JP6995070B2

JP6995070B2 - 建設機械

Info

Publication number: JP6995070B2
Application number: JP2019022971A
Authority: JP
Inventors: 穂積根矢
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2019-02-12
Filing date: 2019-02-12
Publication date: 2022-01-14
Anticipated expiration: 2039-02-12
Also published as: JP2020133104A

Description

本発明は、建設機械に係り、詳しくは、旋回体上に設置された作動油タンクの上面をエンジンルームまでの通路の一部として利用可能とした建設機械に関する。

この種の建設機械に備えられるタンクとして、例えば特許文献１に記載のように、ＨＳＴ（Hydro Static Transmission）用の作動油が貯留される作動油タンクを挙げることができる。周知のようにＨＳＴは、エンジンを動力源として油圧ポンプから吐出される作動油により、建設機械の各所に設けられた油圧アクチュエータを作動させるシステムである。

特許文献１に記載の作動油タンクは油圧ショベルに搭載されるものであり、図７は従来技術の油圧ショベルの上部旋回体を示す斜視図である。上部旋回体５の後部にはエンジンルーム１１が画成され、エンジンルーム１１の前部左側には運転室１４が設けられ、エンジンルーム１１の前部右側には、後側から順に作動油タンク１１５、燃料タンク１６及び乗降用のステップ１８が設けられている。

作動油タンク１１５の上面１１５ａには一対の点検孔が設けられ、それぞれ開閉可能な蓋体２６，２７により閉塞されている。一方の点検孔は、作動油タンク１１５内のサクションフィルタを脱着するために利用されると共に、その蓋体２６にはブリーザ弁３０が組み付けられている。また他方の点検孔は、作動油タンク１１５内のストレーナを脱着するために利用される。

図示はしないがエンジンルーム１１内には、ＨＳＴを構成するエンジン、その吸排気装置、油圧ポンプ等の各種機器類が収容され、エンジンルーム１１の上面１１ａには開閉可能なエンジンカバー２１が設けられている。エンジンルーム１１内の機器類の保守作業は、エンジンカバー２１を開いて実施される。このような保守の際、作業者は地表よりステップ１８を経て上部旋回体５上に登り、ステップ１８から燃料タンク１６の上面１６ａ及び作動油タンク１１５の上面１１５ａを通路として利用してエンジンルーム１１まで到達し、エンジンカバー２１を開放した上で所望の保守作業を実施する。通路としての利用のために、ステップ１８の最上段、燃料タンク１６の上面１６ａ、作動油タンク１１５の上面１１５ａ及びエンジンルーム１１の上面１１ａは、ほぼ等しい高さに設定されている。

特開２００６－４６０１６号公報

しかしながら、特許文献１に記載された建設機械の作動油タンク１１５は、その上面１１５ａからブリーザ弁３０が上方に突出している。このため、ステップ１８からエンジンルーム１１までの通路上に凹凸が形成されてしまい、作業者が通過する際に、ブリーザ弁３０に注意を払って避けながら歩行する必要が生じる。このように特許文献１の技術によれば、上部旋回体５上を通路として利用して歩行可能ではあるものの、エンジンルーム１１へのアクセスを容易にする配慮がなされているとは言い難く、その保守性に関して今一つ改良の余地があった。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、旋回体上に設置された作動油タンクの上面を地表からエンジンルームまでの通路の一部として利用する場合に、タンク上面に設けられたブリーザ弁に起因する通路上の凹凸の形成を防止でき、これによりエンジンルームへのアクセスを容易にして保守性を向上することができる建設機械を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の建設機械は、走行体と、前記走行体上に旋回装置を介して取り付けられた旋回体と、前記旋回体に備えられた多関節型の作業フロントと、前記旋回体上に配設され、液体を貯留した作動油タンクと、前記作動油タンクの上面に取り付けられた蓋体と、前記蓋体上に取り付けられ、前記作動油タンクの液面変化に応じて空気を流出入させるブリーザ弁と、を備え、地表から前記旋回体上に画成したエンジンルームまでの通路の一部として前記作動油タンクの上面を利用可能とした建設機械において、前記作動油タンクの上面の高さを隣接する通路よりも低く設定し、前記ブリーザ弁よりも上方に開閉可能なカバーが配設されており、閉鎖位置における前記カバー、及び前記エンジンルームの上面は、同一高さになるように構成されていることを特徴とする。

