JP2013002082A - 建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】 上部旋回体上の狭隘なスペースを有効に利用して尿素水タンクを搭載する。
【解決手段】 作動油タンク１０と燃料タンク１１の前側に位置した機器収容室１２内にブラケット２２を設け、このブラケット２２の支持板２２Ａ上にコントロールバルブ２１を載置すると共に支持板２２Ａと旋回フレーム５との間に尿素水タンク２６を配置する構成としている。従って、機器収容室１２内の上，下方向のスペースを有効に利用し、油圧ショベル１の狭隘な上部旋回体３上のスペース内にコントロールバルブ２１と尿素水タンク２６とを効率よく配置することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、油圧ショベル、ホイールローダ等の建設機械、特に排気ガス中に含まれる窒素酸化物を除去するための尿素選択還元触媒と尿素水タンクを搭載した建設機械に関する。

一般に、建設機械の代表例である油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体の前側に俯仰動可能に設けられた作業装置とによって構成されている。

また、上部旋回体は、支持構造部材をなす旋回フレームと、該旋回フレームの後側に搭載されたエンジンと、前記作業装置の左側に添うように前記旋回フレームの左前側に設けられたキャブとを備え、該キャブ内には、オペレータが着座する運転席等が設けられている。

また、旋回フレームには、作業装置の右側に位置して前記エンジンに供給する燃料を貯える燃料タンクが設けられ、該燃料タンクの前側には、工具、グリースガン、各種消耗品等の物品を収容する工具箱が設けられている。

一方、油圧ショベルのエンジンにはディーゼルエンジンが用いられている。このディーゼルエンジンは、窒素酸化物（以下、ＮＯｘという）等を多く排出するとされている。そこで、ディーゼルエンジンの排気ガスの後処理装置として、ＮＯｘを浄化するためのＮＯｘ浄化装置がある。このＮＯｘ浄化装置は、例えばエンジンの排気管に設けら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、還元剤としての尿素水溶液（尿素水）を貯える尿素水タンクと、尿素選択還元触媒よりも排気ガスの流れ方向の上流側に配置され排気ガスに尿素水を噴射する尿素水噴射弁と、尿素水タンクと尿素水噴射弁との間を接続する接続配管とにより大略構成されている。

ここで、油圧ショベルに尿素水タンクを設ける場合、給水回数を少なくするためにタンク容量を大きく設定することが望まれる。しかし、油圧ショベルには多くの機器が搭載されているから、新たに尿素水タンクを設置するスペースを確保するのは困難である。そこで、従来技術による油圧ショベルには、工具等を収容する工具箱内に尿素水タンクを収容する構成としたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２４０６７６号公報

ところで、上述した特許文献１によるものでは、工具箱内に尿素水タンクを収容する構成としているから、タンク容量を大きくした場合、工具箱本来の容量が小さくなり、工具や消耗品等の収容スペースが減少してしまうという問題がある。

また、工具箱内に尿素水タンクを収容した場合、工具箱内の工具等が邪魔になって尿素水タンクにアクセスし難くなる虞があり、尿素水タンクへの給水作業に手間を要してしまうという問題がある。

また、油圧ショベルには、道路工事などで車線を確保するため、または旋回時に後端が人等と接触する心配を低減させるため、後端半径を小さくした機種（後方小旋回型油圧ショベル）が知られている。このような後方小旋回型油圧ショベルでは、工具箱が狭い場合や無い場合があり、工具箱内に尿素水タンクを収容することが困難である。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、上部旋回体上の狭隘なスペースを有効に利用して尿素水タンクを搭載することができるようにした建設機械を提供することにある。

本発明による建設機械は、下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体の前部に俯仰動可能に設けられた作業装置とからなり、前記上部旋回体は、支持構造体をなす旋回フレームと、該旋回フレームの後側に搭載され油圧ポンプを駆動するエンジンと、前記旋回フレームの前側で左，右方向の一側に配置され前記エンジンに供給される燃料または油圧アクチュエータに供給される作動油を貯える貯油タンクと、該貯油タンクの前側に位置して前記旋回フレーム上に設けられ搭載機器を収容する機器収容室と、前記油圧ポンプと前記油圧アクチュエータとの間で作動油の給排を制御するコントロールバルブと、前記エンジンの排気管の途中に設けられ排気ガス中に含まれる窒素酸化物を除去する尿素選択還元触媒を備えたＮＯｘ浄化装置と、前記尿素選択還元触媒よりも前記排気ガスの流れ方向の上流側に位置して前記排気管内を流れる前記排気ガスに還元剤である尿素水を噴射する尿素水噴射弁と、該尿素水噴射弁と接続され、前記尿素水を貯えるために中空な容器からなる尿素水タンクとを備えている。

そして、上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記機器収容室内には、前記コントロールバルブと前記尿素水タンクを配置する構成としたことにある。

請求項２の発明は、前記機器収容室内には、前記旋回フレーム上に立設された脚部と該脚部の上端側に設けられた支持板とを有するブラケットを設け、前記コントロールバルブを前記ブラケットの支持板上に搭載し、前記尿素水タンクは、前記ブラケットの支持板と前記旋回フレームとの間に配置する構成としたことにある。

請求項３の発明は、前記機器収容室は、前記コントロールバルブを左，右方向から挟む左，右の側面板と該各側面板の上側を閉塞する前面板とによって覆う構成とし、該前面板は、前記旋回フレームと前記貯油タンクの上面との間を昇降するために連続する階段状として形成し、前記尿素水タンクは、前記前面板の裏面側に配置する構成としたことにある。

