(57)【要約】【課題】作業環境の悪化を防止しながらの作動油中からの空気抜きおよび噴出した作動油の再利用を可能とした油圧装置を提供する。【解決手段】ブリードスクリュ58の一端側をねじ孔部57に螺合させる。ブリードスクリュ58を、ねじ孔部57を閉塞する締め付け状態から緩めることで、ブリードスクリュ58の他端側に接続したホースを介して、ねじ孔部57から空気とともに作動油を噴出させて作動油タンクに回収する。噴出した作動油の飛散を防止して作業環境の悪化を防止しながら作動油中から空気抜きできるとともに、作動油を再利用することが可能になる。【選択図】図１
2009270590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧アクチュエータに給排される作動油を制御する油圧回路中の脈動を緩和するための筒状の脈動緩和部と、
この脈動緩和部に連通するねじ孔部を備え、この脈動緩和部の他端側に取付けられた取付部材と、
一端側が取付部材のねじ孔部に螺合され、他端側が取付部材の外部に突出してホースが接続されるとともに、締め付け状態ではねじ孔部を閉塞し、締め付け状態から緩めることでねじ孔部とホースとを連通させて作動油中に含まれる空気を作動油とともに噴出させてホースを介して回収容器に案内させる接続部材と
を具備したことを特徴とする油圧装置。
【請求項２】
脈動緩和部は、他端側が上方に向けて配置されており、
接続部材は、脈動緩和部の他端側の上端部に位置している
ことを特徴とする請求項１記載の油圧装置。
【請求項３】
回収容器は、作動油を貯留する作動油タンクである
ことを特徴とする請求項１または２記載の油圧装置。
【請求項４】
接続部材は、作動油タンクよりも上方に位置している
ことを特徴とする請求項３記載の油圧装置。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれか記載の油圧装置と、
この油圧装置により制御された作動油によって駆動される油圧アクチュエータを備えた機体と
を具備したことを特徴とする作業機械。
【請求項６】
機体は、開閉操作可能な外装カバーを備え、
接続部材および回収容器は、外装カバーを開いた開口部からアクセス可能な位置に配置されている
ことを特徴とする請求項５記載の作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動油の脈動を緩和するための脈動緩和部を有する油圧装置およびこれを備えた作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば油圧ショベルなどの油圧駆動式の作業機械に用いられる油圧装置は、作動油を貯留する作動油タンク、作動油を吐出する油圧ポンプを駆動するエンジン、および、油圧ポンプから吐出された作動油を方向および流量制御するコントロール弁などを備え、作動油タンクと油圧ポンプおよびコントロール弁などとの間がそれぞれホースによって接続されている。
【０００３】
このような油圧装置では、油圧ポンプの機械的構造に起因する圧力の脈動、弁の切換、あるいは、衝撃荷重の作用などによるサージ圧などに起因する騒音が発生する。また、このような圧力の脈動に伴い、各種弁などが共振によって破損したり、作動油の給排によって動作させる油圧アクチュエータの操作性が低下したりする。
【０００４】
そこで、油圧ポンプの吐出側回路に、端部が閉塞され作動油の流れ行く先がない脈動緩和部であるサイドブランチホースを分岐させ、このサイドブランチホースのアキュムレータ機能により圧力の脈動を吐出回路側に反射させて干渉させることで、脈動を低減するように構成されている(例えば、特許文献１参照。)。
【特許文献１】特開２００５−２４８４７２号公報(第５−７頁、図２)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、油圧回路中には、ホースの接続などの際に混入した空気(エア)が含まれ、このような空気は、上記サイドブランチホース内に集まりやすい。このような空気は、例えばメンテナンスの際などに、サイドブランチの端部を開閉可能に閉塞したプラグを緩めることで、油圧回路中から適宜抜き取られる。
【０００６】
しかしながら、このような油圧装置では、プラグを緩めた際に高圧作動油が空気とともに噴出して周囲に飛散し、作業環境を悪化させるという問題点を有している。
【０００７】
また、このように噴出した作動油は回収が容易でなく、再利用できないという問題もある。
