(57)【要約】【課題】片持ち支持構造の油圧ポンプ装置の取付部に作用する負荷を良好に緩和できる作業機械の油圧ポンプ支持構造を提供する。【解決手段】機体フレーム１２に支持されたエンジン１３と、該エンジンを収容するハウス１５と、エンジンに片持ち状に取り付けられた油圧ポンプ装置１４とを備えた作業機械の油圧ポンプ支持構造において、油圧ポンプ装置の自由端側がハウスの天板１５ａから垂下した吊持体１６によって支持されるとともに、該吊持体が上下方向に弾性変位可能なコイルばね３８を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体フレームに支持されたエンジンと、該エンジンを収容するハウスと、前記エンジンに片持ち状に取り付けられた油圧ポンプ装置とを備えた作業機械の油圧ポンプ支持構造において、前記油圧ポンプ装置の自由端側が前記ハウスの天板から垂下した吊持体によって支持されるとともに、該吊持体が上下方向に弾性変位可能な弾性体を備えていることを特徴とする作業機械の油圧ポンプ支持構造。
【請求項２】
前記吊持体は、上部が前記天板に取り付けられるハウス側部材と、該ハウス側部材の下部を上下方向に貫通する軸部材と、前記油圧ポンプ装置に取り付けられるポンプ側部材とを有し、前記軸部材の上部に大径部が設けられるとともに、前記軸部材の下部に前記ポンプ側部材が設けられ、前記弾性体は、前記大径部と前記ハウス側部材の下部との間で前記軸部材を挿設したコイルばねであることを特徴とする請求項１記載の作業機械の油圧ポンプ支持構造。
【請求項３】
前記大径部は、前記軸部材の上部に設けられた雄ねじ部と、該雄ねじ部に螺合する第１ナットとを有していることを特徴とする請求項２記載の作業機械の油圧ポンプ支持構造。
【請求項４】
前記ハウス側部材は、前記軸部材を貫通するための第１貫通孔が設けられた第１ホルダと、該第１ホルダの両側に突設した連結腕と、該連結腕に対応した一対の吊りロッドとを有し、該吊りロッドは、自在継手を介して上端部が前記天板に、下端部が前記連結腕の先端部にそれぞれ取り付けられていることを特徴とする請求項２又は３記載の作業機械の油圧ポンプ支持構造。
【請求項５】
前記ポンプ側部材は、前記軸部材を貫通するための第２貫通孔が設けられた第２ホルダと、該第２ホルダの両側に突設した係止腕と、前記軸部材の下部に設けられた雄ねじ部に螺合する第２ナットと、前記油圧ポンプ装置に取り付けられた吊り金具とを有し、前記軸部材を貫通した前記第２ホルダが前記第２ナットによって支持された状態で、前記係止腕の先端部に前記吊り金具がそれぞれ係止されていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項記載の作業機械の油圧ポンプ支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械の油圧ポンプ支持構造に関し、詳しくは、エンジンで駆動される複数の油圧ポンプを備えた作業機械の油圧ポンプ支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンを駆動源とする各種作業機械、例えば、杭打機や地盤改良機、クレーンなどでは、エンジンにより駆動される油圧ポンプから吐出された作動油を油圧モータや油圧シリンダなどの各種作業機器に供給して各種作業を行っている。前記油圧ポンプは、２つの斜板式油圧ポンプを回転軸心方向に直列に連結した、いわゆるタンデム型の油圧ポンプ装置に複数のギヤポンプを増設して油圧を発生させるものである。