(57)【要約】【課題】燃料タンク内の燃料を清浄な状態に維持し易い建設機械の燃料タンクを提供する。【解決手段】燃料タンク３４は、上壁５８に装着孔６０を有するタンク本体４０と、タンク本体４０の上壁５８に装着孔６０を閉塞した状態で脱着可能に取り付けられた給油口アセンブリ６２であって、タンク本体４０内に装着孔６０を通じて配置され、燃料フィラーチューブ３６から注入された燃料を通過させてタンク本体４０内に導入するフィルタユニット７０を含む給油口アセンブリ６２とを備え、フィルタユニット７０は、タンク本体４０内への燃料導入口１０６を有したフィルタケース１００と、フィルタケース１００内に取り外し可能に収容され、燃料をろ過する袋形状のフィルタ１１４とを含み、フィルタ１１４は、シート状のフィルタ素材から形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に給油口を有した建設機械の燃料タンクにおいて、
上壁に前記給油口の外径よりも大きな内径の装着孔を有したタンク本体と、
前記タンク本体の前記上壁に前記装着孔を閉塞した状態で脱着可能に取付けられた給油口アセンブリであって、タンク本体内に前記装着孔を通じて配置され、前記給油口から注入された燃料を通過させて前記タンク本体内に導入するフィルタユニットを含む、給油口アセンブリと
を備え、
前記フィルタユニットは、
前記タンク本体内への燃料の導入口を有したフィルタケースと、
前記フィルタケース内に取り外し可能に収容され、燃料をろ過する袋形状のフィルタと
を含み、
前記フィルタはシート状のフィルタ素材から形成されている
ことを特徴とする建設機械の燃料タンク。
【請求項２】
前記フィルタは、５μｍ〜４０μｍの平均細孔径、０．５ｍ２〜１．０ｍ２のろ過面積を有することを特徴とする請求項１に記載の建設機械の燃料タンク。
【請求項３】
前記給油口アセンブリは、
前記給油口を形成する燃料フィラーチューブを備え、この燃料フィラーチューブを通じて給油された燃料をフィルタケース内に導くアセンブリプレートと、
前記フィルタケースに設けられたケースフランジと
を更に含み、
前記アセンブリプレート及び前記ケースフランジは互いに重ね合わされた状態で、前記タンク本体の上壁に脱着可能に取付けられ、前記装着孔を閉塞することを特徴とする請求項１又は２に記載の建設機械の燃料タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械に搭載される燃料タンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベル等の建設機械は、エンジンに供給される燃料を貯留する燃料タンクを搭載している。この燃料タンクには、給油の際、外部から砂利等の異物が燃料タンク内に入り込まないように給油口に金網製のストレーナを設置したものが知られている（例えば、特許文献１に記載されている燃料タンク等）。この公知の燃料タンクは、タンク本体の上面部に設けられた筒状の給油口と、この給油口の内壁に支持部材を介して支持されたカップ形状のフィルタ、即ち、ストレーナを備えており、このストレーナは金属製のメッシュ材からなり、その上部開口端に支持部材と係合するフランジを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２０５８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この種のストレーナは、比較的目が粗いメッシュ材を用い、主に、砂利等を捕集することを目的として給油口に設置されている。
しかしながら、近年の建設機械に用いられるエンジンに対しても、排出ガス規制をクリアしつつ高出力と低燃費とを両立させる要求が強く、燃料噴射ノズルからの燃料の噴射タイミングや噴射量をきめ細かく、且つ、高精度に制御する必要がある。このためには、燃料噴射ノズルの目詰まりを確実に阻止しなければならない。そこで、燃料タンク内への塵埃の混入は極力避けなければならず、また同時に、燃料タンク自体も常に清浄な状態に維持されている必要があり、定期的に燃料タンクを清掃することが欠かせない。
【０００５】
通常、燃料タンクの清掃は、タンク下部に設けられたドレーン口を開放した状態で、給油口から洗浄剤噴射ノズルを挿入し、このノズルから洗浄剤をタンク内壁に向かって噴射し、タンク内に溜まった塵埃を洗浄剤とともにドレーン口から排出する方法が一般的である。
しかしながら、通常、燃料タンクの給油口は、燃料給油ノズルが入る程度の口径を有しているに過ぎず、しかも、給油口内にはその内壁に上述した支持部材が配設されているので、この支持部材は、給油口を部分的に塞ぎ、給油口の有効開口面積を更に小さくしている。このため、洗浄剤噴射ノズルを給油口から燃料タンク内に挿入し難く、タンクの清掃作業には手間を要する。
【０００６】
