JP4256230B2 - 建設機械 - Google Patents

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Description

本発明は、エンジン支持装置を用いてフレーム上にエンジンを搭載した油圧ショベル、油圧クレーン等の建設機械に関する。
一般に、油圧ショベル、油圧クレーン等の建設機械は、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体の前部側に俯仰動可能に設けられた作業装置とにより大略構成されている。
そして、上部旋回体は、支持構造体をなす旋回フレームと、該旋回フレームに搭載されるエンジンと、エンジンと旋回フレームとの間に設けられ該エンジンを支持するエンジン支持装置とを備えて構成されている。また、旋回フレームの前部左側には運転室を画成するキャブが設けられ、旋回フレームの後端側には作業装置との重量バランスをとるカウンタウエイトが設けられている。
ここで、旋回フレームに搭載されたエンジンの軸方向の一側には、油圧源としての油圧ポンプが設けられ、エンジンの軸方向の他側には、ラジエータ等の熱交換器に冷却風を供給する冷却ファンが設けられている。一方、エンジンを旋回フレーム上で支持するエンジン支持装置は、通常、エンジンの出力軸の軸中心線を挟んで組をなし、エンジンの軸方向に離間して設けられた2組の支持部材によって構成されている(例えば、特許文献1参照)。
実開平4−50745号公報
ここで、上述した従来技術によるエンジン支持装置は、油圧ポンプが設けられたエンジンの軸方向の一側に配置された1組の垂直支持部材と、冷却ファンが設けられたエンジンの軸方向の他側に配置された1組の傾斜支持部材とによって構成されている。
そして、傾斜支持部材は、旋回フレームに固定されたフレーム側ブラケットと、エンジンに固定されたエンジン側ブラケットと、これら各ブラケット間に設けられた防振部材とにより構成されている。この場合、傾斜支持部材を構成する各ブラケットの先端側には水平方向に対して傾斜した傾斜面が設けられ、該各ブラケットの傾斜面間には、ラバー等の弾性体からなる防振部材が傾斜して設けられている。
従って、傾斜支持部材は、エンジンから作用する垂直方向(上,下方向)の荷重とエンジンの軸方向と直交する水平方向の荷重とを受けることができ、エンジンの垂直方向の振動と、軸方向と直交する水平方向の振動とを、防振部材の弾性によって抑制することができる構成となっている。
一方、垂直支持部材は、旋回フレームに固定されたフレーム側ブラケットと、エンジンに固定されたエンジン側ブラケットと、これら各ブラケット間に設けられた防振部材とにより構成されている。この場合、垂直支持部材を構成する各ブラケットの先端側には、ほぼ水平方向に延びる水平面が設けられ、該各ブラケットの水平面間には、ラバー等の弾性体からなる防振部材が垂直に設けられている。
従って、垂直支持部材は、主としてエンジンから作用する垂直方向の荷重を受け、エンジンの垂直方向の振動を防振部材の弾性によって抑制することができる構成となっている。
ここで、例えば作業装置を用いた掘削作業時、凹凸の激しい地面の走行時には、旋回フレームに搭載されたエンジンが車体の前,後方向に振動するようになる。特に、掘削作業時に地面から持上がった下部走行体の後部が急激に地面に接地するときに、カウンタウエイトの重量によって旋回フレームに曲げ、捩り等が発生することにより、該旋回フレームに取付けられたエンジンは車体の前,後方向に大きな振動を発生する。
この場合、例えばエンジンを左,右方向に延びる横置き状態に配置した場合には、重量物である油圧ポンプが設けられたエンジンの軸方向の一側が、冷却ファンが設けられたエンジンの軸方向の他側よりも、車体の前,後方向に大きく振動するようになる。
しかし、上述した従来技術によるエンジン支持装置は、油圧ポンプが設けられたエンジンの軸方向の一側を1組の垂直支持部材によって支持する構成としており、この垂直支持部材は防振部材が垂直方向に延びるように配置されている。このため、エンジンの軸方向の一側が車体の前,後方向に振動すると、垂直支持部材の防振部材は、前,後方向の振動によってせん断力を受け、せん断方向に大きく変形するようになる。特に、エンジンの軸方向の一側は、重量物である油圧ポンプが設けられている分、前,後方向に大きく振動するため、垂直支持部材の防振部材がせん断方向に過剰に変形してしまい、この防振部材が早期に破損してしまうという問題がある。
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、エンジンを支持する支持部材の寿命を延ばしエンジンを長期に亘って確実に支持することができるようにした建設機械を提供することを目的としている。