このような油圧ポンプ装置を備えた作業機械は、あらかじめ設定されたエンジンの負荷条件に基づき、斜板式油圧ポンプの押しのけ容積を増減させる制御手段を実行してエンジントルクを調節し、作業中におけるエンジンの円滑な運転を維持している（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１０８９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の油圧ポンプ装置は、複数の油圧ポンプを回転軸心方向に直列に連結しているので、長くて重量のある構造になっており、その支持構造は、最もエンジン寄りに配置している油圧ポンプがフランジを介してエンジンブロックに取り付けられることによって片持ち状態に支持されている。このため、エンジンの運転中に油圧ポンプ装置の自重で発生する回転モーメントが、フランジの取付用ボルトに軸方向の振動荷重として作用するので、取付部におけるボルトの弛みや破損が生じやすくなる。また、油圧ポンプ装置の長尺化及び重量増加に伴って固有振動数が低下すると、エンジンがある低回転数で運転された場合に、油圧ポンプ装置の共振が生じやすくなり、取付部に作用する負荷の増大を招くといった課題があった。
【０００５】
そこで本発明は、片持ち支持構造の油圧ポンプ装置の取付部に作用する負荷を良好に緩和できる作業機械の油圧ポンプ支持構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の作業機械の油圧ポンプ支持構造は、機体フレームに支持されたエンジンと、該エンジンを収容するハウスと、前記エンジンに片持ち状に取り付けられた油圧ポンプ装置とを備えた作業機械の油圧ポンプ支持構造において、前記油圧ポンプ装置の自由端側が前記ハウスの天板から垂下した吊持体によって支持されるとともに、該吊持体が上下方向に弾性変位可能な弾性体を備えていることを特徴としている。
【０００７】
また、前記吊持体は、上部が前記天板に取り付けられるハウス側部材と、該ハウス側部材の下部を上下方向に貫通する軸部材と、前記油圧ポンプ装置に取り付けられるポンプ側部材とを有し、前記軸部材の上部に大径部が設けられるとともに、前記軸部材の下部に前記ポンプ側部材が設けられ、前記弾性体は、前記大径部と前記ハウス側部材の下部との間で前記軸部材を挿設したコイルばねであることを特徴とし、前記大径部は、前記軸部材の上部に設けられた雄ねじ部と、該雄ねじ部に螺合する第１ナットとを有していることを特徴としている。
【０００８】
さらに、前記ハウス側部材は、前記軸部材を貫通するための第１貫通孔が設けられた第１ホルダと、該第１ホルダの両側に突設した連結腕と、該連結腕に対応した一対の吊りロッドとを有し、該吊りロッドは、自在継手を介して上端部が前記天板に、下端部が前記連結腕の先端部にそれぞれ取り付けられていることを特徴としている。
【０００９】
また、前記ポンプ側部材は、前記軸部材を貫通するための第２貫通孔が設けられた第２ホルダと、該第２ホルダの両側に突設した係止腕と、前記軸部材の下部に設けられた雄ねじ部に螺合する第２ナットと、前記油圧ポンプ装置に取り付けられた吊り金具とを有し、前記軸部材を貫通した前記第２ホルダが前記第２ナットによって支持された状態で、前記係止腕の先端部に前記吊り金具がそれぞれ係止されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の作業機械の油圧ポンプ支持構造によれば、油圧ポンプ装置の自由端側がハウスの天板から垂下した吊持体によって支持されるとともに、該吊持体が上下方向に弾性変位可能な弾性体を備えているので、ハウス内で空間に比較的余裕のある油圧ポンプ装置の上方空間を利用して吊持体の装着が行えるだけでなく、エンジンの運転中における振動をハウス側に伝達させずに、油圧ポンプ装置の自重のみを支持して回転モーメントを低減させることが可能となり、油圧ポンプ装置の取付部に作用する負荷を良好に緩和することができる。
【００１１】
また、ハウス側部材の下部を軸部材によって上下方向に貫通するとともに、該軸部材の上部に設けた第１ナットとハウス側部材の下部との間にコイルばねを介装しているので、簡単な構造で所望するコイルばねの弾性力を得ることが可能となり、各種作業機械によって異なる油圧ポンプ装置の長さや重量に左右されることなく油圧ポンプ装置の支持反力を容易に調節することができる。
