JP2019007255A - 作業機械 - Google Patents

Abstract

【課題】省スペース化を実現しつつ、オイルフィルタの交換作業の際に、エンジンのマウント構造体に対するオイルの付着を防止することができる作業機械を提供する。【解決手段】オイルフィルタ５は、エンジン３をアッパーフレーム２ａに固定するためのマウント構造体６の上方に、配置される。マウント構造体６は、エンジン側固定部材６１と、車体フレーム側固定部材６２と、それらの固定部材の間に設けられている防振体６３と、防振体６３の上部を覆う油受け６４とを有する。【選択図】図４

Description

本発明は、車体フレームに設けられた機械室の内部に、エンジンと、オイルポンプと、エンジン及びオイルポンプに接続されているオイルフィルタとを備えている作業機械に関する。

従来、クローラ等を有する下部走行体と、下部走行体に搭載されている上部旋回体（車体フレーム）とを備えている作業機械がある。この種の作業機械としては、車体フレームに、運転室、各種作業機（例えば、ブーム、アーム、バケット等で構成された作業機）の他、各種機械を収容するための機械室が設けられているものが知られている。

機械室に収容されている各種機械としては、エンジン、及び、そのエンジンの排気系に接続されている後処理装置の他、エンジン等にオイルを供給するためのオイルポンプが挙げられる。

一般に、エンジンとオイルポンプとの間には、オイルを濾過するためのオイルフィルタが設けられている。オイルフィルタは定期的に交換する必要がある。そこで、オイルフィルタの交換作業を行う際に、交換時に漏れ出したオイルによって周辺が汚れてしまうことを防止するために、オイルフィルタの下方に予めオイルパン（油受け）を設置した作業機械が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−０５４１７７号公報

ところで、近年、駆動源としてエンジンとともに発電電動機を併用するハイブリッド仕様の作業機械等が開発されており、機械室の内部に設置されている各種機械の数は増加する傾向にある。また、従来、作業機械に対しては小型化の要望がある。そのため、近年、各種機械と車体フレームとの間のスペースの縮小が図られている。

そのような省スペース化のために、エンジンを車体フレームに固定するためのマウント構造体の上方に、オイルフィルタを配置する場合がある。また、そのような省スペース化を図った場合、特許文献１に記載の作業機械のように、予めオイルパン等の油受けを適切な設置するスペースを確保することが難しくなる場合がある。

そして、油受けが適切な位置に配置されていない場合、オイルフィルタの交換作業の際に、油受けによって受け止めきれなかったオイルが、オイルフィルタの下方に配置されているマウント構造体に付着してしまうおそれがあった。

マウント構造体にオイルが付着すると、マウント構造体の構成物品（特に、オイルによって劣化の生じやすいゴム、樹脂等で構成されている防振体）に劣化が生じてしまい、所望の防振性を得られなくなってしまうおそれがあった。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、省スペース化を実現しつつ、オイルフィルタの交換作業の際に、エンジンのマウント構造体に対するオイルの付着を防止することができる作業機械を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の作業機械は、
機械室が設けられている車体フレームを備え、前記機械室の内部に、エンジンと、オイルポンプと、前記エンジン及び前記オイルポンプに接続されているオイルフィルタとを有している作業機械であって、
前記エンジンを前記車体フレームに固定するためのマウント構造体を備え、
前記オイルフィルタは、前記マウント構造体の上方に配置され、
前記マウント構造体は、前記エンジンに取り付けられるエンジン側固定部材と、前記エンジン側固定部材に取り付けられている防振体と、前記車体フレームに取り付けられ、前記防振体を介して前記エンジン側固定部材に接続されている車体フレーム側固定部材と、前記防振体の上部を覆う油受けとを有していることを特徴とする。

