JP2011105173A - 挿通部材の支持機構 - Google Patents

Abstract

【課題】外径寸法の異なる挿通部材であっても固定し、挿通部材に過大な負荷をかけない。
【解決手段】運転室内の機体フレーム８の孔部８ａにホース支持機構１５を設ける。ホース支持機構は、油圧ホース１２を挿通させて保持する挿通孔１７を備えた支持部材１８を受け部２０の凹部２０ａに嵌合させ、係止部２１と受け部２０とで挟持し固定する。支持部材１８は天然ゴム等の弾性部材で構成する。支持部材１８は各挿通孔１７の内壁中央部に設けたリング状のリブ２３を圧縮変形させて外径寸法の異なる油圧ホース１２を固定する。支持部材１８の側面には挿通孔１７に連通する長溝を形成し、長溝を広げて開口させて油圧ホース１２を挿通孔１７に嵌挿する。受け部２０と係止部２１で支持部材１８を挟持し、長溝部分で弾性変形させてリブ２３で油圧ホースを気密に押圧固定する。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば建設機械等に配設される油圧ホースや電気配線用のハーネス等の各種挿通部材を支持して固定するための挿通部材の支持機構に関する。

建設機械、例えば油圧ショベルは運転室内に設けた操作レバーから運転室外部の機器に油圧ホースや電気配線用のハーネス等を配設して接続する機構を有している。運転室の床面を構成する機体フレームには、運転室内の油圧ホースやハーネス等を運転室外部に配設するための挿通部が設けられている。そして、オペレータが操作レバーを前後左右方向に移動させた場合にも挿通部における油圧ホースやハーネスの気密性を確保する必要がある。
このような挿通部における油圧ホースやハーネスの支持機構として、例えば下記特許文献１と２に記載されたものが提案されている。

特許文献１に記載された油圧ショベルにおけるホースの支持機構では、図９及び図１０に示すように、運転室の床面を構成する機体フレームの孔部に固定された固定部５０の凹部５１内に、操作レバーから延出する油圧ホースをそれぞれ挿通支持するための本体部５２が孔部内で機体フレームに対して傾斜状態で固定されている。
本体部５２にはそれぞれ油圧ホースを挿通して固定するための６個の挿通孔５３が形成されている。天然ゴム等の弾性体からなる本体部５２は挿通孔５３の内面が多段の凹凸形状に形成されており、２列に並ぶ各３個の挿通孔５３をそれぞれ二分割するように三分割の分割体５２ａ、５２ｂ、５２ｃで構成されている（図１０参照）。
そして、油圧ホースを固定支持する際には、本体部５２における三分割の分割体５２ａ、５２ｂ、５２ｃの各半円筒状の凹部間に油圧ホースを挟み込んで互いに突き当てて当接させる。分割体５２ａ、５２ｂ、５２ｃを互いに突き当てて各挿通孔５３を形成してなる本体部５２を、固定部５０の前片部５０ａと後片部５０ｂとで挟んでボルト等で固定する構成を備えている。この構成により、複数の油圧ホースを自然な傾斜状態で各挿通孔５３内に個別に保持でき、挿通固定が容易になる。

また、特許文献２に記載された建設機械の支持機構では、複数のホース挿通孔を有していて各挿通孔が二分割されたグロメット半体同士を用いて、複数のホースを挟んで突き合わせるようにしている。これによって各ホースは個別に保持することができる。しかも、複数のホース挿通孔をグロメット半体の分割ラインからずらせて形成することで取り付け作業性が向上するようにしている。

特開２００５−１３８７４６号公報 特開２００８−１７１５９５号公報

しかしながら、油圧ショベル等の建設機械は多数の国で製造されたり輸出されたりして使用されるため、支持機構の本体部５２やグロメットに挿入される油圧ホースや燃料ホース等のホースは、現地で調達して装着する場合、その外径寸法が様々である。
そのため、特許文献１に記載の支持機構では、本体部が弾性を有する天然ゴム製であるとしても、上述した挿通孔ではホースが挿通孔より小径であると固定できず、挿通孔より大径であると挟み込むことができないという不具合がある。特に油圧ホースについては内部を高圧の作動油が流動するため、油圧ホースを分割体やグロメット半体で固定する際に過度に圧迫しないように負荷をかけない構造が求められている。

