JP5468393B2 - Construction machinery - Google Patents
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Description
本発明は、例えば油圧ショベル等の建設機械に関し、特に、原動機によって駆動されることにより作動用の圧油を吐出する油圧ポンプを3個以上備えた建設機械に関する。 The present invention relates to a construction machine such as a hydraulic excavator, for example, and more particularly to a construction machine provided with three or more hydraulic pumps that are driven by a prime mover to discharge pressure oil for operation.
一般に、建設機械としての油圧ショベルは、自走可能な車体と、この車体の前側に設けられた作業装置とにより大略構成されている。また、油圧ショベルの車体には、建屋カバーによってフレーム上に機械室が画成され、この機械室内にはエンジン、油圧ポンプ等が配設されている。そして、油圧ショベルでは、エンジンによって油圧ポンプを駆動することにより、車体や作業装置に設けら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構成としている。 Generally, a hydraulic excavator as a construction machine is roughly configured by a self-propelled vehicle body and a work device provided on the front side of the vehicle body. In the body of the hydraulic excavator, a machine room is defined on a frame by a building cover, and an engine, a hydraulic pump, and the like are disposed in the machine room. The hydraulic excavator is configured to supply hydraulic oil for operation to various hydraulic actuators provided in the vehicle body and the working device by driving a hydraulic pump by an engine.
ここで、油圧ショベルには、車体を走行させるための油圧モータ、作業装置を俯仰動させるための油圧シリンダ等、多くの油圧アクチュエータが設けられている。このために、油圧ポンプは、多くの油圧アクチュエータに作動用の圧油を供給できるように、3個設ける場合がある。 Here, the hydraulic excavator is provided with a number of hydraulic actuators such as a hydraulic motor for traveling the vehicle body and a hydraulic cylinder for moving the working device up and down. For this reason, three hydraulic pumps may be provided so as to supply pressure oil for operation to many hydraulic actuators.
そして、油圧ポンプを3個設ける場合には、原動機の出力軸の回転力を分配して伝達する動力伝達機構を原動機に設け、該動力伝達機構に対し、通常、下側に2個の油圧ポンプを配置し、上側に1個の油圧ポンプを配置し、全体として3個の油圧ポンプを三角形状に配置している(例えば、特許文献1参照)。 When three hydraulic pumps are provided, a power transmission mechanism that distributes and transmits the rotational force of the output shaft of the prime mover is provided in the prime mover, and normally two hydraulic pumps are provided below the power transmission mechanism. Are arranged, one hydraulic pump is arranged on the upper side, and three hydraulic pumps are arranged in a triangular shape as a whole (see, for example, Patent Document 1).
ところで、上述した特許文献1によるものでは、油圧ポンプを3個設ける場合に、三角形を描くように下側に2個、上側に1個配置しているから、例えば上,下方向に広い設置スペースが必要になる。
By the way, according to
また、各油圧ポンプには、斜軸式のピストンポンプ、斜板式のピストンポンプ等が用いられ、これらのポンプには、出力を制御するための電磁弁、作動油(圧油)を給排するための複数本の吸込ホース、吐出ホース等が接続されている。 In addition, each of the hydraulic pumps uses a slanted shaft type piston pump, a swash plate type piston pump, or the like, and supplies and discharges a solenoid valve for controlling the output and hydraulic oil (pressure oil) to these pumps. For this purpose, a plurality of suction hoses, discharge hoses, and the like are connected.
従って、3個の油圧ポンプを三角形状に配置した場合、下側に位置する2個の油圧ポンプに接続された油圧ホースがフレームのアンダカバーの近傍を通ったり、上側に位置する1個の油圧ポンプの電磁弁や油圧ホースが上方に突出してしまう。 Therefore, when three hydraulic pumps are arranged in a triangular shape, the hydraulic hose connected to the two lower hydraulic pumps passes near the under cover of the frame or one hydraulic hose located on the upper side. The solenoid valve and hydraulic hose of the pump will protrude upward.
このために、フレームのアンダカバーを突き上げるような衝撃が作用すると、該アンダカバーの近傍に位置する油圧ホースも一緒に突き上げられて損傷する虞がある。また、上側の油圧ポンプから上方に突出した電磁弁や油圧ホースは、点検作業や修理作業を行うときに十分な作業スペースを確保することができず、メンテナンス作業を行うときの作業性が低下するという問題がある。 For this reason, when an impact that pushes up the under cover of the frame acts, the hydraulic hose located in the vicinity of the under cover may also be pushed up and damaged. In addition, the solenoid valve and hydraulic hose protruding upward from the upper hydraulic pump cannot secure sufficient work space when performing inspection work and repair work, and workability when performing maintenance work is reduced. There is a problem.
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、本発明の目的は、3個以上の油圧ポンプを設ける場合でも、これらの油圧ポンプを挟んだ両側位置に十分なスペースを確保することができ、組立作業性、メンテナンス作業性等を向上できるようにした建設機械を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to secure sufficient space on both sides of the hydraulic pumps even when three or more hydraulic pumps are provided. An object of the present invention is to provide a construction machine that can improve assembly workability and maintenance workability.
