JP3134179B2 - 建設機械のエンジン潤滑装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベル等の建設
機械に適用されるエンジン潤滑装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の建設機械、例えば油圧ショベルに
おいては、作業機、走行装置、旋回装置等のアクチュエ
ータを作動させるための油圧装置（システム）が備えら
れている。この油圧装置は同油圧ショベルに搭載された
エンジンにより駆動される。このエンジンはエンジン潤
滑装置を備えている。図２を参照して、番号３はエンジ
ン潤滑装置、４はエンジン２に装着されたオイルパンで
あってエンジン潤滑油を収容している。この潤滑油は、
オイルポンプ３６によりエンジン潤滑油供給油路３８、
オイルギャラリ７０を介してエンジン２内の所定の潤滑
箇所、例えば図示しないクランクシャフトメインベアリ
ング、コネクチングロッドベアリング、カムシャフトブ
ッシング、ロッカアームシャフト等に供給される。各潤
滑箇所へ供給されたエンジン潤滑油はオイルパン４に戻
される。油路３８には、オイルクーラ７２、フルフロー
フィルタ７４が配置されている。油路３８はまたバイパ
スフィルタ７６が配置されたリターン油路７８を介して
オイルパン４に接続されている。

【０００３】図３を参照して、全体を番号８０で示す前
記油圧装置は、作動油を収容するオイルタンク８を備え
ている。油圧ポンプ（メインポンプ）１４は、吐出油路
２２を介してメインバルブ８２に接続されている。複数
の制御弁を含むメインバルブ８２は、油圧ショベルの作
業機、走行装置、旋回装置等（いずれも図示せず）の各
アクチュエータ８４に油路を介して接続されると共にリ
ターン油路２５を介してオイルタンク８に接続されてい
る。各アクチュエータ８４は作業機、走行装置、旋回装
置等に対応したアクチュエータを含んでいるが、ここで
は説明の簡略化のため代表的に記載している。リターン
油路２５にはオイルフィルタ（リターンフィルタ）１
０、オイルクーラ８６が配置されている。パイロットポ
ンプ１６は、吐出油路２４を介してリモコン弁８８に接
続されている。吐出油路２４にはパイロットフィルタ９
０、圧力制御弁９２が配置されている。リモコン弁８８
はパイロット二次圧供給油路９４を介してメインバルブ
８２の各パイロットポートに接続されると共に、パイロ
ットリターン油路９６を介してオイルタンク８に接続さ
れている。リモコン弁８８は各アクチュエータに対応し
て備えられているが、ここでは説明の簡略化のため代表
的に記載している。

【０００４】特定のリモコン弁８８を操作すると、パイ
ロットポンプ１６の吐出圧油はメインバルブ８２の特定
の制御弁のパイロットポートにパイロット二次圧として
供給され、該制御弁が作動する。これにより油圧ポンプ
１４の吐出圧油がアクチュエータ８４の特定のアクチュ
エータに供給され、該アクチュエータが作動させられ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記説明から明らかな
ように、建設機械におけるエンジン潤滑装置３と油圧装
置８０とはそれぞれ完全に独立したオイルシステムを構
成している。したがって、使用されるオイルは、エンジ
ン潤滑装置３にはエンジン潤滑油、また油圧装置８０に
は作動油、と、それぞれ異なっている。オイルフィルタ
もまた、それぞれ別個に装着されている。エンジン潤滑
装置３のエンジン潤滑油及びエンジンオイルフィルタ７
４、７６は、そのエンジンについて規定された交換間隔
に従って交換される。他方、油圧装置８０の作動油及び
作動油フィルタ１０、９０も、規定された交換間隔に従
って交換される。しかもエンジン潤滑油３の交換間隔は
作動油のそれに較べて著しく短い。したがって建設機械
を保守するためには、各オイルシステムに応じて別々に
交換時間管理、交換作業を行なう必要があり、また管理
工数及び交換工数も多く、その結果、オイルシステム全
体における保守及び管理に手間を要し、非効率的である
と共にメンテナンスコストが嵩むものである。特にエン
ジン潤滑油は作動油に比較して著しく短期間の交換を必
要とするので、前記問題の大きな要因でもあり、この観
点からエンジン潤滑装置３には改善が要望されていた。

