JP4577714B2 - 建設機械 - Google Patents

Description

この発明は、油圧ショベル等の建設機械に関するものである。

油圧ショベル等の建設機械は、図６のように、下部走行体５０と、上部旋回体５１と、この上部旋回体５１に連設される作業機５２とを備える。また、作業機５２は、上部旋回体５１から突設されるブーム５３と、このブーム５３に連設されるアーム５４と、このアーム５４に付設されるバケット５５等を有する。そして、ブーム５３はブーム用シリンダ機構５６の駆動にて揺動し、アーム５４はアーム用シリンダ機構５７の駆動にて揺動し、バケット５５はバケット用シリンダ機構５８の駆動にて揺動する。

また、上記上部旋回体５１は、旋回フレーム６０上に運転室（キャブ）６７等が配置されてなる。すなわち、図７の簡略図で示すように、旋回フレーム（レボフレーム）６０上に、エンジン６１、６２と、冷却機器６３と、旋回機構６４と、作動油タンク６５と、キャブベース６６及びキャブ６７と、バルブ類６８等が配置されると共に、燃料タンク６９及びカウンタウエイト７０が付設されている。ここで、冷却機器６３とはオイルクーラやラジエータ等である。

そして、このような建設装置を、搬送する際には、輸送重量制限のために分解していた。そして、搬送時には、例えば図８に示すように、旋回フレーム６０上に、エンジン６１、６２とバルブ類６８等を残し、他のキャブベース６６とキャブ６７と冷却機器６３と作動油タンク６５と燃料タンク６９と旋回機構６４とカウンタウエイト７０等がそれぞれ旋回フレーム６０から取外されることになる。すなわち、分解時には、燃料タンク６９、冷却機器６３等をユニット単位で分解していた。そのため、この分解時にはそれぞれの接続配管を切離す必要があった。ところで、建設機械において、従来から各種機器をユニット化したものがあった（例えば、特許文献１参照）。

上記特許文献１に記載のものは、ラジエータユニットであって、ラジエータとオイルクーラとを有し、これらの間の隙間を、正面板と背面板と頂板と底板の各板材にて覆うものである。
特開２００２−６７７０７号公報

しかしながら、上記ラジエータユニットでは、ラジエータとオイルクーラとが一体化されたのみであるので、たとえこのようにユニット化しても、搬送時において、輸送重量制限を遵守するためには分解ユニット数が多くなる。分解ユニット数が多くなると、切断する配管数は多くなり、分解工数が大となると共に組立時における組立工数も大となる。

この発明は、上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、分解ユニット数の低減が可能であって、分解組立工数が小となる建設機械を提供することにある。

そこで請求項１の建設機械は、組み付け時にはエンジン２と冷却機器３とをコンテナ１４に収納して構成されたユニットＵが旋回フレーム１に組み付けられ、分解時には上記ユニットＵが旋回フレーム１から取り外し可能であると共に、旋回機構と作動油タンクとメインバルブとを旋回フレーム１に残して構成される建設機械において、ユニットＵ内のエンジン２を含む各種機器と、旋回機構と作動油タンク６とメインバルブへの配管と接続する接続用ポートＰを、上記ユニットＵの反カウンタウエイト側の面側に配置したことを特徴としている。

請求項２の建設機械は、上記ユニットＵ内のエンジン２を含む各種機器の電装部を、上記ユニットＵの反カウンタウエイト側の面側に配置したことを特徴としている。

請求項１の建設機械によれば、エンジンと冷却機器とをコンテナに収納してユニットを構成するので、搬送時の分解時には、コンテナ化されたユニット全体を旋回フレームから取外すことができる。これにより、分解ユニット数の減少を図ることができ、分解工数が小となると共に、組立時における組立工数も小となる。また、エンジンを含む各種機器の接続用ポートを、このユニットの反カウンタウエイト側の面側に配置したので、各機器の接続・分離作業をこの一方の面側から行うことができる。このため、この接続・分離作業の容易化を図ることができる。さらに、パワーライン修理時やモータリングテスト時等にはコンテナ化されたユニットのみで行うことができ、これらの修理やテストの容易化を図ることができる。さらに、騒音源（エンジン）をコンテナ内に閉じ込めることができ、低騒音車となる。

