JP4172135B2 - 建設機械のフィルタ類装着構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械に設けられ、オイルフィルタや燃料フィルタ等のフィルタ類の装着構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建設機械の一例として、例えば油圧ショベルは概略図７に示したように構成される。同図において、１は履帯を有する下部走行体、２は上部旋回体である。上部旋回体２は下部走行体１上に旋回装置３を介して連結されており、旋回装置３を作動させると、上部旋回体２は下部走行体１に対して旋回するようになっている。上部旋回体２にはオペレータが搭乗してその操作を行うための運転室４が設けられており、また土砂の掘削等の作業を行うための作業機５が装備されている。作業機５は、上部旋回体２のフレームに俯仰動作可能に連結したブーム６と、このブーム６の先端に上下方向に回動可能に連結したアーム７と、アーム７の先端に回動可能に連結したバケット８とから構成される。
【０００３】
前述した構成を有する油圧ショベルは、その大半の機構部は油圧により駆動される構成となっている。即ち、下部走行体１の走行は油圧モータで、また上部旋回体２の旋回も、同様油圧モータで駆動される。ブーム６，アーム７及びバケット８からなる作業機５の駆動は油圧シリンダで行われる。このように、各機構部に設けた油圧モータや油圧シリンダからなる油圧アクチュエータを駆動するために、油圧ショベルには油圧ポンプが装着され、また油圧ポンプを駆動するためにエンジンを搭載している。そして、油圧ポンプから供給される圧油を前述した各油圧アクチュエータに供給する制御を行うために、コントロールバルブユニットが設けられ、油圧ポンプと各油圧アクチュエータとの間には、このコントロールバルブユニットを構成する各コントロールバルブが接続されている。そして、これらのコントロールバルブは油圧パイロット式のものが一般に用いられる。
【０００４】
油圧ポンプ，コントロールバルブ，油圧アクチュエータ等には摺動部があり、それらを作動させた時等には摺動各部で摩耗粉やシール材の破片等の固形異物が発生し、これらの固形異物は作動油に混入したまま流れることになる。この種の固形異物が回路内を循環すると、前述した摺動各部等を損傷させることになる。このために、油圧アクチュエータからの戻り油を作動油タンクに還流させる前の段階でフィルタを通すことによって、これらの固形異物を作動油から分離して取り除くようにしている。油圧アクチュエータからの戻り油の流量は大きいことから、通常、戻り油から固形異物を除去するためのフィルタは大型のものとなり、作動油タンクに内蔵させるのが一般的である。
【０００５】
コントロールバルブは油圧パイロット方式のものであり、従ってコントロールバルブにパイロット圧を供給する必要がある。このために、油圧アクチュエータを直接駆動するための油圧ポンプに加えて、小容量で、通常は固定容量型の油圧ポンプからなるパイロットポンプを備えている。そして、このパイロットポンプからの吐出油は操作レバー等の操作手段で切り換わるパイロットバルブを介してコントロールバルブの油圧パイロット室に供給されることになる。また、コントロールバルブの油圧パイロット室から排出された作動油は作動油タンクに還流する。
【０００６】
ここで、油圧ポンプからコントロールバルブを介して油圧アクチュエータに圧油を供給し、この油圧アクチュエータからの戻り油を作動油タンクに還流させる油圧回路と、パイロットポンプ，パイロットバルブ，コントロールバルブの油圧パイロット室を含む油圧回路とはそれぞれ独立の回路を構成する。ただし、作動油タンクは両回路に共用される。従って、以下の説明においては、これらを区別する場合には、前者をメイン回路、後者をパイロット回路という。
【０００７】