【０００８】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、作業環境の悪化を防止しながらの作動油中からの空気抜きおよび噴出した作動油の再利用を可能とした油圧装置およびこれを備えた作業機械を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、油圧アクチュエータに給排される作動油を制御する油圧回路中の脈動を緩和するための筒状の脈動緩和部と、この脈動緩和部に連通するねじ孔部を備え、この脈動緩和部の他端側に取付けられた取付部材と、一端側が取付部材のねじ孔部に螺合され、他端側が取付部材の外部に突出してホースが接続されるとともに、締め付け状態ではねじ孔部を閉塞し、締め付け状態から緩めることでねじ孔部とホースとを連通させて作動油中に含まれる空気を作動油とともに噴出させてホースを介して回収容器に案内させる接続部材とを具備した油圧装置である。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の油圧装置において、脈動緩和部は、他端側が上方に向けて配置されており、接続部材は、脈動緩和部の他端側の上端部に位置しているものである。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の油圧装置において、回収容器は、作動油を貯留する作動油タンクであるものである。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の油圧装置において、接続部材は、作動油タンクよりも上方に位置しているものである。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４いずれか記載の油圧装置と、この油圧装置により制御された作動油によって駆動される油圧アクチュエータを備えた機体とを具備した作業機械である。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の作業機械において、機体は、開閉操作可能な外装カバーを備え、接続部材および回収容器は、外装カバーを開いた開口部からアクセス可能な位置に配置されているものである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の発明によれば、一端側をねじ孔部に螺合させた接続部材を、ねじ孔部を閉塞する締め付け状態から緩めることで、接続部材の他端側に接続したホースを介して、ねじ孔部から空気とともに作動油を噴出させて回収容器に回収することにより、噴出した作動油の飛散を防止して作業環境の悪化を防止しながら作動油中から空気抜きできるとともに、作動油を再利用することが可能になる。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、脈動緩和部の他端側を上方に向け、接続部材を脈動緩和部の他端側の上端部に位置させることにより、脈動緩和部の他端側に空気を溜めやすくし、より容易に空気抜きできる。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、回収容器を、作動油を貯留する作動油タンクとすることにより、ホースを介して回収した作動油を、より容易に再利用できる。
【００１８】
請求項４記載の発明によれば、接続部材を作動油タンクよりも上方に位置させることで、接続部材の他端側に接続したホースから作動油タンクへと、より容易に作動油を回収できる。
【００１９】
請求項５記載の発明によれば、請求項１乃至４いずれか記載の油圧装置を備えることで、メンテナンス性が良好になる。
【００２０】
請求項６記載の発明によれば、接続部材と回収容器とを、外装カバーを開いた開口部からアクセス可能な位置に配置することにより、外装カバーを開いた状態で接続部材へのホースの接続および接続部材の操作などが容易に可能となり、作業性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施の形態を図１乃至図６を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
