JP7219155B2 - 建設機械 - Google Patents

Description

本発明は、建設機械に関し、詳しくは、油圧ポンプの駆動で発生させた油圧によって各種油圧機器を作動させるためのパワーユニットを備えた建設機械に関する。

大型の杭打機やクローラクレーンなどの建設機械では、上部旋回体の幅方向中央に設けられたガントリやウインチなどの作業装置と、上部旋回体の両側部に設けられ、エンジンや油圧ポンプ装置を主な要素として構成するパワーユニット、制御機器などの各種機器を収納したハウス（収納室）とを備えている。このため、例えば、杭打機では、リーダを鉛直方向に立てた作業姿勢において作業者がハウスの上面に上がって各種機器の保守などを行ったり、リーダを水平方向に倒した輸送姿勢においてバックステーの可動領域を確保したりすることができるように、ハウスの上面は、平坦なデッキ状に形成されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、パワーユニットを構成する油圧ポンプ装置には、複数の油圧ポンプをエンジンに対して片持ち状に連結した、いわゆるタンデム型の斜板式油圧ポンプを主として用いることが一般的であり、エンジンの駆動を受けて油圧ポンプ装置で発生させた油圧により、油圧モータや油圧シリンダなどの各種機器を作動させるようになっている。このため、重量のある油圧ポンプ装置の取付部（エンジンブロック）において強度が低下することを防止するために、油圧ポンプ装置の自由端側をハウスの天板から垂下した吊持体によって支持することで、取付部に作用する負荷を良好に緩和することができる油圧ポンプの支持構造が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

特開２０１４－１１８７６３号公報（図１，図２） 特開２０１９－４９１１２号公報

近年、ディーゼルエンジンを搭載した建設機械では、排気系に排ガス浄化装置の設置がなされており、高次の排ガス規制に対応すべく、排気ガス中のＣＯやＮＯｘなどを高度に浄化できることが要求されている。この種の排ガス浄化装置では、例えば、還元剤である尿素水を用いた選択還元型触媒装置（ＳＣＲ）などがある。このようなことから、パワーユニットを搭載する建設機械では、排ガス規制の強化に伴って各種部品が増加する傾向にあり、ハウス内の配置において設計上の制約を従来よりも受けやすくなるという課題があった。しかも、パワーユニットは、その構造上、エンジンをフロアフレームに固定するのに対し、排気管や補器類の多くはハウス側に固定していたため、製作誤差で組み立て不良も生じやすく、作業性を悪化させる要因にもなっていた。

そこで本発明は、車体の限定されたスペースにおいて、搭載性を向上させることが可能なパワーユニットの設置構造を備えた建設機械を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の建設機械は、クローラを備えた下部走行体と、該下部走行体の上部に旋回ベアリングを介して旋回可能に設けられた上部旋回体と、該上部旋回体の前部に上下動可能に設けられた作業装置とを備え、前記上部旋回体は、前記旋回ベアリングが取り付けられる機体フレームと、該機体フレーム上の車幅方向一側部に設けられ、前記作業装置を駆動させる操作がなされる運転室と、前記機体フレーム上の車幅方向他側部に設けられ、前記作業装置の駆動力を発生させるパワーユニットと、該パワーユニット及びこれに付属する複数の関連機器を収納可能なハウスとを備えている建設機械において、前記複数の関連機器のうちの一つは、排ガス浄化装置であり、前記機体フレームに設置されたやぐら状の架台に前記排ガス浄化装置が取り付けられ、前記ハウスは、天板を有するとともに、底部には吊り動作によって前記排ガス浄化装置を一体で出し入れ可能な開口を有した箱型をなし、前記機体フレームに対して着脱可能に形成されていることを特徴としている。

また、前記パワーユニットは、前記機体フレーム上に搭載されたエンジンと、該エンジンにおける冷却ファンの存在側とは反対側となる後部側に片持ち状に取り付けられた油圧ポンプ装置とを有して構成され、前記複数の関連機器のうちの一つは、前記エンジンに取り付けられた前記油圧ポンプ装置を支持するポンプ支持具であり、該ポンプ支持具は、前記架台の上部から垂下して前記油圧ポンプ装置の自由端側を支持可能に形成されるとともに、上下方向に弾性変位可能な弾性体を備えていることを特徴としている。

さらに、前記排ガス浄化装置は、前記架台の上端位置よりも低い位置にあり、前記ハウスは、前記機体フレームに取り付けた状態で、前記天板が前記上部旋回体の前部及び後部間の行き来を可能にする足場となることを特徴としている。