本発明による建設機械は、フレーム上に建屋カバーによって機械室が画成された車体と、該車体に設けられ油圧アクチュエータによって動作する作業装置と、前記車体の機械室内に位置して前記フレーム上に搭載されポンプ取付部を有した原動機と、該原動機に設けられ該原動機の出力軸の回転力を分配して伝達する動力伝達機構と、前記油圧アクチュエータを駆動する圧油を吐出するために該動力伝達機構に設けられ前記原動機により該動力伝達機構を介して駆動される3個以上のメインの油圧ポンプおよびパイロット油圧ポンプとを備えている。 A construction machine according to the present invention includes a vehicle body having a machine room defined by a building cover on a frame, a working device provided on the vehicle body and operated by a hydraulic actuator, and located on the frame in the machine room of the vehicle body. A prime mover having a pump mounting portion, a power transmission mechanism provided in the prime mover for distributing and transmitting the rotational force of the output shaft of the prime mover, and for discharging pressure oil for driving the hydraulic actuator; Three or more main hydraulic pumps and pilot hydraulic pumps provided in the power transmission mechanism and driven by the prime mover through the power transmission mechanism are provided.
そして、上述した課題を解決するために、請求項1の発明が採用する構成の特徴は、前記動力伝達機構は、前記原動機の前記ポンプ取付部に取付けられるフランジ部と、該フランジ部に一体的に設けられ前記車体の水平方向に延びた長円筒状の歯車ケーシングと、前記フランジ部のほぼ中心部に位置して前記歯車ケーシング内に回転可能に設けられ前記原動機の出力軸に接続された駆動歯車と、該駆動歯車に噛合するように前記歯車ケーシング内に回転可能に設けられ前記駆動歯車を挟んで前記水平方向に一直線状に並べた横並び状態で配置された複数の従動歯車とを有する構成とし、前記3個以上のメインの油圧ポンプは、広幅な1個のポンプケーシングを共通のケーシングとして用い、前記駆動歯車および各従動歯車にスプライン結合されて前記水平方向に一直線状に並べた横並び状態で配置し、前記駆動歯車および各従動歯車の回転により駆動される構成としたことにある。
In order to solve the above-described problem, the invention adopts the feature of the configuration according to
請求項2の発明によると、前記3個以上のメインの油圧ポンプは、前記1個のポンプケーシング内に収容された3個の可変容量型の油圧ポンプからなり、前記ポンプケーシングには、前記各メインの油圧ポンプの吐出量を制御する3個の電磁弁を横並びに配置して設ける構成としている。 According to a second aspect of the present invention , the three or more main hydraulic pumps include three variable displacement hydraulic pumps housed in the one pump casing. configuration Ru provided by placing three solenoid valves for controlling the discharge rate of the main hydraulic pump side by side with and Ru Empire.
請求項3の発明によると、前記1個のポンプケーシングの外側には、前記パイロット油圧ポンプを前記3個の可変容量型の油圧ポンプと共に横並び状態で配置して設ける構成としている。
According to the invention of
請求項4の発明によると、前記原動機は、燃料によって運転されると共に、排気ガスを処理するための排気ガス処理装置を有したエンジンであり、該エンジンの排気ガス処理装置は、前記車体の水平方向に一直線状に横並び状態で並べた前記3個以上のメインの油圧ポンプの上方位置に配置する構成としている。 According to a fourth aspect of the present invention , the prime mover is an engine that is operated by fuel and has an exhaust gas processing device for processing exhaust gas. The exhaust gas processing device of the engine is disposed horizontally on the vehicle body. Ru Tei is configured to be positioned above said three or more main hydraulic pump arranged side-by-side in a straight line in the direction.
請求項1の発明によれば、原動機に設けた動力伝達機構に対し3個以上のメインの油圧ポンプおよびパイロット油圧ポンプを設ける場合、前記3個以上のメインの油圧ポンプは、広幅な1個のポンプケーシングを共通のケーシングとして用い、動力伝達機構の駆動歯車および各従動歯車にスプライン結合されて水平方向に一直線状に並べた横並び状態で配置する構成としている。 According to the present invention, if the relative power transmission mechanism provided in the prime mover providing the three or more main hydraulic pump and pilot hydraulic pump, said three or more main hydraulic pump, wide as one The pump casing is used as a common casing, and is arranged in a side-by-side state in which the pump gear is splined to the driving gear and each driven gear of the power transmission mechanism and aligned in a straight line in the horizontal direction .
従って、水平方向に一直線状に並べた3個以上のメインの油圧ポンプは、上,下方向に対する設置スペースを小さくすることができるから、これらのポンプを挟んだ上,下位置のスペースを広く形成することができる。即ち、各油圧ポンプと車体のフレームとの間となる下側のスペースと各油圧ポンプの上側のスペースとを広く形成することができる。これにより、各メインの油圧ポンプに対して電磁弁、吸込み側の油圧ホース、吐出用の油圧ホース等を取付けるための作業スペースを確保でき、また、点検、修理等を行うための作業スペースも確保することができる。さらに、各油圧ホースは、周囲の部材から離して配置することもできる。 Accordingly, three or more main hydraulic pump arranged in the horizontal direction in line shape, top, because it is possible to reduce the installation space against downward direction, on sandwiching these pumps, a wide space below the position Can be formed. That is, a lower space between each hydraulic pump and the vehicle body frame and a space above each hydraulic pump can be formed widely. As a result, it is possible to secure a work space for installing a solenoid valve, a suction- side hydraulic hose , a discharge hydraulic hose, etc. for each main hydraulic pump, as well as a work space for inspection, repair, etc. can do. Further, each hydraulic hose can be arranged away from surrounding members.
