WO2014091950A1

WO2014091950A1 - 建設機械の作動油飛散防止装置

Info

Publication number: WO2014091950A1
Application number: PCT/JP2013/082268
Authority: WO
Inventors: 勝志中根
Original assignee: 日立建機株式会社
Priority date: 2012-12-11
Filing date: 2013-11-29
Publication date: 2014-06-19
Also published as: JPWO2014091950A1; JP6081490B2

Abstract

　油圧ポンプをエンジン近傍に配置した場合であっても、油圧ポンプからエンジン側へ作動油が飛散するのを防止する建設機械は、自走可能な下部走行体と、この下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、一端側を前記上部旋回体に回動可能に取り付けたフロントを有する。この建設機械の上部旋回体に搭載されるエンジンに直接取り付けられた油圧ポンプ、およびこの油圧ポンプに接続する油圧ホースから、作動油が飛散するのを作動油飛散防止装置が防止する。作動油飛散防止装置は、エンジンに取り付けた板金折り曲げ加工の第１のケースと、この第１のケースに組み合わせる板金折り曲げ加工の第２のケースとを有する。第１のケースに油圧ポンプの形状に応じた切り欠きを形成した。

Description

建設機械の作動油飛散防止装置

　本発明は、建設機械の作動油の飛散防止装置に係り、特に建設機械のエンジンと油圧ポンプとを近接配置した際に、作動油が飛散するのを防止する作動油の飛散防止装置に関する。

　従来の建設機械のエンジンルームの例が、特許文献１に記載されている。この公報に記載の建設機械では、エンジン室と油圧ポンプ室とを隔壁で仕切ることにより、油圧ポンプからの作動油がエンジン側に飛散するのを防止している。

　また、特許文献２に記載の建設機械では、エンジンの側部に油圧ポンプを設けた場合であっても、油圧ポンプとホースとの連結部からエンジン方向へ作動油が噴出するのを抑制することが記載されている。すなわち、この公報に記載の建設機械では、エンジンにより駆動されるギヤポンプ（油圧ポンプ）と、ギヤポンプに連結されるホースとを一体で覆う袋体を設け、袋体の各端部を締結バンドで縛ることにより、袋体でギヤポンプ及びホースを密封している。また、この袋体は、耐熱性および可撓性を有している。

特開２００７－２１１６１３号公報特開２０１１－８０２５８号公報

　建設機械においては、エンジンルームとして必ずしも十分なスペースを確保できないので、特許文献１に記載のような隔壁構造を有するエンジンルームをすべての建設機械に適用することは困難である。

　一方、特許文献２に記載の油噴出抑制装置は、確かにエンジンの側部に油圧ポンプを配置しているのでエンジンおよび油圧ポンプの配置スペースを低減でき、また種々のレイアウトにも対応できるという利点を有している。しかしながら、この公報に記載の建設機械では耐熱性および可撓性を有する袋体を使用しているので、その耐久性の向上が要求されている。すなわち、可撓性を有する材料としては合成樹脂材料が候補材料となるが、建設機械に用いるとその運転中に多大な応力がこの袋体に加わる恐れがある。また、エンジンの近傍での使用により耐熱性があるとは言いながら、経年劣化が生じることは避けられず、袋体の交換頻度が増すことが懸念される。

　本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は、油圧ポンプをエンジン近傍に配置した場合であっても、油圧ポンプからエンジン側へ作動油が飛散するのを防止することにある。また、その防止手段として隔壁を不要とすることで、エンジンルームまたは油圧ポンプに必要なスペースを低減することも目的とする。

　上記目的を達成する本発明の特徴は、自走可能な下部走行体と、この下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、一端側を前記上部旋回体に俯仰動可能に取り付けたフロントを有する建設機械に備えられ、前記上部旋回体に搭載されるエンジンに直接取り付けられる油圧ポンプおよびこの油圧ポンプに接続する油圧ホースから作動油が飛散するのを防止する建設機械の作動油飛散防止装置において、前記作動油飛散防止装置は、前記エンジンに取り付けた板金折り曲げ加工の第１のケースと、この第１のケースに組み合わせる板金折り曲げ加工の第２のケースとを有し、前記第１のケースに前記油圧ポンプを貫通させる切り欠きを形成したことにある。

