左側スペース(第二スペース)SLとを有している。
【0023】
さらに、トッププレート43及びフロントプレート44はそれぞれ、図2に示すように、縦壁45〜47に接する部分が切り欠かれた構造となっている。つまり、中央スペースS1は、その上面及び前面が開放されている。ここで、デッキ30の基板35には、右側縦壁45に沿って延在する略コ字状の第一サポート部材36と、左側縦壁46に沿って延在する略コ字状の第二サポート部材37と、後側縦壁47に沿って機体左右方向に延び第一サポート部材36及び第二サポート部材37を連結する第三サポート部材38とが取り付けられている。そして、これらサポート部材36〜38がエンジンフード40の切り欠かれた部分(中央スペースS1)を補強支持するようになっている。
【0024】
中央スペースS1の上面及び前面には、その上面及び前面を開閉自在に覆うカバー50が取り付けられている。中央スペースS1は、デッキ30のメンテナンス口35aを介してエンジン10にアクセス可能な空間であって、カバー50を開けると、エンジン10にアクセスすることができるようになっている。
ここで、本発明の大きな特徴であるが、デッキ30の基板35上には、エンジン10の排ガスを処理する排気処理装置60が設置されているとともに、排気処理装置60は、エンジンフード40で覆われ、エンジンフード40の右側スペースSR及び左側スペースSLに収納されている。
【0025】
詳述すると、排気処理装置60は、排ガスに含まれる大気汚染物質である黒い煤状の粒子状物質(以下、PM;Particulate Matterという)を低減するためのPM浄化装置61と、NOxを低減するためのNOx浄化装置62と、PM浄化装置61及びNOx浄化装置62間を接続する配管63とを備えている。
そして、PM浄化装置61は、周知のDPF(Diesel Particulate Filter)を利用した装置であって、右側スペースSRに収納されている。NOx浄化装置62は、周知の尿素触媒を利用した装置であって、左側スペースSLに収納されている。配管63は、リヤプレートと後側縦壁47との間を通っている。
【0026】
また、PM浄化装置61の吸気口とエンジン10の排気口との間の配管70は、図1に示すように、PM浄化装置61の吸気口に取り付けられたフレキシブルジョイント71を介して接続されている。
<作用・効果>
本発明の一実施形態にかかる作業機械は上述のように構成されているので、以下のような作用・効果がある。
【0027】
デッキ30とエンジンフード40とにより区画されたスペースSR,SLに排気処理装置60が設置されるので、排気処理装置60を備えながらも、排気処理装置60で生じる熱がエンジン10やラジエータ12やオイルクーラ13等に影響を与えることを抑制することができる。
また、カウンタウエイト7中に排気処理装置60を設置するような場合と比較すれば、カウンタウエイト7のスペースは従来通り確保されるので、カウンタウエイト7の重量がカットされることによる機体の稼動性能の悪化を招くことがない。
【0028】
また、従来、エンジンルームERの上方を覆うエンジンフードは一つであったが、ここでは、エンジンルームERの上方はデッキ30とエンジンフード40とで覆われ、実質的にエンジンフードが2重構造となるので、エンジンルームERからの騒音を効果的に低減することができる。
また、排気処理装置60がエンジン10から離隔して配置されるので、エンジン10の振動が排気処理装置60に伝達することを抑制することができるとともに、排気処理装置60や排気処理装置60の固定構造を安価にすることができる。
【0029】
さらに、エンジン10の排気口と排気処理装置60の吸気口との間の配管70がフレキシブルジョイント71を介して接続されているので、エンジン10の振動がフレキシブルジョイント71の軟性によって吸収され、配管70を介してエンジン10の振動が排気処理装置60に伝達することを抑制することができる。
また、デッキ30はメンテナンス口35aを備えるとともに、エンジンフード40はメンテナンス口35aに対面した開閉自在なカバー50を備えているので、エンジンフード40のカバー50を開放し、メンテナンス口35aを介してエンジン10に容易にアクセスして、エンジン10の点検,部品交換及び清掃等のメンテナンスを行なうことができる。
【0030】
また、エンジンフード40の縦壁45〜47が、エンジンフード40の内部のスペースS1,SR,SLを、メンテナンス口35aを介してエンジン10に臨む中央スペースS1と排気処理装置60を収納するスペースSR,SLとに区切っているので、排気処理装置60で生じる熱が周囲に洩れて影響を与えることを抑制することができる。特に、これによれば、エンジンフード40のカバー50を開放してメンテナンスを行なうときに、オペレータに排気処理装置60の熱が影響せず、有用である。
【0031】
また、排気処理装置60は、PM浄化装置61とNOx浄化装置62とにより構成されるので、PMやNOx等の排ガスを良好に浄化しながら、PM浄化装置61がマフラーの機能も果たすので、マフラーを備えることなく排気に係る騒音を十分に抑制することができる。