本発明は、このような実情に鑑みて、外径寸法の異なる挿通部材であっても固定支持できると共に挿通部材に過大な負荷をかけないようにした挿通部材の支持機構を提供することを目的とする。

本発明による挿通部材の支持機構は、ホース等の挿通部材を挿通させて保持する挿通孔を備えた支持部材を、フレーム部材に固定してなる挿通部材の支持機構であって、支持部材の挿通孔内には嵌挿された挿通部材を固定して支持するリブが突出して形成され、リブは弾性変形可能な弾性部材からなっており、挿通部材をリブで支持できるようにしたことを特徴とする。
本発明によれば、支持機構の支持部材に形成した挿通孔に挿通部材を嵌挿した際、挿通孔内に設けた弾性部材からなるリブを圧縮して弾性変形させることで挿通部材を押圧して固定保持することができる。そのため、挿通部材の外径寸法が挿通孔の内径寸法と異なる場合でもリブを弾性変形させることで支持でき、しかも、リブによって挿通部材を弾性的に押圧支持するから挿通部材に過大な負荷がかかることを抑制できる。

また、支持部材は一体形成されていてもよい。
支持部材が一体形成されていることで、部品点数が少なく、挿通孔内への挿通部材の挿入と支持が容易になる。しかも、支持部材が一体形成されているからフレーム部材に固定する前に、複数の挿通部材を支持部材に整列させて保持できる。
また、支持部材は弾性部材で形成されていることが好ましい。
リブだけでなく支持部材を弾性部材で形成することで、挿通部材の外径寸法が挿通孔の内径寸法以上または以下であっても嵌挿可能であり、しかも挿通部材を挿通孔内へ嵌挿してリブで支持した状態で、挿通部材をリブで押圧したり挿通部材内の例えば油圧等の内容物が脈動する等して内部圧力が高くなったとしても支持部材の弾性変形で吸収できるから応力によって挿通部材に過大な負荷がかかることを抑制できる。

支持部材の側面には挿通孔に連通する溝が形成されており、溝を開くことで挿通部材を挿通孔に嵌挿可能としたことを特徴とする。
支持部材の溝を開くことで挿通部材を挿通孔に嵌挿させることができる。そして、挿通孔内に挿通部材が嵌挿された状態で支持部材が膨張したとしても、支持部材は連結部材を介してフレーム部材に固定されているから、連結部材で押圧された支持部材が溝によって弾性変形させられるためリブによって挿通部材が気密に押圧固定される。また、支持部材が一体に形成されていても、溝を広げて挿通部材を挿通孔に対して嵌挿または離脱させることができるから、部品点数が少なくて済む上に挿通孔内への挿通部材の挿入と離脱が容易である。しかも、支持部材が一体形成の弾性部材で構成されているから、フレーム部材に固定する前に、溝を通して複数の挿通部材を支持部材に容易に整列・保持できるから、複数の挿通部材のフレーム部材への着脱作業が容易である。

また、リブは挿通孔の内壁にリング状に突出して形成されていることが好ましい。
支持部材の挿通孔に嵌挿された挿通部材はリング状のリブの弾性変形によって全周に亘って押圧されることで確実に気密に保持できる。
また、支持機構は建設機械のフレーム部材に設けられており、支持部材は連結部材を介してフレーム部材に固定されていてもよい。
建設機械における操作レバーの操作等によってもホースやハーネス等の挿通部材を支持部材の挿通孔内でリブによって気密に保持することができる。また、支持部材は連結部材を介して建設機械のフレーム部材に固定されているから、連結部材で押圧された支持部材が溝によって弾性変形させられるためリブによって挿通部材が気密に押圧固定される。