また、前記建設機械は、前記上部旋回体の前部に起伏可能なリーダと、該リーダを後方から支持するバックステーとを備えた杭打機であり、前記作業装置は、前記リーダの前面に沿って昇降可能に設けられたオーガであり、前記パワーユニットの稼働によってオーガ昇降用ウインチ装置の駆動力を発生させるように構成されていることを特徴としている。

本発明によれば、機体フレームに設置された架台に対して排ガス浄化装置が取り付けられ、箱型のハウスが、その底部に吊り動作によって排ガス浄化装置を一体で出し入れ可能な開口を有して形成されているので、排ガス浄化装置などパワーユニットに付属する関連機器を、エンジンと同様にして機体フレーム側で支持する構成が可能になる。これにより、製作誤差による排気系の組み立て不良をなくして、機体フレーム上へのパワーユニットの設置を容易かつ迅速に行うことができる。すなわち、車体の限定されたスペースにおいて、搭載性を向上させることが可能なパワーユニットの設置構造が得られる。

また、設計段階では、やぐら状の架台を形鋼などによって枠組みできることから、部材の追加や部品取付孔の追加などが容易に行え、仕様変更が生じても既存品との間で互換性を確保することが可能となる。つまり、排ガス規制の強化に伴って各種部品が増加した場合であっても、ハウス内の配置上の制約を受けにくくなり、設計に自由度を与えることができる。さらに、製造段階では、機体フレーム上でパワーユニットを完成に近い状態にサブ組立てした後、クレーンで吊したハウスを被せるだけの簡単な作業によってハウスを組み付けることが可能となり、リードタイムの短縮による生産性向上を図ることができる。また、保守においても、ハウスを着脱する際の作業量を減らすことができ、とりわけ、エンジンの載せ替えなどといった大掛かりな作業を必要とする状況であれば、その効果も顕著に得られる。

本発明の一形態例を示す杭打機の側面図である。 同じくベースマシンの側面図である。 同じくベースマシンの平面図である。 同じくベースマシンの正面図である。 同じくパワーユニットの要部側面図である。 同じく要部平面図である。 同じく架台に支持された排ガス浄化装置の要部側面図である。 同じく要部平面図である。 同じく要部背面図である。 図７のＸ－Ｘ断面図である。 図５のＸＩ－ＸＩ断面図である。 同じくポンプ支持具の斜視図である。

図１乃至図１２は、本発明を建設機械の一つである杭打機に適用したもので、杭打機１１は、図１に示すように、クローラ１２ａを備えた下部走行体１２と、該下部走行体１２の上部に旋回ベアリング１３を介して旋回可能に設けられた上部旋回体１４とからなるベースマシンと、該上部旋回体１４の前部に前後方向に揺動可能に設けられたリーダアーム１５と、該リーダアーム１５の先端に前後方向に起伏可能に設けられたリーダ１６と、作業姿勢に起立させたリーダ１６を上部旋回体１４の後部側から支持する左右一対のバックステー１７，１７と、輸送姿勢で後方に倒伏させたリーダ１６を上部旋回体１４の後部側で下方から支持する後部サポートシリンダ１８とを備えている。また、上部旋回体１４の後端部には安定用のカウンタウエイト１９が搭載されている。

リーダ１６の前部側には、リーダ１６の長手方向に平行に設けられた左右一対のガイドパイプ２０，２０と、各ガイドパイプ２０，２０の車体幅方向外面側をそれぞれ摺動可能に抱持する複数のガイドギブ２１を介してリーダ１６の前面に沿って昇降可能に設けられた作業装置の一つであるオーガ２２とを備えている。そして、リーダ１６を鉛直方向に起立させた作業姿勢（図１）では、オーガ２２で鋼管杭やスクリューロッド２３などの施工部材を把持した状態で、これらを回転させながら地中に埋設することによって杭打ち施工が行われる。一方、リーダ１６を水平方向に倒伏させた輸送姿勢（図示せず）では、縮小したバックステーシリンダ１７ａや後部サポートシリンダ１８を、上部側が切り離されたリーダ１６と共に上部旋回体１４上に倒伏させた状態のままで、輸送車の荷台に搭載されるようになっている。

