JP2022056830A - 作業機械の油圧配管の継手構造及び作業機械の油圧配管の組付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の金属製チューブをサブ組立し、作業機械に組み付けた後、油圧ホースを接続する際に金属製チューブと供回りしないようにする。【解決手段】金属製チューブ１１には、内部に作動油が通る空洞の継手本体３１が回転一体に固定され、複数の金属製チューブ１１の両端には、油圧ホースが接続可能に構成されており、継手本体３１から金属製チューブ１１の長手方向に対して交差する方向に延び、平坦な当接面を有する回り止め部３２が設けられ、回り止め部３２には、当接面３３で互いに当接する他の回り止め部３２に挿通される締結部材４０を挿通する締結部材挿通孔３４が設けられ、複数の金属製チューブ１１に設けられた継手本体３１からそれぞれ延びる回り止め部３２の当接面３３を互いに当接させた状態で、締結部材挿通孔３４に締結部材４０が挿通されて締結されることで、金属製チューブ１１の長手方向を軸とする周方向の回転を阻止する。【選択図】図３

Description

本発明は、油圧ショベルなどの作業機械の油圧配管の継手構造及び作業機械の油圧配管の組付方法に関する。

従来、例えば、特許文献１のように、アッパーフレームに設けられた配管フレーム内に二本の配管を並設する構成を前提として、回り止めすべきチューブの外周に回り止めプレートを溶接固定し、この回り止めプレートの先端部に設けた二股状の係合部を相手方チューブにこれを両側から挟みこむ状態で係合させることにより、ホース接続時にチューブに作用する回転力を相手方チューブで受け止めるように構成した作業機械の油圧配管の継手構造は知られている。

また、特許文献２のように、基部と、この基部から異なる方向に突出する複数の突出部とを有し、少なくとも２つの突出部の突端面に、油流路を通じて互いに連通する接続口が形成され、少なくとも１つの突出部の突端面に、油流路と連通することなく、雌ネジ孔が形成されている作業機械に備えられた油圧ホースの継手が知られている。

特開２０１０－２８５８１６６号公報 特開２０１３－５３４５３号公報

しかしながら、特許文献１のものでは、互いの配管同士を固定するものではないため、配管を上部フレームに組み付けて固定作業を行う際には、配管を支持しておく人と、配管をクランプ止めする人の二人作業となり、作業性がよくない。

また、特許文献２のものでは、配管を、雌ネジ孔を用いて取付対象物に固定するので、配管毎に個別に取付を行わなければならず、隣接した油圧ホースの位置合わせや傾き調整が難し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、複数の金属製チューブをサブ組立し、作業機械に組み付けた後、油圧ホースを接続する際に金属製チューブと供回りしないようにして作業効率を向上させることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、複数の金属製チューブを予め互いに回り止めして固定できる構造とした。

具体的には、第１の発明では、作業機械における油圧機器同士を接続する、金属製チューブ及び可撓性を有する油圧ホースを含む並設された複数の配管を互いに固定する作業機械の油圧配管の継手構造であって、
上記金属製チューブには、内部に作動油が通る空洞の継手本体が回転一体に固定され、該金属製チューブの両端には、上記油圧ホースが接続可能に構成されており、
上記継手本体から上記金属製チューブの長手方向に対して交差する方向に延び、平坦な当接面を有する回り止め部が設けられ、
上記回り止め部には、上記当接面で互いに当接する他の回り止め部に挿通される締結部材を挿通する締結部材挿通孔が設けられ、
上記複数の金属製チューブに設けられた継手本体からそれぞれ延びる上記回り止め部の当接面を互いに当接させた状態で、上記締結部材挿通孔に上記締結部材が挿通されて締結されることで、上記金属製チューブの長手方向を軸とする周方向の回転を阻止するように回り止めされている。