上述した課題を解決するため、本発明は、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体の前部側に俯仰動可能に設けられた作業装置とを備え、前記上部旋回体は、底板上に前,後方向に延びた左,右のセンタビームを有する旋回フレームと、該旋回フレームのセンタビームを横切って左,右方向に横置き状態に配置され出力軸の軸中心線が左,右方向に延びたエンジンと、該エンジンと前記旋回フレームとの間に設けられ該エンジンを支持するエンジン支持装置とを備えてなる建設機械に適用される。
そして、請求項1の発明の特徴は、前記エンジン支持装置は、前記エンジンの出力軸の軸中心線を前,後方向から挟んで組をなし該エンジンの軸方向に離間して設けられる3組の支持部材によって構成し、前記各支持部材のうち2組の支持部材は、前記エンジンから作用する垂直方向の荷重と前記エンジンの軸方向と直交する水平方向の荷重とを受けるため、前記エンジンと前記旋回フレームとの間に水平方向に対して傾斜した状態で配置され両者間を弾性的に連結する傾斜防振部材を有する傾斜支持部材により構成し、前記各支持部材のうち1組の支持部材は、前記エンジンから作用する垂直方向の荷重を受けるため、前記エンジンと前記旋回フレームとの間に垂直方向に延びて配置され両者間を弾性的に連結する垂直防振部材を有する垂直支持部材により構成したことにある。
請求項2の発明は、前記傾斜支持部材は、前記旋回フレームに固定され水平方向に対して傾斜した傾斜面を有するフレーム側ブラケットと、前記エンジンに固定され該フレーム側ブラケットの傾斜面と対面する傾斜面を有するエンジン側ブラケットと、前記各ブラケットの傾斜面間に設けられ両者間を弾性的に接続する前記傾斜防振部材とにより構成し、前記垂直支持部材は、前記旋回フレームに固定されほぼ水平方向に延びた水平面を有するフレーム側ブラケットと、前記エンジンに固定され該フレーム側ブラケットの水平面と対面する水平面を有するエンジン側ブラケットと、前記各ブラケットの水平面間に設けられ両者間を弾性的に接続する前記垂直防振部材とにより構成したことにある。
請求項3の発明は、エンジンには軸方向の一側に位置して該エンジンによって駆動される油圧ポンプを取付け、該油圧ポンプの近傍部位には1組の前記傾斜支持部材を設ける構成としたことにある。
請求項4の発明は、前記垂直支持部材は、前記垂直防振部材がせん断方向に大きく変形するのを抑えるため前記エンジンの重心位置の近傍部位に配設し、前記各傾斜支持部材は該垂直支持部材を挟んで前記エンジンの軸方向の両側に配置する構成としたことにある。
請求項1の発明によれば、エンジン支持装置を構成する3組の支持部材のうち2組の支持部材を、水平方向に対して傾斜して配置された傾斜防振部材を有する傾斜支持部材により構成し、残りの1組の支持部材を、垂直に配置された垂直防振部材を有する垂直支持部材により構成している。このため、建設機械の作動時におけるエンジンの垂直方向の振動とエンジンの軸方向と直交する水平方向の振動とを、2組の傾斜支持部材によって適正に抑制することができる。従って、エンジンの振動によって各傾斜支持部材の傾斜防振部材、垂直支持部材の垂直防振部材が破損するのを抑えることができ、これら各支持部材によってエンジンを長期に亘って確実に支持しておくことができる。
また、請求項2の発明によれば、傾斜支持部材を、水平方向に対して傾斜した傾斜面を有するフレーム側ブラケットおよびエンジン側ブラケットと、各ブラケットの傾斜面間に設けられる傾斜防振部材とにより構成し、垂直支持部材を、水平面を有するフレーム側ブラケットおよびエンジン側ブラケットと、各ブラケットの水平面間に設けられる垂直防振部材とにより構成している。これにより、傾斜支持部材の傾斜防振部材は、エンジンの垂直方向の振動と軸方向と直交する水平方向の振動とを抑制し、垂直支持部材の垂直防振部材は、エンジンの垂直方向の振動を抑制することができる。
また、請求項3の発明によれば、エンジンの軸方向の一側には該エンジンによって駆動される油圧ポンプを取付け、該油圧ポンプの近傍部位には1組の傾斜支持部材を設ける構成としたので、エンジンのうち油圧ポンプが取付けられた軸方向の一側が大きく振動するのを、該油圧ポンプの近傍部位に設けた傾斜支持部材によって適正に抑えることができる。
さらに、請求項4の発明によれば、垂直支持部材はエンジンの重心位置の近傍部位に配設し、各傾斜支持部材は該垂直支持部材を挟んでエンジンの軸方向の両側に配置したので、エンジンがその重心位置を中心として水平に回動する方向に振動したとしても、垂直支持部材がせん断方向に大きく変形するのを抑えることができ、エンジンの重心位置を垂直支持部材によって安定して支持することができる。