パイロット回路においても、当然摺動部があることから、回路を流れる作動油に固形異物が混入する可能性があり、このために油圧パイロット室からの戻り油にもオイルフィルタを装着して、この戻り油から固形異物を取り除くようにしなければならない。ただし、このパイロット回路用のオイルフィルタは、メイン回路用のオイルフィルタと比較して極めて小型のもので良い。
【０００８】
また、油圧ショベルはエンジンを備えており、このエンジンを潤滑するためにエンジンオイルを循環させるようにしている。このために、エンジンにはオイルパンが付設され、このオイルパンからエンジンオイルをエンジンの摺動各部に供給する。エンジンオイルはエンジンの作動を円滑にするためのものであり、エンジンの駆動時に、摺動による摩耗粉やシール部材の破片等の固形異物が発生することから、この固形異物がエンジンオイルに混入することになる。従って、エンジンオイルの循環経路にもオイルフィルタを設けて、常にエンジンオイルから固形異物を分離除去するようにしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
これら油圧ショベル等に設置されるメイン回路用のオイルフィルタ、パイロット回路用のオイルフィルタ、エンジンオイルフィルタ等のフィルタ類は、メイン回路用のオイルフィルタは作動油タンクの内部に、またパイロット回路用のオイルフィルタは作動油タンク乃至その近傍に、エンジンオイルフィルタはエンジンの近傍位置に、というようにそれぞれ別個の位置に配置されているのが現状である。ところで、これらのオイルフィルタは定期的にフィルタの交換を行う必要があり、また必要に応じて修理や部品交換等を行わなければならない。つまり、オイルフィルタは定期的に、また随時にメンテナンスを行う必要がある。１個のオイルフィルタに対するメンテナンスを行う際に、同時に他のフィルタも点検して、必要な場合にはフィルタ交換等の措置を採れるようにするのが望ましい。しかしながら、それぞれのフィルタが別個の位置に配置されていると、同時に複数のオイルフィルタを点検乃至フィルタ交換等のメンテナンス作業を行う上で非常に都合が悪いという難点がある。
【００１０】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、少なくともパイロット回路用オイルフィルタやエンジンオイルフィルタを１箇所に集中的に配置して、フィルタ交換等のメンテナンス作業を円滑に行えるようにすることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前述の目的を達成するために、本発明は、下部走行体に連結して設けた上部旋回体に建屋及びカウンタウエイトを設置して、この建屋内に少なくともエンジンと、このエンジンに直結された油圧ポンプとを装着した建設機械であって、前記建屋の前記カウンタウエイトに近い位置には、内部に前記エンジンを設置したエンジン室と、前記油圧ポンプが設置され、前記エンジン室と区画されたポンプ室とが設けられ、前記ポンプ室には、その側部に設けられる側部開閉カバーと、下部位置に設けられる着脱可能なアンダーカバーと、後部位置に前記カウンタウエイトに対面するように設けられる側壁とを備え、前記側壁には、前記側壁から離間した位置に取付面を有するブラケットが設けられ、前記ブラケットの取付面には、少なくともパイロット回路用オイルフィルタとエンジンオイルフィルタとがその高さ位置が変わるように並べて装着され、これら各オイルフィルタにそれぞれ流入側及び流出側の配管を接続する構成としたことをその特徴とするものである。
【００１２】
ここで、２個のオイルフィルタのうち、通常はエンジンオイルフィルタの方がサイズが大きいので、このサイズの大きいエンジンオイルフィルタを側部開閉カバーの手前側に配置し、パイロット回路用オイルフィルタをその奥側に配置する構成とするのが合理的である。また、これらのオイルフィルタは側壁に直接固定しても良いが、側壁にブラケットを設けて、このブラケットにエンジンオイルフィルタ及びパイロット回路用オイルフィルタを取り付けるようになし、このブラケットによって、各オイルフィルタを側壁から離間した位置に配置するように構成すれば、側壁を立設させたフレームから離間した位置に各オイルフィルタを配置できる。