JP7103067B2 - 動力源用フィルタの取付構造及びそれを用いた建設機械 - Google Patents

Description

本発明は、動力源用フィルタの取付構造及びそれを用いた建設機械に関する。

従来、動力源用フィルタの取付構造であって、建設機械に搭載される動力源のオイルフィルタが、動力源をマウント部を介して車体フレームに取り付けるときにマウント部と動力源とを接続するマウントブラケット部に取り付けられたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１７－１６０７５１号公報

従来のオイルフィルタなどの動力源用フィルタの取付構造では、動力源用フィルタを動力源のマウントブラケット部に取り付けていたため、動力源用フィルタの交換を容易とすべくマウント部の外側に動力源用フィルタを配置しようとすると、マウントブラケット部もマウント部に対して出来るだけ外側に位置している必要があり、必然的にマウント部が動力源の重心に接近してしまい、動力源の振動が車体フレームに伝達することを防止する性能が低下してしまうという問題がある。

逆に、マウント部を動力源の重心から離そうとすると、マウントブラケット部が動力源の重心側に位置してしまい、マウントブラケット部に動力源用フィルタを取り付けると動力源用フィルタが動力源とマウント部との間に位置することとなり、動力源用フィルタの位置が奥になってしまうため交換が困難となり、動力源用フィルタのメンテナンス性が低下してしまうという問題がある。

本発明は、以上の点に鑑み、動力源用フィルタのメンテナンス性を確保しつつ、車体フレームへの動力源の振動の伝達を抑制することができるマウント部のレイアウトを確保することが出来る動力源用フィルタの取付構造及びそれを用いた建設機械を提供することを目的とする。

［１］上記目的を達成するため、本発明の動力源用フィルタの取付構造は、
回転軸を備える動力源（例えば、実施形態の動力源６１。以下同一。）と、
前記動力源に固定されると共に、弾性部材（例えば、実施形態の弾性部材。以下同一。）を有するマウント部（例えば、実施形態のマウント部８３。以下同一。）を介して車体フレーム（例えば、実施形態の車体フレーム６５。以下同一。）に固定されるマウントブラケット部（例えば、実施形態のマウントブラケット部８５。以下同一。）と、
前記動力源の回転軸線方向の一方の側であって、前記動力源の回転軸線の延長線上に位置するように前記動力源に設けられたオイルポンプ（例えば、実施形態のオイルポンプ６３。以下同一。）と、
前記オイルポンプの上方に位置させて、後処理装置支持部材（例えば、実施形態の後処理装置支持部材７３。以下同一。）を介して前記動力源に固定された後処理装置（例えば、後処理装置７１。以下同一。）と、
前記動力源を循環する流体から不純物を取り除く動力源用フィルタ（例えば、実施形態の動力源用フィルタ９１。以下同一。）と、
を備え、
前記後処理装置支持部材は、前記マウント部を越えて前記回転軸線方向の一方に延びるように構成されており、
前記動力源用フィルタは、前記マウント部よりも前記回転軸線方向の一方に位置させて、前記後処理装置支持部材に固定されていることを特徴とする。

本発明によれば、オイルフィルタや燃料フィルタなどの動力源用フィルタは、後処理装置を動力源に固定するための後処理装置支持部材に固定されている。したがって、動力源を車体フレームに固定するマウント部を動力源の重心から離して配置しても、動力源用フィルタが動力源と動力源マウントとの間に位置することがなく、動力源用フィルタのメンテナンス性を確保しつつ、車体フレームへの動力源の振動の伝達を抑制することができる動力源マウントの配置を確保することができる。

［２］また、本発明においては、
前記動力源用フィルタは、前記後処理装置支持部材に固定される固定部（例えば、実施形態の固定部９３。以下同一。）と、前記固定部の下方に着脱自在に設けられ、フィルタ部材を内蔵するフィルタ本体（例えば、実施形態のフィルタ本体９５。以下同一。）と、前記固定部から延びる流体配管（例えば、実施形態の流体配管９７。以下同一。）と、を備え、
前記オイルポンプと前記後処理装置との間には所定の空間が設けられ、
前記流体配管は、前記所定の空間を通過して、前記動力源に接続されていることが好ましい。

流体配管をオイルポンプの下方の空間を通して動力源に接続させると、フィルタ本体を交換するときに流体配管が邪魔となる虞がある。

上述したように流体配管をオイルポンプと後処理装置との間の所定空間を通して動力源に接続させれば、流体配管はオイルポンプの上方を通過して動力源と接続するため、フィルタ本体を交換するときに流体配管が邪魔となることがなく、動力源用フィルタのメンテナンス性を更に向上させることができる。

