(57)【要約】【課題】上部構造体上のアセンブリーを配置換えすることによって空間が節約されるように、既知の構造の掘削機を更に改良することである。【解決手段】本発明は、下部構造体と、上部構造体と、上部構造体内又は上部構造体に配置された内燃機関とを備え、この内燃機関によって駆動される掘削機であって、内燃機関に燃料を供給するための少なくとも１つの燃料タンクは、掘削機の下部構造体内、及び／又は、下部構造体に配置されている掘削機に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部構造体と、上部構造体と、前記上部構造体内又は前記上部構造体に配置された内燃機関とを備え、前記内燃機関によって駆動される掘削機であって、
前記内燃機関に燃料を供給するための少なくとも１つの燃料タンクは、前記掘削機の前記下部構造体内、及び／又は、前記下部構造体に配置されていることを特徴とする掘削機。
【請求項２】
請求項１に記載の掘削機において、
少なくとも１つの燃料容器は、前記掘削機の前記下部構造体の外側に配置されていることを特徴とする掘削機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の掘削機において、
少なくとも１つの燃料容器は、前記下部構造体に少なくとも部分的に集積されていることを特徴とする掘削機。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の掘削機において、
少なくとも１つの燃料容器は、前記下部構造体の任意の装備品に少なくとも部分的に集積されていることを特徴とする掘削機。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の掘削機において、
少なくとも１つの燃料タンクは、一体化した容積として、前記下部構造体の一部分内に、又は、前記下部構造体の全体内に、及び／又は、前記下部構造体の任意の装備品内に設けられていることを特徴とする掘削機。
【請求項６】
請求項５に記載の掘削機において、
前記一体化した容積は、前記下部構造体の一部分、前記下部構造体の全体、及び／又は、その装備品からシール溶接によって封止され、燃料が充填され得ることを特徴とする掘削機。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の掘削機において、
少なくとも１つの燃料供給管は、前記掘削機の前記下部構造体から前記上部構造体内に配置された前記内燃機関へ設けられていることを特徴とする掘削機。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の掘削機において、
少なくとも１つの燃料ポンプは、前記下部構造体内に配置され、前記下部構造体における前記燃料タンク又は燃料容器に直接的又は間接的に接続されていることを特徴とする掘削機。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の掘削機において、
前記内燃機関は、前記上部構造体に配置され、
前記燃料は、前記燃料タンク又は燃料容器から前記内燃機関へ定期的又は周期的に搬送され得ることを特徴とする掘削機。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の掘削機において、
前記内燃機関は、前記上部構造体に配置され、
前記燃料は、前記燃料タンク又は燃料容器から前記内燃機関へ連続的に搬送され得ることを特徴とする掘削機。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の掘削機において、
少なくとも１つの中間燃料タンクは、前記上部構造体に配置されていることを特徴とする掘削機。
【請求項１２】
請求項１０に記載の掘削機において、
前記内燃機関は、前記上部構造体に配置され、
前記燃料は、前記下部構造体における前記燃料タンク又は燃料容器から前記上部構造体における前記中間燃料タンクへ定期的又は周期的に搬送され得ることを特徴とする掘削機。
【請求項１３】
請求項１０に記載の掘削機において、
前記内燃機関は、前記上部構造体に配置され、
前記燃料は、前記下部構造体における前記燃料タンク又は燃料容器から前記上部構造体における前記中間燃料タンクへ連続的に搬送され得ることを特徴とする掘削機。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか１項に記載の掘削機において、
前記掘削機は、無限軌道式クレーンとして設計され、
前記下部構造体に集積された前記燃料タンクは、前記無限軌道車ユニット間の前記下部構造体の容積を占め、及び／又は、
