JP5387665B2 - 作業機械 - Google Patents
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Description
本発明は、油圧ショベルやクレーン等の作業機械に関し、詳細には、エンジンに用いられるオイルフィルタの設置構造に関する。
この種のオイルフィルタは、エンジンの側部に直付けされてエンジンと一体に構成されているのが一般的である。オイルフィルタは、エンジンオイルに混入した異物を濾過するために、エンジンオイルの循環経路に設けられている。従って、オイルフィルタに組み込まれたフィルタには異物が堆積するため、フィルタ交換を定期的に行う必要がある。
フィルタ交換の作業性を向上させるために、オイルフィルタをエンジンから取り外して移設し、配管でオイルフィルタとエンジンとを連結した建設機械が開示されている。
例えば、特許文献1には、開閉可能な車体のサイドガード板近くにオイルフィルタを移設した建設機械が開示されている。
特許文献2の建設機械では、作業者が作業を行う整備フロアが、エンジン室の底板よりも高位置に設けられていることから、エンジンの上方にオイルフィルタを移設している。
また、フィルタ交換時のオイル汚れを防止するために、オイルフィルタの下方に、垂れ落ちるオイルを受け止める樋状のサポートブラケットが設けられた建設機械が開示されている(特許文献3)。
そのサポートブラケットは、回動機構を介してアンダーカバーの上に旋回可能に取り付けられている。サポートブラケットをサポート位置に回動させることにより、アンダーカバーに形成された開口を通じて外部にオイルを排出させることができる。
特許文献1の建設機械のように、車体のサイドガード板近くにオイルフィルタを設置すれば、フィルタ交換の作業性は向上する。しかし、この場合、機器が密集する機械室内にオイルフィルタを設置するスペースを新たに確保する必要がある。
更に、オイルフィルタがエンジンから大きく離れてしまうため、密集した機器やカバー等の間を縫って長い配管を適切に配索する必要が生じる。その際、配管の固定具や保護具が多数用いられるため、部材コストや組み付け作業の工数が増加する。また、配管が長くなるうえに配管の取付位置も上下するため、配管内にエンジンオイルが残り易くなって、オイル交換がし難くなるし、オイルポンプの吐出圧の負担も増加する。
特許文献2の建設機械のように、エンジンの上方にオイルフィルタを設置すると、フィルタ交換時に、エンジンオイルが垂れ落ちてエンジンやエンジン室内に飛び散るおそれがある。従って、フィルタ交換の際には、エンジンオイルが垂れ落ちないように、常に配慮する必要があり、作業性に欠ける。
そこで、本発明の目的は、簡素な構造でありながらフィルタ交換等が容易にでき、作業性に優れた作業機械を提供することにある。
本発明に係る作業機械は、下部走行体の上に機械本体が設置された作業機械である。上記機械本体は、下部に設置されたアッパーフレームと、後部に設置された機械室と、を備える。上記アッパーフレームは、上記下部走行体に支持された底板と、上記底板の上に立設され、対向しながら前後方向に延びる一対の縦板と、を有している。
上記機械室には、オイル排出口を有するオイルパンが下部に設けられたエンジンと、上記エンジンから離れて当該エンジンと配管を介して接続されたオイルフィルタと、が収容されている。上記エンジンは、上記オイル排出口が上記一対の縦板の間に位置するように、当該一対の縦板を跨いで配置されている。上記底板における上記オイル排出口の下方の部分に作業開口が開口している。そして、上記エンジンと、上記底板と、上記一対の縦板とで上下左右が囲まれた空間における上記作業開口の近傍の部分に、上記オイルフィルタが設置されている。
ここでいう「配管」は、可撓性のあるホースや金属管が例示される。また、「作業開口」は、作業者が機械室内に手を差し込んで作業できる形状や大きさの開口を意味する。
このような構成の作業機械によれば、まず、底板におけるオイル排出口の下方の部分に作業開口が開口しているので、オイル交換等の作業を作業開口を通じて容易にできる。