請求項４の発明は、前記機器収容室は、前記コントロールバルブを左，右方向から挟む左，右の側面板と該各側面板の上側を閉塞する前面板とによって覆う構成とし、前記上部旋回体の内側に位置する側面板には、前記作業装置と前記旋回フレームとを連結ピンを用いて連結するときに当該連結ピンが左，右方向で挿脱される連結ピン挿脱孔を設け、前記尿素水タンクは、前記連結ピンの挿脱方向の延長線上に着脱可能に配置する構成としたことにある。

請求項５の発明は、前記貯油タンクの前面には、その一部を後方に窪ませるように切欠いた切欠部を設け、前記尿素水タンクは、前記機器収容室内に位置して前記貯油タンクの前記切欠部内に配置する構成としたことにある。

請求項６の発明は、前記機器収容室は、前記コントロールバルブを左，右方向から挟む左，右の側面板と該各側面板の上側を閉塞する前面板とによって覆う構成とし、前記上部旋回体の外側に位置する側面板は、前記機器収容室を開く開位置と閉じる閉位置との間で回動する開閉カバーとして形成し、前記尿素水タンクは、当該開閉カバーの内側面に配置する構成としたことにある。

請求項１の発明によれば、尿素水タンクをコントロールバルブと一緒に機器収容室内に配置することにより、上部旋回体上の狭隘なスペースを有効に利用して尿素水タンクを配置することができる。

請求項２の発明によれば、コントロールバルブが載置されるブラケットの支持板と旋回フレームとの間に形成される空間を利用して尿素水タンクを配置する構成としているから、機器収容室内の上，下方向のスペースを利用して効率よく尿素水タンクを配置することができる。

請求項３の発明によれば、機器収容室を覆う前面板の裏面側には、大きな階段状のスペースが形成されるので、この階段状のスペースを利用して効率よく尿素水タンクを配置することができる。

請求項４の発明によれば、作業装置と旋回フレームとを連結する連結ピンの挿脱方向の延長線上のスペースに、尿素水タンクを着脱可能に配置する構成としている。

この場合、コントロールバルブは、連結ピンの抜き差し作業の邪魔にならないように、連結ピンの挿脱方向の延長線上のスペースを避けて配置される。このため、連結ピンの挿脱方向の延長線上に尿素水タンクを配置し、また、連結ピン挿脱時には、尿素水タンクを着脱することができるようにしたので、機器収容室内のスペースを有効に利用してコントロールバルブと尿素水タンクとを配置することができる。

請求項５の発明によれば、機器収容室の後壁である貯油タンクの前面に切欠部を設けることにより、機器収容室内の収容スペースを拡張することができる。従って、この切欠部によって拡張されたスペースを利用して効率よく尿素水タンクを配置することができる。

請求項６の発明によれば、機器収容室を覆う左，右の側面板のうち外側の側面板を開閉カバーとして形成し、該開閉カバーの内側面に尿素水タンクを配置したので、尿素水タンクへの給水作業を容易に行うことができる。また、開閉カバーを開位置としたときには、尿素水タンクが機器収容室の外部に移動するので、コントロールバルブに対するメンテナンス作業を行うときに、大きな作業スペースを確保することができる。

本発明の第１の実施の形態に適用される油圧ショベルを示す正面図である。 第１の実施の形態に適用される油圧ショベルを示す斜視図である。 排気ガス後処理装置の構成をエンジン等と共に示す構成図である。 第１の実施の形態による機器収容室、コントロールバルブ、尿素水タンク等を右側面板を取り外した状態で示す要部拡大の正面図である。 第１の実施の形態による機器収容室、コントロールバルブ、尿素水タンク等を前面板を取り外した状態で示す要部拡大の平面図である。 第２の実施の形態による機器収容室、コントロールバルブ、尿素水タンク等を右側面板を取り外した状態で示す要部拡大の正面図である。 第２の実施の形態による機器収容室、コントロールバルブ、尿素水タンク等を前面板を取り外した状態で示す要部拡大の平面図である。 第３の実施の形態による機器収容室、コントロールバルブ、尿素水タンク等を右側面板を取り外した状態で示す要部拡大の正面図である。 尿素水タンクを取り外した状態を示す図８と同様な要部拡大の正面図である。 第３の実施の形態による機器収容室、コントロールバルブ、尿素水タンク等を前面板を取り外した状態で示す要部拡大の平面図である。 第４の実施の形態による機器収容室、コントロールバルブ、尿素水タンク等を右側面板を取り外した状態で示す要部拡大の正面図である。 尿素水タンクを取り外した状態を示す図１１と同様な要部拡大の正面図である。 第４の実施の形態による機器収容室、コントロールバルブ、尿素水タンク等を前面板を取り外した状態で示す要部拡大の平面図である。 第５の実施の形態による機器収容室、コントロールバルブ、尿素水タンク等を示す要部拡大の正面図である。 第５の実施の形態による機器収容室、コントロールバルブ、尿素水タンク等を前面板を取り外した状態で示す要部拡大の平面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る建設機械として、クローラ式の油圧ショベルを例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態を示している。この第１の実施の形態ではコントロールバルブを搭載するブラケットの支持板の下部に尿素水タンクを配置した場合を例示している。

