(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
次のすべての要件を具備することを特徴とする建設機械。
(Ａ)  油圧アクチュエータの作動を制御するコントロールバルブと、作動油タンクとを具備すること。
(Ｂ)  上記コントロールバルブは、油圧アクチュエータの作動方向と速度を制御するメインスプールと、このメインスプールと直角方向に設けられて油圧アクチュエータの作動圧力を補償する圧力補償スプールとを備え、上記メインスプールが上記作動油タンクと平行となり、かつ、上記作動油タンクとの間に上記圧力補償スプールを着脱するために必要な作業空間が形成される状態で上記作動油タンクと並んで設置したこと。
(Ｃ)  上記作動油タンクのタンク本体における上記コントロールバルブに対向するバルブ対向面のうち、上記圧力補償スプールに対向する中間部から一端までの部分のみを、上記一端に向かってコントロールバルブから遠ざかる傾斜面状に凹ませることにより、上記作業空間を部分的にかつ一方向に向かって先広がりに形成したこと。
(Ｄ)  上記作動油タンクのタンク本体内に、戻り油を濾過するリターンフィルタが収容されるフィルタケースを設けるとともに、複数の戻り配管をこのフィルタケースの側壁に上下に分散して接続したこと。
【請求項２】
上記作動油タンクの上記フィルタケース内の下部にフィルタ受けプレートを、フィルタケース底壁との間に間隔を置いて設けるとともに、上記リターンフィルタをこのフィルタ受けプレート上に設け、複数の戻り配管を上下に分散して、かつ、下部では上記フィルタ受けプレートよりも下方で上記フィルタケースの側壁に接続したことを特徴とする請求項１記載の建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は作動油タンクとコントロールバルブが並んで設置される油圧ショベル等の建設機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明の好適例である油圧ショベルを例にとって背景技術を説明する。
【０００３】
油圧ショベルは、図５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を旋回自在に搭載し、この上部旋回体２に作業アタッチメント３を装着して構成される。
【０００４】
この作業アタッチメント３は、起伏自在なブーム４と、このブーム４の先端に取付けられたアーム５と、このアーム５の先端に取付けられたバケット６と、これらを駆動する油圧アクチュエータであるブーム、アーム、バケット各シリンダ７,８,９とによって構成される。
【０００５】
図６はこの油圧ショベルの上部旋回体２における一部の機器配置を示し、図７はさらにその一部を拡大して示す。
【０００６】
図示のように、動力源としてのエンジン１０、及び油圧源としての油圧ポンプ１１は、上部旋回体２のベースとなるアッパーフレーム１２の後部に設置され、これらよりも前方の左右片側（図例では右側）において、上記各油圧シリンダ７〜９等の油圧アクチュエータの作動を制御するコントロールバルブ１３と、油圧アクチュエータに作動油を供給する作動油タンク１４がコントロールバルブ１３を外側にして左右に並んで設置される。
【０００７】
なお、アッパーフレーム右側端部にガードカバー１５が前側を中心として開閉自在に取付けられ、このガードカバー１５を開いてコントロールバルブ１３のメンテナンスが行われる。
【０００８】
コントロールバルブ１３は、図７に示すように、アクチュエータごとにレバー操作に基づいて作動方向と速度を制御するための複数のメインスプール（図では一つのみ示す）１６が一つのバルブブロック１７内に階層状に組み込まれて構成されている。
【０００９】
このコントロールバルブ１３において、メインスプール１６は、各ポートに対する配管接続の都合等から作動油タンク１４と平行、つまり前後方向に設けられている。
【００１０】
また、油圧アクチュエータの作動圧力を補償し、負荷の変動に関係なく一定の操作性を確保する所謂圧力補償機能が必要な場合に、圧力補償スプール（ロードセンシングスプールともいわれる）１８がメインスプール１６と直角方向、つまり左右方向に設けられる。
【００１１】
