JP3540658B2 - 旋回作業機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土木・建設用作業に供されるバックホー等の旋回作業機に関するものである
。
【０００２】
【従来の技術】
土木・建設用のバックホー等の旋回作業機にあっては、旋回動作、作業具の起伏動作お
よびスイング動作並びにドーザー作業の駆動源として油圧が利用されており、この油圧を
制御する制御弁は、ブーム、アーム、バケット、ドーザ等を動かす油圧シリンダや、走行
装置、旋回台等を動かす油圧モータ等のアクチュエータを制御する弁体を一方向に配列し
て相互に連結してなる多連弁形式のものが採用されており、この制御弁は旋回台内部に、
弁体の配列方向が水平方向となるように横置として装着されているのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
旋回作業機にあっては、旋回台の内部はフレームを構成する板材によって複雑な構造と
されており、制御弁はこの旋回台内の狭いスペースにうまく配置しなければならないが、
旋回作業機では、油圧機器が多いので、制御弁は弁体の配列方向に長く、制御弁を水平方
向に横置きとしたのでは、旋回台内部のスペースにうまく収まらない場合がある。特に、
小型の旋回作業機では顕著である。
そこで、本発明は、制御弁の一面を上下方向に対して傾斜状となるように該制御弁を配
置することによって、他の部材との干渉を避けて制御弁をうまく設置できる、制御弁の設
置（配置）の自由度の大なる旋回作業機を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、本発明は次の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明は、走行装置２上に、上下方向の軸心回りに回動自在な旋回台７が設
けられると共に、この旋回台７に油圧機器を制御する制御弁２５が備えられ、この制御弁
２５の一面が、上下方向に対して傾斜状となるように、制御弁２５が配置されていること
を特徴とする。
また、制御弁２５は複数個の弁体２５Ａが一方向に配列されてなり、制御弁２５の弁
体２５Ａ配列方向に直交する方向の一面が圧油の供給・排出用ポートが形成される面２５
Ｂとされ、該面２５Ｂが上下方向に対して上向き傾斜状となるように、制御弁２５を配置
するのがよい。
【０００５】
また、制御弁２５の少なくとも上部が旋回台２５の上面よりも上方に突出されている
のがよい。
また、制御弁２５の配置空間をカバー体によって覆って該カバー体内に制御弁２５を
収容し、このカバー体を旋回台７に開閉自在又は着脱自在に取り付けるのがよい。
また、カバー体が旋回台７よりも上方の制御弁配置空間を覆うものであっても、旋回台
７の外面を構成するものであってもよい。
【０００６】
また、制御弁２５が旋回台７の外周側に配置されると共に圧油の供給・排出用ポートが
形成される面２５Ｂが水平方向外方を向いているのが、メンテナンス上好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図面は旋回作業機として例示する小旋回バックホー１を示しており、図１において、こ
のバックホー１は走行装置２と旋回体３と掘削装置４とから主構成されている。
なお、以下、バックホー１の走行方向（図１の左右方向）を前後方向といい、この前後
方向に直交する横方向（図１の紙面貫通方向）を左右方向という。
【０００８】
図１に示すように、走行装置２は、ゴム製履帯を有するクローラ走行体５を左右一対備
え、これらの走行体５を走行モータＭで駆動するようにしたクローラ式走行装置が採用さ
れている。この走行装置２の前部にはドーザ６が設けられている。
旋回体３は、走行装置２の左右クローラ走行体５間の中央部に設けた軸受体８に上下方
向の旋回軸心回りに回動自在に支持された旋回台７と、この旋回台７に搭載された各種機
