JP2006193949A - 建設機械の上部旋回体 - Google Patents

Abstract

【課題】 作動油タンクと油圧ポンプとの間に生じている空間を機器類の設置スペース等として有効活用する。
【解決手段】 上部旋回体２のサイドビーム３０の内部は閉塞板３１，３２を装着することにより密閉空間となり、このサイドビーム３０の側面板３０ｂには、前後に開口部が形成されており、これらの開口部の周囲には取付座３３，３４が固着して設けられ、取付座３３に作動油タンク１４の下面からの配管３５の接続部３５ａが固定的に接続され、後方側の取付座３４にも配管３７の接続部３７ａが固定されて、その他端は油圧ポンプ１８の吸い込み口に接続されている。サイドビーム３０とメインビーム２０との間に前後２箇所に梁部材４１が架け渡されて、機器４０を設置する台座４２が取り付けられている。
【選択図】 図７

Description

本発明は、例えば油圧ショベル等の建設機械の上部旋回体に関するものであり、特に上部旋回体に設置される油圧ポンプへの作動油の供給装置を設けた上部旋回体の構造に関するものである。

建設機械として、例えば油圧ショベルは、図１に示した構成となっている。図中において、１は下部走行体、２は上部旋回体であり、上部旋回体２は旋回装置３を介して下部走行体１に旋回可能に連結されている。

油圧ショベルにおいては、上部旋回体２には旋回フレーム２ａを有し、この旋回フレーム２ａには、土砂の掘削等の作業を行うために、ブーム４ａ，アーム４ｂ，バケット４ｃから構成される掘削作業手段４が装着されている。また、掘削作業手段４に隣接するように運転室５が設けられており、オペレータはこの運転室５内に設けた運転席に着座して、この運転席の左右両側及び前方に設けた操作レバーや操作ペダル等の操作手段を操作することによって、機械の作動を制御するようにしている。運転室５の後部側にはカバーで覆われた建屋６が設けられ、最後部位置にはカウンタウエイト７が設置されている。

建屋６内は、必ずしも厳格に区画分けされてはいないが、各種の機器類が設置されるスペースとなっている。この建屋６内に設置されているもののうち、最大サイズの機器はエンジン１７であり、図２に示したように、幅方向の中央位置であって、カウンタウエイト７に近接した位置がエンジン１７を収容するエンジンルーム１０となっており、このエンジンルーム１０の左右両側部には、それぞれ油圧ポンプ１８が収容されるポンプ室１１及びラジエータ等の熱交換器が設置される熱交換器室１２となっている。なお、エンジン１７及び油圧ポンプ１８は、後述するように、図４及び図５に示されている。油圧ポンプ１８はエンジン１７により駆動されるものであり、また熱交換器はエンジン１７に連結して設けた冷却ファンによる冷却風を必要とするので、油圧ポンプ１８及び熱交換器はエンジン１７の両側に配置されるのが一般的である。

エンジンルーム１０の前方位置にはコントロールバルブが設置されるバルブ室１３となっており、このバルブ室１３の左右両側にタンク類が設置されている。ポンプ室１１の前方位置に作動油タンク１４が配置されており、バルブ室１３を挟んで作動油タンク１４とは反対側の位置に燃料タンク１５が設置されている。そして、燃料タンク１５の前方位置はユーティリティスペース１６となっている。

ここで、上部旋回体２の旋回フレーム２ａは、図３に示した骨組み構造を有する構成となっている。上部旋回体２の概略中央部分に前後方向に向けた２本のＩ型形状となったメインビーム２０，２０が所定の間隔を空けて設けられており、また左右の両側部には、中空部材からなるＤ型若しくは方形のボックス構造のサイドビーム２１，２１が設けられている。そして、両メインビーム２０，２０間は先端部で連結されており、このメインビーム２０，２０に掘削作業手段４を構成するブーム４ａが装着され、また中間部においてはエンジン１７が支持されており、さらに後端部にはカウンタウエイト７が載置されており、メインビーム２０は最も強度の高い部材である。また、メインビーム２０とサイドビーム２１との間には複数の架橋ビーム２２が架設されており、運転室４はこれらサイドビーム２１と架橋ビーム２２とに支持されている。そして、熱交換器や作動油タンク１４及び燃料タンク１５、さらにはコントロールバルブ等もサイドビーム２１や架橋ビーム２２という強度を持った部位に支持されている。

建屋６はカバーで覆われているが、この建屋６を構成するカバーのうち、少なくとも運転室５において、ドア５ａを設けた側の側面であって、運転室５の後方部位に配置されている側部カバーは開閉可能な開閉扉２３となっている。また、上部旋回体２の床面を構成するアンダーカバー２４が設けられているが、このアンダーカバー２４は金属板で構成されるが、強度部材としての機能は有するものではなく、従ってアンダーカバー２４上には重量物を載置できない。