図１において、１は土砂の掘削作業等に用いられる建設機械としての油圧ショベルである。この油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載され、該下部走行体２と共に走行体を構成する上部旋回体３と、該上部旋回体３の前側に俯仰動可能に設けられた作業装置４とにより大略構成されている。

また、上部旋回体３は、後述の旋回フレーム５、キャブ６、カウンタウエイト７、エンジン８、作動油タンク１０、燃料タンク１１、機器収容室１２、尿素水タンク２６、排気ガス後処理装置２３等により大略構成されている。

５は支持構造体としての旋回フレームである。この旋回フレーム５は、前，後方向に延びる厚肉な底板５Ａと、該底板５Ａ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５Ｂ，右縦板５Ｃと、該各縦板５Ｂ，５Ｃ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（図示せず）と、左，右方向の外側に位置して各張出しビーム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５Ｄ，右サイドフレーム５Ｅにより支持構造部材として構成されている。

６は旋回フレーム５の左前側に搭載されたキャブを示している。このキャブ６は、オペレータが搭乗するもので、その内部には、オペレータが着座する運転席、各種操作レバー、空調装置等（いずれも図示せず）が配設されている。

７は旋回フレーム５の後端部に取り付けられたカウンタウエイトで、該カウンタウエイト７は、作業装置４との重量バランスをとるものである。ここで、油圧ショベル１は、カウンタウエイト７の後面の旋回半径を小さくした後方小旋回型油圧ショベルとして形成されている。このため、カウンタウエイト７の後面は、上方からみて上部旋回体３の旋回中心を中心とした円弧上に形成され、カウンタウエイト７は、上部旋回体３の旋回中心に近い位置に配置されている。

８はカウンタウエイト７の前側に位置して、旋回フレーム５の後部側に設けられたエンジン（図１参照）で、該エンジン８は、ディーゼルエンジンとして構成され、旋回フレーム５上に左，右方向に延びる横置き状態で搭載されている。また、９はエンジン８の右側に取付けられた油圧ポンプで、該油圧ポンプ９は、エンジン８によって駆動されることにより、作動油タンク１０からの作動油を圧油として吐出するものである。

ここで、エンジン８は、高効率で耐久性に優れているが、窒素酸化物（ＮＯｘ）等の有害物質が排気ガスと一緒に排出されてしまう。そこで、図３に示すように、エンジン８の排気管８Ａには、後述の排気ガス後処理装置２３が取り付けられ、該排気ガス後処理装置２３は、窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去するＮＯｘ浄化装置２５を収容筒体内に収容している。

１０はエンジン８の前側に位置して旋回フレーム５の右側に設けられた貯油タンクとしての作動油タンクを示している。この作動油タンク１０は、図５に示すように、前面１０Ａ，後面，左側面１０Ｂ，右側面１０Ｃ，上面１０Ｄ及び下面によって囲まれた上，下方向に延びる直方体状の耐圧タンクとして形成されている。また、作動油タンク１０を構成する前面１０Ａは、後述する機器収容室１２の後壁として構成されている。

１１は作動油タンク１０に隣接し、旋回フレーム５の右側に設けられた貯油タンクとしての燃料タンクを示している。この燃料タンク１１は、図５に示すように、前面１１Ａ，後面，左側面１１Ｂ，右側面１１Ｃ，上面１１Ｄ及び下面によって囲まれた上，下方向に延びる直方体状の耐圧タンクとして形成されている。また、規定の稼働時間作業するのに十分な燃料を貯えることができる。また、燃料タンク１１を構成する前面１１Ａは、後述する機器収容室１２の後壁として構成されている。

１２は作動油タンク１０，燃料タンク１１の前側に位置して旋回フレーム５の右前側に設けられた機器収容室である。この機器収容室１２は、作動油タンク１０の前面１０Ａ及び燃料タンク１１の前面１１Ａと、後述する前カバー１３により覆われた空間からなり、この機器収容室１２内には、後述するコントロールバルブ２１と尿素水タンク２６が収容されている。

１３は旋回フレーム５の右前側に配設された前カバーを示し、該前カバー１３は、機器収容室１２を覆うものである。この前カバー１３は、搭載機器としてのコントロールバルブ２１等を左，右方向から挟む左側面板１４，右側面板１５と、該各側面板１４，１５の上側を閉塞する前面板１６とにより大略構成されている。

１４は前カバー１３の左側面を構成する左側面板を示し、この左側面板１４は、上部旋回体３の内側に配置されている。即ち、左側面板１４は、旋回フレーム５の底板５Ａから立設され、右縦板５Ｃと僅かな間隔をもって対面し、作動油タンク１０の左側面１０Ｂと同一平面を形成した状態で、当該作動油タンク１０の前面１０Ａから旋回フレーム５の前端に向けて延出するものである。

１５は前カバー１３の右側面を構成する右側面板としての開閉カバーを示し、この開閉カバー１５は、上部旋回体３の外側に配設され、コントロールバルブ２１等を挟んで左側面板１４と対面している。ここで、図５に示すように開閉カバー１５は、全体として凸湾曲状に形成され燃料タンク１１の右側面１１Ｃと同一平面で形成した状態で、当該燃料タンク１１の前面１１Ａから旋回フレーム５の前端に向けて延出するものである。ここで、開閉カバー１５の後端側は、ヒンジ部材１９を介して旋回フレーム５に支持されており、開閉カバー１５の前端側には、把手部２０が設けられている。これにより開閉カバー１５は、ヒンジ部材１９を中心として機器収容室１２を開く開位置（図５の位置）と閉じる閉位置（図２の位置）との間で回動し、作業者は、把手部２０を把持して開閉カバー１５を回動することにより、機器収容室１２を開閉し、後述するコントロールバルブ２１のメンテナンス作業や、尿素水タンク２６への給水を容易に行うことができる。