以下、本発明に係る建設機械の実施の形態を油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、図1ないし図7を参照しつつ詳細に説明する。
図中、1は油圧ショベルで、この油圧ショベル1は、自走可能なクローラ式の下部走行体2と、下部走行体2上に旋回可能に設けられた上部旋回体3と、上部旋回体3の前部側に俯仰動可能に設けられた作業装置4とにより大略構成されている。
また、上部旋回体3は、支持構造体をなす旋回フレーム5と、該旋回フレーム5の前部左側に設けられ運転室を画成するキャブ6と、旋回フレーム5の後端側に設けられ作業装置4との重量バランスをとるカウンタウェイト7と、該カウンタウエイト7の前側に設けられ後述のエンジン16等を収容する建屋カバー8とにより大略構成されている。
ここで、旋回フレーム5は、上部旋回体3のベースとなるもので、図2ないし図4に示すように、後述のセンタフレーム9、左,右のサイドフレーム10,11、各張出しビーム12,13等により強固な骨組み構造をもって構成されている。
9は旋回フレーム5の中央部を構成するセンタフレームで、該センタフレーム9は、厚肉な鋼板等により形成され前,後方向に延びる底板9Aと、該底板9A上に立設され左,右方向で対向しつつ前,後方向に延びた左,右のセンタビーム9B,9Cとにより大略構成されている。
そして、図5ないし図7に示すように、左側のセンタビーム9Bは、前側から後側に向けて徐々に高さ寸法が小さくなるように形成された縦板9B1と、該縦板9B1の上端側に溶接された帯板状の上フランジ板9B2と、縦板9B1の後部下端側に溶接された帯板状の下フランジ板9B3とにより構成されている。また、右側のセンタビーム9Cも、縦板9C1と、上フランジ板9C2と、下フランジ板9C3とにより構成されている。
10はセンタフレーム9の左側に位置して前,後方向に延びた左サイドフレーム、11はセンタフレーム9の右側に位置して前,後方向に延びた右サイドフレームで、これら各サイドフレーム10,11は、ほぼD型の断面形状を有する筒体により構成されている。
そして、センタフレーム9と左サイドフレーム10との間は、センタフレーム9から左側に張出す複数の張出しビーム12,12,…によって連結され、センタフレーム9と右サイドフレーム11との間は、センタフレーム9から右側に張出す複数の張出しビーム13,13,…によって連結されている。
14は後述するエンジン16よりも前側に位置して左,右のセンタビーム9B,9C間に設けられた前側取付板で、該前側取付板14は、左,右方向に延びる矩形状をなし、左端側がセンタビーム9Bに溶接されると共に右端側がセンタビーム9Cに溶接され、下端側が底板9Aに溶接されている。そして、前側取付板14には、後述する前側傾斜支持部材26のフレーム側ブラケット26Aと、前側垂直支持部材29のフレーム側ブラケット29Aとが取付けられる構成となっている。
15はエンジン16よりも後側に位置して左,右のセンタビーム9B,9C間に設けられた後側取付板で、該後側取付板15は、左,右方向に延びる矩形状をなし、左端側がセンタビーム9Bに溶接されると共に右端側がセンタビーム9Cに溶接され、下端側が底板9Aに溶接されている。そして、後側取付板15には、後述する後側傾斜支持部材27のフレーム側ブラケット27Aと、後側垂直支持部材30のフレーム側ブラケット30Aとが取付けられる構成となっている。
16は後述のエンジン支持装置21を用いて旋回フレーム5の後部側に搭載されたエンジンで、該エンジン16は、図2および図3に示すように、出力軸の軸中心線O−Oが左,右方向に延びる横置き状態に配置されている。
そして、エンジン16の軸方向の一側(右側)には油圧ポンプ17が設けられ、該油圧ポンプ17は、エンジン16によって駆動されることにより油圧ショベル1に搭載された各種の油圧アクチュエータに作動用の圧油を供給するものである。一方、エンジン16の軸方向の他側(左側)には冷却ファン18が設けられ、該冷却ファン18は、エンジン16の作動時に回転することによりラジエータ、オイルクーラ等からなる熱交換器19に冷却風を供給するものである。
ここで、油圧ポンプ17は比較的大きな重量を有しているため、エンジン16の重心位置Gは、図3に示すように、重量物である油圧ポンプ17が取付けられた軸方向の一側(右側)に偏っている。