この結果、3個以上のメインの油圧ポンプに対し電磁弁、油圧ホース等を取付けるときの組立作業性、メンテナンス作業性等を向上することができる。また、油圧ホースを周囲の部材に干渉しない位置に配置できるから、該油圧ホースの寿命を延ばして信頼性を向上することができる。即ち、フレームと各ホースとを離間して配置できるから、フレームを突き上げるような衝撃が発生した場合でも、各ホースがフレームに干渉して損傷するのを防止でき、信頼性を向上することができる。また、3個以上のメインの油圧ポンプは、広幅な1個のポンプケーシングを共通のケーシングとして用いているから、動力伝達機構に対して容易に取付けることができる。また、構成を簡略化して組立作業性等を向上することができる。 As a result, it is possible to improve assembly workability, maintenance workability, etc. when attaching solenoid valves, hydraulic hoses, etc. to three or more main hydraulic pumps. Further, since the hydraulic hose can be arranged at a position where it does not interfere with surrounding members, the life of the hydraulic hose can be extended and the reliability can be improved. That is, since the frame and each hose can be arranged apart from each other, even when an impact that pushes up the frame occurs, each hose can be prevented from interfering with the frame and damaged, and reliability can be improved. . In addition, since three or more main hydraulic pumps use a single wide pump casing as a common casing, they can be easily attached to the power transmission mechanism. Further, the structure can be simplified and the assembly workability and the like can be improved.
請求項2の発明によれば、3個以上のメインの油圧ポンプは、1個のポンプケーシング内に収容された3個の可変容量型の油圧ポンプにより構成でき、前記ポンプケーシングには、前記各メインの油圧ポンプの吐出量を制御する3個の電磁弁を横並びに配置して設けることができる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、1個のポンプケーシングの外側にパイロット油圧ポンプを設けることができ、このパイロット油圧ポンプを、ポンプケーシング内の3個の可変容量型の油圧ポンプと共に横並び状態で配置することができる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、原動機としてエンジンを用いた場合、排気ガスを浄化したり、消音したりするために排気ガス処理装置が必要になる。この排気ガス処理装置は、3個以上のメインの油圧ポンプの上方位置に配置している。従って、一直線状に横並び状態で配置した3個以上のメインの油圧ポンプは、排気ガス処理装置との間に十分な作業スペースを確保しつつ、該排気ガス処理装置を低い位置に配置することができる。これにより、車体の車高を低くすることができるから、重心を下げて安定性を高めることができ、また作業時の視界を広くすることができる。 According to the invention of claim 4, when an engine is used as a prime mover, an exhaust gas treatment device is required to purify or silence the exhaust gas. This exhaust gas treatment device is disposed above three or more main hydraulic pumps. Therefore, the three or more main hydraulic pumps arranged in a line in a straight line can arrange the exhaust gas processing device at a low position while ensuring a sufficient working space with the exhaust gas processing device. it can. Thereby, since the vehicle height of a vehicle body can be made low, a gravity center can be lowered | hung and stability can be raised and the visual field at the time of work can be widened.
以下、本発明の実施の形態に適用される建設機械として、油圧ショベルを例に挙げ、図1ないし図8に従って詳細に説明する。 Hereinafter, as a construction machine applied to the embodiment of the present invention, a hydraulic excavator will be described as an example and described in detail with reference to FIGS.
図1において、1は建設機械としてのクローラ式の油圧ショベルで、該油圧ショベル1は、走行モータ2Aによって自走可能な下部走行体2と、該下部走行体2上に旋回装置3を介して旋回可能に搭載された上部旋回体4と、該上部旋回体4の前側に俯仰動可能に設けられ、土砂の掘削作業等を行う作業装置5とにより大略構成されている。また、下部走行体2と上部旋回体4は本発明に係る車体の具体例を構成している。一方、旋回装置3は、旋回モータ3A(図2中に図示)を回転駆動することにより下部走行体2に対し上部旋回体4を旋回させるものである。