１６は前カバー１３の上面及び前面を構成する前面板を示している。この前面板１６は、作動油タンク１０の前面１０Ａ及び燃料タンク１１の前面１１Ａの上端部と旋回フレーム５の前端との間を前，後方向に延び、左側面板１４の上側と開閉カバー１５の上側とを閉塞している。ここで、前面板１６は、作動油タンク１０の前面１０Ａ及び燃料タンク１１の前面１１Ａの上端側から前方に向けて水平方向に延出する上段ステップ板１６Ａと、上段ステップ板１６Ａの前端から垂直下方向に延出する垂直板１６Ｂと、垂直板１６Ｂの下端から前方に向けて水平方向に延出する中段ステップ板１６Ｃと、中段ステップ板１６Ｃの前端から垂直下方向に延出する垂直板１６Ｄと、垂直板１６Ｄの下端から前方に向けて水平方向に延出する下段ステップ板１６Ｅと、下段ステップ板１６Ｅの前端から旋回フレーム５の前端に向けて機器収容室１２の前側を覆い被せる前端板１６Ｆとにより構成されている。

また、１７は前端板１６Ｆから前方に突設されたステップ板を示し、１８はステップ板１７の下段に位置して旋回フレーム５から前方に突設されたステップ板を示している。これにより、下部走行体２上から各ステップ板１８、１７、前カバー１３の各ステップ板１６Ｅ、１６Ｃ、１６Ａに順番に足をかけて上部旋回体３上に容易に乗ることができ、作動油タンク１０，燃料タンク１１への給油作業等を容易に、かつ安全に行うことができる。

２１は機器収容室１２内に配置されたコントロールバルブで、該コントロールバルブ２１は、多数の制御弁、パイロット弁等の集合体として構成されている。このコントロールバルブ２１は、後述するブラケット２２の支持板２２Ａ上に搭載された状態で機器収容室１２内に収容されている。

そして、コントロールバルブ２１は、油圧ポンプ９から吐出される圧油を走行モータ、旋回モータ（図示せず）、作動装置４の各油圧シリンダ等の油圧アクチュエータに給排することにより、油圧ショベル１の車体や作動装置４をオペレータの運転操作に応じて作動させるものである。

２２は機器収容室１２内に設けられたブラケットを示し、該ブラケット２２は、コントロールバルブ２１を支持するものである。ここで、ブラケット２２は、図４及び図５に示すように旋回フレーム５の底板５Ａ上に立設された脚部２２Ｂと、該脚部２２Ｂの上端側に設けられた支持板２２Ａとを有し、この支持板２２Ａ上にコントロールバルブ２１が載置されるものである。

この場合、ブラケット２２の脚部２２Ｂは旋回フレーム５の底板５Ａから上方に大きく突出しており、ブラケット２２の支持板２２Ａと旋回フレーム５の底板５Ａとの間には、後述する尿素水タンク２６が配置されるだけの空間が確保されている。

次に、ＮＯｘ浄化装置２５等を備えた排気ガス後処理装置２３の構成について、図３等を参照しつつ述べる。

２３はエンジン８の排気管８Ａに接続して設けられた排気ガス後処理装置である。この排気ガス後処理装置２３は、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕集して除去するＰＭ捕集装置２４と、排気ガス中に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元剤となる尿素水（尿素水溶液）を用いて浄化する後述のＮＯｘ浄化装置２５とにより大略構成されている。

２４はエンジン８の排気管８Ａの出口側に接続して設けられたＰＭ捕集装置（粒子状物質除去装置）である。このＰＭ捕集装置２４は、排気ガス中に含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集して除去するものである。ＰＭ捕集装置２４は、円筒状容器として形成された筒状ケース２４Ａと、該筒状ケース２４Ａ内に収容されたＰＭ捕集フィルタ２４Ｂとにより大略構成されている。このＰＭ捕集フィルタ２４Ｂは、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集し、捕集した粒子状物質を燃焼させて除去するものである。

２５はＰＭ捕集装置２４の下流側に接続して設けられたＮＯｘ浄化装置である。このＮＯｘ浄化装置２５は、尿素水を利用して排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化するものである。また、ＮＯｘ浄化装置２５は、円筒状容器として形成された筒状ケース２５Ａと、該筒状ケース２５Ａの入口側をＰＭ捕集装置２４の出口側に接続する中間配管２５Ｂと、前記筒状ケース２５Ａの出口側から上側に延びた尾管２５Ｃと、前記筒状ケース２５Ａ内に収容された尿素選択還元触媒２５Ｄと、該尿素選択還元触媒２５Ｄの下流側に設けられた酸化触媒２５Ｅと、前記尿素選択還元触媒２５Ｄの上流側となる中間配管２５Ｂに設けられた尿素水噴射弁２５Ｆとにより大略構成されている。また、尿素水噴射弁２５Ｆは、尿素水供給路２７、供給ポンプ２８を介して後述の尿素水タンク２６に接続されている。