[その他]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
【0032】
例えば、上記実施形態において、デッキ30やエンジンフード40は、さらに、その内面に吸音材や断熱材が貼り付けられて構成されていることが好ましい。これによれば、エンジンルームERからの騒音をより低減することができる。また、排気処理装置60の熱が周囲に与える影響をより低減することができる。
また、上記実施形態において、デッキ30は、アウタパネル4及びカウンタウエイト7に対してボルトで固定されていることが好ましい。これによれば、ボルトを外すという簡素な作業で、エンジンフード40とともにデッキ30をアウタパネル4及びカウンタウエイト7から取り外すことができ、エンジン10の修理等の大掛かりなメンテナンスが必要な場合に対応することが可能となる。
【0033】
また、上記実施形態において、基板35の略中央部にメンテナンス口35aが形成されたが、メンテナンス口35aを介してエンジン10のメンテナンスを行なうことができれば、メンテナンス口35aは基板35のエンジン10に臨むどのような位置に形成されていても良い。また、このメンテナンス口35aの位置に対応して、エンジンフード40のカバー50が形成される位置は中央部に限らず、メンテナンス口35aに対面する位置であればどのような位置であっても良い。
【0034】
さらに、上記実施形態では、本発明の作業機械を油圧ショベルに適用した場合について説明したが、本発明の作業機械は、ブルドーザやクレーン等の他の作業機械や、冷却ファンを有する様々な工業製品にも適宜変形して適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】本発明の一実施形態に係る作業機械の、デッキ,エンジンフード及び排気処理装置の構成を説明する模式的な縦断面図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る作業機械の、デッキ,エンジンフード及び排気処理装置を分解して示す斜視図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る作業機械の上部旋回体を示す斜視図である。
【図4】従来技術に係る作業機械の上部旋回体を示す斜視図である。
【符号の説明】
【0036】
1 上部旋回体
2,3 サイドパネル
4 アウタパネル
4a 開放部
5 ボトムパネル
6 ステップ
7 カウンタウエイト
8 フード
10 ディーゼルエンジン(エンジン)
11 油圧ポンプ
12 ラジエータ
13 オイルクーラ
14 冷却ファン
21 ライトウォール
22 レフトウォール
30 デッキ(第一エンジンフード)
31〜34 側板
35 基板
35a メンテナンス口(開口部)
36〜38 サポート部材
40 エンジンフード(第二エンジンフード)
41,42 サイドプレート
43 トッププレート
44 フロントプレート
45〜47 縦壁
50 カバー
60 排気処理装置
61 PM浄化装置
62 NOx浄化装置
63,70 配管
71 フレキシブルジョイント
100 上部旋回体
101 カウンタウエイト
102 エンジン
103 マフラー
104 エンジンフード
CR クーリングルーム
ER エンジンルーム
PR ポンプルーム
1 中央スペース(第一スペース)
L 左側スペース(第二スペース)
R 右側スペース(第二スペース)


【特許請求の範囲】
【請求項1】
駆動源としてのエンジンを収納するエンジンルームと、
該エンジンルーム上方に設置される第一エンジンフードと、
該第一エンジンフード上に設置され、該エンジンの排ガスを処理する排気処理装置と、
該排気処理装置及び該第一エンジンフードを覆う第二エンジンフードとを備えた
ことを特徴とする、作業機械。
【請求項2】
該第一エンジンフードは、該エンジンに臨む所定の位置に形成された開口部を備えるとともに、
該第二エンジンフードは、該開口部に対面する位置に開閉自在に形成されたカバーを備えている
ことを特徴とする、請求項1記載の作業機械。
【請求項3】
該第二エンジンフードは、該開口部の周囲に立設した縦壁を備え、
該縦壁が、該第二エンジンフードの内部のスペースを、該開口部を介して該エンジンに臨む第一スペースと該排気処理装置を収納する第二スペースとに区切っている
ことを特徴とする、請求項2記載の作業機械。
【請求項4】
該エンジンの排気口と該排気処理装置の吸気口との間の配管は、フレキシブルジョイントを介して接続されている
ことを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載の作業機械。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2007−331602(P2007−331602A)
【公開日】平成19年12月27日(2007.12.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−166402(P2006−166402)
【出願日】平成18年6月15日(2006.6.15)
【出願人】(000190297)新キャタピラー三菱株式会社 (1,189)
【Fターム(参考)】