器を覆うボンネット２０と、このボンネット２０上に設けた座席４１やその前の操縦部を
覆うキャビン４２とを備えている。
【０００９】
旋回台７は、前部および中途部が板材からなる枠材を組み合わせて構成されたフレーム
をカバー部材で覆うことで構成され、この旋回台７の後部は、前記フレームに固定されか
つ旋回台７の前部の掘削装置４等との重量バランスを図るカウンタウェイト９によって構
成されている。
また、この旋回台７は、当該旋回台７のフレームに支持された旋回モータ１０（図２参
照）によって旋回軸心Ｘ回りに回動されるようになっている。
このバックホー１はいわゆる後方小旋回タイプのもので、旋回体３の後側面が走行装置
２の車幅からはみ出ないように円弧状に形成されている。すなわち、旋回体３が旋回した
とき、この旋回体３の後面が描く旋回軌跡が左右クローラ走行体５の左右幅内に収まるよ
うになっている。
【００１０】
図２に示すように、旋回体３の左右側面は、旋回体３が前方を向いた状態で前後方向に
沿う平面に形成されていて、この左右側面間同士の間隔は旋回体３後面が描く旋回軌跡円
の直径より幅狭に形成されている。更に、同状態において、旋回体３の前面は、左右方向
に沿う平面に形成され、左側は右側よりも前方にやや突出されている。
図１に示すように、旋回台７の前面右側には、掘削装置４を支持する上下一対の支持部
材１１が突出されている。この支持部材１１には支軸を介してスイングブラケット１２が
上下軸回りに左右揺動自在に枢着され、このスイングブラケット１２は旋回台７の内部に
設けたスイングシリンダ１３（図３及び図４参照）によって揺動される。
【００１１】
前記掘削装置４は、基部がスイングブラケット１２に左右軸回りに揺動自在に枢着され
たブーム１４と、このブーム１４の先端側に左右軸回りに揺動自在に枢着されたアーム１
５と、アーム１５の先端側にスクイ・ダンプ自在に取付けられたバケット１６とを備えて
なる。
ブーム１４は、スイングブラケット１２とブーム１４の中途部との間に設けたブームシ
リンダ１７によって揺動され、アーム１５は、ブーム１４の中途部とアーム１５の基部と
の間に設けたアームシリンダ１８によって揺動され、バケット１６は、アーム１５の基部
とバケット１６の取付リンクとの間に設けたバケットシリンダ１９によってスクイ・ダン
プされる。
【００１２】
旋回台７の後部上面および右側上面は開放状とされ、これらの開放部分は旋回台７の上
面から上方に突出した丸みを帯びたボンネット２０で覆われている。このボンネット２０
の内部には、エンジン２１と、各種油圧機器を駆動するための油圧ポンプ２３、作動油タ
ンク２４及び制御弁２５よりなる油圧関係機材と、ラジエータ２６等が収納され、これら
は旋回台７に搭載されている。また、旋回台７の左側上面はフロアシートで覆われており
、この部分にエンジン２１用の燃料タンク２２と、バッテリー２７が収納されている。
【００１３】
図２及び図４に示すように、エンジン２１はその駆動軸心が左右方向を向くように旋回
台７の後部に横向きに配置されている。このエンジン２１の右側下部に油圧ポンプ２３が
直結され、同エンジン２１の左側上部にラジエータファン２８が連結されている。油圧ポ
ンプ２３を駆動する下部軸とラジエータファン２８を駆動する上部軸は、ファンベルト２
９及びプーリよりなるベルト伝動機構により連動連結されている。
なお、エンジン２１の右側上部にはサイレンサ３０が連結され、エンジン２１の後方に
はラジエータ２６の冷却水のリザーブタンク３１が設けられている。また、旋回台７の旋
回中心部にはスイベルジョイント３２が設けられ、同ジョイント３２の前方やや左寄りに
は前記旋回モータ１０が配置され、これらの部材は、制御弁２５にそれぞれ油圧配管３３
で接続されている。
【００１４】
ラジエータファン２８の左側には、各種の熱交換器、すなわち、前記ラジエータ２６、