　そしてこの特徴において、前記第１及び第２のケースの少なくともいずれかの前面側板部および底板部に、前記油圧ポンプに接続する油圧ホースの取り出し用切り欠き部を形成して、前記油圧ホースを下方に延在させることが望ましく、前記第１及び第２のケースの少なくともいずれかに、前記油圧ポンプの出力側に接続され油圧ホースの接続部からの油の飛散を防止する遮蔽板を設けてもよい。

　本発明によれば、エンジンと油圧ポンプを近接配置した場合において、油圧ポンプの接続部を局部的に金属製のカバーで覆う、または内部に遮蔽板を有するカバーで覆っているので、油圧ポンプからエンジン側への作動油の飛散を防止できる。また、エンジンルームと油圧ポンプ室を仕切る隔壁が不要であり、エンジンルームとして必要なスペースを低減できる。

本発明に係る建設機械の一実施例の側面図である。図１に示した建設機械の平面図である。本発明に係る作動油飛散防止装置の一実施例を装着したエンジン周りの斜視図である。図３に示す作動油飛散防止装置が有するカバーの展開図及び斜視図である。図４に示したカバーと組み合わせるカバーの展開図及び斜視図である。図４、５に示した作動油飛散防止装置をエンジンに取り付けた状態を示す斜視図である。本発明に係る作動油飛散防止装置の他の実施例を装着したエンジン周りの斜視図である。図７に示した作動油飛散防止装置の展開図及び斜視図である。図８に示した作動油飛散防止装置をエンジンに取り付けた状態を示す斜視図である。

　以下、本発明に係る建設機械を、図面を用いて説明する。図１は、本発明に係る建設機械１の一実施例の側面図であり、図２は図１に示した建設機械１の平面図である。なお、以下の記載において建設機械１として油圧ショベルを取り上げているが、建設機械１は油圧ショベルに限るものではなく、本発明はホイールローダや各種の道路機械等、油圧駆動の各種建設機械に適用できる。

　土砂の掘削作業等に用いられる油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、この下部走行体２上に旋回可能に搭載され、下部走行体２とともに油圧ショベル１の車体を構成する上部旋回体４と、この上部旋回体４の前部側に俯仰動可能に取り付けられたフロント５とを備えている。下部走行体２には、走行モータ３が取り付けられており、油圧ショベル１の自走を可能にしている。

　上部旋回体４は、旋回の中心となる旋回フレーム６と、この旋回フレーム６の上側であって前方側に搭載されるキャブ７と、旋回フレーム６の上側であって後方側に搭載されるカウンタ・ウエイト８と、キャブ７とカウンタ・ウエイト８間に位置するエンジン９とを有している。エンジン９の外気吸込み側には熱交換器１１が配置されており、排気側には油圧ポンプユニット２２が配置されている。

　エンジン９等が配置されている部分は機械室を構成しており、この機械室の一部は機械室カバー１７で覆われている。一方、油圧ショベル１のキャブ７の後方側の側面部は、建屋カバー１４で覆われている。建屋カバー１４は片開き式であり、前方側のユーティリティ室側と後方側の熱交換器１１部側の扉が開閉可能になっている。

　図２に示すようにエンジン９の側部には、フロント５を作動させる油圧ポンプユニット２２とは別に、油圧ポンプ３０(３２)が取り付けられている。この油圧ポンプ３０(３２)は、例えばブレーキ回路や操舵回路（いずれも図示せず）等の専用回路に圧油を供給するもので、ギヤポンプ等から構成されている。この油圧ポンプ３０(３２)を流通する作動油が周囲に飛散するのを防止するために、本発明では油圧ポンプ３０(３２)の周囲、特に油圧ポンプ３０(３２)とそれに接続される油圧ホースの接続部周辺からの作動油が飛散するのを防止する作動油飛散防止装置２０(４０)を設けている。