少なくとも１つの燃料容器は、前記無限軌道車ユニット間において前記下部構造体に配置されていることを特徴とする掘削機。
【請求項１５】
請求項１から１２のいずれか１項に記載の掘削機において、
前記掘削機は、移動式掘削機として設計され、
各燃料容器は、前記自力推進の掘削機の前記下部構造体の横側において前記前車軸と前記後車軸との間に配置されていることを特徴とする掘削機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下部構造体と、上部構造体と、上部構造体内又は上部構造体に設けられた内燃機関とを備え、内燃機関によって駆動される掘削機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
掘削機は、通常、下部構造体と上部構造体とを備え、運転室及びブームに加えて、上部構造体上に設けられたエンジン、ポンプ、冷却器、燃料タンクなどの更なるアセンブリーを有している。本明細書では、対応する掘削機下部構造体上に設けられた掘削機として、移動式掘削機及び無限軌道式掘削機が挙げられている。しかしながら、本発明の主題は、無限軌道式クレーン、及び、下部構造体と上部構造体とを備える対応する設計を有するその他の作業機器にも関連している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
全てのこれらの種類の装置に共通しているのは、これらの装置は最大輸送寸法により上部構造体上の限られた空間しか使用できない、ということである。したがって、上部構造体上の設置空間に収容される全てのアセンブリーを正しく配置するためには、上部構造体上において利用可能な設置空間を最適に使用する必要がある。既知の構造様式では、空間の大部分を上部構造体の横側における燃料タンクが占めている場合が多い。
【０００４】
しかしながら、その場合、上部構造体の中央領域に配置された内燃機関、ポンプ、冷却器、又はその他のアセンブリーなどのアセンブリーへのアクセスが困難、ということが問題であることが分かっている。このことは、特に、配置されたアセンブリーのメンテナンスにおいて、極めて非実用的である。また、掘削機を操作するための新しい又は更なるアセンブリーを掘削機の上部構造体に増設することは、空間が不足しているため不可能である、又は、他のアセンブリーを省くことによってしか実現できない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の目的は、上部構造体上のアセンブリーを配置換えすることによって空間が節約されるように、既知の構造の掘削機を更に改良することである。さらに、上部構造体上において行われる構成部材の定期メンテナンスが簡単化されるほうがよい。
【０００６】
この目的は、本発明に基づき、請求項１の特徴の組み合わせにより達成される。
【０００７】
したがって、下部構造体と、上部構造体と、上部構造体内又は上部構造体に設けられた内燃機関とを備え、内燃機関によって駆動される掘削機では、内燃機関に燃料を供給するための少なくとも１つの燃料タンクは、移動式掘削機の下部構造体内、及び／又は、下部構造体に配置されている。燃料タンクが下部構造体内に配置されているので、上部構造体上における空間が節約され、節約された空間を他の新しい構成部材のために利用することができる。さらに、上部構造体上に集積された全てのアセンブリーへアクセスし易くなる。なぜなら、掘削機の下部構造体へ燃料タンクを移設することで、個々の構成部材の空間的配置が簡単化されるからである。更なる利点として、運転者の安全に関するより良好な燃料補給可能性を挙げておく必要がある。なぜなら、燃料タンクへの届き易さは、下部構造体への配置換えによって大幅に改善されるからである。従来技術の掘削機に比べ、運転者は、燃料補給プロセスを行う際に、立ち上げられた上部構造体上の燃料タンクへ手を伸ばす必要はない。むしろ、掘削機の燃料補給は、従来の自動車の燃料補給に相当している。
【０００８】
少なくとも１つの燃料容器は、掘削機の下部構造体の外側に配置されていることが有利である。本明細書では、燃料タンクという用語は、燃料を受け入れるための任意の装置とする。これに対し、燃料容器という用語は、燃料を受け入れるために付加的に増設される容器を指す。この容器は、下部構造体に標準的に装備されておらず、むしろ実際には燃料の受け入れのみを目的とするものである。燃料補給作業における掘削機の燃料タンクへのアクセス可能性は、燃料を受け入れるための燃料容器を下部構造体の外側に配置することによって実質的に高まる。さらに、必要に応じて容器を下部構造体から簡単に取り外すことができるので、容器のメンテナンスは非常に簡単である。従来技術で知られている掘削機を燃料容器が下部構造体に配置された本発明の掘削機に改造することも、いつでも行うことができ、改造のために、下部構造体を新しく装備すること、又は、大幅に変更することは不要である。さらに、掘削機の移動性は、掘削機の下部構造体に燃料容器の形態で燃料タンクを配置換えすることによっては少しも制限されない、又は、損なわれない。