ここで、ＮＯｘ浄化装置２５は、尿素水噴射弁２５Ｆにより排気ガス中に尿素水溶液を噴射し、尿素選択還元触媒２５Ｄにより尿素水溶液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、水と窒素に分解し、酸化触媒２５Ｅでは、ＮＯｘを還元した後に残った残留アンモニアを酸化することにより、水と窒素に分離することができる。

次に、機器収容室１２内に設けられた第１の実施の形態による尿素水タンク２６について、図４、図５等を参照しつつ述べる。

２６はＮＯｘ浄化装置２５と接続して設けられた尿素水タンクで、該尿素水タンク２６は、尿素水噴射弁２５Ｆから中間配管２５Ｂに噴射するための尿素水を貯えるものである。尿素水タンク２６は、作動油タンク１０，燃料タンク１１の前側に位置する機器収容室１２内に収容されている。尿素水タンク２６は、その具体的な形状を例示すれば、前，後方向と左，右方向に延びる扁平なボックス状の中空な容器として形成されている。また、尿素水タンク２６のうち開閉カバー１５側の側面には、給水用の給水口２６Ａが設けられている。一方、尿素水タンク２６の下端部には、後述する尿素水供給路２７が接続されている。

ここで、尿素水タンク２６は、コントロールバルブ２１を載置しているブラケット２２の内部、つまりブラケット２２の支持板２２Ａと旋回フレーム５の底板５Ａとの間に配置されている。このように、ブラケット２２の脚部２２Ｂの高さを高くして、内部に所定の空間を確保し、その内部空間に尿素水タンク２６を配置することにより、機器収容室１２内の上，下方向のスペースを利用して、コントロールバルブ２１と尿素水タンク２６とを効率よく収容することができる構成となっている。

２７は尿素水タンク２６と尿素水噴射弁２５Ｆとを接続して設けられた尿素水供給路である。この尿素水供給路２７の途中には供給ポンプ２８が設けられている。これにより、尿素水タンク２６内の尿素水は、供給ポンプ２８によって加圧され、尿素水噴射弁２５Ｆから中間配管２５Ｂ内に噴射される構成となっている。

第１の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。

まず、オペレータは、キャブ６に搭乗し、エンジン８を始動して油圧ポンプ９を駆動する。そして、走行用のレバー等を操作することにより、下部走行体２を前進または後退させることができる。一方、作業用のレバーを操作することにより、作業装置４を俯仰動させて土砂の掘削作業等を行うことができる。

ここで、エンジン８の運転時には、その排気管８Ａから有害物質である窒素酸化物（ＮＯｘ）が排出される。このときには、尿素水タンク２６内の尿素水を、供給ポンプ２８を用いて尿素水供給路２７からＮＯｘ浄化装置２５の尿素水噴射弁２５Ｆに供給する。これにより、ＮＯｘ浄化装置２５は、尿素水噴射弁２５Ｆから排気ガス中に尿素水を噴射してアンモニアを生成する。これにより、尿素選択還元触媒２５Ｄでは、窒素酸化物を水と窒素に還元し、酸化触媒２５Ｅでは、ＮＯｘを還元した後に残った残留アンモニアを酸化して水と窒素に分離することにより、窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出量を低減することができる。

また、尿素水タンク２６に尿素水を補給する場合には、開閉カバー１５を図５に示す開位置へと移動させる。これにより機器収容室１２内に配置された尿素水タンク２６の給水口２６Ａに容易に手を伸ばすことができ、尿素水タンク２６内に尿素水を簡単に給水することができる。

かくして、第１の実施の形態によれば、機器収容室１２内に設けられたブラケット２２の支持板２２Ａ上にコントロールバルブ２１を載置すると共に、ブラケット２２の脚部２２Ｂを高くすることにより、旋回フレーム５の底板５Ａと支持板２２Ａとの間に内部空間を確保し、その内部空間に尿素水タンク２６を配置する構成としている。

この結果、機器収容室１２内の上，下方向のスペースを有効に利用し、後方小旋回型の油圧ショベル１の狭隘な上部旋回体３上のスペース内にコントロールバルブ２１と尿素水タンク２６とを効率よく配置することができる。従って、従来技術のように工具箱内に尿素水タンクを配置する必要がなく、工具箱のスペースを大きく確保することができる。また、工具箱を設けていない機種でも尿素水タンク２６を搭載することができ、充分に排気ガス後処理を行うことができる。

次に、図６、図７は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、尿素水タンクを、機器収容室を覆う前カバーの前面板に形成される階段状の昇降部の裏面側に配置したことにある。なお、第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

３１は第１の実施の形態による尿素水タンク２６に代えて用いられた第２の実施の形態による尿素水タンクを示している。この尿素水タンク３１は、第１の実施の形態による尿素水タンクとほぼ同様に、前，後方向と左，右方向に延びる扁平なボックス状の中空な容器として形成され、開閉カバー１５側の側面には、給水用の給水口３１Ａが設けられている。また、尿素水タンク３１の下面には、平板状の取付フランジ３１Ｂが設けられている。一方、尿素水タンク３１の下端部には、尿素水タンク３１と図３に示す尿素水噴射弁２５Ｆとの間を接続する尿素水供給路３２が接続されている。そして、尿素水タンク３１は、後述の支持部材３３に取り付けられることにより、前カバー１３を構成する前面板１６の中段ステップ１６Ｃの裏面側に配置されている。