エンジンオイルフィルタの位置より奥部にパイロット回路用オイルフィルタが配置されていることから、このパイロット回路用オイルフィルタのみをメンテナンスする場合には、エンジンオイルフィルタが邪魔になる場合がある。この点を考慮すれば、エンジンオイルフィルタを上部位置に設け、パイロット回路用オイルフィルタは、このエンジンオイルフィルタに対して斜め下方に配置するというように、高さ位置を変えるようにすることができる。この場合には、ブラケットを側壁に傾斜するようにして設ければ、これら２個のオイルフィルタを単一のブラケットに取り付ける構成とすることができる。また、側壁には各々のオイルフィルタを取り付ける複数のブラケットを設けるようにしても良い。側壁には、前述した２個のオイルフィルタに加えて、ウォータセジメンタ一体型の燃料フィルタを取り付けるようにすることもできる。この場合には、燃料フィルタは各オイルフィルタの配設位置より側部開閉カバーに近い位置に配置するのが望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。まず、図１に建設機械としての油圧ショベルにおける上部旋回体のフレームの構造を示す。図中において、１０は上部旋回体のフレームであって、このフレーム１０は車両の走行方向に向けて平行に設けた複数本のビーム１０ａと、各ビーム１０ａ間を掛け渡すようにして設けた複数の梁部材１０ｂとから構成される。中央に位置する２本のビーム１０ａ，１０ａには、それぞれブラケット１１が設けられており、この一対からなるブラケット１１，１１には作業機を構成するブームが連結される。
【００１４】
１２は運転室であり、この運転室１２及び作業機が連結されるブラケット１１の後部側の位置には各種の機器類等を設けた建屋１３が形成されている。また、この建屋１３の後部位置にカウンタウエイト１４が設置されている。ここで、建屋１３は、カウンタウエイト１４に対面する側を除いた３方向は側部カバーにより囲まれ、またこの側部カバーの上部にはルーフカバーが設けられる。そして、これら側部カバー及びルーフカバーのうち少なくとも一部分は開閉可能なものとなっている。また、フレーム１０を構成するビーム１０ａ及び梁部材１０ｂは、このフレーム１０の構造部材であって、これらビーム１０ａ，梁部材１０ｂ間の空間部にはアンダーカバーが設けられる。これによって、建屋１３は実質的に閉鎖された空間を構成している。さらに、建屋１３の内部には、必要に応じて区画壁等が設けられる。
【００１５】
建屋１３内には種々の機器なり装置なりが設けられており、これらのうちエンジン及び油圧ポンプは後部側、つまりカウンタウエイト１４に近接した位置に配置されている。この建屋１３の内部において、１５はエンジン室、１６はポンプ室であり、エンジン室１５にはエンジンが、またポンプ室１６には油圧ポンプが設置される。ただし、油圧ポンプはエンジンに直結されている。
【００１６】
ポンプ室１６の内部構成を図２及び図３に示す。ポンプ室１６の内部には油圧ポンプユニット１７が設置されている。ここで、ポンプ室１６の側部には建屋１３の一部を構成する側部開閉カバー１８が設けられており、またその上部はルーフ１９で覆われ、さらに下部位置にはアンダーカバー２０が設けられている。さらにまた、その後部位置には、カウンタウエイト１４の手前側の位置に側壁２１が設けられている。この側壁２１はフレーム１０における梁部材１０ｂ上に立設した鋼板等の金属の曲げ板から構成され、この側壁２１は側部開閉カバー１８が接合されるものであり、またルーフ１９の支持部材として機能する。
【００１７】