図４及び図５において、エンジンは符号１７で、また油圧ポンプは符号１８で示されている。油圧ポンプ１８はエンジン１７に直結されており、油圧ポンプ１８に作動油を供給する作動油タンク１４は、この油圧ポンプ１８の前方位置（運転室５に近い側）に配置されている。そして、作動油タンク１４と油圧ポンプ１８との間は配管１９により接続されている。この配管１９は作動油タンク１４から油圧ポンプ１８に作動油を吸い込ませるためのものであり、このために配管１９は、通常、大径のホースで構成される。

ここで、配管１９は、例えば特許文献１に開示されているように、作動油タンク１４の下面に接続されており、この作動油タンク１４の下面から後方に向けて延在されて、油圧ポンプ１８の直下位置で上方に立ち上げて、油圧ポンプ１８の吸い込み口に接続されている。ここで、上部旋回体２にはアンダーカバー２４が設けられており、配管１９はこのアンダーカバー２４より上方に位置している。
特開２００１−１６５０３８号公報

ところで、建屋内において、作動油タンクと油圧ポンプとの間及び油圧ポンプの下部位置には空間が存在している。そして、油圧ポンプのメンテナンス等のために、建屋のカバーには油圧ポンプを覆っている部位の側部に開閉扉が設けられている。従って、この空間は作動油タンクから油圧ポンプへの配管だけでなく、戻り配管やその他の配管等が配置されているが、なおこのスペースを有効に活用する余地がない訳ではない。特に、配管をホースから構成した場合には、それらの配設位置に自由度があるために、ある種の機器、例えばバルブ類等を設置できる広さの空間を確保すること自体はさほど困難ではない。

これらの機器類を装着しようとする場合には、安定的に保持する支持機構を設けなければならない。ここで、上部旋回体の骨組み構造としてメインビームとサイドビームとが設けられているので、その間に支持部材を架け渡すように設ければ、前述した空間を有効に活用することができる。しかしながら、作動油タンクと油圧ポンプとの間に接続した配管は、作動油タンクの下面からアンダーカバー上において、メインビーム及びサイドビームと概略平行に引き回されるので、その間に支持部材を架け渡して設けることはできない構造となっている。このために、建屋内の空間であって、開閉扉を開放することにより容易に機器を着脱でき、かつメンテナンス等に至便な空間であるにも拘わらず、この空間を十分活用することはできていない。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、作動油タンクと油圧ポンプとの間に生じている空間を機器類の設置スペース等として有効活用できるようにすることにある。

前述した目的を達成するために、メインビームと、左右の両側部に設けられ、ボックス構造を有するサイドビームと、これらメインビームとサイドビームとの間に複数の架橋ビームを架設させ、さらにアンダーカバーを設けることにより形成される旋回フレームを有する上部旋回体に、作動油タンクと、この作動油タンクの下面に接続され、油圧ポンプに作動油を供給する吸い込み流路とを備えた作動油供給装置が設けられたものであって、前記吸い込み流路は前記サイドビームの内部を通過させるようになし、前記吸い込み流路が通る位置の前記サイドビームの側面と前記メインビームとの間に支持部材を設けて、この支持部材に所定の機器を設置する構成としたことをその特徴とするものである。

サイドビームは断面が概略Ｄ型乃至方形となったパイプ状のものから構成される。従って、このサイドビームの両端を密閉することにより、サイドビーム自体を吸い込み流路として構成することができる。そこで、作動油タンクとサイドビームとの間及びサイドビームと油圧ポンプとの間をホース等の配管で接続することによって、作動油タンクから油圧ポンプへの吸い込み流路を構成することができる。また、サイドビームの内部に配管を通すようになし、作動油タンクと油圧ポンプとの近傍位置でサイドビームから配管を引き出す構成とすることもできる。いずれにしろ、メインビームとサイドビームとの間の位置に配管を配設しないものとし、これらメインビームとサイドビームとの側面に溶接等の手段により支持部材として、例えば断面が方形またはコ字状の梁部材を架け渡して設ける構成とする。この梁部材の装着本数及び間隔は任意であるが、好ましくは前後２箇所の梁部材を設け、これら梁部材の上部位置に台座を固定して設けると、バルブ類等といった機器を安定的に支持させることができる。

