建設機械
【課題】嵩が高くなるのを抑制しつつ排気ガス後処理装置を配設することができる建設機械を提供すること。
【解決手段】油圧ポンプ７の上面はエンジン６の上面よりも低く配置されているとともに、作動油タンク８、燃料タンク９の少なくとも一方を有するタンク装置は油圧ポンプ７の上面と略同等の高さ又はそれ以下の高さとされた上面１２ｂをもつ低背部１２ｃを後部に有し、排気ガス後処理装置１１は、低背部１２ｃ及び油圧ポンプ７の上側の位置に設けられている。
【解決手段】油圧ポンプ７の上面はエンジン６の上面よりも低く配置されているとともに、作動油タンク８、燃料タンク９の少なくとも一方を有するタンク装置は油圧ポンプ７の上面と略同等の高さ又はそれ以下の高さとされた上面１２ｂをもつ低背部１２ｃを後部に有し、排気ガス後処理装置１１は、低背部１２ｃ及び油圧ポンプ７の上側の位置に設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気ガスを浄化するための排気ガス後処理装置を備えた建設機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、作業アタッチメント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られたエンジンとを備えた建設機械が知られている。
【０００３】
この種の建設機械において、近年では、エンジンの排気ガスを浄化するための排気ガス後処理装置をベースフレーム上に搭載することが望まれている。
【０００４】
具体的に前記排気ガス後処理装置は、エンジンの排気ガス中に含まれる煤やミストなどの粉塵の量を減少させるためのＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）や、排気ガス中に含まれるＮｏｘ量を減少させるための還元触媒を有するものである（例えば、特許文献１及び２）。
【特許文献１】特開２００３−９０２１４号公報
【特許文献２】特開２００３−１２０２７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記ベースフレーム上には元々エンジン及びその周辺機器（油圧系統等）が平面的に密集してレイアウトされているため、当該ベースフレーム上に平面的なスペースとして排気ガス後処理装置を配設するためのスペースを新たに確保するのは困難であり、ベースフレームの上方に新たなスペースを確保すると建設機械自体が嵩の高いものとなってしまう。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、嵩が高くなるのを抑制しつつ排気ガス後処理装置を配設することができる建設機械を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、作業アタッチメント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られたエンジンとを有する建設機械であって、前記エンジンの動力により作動可能となるように当該エンジンと左右方向に連結された油圧ポンプと、この油圧ポンプの前方に設けられ、作動油タンク、燃料タンクの少なくとも一方を有するタンク装置と、前記エンジンの排気ガスを浄化するための排気ガス後処理装置とを備え、前記油圧ポンプの上面はエンジンの上面よりも低く配置されているとともに、前記タンク装置は油圧ポンプの上面と略同等の高さ又はそれ以下の高さの上面を持つ低背部を少なくとも後部に有し、前記排気ガス後処理装置は、前記低背部及び油圧ポンプの上側の位置に設けられていることを特徴とする建設機械を提供する。
【０００８】
本発明によれば、油圧ポンプの上面と略同等の高さ又はそれ以下の高さの上面を持つ低背部及び油圧ポンプの上側の位置に排気ガス後処理装置を設けているため、エンジンやタンク装置の上に排気ガス後処理装置をそのまま配置する場合と比較して、建設機械全体の高さを低く抑えることができる。
【０００９】
なお、本発明において、「低背部を少なくとも後部に有する」とは、タンク装置の上面全体が油圧ポンプの上面と略同等の高さ又はそれ以下の高さとされ、タンク装置全体が低背部とされた構成を含む趣旨である。
【００１０】
前記建設機械において、前記油圧ポンプの後方に設けられたカウンタウェイトをさらに備え、前記油圧ポンプの上面はカウンタウェイトの上面よりも低く配置されているとともに、前記排気ガス後処理装置は、前記低背部の前端部と前記カウンタウェイトの前面との間の領域内で、前記低背部及び油圧ポンプの上側の位置に設けられていることが好ましい。
【００１１】
このようにすれば、油圧ポンプの上面と略同等の高さ又はそれ以下の高さの上面を持つ低背部の前端部とカウンタウェイトの前面との間の領域内で、低背部及び油圧ポンプの上側の位置に排気ガス後処理装置を設けている、つまり、カウンタウェイト、エンジン及びタンク装置の間にはめ込むようにして排気ガス後処理装置を配置することができる。
【００１２】
前記建設機械において、前記カウンタウェイトの前面には、他の部分より後退する凹部が形成され、前記排気ガス後処理装置は、前記凹部が形成された部分における前記カウンタウェイトの前面と前記低背部の前端部との間に設けられていることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、凹部として窪ませた分だけ、カウンタウェイトの前面から低背部の前端部までの前後範囲を広げることができるので、凹部を形成しない場合と比較して、より前後に大きな排気ガス後処理装置を配設することが可能となる。
【００１４】
さらに、前記構成では、排気ガス後処理装置の配置に必要な箇所に凹部を形成し、それ以外の部分のカウンタウェイトをそのままの形態で維持することができるので、上述のように建設機械の高さの維持を図りながら、カウンタウェイトに要求される重量を確保することができる。
【００１５】
前記タンク装置の全体を低背部としてもよいが、前記タンク装置は、前記油圧ポンプの上面よりも高い部分である高背部を、前記低背部の前側に有していることが特に好ましい。
【００１６】
この構成によれば、排気ガス後処理装置を配置するのに必要な範囲を低背部としながら、それ以外の部分を高背部として残すことができるので、タンク容量を維持しながら、排気ガス後処理装置を適切に配置することができる。
【００１７】
また、前記構成では、タンク装置の全体を低背部として当該タンク装置の上面全体が排ガス後処理装置により覆われる場合と異なり、タンク装置の上面に排ガス後処理装置から開放された部分（すなわち、高背部）を残すことができるため、この高背部に作動油や燃料の注入口を設けることにより、これらの注入作業を容易に行うことができる。
【００１８】
なお、タンク装置のうちの作動油タンクに高背部を形成した場合には、当該作動油タンクから油圧機器に作動油を供給する際に当該作動油中に空気が入り込むのを抑制することができる。
【００１９】
つまり、作動油タンクから作動油を導出する場合、通常は作動油タンクの下部の吸引口から作動油を吸い出すようにしているが、作動油タンク全体を低背部とした場合には作動油の液面と吸引口との落差が小さくなるため、建設機械が少し傾いただけでも吸引口が作動油タンク内の空気層に開放されてしまうことがあるのに対し、前記構成のように、作動油タンクの前部に高背部を形成することによりその内部まで液面を引き上げることができるので、建設機械の傾斜時に作動油中に空気が入り込むのを抑制することができる。
【００２０】
前記建設機械において、前記排気ガス後処理装置は、前記エンジンの排気中の粉塵を捕集可能なフィルタを有する第一処理部と、尿素を還元剤とする触媒を利用して前記排気中の窒素酸化物を分解することが可能な第二処理部とを備えていることが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、１つの排気ガス後処理装置において煤やミストなどの粉塵と窒素酸化物（Ｎｏｘ）との双方を除去することが可能となる。
【００２２】
前記建設機械において、前記第二処理部に供給可能となるように尿素水を収納する尿素水タンクをさらに備え、この尿素水タンクは、前記排気ガス後処理装置と前後に並べて配置されている構成とすることもできる。
【００２３】
この構成によれば、触媒としての尿素水を供給するための尿素水タンクを配設するに当たり、当該尿素水タンクも油圧ポンプ及び低背部の上側に配置することができ、建設機械の高さを低く抑えることができる。
【００２４】
前記建設機械において、前記排気ガス後処理装置の前後端部のうち前記尿素水タンクに隣接する側の端部から当該尿素水タンク側へ突出するとともに当該排気ガス後処理装置を前記ベースフレームに支持させるための左右一対の取付部をさらに備え、これら取付部同士の間隔が前記尿素水タンクの左右寸法よりも広くされていることが好ましい。
【００２５】
この構成によれば、尿素水タンクを排気ガス後処理装置の前又は後ろに並べて配設するために必要となる前後方向のスペースを利用して、当該尿素水タンクの左右両側に取付部を設けることができるため、取付部を設けるためだけに余分なスペースを浪費するのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、嵩が高くなるのを抑制しつつ排気ガス後処理装置を配設することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