図７中、１９はこの圧力補償スプール１８の出し入れ口を塞ぐボルトで、バルブ組立時及びメンテナンス時に、このボルト１９を取外した状態で圧力補償スプール１８がバルブブロック１７に対して着脱される。
【００１２】
一方、従来の作動油タンク１４の構成を図８,９に示す。
【００１３】
この作動油タンク１４は、タンク本体２０内に有底筒状のフィルタケース２１を取付けて内部にリターンフィルタ２２を収容し、油圧アクチュエータから複数の戻り配管２３…を通って還流する戻り油をリターンフィルタ２２で濾過した上で、フィルタケース底壁２１ａの中心部に貫設されたリターンパイプ２４によってタンク本体２０内に戻す構成となっている。
【００１４】
リターンフィルタ２２は、フィルタケース２１の底壁２１ａ上に載置され、押しバネ２５によって保持される。
【００１５】
図中、２６は送り油を濾過するサクションフィルタ、２７はサクション配管である。
【００１６】
このタンク構造において、従来は図示のようにリターンフィルタ２２よりも上方、つまりフィルタケース側壁２１ｂの上部にすべての戻り配管２３…を接続する構成をとっている。
【００１７】
以上の構成のうち、コントロールバルブ１３と作動油タンク１４が並設される点は特許文献１に、圧力補償スプール１８を含むコントロールバルブ構造は特許文献２に、作動油タンク１４の構成は特許文献３にそれぞれ示されている。
【特許文献１】特開平１１−１９０４４９号公報
【特許文献２】特開２００２−１３６５６号公報
【特許文献３】特開２００５−２８２８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
図６,７に示す機器レイアウトをとると、コントロールバルブ１３のメンテナンス時に、メインスプール１６については前後両側の空間によって前後方向に容易に着脱できるものの、圧力補償スプール１８についてはその着脱を行うための作業側となる左側空間Ｓが作動油タンク１４で塞がれた状態となっているため、そのままでは着脱作業が困難または不可能となる。
【００１９】
このため、メンテナンス時にはコントロールバルブ１３全体をアッパーフレーム１２から取外さなければならず、作業が非常に面倒となっていた。
【００２０】
対策として、
（Ａ）  作動油タンク１４を内側（左側）にずらしてコントロールバルブ１３との間に十分な作業空間を確保すること、
（Ｂ）  作動油タンク１４を左右方向に縮小すること
が考えられる。
【００２１】
しかし、（Ａ）の策は、油圧ショベル、とくに小旋回型等の小型ショベルでは機器設置スペースが制限される等の理由から実現困難である。
【００２２】
また、（Ｂ）の策によると、作動油タンク１４のタンク容量が減少し、必要な作動油量を確保できなくなるため、これもまた実現困難である。
【００２３】
なお、図８,９に示すフィルタケース２１等のリターン構造を小型化（小径化）することによってタンク本体２０の実効容量を増加させ、その分、タンクを小型化することが考えられる。
【００２４】
ところが、前記のように従来の作動油タンク１４においては、全戻り配管２３…がフィルタケース２１の側壁上部に集中してたこ足状に接続されているため、この配管接続面積を確保するためにフィルタケース２１の周長を大きくとらざるを得ない。この結果、同ケース２１の小径化は実質不可能となり、これが障害となってタンクの小型化は現実には困難となっていた。
【００２５】
本発明は上記の事情に鑑み、コントロールバルブと作動油タンクが並んで設置され、かつ、コントロールバルブに、タンクが着脱の障害となる圧力補償スプールが組み込まれるという状況下で、作動油タンクを小型化してコントロールバルブとの間にスプール着脱のための十分な作業空間を確保でき、しかも必要なタンク容量を確保することができる建設機械を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
請求項１の発明は、次のすべての要件を具備するものである。
【００２７】
(Ａ)  油圧アクチュエータの作動を制御するコントロールバルブと、作動油タンクとを具備すること。
【００２８】
(Ｂ)  上記コントロールバルブは、油圧アクチュエータの作動方向と速度を制御するメインスプールと、このメインスプールと直角方向に設けられて油圧アクチュエータの作動圧力を補償する圧力補償スプールとを備え、上記メインスプールが上記作動油タンクと平行となり、かつ、上記作動油タンクとの間に上記圧力補償スプールを着脱するために必要な作業空間が形成される状態で上記作動油タンクと並んで設置したこと。
