樹脂製燃料タンク搭載構造及び建設機械

本発明は、樹脂製燃料タンク搭載構造及びこの構造を備えた建設機械に関するものである。

例えば油圧ショベル等の建設機械に、樹脂製燃料タンクを搭載する場合、バンド等のストラップを用いて機体フレームに固定することが多い(特許文献1参照)。しかし、樹脂製燃料タンクの外周にストラップが巻き付けられると見栄えが悪いため、一般に、タンクの外側をカバーで覆うなどして、ストラップが巻き付けられたタンクが直接外観されないように遮蔽している。

また、建設機械に燃料タンクを搭載する場合、タンクがカバーの内部に収まるようにするために、タンク容量はカバーの容積よりも小さくなる。また、燃料タンクの平面方向の設置スペースは建設機械の他のコンポーネントによって規制され、高さ方向のスペースも視界確保の点から規制される。したがって、タンク容量を十分に確保し難い。

また、タンクをカバーで覆う場合、カバーの着脱性を確保する必要があるため、タンクの設置場所も限定される。さらに、タンク容量を確保し且つカバーの着脱性を確保しつつタンクを設置しようとすると、他のコンポーネントのレイアウトにも影響を与えることになり、大幅な設計変更が要求されることになる。

加えて、バンド等のストラップを用いて機体フレームに固定する組み付け構造の場合、ストラップについて精度の高い締付管理が要求され、必要な組み立て品質を確保することが困難であるという課題もある。

ところで、樹脂製燃料タンクに関連する技術として、特許文献2,3に開示されている技術もある。以下、各文献内で使用されている符号をカッコ付きで付記しながらこれらの技術を説明する。

特許文献2には、建設機械にストラップを用いずに樹脂製燃料タンクを固定する構成が開示されている。つまり、主台座部(61)上に樹脂製燃料タンクを載せて、縦ピラー部(62)や副台座部(63)などの金属製のブラケットを用いて樹脂製燃料タンクを固定する構成が開示されている。

また、特許文献3には、建設機械ではなくコンバインなどの移動車両に関するものであるが、運転席の前方下部に、樹脂製燃料タンク(21)を配置し、この燃料タンク(21)の上壁部(21a)に凹凸模様をブロー成形してステップフロアー(SF)を構成し、燃料タンク(21)の側面壁部に凹みを形成し、この凹み部が補助ステップ(S1S)とした構成が開示されている。

特開2013−91929号公報

特開2014−159719号公報

特開2006−56392号公報

上記の特許文献2の技術によれば、ストラップを用いずに金属製のブラケットを用いて樹脂製燃料タンクを固定するので、ストラップの場合ほど精度の高い締付管理が要求されず、必要な組み立て品質を確保することが容易になる。

しかし、特許文献2の技術の場合、ストラップと同様に、樹脂製燃料タンクの外周にブラケットが巻き付くように取り付けられるため、見栄えの観点から、タンクの外側をカバーで覆う必要があると推測される。 したがって、タンク容量を十分に確保し難く、タンクの設置場所も限定される。また、タンク容量を確保し且つカバーの着脱性を確保しつつタンクを設置しようとすると、大幅な設計変更が要求されることになる。

一方、特許文献3の技術によれば、運転席のステップフロア下部のスペースを利用して樹脂製燃料タンクを設置しているので、スペースを有効利用でき、また、樹脂製燃料の上壁部によりステップフロアを構成するので、専用のステップフロアが不要になりコスト削減にも寄与しうる。

しかし、例えば油圧ショベルのように、下部走行体の上に上部旋回体が搭載されたものでは、上部旋回体の運転席のステップフロア下部には旋回装置等が配置され、十分なスペースはなく、フロア下部に樹脂製燃料タンクを配置することは困難である。また、トラクタショベルやホイールローダなどの場合、運転席のフロアが機体構造の強度確保要素にもなっている場合が多く、運転席のフロアに樹脂製燃料タンクを適用することは困難である。

したがって、建設機械においては、特許文献3の技術を適用して、樹脂製燃料タンクを運転席のステップフロア下部に設置することや、樹脂製燃料の上壁部によりステップフロアを構成することは困難である。

本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、他のコンポーネントのレイアウトに大きく影響することなくタンク容量を確保することができ、樹脂製燃料タンクにかかる必要な組み立て品質を容易に確保することができる樹脂製燃料タンク搭載構造及び建設機械を提供することを目的とする。

