(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、上記旋回フレーム上の左右一側に運転室が配置され、この運転室のフロア下の空間におけるショベル幅方向の内側に空気調和装置、外側に燃料タンクがそれぞれ設けられ、この燃料タンクは、上記空気調和装置の少なくとも前面側に延びる延長部を備えたことを特徴とする小旋回型ショベル。
【請求項２】
上記燃料タンクは、延長部が上記空気調和装置の少なくとも前面側に沿った状態で、上記旋回フレームに着脱可能に取り付けられ、この旋回フレームの外周壁に、上記燃料タンクを出し入れ可能な開口部が設けられた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】
上記旋回フレームの外周壁に、上記開口部を覆うカバー部がさらに設けられたことを特徴とする請求項２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】
かかる小旋回型ショベルの場合、旋回時、上部旋回体の後端が下部走行体の幅外に突出する通常型の小型油圧ショベルに比べて、上部旋回体の前後方向の長さの制約が厳しい。幅方向については、若干余裕をもった幅寸法に設定することも可能で、これによれば、下部走行体のクローラ幅を広くとることができるので、安定性の面で有利である。しかし、小旋回型ショベルでは、前後方向の機器配置スペースが少ないため、通常型の小型油圧ショベルにおける機器レイアウトをそのまま採用することが困難であった。このため、例えば特開平11-269931号公報に開示された技術では、キャノピーで覆われた運転席のフロア下に燃料タンクとバッテリーが配置されて、このフロア下のスペースの有効活用を図っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、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略密閉構造とされたキャビンが設けられ、その居住性を確保するために空気調和装置が備えられることが多くなってきたが、小旋回型ショベルの場合には、この空気調和装置の配置スペースがなかった。
【０００５】
すなわち大型機の場合には、特開2001-295319号公報に開示された技術のように、シートスタンド内に空気調和装置を配置することも可能であるが、小旋回型ショベルでは、シートスタンド下方にエンジンの一部が存在している場合があり、このシートスタンド内に十分なスペースを得ることが困難であった。
【０００６】
したがって、従来の小旋回型ショベルにおいては、上記特開平11-269931号公報に開示された技術のように、空気調和装置を設けないか、あるいは、燃料タンクの容量を犠牲にして空気調和装置を設けるか、特開平9-315138号公報に開示された技術のように、キャビンの天井に空気調和装置を載せるようにされていた。しかし、燃料タンクの容量を犠牲にしたのでは、給油のインターバルが短くなり、作業効率を阻害する。また、キャビンの天井に空気調和装置を載置した場合には、車高が高くなり、搬送性が悪くなる。そこで、空気調和装置の配置スペースを確保しつつも、燃料タンクの容量をできるだけ大きくとることが望まれていた。
【０００７】
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、空気調和装置の配置スペースを確保しつつ、燃料タンクの容量をできるだけ大きくと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。
【０００８】
【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、上記旋回フレーム上の左右一側に運転室が配置され、この運転室のフロア下の空間におけるショベル幅方向の内側に空気調和装置、外側に燃料タンクがそれぞれ設けられ、この燃料タンクは、上記空気調和装置の少なくとも前面側に延びる延長部を備え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。
【０００９】
上記構成によれば、旋回フレーム上の左右一側に運転室が配置され、この運転室のフロア下の空間におけるショベル幅方向の内側に空気調和装置、外側に燃料タンクがそれぞれ設けられ、この燃料タンクには、上記空気調和装置の少なくとも前面側に延びる延長部が備えられているので、従来使用されていなかった空気調和装置の前方等の空スペースを利用して大型の燃料タンクを備えることにより、空気調和装置の配置スペースを確保しつつ、燃料タンクの容量を大きくとることが可能となる。なお、近年、発熱源を持たない燃料タンクについては、加工形状の自由性が大きい合成樹脂製のものが多く採用されるようになった。したがって、この合成樹脂製の燃料タンクを採用することにより、延長部を備えた複雑なタンク形状であっても、それを容易に形成することが可能となる。