上部旋回体１４は、図２乃至図４に示すように、旋回ベアリング１３が取り付けられるメインフレーム２４と、該メインフレーム２４の車幅方向両側部に設けられたフロアフレーム２５，２６とからなる機体フレームを備えており、上述の各種大型部品は主にメインフレーム２４に装着されている。また、メインフレーム２４は、前端部に左右一対のフロントジャッキ２７，２７が、後端部に左右一対のリヤジャッキ２８，２８がそれぞれ設けられている。また、右側のフロアフレーム２６上の前部には、オーガ２２や上部旋回体１４、下部走行体１２などを駆動させる操作がなされる運転室２９が設置され、メインフレーム２４上の中央部には、ウインチ搭載部３０が設けられ、例えば、オーガ昇降用ウインチ装置など複数のウインチ装置が搭載されている。オーガ昇降用ウインチ装置からのロープ（図示せず）は、リーダ１６の頂部に設けられたトップシーブブロック３１を介してオーガ２２に連結され（図１）、ウインチ操作を行うことによってオーガ２２を昇降させることができる。

さらに、右側のフロアフレーム２６上の後部には、作動油タンク３２や油圧モータ３３などの油圧機器を収納する機器収納ハウス３４が設けられている。一方、左側のフロアフレーム２５上には、ディーゼルエンジン（以下、エンジンという）の駆動を受けて圧油を供給するための油圧源装置として、後述するパワーユニット３６や、これに付属する複数の関連機器のうちの一つである排ガス浄化装置３７を収納するエンジン収納ハウス３５が設けられている。各ハウス３４，３５は、前後方向に延びた略矩形箱型をなし、歩行可能な平坦面を広く占める天板３４ａ，３５ａを有するとともに、底部には吊り動作によってパワーユニット３６や、排ガス浄化装置３７などの各種機器を一体で出し入れ可能な開口を有して、言い換えると、底板を有していない形状に形成されている。そして、前記開口の縁部を折曲げ形成したフランジでボルト締結されることにより、対応するフロアフレーム２５，２６に各ハウス３４，３５がそれぞれ着脱可能になっている。また、各ハウス３４，３５の側面には複数の点検扉３５ｂ（反対側は図示せず）がそれぞれ設けられている。

パワーユニット３６は、図５及び図６に示すように、フロアフレーム２５上に防振状態で搭載されたエンジン３８と、該エンジン３８における冷却ファン３８ａの存在側とは反対側となる後部側に、片持ち状に取り付けられた油圧ポンプ装置３９とを有して構成されている。また、フロアフレーム２５上のエンジン３８の前部側には、つまり冷却ファン３８ａによる冷却風の流れ方向の上流側には、冷却ファン３８ａと対面して配置された熱交換装置の一つとしてラジエータ３８ｂが設けられている。さらに、エンジン収納ハウス３５の前部側であってラジエータ３８ｂよりも上流側には熱交換装置上流室３５ｃが設けられ、内部には接続管でエンジン３８に接続された燃料タンク３８ｃと、エンジン３８の排気経路に供給するＮＯｘ還元用の液体還元剤として尿素水を貯留した還元剤タンク（尿素水タンク）３７ａとが互いに前後方向に横並びの関係で位置され、それぞれフロアフレーム２５に設けられている。

エンジン３８の側方部から上方に延びる吸気管３８ｄには、エンジン収納ハウス３５の天板３５ａに設置されたエアクリーナ３８ｅが接続されており、該エアクリーナ３８ｅで吸い込んだ新気（外部空気）をエンジン３８の各気筒に対して供給可能になっている。一方、エンジン３８の後端側部から上向きのベローズ管３８ｆを介して後方に延びる排気管３８ｇには、高次の排ガス規制に対応する排ガス浄化装置３７が設けられている。

排ガス浄化装置３７は、尿素水を還元剤とする選択還元型触媒（ＳＣＲ）３７ｂと、排気管３８ｇのＳＣＲ３７ｂに対して上流側に配置されるとともに、前記尿素水タンク３７ａから尿素水の供給を受けて、排気管３８ｇ内の排気ガスに向けて尿素水を噴射する噴射ノズル３７ｃなどを有している。これにより、燃焼後の排気ガスは、排ガス浄化装置３７で浄化処理がなされた後、排気口３８ｈを経て外部に排出される。具体的には、尿素水が噴射されると、高温雰囲気下の尿素水の分解反応でアンモニアが生成され、該アンモニアによって排気ガス中のＮＯｘが還元されて水と窒素に分解されるようになっている。