21は旋回フレーム5とエンジン16との間に設けられたエンジン支持装置で、該エンジン支持装置21は、旋回フレーム5上でエンジン16を防振状態に支持するものである。そして、エンジン支持装置21は、エンジン16の軸方向(軸中心線O−Oが延びる方向)に離間して設けられた後述する第1の傾斜支持部材22、第2の傾斜支持部材25、垂直支持部材28によって構成されている。
22は油圧ポンプ17が設けられたエンジン16の軸方向の一側(右側)を支持する第1の傾斜支持部材で、該第1の傾斜支持部材22は、図3および図5に示すように、エンジン16の出力軸の軸中心線O−Oを前,後方向から挟んで組をなす、前側傾斜支持部材23と後側傾斜支持部材24とによって構成されている。
ここで、前側傾斜支持部材23は、図4および図5に示すように、基端側がセンタフレーム9の底板9A、センタビーム9Cに溶接されたフレーム側ブラケット23Aと、基端側がエンジン16にボルト締めされたエンジン側ブラケット23Bと、これらフレーム側ブラケット23Aとエンジン側ブラケット23Bとの間に設けられた傾斜防振部材としての傾斜防振ゴム23Cとにより構成されている。
この場合、フレーム側ブラケット23Aの先端側は、前部側がエンジン16に向けて立上がるように水平方向に対して傾斜した傾斜面23A1となり、エンジン側ブラケット23Bの先端側は、フレーム側ブラケット23Aの傾斜面23A1とほぼ平行に対面する傾斜面23B1となっている。また、傾斜防振ゴム23Cは、ゴム等の弾性材料を用いて形成された弾性体23C1と、該弾性体23C1に固着して設けられたスタッドボルト23C2,23C3とにより構成されている。
そして、傾斜防振ゴム23Cの一方のスタッドボルト23C2は、フレーム側ブラケット23Aの傾斜面23A1に挿通されてナット締めされ、他方のスタッドボルト23C3は、エンジン側ブラケット23Bの傾斜面23B1に挿通されてナット締めされている。これにより、傾斜防振ゴム23Cは、フレーム側ブラケット23Aの傾斜面23A1とエンジン側ブラケット23Bの傾斜面23B1との間に、水平方向に対して傾斜した状態で配置され、両者間を弾性的に連結している。
一方、後側傾斜支持部材24は、図4および図5に示すように、基端側がセンタフレーム9の底板9A、センタビーム9Cに溶接されたフレーム側ブラケット24Aと、基端側がエンジン16にボルト締めされたエンジン側ブラケット24Bと、これらフレーム側ブラケット24Aとエンジン側ブラケット24Bとの間に設けられた傾斜防振部材としての傾斜防振ゴム24Cとにより構成されている。
この場合、フレーム側ブラケット24Aの先端側は、後部側がエンジン16に向けて立上がるように水平方向に対して傾斜した傾斜面24A1となり、エンジン側ブラケット24Bの先端側は、フレーム側ブラケット24Aの傾斜面24A1とほぼ平行に対面する傾斜面24B1となっている。また、傾斜防振ゴム24Cは、上述した傾斜防振ゴム23Cと同様に、ゴム等の弾性材料を用いて形成された弾性体24C1と、該弾性体24C1に固着して設けられたスタッドボルト24C2,24C3とにより構成されている。
そして、傾斜防振ゴム24Cの一方のスタッドボルト24C2は、フレーム側ブラケット24Aの傾斜面24A1に挿通されてナット締めされ、他方のスタッドボルト24C3は、エンジン側ブラケット24Bの傾斜面24B1に挿通されてナット締めされている。これにより、傾斜防振ゴム24Cは、フレーム側ブラケット24Aの傾斜面24A1とエンジン側ブラケット24Bの傾斜面24B1との間に、水平方向に対して傾斜した状態で配置され、両者間を弾性的に連結している。
このように、第1の傾斜支持部材22は、エンジン16の出力軸の軸中心線O−Oを挟んで前,後に配置された前側傾斜支持部材23と後側傾斜支持部材24とにより構成され、前側傾斜支持部材23の傾斜防振ゴム23Cと、後側傾斜支持部材24の傾斜防振ゴム24Cとは、エンジン16に向かって立上がるように水平方向に対して傾斜して配置されている。
そして、第1の傾斜支持部材22の傾斜防振ゴム23C,24Cは、エンジン16から作用する垂直方向(図5中の矢示A方向)の荷重と、エンジン16の軸方向(軸中心線O−Oが延びる方向)と直交する水平方向、即ち、前,後方向(図5中の矢示B方向)の荷重とを適正に受けることができ、前,後方向の荷重によってせん断方向に過剰に変形してしまうのを抑えることができる構成となっている。
25は冷却ファン18が設けられたエンジン16の軸方向の他側(左側)を支持する第2の傾斜支持部材で、該第2の傾斜支持部材25は、図3および図6に示すように、エンジン16の出力軸の軸中心線O−Oを前,後方向から挟んで組をなす、前側傾斜支持部材26と後側傾斜支持部材27とによって構成されている。
