JP2019137993A

JP2019137993A - 建設機械

Info

Publication number: JP2019137993A
Application number: JP2018019960A
Authority: JP
Inventors: 亮太泉; Ryota Izumi; 暁久留島; Akira Kurushima
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2018-02-07
Filing date: 2018-02-07
Publication date: 2019-08-22
Anticipated expiration: 2038-02-07
Also published as: US20210040712A1; EP3733980B1; CN111655935A; US10961688B2; CN111655935B; EP3733980A1; JP6593475B2; EP3733980A4; WO2019155772A1

Abstract

【課題】狭いスペースであってもコントロールバルブのメンテナンスが行えるようにする。【解決手段】旋回フレーム１１の後側にエンジン１４を配置し、一対の縦板２２，２３の間にスイベルジョイント３０を配置し、この一対の縦板２２，２３の間のスイベルジョイント３０の斜め後方に旋回モータ３１を配置し、一対の縦板２２，２３の間のスイベルジョイント３０の後方で且つエンジン１４よりも前方にコントロールバルブ３２を配置する。そして、スイベルジョイント３０及びコントロールバルブ３２を左側縦板２２側に配置し、旋回モータ３１を右側縦板２３側に配置する。コントロールバルブ３２を内蔵する複数のスプール３２ａの抜き差し方向Ａが後方に向かって右側縦板２３側へ傾斜するように配置する。【選択図】図２

Description

本発明は、下部走行体と、この下部走行体上に旋回可能に設けられた旋回フレームと、この旋回フレームの一対の縦板にアタッチメントを起伏可能に支持する建設機械に関し、特にそのコントロールバルブの配置に関する。

従来より、旋回フレームの一対の縦板にアタッチメントを起伏可能に支持する油圧ショベルなどの建設機械は知られている。例えば、特許文献１の建設機械は、一対の縦板の間の狭い領域にスイベルジョイントと旋回モータとコントロールバルブとが前後に縦一列に並べられている。そして、コントロールバルブの後方のエンジンとの間のスペースを利用してコントロールバルブのスプール交換等のメンテナンスが行われている。

特許第５９２９９３２号公報

ところで、近年、排気ガス規制に対応するためにエンジンの排気ガス処理装置が大がかりなものとなってきている。

このため、従来の建設機械では十分に確保できていたコントロールバルブの後方のメンテナンス用スペースが確保できず、そのメンテナンスが非常にやりにくいという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、機器配置に工夫を加えることで、狭いスペースであってもコントロールバルブのメンテナンスが行えるようにすることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、コントロールバルブのスプールの抜き差し方向が縦板に対して斜めになるようにコントロールバルブを設けた。

具体的には、第１の発明では、下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に設けられた旋回フレームと、該旋回フレームの一対の縦板にアタッチメントを起伏可能に支持する建設機械において、
上記旋回フレームの後側に配置されたエンジンと、
上記一対の縦板の間に配置されたスイベルジョイントと、
上記一対の縦板の間の上記スイベルジョイントの斜め後方に配置された旋回モータと、
上記一対の縦板の間の上記スイベルジョイントの後方で且つ上記エンジンよりも前方に配置されたコントロールバルブとを備え、
上記スイベルジョイント及び上記コントロールバルブは、上記一対の縦板の一方側に配置され、上記旋回モータは、上記一対の縦板の他方側に配置され、
上記コントロールバルブは、内蔵する複数のスプールの抜き差し方向が後方に向かって上記一対の縦板の他方側へ傾斜している構成とする。

上記の構成によると、スイベルジョイントと旋回モータとコントロールバルブとを一対の縦板の間の狭いスペースに配置でき、コントロールバルブのスプールの抜き差しスペースも確保しやすい。

第２の発明では、第１の発明において、
上記複数のスプールの抜き差し方向は、上記スイベルジョイントの中心と上記旋回モータの中心とを結ぶ直線に沿って傾斜している。

上記の構成によると、一対の縦板の他方側の旋回モータの後方のスペースをコントロールバルブのスプールの抜き差し方向として有効に活用できる。

第３の発明では、第１又は第２の発明において、
平面視で上記複数のスプールの抜き差し方向に延びる直線と上記旋回モータとが互いに重ならない。

第４の発明では、第１から第３のいずれか１つの発明において、
上記エンジンのターボ機構は、平面視で上記複数のスプールの抜き差し方向に配置されているが、
側面視では、上記ターボ機構が、上記複数のスプールの抜き差しスペースよりも上方に配置されている。