排気経路を構成する排気管３８ｇや排気口３８ｈ、ＳＣＲ３７ｂなどは、フロアフレーム２５に設置された架台４０に安定的に取り付けられている。架台４０は、図７乃至図１０に示すように、断面コ字状やＬ字状の鋼材を構成部品に用いることで剛性が高められ、基本的には、脚柱間の寸法が異なる左右一対の前脚柱４０ａ，４０ａ及び後脚柱４０ｂ，４０ｂと、前脚柱４０ａ，４０ａの上端間に渡された横梁４０ｃと、左右一対の後脚柱４０ｂ，４０ｂの上端と横梁４０ｃとの間に平行に渡された２本の縦梁４０ｄ，４０ｄとを組み合わせてやぐら状に形成したもので、各脚柱４０ａ，４０ｂの下端がフロアフレーム２５にボルト締結されることにより、油圧ポンプ装置３９を跨ぐように枠組みされるとともに、全体としてエンジン収納ハウス３５内に収まる大きさに形成されている。また、各脚柱４０ａ，４０ｂや縦梁４０ｄには、排気管３８ｇを支持するための複数のブラケット４０ｅが一定間隔をあけて設けられている他、センサやフィルタなどの各種補器類を取り付ける大小様々なブラケットが設けられている。

さらに、左右一対の後脚柱４０ｂ，４０ｂ同士の後面間であって高さ方向の中間位置に渡されたアングル部材４０ｆと、該アングル部材４０ｆの高さ位置に対応する長さを有するとともに、下端がフロアフレーム２５にボルト締結された左右一対の支柱部材４０ｇ，４０ｇとによってＳＣＲ３７ｂの本体（筒体）が支持されている。また、ＳＣＲ３７ｂを支持した状態で、両後脚柱４０ｂ，４０ｂのそれぞれの後面上部には、左右一対のステー部材４０ｈ，４０ｈが取り付けられ、ＳＣＲ３７ｂから排気口３８ｈに向かう管路の中間部分がＵ字状ボルト４１でステー部材４０ｈ，４０ｈ上に固定されている。こうして、排ガス浄化装置３７を構成するＳＣＲ３７ｂが架台４０の上端位置である縦梁４０ｄよりも低い位置に配置され、エンジン収納ハウス３５の天板３５ａと縦梁４０ｄとの間の高さ方向の隙間を小さく抑えている。

ところで、この種の杭打機１１に備わる油圧ポンプ装置３９は、可変容量型の斜板式油圧ポンプである第１油圧ポンプ３９ａと第２油圧ポンプ３９ｂとを直列に連結した、いわゆるタンデム型の油圧ポンプ装置に複数のギヤポンプ３９ｃを増設して構成されており、第１油圧ポンプ３９ａの前端に設けられたフランジ３９ｄがエンジンブロックにボルト締結されている。そこで、重量のある油圧ポンプ装置３９の取付部において強度を確保するため、杭打機１１には、パワーユニット３６に付属する複数の関連機器のうちの一つとして、ポンプ支持具４２が備わっている。

ポンプ支持具４２は、架台４０の両縦梁４０ｄ，４０ｄから垂下して油圧ポンプ装置３９の後部（自由端側）を支持するものであり、図１１及び図１２に示すように、上部が両縦梁４０ｄ，４０ｄにそれぞれ設けたブラケット４０ｉ，４０ｉに取り付けられる架台側部材４３と、該架台側部材４３の下部を上下方向に貫通する円柱形状の軸部材４４と、油圧ポンプ装置３９に取り付けられるポンプ側部材４５とを有し、軸部材４４の上部に大径部４６が設けられるとともに、軸部材４４の下部にポンプ側部材４５が設けられている。また、大径部４６と架台側部材４３の下部との間で、弾性体であるコイルばね４７に軸部材４４が挿設されている。

架台側部材４３は、軸部材４４を上下方向に貫通するための第１貫通孔４８ａが設けられた円筒形状の第１ホルダ４８と、該第１ホルダ４８の両側に突設した連結腕４８ｂ，４８ｂと、該連結腕４８ｂに対応した一対の吊りロッド４９，４９とを有している。また、第１ホルダ４８の側面には、第１貫通孔４８ａを貫通する軸部材４４の摺動抵抗を低減させるための潤滑油を供給する給脂口４８ｃが設けられている。

吊りロッド４９は、長尺の丸棒部材４９ａの両端部に設けた雄ねじの一方を逆ねじとしたもので、各雄ねじに自在継手であるボールジョイント４９ｂを螺合させており、各ボールジョイント４９ｂ，４９ｂを介して上端部が縦梁４０ｄ，４０ｄのブラケット４０ｉ，４０ｉにナット５０，５０で締結され、下端部が連結腕４８ｂの先端部にナット５１，５１でそれぞれ締結されている。また、丸棒部材４９ａの両端部に螺合された回り止めのナット４９ｃ，４９ｃを緩めて丸棒部材４９ａをボールジョイント４９ｂに対して回転可能な状態にした後、丸棒部材４９ａに設けた貫通孔４９ｄに回転操作治具（図示せず）を係合して丸棒部材４９ａのねじ込み量を減らす方向に回転操作すると、各ボールジョイント４９ｂ，４９ｂが互いに離反する方向に移動し、ねじ込み量を増やす方向に回転操作すると、各ボールジョイント４９ｂ，４９ｂが互いに接近する方向に移動するように構成されている。自在継手には、一般的なボールジョイントの他に、ユニバーサルジョイントなどを採用することができる。また、各吊りロッド４９，４９の一方の軸心を軸部材４４の軸心よりも前側に偏芯させ、他方を後側に偏芯させて互い違いに配置されることにより、軸部材４４が前後方向に傾斜することを防止している。

