JP7193238B2 - 建設機械の給脂システム及び建設機械の給脂方法 - Google Patents
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Description
まず、本発明に係る給脂システム及び給脂方法が適用される建設機械の基本的な構成について、図1を参照して説明する。なお、図1には、クローラ式の油圧ショベル1が建設機械の例として示されているが、本発明は、ホイール式の油圧ショベルにも適用することができる。また、本発明は、油圧ショベル以外の建設機械にも適用することができる。
本発明に係る給脂システムは、油圧ショベル1等の建設機械の所望の位置に潤滑油を給脂するための給脂システムである。給脂システムは、給脂機構30、コントローラ40及び表示装置50を備えており、給脂機構30は、供給ポンプ31、潤滑油を貯めているタンク32、給脂部34を備えている。コントローラ40は、建設機械に設けられ、建設機械の動作を制御している。タンク32は、建設機械に設けられ、潤滑油を貯めている。供給ポンプ31は、タンク32から潤滑油を取り込んで、潤滑油を所望の位置に供給している。給脂部34は、所望の位置に潤滑油を給脂するための構成要素である。給脂機構30は、供給ポンプ31と給脂部34とをつなぎ、供給ポンプ31から給脂部34に潤滑油を送る供給通路33とを備えている。表示装置50は、コントローラ40に接続され、コントローラ40の指令に基づいて情報を表示している。
本発明に係る給脂方法は、建設機械の所望の位置に潤滑油を給脂するための給脂方法である。油圧ショベル1等の建設機械は、コントローラ40と、建設機械に設けられ、潤滑油を貯めているタンク32と、このタンク32から潤滑油を取り込んで、潤滑油を所望の位置に供給する供給ポンプ31と、所望の位置に潤滑油を給脂する給脂部34と、供給ポンプ31と給脂部34とをつなぎ、供給ポンプ31から給脂部34に潤滑油を送る供給通路33とを備えた給脂機構30と、コントローラ40に接続され、コントローラ40の指令に基づいて情報を表示する表示装置50と、を備えている。給脂機構30を構成する供給ポンプ31は、コントローラ40により制御され、制御内容に従った所定の給脂動作を行う。
給脂機構30は、上述したように、潤滑油を貯めているタンク32、供給ポンプ31、供給通路33及び給脂部34を有している。図2は、給脂機構30の一例を簡略的に示した図である。図2において、一点鎖線で囲んだ部位は、油圧ショベル1の内部を表している。図2に示した例では、タンク32と供給ポンプ31とは、一体化されており、供給ポンプ31の上にタンク32が設置されている。供給通路33は、供給ポンプ31と給脂部34とをつないでおり、供給ポンプ31から供給された潤滑油を給脂部34まで流している。図2に示した例において、供給通路33には、複数のバルブ35が設けられており、これらのバルブ35が複数の位置に設けられている給脂部34に潤滑油を分けて供給している。図2に示した例では、油圧ショベル1の本体とブーム16とを連結している連結ピン20の位置に供給部を設け形態をモデル的に示している。図示した例では、給脂部34が、連結ピン20の位置に潤滑油を給脂する。
タンク32は、その内部にグリス等の潤滑油を貯めておくための構成要素である。図2に示した例のタンク32は、円筒状をなしており、後述する供給ポンプ31の上に設置されている。タンク32は、周面部32a、天面部32b及び底面部(図示せず。)から構成されていて、底面部には、供給ポンプ31に潤滑油を送り出すための図示しない通路が設けられている。
供給ポンプ31は、例えば、ポンプ本体(図示せず。)とポンプ本体を作動させる電動モータ43(図4を参照。)とで構成されている。電動モータ43に電圧が印加されて作動することにより、ポンプ本体が作動して供給ポンプ31が作動する。供給ポンプ31が作動すると、タンク32内の潤滑油がポンプ本体に吸入される。そして、供給ポンプ31は吸入した潤滑油をあらかじめ設定された圧力でポンプ本体から供給通路33へ送り出している。供給ポンプ31は、ピストンポンプ等、グリス等の粘性の高い潤滑油を送り出すことが可能なポンプが用いられる。
供給通路33としては、例えば樹脂製ホースが用いられる。ただし、樹脂製ホースを用いることには限定されず、金属製の配管を用いたり、金属製の配管と樹脂製ホースとを適宜組み合わせて用いたりすることができる。給脂部34が複数ある場合、図2に示すように、供給通路33の途中にバルブ35が設けられる。このバルブ35は、供給ポンプ31から供給された潤滑油を適切な量に分けて複数の給脂部34に潤滑油を供給している。
