JP2006028930A

JP2006028930A - 建設機械の作動油タンク配管

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Publication number: JP2006028930A
Application number: JP2004210600A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Kono; 哲也光野
Original assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2004-07-16
Filing date: 2004-07-16
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2024-07-16
Also published as: JP4588378B2

Abstract

【課題】バケットによる掘削作業、及びリフマグ作業の何れの場合においても油圧ポンプから吐出される作動油量を適正に確保すると共に無駄を無くし、更に、掘削作業及びリフマグ作業に用いられる作動油タンクの共用により部品数を削減し、管理コストを抑えることを目的とする。
【解決手段】単一の作動油タンクで掘削作業及びリフティングマグネット作業を可能とし、リフティングマグネット装着時は、主油圧ポンプへ作動油を供給する作動油タンクの吸込ポートとは別に補助油圧ポンプへ作動油を供給する吸い込みポートを作動油タンクに設け、また、リフティングマグネット非装着時は、補助油圧ポンプへ作動油を供給する吸い込みポートを遮蔽するようにした。
【選択図】図６

Description

本発明は、建設機械の作動油タンク配管に関するものであり、特にバケットとリフティングマグネットを併用する油圧ショベル等の建設機械に設置される作動油タンク配管に関するものである。

建設機械の一例として、図７に示すような掘削バケットを装着した油圧ショベルがある。図７に於いて、油圧ショベル５０は、下部走行体５１及び上部旋回体５２とを備えている。下部走行体５１はクローラ式のものであり、クローラを介して油圧ショベル全体の前進・後進、方向転換等の移動を行うようになっている。

上部旋回体５２は、下部走行体５１上に旋回機構５３を介して旋回自在に取り付けられ、この上部旋回体５２には、その前方一側部に運転室（キャブ）５４が載置され、前方中央部に土砂の掘削その他の作業を行う作業装置であるブーム５５，アーム５６，バケット５７、及びそれぞれの油圧アクチュエータとリンク機構等が取り付けられている。又、上部旋回体５２には、エンジンを駆動させるための燃料を貯蔵しておくための燃料タンク５８と、油圧ポンプに作動油を供給し、油圧アクチュエータからの戻り油を還流させるために作動油タンク５９が設けられている。

また、前記油圧ショベルにおいては、ブーム、アーム、バケット、旋回及び走行を駆動するアクチュエータへ作動油を給排制御する方向切換弁を複数内蔵した方向切換弁群と２個の油圧ポンプを接続し、更に、破砕機又はブレーカ等の特殊アタッチメント用の方向切換弁を前記方向切換弁群に内蔵している（例えば、特許文献１参照）。これは、破砕機やブレーカ作業においては、然程多量の作動油を必要とせず、ブーム、アーム等に作動油を供給する油圧ポンプを共用することが可能であるため、前記方向切換弁群に予め予備の方向切換弁を内蔵させておき、破砕機やブレーカ装着時にはその予備の方向切換弁を使用することにより特殊作業を可能としている。そして前記２個の油圧ポンプの吸い込みポートは１本の吸い込み管により作動油タンクに接続されている（例えば、特許文献２参照）。

一方、バケットの代わりにリフティングマグネットを装着した油圧ショベル（以下「リフマグ作業機」という）においては、リフティングマグネットに電力を供給する発電機を油圧モータで駆動する必要があり、この発電機を駆動するためには破砕機やブレーカの場合と異なり、油圧モータを連続的に回転させるために多量の作動油を油圧ポンプから吐出させる必要がある。
特開平８−１９９６３２号公報（図１）。特開平５−１８７４０１号公報（図１）。

このリフティングマグネットに電力を供給する発電機を駆動する油圧モータへ前記方向切換弁群に内蔵されている予備の方向切換弁を介して前記油圧ポンプから吐出された作動油を導出すると、ブーム、アーム及び旋回との複合操作の場合に作動油の流量が不足するという問題が生じ、これを解決するために油圧ポンプの容量を大きくすると、リフティングマグネットの非装着時（不使用時）には油圧ポンプの容量が大き過ぎて無駄が多くなるという問題が生じる。また、掘削作業とリフマグ作業で異なる作動油タンクを搭載すると、部品数が増え、管理コストも掛かるという問題が生じる。