大径部４６は、軸部材４４の上部に設けられた雄ねじ部４４ａと、該雄ねじ部４４ａに螺合する第１ナット５２と、該第１ナット５２の下面に当接させる座金５３とを有している。第１ナット５２には、軸部材４４に螺合した状態で、溶接などの接合手段による回り止めが施されている。また、軸部材４４が上方から座金５３、コイルばね４７、第１ホルダ４８の順に貫通して組み合わされることにより、コイルばね４７の下端が第１ホルダ４８の上面に当接するとともに、上端が座金５３の下面に当接し、軸部材４４が下方に移動して第１ホルダ４８から抜け落ちることを規制している。

ポンプ側部材４５は、軸部材４４を上下方向に貫通するための第２貫通孔５４ａが設けられた円筒形状の第２ホルダ５４と、該第２ホルダ５４の両側に突設した係止腕５４ｂ，５４ｂと、軸部材４４の下部に設けられた雄ねじ部４４ｂに螺合する第２ナット５５と、第２油圧ポンプ３９ｂ後部のアダプタ５６にボルト５７で締結された左右一対の吊り金具５８，５８とを有している。また、第２ホルダ５４が軸部材４４によって上方から貫通されるとともに、雄ねじ部４４ｂに螺合された第２ナット５５で支持されている。第２ナット５５には、該第２ナット５５における溝部（図示せず）と軸部材４４に設けられた貫通孔（図示せず）とを一致させた状態で、割りピン５５ａを貫通させることによる回り止めが施されている。さらに、係止腕５４ｂの先端部に設けたＵ字状の係止溝５４ｃを吊り金具５８に設けた係止孔５８ａに挿入した状態で、前記回転操作治具を用いて左右の吊りロッド４９，４９をそれぞれボールジョイント４９ｂにねじ込んでいくと、軸部材４４及び第２ホルダ５４が同時に引き上げられるとともに、コイルばね４７が収縮し始める。この結果、コイルばね４７に上向きの弾性力が発生し、吊り金具５８を介して油圧ポンプ装置３９を引き上げようとする反力が作用するようになっている。

このように形成された杭打機１１では、製造現場においてパワーユニット３６を搭載する際、まず、メインフレーム２４に取り付けたフロアフレーム２５上に、エンジン３８などの大物部品から順に各種部品が搭載されてゆき、その後、エンジン３８の後部に油圧ポンプ装置３９が取り付けられるとともに、燃料タンク３８ｃや作動油タンク３２などの各種配管が接続される。ここで、フロアフレーム２５上には架台４０が組まれ、排気経路を構成する排気管３８ｇや排気口３８ｈ、ＳＣＲ３７ｂなどが架台４０にそれぞれ取り付けられる。このとき、架台４０の縦梁４０ｄと油圧ポンプ装置３９との間の空間にポンプ支持具４２が取り付けられ、油圧ポンプ装置３９の後部がポンプ支持具４２によって吊持されるように調節がなされる。

続いて、用意した左右のハウス３４，３５に吊り治具が固定され、クレーンの吊り動作によって対応するフロアフレーム２５，２６に順次取り付けられる。このとき、エンジン収納ハウス３５では、クレーンの巻き下げ動作によって、燃料タンク３８ｃや尿素水タンク３７ａ、エンジン３８、さらにはエンジン３８の後部側において架台４０に支持された油圧ポンプ装置３９や排気管３８ｇ、排ガス浄化装置３７などの関連機器がハウスの下部開口を通じて一体で内部に収納され、これに伴い、排気口３８ｈが天板３５ａ上に設けられたダクト３５ｄの部分に位置される。最後に、ハウスの天板３５ａに設置されたエアクリーナ３８ｅに吸気管３８ｄが接続されることによってパワーユニット３６の搭載が完了する。その後、複数の工程を経て、上部旋回体１４には各種大型部品が装着されて機体の組み立てが行われる。そして、完成した杭打機１１は、エンジン３８を駆動することでパワーユニット３６から必要となる動力が、例えば、オーガ昇降用ウインチ装置を作動させる圧油が得られ、オーガ２２の昇降を含む各種動作によって杭打ち機能を発揮できる状態となる（図１）。

