JP5704034B2 - Fuel supply device for construction machine and method for assembling the same - Google Patents
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Description
本発明はショベル等の建設機械において、エンジンに燃料を供給する燃料供給装置及びその組立方法に関するものである。 The present invention relates to a fuel supply device for supplying fuel to an engine and a method for assembling the same in a construction machine such as an excavator.
ショベルを例にとって背景技術を説明する。 The background art will be described using an excavator as an example.
ショベルは、図5に示すように下部走行体1上に上部旋回体2が旋回自在に搭載され、この上部旋回体2のベースとなるアッパーフレーム3上にキャビン4を含む各種設備、機器が搭載されるとともに、同フレーム3の前部に作業アタッチメント(掘削アタッチメント)5が装着されて構成される。
As shown in FIG. 5, the excavator has an upper revolving unit 2 mounted on a
なお、この明細書においては、キャビン4の位置を上部旋回体2(アッパーフレーム3)の左側前部とし、これを基準に「前後」「左右」の方向性をいうものとする。 In this specification, the position of the cabin 4 is defined as the left front portion of the upper swing body 2 (upper frame 3), and the “front-rear” and “left-right” directions are referred to.
また、図及び説明の簡略化のために本発明と直接関係のないアッパーフレーム各部の細かな図示、説明を省略する。 Further, for simplification of the drawings and description, detailed illustration and description of each part of the upper frame not directly related to the present invention are omitted.
アッパーフレーム3の後部にはエンジンルーム6が設けられ、このエンジンルーム6にエンジン7が収容される。
An engine room 6 is provided at the rear of the
図5,6中、8はアッパーフレーム後端部に設けられたカウンタウェイトである。
5 and 6,
図6はアッパーフレーム3におけるエンジン7とエンジン7に対する燃料供給装置の配置を模式的に示す平面図である。
FIG. 6 is a plan view schematically showing the arrangement of the
アッパーフレーム3におけるエンジンルーム6の前方右側に形成された機器スペースSに、エンジン7の燃料を貯留する燃料タンク9が設けられ、エンジン7とこの燃料タンク9とが燃料ライン10により接続されて燃料供給装置が構成されている。
A fuel tank 9 for storing fuel of the
燃料ライン10は、燃料タンク9側から順に、燃料フィルタの一種であって燃料中の不純物を除去する燃料プリフィルタ11と、エンジン7の燃料噴射ポンプを助けて燃料をエンジン7に向けて押し込むポンプ12と、燃料フィルタの別の一種であって燃料を最終的に濾過する燃料メインフィルタ13(以下、これらを一括して燃料系機器という場合がある)と、隣り合う機器同士を接続する機器配管14と、燃料プリフィルタ11を燃料タンク9に接続するタンク配管15と、燃料メインフィルタ13をエンジン7に接続するエンジン配管16とによって構成されている。
The
なお、エンジン7の余剰燃料を燃料タンク9に戻すための燃料戻り配管17が燃料タンク9とエンジン7との間に設けられる。
A
従来の燃料供給装置においては、各燃料系機器11〜13をそれぞれ別々のブラケット(図示省略)により互いに独立して機体(アッパーフレーム3や、機器スペースSを形成するガード部材等)に取付けている。
In the conventional fuel supply apparatus, each
なお、関連技術として、特許文献1に、燃料フィルタとエンジンオイルフィルタを燃料タンクに取付ける技術が開示されているが、この技術においても、従来の燃料系機器の取付構造と同様に、両フィルタを別々のブラケット(一方はヒンジ)を介して燃料タンクに取付けている。
As a related technique,
従来技術によると、燃料系機器11〜13ごとにブラケットを製作し、機器スペースSという限られた空間に分散して組み付けなければならないため、燃料ライン全体の部品コスト及び組立コストが高くなるとともに、組立作業の能率が悪く、組立時間が長くなるという問題があった。
According to the prior art, brackets must be manufactured for each of the
そこで本発明は、燃料系機器の組み付けにかかるコストを低減できるとともに、燃料ライン全体の組立作業の能率向上と時間短縮を実現することができる建設機械の燃料供給装置及びその組立方法を提供するものである。 Accordingly, the present invention provides a fuel supply device for a construction machine and an assembling method thereof that can reduce the cost required for assembling fuel system equipment and can improve the efficiency and time of assembly work of the entire fuel line. It is.