上記の構成によると、複数の金属製チューブは、回り止め部の当接面で互いに当接した状態で、締結部材で固定されて金属製チューブの長手方向を軸とする周方向の回転を阻止するように回り止めされるので、位置決め及び角度調整された状態でサブ組立が可能である。位置決め及び角度調整された状態でサブ組立した複数の金属製チューブを作業機械に取り付ければよいので、一人で作業でき、また、油圧機器に接続する油圧ホースをその両端に接続する際にも、回り止め部で金属製チューブの長手方向を軸とする周方向の回転を阻止するように回り止めされているので、油圧ホースと供回りしない。なお、締結部材挿通孔は貫通孔でも底のあるネジ穴でもよい。

第２の発明では、第１の発明において、
上記回り止め部は、上記当接面とは異なる第２当接面を有し、該第２当接面は、上記締結部材の延びる方向に沿う方向に延びている。

上記の構成によると、締結部材を締結して金属製チューブ間を接続するときに第２当接面同士が当接して回り止め部の回転を規制するので、金属製チューブ同士が供回りせず、締結作業が容易となる。

第３の発明では、第１又は第２の発明において、
上記締結部材挿通孔は、上記金属製チューブの半径方向外側に延びる長孔よりなる。

上記の構成によると、金属製チューブの長手方向の移動を規制しながらも締付作業が容易となる。

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、
上記締結部材挿通孔は、上記金属製チューブの半径方向外側に延びる切欠よりなる。

上記の構成によると、金属製チューブの長手方向の移動を規制しながらも締付作業が容易となる。切欠であるので、一方の雌ネジに仮止めした状態の締結部材を切欠に挿通しやすい。

第５の発明では、第１から第４のいずれか１つの発明において、
上記継手本体及び上記回り止め部は、他の金属製の汎用部品と同じ金型から成形された金属部品を機械加工して成形されている。

上記の構成によると、汎用部品と同じ金型を使えるので、新たに金型を製作する必要がなく、製造コストが低減される。汎用部品は、金属製のものであれば特に限定されない。

第６の発明では、作業機械における油圧機器同士を接続する、金属製チューブ及び可撓性を有する油圧ホースを含む並設された複数の配管を組み付ける作業機械の油圧配管の組付方法を対象とし、
上記組付方法は、
内部に作動油が通る空洞の継手本体を長手方向中間に回転一体に固定した複数の金属製チューブを準備し、
上記複数の金属製チューブに設けられた継手本体から該金属製チューブの長手方向に対して交差する方向にそれぞれ延びる回り止め部の当接面を互いに当接させた状態で、該当接面に設けた締結部材挿通孔に締結部材を挿通して締結し、複数の金属製チューブを該金属製チューブの長手方向を軸とする周方向の回転を阻止するように回り止めした状態でサブ組立し、
上記サブ組立した複数の金属製チューブを上記作業機械に組み付けし、
上記作業機械に回り止めされた状態で組み付けられた複数の金属製チューブの両端に、上記油圧ホースを接続する構成とする。

上記の構成によると、複数の金属製チューブは、回り止め部の当接面で互いに当接した状態で、締結部材で固定されて金属製チューブの長手方向を軸とする周方向の回転を阻止するように回り止めされるので、位置決め及び角度調整された状態でサブ組立が可能である。この位置決め及び角度調整された状態でサブ組立した複数の金属製チューブを作業機械に取り付ければよいので、一人で作業でき、また、油圧機器に接続する油圧ホースをその両端に接続する際にも、回り止め部で金属製チューブの長手方向を軸とする周方向の回転を阻止するように回り止めされているので、油圧ホースと供回りしない。

以上説明したように、本発明によれば、複数の金属製チューブをサブ組立し、作業機械に組み付けた後、油圧ホースを接続する際に金属製チューブと供回りしないようにして作業効率を向上させることができる。

本発明の作業機械の油圧配管の継手構造を含む上部フレームの一部を示す斜視図である。 金属製チューブ、油圧ホース及び継手部材を含む正面図である。 継手部材が設けられた金属製チューブ同士を締結する様子を示す斜視図である。 連結された継手部材を示す側面図である。 本発明の実施形態の変形例１に係る図２相当図である。 本発明の実施形態の変形例２に係る図２相当図である。 本発明の実施形態の変形例を示し、（ａ）が変形例３を示し、（ｂ）が変形例４を示し、（ｃ）が変形例５を示す図４相当図である。 本発明の実施形態の変形例を示し、（ａ）が変形例６を示し、（ｂ）が変形例７を示し、（ｃ）が変形例８を示す正面図である。 その他の実施形態に係る図３相当斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の実施形態の作業機械の油圧配管の継手構造３０を含む上部旋回フレーム１を示す斜視図である。詳細は図示しないが、本発明の実施形態に係る作業機械としての油圧ショベルは、上部旋回フレーム１を有し、この上部旋回フレーム１には、油圧機器としての油圧ポンプ２、コントロールバルブ３、作動油タンク４等を備えている。

油圧ポンプ２とコントロールバルブ３とは、可撓性を有する油圧ホース２１及び金属製チューブ１１を含む並設された複数の配管１０で接続されている。本実施形態では、図２に示すように、例えば、２本の配管１０で油圧ポンプ２とコントロールバルブ３とが接続されているが、油圧機器はこれらの機器に限定されず、また、配管１０の本数は、３本以上でもよい。

そして、これら２本の配管１０は、本発明の実施形態に係る、作業機械の油圧配管の継手構造３０によって互いに連結されている。

具体的には、図２及び図４にも示すように、金属製チューブ１１には、内部に作動油が通る連通路３１ａを有する空洞の継手本体３１が回転一体に固定されており、それぞれの金属製チューブ１１の両端のチューブコネクタ１２，１３には、油圧ホース２１のホースコネクタ２２，２３が接続可能に構成されている。例えば、継手本体３１は、金属製チューブ１１を構成する丸いパイプに対して溶接等により固定されている。チューブコネクタ１２，１３とホースコネクタ２２，２３とは、上部旋回フレーム１を組み立てるメインラインで、レンチなどの工具で締め付けて固定するように構成されている。

図３及び図４に拡大して示すように、継手本体３１から金属製チューブ１１の長手方向に対して交差する方向に延び、平坦な当接面３３を有する回り止め部３２が設けられている。本実施形態では、当接面３３は、金属製チューブ１１の長手方向に垂直に延びているが、傾いていてもよい。継手本体３１と回り止め部３２とは、例えば、汎用部品であるＴ字状のクランプ部品（図示せず）と共通の金型から成形される金属成型品を機械加工して得られる。

回り止め部３２には、当接面３３で互いに当接する他の回り止め部３２に挿通される締結部材４０を挿通する締結部材挿通孔３４が設けられている。本実施形態の場合、一方の締結部材挿通孔３４は貫通孔で、他方の締結部材挿通孔３４は雌ネジで構成されている。これらの組み合わせは後述するように、色々あってもよい。

このように、２本の金属製チューブ１１に設けられた継手本体３１からそれぞれ延びる回り止め部３２の当接面３３を互いに当接させた状態で、締結部材挿通孔３４にボルトなどの締結部材４０が挿通されて締結されることで、２本の金属製チューブ１１がそれぞれ、その長手方向を軸とする周方向の回転を阻止するように確実に回り止めされる。

上述したように、継手本体３１及び回り止め部３２は、他の金属製の汎用部品と同じ金型から成形された金属部品を機械加工して成形されると有利である。つまり、汎用部品と同じ金型を使えるので、新たに金型を製作する必要がなく、製造コストが低減される。

次に、本実施形態に係る作業機械の油圧配管の組付手順について説明する。

まず、２本の金属製チューブ１１は、メインラインに納入される前に、サブ組立される。

具体的には、まず、長手方向中間の所定位置に継手本体３１が溶接され、両端にチューブコネクタ１２，１３が溶接された２本の金属製チューブ１１と、締結部材４０とを準備する。継手本体３１は、チューブコネクタ１２，１３と油圧ホース２１との接続角度などを考慮した位置に当接面３３が来るようにした正しい位置で溶接される。すなわち、サブ組立の段階で、２本の金属製チューブ１１の位置合わせ及び傾き調整が行われる。

