(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体上に上部旋回体が縦軸まわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体の後端旋回半径が上記下部走行体の幅寸法のほぼ１／２に設定され、かつ、この上部旋回体の旋回フレームに機器類が設置される小旋回型ショベルにおいて、
上記旋回フレームの後部に動力源が、左右方向に長い横長姿勢で、かつ、左右両端が前後に位置ずれした傾斜状態で配置され、
上記動力源の左右両端のうちの後方寄りとなる一端側に油圧ポンプが配設されるとともに、この一端側よりも前方寄りとなる他端側に冷却装置が配設され、
上記油圧ポンプの前方に所定のスペースを介して燃料タンクが配設され、
上記スペースに、作動油タンクが配設され、
上記動力源の前方において、旋回中心に配置されたスイベルジョイントを挟んで一端側に上記燃料タンク、他端側にコントロールバルブが配置され、
上記旋回フレームの左右一側上面に運転室が配置され、この運転室のフロア下に上記燃料タンクが配置されたことを特徴とする小旋回型ショベル。
【請求項２】
上記作動油タンクは、平面視で、上記旋回フレームの外方に向かって開く扇状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の小旋回型ショベル。
【請求項３】
上記作動油タンクは、少なくとも一部が油圧ポンプの下方に入り込むように形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の小旋回型ショベル。
【請求項４】
上記旋回フレームは、上記コントロールバルブと上記冷却装置とが設けられた側の端部にメンテナンス用開口部と、この開口部を覆うカバー部とを備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の小旋回型ショベル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上部旋回体の後端が下部走行体の幅外にほとんど出ない状態で旋回する小旋回型ショベルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
小型油圧ショベルのうち、上部旋回体の後端旋回半径が下部走行体の幅寸法のほぼ１／２に設定されたいわゆる小旋回型ショベルは、上部旋回体の後端が下部走行体の幅外にほとんど突出しない状態で３６０°旋回可能なため、市街地での工事や地下鉄工事のような狭い場所での作業に適している。
【０００３】
このような小旋回型ショベルについて、例えば特開平5-125742号公報のように、エンジンを斜めに配置する技術が開示されている。ここでは、エンジンを斜めに配置し、かつ、エンジン上方のボンネットの開閉軸と、エンジンの長手方向中心軸とを交差状態させることにより、そのエンジンのメンテナンス性の向上を図っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平5-125742号公報に開示された技術では、エンジン長手方向の出力軸の一方側に油圧ポンプが接続され、他方側に冷却装置が配置されている。この冷却装置の前方には、作動油タンクが配置され、また油圧ポンプの前方であって、フロア下方にはコントロールバルブが配置されている。
【０００５】
かかる構成では、油圧ポンプと作動油タンクとが大きく離間してしまい、旋回フレーム上に、配管中の最大口径を有するがゆえに細かい曲げが困難なサクション配管の配策等のために大きなスペースを要することとなる。また、コントロールバルブをフロア下に配置したのでは、フロアプレートを取り外すか、あるいは、フレーム下方に設けたメンテナンス用の穴等から、メンテナンスを行う必要があり、コントロールバルブのメンテナンス性が悪くなってしまうといった問題があった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、旋回フレームのスペースを有効利用することのできる小旋回型ショベルを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、下部走行体上に上部旋回体が縦軸まわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体の後端旋回半径が上記下部走行体の幅寸法のほぼ１／２に設定され、かつ、この上部旋回体の旋回フレームに機器類が設置される小旋回型ショベルにおいて、上記旋回フレームの後部に動力源が、左右方向に長い横長姿勢で、かつ、左右両端が前後に位置ずれした傾斜状態で配置され、上記動力源の左右両端のうちの後方寄りとなる一端側に油圧ポンプが配設されるとともに、この一端側よりも前方寄りとなる他端側に冷却装置が配設され、上記油圧ポンプの前方に所定のスペースを介して燃料タンクが配設され、上記スペースに作動油タンクが配設され、上記動力源の前方において、旋回中心に配置されたスイベルジョイントを挟んで一端側に上記燃料タンク、他端側にコントロールバルブが配置され、上記旋回フレームの左右一側上面に運転室が配置され、この運転室のフロア下に上記燃料タンクが配置されたことを特徴とするものである。なお、ほぼ１／２とは、旋回フレームの後端が下部走行体の幅外に出ないか、車幅の１／２＋その１０％の範囲内しか出ないことをいう。
【０００８】
上記構成によれば、上記旋回フレームの後部に動力源が、左右方向に長い横長姿勢で、かつ、左右両端が前後に位置ずれした傾斜状態で配置されるので、上部旋回体の旋回フレームの後方スペースは動力源のみによってほとんど占有されるということがなくなる。すなわち、動力源は、その機能を満足するために、ほとんど形状が決まってしまうのであるが、かかる傾斜状態で配置することにより、動力源を左右方向から後退させた側の前方に一定のスペース（所定のスペース）を確保することができる。その場合、たとえば、形状の自由度の高い燃料タンクを、動力源の前方に設置された運転室のフロア下に配置し、大型の作動油タンクをこの空スペースに配置することができる。このようにして、旋回フレーム上の機器配置に余裕を持たせることができる。
【０００９】
また、上記動力源の左右両端のうちの後方寄りとなる一端側に油圧ポンプが配設されるとともに、この一端側よりも前方寄りとなる他端側に冷却装置が配設され、上記油圧ポンプの前方に所定のスペースを介して燃料タンクが配設され、上記スペースに作動油タンクが配設されたので、旋回フレーム上のサクション配管の引き回しが少なくなり、上記動力源の傾斜配置と相俟って、旋回フレーム上の機器配置にさらに余裕を持たせることが可能となる。
【００１０】
さらに、上記動力源の前方において、旋回中心に配置されたスイベルジョイントを挟んで一端側に上記燃料タンク、他端側にコントロールバルブが配置されているので、旋回フレームの最大幅を有効利用した配置が可能となり、燃料タンクの容量が確保されるとともに、コントロールバルブのメンテナンス性が改善される。
【００１１】
さらに、上記旋回フレームの左右一側上面に運転室が配置され、この運転室のフロア下に上記燃料タンクが配置されていて、他の機器類を車高の高い場所に配置できるので、そのレイアウトが容易化される。
【００１２】
請求項２記載の発明のように、上記作動油タンクは、平面視で、上記旋回フレームの外方に向かって開く扇状に形成されていることとすれば、傾斜配置した動力源と燃料タンク（あるいは運転室）との間で、作動油タンクの最大限の容量を得ることができる。
【００１３】
請求項３記載の発明のように、上記作動油タンクは、少なくとも一部が油圧ポンプの下方に入り込むように形成されていることとすれば、さらにタンク容量を稼ぐことができる。
【００１４】
請求項４記載の発明のように、上記旋回フレームは、上記コントロールバルブと上記冷却装置とが設けられた側の端部にメンテナンス用開口部と、この開口部を覆うカバー部とを備えていることとすれば、このカバー部を開放することでコントロールバルブと冷却装置とを容易にメンテンスすることができる。このようにして、必要な機器のメンテナンスが容易となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は小型油圧ショベルのうち、いわゆる小旋回型ショベルの全体構成を示す図である。小旋回型ショベルの車体は、下部走行体１と、この下部走行体１上に縦軸まわりに旋回自在に搭載された上部旋回体２と、上部旋回体２の前端部より突出して設けられた作業装置支持部に左右揺動自在に枢着されるブーム等により構成される図示しない掘削用アタッチメントと、下部走行体１に起伏自在に枢着されたドーザ３等により構成されている。