側壁２１におけるポンプ室１６の内側面にはブラケット２２が溶接またはねじ止め等の手段で固定して設けられている。ブラケット２２は、側壁２１から内側に所定の寸法だけ突出するように設けた断面がコ字状のものからなり、その上下の立ち上がり部間に形成される面が取付面２２ａとなっている。この取付面に２２ａには、パイロット回路用オイルフィルタ２３と、エンジンオイルフィルタ２４とが固定的に支持されている。これら各オイルフィルタ２３，２４は、図４から明らかなように、本体部２３ａ，２４ａの下部に内部にフィルタを装着したフィルタケース２３ｂ，２４ｂが着脱可能に連結されており、また本体部２３ａ，２４ａには流入側配管２３ｃ，２４ｃと、流出側配管２３ｄ，２４ｄとが接続されている。これら２個のオイルフィルタ２３，２４は、それらの本体部２３ａ，２４ａがブラケット２２の取付面２２ａにボルト等の手段で固定されており、これら本体部２３ａ，２４ａに連結したフィルタケース２３ｂ，２４ｂはこれら本体部２３ａ，２４ａから下方に向けて延在させている。
【００１８】
ここで、２個のオイルフィルタ２３，２４のうち、エンジンオイルフィルタ２４はパイロット回路用オイルフィルタ２３よりサイズが大きく、また重量物でもある。そして、側部開閉カバー１８側から見て、大型のエンジンオイルフィルタ２４は手前側に配置されており、またそれより小型のパイロット回路用オイルフィルタ２３は奥側の位置に配置されている。
【００１９】
以上のように構成することによって、パイロット回路において、コントロールバルブから作動油タンクに作動油を還流させる配管をパイロット回路用オイルフィルタ２３の流入側，流出側配管２３ｃ，２３ｄに接続することによって、流入側配管２３ｃから本体部２３ａ内に流入する固形異物を含んだ作動油がフィルタケース２３ｂ内を通る際に、固形異物等が捕捉されて、固形異物等を分理した作動油が流出側配管２３ｄから流出することになる。また、エンジンオイルフィルタ２４はエンジンとオイルパンとの間の配管に流入側，流出側の各配管２４ｃ，２４ｄに接続され、エンジンからオイルパンに還流するエンジンオイル中に含まれる固形異物等はフィルタケース２４ｂ内で分離されて、固形異物等を含まないエンジンオイルが流出する。
【００２０】
コントロールバルブは油圧ポンプユニット１７の近傍位置に配置されており、従ってこのコントロールバルブの油圧パイロット室に接続した配管を、油圧ポンプユニット１７の位置より後部側に位置するパイロット回路用オイルフィルタ２３を通るように引き回したとしても、あまり配管の長さが長くなることはない。また、エンジンはポンプ室１６に隣接したエンジン室１５に配置されており、エンジンと、このエンジンに付設したオイルパンとの間の管路を、ポンプ室１６内を通しても、やはりそれ程配管の全長が長くなったり引き回しが複雑になるようなことはない。
【００２１】
パイロット回路用オイルフィルタ２３及びエンジンオイルフィルタ２４は、油圧ショベルの運転時間を目安として、定期的にフィルタ交換が行われる。また、フィルタ交換以外にも、随時点検や修理が必要となる。このようなメンテナンス作業を行うに当っては、ポンプ室１６の側部開閉カバー１８を開くことにより行うことができる。また、フィルタの交換時には、本体部２３ａ，２４ａからフィルタケース２３ｂ，２４ｂを分離しなければならない。この時には、内部から油漏れが生じることになる。従って、漏れた油を回収するために、側部開閉カバー１８を開くと共に、アンダーカバー２０を取り外す。
【００２２】
以上によりエンジンオイルフィルタ２４に対しても、またパイロット回路用オイルフィルタ２３に対してもフィルタ交換を含むメンテナンス作業を行うことができる。さらに、これら２個のオイルフィルタ２３，２４に対して同時にメンテナンス作業を行うこともできる。フィルタ交換を行うには、フィルタケースを本体部から分離するが、大型で重量物のフィルタケース２４ｂを設けたエンジンオイルフィルタ２４は側部開閉カバー１８に近い位置にあるので、そのフィルタケース２４ｂを本体部２４ａから分離して取り出すのに便利である。
【００２３】