ここで、作動油タンクと油圧ポンプとの間に形成されている空間に配置される配管等の流路のうち、サイドビーム及びメインビームの高さ位置とすることが必要なものとしては、吸い込み配管だけである。これ以外の配管等はそれより上方の位置に配置することができる。従って、吸い込み流路を構成する配管をそれから外れた位置に配置すれば、両端をサイドビーム及びメインビームの側面に溶接した支持部材を設けることができ、この支持部材と上方に配置した他の配管との間を機器等の設置部として利用することができる。そして、必ずしも必須ではないが、建屋において、この支持部材を設けた側に開閉扉を設けることにより、この機器等の着脱及びメンテナンスを容易に行うことができる。

本発明は以上の構成を採用することによって、建屋の内部に形成される空間を効率的に利用することができ、建設機械の上部旋回体に装着される各種の機器類の配置レイアウトに自由度を持たせることができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。まず、図６乃至図８に本発明における第１の実施の形態を示す。なお、これらの図及び以下の説明において、前述した従来技術で説明したと同一または均等な部材については、それと同一の符号を付して、それらについての説明は省略する。

図中、３０はサイドビームを示し、このサイドビーム３０は断面が概略Ｄ字形状の中空部材からなり、図８から明らかなように、上面板３０ａと側面板３０ｂ（メインビーム２０に対面する側の面）とからなる平坦な金属板と、湾曲させた金属板からなる曲面板３０ｃとで構成され、曲面板３０ｃはこれら上面板３０ａと側面板３０ｂとに溶接することにより構成される。そして、このサイドビーム３０の前後の端部にはそれぞれ閉塞板３１，３２が取り付けられており、これによってサイドビーム３０の内部は密閉された空間となっている。このサイドビーム３０における側面板３０ｂには、前後に２箇所において開口部が形成されており、これらの開口部の周囲には取付座３３，３４が固着して設けられている。前方側の取付座３３には作動油タンク１４の下面から延在させた配管３５の接続部３５ａが複数の止めねじ３６により固定的に接続されている。また、後方側の取付座３４にも配管３７の接続部３７ａが止めねじ３８により固定されている。この配管３７の他端は油圧ポンプ１８の吸い込み口に接続されている。

油圧ポンプ１８はエンジン１７に連結するようにして支持されている。そして、配管３７は油圧ポンプ１８の側面に接続されており、この配管３７は、その油圧ポンプ１８への接続部から一度後方に向けて延在させた後、下方に向けて延在させ、サイドビーム３０と概略同じ高さ位置で水平方向に方向転換させて、サイドビーム３０の側面板３０ｂに設けた取付座３４に接続されている。そして、この油圧ポンプ１８に接続された配管３７は、油圧ポンプ１８への接続部側と、サイドビーム３０への接続側とは曲げパイプ３７Ｐ，３７Ｐで構成されており、これら曲げパイプ３７Ｐ，３７Ｐ間は可撓性のあるホース３７Ｈで接続されている。このように、中間にホース３７Ｈを介在させることによって、両側に配置した曲げパイプ３７Ｐ，３７Ｐが相互に位置ずれしていても、それらの間を確実に接続できることになる。そして、ホース３７Ｈの曲げパイプ３７Ｐへの接続はクランプ部材３９を用いて容易に行うことができる。なお、配管３５側についても、同様に、パイプとホースとから構成するが、その図示及び詳細な説明は省略する。

作動油タンク１４から油圧ポンプ１８に至る作動油の流路は低圧流路であり、油漏れが発生することがなく、油圧ポンプ１８の吸い込み抵抗が増大しなければ良いことから、サイドビーム３０の内部を確実に密閉しておくことにより、このサイドビーム３０の内部を流路として利用することに何等支障を来たさない。そして、作動油タンク１４から油圧ポンプ１８までの流路は、配管で直結している場合より流路長が長くなるが、その分だけ流路断面積を大きくすることによって、吸い込み抵抗の増大を防止できる。

図７から明らかなように、作動油タンク１４の側面から油圧ポンプ１８の下部の位置には纏まった空間が存在している。この空間をバルブ等の機器４０の設置部として活用している。このために、サイドビーム３０の側面板３０ｂとメインビーム２０との間には金属板を断面が概略コ字状に曲成した梁部材４１がほぼ平行に２箇所架け渡すように設けられ、これら両梁部材４１，４１の上面には台座４２が固定して設けられている。そして、前述した機器４０はこの台座４２上に設置されている。

以上のように構成することによって、建屋６のカバーの側部に設けられる開閉扉２３の近傍位置にバルブ等所望の機器を設置することができる。従って、配管が引き回されて、余分なスペースはあるものの、有効に活用できなかった空間を機器類の設置空間として利用することができるようになり、しかもこの機器類を安定的に保持することができる。また、開閉扉２３を開くことによって、建屋６の外から台座４２に設置した機器のメンテナンス等を容易に行うことができる。