図１は、本発明の実施形態に係る油圧ショベルの上部旋回体の基本的構成を示す分解斜視図である。図２は、図１の平面図である。図３は、図１の油圧ショベルに排ガス後処理装置を搭載した状態を示す右側面図である。
【００２９】
図１〜図３を参照して、油圧ショベル１は、クローラ式の下部走行体（図示せず）と、この下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体２と、この上部旋回体２に対して起伏可能に支持された作業アタッチメント３（図２参照）とを備えている。
【００３０】
上部旋回体２は、前記下部走行体上に設けられたベースフレーム４と、このベースフレーム４上に設けられたキャビン５、エンジン６、油圧ポンプ７、作動油タンク８、燃料タンク９、カウンタウェイト１０、排気ガス後処理装置１１（図４参照）、ケーシング２８及び取付部２０〜２８とを備えている。なお、前記キャビン５内の運転席（図示せず）に着座する乗員から見た前後及び左右方向を上部旋回体２の前後及び左右方向として以下説明する。
【００３１】
ベースフレーム４には、前後方向に延びる左右一対の縦板４ａ、４ｂが左右方向の略中央位置に立設されている。これら縦板４ａ、４ｂの前部同士の間には、前記作業アタッチメント３が支持されている。また、左側の縦板４ａの左前位置には、前記キャビン５が設けられている。
【００３２】
エンジン６は、その長手方向を左右方向に向けた横向きの姿勢で前記縦板４ａ、４ｂを跨るようにベースフレーム４の後部に設けられている。エンジン６の右端部は、概ね右側の縦板４ｂ上に配置されている。
【００３３】
油圧ポンプ７は、前記エンジン６の動力により作動可能となるように当該エンジン６に対し左右方向に連結されている。具体的に、前記エンジン６の右端面には右方向に突出する出力軸（図示せず）が設けられ、この出力軸と油圧ポンプ７の左右方向に延びる入力軸（図示せず）とが互いにカップリング等を介して連結されている。その結果、油圧ポンプ７は、右側の縦板４ｂの上から当該縦板４ｂの右側の範囲に配置されることとなる（図２参照）。
【００３４】
さらに、油圧ポンプ７の上面位置は、図３に示すように、エンジン６の上面位置よりも寸法Ｄ１だけ、カウンタウェイト１０の上面位置よりも寸法Ｄ２だけ低く配置されている。そして、詳しくは後述するが、本実施形態ではエンジン６及びカウンタウェイト１０と油圧ポンプ７との間の落差を利用して、排気ガス後処理装置１１を配置するようになっている。
【００３５】
本実施形態において、作動油タンク８と燃料タンク９とは、右側の縦板４ｂの右側位置で前後一列に並べて配設されてタンク装置を構成している。つまり、燃料タンク９が前、作動油タンク８が後ろに配設されており、その結果、作動油タンク８が油圧ポンプ７に隣接して当該油圧ポンプ７の前方に配置されている。
【００３６】
この作動油タンク８は、タンク本体１２と、このタンク本体１２に固定されたブラケット１４及びブラケット１５とを備えている。
【００３７】
タンク本体１２は、その前部が後述するカウンタウェイト１０の高さと略同等となる高さとされた高背部１２ａとされている一方、その後部が前記油圧ポンプ７の上面よりも若干低い高さとされた上面１２ｂを有する低背部１２ｃとされ、全体として側面視でＬ字形状とされている。
【００３８】
本実施形態においては、図３に示すように、前記低背部１２ｃの前端部である高背部１２ａの後面からカウンタウェイト１０の前面までの距離Ｄ３は、後述する排気ガス後処理装置１１の前後寸法Ｄ４（本実施形態では排気ガス後処理装置１１を収納するケーシング２８の前後寸法Ｄ４）よりも大きくなるように、前記上面１２ｂの前後範囲が設定されている。
【００３９】
ブラケット１４は、Ｌ字型に曲げ加工が施された金属板であり、その上面が前記油圧ポンプ７の上面位置よりも若干上方の位置となるようにタンク本体１２の上面１２ｂに固定されている。
【００４０】
一方、ブラケット１５は、図５に示すように、Ｌ字型に曲げ加工が施された金属板であり、前記高背部１２ａと低背部１２ｃとに跨るようにタンク本体１２の左側面に固定されている。また、ブラケット１５は、その上面が前記ブラケット１４の上面と同じ高さ位置、かつ、同じ前後位置となるようにタンク本体１２に固定されている。
【００４１】
図１〜図３を参照して、カウンタウェイト１０は、前記油圧ポンプ７の後方に配置されている。また、カウンタウェイト１０は、ウェイト本体１８と、このウェイト本体１８の前面に固定されたブラケット１６及びブラケット１７とを備えている。
【００４２】
ブラケット１６は、前記ブラケット１４と前後に相対向する位置に設けられ、Ｌ字型に曲げ加工が施された金属板である。このブラケット１６は、その上面が前記ブラケット１４の上面と同じ高さ位置となるようにウェイト本体１８に取り付けられている。
【００４３】
ブラケット１７は、前記ブラケット１５と前後に相対向し、かつ、前記ブラケット１６と左右に並んで配置されている点を除き、前記ブラケット１６と同一の構成であるため、ここでは説明を省略する。
【００４４】
図４は、図３に示す排気ガス後処理装置１１の平面一部略図である。
【００４５】
図２〜図４を参照して、排気ガス後処理装置１１は、エンジン６の排気通路に接続された第一処理部２５と、この第一処理部２５から排出されたガスを受け入れるとともに排気筒２７を通して排出する第二処理部２６とを備えている。
【００４６】
第一処理部２５は、エンジン６の排気ガス中における煤やミストを除去するためのフィルタ（Diesel Particulate Filter ：以下ＤＰＦと称す。図示せず）を有している。このＤＰＦは、内部に流通した排気ガス中の煤等を捕集する能力を有する一方、捕集された粉塵を高温で焼却することにより、前記捕集能力を再生することが可能となっている。
【００４７】
第二処理部２６は、エンジン６の排気ガス中におけるＮｏｘを除去するための触媒層を有している。この触媒層は、尿素水が噴霧された状態にある排気ガスを内部に通過させることにより、いわゆる脱硝反応を生じさせて、排気ガス中の窒素酸化物（Ｎｏｘ）を窒素と酸素と水に分解するようになっている。つまり、触媒層は、尿素を還元剤とするものである。
【００４８】
図４に示すように、本実施形態では、第一処理部２５が右に、第二処理部２６が左に配置されているが、これら処理部２５、２６を逆に配置することもできる。このようにすれば、第一処理部２５とエンジン６とを近づけて両者を接続する配管を短くすることができるとともに、配管が短くなる結果、第一処理部２５に送られる排気ガスの温度をより高く保持することができるので、当該第一処理部２５の処理効率を上昇させることもできる。
【００４９】
ケーシング２８は、前記各処理部２５、２６を収納するとともに、前記エンジン６と作動油タンク８とカウンタウェイト１０との間にはめ込むことができる大きさの平面形状（長方形）とされている。具体的に、ケーシング２８の左右幅寸法は、前記エンジン６とベースフレーム４の右縁部（つまり、上部旋回体２の側面を構成するガードパネル）との間隔よりも若干小さく設定されているとともに、ケーシング２８の前後寸法Ｄ４は、カウンタウェイト１０の前面からタンク本体１２の高背部１２ａの後面までの前後寸法Ｄ３よりも小さく設定されている。
【００５０】
取付部２０〜２３は、それぞれ上方へ開くコの字型となるように曲げ加工が施された金属板である。また、取付部２０〜２３は、前記各ブラケット１４〜１７に対応する位置となるように、前記ケーシング２８から左右外側に突出して形成されている。
【００５１】
具体的に、取付部２０はブラケット１４に取付可能となるようにケーシング２８の右側面から右に延び、取付部２１はブラケット１５に取付可能となるようにケーシング２８の左側面から左に延び、取付部２２はブラケット１６に取付可能となるようにケーシング２８の右側面から右に延び、取付部２３はブラケット１７に取付可能となるようにケーシング２８の左側面から左に延びている。
【００５２】
前記各取付部２０〜２３をブラケット１４〜１７に対してボルト等によって取り付けることにより、図３に示すように、エンジン６と油圧ポンプ７との落差Ｄ１を有効に利用して、エンジン６と作動油タンク８（高背部１２ａ）とカウンタウェイト１０との間に排気ガス後処理装置１１をはめ込んで固定することができる。なお、本実施形態ではケーシング２８を有する構成について説明しているが、ケーシング２８を省略することもできる。ただし、この場合には、第一処理部２５及び第二処理部２６のそれぞれを直接ベースフレーム４上に取り付けることが必要となる。
【００５３】
以上説明したように、前記実施形態によれば、油圧ポンプ７の上面より低い高さとされた低背部１２ｃ及び油圧ポンプ７の上側位置に排気ガス後処理装置１１を設けているため、エンジン６や作動油タンク７の上に排気ガス後処理装置１１をそのまま配置する場合と比較して、油圧ショベル１全体の高さを低く抑えることができる。
【００５４】
前記実施形態では、油圧ポンプ７の上面より低い高さとされた低背部１２ｃの前端部からカウンタウェイト１０の前面までの前後範囲Ｄ３で、低背部１２ｃ及び油圧ポンプ７の上側位置に排気ガス後処理装置１１を設けている、つまり、カウンタウェイト１０、エンジン６及び作動油タンク８の間に排気ガス後処理装置１１をはめ込むことができる。
