JP5177201B2 - 建設機械の配管クランプ - Google Patents

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Description

本発明は油圧ショベル等の建設機械において、油圧ポンプとコントロールバルブとを結ぶデリベリホース等の配管を機械のフレームに保持する配管クランプに関するものである。
油圧ショベルにおける上記デリベリホース用の配管クランプを例にとって背景技術を説明する。
油圧ショベルは、図７に示すように、クローラ式の下部走行体１上に上部旋回体２が地面に対して垂直な軸まわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体２にブーム３、アーム４、バケット５を備えた作業アタッチメント６が装着されて構成される。
上部旋回体２は、作業アタッチメント６が取付けられる基台としてのアッパーフレーム７を有し、このアッパーフレーム７上にキャビン８が搭載される一方、後部にガードパネル等のガード部材９が設けられてエンジンルーム１０が形成されている。
なお、この明細書における「前後」「左右」は、キャビン８の位置を前部左側としたときの前後、左右をいう。
アッパーフレーム７は、図８に示すようにほぼ全長に亘って前後方向に延びる左右の縦板１１，１２を有するとともに、前後方向の中間部に、この両縦板１１，１２と交差して左右方向に延びる仕切り板１３が設けられている。
この仕切り板１３により、アッパーフレーム７上のスペースが前側セクションＳ１と、後側セクションＳ２とに仕切られ、後側セクションＳ２にエンジンルーム１０が形成される。
後側セクションＳ２(エンジンルーム１０)には、エンジン１４が左右方向に設けられるとともに、このエンジン１４の左右片側(通常は図示のように左側。以下、この例で説明する)に、エンジン１４によって駆動される油圧ポンプ１５が設置される。
一方、前側セクションＳ１の左右両側のうち左側にキャビン８が搭載されるとともに、反対側(右側)にコントロールバルブ１６が設置され、油圧ポンプ１５とこのコントロールバルブ１６とが複数本のデリベリホース(以下、単にホースという)１７…によって接続される。
なお、両セクションＳ１，Ｓ２には他の多くの機器類が設置されるが、本発明とは無関係なためこれらの図示を省略している。
ホース１７…は、仕切り板１３に設けられた切欠１８(図９参照)を通って油圧ポンプ１５とコントロールバルブ１６との間に配索され、その中間部が、切欠１８に臨んで仕切り板１３の前面側に設けられた配管クランプ１９によって保持される。
配管クランプ１９は、図９に示すように仕切り板１３に棚状に張り出された金属板材からなるクランプ受け２０と、このクランプ受け２０上に載置された上下一対のゴム製のクランプ材２１，２２と、上側クランプ２１の上面に重ねられた金属板材からなるクランプ押え２３と、両クランプ材２１，２２に跨って貫入された複数の円筒状のスペーサ２４…とを具備し、両クランプ材２１，２２間にホース１７…を挟み込んだ状態で各スペーサ２４…に締付ボルト２５…が挿通されてナット２６…がねじ込まれる。
これにより、クランプ受け２０、両クランプ材２１，２２、クランプ押え２３の四者が結合、一体化されてホース１７…が仕切り板１３(アッパーフレーム７)に固定される。
図９中、２７…は各締付ボルト２５…の頭部とクランプ受け２０との介装された下側ワッシャ、２８…は各ナット２６…とクランプ押え２３との間に介装された上側ワッシャ、２９はフロアプレートである。
これと基本的に同じ技術は特許文献１に示されている。
特開２００１−３１７０８１号公報
従来の配管クランプでは、上記のようにクランプ受け２０、両クランプ材２１，２２、クランプ押え２３の四者を一括して結合し、ホース１７…をこの四者と全方向に一体となった状態で固定する構成をとっている。
この構成によると、ホース１７…内の油圧脈動による振動が、上記四者を通じてアッパーフレーム７に直接伝達されるため、とくにキャビン８内での騒音が激しいという問題があった。
そこで本発明は、配管振動のアッパーフレームへの伝達を抑えてキャビン内騒音を低減することができる建設機械の配管クランプを提供するものである。