In FIG. 1,
さらに、作業装置5は、後述する旋回フレーム6の各縦板6Bに俯仰動可能に取付けられたブーム5Aと、該ブーム5Aの先端部に俯仰動可能に取付けられたアーム5Bと、該アーム5Bの先端部に回動可能に取付けられたバケット5Cと、これらを駆動するブームシリンダ5D、アームシリンダ5E、バケットシリンダ5Fとにより構成されている。
Further, the
ここで、下部走行体2の走行モータ2Aと旋回装置3の旋回モータ3Aと作業装置5の各油圧シリンダ5D,5E,5Fは、車体に設けられた各種の油圧アクチュエータを構成している。そして、これらの油圧アクチュエータには、後述するポンプユニット19の各油圧ポンプ22,23,25から吐出される作動用の圧油によって駆動するようになっている。
Here, the traveling
次に、油圧ショベル1を構成する上部旋回体4について詳述する。6は上部旋回体3の旋回フレームである。この旋回フレーム6は、図2に示す如く、前,後方向に延びる厚肉な鋼板等からなる底板6Aと、該底板6A上に立設され、左,右方向に所定の間隔をもって前,後方向に延びた左,右の縦板6Bと、該各縦板6Bの左,右に間隔をもって配置され、前,後方向に延びた左サイドフレーム6C,右サイドフレーム6Dと、前記底板6A、縦板6Bから左,右方向に張出し、その先端部に左,右のサイドフレーム6C,6Dを支持する複数本の張出しビーム6Eとにより大略構成されている。また、各張出しビーム6E間は、図3、図4に示すように、薄板からなるアンダカバー6Fによって覆われている。
Next, the upper swing body 4 constituting the
7は旋回フレーム6の左前側に搭載されたキャブ(図1中に図示)である。このキャブ7は、オペレータが搭乗するもので、その内部にはオペレータが着座する運転席、走行用の操作レバー、作業用の操作レバー等(いずれも図示せず)が配設されている。
Reference numeral 7 denotes a cab (shown in FIG. 1) mounted on the left front side of the revolving
8は旋回フレーム6の後端部に取付けられたカウンタウエイトを示している。このカウンタウエイト8は、作業装置5との重量バランスをとるものであり、後面側が湾曲するように突出している。
9は旋回フレーム6の後側に設けられた原動機としてのエンジンを示している。このエンジン9は、カウンタウエイト8の前側に画成される後述の機械室15内に配置され、旋回フレーム6上に左,右方向に延在する横置き状態で搭載されている。また、エンジン9の左側には、後述の熱交換器11に冷却風を供給するための冷却ファン9Aが設けられている。
一方、エンジン9の長さ方向の右側は、後述のポンプユニット19を取付けるためのポンプ取付部9Bとなっている。また、エンジン9の前側の上部には、吸気の流量を増大させるターボチャージャ等の過給機9Cがエキゾーストマニホールド9Dに接続して設けられ、該過給機9Cには、左,右方向の右側に延びるように排気管9Eが接続されている。そして、エンジン9は、旋回フレーム6上に防振マウント10(図3、図4中に図示)を介して防振状態で支持されている。
On the other hand, the right side in the length direction of the
11はエンジン9の左側に配設された熱交換器(図2参照)で、該熱交換器11は、冷却ファン9Aに対面して設けられている。また、熱交換器11は、例えばエンジン冷却水を冷却するラジエータ、作動油を冷却するオイルクーラ、エンジン9が吸込む空気を冷却するインタクーラ等により構成されている。
12はエンジン9の前側に位置して旋回フレーム6の右側に設けられた作動油タンクを示している。また、13は作動油タンク12の前側に設けられた燃料タンクを示している。ここで、作動油タンク12は、下部走行体2、作業装置5等を駆動するための作動油を貯えるものである。また、作動油タンク12は、後述する吸込側の油圧ホース28を介してポンプユニット19の油圧ポンプ22,23,25等に接続されている。
A
14はエンジン9、熱交換器11、ポンプユニット19等を覆う建屋カバー(図1、図3、図4参照)である。この建屋カバー14は、上部旋回体4の左側に位置して熱交換器11の側方を覆った左側面カバー14Aと、上部旋回体4の右側に位置してポンプユニット19の側方を覆った右側面カバー14Bと、エンジン9等の上側を覆った上面カバー14Cとにより大略構成されている。また、上面カバー14Cには、メンテナンス作業用の開口14Dが形成され、このメンテナンス開口14Dは、エンジンカバー14Eによって開閉可能に閉塞されている。これにより、建屋カバー14は、上部旋回体4の後側にエンジン9、熱交換器11、ポンプユニット19等を収容する機械室15を画成している。
A
16はエンジン9の右側に設けられた支持台で、該支持台16は、その上側に後述の排気ガス処理装置17を支持するものである。また、支持台16は、図4に示すように、基端側に位置してほぼ垂直な取付面部16Aと、該取付面部16Aの上部からほぼ水平に延びた支持面部16Bとにより逆L字状に形成されている。そして、支持台16は、その取付面部16Aが後述する動力伝達機構20のフランジ部20Aと一緒にエンジン9のポンプ取付部9Bにボルト止めされることにより、各油圧ポンプ22,23,25の上方位置に排気ガス処理装置17に配置することができる。
ここで、支持台16は、後述するポンプユニット19の3個の油圧ポンプ22,23,25および1個のパイロット油圧ポンプ27を一直線状に横並びに配置したことで、該各ポンプ22,23,25,27との間に十分なスペースを確保しつつ、支持面部16Bの位置を下げることができる。これにより、排気ガス処理装置17は低い位置に配設することができる。
Here, the
17はエンジン9の排気ガスを処理するために支持台16上に設けられた排気ガス処理装置を示している。この排気ガス処理装置17は、エンジン9から排出される排気ガスを処理するもので、支持台16の支持面部16Bに取付けられている。また、排気ガス処理装置17は、前,後方向に延びる円管状容器として形成された筒状ケース17Aと、該筒状ケース17Aの前側(上流側)からエンジン9側に突出し、排気管9Eに接続された流入側の接続管17Bと、前記筒状ケース17Aの後側(下流側)から上向きに延びた流出側の尾管17Cと、前記筒状ケース17A内に収容された処理装置本体(図示せず)とにより大略構成されている。