このように、本発明の作業機械では、オイルの付着による劣化の影響が大きいマウント構造体の防振体の上部を覆うように、油受けを配置している。これにより、オイルフィルタの交換作業の際に滴下してきたオイルは油受けに受け止められるので、エンジンのマウント構造体（特に防振体）に対するオイルの付着を防止することができる。ひいては、マウント構造体の構成物品の劣化を防止することができる。

また、マウント構造体の上方にオイルフィルタを配置したことに伴って、従来離れた位置に位置していたマウント構造体と油受けとを一体化することが可能となっている。これにより、油受けを別途設置するためのスペースを省略して、機械室の省スペース化を実現している。

また、本発明の作業機械においては、
前記油受けは、皿状に形成された前記防振体の押さえ板であることが好ましい。

一般に、防振体の上方部分には、防振体を固定するための押さえ板が当接するように配置されている。そこで、その押さえ板を皿状に形成して油受けとして用いるようにすれば、構成物品の量を増やさずに、備え付けの油受けを設けることができるようになる。

また、本発明の作業機械においては、
前記マウント構造体は、前記防振体と前記油受けとの間にシール部材を有していることが好ましい。

マウント構造体に油受けを設けた構成の場合、油受けが受け止めたオイルが、マウント構造体の構成物品の隙間（例えば、固定のためのボルトとそのボルトが挿通される孔等）を伝わって、防振体に付着してしまうおそれがある。そこで、油受けと防振体との間にシール部材を設けることにより、そのようなオイルの付着を防止することができるようになる。

また、本発明の作業機械においては、
前記マウント構造体は、前記油受けで受け止められたオイルを排出するための排油管を有していることが好ましい。

このような排油管を設けると、油受けを外さずに排油回収を行うことができるようになる。ひいては、排油回収の際におけるマウント構造体へのオイルの付着を防止することができるようになる。

実施形態に係る油圧ショベルの構成を示す側面図。 図１の油圧ショベルの機械室の内部におけるエンジン、オイルポンプ、オイルフィルタ及びマウント構造体の位置関係を模式的に示す側面図。 図２のオイルフィルタの構成を示す斜視図。 図２のマウント構造体の断面形状を示す側面図。

以下、図面を参照して、実施形態に係る作業機械である油圧ショベルＳについて説明する。以下の説明においては、油圧ショベルＳの進行方向前方及び前側を単に「前方」及び「前側」といい、進行方向後方及び後側を単に「後方」及び「後側」という。

なお、本実施形態では作業機械の一例として油圧ショベルＳを用いるが、本発明の作業機械は、車体フレームに機械室が設けられているものであればよく、油圧ショベルに限定されるものではない。例えば、クレーン車等であってもよい。

図１に示すように、油圧ショベルＳは、下部走行体１と、下部走行体１に旋回可能に搭載されている上部旋回体２（車体フレーム）とを備えている。

下部走行体１は、ロアフレーム１ａと、ロアフレーム１ａの両側に設けられた一対のクローラ１ｂとを備えている。クローラ１ｂは、油圧アクチュエータである走行用油圧モータによって駆動される。

なお、下部走行体は、ロアフレームとクローラとによって構成されたものに限定されるものではなく、機械室が設けられている車体フレームを備えたものであればよい。そのため、下部走行体は、車輪で移動するものであってもよいし、脚式移動のものであってもよい。また、作業機械が水上で使用されるものである場合には、下部走行体は台船等であってもよい。

上部旋回体２は、ロアフレーム１ａに対して旋回自在に支持されているアッパーフレーム２ａと、アッパーフレーム２ａの前側に設けられている運転室２ｂと、運転室２ｂの側方に設けられている作業機２ｃと、運転室２ｂ及び作業機２ｃの後方に搭載されているカウンタウエイト２ｄと、アッパーフレーム２ａとカウンタウエイト２ｄとで画成されている機械室２ｅとを有している。

運転室２ｂには、運転者が作業機２ｃの運動、上部旋回体２の旋回、及び、下部走行体１の移動を操作するための各種レバー（不図示）等、油圧ショベルＳを操作するための各種機器が設けられている。