一方、パイロット回路用オイルフィルタ２３は、側部開閉カバー１８側から見てエンジンオイルフィルタ２４の奥の位置に配置されているので、そのフィルタ交換作業を行う際には、このエンジンオイルフィルタ２４が邪魔になって必ずしも便利であるとは言えない。しかしながら、パイロット回路用オイルフィルタ２３のフィルタ交換タイミングは、エンジンオイルフィルタ２４のそれに対して実質的に２倍の時間となるように設定することができる。そうすれば、エンジンオイルフィルタ２４のフィルタ交換を行うに当って、２回のうちの１回はエンジンオイルフィルタ２４のみのフィルタ交換を行い、もう１回はエンジンオイルフィルタ２４とパイロット回路用オイルフィルタ２３とのフィルタを同時に交換することができる。従って、これら２個のオイルフィルタ２３，２４の両フィルタ交換作業は極めて容易に行うことができ、その作業効率が著しく向上する。
【００２４】
なお、２つのオイルフィルタ２３，２４の交換タイミングがずれるようであれば、例えば図５に示したように、パイロット回路用オイルフィルタ２３の高さ位置を低くする等、両オイルフィルタ２３，２４の高さ位置を変えるようにすれば良い。また、このように位置を変えた時には、各オイルフィルタ２３，２４を別個のブラケットに固定するようにしても良いが、ブラケット１２２を傾斜した状態にして側壁２１に固定すれば、１個のブラケット１２２により両オイルフィルタ２３，２４を固定することができる。
【００２５】
フィルタ交換時には、オイルフィルタ２３，２４のうち、フィルタケース２３ｂ，２４ｂを本体部２３ａ，２４ａから分離するが、この時に本体部２３ａ，２４ａの内部から油漏れが発生することになる。アンダーカバー２０を取り外すのは、このようにして漏れ出した油を受ける容器をオイルフィルタ２３，２４の下部位置に配置するためである。オイルフィルタ２３，２４は側壁２１に支持されているが、この側壁２１はフレーム１０を構成する梁部材１０ｂに立設されている。従って、オイルフィルタ２３，２４の本体部２３ａ，２４ａからの漏出油がこの梁部材１０ｂ上に垂れ落ちて、梁部材１０ｂを汚損するおそれがある。しかしながら、オイルフィルタ２３，２４をブラケット２２の取付面２２ａに取り付けて、側壁２１から十分離間させた位置とすることができ、その結果オイルフィルタ２３，２４を梁部材１０ｂから十分離すことができ、漏出油は梁部材１０ｂに付着することなく、確実に容器に回収することができる。これによって、フィルタ交換を行った後の清掃作業も容易になる。
【００２６】
ところで、フィルタ類としては、既に説明したように、作動油タンク内に設けられるメイン回路用オイルフィルタと、側壁２１に取り付けたパイロット回路用オイルフィルタ２３及びエンジンオイルフィルタ２４だけでなく、エンジンの燃料フィルタもある。燃料には、通常、異物等は混入していないので、オイルフィルタ２３，２４のように、固液分離を行うというより、むしろ燃料中に含まれている水を分離して除去する油水分離機能を有する、所謂ウォータセジメント機能を持ったものである。従って、このウォータセジメント機能を備えた燃料フィルタ、つまりウォータセジメンタ一体型燃料フィルタを設けるに当っては、フィルタ交換というより、むしろ分離された水を除去する作業を定期的に行わなければならない。
【００２７】
以上のことから、図６に示したように、側壁２１に固定したブラケット２２２には、パイロット回路用オイルフィルタ２３とエンジンオイルフィルタ２４に加えて、ウォータセジメンタ一体型燃料フィルタ３０も取り付けるようにすることもできる。このように構成することによって、フィルタ交換、その他、パイロット回路用オイルフィルタ２３やエンジンオイルフィルタ２４に対するメンテナンス作業時に、随時このウォータセジメンタ一体型燃料フィルタ３０の点検を行って、必要に応じて水の除去作業も行うことができる。
【００２８】
