JP2013224560A - 建設機械のフロント配管構造 - Google Patents

Abstract

【課題】油圧ホースを油圧配管から切り離さなくとも簡単にフロント作業機のブームと車体の接続部位にある機器の取り外し作業が行える建設機械のフロント配管構造の提供。
【解決手段】フロント作業機３０のブーム３１側に固定された油圧配管３８，４１と車体側に固定された油圧配管２５同士を連結部に配置した機器２６の上方を通過するようにそれぞれ可撓性の油圧ホースｈ２、ｈ１で連結すると共に、当該油圧ホースｈ２、ｈ１の途中に中継部材３９を設け、当該中継部材３９を前記ブーム３１側または車体側に着脱自在に取り付ける。これによって、油圧ホースｈ２、ｈ１を油圧配管２５，３８，４１から切り離さなくとも簡単にフロント作業機３０のブーム３１と車体の接続部位にある機器２６の取り外し作業が行える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、油圧によって動作するフロント作業機を備えた建設機械に係り、特に車体側油圧配管とフロント作業機側油圧配管とを接続する配管構造に関するものである。

一般に、油圧ショベルなどの建設機械は、自走可能な下部走行体と、この下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体とから車体が構成されており、この上部旋回体の前部側には土砂の掘削作業などを行うフロント作業機が俯仰動可能に設けられている。

このフロント作業機は、通常、上部旋回体の前部側に基端側が回動可能に取り付けられたブームと、このブームの先端側に回動可能に取り付けられたアームと、このアームの先端側に回動可能に取り付けられたバケットなどの作業具と、ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダからなる油圧アクチュエータとによって構成されている。そして、これら各油圧アクチュエータに対して上部旋回体に搭載された油圧ポンプから複数の給排通路を介して圧油を給排することによってブームやアームなどを作動させて掘削作業などを行うことができるようになっている。

これらの給排通路は、通常、油圧ショベルの上部旋回体側に固定して設けられた金属製のパイプ材からなる車体側油圧配管と、ブームの上面に固定して設けられた同じく金属製のパイプ材からなるブーム側油圧配管との間を、可撓性を有する油圧ホースによって接続する構成となっている。そして、この可撓性の油圧ホースは、ブームを上下方向に回動させたときにこのブームの動作に余裕をもって追従できるように上方に大きく円弧状に湾曲した状態で配設されている。

しかしながら、これらの給排通路はいずれもブームの上面側に集中させて配置されているため、ブーム側油圧配管を配置するときのレイアウトが制限されてしまう上に、上方に大きく円弧状に湾曲しているため、ホース長さが長くなり、重量も重くなってしまう。また、経年劣化でホースの自立性がなくなってしまう。そのため、以下の特許文献１では、複数のブーム側油圧配管をブーム上面側油圧配管とブーム下面側油圧配管との２系統に分けることで複数の油圧配管がブームの上面側に集中するのを回避している。

特開２０１０−１０１０４０号公報

ところで、この特許文献１のように複数のブーム側油圧配管をブーム上面側とブーム下面側との２系統に分けて配置した場合、そのブームと車体の接続部位の整備性が著しく悪化してしまうといった問題がある。すなわち、一般にこのブームと車体の接続部には、上部旋回体を旋回させるための旋回モータなどの機器が設置してあり、油圧配管をブームの上面側のみならず下面側にも配置すると、この機器を車体側から取り外す際に各油圧配管の油圧ホースが作業の妨げとなる。

このため、このブームと車体の接続部位にある機器の取り外しを行う際には、この油圧ホースも油圧配管側から一旦切り離さなくてはならない。その結果、油圧配管内の作動油を抜くための作業や油受けの準備、補充用の作動油を準備する作業などが必要となり、整備性が著しく悪化する。さらに、油圧ホースを油圧配管から切り離した際に油圧配管内に空気や不純物などのコンタミ混入のおそれもある。

そこで、本発明はこれらの課題を解決するために案出されたものであり、その目的は、油圧ホースを油圧配管から切り離さなくとも簡単にブームと車体の接続部位にある機器の交換・点検作業などを行うことができる新規な建設機械のフロント配管構造を提供するものである。

前記課題を解決するために第１の発明は、フロント作業機のブームを車体に俯仰動自在に備えると共に、前記ブームが連結される車体の連結部近傍に機器を設けた建設機械であって、前記ブーム側に固定された油圧配管と前記車体側に固定された油圧配管同士を前記機器の上方を通過するようにそれぞれ可撓性の油圧ホースで連結すると共に、当該油圧ホースの途中に中継部材を設け、当該中継部材を前記ブーム側または車体側に着脱自在に取り付けたことを特徴とする建設機械のフロント配管構造である。

