JP4729431B2 - 小旋回型作業機械及び小旋回型作業機械の機器配置構造 - Google Patents

Description

本発明は、上部旋回体に作業装置，エンジンルーム，キャブ及びタンクを備えた小旋回型作業機械及び小旋回型作業機械の機器配置構造に関する。

近年、都市型の工事では狭所での作業が余儀なくされており、狭所作業性に優れた作業機械の開発が望まれている。このような要望に対し、下部走行体に対して旋回自在の上部旋回体を備えた油圧ショベル等の作業機械では、旋回半径の小さい小旋回機（小旋回型の作業機械）が開発されている。
小旋回機とは、例えば、機体サイズが小さく作業出力も小さい所謂小型の作業機械とは異なり、中型，大型の作業機械と同等の作業性能を確保しつつ中型，大型の作業機械よりも旋回半径を縮小した作業機械のことをいう。つまり、小旋回機では、上部旋回体に搭載されるエンジンや油圧ポンプといった各種機器のサイズを小さく変更することなくいかに効率的にレイアウトするかが極めて重要な設計上の課題となる。

ここで、上部旋回体のエンジンルーム内に配置される各種機器のうち、エンジンオイルフィルタに着目する。エンジンオイルフィルタとは、エンジンオイルを濾過するための装置であり、一般的にはエンジンの近傍に配設されているが、小旋回機において旋回半径を小さくするべくエンジンルームのサイズダウンを検討した場合、エンジンオイルフィルタをエンジンルームから離れた位置に設ける構成が考えられる。

例えば、特許文献１に記載されたように、エンジンオイルフィルタをエンジンルームよりも機体側方側へ移設するような構成がある。すなわち、エンジンとエンジンオイルフィルタとを可撓管で連結してエンジンオイルフィルタをエンジンルームの側方の開口部近傍に配置するものである。このような構成により、エンジン回りに必要となるスペースを小さくしてエンジンルームを小型化できるとともに、機体側面の開口部からのエンジンオイルフィルタへのアクセス性を向上させることができるようになっている。
特開２００５−９００９４号公報

しかしながら、通常エンジンルームの両側方（機体両側方）には油圧ポンプが配置される油圧ポンプ室やクーリングユニットといった冷却装置が配置されており、それらの装置とエンジンオイルフィルタとが互いに干渉しないように配設しなければならない。特に、小旋回機の場合には、エンジンルームだけでなくエンジンルームの側方に隣接する油圧ポンプ室等も機体前後方向へ短くする必要があるため、エンジンルームの周囲にはエンジンオイルフィルタを取り付けるのに十分なスペースを確保することができない場合がある。

また、エンジンオイルフィルタをエンジンルームの側方に設けた場合、メンテナンス上の課題も発生する。すなわち、通常のエンジンオイルの点検時においては、エンジンオイルフィルタの点検や交換作業だけでなく、エンジンの上面に固設されたエンジンオイルのレベルゲージの確認作業が行われるようになっている。このため、エンジンルームの側方にエンジンオイルフィルタを取り付ければ、エンジンオイルフィルタへのアクセス時に機体上へ登る必要がないとしても、レベルゲージの確認のためには機体上へ登る必要があり、メンテナンス作業が繁雑となるおそれがある。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、簡素な構成で、省スペース性及びメンテナンス性を向上させることができる小旋回型作業機械及び小旋回型作業機械の機器配置構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の小旋回型作業機械（請求項１）は、機体の前方に油圧駆動式の作業装置を有し、該機体の後方にエンジンを設置されたエンジンルームを有するとともに、該エンジンルームの前方において該作業装置を挟んでキャブ及びタンクを左右に対向配置してなる上部旋回体を備えた小旋回型作業機械であって、該エンジンルームの内部で発生する熱を遮断すべく、該エンジンルームの直前方において該機体の左右方向へ延設されて該機体を該機体の前後方向へ区画するファイアウォールと、周囲を該作業装置の基部，該ファイアウォール，該キャブ及び該タンクに囲まれた空間の内部に配置された、該エンジンへ供給されるエンジンオイルを濾過するためのエンジンオイルフィルタと、該空間の外部であって該機体の前方に配置された該作業装置のコントロールバルブとを備えたことを特徴としている。