給脂部34は、潤滑油が給脂される部位にそれぞれ設けられる構成要素である。給脂部34は、例えば、ノズルにより構成される。ただし、給脂部34はノズルで構成することには限定されず、ノズル以外の構成要素を用いてもよい。
コントローラ40は、油圧ショベル1にあらかじめ設けられた構成要素である。コントローラ40は、図3に示すように、コントローラ40とは別途に設けられたコンピュータ装置70に接続可能に構成されている。コンピュータ装置70としては、パーソナルコンピュータ等が用いられる。コンピュータ装置70は、このコンピュータ装置70とコントローラ40とが接続された後に、油圧ショベル1等の建設機械が本発明にかかる給脂方法を実行するための給脂システムを搭載しているか否かに関する情報と、給脂システムを作動させる作動モードであるか給脂システムの作動を作動させない非作動モードであるかのモード情報とを、コントローラ40に送っている。より詳細には、コントローラ40には、潤滑油の供給時間に関する情報と、供給間隔時間に関する情報とが、コンピュータ装置70から提供される。潤滑油の供給時間とは、供給ポンプ31が1回に潤滑油を給脂部34に供給する供給時間である。また、供給間隔時間とは、供給ポンプ31が潤滑油を給脂部34に供給する、時間的に隣り合う供給のタイミングの時間的間隔である。
図4は、給脂システムを構成する電気系統を図示したものである。図4において、一点鎖線で囲んだ領域(図4の左側の領域)は、油圧ショベル1自体に当初から設けられた電気系統である。これに対し、二点鎖線で囲んだ領域(図4の右側の領域)は、給脂機構30に設けられた電気系統である。
油圧ショベル1自体に当初から設けられた電気系統は、図4に示すように、ECU(Electrical Control Unit)、表示装置50、及びヒューズ46を有している。
ECUは、油圧ショベル1の運転制御を、補助装置を用いて行う際に、補助装置を総合的に制御するマイクロコントローラのことである。本発明に係る給脂システムは、ECUを用いて制御される。すなわち、ECUは、コントローラ40として機能する。コントローラ40として機能するECUは、例えばオペレータキャビン8の内部や外部等に設けられる。
表示装置50は、例えば、液晶モニタが用いられる。表示装置50には、図5に示すように、例えば、水温計51、燃料計52が表示される他、油圧ショベル1の動作状況を表示する各種の表示部分53を有している。さらに、表示装置50は、給脂システムが作動モードであるか、非作動モードであるかを表示するモード表示、潤滑油を給脂している最中であることを表示する作動表示、ヒューズ46の状態を示すヒューズ状態表示、潤滑油が存在するか否かの表示を行う表示構成部を備えている。例えば、この表示構成部は、図5における「A」で囲んだ部分のように構成される。例えば、給脂システムが作動モードである場合、表示構成部は、グレーで表示される。潤滑油を給脂している最中である場合、表示構成部は、緑で表示される。そして、潤滑油が切れている場合及びヒューズが溶断している場合、表示構成部は、赤で表示される。ただし、こうした表示方法は、表示装置50における表示方法の一例であり、その他の表示方法で表示してもよい。
ヒューズ46は、電源と電気系統との間に配置されており、油圧ショベル1の電気系統に設けられている各構成要素を保護する機能を有している。すなわち、電気系統に設けられた各構成要素が許容し得る電流を超え、定格以上の大電流が電気系統に流れることを防止して電気系統の各構成要素を保護したり、加熱や発火といった事故を防止したりする。本発明において、例えば、給脂システムを構成する各構成要素を過電流から保護する機能を有している。
ヒューズ46が溶断した場合、本発明に係る給脂システムの作動は停止する。ヒューズ46が溶断した場合、オペレータにヒューズ46が溶断したことを知らせることが必要である。本発明に係る給脂システムでは、コントローラ40は、ヒューズ46が溶断されているか否かを判断するヒューズ切れ判断部を備えていて、コントローラ40は、ヒューズ切れ判断部の判断に基づいて、ヒューズ46が溶断されていると判断したときに、ヒューズ46が溶断されている旨を表示する指令を表示装置50に出している。例えば、図5における「A」で囲んだ部分が赤く表示され、オペレータにヒューズが溶断した旨を知らせる。なお、ヒューズ46が溶断したとき、給脂システムは、表示装置50のBで囲んだ部分を点灯させるだけでなく、警告音を発するように構成してもよい。