【００５５】
また、前記実施形態では、タンク本体１２に低背部１２ｃと高背部１２ａとが一体に設けられているため、作動油タンク８から油圧機器（油圧シリンダ、油圧モータ等）に作動油を供給する際に当該作動油中に空気が入り込むのを抑制することができる。
【００５６】
つまり、作動油タンク８から作動油を導出する場合、通常は作動油タンク８の下部の吸引口（図示せず）から作動油を吸い出すようにしているが、作動油タンク８全体を低く形成した場合には作動油の液面と吸引口との落差が小さくなるため、油圧ショベル１が少し傾いただけでも吸引口が作動油タンク８内の空気層に開放されてしまうことがあるのに対し、前記構成のように、タンク本体１２の前部に高背部１２ａを残すことによりその内部まで液面を引き上げることができるので、油圧ショベル１の傾斜時に作動油中に空気が入り込むのを抑制することができる。
【００５７】
また、前記実施形態では、排気ガス後処理装置１１から左右外側に取付部２０〜２３が突出した構成としているため、排気ガス後処理装置１１を配置するための前後寸法を大きくすることなく取付部２０〜２３を形成することができる。
【００５８】
さらに、排気ガス後処理装置１１を配置するのに必要な範囲Ｄ３を得るのに必要な範囲を低背部１２ｃとしながら、それ以外の部分を高背部１２ａとして残しているので、タンク容量を維持しながら、排気ガス後処理装置１１を適切に配置することができる。
【００５９】
以下、本発明の別の実施形態について図６〜図８を参照して説明する。図６は、本発明の別の実施形態に係る油圧ショベルの側面一部略図である。図７は、図６の油圧ショベルの平面図である。図８は、図６の作動油タンクの斜視図である。なお、前記実施形態と同様の構成について同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６０】
本実施形態では、前記取付部２０〜２３に代えて、ケーシング２８の前端面から前に突出する左右一対の突出取付部３０、３１と、ケーシング２８の後端面から後ろに突出する左右一対の突出取付部３２、３３とをそれぞれ有している点、作動油タンク８がタンク本体１２の上面１２ｂに左右一対のブラケット３４、３５を有している点、カウンタウェイト１０の前面に他の部分より後退する凹部３８が形成されているとともに、この凹部３８内に突出取付部３２、３３を固定するための雌ねじ部３６、３７を有している点が前記実施形態と相違する。
【００６１】
つまり、本実施形態では、突出取付部３０〜３３を排気ガス後処理装置１１から前後方向に突出させている分だけ、排気ガス後処理装置１１を配置するための左右寸法が小さくされている。そのため、ブラケット３４、３５は、図８に示すように、それぞれタンク本体１２の上面１２ｂ上に設けられている。
【００６２】
反対に、突出取付部３０〜３３の存在により排気ガス後処理装置１１の前後寸法Ｄ５は、上面１２ｂの前端部である高背部１２ａの後面からカウンタウェイト１０の前面までの距離Ｄ３（図３参照）よりも大きくなっている。そこで、本実施形態では、凹部３８が形成された部分における前記カウンタウェイト１０の前面３８ａから高背部１２ａの後面までの前後寸法Ｄ６が排気ガス後処理装置１１の前後寸法Ｄ５よりも大きく設定されている。したがって、作動油タンク８のタンク容量を維持しながら、排気ガス後処理装置１１を作動油タンク８とカウンタウェイト１０との間にはめ込むことが可能となる。
【００６３】
また、前記各実施形態では、排気ガス後処理装置１１の第二処理部２６（図４及び図７参照）として尿素を還元剤とする触媒を利用するものを例に挙げて説明しているが、この尿素を提供するためには尿素水タンクを設ける必要がある。
【００６４】
そこで、図９及び図１０に示すように、尿素水タンク３９を、前記高背部１２ａの後面から凹部３８が形成された部分におけるカウンタウェイト１０の前面３８ａまでの前後範囲内に、排気ガス後処理装置１１と前後に並べて配置することができる。このようにすれば、尿素水タンク３９を配設するに当たり、尿素水タンク３９もカウンタウェイト１０、エンジン６及び作動油タンク８の間にはめ込むことができ、油圧ポンプ１の高さを低く抑えることができる。
【００６５】
さらに、図６〜図８に示す実施形態のように突出取付部３０〜３３を設けた構成においては、図９に示すように、突出取付部３０、３１同士の間、つまり、タンク本体１２の上面１２ｂ上に尿素水タンク３９を設けることや、図１０に示すように、突出取付部３２、３３同士の間、つまり、カウンタウェイト１０の凹部３８内に尿素水タンク３９を設けることができる。
【００６６】
ここで、このように尿素水タンク３９を設けるためには、凹部３８が形成された部分におけるカウンタウェイト１０の前面３８ａから高背部１２ａの後面までの前後寸法Ｄ６が尿素水タンク３９と排気ガス後処理装置１１とを前後に並べたときの前後の合算寸法Ｄ７（本実施形態ではケーシング２８と突出取付部３０〜３３と尿素水タンク３９とを前後に並べた寸法）よりも大きく設定されている必要がある。
【００６７】
さらに、図９の場合には、突出取付部３０、３１同士の間の間隔が尿素水タンク３９の左右寸法よりも大きいことが必要である。また、図１０の場合には、突出取付部３２、３３同士の間の間隔が尿素水タンク３９の左右寸法よりも大きいことが必要である。
【００６８】
なお、前記図１〜図５は排気ガス後処理装置１１から左右方向に突出する取付部２０〜２３のみを開示する一方、図６〜図１０は排気ガス後処理装置１１から前後方向に突出する突出取付部３０〜３３のみを開示しているが、図１１に示すように、ケーシング２８の後端側面からは左右方向に一対の取付部４０、４１が突出し、ケーシング２８の前端面からは前方に一対の突出取付部４２、４３が突出する構成とすることもできる。
【００６９】
この実施形態においても、カウンタウェイト１０の前面からタンク本体１２の高背部１２ａの後面までの距離Ｄ３が、ケーシング２８の後端面から突出取付部４２、４３の前端部までの前後寸法Ｄ８よりも大きくなるように、タンク本体１２の上面１２ｂの前後範囲を設定することが必要である。このようにすれば、排気ガス後処理装置１１を作動油タンク８とカウンタウェイト１０との間にはめ込むことができる。
【００７０】
さらに、図１１の実施形態においても、左右の突出取付部４２、４３同士の間に尿素水タンク３９を配置することもできる。この場合、カウンタウェイト１０の前面からタンク本体１２の高背部１２ａの後面までの距離Ｄ３が、尿素水タンク３９と排気ガス後処理装置１１とを前後に並べたときの前後寸法Ｄ９（本実施形態ではケーシング２８と突出取付部４２、４３と尿素水タンク３９とを前後に並べた寸法）よりも大きくなるように、タンク本体１２の上面１２ｂの前後範囲を設定することが必要である。
【００７１】
なお、前記各実施形態では、作動油タンク８の後部に高背部１２ａを設けた構成について説明したが、図１２に示すように、作動油タンク８の上面全体を油圧ポンプ７の上面よりも低い高さとして、当該作動油タンク８の全体を低背部１２ｃとすることもできる。
【００７２】
つまり、この実施形態では、作動油タンク８の全体が低背部１２ｃとされているとともに、この作動油タンク８の前に位置する燃料タンク９の高さがカウンタウェイト１０の高さと略同等とされている。その結果、この燃料タンク９の後面が低背部１２ｃの前端部を構成することになる。
【００７３】
そして、この実施形態では、低背部１２ｃの前端部である燃料タンク９の後面とカウンタウェイト１０の前面との前後範囲で、エンジン６と燃料タンク９とカウンタウェイト１０との間に排気ガス後処理装置１１がはめ込まれている。
【００７４】
この実施形態によれば、上述した各実施形態と比較して、作動油タンク８の高背部１２ａ（図３参照）を省略した分だけさらに前後に長い排気ガス後処理装置１１を配置することができる。
【００７５】
また、図１２に示す実施形態では、燃料タンク９を高背部とする構成について説明しているが、高背部を必ずしも設ける必要はない。図示は省略するが、作動油タンク８及び燃料タンク９（つまり、タンク装置）の上面全体を油圧ポンプ７の上面と同等又はこれよりも低い位置として、これら作動油タンク８及び燃料タンク９（つまりタンク装置）の上面全体を覆うようにして排気ガス後処理装置１１を配設することもできる。
【００７６】
このように構成した場合には、低背部（作動油タンク８及び燃料タンク９の全体）の前端である燃料タンク９の前縁部とカウンタウェイト１０の前面との前後範囲で、さらに前後に長い排気ガス後処理装置１１を配置することが可能となる。
【００７７】
そして、上述した各実施形態においては、燃料タンク９を前、作動油タンク８を後ろに配置した構成について説明したが、これらのタンク８、９の配置を逆転させて、作動油タンク８を前、燃料タンク９を後ろに配置した場合にも上記と同様に低背部を燃料タンク９、又は燃料タンク９及び作動油タンク８に設けることが可能である。
【００７８】
一方、図１３に示すように、作動油タンク８と燃料タンク９とを左右に並べて、これら作動油タンク８及び燃料タンク９のそれぞれに低背部４４ａと高背部４４ｂとを設けることも可能である。作動油タンク８及び燃料タンク９の低背部４４ａの上面は、それぞれ前記各実施形態と同様に、油圧ポンプ７の上面と略同等又はこれより低い高さとされている。