　この作動油飛散防止装置２０(４０)の詳細を、図３ないし図９を用いて詳細に説明する。図３ないし図６は、本発明に係る作動油飛散防止装置２０の一実施例に関する図であり、図３はエンジン９に装着した状態を、斜視図で示した図である。エンジン９の一方端にはこのエンジン９を空冷するためのエンジンファン１０が取り付けられており、このエンジンファン１０の下流側のエンジン側部の適宜個所に、油圧ポンプ３０が取り付けられている。油圧ポンプ３０からは油圧ホース５１が延びている。この油圧ポンプ３０を取り囲むように２つのケース２０Ａ、２０Ｂからなる作動油飛散防止装置２０が取り付けられている。なお、エンジン９の下側には、作動油を貯留する作動油タンク３１が設けられている。

　図４に、作動油飛散防止装置２０を構成する一方のケース２０Ａを、展開図（図４（ａ））及び斜視図（図４(ｂ)）で示す。ケース２０Ａは、板金を所定形状に切断した後、折り曲げて作成されており、油圧ポンプ３０の下流側端面を覆い長方形の一部を切り欠いて形成した五角形状の外側側板部２２と、油圧ホース用切り欠き２３Ｚが形成された底板部２３と、外側側板部２２の切り欠いた短辺に接続し、底板部２３と対向する天板部２１と、底板部２３及び天板部２１との重なり部を周縁に有し、外側側板部２２に接続する前側側板部２４とを有している。外側側板部２２の奥側(切り欠いた短辺部)には、ねじ止め用の止め穴２２Ａが周縁部に複数形成されている。同様に、前側側板部２４の周縁部には複数の止め穴２４Ａが、天板部の周縁部には、１個の止め穴２１Ａが形成されている。

　次に、図４に示したケース２０Ａとともに作動油飛散防止装置２０を構成する他方のケース２０Ｂを、図５に展開図(図５(ａ))及び斜視図（図５(ｂ)）で示す。ケース２０Ｂも板金を所定形状に切断した後、折り曲げて形成される。ケース２０Ｂは、油圧ポンプ３０のエンジン取付側に接する長方形の一部を切り欠いた形状であって、ほぼ五角形となる内側側板部２５と、この内側側板部２５の切り欠き部に連続し、エンジン９に近接する奥側側板部２７と、この奥側側板部２７に連続し、内側側板部２５の切り欠き部の斜辺に当接する斜め天板部２６とを有する。これら各部２５~２７は、折り曲げたときに隙間が形成されないように周縁部に重なり部を有する。ケース２０Ｂは床板部を有しないので、折りたたんだときには、床板部に対応する部分は、油圧ホース取り出し口２０Ｚとして開口を形成する。

　内側側板部２５の上部の周縁部には、１個の止め穴２５Ａが形成されており、内側側板部２５の周縁部を折り曲げたときに、この止め穴２５Ａの内側に位置する部分に、ナットが内側側板部２５に固定して取り付けられている。内側側板部２５の前側には上下方向中間部に油圧ホース用切り欠き２９が形成されている。この油圧ホース用切り欠き２９部を除いて、内側側板部２５の周縁部には複数の止め穴２５Ｃが形成されており、この止め穴２５Ｃの部分の内側ではナットが内側側板部２５に固定されている。同様に、奥側側板部２７の周縁部にも止め穴２７Ａが形成されており、この個所でもナットが奥側側板部２７に固定されている。

　また、内側側板部２５には、エンジン９に取り付けた油圧ポンプ３０のエンジン取付部の形状に応じた油圧ポンプ用切り欠き２８が形成されている。さらに、内側側板部２５には、ケース２０Ｂをエンジン９に固定する止め穴２５Ｂが形成されている。この止め穴２５Ｂは、エンジン９に油圧ポンプ３０を取付ける部分の近傍であって、エンジン９に予め設けられているねじ穴の位置に対応する。