なお、小旋回型作業機械（小旋回機）とは、略同等の出力性能を持った作業機械に対して、該作業機械の旋回半径よりも小さい半径で旋回しうるサイズの上部旋回体を備えた作業機械のことをいう。
また、該エンジンオイルフィルタが、該空間の外周における該作業装置の基部，該ファイアウォール，該キャブ及び該タンクのうちの少なくとも何れか一つに対して固設されていることが好ましい（請求項２）。

また、本発明の小旋回型作業機械の機器配置構造（請求項３）は、機体の前方に油圧駆動式の作業装置を有し、該機体の後方にエンジンを搭載するエンジンルームを有するとともに、該エンジンルームの前方において該作業装置を挟んでキャブ及びタンクを左右に対向配置してなる小旋回型作業機械の機器配置構造であって、該エンジンルームの内部で発生する熱を遮断するためのファイアウォールを、該エンジンルームの直前方において該機体の左右方向へ延設して該機体を該機体の前後方向へ区画し、該エンジンへ供給されるエンジンオイルを濾過するためのエンジンオイルフィルタを、周囲を該作業装置の基部，該ファイアウォール，該キャブ及び該タンクに囲まれた空間の内部に配置し、該作業装置の油圧制御に係るコントロールバルブを、該空間の外部であって該機体の前方に配置してなることを特徴としている。

本発明の小旋回型作業機械及び小旋回型作業機械の機器配置構造（請求項１，３）によれば、エンジンオイルフィルタをファイアウォールよりも前方の空間内、すなわち、エンジンルームの外に配置することで、エンジンルームを小さくすることができ、機体の前後方向への全長を短縮することができる。また、コントロールバルブを機体の前方に配置することで、空間の大きさを少なくともエンジンオイルフィルタが配置できる程度に小さくすることができる。これにより、さらに機体の前後方向への全長を短縮することができ、上部旋回体の旋回半径を小さくすることができ、機体のアピアランス（外観）を向上させることができる。

また、エンジンオイルフィルタへのアクセスが機体上面から可能であるため、メンテナンス性を向上させることができる。なお、構成が簡素であり、従来の作業機械への適用性が高い。
また、本発明の小旋回型作業機械（請求項２）によれば、エンジンオイルフィルタが空間の外周に固設されるため、空間内のうち比較的高い位置にエンジンオイルフィルタを取り付けることができる。これにより、キャブ内からエンジンオイルフィルタの状態を容易に目視確認することができる。

以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図３は本発明の一実施形態にかかる作業機械を説明するものであり、図１は本発明の一実施形態にかかる油圧ショベルの上面図、図２は本作業機械の機体内部を透視して模式的に示した斜視図、図３は本作業機械の斜視図である。

［構成］
本油圧ショベル（小旋回型作業機械）１０は、図３に示すように、上部旋回体８及び下部走行体９を備えて構成された小旋回機である。小旋回機とは、略同等の出力性能を持った標準的な旋回半径を有する作業機械に対して、その作業機械の旋回半径よりも小さい半径で旋回しうるサイズの上部旋回体を備えた作業機械のことをいう。上部旋回体８は、ブーム装置７やアーム装置，スティック装置等の油圧式の作業装置を備え、下部走行体９の上に旋回自在に連結される。

ブーム装置７は、その基部７ａを上部旋回体８のフレームに対して機体前方の中央部で枢着されるとともに、油圧シリンダ１２を介してフレームに連結される。このブーム装置７は、油圧シリンダ１２の伸縮駆動により機体前方で俯仰動可能となっている。なお、アーム装置やスティック装置等の作業装置に対しても、油圧シリンダ１２と同様の油圧アクチュエータが併設されている。

上部旋回体８の前方左側には、操作者が搭乗するキャブ５が設けられる。また、上部旋回体８の右側には、コントロールバルブ３及び作動油タンク（以下、単にタンクと呼ぶ）６が設けられる。コントロールバルブ３とは、油圧シリンダ１２をはじめとする油圧アクチュエータへ供給される作動油の流通を制御するための制御弁の集合体であり、機体の前方に配置される。

なお、従来の標準的な油圧ショベルでは、機体のうち最も作業装置に近い部位、例えば、ブーム装置７の基部７ａの近傍にコントロールバルブ３が配置されたものが多い。一方、本油圧ショベル１０では、コントロールバルブ３を機体の前方へ移動させている。コントロールバルブ３から油圧アクチュエータへの作動油配管は、ブーム装置７の側面にルーティングされている。