(1)上記の目的を達成するために、本発明の樹脂製燃料タンク搭載構造は、機体フレーム(油圧ショベルのスウィングフレーム)に形成された機体フロアと、前記機体フロアよりも上方に配置されたメンテナンスフロアとを連絡し、複数の踏面を有する階段状のメンテナンスステップを備えた建設機械に、樹脂性燃料タンクを搭載する、樹脂製燃料タンク搭載構造であって、前記樹脂性燃料タンクには、前記メンテナンスステップの前記複数の踏面の一部を構成する階段状部分が形成され、前記複数の踏面のうち前記機体フロア上の最下段の踏面には、前記樹脂性燃料タンクを前記機体フロア上に固定する第1ブラケットの水平面が用いられていることを特徴としている。

(2)前記樹脂性燃料タンクには、前記メンテナンスステップの前記複数の踏面の両側方に立設する側壁部分が形成されていることが好ましい。

(3)前記樹脂性燃料タンクの底壁部には、前記機体側の凹凸形状に合わせた凹凸面が形成され、前記樹脂性燃料タンクの前記階段状部分の最上段の踏面の先には、前記底壁部に達する立壁面部が形成され、前記樹脂性燃料タンクは、前記凹凸面を対応する前記凹凸形状に嵌合され、前記立壁面部が当接する前記機体側の対向面と前記第1ブラケットの鉛直面部とにより挟み付けられて固定されていることが好ましい。

(4)前記樹脂性燃料タンクの前記両側壁部分の一方は、第2ブラケットで固定されていることが好ましい。

(5)前記階段状部分の前記踏面が形成された箇所には補強用リブが形成されていることが好ましい。

(6)前記階段状部分の各踏面には、滑り止めプレートが装着されていることが好ましい。

(7)前記機体フロア上の最下段の踏面を構成する前記第1ブラケットの水平面には、滑り止め加工、或いは、滑り止めプレートの装着がなされていることが好ましい。

(8)本発明の建設機械は、(1)〜(7)の何れかに記載の樹脂製燃料タンク搭載構造を備えていることが好ましい。

本発明によれば、メンテナンスステップの設置スペースを利用して樹脂製燃料タンクを搭載するので、他のコンポーネントのレイアウトに大きく影響することなくタンク容量を確保することができる。また、ストラップを用いずにブラケットを用いて樹脂製燃料タンクを固定するので、必要な組み立て品質を容易に確保することができる。さらに、機体フロア上にあるメンテナンスステップの最下段の踏面には、ブラケットの水平面を利用するので、メンテナンスステップの設置コストを低減できる。

本発明の一実施形態に係る樹脂製燃料タンク搭載構造を建設機械の機体フレームと共に示す概略斜視図である。

本発明の一実施形態に係る樹脂製燃料タンク搭載構造をその取り付けブラケットに着目して示す斜視図である。

本発明の一実施形態に係る樹脂製燃料タンク搭載構造をその取り付けブラケットに着目して示す斜視図(図2のA方向矢視図)である。

本発明の一実施形態に係る樹脂製燃料タンク搭載構造をその取り付けブラケットに着目して示す断面図(図2,図5のB−B矢視断面図)である。

本発明の一実施形態に係る樹脂製燃料タンク搭載構造をその取り付けブラケットに着目して示す断面図(図4のC−C矢視断面図)である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。 なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。

また、以下の説明では、建設機械の機体が水平面上に位置した状態を基準にし、鉛直上方を上又は上方とし、鉛直下方を下又は下方とし、機体の側面において、機体の幅方向中央の中心線に向く方向を内方又は内側とし、その反対側、中心線から離れる方向を外方又は外側として説明する。

また、以下の説明では、内面部,外面部,上面部,前面部等の「…面部」と表現する箇所があるが、これらは該当する面を含んだ厚みのあるプレート状の部分(壁部)を示す。「立ち上がり部」と表現する箇所も厚みのあるプレート状の部分(壁部)を示す。

〔構成〕 本実施形態では、建設機械の一例として油圧ショベルを例示する。 図1に示すように、本実施形態に係る油圧ショベルの機体フレーム1は、図示しないクローラ式の下部走行体の上に旋回自在に設けられる上部旋回体のフレーム(以下、旋回フレームと言う)である。この旋回フレーム1には、幅方向中心部に、センタフレーム2が設けられる。センタフレーム2は、機体の前後方向及び鉛直方向に延びる一対の縦板2A,2Bで構成され、センタフレーム2の前部には図示しない作業機(図示しないが、ここでは、先端にアームを介してバケットが取り付けられたブーム)が取り付けられる。