ここで、前側傾斜支持部材26は、図4および図6に示すように、基端側がセンタフレーム9の底板9A、前側取付板14に溶接されたフレーム側ブラケット26Aと、基端側がエンジン16にボルト締めされたエンジン側ブラケット26Bと、これらフレーム側ブラケット26Aとエンジン側ブラケット26Bとの間に設けられた傾斜防振部材としての傾斜防振ゴム26Cとにより構成されている。
この場合、フレーム側ブラケット26Aの先端側は、前部側がエンジン16に向けて立上がるように水平方向に対して傾斜した傾斜面26A1となり、エンジン側ブラケット26Bの先端側は、フレーム側ブラケット26Aの傾斜面26A1とほぼ平行に対面する傾斜面26B1となっている。また、傾斜防振ゴム26Cは、上述した傾斜防振ゴム23Cと同様に、ゴム等の弾性材料を用いて形成された弾性体26C1と、該弾性体26C1に固着して設けられたスタッドボルト26C2,26C3とにより構成されている。
そして、傾斜防振ゴム26Cの一方のスタッドボルト26C2は、フレーム側ブラケット26Aの傾斜面26A1に挿通されてナット締めされ、他方のスタッドボルト26C3は、エンジン側ブラケット26Bの傾斜面26B1に挿通されてナット締めされている。これにより、傾斜防振ゴム26Cは、フレーム側ブラケット26Aの傾斜面26A1とエンジン側ブラケット26Bの傾斜面26B1との間に、水平方向に対して傾斜した状態で配置され、両者間を弾性的に連結している。
一方、後側傾斜支持部材27は、図4および図6に示すように、基端側がセンタフレーム9の底板9A、後側取付板15に溶接されたフレーム側ブラケット27Aと、基端側がエンジン16にボルト締めされたエンジン側ブラケット27Bと、これらフレーム側ブラケット27Aとエンジン側ブラケット27Bとの間に設けられた傾斜防振部材としての傾斜防振ゴム27Cとにより構成されている。
この場合、フレーム側ブラケット27Aの先端側は、後部側がエンジン16に向けて立上がるように水平方向に対して傾斜した傾斜面27A1となり、エンジン側ブラケット27Bの先端側は、フレーム側ブラケット27Aの傾斜面27A1とほぼ平行に対面する傾斜面27B1となっている。また、傾斜防振ゴム27Cは、上述した傾斜防振ゴム23Cと同様に、ゴム等の弾性材料を用いて形成された弾性体27C1と、該弾性体27C1に固着して設けられたスタッドボルト27C2,27C3とにより構成されている。
そして、傾斜防振ゴム27Cの一方のスタッドボルト27C2は、フレーム側ブラケット27Aの傾斜面27A1に挿通されてナット締めされ、他方のスタッドボルト27C3は、エンジン側ブラケット27Bの傾斜面27B1に挿通されてナット締めされている。これにより、傾斜防振ゴム27Cは、フレーム側ブラケット27Aの傾斜面27A1とエンジン側ブラケット27Bの傾斜面27B1との間に、水平方向に対して傾斜した状態で配置され、両者間を弾性的に連結している。
このように、第2の傾斜支持部材25は、エンジン16の出力軸の軸中心線O−Oを挟んで前,後に配置された前側傾斜支持部材26と後側傾斜支持部材27とにより構成され、前側傾斜支持部材26の傾斜防振ゴム26Cと、後側傾斜支持部材27の傾斜防振ゴム27Cとは、エンジン16に向かって立上がるように水平方向に対して傾斜して配置されている。
そして、第2の傾斜支持部材25の傾斜防振ゴム26C,27Cは、エンジン16から作用する垂直方向(図6中の矢示A方向)の荷重と、エンジン16の軸方向(軸中心線O−Oが延びる方向)と直交する水平方向、即ち、前,後方向(図6中の矢示B方向)の荷重とを適正に受けることができ、前,後方向の荷重によってせん断方向に過剰に変形してしまうのを抑えることができる構成となっている。
28は第1,第2の傾斜支持部材22,25間に位置してエンジン16の重心位置Gの近傍に配置された垂直支持部材で、該垂直支持部材28は、図3および図7に示すように、エンジン16の出力軸の軸中心線O−Oを前,後方向から挟んで組をなす、前側垂直支持部材29と後側垂直支持部材30とによって構成されている。
ここで、前側垂直支持部材29は、図4および図7に示すように、基端側がセンタフレーム9の底板9A、前側取付板14に溶接されたフレーム側ブラケット29Aと、基端側がエンジン16にボルト締めされたエンジン側ブラケット29Bと、これらフレーム側ブラケット29Aとエンジン側ブラケット29Bとの間に設けられた垂直防振部材としての垂直防振ゴム29Cとにより構成されている。