【００７９】
この実施形態における排気ガス後処理装置１１は、各低背部４４ａの前端である高背部４４ｂの後面とカウンタウェイト１０の前面との前後範囲で、エンジン６と作動油タンク８及び燃料タンク９とカウンタウェイト１０との間にはめ込まれている。
【００８０】
この実施形態では、作動油タンク８と燃料タンク９のそれぞれに低背部４４ａを設けることとしているため、両タンク８、９のうちの一方にのみ低背部４４ａを形成する場合と異なり、一方のタンクの容量を極端に減らす必要がなくなる。
【００８１】
そして、この実施形態のように作動油タンク８と燃料タンク９とを左右に並べた場合においても、これらのタンク８、９の上面全体を油圧ポンプ７の上面と略同等又はこれよりも低い高さとして、当該各タンク８、９の上面全体を覆うように排気ガス後処理装置１１を配置することも可能である。
【００８２】
なお、前記各実施形態では、排気ガス後処理装置１１から左右又は前後に突出する取付部２０〜２３、３０〜３３、４０〜４３を有する構成について説明したが、ケーシング２８の下面に取付部を設けた構成とすることもできる。
【００８３】
このようにすれば、平面的なレイアウトにおいて、取付部と他の構成とが干渉することなく排気ガス後処理装置１１をベースフレーム４上に設けることができる。
【００８４】
さらに、前記実施形態では、排気ガス後処理装置１１をベースフレーム４に支持させるために、排気ガス後処理装置１１をカウンタウェイト１０及び作動油タンク８に固定する構造を説明したが、ベースフレーム４上に取付部材を直接設けて、この取付部材に排気ガス後処理装置１１を固定することも可能である。
【００８５】
例えば、図１４に示す取付部材４５は、後方から見て下方に開くコの字型となるように両端が下方に曲げられた板部材であり、カウンタウェイト１０の前面に沿った姿勢で、ベースフレーム４上に設けられている。
【００８６】
具体的に、取付部材４５の左右一対の脚部４５ａはベースフレーム上に立設され、この状態において脚部４５ａの上部同士を繋ぐ天板部４５ｂは略水平に配置される。この天板部４５ｂは、その左右両端の上に載置された上記排気ガス後処理装置１１の取付部２２、２３をボルト等によって固定可能に構成されている。したがって、この取付部材４５によって排気ガス後処理装置１１の後部を支持することができる。
【００８７】
なお、図１４では、排気ガス後処理装置１１の後端部を支持する取付部材４５をカウンタウェイト１０の前に設けた構成について説明しているが、図１５に示すように、排気ガス後処理装置１１の前部を支持するための取付部材４６を油圧ポンプ７の前であって作動油タンク８の後ろに設けることもできる。このようにすれば、作動油タンク８の低背部１２ｃの上面１２ｂと排気ガス後処理装置１１との間に取付部を設けることが不要となる分、低背部１２ｃを高くすることができるため、タンク容量を大きくすることができる。
【００８８】
なお、取付部材４５、４６の双方を設けることに限定する趣旨ではなく、取付部材４６を設けて前記取付部材４５を省略し、排気ガス後処理装置１１の後端部をカウンタウェイト１０に支持させることもできる。
【００８９】
また、前記実施形態では、第一処理部２５及び第二処理部２６が、ガスの流れ方向を前後方向に沿わせるように配置された構成について説明したが、ガスの流れ方向を左右方向に沿わせるように両処理部２５、２６を配置することもできる。例えば、第一処理部２５及び第二処理部２６の流路を短くする場合、処理能力を維持するためには断面積の拡大が必要となり両処理部２５、２６を太くて短いものにする必要があるが、このような場合にガスの流れ方向を左右方向に沿わせるように両処理部２５、２６を配置することにより、左右方向にスペースが制限されている場合であっても低背部上のスペースを利用して当該各処理部２５、２６を配設することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の実施形態に係る油圧ショベルの上部旋回体の基本的構成を示す分解斜視図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の油圧ショベルに排ガス後処理装置を搭載した状態を示す右側面図である。
【図４】図３に示す排気ガス後処理装置の平面一部略図である。
【図５】図４の作動油タンク及び排ガス処理装置を示す斜視図である。
【図６】本発明の別の実施形態に係る油圧ショベルの側面一部略図である。
【図７】図６の油圧ショベルの平面図である。
【図８】図６の作動油タンクの斜視図である。
【図９】本発明のさらに別の実施形態に係る図４相当図である。
【図１０】本発明のさらに別の実施形態に係る図４相当図である。
【図１１】本発明のさらに別の実施形態に係る図４相当図である。
【図１２】本発明のさらに別の実施形態に係る油圧ショベルの一部拡大図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図をそれぞれ示している。
【図１３】本発明のさらに別の実施形態に係る図４相当図である。
【図１４】本発明のさらに別の実施形態に係る油圧ショベルの一部拡大図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図をそれぞれ示している。
【図１５】本発明のさらに別の実施形態に係る油圧ショベルの側面一部拡大図である。
【符号の説明】
【００９１】
Ｄ１ 寸法（油圧ポンプの上面位置とエンジンの上面位置との差）
Ｄ２ 寸法（油圧ポンプの上面位置とカウンタウェイトの上面位置との差）
Ｄ３ 前後寸法（略同等の高さ部分の前端部からカウンタウェイト前面までの前後寸法）
Ｄ４ 前後寸法（ケーシングの前後寸法）
Ｄ５、Ｄ８ 前後寸法（排気ガス後処理装置の前後寸法）
Ｄ６ 前後寸法（凹部の後部底面から略同等の高さ部分の前端部までの前後寸法）
Ｄ７、Ｄ９ 合算寸法（ケーシングと取付部と尿素水タンクとを前後に並べたときの合算寸法）
１ 油圧ショベル（建設機械）
３ 作業アタッチメント
４ ベースフレーム
６ エンジン
７ 油圧ポンプ
８ 作動油タンク
１０ カウンタウェイト
１１ 排気ガス後処理装置
１２ タンク本体
１２ａ 高背部
１２ｂ 上面（略同等の高さ部分）
２０〜２３ 取付部
２５ 第一処理部
２６ 第二処理部
３０〜３３ 突出取付部
３８ 凹部
３８ａ 後部底面
３９ 尿素水タンク
４０、４１ 取付部
４２、４３ 突出取付部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気ガスを浄化するための排気ガス後処理装置を備えた建設機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、作業アタッチメント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られたエンジンとを備えた建設機械が知られている。
【０００３】
この種の建設機械において、近年では、エンジンの排気ガスを浄化するための排気ガス後処理装置をベースフレーム上に搭載することが望まれている。
【０００４】
具体的に前記排気ガス後処理装置は、エンジンの排気ガス中に含まれる煤やミストなどの粉塵の量を減少させるためのＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）や、排気ガス中に含まれるＮｏｘ量を減少させるための還元触媒を有するものである（例えば、特許文献１及び２）。
【特許文献１】特開２００３−９０２１４号公報
【特許文献２】特開２００３−１２０２７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記ベースフレーム上には元々エンジン及びその周辺機器（油圧系統等）が平面的に密集してレイアウトされているため、当該ベースフレーム上に平面的なスペースとして排気ガス後処理装置を配設するためのスペースを新たに確保するのは困難であり、ベースフレームの上方に新たなスペースを確保すると建設機械自体が嵩の高いものとなってしまう。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、嵩が高くなるのを抑制しつつ排気ガス後処理装置を配設することができる建設機械を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、作業アタッチメント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られたエンジンとを有する建設機械であって、前記エンジンの動力により作動可能となるように当該エンジンと左右方向に連結された油圧ポンプと、この油圧ポンプの前方に設けられ、作動油タンク、燃料タンクの少なくとも一方を有するタンク装置と、前記エンジンの排気ガスを浄化するための排気ガス後処理装置とを備え、前記油圧ポンプの上面はエンジンの上面よりも低く配置されているとともに、前記タンク装置は油圧ポンプの上面と略同等の高さ又はそれ以下の高さの上面を持つ低背部を少なくとも後部に有し、前記排気ガス後処理装置は、前記低背部及び油圧ポンプの上側の位置に設けられていることを特徴とする建設機械を提供する。
【０００８】