【００１６】
下部走行体１は、左右のクローラフレーム４及びクローラ（いずれも片側のみ図示）５からなり、両側クローラ５が、左右の走行モータ７により個別に回転駆動されて走行する。
【００１７】
上部旋回体２は、後端旋回半径が下部走行体１の幅寸法のほぼ１／２に設定された旋回フレーム８と、カウンタウエイト９とを備え、この旋回フレーム８上に、運転室を形成する略密閉構造のキャビン８３と、後述するエンジンやこのエンジンで駆動される油圧ポンプ等の機器類とが設置されてなっている。
【００１８】
このうちのキャビン８３は、周壁として天井、前後壁及び左右側壁を有する箱状に形成されるとともに、外部の騒音や塵埃等から運転者を保護するために外気と遮断されて上記略密閉構造となっており、その居住性を確保するために空気調和装置８５が備えられている。以下、本発明の特徴となる旋回フレーム８内の機器レイアウトについて詳述する。
【００１９】
図２は本発明の一実施形態に係る小旋回型ショベルの旋回フレームの詳細構成を示す図であって、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。なお、図２（ａ）中の左を前側、同右を後側、同上を右側、同下を左側としている。
【００２０】
図２（ａ），（ｂ）に示すように、旋回フレーム８は、前側を切り落としたやや扁平な円柱台状をなし、その前側から中央部にかけて略左半分にキャビン８３のフロア８４（運転室下部の平坦部分）が形成されている（図２（ａ）中の破線でこのフロア８４を示している）。この旋回フレーム８は、通常型の小型油圧ショベルのそれと比べて、前後が短く、左右が若干長く設定されている。
【００２１】
本実施形態では、旋回フレーム８の後部に動力源としてのエンジン（図２中、Ｅ／Ｇで表示している。）８１が、左右方向に長い横長姿勢ではあるが、その長手方向が旋回フレーム８の左右方向の中心線とは所定の角度をなすようにして、左右両端が前後に位置ずれした傾斜状態で配置される構成とした。そして、この傾斜状態のエンジン８１の前方寄りとなる右端側（一端側）に冷却装置としてのラジエータ（同じく、Ｒ／Ｄ）８０８と同冷却装置としてのオイルクーラ（同じく、Ｏ／Ｃ）８０９とが外方に向かって順に並べて配設されるとともに、この右端よりも後方寄りとなる左端側（他端側）に油圧ポンプ（同じく、Ｐ）８０７が配設され、エンジン８１の前方において、旋回フレーム８の旋回中心に配置されたスイベルジョイント（同じく、Ｓ／Ｊ）８０４を挟んで右側に旋回モータ（同じく、Ｓ／Ｍ）８０３とコントロールバルブ（同じく、Ｃ／Ｖ）８０１とが順に並べて配設されるとともに、その左側に空気調和装置（同じく、Ａ／Ｃ）８５と燃料タンク８６とが順に並べて配設され、油圧ポンプ８０７と燃料タンク８６との間に形成される空間（所定のスペースに相当）内に作動油タンク（同じく、Ｈ／Ｔ）８２が配設される構成とした。なお、８０２は操作パターン切換弁（同じく、Ｍ／Ｖ）、８０５はバッテリー（同じく、ＢＡＴ）である。ここで、スイベルジョイント８０４を中心に機器配置をしたのは、旋回フレーム８の最大幅となる外周壁付近にまで燃料タンク８６とコントロールバルブ８０１とをそれぞれ寄せて配置することができ、これにより、燃料タンク８６の容量を確保するとともに、コントロールバルブ８０１のメンテナンス性の改善を図ることなどが可能となるからである。
【００２２】
エンジン８１は、たとえばディーゼルエンジンであって、左右に延びる出力軸の左端には油圧ポンプ８０７が接続されている。また、その右端には図略のファンが取り付けられており、このファンによってラジエータ８０８と、オイルクーラ８０９とが空冷されるようになっている。
【００２３】
作動油タンク８２は、各油圧機器の作動油を貯留する鋼板製のタンクである。この作動油タンク８２は、上記エンジン８１の斜め配置によって生じた、油圧ポンプ８０７と燃料タンク８６との間のスペース内に収まるように、平面視で、旋回フレーム２の外方に向かって開く扇状に形成されている。
【００２４】