［３］また、本発明の前記動力源には、前記回転軸線方向の一方の側に位置させてフライホイール（例えば、実施形態のフライホイール６１ａ。以下同一。）が設けられていてもよい。かかる構成によれば、動力源の重心が、フライホイール側に偏っている場合においても、メンテナンス性を損なうことなく、マウント部を動力源の重心から離して配置することができる。

［４］また、本発明においては、
前記後処理装置支持部材は、前記マウント部に対して上下方向で重ならないように前記回転軸線方向の一方に向かって延びており、且つ、前記マウント部を越える位置で前記回転軸線方向に交差する方向であってマウント部側に向かって延びる屈曲部（例えば、実施形態の屈曲部７５。以下同一。）を備え、
前記動力源用フィルタは前記屈曲部に固定されていることが好ましい。

かかる構成によれば、マウント部の上方空間を避けるようにして後処理装置支持部材が配置されているため、動力源を車体フレームにマウント部及びマウントブラケット部を介して取り付けるときに、後処理装置支持部材が邪魔とならず、動力源の車体フレームへの取付作業を容易に行うことができる。

［５］また、本発明の動力源用フィルタの取付構造を備えた建設機械においては、
走行体と、前記走行体の上に設けられた機械室と、前記機械室の側壁であって、機械室内に配置される前記動力源の回転軸方向の一方側には、開口部が設けられ、
前記屈曲部は、前記動力源用フィルタを固定する固定面が前記開口部の側を向くように、傾斜して構成されていることが好ましい。
かかる構成によれば、屈曲部の固定面が機械室の開口部の側を向くように傾斜しているため、動力源用フィルタを開口部から更に取り外し易くすることができる。

本発明を適用した建設機械の実施形態を示す説明図。 本実施形態の建設機械の機械室を上方から示す説明図。 本実施形態の動力源用フィルタの取付構造を右前方から示す模式図。 本実施形態の動力源用フィルタの取付構造を分解した状態で右後方から示す模式図。

図を参照して、本発明の実施形態の動力源用フィルタ取付構造を適用した建設機械を詳細に説明する。図１に示すように、本実施形態の建設機械１は、油圧ショベルであり、無限軌道２を有する走行体３と、走行体３の上に旋回自在に設けられた旋回体４と、を備える。

旋回体４には、前方左側に設けられた運転室５と、運転室５の後方に隣接させて設けられた機械室６と、を備える。

旋回体４の前方右側には、運転室５の横であって、機械室６の前方に位置させて作業機７の基端部が接続されている。

作業機７は、基端が旋回体４に回動自在に連結されたブーム８と、ブーム８の先端に回動自在に基端部が連結されたアーム９と、アーム９の先端に回動自在に基端が連結されたバケット１０とを備える。ブーム８の中間部分には、旋回体４から延びるブーム用油圧シリンダのロッド１１ａの先端が連結されており、ブーム用油圧シリンダのロッド１１ａを進退させることによって、ブーム８が回動する。アーム９の基端には、ブーム８から延びるアーム用油圧シリンダ１２のロッド１２ａの先端が連結されており、アーム用油圧シリンダ１２のロッド１２ａを進退させることによって、アーム９が回動する。バケット１０の基端には、アーム９から延びるバケット用油圧シリンダ（図示省略）のロッド（図示省略）の先端がリンク（図示省略）を介して連結されており、バケット用油圧シリンダ（図示省略）のロッド（図示省略）を進退させることによって、バケット（図示省略）が回動する。

運転室５には、操作者が作業機７の回動、旋回体４の旋回、走行体３の走行を操作するための操作部（図示省略）が設けられている。

図２に上方から示すように、機械室６には、内燃機関などの動力源６１と当該動力源６１によって駆動されるオイルポンプ６３とが設けられている。建設機械１は、このオイルポンプ６３が出力する油圧を利用して走行体３を走行させたり、作業機７を作動させる。更に詳説すれば、このオイルポンプ６３が出力する油圧を利用して油圧モータを駆動し、油圧モータから出力される動力を利用して走行体３の無限軌道２を駆動させる。動力源６１は、ディーゼルエンジンであってもよいし、ガソリンエンジンであってもよいし、内燃機関と電動機の両方を利用するものであってもよい。動力源６１はフライホイール６１ａ及びフライホイール６１ａを収容したフライホイールハウジング６１ｃを備えており、動力源６１の回転軸線６１ｂが左右方向を向くように機械室６内に配置されている。フライホイールハウジング６１ｃは動力源６１の本体ハウジング６１ｄに連結されている。オイルポンプ６３は、動力源６１のフライホイール６１ａ及びフライホイールハウジング６１ｃの側であって、動力源６１の回転軸線６１ｂの延長線上に位置するように、オイルポンプ取付ブラケット６３ａを介して動力源６１に設けられている。