このような配管構造によれば、ブーム側油圧配管と車体側油圧配管同士を連結する可撓性の油圧ホースの中継部材をブーム側から取り外すことによってその油圧ホースを左右に大きく撓ませることができる。これによって、油圧ホースが邪魔にならなくなるため、油圧ホースを油圧配管側から切り離さなくても、フロント作業機のブームと車体の接続部位に配置された旋回モータなどの機器の交換・点検作業などを簡単に行うことができる。

第２の発明は、フロント作業機のブームを車体に俯仰動自在に備えると共に、前記ブームが連結される車体の連結部近傍に機器を設けた建設機械であって、前記ブーム側から延びる油圧配管と前記車体側から延びる油圧配管をそれぞれ複数本ずつ互いに対になるように並べて固定すると共に、当該油圧配管同士を前記機器の上方を通過するようにそれぞれ可撓性の油圧ホースで接続し、当該油圧ホースのすべて、または当該油圧ホースのうち少なくとも前記機器の直上に位置する油圧ホースを延長させてその途中に中継部材を設け、当該中継部材を前記ブーム側または車体側に着脱自在に取り付けたことを特徴とする建設機械のフロント配管構造である。

このような配管構造によれば、フロント作業機のブームと車体の接続部位に配置された機器を取り外す際に、邪魔となる一部の油圧ホースの中継部材だけをブームから取り外して左右に大きく撓ませることができる。これによって、第１の発明のように油圧ホースが邪魔にならなくなるため、油圧ホースを油圧配管側から切り離さなくても機器の交換・点検作業などを簡単に行うことができる。

第３の発明は、第２の発明において、前記ブーム側から延びる複数の油圧配管をそれぞれ前記ブームの上面側と裏面側の２系統に分けて配設したことを特徴とする建設機械のフロント配管構造である。

このような配管構造によれば、第１および第２の発明の効果に加え、各油圧配管を余裕をもって配置できるため、レイアウトの自由度が高まると共に、各油圧配管をすっきりと配置できるため、美観を高めることが可能となる。

第４の発明は、第１ないし第３の発明において、前記油圧ホースは、少なくとも前記機器を直上方向に通過できる程度まで撓ませることが可能であることを特徴とする建設機械のフロント配管構造である。

このような配管構造によれば、フロント作業機のブームと車体の接続部位に配置された機器の直上から油圧ホースを完全に退かすことができるため、例えば、その機器が重量物であってクレーンやチェーンブロックなどの吊下げ装置を用いる必要がある場合には、そのまま直上に吊り上げるなどして簡単に取り外すことができる。

本発明に係る建設機械のフロント配管構造によれば、ブーム側油圧配管と車体側油圧配管同士を連結する可撓性の油圧ホースの中継部材をブーム側から取り外すことによってその油圧ホースを左右に大きく撓ませることができる。これによって、油圧ホースが邪魔にならなくなるため、油圧ホースを油圧配管側から切り離さなくても、フロント作業機のブームと車体の接続部位に配置された旋回モータなどの機器の交換・点検作業などを簡単に行うことができる。この結果、機器の交換・点検などの作業時間を大幅に短縮できると共にコンタミ混入を回避することができる。また、機器の交換・点検作業などのために油圧ホースを必要以上に長くする必要もないため、美観を損ねることもない。

本発明に係る建設機械（油圧ショベル）１００の実施の一形態を示す全体側面図である。 本発明に係る建設機械１００のフロント配管構造の実施の一形態を示す平面図である。 図２中Ａ−Ａ線断面図である。 可撓性の油圧ホース を撓ませてその下部に配置された機器（旋回モータ）を露出させた状態を示す平面図である。 従来の建設機械のフロント配管構造の一例を示す平面図である。 図５中Ａ−Ａ線断面図である。

次に、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら説明する。本発明に係るフロント配管構造を適用した建設機械（油圧ショベル）１００の実施の一形態を示したものである。図示するように、この油圧ショベル１００は、自走可能なクローラ式の下部走行体１０と、この下部走行体１０上に、後述する旋回モータによって旋回可能に搭載された上部旋回体２０とから車体が構成されている。そして、この車体を構成する上部旋回体２０の前部側には、掘削作業などを行うためのフロント作業機３０が俯仰動自在に設けられている。