本発明による挿通部材の支持機構によれば、外径寸法の異なる挿通部材であっても、また挿通孔の内径寸法と異なる外径寸法の挿通部材であっても、支持部材の挿通孔内に嵌挿させた状態で挿通孔内のリブが弾性変形することで押圧して保持できる。しかも、弾性を有するリブによって挿通部材に過大な負荷がかからないように保持できる。

本発明の実施形態による油圧ショベルを示す要部斜視図である。 運転室の操作レバーとホース支持機構を示す斜視図である。 図２に示す運転室の機体フレームとこれを貫通して装着されるホースの支持機構を示す図である。 ホース支持機構の中央縦断面図である。 ホース支持機構の分解斜視図である。 図５に示すホース支持機構における支持部材の拡大斜視図である。 図６に示す支持部材のＡ−Ａ線断面図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は図７に示す支持部材の挿通孔におけるＢ部分の拡大断面図である。 従来技術におけるホース支持機構の縦断面図である。 図９に示すホース支持機構の分解斜視図である。

以下、本発明の実施形態による油圧ショベルにおけるホース支持機構について説明する。
図１及び図２は実施形態による油圧ショベルを示すものである。
本実施形態による油圧ショベル１は、図１に示すように下部走行体２の上部に上部旋回体３が旋回可能に設けられている。上部旋回体３の旋回フレーム４には、例えば前方左側に運転室５が設けられ、運転室５の右側にはアームやバケット等を備えた作業機６が上下動可能に設けられている。
図２に示す運転室５内には、床面を構成するフレーム部材としての機体フレーム８にオペレータが着座するシート９が設けられ、その左右両側にはコンソールボックス１０が設けられている。各コンソールボックス１０の上面には作業機６等の操作をするための操作レバー１１が取り付けられている。各操作レバー１１には図示しないコントロールバルブボックス等の油圧機器、作動油タンク、油圧ポンプ等に連結される例えば６本の油圧ホース１２（図４参照）が挿通部材として連結されており、これら油圧ホース１２はホースカバー１３に被覆されている。

図２において、複数の油圧ホース１２を収容したホースカバー１３は各操作レバー１１からコントロールボックス１０内を経由してその下側に突出して湾曲させられ、床面である機体フレーム８に設けた一対のホース支持機構１５に斜めに傾斜した状態で挿通されて運転室５の外部に延びている（図３参照）。

図４乃至図８はホース支持機構１５を示す図である。
図４及び図５に示すホース支持機構１５は、機体フレーム８に固定された連結部材１６と、連結部材１６に固定されていてホースカバー１３内の各油圧ホース１２を個別に挿通して支持する挿通孔１７が形成された支持部材１８とを備えている。
連結部材１６は、凹部２０ａを有していて略Ｕ字状に形成された受け部２０と、凹部２０ａに支持部材１８を嵌挿させて挟持して受け部２０にボルト等で固定される係止部２１とで構成されている。連結部材１６は金属等の非弾性部材で形成されていることが好ましい。図４に示すように、連結部材１６の受け部２０と係止部２１は、機体フレーム８の孔部８ａを挟んでその両側に取り付けられる。

また、図４及び図５に示すように、受け部２０は機体フレーム８上に固定される基部２０ｂと、基部２０ｂに対して屈曲して凹部２０ａを形成するために両側に延びるアーム部２０ｃ、２０ｃとを有している。受け部２０の取り付け状態でアーム部２０ｃ、２０ｃは孔部８ａ内に落ち込むことで、凹部２０ａは孔部８ａ内で傾斜状態に保持される。
係止部２１は基部２１ａと当接部２１ｂとが屈曲して板状に形成され、当接部２１ｂの上部にはガイド部２１ｃが突出して形成されている。係止部２１を支持部材１８を挟んで受け部２０に固定させた状態で、ガイド部２１ｃは支持部材１８より上方に突出して形成され、支持部材１８の挿通孔１２に油圧ホース１２を挿通する際に、カバー１３の先端をガイド部２１ｃに当接させて保護することができる。

