説明

建設機械

【課題】油圧ポンプとアクチュエータ作動機器が左右反対側に配置される機械において、サクション配管の長さを最短化してコストダウン、油圧ポンプの負圧性能の改善を実現する。
【解決手段】上部旋回体を構成するアッパーフレーム30の後部に、エンジン34が収容されるエンジンルーム33を設け、エンジン34の左側に油圧ポンプ40を設ける一方、エンジンルーム33の前方右側機器スペースS2を設け、油圧ポンプ40に対する作動油供給源である作動油タンク41と、油圧アクチュエータの作動を制御するコントロールバルブ42を、相対的に作動油タンク41が後方でかつ左側に位置する状態で配置した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は上部旋回体のアッパーフレームにおける油圧ポンプ、作動油タンク、コントロールバルブ三者のレイアウトを改良したショベル等の建設機械に関するものである。
【背景技術】
【0002】
ショベルを例にとって背景技術を説明する。
【0003】
ショベルは、図3に示すように、クローラ式の下部走行体1上に上部旋回体2が旋回自在に搭載され、この上部旋回体2に作業アタッチメント3が装着されて構成される。
【0004】
作業アタッチメント3は、ブーム4、アーム5、バケット6と、これらを作動させる油圧アクチュエータとしての油圧シリンダ7,8,9とを備え、これら油圧シリンダ7〜9を含めた複数の油圧アクチュエータが、油圧ポンプからコントロールバルブ(いずれも図示省略)を介して供給される圧油(作動油)によって駆動される。
【0005】
上部旋回体2は、基台としてのアッパーフレーム10を備え、このアッパーフレーム10の前部左右片側(通常は図示のように左側。以下、この場合で説明する)にキャビン11、後端部にカウンタウェイト12がそれぞれ設置されるとともに、キャビン11よりも後方でカウンタウェイト12の前方にエンジンルーム13が形成され、このエンジンルーム13に動力源としてのエンジン14が設置される。
【0006】
なお、この明細書においては、キャビン11の位置を左側前部とし、これを基準に機械全体及び各部についての「前後」「左右」の方向性をいうものとする。
【0007】
また、図及び説明の簡略化のために本発明と直接関係のないアッパーフレーム各部の構成、機器配置、配管に関する細かな図示、説明を省略する。
【0008】
図4はアッパーフレーム10の構成と、このアッパーフレーム10に対する一般的な機器レイアウトを模式的に示す。
【0009】
アッパーフレーム10の幅方向の中間部に、アッパーフレーム全体の補強部材と作業アタッチメント3の取付部材とを兼ねる左右一対の縦板15,16が前後方向のほぼ全長に亘って設けられるとともに、アッパーフレーム後部に、左右方向に延びる左、中央、右の各仕切板17,18,19が縦板15,16と直交して設けられる。
【0010】
この各仕切板17〜19、カウンタウェイト12及び図示しない側面、上面の各ガード部材によってエンジンルーム13が形成され、このエンジンルーム13内においてエンジン14の右側に、エンジン14によって駆動される油圧ポンプ20が設けられる。
【0011】
また、エンジンルーム13よりも前方でかつキャビン11よりも右側に、図示しないガード部材で覆われる機器スペースS1が形成され、油圧アクチュエータを作動させるためのアクチュエータ作動機器、すなわち、作動油供給源としての作動油タンク21と、油圧アクチュエータの作動を制御するコントロールバルブ(多連弁)22が、この機器スペースS1に設置される。
【0012】
なお、作動油タンク21の前方(機器スペースSの前端側)には燃料タンク23が配置される。
【0013】
また、「機器スペースS1」は、機器を設置可能なスペースという意味で、エンジンルーム前方の空間のうちキャビン11よりも右側の空間全体を指すが、図4に示す公知技術では、そのうち右縦板16よりも右側の空間を実質的な機器スペースとして使用している。
【0014】
このように、油圧ポンプ20と、アクチュエータ作動機器(作動油タンク21及びコントロールバルブ22)が左右同じ側に配置される機械では、これらの距離が短くて、機器同士をつなぐ配管、すなわち、作動油タンク21内の油を油圧ポンプ20に供給するサクション配管24、及びコントロールバルブ22と作動油タンク21とを結ぶリターン配管25の長さも短くてすむため、問題はない。
【0015】
なお、図4中、26はコントロールバルブ22と作業アタッチメント用の油圧アクチュエータとを結ぶアクチュエータ配管(圧油供給側及び戻り側各配管)である。
【0016】
一方、機械によっては、旋回半径縮小の要請等に基づく機器レイアウトの都合上、油圧ポンプ20とアクチュエータ作動機器21,22とが左右反対側に配置される場合がある。
【0017】
すなわち、たとえば機器スペースS1が前方右側に設けられる機械において、図4中に二点鎖線で示すように油圧ポンプ20がエンジンルーム13内の左側に設置される場合である(特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0018】