具体的には、作動油タンク８２は、図３に示すように、扇状に形成された天井面８２ａおよび底面８２ｂ、旋回フレーム８の外壁に沿って、所定の曲率をもって屈曲された前面８２ｃ、それぞれ矩形状に形成された右側面８２ｄ、後面８２ｅ、左側面８２ｆとからなっている。
【００２５】
ところで、図２（ｂ）に示すように、油圧ポンプ８０７は、通常、その下方にスペースが存在するが、そのスペースをさらに利用することとしてもよい。例えば、図３の二点鎖線で示すように、作動油タンク８２の後面８２ｅの左側下部に、突出部８２１を設けることができる。この突出部８２１は、油圧ポンプ８０７の下方に入り込む高さで、かつ、エンジン８１の本体に接触しない寸法形状とされる。これにより、作動油タンク８２の最大限の容量を得ることができる。なお、旋回フレーム８上のその他の機器配置によっては、油圧ポンプ８０７の下方に作動油タンク８２の全体を収めるような構成としてもよい。
【００２６】
そして、図示はしていないが、給油口が旋回フレーム８の外周壁にまで延びており、同タンク８２への給油ができる。また、排油口が旋回フレーム８の下方から作業者がアクセスできる位置にキャップ止めされており、メンテナンス時には、作業者がそのキャップを外して、排油を回収できる。
【００２７】
空気調和装置８５は、そのユニット（コンデンサとエアコンディショナーユニットがあるが、ここではコンデンサは無視する。）の一部はシートスタンド８７内に突出させているものの、その大部分は旋回フレーム８のキャビン８３のフロア８４下に設置されている（以下、このフロア下に設定された部分を、単に空気調和装置８５という）。
【００２８】
燃料タンク８６は、エンジン８１の燃料を貯留するタンクであって、たとえば加工性のよい合成樹脂製のものである。そして、図示はしていないが、給油口が旋回フレーム８の外周壁にまで延びており、同タンク８６への給油ができる。この燃料タンク８６は、空気調和装置８５とともに、キャビン８３のフロア８４下に配置されているが、その加工性のよさから、そのような狭隘な場所においてもレイアウトが容易である。そして、その他の機器類を車高の高い場所に配置できるので、そのレイアウトを容易化する。
【００２９】
その他、旋回フレーム８の右側には、コントロールバルブ８０１やラジエータ８０８、オイルクーラー８０９等をメンテナンス可能な大きさの開口部８１１が設けられており、非メンテナンス時にこの開口部８１１を覆うためのカバー部８１２を設けている。このカバー部８１２は、外壁と同材質の鋼板製であり、外壁の開口部８１１の周囲にボルト締めされているが、この開口部８１１に対して開閉自在にヒンジ止め等してもよい。そして、このカバー部８１２を開放することにより、必要な機器のメンテナンスが容易にできる。
【００３０】
また、旋回フレーム８上には、上記各機器等を連結する無数の配管や電気ケーブルが配置されているが、図中では、それらの配置を表示していない。ただし、各機器の配置はこの配管や電気ケーブルが極力短くなるように決定されているのはいうまでもない。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態では、旋回フレーム８の後部にエンジン８１が、左右方向に長い横長姿勢で、かつ、左右両端が前後に位置ずれした傾斜状態で配置されるので、上部旋回体の旋回フレームの後方スペースはエンジン８１のみによってほとんど占有されるということがなくなる。すなわち、エンジン８１は、その機能を満足するために、ほとんど形状が決まってしまうのであるが、かかる傾斜状態で配置することにより、動力源を左右方向から後退させた側の前方に一定のスペースを確保することができる。その場合、たとえば、形状の自由度の高い燃料タンク８６を、エンジン８１の前方に設置されたキャビン８３のフロア８４下に配置し、大型の作動油タンク８２をこの空スペースに配置することができる。このようにして、旋回フレーム上の機器配置に余裕を持たせることができる。
【００３２】
また、エンジン８１の左右両端のうちの後方寄りとなる一端側に油圧ポンプ８０７が配設されるとともに、この一端側よりも前方寄りとなる他端側にラジエータ８０８とオイルクーラ８０９とが配設され、油圧ポンプ８０７の前方に上記所定のスペースを介して燃料タンク８６が配設され、このスペースに作動油タンク８２が配設されたので、旋回フレーム８上のサクション配管の引き回しが少なくなり、上記エンジン８１の傾斜配置と相俟って、旋回フレーム８上の機器配置にさらに余裕を持たせることが可能となる。