本発明の建設機械によれば、旋回体上に設置された作動油タンクの上面を地表からエンジンルームまでの通路の一部として利用する場合に、タンク上面に設けられたブリーザ弁に起因する通路上の凹凸の形成を防止でき、これによりエンジンルームへのアクセスを容易にして保守性を向上することができる。

実施形態の油圧ショベルを示す側面図である。上部旋回体を示す斜視図である。作動油タンクを示す図２のIII-III線断面図である。作動油タンクの上面にカバーユニットを装着したときの上部旋回体を示す図２に対応する斜視図である。作動油タンク及びカバーユニットを単体で示す斜視図である。カバーを開放位置に切り換えたときのカバーユニットを示す図４に対応する詳細斜視図である。従来技術の油圧ショベルの上部旋回体を示す斜視図である。

以下、本発明をホイール式の油圧ショベルに具体化した一実施形態を説明する。
図１は本実施形態の油圧ショベルを示す側面図、図２は上部旋回体を示す斜視図であり、まず、同図に基づき油圧ショベルの概略構成を説明する。なお以下の説明では、油圧ショベルに搭乗したオペレータを主体として前後、左右、上下方向を表現する。

図１に示すように、油圧ショベル１の下部走行体２の前部及び後部にはゴムタイヤからなる走行輪３が備えられ、図示しない走行用油圧モータにより駆動されて油圧ショベル１を走行させる。下部走行体２上には旋回装置４を介して上部旋回体５が設けられ、図示しない旋回用油圧モータにより旋回装置４が駆動されて上部旋回体５を旋回させる。上部旋回体５の前部には多関節型の作業フロント６が設けられ、作業フロント６はブーム７、アーム８、及びバケット９から構成されている。ブーム７はブームシリンダ７ａにより角度変更され、アーム８はアームシリンダ８ａにより角度変更され、バケット９はバケットシリンダ９ａにより角度変更される。

上部旋回体５のフレーム１０上の後部には左右幅全体にわたってエンジンルーム１１が画成され、エンジンルーム１１の後側にはカウンタウエイト１２が取り付けられている。フレーム１０上のエンジンルーム１１の前部左右中央には、上記したブーム７の基端が回動可能に連結されるブーム支持部１３が設けられている。ブーム支持部１３の左側にはオペレータが搭乗する運転室１４が設けられ、ブーム支持部１３の右側には、後側から順にＨＳＴの作動油（本発明の液体に相当）を貯留した作動油タンク１５、エンジンの燃料を貯留した燃料タンク１６、及び手摺り１７を備えた乗降用のステップ１８が互いに隣接して配設されている。

図示はしないがエンジンルーム１１内にはＨＳＴを構成する各種機器類、例えば動力源であるエンジン、その吸排気装置（エアクリーナ、排気浄化装置、消音器等）、油圧ポンプ等の機器類が収容されている。エンジンの駆動により油圧ポンプから作動油が吐出され、オペレータの操作に応じて制御弁により作動油が切り換えられ、上記した走行用及び旋回用油圧モータ、或いは作業フロント６の各シリンダ７ａ～９ａに供給されて、これらの油圧アクチュエータが作動する。なお、図示はしないが制御弁は、後述する乗降用ステーと共にステップ１８の内部に収容され、ステップ１８の右側壁を形成する開閉扉１８ａを開いて保守が実施される。

エンジンルーム１１の上面１１ａの右側には、他の箇所よりも一段嵩上げされた段差面１１ｂが形成され、この段差面１１ｂに吸気導入口１９及び排気管２０が設けられている。外気は吸気導入口１９からエンジンルーム１１内に導入されてエアクリーナで濾過された後にエンジンに供給され、燃焼後の排ガスは、排気浄化装置で浄化され消音器で消音された後に、排気管２０から外部に排出される。