【００１２】
さらに、吊りロッドの両端部に自在継手が設けられているので、エンジン始動時のクランキングや油圧ポンプ装置の共振によって油圧ポンプ装置の後部が前後左右に大きく振れたとしても、吊りロッドの両端部に曲げモーメントが作用することはなく、天板や吊持体の耐久性を向上させることができる。
【００１３】
また、油圧ポンプ装置に取り付けられた吊り金具がポンプ側部材の係止腕に係止されているので、機体フレーム上に油圧ポンプ装置を搭載する前に、あらかじめ吊り金具を油圧ポンプ装置に取り付けておくことが可能となり、吊持体の組み立てや油圧ポンプ装置の支持反力の調節を迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一形態例を示す作業機械の油圧ポンプ支持構造の側面図である。
【図２】同じく背面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】同じく要部の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１乃至図４は本発明の一形態例を示すもので、本形態例に示す作業機械の油圧ポンプ支持構造１１は、機体フレーム１２の底壁１２ａの上方に配置されたディーゼルエンジン（以下、エンジンという）１３と、該エンジン１３の後部に取り付けられた油圧ポンプ装置１４と、これらを収容する箱形状のハウス１５と、該ハウス１５の天板１５ａから垂下して油圧ポンプ装置１４を支持する吊持体１６とを備えている。
【００１６】
図１は、前端をエンジン１３に取り付けた油圧ポンプ装置１４の左側面を示したものである。油圧ポンプ装置１４は、可変容量型の斜板式油圧ポンプである第１油圧ポンプ１７と第２油圧ポンプ１８とを回転軸心方向に直列に連結した、いわゆるタンデム型の油圧ポンプ装置であり、第１油圧ポンプ１７の前端に設けられたフランジ１９がエンジンブロック１３ａにボルト２０で締結されている。また、第１油圧ポンプ１７の前端から突出するポンプ軸２１が、エンジン１３の出力軸（図示せず）に設けられた動力伝達部２２に連結されることによって回転駆動され、第１油圧ポンプ１７及び第２油圧ポンプ１８の上部にそれぞれ設けられた第１制御弁１７ａ及び第２制御弁１８ａで斜板を軸線まわりに傾動駆動することによって押しのけ容積が調節される。
【００１７】
第２油圧ポンプ１８の後端には、固定容量型のギヤポンプである第３油圧ポンプ２３がアダプタ２４を介して連結されている。また、第１油圧ポンプ１７のハウジング１７ｂと第２油圧ポンプ１８のハウジング１８ｂとは、中間ブロック２５を介して一体的に連結され、該中間ブロック２５の右側面には、駆動力の一部を取り出すギヤボックス２６が設けられるとともに、該ギヤボックス２６の後端に固定容量型のギヤポンプである第４油圧ポンプ２７が連結されている。
【００１８】
動力伝達部２２は、ポンプ軸２１がスプライン結合されるインナー部材２８ａとアウター部材２８ｂとを組み合わせてボルト２９で締結したカップリング２８と、エンジン１３の出力軸に直結されたフライホイール３０と、カップリング２８をフライホイール３０に取り付けるためのアダプタ３１とを有し、該アダプタ３１がフライホイール３０にボルト３２で締結されるとともに、カップリング２８がアダプタ３１にボルト３３で締結されることにより、フライホイール３０の回転に伴ってカップリング２８が一体に回転し、スプライン結合されたポンプ軸２１にエンジン１３からの駆動力が伝達されるようになっている。
【００１９】