コントロールバルブ３の後方には、タンク６が配置される。タンク６の内部には、油圧アクチュエータへ供給される作動油が貯留されている。
また、上部旋回体８の後端には、重量バランスを保つためのカウンタウェイト１１が設けられ、カウンタウェイト１１の直前方にはエンジンルーム４が形成される。エンジンルーム４には、油圧ショベル１０の駆動源であるエンジンや、エンジンから排出される排気のマフラー、エンジンや作動油を冷却するためのクーリングパッケージ等が配設されている。

図２に、エンジンルーム４周辺の外装板，ブーム装置７及びキャブ５を取り除いた状態の上部旋回体８を示す。エンジンルーム４の前方には、ファイアウォール１が設けられる。ファイアウォール１は、機体の左右方向へ鉛直に延設された板状の部材であり、機体を前後方向へ区画して、エンジンルーム４の内部で発生する熱の前方への伝達を遮断するよう機能する。なお、図２には、ブーム装置７の基部７ａを枢支する枢支部（フレームの一部）７ｂが図示されている。

上部旋回体８における各機器の配置関係を図１に示す。ファイアウォール１の前方における右側方にはタンク６が配置され、一方、左側方にはキャブ５が配置される。また、中央前方にはブーム装置７が配置される。これにより、これらのファイアウォール１，キャブ５，タンク６及びブーム装置７の基部７ａによって周囲を囲まれた空間１３が形成される。また、コントロールバルブ３はタンク６よりも前方であって空間１３の外部に配置される。

空間１３の内部におけるタンク６の側面には、サポート２ａを介してエンジンオイルフィルタ２が固設される。このエンジンオイルフィルタ２は、図２に示すように、タンク６の側面のうち比較的上方の高い位置に取り付けられる。
なお、エンジンオイルフィルタ２及びエンジン間は、内部にエンジンオイルを流通させる可撓管２ｂで連結されている。また、ファイアウォール１には可撓管２ｂの外周に嵌合する大きさの貫通孔１ａが形成されており、貫通孔１ａの内部に可撓管２ｂを通してエンジンオイルフィルタ２及びエンジンを連結させている。

［作用・効果］
本発明の一実施形態にかかる作業機械は上述のように構成されて、以下のような作用，効果を奏する。
まず、エンジンオイルフィルタ２がファイアウォール１よりも前方の空間１３、すなわち、エンジンルーム４の外部に配置されるため、エンジンルーム４のサイズを小さくすることができる。つまり、例えば特許文献１に記載されたようにエンジンルーム４の側方へエンジンオイルフィルタ２を配置したものと比較して、エンジンルーム４の側方に隣接する油圧ポンプ室にエンジンオイルフィルタ２のためのスペースを設ける必要がない。このため、油圧ポンプ室をも小さくすることができる。また、エンジンルーム４の内部にもエンジンオイルフィルタ２のためのスペースを設ける必要がない。結果として、上部旋回体８の機体前後方向への全長を短縮することができ、旋回半径を小さくすることができる。

また、コントロールバルブ３は比較的サイズが大きいため、これを空間１３の内部に配置するためには空間１３のサイズを大きくする必要が生じてしまうことになる。しかしながら、本油圧ショベル１０によれば、コントロールバルブ３を機体の前方に配置することで、少なくともエンジンオイルフィルタ２が配置できる程度のスペースを空間１３の内部に確保すればよく、空間１３をできる限り小さく形成することができる。これにより、さらに上部旋回体８の機体前後方向への全長を短縮することができ、上部旋回体８の旋回半径を小さくすることができる。

また、エンジンオイルフィルタ２へのアクセス性を向上させることができ、容易に点検作業を行うことができる。例えば、エンジンルーム４内にエンジンオイルフィルタ２を配置した場合には、エンジンフードの高さを低く設定すると、それに伴ってエンジンオイルフィルタ２の取付位置も低くなるため、機体上面からのアクセス性が低下するおそれがあるが、本油圧ショベル１０では、エンジンオイルフィルタ２をエンジンルーム４外に配置しているため、エンジンフードの高さを低く設定したとしても、エンジンオイルフィルタ２のアクセス性を確保することができる。つまり、エンジンフードの高さを設計上比較的自由に設定することが可能となり、機体のアピアランス（外観）を向上させることができる。