　図６に、ケース２０Ｂをエンジンに取り付けた状態を斜視図で示す。ケース２０Ｂの内側側板部２５に形成した油圧ポンプ用切り欠き２８を油圧ポンプ３０に合わせてケース２０Ｂを油圧ポンプ３０に嵌め込んだ後、内側側板部２５に形成した止め穴２５Ｂに止めねじ(ボルト)２５Ｙを螺合して、ケース２０Ｂをエンジンに９に取り付ける。その後、ケース２０Ｂをケース２０Ａで覆い、ケース２０Ａの止め穴２１Ａ、２２Ａ、２４Ａをそれぞれケース２０Ｂの止め穴２５Ａ、２７Ａ、２５Ｃに合わせてねじ止めする。これにより、内側側板部２５の油圧ホース用切り欠き２９と底板部２３の油圧ホース用切り欠き２３Ｚを除いて、気密に形成される。従って、たとえ作動油飛散防止装置２０内に作動油が飛散しても、作動油はこの作動油防止装置２０内に留まり、エンジン９等の高温部に飛散することがない。

　ここで、油圧ポンプ３０では、上下に油圧ホース５１の取り付け口が形成されている。上方の取り付け口には、エルボ５３を介して接続金具５４部で油圧ホース５１が接続されており、下方の取り付け口には接続金具５２部で油圧ホース５１が接続されている。これらの油圧ホース５１の中で、上方の取り付け口に接続した油圧ホース５１は、内側側板部２５の前側に形成された油圧ホース用切り欠き２９の隙間を通って、ブレーキ回路や操舵回路に導かれる。下方の取り付け口に接続した油圧ホース５１は、底板部２３に相当する油圧ホース取り出し口２０Ｚからブレーキ回路や操舵回路に導かれる。

　したがって、油圧ホース用切り欠き２９、２３Ｚからしか油圧ホース５１が露出していないので、これらの油圧ホース用切り欠き２９、２３Ｚを適正な大きさに形成すれば、この作動油飛散防止装置２０から作動油が飛散するのを防止できる。ここで、油圧ホース５１を伝わって作動油が万一作動油飛散防止装置２０から漏出しても作動油がエンジン９に直接触れないように、油圧ホース５１が油圧ポンプ３０から下向きに延在するように接続及び引き回している。
次に本発明に係る作動油飛散防止装置４０の他の例を、図７ないし図９を用いて説明する。本実施例が上記実施例と異なるのは、作動油飛散防止装置４０内に、油圧ホース５１の位置を定める遮蔽板４９、５０を設けたことにある。エンジン９の形状やエンジン９の周囲に配置する補機等の大きさ及び取付け状態により、油圧ホース５１を引き回すのに制限を受ける場合がある。このような場合、油圧ホース５１の接続部および油圧ホース５１の一部が油圧ホース５１の取り出し口側に開放され、この油圧ホース５１の接続部から万一作動油が漏れた場合、遮蔽物がないと周囲に飛散する恐れがある。そのため、本実施例では、作動油飛散防止装置４０内に遮蔽板４９、５０を形成し、特に圧力の高い出力側の油圧ホース５１の接続部およびその近傍の油圧ホース５１部分からの作動油の飛散を防止する。

　図７に、エンジン９に作動油飛散防止装置４０を装着した状態を、斜視図で示す。エンジン９の一方端にはこのエンジンを空冷するためのエンジンファン１０が取り付けられており、このエンジンファン１０の下流側の適宜個所に、油圧ポンプ３２が取り付けられている。油圧ポンプ３２からは油圧ホース５１が延びている。この油圧ポンプ３２を取り囲むように２つのケース４０Ａ、４０Ｂからなる作動油飛散防止装置４０が取り付けられている。なお、エンジン９の下側には、エンジンオイルを貯留するオイルパン３３が設けられている。

　図８(ａ)に、作動油飛散防止装置３２を構成する一方のケース４０Ａを、図８(ｂ)にこのケース４０Ａと組み合わせて作動油飛散防止装置３２を形成する他方のケース４０Ｂを、それぞれ斜視図で示す。ケース４０Ａは、板金を所定形状に切断した後、折り曲げて形成される。ケース４０Ａは、油圧ポンプ３２のエンジン取付け側に接し長方形の一部を切り欠いた形状の五角形の内側側板部４５と、この内側側板部４５に連続しエンジン９に近接する奥側側板部４７と、内側側板部４５に連続し油圧ホース用切り欠き４３Ｚが形成された底板部４３とを有する。油圧ホース用切り欠き４３Ｚは、大きな矩形状となっている。内側側板部４５及び奥側側板部４７の周縁部には、ケース４０Ａを折り曲げて形成するときに隙間が形成されないよう重なり部が形成されている。