ここで、大型の杭打機１１は、現場間を移動する際に、クローラ１２ａやリーダ１６などの分解・組立が行われたり、車体上の各種機器の保守が定期的に行われたりすることから、作業者はその都度、ハウス３４，３５に上がって必要な作業を行っている。このとき、ハウス３４，３５の天板３４ａ，３５ａが作業用の足場となり、特に、エンジン収納ハウス３５では、その前部が、つまり熱交換装置上流室３５ｃの天板３５ａが、中間部に階段３５ｅを有して前後方向に段差をもって形成され（図５）、これにより、上部旋回体１４の前部及び後部間の行き来を昇降も兼ねて可能にする足場となっている。階段３５ｅは、天板３５ａの前後の段差を傾斜をもって繋ぐ前面板３５ｆに複数の踏み板３５ｇを取り付けたもので、外縁部に転落防止用の手摺り３５ｈが設置されている。また、前面板３５ｆには、冷却ファン３８ａによる冷却風を取り入れる吸気口３５ｉが設けられている（図４）。

ところで、大型の杭打機の中でも、輸送姿勢においてバックステー１７を車体から分離させないでリーダ１６と共に上部旋回体１４上に倒伏させた状態で輸送される杭打機１１では、左右一対のバックステー１７，１７の基端部が、各ハウス３４，３５の上方であって車幅外方向に張り出した左右一対のアーム２４ａ，２４ａにそれぞれ回動可能に軸支されている。これにより、バックステーシリンダ１７ａを縮小させることでリーダ１６と共に倒伏させたバックステー１７の基端部（シリンダロッド）が各ハウス３４，３５の天板３４ａ，３５ａに沿って配置される。すなわち、各ハウス３４，３５における平坦状の天板３４ａ，３５ａは、上述の足場機能が確保されているだけでなく、アーム２４ａの配置を妨げず、かつ、バックステー１７の可動領域（回動範囲）をも考慮されている。

このように、機体フレームに設置された架台４０に対して排気管３８ｇ及び排ガス浄化装置３７が取り付けられ、箱型のハウス３４，３５が、その底部に吊り動作によってエンジン３８、油圧ポンプ装置３９、排気管３８ｇ及び排ガス浄化装置３７を一体で出し入れ可能な開口を有して形成されているので、排ガス浄化装置３７などパワーユニット３６に付属する関連機器を、エンジン３８と同様にして機体フレーム側で支持する構成が可能になる。これにより、製作誤差による排気系の組み立て不良をなくして、機体フレーム上へのパワーユニット３６の設置を容易かつ迅速に行うことができる。すなわち、車体の限定されたスペースにおいて、搭載性を向上させることが可能なパワーユニット３６の設置構造が得られる。

また、設計段階では、やぐら状の架台４０を形鋼などによって枠組みできることから、部材の追加や部品取付孔の追加などが容易に行え、仕様変更が生じても既存品との間で互換性を確保することが可能となる。つまり、排ガス規制の強化に伴って各種部品が増加した場合であっても、ハウス３５内の配置上の制約を受けにくくなり、設計に自由度を与えることができる。さらに、製造段階では、機体フレーム上でパワーユニット３６を完成に近い状態にサブ組立てした後、クレーンで吊したハウス３５を被せるだけの簡単な作業によってハウス３５を組み付けることが可能となり、リードタイムの短縮による生産性向上を図ることができる。また、保守においても、ハウス３５を着脱する際の作業量を減らすことができ、とりわけ、エンジン３８の載せ替えなどといった大掛かりな作業を必要とする状況であれば、その効果も顕著に得られる。

また、関連機器の一つであるポンプ支持具４２が、架台４０の上部から垂下して油圧ポンプ装置３９の自由端側を支持可能に形成されるとともに、上下方向に弾性変位可能なコイルばね４７を備えているので、ハウス３５を組み付ける前段階において、広い作業スペースを確保してポンプ支持具４２の組み立てや油圧ポンプ装置３９の支持反力の調節（吊りロッド４９の回転操作）を行うことが可能となり、作業性を大きく向上させることができる。しかも、ハウス３５をより簡素に構成できることから、製作性の向上やコストの低減を図ることができる。