【００３３】
なお、上記実施形態では、作動油タンク８２の形状を平面視で扇状に形成しているが、その他の大容量を実現しうるあらゆる形状をとることができる。また、旋回フレーム８の全体が上記とは左右逆配置としてもよく、そのような配置に応じた形状のタンクとしてもよいのはもちろんである。
【００３４】
また、上記実施形態では、旋回モータ８０３をコントロールバルブ８０１とスイベルジョイント８０４との間に配設したが、旋回モータ８０３は必ずしも大型機器とはいえないことから、旋回モータ８０３を別の場所に配置してもよい。
【００３５】
また、上記実施形態では、空気調和装置８５をスイベルジョイント８０４と燃料タンク８６との間に配設したが、キャビン８３を設けていないような場合には、この空気調和装置８５を装備する必要がないので、その場合には、さらに機器配置の余裕が生じることとなる。
【００３６】
また、上記実施形態では、動力源としてエンジン８１を使用した場合を説明したが、エンジン８１以外の動力源であってもよく、例えば動力源として電動モータが使用される場合は、冷却装置としてのラジエータ８０８は不要となる。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、上部旋回体の旋回フレームの後方スペースは動力源のみによってほとんど占有されるということがなくなる。すなわち、動力源は、その機能を満足するために、ほとんど形状が決まってしまうのであるが、かかる傾斜状態で配置することにより、動力源を左右方向から後退させた側の前方に一定のスペースを確保することができる。その場合、たとえば、形状の自由度の高い燃料タンクを、動力源の前方に設置された運転室のフロア下に配置し、大型の作動油タンクをこの空スペースに配置することができる。このようにして、旋回フレーム上の機器配置に余裕を持たせることができる。また、旋回フレーム上のサクション配管の引き回しが少なくなり、上記動力源の傾斜配置と相俟って、旋回フレーム上の機器配置にさらに余裕を持たせることができる。
【００３８】
さらに、旋回フレームの最大幅を有効利用した配置が可能となり、燃料タンクの容量を確保するとともに、コントロールバルブのメンテナンス性を改善できる。
【００３９】
さらに、他の機器類を車高の高い場所に配置できるので、そのレイアウトを容易化できる。
【００４０】
請求項２記載の発明によれば、傾斜配置した動力源と燃料タンク（あるいは運転室）との間で、作動油タンクの最大限の容量を得ることができる。
【００４１】
請求項３記載の発明によれば、さらにタンク容量を稼ぐことができる。
【００４２】
請求項４記載の発明によれば、このカバー部を開放することでコントロールバルブと冷却装置とを容易にメンテンスすることができる。このようにして、必要な機器のメンテナンスが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】小旋回型ショベルの全体構成を示す図である。
【図２】本実施形態に係る小旋回型ショベルのキャビンのフロア下の概略構造を示す説明図であって、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図３】本実施形態に係る作動油タンクの概略構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  下部走行体
２  上部旋回体
８  旋回フレーム
８１  エンジン（動力源に相当）
８２  作動油タンク
８２ａ〜８２ｆ  作動油タンクの各面
８３  キャビン（運転室に相当）
８４  フロア
８５  空気調和装置
８６  燃料タンク
８０１  コントロールバルブ
８０２  操作パターン切換弁
８０３  旋回モータ
８０４  スイベルジョイント
８０５  バッテリー
８０７  油圧ポンプ
８０８  ラジエータ（冷却装置に相当）
８０９  オイルクーラ（冷却装置に相当）
８１１  開口部
８１２  カバー部
８２１  作動油タンクの突出部
【図１】
0004003503.tif 000002
【図２】
0004003503.tif 000003
【図３】
0004003503.tif 000004