そこで、バケットによる掘削作業、及びリフティングマグネットによる吸着、釈放作業（以下「リフマグ作業」という）の何れの場合においても油圧ポンプから吐出される作動油量を十分に確保すると共に、掘削作業及びリフマグ作業に用いられる作動油タンクの共用により部品数を削減し、管理コストを抑えることに解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、主油圧ポンプを介してブーム、アーム、バケット、旋回及び走行を夫々駆動するアクチュエータへ供給する作動油を貯蔵する作動油タンクを有する建設機械において、前記バケットの代わりにリフティングマグネットを装着すると共に、該リフティングマグネットへ電力を供給する発電機を設け、該発電機を駆動する油圧モータへ作動油を導出する補助油圧ポンプを吸い込み管を介して前記作動油タンクに接続可能にすることにより、単一の作動油タンクで掘削作業及びリフティングマグネット作業を可能とした建設機械の作動油タンク配管を提供する。

この構成によれば、リフマグ作業においては、作動油タンクから補助油圧ポンプにより直接作動油を吸い込んで、リフティングマグネットへ電力を供給する発電機を駆動する油圧モータへ多量の作動油を供給できると共に、発電機駆動用油圧モータ、ブームシリンダ、アームシリンダ及び旋回モータ等を同時に駆動する複合操作においても流量バランスに支障を来たすことがなく、また、単一の作動油タンクで掘削作業及びリフマグ作業が可能となる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、リフティングマグネット装着時は、主油圧ポンプへ作動油を供給する作動油タンクの吸い込みポートとは別に補助油圧ポンプへ作動油を供給する吸い込みポートを作動油タンクに設けた建設機械の作動油タンク配管を提供する。

この構成によれば、リフマグ作業において、発電機駆動用油圧モータへ作動油を供給する補助油圧ポンプが作動油タンクから十分な作動油を吸い込むことができると共に、ブーム、アーム、旋回を駆動するアクチュエータへ作動油を供給する主油圧ポンプが作動油タンクから十分な作動油を吸い込むことができ、複合操作においても支障を来たすことがない。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、リフティングマグネット非装着時は、補助油圧ポンプへ作動油を供給する吸い込みポートを遮蔽するようにした建設機械の作動油タンク配管を提供する。

この構成によれば、リフティングマグネット非装着時は、補助油圧ポンプ及びそれに付属する吸い込み管を取り除いて、作動油タンクの吸い込みポートを蓋体で遮蔽するので、単一の作動油タンクをそのまま利用できる。

請求項１記載の発明は、多量の作動油を必要とするリフマグ作業において、十分な作動油を確保できると共に、単一の作動油タンクを仕様の異なる建設機械に共通して使用することができるので、予め用意しておく作動油タンクの種類、すなわち部品数を減らすことで、管理コストを最小限に抑えることができる。

請求項２記載の発明は、単一の作動油タンクに補助油圧ポンプに接続される吸い込みポートを別に設け、十分な作動油を吸い込むことができるようにしたので、円滑な複合操作を可能にすると共に、作動油タンクの種類を減らして管理コストを最小限に抑えることができる。

請求項３記載の発明は、リフティングマグネット非装着時においては、リフティングマグネット装着時に取り付けていた吸い込み管を取り外して蓋体で吸い込みポートを遮蔽することにより、掘削作業とリフマグ作業相互の切り換えを容易に行なうことができる。

以下、本発明に係る建設機械の作動油タンク配管について、好適な実施例をあげて説明する。掘削作業及びリフマグ作業の何れにおいても、油圧ポンプから吐出される作動油量を適正に確保すると共に、無駄を無くして効率的な作業ができるようにするという目的を、ブーム、アーム、バケット、旋回及び走行を夫々駆動するアクチュエータへ作動油を供給する主油圧ポンプとは別に補助油圧ポンプを設け、該補助油圧ポンプから油圧モータへ作動油を導出して油圧モータを回転させ、該油圧モータにより発電機を駆動し、リフティングマグネットへ電力を供給すると共に、単一の作動油タンクで掘削作業とリフマグ作業の切り換えを可能としたことにより実現した。