この場合、フレーム側ブラケット29Aの先端側は水平方向に延びる水平面29A1となり、エンジン側ブラケット29Bの先端側は、フレーム側ブラケット29Aの水平面29A1とほぼ平行に対面する水平面29B1となっている。また、垂直防振ゴム29Cは、ゴム等の弾性材料を用いて形成された弾性体29C1と、該弾性体29C1に固着して設けられたスタッドボルト29C2,29C3とにより構成されている。
そして、垂直防振ゴム29Cの一方のスタッドボルト29C2は、フレーム側ブラケット29Aの水平面29A1に挿通されてナット締めされ、他方のスタッドボルト29C3は、エンジン側ブラケット29Bの水平面29B1に挿通されてナット締めされている。これにより、垂直防振ゴム29Cは、フレーム側ブラケット29Aの水平面29A1とエンジン側ブラケット29Bの水平面29B1との間に垂直方向(上,下方向)に延びて配置され、両者間を弾性的に連結している。
一方、後側垂直支持部材30は、図4および図7に示すように、基端側がセンタフレーム9の底板9A、後側取付板15に溶接されたフレーム側ブラケット30Aと、基端側がエンジン16にボルト締めされたエンジン側ブラケット30Bと、これらフレーム側ブラケット30Aとエンジン側ブラケット30Bとの間に設けられた垂直防振部材としての垂直防振ゴム30Cとにより構成されている。
この場合、フレーム側ブラケット30Aの先端側は水平方向に延びる水平面30A1となり、エンジン側ブラケット30Bの先端側は、フレーム側ブラケット30Aの水平面30A1とほぼ平行に対面する水平面30B1となっている。また、垂直防振ゴム30Cは、上述した垂直防振ゴム29Cと同様に、ゴム等の弾性材料を用いて形成された弾性体30C1と、該弾性体30C1に固着して設けられたスタッドボルト30C2,30C3とにより構成されている。
そして、垂直防振ゴム30Cの一方のスタッドボルト30C2は、フレーム側ブラケット30Aの水平面30A1に挿通されてナット締めされ、他方のスタッドボルト30C3は、エンジン側ブラケット30Bの水平面30B1に挿通されてナット締めされている。これにより、垂直防振ゴム30Cは、フレーム側ブラケット30Aの水平面30A1とエンジン側ブラケット30Bの水平面30B1との間に垂直方向に延びて配置され、両者間を弾性的に連結している。
このように、垂直支持部材28は、エンジン16の重心位置Gの近傍に位置し、出力軸の軸中心線O−Oを挟んで前,後に配置された前側垂直支持部材29と後側垂直支持部材30とにより構成され、垂直支持部材28の垂直防振ゴム29C,30Cは、垂直方向に延びて配置されている。そして、垂直支持部材28は、エンジン16から作用する垂直方向(図7中の矢示A方向)の荷重を、重心位置Gの近傍で支持している。これにより、例えば上部旋回体3の旋回動作時において、エンジン16が、その重心位置Gを中心として水平に回動する方向(図3中の矢示C方向)に振動したとしても、垂直支持部材28の垂直防振ゴム29C,30Cがせん断方向に大きく変形するのを抑えることができ、エンジン16の重心位置Gを垂直支持部材28によって安定して支持することができる構成となっている。
本実施の形態による油圧ショベル1は上述の如き構成を有するもので、該油圧ショベル1は、下部走行体2によって作業現場まで自走し、上部旋回体3を旋回させつつ作業装置4を用いて土砂等の掘削作業を行う。
ここで、油圧ショベル1が凹凸の激しい地面(不整地)等を走行するときには、カウンタウエイト7が大きく振動して旋回フレーム5に曲げ、捩り等が発生することにより、該旋回フレーム5に搭載されたエンジン16は、垂直方向(上,下方向)と前,後方向とに振動するようになる。
一方、油圧ショベル1の掘削作業時には、例えば作業装置4を用いて固い地盤を掘削するときに、下部走行体2の後部が、地面から上方に持上がった後に急激に地面に接地する場合がある。また、作業装置4の先端を地面に押付けて下部走行体2の前部を上方に持上げるジャッキアップ動作を行った後、この下部走行体2の前部を急激に地面に接地させる場合がある。このような場合には、カウンタウエイト7の重量によって旋回フレーム5に曲げ、捩り等が発生することにより、該旋回フレーム5に搭載されたエンジン16は、垂直方向と前,後方向とに振動するようになる。
ここで、エンジン16は、出力軸の軸中心線O−Oが左,右方向に延びる横置き状態で旋回フレーム5に搭載され、その軸方向の一側には重量物である油圧ポンプ17が設けられている。これにより、エンジン16が前,後方向に振動するときには、油圧ポンプ17が設けられたエンジン16の軸方向の一側が、冷却ファン18が設けられたエンジン16の軸方向の他側よりも大きく前,後方向に振動するようになる。