【０００９】
本発明の好ましい形態によれば、少なくとも１つの燃料容器は、下部構造体に少なくとも部分的に集積されている。掘削機の下部構造体は、多くの場合、燃料容器を受け入れるために少なくとも部分的に適した、利用されていない中空空間を有している。下部構造体における空間は、同様に、燃料容器を下部構造体へ集積することによって節約される。この点に関し、燃料容器の特定の部分だけが下部構造体に集積され、燃料容器の残りの部分は下部構造体の外側に配置されているということが考えられる。空間を完全に節約するために、下部構造体の中空空間に燃料容器を完全に集積することも可能である。
【００１０】
下部構造体の任意の装備品に燃料容器を少なくとも部分的に集積することも、多くの場合は有利である。この点に関し、さらに、これらの任意の装備品は、それらのオリジナル機能を果たすが、本発明の掘削機の内燃機関に供給するための燃料を受け入れる機能も果たす。
【００１１】
本発明の更に好ましい形態では、燃料タンクは、下部構造体の部品内に一体化した容積（integrated volume）として設けられている。この場合、掘削機の内燃機関に供給される燃料量は、単に、下部構造体の利用されていない中空空間に充填される。この点に関し、燃料は下部構造体の制限された区画に充填される、ということが考えられる。下部構造体全体の総容積を、燃料を充填するために使用することもできる。当然、下部構造体の任意の装備品の中空空間を利用することも考えられる。本発明の上述の形態によれば、特別に作られた燃料容器を装備することを省くことができる。下部構造体の既存の中空空間又は容積を利用することで、燃料容器の重さ分だけ掘削機の合計の重さを低減することができる。
【００１２】
下部構造体内に一体化した容積は、有利にはシール溶接によって下部構造体の部品から封止され、一体化した容積に燃料を充填することができる。下部構造体のシール溶接は、下部構造体内における燃料の確実な受け入れが確保されるように下部構造体内の中空空間を封止するための下部構造体の製造における非常に簡単な方法である。同様に、下部構造体の特定の部分だけをシール溶接すること、又は、下部構造体の特定の部分を、分離壁を増設することによって下部構造体の残りの領域から分離することが考えられる。下部構造体の任意の装備品の一体化した容積は、シール溶接によって同様に封止され得る。
【００１３】
下部構造体に配置換えされた燃料タンク又は燃料容器による上部構造体における内燃機関への円滑な供給を確保するため、少なくとも１つの燃料供給管が下部構造体から上部構造体へ設けられ、直接的又は間接的に燃料タンク又は燃料容器に接続されている。燃料タンク又は燃料容器からのこの供給管は、回転アセンブリー内において下部構造体から上部構造体へ設けられていることが好ましく、よって、標準的には内燃機関に直接的又は間接的に接続されている。下部構造体について定義された回転軸を中心とする上部構造体の回転動作は、掘削機の回転アセンブリーを通る供給管の配置によっては全く損なわれないということに言及しておく必要がある。
【００１４】
少なくとも１つの燃料ポンプは、掘削機の下部構造体内に配置されていることが有利であり、入口側では燃料タンク又は燃料容器に、出口側では燃料供給管に、直接的又は間接的に接続されている。燃料タンク又は燃料容器に充填された燃料は、燃料ポンプによって、回転アセンブリーを通る燃料供給管を介して内燃機関へと上部構造体へ汲み上げられる。
【００１５】
燃料は、下部構造体の燃料タンク又は燃料容器から内燃機関へ定期的又は周期的に搬送可能なことが有利である。なお、下部構造体から上部構造体への定期的又は周期的な燃料フローの間の時間的間隔は、内燃機関の動作パラメータに依存して設定される。
【００１６】
燃料タンク又は燃料容器から上部構造体に配置された内燃機関へ燃料が連続的に搬送され得る、ということも可能である。
【００１７】