また、エンジンルーム１１の上面１１ａにおいて段差面１１ｂを避けた左側にはエンジンカバー２１が配設され、図示しないヒンジにより開閉可能となっている。エンジンルーム１１内の機器類の保守作業、例えばエンジンオイルの油量や汚れの点検、或いはＶベルトの緩みや損傷の点検等は、エンジンカバー２１を開いて実施される。このような保守の際、作業者はステップ１８の開閉扉１８ａを開いて乗降用ステーを手掛かりとして地表よりステップ１８の最下段に立ち、ステップ１８を経て上部旋回体５上に登る。そして、ステップ１８の最上段から燃料タンク１６の上面１６ａ及び作動油タンク１５の上面１５ａを通路の一部として利用してエンジンルーム１１まで到達し、エンジンカバー２１を開いた上で所望の保守作業を実施する。

ステップ１８からエンジンルーム１１までの通路として利用される箇所について、さらに詳述する。作業者はステップ１８の最上段から燃料タンク１６の上面１６ａを経て作動油タンク１５の上面１５ａに至り、この位置でエンジンカバー２１の一側に手が届く。そしてエンジンカバー２１を開くと、エンジンルーム１１が上方に開放されると共に、開放箇所の周囲にはエンジンルーム１１の上面１１ａが足場として露出する。このため、例えば露出した足場の任意の位置に足を置いたり、或いはエンジンルーム１１内に片足や両足を踏み入れたりして、エンジンルーム１１内の機器類の保守作業を実施できる。

この際にエンジンルーム１１の上面１１ａの一段嵩上げされた段差面１１ｂは、必ずしも通路として利用する必要はなく、主としてステップ１８の最上段、燃料タンク１６の上面１６ａ、作動油タンク１５の上面１５ａ、さらには段差面１１ｂを除いたエンジンルーム１１の上面１１ａを通路として利用して、作業者が往き来する。従って、エンジンルーム１１へのアクセスのためには、これら通路として利用される領域（後述する図４中にハッチングで示す）がほぼ同一高さにあり、且つ通路上に凹凸を形成する要因になる部材が存在しないことが重要となる。

無論、エンジンルーム１１の上面１１ａに対して段差面１１ｂは若干高いだけのため、エンジンルーム１１へのアクセスの際に作業者が段差面１１ｂに一時的に足を置くことも可能であり、そのような利用を妨げるものではない。

そして、［発明が解決しようとする課題］で述べたように、図７に示す従来技術では、作動油タンク１１５の上面１１５ａにブリーザ弁３０が突出しているため、作業者が通過する際に、ブリーザ弁３０に注意を払って避けながら歩行する必要が生じた。そこで本発明では、作動油タンク１５の上面１５ａを平坦化にする対策を講じており、その詳細を以下に説明する。

図３は作動油タンク１５を示す図２のIII-III線断面図であり、本発明の特徴部分の説明に先立ち、作動油タンク１５の基本構成について述べる。
全体として作動油タンク１５は、直方体状をなしてエンジンルーム１１と燃料タンク１６との間に配置され、図示しないブラケットを介して上部旋回体５のフレーム１０上に固定されている。作動油タンク１５の上面１５ａには一対の点検孔２３，２４が設けられ、各点検孔２３，２４はボルト２５で固定された蓋体２６，２７により閉塞されると共に、ボルト２５による固定を解除して蓋体２６，２７を取り外すと、作動油タンク１５内が外部に開放されるようになっている。

作動油タンク１５内の底部にはサクションフィルタ２８が配設され、このサクションフィルタ２８からは上方に向けてフィルタ脱着バー２９が立設されて、その上端は一方の点検孔２３の近傍に位置している。図示はしないが、サクションフィルタ２８はＨＳＴの油圧ポンプと接続され、エンジンによる油圧ポンプの駆動中には、作動油タンク１５内に貯留された作動油がサクションフィルタ２８により濾過された後、上記のように油圧ポンプから各油圧アクチュエータに適宜供給されて作動させる。サクションフィルタ２８を交換する際の作動油タンク１５内からの引上げ及び差入れは、蓋体２６を取り外した上でフィルタ脱着バー２９を介して実施される。また、蓋体２６上にはブリーザ弁３０が組み付けられ、作動油タンク１５内の液面変化に応じてブリーザ弁３０を介して空気が流出入される。