上記課題を解決する手段として、本発明の建設機械の燃料供給装置(請求項1〜4)においては、エンジンと、このエンジンの燃料を貯留する燃料タンクが燃料ラインによって接続され、上記燃料ラインは、燃料フィルタを含む複数の燃料系機器を備えた建設機械の燃料供給装置において、上記エンジンと上記燃料タンクとの間に作動油タンクを配置する一方、少なくとも二面を備えた曲げ形状のブラケットを有し、このブラケットを、各面に上記燃料系機器を分けて取付けた状態で上記作動油タンクの少なくとも二面に跨って取付けたものである。
As means for solving the above problems, in the fuel supply device for construction machinery according to the present invention (
この構成によれば、燃料ラインを構成する複数の燃料系機器を一つのブラケットに取付け、このブラケットを作動油タンクに取付けるため、ブラケットが一つでよいこと、及び燃料系機器を一度にまとめて作動油タンクに組み付け得ることにより、燃料系機器の組み付けにかかる部品コスト及び組立コストをともに低減化できるとともに、燃料ライン全体の組立作業能率の向上と時間短縮を実現することができる。 According to this configuration, a plurality of fuel system devices constituting the fuel line are attached to one bracket, and the bracket is attached to the hydraulic oil tank. By being able to be assembled in the hydraulic oil tank, it is possible to reduce both the component cost and the assembly cost for assembling the fuel system equipment, and it is possible to improve the assembly work efficiency of the entire fuel line and shorten the time.
また、燃料系機器をブラケットの各面に分けて取付けるため、各燃料系機器を一面に密集して取付ける場合と比較して、各機器を適度の距離を持ってブラケットに取付けることができる。このため、機器間の配管作業を含めた燃料ラインの組立作業、及び後のメンテナンス作業が容易となる。Further, since the fuel system devices are separately mounted on the respective surfaces of the bracket, each device can be mounted on the bracket with an appropriate distance as compared with the case where the fuel system devices are mounted densely on one surface. For this reason, the assembly work of the fuel line including the piping work between the devices and the subsequent maintenance work are facilitated.
さらに、通常、作動油タンクが燃料タンクの近傍に配置される点に着目し、作動油タンクを燃料タンクとエンジンとの間に配置してその外面をブラケット取付部として利用する構成とすることにより、専用のブラケット取付部を省略して一層のコストダウンを実現できるとともに、作動油タンクが元々備えている十分な強度を活用してブラケットを安定良く取付けることができる。Furthermore, paying attention to the fact that the hydraulic oil tank is usually arranged in the vicinity of the fuel tank, the hydraulic oil tank is arranged between the fuel tank and the engine and the outer surface thereof is used as a bracket mounting portion. Further, it is possible to realize a further cost reduction by omitting the dedicated bracket mounting portion, and it is possible to mount the bracket stably using the sufficient strength originally provided in the hydraulic oil tank.
この場合、上記複数の燃料系機器を、隣り合うもの同士が機器配管で接続された状態で上記ブラケットに取付けることによって機器サブアセンブリを構成し、この機器サブアセンブリを上記ブラケットによって上記作動油タンクに組み付けるのが望ましい(請求項2)。 In this case, a device subassembly is configured by attaching the plurality of fuel system devices to the bracket in a state where adjacent ones are connected to each other by device piping, and the device subassembly is attached to the hydraulic oil tank by the bracket. It is desirable to assemble (claim 2).