この上部旋回体２０は、ベースとなる旋回フレーム２１と、この旋回フレーム２１の後端側に設けられたカウンターウェイト２２と、このカウンターウェイト２２の前側に設けられた建屋カバー２３と、旋回フレーム２１の前部左側に配設された運転席（キャブ）２４とから主に構成されている。

この旋回フレーム２１は、図２および図３に示すように厚肉鋼板で形成された底板２１ａの前部に、フロント作業機３０を連結するための左右一対の縦板２１ｂ、２１ｂが立設された構造となっている。そして、この縦板２１ｂ、２１ｂの前端側は、山形状に隆起し、フロント作業機３０のブーム３１が取り付けられるブームブラケット部２１ｃと、同じくフロント作業機３０のブームシリンダ３４（図１参照）がそれぞれ取り付けられるシリンダブラケット部２１ｄ、２１ｄとが形成されている。さらに、このブームブラケット部２１ｃ、２１ｃの後方には、それらを架け渡すように配管固定ブラケット２１ｅが設けられており、車体（上部旋回体２０）側から延びる複数の油圧配管２５、２５…の先端部をフロント作業機３０側に向けて固定して取り付けるようになっている。

また、この旋回フレーム２１の左右一対の縦板２１ｂ、２１ｂ間には、上部旋回体２０を旋回動するための旋回モータ（機器）２６が固定ボルトによって底板２１ａ上に着脱自在に取り付けられている。なお、この上部旋回体２０の建屋カバー２３内には、いずれも図示しないエンジンと、このエンジンによって駆動される油圧ポンプなどの油圧源と、次述するフロント作業機３０のブームシリンダ３４、アームシリンダ３５、バケットシリンダ３６などの油圧アクチュエータに圧油を給排するコントロールバルブ（図示せず）などが設けられている。

一方、フロント作業機３０は、図１に示すように上部旋回体２０の旋回フレーム２１に俯仰動自在に連結されたブーム３１と、このブーム３１の先端に揺動自在に連結されたアーム３２と、このアーム３２の先端に揺動自在に連結されたバケット３３と、これらを動作する油圧アクチュエータであるブームシリンダ３４、アームシリンダ３５、バケットシリンダ３６とから主に構成されている。

ブーム３１は、図２および図３に示すように上フランジ板３１ａと、下フランジ板３１ｂと、左右のウェブ板３１ｃ、３１ｃとによって区画された角筒体から形成されている。そして、このブーム３１は、全体として下向きのくの字形に屈曲した状態で車体の前後方向に延び、その基端側が旋回フレーム２１に俯仰動自在に連結されている。

すなわち、このブーム３１の基端側には左右一対のブームフート部３１ｄ、３１ｄが設けられており、これらブームフート部３１ｄ、３１ｄは、左右方向に間隔をもって二股に分岐している。そして、これらブームフート部３１ｄ、３１ｄは、それぞれ旋回フレーム２１の左右のブームブラケット部２１ｃ、２１ｃに連結軸２１ｆを介して俯仰動自在に連結支持されている。

また、このブーム３１の上フランジ板３１ａには、上側配管固定具３７ａが固着して設けられている。この上側配管固定具３７ａは、左右のブームフート部３１ｄ、３１ｄの近傍に配置されて左右方向に延びている。そして、この上側配管固定具３７ａは、ブーム３１の上面側に配設された複数のブーム側油圧配管３８（本実施の形態では８本）のそれぞれ基端側を車体（上部旋回体２０）側に向けて固定するようになっている。

これら複数のブーム側油圧配管３８のうち、両端に位置するいくつかの油圧配管３８、すなわち図中左から１本目と２本目の油圧配管３８ａ、３８ａおよび６本目から８本目３８ａ、３８ａ、３８ａは、その上側配管固定部３７ａの部分まで金属製のパイプ材（剛性体）から形成されており、その端部はこの上側配管固定部３７ａに溶着または固定ボルトによって固定されている。

これに対し、中央付近に位置する残りの油圧配管３８、すなわち図中左から３本目から５本目の油圧配管３８ｂ、３８ｂ、３８ｂは、図３に示すように、そのブーム３１の先端側は同じく金属製のパイプ材（剛性体）から形成されてブーム３１の上フランジ板３１ａ上に固定されているが、その先端から上側配管固定部３７ａまでは可撓性の油圧ホースｈ１から形成されている。そして、これらの油圧ホースｈ１、ｈ１、ｈ１の端部には、中継部材３９がそれぞれ設けられており、この中継部材３９が固定ボルト４０によって上側配管固定部３７ａに着脱自在に取り付けられている。