【０００６】本発明は上記事実に基づいてなされたもの
で、その目的は、エンジン潤滑油の保守及び管理上の効
率を著しく向上させ、メンテナンスコストの低減を図る
ことができる、改良された建設機械のエンジン潤滑装置
を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明においては、エンジンのオイルパンと油圧装
置のオイルタンクとの間を油路により接続してオイル循
環回路を形成すると共に、エンジン潤滑油及び前記作動
油として共通のオイルを使用する。

【０００８】すなわち本発明によれば、エンジンと、こ
のエンジンにより駆動される油圧装置とを含み、前記エ
ンジンのエンジン潤滑装置はエンジン潤滑油を収容する
オイルパンを備え、前記油圧装置は作動油を収容するオ
イルタンクを備え、前記オイルパンと前記オイルタンク
とは、前記オイルタンクの作動油を前記オイルパンへ供
給するオイルポンプを含む油路と、前記オイルパンのエ
ンジン潤滑油を前記オイルタンクへ戻すオイルポンプを
含む油路とにより接続され、前記エンジン潤滑油及び前
記作動油として共通のオイルが使用される、ことを特徴
とする建設機械のエンジン潤滑装置が提供される。

【０００９】

【作用】本発明においては、エンジンのオイルパンと油
圧装置のオイルタンクとは、オイルタンクの作動油をオ
イルパンへ供給するオイルポンプを含む油路と、オイル
パンのエンジン潤滑油をオイルタンクへ戻すオイルポン
プを含む油路とにより接続されているので、オイルパン
とオイルタンクとの間にオイル循環回路が形成される。
そしてエンジン潤滑油及び作動油として共通のオイル
（エンジン潤滑油又は作動油）が使用される。したがっ
て両オイルシステムにおけるオイルは１種類で済むの
で、従前のようにエンジン潤滑油、エンジンオイルフィ
ルタだけを作動油、作動油フィルタとは独立して所定の
短期間毎に交換する整備作業が不要となる。換言すれ
ば、エンジン潤滑油及びエンジンオイルフィルタの交換
作業を、作動油及びそのフィルタの交換作業に置き換え
ることになる。

【００１０】またエンジンを潤滑するオイルの総量が著
しく多くなるので、エンジン潤滑油の交換間隔はすなわ
ち作動油の交換間隔となって従来より著しく長くなる。
以上の結果、エンジン潤滑油の保守及び管理上の効率が
著しく向上し、メンテナンスコストが低減される。この
ことに起因して、オイルシステム全体における保守及び
管理上の効率が著しく向上し、メンテナンスコストが低
減される。なお、従前のエンジンオイルフィルタを廃止
して容量の大きな作動油フィルタのみとすることも可能
であり、これによりフィルタの交換作業が削減されると
共に部品点数が少なくなる。この場合、必要に応じて作
動油フィルタの容量をアップすることにより、フィルタ
の能力を適正なものに容易に変更できる。

【００１１】

【実施例】以下、図１を参照して、本発明に従って改良
された建設機械のエンジン潤滑装置の実施例を説明す
る。２はエンジンであって、図示しない油圧ショベルに
搭載されている。エンジン２にはオイルパン４が装着さ
れ、オイルパン４にはエンジン潤滑油が収容されてい
る。６はエンジン潤滑油のレベルを検出するためのオイ
ルレベルセンサ（オイルレベル検出器）であって、オイ
ルパン４に装着されている。８はオイルタンクであっ
て、この中には、オイルパン４に収容されているのと共
通のエンジン潤滑油が収容されている。すなわちこの実
施例においては、エンジン潤滑油及び油圧装置８０（図
３参照）の作動油の共通のオイルとして、エンジン潤滑
油（以下単にオイルと略称する）が使用されている。１
０はオイルフィルタ（リターンフィルタ）であって、オ
イルタンク８内に装着されている。１２はサクションス
トレーナであって、オイルタンク８の底部に装着されて
いる。１４は油圧ポンプ、１６はパイロットポンプであ
って、それぞれ前記エンジン２により駆動される。油圧
ポンプ１４の吸込側及びパイロットポンプ１６の吸込側
は、それぞれ油路１８及び２０並びに前記サクションス
トレーナ１２を介してオイルタンク８に接続されてい
る。