【特許文献1】特開2000−291055号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0019】
この場合、油圧ポンプ20とアクチュエータ作動機器21,22との間の距離が長くなり、とくに油圧ポンプ20と作動油タンク21とを結ぶサクション配管24の長さが格段に長くなるため、配管に要するコストが高くなるだけでなく、サクション配管特有の問題としてポンプ負圧性能が悪化するという機器性能上の問題が生じていた。
【0020】
そこで本発明は、油圧ポンプとアクチュエータ作動機器が左右反対側に配置されることを前提として、油圧ポンプと作動油タンクとを結ぶサクション配管の長さを最短化してコストダウンできるとともに、油圧ポンプの負圧性能を改善することができる建設機械を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0021】
上記課題を解決する手段として、本発明においては、下部走行体と、この下部走行体上に旋回自在に搭載された上部旋回体と、この上部旋回体の前部に装着された作業アタッチメントとから成り、上記上部旋回体を構成するアッパーフレームの前部左右片側にキャビンが設置される一方、後部にエンジンルームが設けられ、このエンジンルームにエンジンが左右方向に設置されるとともに、このエンジンの左右片側に油圧ポンプが設けられ、かつ、上記エンジンルームの前方であって上記キャビンと左右反対側に機器スペースが設けられ、この機器スペースに、上記油圧ポンプに対する作動油供給源である作動油タンクと、上記作業アタッチメントの油圧アクチュエータを含む複数の油圧アクチュエータの作動を制御するコントロールバルブが設置され、上記油圧ポンプと上記作動油タンクがサクション配管によって接続される建設機械において、上記コントロールバルブと作動油タンクを、相対的に作動油タンクが後方でかつアッパーフレーム幅方向の内側に位置する状態で配置したものである。
【0022】
このように、作動油タンクとコントロールバルブの位置関係において、作動油タンクを相対的に後方かつ幅方向内側、つまり、前後方向及び左右方向のいずれについても油圧ポンプに近い位置に配置したから、油圧ポンプと作動油タンクが互いに左右反対側に位置する機械において、サクション配管を最短化することができる。
【0023】
このため、配管コストを大幅に安くできるとともに、ポンプ負圧性能を改善することができる。
【0024】
また、コントロールバルブを作動油タンクとの位置関係において相対的に前方、つまり、作業アタッチメントに近い位置に配置したから、作業アタッチメント用の油圧アクチュエータ(ブーム、アーム、バケット各シリンダ)とコントロールバルブとを結ぶアクチュエータ配管の長さも短くすることができる。
【0025】
この場合、上記コントロールバルブを、同バルブ全体が上記作動油タンクよりも前方に位置する状態で配置し、上記コントロールバルブと作動油タンクを結ぶリターン配管の配管スペースを作動油タンクの前方に形成するのが望ましい(請求項2)。
【0026】
この構成によれば、コントロールバルブと作動油タンクを側面から見て互いの一部が重なる状態で前後に配置した場合と比べて、リターン配管用の配管スペースを作動油タンク前方に前後方向に長く確保することができるため、配管(通常は可撓性のホース)の曲げ等の自由度が高くなり、配管作業がやり易くなる。
【0027】
また、本発明において、上記作動油タンクの後部にサクションポート、前部にリターンポートをそれぞれ設け、上記サクション配管を上記サクションポートに接続し、上記油圧アクチュエータからの戻り油を上記コントロールバルブ経由で作動油タンクに戻すリターン配管を上記リターンポートに接続するのが望ましい(請求項3)。
【0028】
この構成によれば、相対的に後方に配置した作動油タンクのさらに後部にサクションポート、タンク前部にリターンポートをそれぞれ設けたから、サクション、リターン両配管を最大限に短縮することができる。
【0029】
これにより、配管コストのさらなる低廉化を実現できるとともに、サクション配管によるポンプ負圧の低減効果を高め、かつ、リターン配管による圧力損失の低減の効果をも得ることができる。
【発明の効果】
【0030】
本発明によると、油圧ポンプとアクチュエータ作動機器とが互いに左右反対側に設置される建設機械において、油圧ポンプと作動油タンクとを結ぶサクション配管の長さを最短化してコストダウンできるとともに、油圧ポンプの負圧性能を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】本発明の実施形態を示す上部旋回体のアッパーフレームに対する機器配置を模式的に示す平面図である。
【図2】図1のII−II線拡大断面図である。
【図3】本発明の適用対象であるショベルの概略側面図である。
【図4】従来の上部旋回体のアッパーフレームに対する機器配置を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0032】
本発明の実施形態を図1,2によって説明する。
【0033】