また、他方の点検孔２４と対応するように作動油タンク１５内には円筒状のストレーナ室３１が吊下され、その内部にはストレーナ３２が配設されている。ストレーナ室３１には上下一対のリターンパイプ３３の一端が接続され、これらのリターンパイプ３３を経て、上記のように各油圧アクチュエータを作動させた後の作動油がストレーナ室３１内に戻され、ストレーナ３２により濾過された後に流下パイプ３４を経て作動油タンク１５内に回収される。なお、ストレーナ３２の交換も蓋体２７を取り外して実施される。

また作動油タンク１５内の作動油を交換する際には、まずブリーザ弁３０を介してタンク内圧を抜き、図示しないドレン孔から作動油を排出した上で、他方の点検孔２４から新たな作動油を給油する手順で実施される。そして図２，３から判るように、ブリーザ弁３０は作動油タンク１５の上面１５ａから上方に突出している。

図４は作動油タンク１５の上面１５ａにカバーユニットを装着したときの上部旋回体５を示す図２に対応する斜視図、図５は作動油タンク１５及びカバーユニットを単体で示す斜視図、図６はカバーを開放位置に切り換えたときのカバーユニットを示す図４に対応する詳細斜視図である。

図７に示す従来技術では、ステップ１８の最上段、燃料タンク１６の上面１６ａ、作動油タンク１１５の上面１１５ａ及びエンジンルーム１１の上面１１ａが、ほぼ等しい高さに設定されていた。これに対して本実施形態では図２に示すように、作動油タンク１５の上面１５ａだけが他の通路の領域よりも低い高さに設定されている。

より詳しく述べると、ブリーザ弁３０の最上部が、他の通路の領域であるステップ１８の最上段、燃料タンク１６の上面１６ａ及びエンジンルーム１１の上面１１ａよりも若干低くなるように、作動油タンク１５の上面１５ａの高さが設定されている。そして蓋体２６，２７と共にブリーザ弁３０を覆うように、作動油タンク１５の上面にはカバーユニット３６が装着されている。

図５，６に示すように、全体としてカバーユニット３６は、作動油タンク１５上に固定される枠体３７と、枠体３７に開閉可能に取り付けられるカバー３８とからなる。枠体３７は、平面視において作動油タンク１５とほぼ同一形状の四角枠状をなし、その右側面３７ａは、隣接するエンジンルーム１１及び燃料タンク１６の右側壁の形状に倣って傾斜している。また枠体３７の上下寸法は、隣接するエンジンルーム１１の上面１１ａ及び燃料タンク１６の上面１６ａとの高低差とほぼ一致するように設定されている。

作動油タンク１５の上面１５ａの四隅には雌ネジ３９ａを有するシートスクリュー３９が溶接され、各シートスクリュー３９に対応して枠体３７にはボルト孔４０ａを有するブラケット４０が形成されている。枠体３７の各ブラケット４０のボルト孔４０ａを介して上方よりボルト４１が挿入されてシートスクリュー３９の雌ネジ３９ａに螺合し、これにより作動油タンク１５の上面１５ａに、蓋体２６，２７及びブリーザ弁３０を取り囲んだ状態で枠体３７が固定されている。

枠体３７の左側面の上縁にはヒンジ４２を介してカバー３８が開閉可能に連結され、カバー３８は枠体３７の開口部と対応する四角板状をなしている。図４に示すように閉鎖位置のカバー３８は、その周囲を枠体３７上に当接させて開口部を塞ぐことにより、枠体３７の内部に外部から区画された空間Ｓ（図６に示す）を画成する。この閉鎖位置においてカバー３８は、蓋体２６，２７、ブリーザ弁３０及び作動油タンク１５の上面１５ａよりも上方に配設されて、これらを上方から隠蔽すると共に、隣接するエンジンルーム１１の上面１１ａ（本発明の隣接する通路に相当）及び燃料タンク１６の上面１６ａ（本発明の隣接する通路に相当）に対して面一となる。通常時のカバー３８は、この閉鎖位置に保持されて図示しないロック機構により開放位置への切換を防止されている。