センタフレーム2の各縦板2A,2Bには、幅方向外方に複数の梁3を介してスカート部4を構成するサイドフレーム4Aが固設される。センタフレーム2の前部の左右の何れか一側(ここでは、左側)の梁3及びスカート4の上は、キャブ(図示略)が搭載されるキャブ搭載部1Aであり、センタフレーム2の後部の上は、エンジン(図示略)が搭載されるエンジン搭載部1Bである。また、センタフレーム2の後端に、カウンタウエイト(図示略)が取り付けられる。

エンジン搭載部1Bの上方には、センタフレーム2等に支持されてメンテナンスフロア5(二点鎖線で示す)が装備されている。メンテナンスフロア5の前方の機体の側方(機体フレーム1の側方、ここでは、右側方)には、機体の側方外部から、その上部後方のメンテナンスフロア5にアクセスするために、メンテナンスステップ6が装備されている。

このメンテナンスステップ6は、スカート4上の機体フロア1F(図2参照)直上に設けられた第1ステップ6aと、第1ステップ6aから機体内方に向かって階段状に上っていく第2ステップ6b及び第3ステップ6cを備えている。第1ステップ6aは、最下段の踏面(第1踏面)を構成し、第2ステップ6bはその1段上の第2踏面を構成し、第3ステップ6cは更にその1段上の第3踏面を構成する。機体内方向きに第3ステップ6cまで上ったら、機体後方向きに進行方向を変えて第3ステップ6cからメンテナンスフロア5に上る。

そして、エンジンへ供給する燃料を貯蔵するために、樹脂性燃料タンク10が搭載されているが、本樹脂製燃料タンク搭載構造では、上記のステップ6a〜6cのうちの第2,第3ステップ6b,6cを構成する階段状部分11が樹脂製燃料タンク10に形成されている。また、本実施形態では、樹脂製燃料タンク10に、第2,第3ステップ6b,6c(第2,第3踏面)の両側方に立設する側壁部分12,13が形成されている。

つまり、樹脂性燃料タンク10は、図2〜図5に示すように、旋回フレーム1上のエンジン搭載部1Bの前方に配設され、第2,第3ステップ6b,6cが形成された階段状部分11を備え、この階段状部分11を上る方向(機体内方)に向かって、右側(即ち、機体前側)には側壁部分12が形成され、左側(即ち、機体後側)には側壁部分13が形成される。

より詳細には、図4に示すように、樹脂性燃料タンク10は、旋回フレーム1の2本の梁3,3の間の凹部(凹凸形状)3Aに嵌合する凸壁部(凹凸面)14aを有する底壁部14を備えている。凹部(凹凸形状)3Aを形成する梁3,3の一方(ここでは、機体後側の梁3)には、凹部3A内に向けて突出し断面がくの字型の第4ブラケット24が溶接され、凸壁部14aの対向面(機体後方を向く面)には、第4ブラケット24の下方に形成される凹所24aに嵌入する後向きの凸部14bが形成される。そして、第4ブラケット24の下向きの傾斜面に凸部14bの上向き傾斜面が当接することにより、凸壁部14aの凹部3A内からの離脱が防止されるようになっている。 このような底壁部14の手前側(機体側部外方)から立ち上がって階段状に屈曲する階段状部分11が形成される。

階段状部分11は、底壁部14から略鉛直に立ち上がった第1立ち上がり部11aと、第1立ち上がり部11aから機体内方へ屈曲し水平に延び第2ステップ6bを構成する第1水平面部11bと、第1水平面部11bから略鉛直に立ち上がった第2立ち上がり部11cと、第2立ち上がり部11cから機体内方へ屈曲し水平に延び第3ステップ6cを構成する第2水平面部11dと、を有している。第2水平面部11dには、第3ステップ6cの第3踏面の面剛性を向上させる補強用リブ11eが形成されている(図5参照)。

階段状部分11の右側(即ち、機体前側)の側壁部分12は、階段状部分11の内側(即ち、機体後側)を向いた内面部12aと、階段状部分11の外側(即ち、機体前側)を向いた外面部12bと、内面部12aの頂部と外面部12bの頂部とを連絡する上面部12cと、階段状部分11の前面側(即ち、機体右外側)を向いた前面部12dとを有している。

ただし、内面部12a及び上面部12cは、第1水平面部11bの右側方(即ち、機体前側)部分にのみ形成される。また、外面部12bは、樹脂性燃料タンク10の機体前方に隣接して集中配置されるコンポーネント類を覆うカバー7(図1参照)と連続するように上面及び幅方向側面等を形成され、コンポーネント類と干渉しない範囲で膨出した容積部12eが形成され、樹脂性燃料タンク10の容積を拡張している。