ここで、筒状ケース17Aに収容される処理装置本体について説明すると、この処理装置本体としては、排気ガスに含まれる粒子状物質(PM)を捕集して除去するために酸化触媒やフィルタから構成された粒子状物質除去装置、排気ガスに含まれる窒素酸化物(NOx)を尿素水溶液を用いて浄化するNOx浄化装置、排気ガスの騒音を低減する消音装置(排気マフラ)等が知られている。これらの処理装置本体は、単体で使用したり、組合せて使用したりすることができる。
Here, the processing apparatus main body accommodated in the
18はエンジン9の右側に設けられた仕切り部材で、該仕切り部材18は、一般的にファイヤウォールと呼ばれるもので、例えば旋回フレーム6、建屋カバー14等の構造体に取付けられている。この仕切り部材18は、機械室15内をエンジン9側となるエンジン室15Aと、各ポンプ22,23,25,27側となるポンプ室15Bとに仕切るものである。
即ち、仕切り部材18は、動力伝達機構20に対する各ポンプ22,23,25,27の取付位置から支持台16の下側を通って排気ガス処理装置17の右側に達するステップ状に形成されている。これにより、仕切り部材18は、各油圧ポンプ22,23,25,27の周囲で作動油の漏れが生じた場合でも、漏れ出た作動油がエンジン9側に飛散するのを防止することができる。
That is, the
次に、下部走行体2の走行モータ2A、旋回装置3の旋回モータ3A、作業装置5の各油圧シリンダ5D,5E,5F等に作動用の圧油を供給するために、エンジン9の右側に設けられたポンプユニット19について述べる。本実施の形態では、斜軸式の油圧ポンプの傾転角度を電磁弁によって制御するものをメインの油圧ポンプとして3個設け、パイロット用のギヤポンプをサブの油圧ポンプとして1個設けた場合を具体例として示している。
Next, in order to supply pressure oil for operation to the traveling
19はエンジン9の右側に設けられたポンプユニットを示している。このポンプユニット19は、エンジン9のポンプ取付部9Bに取付けられている。そして、ポンプユニット19は、図5ないし図8に示す如く、後述の動力伝達機構20、油圧ポンプ22,23,25、電磁弁26、パイロット油圧ポンプ27、吸込側の油圧ホース28、吐出側の油圧ホース29等により構成されている。
20はエンジン9に対するポンプユニット19の取付基部となる動力伝達機構で、該動力伝達機構20は、エンジン9の出力軸(図示せず)の回転力を分配して油圧ポンプ22,23,25、パイロット油圧ポンプ27に伝達するものである。また、動力伝達機構20は、エンジン9のポンプ取付部9Bに取付けられるフランジ部20Aと、該フランジ部20Aに一体的に設けられ左,右方向に延びた長円筒状の歯車ケーシング20Bと、前記フランジ部20Aのほぼ中心部に位置して歯車ケーシング20B内に回転可能に設けられた駆動歯車20Cと、該駆動歯車20Cに噛合するように歯車ケーシング20B内に回転可能に設けられた第1の従動歯車20Dと、前記駆動歯車20Cと噛合して回転するように該駆動歯車20Cを挟んで第1の従動歯車20Dと反対側に設けられた第2の従動歯車20Eと、該第2の従動歯車20Eと噛合して回転するように該第2の従動歯車20Eを挟んで駆動歯車20Cと反対側に設けられた第3の従動歯車20Fとにより大略構成されている。
ここで、動力伝達機構20は、その歯車ケーシング20Bを左,右方向に延びる長円筒状に形成しているから、4個の歯車20C〜20Fを上部旋回体4の水平方向に一直線状に並べた横並び状態で配置することができ、この4個の歯車20C〜20Fと同様に後述する4個の油圧ポンプ22,23,25,27も横並び状態で配置することができる。そして、動力伝達機構20は、フランジ部20Aがエンジン9のポンプ取付部9Bにボルト止めされ、この状態で駆動歯車20Cが後述する第1の油圧ポンプ22の回転軸22Bを介してエンジン9の出力軸に接続されている。
Here, since the
次に、下部走行体2の走行モータ2A、旋回装置3の旋回モータ3A、作業装置5の各油圧シリンダ5D,5E,5F等の油圧アクチュエータに圧油を供給するメインの油圧ポンプ22,23,25について述べる。この油圧ポンプ22,23,25は、多くの油圧アクチュエータに圧油を供給できるように3個設けられ、1個のポンプケーシング21を共通ケーシングとして水平方向に一直線状に並べられている。
Next, main
21は動力伝達機構20の歯車ケーシング20Bに設けられたポンプケーシングである。このポンプケーシング21は、後述する第1の油圧ポンプ22、第2の油圧ポンプ23、第3の油圧ポンプ25で共通の外形部分として用いられている。また、ポンプケーシング21は、短尺な長円柱状に形成され、その内部には長手方向に所定の間隔をもって3つのポンプ収容室21A,21B,21Cが形成されている。そして、ポンプケーシング21は、基端側のフランジ部21Aが歯車ケーシング20Bの前面にボルト止めされている。これにより、ポンプケーシング21は、3個の油圧ポンプ22,23,25を収容することにより、必要とする圧油の流量を確保しながら装置全体をコンパクトに形成することができる。
22はポンプケーシング21に設けられたメインの油圧ポンプをなす第1の油圧ポンプを示している。この第1の油圧ポンプ22は、例えば可変容量型の斜軸式油圧ポンプからなり、ポンプケーシング21のポンプ収容室21Aに収容されている。また、第1の油圧ポンプ22は、図示しないシリンダ、ピストン等からなる本体部22Aと、該本体部22Aを回転駆動する回転軸22Bと、前記本体部22Aからの圧油を外部に吐出するための吐出ポート部22Cと、後述の共通吸込みポート部24とにより大略構成されている。
そして、回転軸22Bは、動力伝達機構20側に突出し、その突出側は動力伝達機構20の駆動歯車20Cとエンジン9の出力軸とに一体回転するようにスプライン結合されている。これにより、第1の油圧ポンプ22は、エンジン9によって回転軸22Bが回転駆動されると、相対的に傾斜したシリンダ内でピストンを往復動し、共通吸込みポート部24から吸込んだ作動油を圧油として吐出ポート部22Cから吐出することができる。
The