【００２９】
(Ｃ)  上記作動油タンクのタンク本体における上記コントロールバルブに対向するバルブ対向面のうち、上記圧力補償スプールに対向する中間部から一端までの部分のみを、上記一端に向かってコントロールバルブから遠ざかる傾斜面状に凹ませることにより、上記作業空間を部分的にかつ一方向に向かって先広がりに形成したこと。
【００３０】
(Ｄ)  上記作動油タンクのタンク本体内に、戻り油を濾過するリターンフィルタが収容されるフィルタケースを設けるとともに、複数の戻り配管をこのフィルタケースの側壁に上下に分散して接続したこと。
【００３１】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、上記作動油タンクの上記フィルタケース内の下部にフィルタ受けプレートを、フィルタケース底壁との間に間隔を置いて設けるとともに、上記リターンフィルタをこのフィルタ受けプレート上に設け、複数の戻り配管を上下に分散して、かつ、下部では上記フィルタ受けプレートよりも下方で上記フィルタケースの側壁に接続したものである。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によると、作動油タンクのタンク本体のバルブ対向面を凹ませることにより、同タンクとコントロールバルブとの間に圧力補償スプールの着脱のために必要な作業空間を形成したから、圧力補償スプールをこの作業空間によって容易に着脱することができる。
【００３３】
この場合、バルブ対向面のうち、圧力補償スプールに対向する中間部から一端までの部分のみを、上記一端に向かってコントロールバルブから遠ざかる傾斜面状に凹ませることにより、上記作業空間を部分的にかつ一方向に向かって先広がりに形成したから、タンク面の中間部を凹陥部として凹ませる場合と比較して、必要な作業空間を確保しながらタンクの容量減少を最小限に抑えることができる。また、タンクの加工が容易となる。
【００３４】
しかも、フィルタケースに対して戻り配管を上下に分散して接続することにより、フィルタケースを小型化（小径化）し、その分、タンク本体の実効容量を増加させることができるため、作業空間確保のためにバルブ対向面を凹ませた分をカバーし、必要なタンク容量を確保することができる。
【００３５】
また、戻り配管の上下に分散することで戻り配管の取り合いの制限が緩和されるため、戻り配管の形状及び接続構造が簡素化され、製作性及びコストの面で有利となる。この点の効果は、とくに小型ショベルに搭載された小型タンクに顕著となる。
【００３６】
一方、戻り油をリターンフィルタの上下両側から導入して濾過できるため、同フィルタの濾過面を広く使うことができる。このため、フィルタの寿命を向上させることができる。
【００３７】
ところで、戻り配管の一部をフィルタケースの下部に接続すると、この下部配管からの戻り油（とくにメイン配管の高圧油）がフィルタ側面を直撃し、その圧力でフィルタ面（濾紙）を傷めるおそれがある。
【００３８】
この点、請求項２の発明によると、フィルタケース内の下部にフィルタ受けプレートを設けて、フィルタをケース底壁から浮かせた状態で設置することにより、同ケース下部に、フィルタ側面への戻り油の直撃を避けながら戻り配管を接続することが可能となる。
【００３９】
いいかえれば、フィルタ側面が戻り油の直撃で傷んだり、これを避けるために戻り油導入部分に邪魔板を取付ける複雑な構造をとったりする弊害を招くことなく、戻り配管を上下に分散して接続することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
本発明の実施形態を図１〜図４によって説明する。実施形態では油圧ショベルを適用対象として例にとっている。
【００４１】
図１,２はアッパーフレーム１２の一部の機器配置を示し、図６,７に示す従来技術に対応する。
【００４２】
この実施形態の基本的構成、すなわち、
（ｉ）  アッパーフレーム１２の後部にエンジン１０及び油圧ポンプ１１が設置され、これらよりも前方の右側においてコントロールバルブ１３と作動油タンク２８が左右に並設される点、
（ｉｉ）  アッパーフレーム右側端部にガードカバー１５が前側を中心として開閉自在に取付けられ、このガードカバー１５を開いてコントロールバルブ１３及び作動油タンク２８のメンテナンスが行われる点、