階段状部分11の左側(即ち、機体後側)の側壁部分13は、階段状部分11の内側(即ち、機体前側)を向いた内面部13aと、階段状部分11の外側(即ち、機体後側)を向いた外面部13bと、内面部13aの頂部と外面部13bの頂部とを連絡する上面部13cと、階段状部分11の前面側(即ち、機体右外側)を向いた前面部13dとを有している。また、上面部13cからやや上方へ突出して給油口13eが設けられ、給油口13eの直下の内面部13aは階段状部分11の側へ膨出している。

階段状部分11の第2水平面部11dの先(機体中央寄り)には、第2水平面部11dから底壁部14までを接続する立壁面部15が形成されている(図3,図5参照)。立壁面部15には機体中央方向に突出した突出部15aが形成され、突出部15aはセンタフレーム2の縦板2Aの対向面に当接する。また、突出部15aは立壁面部15の面剛性を高めている。

このように構成された樹脂性燃料タンク10は、図4,図5に示すように、底壁部14の凸壁部14aを旋回フレーム1の2本の梁3,3の間の凹部3Aに嵌入させ、後側の梁3に溶接された第4ブラケット24に凸壁部14aの凸部14bを嵌合させて、梁3,3の上面に底壁部14の下面を当接させて配置される。この状態で、立壁面部15の突出部15aがセンタフレーム2の縦板2Aの対向面に当接する(図5参照)。

このように旋回フレーム1上に配置された樹脂性燃料タンク10は、金属製の第1〜4ブラケット21〜24を通じて旋回フレーム1に固定される。

第1ブラケット21は、図5に示すように、断面がL字状のアングル形状に形成され、水平に設置される水平面部21aと、水平面部21aから直角に屈曲形成され鉛直に設置される鉛直面部21bとを有している。水平面部21aは、メンテナンスステップ6の最下段の踏面(第1踏面)を構成する第1ステップ6aとして当該位置に配置されて、スカート4上の機体フロア1Fにボルト30aで固定される。これにより、鉛直面部21bは樹脂性燃料タンク10の階段状部分11の第1立ち上がり部11aに当接する。

したがって、樹脂性燃料タンク10は、図5に示すように、機体の幅方向において、機体中心寄りでは、立壁面部15の突出部15aと縦板2Aの対向面との当接によって、矢印P1で示すように、機体中心側への移動を規制され、機体外方寄りでは、階段状部分11の第1立ち上がり部11aと第1ブラケット21の鉛直面部21bとの当接によって、矢印P2で示すように、機体外方側への移動を規制される。つまり、樹脂性燃料タンク10は縦板2Aの対向面と第1ブラケット21の鉛直面部21bとで挟み付けられて固定されている。

第2ブラケット22は、図2,図4に示すように、側壁部分12の外面部12bの容積部12eの外壁面に当接する当接部22aを備え、梁3にボルト30bで固定される。 したがって、樹脂性燃料タンク10は、図4に示すように、機体の前後方向において、機体後方寄りでは、旋回フレーム1の梁3に溶接された第4ブラケット24の下向き傾斜面に樹脂性燃料タンク10の底壁部14の凸部14bの上向き傾斜面が当接することによって、矢印P3で示すように、機体後方側への移動を規制され、側壁部分12の容積部12eの外壁面と第2ブラケット22の当接部22aとの当接よって、矢印P4で示すように、機体前方側への移動を規制される。つまり、樹脂性燃料タンク10は機体側の梁3に溶接された第4ブラケット24と第2ブラケット22の当接部22aとで挟み付けられて固定されている。

第3ブラケット23は、図3,図5に示すように、縦板2Aにボルト30cで固定される鉛直面部23aと、鉛直面部23aにボルト30dで固定されこの固定部から直角に屈曲形成され階段状部分11の方向に延びた水平面部23bと、この水平面部23bの先端部に形成され、階段状部分11の第2水平面部11dに凹設された凹部の傾斜面11fに斜め上方から当接する傾斜面を有する傾斜面部23cとを有している。 なお、第3ブラケット23の水平面部23b及び傾斜面部23cと階段状部分11との間には、緩衝材26が介装される。 この第3ブラケット23によって、樹脂性燃料タンク10の上方及び水平方向(機体外側)への移動が規制される。 このようにして、樹脂性燃料タンク10は、機体側の当接面(縦板2Aの対向面、2第1〜3ブラケット21〜23によって機体に対して左右,前後,上下に固定される。

なお、図1に示すように、メンテナンスステップ6の左右には、手摺41,42が設置されている。 また、図4に示すように、樹脂性燃料タンク10にはフロート25fの上下によって燃料液面を検出する燃料センサ25が装備される。