次いで、図３に示すように、互いに当接面３３で当接した状態で締結部材４０を締め付ける。このようにして、２本の金属製チューブ１１部分のサブ組立が行われる。

なお、図示しないが、回り止め部３２は、当接面３３とは異なる方向に延びる第２当接面を有していてもよい。この第２当接面は、締結部材４０の延びる方向に沿うように延びている。例えば、当接面３３を段付きにし、締結部材４０の延びる方向に沿うように延びる第２当接面を設けるとよい。そうすると、当接面３３だけでなく、第２当接面同士も当接して回り止め部３２同士の回転も規制するので、サブ組立で締結部材４０を締結して金属製チューブ１１間を接続するときに金属製チューブ１１同士が供回りせず、締結作業が容易となる。

次いで、そのサブ組立した複数の金属製チューブ１１をメインラインに搬入し、それを上部旋回フレーム１に取り付ける。

この固定は、図１に二点鎖線で示すように、上部旋回フレーム１に取り付けるクランプ５により行う。このクランプ５のみでは、金属製チューブ１１の長手方向の移動や、回転を十分に規制できない。しかし、本発明の継手構造３０によって２本の金属製チューブ１１が互いに固定されているので、これらを上部旋回フレーム１に組み付けて固定作業を行う際には、金属製チューブ１１を支持しておく人と、金属製チューブ１１をクランプ止めする人の二人で作業する必要はなく、一人で作業できる。しかも、継手構造３０によって、２本の金属製チューブ１１は、位置合わせ及び傾き調整をすでにされているので、組付時に位置合わせ及び傾き調整をする必要がない。

そして、油圧ポンプ２に接続される油圧ホース２１のホースコネクタ２３とコントロールバルブ３に接続される油圧ホース２１のホースコネクタ２２とをチューブコネクタ１２，１３にそれぞれ接続する。この際、レンチなどの工具を用いて必要な締付トルクで行う。このとき、金属製チューブ１１は、堅固に回り止め部３２同士で連結され金属製チューブ１１の長手方向を軸とする周方向の回転を阻止されているので、油圧ホース２１と供回りすることはない。

したがって、本実施形態に係る作業機械の油圧配管の継手構造によると、複数の金属製チューブ１１をサブ組立し、上部旋回フレーム１に組み付けた後、油圧ホース２１を接続する際に金属製チューブと供回りしないようにして作業効率を格段に向上させることができる。

－変形例１－
図５は本発明の実施形態の変形例１を示し、継手構造３０’の構成が異なる点で上記実施形態と異なる。なお、以下の各変形例では、図１～図４と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

本変形例では、継手本体３１’が金属製チューブ１１の長手方向に長く、回り止め部３２’に２つの締結部材挿通孔３４が並設されている。このため、２つの締結部材４０を用いて回り止め部３２’が固定されるので、金属製チューブ１１同士が互いに回転するのが確実に防止される。

このため、サブ組立作業、サブ組立後の搬送作業及びメインラインでの上部旋回フレーム１への組付作業がさらに容易となる。

－変形例２－
図６は本発明の実施形態の変形例２を示し、継手構造３０の数が異なる点で上記実施形態と異なる。

本変形例では、継手本体３１が金属製チューブ１１の長手方向に間隔を開けて例えば２つ設けられている。つまり、２組の回り止め部３２が長手方向に距離を開けて締結されるので、金属製チューブ１１同士が互いに回転するのがさらに確実に防止される。

このため、サブ組立、サブ組立後の搬送及びメインラインでの上部旋回フレーム１への組付作業がさらに容易となる。

－変形例３－
図７（ａ）は本発明の実施形態の変形例３を示し、回り止め部１３２の構成が異なる点で上記実施形態と異なる。

本変形例では、回り止め部１３２の締結部材４０の締付方向の長さ（厚さ）が薄くなっている。そして、両方の締結部材挿通孔３４は、貫通孔で、締結部材４０の反対側にナット４１が締結されている。