【００１０】
ところで、工事現場で給油されることが多い燃料タンクには、給油時に不純物（砂、泥その他）が混入することがあり、経年により底部に不純物が堆積する。この不純物の堆積は、原動機としてのエンジンへの燃料吸入口を塞いでしまい、そのエンジンを作動不能としてしまう。そこで、請求項２記載の発明のように、上記燃料タンクは、延長部が上記空気調和装置の少なくとも前面側に沿った状態で、上記旋回フレームに着脱可能に取り付けられ、この旋回フレームの外周壁に、上記燃料タンクを出し入れ可能な開口部が設けられたこととすれば、経年により底部に不純物が堆積した場合には、原動機としてのエンジンの作動不良（エンジンダウン）となる前に、旋回フレームから燃料タンクを取り外して外部で洗浄することにより、その燃料タンクの底部に堆積した不純物を除去して、エンジンダウンを予防することができるし、あるいは、万一エンジンダウンしてしまった場合には、旋回フレームから燃料タンクを取り外して外部で洗浄することにより、その燃料タンクの底部に堆積した不純物を除去して、エンジンの作動を再開することもできる。
【００１１】
また、旋回フレームの外周壁に開口部を設けた場合、この開口部から工事中に発生する土砂等が入り込んで、燃料タンクまわりに堆積するおそれ等がある。そこで、請求項３記載の発明のように、上記旋回フレームの外周壁に、上記開口部を覆うカバー部がさらに設けられたこととすれば、開口部から土砂等が燃料タンクまわりに入り込みにくくなるとともに、万一の土砂等の直撃から燃料タンクが保護されるので、特に鋼製タンクに比べて衝撃強度の低い合成樹脂製のタンクの場合に好適である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は小旋回型ショベルの全体構成を示す図であって、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とより構成されており、上部旋回体２の前部には図示しない掘削用アタッチメント（ブーム等）およびドーザ３などがそれぞれ起伏自在に装着されている。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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、同下を同左側としている。
【００１７】
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。
【００１８】
本実施形態では、この旋回フレーム８の後方にあって、出力軸を左右に向けて横置きされた動力源としてのエンジン（図２中、Ｅ／Ｇで表示している。）８１と、エンジン８１の前方右側に配設された作動油タンク（同じく、Ｈ／Ｔ）８２と、エンジン８１の前方左側に配設されたキャビン８３と、キャビン８３のフロア８４下の空間におけるショベル幅方向の内側に配設された空気調和装置（同じく、Ａ／Ｃ）８５と、この外側に配設された燃料タンク（同じく、Ｆ／Ｔ）８６とを備えている。
【００１９】
なお、８０１はコントロールバルブ（同じく、Ｃ／Ｖ）、８０２は操作パターン切換弁（同じく、Ｍ／Ｖ）、８０３は旋回モータ（同じく、Ｓ／Ｍ）、８０４はスイベルジョイント（同じく、Ｓ／Ｊ）、８０５はバッテリー（同じく、ＢＡＴ）、８０７は油圧ポンプ（同じく、Ｐ）、８０８はラジエータ（同じく、Ｒ／Ｄ）、８０９はオイルクーラ（同じく、Ｏ／Ｃ）である。
【００２０】
エンジン８１は、たとえばディーゼルエンジンであって、上記出力軸の一端には油圧ポンプ８０７が接続され、他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。
【００２１】
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。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。
【００２２】
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）。
【００２３】
燃料タンク８６は、エンジン８１の燃料を貯留する複雑な形状のタンクであって、たとえば合成樹脂製のものである。この燃料タンク８６は、キャビン８３のフロア８４下というきわめて狭いスペースに、空気調和装置８５とともに設置されているので、全体的に扁平な形状となっており、従来は十分な容量を確保できなかった。そこで、本実施形態では、この燃料タンク８６は、空気調和装置８５の少なくとも前面側に延びる延長部を備えるような構造とし、この延長部によって従来よりも大きな容量をとれるようにした。
【００２４】