さらに、フロアフレーム２５，２６に取り付けられた左右のハウス３４，３５について、その天板３４ａ，３５ａがそれぞれ作業用の足場となり、その中でも、エンジン３８が搭載された側では、架台４０の上端位置よりも低い位置に排ガス浄化装置３７として、例えば、ＳＣＲ３７ｂが配置されているので、排気系を構成するこれらの部品をエンジン収納ハウス３５内に集約配置することが可能となり、その結果、天板３５ａをより平坦に形成することができる。こうして、エンジン収納ハウス３５の天板３５ａが、上部旋回体１４の前部及び後部間の行き来を可能にする足場となり、杭打機１１の分解・組立や保守などを行う作業者の安全が確保される。

また、エンジン収納ハウス３５が、ラジエータ３８ｂよりも冷却風の流れ方向の上流側に設けられた熱交換装置上流室３５ｃを有して形成され、尿素水タンク３７ａが熱交換装置上流室３５ｃに収納されているので、尿素水タンク３７ａの温度上昇を抑制して尿素水への影響を少なくすることができる。さらに、熱交換装置上流室３５ｃには、尿素水タンク３７ａに対して前後方向に横並びの関係で燃料タンク３８ｃが収納されているので、温度上昇の抑制が効率よく行え、しかも、熱交換装置上流室３５ｃ内の上部の不要な容積をなくして、冷却性に優れた構造を得ることができる。

また、熱交換装置上流室３５ｃの機能的な構造と相俟って、エンジン収納ハウス３５の天板３５ａが、複数の踏み板３５ｇを取り付けた前面板３５ｆを介して前後方向に段差をもって形成されているので、踏み板３５ｇによってハウス３５の昇降を安全かつ迅速に行うことができる。さらに、ハウス３５の奥行き寸法を利用して、踏み板３５ｇを幅方向に拡大できることから、昇降中の足運びが容易となり、足場を無理なく移動することができる。これに加えて、前面板３５ｆに冷却風を取り入れる吸気口３５ｉを備えているので、総合的に最適設計を行うことができる。

また、本発明を杭打機に、例えば、リーダ１６を支持する左右一対のバックステー１７，１７を備えた３点式杭打機のような大型の杭打機１１に適用することで、上述したように、ハウス３４，３５の昇降を頻繁に行ったり、輸送姿勢に起因した特別な使用態様があったとしても、排ガス浄化装置３７などパワーユニット３６に付属する関連機器をハウス３５内にコンパクトに収納することにより、ハウス３５上のスペースをより有効に活用でき、もって、実用的価値の高い杭打機１１を実現することができる。

なお、本発明は、建設機械として杭打機を例示したが、これに限られず、アースドリルやクレーンなど、上下動可能な掘削装置や荷役装置の動力源としてエンジンパワーユニットを備えた各種建設機械に適用することができる。また、架台の構造について、脚柱や梁の数、排ガス浄化装置を支持する部材などの数は任意であり、これらの部材は、製作が容易で強度的にも優れた形鋼やパイプ材を多数使用して形成することができるが、これに限らず、板材を曲げて形成したものなどが採用できる。すなわち、拡張性をもたせて複数の仕様において共通化が図れるような構造であればよい。さらに、ポンプ支持具は、油圧ポンプの自重を支持しつつ、上下方向の振動を抑制できる弾性体を備えていればよく、取り付けるスペースなどの各種条件に応じて適宜に構成することができる。

また、ハウスの形状は、下部に開口を有するとともに、天板を平坦状に形成した箱型であれば中間位置で前後分割可能な構造としてもよく、さらには、外縁部に手摺りを並べて設置したり、踏み面に滑り止めなどの凹凸加工を施したりすることができる。この場合、ハウス上での安全な移動を確実なものとすることができる。加えて、エンジン収納ハウス内の熱交換装置上流室には、燃料タンクに換えて作動油タンクを配置することができ、熱交換装置には、エンジン冷却水を冷却するラジエータの他にも、作動油を冷却するオイルクーラなどを含めることができる。