３３は作動油タンク１０の前面１０Ａ及び燃料タンク１１の前面１１Ａからコントロールバルブ２１の上方に向けてほぼ水平に伸びた支持部材を示している。この支持部材３３は、鉛直方向に延びる取付部３３Ａと水平方向に延びる支持部３３ＢとによりＬ字状に形成されている。そして、作動油タンク１０の前面１０Ａ及び燃料タンク１１の前面１１Ａには、肉厚な平板上の取付板３４が溶接によって固着され、該取付板３４に支持部材３３の取付部３３Ａがボルトにより固定されている。これにより、支持部材３３の支持部３３Ｂは、前面板１６を構成する中段ステップ１６Ｃの下側まで延び、支持部３３Ｂと中段ステップ１６Ｃとの間には、尿素水タンク３１を配置する空間が形成される。

そして、尿素水タンク３１は、支持部材３３の支持部３３Ｂ上に載置された状態で、取付フランジ３１Ｂをボルト３１Ｃによって支持部３３Ｂに固定することにより、階段状に形成された前面板１６の中段ステップ１６Ｃの裏面側に配置されている。

このように、本実施の形態においては、尿素水タンク３１を機器収容室１２を覆う前カバー１３の前面板１６に形成された中段ステップ１６Ｃの裏面と、作動油タンク１０及び燃料タンク１１の前面側に設けられた支持部材３３との間に形成される所定の空間内に配置する構成としている。つまり、機器収容室１２を覆う前カバー１３の階段状の前面板１６の裏面側に形成された凹状空間内に尿素水タンク３１を配置する場所として利用している。

この結果、本実施の形態では、機器収容室１２を覆う前カバー１３の階段状の凹凸形状を利用して、コントロールバルブ２１の上方に尿素水タンク３１を効率よく配置している。従って、機器収容室１２内の上，下方向のスペースを有効に利用し、後方小旋回型の油圧ショベル１の狭隘な上部旋回体３上のスペース内にコントロールバルブ２１と尿素水タンク３１とを効率よく配置することができる。

なお、本実施の形態では、支持部材３３を作動油タンク１０，燃料タンク１１の前面１０Ａ，１１Ａに固着した取付板３４に固定する構成としたが、例えば、前カバー１３の左側面板１４、前面板１６等に固着させてもよい。

また、本実施の形態では、尿素水タンクの供給口３１Ａを開閉カバー１５側の側面に設けた場合を例示したが、例えば、供給口３１Ａを尿素水タンク３１の前面または上面に設けてもよい。

次に、図８、図９、図１０は本発明の第３の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、尿素水タンクを、機器収容室のうち旋回フレームと作業装置とを連結する連結ピンの挿脱方向の延長線上に着脱可能に配置したことにある。なお、第３の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

４１は第１の実施の形態による尿素水タンク２６に代えて用いられた第３の実施の形態による尿素水タンクを示している。この尿素水タンク４１は、上，下方向と左，右方向に延びるボックス状の中空な容器として形成され、開閉カバー１５側の側面には、給水用の給水口４１Ａが設けられている。一方、尿素水タンク４１の下端部には、尿素水タンク４１と図３に示す尿素水噴射弁２５Ｆとの間を接続する尿素水供給路４２が接続されている。

４３は作動油タンク１０の前面１０Ａ及び燃料タンク１１の前面１１Ａからコントロールバルブ２１の上方に向けてほぼ水平に伸びた支持部材を示している。この支持部材４３は、鉛直方向に延びる取付部４３Ａと水平方向に延びる支持部４３ＢとによりＬ字状に形成されている。そして、作動油タンク１０の前面１０Ａ及び燃料タンク１１の前面１１Ａには、肉厚な平板上の取付板４４が溶接によって固着され、該取付板４４に支持部材４３の取付部４３Ａがボルトにより固定されている。これにより、前面板１６を構成する上段ステップ板１６Ａと支持部材４３の支持部４３Ｂとの間には、尿素水タンク４１を配置する空間が形成されている。

ここで、図８，図９に示すように、機器収容室１２を覆う前カバー１３を構成する左側面板１４には、作業装置４と旋回フレーム５の左縦板５Ｂ，右縦板５Ｃとを連結ピン４７を用いて連結するときに当該連結ピン４７が挿脱される連結ピン挿脱孔１４Ａが設けられている。作業者は、開閉カバー１５を開放し、連結ピン挿脱孔１４Ａを通じて連結ピン４７を抜き差しすることにより、作業装置４と旋回フレーム５との連結作業または、取り外し作業を行う構成となっている。

そして、本実施の形態においては、図９及び図１０に示すように、連結ピン４７の挿脱方向の延長線Ｌ−Ｌ上に尿素水タンク４１を配置し、この尿素水タンク４１を後述の固定具４５を用いて支持部材４３の支持部４３Ｂ上に着脱可能に取り付ける構成としている。

４５は、尿素水タンク４１を機器収容室１２内に着脱可能に取り付ける固定具を示している。図１０に示すように、この固定具４５は、薄肉な帯状の平板をＵ字状に折り曲げることにより形成され、尿素水タンク４１の左，右の側面と前面とに嵌合するバンド部４５Ａと、該バンド部４５Ａの両端部に設けられ取付板４４と対面する取付部４５Ｂとを有している。