また図６に示すように開放位置のカバー３８は、直立姿勢を超えてヒンジ４２の限界まで回動して枠体３７内の空間Ｓを上方に向けて開放する。この図から判るように、一対の蓋体２６，２７及びブリーザ弁３０は枠体３７内の全スペースを占めるほど大きくはなく、カバー３８を閉鎖位置とした状態でカバーユニット３６内には余剰スペースが形成されている。
なお、サクションフィルタ２８及びストレーナ３２の交換や作動油の給油は、カバー３８を開放位置に切り換えて実施される。

また、枠体３７の右側面３７ａには取付孔３７ｃが貫設されると共に、取付孔３７ｃを囲むように埃避けのフード３７ｂが形成されている。枠体３７内の空間Ｓには側方カメラ４３が配設され、その先端部が取付孔３７ｃに挿通・固定されて油圧ショベル１の右側方を撮像するようになっている。側方カメラ４３は信号線４４を介して運転室内に設置された図示しないディスプレイに接続され、側方カメラ４３による撮像画像がディスプレイに表示される。

次に、以上のように構成された油圧ショベル１において、エンジンルーム１１内の機器類を保守する際の手順を説明する。
まず、作業者は地表よりステップ１８を経て上部旋回体５上に登り、ステップ１８から燃料タンク１６の上面１６ａ及びカバーユニット３６上を通路として利用してエンジンルーム１１まで到達する。ステップ１８の最上段、燃料タンク１６の上面１６ａ、カバーユニット３６の上面（カバー３８）及びエンジンルーム１１の上面１１ａはほぼ同一高さであり、且つ作動油タンク１５の上面１５ａのブリーザ弁３０はカバーユニット３６のカバー３８で隠蔽されている。このため、ステップ１８の最上段からエンジンルーム１１までの通路上の全ての領域は、凹凸を形成することなく平坦な形状をなしている。

従って、作業者はブリーザ弁３０に注意を払う必要も、避ける必要もなくなり、通路上を容易に歩行してエンジンルーム１１に到達することができる。所望の保守作業を実施した後に地表に戻る場合も同様であり、凹凸がなく平坦な通路上を歩行して容易に地表に降りることができる。よって、本実施形態の油圧ショベル１によればエンジンルーム１１へのアクセスが容易になることから、エンジンルーム１１内の機器類に対する保守性を向上することができる。

また、カバーユニット３６内には蓋体２６，２７及びブリーザ弁３０を収容した上で余剰スペースが形成されているため、工具箱として利用可能である。例えば、保守作業で使用する工具類、或いは保守作業中の落下防止のために作業者を手摺り等と連結する安全帯等をカバーユニット３６内に保管できる。保守作業が実施される上部旋回体５上にカバーユニット３６が配置されているため、必要に応じてカバー３８を開いて簡単且つ迅速に工具類や安全帯を取り出すことができ、その使い勝手が非常に良好である。

また、カバーユニット３６は側方カメラ４３の設置にも利用されている。例えば図７に示す従来技術では作動油タンク１１５内に作動油が貯留されているため、内部に側方カメラ４３を配設できず、作動油タンク１１５に取付孔３７ｃを貫設することもできない。本実施形態ではカバーユニット３６内に空間Ｓが形成されているため、この空間Ｓ内に側方カメラ４３を配設できると共に、側方を撮像可能なように枠体３７の右側面３７ａに取付孔３７ｃを貫設でき、これにより側方カメラ４３を設置することができる。

しかも、カバーユニット３６の空間Ｓ内に配設されることで側方カメラ４３は保護されている。例えば、図７の従来技術では、作動油タンク１１５の上方或いはステップ１８の開閉扉１８ａの上方等にブラケット等を介して側方カメラ４３を支持するしかなく、この場合の側方カメラ４３は外部に完全に露出することになる。このため、作動油タンク１１５上を歩行する作業者と接触して側方カメラ４３が破損する可能性がある上に、側方カメラ４３が盗難される可能性もあるが、このような事態を防止することができる。