そして、機械室内の中でも特にデッドスペースとなっている、エンジン、底板、及び縦板で上下左右が囲まれた空間を活用し、その作業開口の近傍にオイルフィルタが設置されている。従って、オイルフィルタをエンジンから離して設置しても、機器が密集した機械室内にオイルフィルタの設置スペースを新たに確保する必要が無くなって、スペースの有効利用ができる。
オイルフィルタはエンジンの下方に位置しているので、フィルタ交換の際にエンジンオイルがエンジンに付着するのを効果的に阻止できる。
しかも、同じタイミングで行われることが多いオイル交換やフィルタ交換の作業を、後方からアッパーフレームの下側に少し入り込み、作業開口を通じて一挙に行うことができるので、作業性に優れる。
具体的には、上記オイルパンは、上記一対の縦板の間に位置するとともに、トレイ部と、上記オイル排出口を有し、上記トレイ部と横並びに連なって当該トレイ部よりも下側に膨らむサンプ部と、を有している。上記オイルフィルタが、上記サンプ部に隣接して上記トレイ部の下側に設置されている。
この場合、エンジンを低く設置できるので、機械室内の機器設置スペースを拡大させることができる。そして、更に狭くて利用が難しいデッドスペースをオイルフィルタの設置スペースとして有効活用できる。
より具体的には、上記エンジンにおける上記配管との接続部位は、当該エンジンの側部に位置している。そして、上記エンジンの接続部位の下方に臨むように、上記オイルフィルタにおける上記配管との接続部位が位置している。なお、ここでいう「下方」は、真下だけでなく斜め下も含む概念である。
このような構成によれば、配管を下方に垂らしたような状態で接続することができるので、配管を極めて短くすることができるし、配索を工夫する必要もない。従って、部材コストを抑制できるし、組み付け作業の負担増加を招くこともない。また、配管内のエンジンオイルが抜け易いため、オイル交換も容易であるし、オイルポンプに過度な吐出圧を強いることもない。
また、上記オイルフィルタは、ブラケットを介して上記縦板に取り付けられ、上記ブラケットが、上記作業開口を通じて視認可能な位置に脱着可能に取り付けられているようにするのが好ましい。
そうすれば、オイルフィルタや配管を、ブラケットごと脱着することができるので、オイルフィルタ等の組み付け作業や交換作業が容易になり、作業性が向上する。しかも、ブラケットの脱着も容易にできる。
更に、ブラケットを工夫することにより、フィルタ交換時のオイル汚れを抑制することができる。
具体的には、上記オイルフィルタは、上記ブラケットに取り付けられるとともに、上記配管が接続される固定部と、上記固定部に脱着可能に取り付けられる脱着部とを有している。上記ブラケットは、上記縦板に取り付けられるとともに、上記固定部が取り付けられる基部と、上記基部に連なって上記脱着部の下側に張り出すオイル受部とを有している。そして、上記オイル受部の上部に、上記作業開口に向かって下り傾斜するオイルガイド面が形成されている。
このような構成によれば、脱着部の下側には、オイルガイド面があるので、脱着部を取り外す際にオイルフィルタから垂れ落ちるエンジンオイルは、オイルガイド面によって受け止められる。オイルガイド面は、作業開口に向かって下り傾斜しているので、オイルガイド面によって受け止められたエンジンオイルは、オイルガイド面を伝って作業開口に導かれ、自動的に機械室の外へ排出される。
従って、オイルフィルタの交換時にエンジンオイルが垂れ落ちても、機械室内を汚さずに済むので、エンジンオイルの垂れ落ちを配慮せずに作業でき、作業性が向上する。しかも、別途部材を設けることもなくブラケットで兼用できるため、効率的である。
本発明によれば、特に複雑な装置や部材を設けることもなく、オイルフィルタの配置等を工夫するだけで、フィルタ交換等の作業が簡単にできるようになる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。各図には、上下や前後左右の方向を矢印で示してある。特に言及しない限り、上下等の方向についてはこれら矢印で示す方向に従って説明する。