上記課題を解決する手段として、本発明においては、配管を配管直径方向の両側から挟み込む一対のクランプ材と、この両クランプ材を結合する結合手段とによってクランプ本体を構成し、上記両クランプ材に跨ってピン穴を貫通状態で設ける一方、機械のフレームに取付ピンを突設し、上記クランプ本体が上記取付ピンの長さ方向に遊動自在な状態で上記取付ピンを上記ピン穴に遊挿することによって、クランプ本体をフレームに取付けるように構成したものである。
このように、両クランプ材と結合手段とによってクランプ本体を構成し、このクランプ本体を機械のフレーム(請求項４ではアッパーフレーム)に対して、従来のように全方向に完全一体状態で固定するのではなく、取付ピンとピン穴とによってピン長さ方向に遊動自在な状態、つまり振動伝達に関してフレームから縁を切った状態で取付けるため、配管の油圧脈動による振動がフレームに伝わり難くなる。
このため、とくに油圧ショベルのようにアッパーフレームにキャビンが設けられた建設機械において、キャビン内の騒音を低減し、居住性、操作性を改善することができる。
ここで、両クランプ材をゴム等の弾性材によって形成する場合は、一方のクランプ材の外側に重ねられる金属板製のクランプ押えと、両クランプ材に跨って設けられる筒状のスペーサと、このスペーサを貫通する締付ボルトと、この締付ボルトの貫通端部にねじ込まれるナットとによって上記結合手段を構成し、上記両クランプ材及びクランプ押えに、上記取付ピンが遊挿されるピン穴を設けるのが望ましい(請求項２，３)。
また、上記取付ピンの直径寸法をａ、両クランプ材のピン穴の径寸法をｂ、上記クランプ押えのピン穴の径寸法をｃとして、
ａ＜ｂ＜ｃ
に設定するのが望ましい(請求項３)。
これらの構成によれば、クランプとフレームの金属接触部分が取付ピンとクランプ押えの接触部分のみとなり、とくに請求項３の構成によればこの金属接触部分の接触を回避できるため、振動伝達抑制効果がより高くなる。
本発明においては、下部走行体上に旋回自在に搭載された上部旋回体を構成するアッパーフレームに、アッパーフレーム上のスペースを前側セクションと後側セクションとに分ける仕切り板を設け、この仕切り板にクランプ受けを張出すとともに、このクランプ受けに取付ピンを上向きに突設し、この取付ピンを上記ピン穴に遊挿した状態で上記クランプ本体をクランプ受けに載置支持するのが望ましい。
この構成により、アッパーフレームの仕切り板にクランプ受けを張り出し、このクランプ受けにクランプ本体を載置支持する構成をとる建設機械において、仕切り板を通じたアッパーフレームへの振動伝達を抑えることができる。
本発明によると、上記のように配管振動のフレームへの伝達を抑え、とくにキャビン付きの建設機械においてキャビン内騒音を低減できる効果がある。
本発明の実施形態に係る配管クランプの分解斜視図である。 同クランプの組立斜視図である。 同クランプを下面側から見た組立斜視図である。 クランプ本体をクランプ受けに組み込む前の状態を示す断面図である。 クランプ本体をクランプ受けに組み込んだ状態を示す断面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線拡大断面図である。 本発明の適用対象例である油圧ショベルの概略側面図である。 同ショベルのアッパーフレームの概略平面図である。 図８のＩＸ−ＩＸ線拡大断面図である。
本発明の実施形態を図１〜図６によって説明する。
実施形態は、背景技術の説明に合わせて、図８に示すように油圧ショベルのアッパーフレーム７に設けられた仕切り板１３の前面側に配管クランプを設け、油圧ポンプ１５とコントロールバルブ１６とを結ぶ複数本のデリベリホース１７…をこの配管クランプで保持する場合を例にとっている。
実施形態に係る配管クランプは、仕切り板１３の前面に棚状に張り出された金属板製のクランプ受け３０と、このクランプ受け３０上に載置支持された状態で水平に設置されるクランプ本体３１とによって構成される。
クランプ本体３１は、複数本のホース１７…をホース直径方向の両側から挟み込み固定する、ゴム等の弾性材から成る上下一対のクランプ材３２，３３と、この両クランプ材３２，３３を結合する結合手段とによって構成される。