図６に示すように、支持部材１８は、例えば天然ゴム等の弾性部材で形成されており、例えば平面視で略台形または長方形をなすと共に所定の厚みを有する略直方体形状を有している。支持部材１８は、油圧ホース１２を挿通させるための上下面を貫通する挿通孔１７が例えば上下面の長辺の方向に一列３個で二列設けられており、合計６個の挿通孔１７が形成されている。
図７は図６に示す支持部材１８のＡ−Ａ線断面図である。図７において、各挿通孔１７は略円筒形状の内壁１７ａを有しており、その長手方向中央部には例えば断面略三角形のリブ２３が全周に亘ってリング状に突出している（図８（ａ）参照）。そのため、挿通孔１７内に挿通させる油圧ホース１２の外径が挿通孔１７の内壁１７ａの内径よりも小さい場合でも、リブ２３が弾性変形して拡径することで油圧ホース１２を押圧状態に固定保持することができる。

また、挿通孔１７の内壁１７ａに形成するリング状のリブ２３は必ずしも断面三角形に限定されることはなく、舌片形状等、適宜の突出形状のものを採用できる。例えば図８（ｂ）では断面台形状のリブ２４が形成され、図８（ｃ）では断面円弧状のリブ２５が形成されている。
また、図６に示す支持部材１８において、連結部材１６の受け部２０と係止部２１に対向する側面１８ａ、１８ｂには各挿通孔１７に対向する位置に長溝２７、２７がそれぞれ上下面まで延びており、しかも各長溝２７は側面１８ａ、１８ｂから各挿通孔１７に連通するまで延びて側面１８ａ、１８ｂが分断された形状に形成されている。挿通孔１７内に設けたリング状のリブ２３も長溝２７によって分断されている。
そのため、支持部材１８の挿通孔１７内に油圧ホース１２を嵌挿する際、各長溝２７を広げて拡幅することで開口させて、長溝２７の拡幅された開口から挿通孔１７内に嵌挿させることができる。

本実施形態による油圧ショベル１のホース支持機構１５は上述の構成を備えており、次に油圧ホース１２の取り付け方法について説明する。
図２及び図３において、運転室５内でコンソールボックス１０から引き出したホースカバー１３から複数、例えば６本の油圧ホース１２を突出させる。そして、図５及び図６において、弾性部材からなる支持部材１８の各挿通孔１７に連通する長溝２７を広げて拡幅させることで開口させて、拡幅した長溝２７の開口を通して油圧ホース１２を挿通孔１７内に嵌挿させる。油圧ホース１２の外径寸法が挿通孔１７の内径寸法以上である場合でも、長溝２７を広げることで挿通孔１７を拡径できるから、長溝２７を通して油圧ホース１２を挿通孔１７内に押し込んで嵌挿できる。
そして、油圧ホース１２を挿通孔１７内に嵌挿させた状態で、長溝２７の拡幅状態を解除すれば長溝２７は支持部材１８の弾性により元の溝幅に戻り挿通孔１８も縮径される。挿通孔１７に嵌挿された油圧ホース１２は、リブ２３の先端が圧縮されて弾性変形することで油圧ホース１２を全周に亘って押圧して保持できる。しかも、複数の油圧ホース１２を支持部材１８で整列させて保持できる。