図1に、本発明を適用した油圧ショベル1を示す。油圧ショベル1は、クローラ式の下部走行体2と、その上に旋回自在に設置された機械本体3とで構成されている。機械本体3には、アタッチメント4やキャブ5、機械室6、アッパーフレーム7などが備えられている。ちなみに、本実施形態の油圧ショベル1は小旋回型である。旋回半径が小さくなるように、機械本体3は相対的に小さく構成されており、機械本体3の後部の外郭線は、上方から見て円弧状に形成されている。
アタッチメント4は、機械本体3の前部に設置され、ブーム4aやアーム4b、バケット4cなどで構成されている。ブーム4a等のそれぞれは、油圧制御された油圧シリンダ4dの伸縮に連動して動作し、掘削等の作業を行う。これらブーム4a等の操作はキャブ5において行われる。
キャブ5は、矩形箱形の運転室であり、アタッチメント4に隣接して機械本体3の左前部に設置されている。機械室6は、機械本体3の後部に設置されている。周囲がカバーで覆われた機械室6の内部には、エンジン20や油圧機器等が密集した状態で収容されている。この油圧ショベル1では、機械室6の後部を覆うカバーが、アタッチメント4との間で前後のバランスを確保するカウンターウエイトを兼ねている。
図2に詳しく示すように、アッパーフレーム7は、機械本体3の下部に設置されており、キャブ5や機械室6などは、アッパーフレーム7の上に配置されている。アッパーフレーム7は、底板11や一対の縦板12,12、サイドデッキ13などで構成されている。なお、同図のアッパーフレーム7は便宜上、簡略化して表してある。
底板11は、水平方向に拡がる肉厚な金属板であり、その中央部分が下部走行体2に旋回自在に支持されている。底板11の上には、一対の縦板12,12が立設されている。各縦板12は、肉厚な金属板からなり、左右方向から見て、前側に頂部が偏在した略三角形状の外観を有している。これら縦板12は、底板11における左右方向の中間部分を、左右方向に離れて互いに対向しながら前後方向に延びている。そして、各縦板12の前端部には、油圧シリンダ4dを回動自在に支持するシリンダ支持部12aが設けられ、各縦板12の頂部には、ブーム4aを回動自在に支持するブーム支持部12bが設けられている。
サイドデッキ13は、キャブ5に対応して底板11の左前部に取り付けられている。機械室6の下面を構成している底板11の後部には、作業開口15が開口している。この作業開口15の周囲には、支持ブラケット16が4つ配置されており、これら支持ブラケット16を介してエンジン20が縦板12を跨ぐように設置されている。
図3に、エンジン20及びその周辺の構造を示す。エンジン20の下部には、四方に張り出すようにマウントブラケット21が4つ取り付けられている(同図では、後方の2つのみ表示)。支持ブラケット16は、これらマウントブラケット21に対応する位置に配置されている。各支持ブラケット16は、底板11や縦板12、梁板に取り付けられ、上方に向かって延びるブラケット基部16aと、ブラケット基部16aの突端に設けられ、縦板12よりも上側に位置するマウント部16bとを有している。そして、これらマウント部16bのそれぞれに、各マウントブラケット21が防振具22を介して支持されている。
エンジン20は、その駆動軸Aが左右方向に向くように配置されている。エンジン20の左端部に位置しているのはフライホイール20aであり、右上部に位置しているのは排気装置20bである。このエンジン20は、いわゆるウエットサンプ方式のエンジンであり、その下部にはエンジンオイルを貯留するオイルパン30が設けられている。また、エンジン20の後側の側部にはオイルフィルタ60が接続されるフィルタ接続部50が設けられている。
オイルフィルタ60は、このフィルタ接続部50に直接取り付けられているのが一般的であるが、この油圧ショベル1では、オイルフィルタ60がフィルタ接続部50から取り外されてエンジン20の下方に移設されている。
図4〜図6に、オイルフィルタ60及びその周辺構造を示す。これら図に示すように、支持ブラケット16に支持されたエンジン20は、底板11の上面から上方に離れて位置し、オイルパン30は、一対の縦板12の間に位置している。