23は第1の油圧ポンプ22の前側に隣接してポンプケーシング21に設けられたメインの油圧ポンプをなす第2の油圧ポンプを示している。この第2の油圧ポンプ23は、前述した第1の油圧ポンプ22とほぼ同様に、ポンプケーシング21のポンプ収容室21Bに収容された可変容量型の斜軸式油圧ポンプからなり、本体部23A、回転軸23B、吐出ポート部23C、共通吸込みポート部24により大略構成されている。また、回転軸23Bは、動力伝達機構20側に突出して第1の従動歯車20Dにスプライン結合されている。
24は第1の油圧ポンプ22と第2の油圧ポンプ23とに共通の吸込みポート部で、該共通吸込みポート部24は、各油圧ポンプ22,23の吐出ポート部22C,23C間に配置されている。そして、共通吸込みポート部24は、後述する吸込側の油圧ホース28を介して作動油タンク12の底部側に接続されている。
また、25は第1の油圧ポンプ22の後側に隣接してポンプケーシング21に設けられたメインの油圧ポンプをなす第3の油圧ポンプを示している。この第3の油圧ポンプ25は、前述した第1の油圧ポンプ22とほぼ同様に、本体部25A、回転軸25B、吸込みポート部25C、吐出ポート部25Dにより大略構成されている。また、回転軸25Bは、動力伝達機構20側に突出して第2の従動歯車20Eにスプライン結合されている。さらに、吸込みポート部25Cは、吸込側の油圧ホース28を介して作動油タンク12に接続されている。
ここで、メインポンプを構成する3個の油圧ポンプ22,23,25は、第1の油圧ポンプ22の前側に第2の油圧ポンプ23を配置し、第1の油圧ポンプ22の後側に第3の油圧ポンプ25を配置している。これにより、3個の油圧ポンプ22,23,25は、上部旋回体4の水平方向、例えば旋回フレーム6の底板6A等と平行をなすように、前,後方向で一直線状に並べられている。
Here, the three
このように一直線状に並べられた横並び状態の油圧ポンプ22,23,25は、上,下方向の設置スペースを油圧ポンプ1個分まで小さくすることができる。即ち、各油圧ポンプ22,23,25は、旋回フレーム6のアンダカバー6Fまでの下側のスペースを広く形成することができる。また、仕切り部材18(支持台16)までの上側のスペースを広く形成することができる。
In this way, the
26は各油圧ポンプ22,23,25の上側に位置してポンプケーシング21の上部に設けられた3個の電磁弁を示している。この3個の電磁弁26は、油圧ポンプ22,23,25のシリンダの角度を調整することにより、圧油の吐出量を制御するものである。ここで、各電磁弁26は、各油圧ポンプ22,23,25を横並びに配置して仕切り部材18(支持台16)までの上側のスペースを広く形成したことにより、組立作業、点検作業、修理作業等を行うときのスペースを十分に確保でき、これらの作業を容易に行うことができる。
27は第3の油圧ポンプ25の後側に位置してポンプケーシング21に設けられたパイロット油圧ポンプである。このパイロット油圧ポンプ27は、キャブ7内の各種レバーによって制御弁(図示せず)を動作するための動力源としてのパイロット圧油を供給するものである。そして、パイロット油圧ポンプ27は、例えばギヤポンプ等を内蔵した本体部27Aと、該本体部27Aから突出して第3の従動歯車20Fにスプライン結合された回転軸27Bとにより大略構成されている。
A pilot
28は作動油タンク12と3個の油圧ポンプ22,23,25とを接続する吸込側の油圧ホースで、該油圧ホース28は、基端部28A側が作動油タンク12の底部に接続されている。一方、油圧ホース28の先端部28B側は二又に分岐して共通吸込みポート部24と第3の油圧ポンプ25の吸込みポート部25Cに接続されている。ここで、油圧ショベル1は、下部走行体2上で上部旋回体4を旋回動作させるものであるから、この旋回動作時に上部旋回体4の後側が下部走行体2からはみ出してしまう。この状態では、下側に入り込んだ障害物が旋回フレーム6のアンダカバー6Fを突き上げることがある。
然るに、吸込側の油圧ホース28は、各油圧ポンプ22,23,25等を水平方向に一直線状に並べて配置したことで、アンダカバー6Fから離間した上側位置に配置することができるから、突き上げ荷重によってアンダカバー6Fが変形したとしても、油圧ホース28にアンダカバー6Fが干渉するのを防止することができる。
However, since the
29は3個の油圧ポンプ22,23,25の吐出ポート部22C,23C,25Dに接続された3本の吐出側の油圧ホースである。これらの油圧ホース29は、制御弁に接続されている。また、30は油圧ポンプ22,23,25、電磁弁26、パイロット油圧ポンプ27等に接続された他の油圧ホースで、例えば各電磁弁26と仕切り部材18との間に配置されている。
ここで、各油圧ホース30は、前述した各電磁弁26と同様に、各油圧ポンプ22,23,25を横並びに配置して仕切り部材18(支持台16)までの上側のスペースを広く形成したことにより、接続作業、点検作業、交換作業等を行うときのスペースを十分に確保でき、これらの作業を容易に行うことができる。
Here, each
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、次に、その動作について述べる。
The
まず、エンジン9によって第1の油圧ポンプ22の回転軸22Bを回転させることにより、第1の油圧ポンプ22を駆動する。このときには、第1の油圧ポンプ22の回転軸22Bに動力伝達機構20を介して接続された他の油圧ポンプ23,25,27の回転軸23B,25B,27Bも同時に駆動することができる。これにより、メインのポンプとなる3個の油圧ポンプ22,23,25は、作動油タンク12から吸込側の油圧ホース28を介して吸込んだ作動油を圧油として吐出側の油圧ホース29を介して制御弁に供給することができる。
First, the first
そして、制御弁をパイロット油圧ポンプ27からのパイロット油圧によって切換えることにより、該制御弁に供給された作動用の圧油によって、下部走行体2の走行モータ2A、旋回装置3の旋回モータ3A、作業装置5の各油圧シリンダ5D,5E,5Fを駆動することができる。
Then, by switching the control valve by the pilot hydraulic pressure from the pilot
これにより、キャブ7に搭乗したオペレータが走行用の操作レバーを操作することにより、下部走行体2を駆動して油圧ショベル1を前進または後退させることができる。また、作業用の操作レバーを操作することにより、作業装置5を俯仰動させて土砂の掘削作業等を行うことができる。