これに対応する本発明の組立方法は、エンジンと、このエンジンの燃料を貯留する燃料タンクが燃料ラインによって接続され、上記燃料ラインは、燃料フィルタ及びポンプを含む複数の燃料系機器を備えた建設機械の燃料供給装置の組立方法において、上記エンジンと上記燃料タンクとの間に作動油タンクを配置する一方、少なくとも二面を備えた曲げ形状のブラケットを有し、上記複数の燃料系機器を、隣り合うもの同士が機器配管で接続された状態で上記ブラケットに取付けることによって機器サブアセンブリを組立て、機械の組立時に、この機器サブアセンブリを上記ブラケットによって上記作動油タンクに組み付けるとともに、上記機器サブアセンブリの一端側をタンク配管によって上記燃料タンクに、他端側をエンジン配管によって上記エンジンにそれぞれ接続して上記燃料ラインを組立てるものである(請求項5)。 A corresponding assembly method according to the present invention is such that an engine and a fuel tank for storing fuel of the engine are connected by a fuel line, and the fuel line includes a plurality of fuel system devices including a fuel filter and a pump. In a method of assembling a fuel supply device for a machine, a hydraulic oil tank is disposed between the engine and the fuel tank, and a bent bracket having at least two surfaces is provided, and the plurality of fuel system devices are A device subassembly is assembled by attaching the adjacent devices to the bracket in a state where they are connected to each other by device piping. When the machine is assembled, the device subassembly is assembled to the hydraulic oil tank by the bracket, and the device subassembly is assembled. One end of the tank is connected to the fuel tank by tank piping, and the other end is connected to the engine piping. Is intended to assemble the fuel line and connected to the engine (claim 5).
この請求項2及び5の発明によれば、燃料系機器と機器配管を機械の組立ラインとは別の場所で組立てておき、これを組立ラインで機体に組み付ける手順をとることができるため、燃料ラインの組立の作業能率とコストをさらに改善することができる。 According to the second and fifth aspects of the present invention, the fuel system equipment and equipment piping can be assembled at a place different from the assembly line of the machine, and the procedure for assembling the fuel system equipment and equipment piping on the machine body can be taken. The work efficiency and cost of line assembly can be further improved.
また本発明においては、上記ブラケットを上記作動油タンクの外面に着脱自在に取付けるのが望ましい(請求項3)。 In the present invention, the upper Symbol bracket attaching removably to the outer surface of the hydraulic oil tank preferable (claim 3).
さらに本発明においては、上記ブラケットに、上記燃料フィルタからこぼれた燃料を受ける燃料受け部を設けるのが望ましい(請求項4)。 In the present invention is found, in the bracket, to provide a fuel receiving portion for receiving fuel spilled from the fuel filter is desirable (claim 4).
こうすれば、フィルタ交換等のメンテナンス時にこぼれた燃料が下方の機器(とくに電装品)に降りかかってトラブルを引き起こすおそれがなくなる。 In this way, there is no risk that fuel spilled during maintenance such as filter replacement will fall on the equipment below (especially electrical equipment) and cause trouble.
本発明によると、燃料系機器の組み付けにかかるコストを低減できるとともに、燃料ライン全体の組立作業の能率向上と時間短縮を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the cost required for assembling the fuel system equipment, and it is possible to improve the efficiency of assembly work for the entire fuel line and shorten the time.
本発明の実施形態を図1〜図4によって説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
実施形態はショベルを適用対象としている。 The embodiment is applied to an excavator.
実施形態において、次の点は図5,6に示す従来技術と同じである。 In the embodiment, the following points are the same as the prior art shown in FIGS.
(i) 上部旋回体のアッパーフレーム3の後部に形成されたエンジンルーム6にエンジン7が収容される点。
(i) The
(ii) アッパーフレーム3におけるエンジンルームの前方右側に設けられた機器スペースSに、エンジン7の燃料を貯留する燃料タンク9が設けられる点。
(ii) The fuel tank 9 for storing the fuel of the
(iii) エンジン7と燃料タンク9とが燃料ライン20(図1のみに符号を付している)により接続されて燃料供給装置が構成される点。
(iii) The fuel supply device is configured by connecting the
(iv) 燃料ライン20は、燃料タンク9側から順に、燃料中の不純物を除去する燃料プリフィルタ21、エンジン7の燃料噴射ポンプを助けて燃料をエンジン7に向けて押し込むポンプ22、燃料を最終的に濾過する燃料メインフィルタ23(以下、これらを一括して燃料系機器という場合がある)と、隣り合う機器同士を接続する機器配管24と燃料プリフィルタ21を燃料タンク9に接続するタンク配管25と、燃料メインフィルタ23をエンジン7に接続するエンジン配管26によって構成される点。
(iv) The
(v) この燃料ライン20の一端側(燃料プリフィルタ21)をタンク配管25によって燃料タンク9に、他端側(燃料メインフィルタ23)をエンジン配管26によってエンジン7にそれぞれ接続することによって燃料供給装置が構成される点。
(v) Fuel supply by connecting one end side (fuel pre-filter 21) of the
(vi) エンジン7の余剰燃料を燃料タンク9に戻すための燃料戻り配管(図6中の燃料戻り配管17に相当。図示省略)が燃料タンク9とエンジン7との間に設けられる点。
(vi) A fuel return pipe (corresponding to the
実施形態においては、エンジン7と燃料タンク9との間、すなわち、機器スペースSにおける燃料タンク9の後方に油圧アクチュエータの圧油供給源としての作動油タンク28が設けられ、この作動油タンク28に各燃料系機器21〜23が一つのブラケット29を介して取付けられている。
In the embodiment, a
この点を詳述する。 This point will be described in detail.