結合手段は、上側クランプ材３２の上面に重ねられる金属板製のクランプ押え３４と、両クランプ材３２，３３に跨って設けられる複数本の円筒状の金属製スペーサ３５…と、このスペーサ３５…を下から貫通する締付ボルト３６…と、この締付ボルト３６…の貫通端部(上端部)にねじ込まれるナット３７…と、ボルト頭部側(下側)及びナット側(上側)双方のワッシャ３８…，３９…とによって構成され、この結合手段により両クランプ材３２，３３とクランプ押え３４の三者が結合・一体化されてクランプ本体３１が構成される。
このクランプ本体３１における両クランプ材３２，３３及びクランプ押え３４には、それぞれ複数個所(図例では中間部と左側の二個所。以下、この例で説明する)にピン穴４０，４１が設けられている。
一方、クランプ受け３０には、ピン穴４０，４１に対応する二個所に取付ピン４２，４２が上向き垂直に突設され、この取付ピン４２，４２がピン穴４０，４１に挿入される。
ここで、取付ピン４２，４２の直径寸法をａ、両クランプ材３２，３３のピン穴４０，４０の径寸法ｂ、クランプ押え３４のピン穴４１，４１の径寸法をｃとして、
ａ＜ｂ＜ｃ
に設定されている(図６参照)。
つまり、両クランプ材３２，３３及びクランプ押え３４のピン穴４０，４１は取付ピン４２よりも大径の所謂バカ穴として形成され、かつ、クランプ押え３４のピン穴４１は両クランプ材３２，３３のピン穴４０よりも大きな穴として形成されている。
なお、取付ピン４２，４２は、図４に示すようにクランプ受け３０を貫通する状態でその貫通端部(下端部)を溶接等にてクランプ受け３０に固定する手段によって突設してもよいし、下端部をクランプ受け上面に固定する手段によって突設してもよい。
また、クランプ受け３０における締付ボルト３６…に対応する個所に、同ボルト頭部及び下側ワッシャ３８が嵌まり込むボルト逃げ穴４３…が設けられている。
このボルト逃げ穴４３…は、クランプ受け３０とボルト頭部及び下側ワッシャ３８…との接触を回避し得るようにこれらの直径寸法よりも大径に形成されている。
この配管クランプを組立てるときは、図４に示すように、両クランプ材３２，３３間にホース１７…を挟み込み、かつ、クランプ押え３４を上に載せた状態で三者を締付ボルト３６…及びナット３７で締付固定してクランプ本体３１を組立てる。
次いで、図５，６に示すように、取付ピン４２，４２がピン穴４０，４１に挿通する状態でクランプ本体３１をクランプ受け３０上に載置する。
これにより、クランプ本体３１がクランプ受け３０に対して、取付ピン４２，４２の長さ方向に遊動自在な状態で取付けられる。
このように、この配管クランプによると、両クランプ材３２，３３と結合手段(クランプ押え３４、締付ボルト３６…、ナット３７…等)とによってクランプ本体３１を構成し、このクランプ本体３１をクランプ受け３０に対して、図９に示す従来のクランプのように全方向に完全一体状態で固定するのではなく、取付ピン４２とピン穴４０，４１とによってピン長さ方向に遊動自在な状態、つまり振動伝達に関して仕切り板１３(アッパーフレームフレーム)から縁を切った状態で取付けるため、配管の油圧脈動による振動がアッパーフレームに伝わり難くなる。
このため、とくに油圧ショベルのようにアッパーフレームにキャビンが設けられた建設機械において、振動によるキャビン内の騒音を低減し、居住性、操作性を改善することができる。
また、クランプ本体３１は、取付ピン４２とピン穴４０，４１によってクランプ受け３０上に確実に保持され、ホース１７…を定位置に保持するというクランプ本来の機能を十分果たすことができる。
ここで、取付ピン４２の直径寸法ａとピン穴４０，４１の径寸法ｂ，ｃの関係をａ＜ｂ＜ｃに設定しているため、取付ピン４２はクランプ本体３１に対し、ゴム等の弾性材から成る両クランプ材３２，３３で接触し、金属製のクランプ押え３４とは直接には接触しない。
また、他の接触可能部分である、締付ボルト３６の頭部及び下側ワッシャ３８とクランプ受け３０とはボルト逃げ穴４３によって接触回避されるため、この部分での振動の伝達も防止される。
このため、振動伝達抑制効果がより高くなる。