一方、連結部材１６の受け部２０は基部２０ｂが機体フレーム８にボルトＢ１によって固定され、基部２０ｂから延びる一対のアーム部２０ｃ、２０ｃは機体フレーム８の孔部８ａ内に落ち込んでいる。これにより、受け部２０の凹部２０ａは孔部８ａ内で傾斜状態に保持される。
この状態で、各油圧ホース１２が挿通された支持部材１８を受け部２０の凹部２０ａ内に嵌合する。すると、受け部２０の凹部２０ａは機体フレーム８の孔部８ａ内に傾斜状態に位置するために、支持部材１８も孔部８ａ内で傾斜状態に保持される。そして、連結部材１６の係止部２１の基部２１ａを機体フレーム８に当接させて当接面２１ｂを支持部材１８の凹部２０ａと反対側の側面１８ａに押し付けて、ボルトＢ２によって受け部２０のアーム部２０ｃ、２０ｃに螺合して固定する。
これにより、支持部材１８は受け部２０及び係止部２１からなる連結部材１６によって、機体フレーム８の孔部８ａ内で傾斜状態に挟持されて押圧固定される。そのため、各油圧ホース１２も、機体フレーム８の後方上部に位置する操作レバー１１から下方に延びてホースカバー１３で被覆された状態で湾曲させられ、支持部材１８の各挿通孔１７に貫挿し固定されて傾斜状態に各別に保持される。そのため、各油圧ホース１２は無理のない自然な姿勢で固定保持される。

また、受け部２０及び係止部２１によって支持部材１８を挟持して固定した状態で、支持部材１８の各挿通孔１７内には油圧ホース１２が嵌挿されているため、油圧ホース１２の外径が例えば挿通孔１７の内径と同等またはそれ以上であったり油圧ホース１２の内圧が高まったりすると、支持部材１８が油圧等によって膨張して側面１８ａが受け部２０のアーム部２０ｃ、２０ｃの前端より突出することが想定される。
この場合、係止部２１の当接面２１ｂを支持部材１８の側面に押し付けてボルト止めすることで、支持部材１８の両側面１８ａ、１８ｂに形成された各長溝２７の部分が積極的に弾性変形して圧縮させられるから、当接面２１ｂとアーム部２０ｃ、２０ｃとの押圧固定が確実に行える。しかも、長溝２７の部分が圧縮変形させられることで、リブ２３も圧縮変形して油圧ホース１２を気密に押圧固定できる。また、支持部材１８が弾性部材で形成されているから、挿通孔１７内に支持される油圧ホース１２の振動を効果的に抑制できる。

上述のように本実施形態によるホース支持機構１５によれば、外径寸法の異なる油圧ホース１２であっても一体形成された支持部材１８の各側面１８ａ、１８ｂの長溝２７を弾性的に拡幅して開口することで、長溝２７を通して各油圧ホース１２を各挿通孔１７内に嵌挿させることができる。
しかも、支持部材１８の各挿通孔１７に複数本の油圧ホース１２を嵌挿保持させることで、機体フレーム８に固定する前に複数本の油圧ホース１２の整列と保持を容易に行うことができ、連結部材１６による機体フレーム８への複数本の油圧ホース１２の着脱作業が容易である。その点、上述した従来技術によるホース支持機構では、機体フレームに支持部材を固定する時に同時に油圧ホース１２の整列と保持を行うものであるから油圧ホース１２の本数が多いほど作業が煩雑で困難になる。
また、各挿通孔１７内に嵌挿された油圧ホース１２はリブ２３が圧縮されて弾性変形することによって嵌合させられ、油圧ホース１２の外径寸法に応じたリブ２３の弾性応力によって油圧ホース１２を係止して固定保持できる。更に、連結部材１６で支持部材１８を挟持することで、長溝２７の部分で支持部材１８が弾性変形させられてリブ２３も圧縮されて油圧ホース１２をより確実に気密に固定できる。
しかも、支持部材１８は天然ゴム等の弾性部材で形成されているから、挿通された油圧ホース１２に過大な負荷をかけないで押圧して固定保持できる。

