JP2002275938A - 建設機械の給脂装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 グリース缶に加熱手段を装備させることな
く、必要時にはグリースを有効に加温できるようにす
る。 【解決手段】 グリース缶３１を作動油タンク３４と一
体に設けて、作動油タンク３４内の作動油の熱でグリー
ス缶３１内のグリースを加温するために、作動油タンク
３４及びグリース缶３１を直方体形状となし、このグリ
ース缶３１における作動油タンク３４と当接する側の壁
面をなくし、作動油タンク３４の側壁３４ａにグリース
缶３１を溶接手段で固着して、グリース缶３１の壁面が
作動油タンク３４と兼用され、その間を壁面１枚として
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベル等、
車体のフレームに掘削手段等の作業手段が装着され、こ
の作業手段における摺動各部にグリースを供給するため
の建設機械の給脂装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】建設機械の一例として、例えば図３に示
した構成の油圧ショベルがある。同図において、１は履
帯式の下部走行体、２は旋回装置３を介して下部走行体
１に旋回可能に連結した上部旋回体である。上部旋回体
２は旋回フレーム２ａを有し、この旋回フレーム２ａに
は、キャブ４，掘削作業手段５，機械室建屋６，カウン
タウエイト７等が設置され、または取り付けられてい
る。

【０００３】掘削作業手段５は、旋回フレーム２ａへの
連結側からブーム５ａ，アーム５ｂ及びバケット５ｃか
らなり、これら各部間の連結部は相対回動可能な関節部
を構成する。各関節部は連結ピンにより連結されるもの
であり、掘削作業手段５を作動させた時には、関節部に
おける連結ピンはそれに連結した各部と摺動することに
なる。従って、この摺動部を潤滑するために、摺動部に
グリースからなる潤滑膜を介在させるようにしている。
各関節部が摺動する際等において、グリースは外部に流
出することになり、また雨水等に曝されて劣化すること
から、適宜のタイミングで新たなグリースを摺動各部に
補給しなければならない。これら摺動各部にグリースを
補給するために、油圧ショベルには給脂装置が設けられ
るが、大型の油圧ショベルでは、１回の給脂量も多いこ
と等から、一般的に自動給脂が可能な図４に示した構成
を有する給脂装置８が設けられる。

【０００４】図中において、１０はグリース缶、１１は
グリースポンプ、１２はグリース供給配管をそれぞれ示
す。グリースポンプ１１は往復動ポンプからなり、その
下端部には吸い込み管１３が接続されている。吸い込み
管１３はグリース缶１０内に挿入されており、この吸い
込み管１３の下端近傍位置には吸い込み口１３ａが開口
している。従って、グリースポンプ１１を作動させる
と、グリース缶１０内のグリースが吸い込み口１３ａか
ら吸い込み管１３内に吸引されて、グリース供給配管１
２に圧送される。そして、グリース供給配管１２は前述
した摺動各部に接続した給脂配管（図示せず）に分岐し
ており、これによって掘削作業手段５を含めて、潤滑が
必要な摺動各部にグリースが供給されることになる。

【０００５】ここで、グリース缶１０は、一般的に有底
円筒形をなし、その上部には、グリースポンプ１１が設
置された上蓋１０ａと、中蓋１０ｂとを備えている。上
蓋１０ａは固定的に設置されており、中蓋１０ｂはグリ
ース缶１０内におけるグリース貯留量の増減により昇降
する可動蓋である。グリースは粘度が高いために、グリ
ース供給時にはその液面が均一に下降しない可能性があ
る。しかしながら、グリースの消費量に応じて中蓋１０
ｂがその自重により低下することになるから、グリース
液面は常に平らな状態で減少していくことになる。

