(57)【要約】【課題】カウンタウエイトと燃料タンクとを一体化して設置スペースを大幅に拡大することなくメンテナンス作業も容易になるようにされる燃料タンク一体型カウンタウエイトを提供する。【解決手段】カウンタウエイトを必要とするエンジン駆動の作業車両において、燃料タンク２１をカウンタウエイト形成部１１の上部に設けられるように板金加工で一体に形成され、かつ燃料タンク２１は、車両の前後方向にあってその前面位置がカウンタウエイト形成部１１の前面位置よりも後部になるように設けられている。【選択図】　　　　　図１
2004124500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カウンタウエイトを必要とするエンジン駆動の作業車両において、燃料タンクをカウンタウエイトの上部に設けられるように板金加工で一体に形成されていることを特徴とする燃料タンク一体型カウンタウエイト。
【請求項２】
前記燃料タンクは、車両の前後方向にあって、その前面位置がカウンタウエイトの前面位置よりも後部になるように設けられる請求項１に記載の燃料タンク一体型カウンタウエイト。
【請求項３】
前記カウンタウエイトの上面は、燃料タンクの上面よりも低くして、その燃料タンクの前面側に通路が形成されるようにする請求項２に記載の燃料タンク一体型カウンタウエイト。
【請求項４】
前記燃料タンクからエンジン部への燃料配管がカウンタウエイトを貫通して形成されるようにする請求項１〜３のいずれかに記載の燃料タンク一体型カウンタウエイト。
【請求項５】
前記燃料タンクの両端部をカウンタウエイトにより囲われる構成とされることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料タンク一体型カウンタウエイト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば油圧ショベルなど上部旋回体を備えた建設機械におけるカウンタウエイトに関するものであって、詳しくはカウンタウエイトと燃料タンクとが一体構造に構成される燃料タンク一体型カウンタウエイトに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、油圧ショベルなど作業機を前部に設けられて旋回機能を所有する建設機械にあっては、上部旋回体の後方にカウンタウエイトを設けて、作業機の作動を円滑に行えるように構成されている。また、この種の作業機械にあっては動力源としてエンジンが搭載されており、そのために上部旋回体上に燃料タンクを設置してエンジンに燃料を供給できるようになされている。
【０００３】
ところで、油圧ショベルにおける上部旋回体１００は後端旋回半径の縮減を図るためにできる限り小さく纏める必要があり、その関係から燃料タンク１０１は僅かな空きスペースを利用して設置されている。その一例として図８に示されるように、エンジン１０２の搭載位置の後方でカウンタウエイト１０３の内側に添わせるようにして配置されるものが知られている。
【０００４】
また、バックホウにおける旋回台後部に設けられたバランスウエイトの凹部を形成してその凹部を作動油用タンクにした構造のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−７２５６４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記図８にて示されるような方式で燃料タンク１０１を設置すると、大型機種の場合、搭載されているエンジン１０２が大型になるので、当然燃料タンク１０１の容量も大きくなり、エンジン１０２との間に形成されるスペースが小さくなることから、エンジン１０２のメンテナンスに際して作業者が対応する空間の確保に難渋することがある。また、設置される燃料タンク１０１やカウンタウエイト１０３はそれぞれボルトやブラケットなどの取付部品を多く必要とするために、そのコストが高くなり、しかもそれぞれを狭い個所で取付作業することが要求されることになって、取付作業に要する時間が多くなるなど、コストダウンを図るのに問題点となっている。
【０００７】
また、前記特開平８−７２５６４号公報に開示されているように、カウンタウエイト（バランスウエイト）に凹部を形成するには造形品となるので、この公報には具体的に記載されていないが、鋳造品が用いられることになり、そうすると、作動油用のタンクとして使用するに際しては、成形時の付着物などを除去する必要から洗浄作業を充分に行うことが要求され、その内面の洗浄作業が困難である。また、作業機械が大型機種の場合には、カウンタウエイトも大型になるので構造上製作が困難である。
【０００８】