具体的には、燃料タンク８６は、図４に示すように、Ｌ字状に形成された天井面８６ａおよび底面８６ｂと、それぞれ矩形状に形成された前面８６ｃ、右側面８６ｄ、後面８６ｅ，８６ｆおよび左側面８６ｇ，８６ｈとからなっており、左側面８６ｇと後面８６ｆとが空気調和装置８５の前面と右側面とにそれぞれ沿うような形状になっている。このような複雑な形状であっても、合成樹脂性のタンクの場合には、たとえば射出成型することで容易に形成することができる。
【００２５】
そして、天井面８６ａの前方右側には、燃料タンク８６内の燃料量を検出するためのセンサ８６３が設けられており、燃料が少なくなったときには、このセンサ８６３からの信号を受けてキャビン８３内に警告ランプを点灯等するようになっている。
【００２６】
このセンサ８６３は、たとえばフロートスイッチからなっており、後述するタンク取出し時にはタンクと一体となって取り出されるようになっている。そのために、センサ８６３は、図示しないコネクタを介して旋回フレーム８内の導設電線に接続されている。そして、タンクの取出し時にはこのコネクタが切り離されて同タンクが外部に取り出されるようになっている。
【００２７】
また、天井面８６ａの後方左側にはキャップ８６４で閉塞された給油口８６５が突出している。この給油口８６５は、旋回フレーム８の外壁にまで延びており、タンクを所定位置に設置した状態で、キャップ８６４を外して同タンクへの給油ができるようになっている。
【００２８】
また、燃料吸入口８６６が天井面８６ａの適所に設けられており、この燃料吸入口８６６は、旋回フレーム内のエンジン８１の燃料供給装置に至る導設配管と、図示しないジョイントを介して接続されている。そして、タンクの取出し時にはこのジョイントが切り離されて同タンクが外部に取り出されるようになっている。なお、燃料吸入口８６６の位置は、ショベルが傾斜面で作業をする場合でも、空気の吸入を防止するために、できるだけショベルの旋回中心付近に設けるのが好ましいが、上記センサ８６３の場合とは異なり、燃料吸入口８６６にタンク内での適当な導設配管を備えることで対応できる。
【００２９】
本実施形態では、特にタンク内への異物混入を考慮して、燃料タンク８６はたとえば図略のバンドによって、旋回フレーム８に脱着可能に取り付けられており、このバンドを外して燃料タンク８６を旋回フレーム８の外方へ取り出すことができるようになっている。このために、燃料タンク８６の適所に、タンク取出し用の把持部等を設けておいてもよい。
【００３０】
また、これに伴い、旋回フレーム８は、燃料タンク８６の取出し方向に、この燃料タンク８６をセンサ８６３とともに取り出し可能な大きさの開口部８６１を設けるとともに、燃料タンク８６の非取り出し時にこの開口部８６１を覆うためのカバー部８６２を設けている。このカバー部８６２は、外壁と同材質の鋼板製であり、外壁の開口部８６１の周囲にボルト締めされているが、この開口部８６１に対して開閉自在にヒンジ止め等してもよい。
【００３１】
さらに、旋回フレーム８上の燃料タンク８６を引き出す際のタンク底部の摩擦力を少なくして、タンクを外部に引出し易くするとともに、再度もとの位置に正確に復帰させるようにその移動ルートに、スライド用レール等を設けておくこととしてもよい。
【００３２】
その他、旋回フレーム８上には、上記各機器等を連結する無数の導設配管や導設電線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導設配管や導設電線が極力短くなるように決定されるのはいうまでもない。
【００３３】
以下、燃料タンクのメンテナンスの概略手順について、説明する。
【００３４】
図２（ａ）に示すように、燃料タンク８６は、空気調和装置８５の前面と左側面との２面に沿って取り付けられており、その位置で旋回フレーム８に上記バンドで固定されている。
【００３５】
メンテナンスに際しては、まず作業者は、旋回フレーム８のカバー部８６２を開いて、その開口部８６１から燃料タンク８６のセンサ８６３のコネクタを旋回フレーム８内の導設電線から切り離すとともに、燃料吸入口８６６のジョイントを旋回フレーム８内の導設配管から切り離し、燃料タンク８６の固定バンドを取り外す。そして、旋回フレーム８上の固定位置から、その開口部８６１を介して、図中の手前に燃料タンク８６を引っ張り出す。
【００３６】
そして、外部に取り出した燃料タンク８６に燃料供給口８６６のジョイントに簡易ポンプ等を接続して残燃料を完全に抜き取り、タンク内部をケロシン等で洗浄して、異物を取り除く。これにより、その燃料タンク８６の底部に堆積した不純物を除去する。
【００３７】
しかる後、上記と逆手順でもとの位置に復帰してバンドで固定し、燃料タンク８６のセンサ８６３のコネクタを旋回フレーム８内の導設電線と接続するとともに、燃料吸入口８６６のジョイントを旋回フレーム８内の導設配管と接続してから、開口部８６１をカバー部８６２で閉じる。
【００３８】