ところで、前述した実施の形態においては、サイドビームの内部を作動油の流路として機能させるようにしているが、図９及び図１０に示したように、サイドビームの内部を作動油の流路を構成する配管を挿通する挿通路として機能させることもできる。

即ち、これらの図において、サイドビーム５０の外形形状は前述した図８に示したものと概略同一の形状となっているが、その内部を作動油の流路として使用するのではなく、その中空部を配管５１の通路として使用する構成としている。

このために、サイドビーム５０の内部には、予め配管５１が組み込まれている。この配管５１の組み込みは、このサイドビーム５０を構成する上面板５０ａと曲面板５０ｃとに側面板５０ｂを溶接手段で固着する前の段階で、この側面板５０ｂに開口部を形成すると共に、配管５１の両端近傍に接続パイプ５２，５２を設けて、側面板５０ｂの開口部をこれら接続パイプ５２が通過するように組み付けて、溶接手段で固着した後に、この側面板５０ｂに上面板５０ａと曲面板５０ｃとを溶接するように構成する。また、作動油タンク１４の下面及び油圧ポンプ１８の側面に曲げパイプ５３Ｐ，５３Ｐを接続するようになし、これら曲げパイプ５３Ｐと接続パイプ５２との間を可撓性のあるホース５３Ｈで接続し、それぞれクランプ部材５４によりホース５３Ｈの両端を固定する。

以上のように構成することによっても、建屋６における作動油タンク１４の後方であって、油圧ポンプ１８の下部に存在する空間を活用するために、油圧ポンプ１８から配管５１への接続流路と作動油タンク１４との間において、２本の梁部材５５をサイドビーム５０とメインビーム２０との間に架け渡して、その上に台座５６を装着することによって、各種の機器５７等を安定的に設置することができる。

建設機械の一例として、油圧ショベルの外観図である。 油圧ショベルの上部旋回体の平面図である。 上部旋回体の旋回フレームにおける骨組み構造を示す外観図である。 従来技術による油圧ポンプの装着部を示す平面図である。 図４の側面図である。 本発明における第１の実施の形態を示す図４と同様の平面図である。 本発明における第１の実施の形態を示す図５と同様の側面図である。 サイドビームの断面図である。 本発明における第２の実施の形態を示す図４と同様の平面図である。 本発明における第２の実施の形態を示す図５と同様の側面図である。

符号の説明

１ 下部走行体 ２ 上部旋回体
２ａ 旋回フレーム １０ エンジンルーム
１１ ポンプ室 １４ 作動油タンク
１７ エンジン １８ 油圧ポンプ
２０ メインビーム ２１ サイドビーム
２２ 架橋ビーム ２３ 開閉扉
２４ アンダーカバー ３０，５０ サイドビーム
３１，３２ 閉塞板 ３３，３４ 取付座
３５，３７，５１ 配管 ３７Ｐ，５３Ｐ 曲げパイプ
３７Ｈ，５３Ｈ ホース ４０，５７ 機器
４１，５５ 梁部材 ４２，５６ 梁部材

Claims (3)

1. メインビームと、左右の両側部に設けられ、ボックス構造を有するサイドビームと、これらメインビームとサイドビームとの間に複数の架橋ビームを架設させ、さらにアンダーカバーを設けることにより形成される旋回フレームを有する上部旋回体に、作動油タンクと、この作動油タンクの下面に接続され、油圧ポンプに作動油を供給する吸い込み流路とを備えた作動油供給装置が設けられたものにおいて、
   前記吸い込み流路は前記サイドビームの内部を通過させるようになし、
   前記吸い込み流路が通る位置の前記サイドビームの側面と前記メインビームとの間に支持部材を設けて、この支持部材に所定の機器を設置する
   構成としたことを特徴とする建設機械の上部旋回体。
2. 前記サイドビームの両端を閉塞させ、その側面部に前記作動油タンクからの配管と、前記油圧ポンプへの配管とを接続することにより前記吸い込み流路を形成する構成となし、前記支持部材として、これらの配管接続部間の位置に、前記サイドビームと前記メインビームとに連結した梁部材を少なくとも前後２箇所架設し、これら梁部材に前記機器を載置する台座を装着する構成としたことを特徴とする請求項１記載の建設機械の上部旋回体。
3. 前記吸い込み流路は、前記サイドビームの内部を通り、このサイドビームの側面部または端面部から導出させて前記作動油タンクと前記油圧ポンプに接続した配管で構成し、前記支持部材として、これら配管接続部間の位置に、前記サイドビームと前記メインビームとに連結した梁部材を少なくとも前後２箇所架設し、これら梁部材に前記機器を載置する台座を装着する構成としたことを特徴とする請求項１記載の建設機械の上部旋回体。

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