本発明によれば、油圧ポンプの上面と略同等の高さ又はそれ以下の高さの上面を持つ低背部及び油圧ポンプの上側の位置に排気ガス後処理装置を設けているため、エンジンやタンク装置の上に排気ガス後処理装置をそのまま配置する場合と比較して、建設機械全体の高さを低く抑えることができる。
【０００９】
なお、本発明において、「低背部を少なくとも後部に有する」とは、タンク装置の上面全体が油圧ポンプの上面と略同等の高さ又はそれ以下の高さとされ、タンク装置全体が低背部とされた構成を含む趣旨である。
【００１０】
前記建設機械において、前記油圧ポンプの後方に設けられたカウンタウェイトをさらに備え、前記油圧ポンプの上面はカウンタウェイトの上面よりも低く配置されているとともに、前記排気ガス後処理装置は、前記低背部の前端部と前記カウンタウェイトの前面との間の領域内で、前記低背部及び油圧ポンプの上側の位置に設けられていることが好ましい。
【００１１】
このようにすれば、油圧ポンプの上面と略同等の高さ又はそれ以下の高さの上面を持つ低背部の前端部とカウンタウェイトの前面との間の領域内で、低背部及び油圧ポンプの上側の位置に排気ガス後処理装置を設けている、つまり、カウンタウェイト、エンジン及びタンク装置の間にはめ込むようにして排気ガス後処理装置を配置することができる。
【００１２】
前記建設機械において、前記カウンタウェイトの前面には、他の部分より後退する凹部が形成され、前記排気ガス後処理装置は、前記凹部が形成された部分における前記カウンタウェイトの前面と前記低背部の前端部との間に設けられていることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、凹部として窪ませた分だけ、カウンタウェイトの前面から低背部の前端部までの前後範囲を広げることができるので、凹部を形成しない場合と比較して、より前後に大きな排気ガス後処理装置を配設することが可能となる。
【００１４】
さらに、前記構成では、排気ガス後処理装置の配置に必要な箇所に凹部を形成し、それ以外の部分のカウンタウェイトをそのままの形態で維持することができるので、上述のように建設機械の高さの維持を図りながら、カウンタウェイトに要求される重量を確保することができる。
【００１５】
前記タンク装置の全体を低背部としてもよいが、前記タンク装置は、前記油圧ポンプの上面よりも高い部分である高背部を、前記低背部の前側に有していることが特に好ましい。
【００１６】
この構成によれば、排気ガス後処理装置を配置するのに必要な範囲を低背部としながら、それ以外の部分を高背部として残すことができるので、タンク容量を維持しながら、排気ガス後処理装置を適切に配置することができる。
【００１７】
また、前記構成では、タンク装置の全体を低背部として当該タンク装置の上面全体が排ガス後処理装置により覆われる場合と異なり、タンク装置の上面に排ガス後処理装置から開放された部分（すなわち、高背部）を残すことができるため、この高背部に作動油や燃料の注入口を設けることにより、これらの注入作業を容易に行うことができる。
【００１８】
なお、タンク装置のうちの作動油タンクに高背部を形成した場合には、当該作動油タンクから油圧機器に作動油を供給する際に当該作動油中に空気が入り込むのを抑制することができる。
【００１９】
つまり、作動油タンクから作動油を導出する場合、通常は作動油タンクの下部の吸引口から作動油を吸い出すようにしているが、作動油タンク全体を低背部とした場合には作動油の液面と吸引口との落差が小さくなるため、建設機械が少し傾いただけでも吸引口が作動油タンク内の空気層に開放されてしまうことがあるのに対し、前記構成のように、作動油タンクの前部に高背部を形成することによりその内部まで液面を引き上げることができるので、建設機械の傾斜時に作動油中に空気が入り込むのを抑制することができる。
【００２０】
前記建設機械において、前記排気ガス後処理装置は、前記エンジンの排気中の粉塵を捕集可能なフィルタを有する第一処理部と、尿素を還元剤とする触媒を利用して前記排気中の窒素酸化物を分解することが可能な第二処理部とを備えていることが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、１つの排気ガス後処理装置において煤やミストなどの粉塵と窒素酸化物（Ｎｏｘ）との双方を除去することが可能となる。
【００２２】
前記建設機械において、前記第二処理部に供給可能となるように尿素水を収納する尿素水タンクをさらに備え、この尿素水タンクは、前記排気ガス後処理装置と前後に並べて配置されている構成とすることもできる。
【００２３】
この構成によれば、触媒としての尿素水を供給するための尿素水タンクを配設するに当たり、当該尿素水タンクも油圧ポンプ及び低背部の上側に配置することができ、建設機械の高さを低く抑えることができる。
【００２４】
前記建設機械において、前記排気ガス後処理装置の前後端部のうち前記尿素水タンクに隣接する側の端部から当該尿素水タンク側へ突出するとともに当該排気ガス後処理装置を前記ベースフレームに支持させるための左右一対の取付部をさらに備え、これら取付部同士の間隔が前記尿素水タンクの左右寸法よりも広くされていることが好ましい。
【００２５】
この構成によれば、尿素水タンクを排気ガス後処理装置の前又は後ろに並べて配設するために必要となる前後方向のスペースを利用して、当該尿素水タンクの左右両側に取付部を設けることができるため、取付部を設けるためだけに余分なスペースを浪費するのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、嵩が高くなるのを抑制しつつ排気ガス後処理装置を配設することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
図１は、本発明の実施形態に係る油圧ショベルの上部旋回体の基本的構成を示す分解斜視図である。図２は、図１の平面図である。図３は、図１の油圧ショベルに排ガス後処理装置を搭載した状態を示す右側面図である。
【００２９】
図１〜図３を参照して、油圧ショベル１は、クローラ式の下部走行体（図示せず）と、この下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体２と、この上部旋回体２に対して起伏可能に支持された作業アタッチメント３（図２参照）とを備えている。
【００３０】
上部旋回体２は、前記下部走行体上に設けられたベースフレーム４と、このベースフレーム４上に設けられたキャビン５、エンジン６、油圧ポンプ７、作動油タンク８、燃料タンク９、カウンタウェイト１０、排気ガス後処理装置１１（図４参照）、ケーシング２８及び取付部２０〜２８とを備えている。なお、前記キャビン５内の運転席（図示せず）に着座する乗員から見た前後及び左右方向を上部旋回体２の前後及び左右方向として以下説明する。
【００３１】
ベースフレーム４には、前後方向に延びる左右一対の縦板４ａ、４ｂが左右方向の略中央位置に立設されている。これら縦板４ａ、４ｂの前部同士の間には、前記作業アタッチメント３が支持されている。また、左側の縦板４ａの左前位置には、前記キャビン５が設けられている。
【００３２】
エンジン６は、その長手方向を左右方向に向けた横向きの姿勢で前記縦板４ａ、４ｂを跨るようにベースフレーム４の後部に設けられている。エンジン６の右端部は、概ね右側の縦板４ｂ上に配置されている。
【００３３】
油圧ポンプ７は、前記エンジン６の動力により作動可能となるように当該エンジン６に対し左右方向に連結されている。具体的に、前記エンジン６の右端面には右方向に突出する出力軸（図示せず）が設けられ、この出力軸と油圧ポンプ７の左右方向に延びる入力軸（図示せず）とが互いにカップリング等を介して連結されている。その結果、油圧ポンプ７は、右側の縦板４ｂの上から当該縦板４ｂの右側の範囲に配置されることとなる（図２参照）。
【００３４】
さらに、油圧ポンプ７の上面位置は、図３に示すように、エンジン６の上面位置よりも寸法Ｄ１だけ、カウンタウェイト１０の上面位置よりも寸法Ｄ２だけ低く配置されている。そして、詳しくは後述するが、本実施形態ではエンジン６及びカウンタウェイト１０と油圧ポンプ７との間の落差を利用して、排気ガス後処理装置１１を配置するようになっている。
【００３５】
本実施形態において、作動油タンク８と燃料タンク９とは、右側の縦板４ｂの右側位置で前後一列に並べて配設されてタンク装置を構成している。つまり、燃料タンク９が前、作動油タンク８が後ろに配設されており、その結果、作動油タンク８が油圧ポンプ７に隣接して当該油圧ポンプ７の前方に配置されている。
【００３６】
この作動油タンク８は、タンク本体１２と、このタンク本体１２に固定されたブラケット１４及びブラケット１５とを備えている。
【００３７】
タンク本体１２は、その前部が後述するカウンタウェイト１０の高さと略同等となる高さとされた高背部１２ａとされている一方、その後部が前記油圧ポンプ７の上面よりも若干低い高さとされた上面１２ｂを有する低背部１２ｃとされ、全体として側面視でＬ字形状とされている。
【００３８】
本実施形態においては、図３に示すように、前記低背部１２ｃの前端部である高背部１２ａの後面からカウンタウェイト１０の前面までの距離Ｄ３は、後述する排気ガス後処理装置１１の前後寸法Ｄ４（本実施形態では排気ガス後処理装置１１を収納するケーシング２８の前後寸法Ｄ４）よりも大きくなるように、前記上面１２ｂの前後範囲が設定されている。
