特許 7256959 建設機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-05

(45)【発行日】2023-04-13

(54)【発明の名称】建設機械

(51)【国際特許分類】

   F01M 11/02 20060101AFI20230406BHJP

   E02F 9/00 20060101ALI20230406BHJP

   F01M 11/03 20060101ALI20230406BHJP

【ＦＩ】

F01M11/02

E02F9/00 D

F01M11/03 E

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019104571

(22)【出願日】2019-06-04

(65)【公開番号】P2020197175

(43)【公開日】2020-12-10

【審査請求日】2022-02-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000246273

【氏名又は名称】コベルコ建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100136250

【弁理士】

【氏名又は名称】立石 博臣

(74)【代理人】

【識別番号】100198719

【弁理士】

【氏名又は名称】泉 良裕

(72)【発明者】

【氏名】竹本 正紀

(72)【発明者】

【氏名】藤原 裕介

(72)【発明者】

【氏名】上田 慶彦

【審査官】北村 亮

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５７－０６３９０９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１３－０７６２６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２２７７２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２１７１８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１６０７５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－４１６１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６３－１８３４０９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１４－４０８３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１９３９６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｍ １１／０２

Ｅ０２Ｆ ９／００

Ｆ０１Ｍ １１／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンに接続されたフライホイールを収容するフライホイールハウジングと、
前記フライホイールハウジングの側方に配置され、油圧ポンプを支持するポンプブラケットと、
前記ポンプブラケットの下部において前記ポンプブラケットと一体的に設けられるマウントブラケットと、
エンジンオイルを濾過するエンジンオイルフィルタと、
を備え、
前記エンジンの側方には、前記エンジンオイルを前記エンジンオイルフィルタに向けて排出するための排出ポートが形成されると共に、前記エンジンオイルフィルタを通過した前記エンジンオイルを吸入するための吸入ポートが形成され、
前記排出ポート及び前記吸入ポートには、それぞれ、排出用配管及び吸入用配管が接続され、
前記フライホイールハウジング又は前記ポンプブラケットには、前記排出用配管を接続可能な排出油路と前記吸入用配管を接続可能な吸入油路とが形成され、
前記排出用配管が接続される前記排出油路の端部及び前記吸入用配管が接続される前記吸入油路の端部は、前記排出用配管及び前記吸入用配管の配索方向から見た場合に、前記マウントブラケットよりも上側かつ前記排出ポート及び前記吸入ポートが形成される側において前記エンジンに重ならない位置に配置されることを特徴とする建設機械。

【請求項2】

前記エンジンオイルフィルタは、前記配索方向から見た場合に前記排出ポート及び前記吸入ポートが形成されている側に配置され、
前記排出油路は、前記排出ポートと前記エンジンオイルフィルタとを結ぶ直線に沿って前記フライホイールハウジング又は前記ポンプブラケットに直線状に形成され、
前記吸入油路は、前記吸入ポートと前記エンジンオイルフィルタとを結ぶ直線に沿って前記フライホイールハウジング又は前記ポンプブラケットに直線状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の建設機械。

【請求項3】

前記排出油路及び前記吸入油路は、前記フライホイールハウジングに形成され、
前記排出油路及び前記吸入油路は、前記フライホイールハウジングの外周に沿って円周方向に並列に配置されることを特徴とする請求項２に記載の建設機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建設機械に関し、より詳細には、エンジンとオイルフィルタとを接続する配管を備える建設機械に関する。

【背景技術】

【0002】

建設機械においては、エンジンオイルに混入した異物を濾過するために、オイルフィルタが設けられている。例えば、特許文献１では、オイルフィルタ（３０）が配管（５０）を介してエンジン（２６）に接続されている（特許文献１の図３，４参照）。より詳細には、配管（５０）は、エンジン（２６）や油圧ポンプ（２８）の下側を通ってオイルフィルタ（３０）に直接接続されている。また、配管（５０）を構成するホース（５２）が緩やかに曲がった状態で継手（５１ａ）に接続されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１６０７５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述した特許文献１では、メンテナンス作業や組立作業において、エンジン（２６）からオイルフィルタ（３０）に配管（５０）を配索したり、狭小空間でホース（５２）を固定したりするのが難しいという問題がある。

【0005】

また、上述した特許文献１では、配管（５０）がエンジン（２６）や油圧ポンプを避けて配索されている関係上、配管（５０）が必然的に長くなり、配管（５０）を通るエンジンオイルの圧損も高くなる。