そして、支持板４３の支持部４３Ｂ上に尿素水タンク４１を載置し、この尿素水タンク４１の左，右側面と前面とに固定具４５のバンド部４５Ａを嵌合した状態で固定具４５の各取付部４５Ｂをボルト４６を用いて取付板４４に取り付ける。これにより、尿素水タンク４１は、機器収容室１２のうち連結ピン４７の挿脱方向の延長線Ｌ−Ｌ上に着脱可能に配置されている。従って、旋回フレーム５の左縦板５Ｂ，右縦板５Ｃと作業装置４との間で連結ピン４７の抜き差し作業を行うときには、図９に示すように、固定具４５を取付板４４から取り外して尿素水タンク４１を連結ピン４７の挿脱方向の延長線Ｌ−Ｌから離脱させることにより、連結ピン４７の抜き差し作業を円滑に行うことができる。

このように本実施の形態では、旋回フレーム５の左縦板５Ｂ，右縦板５Ｃと作業装置４とを連結する連結ピン４７の挿脱方向の延長線Ｌ−Ｌ上の空間内に尿素水タンク４１を着脱可能に配置することにより、機器収容室１２内にデッドスペースを形成することなく、機器収容室１２全体を有効に利用して、コントロールバルブ２１と尿素水タンク４１とを配置することができる。

次に、図１１，図１２，図１３は本発明の第４の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、機器収容室の後壁を形成する貯油タンクの前面に切欠部を設け、この切欠部内に尿素水タンクを配置したことにある。なお、第４の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

５１は第１の実施の形態による尿素水タンク２６に代えて用いられた第４の実施の形態による尿素水タンクを示している。この尿素水タンク５１は、上，下方向と左，右方向に延びるボックス状の中空な容器として形成され、その上面には、給水用の給水口５１Ａが設けられている。また、尿素水タンク５１の下端部には、尿素水タンク５１と図３に示す尿素水噴射弁２５Ｆとの間を接続する尿素水供給路５２が接続されている。そして、尿素水タンク５１は、作動油タンク１０及び燃料タンク１１に設けられた後述の切欠部５３内に配置される構成となっている。

５３は燃料タンク１１に設けられた切欠部を示している。この切欠部５３は、燃料タンク１１の前面１１Ａの上端部を後方に向けて凹陥するように切欠くことにより、尿素水タンク５１の外形形状に対応した凹陥部として形成されている。

ここで、燃料タンク１１の前面１１Ａに切欠部５３を設けることにより、図１２に示すように、燃料タンク１１の前面１１Ａの上端側には、切欠部５３の底面５３Ａと後面５３Ｂとが形成され、この切欠部５３も機器収容室１２の一部を形成している。そして、燃料タンク１１の前面１１Ａには、平板上の固定板５４が溶接により固着され、該固定板５４は、切欠部５３の底面５３Ａから上方に突出している。

そして、尿素水タンク５１は、図１１に示すように燃料タンク１１の前面１１Ａに設けた切欠部５３の底面５３Ａ上に載置され、固定板５４に当接することにより切欠部５３内に配置される。この場合、切欠部５３は、尿素水タンク５１の外形形状に対応しているので、尿素水タンク５１の上面と燃料タンク１１の上面とは同一平面を形成し、燃料タンク１１の給油口２９と尿素水タンク５１の給水口５１Ａとは前後方向に隣接して配置されるようになっている。

このように、本実施の形態によれば、機器収容室１２の後壁を形成する燃料タンク１１の前面１１Ａに切欠部５３を設けることにより、機器収容室１２内の収容スペースを拡張することができる。従って、この切欠部５３内に尿素水タンク５１を配置することにより、機器収容室１２内にコントロールバルブ２１と尿素水タンク５１とを余裕をもって配置することができる。

なお、本実施の形態では、燃料タンク１１の前面１１Ａのみに切欠部５３を形成したが、例えば作動油タンク１０の前面１０Ａのみに切欠部を設けてもよく、作動油タンク１０の前面１０Ａと燃料タンク１１の前面１１Ａとの両方に切欠部を設ける構成としてもよい。

次に、図１４，図１５は本発明の第５の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、開閉カバーの内側面に尿素水タンクを配置したことにある。なお、第５の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

６１は第１の実施の形態による尿素水タンク２６に代えて用いられた第５の実施の形態による尿素水タンクを示している。この尿素水タンク６１は、上，下方向と前，後方向に延びるボックス状の中空な容器として形成され、その前面には、給水用の給水口６１Ａが設けられている。また、尿素水タンク６１の下端部には、尿素水タンク６１と図３に示す尿素水噴射弁２５Ｆとの間を接続する尿素水供給路６２が接続されている。

そして、尿素水タンク６１は、後述の支持部材６３を介して開閉カバー１５の内側面１５Ａに取り付けられる構成となっている。ここで、本実施の形態の尿素水タンク６１は、開閉カバー１５の内側面１５Ａ側に配置されており、開閉カバー１５の開状態及び閉状態と共に移動することになる。従って、尿素水タンク６１と尿素水供給路６２は、伸縮可能な耐圧ホース６２Ａで接続され、該ホース６２Ａの他端は、配管６２Ｂと接続されている。なお、開閉カバー１５の左，右方向の幅寸法をＬとしたときに、尿素水タンク６１は、この幅寸法Ｌ内に収まる大きさに設定されている。

６３は開閉カバー１５の内側面１５Ａに設けられた支持部材を示し、該支持部材６３は、尿素水タンク６１を支持するものである。この支持部材６３は、長方形状の平板からなり、開閉カバー１５の内側面１５Ａに溶接等（図示せず）により固定され、開閉カバー１５を閉位置としたときに、該開閉カバー１５の内側面１５Ａから機器収容室１２内に向けて水平に延出するものである。そして、支持部材６３の上面６３Ａに尿素水タンク６１を固定することにより、尿素水タンク６１は、開閉カバー１５の内側面１５Ａに取り付けられている。