上記の構成によると、ターボ機構が設けられるような場合には、さらにエンジン周りのスペースが狭くなるが、ターボ機構の下方のスペースを利用してコントロールバルブのスプールのメンテナンスを行うことができる。

第５の発明では、第４の発明において、
上記エンジンの下側にはエンジンオイルパンが設けられ、該エンジンオイルパン内のエンジンオイルを循環させるエンジンオイルポンプが背面視で複数のスプールの抜き差しスペースと重なる位置に設けられ、
上記エンジンの側方には、作動油を循環させる作動油ポンプが配置されるポンプ室が設けられ、
上記エンジンオイルポンプから、上記ポンプ室内に設けたエンジンオイルフィルタにエンジンオイル循環用配管が延びており、
上記エンジンオイル循環用配管は、上記エンジンオイルポンプから下方に延びる延長コネクタを介して接続されることで、上記複数のスプールの抜き差しスペースを避けている。

上記の構成によると、下方に延びる延長コネクタを利用することで、エンジンオイル循環用配管を低い位置に保つことができるので、ターボ機構の下方とエンジンオイル循環用配管の上方との間の限られたスペースを有効に利用してコントロールバルブのスプールのメンテナンスを行うことができる。

以上説明したように、本発明によれば、スイベルジョイント及びコントロールバルブを一対の縦板の一方側に配置し、旋回モータを一対の縦板の他方側に配置し、コントロールバルブを、その内蔵する複数のスプールの抜き差し方向が後方に向かって一対の縦板の他方側へ傾斜させて配置したことにより、狭いスペースであってもコントロールバルブのメンテナンスを行うことができる。

上部旋回体の機器配置の概要を示す平面図である。コントロールバルブ及びその周辺を拡大して示す平面図である。コントロールバルブ及びその周辺を拡大して示す斜視図である。コントロールバルブ及びその周辺を拡大して示す側面図である。ターボ機構、オイルフィルタ、エンジンオイル循環用配管及びＬ字状コネクタを拡大して示す斜視図である。油圧ショベルを示す側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図６は本発明の実施形態の建設機械としての油圧ショベル１を示し、この油圧ショベル１は、クローラ２ａ等の走行手段を備えた下部走行体２と、この下部走行体２に旋回軸Ｃ１を中心に旋回可能に支持された上部旋回体３を備えている。図１にも示すように、上部旋回体３の旋回フレーム１１の左右中心には、一対の縦板２２，２３が立設されている。この一対の縦板２２，２３の前端部にブームフット３ａが設けられている。このブームフット３ａには、アタッチメント４が起伏可能に支持されている。

例えば、このアタッチメント４は、ブームシリンダ５によって揺動操作される下部ブーム６と、この下部ブーム６の先端に連結され、アームシリンダ７によって揺動されるアーム８と、アーム８の先端に連結され、バケットシリンダ９によって揺動されるバケット１０とを備えている。なお、アタッチメント４の構成はこれに限定されない。

上部旋回体３は、旋回フレーム１１を備え、図１に示すように、一対の縦板２２，２３の左側に運転室１２が設けられている。一対の縦板２２，２３の後方にはカウンターウェイト１３が設けられている。一対の縦板２２，２３の後方で且つカウンターウェイト１３の前側にエンジン１４が長手方向が左右方向となるように横置きに搭載され、その左側にラジエータ１５、エアクリーナ１６、バッテリ１７等が配置され、右側には排気ガス処理装置１８が配置されている。旋回フレーム１１の右側前方には、例えば、排気ガス処理装置１８に利用される尿素タンク１９が配置され、その後方に燃料タンク２０、作動油タンク２１等が配置されている。排気ガス処理装置１８の下側で、エンジン１４の右側方には、作動油を循環させるための作動油ポンプ２４が設けられている。この作動油ポンプ２４が設けられたエンジン１４の右側には、ポンプ室２５が形成されている。

そして、下部走行体２と上部旋回体３との間で油圧配管がスイベルジョイント３０を介して接続されている。上部旋回体３は、旋回モータ３１の回転力により旋回操作されるようになっている。コントロールバルブ３２は、旋回モータ３１を含む各種油圧機器の制御を行うように構成されている。例えば、詳しくは図示しないが、クローラ２ａの走行モータ２ｂとコントロールバルブ３２との間の配管は、スイベルジョイント３０を介して接続されている。なお、見やすくするために、図３において、コントロールバルブの油圧配管を接続するポートは省略している。