機械室６には、動力源６１などを支えるための車体フレーム６５が設けられている。この車体フレーム６５に、４つのマウント部８３及びマウントブラケット部８５を介して動力源６１が取り付けられている。４つのマウント部８３のうち動力源６１の重心よりも回転軸線方向の一方側（フライホイール側）の２つのマウント部８３が本発明のマウント部に該当する。また、一般的に、動力源６１の重心は、動力源６１の中心よりも回転軸線方向の一方側（フライホイール側）に位置している。

マウントブラケット部８５は、オイルポンプ取付ブラケット６３ａと一体成形された一体物として構成されている。。マウント部８３は弾性部材でマウントブラケット部８５を上下方向から挟むようにして、車体フレーム６５に設けられた台座に取り付けられる。動力源６１はマウント部８３が備える弾性部材を介して車体フレーム６５に取り付けられているため、動力源６１の振動が車体フレーム６５に伝達し難くなる。

また、図３に示すように、機械室６には、オイルポンプ６３の上方に位置させて、動力源６１から排出される排気を清浄する後処理装置７１が配置されている。後処理装置７１としては、例えば、触媒、２次空気噴射装置、サーマルリアクタ、パティキュレートトラップ、消音装置などがあげられる。なお、一般的には、後処理装置という場合には消音装置は含まれないが、本発明で「後処理装置」という場合には、一般的な後処理装置のみならず、消音装置を含むもの又は消音装置のみで構成されるものも「後処理装置」として定義する。また、図１に示すように、機械室６の左右の側壁部分には、開閉自在なカバー６７で覆われた開口部６９が設けられている。この開口部６９を通じて機械室６内に外部から内部機器のメンテナンスを行うことができる。

図４に示すように、動力源６１の回転軸線６１ｂ方向の一方の上方側には、動力源６１に後処理装置７１を固定するための後処理装置支持部材７３が固定されている。後処理装置支持部材７３の上面７３ａは、フライホイールハウジング６１ｃの上面と併せて、後処理装置７１を載置してボルトで固定する載置面となっている。また、後処理装置支持部材７３は、マウント部８３に対して上下方向で重ならないように、回転軸線６１ｂ方向の一方（フライホイール側の方向）に向かって延びている。また、後処理装置支持部材７３は、マウント部８３を越える位置で回転軸線６１ｂ方向に交差する方向であってマウント部８３側に向かって延びる屈曲部７５を備えている。

この屈曲部７５の回転軸線６１ｂ方向の一方側の面（マウント部８３と反対側の面）には、動力源６１を循環するオイルから不純物を取り除くためのオイルフィルタとしての動力源用フィルタ９１が設けられている。図２に示すように、屈曲部７５の一方側の面（即ち本実施形態の固定面）は、開口部６９の側を向くように、屈曲部７５は傾斜して構成されている。

図４を参照して、動力源用フィルタ９１は、後処理装置支持部材７３に固定される固定部９３と、固定部９３の下方に着脱自在に設けられ、フィルタ部材を内蔵するフィルタ本体９５と、固定部９３から延びる、動力源オイル（エンジンオイル）の流入用と流出用の２つの流体配管９７と、を備えている。なお、本発明の動力源用フィルタとしては、オイルフィルタに限らず、動力源内で燃焼されるための燃料から不純物を取り除くための燃料フィルタや、動力源６１の冷却水用フィルタであってもよい。

オイルポンプ６３と後処理装置７１との間には、２つの流体配管９７が通過できる程度の所定の空間が設けられている。２つの流体配管９７は、この所定の空間を通過して動力源６１の接続部９９に接続されている。一般的には、動力源用フィルタ９１は、動力源６１に直付けされるが、この種の建設機械１では、動力源６１に動力源用フィルタ９１を直付けすると機械室６の奥に動力源用フィルタ９１が位置することとなり、開口部６９からアクセスし難く、フィルタ交換やオイル交換などのメンテナンス性が悪くなってしまう。このため、開口部６９の近くに動力源用フィルタ９１を配置する必要がある。

本実施形態の動力源用フィルタの取付構造によれば、動力源用フィルタ９１は、後処理装置７１を動力源６１に固定するための後処理装置支持部材７３に固定されている。したがって、動力源６１を車体フレーム６５に固定するマウント部８３を動力源６１のフライホイール６１ａから離れるように動力源６１の重心から離して配置しても、動力源用フィルタ９１が動力源６１とマウント部８３との間に位置することがなく、動力源用フィルタ９１のメンテナンス性を確保しつつ、車体フレーム６５への動力源６１の振動の伝達を抑制することができるマウント部８３レイアウトを確保することができる。

比較例として、図２の右後方に位置するマウントブラケット部８５に動力源用フィルタを取り付けた場合を考察してみると、動力源用フィルタがマウント部８３と動力源６１との間に位置してしまい、開口部６９から離れてメンテナンス性が悪くなることが分かる。