【0006】

さらに、上述した特許文献１では、ホース（５２）がエンジン（２６）の下側を通る構成となっているため、組立時において、ホース（５２）を他の部品で潰すおそれもある。

【0007】

そこで、本発明は、建設機械においてエンジンとエンジンオイルフィルタとを接続する配管に関して高いメンテナンス性及び組立作業性を有する技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本発明は、エンジンに接続されたフライホイールを収容するフライホイールハウジングと、前記フライホイールハウジングの側方に配置され、油圧ポンプを支持するポンプブラケットと、前記油圧ポンプをマウントするマウントブラケットと、エンジンオイルを濾過するエンジンオイルフィルタと、を備え、前記エンジンの側方には、前記エンジンオイルを前記エンジンオイルフィルタに向けて排出するための排出ポートが形成されると共に、前記エンジンオイルフィルタを通過した前記エンジンオイルを吸入するための吸入ポートが形成され、前記排出ポート及び前記吸入ポートには、それぞれ、排出用配管及び吸入用配管が接続され、前記フライホイールハウジング又は前記ポンプブラケットには、前記排出用配管を接続可能な排出油路と前記吸入用配管を接続可能な吸入油路とが形成され、前記排出用配管が接続される前記排出油路の端部及び前記吸入用配管が接続される前記吸入油路の端部は、前記排出用配管及び前記吸入用配管の配索方向から見た場合に、前記マウントブラケットよりも上側かつ前記排出ポート及び前記吸入ポートが形成される側において前記エンジンに重ならない位置に配置されることを特徴とする建設機械を提供している。

【0009】

ここで、前記エンジンオイルフィルタは、前記配索方向から見た場合に前記排出ポート及び前記吸入ポートが形成されている側に配置され、前記排出油路は、前記排出ポートと前記エンジンオイルフィルタとを結ぶ直線に沿って前記フライホイールハウジング又は前記ポンプブラケットに直線状に形成され、前記吸入油路は、前記吸入ポートと前記エンジンオイルフィルタとを結ぶ直線に沿って前記フライホイールハウジング又は前記ポンプブラケットに直線状に形成されているのが好ましい。

【0010】

また、前記排出油路及び前記吸入油路は、前記フライホイールハウジングに形成され、前記排出油路及び前記吸入油路は、前記フライホイールハウジングの外周に沿って円周方向に並列に配置されるのが好ましい。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、排出油路及び吸入油路がフライホイールハウジング又はポンプブラケットに形成されるため、排出用配管及び吸入用配管を短く構成でき、排出用配管及び吸入用配管を固定する固定部材を要しない。また、排出用配管及び吸入用配管の配索方向から見た場合に排出油路の端部及び吸入油路の端部がマウントブラケットよりも上側かつ排出ポート及び吸入ポートが形成される側においてエンジンに重ならない位置に配置される。そのため、組立時に排出用配管及び吸入用配管を他の部品で潰すおそれがない。よって、本発明は、建設機械においてエンジンとエンジンオイルフィルタとを接続する配管に関して高いメンテナンス性及び組立作業性を有している。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態による油圧ショベルを示す斜視図。

【図2】図１のＩＩ矢視図（エンジンルーム内部を示す概略図）。

【図3】図２のＩＩＩ－ＩＩＩ位置で切った断面図。

【図4】第１変形例に係るエンジンルーム内部を示す平面図。

【図5】図４のＶ－Ｖ位置で切った断面図。

【図6】第２変形例に係るエンジンルーム内部を示す平面図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

＜１．実施形態＞
本発明の実施形態による建設機械について、図１から図３を参照しながら説明する。以下では、建設機械の一例として、図１に示す油圧ショベル１を例示する。

【0014】

図１に示すように、油圧ショベル１は、クローラ式の下部走行体２と、下部走行体２の上に旋回自在に設けられた上部旋回体３とを備えて構成される。

【0015】

上部旋回体３は、キャブ３１、アタッチメント３３及びエンジンルーム（機械収容部）３５などで構成されている。エンジンルーム３５の内部には、下部走行体２やアタッチメント３３を油圧制御する各種装置が配置されている。これらの装置をオペレータが操作することで掘削等の各種作業が行われる。