本発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたもので、カウンタウエイトと燃料タンクとを一体化して設置スペースを拡大することなくメンテナンス作業も容易になるようにされる燃料タンク一体型カウンタウエイトを提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前述された目的を達成するために、本発明による燃料タンク一体型カウンタウエイトは、
カウンタウエイトを必要とするエンジン駆動の作業車両において、燃料タンクをカウンタウエイトの上部に設けられるように板金加工で一体に形成されていることを特徴とするものである（第１発明）。
【００１０】
本発明によれば、カウンタウエイトを形成する筐体とともに燃料タンクとなる区画部分を一体に形成され、ウエイト形成部の筐体内部にはコンクリートを充填して所要重量となるように構成されるので、作業車両の後部位置に設置固定するに際してその設置部を拡張することなく設置できるとともに、車体側に対する取付ボルトなどの部品点数を削減してコストダウンを図ることができるという効果を奏する。また、ウエイトの重心位置を下方に移動させることができるので、旋回などの際の加速度により作用する力を低減できるという効果が得られる。
【００１１】
前記発明において、前記燃料タンクは、車両の前後方向にあってその前面位置がカウンタウエイトの前面位置よりも後部になるように設けられるのがよい（第２発明）。こうすると、燃料タンクの周囲が外気に曝されることにより、放熱性がよくなってエンジンの熱による燃料油の温度上昇を抑制できるという効果が得られ、燃費向上が期待できる。
【００１２】
また、前記カウンタウエイトの上面は、燃料タンクの上面よりも低くして、その燃料タンクの前面側に通路が形成されるようにするのがよい（第３発明）。このように構成することで、エンジンなどの整備空間が確保でき、点検・整備の作業性を向上させることができる。また、点検整備のための通路に対する保護柵を省略できるのでコストの削減ができるという利点も併せ得られる。
【００１３】
さらに、前記第１発明〜第３発明において、前記燃料タンクからエンジン部への燃料配管がカウンタウエイトを貫通して形成されるようにするのが好ましい（第４発明）。こうすることにより、配管長さを縮減でき、燃料供給を円滑に行えるという効果が得られる。
【００１４】
また、前記第１発明または第２発明において、前記燃料タンクの両端部をカウンタウエイトにより囲われる構成とされることを特徴とする（第５発明）。こうすることにより、燃料タンク両端部の強度を高めることができ、外力がかかる場合に、その外力からの燃料タンクの変形を抑制できるという効果が得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による燃料タンク一体型カウンタウエイトの具体的な実施の形態につき、図面を参照しつつ説明する。なお、この実施の形態は、油圧ショベルに設けられる場合について記載する。
【００１６】
図１には、本発明にかかる燃料タンク一体型カウンタウエイトを備える油圧ショベルの作業機部分を省略した側面図が示されている。図２にはカウンタウエイトの一部を断面にして表わす正面図が、図３には図２のＡ−Ａ視断面図（ａ）と図２のＢ−Ｂ視側面図（ｂ）が、図４には図２の平面図（ａ）と底面図（ｂ）が、それぞれ示されている。
【００１７】
この実施形態の燃料タンク一体型カウンタウエイト１０が設置される油圧ショベル１は、主に大型の機種に採用されているものであり、装軌式の下部走行体２に旋回機構３を介して支持される上部旋回体４のフレーム４ａ後端部にその燃料タンク一体型カウンタウエイト１０が取着されている。なお、図中符号５は作業機のブーム、６は運転室、６ａは運転室設置床、７はエンジンである。
【００１８】
燃料タンク一体型カウンタウエイト１０は、図２〜図４にて示されるように、車両の最大幅に相応する幅寸法で、その全幅に亙って下部にカウンタウエイト形成部１１が、上部に燃料タンクが、それぞれ独立するように区画板で仕切られて鋼板により筐体が一体構造に形成されている。そして、カウンタウエイト形成部１１の内部にはコンクリートが充填されて所要の質量となるようになされているものである。
【００１９】
そこで、まずカウンタウエイト形成部１１は、底面１２が図４（ｂ）に示されるように、後面１３（方向については上部旋回体４のフレーム４ａ後端部に設置された状態を基準にして表わしている。以下同様）を所要幅の中央部１３ａから両翼を前方にやや後退させた傾斜面１３ｂ，１３ｂとされ、前面１４が直立面にされていて、かつ図３（ａ）にて示されるように、前半部１１ａを所要高さ寸法で後半部１１ｂを所要寸法段付けして低くされている。そして、幅方向の中央下部１１ｃは後面側一部残して上部旋回体４のフレーム４ａの幅寸法相当分底面１２から所要高さ寸法で上向きに切り込んだ形状に鋼板を用いて溶接構成されている。
【００２０】