【００３９】
ブラケット１４は、Ｌ字型に曲げ加工が施された金属板であり、その上面が前記油圧ポンプ７の上面位置よりも若干上方の位置となるようにタンク本体１２の上面１２ｂに固定されている。
【００４０】
一方、ブラケット１５は、図５に示すように、Ｌ字型に曲げ加工が施された金属板であり、前記高背部１２ａと低背部１２ｃとに跨るようにタンク本体１２の左側面に固定されている。また、ブラケット１５は、その上面が前記ブラケット１４の上面と同じ高さ位置、かつ、同じ前後位置となるようにタンク本体１２に固定されている。
【００４１】
図１〜図３を参照して、カウンタウェイト１０は、前記油圧ポンプ７の後方に配置されている。また、カウンタウェイト１０は、ウェイト本体１８と、このウェイト本体１８の前面に固定されたブラケット１６及びブラケット１７とを備えている。
【００４２】
ブラケット１６は、前記ブラケット１４と前後に相対向する位置に設けられ、Ｌ字型に曲げ加工が施された金属板である。このブラケット１６は、その上面が前記ブラケット１４の上面と同じ高さ位置となるようにウェイト本体１８に取り付けられている。
【００４３】
ブラケット１７は、前記ブラケット１５と前後に相対向し、かつ、前記ブラケット１６と左右に並んで配置されている点を除き、前記ブラケット１６と同一の構成であるため、ここでは説明を省略する。
【００４４】
図４は、図３に示す排気ガス後処理装置１１の平面一部略図である。
【００４５】
図２〜図４を参照して、排気ガス後処理装置１１は、エンジン６の排気通路に接続された第一処理部２５と、この第一処理部２５から排出されたガスを受け入れるとともに排気筒２７を通して排出する第二処理部２６とを備えている。
【００４６】
第一処理部２５は、エンジン６の排気ガス中における煤やミストを除去するためのフィルタ（Diesel Particulate Filter ：以下ＤＰＦと称す。図示せず）を有している。このＤＰＦは、内部に流通した排気ガス中の煤等を捕集する能力を有する一方、捕集された粉塵を高温で焼却することにより、前記捕集能力を再生することが可能となっている。
【００４７】
第二処理部２６は、エンジン６の排気ガス中におけるＮｏｘを除去するための触媒層を有している。この触媒層は、尿素水が噴霧された状態にある排気ガスを内部に通過させることにより、いわゆる脱硝反応を生じさせて、排気ガス中の窒素酸化物（Ｎｏｘ）を窒素と酸素と水に分解するようになっている。つまり、触媒層は、尿素を還元剤とするものである。
【００４８】
図４に示すように、本実施形態では、第一処理部２５が右に、第二処理部２６が左に配置されているが、これら処理部２５、２６を逆に配置することもできる。このようにすれば、第一処理部２５とエンジン６とを近づけて両者を接続する配管を短くすることができるとともに、配管が短くなる結果、第一処理部２５に送られる排気ガスの温度をより高く保持することができるので、当該第一処理部２５の処理効率を上昇させることもできる。
【００４９】
ケーシング２８は、前記各処理部２５、２６を収納するとともに、前記エンジン６と作動油タンク８とカウンタウェイト１０との間にはめ込むことができる大きさの平面形状（長方形）とされている。具体的に、ケーシング２８の左右幅寸法は、前記エンジン６とベースフレーム４の右縁部（つまり、上部旋回体２の側面を構成するガードパネル）との間隔よりも若干小さく設定されているとともに、ケーシング２８の前後寸法Ｄ４は、カウンタウェイト１０の前面からタンク本体１２の高背部１２ａの後面までの前後寸法Ｄ３よりも小さく設定されている。
【００５０】
取付部２０〜２３は、それぞれ上方へ開くコの字型となるように曲げ加工が施された金属板である。また、取付部２０〜２３は、前記各ブラケット１４〜１７に対応する位置となるように、前記ケーシング２８から左右外側に突出して形成されている。
【００５１】
具体的に、取付部２０はブラケット１４に取付可能となるようにケーシング２８の右側面から右に延び、取付部２１はブラケット１５に取付可能となるようにケーシング２８の左側面から左に延び、取付部２２はブラケット１６に取付可能となるようにケーシング２８の右側面から右に延び、取付部２３はブラケット１７に取付可能となるようにケーシング２８の左側面から左に延びている。
【００５２】
前記各取付部２０〜２３をブラケット１４〜１７に対してボルト等によって取り付けることにより、図３に示すように、エンジン６と油圧ポンプ７との落差Ｄ１を有効に利用して、エンジン６と作動油タンク８（高背部１２ａ）とカウンタウェイト１０との間に排気ガス後処理装置１１をはめ込んで固定することができる。なお、本実施形態ではケーシング２８を有する構成について説明しているが、ケーシング２８を省略することもできる。ただし、この場合には、第一処理部２５及び第二処理部２６のそれぞれを直接ベースフレーム４上に取り付けることが必要となる。
【００５３】
以上説明したように、前記実施形態によれば、油圧ポンプ７の上面より低い高さとされた低背部１２ｃ及び油圧ポンプ７の上側位置に排気ガス後処理装置１１を設けているため、エンジン６や作動油タンク７の上に排気ガス後処理装置１１をそのまま配置する場合と比較して、油圧ショベル１全体の高さを低く抑えることができる。
【００５４】
前記実施形態では、油圧ポンプ７の上面より低い高さとされた低背部１２ｃの前端部からカウンタウェイト１０の前面までの前後範囲Ｄ３で、低背部１２ｃ及び油圧ポンプ７の上側位置に排気ガス後処理装置１１を設けている、つまり、カウンタウェイト１０、エンジン６及び作動油タンク８の間に排気ガス後処理装置１１をはめ込むことができる。
【００５５】
また、前記実施形態では、タンク本体１２に低背部１２ｃと高背部１２ａとが一体に設けられているため、作動油タンク８から油圧機器（油圧シリンダ、油圧モータ等）に作動油を供給する際に当該作動油中に空気が入り込むのを抑制することができる。
【００５６】
つまり、作動油タンク８から作動油を導出する場合、通常は作動油タンク８の下部の吸引口（図示せず）から作動油を吸い出すようにしているが、作動油タンク８全体を低く形成した場合には作動油の液面と吸引口との落差が小さくなるため、油圧ショベル１が少し傾いただけでも吸引口が作動油タンク８内の空気層に開放されてしまうことがあるのに対し、前記構成のように、タンク本体１２の前部に高背部１２ａを残すことによりその内部まで液面を引き上げることができるので、油圧ショベル１の傾斜時に作動油中に空気が入り込むのを抑制することができる。
【００５７】
また、前記実施形態では、排気ガス後処理装置１１から左右外側に取付部２０〜２３が突出した構成としているため、排気ガス後処理装置１１を配置するための前後寸法を大きくすることなく取付部２０〜２３を形成することができる。
【００５８】
さらに、排気ガス後処理装置１１を配置するのに必要な範囲Ｄ３を得るのに必要な範囲を低背部１２ｃとしながら、それ以外の部分を高背部１２ａとして残しているので、タンク容量を維持しながら、排気ガス後処理装置１１を適切に配置することができる。
【００５９】
以下、本発明の別の実施形態について図６〜図８を参照して説明する。図６は、本発明の別の実施形態に係る油圧ショベルの側面一部略図である。図７は、図６の油圧ショベルの平面図である。図８は、図６の作動油タンクの斜視図である。なお、前記実施形態と同様の構成について同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６０】
本実施形態では、前記取付部２０〜２３に代えて、ケーシング２８の前端面から前に突出する左右一対の突出取付部３０、３１と、ケーシング２８の後端面から後ろに突出する左右一対の突出取付部３２、３３とをそれぞれ有している点、作動油タンク８がタンク本体１２の上面１２ｂに左右一対のブラケット３４、３５を有している点、カウンタウェイト１０の前面に他の部分より後退する凹部３８が形成されているとともに、この凹部３８内に突出取付部３２、３３を固定するための雌ねじ部３６、３７を有している点が前記実施形態と相違する。
【００６１】
つまり、本実施形態では、突出取付部３０〜３３を排気ガス後処理装置１１から前後方向に突出させている分だけ、排気ガス後処理装置１１を配置するための左右寸法が小さくされている。そのため、ブラケット３４、３５は、図８に示すように、それぞれタンク本体１２の上面１２ｂ上に設けられている。
【００６２】
反対に、突出取付部３０〜３３の存在により排気ガス後処理装置１１の前後寸法Ｄ５は、上面１２ｂの前端部である高背部１２ａの後面からカウンタウェイト１０の前面までの距離Ｄ３（図３参照）よりも大きくなっている。そこで、本実施形態では、凹部３８が形成された部分における前記カウンタウェイト１０の前面３８ａから高背部１２ａの後面までの前後寸法Ｄ６が排気ガス後処理装置１１の前後寸法Ｄ５よりも大きく設定されている。したがって、作動油タンク８のタンク容量を維持しながら、排気ガス後処理装置１１を作動油タンク８とカウンタウェイト１０との間にはめ込むことが可能となる。
【００６３】
また、前記各実施形態では、排気ガス後処理装置１１の第二処理部２６（図４及び図７参照）として尿素を還元剤とする触媒を利用するものを例に挙げて説明しているが、この尿素を提供するためには尿素水タンクを設ける必要がある。
【００６４】