給脂機構30に設けられた電気系統は、供給ポンプ31を作動させる電動モータ43と、タンク32内のグリスの残量を検知する残量検知センサーにより駆動されるスイッチ44と有している。電動モータ43及び残量検知センサー44は、機体とワイヤーハーネス45によってつながれている。ワイヤーハーネス45には、リレー41及び抵抗器42が設けられており、リレー41は電動モータ43の作動と停止とをコントロールしている。
本発明に係る給脂システムでは、給脂システムが搭載されているか否か、給脂システムが作動モードであるか又は非作動モードあるかに関するモード情報をコントローラ40が判断し、給脂システムが搭載されているか否か、給脂システムが作動モードであるか又は非作動モードあるかのモード情報を表示装置50に表示させている。例えば、給脂システムが搭載されている場合には、図5に示した表示装置50の「A」で示した表示構成部が表示され、給脂システムが搭載されていない場合には、表示装置50の「A」で示した表示構成部が表示されないように構成される。また、給脂システムが作動モードである場合には、Aで示した表示構成部は、上述したように、グレーで表示される。
この電気系統において、あらかじめ設定された時間が経過したときに、コントローラ40は、供給ポンプ31の電動モータ43を作動するように信号を出し、供給ポンプ31を作動させる。また、コントローラ40は、電動ポンプが作動するあらかじめ定められた時間が経過したときに、電動モータ43の作動を停止するように信号を出し、供給ポンプ31の作動を停止させる。ただし、供給ポンプ31の作動時間に関する信号は、電動モータ43を作動するように信号を出す際に、電動モータ43を作動させておく時間を出すように制御してもよい。
残量検知センサー44は、タンク32の内部の潤滑油があらかじめ設定された所定量よりも多いか少ないかを検知している。タンク32の内部の潤滑油の量があらかじめ設定された所定量少なくなったとき、残量検知センサー44がオンになり、コントローラ40に信号を出し、コントローラ40が表示装置50に潤滑油切れであることを表示させる。例えば、図5の「A」で囲んだ表示構成部を赤く表示し、オペレータに潤滑油の残量が少なくなった旨を知らせる。オペレータは、表示装置50の表示に基づいてタンク32に潤滑油を充填する。
(i)オペレータキャビン内の表示装置50に、給脂システムを搭載しているか否かを表示させることができる。
(ii)給脂システムを作動させたい場合に、建設機械の所有者が非作動モードから作動モードに切り換えて、給脂システムを作動させることが可能になる。
(iii)潤滑油が少なくなったタイミングで潤滑油を補充することができる。
(iv)給脂システムの停止の原因がヒューズ46切れである場合に、ヒューズ46を交換することにより、給脂システムを速やかに作動可能な状態に復旧することができる。
2 機械本体
3 走行体
4 走行フレーム
5 クローラ
6 モータ
7 旋回体
8 オペレータキャビン
9 エンジンルーム
10 カウンタウエイト
15 作業アタッチメント
16 ブーム
17 アーム
18 バケット
20,21 連結ピン
30 給脂機構
31 供給ポンプ
32 タンク
32a 周面部
32b 天面部
33 供給通路
34 給脂部
35 バルブ
40 コントローラ
41 リレー
42 抵抗器
43 電動モータ
44 残量検出センサー
45 ワイヤーハーネス
46 ヒューズ
50 表示装置
51 水温計
52 燃料計
53 表示部分
70 コンピュータ装置
Claims (6)
- 建設機械の所望の位置に潤滑油を給脂するための給脂システムであって、
前記建設機械に予め設けられた、前記建設機械の動作を制御するコントローラと、
前記コントローラに接続され且つオペレータキャビオン内に予め設けられた、前記コントローラの指令に基づいて情報を表示する表示装置と、
前記建設機械が工場から出荷される前又は出荷された後に搭載された給脂機構とを備え、
前記給脂機構は、前記潤滑油を貯めているタンクと、該タンクから前記潤滑油を取り込んで、前記潤滑油を所望の位置に供給する供給ポンプと、前記所望の位置に前記潤滑油を給脂する給脂部と、前記供給ポンプと前記給脂部とをつなぎ、前記供給ポンプから前記給脂部に前記潤滑油を送る供給通路とを備え、