このように、本実施の形態においては、開閉カバー１５を閉位置としたときには、機器収容室１２内にコントロールバルブ２１と尿素水タンク６１とをコンパクトに収容することができる。一方、開閉カバー１５を開位置としたときには、図１５に示すように尿素水タンク６１を機器収容室１２の外部に移動させることができる。従って、コントロールバルブ２１に対するメンテナンス時にコントロールバルブ２１の周囲に大きな作業スペースを確保することができ、メンテナンス作業の作業性を高めることができる。

なお、尿素タンクに貯えられた尿素水溶液は、−１０℃付近で凝固してしまう。そこで、各実施形態において、尿素水タンクを断熱材にて断熱、保温してもよい。

さらに、各実施の形態では、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、本発明はこれに限るものではなく、ホイール式の油圧ショベルに適用してもよい。それ以外にも、ホイールローダ、油圧クレーン等の他の建設機械にも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
３ 上部旋回体
５ 旋回フレーム（支持構造体）
８ エンジン
８Ａ 排気管
９ 油圧ポンプ
１０ 作動油タンク（貯油タンク）
１１ 燃料タンク（貯油タンク）
１２ 機器収容室
１３ 前カバー
１４ 左側面板
１４Ａ 連結ピン挿脱孔
１５ 開閉カバー（右側面板）
１５Ａ 開閉カバーの内側面
１６ 前面板
２１ コントロールバルブ
２２ ブラケット
２２Ａ 支持板
２２Ｂ 脚部
２３ 排気ガス後処理装置
２４ ＰＭ捕集装置
２５ ＮＯｘ浄化装置
２５Ｄ 尿素選択還元触媒
２５Ｅ 酸化触媒
２５Ｆ 尿素水噴射弁
２６，３１，４１，５１，６１ 尿素水タンク
４７ 連結ピン
５３ 切欠部
Ｌ−Ｌ 連結ピンの挿脱方向の延長線

Claims (6)

1. 下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体の前部に俯仰動可能に設けられた作業装置とからなり、
   前記上部旋回体は、支持構造体をなす旋回フレームと、該旋回フレームの後側に搭載され油圧ポンプを駆動するエンジンと、前記旋回フレームの前側で左，右方向の一側に配置され前記エンジンに供給される燃料または油圧アクチュエータに供給される作動油を貯える貯油タンクと、該貯油タンクの前側に位置して前記旋回フレーム上に設けられ搭載機器を収容する機器収容室と、前記油圧ポンプと前記油圧アクチュエータとの間で作動油の給排を制御するコントロールバルブと、前記エンジンの排気管の途中に設けられ排気ガス中に含まれる窒素酸化物を除去する尿素選択還元触媒を備えたＮＯｘ浄化装置と、前記尿素選択還元触媒よりも前記排気ガスの流れ方向の上流側に位置して前記排気管内を流れる前記排気ガスに還元剤である尿素水を噴射する尿素水噴射弁と、該尿素水噴射弁と接続され、前記尿素水を貯えるために中空な容器からなる尿素水タンクとを備えてなる建設機械において、
   前記機器収容室内には、前記コントロールバルブと前記尿素水タンクを配置したことを特徴とする建設機械。
2. 前記機器収容室内には、前記旋回フレーム上に立設された脚部と該脚部の上端側に設けられた支持板とを有するブラケットを設け、前記コントロールバルブを前記ブラケットの支持板上に搭載し、前記尿素水タンクは、前記ブラケットの支持板と前記旋回フレームとの間に配置する構成としてなる請求項１に記載の建設機械。
3. 前記機器収容室は、前記コントロールバルブを左，右方向から挟む左，右の側面板と該各側面板の上側を閉塞する前面板とによって覆う構成とし、該前面板は、前記旋回フレームと前記貯油タンクの上面との間を昇降するために連続する階段状として形成し、前記尿素水タンクは、前記前面板の裏面側に配置する構成としてなる請求項１に記載の建設機械。
4. 前記機器収容室は、前記コントロールバルブを左，右方向から挟む左，右の側面板と該各側面板の上側を閉塞する前面板とによって覆う構成とし、前記上部旋回体の内側に位置する側面板には、前記作業装置と前記旋回フレームとを連結ピンを用いて連結するときに当該連結ピンが左，右方向で挿脱される連結ピン挿脱孔を設け、前記尿素水タンクは、前記連結ピンの挿脱方向の延長線上に着脱可能に配置する構成としてなる請求項１に記載の建設機械。
5. 前記貯油タンクの前面には、その一部を後方に窪ませるように切欠いた切欠部を設け、前記尿素水タンクは、前記機器収容室内に位置して前記貯油タンクの前記切欠部内に配置する構成としてなる請求項１に記載の建設機械。
6. 前記機器収容室は、前記コントロールバルブを左，右方向から挟む左，右の側面板と該各側面板の上側を閉塞する前面板とによって覆う構成とし、前記上部旋回体の外側に位置する側面板は、前記機器収容室を開く開位置と閉じる閉位置との間で回動する開閉カバーとして形成し、前記尿素水タンクは、当該開閉カバーの内側面に配置する構成としてなる請求項１に記載の建設機械。

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