【００１２】オイルパン４とオイルタンク８とは油路２
６を介して接続されている。油路２６にはオイルポンプ
２８が配置されている。オイルポンプ２８はオイルタン
ク８内のオイルをオイルパン４へ供給するためのポンプ
であって、電動モータ３０により駆動される。電動モー
タ３０は後述するようにコントローラ３１により作動制
御される。３２はチェックバルブであって、作動油の逆
流を防止するために油路２６に配置されている。なお油
路２６の一端は、前記サクションストレーナ１２を介し
てオイルタンク８に接続されている。

【００１３】オイルパン４とオイルタンク８とはまた、
油路３４を介して接続されている。油路３４にはオイル
ポンプ３６が配置されている。オイルポンプ３６は、図
示の実施例では、エンジン２内に装着されたエンジン潤
滑油供給用のオイルポンプであって、その吐出圧油の一
部は、エンジン２内で油路３４と分岐したエンジン潤滑
油供給油路３８を介して図示しない所定の潤滑箇所に供
給され、吐出圧油の残りは油路３４を介してオイルタン
ク８へ供給される。４０はチェックバルブであって、オ
イルの逆流を防止するために油路３４に配置されてい
る。油路３４にはまた電磁開閉弁４２が配置されてい
る。電磁開閉弁４２は後述するようにコントローラ３１
により作動制御される。以上の構成により、オイルパン
４とオイルタンク８との間には油路２６及び油路３４を
介してオイルの循環回路が形成される。

【００１４】エンジン２が回転するとオイルポンプ３６
が回転駆動され、前記したようにその吐出圧油の一部
は、エンジン潤滑油供給油路３８を介して所定の潤滑箇
所に供給され、残りは油路３４を介してオイルタンク８
へ供給される。ここで、オイルレベルセンサ６はオイル
パン４内のオイルのレベルを検出してコントローラ３１
に信号を出力する。マイクロコンピュータからなるコン
トローラ３１は、オイルレベルセンサ６の出力信号に基
づいて、オイルパン４内のオイル量が適正な範囲に保た
れているか否かを判断し、適正な範囲であると判断した
場合には、その判断に基づいた信号を電動モータ３０及
び電磁開閉弁４２にそれぞれ出力する。この信号により
電動モータ３０、したがってオイルモータ２８は回転駆
動され、オイルタンク８内のオイルが油路２６を介して
オイルパン４に供給される。また前記信号により電磁開
閉弁４２は油路３４を開くので、オイルパン４内のオイ
ルが油路３４を介してオイルタンク８に圧送される。

【００１５】以上の作用によりオイルパン４内及びオイ
ルタンク８内のオイルの一部は油路２６及び３４を介し
て相互に循環させられる。この循環はオイルパン４内の
オイルの冷却効果を向上させる。オイルパン４から圧送
されるオイルの全量は、オイルタンク８のフィルタ１０
を通過することによって濾過される。フィルタ１０の容
量は従前のエンジンオイルフィルタに比較してはるかに
大きいので、オイルパン４内のオイルの濾過機能も向上
させられる。なお、この実施例においては、従前のエン
ジンオイルフィルタは廃止されている。

【００１６】コントローラ３１が、オイルレベルセンサ
６の出力信号に基づいて、オイルパン４内のオイル量が
適正な範囲を上方に越えた（オイル量が多過ぎる）と判
断した場合には、その判断に基づいた信号を電動モータ
３０及び電磁開閉弁４２にそれぞれ出力する。この信号
により電動モータ３０の回転駆動が停止させられ、また
前記信号により電磁開閉弁４２は油路３４を開いた状態
に保持される。電動モータ３０、したがってオイルモー
タ２８の回転が停止すると、オイルタンク８からオイル
パン４へのオイルの供給が停止する。他方、オイルパン
４内のオイルはオイルタンク８に圧送され続けられる。
これによりオイルパン４内のオイルは直ちに減量される
ので、迅速に適量に戻される。