吊持体１６は、ハウス１５の天板１５ａから垂下して油圧ポンプ装置１４の後部（自由端側）を支持するものであり、上部が天板１５ａに取り付けられるハウス側部材３４と、該ハウス側部材３４の下部を上下方向に貫通する円柱形状の軸部材３５と、油圧ポンプ装置１４に取り付けられるポンプ側部材３６とを有し、軸部材３５の上部に大径部３７が設けられるとともに、軸部材３５の下部にポンプ側部材３６が設けられている。また、大径部３７とハウス側部材３４の下部との間で、弾性体であるコイルばね３８に軸部材３５が挿設されている。
【００２０】
ハウス側部材３４は、軸部材３５を上下方向に貫通するための第１貫通孔３９ａが設けられた円筒形状の第１ホルダ３９と、該第１ホルダ３９の両側に突設した連結腕３９ｂ，３９ｂと、該連結腕３９ｂに対応した一対の吊りロッド４０，４０とを有している。また、第１ホルダ３９の側面には、第１貫通孔３９ａを貫通する軸部材３５の摺動抵抗を低減させるための潤滑油を供給する給脂口３９ｃが設けられている。
【００２１】
吊りロッド４０は、長尺の丸棒部材４０ａの両端部に設けた雄ねじの一方を逆ねじとしたもので、各雄ねじに自在継手であるボールジョイント４０ｂを螺合させており、各ボールジョイント４０ｂ，４０ｂを介して上端部が天板１５ａの取付部１５ｂにナット４１で締結され、下端部が連結腕３９ｂの先端部にナット４２でそれぞれ締結されている。また、丸棒部材４０ａの両端部に螺合された回り止めのナット４０ｃを緩めて丸棒部材４０ａをボールジョイント４０ｂに対して回転可能な状態にした後、丸棒部材４０ａに設けた貫通孔４０ｄに回転操作治具（図示せず）を係合して丸棒部材４０ａのねじ込み量を減らす方向に回転操作すると、各ボールジョイント４０ｂ，４０ｂが互いに離反する方向に移動し、ねじ込み量を増やす方向に回転操作すると、各ボールジョイント４０ｂ，４０ｂが互いに接近する方向に移動するように構成されている。自在継手には、一般的なボールジョイントの他に、ユニバーサルジョイントなどを採用することができる。また、各吊りロッド４０，４０の一方の軸心を軸部材３５の軸心よりも前側に偏芯させ、他方を後側に偏芯させて互い違いに配置されることにより、軸部材３５が前後方向に傾斜することを防止している。
【００２２】
大径部３７は、軸部材３５の上部に設けられた雄ねじ部３５ａと、該雄ねじ部３５ａに螺合する第１ナット４３と、該第１ナット４３の下面に当接させる座金４４とを有している。第１ナット４３には、軸部材３５に螺合した状態で、溶接などの接合手段による回り止めが施されている。また、軸部材３５が上方から座金４４、コイルばね３８、第１ホルダ３９の順に貫通して組み合わされることにより、コイルばね３８の下端が第１ホルダ３９の上面に当接するとともに、上端が座金４４の下面に当接し、軸部材３５が下方に移動して第１ホルダ３９から抜け落ちることを規制している。
【００２３】
ポンプ側部材３６は、軸部材３５を上下方向に貫通するための第２貫通孔４５ａが設けられた円筒形状の第２ホルダ４５と、該第２ホルダ４５の両側に突設した係止腕４５ｂ，４５ｂと、軸部材３５の下部に設けられた雄ねじ部３５ｂに螺合する第２ナット４６と、第２油圧ポンプ１８後部のアダプタ２４にボルト４７で締結された左右一対の吊り金具４８，４８とを有している。また、第２ホルダ４５が軸部材３５によって上方から貫通されるとともに、雄ねじ部３５ｂに螺合された第２ナット４６で支持されている。第２ナット４６には、該第２ナット４６における溝部（図示せず）と軸部材３５に設けられた貫通孔（図示せず）とを一致させた状態で、割りピン４６ａを貫通させることによる回り止めが施されている。さらに、係止腕４５ｂの先端部に設けたＵ字状の係止溝４５ｃを吊り金具４８に設けた係止孔４８ａに挿入した状態で、前記回転操作治具を用いて左右の吊りロッド４０，４０をそれぞれボールジョイント４０ｂにねじ込んでいくと、軸部材３５及び第２ホルダ４５が同時に引き上げられるとともに、コイルばね３８が収縮し始める。この結果、コイルばね３８に上向きの弾性力が発生し、吊り金具４８を介して油圧ポンプ装置１４を引き上げようとする反力が作用するようになっている。
【００２４】