図３乃至図６に示されるように、作業機械11は、機体12として、履帯により走行可能な下部走行体13と、この下部走行体13に対し旋回可能に設けられた小旋回型の上部旋回体14とを備え、この上部旋回体14には、エンジン15やこのエンジン15により駆動されるメインポンプおよびパイロットポンプなどの油圧ポンプを有するポンプユニット16を備えた動力装置17と、オペレータの運転室であるキャブ18と、主として掘削作業用の小旋回型の作業装置19とが搭載された油圧ショベルである。
【００２３】
この作業装置19は、上部旋回体14にブーム21が上下方向回動自在に軸支され、このブーム21の上部にはオフセット機構22が設けられ、このオフセット機構22により左右方向へ平行移動可能なアーム23が前後方向回動自在に軸支され、このアーム23の先端にバケット24が回動自在に軸支され、そして、ブーム21は、油圧アクチュエータとしてのブームシリンダ25により上下方向に回動され、アーム23は、ブーム21のオフセット機構22に設けられた油圧アクチュエータとしてのオフセットシリンダ26により左右方向に平行移動されるとともに、油圧アクチュエータとしてのアームシリンダ27により前後方向に回動され、バケット24は、リンク機構28を介して油圧アクチュエータとしてのバケットシリンダ29により回動される。
【００２４】
機体12の上部旋回体14は、旋回フレームであるアッパフレーム31を備え、このアッパフレーム31が下部走行体13に対して旋回軸受部32を介して回動可能に軸支されている。このアッパフレーム31の一側には、キャブ18が搭載されているとともにこのキャブ18の後方に作動油などの冷却装置であるクーリングユニット33および複数のバッテリ34が搭載され、アッパフレーム31の他側には、燃料タンク35および作動油タンク36が搭載されているとともにこれらタンク35，36の後方にコントロールバルブ37が搭載され、このコントロールバルブ37の後側には動力装置17が搭載され、アッパフレーム31の後端には円弧状のカウンタウエイト38が搭載され、アッパフレーム31の作業装置19の後側には、上部旋回体14を下部走行体13に対して旋回させるための油圧アクチュエータとしての旋回モータ39、および、上部旋回体14の旋回中心となるスイベルジョイント40がそれぞれ搭載されている。さらに、機体12の他側の表面には、燃料タンク35を開閉可能に覆う外装カバーであるカバーC1と、作動油タンク36およびコントロールバルブ37などを開閉可能に覆う外装カバーであるカバーC2とが前後に設けられ、機体12の後部の表面には、エンジン15およびポンプユニット16などを開閉可能に覆う外装カバーであるエンジンフードＦが設けられている。
【００２５】
コントロールバルブ37の各ポートは、キャブ18内に配置された図示されない操作弁(リモコン弁)側と複数のホース41などを介して接続された多岐管であるパイロットマニホールド42に対してホース43などを介して接続されているとともに、各シリンダ25，26，27，29、旋回モータ39および走行モータ(図示せず)などの各種油圧アクチュエータ側と複数のホース44などを介してそれぞれ接続され、また、このコントロールバルブ37の各ポートは、ポンプユニット16のメインポンプの吐出側とホース45などを介して接続されている。ポンプユニット16の吸込側は、ホース46などを介して作動油タンク36と接続されているとともに、パイロットポンプの吐出側はホース47を介してパイロットフィルタ48に接続され、このパイロットフィルタ48はホース49を介して操作弁に接続されている。そして、このコントロールバルブ37は、運転室内に配置された操作レバーやペダル(いずれも図示せず)などのオペレータの手動入力に応じた操作量で操作弁から供給されたパイロット圧信号に対応して各スプールが移動することで、各シリンダ25，26，27，29、旋回モータ39および下部走行体13の走行用の走行モータなどの各種油圧アクチュエータに給排される作動油を方向制御および流量制御することにより、各種油圧アクチュエータをオペレータの操作に対応して駆動させることが可能となっている。
【００２６】
また、コントロールバルブ37中の作動油通路には、図１乃至図４に示されるように、ポンプユニット16の駆動に伴い作動油内に生じる脈動を緩和するすなわちアキュムレータ機能を備えた脈動緩和部としてのサイドブランチホース51の一端側が接続されている。このサイドブランチホース51の他端側である先端側には、脈動緩和部接続体としての略筒状のホースステム52が取付けられ、このホースステム52の先端側には脈動緩和部固定部材としてのホースナット53が取付けられ、このホースナット53の内部には、取付部材としてのユニオン54が螺合され、このユニオン54のホースナット53から突出した部分の外周には、パイロットフィルタ48の固定用のプレート55にサイドブランチホース51を固定するための固定部材としてのロックナット56が螺合され、かつ、ユニオン54の中心軸に設けられたねじ孔部57には、接続部材としての筒状のブリードスクリュ58が螺合されている。そして、これらコントロールバルブ37、サイドブランチホース51、ホースステム52、ホースナット53、ユニオン54、ロックナット56、ブリードスクリュ58などにより、油圧装置59が構成されている。