このようにして、エンジン８１が作動不能（エンジンダウン）となる前に、旋回フレーム８から燃料タンク８６を取り外して外部で洗浄することにより、その燃料タンク８６の底部に堆積した不純物を除去して、エンジンダウンを予防することができるし、あるいは、万一エンジンダウンしてしまった場合には、旋回フレーム８から燃料タンク８６を取り外して外部で洗浄することにより、その燃料タンク８６の底部に堆積した不純物を除去して、エンジン８１の作動を再開することができる。また、カバー部８６２により開口部８６１から土砂等が燃料タンク８６まわりに入り込みにくするとともに、万一の土砂等の直撃から燃料タンク８６を保護することもできる。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態では、上部旋回体２の旋回フレーム８上の左右一側にキャビン８３が配置され、このキャビン８３のフロア８４下の空間におけるショベル幅方向の内側に空気調和装置８５、外側に燃料タンク８６がそれぞれ設けられ、この燃料タンク８６は、空気調和装置８５の少なくとも前面側に延びる延長部を備えているので、従来使用されていなかった空気調和装置８５の前方の空スペースを利用して大型の燃料タンク８６を備えることにより、空気調和装置８５の配置スペースが確保されつつ、燃料タンク８６の容量をできるだけ大きくとることができるようになる。したがって、燃料タンク８６の容量を確保して、給油のインターバルを長くし、作業効率を向上させることができる。
【００４０】
なお、上記実施形態では、燃料タンク８６の形状を平面視でＬ字状に形成し、空気調和装置８５の前面と左側面とに沿うようになしているが、場合によっては、前後両面と左側面の３面に沿うようにしてもよい（この場合には、燃料タンクは平面視でコの字状となる）。また、旋回フレーム８の全体が上記とは左右逆配置となる場合には、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（この場合には、燃料タンクは空気調和装置の前面（および後面）と左側面とに沿うようになる）。
【００４１】
また、上記実施形態では、小旋回型ショベルとして小型油圧ショベルについて説明したが、その他の小旋回型の建設機械であっても、本発明を適用することができる。
【００４２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、従来使用されていなかった空気調和装置の前方等の空スペースを利用して大型の燃料タンクを備えることにより、空気調和装置の配置スペースを確保しつつ、燃料タンクの容量を大きくとることができるようになる。したがって、燃料タンクの容量を確保して、給油のインターバルを長くし、作業効率を向上させることができる。なお、近年、発熱源を持たない燃料タンクについては、加工形状の自由性が大きい合成樹脂製のものが多く採用されるようになった。したがって、この合成樹脂製の燃料タンクを採用することにより、延長部を備えた複雑なタンク形状であっても、それを容易に形成することが可能となる。
【００４３】
請求項２記載の発明によれば、経年により底部に不純物が堆積した場合には、原動機としてのエンジンの作動不良（エンジンダウン）となる前に、旋回フレームから燃料タンクを取り外して外部で洗浄することにより、その燃料タンクの底部に堆積した不純物を除去して、エンジンダウンを予防することができるし、あるいは、万一エンジンダウンしてしまった場合には、旋回フレームから燃料タンクを取り外して外部で洗浄することにより、その燃料タンクの底部に堆積した不純物を除去して、エンジンの作動を再開することもできる。
【００４４】
請求項３記載の発明によれば、開口部から土砂等が燃料タンクまわりに入り込みにくするとともに、万一の土砂等の直撃から燃料タンクを保護することもできる。
【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（燃料タンク固定時）、（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横断面図である（燃料タンク取出時）。
【図４】本実施形態に係る燃料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（原動機に相当）
８２  作動油タンク
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（延長部を含む）
８６ａ〜８６ｈ  燃料タンクの各面
８６１  開口部
８６２  カバー部
８６３  センサ
８６４  キャップ
８６５  給油口
８６６  燃料吸入口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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