この場合、エンジン16の軸方向の一側は、前側傾斜支持部材23と後側傾斜支持部材24とからなる第1の傾斜支持部材22によって支持され、該第1の傾斜支持部材22の傾斜防振ゴム23C,24Cは、水平方向に対して傾斜して配置されている。これにより、エンジン16が前,後方向に振動したときに、傾斜防振ゴム23C,24Cがせん断方向に過剰に変形するのを抑えることができ、傾斜防振ゴム23C,24Cは、エンジン16の垂直方向(図5中の矢示A方向)の振動と、前,後方向(図5中の矢示B方向)の振動とを適正に抑制することができる。
一方、エンジン16の軸方向の他側は、前側傾斜支持部材26と後側傾斜支持部材27とからなる第2の傾斜支持部材25によって支持され、該第2の傾斜支持部材25の傾斜防振ゴム26C,27Cは、水平方向に対して傾斜して配置されている。これにより、エンジン16が前,後方向に振動したときに、傾斜防振ゴム26C,27Cがせん断方向に過剰に変形するのを抑えることができ、傾斜防振ゴム26C,27Cは、エンジン16の垂直方向(図6中の矢示A方向)の振動と、前,後方向(図6中の矢示B方向)の振動とを適正に抑制することができる。
また、油圧ポンプ17を含めたエンジン16の重心位置Gの近傍部位は、前側垂直支持部材29と後側垂直支持部材30とからなる垂直支持部材28によって支持され、該垂直支持部材28の垂直防振ゴム29C,30Cは垂直方向(上,下方向)に配置されている。これにより、垂直支持部材28の垂直防振ゴム29C,30Cは、上述した各防振ゴム23C,24C,26C,27Cと協働して、エンジン16の垂直方向(図7中の矢示A方向)の振動を、該エンジン16の重心位置Gの近傍で適正に抑制することができる。
しかも、垂直支持部材28は、エンジン16の重心位置Gの近傍に配置されているので、例えば上部旋回体3の旋回動作時において、エンジン16が、その重心位置Gを中心として水平に回動する方向(図3中の矢示C方向)に振動したとしても、垂直支持部材28の垂直防振ゴム29C,30Cがせん断方向に大きく変形するのを抑えることができ、エンジン16の重心位置Gを垂直支持部材28によって安定して支持することができる。
かくして、本実施の形態によれば、油圧ショベル1の走行時、掘削作業時等において、エンジン16が垂直方向、前,後方向に大きく振動したとしても、このエンジン16の振動を、第1の傾斜支持部材22の傾斜防振ゴム23C,24C、第2の傾斜支持部材25の傾斜防振ゴム26C,27C、垂直支持部材28の垂直防振ゴム29C,30Cによって適正に抑制することができる。
この場合、第1の傾斜支持部材22の傾斜防振ゴム23C,24Cと、第2の傾斜支持部材25の傾斜防振ゴム26C,27Cとは、水平方向に対して傾斜して配置されている。このため、例えば油圧ポンプ17が設けられたエンジン16の軸方向の一側が前,後方向に大きく振動したとしても、各防振ゴム23C,24C,26C,27Cがせん断方向に過剰に変形するのを抑えつつ、該各防振ゴム23C,24C,26C,27Cによってエンジン16の前,後方向の振動を適正に抑制することができる。
従って、第1の傾斜支持部材22の傾斜防振ゴム23C,24C、第2の傾斜支持部材25の傾斜防振ゴム26C,27C、垂直支持部材28の垂直防振ゴム29C,30Cが、エンジン16の前,後方向の振動によって変形、損傷等を生じるのを抑えることができ、その寿命を延ばすことができる。この結果、エンジン支持装置21は、長期に亘ってエンジン16を安定して支持することができ、油圧ショベル1全体の信頼性を向上することができる。
なお、上述した実施の形態では、2組の傾斜支持部材22,25を、垂直支持部材28を挟んでエンジン16の軸方向の両側に配置した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば2組の傾斜支持部材22,25をエンジン16の軸方向で隣接して配置し、垂直支持部材28を傾斜支持部材22,25のうち一方に隣接して配置する構成としてもよい。
また、上述した実施の形態では、第1の傾斜支持部材22を構成する傾斜防振部材として、ゴム等の弾性体からなる傾斜防振ゴム23C,24Cを用いた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えばスプリングと油圧緩衝器とを組合わせたダンパ、防振ゴム内に振動減衰用の液体を封入した液体封入式ダンプ等を用いてもよい。このことは、第2の傾斜支持部材25を構成する傾斜防振ゴム26C,27C、垂直支持部材28を構成する垂直防振ゴム29C,30Cについても同様である。
さらに、上述した実施の形態では、エンジン16が搭載される建設機械として油圧ショベル1を例に挙げている。しかし、本発明はこれに限らず、例えば油圧クレーン、ホイールローダ、ブルドーザ等の他の建設機械にも広く適用することができる。