実施形態は、背景技術の説明に合わせてショベルを適用対象としている。
【0034】
実施形態に係るショベルにおいて、機械の基本構成、すなわち、
(A) クローラ式の下部走行体上に上部旋回体が旋回自在に搭載され、この上部旋回体に作業アタッチメントが装着されて構成されてショベルが構成され、
(B) 作業アタッチメントは、ブーム、アーム、バケットと、これらを作動させる油圧アクチュエータとしての油圧シリンダとを備え、これら油圧シリンダを含めた複数の油圧アクチュエータが、油圧ポンプからコントロールバルブを介して供給される圧油(作動油)によって駆動される
点は、図3,4に示す従来技術と同じである。
【0035】
また、実施形態において、次の点も図4に示す従来技術と同じである。
【0036】
(C) 上部旋回体の基台としてのアッパーフレーム30の前部左右片側(以下、左側の場合で説明する)にキャビン31、後端部にカウンタウェイト32がそれぞれ設置される点。
【0037】
(D) キャビン31よりも後方でカウンタウェイト32の前方にエンジンルーム33が形成され、このエンジンルーム33に動力源としてのエンジン34が設置される点。
【0038】
(E) アッパーフレーム30の幅方向の中間部に、アッパーフレーム全体の補強部材と作業アタッチメント3の取付部材とを兼ねる左右一対の縦板35,36が前後方向のほぼ全長に亘って設けられるとともに、アッパーフレーム後部に、左右方向に延びる左、中央、右の各仕切板37,38,39が縦板35,36と直交して設けられ、この各仕切板37〜30、カウンタウェイト32及び図示しない側面、上面の各ガード部材によってエンジンルーム33が形成される点。
【0039】
(F) エンジンルーム33よりも前方でかつキャビン31よりも右側に、図示しないガード部材で覆われる機器スペースS2が形成され、油圧アクチュエータを作動させるためのアクチュエータ作動機器、すなわち、作動油供給源としての作動油タンク41と、油圧アクチュエータの作動を制御するコントロールバルブ(多連弁)42が、この機器スペースS2に設置される点。
【0040】
なお、実施形態は小型ショベルを適用対象としている。この小型ショベルでは、図示のようにアッパーフレーム30に占めるキャビン31の前後、左右の寸法割合が大きくなる。このため、キャビン31の右端が右縦板36近くに位置し、エンジンルーム前方空間のうちこのキャビン右端よりも右側の空間が機器スペースS2となる。
【0041】
このショベルにおいて、油圧ポンプ40は、エンジンルーム33内においてエンジン34の左側に設けられ、この油圧ポンプ40と作動油タンク41とがサクション配管44で接続される一方、作動油タンク41とコントロールバルブ42とがリターン配管45で接続される。
【0042】
図1,2中、46はコントロールバルブ42と図示しない作業アタッチメント用の各油圧アクチュエータとを結ぶアクチュエータ配管である。
【0043】
ここで、作動油タンク41とコントロールバルブ42は、相対的に作動油タンク41が後方でかつアッパーフレーム幅方向の内側に位置する状態(逆にいえばコントロールバルブ42が前方でかつアッパーフレーム幅方向の外側に位置する状態)で機器スペースS2に配置されている。
【0044】
詳述すると、作動油タンク41は、機器スペースS2の前後方向中間部の後部寄り(エンジンルーム33寄り)であって、キャビン31の右側面に近接する位置で右縦板36上に乗る状態で設けられている。
【0045】
一方、コントロールバルブ42は、機器スペースS2の前部であって、バルブ全体が作動油タンク41よりも前方、かつ、同タンク41よりも幅方向外側(右側)の位置に設けられ、作動油タンク41の前方にリターン配管用の配管スペース47が形成されている。
【0046】
なお、燃料タンク43は、作動油タンク41の右側に、かつ、前部が作動油タンク41よりも前方(コントロールバルブ42側)に突出する状態で設置されている。
【0047】
また、作動油タンク41には、後部の底面であって右縦板36よりも左側にサクションポート41a、前端部の前面であって右縦板36よりも上方にリターンポート41bがそれぞれ設けられ、サクションポート41aと油圧ポンプ40の吸い込みポート40aの間にサクション配管44、リターンポート41bとコントロールバルブ42のタンクポート42aとの間にリターン配管45がそれぞれ接続されている。
【0048】
なお、サクションポート41aをタンク後端面に、リターンポート41bをタンク前部の底面にそれぞれ設けてもよい。
【0049】
このように、このショベルにおいては、機器スペースS2における作動油タンク41とコントロールバルブ42の位置関係において、作動油タンク41を相対的に後方かつ幅方向内側、つまり、前後方向及び左右方向のいずれについても油圧ポンプ40に近い位置に配置したから、油圧ポンプ40と作動油タンク41が互いに左右反対側に位置するレイアウトにおいて、サクション配管44を最短化することができる。
【0050】
このため、配管コストを大幅に安くできるとともに、ポンプ負圧性能を改善することができる。
【0051】