作業機２ｃは、上部旋回体２のアッパーフレーム２ａに回動自在に連結されているブーム２ｃ１と、ブーム２ｃ１に回動自在に連結されているアーム２ｃ２と、アーム２ｃ２に回動自在に連結されているバケット２ｃ３とを有している。

また、作業機２ｃは、上部旋回体２のアッパーフレーム２ａ及びブーム２ｃ１に両端が取り付けられているブームシリンダ２ｃ４と、ブーム２ｃ１及びアーム２ｃ２に両端が取り付けられているアームシリンダ２ｃ５と、アーム２ｃ２及びバケット２ｃ３に両端が取り付けられているバケットシリンダ２ｃ６とを有している。

ブーム２ｃ１は、上部旋回体２のアッパーフレーム２ａに回動可能に軸支されており、その軸を支点として、ブームシリンダ２ｃ４の伸縮動作によって回動する。アーム２ｃ２は、ブーム２ｃ１に回動可能に軸支されており、その軸を支点として、アームシリンダ２ｃ５の伸縮動作によって回動する。バケット２ｃ３は、アーム２ｃ２に回動可能に軸支されており、その軸を支点として、バケットシリンダ２ｃ６の伸縮動作によって回動する。

カウンタウエイト２ｄは、その重量によって、作業機２ｃとの間で、油圧ショベルＳ全体としてのバランスを保っている。カウンタウエイト２ｄと運転室２ｂ及び作業機２ｃとの間には、機械室２ｅとなる空間が形成されている。

図２に示すように、アッパーフレーム２ａの後方側の部分には、アッパーフレーム２ａとカウンタウエイト２ｄとによって、機械室２ｅが画成されている。

機械室２ｅには、駆動源としてのエンジン３及び発電電動機（不図示）、エンジン３等にオイルを供給するためのオイルポンプ４等の各種機械等が設置されている。また、エンジン３の近傍には、オイルから摩耗粉等を取り除くためのオイルフィルタ５が配置されている。

エンジン３は、アッパーフレーム２ａに対し、複数のマウント構造体６によって固定されている。なお、図２においては、理解を容易にするために、エンジン３の後方に位置するマウント構造体６を１つのみ図示している。

ところで、油圧ショベルＳは、駆動源として、エンジン３だけでなく、発電電動機も採用したハイブリッド仕様の機種である。そのため、機械室２ｅの内部のスペースは、発電電動機が設置されている分だけ、エンジンのみを駆動源とする油圧ショベルに比べて狭くなっている。

そこで、油圧ショベルＳでは、オイルフィルタ５をマウント構造体６の上方に位置するようにアッパーフレーム２ａに固定することによって、水平方向における省スペース化を図っている。

図３に示すように、オイルフィルタ５は、アッパーフレーム２ａに取り付けるための連結部５ａと、連結部５ａに対するカートリッジとして構成されている本体部５ｂとで構成されている。

連結部５ａには、本体部５ｂの内部に連通する複数の口部５ｃが設けられている。それらの口部５ｃには、配管５ｄが取り付けられる。その配管５ｄを介して、オイルフィルタ５とエンジン３又はオイルポンプ４とは、相互に接続されている。

本体部５ｂは、その内部にフィルタエレメントを収容している。そのため、エンジン３から所定の口部５ｃを介して本体部５ｂに供給されたオイルは、そのフィルタエレメントによって濾過された後、他の口部５ｃから吐出され、オイルポンプ４に供給される。

このように構成されているオイルフィルタ５は、本体部５ｂに内蔵されているフィルタエレメントを定期的に交換する必要がある。通常、本体部５ｂの内部には常にオイルが存在しているので、交換作業の際に、そのオイルが漏れ出してしまうことがある。その漏れ出すオイルを適切に処理しなければ、機械室２ｅに収容されている構成物品に、そのオイルが付着してしまうおそれがある。