オイルクーラ３４、エアコンのコンデンサ３５が同左側から順に配置されている。このう
ち、オイルクーラ３４は制御弁２５からの戻り油を冷却して作動油タンク２４に戻すもの
であり、コンデンサ３５はキャビン４２内の空調装置（エアコン）の室外器である。
これらの熱交換器に対応するボンネット２０の左側面には外気取り入れ口３６（図１参
照）が形成され、かつ、同ボンネット２０の右側面には排気口（図示せず）が形成されて
いる。しかして、本実施形態のバックホー１では、外気取り入れ口３６のすぐ内側にラジ
エータ２６とラジエータファン２８を配置した吸い込みタイプを採用している。
【００１５】
前記作動油タンク２４及び制御弁２５は、旋回台７の右側（油圧ポンプ２３と同じ側）
でかつ油圧ポンプ２３の前方に配置されている。すなわち、作動油タンク２４及び制御弁
２５は油圧ポンプ２３とともに旋回台７の右側に集中的に配置されていて、これにより、
これら油圧駆動に必要な主要機材（油圧関係機材）を互いに繋ぐための油圧配管をできる
だけ短くし、かつ、かかる主要機材を集中的に保守点検できるようにしている。
図２、図３及び図４に示すように、制御弁２５は作動油タンク２４の前面側に配置され
ている。これら制御弁２５及び作動油タンク２４は、旋回台７左側の上面開放部分に配置
されていて、下部側が旋回台７内に位置しており、中途部から上部に亘って旋回台７の上
面よりも上方に突出している。
【００１６】
なお、制御弁２５は、その全体が旋回台７よりも上方に突出するようになっていてもよ
い。
前記制御弁２５は、主として油圧機器（左右の走行装置用モータ、旋回用モータ、ブー
ムシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダ、ドーザ用シリンダ等）を駆動制御する
ものであり、複数個の弁体２５Ａが一方向に配列されてなる（換言すると、前記制御弁２
５は、直方体のブロックに、軸方向に摺動するスプールからなる弁体２５Ａを設けて構成
された直動スプール形切換弁からなるバルブＢを、弁体２５Ａの摺動方向に直交する方向
に配列すると共に、相互に連結されて構成されている）。そして、１つの弁体２５Ａで１
つの油圧機器が制御されるようになっている。
【００１７】
なお、制御弁２５には、リリーフ弁も組み込まれている。
また、前記制御弁２５は、弁体２５Ａ（バルブＢ）の配列方向が上下方向に対して傾斜
する方向（上下方向に交叉する方向）となるように配置（図例では上方に向かうに従って
後方に移行するように傾斜）されていて、制御弁２５の一面が上下方向に対して傾斜状と
されている。
なお、制御弁２５は、上方に向かうに従って前方又は左右一方に移行するように傾斜状
とされてもよく、また、上方に向かうに従って前後方向と左右方向の間の斜め方向に移行
するように傾斜状とされてもよい。
【００１８】
このように制御弁２５を配置することで、水平方向に配置するのに比べ、旋回台７にお
ける制御弁２５の取付面積を小さくでき、制御弁２５を狭いスペースにコンパクトに配置
でき、また、弁体２５Ａの個数にかかわらず旋回台７における制御弁２５の取付面積を一
定とすることができるのである。
また、制御弁２５を傾斜させて設置することによって、制御弁２５が他の部材と干渉す
るのを容易に回避でき、制御弁２５の設置の自由度が大きくなる。
また、旋回台７よりも上方側の制御弁２５配置空間は、旋回台７よりも上方側の作動油
タンク２４配置空間と共に、ボンネット２０の一部を構成する、後方及び下方開放状のカ
バー体５４によって覆われており、該カバー体５４内に制御弁２５及び作動油タンク２４
が収容されている。
【００１９】
このカバー体５４は、図５に示すように、その前部下端側がヒンジ６０等によって、旋
回台７の上面側に左右方向の軸心回りに回動自在（上下揺動自在）に取り付けられて開閉
自在とされており、図５に仮想線で示すように、カバー体５４をヒンジ６０の枢軸回りに