また、エンジンオイルフィルタ２の取付位置はエンジンルーム４からの距離が近く、例えばエンジンの上面に固設されるエンジンオイルのレベルゲージとの距離も近いため、メンテナンスの際に一旦機体上へ登れば、エンジンオイルフィルタ２とレベルゲージとの両方の確認作業を行うことができる。したがって、メンテナンス性を向上させることができる。なお、可撓管２ｂの長さも短くて済みコストがかからない。

また、エンジンオイルフィルタ２が空間１３の内部、すなわち、キャブ５内部から見える位置に配設されているため、例えば日常的な始業前点検等におけるエンジンオイルフィルタ２の目視確認等については、操作者がキャブ５内に着座した状態で簡単に行うことができる。
さらに、エンジンオイルフィルタ２の取り付け高さに関して、エンジンよりも高い位置に取り付けることが容易であり、エンジンオイルフィルタ２の交換時における油こぼれを防止することができる。

［その他］
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上述の実施形態では、エンジンオイルフィルタ２がタンク６の側面に取り付けられているが、エンジンオイルフィルタ２の取付位置はこれに限定されない。例えば、エンジンオイルフィルタ２をファイアウォール１に取り付けてもよいし、キャブ５側面に取り付けてもよい。つまり、空間１３の内周面を構成する部位であればどの位置に対しても取り付けることができる。

また、上述の実施形態では、エンジンオイルフィルタ２が空間１３の内部のうち比較的上方の高い位置に取り付けられているが、キャブ５の内部から視認可能であれば取付高さは任意に設定してもよい。

本発明の一実施形態にかかる作業機械の上面図である。 本作業機械の機体内部を透視して模式的に示した斜視図である。 本作業機械の斜視図である。

符号の説明

１ ファイアウォール
２ エンジンオイルフィルタ
２ａ サポート
２ｂ 可撓管
３ コントロールバルブ
４ エンジンルーム
５ キャブ
６ タンク
７ ブーム（作業装置）
７ａ 基部
７ｂ 枢支部
８ 上部旋回体
９ 下部走行体
１０ 小旋回機（作業機械）
１１ カウンタウェイト
１２ 油圧シリンダ
１３ 空間

Claims (3)

1. 機体の前方に油圧駆動式の作業装置を有し、該機体の後方にエンジンを設置されたエンジンルームを有するとともに、該エンジンルームの前方において該作業装置を挟んでキャブ及びタンクを左右に対向配置してなる上部旋回体を備えた小旋回型作業機械であって、
   該エンジンルームの内部で発生する熱を遮断すべく、該エンジンルームの直前方において該機体の左右方向へ延設されて該機体を該機体の前後方向へ区画するファイアウォールと、
   周囲を該作業装置の基部，該ファイアウォール，該キャブ及び該タンクに囲まれた空間の内部に配置された、該エンジンへ供給されるエンジンオイルを濾過するためのエンジンオイルフィルタと、
   該空間の外部であって該機体の前方に配置された該作業装置のコントロールバルブと
   を備えたことを特徴とする、小旋回型作業機械。
2. 該エンジンオイルフィルタが、該空間の外周における該作業装置の基部，該ファイアウォール，該キャブ及び該タンクのうちの少なくとも何れか一つに対して固設されている
   ことを特徴とする、請求項１記載の小旋回型作業機械。
3. 機体の前方に油圧駆動式の作業装置を有し、該機体の後方にエンジンを搭載するエンジンルームを有するとともに、該エンジンルームの前方において該作業装置を挟んでキャブ及びタンクを左右に対向配置してなる小旋回型作業機械の機器配置構造であって、
   該エンジンルームの内部で発生する熱を遮断するためのファイアウォールを、該エンジンルームの直前方において該機体の左右方向へ延設して該機体を該機体の前後方向へ区画し、
   該エンジンへ供給されるエンジンオイルを濾過するためのエンジンオイルフィルタを、周囲を該作業装置の基部，該ファイアウォール，該キャブ及び該タンクに囲まれた空間の内部に配置し、
   該作業装置の油圧制御に係るコントロールバルブを、該空間の外部であって該機体の前方に配置してなる
   ことを特徴とする、小旋回型作業機械の機器配置構造。

Images