特に、エンジン３をアッパーフレーム２ａに固定するためのマウント構造体６は、オイルフィルタ５の下方に位置しているので、オイルが付着しやすい。そして、マウント構造体６にオイルが付着すると、マウント構造体６の構成物品（特に、オイルによって劣化の生じやすいゴム、樹脂等で構成されている防振体６３（図４参照））に劣化が生じてしまい、所望の防振性を得られなくなってしまうおそれがある。

そこで、油圧ショベルＳでは、マウント構造体６に漏れ出たオイルを受け止めるための油受け６４（図４参照）を設けることによって、オイルフィルタ５の交換作業の際に漏れ出たオイルの防振体６３への付着を防止している。

図４に示すように、マウント構造体６は、エンジン３に取り付けられるエンジン側固定部材６１と、上部旋回体２のアッパーフレーム２ａに取り付けられる車体フレーム側固定部材６２と、エンジン側固定部材６１と車体フレーム側固定部材６２との間に設けられている防振体６３と、防振体６３の上部を覆う油受け６４と、油受け６４に接続されている排油管６５とを備えている。

エンジン側固定部材６１は、断面形状がＬ字形状となるように折り曲げられた板状の固定部６１ａと、固定部６１ａの下方側の先端に連接されている環状部６１ｂと、固定部６１ａの側面部及び環状部６１ｂ側面部に橋渡しするように連接されている略三角形の一対の側壁部６１ｃとを有している。

固定部６１ａの上下方向に延びる第１部分６１ａ１には、複数の第１固定孔６１ａ２が形成されている。固定部６１ａは、第１固定孔６１ａ２を介して、第１ボルトＢ１によってエンジン３に固定される。一方、固定部６１ａの水平方向に延びる第２部分６１ａ３の先端部には、環状部６１ｂが連接されている。

環状部６１ｂの中央部には、挿通孔６１ｂ１が形成されている。挿通孔６１ｂ１には、車体フレーム側固定部材６２及び防振体６３が挿入されている。また、挿通孔６１ｂ１には、断面形状がＬ字形状の環状のリテーナ６６が、上下方向から１つずつ嵌め込まれており、そのリテーナ６６によって、挿通孔６１ｂ１の内周面及び上下の縁部（すなわち、防振体６３に接触する部分）が覆われている。

車体フレーム側固定部材６２は、筒状の部材であり、環状部６１ｂの挿通孔６１ｂ１に挿通されており、車体フレーム側固定部材６２とともに挿通孔６１ｂ１に挿入されている防振体６３を介して、環状部６１ｂに固定されている。車体フレーム側固定部材６２の設置位置は、アッパーフレーム２ａに形成されている第２固定孔２ａ１、及び、後述する油受け６４の第３固定孔６４ａに対応する位置となっている。

一対の防振体６３は、アッパーフレーム２ａからエンジン３に伝達される振動、又は、エンジン３からアッパーフレーム２ａに伝達する振動を吸収し低減するための部材であり、ゴム又は柔軟性の高い樹脂等によって形成されている。

一対の防振体６３の各々は、中央部分が軸線方向一方側に突出した環状の部材として形成されており、エンジン側固定部材６１の環状部６１ｂの挿通孔６１ｂ１に上下方向のいずれか一方側から挿入されている。そのため、一対の防振体６３の突出部分は、互いに対向している。防振体６３の突出部分が形成されている面とは反対側の面は、アッパーフレーム２ａ又は油受け６４に当接している。

油受け６４は、防振体６３の径、及び、オイルフィルタ５の本体部５ｂの径よりも大径の皿状の部材である。油受け６４の中央部分には、第３固定孔６４ａが形成されており、周辺部分には、排油孔６４ｂが形成されている。