さらに、カバーユニット３６は作動油タンク１５上に位置するため、比較的高い位置からの側方カメラ４３による撮像が可能となる。撮像された画像は、運転室１４内に搭乗したオペレータの視線の高さに近いため、オペレータは違和感なく油圧ショベル１の右側方の状況を把握することができる。また、例えば図７の従来技術において開閉扉１８ａの上方に側方カメラ４３を配置した場合等に比較して、上部旋回体５の旋回時により側方の監視がし易くなるという効果もある。

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、油圧ショベル１に具体化したが、旋回体上に配置した作動油タンクの上面をエンジンルームまでの通路の一部として利用するものであれば、これに限ることはなく任意に変更可能である。

また上記実施形態では、枠体３７にヒンジ４２を介してカバー３８を開閉可能に連結したカバーユニット３６を作動油タンク１５の上面１５ａに装着したが、この構成に限るものではない。例えば、作動油タンク１５の上面１５ａに枠体３７を一体形成して、ヒンジ４２を介してカバー３８を連結してもよい。

またヒンジ４２に代えてボルトを使用して枠体３７にカバー３８を固定してもよい。この場合のカバー３８は、上記実施形態と同様に、蓋体２６，２７、ブリーザ弁３０及び作動油タンク１５の上面１５ａを上方から隠蔽すると共に、隣接するエンジンルーム１１の上面１１ａ及び燃料タンク１６の上面１６ａに対して面一となる。そして、カバー３８は脱着可能であるため、作動油タンク１５内のサクションフィルタ２８及びストレーナ３２の交換や作動油の給油も可能である。さらに枠体３７を使用することなく、エンジンルーム１１の上面１１ａと燃料タンク１６の上面１６ａとの間にカバー３８を架け渡してボルトにより締結してもよい。これらの脱着可能なカバー３８も、本発明の開閉可能なカバーに含まれるものとする。

１油圧ショベル（建設機械）
２下部走行体（走行体）
４旋回装置
５上部旋回体（旋回体）
６作業フロント
１１エンジンルーム
１１ａ上面（隣接する通路）
１６ａ上面（隣接する通路）
１５作動油タンク
２６蓋体
３０ブリーザ弁
３８カバー
３７枠体
４３側方カメラ
Ｓ空間

Claims

走行体と、
前記走行体上に旋回装置を介して取り付けられた旋回体と、
前記旋回体に備えられた多関節型の作業フロントと、
前記旋回体上に配設され、液体を貯留した作動油タンクと、
前記作動油タンクの上面に取り付けられた蓋体と、
前記蓋体上に取り付けられ、前記作動油タンクの液面変化に応じて空気を流出入させるブリーザ弁と、を備え、
地表から前記旋回体上に画成したエンジンルームまでの通路の一部として前記作動油タンクの上面を利用可能とした建設機械において、
前記作動油タンクの上面の高さを隣接する通路よりも低く設定し、前記ブリーザ弁よりも上方に開閉可能なカバーが配設されており、
閉鎖位置における前記カバー、及び前記エンジンルームの上面は、同一高さになるように構成されている
ことを特徴とする建設機械。
前記旋回体上において前記作動油タンクに隣接して配設された燃料タンクを含み、
前記閉鎖位置における前記カバー、前記燃料タンクの上面、及び前記エンジンルームの上面は、同一高さになるように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の建設機械。
前記通路の一部として前記旋回体において前記燃料タンクに隣接して配設され、地表から前記旋回体への乗降用のステップを含み、
前記閉鎖位置における前記カバー、前記燃料タンクの上面、前記エンジンルームの上面、及び前記ステップの最上段は、同一高さになるように構成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の建設機械。
前記カバーの閉鎖位置において、前記作動油タンクの上面と前記カバーとの間に外部から区画された空間が画成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の建設機械。
前記作動油タンクの上面に枠体が設けられ、
前記カバーは、前記枠体に開閉可能に取り付けられて、閉鎖位置において前記枠体の開口部を塞いで前記外部から区画された空間を画成する
ことを特徴とする請求項４に記載の建設機械。
前記作動油タンクは、前記旋回体の側部に配設され、
前記枠体内に画成された空間には、前記旋回体の側方を撮像する側方カメラが配設されている
ことを特徴とする請求項５に記載の建設機械。