本実施形態の動力源用フィルタの取付構造によれば、オイルポンプ６３の上方に位置する後処理装置７１の後処理装置支持部材７３に動力源用フィルタ９１を取り付けるため、マウントブラケット部８５に取り付ける場合と比較して、下方スペースを広く確保することができる。従って、フィルタ本体９５の交換作業を更に行い易くすることができる。

また、仮に、流体配管９７をオイルポンプ６３の下方の空間を通して動力源６１に接続させると、フィルタ本体９５を交換するときに流体配管９７が邪魔となる虞がある。

流体配管９７をオイルポンプ６３と後処理装置７１との間の所定の空間を通して動力源６１に接続させれば、流体配管９７はオイルポンプ６３の上方を通過して動力源６１と接続されるため、フィルタ本体９５を交換するときに流体配管９７が邪魔となることがなく、動力源用フィルタ９１のメンテナンス性を更に向上させることができる。

また、マウント部８３の上方空間を避けるようにして後処理装置支持部材７３が配置されているため、動力源６１を車体フレーム６５にマウント部８３及びマウントブラケット部８５を介して取り付けるときに、後処理装置支持部材７３が邪魔とならず、動力源６１の車体フレーム６５への取付作業を容易に行うことができる。

１ 建設機械
２ 無限軌道
３ 走行体
４ 旋回体
５ 運転室
６ 機械室
７ 作業機
８ ブーム
９ アーム
１０ バケット
１１ａ ロッド
１２ アーム用油圧シリンダ
１２ａ ロッド
６１ 動力源
６１ａ フライホイール
６１ｂ 回転軸線
６１ｃ フライホイールハウジング
６１ｄ 本体ハウジング
６３ オイルポンプ
６３ａ オイルポンプ取付ブラケット
６５ 車体フレーム
６７ カバー
６９ 開口部
７１ 後処理装置
７３ 後処理装置支持部材
７３ａ 上面
７５ 屈曲部
８３ マウント部
８５ マウントブラケット部
９１ 動力源用フィルタ
９３ 固定部
９５ フィルタ本体
９７ 流体配管
９９ 接続部

Claims (5)

1. 回転軸を備える動力源と、
   前記動力源に固定されると共に、弾性部材を有するマウント部を介して車体フレームに固定されるマウントブラケット部と、
   前記動力源の回転軸線方向の一方の側であって、前記動力源の回転軸線の延長線上に位置するように前記動力源に設けられたオイルポンプと、
   前記オイルポンプの上方に位置させて、後処理装置支持部材を介して前記動力源に固定された後処理装置と、
   前記動力源を循環する流体から不純物を取り除く動力源用フィルタと、
   を備え、
   前記後処理装置支持部材は、前記マウント部を越えて前記回転軸線方向の一方に延びるように構成されており、
   前記動力源用フィルタは、前記マウント部よりも前記回転軸線方向の一方に位置させて、前記後処理装置支持部材に固定されていることを特徴とする動力源用フィルタの取付構造。
2. 請求項１に記載の動力源用フィルタの取付構造であって、
   前記動力源用フィルタは、前記後処理装置支持部材に固定される固定部と、前記固定部の下方に着脱自在に設けられ、フィルタ部材を内蔵するフィルタ本体と、前記固定部から延びる流体配管と、を備え、
   前記オイルポンプと前記後処理装置との間には所定の空間が設けられ、
   前記流体配管は、前記所定の空間を通過して、前記動力源に接続されていることを特徴とする動力源用フィルタの取付構造。
3. 請求項１又は請求項２に記載の動力源用フィルタの取付構造であって、
   前記動力源には、前記回転軸線方向の一方の側に位置させてフライホイールが設けられていることを特徴とする動力源用フィルタの取付構造。
4. 請求項１から請求項３の何れか１項に記載の動力源用フィルタの取付構造であって、
   前記後処理装置支持部材は、前記マウント部に対して上下方向で重ならないように前記回転軸線方向の一方に向かって延びており、且つ、前記マウント部を越える位置で前記回転軸線方向に交差する方向であってマウント部側に向かって延びる屈曲部を備え、
   前記動力源用フィルタは前記屈曲部に固定されていることを特徴とする動力源用フィルタの取付構造。
5. 請求項４に記載の動力源用フィルタの取付構造を備えた建設機械であって、
   走行体と、前記走行体の上に設けられた機械室と、前記機械室の側壁であって、機械室内に配置される前記動力源の回転軸方向の一方側には、開口部が設けられ、
   前記屈曲部は、前記動力源用フィルタを固定する固定面が前記開口部の側を向くように、傾斜して構成されていることを特徴とする動力源用フィルタの取付構造。

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