図4に示すように、底板11の後部における一対の縦板12の間の部分に、底板11を上下に貫通して作業開口15が形成されている。作業開口15は、底板11の下方から機械室6の内部に手を差し込んでオイル交換やオイルフィルタ60のフィルタ交換等の作業を行うことができる開口であり、オイルパン30を臨む位置に形成されている。従って、底板11の下方から作業開口15を通じてオイルパン30の全体又は一部を容易に視認することができる。
オイルパン30は、上方から見て左右方向に長い略矩形形状をしており、左右横並びに連なったトレイ部31とサンプ部32とを有している。
具体的には、図5に示すように、オイルパン30は左右方向の中間部分でトレイ部31とサンプ部32とに2分され、トレイ部31は、オイルパン30の左部分を構成し、サンプ部32は、オイルパン30の右部分を構成している。トレイ部31は、相対的に底面が高位置に位置するように底浅に形成され、サンプ部32は、トレイ部31よりも下方に大きく膨らんで、相対的に底面が低位置に位置するように底深に形成されている。従って、トレイ部31の下側には、上側に凹んだ空間(空きスペース33)が存在する。
本実施形態では、トレイ部31及びサンプ部32の底面は、いずれも略水平方向に拡がる平坦面に形成されており、トレイ部31の底面とサンプ部32の底面との間に、傾斜角度の大きな傾斜面34が形成されている。サンプ部32の下面には、開閉可能なオイル排出口35が設けられている。オイル排出口35は、通常は閉じられており、オイル交換の際に開かれる。オイル排出口35は、作業開口15の真上に位置しており、オイル排出口35から排出されるエンジンオイルは、作業開口15を通じて機械室6の外部に直接排出することができる。
オイルフィルタ60は、作業開口15の近傍に位置する空きスペース33を有効利用して、サンプ部32に隣接したトレイ部31の下側に設置されている。従って、オイルフィルタ60を移設しても、限られた機械室6の内部に、新たにオイルフィルタ60の設置スペースを確保する必要がない。
詳しくは、図5や図6にも示したように、前後方向や左右方向から見て、オイルフィルタ60はオイルパン30(トレイ部31)の下側に入り込んでいる。また、左右方向から見て、オイルフィルタ60はオイルパン30(サンプ部32)と重なり合っている。本実施形態では、前後方向や左右方向から見て、オイルフィルタ60の半分以上がオイルパン30の下側に入り込み、更に、左右方向から見て、オイルフィルタ60の半分以上がオイルパン30と重なり合っている。
オイルフィルタ60は、固定部61や脱着部62などで構成されている。固定部61は、ブロック状の部材からなり、固定部61の後側部には、エンジンオイルの取入口63及び取出口64が上下に並んで設けられている。脱着部62は、円筒カップ状の部材からなり、その内部にエンジンオイルを濾過するフィルタが収容されている。脱着部62は、固定部61の右側部に脱着可能に取り付けられる。オイルフィルタ60では、固定部61に脱着部62を取り付けた状態で、取入口63から固定部61に流入するエンジンオイルが、フィルタで濾過された後、取出口64から流出するように構成されている。
オイルフィルタ60には、エンジン20のフィルタ接続部50から垂れ下がる送油ホース70が2本接続されている。
具体的には、図3や図5に示したように、フィルタ接続部50は、後方に臨むエンジン20の側部に設けられ、オイルパン30のサンプ部32の上方に位置している。フィルタ接続部50は、作業開口15の上方に位置しており、底板11の下側から作業開口15を通じて視認することができる。フィルタ接続部50は、エンジン20から後方に突出し、その突出部分には、エンジンオイルの流路の途中に位置する流入口51及び流出口52が設けられている。
各送油ホース70は、可撓性を有するホース部71と、その両端に設けられた接続プラグ72とを有している。そして、一方の送油ホース70は、上側の接続プラグ72がフィルタ接続部50の流出口52に接続され、下側の接続プラグ72がオイルフィルタ60の取入口63に接続されている。他方の送油ホース70は、上側の接続プラグ72がフィルタ接続部50の流入口51に接続され、下側の接続プラグ72がオイルフィルタ60の取出口64に接続されている。