このような外郭を形成されるカウンタウエイト形成部１１の内部には、前記中央下部１１ｃを形成する側板１６，１６の一部を前半部１１ａ側の上面板１５の裏面に達するまで延長してなる補強リブ１６ａ、１６ａが設けられている。なお、その補強リブ１６ａには充填物の左右方向の流動性を得るための透かし孔（長円形の孔）が設けてある。
【００２１】
また、前記カウンタウエイト形成部１１における中央下部１１ｃには、幅方向に上部旋回体４のフレーム４ａに対する取付用のネジ孔が複数個所（具体例では左右に６箇所）で所要のピッチにて配設されている。このネジ孔１７の形成部分は厚肉の鋼板材にてなるブロック１７ａが固着されている。
【００２２】
一方、燃料タンク２１は、前記カウンタウエイト形成部１１の段付き形状になった低い部分の面をタンク底板２２として、その上に所要容積となる密閉構造に鋼板で形成され、前面板２３を前記カウンタウエイト形成部１１の段付き形状部分の端面に沿って直立するようにされ、後面板２４を前記カウンタウエイト形成部１１の後面１３に合致する寸法形状で、実質的にはそのカウンタウエイト形成部１１の後面を囲うように延長して形成されている。そして、タンク底板２２による底面の中央部には他の部分より低くなるように下向き突出された突出底部２５が形成され、その突出底部２５の中央位置に油取出し口２６が下向きに設けられている。また、上面板２８の一端部には燃料油注入口２７が設けられ、空気孔を備えたキャップ２７ａが取り付けられている。なお、後面板２４の両端部は前側方に折り曲げてその一部が前記カウンタウエイト形成部１１の側面となる側面板２４ｂ，２４ｂが連設されている。
【００２３】
このようにされるカウンタウエイト形成部１１と燃料タンク２１とは、例えば図５（ａ）（ｂ）に示されるように、カウンタウエイト形成部１１となる主要構造部を溶接してブロック状に形成され、また燃料タンク２１となる部分はタンク構造部が密閉状態に溶接形成され、このようにされた両者を組合せてその接合部を溶接によって接合することで、燃料タンク一体型カウンタウエイト１０の筐体が構成される。
【００２４】
こうして一体型の筐体が形成された後に、カウンタウエイト形成部の内部にコンクリート３０を充填することにより、予め設計されているそのカウンタウエイト形成部１１の内容積分コンクリート３０が充填されると所期の質量が得られるのである。なお、前記カウンタウエイト形成部１１の内部にコンクリート３０を充填するには、例えば上面板１５の一部もしくは全部が開放されるようにして、その開放部分からコンクリートを筐体に振動を与えながら注入して、密充填できるようにされる。なお、流動の困難な部位については、必要に応じて当該個所の近傍に注入口を開口して、そこから注入する。また、燃料タンク２１内に貯留される燃料油はエンジンの運転によって消費されるので、ウエイトの補助的役目を果たすことができる。
【００２５】
このように構成された燃料タンク一体型カウンタウエイト１０は、その中央下部１１ｃが上部旋回体４のフレーム４ａの後端部を受入られるように搭載して、そのフレーム４ａ側から取付ボルトを中央下部１１ｃに設けられているネジ孔１７にねじ込んで締結固定される。
【００２６】
このようにして燃料タンク一体型カウンタウエイト１０をフレーム４ａの後端部に設置するようにすれば、上部旋回体４に設置されているエンジン７とこの燃料タンク一体型カウンタウエイト１０との間で、取付位置付近では余り余裕がないが、カウンタウエイト形成部１１の上面板１５がその後部に位置する燃料タンク２１との間で通路Ｄを形成することになる。したがって、エンジン周りの点検もしくは整備の作業を行うときに、その通路Ｄを使用することができ、作業を容易にすることができるのである。また、この通路Ｄとして使用するに際し、燃料タンク２１が後方に位置して高くなっているので、その前面板２３が壁となって後方への転落を防護することになり、手摺等を省略できるという利点が生じる。
【００２７】
また、燃料タンク２１からエンジン７への燃料配管は、図示省略するが、前記燃料油取出し口２６の開口端部に形成されているフランジ部に、周知の手段で配管金具を備える蓋板を取り付けて、それら配管金具を介して中央下部１１ｃの空間部から前方のエンジン７側に配管して給油機器を介して供給できるようにされる。
【００２８】
さらに、この実施形態の燃料タンク一体型カウンタウエイト１０によれば、前記エンジン７の点検整備作業の容易化のほかに、カウンタウエイトの重心位置を低くできるので、車両の移動時および旋回時における前後左右方向の加速度に対して取付部への作用力が小さくなり、その取付部構造を簡素化できるという利点がある。また、燃料タンク２１がエンジン７から遠ざけられて、かつ放熱面が広くなるので熱影響による燃料油の温度上昇を低減できる、という利点も生じる。さらに、燃料タンク２１が上部に設置されることで、燃料供給時に燃料配管内の圧力が負圧になることを抑制できる。