このような作業機械の油圧ポンプ支持構造１１は、油圧ポンプ装置１４の後部（自由端側）がハウス１５の天板１５ａから垂下した吊持体１６によって支持されるとともに、該吊持体１６が上下方向に弾性変位可能なコイルばね３８を備えているので、ハウス１５内で空間に比較的余裕のある油圧ポンプ装置１４の上方空間を利用して吊持体１６の装着が行えるだけでなく、エンジン１３の運転中における振動をハウス１５側に伝達させずに、油圧ポンプ装置１４の自重のみを支持して回転モーメントを低減させることが可能となり、油圧ポンプ装置１４の取付部、例えば、エンジンブロック１３ａの後面に形成された雌ねじ部１３ｂに作用する負荷を良好に緩和することができる。
【００２５】
また、第１ホルダ３９を上下方向に貫通する軸部材３５の上部に設けた第１ナット４３と第１ホルダ３９との間にコイルばね３８を介装しているので、吊りロッド４０の回転操作によって所望するコイルばね３８の弾性力を得ることが可能となり、各種作業機械によって異なる油圧ポンプ装置１４の長さや重量に左右されることなく油圧ポンプ装置１４の支持反力を容易に調節することができる。
【００２６】
さらに、吊りロッド４０の両端部にボールジョイント４０ａが設けられているので、エンジン始動時のクランキングや油圧ポンプ装置１４の共振によって油圧ポンプ装置１４の後部が前後左右に大きく振れたとしても、吊りロッド４０の両端部に曲げモーメントが作用することはなく、天板１５ａや吊持体１６の耐久性を向上させることができる。
【００２７】
また、第２油圧ポンプ１８後部のアダプタ２４に取り付けられた吊り金具４８が第２ホルダ４５の両側に突設した係止腕４５ｂにそれぞれ係止されているので、機体フレーム１２上に油圧ポンプ装置１４を搭載する前に、あらかじめ吊り金具４８を油圧ポンプ装置１４に取り付けておくことが可能となり、吊持体１６の組み立てや油圧ポンプ装置１４の支持反力の調節を迅速に行うことができる。
【００２８】
なお、本発明は、前記形態例に限るものではなく、エンジンに連結される油圧ポンプの台数も任意であり、作業機械の種類も限定されるものではない。また、吊持体は、油圧ポンプの自重を支持しつつ、上下方向の振動を抑制できる弾性体を備えていればよく、取り付けるスペースなどの各種条件に応じて適宜に構成することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１１…油圧ポンプ支持構造、１２…機体フレーム、１２ａ…底壁、１３…ディーゼルエンジン、１３ａ…エンジンブロック、１３ｂ…雌ねじ部、１４…油圧ポンプ装置、１５…ハウス、１５ａ…天板、１５ｂ…取付部、１６…吊持体、１７…第１油圧ポンプ、１７ａ…第１制御弁、１７ｂ…ハウジング、１８…第２油圧ポンプ、１８ａ…第２制御弁、１８ｂ…ハウジング、１９…フランジ、２０…ボルト、２１…ポンプ軸、２２…動力伝達部、２３…第３油圧ポンプ、２４…アダプタ、２５…中間ブロック、２６…ギヤボックス、２７…第４油圧ポンプ、２８…カップリング、２８ａ…インナー部材、２８ｂ…アウター部材、２９…ボルト、３０…フライホイール、３１…アダプタ、３２，３３…ボルト、３４…ハウス側部材、３５…軸部材、３５ａ，３５ｂ…雄ねじ部、３６…ポンプ側部材、３７…大径部、３８…コイルばね、３９…第１ホルダ、３９ａ…第１貫通孔、３９ｂ…連結腕、３９ｃ…給脂口、４０…吊りロッド、４０ａ…丸棒部材、４０ｂ…ボールジョイント、４０ｃ…ナット、４０ｄ…貫通孔、４１，４２…ナット、４３…第１ナット、４４…座金、４５…第２ホルダ、４５ａ…第２貫通孔、４５ｂ…係止腕、４５ｃ…係止溝、４６…第２ナット、４６ａ…割りピン、４７…ボルト、４８…吊り金具、４８ａ…係止孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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