本発明に係る建設機械の実施の形態が適用された油圧ショベルを示す正面図である。 旋回フレーム、エンジン、エンジン支持装置等を示す図1中の矢示II−II方向からみた断面図である。 旋回フレーム、エンジン、第1の傾斜支持部材、第2の傾斜支持部材、垂直支持部材等を図2中の矢示III−III方向からみた平面図である。 旋回フレーム、第1の傾斜支持部材、第2の傾斜支持部材、垂直支持部材等をエンジンを取外した状態で示す平面図である。 第1の傾斜支持部材を傾斜防振ゴムの周辺を破断にした状態で示す図3中の矢示V−V方向からみた横断面図である。 第2の傾斜支持部材を傾斜防振ゴムの周辺を破断にした状態で示す図3中の矢示VI−VI方向からみた横断面図である。 垂直支持部材を垂直防振ゴムの周辺を破断にした状態で拡大して示す図3中の矢示VII−VII方向からみた横断面図である。
符号の説明
5 旋回フレーム(フレーム)
16 エンジン
17 油圧ポンプ
21 エンジン支持装置
22 第1の傾斜支持部材
23,26 前側傾斜支持部材
24,27 後側傾斜支持部材
23A,24A,26A,27A フレーム側ブラケット
23A1,24A1,26A1,27A1 傾斜面
23B,24B,26B,27B エンジン側ブラケット
23B1,24B1,26B1,27B1 傾斜面
23C,24C,26C,27C 傾斜防振ゴム(傾斜防振部材)
25 第2の傾斜支持部材
28 垂直支持部材
29 前側垂直支持部材
30 後側垂直支持部材
29A,30A フレーム側ブラケット
29A1,30A1 水平面
29B,30B エンジン側ブラケット
29B1,30B1 水平面
29C,30C 垂直防振ゴム(垂直防振部材)
O−O 軸中心線
G 重心位置

Claims (4)

  1. 自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体の前部側に俯仰動可能に設けられた作業装置とを備え、前記上部旋回体は、底板上に前,後方向に延びた左,右のセンタビームを有する旋回フレームと、該旋回フレームのセンタビームを横切って左,右方向に横置き状態に配置され出力軸の軸中心線が左,右方向に延びたエンジンと、該エンジンと前記旋回フレームとの間に設けられ該エンジンを支持するエンジン支持装置とを備えてなる建設機械において、
    前記エンジン支持装置は、前記エンジンの出力軸の軸中心線を前,後方向から挟んで組をなし該エンジンの軸方向に離間して設けられる3組の支持部材によって構成し、
    前記各支持部材のうち2組の支持部材は、前記エンジンから作用する垂直方向の荷重と前記エンジンの軸方向と直交する水平方向の荷重とを受けるため、前記エンジンと前記旋回フレームとの間に水平方向に対して傾斜した状態で配置され両者間を弾性的に連結する傾斜防振部材を有する傾斜支持部材により構成し、
    前記各支持部材のうち1組の支持部材は、前記エンジンから作用する垂直方向の荷重を受けるため、前記エンジンと前記旋回フレームとの間に垂直方向に延びて配置され両者間を弾性的に連結する垂直防振部材を有する垂直支持部材により構成したことを特徴とする建設機械。
  2. 前記傾斜支持部材は、前記旋回フレームに固定され水平方向に対して傾斜した傾斜面を有するフレーム側ブラケットと、前記エンジンに固定され該フレーム側ブラケットの傾斜面と対面する傾斜面を有するエンジン側ブラケットと、前記各ブラケットの傾斜面間に設けられ両者間を弾性的に接続する前記傾斜防振部材とにより構成し、
    前記垂直支持部材は、前記旋回フレームに固定されほぼ水平方向に延びた水平面を有するフレーム側ブラケットと、前記エンジンに固定され該フレーム側ブラケットの水平面と対面する水平面を有するエンジン側ブラケットと、前記各ブラケットの水平面間に設けられ両者間を弾性的に接続する前記垂直防振部材とにより構成してなる請求項1に記載の建設機械。
  3. 前記エンジンには軸方向の一側に位置して該エンジンによって駆動される油圧ポンプを取付け、該油圧ポンプの近傍部位には1組の前記傾斜支持部材を設ける構成としてなる請求項1または2に記載の建設機械。
  4. 前記垂直支持部材は、前記垂直防振部材がせん断方向に大きく変形するのを抑えるため前記エンジンの重心位置の近傍部位に配設し、前記各傾斜支持部材は該垂直支持部材を挟んで前記エンジンの軸方向の両側に配置する構成としてなる請求項1,2または3に記載の建設機械。
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