このためには、ウォータセジメンタ一体型燃料フィルタ３０の取付位置は、側部開閉カバー１８側から見て、エンジンオイルフィルタ２４の配設位置より手前側とする。なお、このウォータセジメンタ一体型燃料フィルタ３０の取付位置はブラケット２２２の取付面２２２ａであっても良いが、図示した構成では、上面２２２ｂに取り付けている。従って、ウォータセジメンタ一体型燃料フィルタ３０はエンジンオイルフィルタ２４の高さ位置より十分高い位置に配置されることになり、エンジンオイルフィルタ２４及びパイロット回路用オイルフィルタ２３のフィルタ交換作業等の妨げとならない。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は以上のように、少なくともパイロット回路用オイルフィルタやエンジンオイルフィルタを１箇所に集中的に配置することによって、フィルタ交換等のメンテナンス作業を円滑に行える等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】油圧ショベルの上部旋回体を構成するフレームの外観図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示すポンプ室の断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】オイルフィルタ類の取付構造を示す分解斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態を示す図２と同様の断面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態を示す図４と同様の断面図である。
【図７】建設機械の一例としての油圧ショベルの全体構成図である。
【符号の説明】
１０ フレーム １０ａ ビーム
１０ｂ 梁部材 １３ 建屋
１５ エンジン室 １６ ポンプ室
１７ 油圧ポンプユニット １８ 側部開閉カバー
１９ ルーフ ２０ アンダーカバー
２１ 側壁 ２２，１２２，２２２ ブラケット
２２ａ 取付面 ２３ パイロット回路用オイルフィルタ
２４ エンジンオイルフィルタ ２３ａ，２４ａ 本体部
２３ｂ，２４ｂ フィルタケース
２３ｃ，２４ｃ 流入側配管
２３ｄ，２４ｄ 流出側配管
３０ ウォータセジメンタ一体型燃料フィルタ

Claims (5)

1. 下部走行体に連結して設けた上部旋回体に建屋及びカウンタウエイトを設置して、この建屋内に少なくともエンジンと、このエンジンに直結された油圧ポンプとを装着した建設機械において、
   前記建屋の前記カウンタウエイトに近い位置には、内部に前記エンジンを設置したエンジン室と、前記油圧ポンプが設置され、前記エンジン室と区画されたポンプ室とが設けられ、
   前記ポンプ室には、その側部に設けられる側部開閉カバーと、下部位置に設けられる着脱可能なアンダーカバーと、後部位置に前記カウンタウエイトに対面するように設けられる側壁とを備え、
   前記側壁には、前記側壁から離間した位置に取付面を有するブラケットが設けられ、
   前記ブラケットの取付面には、少なくともパイロット回路用オイルフィルタとエンジンオイルフィルタとがその高さ位置が変わるように並べて装着され、
   これら各オイルフィルタにそれぞれ流入側及び流出側の配管を接続する
   構成としたことを特徴とする建設機械のフィルタ類装着構造。
2. 前記側部開閉カバーに対して、前記エンジンオイルフィルタは手前側に配置し、前記パイロット回路用オイルフィルタを奥側に配置する構成としたことを特徴とする請求項１記載の建設機械のフィルタ類装着構造。
3. 前記エンジンオイルフィルタを上部位置に設け、前記パイロット回路用オイルフィルタは、このエンジンオイルフィルタに対して斜め下方に配置し、前記ブラケットは前記側壁に傾斜するように設け、これら２個のオイルフィルタをこのブラケットに取り付ける構成としたことを特徴とする請求項１記載の建設機械のフィルタ類装着構造。
4. 前記側壁には各々のオイルフィルタを取り付ける複数のブラケットを設ける構成としたことを特徴とする請求項１記載の建設機械のフィルタ類装着構造。
5. 前記側壁には、前記各オイルフィルタの配設位置より前記側部開閉カバーに近い位置において、前記エンジンオイルフィルタより高い位置にウォータセジメンタ一体型の燃料フィルタを取り付ける構成としたことを特徴とする請求項１記載のフィルタ類装着構造。

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