そこで、図９及び図１０に示すように、尿素水タンク３９を、前記高背部１２ａの後面から凹部３８が形成された部分におけるカウンタウェイト１０の前面３８ａまでの前後範囲内に、排気ガス後処理装置１１と前後に並べて配置することができる。このようにすれば、尿素水タンク３９を配設するに当たり、尿素水タンク３９もカウンタウェイト１０、エンジン６及び作動油タンク８の間にはめ込むことができ、油圧ポンプ１の高さを低く抑えることができる。
【００６５】
さらに、図６〜図８に示す実施形態のように突出取付部３０〜３３を設けた構成においては、図９に示すように、突出取付部３０、３１同士の間、つまり、タンク本体１２の上面１２ｂ上に尿素水タンク３９を設けることや、図１０に示すように、突出取付部３２、３３同士の間、つまり、カウンタウェイト１０の凹部３８内に尿素水タンク３９を設けることができる。
【００６６】
ここで、このように尿素水タンク３９を設けるためには、凹部３８が形成された部分におけるカウンタウェイト１０の前面３８ａから高背部１２ａの後面までの前後寸法Ｄ６が尿素水タンク３９と排気ガス後処理装置１１とを前後に並べたときの前後の合算寸法Ｄ７（本実施形態ではケーシング２８と突出取付部３０〜３３と尿素水タンク３９とを前後に並べた寸法）よりも大きく設定されている必要がある。
【００６７】
さらに、図９の場合には、突出取付部３０、３１同士の間の間隔が尿素水タンク３９の左右寸法よりも大きいことが必要である。また、図１０の場合には、突出取付部３２、３３同士の間の間隔が尿素水タンク３９の左右寸法よりも大きいことが必要である。
【００６８】
なお、前記図１〜図５は排気ガス後処理装置１１から左右方向に突出する取付部２０〜２３のみを開示する一方、図６〜図１０は排気ガス後処理装置１１から前後方向に突出する突出取付部３０〜３３のみを開示しているが、図１１に示すように、ケーシング２８の後端側面からは左右方向に一対の取付部４０、４１が突出し、ケーシング２８の前端面からは前方に一対の突出取付部４２、４３が突出する構成とすることもできる。
【００６９】
この実施形態においても、カウンタウェイト１０の前面からタンク本体１２の高背部１２ａの後面までの距離Ｄ３が、ケーシング２８の後端面から突出取付部４２、４３の前端部までの前後寸法Ｄ８よりも大きくなるように、タンク本体１２の上面１２ｂの前後範囲を設定することが必要である。このようにすれば、排気ガス後処理装置１１を作動油タンク８とカウンタウェイト１０との間にはめ込むことができる。
【００７０】
さらに、図１１の実施形態においても、左右の突出取付部４２、４３同士の間に尿素水タンク３９を配置することもできる。この場合、カウンタウェイト１０の前面からタンク本体１２の高背部１２ａの後面までの距離Ｄ３が、尿素水タンク３９と排気ガス後処理装置１１とを前後に並べたときの前後寸法Ｄ９（本実施形態ではケーシング２８と突出取付部４２、４３と尿素水タンク３９とを前後に並べた寸法）よりも大きくなるように、タンク本体１２の上面１２ｂの前後範囲を設定することが必要である。
【００７１】
なお、前記各実施形態では、作動油タンク８の後部に高背部１２ａを設けた構成について説明したが、図１２に示すように、作動油タンク８の上面全体を油圧ポンプ７の上面よりも低い高さとして、当該作動油タンク８の全体を低背部１２ｃとすることもできる。
【００７２】
つまり、この実施形態では、作動油タンク８の全体が低背部１２ｃとされているとともに、この作動油タンク８の前に位置する燃料タンク９の高さがカウンタウェイト１０の高さと略同等とされている。その結果、この燃料タンク９の後面が低背部１２ｃの前端部を構成することになる。
【００７３】
そして、この実施形態では、低背部１２ｃの前端部である燃料タンク９の後面とカウンタウェイト１０の前面との前後範囲で、エンジン６と燃料タンク９とカウンタウェイト１０との間に排気ガス後処理装置１１がはめ込まれている。
【００７４】
この実施形態によれば、上述した各実施形態と比較して、作動油タンク８の高背部１２ａ（図３参照）を省略した分だけさらに前後に長い排気ガス後処理装置１１を配置することができる。
【００７５】
また、図１２に示す実施形態では、燃料タンク９を高背部とする構成について説明しているが、高背部を必ずしも設ける必要はない。図示は省略するが、作動油タンク８及び燃料タンク９（つまり、タンク装置）の上面全体を油圧ポンプ７の上面と同等又はこれよりも低い位置として、これら作動油タンク８及び燃料タンク９（つまりタンク装置）の上面全体を覆うようにして排気ガス後処理装置１１を配設することもできる。
【００７６】
このように構成した場合には、低背部（作動油タンク８及び燃料タンク９の全体）の前端である燃料タンク９の前縁部とカウンタウェイト１０の前面との前後範囲で、さらに前後に長い排気ガス後処理装置１１を配置することが可能となる。
【００７７】
そして、上述した各実施形態においては、燃料タンク９を前、作動油タンク８を後ろに配置した構成について説明したが、これらのタンク８、９の配置を逆転させて、作動油タンク８を前、燃料タンク９を後ろに配置した場合にも上記と同様に低背部を燃料タンク９、又は燃料タンク９及び作動油タンク８に設けることが可能である。
【００７８】
一方、図１３に示すように、作動油タンク８と燃料タンク９とを左右に並べて、これら作動油タンク８及び燃料タンク９のそれぞれに低背部４４ａと高背部４４ｂとを設けることも可能である。作動油タンク８及び燃料タンク９の低背部４４ａの上面は、それぞれ前記各実施形態と同様に、油圧ポンプ７の上面と略同等又はこれより低い高さとされている。
【００７９】
この実施形態における排気ガス後処理装置１１は、各低背部４４ａの前端である高背部４４ｂの後面とカウンタウェイト１０の前面との前後範囲で、エンジン６と作動油タンク８及び燃料タンク９とカウンタウェイト１０との間にはめ込まれている。
【００８０】
この実施形態では、作動油タンク８と燃料タンク９のそれぞれに低背部４４ａを設けることとしているため、両タンク８、９のうちの一方にのみ低背部４４ａを形成する場合と異なり、一方のタンクの容量を極端に減らす必要がなくなる。
【００８１】
そして、この実施形態のように作動油タンク８と燃料タンク９とを左右に並べた場合においても、これらのタンク８、９の上面全体を油圧ポンプ７の上面と略同等又はこれよりも低い高さとして、当該各タンク８、９の上面全体を覆うように排気ガス後処理装置１１を配置することも可能である。
【００８２】
なお、前記各実施形態では、排気ガス後処理装置１１から左右又は前後に突出する取付部２０〜２３、３０〜３３、４０〜４３を有する構成について説明したが、ケーシング２８の下面に取付部を設けた構成とすることもできる。
【００８３】
このようにすれば、平面的なレイアウトにおいて、取付部と他の構成とが干渉することなく排気ガス後処理装置１１をベースフレーム４上に設けることができる。
【００８４】
さらに、前記実施形態では、排気ガス後処理装置１１をベースフレーム４に支持させるために、排気ガス後処理装置１１をカウンタウェイト１０及び作動油タンク８に固定する構造を説明したが、ベースフレーム４上に取付部材を直接設けて、この取付部材に排気ガス後処理装置１１を固定することも可能である。
【００８５】
例えば、図１４に示す取付部材４５は、後方から見て下方に開くコの字型となるように両端が下方に曲げられた板部材であり、カウンタウェイト１０の前面に沿った姿勢で、ベースフレーム４上に設けられている。
【００８６】
具体的に、取付部材４５の左右一対の脚部４５ａはベースフレーム上に立設され、この状態において脚部４５ａの上部同士を繋ぐ天板部４５ｂは略水平に配置される。この天板部４５ｂは、その左右両端の上に載置された上記排気ガス後処理装置１１の取付部２２、２３をボルト等によって固定可能に構成されている。したがって、この取付部材４５によって排気ガス後処理装置１１の後部を支持することができる。
【００８７】
なお、図１４では、排気ガス後処理装置１１の後端部を支持する取付部材４５をカウンタウェイト１０の前に設けた構成について説明しているが、図１５に示すように、排気ガス後処理装置１１の前部を支持するための取付部材４６を油圧ポンプ７の前であって作動油タンク８の後ろに設けることもできる。このようにすれば、作動油タンク８の低背部１２ｃの上面１２ｂと排気ガス後処理装置１１との間に取付部を設けることが不要となる分、低背部１２ｃを高くすることができるため、タンク容量を大きくすることができる。
【００８８】
なお、取付部材４５、４６の双方を設けることに限定する趣旨ではなく、取付部材４６を設けて前記取付部材４５を省略し、排気ガス後処理装置１１の後端部をカウンタウェイト１０に支持させることもできる。
【００８９】
また、前記実施形態では、第一処理部２５及び第二処理部２６が、ガスの流れ方向を前後方向に沿わせるように配置された構成について説明したが、ガスの流れ方向を左右方向に沿わせるように両処理部２５、２６を配置することもできる。例えば、第一処理部２５及び第二処理部２６の流路を短くする場合、処理能力を維持するためには断面積の拡大が必要となり両処理部２５、２６を太くて短いものにする必要があるが、このような場合にガスの流れ方向を左右方向に沿わせるように両処理部２５、２６を配置することにより、左右方向にスペースが制限されている場合であっても低背部上のスペースを利用して当該各処理部２５、２６を配設することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の実施形態に係る油圧ショベルの上部旋回体の基本的構成を示す分解斜視図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の油圧ショベルに排ガス後処理装置を搭載した状態を示す右側面図である。