回動させて開けることにより、旋回台７上面よりも上方の、制御弁２５及び作動油タンク
２４の配置空間が開放状とされ、広い空間で、制御弁２５のメンテナンス（リリーフ圧の
調整、圧油の供給・排出用ポート等からの油洩れの点検等）が行えるようになっている。
【００２０】
なお、カバー体５４は、左右方向外方にスライドさせることにより、旋回台７から取り
外せるようになっており、制御弁２５の前面側のメンテナンスが容易に行えるように構成
されている。
また、旋回台７よりも下方の、制御弁２５配置空間の左右方向外側は、旋回台７の右側
側壁７Ａ（カバー体）によって覆われていると共に、該側壁７Ａは、旋回台７の骨格を構
成するフレームに着脱自在に取り付けられており、この側壁７Ａを取り外すことにより、
制御弁２５の下部側のメンテナンスが容易に行えるように構成されている。
【００２１】
また、前記制御弁２５の、各バルブＢの弁体２５Ａは左右方向に摺動自在とされている
と共に、各バルブＢの、弁体２５Ａ摺動方向に直交する方向で且つ弁体２５Ａ配列方向に
直交する方向の一面に、圧油の供給・排出用ポートが形成され、この圧油の供給・排出用
ポートが形成される面２５Ｂが、前方（水平方向外方）を向くように、且つ上向きとなる
ように制御弁２５が配置されており、圧油の供給・排出用ポートが形成される面２５Ｂの
メンテナンス等が容易に行えるように配置されている。
【００２２】
なお、弁体２５Ａが設けられる面が上下方向に対して傾斜するようになっていてもよく
、圧油の供給・排出用ポートが形成される面２５Ｂ及び弁体２５Ａが設けられる面の両方
の面が上下方向に対して傾斜するようになっていてもよい。
また、カバー体５４は、ボルト等によって旋回台７に着脱自在に取付固定されていても
よい。さらに、カバー体５４は、図６に示すように、カバー体５４の一部（図例では上部
）が蓋体６１によって開閉自在又は着脱自在並びに開閉自在で且つ着脱自在とされていて
もよい。
【００２３】
また、制御弁２５は、弁体２５Ａが前後方向に摺動し、圧油の供給・排出用ポートが形
成される面２５Ｂが左右方向外方を向くように配置されていてもよく、さらに、弁体２５
Ａが前後方向に対して傾斜する水平方向に摺動し、圧油の供給・排出用ポートが形成され
る面２５Ｂが前後方向と左右方向との間の斜め方向外方（又は内方）を向くように配置さ
れていてもよい。
また、制御弁２５は旋回台７の何処に配置されていてもよいが、前述した場所の他、旋
回台７の外周側に配置されるのが好ましく、さらに、圧油の供給・排出用ポートが形成さ
れる面２５Ｂはどの方向を向いていてもよいが、水平方向外方を向いているのがメンテナ
ンス上好ましい。
【００２４】
前述したように、制御弁２５を作動油タンク２４の前面側に配置した場合、該制御弁２
５が前記スイベルジョイント３２や旋回モータ１０にも比較的近くなるので、これらに対
する配管も短くできる。
また、図例では、制御弁２５は作動油タンク２４の前面側に配置されているが、該制御
弁２５は、作動油タンク２４と油圧ポンプ２３との間、作動油タンク２４の更に右側、或
いは作動油タンク２４の上方に設けることができる。これらの位置であれば、制御弁２５
の保守点検に作動油タンク２４が邪魔になることがないので好適である。
【００２５】
また、作動油タンク２４には、作動油フィルタ３８、アンロードバルブ３９及び燃料フ
ィルタ４０が吊り下げ状態で取り付けられており（図４参照）、これにより、それらの部
材の保守点検も集中的に行え、かつ、それらの部材の組み立て工数を低減できるようにし
てある。
図２および図３に示すように、旋回台７の後部には、前記エンジン２１を左右方向に大
きく跨ぐように正面視ほぼ門形に形成された支持フレーム４４が立設されており、この支
持フレーム４４に、ボンネット２０の下面及びキャビン４２の後支柱が固定されていると
ともに、エンジン２１に洗浄風を送るためのエアクリーナ４５が取り付けられている。
【００２６】