これら送油ホース70の長さをできるだけ短くするために、オイルフィルタ60の取入口63及び取出口64は、フィルタ接続部50の流入口51及び流出口52の下方に臨む位置に配置されている。詳しくは、図6に示したように、取入口63と流出口52、そして、取出口64と流入口51は、左右方向から見て、それぞれ同じ仮想直線L1,L2の上に位置するように配置されている。なお、ここでの仮想直線L1,L2は鉛直方向に延びているが、鉛直方向に対して傾斜していてもよい。
更に、これら仮想直線L1,L2に沿った取入口63等と流入口51等との間には、配管等の障害物の無いスペースが存在し、そのスペースを通るように各送油ホース70が設置されている。その結果、各送油ホース70は、フィルタ接続部50から垂れ下がり、劣弧状に僅かに撓んだ状態でオイルフィルタ60に接続されている。
従って、送油ホース70は極めて短く形成できるので、配索を工夫する必要がなく、部材コストや組み付け作業の負担増加を抑制できる。また、送油ホース70にエンジンオイルが溜まり難いし、エンジンオイルが溜まっても簡単に抜くことができるため、オイル交換も容易にできる。吐出圧が過度に上昇してオイルポンプに大きな負担を強いることもない。
オイルフィルタ60は、その脱着部62が作業開口15の上方に向かって突き出すように、ブラケット80を介して縦板12に取り付けられている。
具体的には、図7に示すように、左側の縦板12の内壁面(右側の縦板12との対向面)に、溶接によって締結部90が固定されている。締結部90は、作業開口15を通じて底板11の下側から視認可能な位置に配置されている。締結部90には、右方向に開口する複数のボルト締結孔91が形成されている。
ブラケット80は、オイルフィルタ60の脱着部62よりも幅の大きな帯板状の金属板を曲げ加工することによって形成されている。ブラケット80は、基部81と、基部81に連なるオイル受部82とを有している。
基部81の上面には、固定部61がボルト止めされている。基部81の基端側には、基部81の端部をその下面側に向かって断面L字状に折り曲げることにより、座部81aが形成されている。座部81aには、締結部90のボルト締結孔91の配置に対応して、複数のボルト挿通孔83が形成されている。ブラケット80は、これらボルト挿通孔83に通したボルトを、固定部61のボルト締結孔91にねじ込むことにより、縦板12に脱着可能に取り付けられている。
従って、オイルフィルタ60や送油ホース70は、ブラケット80ごと縦板12から取り外すことができる。その結果、例えば、オイルフィルタ60等をブラケット80ごと機械室6から取り出して、オイルフィルタ60や送油ホース70の交換、点検等の作業を機械室6の外で行うことができる。しかも、締結部90やフィルタ接続部50は、底板11の下方から作業開口15を通じて視認することができるので、ブラケット80等を脱着する作業も簡単にできる。
オイル受部82は、基部81の先端側に連なって脱着部62の下側に張り出している。オイル受部82の基部81との境界部分は底板11側に折り曲げられている。その結果、オイル受部82は作業開口15に向かって下り傾斜し、その上面にオイルガイド面82aが形成されている。オイル受部82の先端82bは、作業開口15の真上に位置している。
図5に仮想線で示したように、フィルタ交換時には脱着部62が取り外される。具体的には、脱着部62は回動させると固定部61から外れるので、外れた脱着部62を手前に引き出せばよい。その際、エンジンオイルが垂れ落ちる場合があるが、垂れ落ちたエンジンオイルはオイル受部82のオイルガイド面82aによって受け止められる。その後、エンジンオイルは、オイルガイド面82aに沿って流れ落ち、最終的には、作業開口15を通じて機械室6の外へ排出される。
従って、フィルタ交換時にエンジンオイルがエンジン20や機械室6の壁面に付着するのを効果的に抑制できるので、効率よく作業ができる。