そうすると、回り止め部３２の形状が同一なので、共通部品を使うことができ、製造コスト及び部品管理コストが減る。また、締結部材４０及びナット４１が出っ張らない。

－変形例４－
図７（ｂ）は本発明の実施形態の変形例３を示し、回り止め部２３２，２３２’の構成が異なる点で上記実施形態と異なる。

本変形例では、回り止め部２３２の締結部材４０の締付方向の長さが厚くなっている。そして、一方の回り止め部２３２の締結部材挿通孔３４は、貫通孔で、他方の回り止め部２３２’の締結部材挿通孔３４は雌ネジとなっている。

そうすると、回り止め部３２の形状が同一で、孔加工のみ変更すればよく、また、共通の金型による汎用部品からの機械加工量が減る。

－変形例５－
図７（ｃ）は本発明の実施形態の変形例５を示し、回り止め部２３２の構成が異なる点で上記実施形態と異なる。

本変形例では、回り止め部３２の締結部材４０の締付方向の長さが厚くなっている。そして、変形例４と異なり、両方の締結部材挿通孔３４は、貫通孔で、締結部材４０の反対側にナット４１が締結されている。

そうすると、回り止め部３２の形状が同一なので、共通部品を使うことができ、製造コスト及び部品管理コストが減る。また、共通の金型による汎用部品からの機械加工量が減る。

－変形例６－
図８（ａ）は本発明の実施形態の変形例６を示し、締結部材挿通孔３４’の構成が異なる点で上記実施形態と異なる。

本変形例では、締結部材挿通孔３４’は、金属製チューブ１１の半径方向外側に延びる長孔よりなる。

本変形例では、金属製チューブ１１の長手方向の移動を規制しながらも締付作業が容易となる。

－変形例７－
図８（ｂ）は本発明の実施形態の変形例７を示し、締結部材挿通孔３４’’の構成が異なる点で上記実施形態と異なる。

締結部材挿通孔３４’’は、金属製チューブ１１の半径方向外側に延びる切欠よりなる。この変形例では、金属製チューブ１１の長手方向の移動を規制しながらも締付作業が容易となる。締結部材挿通孔３４’’は、切欠で構成されているので、一方の雌ネジに仮止めした状態の締結部材４０を切欠に挿通しやすい。

－変形例８－
図８（ｃ）は本発明の実施形態の変形例８を示し、締結部材挿通孔３４’’’の構成が異なる点で上記実施形態と異なる。

つまり、締結部材挿通孔３４’’’は、上記実施形態の締結部材挿通孔３４よりも大きな貫通孔となっている。

本変形例では、締結部材挿通孔３４’’’は、いわゆる遊びの大きいバカ孔よりなるので、金属製チューブ１１等に多少の製造誤差があったとしても、締結部材４０の締結が容易となる。

（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、作業機械は、油圧ショベルとしたが、油圧機器を有する作業機械であれば、破砕機、クレーン、高所作業車など特に限定されない。

上記実施形態では、金属製チューブ１１を２本並べたが、例えば、金属製チューブ１１を３本上下に並べる場合には、上側の金属製チューブ１１と真ん中の金属製チューブ１１を継手構造３０で連結し、真ん中の金属製チューブ１１と下側の金属製チューブ１１を継手構造３０で連結すればよい。また、図９に示す継手構造３３０のように、真ん中の金属製チューブ１１の継手本体３３１に対して回り止め部３３２を上下に設け、それらの当接面３３を、上下の回り止め部３２の当接面３３に当接させた状態で、それぞれ締結部材４０で締結するようにしてもよい。４本以上の金属製チューブ１１を連結する場合も同様に２本ずつ連結してもよいし、３本ずつ連結してもよい。例えば、１５ｋｇ以内の質量でサブ組立すれば一人でハンドリングできて有利である。