次に、この発明の建設機械の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図２はこの建設機械に使用された旋回フレームの斜視図である。この建設機械は例えば油圧ショベルであって、下部走行体と、下部走行体の上部に旋回機構を介して旋回可能に装着される上部旋回体とを備え、上部旋回体に作業機が連設されている。この作業機は、その基部が上部旋回体に揺動可能に連結されているブームと、ブームの先端に揺動可能に連結されているアームと、アームの先端に揺動可能に連結されているバケットとを備える。

そして、上部旋回体は、図１に示すように、旋回フレーム１に、エンジン２と、冷却機器３・・と、燃料タンク４と、旋回機構５と、作動油タンク６と、キャブベース７と、キャブ８と、バルブ類９と、カウンタウエイト１０等が配置されてなる。ここで、冷却機器３とは、図３に示すように、オイルクーラ１１、ラジエータ１２、及びアフタクーラ１３等である。そして、オイルクーラ１１とはパワーライン用等の油が流通するものであり、ラジエータ１２とはエンジン２を冷却する冷却水が流通するものであり、アフタクーラ１３とはエンジン２の吸入空気が流通するものである。また、旋回機構５とは一対の油圧ポンプを含む機器である。

そして、エンジン２と冷却機器３・・とは、図５に示すようにコンテナ１４に収納され、このコンテナ１４が旋回フレーム１に取付けられる。ここで、コンテナ１４とは、コンテナベースフレーム１５と、前壁１６と、後壁１７と、側壁１８、１９と、天井壁２０とを備える。そして、エンジン２等がコンテナベースフレーム１５に配置される。

この際、図３に示すように、コンテナベースフレーム１５は矩形平板状であって、その長手方向略中央部にエンジン２が配置され、一方の短辺側にオイルクーラ１１が配置され、他方の短辺側にラジエータ１２とアフタクーラ１３とが配置されている。また、エンジン２のオイルクーラ１１側には油圧ポンプ２３が配置されている。さらに、オイルクーラ１１にはファン２１が付設され、ラジエータ１２にはファン２２が付設されている。

そして、エンジン２とラジエータ１２とは冷却水配管２４ａ、２４ｂ、２４ｃにて接続され、エンジン２とアフタクーラ１３とがエア配管２５ａ、２５ｂとで接続されている。また、アフタクーラ１３はエアクリーナ２６とエア配管２５ｃ、２５ｄで接続されている。このように、エンジン２と、油圧ポンプ２３と、オイルクーラ１１と、ラジエータ１２と、アフタクーラ１３と、エアクリーナ２６と、ファン２１、２２等がコンテナベースフレーム１５上に配置され、これらの機器がコンテナ１４に収納されてユニットＵが構成されている。

また、エンジン２と燃料タンク４とが燃料配管２７ａ、２７ｂ、２７ｃにて接続され、エンジン２とバルブ類（メインバルブ）９とが油圧配管２８ａにて接続され、また、メインバルブ９とリターンフィルタ２９とが油圧配管２８ｂにて接続される。さらに、リターンフィルタ２９とオイルクーラ１１とが油圧配管２８ｃにて接続され、オイルクーラ１１と作動油タンク６とが油圧配管２８ｄにて接続され、また、作動油タンク６と油圧ポンプ２３とが油圧配管２８ｅにて接続されている。なお、メインバルブ９には、作動油を各アクチュエータ（作業機を揺動させるシリンダ機構等）へ供給するための供給配管３０が接続されると共に、各アクチュエータからの作動油が戻るための戻り配管３１が接続されている。