　また、奥側側板部４７の下方であって前面側に連続する部分に略三角形状の係止部４７Ｘが形成されている。この係止部４７Ｘは後述するケース４０Ｂをケース４０Ａに係止するために設けられている。そのため係止部４７Ｘには止め穴４７Ａが形成されている。同様に、内側側板部４５の重なり部には止め穴４５Ａが形成されている。これらの止め穴４７Ａ、４５Ａの内側には、ナットが係止部４７Ｘおよび内側側板部４５に固定されている。

　内側側板部４５には、油圧ポンプ３２を貫通させるための油圧ポンプ用切り欠き４８が中央部に形成されており、この油圧ポンプ用切り欠き４８の近傍であって、エンジン９に設けられたねじ穴に対応する位置に止め穴４５Ｂが形成されている。

　ここで本実施例に特徴的な構成として、油圧ポンプ３２の油圧ホース取り付け口から作動油飛散防止装置４０の外部に圧油を導く油圧ホース５１の引き回し形状に応じて、特に高圧の出力側の油圧ホース５１の接続部が直接露出しないように、遮蔽板４９を内側側板部４５に溶接等で固定して設けている。遮蔽板４９は、板金を折り曲げて油圧ホース５１が倣いやすくしている。

　他方のケース４０Ｂは、内側側板部４５に対向する外側側板部４２と、天井面を形成する斜め天板部４６及び天板部４１と、油圧ホース用切り欠き４４Ａが形成された前側側板部４４とを有する。外側側板部４２の周縁部には、ケース４０Ｂをケース４０Ａと組み合わせた時に気密になるように、重なり部が形成されている。

　さらに、内側側板部４５に形成した遮蔽板４９に対応する位置に、遮蔽板５０が溶接等で固定されている。遮蔽板４９と遮蔽板５０とは同じ曲がり形状をしており、これら２個の遮蔽板４９、５０が協同で出力側(上側)の油圧ホース５１を、前側側板部４４に形成した油圧ホース用切り欠き４４Ａに導く。一方下側(入力側)の油圧ホース５１は、ケース４０Ａに形成した油圧ホース用切り欠き４３Ｚから下方に導かれる。

　このように形成した作動油飛散防止装置４０のケース４０Ａをエンジンに取り付けた状態を、図９に斜視図で示す。油圧ポンプ３２には、上下に油圧ホース５１の取り付け口が形成されている。上方の取り付け口には、エルボ５３を介して接続金具５４部で油圧ホース５１が接続されており、下方の取り付け口には接続金具５２部で油圧ホース５１が接続されている。上側の油圧ホース５１を前側側板部４４に形成した切り欠き４４Ａから、下側の油圧ホース５１を底板部４３に形成した切り欠き４３Ｚから作動油飛散防止装置４０外に導くことにより、油圧ホース５１は下方に延びるように位置決めされる。これにより、特に漏れた場合に飛散範囲が広くなる高圧側の油圧ホース５１の接続部から作動油が漏れても、遮蔽板４９、５０により接続部が覆われていて直接外部に露出しないようになっているので、作動油の飛散をより確実に防止できる。

　本実施例においても、作動油飛散防止装置４０の２つのケース４０Ａ、４０Ｂの重なり部は気密に形成され、たとえ作動油飛散防止装置４０内に作動油が飛散しても、作動油をこの作動油防止装置４０内に留める事が可能になる。そして、エンジン９等の高温部に作動油が飛散することなく、火災への発展を防止できる。

　なお、上記実施例では遮蔽板を双方のケースに設けているが、遮蔽板はどちらか一方にだけ設けてもよい。その場合遮蔽板の軸方向長さ(高さ)を高くして双方に設けた場合と同様にするのが望ましい。さらに下側の油圧ホースについても遮蔽板を設けてもよい。このようにすれば、下側のホースの接続部が外部に露出するのをより確実に防止でき、作動油の飛散を防止できる。