図１は本発明を採用したリフマグ作業機全体側面図、図２はリフマグ作業機の基本的油圧回路図、図３は本発明の一実施の形態として示す建設機械の作動油タンクの正面図、図４は同作動油タンクの上面図、図５は同作動油タンクの側面図、図６は作動油タンクの設置例を示す図である。

図１に於いて、１はリフマグ作業機で、該リフマグ作業機１の下部走行体２上には、上部旋回体３が旋回機構４を介して旋回可能に取り付けられ、該上部旋回体３の前部一側にはキャブ５が載置されている。また、該上部旋回体３の前部中央にはブーム６がブームシリンダ７により俯仰可能に枢着され、該ブーム６の先端にはアーム８がアームシリンダ９により揺動可能に枢着され、更に、アーム８の先端にはリフティングマグネット１０がリンク機構１２を介して油圧シリンダ１３により回動可能に枢着されている。尚、掘削作業を行なう場合は、前記リフティングマグネット１０を取り外し、バケット１１を装着する。

図２に於いて、１４はエンジンで、該エンジン１４はブーム６、アーム８等の作業機を駆動するアクチュエータに作動油を導出する主油圧ポンプ１５、１６とパイロットポンプ１７及び補助油圧ポンプ１８を駆動する。該補助油圧ポンプ１８は油圧モータ１９に作動油を導出し、発電機２０を駆動して電力をリフティングマグネット１０に供給する。そして、前記主油圧ポンプ１５、１６とパイロットポンプ１７及び補助油圧ポンプ１８は作動油タンク２１から作動油を吸込み、ブーム６、アーム８等の作業機を駆動するアクチュエータからの戻りの作動油及びリフティングマグネット１０へ電力を供給する発電機２０を駆動する油圧モータ１９からの戻りの作動油は前記作動油タンク２１に還流する。

図３乃至図５に於いて、作動油タンク２１は、タンク本体２２を有している。このタンク本体２２は、概略箱形に形成されており、リフマグ作業機１の上部旋回体３を構成するプラットフォーム２３上に固定される。

図３に示すように、タンク本体２２の横部外側面２２ａには、ブーム６、アーム８等を駆動するアクチュエータに作動油を導出する主油圧ポンプ１５，１６に接続される吸い込みポート２４が設けられ、また、リフティングマグネット１０に電力を供給する発電機２０を駆動する油圧モータ１９へ作動油を導出する補助油圧ポンプ１８に接続される吸い込みポート２５が設けられている。該吸い込みポート２５はリフティングマグネット１０の不使用時においては、蓋体２７により遮蔽される。

図４及び図５に示すように、タンク本体２２の上部外側面２２ｂには、リターンフィルタ室２８の開口２９が穿設され、リターンフィルタ２８ａの挿入後は、該開口２９は蓋体３０により遮蔽される。そして、更にタンク本体２２の上部外側面２２ｂには、作動油供給口３１が開穿され、該作動油供給口３１にはタンク本体２２に固着したフランジ３２にカバー３３が着脱可能に取り付けられ、該カバー３３にはタンク本体２２内の気圧を調節するためのエアブリーザ３４がねじ込みにより取り付けられている。また、タンク本体２２の横部外側面２２ｃには、戻し管３５が固着され、該戻し管３５は前記リターンフィルタ室２８に接続されている。

図６は、このように構成された作動油タンク２１の設置例を示すもので、タンク本体２２の横部外側面２２ａの吸い込みポート２４は吸い込み管３６を介して主油圧ポンプ１５，１６に接続され、バケット１１による掘削作業、リフティングマグネット１０によるリフマグ作業の何れの作業においても、前記吸い込みポート２４は主油圧ポンプ１５，１６に作動油を供給する吸い込み管３６に常時接続されている。一方、吸い込みポート２５はリフマグ作業時において吸い込み管３７を介して補助油圧ポンプ１８に接続され、該吸い込みポート２５と吸い込み管３７との接続は、吸い込み管３７のフランジ３７ａをボルトでフランジ２６に固定することによって連結され、また、作動油タンク２１の内部に於いて、吸い込みポート２５の開口には、吸い込みポート２５及び吸い込み管３７を通って作動油タンク２１から補助油圧ポンプ１８に供給される作動油内に混入している異物を予め除去して補助油圧ポンプ１８を保護するためのフィルタ、すなわちサクションフィルタ３８を、該タンク本体２２に取り付けておくためのフィルタ取付部３９が設けられている。図６では、そのフィルタ取付部３９にサクションフィルタ３８を取り付けている状態を、タンク本体２２の一部を破断して内部が見える状態にして示している。