ブラケット29は、図2〜図4に詳しく示すように、作動油タンク28の右側面に対応する側面取付部30と、同タンク後面に対応する後面取付部31とを備えたL字形の曲げ板状として形成され、かつ、側面取付部30の下端に燃料受け部32が水平な庇状に突設されている。
As shown in detail in FIGS. 2 to 4, the
図2〜図4中、32aは燃料受け部32に設けられた燃料排出穴である。
2 to 4,
燃料系機器21〜23は、機械の組立てに先立ち、機械組立ラインとは別の場所で、このブラケット29の両取付部30,31に分けて取付けられる。
Prior to the assembly of the machine, the
すなわち、燃料プリフィルタ21とポンプ22が側面取付部30に上下に分けて取付けられる一方、燃料メインフィルタ23が後面取付部31に取付けられる。
In other words, the
このブラケット29に対する機器取付後(取付前でもよい)に、隣り合う機器同士(燃料プリフィルタ21とポンプ22、ポンプ22と燃料メインフィルタ23がそれぞれ機器配管24により接続される。
After the device is attached to the bracket 29 (may be before the attachment), the adjacent devices (the
こうして、燃料系機器21〜23を、隣り合うもの同士が機器配管24で接続された状態でブラケット29に取付けることによって機器サブアセンブリAが組立てられる。
Thus, the device subassembly A is assembled by attaching the
なお、各燃料系機器21〜23は、ブラケット29に対し、直接または適宜の取付金具を介して間接的に取付けられる。図2〜図4中、33は間接的に取付ける場合の一例としての燃料プリフィルタ21の取付金具である。
Each
タンク配管25及びエンジン配管26は、この段階で燃料プリフィルタ21及び燃料メインフィルタ23に接続しておいてもよいし、機械組立時に取付けてもよい。
The
機器サブアセンブリAは、機械組立ラインに搬入され、ブラケット29によって機体の一部としての作動油タンク28の右側面28aと後面28bとに跨って組み付けられる。
The equipment subassembly A is carried into the machine assembly line and assembled by the
なお、ブラケット29は、たとえば、図2〜図4に示すように作動油タンク28の右側面及び後面に溶接等によって突設された複数のボス34…にボルト止めされることによって作動油タンク28に着脱可能に取付けられる。
2 to 4, for example, the
このとき、機器サブアセンブリAの一端側(燃料プリフィルタ21)が燃料タンク9に、他端側(燃料メインフィルタ23)がエンジン7にそれぞれタンク配管25及びエンジン配管26により接続されることによって燃料ライン20が組立てられる。
At this time, one end side (fuel pre-filter 21) of the device subassembly A is connected to the fuel tank 9, and the other end side (fuel main filter 23) is connected to the
また、図示しない燃料戻り配管はこの段階でエンジン7と燃料タンク9との間に配索される。
A fuel return pipe (not shown) is routed between the
このように、燃料ライン20を構成する複数の燃料系機器21〜23を一つのブラケット29に取付け、このブラケット29を機体(作動油タンク28)に取付けるため、ブラケット29が一つでよいこと、及び燃料系機器21〜23を一度にまとめて組み付け得ることにより、燃料系機器21〜23の組み付けにかかる部品コスト及び組立コストをともに低減化できるとともに、燃料ライン20全体の組立作業能率の向上と時間短縮を実現することができる。
In this way, a plurality of
また、実施形態によると、次の効果を得ることができる。 Moreover, according to the embodiment, the following effects can be obtained.