なお、本発明の作業機械は、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。
例えば、下部走行体は、クローラ式が一般的であるが、ホイール式であってもよい。機械本体は、下部走行体に旋回自在に支持されている場合が多いが、旋回不能に支持されていてもよい。
実施形態のオイルパン30は、傾斜面34を境にトレイ部31とサンプ部32とが区別できるが、例えば、トレイ部からサンプ部に次第に移り変わるような場合も含む。作業開口は、常時開いている必要はなく、必要に応じて開放できるものであってもよい。ブラケットはブロック状であってもよい。オイルフィルタは、オイルパンと上下に重なることなくその横に設置されていてもよい。
1 油圧ショベル
2 下部走行体
3 機械本体
6 機械室
7 アッパーフレーム
11 底板
12 縦板
15 作業開口
20 エンジン
30 オイルパン
31 トレイ部
32 サンプ部
35 オイル排出口
50 フィルタ接続部
60 オイルフィルタ
61 固定部
62 脱着部
63 取入口
64 取出口
70 送油ホース(配管)
80 ブラケット
81 基部
82 オイル受部
82a オイルガイド面
2 下部走行体
3 機械本体
6 機械室
7 アッパーフレーム
11 底板
12 縦板
15 作業開口
20 エンジン
30 オイルパン
31 トレイ部
32 サンプ部
35 オイル排出口
50 フィルタ接続部
60 オイルフィルタ
61 固定部
62 脱着部
63 取入口
64 取出口
70 送油ホース(配管)
80 ブラケット
81 基部
82 オイル受部
82a オイルガイド面
Claims (5)
- 下部走行体の上に機械本体が設置された作業機械であって、
上記機械本体は、
下部に設置されたアッパーフレームと、
後部に設置された機械室と、
を備え、
上記アッパーフレームは、
上記下部走行体に支持された底板と、
上記底板の上に立設され、対向しながら前後方向に延びる一対の縦板と、
を有し、
上記機械室には、
オイル排出口を有するオイルパンが下部に設けられたエンジンと、
上記エンジンから離れて当該エンジンと配管を介して接続されたオイルフィルタと、
が収容され、
上記エンジンは、上記オイル排出口が上記一対の縦板の間に位置するように、当該一対の縦板を跨いで配置され、
上記底板における上記オイル排出口の下方の部分に作業開口が開口し、
上記エンジンと、上記底板と、上記一対の縦板とで上下左右が囲まれた空間における上記作業開口の近傍の部分に、上記オイルフィルタが設置されている作業機械。 - 請求項1に記載の作業機械において、
上記オイルパンは、上記一対の縦板の間に位置するとともに、
トレイ部と、
上記オイル排出口を有し、上記トレイ部と横並びに連なって当該トレイ部よりも下側に膨らむサンプ部と、
を有し、
上記オイルフィルタが、上記サンプ部に隣接して上記トレイ部の下側に設置されている作業機械。 - 請求項1又は請求項2に記載の作業機械において、
上記エンジンにおける上記配管との接続部位は、当該エンジンの側部に位置し、
上記エンジンの接続部位の下方に臨むように、上記オイルフィルタにおける上記配管との接続部位が位置している作業機械。 - 請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の作業機械において、
上記オイルフィルタは、ブラケットを介して上記縦板に取り付けられ、
上記ブラケットが、上記作業開口を通じて視認可能な位置に脱着可能に取り付けられている作業機械。 - 請求項4に記載の作業機械において、
上記オイルフィルタは、
上記ブラケットに取り付けられるとともに、上記配管が接続される固定部と、
上記固定部に脱着可能に取り付けられる脱着部と、
を有し、
上記ブラケットは、
上記縦板に取り付けられるとともに、上記固定部が取り付けられる基部と、
上記基部に連なって上記脱着部の下側に張り出すオイル受部と、
を有し、
上記オイル受部の上部に、上記作業開口に向かって下り傾斜するオイルガイド面が形成されている作業機械。
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