　また以上の各実施例に示したように、作動油飛散防止装置の底板部をエンジンにエンジンオイルのオイルパンが取り付けられる取付け面程度まで低下させてもよい。これにより、作動油飛散防止装置から油圧ホースを伝わって作動油が漏れ出ても、作動油の漏出位置がエンジンの高さより低くなるので、エンジンに作動油が直接触れる恐れがなくなる効果もある。

　さらに上記いずれの実施例でも油圧ポンプと油圧ホースの周りをケースで囲むだけなので、余分なスペースを必要とせず、コンパクトな構造とすることができる。また、機械室の使い勝手が増し、機械室を有効に活用できる。

１…建設機械（油圧ショベル）、２…下部走行体、３…走行モータ(油圧アクチュエータ)、４…上部旋回体、５…フロント、６…旋回フレーム、７…キャブ、８…カウンタ・ウエイト、９…エンジン、１０…エンジンファン、１１…熱交換器、１４…建屋カバー、１５…油圧ポンプユニット、１７…機械室カバー、２０…作動油飛散防止装置、２０Ａ…（第２の）カバー、２０Ｂ…（第１の）カバー、２０Ｚ…油圧ホース取り出し口、２１…天板部、２１Ａ…止め穴、２２…外側側板部、２２Ａ…止め穴、２３…底板部、２３Ｚ…油圧ホース用切り欠き、２４…前側側板部、２４Ａ…止め穴、２５…内側側板部、２５Ａ~２５Ｃ…止め穴、２５Ｙ…止めねじ（ボルト）、２６…斜め天板部、２７…奥側側板部、２７Ａ…止め穴、２８…油圧ポンプ用切り欠き、２９…油圧ホース用切り欠き、３０…油圧ポンプ、３１…オイルタンク、３２…油圧ポンプ、３３…オイルパン、４０…油飛散防止装置、４０Ａ…（第１の）ケース、４０Ｂ…（第２の）ケース、４１…天板部、４２…外側側板部、４２Ａ…止め穴、４３…底板部、４３Ｚ…油圧ホース用切り欠き、４４…前側側板部、４４Ａ…油圧ホース用切り欠き、４５…内側側板部、４５Ａ、４５Ｂ…止め穴、４５Ｙ…止めねじ（ボルト）、４６…斜め天板部、４６Ａ…止めねじ、４７…奥側側板部、４７Ａ…止め穴、４７Ｘ…係止部、４７Ｙ…止めねじ（ボルト）、４８…油圧ポンプ用切り欠き、４９、５０…遮蔽板、５１…油圧ホース、５２…接続金具、５３…エルボ、５４…接続金具。

Claims

　自走可能な下部走行体と、この下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、一端側を前記上部旋回体に回動可能に取り付けたフロントを有する建設機械に備えられ、前記上部旋回体に搭載されるエンジンに直接取り付けられた油圧ポンプおよびこの油圧ポンプに接続する油圧ホースから作動油が飛散するのを防止する建設機械の作動油飛散防止装置において、
　前記作動油飛散防止装置は、前記エンジンに取り付けた板金折り曲げ加工の第１のケースと、この第１のケースに組み合わせる板金折り曲げ加工の第２のケースとを有し、前記第１のケースに前記油圧ポンプを貫通させる切り欠きを形成したことを特徴とする建設機械の作動油飛散防止装置。
　前記第１及び第２のケースの少なくともいずれかの前面側板部および底板部に、前記油圧ポンプに接続する油圧ホースの取り出し用切り欠き部を形成して、前記油圧ホースを下方に延在させることを特徴とする請求項１に記載の建設機械の作動油飛散防止装置。
　前記第１及び第２のケースの少なくともいずれかに、前記油圧ポンプの出力側に接続され油圧ホースの接続部からの油の飛散を防止する遮蔽板を設けたことを特徴とする請求項２に記載の建設機械の作動油飛散防止装置。