【００２７】
サイドブランチホース51は、油圧回路内の作動油の特定周波数成分の脈動を吸収するように、その長さおよび太さなどがそれぞれ設定されている。
【００２８】
ホースステム52は、サイドブランチホース51に接続されている一端側(下端側)が開口されているとともに、他端側にホースナット53が摺動可能に取付けられた細長円筒状の突出部61が突出し、この突出部61の先端部に、ホースナット53の抜け止め用の鍔部62がフランジ状に突出している。
【００２９】
ホースナット53は、サイドブランチホース51とユニオン54とを接続するもので、鍔部62の下側に当接する受け部64が一端側に中心軸側へと突出しており、他端側の内周には、雌ねじ部65が形成されている。
【００３０】
ユニオン54は、プレート55に形成された挿入孔67に挿入されてプレート55の下側に突出する接続部である下部接続部68を一端側に備え、プレート55の挿入孔67の上側に係合してプレート55の上側に位置する接続部である上部接続部69を他端側に備えている。下部接続部68の外周面には、ホースナット53の雌ねじ部65などと螺合される雄ねじ部71が形成され、下部接続部68の一端部(下端部)には、ホースステム52の鍔部62の上側に圧接されるシール部材としてのＯリング72が取付けられている。
【００３１】
プレート55は、エンジンフードＦ(図５および図６)を開いたときに機体12の側方に露出する部分に位置している。したがって、油圧装置59のサイドブランチホース51の先端側、ホースステム52、ホースナット53、ユニオン54、ロックナット56およびブリードスクリュ58などは、エンジンフードＦを開いたときに機体12の側方に露出するように構成されている。また、このプレート55には、パイロットフィルタ48がボルト74を介して吊下げ固定されている。
【００３２】
ロックナット56は、ユニオン54の上部接続部69との間でプレート55を上下から締め付けて固定するもので、内周側に雌ねじ状のねじ部77を備え、このねじ部77がユニオン54の雄ねじ部71に螺合されている。
【００３３】
ねじ孔部57は、ユニオン54の下部接続部68に対応する位置に形成された孔部である下部孔部81と、ユニオン54の上部接続部69に対応する位置に形成された上部孔部82とを有し、これら下部孔部81と上部孔部82とが連通してユニオン54を貫通している。
【００３４】
上部孔部82には、一端側に中心軸方向へと傾斜した傾斜状の座面84が形成されているとともに、他端側である上端側に雌ねじ状のねじ部85が形成されている。したがって、上部孔部82は、下部孔部81側へと一端側が縮径されるように形成されている。
【００３５】
ブリードスクリュ58は、ねじ孔部57のねじ部85に螺合される雄ねじ状の螺合部91の一端側に、この螺合部91よりも径小の管部である下側管部92が一体に形成され、かつ、螺合部91の他端側に、この螺合部91よりも径小の管部である上側管部93が一体に形成され、内部に流出孔であるドレン孔94が形成されている。そして、ブリードスクリュ58は、作動油タンク36とともに、エンジンフードＦおよびカバーC2を開いた開口部からアクセス可能な位置に配置されている。
【００３６】
下側管部92は、下部孔部81の内径寸法よりも小さい外径寸法を有し、ブリードスクリュ58を緩めた状態で下部孔部81との間に作動油が通過可能な隙間Ｇが形成されるように構成されている。また、この下側管部92の一端側である下端側には、ねじ孔部57の上部孔部82の座面84と当接する当接面である傾斜状の傾斜当接面96が形成されている。
【００３７】
上側管部93には、一端側の外周部にブリードスクリュ58を回動操作するための操作部97がフランジ状に突出しているとともに、他端部に係止部98がフランジ状に形成されている。そして、この係止部98には、作動油の回収用のホース99の一端側が係止固定可能となっている。
【００３８】