【0016】

図２は、エンジンルーム３５の内部に設置される各種機器を機械中心側から機械後側を見た場合の概略構成図である。図２に示すように、エンジンルーム３５には、ラジエータ４と、エンジン５と、フライホイールハウジング６と、ポンプブラケット７と、油圧ポンプ８と、エンジンオイルフィルタ９とが設置されている。

【0017】

ラジエータ４は、エンジンルーム３５の左端に設置され、冷却ファンや熱交換器からなる。

【0018】

エンジン５は、ラジエータ４の右側において回転軸が機械幅方向に一致するように横向きに設置される。エンジン５の側方（前面）には、排出ポート５１と吸入ポート５３とが形成されている。

【0019】

排出ポート５１は、不純物を含むエンジンオイル（濾過前のエンジンオイル）をエンジンオイルフィルタ９に向けて排出するためのポートである。排出ポート５１には、排出ポート５１から排出されたエンジンオイルをエンジンオイルフィルタ９に送るための排出用ホース９１Ａが接続される。

【0020】

吸入ポート５３は、エンジンオイルフィルタ９において不純物が取り除かられたエンジンオイル（濾過後のエンジンオイル）を吸入するためのポートである。吸入ポート５３には、エンジンオイルフィルタ９を通過してエンジンオイルをエンジン５に戻すための吸入用ホース９３Ａが接続される。

【0021】

フライホイールハウジング６は、フライホイール（図示せず）を収容するための部材であり、エンジン５の右側においてエンジン５の本体部分に連続して設けられている。フライホイールは、クランクシャフト（図示せず）と共に回転軸を中心に回転する肉厚な円盤状の公知の部材である。

【0022】

フライホイールハウジング６には、排出ポート５１から排出されたエンジンオイルをエンジンオイルフィルタ９に送るための排出油路６１が形成されている。また、フライホイールハウジング６には、エンジンオイルフィルタ９を通過したエンジンオイルをエンジン５に戻すための吸入油路６３が形成されている。

【0023】

図３に示すように、排出油路６１及び吸入油路６３は、フライホイールハウジング６の外周に沿って円周方向に並列に配置される。換言すれば、排出油路６１及び吸入油路６３は、図示しないフライホイールに接触しない位置に配置される。

【0024】

図２に示すように、排出油路６１には排出用ホース９１Ａが接続され、吸入油路６３には吸入用ホース９３Ａが接続される。

【0025】

ポンプブラケット７は、油圧ポンプ８を保持するための部材であり、フライホイールハウジング６の右側においてフライホイールハウジング６に連続して設けられている。

【0026】

図２及び図３に示すように、ポンプブラケット７の下部表面には、油圧ポンプ８をマウントする一対のマウントブラケット５０，５０がフライホイールハウジング６とは反対側（右側）に突出するように設けられている。ここでは、マウントブラケット５０，５０は、ポンプブラケット７と一体的に構成されている。

【0027】

油圧ポンプ８は、上述したポンプブラケット７を介してエンジン５と直列に取り付けられている。

【0028】

エンジンオイルフィルタ９は、不純物を含むエンジンオイルを濾過するためのフィルタであり、ポンプブラケット７の右側（エンジンルーム３５の右端）に設けられる。エンジンオイルフィルタ９は、図１に示す点検扉３５１を介してメンテナンスすることが可能である。

【0029】

図２に示すように、エンジンオイルフィルタ９は、排出用ホース９１Ｂ及び吸入用ホース９３Ｂを介して、フライホイールハウジング６の排出油路６１及び吸入油路６３にそれぞれ接続されている。

【0030】

図３に示すように、排出油路６１及び吸入油路６３は、排出用ホース９１Ａ，９１Ｂ及び吸入用ホース９３Ａ，９３Ｂの配索方向（機械幅方向）から見た場合に、マウントブラケット５０よりも上側かつ排出ポート５１及び吸入ポート５３が形成されている側（前側）においてエンジン５に重ならない位置に配置される。

【0031】

本実施形態では、図２に示されるように、エンジンオイルフィルタ９は、排出ポート５１及び吸入ポート５３が形成されている側（機械前側）に配置されている。

【0032】

そして、上述した排出油路６１は、排出ポート５１とエンジンオイルフィルタ９とを結ぶ直線状に沿ってフライホイールハウジング６に形成されている。同様に、上述した吸入油路６３は、吸入ポート５３とエンジンオイルフィルタ９とを結ぶ直線状に沿ってフライホイールハウジング６に形成されている。