なお、配管クランプをキャビン下に設置した場合、図５に示すように同クランプ上方にフロアプレート２９が位置するため、配管の油圧脈動によってクランプ本体３１が上下に揺動しても、フロアプレート２９がストッパとなってクランプ本体３１の抜け出しが防止される。
他の実施形態
(１) 上記実施形態では両クランプ材３２，３３を弾性材にて形成したが、両クランプ材３２，３３を金属製としてもよい。
この場合、クランプ材３２，３３の弾性変形による締付ボルト３６の締付不足を考慮する必要がないため、スペーサ３５は必須ではない。また、クランプ押え３４も必須ではなく、必要に応じて設ければよい。
この構成によると、上記実施形態と比較して、両クランプ材３２，３３と取付ピン４２とが金属接触するため振動伝達量が多くなるが、クランプ本体３１を取付ピン４２の長さ方向に遊動自在に取付けることにより、従来技術のように両クランプ材とクランプ受けとを完全一体化する場合よりは振動伝達量を低減することができる。
(２) 上記実施形態では、締付ボルト３６をピン穴４０，４１に対し下から遊挿するようにしたが、逆に上から遊挿するようにしてもよい。
この場合、クランプ受け３０のボルト逃げ穴４３は、下側に位置することとなるナット３７及びワッシャ３９に対する逃げ穴となる。
(３) 上記実施形態では、仕切り板１３にクランプ受け３０を棚状に張り出し、このクランプ受け３０上にクランプ本体３１を水平に設置する構成をとったが、本発明は、アッパーフレームに直接クランプ本体３１を設置する場合にも適用することができる。
また、本発明は、クランプ本体３１を、両クランプ材３２，３３が左右に並ぶ垂直状態で設置する場合にも適用することができる。
この場合も、クランプの基本構成は上記実施形態と同じでよい。但し、クランプ本体３１の水平方向の離脱を防止するためのストッパを取付ピン４２の先端側に設けるのが望ましい。
１ 下部走行体
２ 上部旋回体
７ アッパーフレーム
１３ 仕切り板
Ｓ１ 前側セクション
Ｓ２ 後側セクション
１５ 油圧ポンプ
１６ コントロールバルブ
１７ デリベリホース
３１ クランプ本体
３２，３３ クランプ材
３５ スペーサ
３６ 締付ボルト
３７ ナット
３８，３９ ワッシャ
４０ 両クランプ材のピン穴
４１ クランプ押えのピン穴
４２ 取付ピン
ａ 取付ピンの直径寸法
ｂ 両クランプ材のピン穴の径寸法
ｃ クランプ押えのピン穴の径寸法
４３ ボルト逃げ穴

Claims (4)

  1. 配管を配管直径方向の両側から挟み込む一対のクランプ材と、この両クランプ材を結合する結合手段とによってクランプ本体を構成し、上記両クランプ材に跨ってピン穴を貫通状態で設ける一方、機械のフレームに取付ピンを突設し、上記クランプ本体が上記取付ピンの長さ方向に遊動自在な状態で上記取付ピンを上記ピン穴に遊挿することによって、クランプ本体をフレームに取付けるように構成したことを特徴とする建設機械の配管クランプ。
  2. 上記両クランプ材をゴム等の弾性材にて形成するとともに、一方のクランプ材の外側に重ねられた金属板製のクランプ押えと、上記両クランプ材に跨って設けられた筒状のスペーサと、このスペーサを貫通する締付ボルトと、この締付ボルトの貫通端部にねじ込まれるナットとによって上記結合手段を構成し、上記両クランプ材及びクランプ押えに、上記取付ピンが遊挿されるピン穴を設けたことを特徴とする請求項１記載の建設機械の配管クランプ。
  3. 上記取付ピンの直径寸法をａ、両クランプ材のピン穴の径寸法をｂ、上記クランプ押えのピン穴の径寸法をｃとして、
    ａ＜ｂ＜ｃ
    に設定したことを特徴とする請求項２記載の建設機械の配管クランプ。
  4. 下部走行体上に旋回自在に搭載された上部旋回体を構成するアッパーフレームに、アッパーフレーム上のスペースを前側セクションと後側セクションとに分ける仕切り板を設け、この仕切り板にクランプ受けを張出すとともに、このクランプ受けに取付ピンを上向きに突設し、この取付ピンを上記ピン穴に遊挿した状態で上記クランプ本体をクランプ受けに載置支持したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の建設機械の配管クランプ。
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