本発明の更に有利な形態では、少なくとも１つの中間燃料タンクが上部構造体に設けられている。この場合、上部構造体内に配置された中間燃料タンクは、燃料を一時中間保存する機能を果たす。すなわち、下部構造体内に配置された燃料タンク又は燃料容器から搬送される燃料は、上部構造体内の中間燃料タンクに中間保管され、中間燃料タンクから内燃機関へ搬送される。中間燃料タンクに燃料を一時中間保存することにより、内燃機関への燃料の供給には下部構造体から上部構造体へ又は中間燃料タンクへの燃料供給管の短い中断も伴う、ということが確実になる。この点に関し、中間燃料タンクと燃料タンク又は燃料容器の寸法は、下部構造体内の燃料タンク又は燃料容器のほうが大きい。この場合、中間燃料タンクは、最少の燃料量を受け入れる機能しか果たさない。なぜなら、もしそうでなければ、上部構造体において達成された空間節約を保てなくなるからである。
【００１８】
燃料は、下部構造体における燃料タンク又は燃料容器から上部構造体における中間燃料タンクへ定期的又は周期的に搬送され得ることが有利である。当然、下部構造体における燃料タンク又は燃料容器から上部構造体における中間燃料タンクへ燃料が連続的に搬送され得る、ということも考えられる。両変形例において、上部構造体内の中間燃料タンクのオーバーフローを回避するように注意する必要がある。したがって、中間燃料タンクにおけるレベルができる限り一定に保たれるように、且つ、内燃機関への連続的な不断の燃料供給が確保されるように、下部構造体内の燃料タンク又は燃料容器からの燃料フローを調節する必要がある。
【００１９】
本発明の特に有利な形態では、本発明に係る掘削機は、無限軌道式掘削機として設計され、下部構造体内に集積された燃料タンクは、無限軌道車ユニット間において下部構造体の容積を占めている。無限軌道式掘削機の下部構造体へ燃料タンクを配置換えすることにより、無限軌道式掘削機の上部構造体においてかなりの空間が節約され、それによって、無限軌道式掘削機の上部構造体内には更なる新しい構成部材を配置するための空きができる。無限軌道式掘削機の駆動、すなわち、無限軌道車のチェーン駆動は、燃料タンクを下部構造体へ移設することによっては制限もされなければ損なわれもしない。
【００２０】
本発明に係る掘削機の他の形態の可能性としては、掘削機は、移動式掘削機として設計され、各燃料容器は、自力推進の掘削機（automotive excavator）の下部構造体の横側において前車軸と後車軸との間に配置されている。したがって、移動式掘削機の燃料補給における実質的利点のみならず、本発明に基づく掘削機の下部構造体への燃料タンクの配置換えの利点も、この移動式掘削機において生じる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】移動式掘削機の下部構造体を示す平面図である。
【図２】図１の移動式掘削機の下部構造体を示す斜視図である。
【図３】無限軌道式掘削機の下部構造体を示す平面図である。
【図４】図３の無限軌道式掘削機の下部構造体を示す斜視図である。
【図５】更なる無限軌道式掘削機の更なる下部構造体を示す平面図である。
【図６】図５の下部構造体を示す斜視図である。
【図７】第３の無限軌道式掘削機の第３の下部構造体を示す平面図である。
【図８】図７の下部構造体を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の更なる特性、詳細、及び利点を、図面に示す実施形態を参照してより詳しく説明する。
【００２３】
図１及び図２に示す移動式掘削機１は、下部構造体２と上部構造体（図示せず）とを通常の方法で備えている。下部構造体２は、前車軸４と後車軸５とを備える移動式掘削機底部を有している。下部構造体２上において、上部構造体は、下部構造体２に対して回転の垂直軸のまわりを回転可能に回転アセンブリー３上に置かれ得る。上部構造体（図示せず）は、運転室及びブームの他に、内燃機関、ポンプ、冷却器などを含む多数の構成部材を有している。上部構造体の後部領域に、釣合重りを既知の方法で設けることができる。
【００２４】
本発明によれば、２つの燃料容器６が上部構造体から下部構造体２へ移設され、図１及び図２の移動式掘削機１内のその場所に固定して配置されている。この場合、各燃料容器６は、下部構造体２の前車軸４と後車軸５との間の下部構造体２の横側に位置している。下部構造体２に固定して溶接された２つのレシーバー９は、移動式掘削機１の下部構造体２に燃料容器６を固定する又は留める機能を果たす。双方の燃料容器６は、燃料容器６に燃料を充填する機能を果たす補給孔７をそれぞれ有している。燃料タンクを移動式掘削機１の下部構造体２に移設することにより空いた移動式掘削機１の上部構造体（図示せず）における空間を、移動式掘削機を操作するための更なる新しい構成部材を増設するために利用できる。さらに、上部構造体に配置された他のアセンブリーのメンテナンスが簡単化される。なぜなら、これらの部品へのアクセス可能性が、移動式掘削機１の下部構造体２へ燃料タンクを配置換えすることによって改善されたからである。
【００２５】