(I) 各燃料系機器21〜23を、隣り合うもの同士が機器配管24で接続された状態でブラケット29に取付けることによって機器サブアセンブリAを構成し、この機器サブアセンブリAをブラケット29によって機体に組み付ける構成をとっているため、燃料系機器21〜23と機器配管24を機械の組立ラインとは別の場所で組立てておき、これを組立ラインで機体に組み付ける手順をとることができるため、燃料ライン20の組立の作業能率とコストをさらに改善することができる。
(I) Each
(II) 元々、燃料タンク9の近傍に配置される作動油タンク28を、燃料タンク9とエンジン7とを結ぶ経路途中に配置し、その外面(右側面28aと後面28b)をブラケット取付部として利用する構成をとっているため、専用のブラケット取付部を省略して一層のコストダウンを実現できるとともに、作動油タンク28が元々備えている十分な強度を活用してブラケット29を安定良く取付けることができる。
(II) The
(III) ブラケット29を、側面取付部30と後面取付部31を備えた曲げ形状とし、燃料系機器21〜23を両面30,31に分けて取付ける構成をとっているため、各燃料系機器21〜23を一面に密集して取付ける場合と比較して、図示のように各機器21〜23を適度の距離を持ってブラケット29に取付けることができる。
(III) Since the
このため、機器間の配管作業を含めた燃料ライン20の組立作業、及び後のメンテナンス作業が容易となる。
For this reason, the assembly work of the
(IV) ブラケット29を、作動油タンク28の二面(右側面28aと後面28b)に跨って取付けるため、ブラケット取付状態の安定化の点でさらに有利となる。
(IV) Since the
(V) ブラケット29に、燃料プリフィルタ21からこぼれた燃料を受ける燃料受け部32を設けているため、フィルタ交換等のメンテナンス時にこぼれた燃料が下方の機器(とくに電装品)に降りかかってトラブルを引き起こすおそれがなくなる。
(V) Since the
なお、燃料排出穴32aを、下方の機器から外れた位置であって受けた燃料を排出しても問題が生じない位置に設けるのが望ましい。
In addition, it is desirable to provide the
あるいは、この燃料排出穴32aに排出管を接続し、燃料をこの排出管によって機外に排出する構成をとってもよい。
Alternatively, a configuration may be adopted in which a discharge pipe is connected to the
他の実施形態
(1) ブラケット29を、上面取付部を備えた逆L字形に形成し、作動油タンク28の左右一側面または前面と上面とに跨って取付ける構成をとってもよい。
Other embodiments
(1) The
また、ブラケット29を三面曲げ形状とし、作動油タンク28の三面(たとえば左右両側面と後面または前面、あるいは左右一側面と前後一側面と上面)に跨って取付ける構成をとってもよい。
Further, the
(2) 燃料系機器の組み合わせは種々変更することができる。 (2) Various combinations of fuel system devices can be changed.
たとえば、ポンプ22、または燃料プリフィルタ21と燃料メインフィルタ23の一方を省略してもよい。
For example, the
また、燃料プリフィルタ21に代えて、あるいは加えてウォーターセパレータを用いてもよい。
Further, a water separator may be used instead of or in addition to the
(3) 燃料受け部32を側面取付部30の下方(燃料プリフィルタ21の下方)ではなく、後面取付部31の下方(燃料メインフィルタ23の下方)に設けてもよい。あるいは、双方に設けてもよい。
( 3 ) The
(4) 本発明は、ショベルに限らず、ショベルを母体として構成される他の建設機械や、ショベルと同様の燃料供給装置を備えた建設機械にも上記同様に適用することができる。 ( 4 ) The present invention is not limited to the shovel, and can be applied to other construction machines configured with the shovel as a base, and construction machines including a fuel supply device similar to the shovel.
A 機器サブアセンブリ
3 機体を構成するアッパーフレーム
7 エンジン
9 燃料タンク
20 燃料ライン
21 燃料系機器としての燃料プリフィルタ
22 同、ポンプ
23 同、燃料メインフィルタ
24 機器配管
25 タンク配管
26 エンジン配管
28 機体の一部としての作動油タンク
28a 作動油タンクの右側面
28b 同、後面
29 ブラケット
30 ブラケットの側面取付部
31 後面取付部
32 燃料受け部
A
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