ドレン孔94は、下側管部92の側部と上側管部93の上端部との間に亘って屈曲状に連通して形成されている。
【００３９】
ホース99は、メンテナンス時などに他端側が作動油タンク36へと接続されることで、サイドブランチホース51内の作動油を、ブリードスクリュ58を介して作動油タンク36へと回収可能とするものである。したがって、作動油タンク36は、メンテナンス時などの作動油の回収容器となっている。
【００４０】
次に、上記一実施の形態の作用効果を説明する。
【００４１】
パイロットフィルタ48を取付けたプレート55に油圧装置59を取付ける際には、まず、挿入部67にユニオン54の下部接続部68側を挿入し、プレート55の下側に突出した下部接続部68の雄ねじ部71にロックナット56のねじ部77をプレート55の下側から螺合させて締め付けることで、ユニオン54の上部接続部69とロックナット56との間でプレート55を挟持し、ユニオン54をプレート55に対して固定する。
【００４２】
次いで、サイドブランチホース51の先端のホースステム52に取付けられたホースナット53の雌ねじ部65を、下部接続部68の雄ねじ部71に螺合させて締め付けることで、ユニオン54の下部接続部68とホースナット53の受け部64との間でホースステム52の鍔部62を挟持固定する。このとき、Ｏリング72が鍔部62の上側に圧接され、ねじ孔部57がホースステム52の突出部61に対して液密および気密に接続される。
【００４３】
そして、図１に示されるように、ユニオン54のねじ孔部57のねじ部85にブリードスクリュ58の螺合部91を螺合させて締め付けて傾斜当接面96を座面84に当接させることで、ねじ孔部57がブリードスクリュ58により閉塞され、サイドブランチホース51の先端側が閉塞される。
【００４４】
この結果、サイドブランチホース51がプレート55に対して上下に固定され、サイドブランチホース51の先端側が上方に向けて配置されるとともに、ブリードスクリュ58がサイドブランチホース51の先端側の上端部に位置する。この状態で、ユニオン54およびブリードスクリュ58などは、図４に示されるように、作動油タンク36の上端部よりも上方に位置している。
【００４５】
作業機械11の動作の際には、操作レバーやペダルの手動入力に対応した操作量で各操作弁からパイロット圧信号が出力され、この出力されたパイロット圧信号がコントロールバルブ37の各ポートに供給されて、各スプールが移動することで、ポンプユニット16のメインポンプから吐出された作動油が、コントロールバルブ37の各スプールを介して制御されて各種油圧アクチュエータに供給され、これら油圧アクチュエータが動作する。
【００４６】
このとき、ポンプユニット16のメインポンプでの作動油の吐出および吸込みの反復によって、メインの油圧回路の作動油に圧力の脈動が発生する。この圧力の脈動は、サイドブランチホース51のアキュムレータ機能により低減される。すなわち、圧力の脈動は、サイドブランチホース51に分岐され、サイドブランチホース51内で反射されることで互いに干渉して低減される。
【００４７】
サイドブランチホース51内には、各ホースの接続の際などに混入した例えばメインの油圧回路内の空気が集まって溜まっている。メンテナンス時には、カバーC2およびエンジンフードＦを開き、ブリードスクリュ58の係止部98にホース99の一端側を接続し、このホース99の他端側を作動油タンク36(図３)に接続した上で、ブリードスクリュ58を図１に示される締め付け状態から図２に示される緩め状態へと緩めることで、ブリードスクリュ58の傾斜当接面96とねじ孔部57の座面84とが離間されて隙間Ｇが形成され、上部孔部82とブリードスクリュ58の下側管部92との隙間から空気とともに作動油(圧油)がドレン孔94を介してホース99へと噴出し、作動油タンク36内に回収される。
【００４８】
このように、下側管部92側をねじ孔部57に螺合させたブリードスクリュ58を、ねじ孔部57を閉塞する締め付け状態(図１)から緩める(図２)ことで、ブリードスクリュ58の他端側に接続したホース99を介して、ねじ孔部57から空気とともに作動油を噴出させて作動油タンク36に回収することにより、噴出した作動油の飛散を防止して作業環境の悪化を防止しながら作動油中から空気抜きできるとともに、作動油を作動油タンク36に戻して再利用することが可能になる。
【００４９】