このように、ユニットＵ側と燃料タンク４とが燃料配管２７ａ、２７ｂ、２７ｃにて接続され、ユニットＵ側と作動油タンク６とが油圧配管２８ｄ、２８ｅにて接続され、ユニットＵ側とメインバルブ９とが油圧配管２８ａにて接続されることになる。このため、燃料配管２７ａ、２７ｂ、２７ｃは、それぞれ、ユニットＵ側の第１配管３２ａ、３２ｂ、３２ｃと、燃料タンク４側の第２配管３３ａ、３３ｂ、３３ｃとを備え、また、油圧配管２８ａ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅも、ユニットＵ側の第１配管３４ａ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅと、燃料タンク４側の第２配管３５ａ、３５ｃ、３５ｄ、３５ｅとを備える。

そして、各第１配管３２ａ・・と第２配管３３ａ・・とは接続用ポートＰ・・を介して接続される。また、ユニットＵの各機器には電装部（図示省略）があり、各電装部に配線３６が接続される。この場合も、配線３６は、ユニットＵ側の第１配線３７と電源側の第２配線３８とを備え、第１配線３７と第２配線３８とが接続用ポートＰを介して接続される。この場合、上記接続用ポートＰ・・を、ユニットＵの一方（反カウンタウエイト側）の面（コンテナベースフレーム１５の一方の長辺）側に配置する。すなわち、この各接続用ポートＰ・・において、各燃料配管２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、及び油圧配管２８ａ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅを、第１配管３２ａ・・と第２配管３３ａ・・とに分割することができ、配線３６を第１配線３７と第２配線３８とに分割することができる。

ところで、上記旋回フレーム１は、図４に示すように、底板４１と、この底板４１に立設される一対の縦板（メインフレーム）４２、４２とを有する。また、縦板４２は、その前端側（先端側）に側面視略三角形状のブーム取付部４３を有する。そして、縦板４２、４２の後方側にコンテナベースフレーム１５が取付けられる。この場合、縦板４２、４２の長手方向に対して直交する方向に沿ってコンテナベースフレーム１５が配置される。

そして、コンテナベースフレーム１５には、図５に示すように、前壁１６と後壁１７と側壁１８、１９と天井壁２０とが組み付けられることになる。後壁１７、側壁１８、１９には通気口が設けられている。この場合、天井壁２０にはフード４５が付設されている。すなわち、天井壁２０に開口部２０ａを設け、この開口部２０ａをフード４５にて塞いでいる。また、フード４５は、一対の側壁４６、４７と上壁４８と後壁４９とを有する。フード４５の上壁４８は、前方から後方に向かって順次上方へ傾斜する傾斜壁部４８ａと、後方側の水平状壁部４８ｂとを有し、また、その後壁４９には通気口が設けられている。このため、フード４５が排風口を有するカウルを構成することができ、このカウルがユニットＵのフレーム（この場合、コンテナ１４）に着脱可能に取着されていることになる。すなわち、図４（ａ）（ｂ）に示すように、フード４５がコンテナ１４のフレーム枠Ｆに着脱可能に装着される。また、フレーム枠ＦのフレームＦ１も着脱可能とされている。

また、図４に示すように縦板４２、４２の左右にデッキ５９、５９が取付けられて上記旋回フレーム１を構成し、この旋回フレーム１に、コンテナ１４に収納される機器以外の機器（燃料タンク４と、旋回機構５と、メインバルブ９と、作動油タンク６と、キャブベース７と、キャブ８と、カウンタウエイト１０等）がそれぞれ取付けられる。

そして、搬送時等においては、図２のように、分割することになる。すなわち、コンテナ化させたユニットＵを旋回フレーム１から取外すと共に、旋回機構５と作動油タンク６とメインバルブ９とを旋回フレーム１に残し、さらに、他の燃料タンク４とキャブベース７とキャブ８とカウンタウエイト１０とを旋回フレーム１から取外す。ユニットＵを旋回フレーム１から取外す際には、接続用ポートＰ・・において、各燃料配管２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、及び油圧配管２８ａ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅを、第１配管３２ａ・・と第２配管３３ａ・・とに分割すると共に、配線３６を第１配線３７と第２配線３８とに分割することによって、ユニットＵを旋回フレーム１から取外すことができる。この際、旋回機構５と作動油タンク６とメインバルブ９とを旋回フレーム１に残すことによって、これらの機器を接続する油圧配管を切離す必要がない。