【００１７】コントローラ３１が、オイルレベルセンサ
６の出力信号に基づいて、オイルパン４内のオイル量が
適正な範囲を下方に越えた（オイル量が少な過ぎる）と
判断した場合には、その判断に基づいた信号を電動モー
タ３０及び電磁開閉弁４２にそれぞれ出力する。この信
号により電動モータ３０は回転駆動させられ、電磁開閉
弁４２は油路３４を閉じる。電動モータ３０、したがっ
てオイルモータ２８の回転駆動により、オイルタンク８
からオイルパン４へオイルが供給される。他方油路３４
は電磁開閉弁４２により閉じられているので、オイルパ
ン４内のオイルの全量は、油路３８を介してエンジン２
の潤滑箇所に送給される。これによりオイルパン４内の
オイルは直ちに増量されるので、迅速に適量に戻され
る。以上のようにして、コントローラ３１は、オイルレ
ベルセンサ６の出力信号に基づいて電動モータ３０（オ
イルポンプ２８）及び電磁開閉弁４２を作動制御し、オ
イルパン４内のオイルを適量の範囲に調整するものであ
る。

【００１８】番号５０は、油路２６の別の変形例である
油路を示している。油路５０の一端は、パイロットポン
プ１６の吐出油路２４に接続され、他端はオイルパン４
に接続されている。油路５０には電磁開閉弁５２、チェ
ックバルブ５４が配置されている。パイロットポンプ１
６は前記オイルポンプ２８に代わるものであって、既存
のポンプを利用したものである。これにより部品点数が
削減される。電磁開閉弁５２は前記電磁開閉弁４２と実
質上同一の構成を有し、コントローラ３１により前記と
同様に作動制御される。すなわち、オイルパン４内のオ
イルが適量の範囲であれば、油路５０を開き、多過ぎる
場合には油路５０を閉じ、少な過ぎる場合には油路５０
を開くよう、それぞれ、作動制御される。

【００１９】番号６０は、油路３４の別の変形例である
油路を示している。油路６０にはオイルポンプ６２及び
チェックバルブ６４が配置されている。オイルポンプ６
２は、前記オイルポンプ３６に代わるポンプであって、
電動モータ６６により駆動される。オイルポンプ６２及
び電動モータ６６は、それぞれ前記オイルポンプ２８及
び電動モータ３０と実質上同一の構成を有し、コントロ
ーラ３１により前記と同様に作動制御される。すなわ
ち、オイルパン４内のオイルが適量の範囲であれば、回
転駆動され、多過ぎる場合にも回転駆動され、少な過ぎ
る場合には停止させられるよう、それぞれ、作動制御さ
れる。

【００２０】以上、本発明による建設機械のエンジン潤
滑装置の一実施例について説明したが、本発明は前記実
施例に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱す
ることなく種々の変形あるいは修正が可能である。例え
ば、前記実施例において、電磁開閉弁４２、５２を比例
電磁流量制御弁として、コントローラ３１により油路３
４、油路５０の流量を制御するような構成もある。また
電動モータ３０及び６６の回転駆動を停止することな
く、コントローラ３１によりその回転数を変化させる制
御手段もある。更にまた、共通のオイルとして作動油を
用いる可能性もある。

【００２１】

【発明の効果】本発明に従って構成された建設機械のエ
ンジン潤滑装置によれば、エンジン潤滑油の保守及び管
理上の効率を著しく向上させ、メンテナンスコストの低
減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る建設機械のエンジン潤滑
装置の実施例を概略的に示す構成図。

【図２】従来のエンジンの潤滑装置を概略的に示す構成
図。

【図３】従来の油圧装置を概略的に示す構成図。

【符号の説明】

２ エンジン ３ エンジン潤滑装置 ４ オイルパン ６ オイルレベルセンサ ８ オイルタンク １０ オイルフィルタ １２ サクションストレーナ １４ 油圧ポンプ １６ パイロットポンプ ２６、３４、５０、６０ 油路 ２８、３６、６２ オイルポンプ ３０、６６ 電動モータ ３１ コントローラ ４２、５２ 電磁開閉弁 ８０ 油圧装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01M 1/02 F01M 11/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンと、このエンジンにより駆動さ
   れる油圧装置とを含み、前記エンジンのエンジン潤滑装
   置はエンジン潤滑油を収容するオイルパンを備え、前記
   油圧装置は作動油を収容するオイルタンクを備え、前記
   オイルパンと前記オイルタンクとは、前記オイルタンク
   の作動油を前記オイルパンへ供給するオイルポンプを含
   む油路と、前記オイルパンのエンジン潤滑油を前記オイ
   ルタンクへ戻すオイルポンプを含む油路とにより接続さ
   れ、前記エンジン潤滑油及び前記作動油として共通のオ
   イルが使用される、ことを特徴とする建設機械のエンジ
   ン潤滑装置。