また、同じくこの下フランジ板３１ｂにも下側配管固定具３７ｂが固着して設けられており、ブーム３１の下面側に設けられた複数のブーム側油圧配管４１のそれぞれ基端側を車体（上部旋回体２０）側に向けて固定するようになっている。そして、同じくこれら複数のブーム側油圧配管４１のうち、中央付近に位置するいくつかの油圧配管４１ａも、図３に示すように、そのブーム３１の先端側は同じく金属製のパイプ材から形成されてブーム３１の下フランジ板３１ｂ上に固定されているが、その先端から下側配管固定部３７ｂまでは可撓性の油圧ホースｈ１から形成されている。また、この油圧ホースｈ１の端部は、中継部材３９を介して固定ボルト４０によって下側配管固定部３７ｂに着脱自在に取り付けられている。なお、これら油圧ホースｈ１、ｈ２は、図示するように金属製のパイプ材からなる油圧配管３８，４１の先端部分と、上側配管固定部３７ａおよび下側配管固定部３７ｂとの距離よりもやや長く設定されており、上下または左右方向にやや撓んだ状態で取り付けられている。

さらに、この上側配管固定部３７ａおよび下側配管固定部３７ｂ側にそれぞれ固定された複数のブーム側油圧配管３８と、配管固定ブラケット２１ｅ側に固定された複数の車体側油圧配管２５間は、それぞれ可撓性の油圧ホースｈ２によって連結されている。そのため、これら各油圧ホースｈ２は、旋回フレーム２１の左右一対の縦板２１ｂ、２１ｂ間であって、旋回フレーム２１とブーム３１との接続部に架け渡されることで、その直下に位置する旋回モータ（機器）２６の上方を通過するようにして位置した状態となっている。

このような構成をした本発明のフロント配管構造にあっては、車体（上部旋回体２０）側で発生した圧油が車体側油圧配管２５から油圧ホースｈ２を介してブーム側油圧配管３８、４１側に送られ、ブームシリンダ３４、アームシリンダ３５、バケットシリンダ３６などの油圧アクチュエータを動作する。また、ブーム側油圧配管３８、４１のうち、中央部分にあるものは、前述したようにさらに中継部材３９と可撓性の油圧ホースｈ１を備えていることから、これらの場合は、この中継部材３９と油圧ホースｈ１を介して圧油が送られることになる。

そして、ブーム３１が動いているときであっても、旋回フレーム２１とブーム３１との間を架け渡すように位置する可撓性の各油圧ホースｈ２がそのブーム３１の俯仰動に追従して上下に撓むように変形するため、これらが断裂などすることなく、確実に圧油をブーム側油圧配管３８、４１側に送ることができる。また、ブーム油圧配管３８、４１をそれぞれブーム３１の上面側と裏面側の２系統に分けて配設することで各油圧配管３８、４１を余裕をもって配置できるため、レイアウトの自由度が高まると共に、各ブーム側油圧配管３８、４１をすっきりと配置できるため、美観を高めることが可能となる。

さらに、定期検査や修理などに際してこれら各油圧ホースｈ２の直下に設置された旋回モータ（機器）２６の点検・交換作業などを行うときには、油圧ホースｈ１を備えたブーム側油圧配管３８、４１の中継部材３９の取付ボルト４０を外して、各中継部材３９を上側配管固定部３７ａおよび下側配管固定部３７ｂから取り外す。すると、図４に示すようにブーム側油圧配管３８、４１をその油圧ホースｈ１の接続部分から大きく左右に撓ませて移動させることが可能となるため、その直下にある旋回モータ（機器）２６をむき出し状態にすることができる。

これによって、わざわざ油圧ホースｈ２を車体側油圧配管２５またはブーム側油圧配管３８、４１から切り離さなくても、フロント作業機３０のブーム３１と車体（上部旋回体２０）の接続部位に配置された旋回モータ２６などの機器の交換作業や点検作業などを簡単に行うことが可能となり、整備性の悪化やコンタミ混入を回避することができる。また、機器の交換・点検作業などのために油圧ホースｈ２を必要以上に長くする必要もないため、美観を損ねることもない。

そして、このようにして機器の交換・点検作業などが終了したならば、各中継部材３９を上側配管固定部３７ａおよび下側配管固定部３７ｂ側にそれぞれ取付ボルト４０によって取り付けることで、これらのブーム側油圧配管３８、４１をブーム３１側にしっかりと保持することができる。