しかも、サイドブランチホース51の先端側を、操作が容易な任意の位置に配置することができるので、作業性が良好になる。具体的に、油圧装置59は、作動油タンク36あるいはコントロールバルブ37と同側で、これら作動油タンク36およびコントロールバルブ37の後方に配置することで、作動油タンク36とブリードスクリュ58とに機体12の側方から同時に容易にアクセスでき、作業性が良好になる。
【００５０】
また、サイドブランチホース51の先端側を上方に向け、ブリードスクリュ58をサイドブランチホース51の上端部に位置させることにより、サイドブランチホース51の先端側に空気を溜めやすくし、より容易に空気抜きできる。
【００５１】
さらに、ブリードスクリュ58からの作動油の回収容器として、作動油を貯留する作動油タンク36を用いることにより、ホース99を介して回収した作動油を、より容易に再利用できる。また、ブリードスクリュ58および作動油タンク36の上端部を、コントロールバルブ37およびパイロットマニホールド42などの、これらブリードスクリュ58および作動油タンク36間に配置した他の部材よりも上側に配置しているので、ホース99の接続作業の際に、コントロールバルブ37などの他の部材が邪魔になることがなく、作業性が良好になる。
【００５２】
そして、ブリードスクリュ58を作動油タンク36よりも上方に位置させることで、ブリードスクリュ58から作動油タンク36へとホース99を介して作動油タンク36側へと流れやすくなり、より容易に作動油を回収できる。
【００５３】
また、ブリードスクリュ58と作動油タンク36とを、エンジンフードＦおよびカバーC2を開いた開口部からアクセス可能な位置に配置することにより、エンジンフードＦおよびカバーC2を開いた状態でブリードスクリュ58へのホース99の接続、および、ブリードスクリュ58の緩め操作などが容易に可能となり、作業性を向上できる。
【００５４】
さらに、ユニオン54およびブリードスクリュ58は、パイロットフィルタ48を取付けたプレート55に取付けることができるので、省スペース化できる。
【００５５】
そして、作業機械11が上記油圧装置59を備えることで、作業機械11のメンテナンス性が良好になる。
【００５６】
なお、上記一実施の形態において、作業装置19などは上記構成に限定されるものではない。
【００５７】
また、サイドブランチホース51の先端側は、ユニオン54およびブリードスクリュ58とともに、作業性が良好な機体12の任意の位置に配置できる。例えば、カバーC2を開くと作動油タンク36とともに機体12の側方に露出する位置などに配置すれば、作業性がさらに向上する。
【００５８】
さらに、上記油圧装置59は、例えば作業機械11のパイロット回路などに適用することも可能である。
【００５９】
そして、作業機械11としては、油圧ショベル以外でも、油圧アクチュエータを備えた任意の作業機械に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係る油圧装置の一実施の形態の接続部材の締め付け状態を一部を切り欠いて示す側面図である。
【図２】同上接続部材の緩め状態を一部を切り欠いて示す側面図である。
【図３】同上油圧装置を示す平面図である。
【図４】同上油圧装置を示す側面図である。
【図５】同上油圧装置を備えた作業機械を示す側面図である。
【図６】同上作業機械を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６１】
C2    外装カバーであるカバー
Ｆ    外装カバーであるエンジンフード
11    作業機械
12    機体
25    油圧アクチュエータとしてのブームシリンダ
26    油圧アクチュエータとしてのオフセットシリンダ
27    油圧アクチュエータとしてのアームシリンダ
29    油圧アクチュエータとしてのバケットシリンダ
36    回収容器としての作動油タンク
39    油圧アクチュエータとしての旋回モータ
51    脈動緩和部としてのサイドブランチホース
54    取付部材としてのユニオン
57    ねじ孔部
58    接続部材としてのブリードスクリュ
59    油圧装置
99    ホース
【図１】
2009270590.tif 000003
【図２】
2009270590.tif 000004
【図３】
2009270590.tif 000005
【図４】
2009270590.tif 000006
【図５】
2009270590.tif 000007
【図６】
2009270590.tif 000008