更なる図３から図８は、無限軌道式掘削機１０を示す。無限軌道式掘削機１０は、同様に、下部構造体２０と、回転アセンブリー３０によって移動可能に留められた上部構造体（図示せず）とを通常の方法で備えている。この点に関し、下部構造体２０は、２つの無限軌道車ユニット４０と無限軌道車チェーン（図示せず）及びその駆動装置とを備える無限軌道車底部を有している。上部構造体（図示せず）は、同様に、運転室及びブームの他に、エンジン、ポンプ、冷却器などを含む多数の構成部材を備えている。図１及び図２の移動式掘削機１の上部構造体と同様に、上部構造体の後部領域に、釣合重りを既知の方法によって配置することができる。
【００２６】
本発明によれば、燃料タンクは、同様に、上部構造体から図３から図８の無限軌道式掘削機１０内の下部構造体２０へ配置換えされる。これにより、上部構造体において空間が実質的に節約される。無限軌道式掘削機の第１実施形態の可能性を図３及び図４に示す。ここでは、燃料容器６０は、下部構造体２０に固定されてその外側に配置され、燃料容器６０は、下部構造体２０の後部部分における無限軌道車ユニット４０間において下部構造体２０に固定して配置されている。一般的に、下部構造体の任意の適切な位置に燃料容器を配置できるといえる。無限軌道式クレーン１０の移動性は、燃料容器６０のこのような配置によっては制限されない。燃料容器６０は、燃料容器６０に燃料を供給するための補給孔７０を有している。図３及び図４から分かるとおり、オペレータは、掘削機の燃料補給のために、燃料容器６０に簡単にアクセスすることができる。
【００２７】
本発明に係る無限軌道式掘削機の更なる実施形態の可能性を図５及び図６に示す。この実施形態の可能性では、燃料容器９０が無限軌道式掘削機１０の下部構造体２０に少なくとも部分的に集積されている。図５において、燃料容器９０は２つの更なる容器９１及び９２を付加的に備えている、ということがはっきりと分かる。全ての３つの燃料容器９０，９１，９２は、無限軌道式掘削機１０の下部構造体２０に少なくとも部分的に集積されている。なお、図５の点線２１，２２及び２３は、下部構造体２０との燃料容器９０，９１，９２の境界線を示している。回転アセンブリー３０により接近して設けられた境界線２１，２２，２３の横側に設けられた燃料容器９０，９１，９２の部分領域は、下部構造体２０内に位置している、すなわち、下部構造体２０に集積されている。１つの燃料容器から次の燃料容器へ燃料フローが生じ得るように、個々の燃料容器を互いに接続することができる。しかしながら、各燃料容器から内燃機関へ燃料を個別に独立して供給できる、ということも考えられる。
【００２８】
図７及び図８の無限軌道式掘削機１０の実施形態の変形例は、燃料タンク１００が下部構造体２０の部品内に一体化した容積として設けられた変形例を示す。この場合、下部構造体２０の個々の中空領域部分１００，１０１，１０２は、シール溶接によって封止され、それゆえに、燃料が充填され得る。ここで、個々の中空室は、互いに接続され、又は、互いに補完し合って、燃料を受け入れるための大きな中空空間を形成する、又は、個々の中空室は、互いに分離され、又は、例えば挿入された分離壁によってもしくは下部構造体２のスタート状態（starting state）に従って互いに封止されている、ということができる。この好ましい変形例では、燃料タンクを下部構造体２０内に配置換えした結果、図５及び図６、又は、図３及び図４の実施形態の変形例よりも空間が実質的に節約されている。これにより、重さも大幅に節約することができる。なぜなら、増設して配置される燃料容器６０又は９０，９１，９２の重さを節約することができるからである。
【００２９】
移動式掘削機１又は無限軌道式掘削機１０の上部構造体内に配置された内燃機関の供給を、回転アセンブリー３，３０内に配置された燃料供給管８，８０によって行うことができる。さらに、下部構造体内に燃料ポンプを配置することができる。なお、燃料ポンプは、燃料を、例えば周期的、定期的、又は連続的に、下部構造体２，２０における燃料容器６，９０，９１，９２又は燃料タンク１００，１０１，１０２から、回転アセンブリー３，３０内の供給管８，８０を介して、移動式掘削機１又は無限軌道式掘削機１０の上部構造体へ汲み出すものである。上部構造体へ搬送された燃料を、上部構造体に配置された内燃機関へ直接供給することができる。また、上部構造体へ搬送された燃料を、上部構造体内に増設して配置された中間燃料タンクに一時中間保存することも考えられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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