図５および図６は従来のフロント配管構造であり、ブーム側油圧配管３８、４１のすべてが上側配管固定部３７ａおよび下側配管固定部３７ｂの位置まで金属製のパイプ材から形成されてその位置で固定されている。そのため、美観向上のために長さを短くした油圧ホースｈ２を大きく撓ませることが困難であり、機器の交換・点検作業の都度、油圧ホースｈ２をブーム側油圧配管３８、４１または車体側油圧配管２５から一旦切り離さなければならず、整備性の悪化やコンタミ混入のおそれがあった。

これに対し、本発明のフロント配管構造では、前述したように可撓性油圧ホースの部分を従来よりも長くしたため、油圧ホースｈ２を切り離す必要がなくなって、これら従来構造の不都合を回避することができる。なお、本実施の形態では、ブーム側油圧配管３８、４１のうち、旋回モータ（機器）２６の点検・交換作業の邪魔となる一部のブーム側油圧配管３８、４１についてのみ、中継部材３９と可撓性の油圧ホースｈ１を備えた例で説明したが、ブーム側油圧配管３８、４１のすべてに対してこの中継部材３９と可撓性の油圧ホースｈ１を備えるようにしても良いことは勿論である。

また、この油圧ホースｈ２，ｈ１の長さ、すなわち撓み量は、美観などの点から鑑みると旋回モータ（機器）２６の点検・交換作業が可能となる最小限でも良いが、少なくとも旋回モータ（機器）２６を直上方向にそのまま通過できる程度まで撓ませることが可能な程度にすることが望ましい。つまり、この程度まで撓ませられれば、旋回モータ（機器）２６の直上から油圧ホースｈ２を完全に退かすことができるため、例えば、その旋回モータ（機器）２６が重量物であってクレーンやチェーンブロックなどの吊下げ装置を用いる必要がある場合には、そのままその旋回モータ（機器）２６を直上に吊り上げることで簡単に交換できるからである。

また、本実施の形態では、ブーム側油圧配管３８、４１を従来よりも短くして油圧ホースｈ２、ｈ１の中継部材３９をブーム３１側に取り付けるような構成としたが、これとは逆に車体側油圧配管２５側を従来よりも短くしてその間に可撓性の油圧ホースｈ１を接続すると共に、その油圧ホースｈ１と油圧ホースｈ２とを中継部材３９で接続してこの中継部材３９を車体（上部旋回体２０）側に取り付けるようにしても良い。

１００…建設機械（油圧ショベル）
１０…下部走行体（車体）
２０…上部旋回体（車体）
２１…旋回フレーム
２５…車体側油圧配管
２６…旋回モータ（機器）
３０…フロント作業機
３１…ブーム
３７ａ…上側配管固定部
３７ｂ…下側配管固定部
３８…ブーム側油圧配管（ブーム上面）
３９…中継部材
４０…取付ボルト
４１…ブーム側油圧配管（ブーム下面）
ｈ１、ｈ２…可撓性の油圧ホース

Claims (4)

1. フロント作業機のブームを車体に俯仰動自在に備えると共に、前記ブームが連結される車体の連結部近傍に機器を設けた建設機械であって、
   前記ブーム側に固定された油圧配管と前記車体側に固定された油圧配管同士を前記機器の上方を通過するようにそれぞれ可撓性の油圧ホースで連結すると共に、当該油圧ホースの途中に中継部材を設け、当該中継部材を前記ブーム側または車体側に着脱自在に取り付けたことを特徴とする建設機械のフロント配管構造。
2. フロント作業機のブームを車体に俯仰動自在に備えると共に、前記ブームが連結される車体の連結部近傍に機器を設けた建設機械であって、
   前記ブーム側から延びる油圧配管と前記車体側から延びる油圧配管をそれぞれ複数本ずつ互いに対になるように並べて固定すると共に、当該油圧配管同士を前記機器の上方を通過するようにそれぞれ可撓性の油圧ホースで接続し、
   当該油圧ホースのすべて、または当該油圧ホースのうち少なくとも前記機器の直上に位置する油圧ホースを延長させてその途中に中継部材を設け、当該中継部材を前記ブーム側または車体側に着脱自在に取り付けたことを特徴とする建設機械のフロント配管構造。
3. 前記ブーム側から延びる複数の油圧配管をそれぞれ前記ブームの上面側と裏面側の２系統に分けて配設したことを特徴とする請求項２に記載の建設機械のフロント配管構造。
4. 前記可撓性の油圧ホースは、少なくとも前記機器を直上方向に通過できる程度まで撓ませることが可能であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の建設機械のフロント配管構造。

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