この支持フレーム４４は、内部が中空の横梁４６と、この横梁４６の左右両端を支持す
る左右一対の支柱部材４７，４８とからなり、横梁４６の左端部は、ボンネット２０の左
側面にある前記外気取り入れ口３６の近傍に至るまで延設されている。
他方、エアクリーナ４５は、横梁４６の右側よりにブラケット４９を介してやや斜めに
取り付けられている。このエアクリーナ４５の排気口は出側管５０を介してエンジン２１
の前面側に接続され、同エアクリーナ４５の吸気口はくの字状に屈曲した曲がり管５１を
介して横梁４６に接続されている。
【００２７】
従って、外気取り入れ口３６から流入した新鮮な外気は、その一部が横梁４６の左端か
ら同右端側へ至り、曲がり管５１を経てエアクリーナ４５に供給されることになる。この
ように、支持フレーム４４の横梁４６はエアクリーナ４５の吸気管としての機能を併有し
ているので、その分だけ部品点数が低減されるとともに、旋回台７の後部のコンパクト化
に寄与することができる。
支持フレーム４４の左右の支柱部材４７，４８のうち、右側の支柱部材４７は、側面視
においてほぼ逆Ｌ字状の支柱部材よりなり、左側の支柱部材４８は、図３に示すように、
側面視においてほぼ逆Ｕ字状に形成された支柱フレーム５２よりなる。すなわち、この支
柱フレーム５２は、逆Ｕ字状とすることにより前後に二股に別れて形成されており、単な
る棒状の支柱に比べて前後方向に変形し難いものになっている。
【００２８】
このため、エンジン２１やラジエータファン２８又は油圧ポンプ２３等からの振動が旋
回台７を通じて支柱フレーム５２に伝達されても、その上端部に固定される横梁４５が前
後に共振するのが防止され、ひいては、その横梁４５に取り付けられているボンネット２
０やキャビン４２の振動も可及的に低く抑えることができる。
図２に示すように、支柱フレーム５２は、その後部５３がボンネット２０の後側面に沿
うように平面視においてほぼくの字状に屈曲されており、これにより、小旋回であるため
後側面の位置が制限されているボンネット２０内においても、当該支柱フレーム５２の二
股間の間隔をできるだけ広く取るようにしている。
【００２９】
また、図２に示すように、支柱フレーム５２は、前記ラジエータ２６、オイルクーラ３
４及びコンデンサ３５を上から覆うように配置されており、これらの熱交換器を保護する
プロテクタとしても機能している。なお、この場合、旋回台７にキャビン４２ではなくキ
ャノピを搭載した場合にはエアコンが不要となるので、コンデンサ３５は省略される。
また、図例では左右の支柱部材４７，４８のうち左側だけに支柱フレーム５２を採用し
た場合を例示しているが、右側の支柱部材４７だけに支柱フレーム５２を採用することも
でき、左右両方の支柱部材４７，４８に支柱フレーム５２を採用することもできる。
【００３０】
ボンネット１８は樹脂製又は薄板鋼板製で、制御弁２５、作動油タンク２４及び油圧ポ
ンプ２３等を覆う前記カバー体５４と、エンジン１９の後半部分を覆う後カバー部５５と
、ラジエータ２６等の熱交換器の部分を覆う左カバー部５６とから構成されている。これ
ら各カバー部のうち、後カバー部５５はヒンジを介して支持フレーム４４の横梁４６に上
下回動自在に支持されており、この後カバー部５６を開放させることでエンジン１８及び
その周囲の保守点検が可能となっている。
【００３１】
本実施形態では、油圧ポンプ２３、作動油タンク２４及び制御弁２５よりなる油圧関係
機材をすべて旋回台７の右端側に集中的に配置したことから、図２に示すように、座席４
１を旋回台７の左側よりに配置するとともに、燃料タンク２２及びバッテリ２７を旋回台
７の左端側に配置している。
すなわち、燃料タンク２２は旋回台７の左側よりでかつ座席４１の下方に比較的広い範
囲に横たわった状態で配置されており、ボンネット２０の平面範囲から外れるメインタン
ク部５７を備えている。このように、燃料タンク２２を作動油タンク２４とは反対側の広