【0033】

すなわち、図２に示すように、排出ポート５１からエンジンオイルフィルタ９までの配管経路（排出用ホース９１Ａ、排出油路６１及び排出用ホース９１Ｂ）が概ね一直線上に形成されている。また、吸入ポート５３からエンジンオイルフィルタ９までの配管経路（吸入用ホース９３Ａ、吸入油路６３及び吸入用ホース９３Ｂ）が概ね一直線上に形成されている。

【0034】

上述した実施形態によれば、排出油路６１及び吸入油路６３がフライホイールハウジング６に形成され、排出油路６１の端部に排出用ホース９１Ａ，９１Ｂが接続され、吸入油路６３の端部に吸入用ホース９３Ａ，９３Ｂが接続される構成となっている。すなわち、配管が４本のホース（排出用ホース９１Ａ，９１Ｂ及び吸入用ホース９３Ａ，９３Ｂ）に分割される。よって、各ホース（排出用ホース９１Ａ，９１Ｂ及び吸入用ホース９３Ａ，９３Ｂ）を短く構成することができる。

【0035】

そのため、排出用ホース９１Ａ，９１Ｂ及び吸入用ホース９３Ａ，９３Ｂを固定するための固定部材（ブラケット等）を要しない。したがって、固定部材と機械側機器類とのクリアランスが不要となり、狭小部において最小限のクリアランスで配管構成を実現すること可能である。

【0036】

また、排出用ホース９１Ａ，９１Ｂ及び吸入用ホース９３Ａ，９３Ｂの配索方向から見た場合に（図３参照）、排出油路６１及び吸入油路６３がマウントブラケット５０よりも上側かつ排出ポート５１及び吸入ポート５３が形成される側においてエンジン５に重ならない位置に配置される。そのため、排出用ホース９１Ａ，９１Ｂ及び吸入用ホース９３Ａ，９３Ｂが比較的高い位置に配索され、組立時に排出用ホース９１Ａ，９１Ｂ及び吸入用ホース９３Ａ，９３Ｂが他の部品で潰されるおそれがなく、養生作業を行う必要がない。

【0037】

また、排出油路６１及び吸入油路６３がフライホイールハウジング６に形成されることで、ホースの固定部をマーキングしたり、固定位置を調整したりする必要がなく、組立のばらつきを低減することが可能である。

【0038】

このように、上述した実施形態は、油圧ショベル１においてエンジン５とエンジンオイルフィルタ９とを接続する排出用ホース９１Ａ，９１Ｂ及び吸入用ホース９３Ａ，９３Ｂに関して高いメンテナンス性及び組立作業性を有している。

【0039】

また、上述した実施形態では、図２に示すように、排出ポート５１からエンジンオイルフィルタ９までの配管経路（排出用ホース９１Ａ、排出油路６１及び排出用ホース９１Ｂ）が概ね一直線上に形成されている。また、エンジンオイルフィルタ９から吸入ポート５３までの配管経路（吸入用ホース９３Ｂ、吸入油路６３及び吸入用ホース９３Ａ）が概ね一直線上に形成されている。

【0040】

よって、排出用ホース９１Ａ，９１Ｂ及び吸入用ホース９３Ａ，９３Ｂを最短で構成できるため、ホースの圧損が低減され、油圧立ち上がり時間を短縮することが可能である。そして、エンジンオイル及びエンジンオイルフィルタ９の交換直後のエンジン始動時に油圧立ち上がり時間に起因した油膜切れによるエンジン損傷のリスクを低減することが可能である。

【0041】

また、上述した実施形態では、図３に示すように、排出油路６１及び吸入油路６３がフライホイールハウジング６の外周に沿って円周方向に並列に配置される。そのため、フライホイールハウジング６の形状変更を最小限に抑えられ、他部品とのクリアランスを確保しつつ、形状変更に伴うコストを低減することが可能である。

【0042】

なお、上述した実施形態の代替案として、ホース形状を型取った固定部材を設け、分割されていないホース配管のみで構成することも想起されるが、ホース交換時に狭小空間における作業を強いられるため、メンテナンス性や品質信頼性がユーザに委ねられ、必ずしも有効とはいえない。

【0043】

＜２．変形例＞
本発明による建設機械は上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。

【0044】

例えば、上述した実施形態では、図１に示されるように、点検扉３５１がエンジンルーム３５の右側面に形成され、点検扉３５１の近傍（エンジンルーム３５の右端）にエンジンオイルフィルタ９が配置される場合を例示したが、これに限定されない。