Thereby, when the operator who boarded the cab 7 operates the operation lever for driving | running | working, the
かくして、本実施の形態によれば、エンジン9に設けた動力伝達機構20に対し、3個の油圧ポンプ22,23,25、1個のパイロット油圧ポンプ27を設ける場合に、この4個の油圧ポンプ22,23,25,27を、上部旋回体4の水平方向に一直線状に並べた横並び状態で配置する構成としている。
Thus, according to the present embodiment, when three
従って、水平方向に一直線状に並べた4個の油圧ポンプ22,23,25,27は、上,下方向の設置スペースが1個の油圧ポンプと同等まで小さくすることができるから、これらの油圧ポンプ22,23,25,27を挟んだ上側位置および下側位置に広いスペースを形成することができる。
Accordingly, the four
これにより、各油圧ポンプ22,23,25,27の上側には、各電磁弁26、吐出側の油圧ホース29、他の油圧ホース30等を接続したり、点検作業、交換作業を行なったりするための作業スペースを確保することができる。また、各油圧ポンプ22,23,25,27の下側には、吸込側の油圧ホース29を旋回フレーム6のアンダカバー6Fから離して上側に配置するためのスペースを形成することができる。
As a result, the
この結果、各油圧ポンプ22,23,25,27に対し電磁弁26、油圧ホース28,29,30等を取付けるときの組立作業性、メンテナンス作業性等を向上することができる。また、旋回フレーム6のアンダカバー6Fと吸込側の油圧ホース29を離間して配置できるから、アンダカバー6Fを突き上げるような衝撃が発生した場合でも、油圧ホース29の損傷を防止でき、信頼性を向上することができる。
As a result, it is possible to improve assembly workability, maintenance workability and the like when attaching the
また、エンジン9は、排気ガスの浄化、排気音の低減等を図るために排気ガス処理装置17を必要としている。この排気ガス処理装置17は、各油圧ポンプ22,23,25,27等の上方位置に配置するのが一般的であるが、各油圧ポンプ22,23,25,27を横並び状態で配置したことにより、排気ガス処理装置17を低い位置に配置することができる。これにより、上部旋回体4(建屋カバー14)の車高を低くすることができるから、重心を下げて安定性を高めることができ、また作業時の視界を広くすることができる。
Further, the
さらに、ポンプユニット19では、3個の油圧ポンプ22,23,25の共通のケーシングとして、広幅な1個のポンプケーシング21を用いているから、各油圧ポンプ22,23,25を動力伝達機構20に対して容易に取付けることができる。また、油圧ポンプ22,23,25の構成を簡略化して組立作業性等を向上することができる。
Further, since the
なお、実施の形態では、3個の油圧ポンプ22,23,25と1個のパイロット油圧ポンプ27とを、上部旋回体4の水平方向に一直線状に並べた横並び状態で配置する構成とした場合を例に挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば3個以上の油圧ポンプを上,下方向に一直線状に並べた縦並び状態で配置する構成としてもよい。この場合には、縦並びの各油圧ポンプの左,右両側にスペースを確保することができる。また、各油圧ポンプは、横並び、縦並びの他に、斜め方向に一直線状に並べる構成としてもよい。
In the embodiment, when the three
また、実施の形態では、メインポンプとなる3個の油圧ポンプ22,23,25とサブポンプとなる1個のパイロット油圧ポンプ27とを設けた場合を例に例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、パイロット油圧ポンプを除外し、4個以上の油圧ポンプを一直線状に並べる構成としてもよい。
In the embodiment, a case where three
一方、実施の形態では、原動機としてエンジン9を用いた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば原動機として電力によって駆動される電動モータを用い、各油圧ポンプ22,23,25等を駆動する構成としてもよい。この場合、排気ガス処理装置17は省略することができる。
On the other hand, in the embodiment, the case where the
また、実施の形態では、メインの油圧ポンプ22,23,25として可変容量型の斜軸式油圧ポンプを用い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、例えば斜板式油圧ポンプを用いてもよく、さらに容量が一定の油圧ポンプを用いる構成としてもよい。
Further, in the embodiment, a case where a variable displacement oblique shaft type hydraulic pump is used as the main
さらに、実施の形態では、建設機械としてクローラ式の下部走行体2を備えた油圧ショベル1を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばホイール式の下部走行体を備えた油圧ショベルに適用してもよい。さらに、例えば油圧クレーン、ホイールローダ、トラクタ、ブルドーザ等の他の建設機械にも広く適用できるものである。
Further, in the embodiment, the
1 油圧ショベル
2 下部走行体(車体)
2A 走行モータ(油圧アクチュエータ)
3 旋回装置
3A 旋回モータ(油圧アクチュエータ)
4 上部旋回体(車体)
5 作業装置
5D ブームシリンダ(油圧アクチュエータ)
5E アームシリンダ(油圧アクチュエータ)
5F バケットシリンダ(油圧アクチュエータ)
6 旋回フレーム
9 エンジン(原動機)
12 作動油タンク
14 建屋カバー
15 機械室
16 支持台
17 排気ガス処理装置
19 ポンプユニット
20 動力伝達機構
21 ポンプケーシング
22 第1の油圧ポンプ
23 第2の油圧ポンプ
25 第3の油圧ポンプ
27 パイロット油圧ポンプ
1