い範囲に配置することにより、同タンク２２の容量を大きく確保しつつ、旋回台７の左右
方向の重量バランスを有効に確保するようにしている。
【００３２】
また、メインタンク部５７の後端部には、旋回台７の後部でかつ座席４１から離れたと
ころまで延びる延長部５８が一体に連結され、この延長部５８に給油口５９が形成されて
いる。このため、給油口５９からの給油に際して座席４１が邪魔になることがなく、給油
作業が行い易くなっている。
また、本実施形態では後方小旋回のバックホー１に本発明を採用した場合を例示したが
、本発明は、掘削装置４の最上昇時に同装置４が走行装置２の車幅からはみ出ない超小旋
回のバックホー１にも採用することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、制御弁２５の一面を上下方向に対して傾斜状と
なるように該制御弁２５を配置することによって、他の部材との干渉を避けて制御弁をう
まく設置できる、制御弁の設置（配置）の自由度の大なる旋回作業機を提供できると共に
、制御弁２５のメンテナンスを行う頻度の高い面を上下方向に対して上向き傾斜状とする
ことで、該面のメンテナンスがし易くなるという効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】小旋回バックホー（旋回作業機）の全体側面図である。
【図２】旋回体の内部機構を示す平面図である。
【図３】旋回体の内部機構を示す右側面図である。
【図４】旋回体の内部機構を示す正面図である。
【図５】旋回体の内部機構を示す右側面図である。
【図６】変形例に係る旋回体の内部機構を示す右側面図である。
【符号の説明】
１ 小旋回バックホー（旋回作業機）
２ 走行装置
７ 旋回台
２５ 制御弁
２５Ａ 弁体
２５Ｂ 圧油の供給・排出用ポートが形成される面

Claims (7)

1. 走行装置（２）上に、上下方向の軸心回りに回動自在な旋回台（７）
   が設けられ、旋回台（７）に運転席（２２）が設けられ、この運転席（２２）の左右一側
   方に作動油タンク（３１）が設けられ、この作動油タンク（３１）の前側に、複数個の弁
   体（２５Ａ）を上下方向一方向に配列して構成した油圧機器を制御する制御弁（２５）が
   設けられており、この制御弁（２５）は上方に向かうに従って各弁体（２５Ａ）が後方に
   移行するように、後方傾斜して配置され、後方傾斜した制御弁（２５）と作動油タンク（
   ３１）とを開閉自在又は着脱自在なカバー体で覆っていることを特徴とする特徴とする旋
   回作業機。
2. 前記制御弁（２５）の弁体（２５Ａ）配列方向に直交する方向の一面
   が圧油の供給・排出用ポートが形成される面（２５Ｂ）とされ、該面（２５Ｂ）が上下方
   向に対して上向き傾斜状となるように、制御弁（２５）が配置されていることを特徴とす
   る請求項１記載の旋回作業機。
3. 制御弁（２５）の少なくとも上部が旋回台（２５）の上面よりも上方
   に突出されていることを特徴とする請求項１又は２記載の旋回作業機。
4. 制御弁（２５）の配置空間がカバー体によって覆われると共に、この
   カバー体が旋回台（７）に開閉自在又は着脱自在に備えられていることを特徴とする請求
   項１又は２に記載の旋回作業機。
5. カバー体が旋回台（７）よりも上方の制御弁配置空間を覆うものであ
   ることを特徴とする請求項３記載の旋回作業機。
6. カバー体が旋回台（７）の外面を構成するものであることを特徴とす
   る請求項３記載の旋回作業機。
7. 制御弁（２５）が旋回台（７）の外周側に配置されると共に圧油の供
   給・排出用ポートが形成される面（２５Ｂ）が水平方向外方を向いていることを特徴とす
   る請求項１〜５のいずれかに記載の旋回作業機。

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