【００２９】
次に、図６に燃料タンク一体型カウンタウエイトの他の実施形態における一部を断面にして表わす正面図が示されている。また、図７にはカウンタウエイト形成部と燃料タンクとのブロック化されたものの結合前の斜視図（ａ）（ｂ）が示されている。
【００３０】
この実施形態の燃料タンク一体型カウンタウエイト１０Ａは、前述のものと基本的構成が同様で、燃料タンクの形状において異なるものである。したがって、前記実施形態のものと同一もしくは同様の構成部分については、前記のものと同一の符号を付して説明を省略する。
【００３１】
この実施形態の燃料タンク一体型カウンタウエイト１０Ａは、燃料タンク２１Ａが図６に示されるように、幅方向の両側面板２４ａ，２４ａが側板２４ｂ，２４ｂよりも内側に位置して、かつ下向き勾配を付されて上部よりも下部の幅が小さくなる形状にされ、その両側面板２４ａ，２４ａと外側の側面板２４ｂ，２４ｂとの間に空間を形成して、下部からこの両脇部分までがカウンタウエイト形成部１１Ａを構成する、言換えると燃料タンク２１Ａの両端部をカウンタウエイトにより囲われる構成とされるものである。なお、その他の部分は、前記実施形態のものと同様である。
【００３２】
このように構成される燃料タンク一体型カウンタウエイト１０Ａは、前記実施の形態のものと同様にして上部旋回体４のフレーム４ａ後端部に設置して取付られる。このような構成にすれば、燃料タンク２１Ａの両端部の強度を高めることができ、その両端部に外力がかかる場合に、その外力による燃料タンク２１Ａの変形を抑制することができる。
【００３３】
上述のように、本発明によれば燃料タンクとカウンタウエイトとを一体構造にされて、その燃料タンクを後上部に配置することにより、旋回フレームに対する取付構造を簡素化することができるので、燃料タンクとカウンタウエイトとが分離されているものと比較して、製作費や組立に要する工費を低減できてコストダウンを図ることができる。
【００３４】
以上の説明においては、油圧ショベルに搭載のものについて記載したが、本発明の趣旨に則すれば、カウンタウエイトを必要とするエンジン駆動の他の建設機械車両、その他作業車両にも採用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明にかかる燃料タンク一体型カウンタウエイトを備える油圧ショベルの作業機部分を省略した側面図である。
【図２】図２は、カウンタウエイトの一部を断面にして表わす正面図である。
【図３】図３は、図２のＡ−Ａ視断面図（ａ）と図２のＢ−Ｂ視側面図（ｂ）である。
【図４】図４は、図２の平面図（ａ）と底面図（ｂ）である。
【図５】図５は、カウンタウエイト形成部と燃料タンクとのブロック化されたものの結合前の斜視図であって、（ａ）は後斜め上側から見た図、（ｂ）は前斜め下側から見た図である。
【図６】図６は、燃料タンク一体型カウンタウエイトの他の実施形態における一部を断面にして表わす正面図である。
【図７】図７は、他の実施形態のカウンタウエイト形成部と燃料タンクとのブロック化されたものの結合前の斜視図であって、（ａ）は後斜め上側から見た図、（ｂ）は前斜め下側から見た図である。
【図８】図８は、従来の油圧ショベルにおける燃料タンクの配置例を示す図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　　　　油圧ショベル
４　　　　　　　　　　上部旋回体
４ａ　　　　　　　　　フレーム
７　　　　　　　　　　エンジン
１０，１０Ａ　　　　　燃料タンク一体型カウンタウエイト
１１，１１Ａ　　　　　カウンタウエイト形成部
１１ａ　　　　　　　　カウンタウエイト形成部の前半部
１１ｂ　　　　　　　　カウンタウエイト形成部の後半部
１１ｃ　　　　　　　　カウンタウエイト形成部の中央下部
１３　　　　　　　　　後面
１４　　　　　　　　　前面
１５　　　　　　　　　上面板
１６　　　　　　　　　側板
１７　　　　　　　　　取付用のネジ孔
２１，２１Ａ　　　　　燃料タンク
２２　　　　　　　　　タンク底板
２３　　　　　　　　　前面板
２４　　　　　　　　　後面板
２４ａ　　　　　　　　燃料タンクの側面板
２４ｂ　　　　　　　　側面板
２５　　　　　　　　　突出底部
２６　　　　　　　　　油取出し口
２７　　　　　　　　　燃料油注入口
２８　　　　　　　　　上面板
３０　　　　　　　　　コンクリート
【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】
2004124500.tif 000008
【図７】
2004124500.tif 000009
【図８】
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