2A Traveling motor (hydraulic actuator)
3
4 Upper swing body (car body)
5 Working
5E Arm cylinder (hydraulic actuator)
5F Bucket cylinder (hydraulic actuator)
6 Swivel
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記動力伝達機構は、前記原動機の前記ポンプ取付部に取付けられるフランジ部と、該フランジ部に一体的に設けられ前記車体の水平方向に延びた長円筒状の歯車ケーシングと、前記フランジ部のほぼ中心部に位置して前記歯車ケーシング内に回転可能に設けられ前記原動機の出力軸に接続された駆動歯車と、該駆動歯車に噛合するように前記歯車ケーシング内に回転可能に設けられ前記駆動歯車を挟んで前記水平方向に一直線状に並べた横並び状態で配置された複数の従動歯車とを有する構成とし、
前記3個以上のメインの油圧ポンプは、広幅な1個のポンプケーシングを共通のケーシングとして用い、前記駆動歯車および各従動歯車にスプライン結合されて前記水平方向に一直線状に並べた横並び状態で配置し、前記駆動歯車および各従動歯車の回転により駆動される構成としたことを特徴とする建設機械。 A vehicle body having a machine room defined by a building cover on the frame, a working device provided on the vehicle body and operated by a hydraulic actuator, and a pump mounting portion mounted on the frame and positioned in the machine room of the vehicle body. and a prime mover and a power transmission mechanism for distributing to transmit the rotational force of the output shaft of the prime mover provided in the prime mover, provided the power transmission mechanism for discharging pressure oil for driving the hydraulic actuator the In a construction machine comprising three or more main hydraulic pumps and pilot hydraulic pumps driven by a prime mover via the power transmission mechanism ,
The power transmission mechanism includes a flange portion that is attached to the pump attachment portion of the prime mover, a long cylindrical gear casing that is provided integrally with the flange portion and extends in the horizontal direction of the vehicle body, and substantially the flange portion. A drive gear positioned in the center and rotatably provided in the gear casing and connected to the output shaft of the prime mover; and the drive gear rotatably provided in the gear casing so as to mesh with the drive gear And a plurality of driven gears arranged in a side-by-side state arranged in a straight line in the horizontal direction across the
The three or more main hydraulic pumps are arranged in a side-by-side state in which a single wide pump casing is used as a common casing and is splined to the driving gear and each driven gear and aligned in the horizontal direction. and, a construction machine is characterized in that the driven Ru configuration by rotation of the drive gear and the driven gear.
該エンジンの排気ガス処理装置は、前記車体の水平方向に一直線状に横並び状態で並べた前記3個以上のメインの油圧ポンプの上方位置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。 The prime mover is an engine that is operated by fuel and has an exhaust gas processing device for processing exhaust gas,
Exhaust gas treatment apparatus of the engine according to claim 1, 2 or 3 comprising a structure to place the upper position of the three or more main hydraulic pump arranged side-by-side in a horizontal direction in a straight line of the vehicle body Construction machinery.
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