【0045】

図４に示されるように、小型の建設機械では点検扉３５１が機械後方に配置されることがある。その場合、図４及び図５に示すように、エンジンオイルフィルタ９はフライホイールハウジング６の外周面（後側）に設けられる。

【0046】

かかる変形例においては、フライホイールハウジング６の円周方向に沿って外縁内側に排出油路６１及び吸入油路６３が形成される。排出油路６１の一端は、排出用ホース９１Ａを介して排出ポート５１に接続される。また、吸入油路６３の一端は、吸入用ホース９３Ａを介して吸入ポート５３に接続されている。一方、排出油路６１の他端及び吸入油路６３の他端は、いずれも、エンジンオイルフィルタ９に対して直接接続されている。

【0047】

上述した変形例によれば、排出用ホース９１Ａ及び吸入用ホース９３Ａの配索方向から見た場合に（図４及び図５参照）、排出用ホース９１Ａが接続される排出油路６１の端部及び吸入用ホース９３Ａが接続される吸入油路６３の端部がマウントブラケット５０よりも上側かつエンジン５に重ならない位置に配置される。そのため、排出用ホース９１Ａ及び吸入用ホース９３Ａが比較的高い位置に配索され、組立時に他の部品で潰されるおそれがなく、上記実施形態と同様に養生作業を行う必要がない。

【0048】

また、排出油路６１の他端及び吸入油路６３の他端はエンジンオイルフィルタ９に対して直接接続されるため、部品点数が削減され、組立性も向上する。

【0049】

更に、フライホイールハウジング６に形成される排出油路６１及び吸入油路６３が比較的長く構成されるため、冷却風による放熱量を増加させ、エンジンオイルの温度上昇を抑制することが可能である。

【0050】

また、上述した実施形態では、図２に示すように、フライホイールハウジング６に排出油路６１及び吸入油路６３が形成される場合を例示したが、これに限定されない。図６に示すように、ポンプブラケット７に排出油路７１及び吸入油路７３が形成されるようにしてもよい。その場合、上記実施形態と同様に、排出用ホース９１Ａ及び吸入用ホース９３Ａの配索方向から見た場合、排出油路７１及び吸入油路７３がマウントブラケット５０よりも上側かつエンジン５に重ならない位置に配置される。

【0051】

また、上述した実施形態では、本発明に係る排出用配管及び吸入用配管の一例として排出用ホース９１Ａ及び吸入用ホース９３Ａを例示したが、これに限定されない。排出ポート５１及び吸入ポート５３とフライホイールハウジング６との距離が短い場合には曲げＲの問題でホースを採用できない場合がある。その場合、排出用ホース９１Ａ及び吸入用ホース９３Ａの代わりとして鋼管製の排出用チューブ９１Ａ及び吸入用チューブ９３Ａを使用するようにしてもよい。

【0052】

鋼管製の排出用チューブ９１Ａ及び吸入用チューブ９３Ａを用いれば、加工自由度が高くなるため、排出ポート５１及び吸入ポート５３とフライホイールハウジング６との距離が短い場合であっても対応することが可能である。また、鋼管製のチューブは、ゴム系のホースとは異なり、材質劣化に伴う定期交換が不要となり、機械寿命を全うさせることが可能である。また、鋼管製のチューブは、エンジン振動とほぼ同振動体となるため、配管の揺れの影響が排除される。更に、ゴム系のホースに比べて放熱量が多いため、オイル粘度低下に起因する油膜切れによるエンジン損傷のリスクを更に低減できる。

【産業上の利用可能性】

【0053】

以上のように本発明に係る建設機械は、エンジンとエンジンオイルフィルタとを接続する配管を備えた油圧ショベルに適している。

【符号の説明】

【0054】

１ 油圧ショベル、２ 下部走行体、３ 上部旋回体、４ ラジエータ、５ エンジン、
６ フライホイールハウジング、７ ポンプブラケット、８ 油圧ポンプ、
９ エンジンオイルフィルタ、３１ キャブ、３３ アタッチメント、
３５ エンジンルーム、５０ マウントブラケット、５１ 排出ポート、５３ 吸入ポート、
６１ 排出油路、６３ 吸入油路、９１Ａ，９１Ｂ 排出用ホース、
９３Ａ，９３Ｂ 吸入用ホース、３５１ 点検扉

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】