（ｉｉｉ）  コントロールバルブ１３は、複数のメインスプール１６（一つのみ図示）が一つのバルブブロック１７内に階層状に組み込まれて構成されている点、
（ｉｖ）  メインスプール１６は作動油タンク２８と平行（前後方向）に設けられている点、
（ｖ）  圧力補償スプール１８がメインスプール１６と直交して設けられ、ボルト１９を取外した状態で、作動油タンク２８との間の作業空間Ｓによって同スプール１８が着脱される点
は従来技術と同じである。
【００４３】
一方、作動油タンク２８の構成を示す図３,４は図８,９に示す従来技術と対応する。
【００４４】
作動油タンク２８の基本的構成は従来技術と同じで、タンク本体２９内に有底筒状のフィルタケース３０を取付けて内部にリターンフィルタ３１を収容し、油圧アクチュエータから複数の戻り配管３２…を通って還流する戻り油をリターンフィルタ３１で濾過した上で、フィルタケース底壁３１ａの中心部に貫設されたリターンパイプ３３によってタンク本体２９内に戻す構成となっている。
【００４５】
リターンフィルタ３１は、フィルタケース３０の底壁３０ａ上に載置され、押しバネ３４によって保持される。図中、３５は送り油を濾過するサクションフィルタ、３６はサクション配管である。
【００４６】
この実施形態においては、従来技術との相違点として、まず、作動油タンク２８のタンク本体２９におけるコントロールバルブ１３と対向するバルブ対向面（右側面）２９ａの後半部、つまり圧力補償スプール１８の着脱のために必要な作業空間Ｓを形成する部分２９ａ１を後端に向かってコントロールバルブ１３から遠ざかる方向（内向き）の傾斜面状に凹ませることにより、作業空間Ｓを後側に向かって先広がりに形成している。
【００４７】
これにより、図７との対比で分かるように従来技術よりも作業空間Ｓを内側に拡張し、図２中に仮想線で示すようにボルト１９及び圧力補償スプール１８をこの拡張された作業空間Ｓで着脱できるように構成している。
【００４８】
いいかえれば、コントロールバルブ１３と作動油タンク２８との間に圧力補償スプール１８を着脱するのに必要かつ十分な作業空間Ｓが形成されるように、タンク本体２９のバルブ対向面後半部２９ａ１を凹ませている。
【００４９】
こうすることにより、コントロールバルブ１３と作動油タンク２８の間隔を拡大せずに、そしてコントロールバルブ１３を取外すことなく圧力補償スプール１８のメンテナンス作業を簡単に能率良く行うことができる。
【００５０】
また、タンク本体２９のバルブ対向面(右側面)２９ａ全体を凹ませるのではなく、圧力補償スプール１８の着脱の障害となる後半部２９ａ１のみを凹ませ、しかも凹陥状に凹ませるのでなく後半部２９ａ１をコントロールバルブ１３から遠ざかる方向に傾斜させたから、作業空間Ｓに必要な広さを確保しながら、凹ませることによるタンク本体２９の容量減少を最小限に抑えることができる。
【００５１】
さらに、この実施形態においては、上記タンク容量の減少分をカバーするために作動油タンク２８を次のように構成している。
【００５２】
図３,４に示すように、フィルタケース３０内の下部にフィルタ受けプレート３７を、フィルタケース底壁３０ａとの間に間隔Ａ（図３参照）を置いて設け、リターンフィルタ３１をこのフィルタ受けプレート３７上に載置して押しバネ３４で押し付け保持している。
【００５３】
フィルタ受けプレート３７は、フィルタケース底壁３０ａを貫通したリターンパイプ３３の上端部に、同パイプ３３によって中心部が貫通された状態で取付け、一乃至複数本（図例では二本）の戻り配管３２…をこのフィルタ受けプレート３７よりも下方（間隔Ａの範囲内）でケース側壁３０ｂの下部に接続している。
【００５４】
いいかえれば、フィルタケース側壁３０ｂの下部にも配管接続可能な部分を形成し、戻り配管３２…をフィルタケース側壁３０ｂの上部と下部とに分散して接続している。
【００５５】
この構成によると、図８,９に示す従来技術のようにすべての戻り配管２３…をフィルタケース側壁２１ｂの上部に集中してたこ足状に接続する場合と比べて、この配管接続のために必要なフィルタケース３０の周長を短くすることができる。
【００５６】
このため、フィルタケース３０を小径化し、その分、タンク本体３０の実効容積を拡大して、右側面２９ａを凹ませた分をカバーすること、すなわち、必要なタンク容量を確保することができる。