【０００６】グリースポンプ１１は油圧ポンプ１４によ
り駆動されるものである。そして、グリースポンプ１１
の駆動制御を行うために、コントローラ１５が設けられ
ている。従って、コントローラ１５に設定された手順に
応じて給脂が行われる。ここで、コントローラ１５は油
圧ショベルが所定時間稼動する毎に自動的に給脂するよ
うに設定され、またオペレータが給脂を行う必要がある
と判断した時に、このオペレータの操作によっても、グ
リースポンプ１１を作動させることができるようになっ
ている。油圧ポンプ１４からの配管１６には、電磁開閉
弁１７，減圧弁１８及び電磁切換弁１９が設けられてお
り、電磁切換弁１９にはサイクルタイマ２０が接続され
ている。そして、電磁開閉弁１７及びサイクルタイマ２
０はコントローラ１５により制御されるものである。

【０００７】油圧ショベルが稼動すると、油圧ポンプ１
４は常時駆動されるようになっている。ただし、給脂を
行わない時には、無負荷運転状態となるか、または他の
経路に圧油を供給するようになっている。コントローラ
１５から給脂を行う指令が出されると電磁開閉弁１７が
開く。これによって、油圧ポンプ１４からの圧油は減圧
弁１８により圧力調整がなされ、もって適正な駆動圧と
して、グリースポンプ１１に供給され、グリースポンプ
１１が作動することになる。なお、油圧ポンプ１４から
の吐出圧がグリースポンプ１１に必要な駆動圧と一致す
る場合には減圧弁１８を設ける必要はない。グリースポ
ンプ１１は往復動ポンプである関係から、一定のタイミ
ングで圧油の供給方向を切り換える必要がある。このた
めに、電磁切換弁１９が設けられており、この電磁切換
弁１９による切換サイクルに応じた量のグリースが圧送
される。サイクルタイマ２０は、このグリースポンプ１
１への圧油の供給切り換えタイミングを設定するもので
ある。このサイクルタイマ２０はコントローラ１５に接
続されており、このコントローラ１５からの指令により
サイクルタイマ２０のサイクル数を制御することによっ
て、給脂量を調整できるようになっている。

【０００８】前述した給脂装置８は上部旋回体２の旋回
フレーム２ａに設置される。そこで、図５に旋回フレー
ム２ａの構成を示す。旋回フレーム２ａの前方側には、
その左方にキャブ４が設けられ、このキャブ４と並ぶよ
うに掘削作業手段５が設けられる。なお、図５では、掘
削作業手段５そのものの図示は省略し、ブーム５ａの取
付部２１のみを示す。掘削作業手段５の配設位置の後部
側は旋回中心となっており、この旋回中心にはスイベル
ジョイント２２が設置される。機械室建屋６は、このス
イベルジョイント２２の配設位置の後方にあり、その内
部にはエンジン２３が設置されると共に、前述した油圧
ポンプ１４を含むポンプユニット２４がエンジン２３に
接続されている。ポンプユニット２４の前方位置に作動
油タンク２５が配置されており、作動油タンク２５の前
方にバッテリ２６が設置されている。そして、給脂装置
８はバッテリ２６の前方位置に配置されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】油圧ショベルは野外で
作業を行うものであり、夜間等、作業を行わない間も野
外に配置されたままとなっている。従って、寒冷地の冬
場等では、油圧ショベル全体の温度も低下することにな
る。グリースは元々高粘度の流体であるが、温度が低下
すると、さらにその粘度が上昇する。その結果、グリー
スポンプ１１を駆動しても、グリースの吸い込みを行え
ないという事態が発生することがある。そして、無理に
グリースポンプ１１を駆動すると、過負荷によりグリー
スポンプ１１を損傷させることもある。グリースを加温
すれば、当然、その粘度が低下して、グリースポンプ１
１の作動が可能な状態となる。従って、グリース缶１０
にヒータ等の加熱手段を設けておけば、グリースの粘度
を低下させることができる。しかしながら、前述したグ
リースポンプ１１の作動不能状態は、寒冷地の冬場等と
いうように、極めて限られた状況下で起きるものであ
り、そのためにグリース缶１０にヒータを装備すること
は、給脂装置８のコストアップ等の点で望ましくはな
い。