このように構成された作動油タンク２１は、タンク本体２２内に作動油を所定量入れて貯蔵する。そして、補助油圧ポンプ１８が駆動されると、タンク本体２２内の作動油が、サクションフィルタ３８，吸い込みポート２５及び吸い込み管３７を介して補助油圧ポンプ１８側に吸い込まれる。反対に、油圧アクチュエータからの作動油は、戻し管３５からリターンフィルタ室２８を通ってタンク本体２２内に戻される。

一方、リフマグ作業を行なわない場合は、タンク本体２２のフランジ２６にボルトで固設されている吸い込み管３７を取り外し、蓋体２７でカバーすることにより、作動油タンク２１内の作動油が外部に洩れることを防止できる。

従って、バケット１１による掘削作業しか行なわない場合は、作動油タンク２１にサクションフィルタ３８を取り付けず、また、補助油圧ポンプ１８及び吸い込み管３７を装着しないで、サクションフィルタ３８のフィルタ取付部３９の開口を遮蔽するために蓋体２７を取り付ければ良く、一方、掘削作業とリフマグ作業を行なう場合は、作動油タンク２１のフィルタ取付部３９にサクションフィルタ３８を取り付けると共に、前記蓋体２７を取り外して吸い込み管３７を取り付け、該吸い込み管３７を補助油圧ポンプ１８に接続すれば良い。また、当面は掘削作業を行い、リフマグ作業を行なうか不明な場合は、作動油タンク２１にサクションフィルタ３８を取り付けると共に、前記フィルタ取付部３９の開口を蓋体２７で遮蔽しておけば、将来リフマグ作業を行なうことになった場合でも、補助油圧ポンプ１８及び吸い込み管３７を手配すれば良く、単一の作動油タンクで掘削作業とリフマグ作業の両方に対応できる。

尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

本発明を採用したリフマグ作業機全体側面図。リフマグ作業機の基本的油圧回路図。本発明の一実施の形態として示す建設機械の作動油タンクの正面図。本実施の形態に於ける作動油タンクの上面図。本実施の形態に於ける作動油タンクの側面図。本実施の形態に於ける作動油タンクの設置例を示す図。建設機械の代表例として示す油圧ショベルの全体側面図。

符号の説明

１リフマグ作業機
１０リフティングマグネット
１１バケット
１５主油圧ポンプ
１６主油圧ポンプ
１８補助油圧ポンプ
１９油圧モータ
２０発電機
２１作動油タンク
２２タンク本体
２２ａ横部外側面
２２ｂ上部外側面
２２ｃ横部外側面
２４吸い込みポート
２５吸い込みポート
２６フランジ
２７蓋体
２８リターンフィルタ室
２８ａリターンフィルタ
２９開口
３０蓋体
３１作動油供給口
３２フランジ
３３カバー
３４エアブリーザ
３５戻し管
３６吸い込み管
３７吸い込み管
３８サクションフィルタ
３９フィルタ取付部

Claims

主油圧ポンプを介してブーム、アーム、バケット、旋回及び走行を夫々駆動するアクチュエータへ供給する作動油を貯蔵する作動油タンクを有する建設機械において、前記バケットの代わりにリフティングマグネットを装着すると共に、該リフティングマグネットへ電力を供給する発電機を設け、該発電機を駆動する油圧モータへ作動油を導出する補助油圧ポンプを吸い込み管を介して前記作動油タンクに接続可能にすることにより、単一の作動油タンクで掘削作業及びリフティングマグネット作業を可能としたことを特徴とする建設機械の作動油タンク配管。
前記リフティングマグネット装着時は、前記主油圧ポンプへ作動油を供給する作動油タンクの吸込ポートとは別に前記補助油圧ポンプへ作動油を供給する吸い込みポートを前記作動油タンクに設けたことを特徴とする請求項１記載の建設機械の作動油タンク配管。
前記リフティングマグネット非装着時は、前記補助油圧ポンプへ作動油を供給する吸い込みポートを遮蔽するようにしたことを特徴とする請求項２記載の建設機械の作動油タンク配管。