また、支持部材１８は運転室５の前方に向けて下方に傾斜する姿勢で保持されるから、油圧ホース１２を前方下部に引き回す場合に、油圧ホース１２が無理に折り曲げられず自然な姿勢で傾斜させて固定して保持できて、保護できる。また、支持部材１８は弾性変形可能であるが、支持部材１８を固定保持する連結部材１６は弾性変形しないから、連結部材１６に負荷が作用しても油圧ホース１２に影響を与えない。また、一部の油圧ホース１２が脈動しても、他の油圧ホース１２に脈動が波及することはない。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜の変更が可能であり、これらはいずれも本発明に含まれる。
例えば、本発明による挿通部材は、油圧ホース１２に限定されるものではなく、燃料ホースや冷却水ホースやその他のホース類、そして電気配線用等のハーネス等、各種の挿通部材に適用できる。
また、上述の実施形態では、支持部材１８で各種のホース等の挿通部材を挿通状態で支持するための挿通孔１７は６個に限定されるものではなく、１個でもよいし、任意の複数本でもよい。
また、油圧ホース１２等の挿通部材を支持部材１８の各挿通孔１７に嵌挿させる際、上述の実施形態では広げた長溝２７の開口を通して挿通孔１７に嵌挿するようにしたが、これに代えて長溝２７を広げて挿通孔１７を拡径した状態で、挿通孔１７に油圧ホース１２等の挿通部材を端部から挿入して貫通させてもよい。

また、支持部材１８の挿通孔１７の内壁１７ａに形成されるリブ２３、２４，２５は１本のリング状でなくてもよく、複数本のリング状のリブ２３、２４，２５を間隔を開けて設けてもよい。また、リブ２３、２４，２５は必ずしもリング状に連続して形成される必要はなく、破線状またはドット状に不連続に設けてもよい。
或いは挿通孔１７の内壁１７ａの周方向の一部領域にのみリブ２３、２４，２５を設けてもよく、この場合、油圧ホース１２等の挿通部材はリブ２３、２４，２５と内壁１７ａとの間に保持されて、リブ２３、２４，２５が圧縮されて弾性変形することで内壁１７ａに押圧されて固定されることになる。
また、挿通孔１７内の軸方向におけるリブ２３、２４，２５の突出位置は必ずしも中央である必要はなく端部またはその近傍等、内壁１７ａ内であれば任意の位置に設置できる。

なお、本発明におけるホース支持機構１５の支持部材１８は必ずしも一体で形成されている必要はなく、上述した従来技術のように二分割または三分割等、複数に分割させて挿通部材を挟んで突き合わせ可能に構成してもよい。この場合、少なくとも挿通孔１７内に設けたリブ２３，２４，２５が弾性部材で形成されていればよい。
また、本発明は油圧ショベル１に限定されることなく、各種の建設機械やその他の車両や駆動機構など、任意の挿通部材の支持機構に適用できることはいうまでもない。

１ 油圧ショベル
５ 運転室
８ 機体フレーム
８ａ 孔部
１１ 操作レバー
１２ 油圧ホース
１３ ホースカバー
１５ ホース支持機構
１６ 連結部材
１７ 挿通孔
１７ａ 内壁
１８ 支持部材
２０ 受け部
２０ａ 凹部
２１ 係止部
２３，２４，２５ リブ
２７ 長溝

Claims (6)

1. ホース等の挿通部材を挿通させて保持する挿通孔を備えた支持部材を、フレーム部材に固定してなる挿通部材の支持機構であって、
   支持部材の挿通孔内には嵌挿された挿通部材を固定して支持するリブが突出して形成され、リブは弾性変形可能な弾性部材からなっており、挿通部材をリブで支持できるようにしたことを特徴とする挿通部材の支持機構。
2. 支持部材は一体形成されている請求項１に記載された挿通部材の支持機構。
3. 支持部材は弾性部材で形成されている請求項１または２に記載された挿通部材の支持機構。
4. 支持部材の側面には挿通孔に連通する溝が形成されており、溝を開くことで挿通部材を挿通孔に嵌挿可能とした請求項１乃至３のいずれかに記載された挿通部材の支持機構
5. リブは挿通孔の内壁にリング状に突出して形成されている請求項１乃至４のいずれかに記載された挿通部材の支持機構。
6. 支持機構は建設機械のフレーム部材に設けられており、支持部材は連結部材を介してフレーム部材に固定されている請求項１乃至５のいずれかに記載された挿通部材の支持機構。

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