【００１０】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、グリース缶に加熱手
段を装備させることなく、必要時にグリースを有効に加
温できるようにすることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は給脂装置自体に格別の加熱手段を設け
ず、他の熱源を利用するようにしている。例えば、寒冷
地の冬場等において、機械の温度が著しく低下している
際には、機械を直ちに稼動させず、一定の時間暖機運転
を行って、エンジンを加温するのが一般的である。従っ
て、エンジンを熱源としてグリースの加温を行うことは
可能である。ただし、油圧ショベル等の建設機械では、
エンジンは車体の後部位置に配置されるのが一般的であ
る。給脂が必要な箇所は、主に車体の前部に配置されて
いる作業手段である。このために、給脂装置を作業手段
から遠く離れたエンジンの周囲に配置すると、給脂配管
の引き回しが複雑になり、かつ困難にもなる。

【００１２】作業手段は油圧アクチュエータにより駆動
されるものであり、この油圧アクチュエータには作動油
が供給される。機械の温度が低下した状態になっている
と、作動油の粘度も高くなる。従って、暖機運転を行う
際には、作動油の温度を上昇させるために、エンジンと
共に油圧ポンプを作動させて、油圧回路内に作動油を循
環させるようにする。このように、暖機運転中に、つま
り作業手段が作動する前の段階で、作動油タンクの温度
が上昇することなる。しかも、作動油タンクはエンジン
の配設位置より作業手段の装着位置に近い位置に配置さ
れている。

【００１３】以上のことから、本発明においては、給脂
装置におけるグリース缶内のグリースを作動油タンクを
熱源として加温するように構成した。即ち、グリース缶
を作動油タンクと一体に設ける構成としたことをその特
徴としている。そして、作動油タンクからの熱をより効
率的にグリースに伝達させるためには、グリース缶を作
動油タンクに当接させて設けると共に、この当接部の壁
を１枚で構成するのが望ましい。このために、グリース
缶及び作動油タンクを共に概略直方体の形状となし、こ
のグリース缶の作動油タンクへの当接部の壁面を、この
作動油タンクの壁面と兼用することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の一形態について説明する。図１及び図２において、
３０は給脂装置である。給脂装置３０は、グリース缶３
１と、グリースポンプ３２、下端近傍に吸い込み口３３
ａを設けた吸い込み管３３を備えたものである点は、前
述した従来技術のものと格別の差異はない。また、グリ
ースポンプ３２を駆動するために、図４に示したよう
に、油圧ポンプやコントローラ等が接続されているが、
図１にはこれらの機構を省略している。

【００１５】ここで、従来技術におけるグリース缶１０
は円筒形状となっているが、本発明のグリース缶３１
は、図２から明らかなように、直方体の形状となってい
る。また、作動油タンク３４も直方体の形状となってい
る。そして、このグリース缶３１は、作動油タンク３４
と一体に設けられる。具体的には、例えば図５に示した
上部旋回体の旋回フレーム上における各部材等の配置レ
イアウトにおいて、給脂装置とバッテリとを入れ替える
ようにする。これによって、給脂装置３０が作動油タン
ク３４の直前の位置に配置されている。そして、この給
脂装置３０におけるグリースポンプ３２に接続したグリ
ース供給配管３５は掘削作業手段の配設位置の真横では
なく斜め後方から、この掘削作業手段に向けて引き出さ
れることになる。従って、グリース供給配管３５及びこ
のグリース供給配管３５から各摺動部に向けて分岐する
給脂配管の引き回し状態は従来技術のものと格別異なら
ないだけでなく、配管の曲げを小さくできる等、かえっ
て有利な点もある。

【００１６】グリース缶３１を作動油タンク３４と一体
に設けたのは、作動油タンク３４内の作動油の熱でグリ
ース缶３１内のグリースを加温するためである。従っ
て、グリースに対する熱伝達をさらに高くするために、
グリース缶３１と作動油タンク３４との接触面積をでき
るだけ大きくし、かつ壁を薄くする。グリース缶３１を
直方体としたのはこのためである。さらに、グリース缶
３１における作動油タンク３４と当接する側の壁面をな
くし、作動油タンク３４の側壁３４ａにグリース缶３１
を溶接手段で固着している。つまり、グリース缶３１の
壁面が作動油タンク３４と兼用され、その間には壁面１
枚が介在しているだけとなる。