第３固定孔６４ａ、第３固定孔６４ａの下方に設置されている筒状の車体フレーム側固定部材６２、及び、車体フレーム側固定部材６２の下方に位置しているアッパーフレーム２ａの第２固定孔２ａ１には、第２ボルトＢ２が挿通されている。第２ボルトＢ２の先端部は、アッパーフレーム２ａの第２固定孔２ａ１から突出しており、ナットＮが螺合している。

すなわち、第２ボルトＢ２とナットＮとの螺合によって、第３固定孔６４ａを有している油受け６４、及び、筒状の部材である車体フレーム側固定部材６２（ひいては、マウント構造体６）が、アッパーフレーム２ａに固定されている。

ここで、車体フレーム側固定部材６２の周囲には一対の防振体６３が配置されており、一対の防振体６３の一方は、油受け６４の底面部分に当接している。そのため、油受け６４は、第２ボルトＢ２とナットＮとの螺合によって、防振体６３の上面に押し付けられるように固定されことになる。すなわち、油受け６４の底面部分が、防振体６３の押さえ板となる。

第２ボルトＢ２の頭部と油受け６４の第３固定孔６４ａの周辺部分との間には、座金６８（シール部材）が設置されている。座金６８は、環状の部材であり、第２ボルトＢ２が挿通されている。この座金６８によって、第２ボルトＢ２及びと油受け６４の第３固定孔６４ａの周辺部分との間には、封止構造が形成されている。

これにより、油圧ショベルＳでは、第３固定孔６４ａを介して、油受け６４の下方に位置する防振体６３に油受け６４で受け止められたオイルが伝わって付着してしまうことを防止している。

なお、本発明のシール部材は、このような座金に限定されるものではない。例えば、シール部材としてシールテープを採用し、第２ボルトＢ２の頭部と油受け６４の第３固定孔６４ａの周辺部分との接触部分を覆うようにシールテープを巻き付けてもよい。また、座金の上面又は下面の第２ボルトＢ２又は第３固定孔６４ａの周辺部分と接触する部分に、ゴム又は樹脂を設けて、封止の性能を向上させてもよい。

また、座金６８、第２ボルトＢ２及び油受け６４の第３固定孔６４ａの精度が十分に高く、第３固定孔６４ａからのオイル漏れが極めて微量である場合等には、座金６８（すなわち、シール部材）を省略してもよい。

排油孔６４ｂには、接続用筒状部材６７の上方部分が嵌挿され、固定されている。一方、接続用筒状部材６７の下方部分には、機械室２ｅの外部まで延びる排油管６５が接続されている。油受け６４に受け止められたオイルは、これらによって構成された排油構造を介して、機械室２ｅの外部まで導かれ排出される。

油圧ショベルＳでは、このような排油構造を設けたことにより、油受け６４を外さずに排油回収を行うことができるようになっている。ひいては、排油回収の際におけるマウント構造体６へのオイルの付着を防止することができるようになっている。

なお、本発明の油受けは、必ずしもこのような排油構造を構成する必要はない。例えば、オイルフィルタの交換作業の際に漏れ出るオイルが少量である場合、又は、オイルフィルタの交換作業の際に油受けの内側にオイルを吸着する布を設置する場合等には、排油構造（すなわち、排油孔、接続用筒状部材、排油管）を省略してもよい。

以上説明したように、マウント構造体６では、ゴム、樹脂等によって構成されている防振体６３の上部を覆うようにして、油受け６４を配置している。これにより、オイルフィルタ５の交換作業の際に滴下してきたオイルは、油受け６４に受け止められるので、防振体６３に対するオイルの付着は防止されている。ひいては、防振体６３の劣化が防止されている。

また、マウント構造体６の上方にオイルフィルタ５を配置したことに伴って、従来離れた位置に位置していたマウント構造体６に油受け６４を一体化することが可能となっている。これにより、油受け６４を別途設置するためのスペースを省略して、機械室２ｅの省スペース化を実現している。