【図４】図３に示す排気ガス後処理装置の平面一部略図である。
【図５】図４の作動油タンク及び排ガス処理装置を示す斜視図である。
【図６】本発明の別の実施形態に係る油圧ショベルの側面一部略図である。
【図７】図６の油圧ショベルの平面図である。
【図８】図６の作動油タンクの斜視図である。
【図９】本発明のさらに別の実施形態に係る図４相当図である。
【図１０】本発明のさらに別の実施形態に係る図４相当図である。
【図１１】本発明のさらに別の実施形態に係る図４相当図である。
【図１２】本発明のさらに別の実施形態に係る油圧ショベルの一部拡大図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図をそれぞれ示している。
【図１３】本発明のさらに別の実施形態に係る図４相当図である。
【図１４】本発明のさらに別の実施形態に係る油圧ショベルの一部拡大図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図をそれぞれ示している。
【図１５】本発明のさらに別の実施形態に係る油圧ショベルの側面一部拡大図である。
【符号の説明】
【００９１】
Ｄ１ 寸法（油圧ポンプの上面位置とエンジンの上面位置との差）
Ｄ２ 寸法（油圧ポンプの上面位置とカウンタウェイトの上面位置との差）
Ｄ３ 前後寸法（略同等の高さ部分の前端部からカウンタウェイト前面までの前後寸法）
Ｄ４ 前後寸法（ケーシングの前後寸法）
Ｄ５、Ｄ８ 前後寸法（排気ガス後処理装置の前後寸法）
Ｄ６ 前後寸法（凹部の後部底面から略同等の高さ部分の前端部までの前後寸法）
Ｄ７、Ｄ９ 合算寸法（ケーシングと取付部と尿素水タンクとを前後に並べたときの合算寸法）
１ 油圧ショベル（建設機械）
３ 作業アタッチメント
４ ベースフレーム
６ エンジン
７ 油圧ポンプ
８ 作動油タンク
１０ カウンタウェイト
１１ 排気ガス後処理装置
１２ タンク本体
１２ａ 高背部
１２ｂ 上面（略同等の高さ部分）
２０〜２３ 取付部
２５ 第一処理部
２６ 第二処理部
３０〜３３ 突出取付部
３８ 凹部
３８ａ 後部底面
３９ 尿素水タンク
４０、４１ 取付部
４２、４３ 突出取付部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業アタッチメント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られたエンジンとを有する建設機械であって、
前記エンジンの動力により作動可能となるように当該エンジンと左右方向に連結された油圧ポンプと、
この油圧ポンプの前方に設けられ、作動油タンク、燃料タンクの少なくとも一方を有するタンク装置と、
前記エンジンの排気ガスを浄化するための排気ガス後処理装置とを備え、
前記油圧ポンプの上面はエンジンの上面よりも低く配置されているとともに、前記タンク装置は油圧ポンプの上面と略同等の高さ又はそれ以下の高さの上面を持つ低背部を少なくとも後部に有し、前記排気ガス後処理装置は、前記低背部及び油圧ポンプの上側の位置に設けられていることを特徴とする建設機械。
【請求項２】
前記油圧ポンプの後方に設けられたカウンタウェイトをさらに備え、前記油圧ポンプの上面はカウンタウェイトの上面よりも低く配置されているとともに、前記排気ガス後処理装置は、前記低背部の前端部と前記カウンタウェイトの前面との間の領域内で、前記低背部及び油圧ポンプの上側の位置に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。
【請求項３】
前記カウンタウェイトの前面には、他の部分より後退する凹部が形成され、前記排気ガス後処理装置は、前記凹部が形成された部分における前記カウンタウェイトの前面と前記低背部の前端部との間に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の建設機械。
【請求項４】
前記タンク装置は、前記油圧ポンプの上面よりも高い部分である高背部を、前記低背部の前側に有していることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の建設機械。
【請求項５】
前記排気ガス後処理装置は、前記エンジンの排気中の粉塵を捕集可能なフィルタを有する第一処理部と、尿素を還元剤とする触媒を利用して前記排気中の窒素酸化物を分解することが可能な第二処理部とを備えていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の建設機械。
【請求項６】
前記第二処理部に供給可能となるように尿素水を収納する尿素水タンクをさらに備え、この尿素水タンクは、前記排気ガス後処理装置と前後に並べて配置されていることを特徴とする請求項５に記載の建設機械。
【請求項７】
前記排気ガス後処理装置の前後端部のうち前記尿素水タンクに隣接する側の端部から当該尿素水タンク側へ突出するとともに当該排気ガス後処理装置を前記ベースフレームに支持させるための左右一対の取付部をさらに備え、これら取付部同士の間隔が前記尿素水タンクの左右寸法よりも広くされていることを特徴とする請求項６に記載の建設機械。
【請求項１】
作業アタッチメント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られたエンジンとを有する建設機械であって、
前記エンジンの動力により作動可能となるように当該エンジンと左右方向に連結された油圧ポンプと、
この油圧ポンプの前方に設けられ、作動油タンク、燃料タンクの少なくとも一方を有するタンク装置と、
前記エンジンの排気ガスを浄化するための排気ガス後処理装置とを備え、
前記油圧ポンプの上面はエンジンの上面よりも低く配置されているとともに、前記タンク装置は油圧ポンプの上面と略同等の高さ又はそれ以下の高さの上面を持つ低背部を少なくとも後部に有し、前記排気ガス後処理装置は、前記低背部及び油圧ポンプの上側の位置に設けられていることを特徴とする建設機械。
【請求項２】
前記油圧ポンプの後方に設けられたカウンタウェイトをさらに備え、前記油圧ポンプの上面はカウンタウェイトの上面よりも低く配置されているとともに、前記排気ガス後処理装置は、前記低背部の前端部と前記カウンタウェイトの前面との間の領域内で、前記低背部及び油圧ポンプの上側の位置に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。
【請求項３】
前記カウンタウェイトの前面には、他の部分より後退する凹部が形成され、前記排気ガス後処理装置は、前記凹部が形成された部分における前記カウンタウェイトの前面と前記低背部の前端部との間に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の建設機械。
【請求項４】
前記タンク装置は、前記油圧ポンプの上面よりも高い部分である高背部を、前記低背部の前側に有していることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の建設機械。
【請求項５】
前記排気ガス後処理装置は、前記エンジンの排気中の粉塵を捕集可能なフィルタを有する第一処理部と、尿素を還元剤とする触媒を利用して前記排気中の窒素酸化物を分解することが可能な第二処理部とを備えていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の建設機械。
【請求項６】
前記第二処理部に供給可能となるように尿素水を収納する尿素水タンクをさらに備え、この尿素水タンクは、前記排気ガス後処理装置と前後に並べて配置されていることを特徴とする請求項５に記載の建設機械。
【請求項７】
前記排気ガス後処理装置の前後端部のうち前記尿素水タンクに隣接する側の端部から当該尿素水タンク側へ突出するとともに当該排気ガス後処理装置を前記ベースフレームに支持させるための左右一対の取付部をさらに備え、これら取付部同士の間隔が前記尿素水タンクの左右寸法よりも広くされていることを特徴とする請求項６に記載の建設機械。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００９−７９４２２（Ｐ２００９−７９４２２Ａ）
【公開日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２４９３８４（Ｐ２００７−２４９３８４）
【出願日】平成１９年９月２６日（２００７．９．２６）
【出願人】（０００２４６２７３）コベルコ建機株式会社 (644)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２６日（２００７．９．２６）
【出願人】（０００２４６２７３）コベルコ建機株式会社 (644)
【Ｆターム（参考）】
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