前記コントローラは、該コントローラとは別途に設けられたコンピュータ装置に接続可能に構成され、
前記給脂機構の動作は、前記給脂機構が搭載された前記建設機械の種類及び個々の前記建設機械に適合した給脂条件に関する給脂情報が、前記コンピュータ装置から前記コントローラに提供され、該給脂情報に基づいて前記コントローラにより制御され、
前記給脂情報には、少なくとも、前記供給ポンプが1回に前記潤滑油を前記給脂部に供給する供給時間に関する情報と、前記供給ポンプが前記潤滑油を前記給脂部に供給する、時間的に隣り合う供給のタイミングの時間的間隔である供給間隔時間に関する情報と、前記建設機械が当該給脂システムを搭載しているか否かに関する情報と、当該給脂システムを作動させる作動モードであるか当該給脂システムの作動を作動させない非作動モードであるかのモード情報とが、含まれており、
前記表示装置には、前記オペレータキャビン内で前記給脂情報を確認可能に該給脂情報が表示されている、
ことを特徴とする建設機械の給脂システム。 - 前記給脂機構は、前記タンク内の前記潤滑油の残量を検知する残量検知センサーを備え、
前記コントローラは、前記残量検知センサーの信号に基づいて、前記潤滑油の残量が少なくなった旨の表示する指令を前記表示装置に出す、請求項1に記載の建設機械の給脂システム。 - 該給脂システムの電気系統に過電流が流れることを防止するヒューズを備え、
前記コントローラは、前記ヒューズが溶断されているか否かを判断するヒューズ切れ判断部を備え、
前記コントローラは、前記ヒューズ切れ判断部の判断に基づいて、前記ヒューズが溶断されていると判断したときに、前記ヒューズが溶断されている旨を表示する指令を前記表示装置に出す、請求項1又は2に記載の給脂システム。 - 建設機械の所望の位置に潤滑油を給脂するための建設機械の給脂方法であって、
前記建設機械は、
該建設機械に予め設けられた、前記建設機械の動作を制御するコントローラと、
前記コントローラに接続され且つオペレータキャビオン内に予め設けられた、前記コントローラの指令に基づいて情報を表示する表示装置と、
前記建設機械が工場から出荷される前又は出荷された後に搭載された給脂機構とを備え、
前記給脂機構は、前記潤滑油を貯めているタンクと、該タンクから前記潤滑油を取り込んで、前記潤滑油を所望の位置に供給する供給ポンプと、前記所望の位置に前記潤滑油を給脂する給脂部と、前記供給ポンプと前記給脂部とをつなぎ、前記供給ポンプから前記給脂部に前記潤滑油を送る供給通路とを備え、
前記コントローラと、該コントローラとは別途に設けられたコンピュータ装置とを有線又は無線で接続し、
前記給脂機構の動作は、前記給脂機構が搭載された前記建設機械の種類及び個々の前記建設機械に適合した給脂条件に関する給脂情報を、前記コンピュータ装置から前記コントローラに提供し、該給脂情報に基づいて前記コントローラにより制御し、
前記給脂情報には、少なくとも、前記供給ポンプが1回に前記潤滑油を前記給脂部に供給する供給時間に関する情報と、前記供給ポンプが前記潤滑油を前記給脂部に供給する、時間的に隣り合う供給のタイミングの時間的間隔である供給間隔時間に関する情報と、前記建設機械が当該給脂システムを搭載しているか否かに関する情報と、当該給脂システムを作動させる作動モードであるか当該給脂システムの作動を作動させない非作動モードであるかのモード情報とが、含まれており、
前記表示装置には、前記オペレータキャビン内で前記給脂情報を確認可能に該給脂情報が表示されている、
ことを特徴とする建設機械の給脂方法。 - 前記給脂機構は、前記タンク内の前記潤滑油の残量を検知する残量検知センサーを備え、
前記コントローラは、前記残量検知センサーの信号に基づいて、前記潤滑油の残量が少なくなった旨の表示する指令を前記表示装置に出す、請求項4に記載の建設機械の給脂方法。 - 前記給脂システムの電気系統に過電流が流れることを防止するヒューズを備え、
前記コントローラは、前記ヒューズが溶断されているか否かを判断するヒューズ切れ判断部を備え、
前記コントローラは、前記ヒューズ切れ判断部の判断に基づいて、前記ヒューズが溶断されていると判断したときに、前記ヒューズが溶断されている旨を表示する指令を前記表示装置に出す、請求項4又は5に記載の建設機械の給脂方法。
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