１１…杭打機、１２…下部走行体、１２ａ…クローラ、１３…旋回ベアリング、１４…上部旋回体、１５…リーダアーム、１６…リーダ、１７…バックステー、１７ａ…バックステーシリンダ、１８…後部サポートシリンダ、１９…カウンタウエイト、２０…ガイドパイプ、２１…ガイドギブ、２２…オーガ、２３…スクリューロッド、２４…メインフレーム、２４ａ…アーム、２５，２６…フロアフレーム、２７…フロントジャッキ、２８…リヤジャッキ、２９…運転室、３０…ウインチ搭載部、３１…トップシーブブロック、３２…作動油タンク、３３…油圧モータ、３４…機器収納ハウス、３４ａ…天板、３５…エンジン収納ハウス、３５ａ…天板、３５ｂ…点検扉、３５ｃ…熱交換装置上流室、３５ｄ…ダクト、３５ｅ…階段、３５ｆ…前面板、３５ｇ…踏み板、３５ｈ…手摺り、３５ｉ…吸気口、３６…パワーユニット、３７…排ガス浄化装置、３７ａ…還元剤タンク（尿素水タンク）、３７ｂ…選択還元型触媒（ＳＣＲ）、３７ｃ…噴射ノズル、３８…エンジン、３８ａ…冷却ファン、３８ｂ…ラジエータ、３８ｃ…燃料タンク、３８ｄ…吸気管、３８ｅ…エアクリーナ、３８ｆ…ベローズ管、３８ｇ…排気管、３８ｈ…排気口、３９…油圧ポンプ装置、３９ａ…第１油圧ポンプ、３９ｂ…第２油圧ポンプ、３９ｃ…ギヤポンプ、３９ｄ…フランジ、４０…架台、４０ａ…前脚柱、４０ｂ…後脚柱、４０ｃ…横梁、４０ｄ…縦梁、４０ｅ…ブラケット、４０ｆ…アングル部材、４０ｇ…支柱部材、４０ｈ…ステー部材、４０ｉ…ブラケット、４１…Ｕ字状ボルト、４２…ポンプ支持具、４３…架台側部材、４４…軸部材、４４ａ，４４ｂ…雄ねじ部、４５…ポンプ側部材、４６…大径部、４７…コイルばね、４８…第１ホルダ、４８ａ…第１貫通孔、４８ｂ…連結腕、４８ｃ…給脂口、４９…吊りロッド、４９ａ…丸棒部材、４９ｂ…ボールジョイント、４９ｃ…ナット、４９ｄ…貫通孔、５０，５１…ナット、５２…第１ナット、５３…座金、５４…第２ホルダ、５４ａ…第２貫通孔、５４ｂ…係止腕、５４ｃ…係止溝、５５…第２ナット、５５ａ…割りピン、５６…アダプタ、５７…ボルト、５８…吊り金具、５８ａ…係止孔

Claims (4)

1. クローラを備えた下部走行体と、該下部走行体の上部に旋回ベアリングを介して旋回可能に設けられた上部旋回体と、該上部旋回体の前部に上下動可能に設けられた作業装置とを備え、前記上部旋回体は、前記旋回ベアリングが取り付けられる機体フレームと、該機体フレーム上の車幅方向一側部に設けられ、前記作業装置を駆動させる操作がなされる運転室と、前記機体フレーム上の車幅方向他側部に設けられ、前記作業装置の駆動力を発生させるパワーユニットと、該パワーユニット及びこれに付属する複数の関連機器を収納可能なハウスとを備えている建設機械において、
   前記複数の関連機器のうちの一つは、排ガス浄化装置であり、前記機体フレームに設置されたやぐら状の架台に前記排ガス浄化装置が取り付けられ、
   前記ハウスは、天板を有するとともに、底部には吊り動作によって前記排ガス浄化装置を一体で出し入れ可能な開口を有した箱型をなし、前記機体フレームに対して着脱可能に形成されていることを特徴とする建設機械。
2. 前記パワーユニットは、前記機体フレーム上に搭載されたエンジンと、該エンジンにおける冷却ファンの存在側とは反対側となる後部側に片持ち状に取り付けられた油圧ポンプ装置とを有して構成され、
   前記複数の関連機器のうちの一つは、前記エンジンに取り付けられた前記油圧ポンプ装置を支持するポンプ支持具であり、該ポンプ支持具は、前記架台の上部から垂下して前記油圧ポンプ装置の自由端側を支持可能に形成されるとともに、上下方向に弾性変位可能な弾性体を備えていることを特徴とする請求項１記載の建設機械。
3. 前記排ガス浄化装置は、前記架台の上端位置よりも低い位置にあり、前記ハウスは、前記機体フレームに取り付けた状態で、前記天板が前記上部旋回体の前部及び後部間の行き来を可能にする足場となることを特徴とする請求項１又は２記載の建設機械。
4. 前記建設機械は、前記上部旋回体の前部に起伏可能なリーダと、該リーダを後方から支持するバックステーとを備えた杭打機であり、前記作業装置は、前記リーダの前面に沿って昇降可能に設けられたオーガであり、前記パワーユニットの稼働によってオーガ昇降用ウインチ装置の駆動力を発生させるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の建設機械。

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