【００１７】而して、油圧ショベルの作動中は、油圧ポ
ンプの負荷軽減を図るために、作動油の温度は例えば１
００℃程度の温度状態に保持される。グリース缶３１は
側壁３４ａを隔てて作動油タンク３４と連結されてお
り、この側壁３４ａは一般に鋼板で形成されているので
熱伝導率が高い。従って、作動油の温度が上昇すると、
グリース缶３１内のグリースもこれに伴って迅速に加温
され、その粘度が低下することになる。その結果、グリ
ースポンプ３１の負荷が軽減され、円滑かつ効率的に給
脂できるようになる。

【００１８】ところで、寒冷状況下で油圧ショベルを起
動する際には、作動油タンク３４内の作動油の温度及び
グリース缶３１内のグリースの温度は共に外気温と実質
的に同じ温度状態となっていることがある。従って、起
動直後はグリースの粘度上昇により給脂を行うことはで
きないことになる。ただし、作動油の温度が極端に低い
と、所定の時間は暖機運転を行って、作動油の温度を上
昇させる。従って、この暖機運転中に作動油の温度が上
昇すると共に、作動油タンク３４に当接しているグリー
ス缶３１の内部のグリースが作動油により加温されて、
その温度も上昇することになる。そして、暖機運転を行
っている間は掘削作業機は停止状態に保持される。従っ
て、この暖機運転を行っている間は給脂を行う必要はな
いことから、この間はグリースポンプ３２が作動不能で
あったとしても、格別支障を来すことはない。しかも、
作動油の温度が設定温度にまで上昇して、暖機運転を終
了し、掘削作業手段等が作動する、所謂負荷運転状態と
なった時には、グリースが作動油により十分に加温され
て、粘度が低下するので、グリースポンプ３２を作動さ
せることによって、摺動各部に給脂を行える状態とあ
る。つまり、給脂が必要となる負荷運転で油圧ショベル
が作動している時には、いつでも給脂ができる態勢とな
る。

【００１９】また、グリース缶３１の周囲の壁のうちの
一部は作動油タンク３４の壁と共用されている。従っ
て、グリース缶３１の材料の節約が図られることにな
り、かつその分だけグリース缶３１の重量が軽減される
ことになる。

【００２０】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、グ
リース缶に加熱手段を装備させることなく、必要時には
グリースを有効に加温できる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す給脂装置の要部構
成説明図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】建設機械の一例としての油圧ショベルの外観図
である。

【図４】従来技術による給脂装置の全体構成図である。

【図５】従来技術による油圧ショベルの旋回フレームに
設置される各部材の配置レイアウトを示す説明図であ
る。

【符号の説明】

３０ 給脂装置 ３１ グリース缶 ３２ グリースポンプ ３３ 吸い込み管 ３４ 作動油タンク ３４ａ 側壁 ３５ グリース供給配管

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧アクチュエータにより駆動される作
   業手段が設けられ、この油圧アクチュエータを駆動する
   ための油圧ポンプと、この油圧ポンプに作動油を供給
   し、前記油圧アクチュエータからの戻り油が還流する作
   動油タンクとを設置した建設機械に設けられ、少なくと
   も前記作業手段の摺動部を潤滑するために、グリース缶
   と、このグリース缶からグリースを圧送するグリースポ
   ンプとを備えた給脂装置において、前記グリース缶を前
   記作動油タンクと一体に設ける構成としたことを特徴と
   する建設機械の給脂装置。
2. 【請求項２】 前記グリース缶及び前記作動油タンクを
   共に概略直方体の形状となし、このグリース缶の前記作
   動油タンクへの当接部の壁面を、この作動油タンクの壁
   面と兼用する構成としたことを特徴とする請求項１記載
   の建設機械の給脂装置。