以上、図示の実施形態について説明したが、本発明はこのような形態に限られるものではない。

例えば、上記実施形態においては、油受け６４として皿状の部材を採用するとともに、油受け６４を防振体６３の抑え部材としている。これは、構成物品の量を増やさずに、備え付けの油受け６４を設けるためである。しかし、本発明の油受けは、そのような構成に限定されるものではなく、防振体の上部を覆うことができるものであればよい。

例えば、オイルフィルタから漏れ出たオイルを導くように傾斜した板状の部材と、その板状の部材に導かれたオイルを受け止める樋状の部材とで油受けを形成してもよい。なお、このようにして油受けを形成した場合には、防振体の抑え部材は別途設けることが好ましい。

また、油受けとして皿状の部材を採用する場合、防振体全体を覆うことができ、また、オイルフィルタの本体部よりも大きな径のものを用いることが好ましい。しかし、オイルフィルタからオイルが滴下する部分が限定される場合等には、その限定された部分に対応するように、油受けの形状及び大きさを設定してもよい。

また、防振体は、エンジン側固定部材及び車体フレーム側固定部材の一方からの振動を吸収して、その振動が他方へ伝わってしまうことを抑制できるものであればよい。そのため、防振体の形材質、状及び配置位置は、機械室の内部のレイアウト等に応じて適宜変更してよい。ひいては、防振体の材質、形状及び配置位置に応じて、油受けの形状又は大きさも適宜変更してよい。

１…下部走行体、１ａ…ロアフレーム、１ｂ…クローラ、２…上部旋回体（車体フレーム）、２ａ…アッパーフレーム、２ａ１…第２固定孔、２ｂ…運転室、２ｃ…作業機、２ｃ１…ブーム、２ｃ２…アーム、２ｃ３…バケット、２ｃ４…ブームシリンダ、２ｃ５…アームシリンダ、２ｃ６…バケットシリンダ、２ｄ…カウンタウエイト、２ｅ…機械室、３…エンジン、４…オイルポンプ、５…オイルフィルタ、５ａ…連結部、５ｂ…本体部、５ｃ…口部、５ｄ…配管、６…マウント構造体、６１…エンジン側固定部材、６１ａ…固定部、６１ａ１…第１部分、６１ａ２…第１固定孔、６１ａ３…第２部分、６１ｂ…環状部、６１ｂ１…挿通孔、６１ｃ…側壁部、６２…車体フレーム側固定部材、６３…防振体、６４…油受け、６４ａ…第３固定孔、６４ｂ…排油孔、６５…排油管、６６…リテーナ、６７…接続用筒状部材、６８…座金（シール部材）、Ｂ１…第１ボルト、Ｂ２…第２ボルト、Ｎ…ナット、Ｓ…油圧ショベル。

Claims (4)

1. 機械室が設けられている車体フレームを備え、前記機械室の内部に、エンジンと、オイルポンプと、前記エンジン及び前記オイルポンプに接続されているオイルフィルタとを有している作業機械であって、
   前記エンジンを前記車体フレームに固定するためのマウント構造体を備え、
   前記オイルフィルタは、前記マウント構造体の上方に配置され、
   前記マウント構造体は、前記エンジンに取り付けられるエンジン側固定部材と、前記エンジン側固定部材に取り付けられている防振体と、前記車体フレームに取り付けられ、前記防振体を介して前記エンジン側固定部材に接続されている車体フレーム側固定部材と、前記防振体の上部を覆う油受けとを有していることを特徴とする作業機械。
2. 請求項１に記載の作業機械において、
   前記油受けは、皿状に形成された前記防振体の押さえ板であることを特徴とする作業機械。
3. 請求項１又は請求項２に記載の作業機械において、
   前記マウント構造体は、前記防振体と前記油受けとの間にシール部材を有していることを特徴とする作業機械。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の作業機械において、
   前記マウント構造体は、前記油受けで受け止められたオイルを排出するための排油管を有していることを特徴とする作業機械。