スイベルジョイント３０は、一対の縦板２２，２３の間の旋回フレーム１１の旋回軸Ｃ１上に配置されている。旋回モータ３１は、一対の縦板２２，２３の間のスイベルジョイント３０の斜め後方に配置されている。コントロールバルブ３２は、一対の縦板２２，２３の間のスイベルジョイント３０の後方で且つエンジン１４よりも前方に配置されている。このように、本実施形態では、スイベルジョイント３０と旋回モータ３１とコントロールバルブ３２とを縦一列ではなく段違いにずらすことで、一対の縦板２２，２３の間の狭いスペースに配置することができる。

より具体的には、スイベルジョイント３０及びコントロールバルブ３２は、左側縦板２２の近傍に配置され、旋回モータ３１は、右側縦板２３の近傍に配置されている。コントロールバルブ３２は、内蔵する複数のスプール３２ａの抜き差し方向Ａ（図１等に白抜き矢印で示す）が後方に向かって右側縦板２３側へ傾斜している。

別の言い方をすると、図２に拡大して示すように、複数のスプール３２ａの抜き差し方向Ａは、スイベルジョイント３０の中心と旋回モータ３１の中心とを結ぶ直線Ｂに沿って傾斜している。抜き差し方向Ａと直線Ｂとは平行である必要はなく、多少傾いていてもよい。そして、平面視で複数のスプール３２ａの抜き差し方向Ａに延びる直線と旋回モータ３１とが互いに重ならない位置関係にある。

図２に示すように、エンジン１４のターボ機構１４ａは、平面視で複数のスプール３２ａの抜き差し方向Ａに配置されているが、図３及び図４にスプール３２ａを抜き出した状態を示すように、側面視では、ターボ機構１４ａが、複数のスプール３２ａの抜き差しスペース３３よりも上方に配置されている。

図１及び図５に示すように、エンジン１４の下側にはエンジンオイルパン１４ｂが設けられている。このエンジンオイルパン１４ｂに近いエンジン１４の下側には、このエンジンオイルパン１４ｂ内のエンジンオイルを循環させるためのエンジンオイルポンプ１４ｃが設けられている。このエンジンオイルポンプ１４ｃは、背面視で複数のスプール３２ａの抜き差しスペース３３と重なる高さ位置にある。上記作動油タンク２１は、エンジン１４の前方且つコントロールバルブ３２の右側方に配置されているが、その上側の上記ポンプ室２５に面する側面には、オイルフィルタ３５が取り付けられている。エンジンオイルポンプ１４ｃから作動油タンク２１の上側に取り付けたオイルフィルタ３５にエンジンオイル循環用配管３６が延びている。このエンジンオイル循環用配管３６は、エンジンオイルポンプ１４ｃから下方に延びる延長コネクタとしてのＬ字状コネクタ３７を介して下方において接続された後、抜き差しスペース３３を避けるようにして上端側が上方のオイルフィルタ３５に接続されている。

以上説明したように、コントロールバルブ３２に不具合があり、そのスプール３２ａのメンテナンスの必要が生じた場合でも、本実施形態では、抜き差しスペース３３がエンジン１４の前側の空いたスペースに設けられており、しかもその抜き差し方向Ａが一対の縦板２２，２３に対して傾斜した方向となっているので、抜き差しスペース３３を確保しやすく、スプール３２ａの抜き差し動作が容易である。

そして、右側縦板２３側の旋回モータ３１の後方のスペースをコントロールバルブ３２のスプール３２ａの抜き差し方向Ａとして有効に活用できる。

また、ターボ機構１４ａが設けられるような場合でも、ターボ機構１４ａの下方のスペースを利用してコントロールバルブ３２のスプール３２ａのメンテナンスを行うことができる。

また、本実施形態では、コントロールバルブ３２の上記抜き差し方向Ａと反対側の抜き差し方向Ａ’にもスプール３２ａを抜き差し可能となっている。この場合も、抜き差し方向Ａ’の抜き出し側に旋回モータ３１やスイベルジョイント３０がないので、抜き差し操作が容易である。

また、ターボ機構１４ａの下方とエンジンオイル循環用配管３６の上方との限られたのスペースを有効に利用してコントロールバルブ３２のスプールのメンテナンスを行うことができる。

したがって、本実施形態に係る油圧ショベル１によると、スイベルジョイント３０及びコントロールバルブ３２を左側縦板２２側に配置し、旋回モータ３１を右側縦板２３側に配置し、コントロールバルブ３２を、その内蔵する複数のスプール３２ａの抜き差し方向Ａが後方に向かって右側縦板２３側へ傾斜させるように配置したことにより、狭いスペースであってもコントロールバルブ３２のメンテナンスを行うことができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