一方、コントロールバルブ42を相対的に前方、つまり、作業アタッチメントに近い位置に配置したから、作業アタッチメント用の油圧アクチュエータ(ブーム、アーム、バケット各シリンダ)とコントロールバルブ42とを結ぶアクチュエータ配管46の長さも短くすることができる。
【0052】
この場合、コントロールバルブ42を、同バルブ全体が作動油タンク41よりも前方に位置する状態で配置することによって、作動油タンク41の前方にリターン配管45用の配管スペース47を作動油タンク前方に形成しているため、コントロールバルブ42と作動油タンク41を側面から見て互いの一部が重なるほど前後に近接して配置した場合と比べて、リターン配管用の配管スペース47を作動油タンク前方に前後方向に長く確保することができる。
【0053】
このため、リターン配管(通常は可撓性のホース)45の曲げ等の自由度が高くなり、配管作業がやり易くなる。
【0054】
また、相対的に後方に配置した作動油タンク41の、さらに油圧ポンプ40に近い後部にサクションポート41a、コントロールバルブ42に近いタンク前部にリターンポート41bをそれぞれ設けたから、サクション、リターン両配管44,45をともに最大限に短縮することができる。
【0055】
これにより、配管コストのさらなる低廉化を実現できるとともに、サクション配管44によるポンプ負圧の低減効果をさらに高め、かつ、リターン配管45による圧力損失の低減の効果をも得ることができる。
【0056】
また、作動油タンク41を右縦板36上に設置し、この右縦板36よりも左側でタンク底面にサクションポート41aを設けているため、右縦板36に穴を明けてサクション配管44を通す必要がなく、穴加工を含めた配索作業が容易となる。
【0057】
他の実施形態
(1) 作動油タンク41を、右仕切板39により近づく、機器スペースS2での後限位置に配置する一方、コントロールバルブ42を、より作業アタッチメントに近づく、機器スペースS2での前限位置に配置してもよい。
【0058】
(2) 本発明は、実施形態とは逆にキャビン31が右前部、機器スペースS2が左前部にそれぞれ配置されるとともに、油圧ポンプ40がエンジン34の右側に配置されるショベルにも適用することができる。
【0059】
また、ショベルに限らず、ショベルと同様の機械構成と機器配置をとる他の建設機械にも適用することができる。
【符号の説明】
【0060】
1 下部走行体
2 上部旋回体
3 作業アタッチメント
30 アッパーフレーム
33 エンジンルーム
34 エンジン
40 油圧ポンプ
S2 機器スペース
41 作動油タンク
41a 作動油タンクのサクションポート
41b 同、リターンポート
42 コントロールバルブ
42a コントロールバルブのタンクポート
44 サクション配管
45 リターン配管
47 配管スペース

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下部走行体と、この下部走行体上に旋回自在に搭載された上部旋回体と、この上部旋回体の前部に装着された作業アタッチメントとから成り、上記上部旋回体を構成するアッパーフレームの前部左右片側にキャビンが設置される一方、後部にエンジンルームが設けられ、このエンジンルームにエンジンが左右方向に設置されるとともに、このエンジンの左右片側に油圧ポンプが設けられ、かつ、上記エンジンルームの前方であって上記キャビンと左右反対側に機器スペースが設けられ、この機器スペースに、上記油圧ポンプに対する作動油供給源である作動油タンクと、上記作業アタッチメントの油圧アクチュエータを含む複数の油圧アクチュエータの作動を制御するコントロールバルブが設置され、上記油圧ポンプと上記作動油タンクがサクション配管によって接続される建設機械において、上記コントロールバルブと作動油タンクを、相対的に作動油タンクが後方でかつアッパーフレーム幅方向の内側に位置する状態で配置したことを特徴とする建設機械。
【請求項2】
上記コントロールバルブを、同バルブ全体が上記作動油タンクよりも前方に位置する状態で配置し、上記コントロールバルブと作動油タンクを接続するリターン配管の配管スペースを作動油タンクの前方に形成したことを特徴とする請求項1記載の建設機械。
【請求項3】
上記作動油タンクの後部にサクションポート、前部にリターンポートをそれぞれ設け、上記サクション配管を上記サクションポートに接続し、上記油圧アクチュエータからの戻り油を上記コントロールバルブ経由で作動油タンクに戻すリターン配管を上記リターンポートに接続したことを特徴とする請求項1または2記載の建設機械。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2013−64254(P2013−64254A)
【公開日】平成25年4月11日(2013.4.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−202975(P2011−202975)
【出願日】平成23年9月16日(2011.9.16)
【出願人】(000246273)コベルコ建機株式会社 (644)
【Fターム(参考)】