【００５７】
また、戻り配管３２…を上下に分散することで戻り配管３２…の取り合いの制限が緩和されるため、戻り配管３２…の形状及び接続構造が簡素化され、製作性及びコストの面で有利となる。この点の効果は、とくに小型ショベルに搭載された小型タンクに顕著となる。
【００５８】
一方、戻り油をリターンフィルタ３１の上下両側から導入して濾過できるため、同フィルタ３１の濾過面を広く使うことができる。このため、フィルタ３１の寿命を向上させることができる。
【００５９】
さらに、タンク２８に元々設けられるリターンパイプ３３を少し延長し、同パイプ３３によってフィルタ受けプレート３７を支持する構造であるため、同プレート３７を支持するための専用部材を追加する必要がない。このため、タンク構造の簡素化に有利となるとともに、フィルタケース３０内での作動油の流れが阻害されるおそれがない。
【００６０】
ところで、図８,９に示す従来のタンク構造を前提とした場合でも、戻り配管３２…の一部をフィルタケース側壁３０ｂの下部に接続することは可能である。しかし、こうすると下部配管からの戻り油（とくにメイン配管の高圧油）がフィルタ側面を直撃し、その圧力でフィルタ面（濾紙）を傷めるおそれがある。
【００６１】
この点、この実施形態では、フィルタケース３０内の下部にフィルタ受けプレート３７を設けて、フィルタ３１をケース底壁３０ａから浮かせた状態で設置したから、同ケース下部に、フィルタ側面への戻り油の直撃を避けながら戻り配管３２を接続することが可能となる。
【００６２】
いいかえれば、フィルタ側面が戻り油の直撃で傷んだり、これを避けるために邪魔板を取付ける複雑な構造をとったりする弊害を招くことなく、戻り配管３２…を上下に分散して接続することが可能となる。
【００６３】
他の実施形態
フィルタ受けプレート３７の支持構造は、たとえば疎な網目を持った支持部材を同プレート３７とフィルタケース底壁３０ａとの間に設ける等、他のものに変更してもよい。
【００６４】
あるいは、図８,９に示す従来のリターン構造のまま戻り配管３２…を上下に分けてフィルタケース３０に接続する構成をとってもよい。この場合、フィルタ３１の下部側面に対する戻り油の直撃を公知の邪魔板で回避する構成をとってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施形態にかかる油圧ショベルのアッパーフレームと一部の機器配置を示す概略平面図である。
【図２】図１の一部を拡大して示す図である。
【図３】図２中の作動油タンクの断面図である。
【図４】図３の一部の拡大図である。
【図５】本発明の好適例である油圧ショベルの概略側面図である。
【図６】従来技術を説明するための図１相当図である。
【図７】同図２相当図である。
【図８】従来の作動油タンクの断面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線拡大断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１２  油圧ショベルのアッパーフレーム
１３  コントロールバルブ
１６  メインスプール
１８  タンクが着脱障害となる部品としての圧力補償スプール
１９  同ボルト
２８  作動油タンク
Ｓ  コントロールバルブと作動油タンクとの間に形成した作業空間
２９  タンク本体
２９ａ  コントロールバルブに対向する右側面(バルブ対向面)
２９ａ１  右側面後半部
３０  フィルタケース
３０ａ  フィルタケース底壁
３０ｂ  フィルタケース側壁
３１  リターンフィルタ
３２  戻り配管
３３  リターンパイプ
３７  フィルタ受けプレート
Ａ  フィルタケース底壁とフィルタ受けプレートの間隔
【図１】
0004973144.tif 000002
【図２】
0004973144.tif 000003
【図３】
0004973144.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004973144.tif 000008
【図８】
0004973144.tif 000009
【図９】
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