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 上部旋回フレーム
２ 油圧ポンプ
３ コントロールバルブ
４ 作動油タンク
５ クランプ
１０ 配管
１１ 金属製チューブ
１２，１３ チューブコネクタ
２１ 油圧ホース
２２，２３ ホースコネクタ
３０ 継手構造
３１ 継手本体
３１ａ 連通路
３２ 回り止め部
３３ 当接面
３４ 締結部材挿通孔
３４’ 締結部材挿通孔
３４’’ 締結部材挿通孔
３４’’’ 締結部材挿通孔
４０ 締結部材
４１ ナット
１３１ 継手本体
１３２ 回り止め部
２３２，２３２’ 回り止め部
３３０ 継手構造
３３１ 継手本体
３３２ 回り止め部

Claims (6)

1. 作業機械における油圧機器同士を接続する、金属製チューブ及び可撓性を有する油圧ホースを含む並設された複数の配管を互いに固定する作業機械の油圧配管の継手構造であって、
   上記金属製チューブには、内部に作動油が通る空洞の継手本体が回転一体に固定され、該金属製チューブの両端には、上記油圧ホースが接続可能に構成されており、
   上記継手本体から上記金属製チューブの長手方向に対して交差する方向に延び、平坦な当接面を有する回り止め部が設けられ、
   上記回り止め部には、上記当接面で互いに当接する他の回り止め部に挿通される締結部材を挿通する締結部材挿通孔が設けられ、
   上記複数の金属製チューブに設けられた継手本体からそれぞれ延びる上記回り止め部の当接面を互いに当接させた状態で、上記締結部材挿通孔に上記締結部材が挿通されて締結されることで、上記金属製チューブの長手方向を軸とする周方向の回転を阻止するように回り止めされている
   ことを特徴とする作業機械の油圧配管の継手構造。
2. 請求項１に記載の作業機械の油圧配管の継手構造であって、
   上記回り止め部は、上記当接面とは異なる第２当接面を有し、該第２当接面は、上記締結部材の延びる方向に沿う方向に延びている
   ことを特徴とする作業機械の油圧配管の継手構造。
3. 請求項１又は２に記載の作業機械の油圧配管の継手構造であって、
   上記締結部材挿通孔は、上記金属製チューブの半径方向外側に延びる長孔よりなる
   ことを特徴とする作業機械の油圧配管の継手構造。
4. 請求項１又は２に記載の作業機械の油圧配管の継手構造であって、
   上記締結部材挿通孔は、上記金属製チューブの半径方向外側に延びる切欠よりなる
   ことを特徴とする作業機械の油圧配管の継手構造。
5. 請求項１から４のいずれか１つに記載の作業機械の油圧配管の継手構造であって、
   上記継手本体及び上記回り止め部は、他の金属製の汎用部品と同じ金型から成形された金属部品を機械加工して成形されている
   ことを特徴とする作業機械の油圧配管の継手構造。
6. 作業機械における油圧機器同士を接続する、金属製チューブ及び可撓性を有する油圧ホースを含む並設された複数の配管を組み付ける作業機械の油圧配管の組付方法であって、
   内部に作動油が通る空洞の継手本体を長手方向中間に回転一体に固定した複数の金属製チューブを準備し、
   上記複数の金属製チューブに設けられた継手本体から該金属製チューブの長手方向に対して交差する方向にそれぞれ延びる回り止め部の当接面を互いに当接させた状態で、該当接面に設けた締結部材挿通孔に締結部材を挿通して締結し、複数の金属製チューブを該金属製チューブの長手方向を軸とする周方向の回転を阻止するように回り止めした状態でサブ組立し、
   上記サブ組立した複数の金属製チューブを上記作業機械に組み付けし、
   上記作業機械に回り止めされた状態で組み付けられた複数の金属製チューブの両端に、上記油圧ホースを接続する
   ことを特徴とする作業機械の油圧配管の組付方法。

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