そして、樹脂性燃料タンク10の階段状部分11の第1水平面部11b(第2ステップ6b)及び第2水平面部11d(第3ステップ6c)の上面(第2踏面,第3踏面)には、滑り止めプレートとしてパンチングメタルプレート31,32がボルト30eで固定されている。 また、メンテナンスステップ6の最下段の踏面(第1踏面)を構成する第1ステップ6aとして機能する第1ブラケット21の水平面部21aの上向き水平面には、滑り止め加工が施されている。

〔作用及び効果〕 本発明の一実施形態に係る樹脂製燃料タンク搭載構造は、上述のように構成されているので、以下のような作用及び効果を得ることができる。

樹脂製燃料タンク10によりメンテナンスステップ6を構成するので、メンテナンスステップ6の設置スペースを利用してスペース効率よく樹脂製燃料タンクを搭載することができ、他のコンポーネントのレイアウトに大きく影響することなくタンク容量を確保することができる。

また、ストラップを用いずにブラケット21〜23を用いて樹脂製燃料タンク10を機体(機体フレーム1)に固定するので、必要な組み立て品質を容易に確保することができる。

つまり、樹脂性燃料タンク10は、底壁部14の下面を梁3,3の上面に、立壁面部15の突出部15aと縦板2Aの対向面に、底壁部14の凸壁部14a後方の凸部14bを機体側の梁3に溶接された第4ブラケット24に、それぞれ当接させ、各当接部の反対側を第1〜3ブラケット21〜23によって規制されるので、機体に対して左右,前後,上下に下記に固定される。このように、ストラップを用いずに金属製のブラケット21〜23を用いて樹脂製燃料タンク10を固定するので、ストラップの場合ほど精度の高い締付管理が要求されず、必要な組み立て品質を確保することが容易になる。

さらに、機体フロア1F上にあるメンテナンスステップ6の最下段の踏面には、第1ブラケット21の水平面部21aを利用するので、メンテナンスステップ6の設置コストを低減できる。

また、第2水平面部11dの補強用リブ11eにより、踏面の剛性や強度が向上し、第1水平面部11b及び第2水平面部11dの上面(第2踏面,第3踏面)には、滑り止めプレートとしてパンチングメタルプレート31,32が装備され、メンテナンスステップ6の最下段の第1ステップ6aとして機能する第1ブラケット21の水平面部21aの上向き水平面(第1踏面)には、滑り止め加工が施されているので、メンテナンスステップ6としての機能も十分に確保される。

〔その他〕 以上、本発明に係る実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態を適宜変更して実施することができる。

例えば、上記実施形態では、メンテナンスステップ6が機体の前後方向中間部において、側方から機体中心側へ向けて上り、その後、機体後方へ向きを変えて上る構成になっているが、メンテナンスステップ6の配置や構成はこれに限るものでなく、例えば、機体の一側の機体前部において、機体前方から後方へ向けて上る構成であってもよい。 また、第1ステップ6aよりも下方、即ち、機体フロア1Fよりも下方に、補助ステップが装備されていてもよい。 また、油圧ショベル以外の建設機械においても適用可能である。

1 機体フレーム(旋回フレーム) 1A キャブ搭載部 1B エンジン搭載部 1F 機体フロア 2 センタフレーム 2A,2B センタフレーム2の縦板 3 梁 3A 梁3,3間の凹部(凹凸形状) 4 スカート部 4A サイドフレーム 5 メンテナンスフロア 6 メンテナンスステップ 6a 第1ステップ 6b 第2ステップ 6c 第3ステップ 7 カバー 10 樹脂性燃料タンク 11 階段状部分 11a 第1立ち上がり部 11b 第2ステップ6bを構成する第1水平面部 11c 第2立ち上がり部 11d 第3ステップ6cを構成する第2水平面部 11e 補強用リブ 11f 傾斜面 12,13 側壁部分 12a,13a 内面部 12b,13b 外面部 12c,13c 上面部 12d,13d 前面部 12e 容積部 13e 給油口 14 底壁部 14a 底壁部14の凸壁部(凹凸面) 14b 凸壁部14aの凸部 15 立壁面部 15a 突出部 21 第1ブラケット 21a 第1ステップ6aとして機能する水平面部 21b 鉛直面部 22 第2ブラケット 22a 当接部 23 第3ブラケット 23a 鉛直面部 23b 水平面部 23c 傾斜面部 24 第4ブラケット 24a 凹所 25 燃料センサ 31,32 パンチングメタルプレート 41,42 手摺