上記建設機械では、エンジン２と冷却機器３とをコンテナ１４に収納してユニットＵを構成するので、搬送時の分解時には、ユニットＵ全体を旋回フレーム１から取外すことができる。これによって、分解ユニット数の減少を図ることができ、分解工数が小となると共に、組立時における組立工数も小となる。また、エンジン２を含む各種機器の接続用ポートＰ・・を、このユニットＵの一方の面側に配置したので、各機器の接続・分離作業をこの一方の面側から行うことができ、この接続・分離作業の容易化を図ることができる。さらに、搬送時の分解時には、ユニットＵ全体を旋回フレーム１から取外すことができるので、また、パワーライン修理時やモータリングテスト時等にはコンテナ化されたユニットＵのみで行うことができ、これらの修理やテストの容易化を図ることができる。さらに、騒音源（エンジン）をコンテナ１４内に閉じ込めることができ、低騒音車となる。

ユニットＵを旋回フレーム１から分離するのみで、エンジン２と冷却機器３とを旋回フレーム１から分離させることができ、搬送時において、輸送重量制限を遵守することができる。これにより、安定した搬送が可能となる。また、作動油タンク６や旋回機構５等を旋回フレーム１側に残すので、搬送時において、旋回フレーム１側に残した作動油タンク６と旋回機構５との間の接続配管を切離す必要がない。このため、切断する配管数の減少を図ることができ、分離組立工数の大幅な減少を図ることができる。また、排風口を有するカウルを着脱可能に取着したので、稼動時はユニットＵで発生した冷却風を効率良く外部に排出できると共に点検時はカウルを取外して容易に点検できる。

以上にこの発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、ユニットＵとしては、エンジン２と冷却機器３以外の他の機器をコンテナ１４に収納したものであってもよい。また、搬送時に、旋回フレーム１に残す機器としても、上記実施形態のものに限らない。さらに、建設機械としては、油圧ショベルに限るものではなく、クレーン、破砕機等の種々のものが対象となる。

この発明の建設機械の実施形態を示す要部簡略図である。 上記建設機械の分割状態の要部簡略図である。 上記建設機械の要部簡略ブロック図である。 上記建設機械の要部を示し、（ａ）はコンテナが配置された状態の旋回フレームの簡略斜視図であり、（ｂ）はエンジンフードの装着状態の斜視図である。 上記建設機械のユニットの簡略斜視図である。 建設機械の簡略図である。 従来の建設機械の要部簡略図である。 従来の建設機械の分割状態の要部簡略図である。

符号の説明

１・・旋回フレーム、２・・エンジン、３・・冷却機器、５・・旋回機構、６・・作動油タンク、１４・・コンテナ、Ｕ・・ユニット

Claims (2)

1. 組み付け時にはエンジン（２）と冷却機器（３）とをコンテナ（１４）に収納して構成されたユニット（Ｕ）が旋回フレーム（１）に組み付けられ、分解時には上記ユニット（Ｕ）が旋回フレーム（１）から取り外し可能であると共に、旋回機構と作動油タンクとメインバルブとを旋回フレーム（１）に残して構成される建設機械において、ユニット（Ｕ）内のエンジン（２）を含む各種機器と、旋回機構と作動油タンク（６）とメインバルブへの配管と接続する接続用ポート（Ｐ）を、上記ユニット（Ｕ）の反カウンタウエイト側の面側に配置したことを特徴とする建設機械。
2. 上記ユニット（Ｕ）内のエンジン（２）を含む各種機器の電装部を、上記ユニット（Ｕ）の反カウンタウエイト側の面側に配置したことを特徴とする請求項１の建設機械。