すなわち、上記実施形態では、建設機械は、油圧ショベル１としているが、油圧ショベル１以外の下部走行体と、この下部走行体上に旋回可能に設けられた旋回フレームと、この旋回フレームの一対の縦板にアタッチメントを起伏可能に支持する、クレーンなどの建設機械についても適用できる。

上記実施形態では、スプール３２ａの抜き差し方向Ａは、スイベルジョイント３０の中心と旋回モータ３１の中心とを結ぶ直線Ｂに対して多少傾斜しているが、平行でもよい。抜き差し方向Ａの一対の縦板２２，２３に対する傾斜角度は、特に限定されず、抜き差しスペース３３の広さや、スプール３２ａの長さ等に合わせて変更すればよい。

上記実施形態では、延長コネクタとして例えばＬ型コネクタにストレートコネクタを連結したＬ字状コネクタ３７を用いたが、例えば、エンジンオイル循環用配管３６の端部の金属部分がＬ字状に曲がっている場合などには、このＬ字状の金属端部にストレートコネクタを連結し、全体としてＬ字状にして配管を下方に向けるようにしてもよい。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。

１油圧ショベル
２下部走行体
２ａクローラ
３上部旋回体
３ａブームフット
４アタッチメント
５ブームシリンダ
６下部ブーム
７アームシリンダ
８アーム
９バケットシリンダ
１０バケット
１１旋回フレーム
１２運転室
１３カウンターウェイト
１４エンジン
１４ａターボ機構
１４ｂエンジンオイルパン
１４ｃエンジンオイルポンプ
１５ラジエータ
１６エアクリーナ
１７バッテリ
１８排気ガス処理装置
１９尿素タンク
２０燃料タンク
２１作動油タンク
２２，２３一対の縦板
２４作動油ポンプ
２５ポンプ室
３０スイベルジョイント
３１旋回モータ
３２コントロールバルブ
３２ａスプール
３３抜き差しスペース
３５オイルフィルタ
３６エンジンオイル循環用配管
３７Ｌ字状コネクタ（延長コネクタ）
Ｃ１旋回軸

Claims

下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に設けられた旋回フレームと、該旋回フレームの一対の縦板にアタッチメントを起伏可能に支持する建設機械において、
上記旋回フレームの後側に配置されたエンジンと、
上記一対の縦板の間に配置されたスイベルジョイントと、
上記一対の縦板の間の上記スイベルジョイントの斜め後方に配置された旋回モータと、
上記一対の縦板の間の上記スイベルジョイントの後方で且つ上記エンジンよりも前方に配置されたコントロールバルブとを備え、
上記スイベルジョイント及び上記コントロールバルブは、上記一対の縦板の一方側に配置され、上記旋回モータは、上記一対の縦板の他方側に配置され、
上記コントロールバルブは、内蔵する複数のスプールの抜き差し方向が後方に向かって上記一対の縦板の他方側へ傾斜している
ことを特徴とする建設機械。
請求項１に記載の建設機械において、
上記複数のスプールの抜き差し方向は、上記スイベルジョイントの中心と上記旋回モータの中心とを結ぶ直線に沿って傾斜している
ことを特徴とする建設機械。
請求項１又は２に記載の建設機械において、
平面視で上記複数のスプールの抜き差し方向に延びる直線と上記旋回モータとが互いに重ならない
ことを特徴とする建設機械。
請求項１から３のいずれか１つに記載の建設機械において、
上記エンジンのターボ機構は、平面視で上記複数のスプールの抜き差し方向に配置されているが、
側面視では、上記ターボ機構が、上記複数のスプールの抜き差しスペースよりも上方に配置されている
ことを特徴とする建設機械。
請求項４に記載の建設機械において、
上記エンジンの下側にはエンジンオイルパンが設けられ、該エンジンオイルパン内のエンジンオイルを循環させるエンジンオイルポンプが背面視で複数のスプールの抜き差しスペースと重なる位置に設けられ、
上記エンジンの側方には、作動油を循環させる作動油ポンプが配置されるポンプ室が設けられ、
上記エンジンオイルポンプから、上記ポンプ室内に設けたエンジンオイルフィルタにエンジンオイル循環用配管が延びており、
上記エンジンオイル循環用配管は、上記エンジンオイルポンプから下方に延びる延長コネクタを介して接続されることで、上記複数のスプールの抜き差しスペースを避けている
ことを特徴とする建設機械。