本発明は、上記の事情に基づいてなされたものであり、その目的とするところは、燃料タンク内の燃料を清浄な状態に維持し易い建設機械の燃料タンクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の燃料タンクは、上部に給油口を有した建設機械の燃料タンクにおいて、上壁に前記給油口の外径よりも大きな内径の装着孔を有したタンク本体と、前記タンク本体の前記上壁に前記装着孔を閉塞した状態で脱着可能に取付けられた給油口アセンブリであって、タンク本体内に前記装着孔を通じて配置され、前記給油口から注入された燃料を通過させて前記タンク本体内に導入するフィルタユニットを含む、給油口アセンブリとを備え、前記フィルタユニットは、前記タンク本体内への燃料の導入口を有したフィルタケースと、前記フィルタケース内に取り外し可能に収容され、燃料をろ過する袋形状のフィルタとを含み、前記フィルタはシート状のフィルタ素材から形成されていることを特徴とするものである（請求項１）。
【０００８】
請求項１に記載の燃料タンクによれば、フィルタはフィルタケースの内面にて支持されることから、そのろ過面積を安定して確保でき、塵埃の捕集を良好な状態で行うことができる。また、給油口アセンブリは、着脱可能であり、簡単にフィルタの交換ができる。しかも、給油口アセンブリを取り外すと、タンク本体上面に比較的大径の装着孔が露出するので、この装着孔から洗浄剤噴射ノズルを簡単にタンク内に挿通でき、燃料タンク内の清掃が容易に行える。
【０００９】
また、前記フィルタは、５μｍ〜４０μｍの平均細孔径、０．５ｍ２〜１．０ｍ２のろ過面積を有する構成とすることが好ましい（請求項２）。
請求項２に記載の燃料タンクによれば、給油口アセンブリ内に高性能のフィルタを備えていることから、燃料タンクへ燃料を給油する際に、給油口の部分で微細な塵埃を予め捕集することができ、燃料配管に介挿されている燃料フィルタと併せて燃料中の微細な塵埃を極力排除することができる。
【００１０】
また、前記給油口アセンブリは、前記給油口を形成する燃料フィラーチューブを備え、この燃料フィラーチューブを通じて給油された燃料をフィルタケース内に導くアセンブリプレートと、前記フィルタケースに設けられたケースフランジとを更に含み、前記アセンブリプレート及び前記ケースフランジは互いに重ね合わされた状態で、前記タンク本体の上壁に脱着可能に取付けられ、前記装着孔を閉塞する構成とすることが好ましい（請求項３）。
【００１１】
請求項３に記載の燃料タンクによれば、フィルタケースを安定して保持することができる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１〜３の建設機械の燃料タンクは、燃料タンクを含めた燃料流路内の微細な塵埃を極力少なくし、清浄な燃料をエンジンに供給できるので、燃料噴射ノズルの目詰まりは防止され、きめ細かい燃料供給制御に対応できる。このため、この燃料タンクを備えた建設機械は、微細な塵埃に起因するエンジントラブルの発生を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の燃料タンクを備えたクローラ型の油圧ショベルを示す側面図である。
【図２】図１の燃料タンクを示す一部切欠側面図である。
【図３】図２中の円Ａ内を拡大して示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の燃料タンクを説明するに先立ち、建設機械について図面を参照して説明する。
図１は建設機械としてのクローラ型の油圧ショベル２を示し、この油圧ショベル２は大きく分けて見たとき、下部走行体４と、この下部走行体４上に配設された上部旋回体６とからなっている。
【００１５】
下部走行体４は、左右のクローラ８と、これらクローラ８をそれぞれ駆動する左右の油圧式走行モータ（図示せず）とを備えている。
上部旋回体６は、下部走行体４上に旋回ベアリング１０を介して旋回可能に設けられた上部フレーム１２を備え、この上部フレーム１２上の前部左側に運転室１４が設けられている。また、上部フレーム１２には作業装置が配設されており、この作業装置は運転室１４の右側に、上部フレーム１２の前側中央部から延びるブーム１６を備えている。ブーム１６はその両側の一対のブームシリンダ１８を伸縮させることで起伏される。このブーム１６の先にはアーム２０が回動可能に連結され、このアーム２０の先端にはリンク機構２２を介して、バケット２４が取り付けられている。そして、これらアーム２０およびバケット２４もまた、そのアームシリンダ２６およびバケットシリンダ２８の伸縮を受けて回動される。
【００１６】
一方、運転室１４の後方にはエンジン室３０が配設され、このエンジン室３０内にはエンジン及びこのエンジンにより駆動される油圧ポンプ（ともに図示せず）等が配設されている。
また、上部フレーム１２の右側、即ち、ブーム１６を挟んで運転室１４と反対側には、前記エンジンへ供給される燃料を貯留する燃料タンク３４が配設されている。この燃料タンク３４はその上壁から突出する燃料フィラーチューブ３６を有し、この燃料フィラーチューブ３６は円形のキャップ３８により開閉可能に閉塞されている。
【００１７】
次いで、燃料タンク３４について詳述する。
図２に示すように、燃料タンク３４は、中空のタンク本体４０を備え、このタンク本体４０は直方体形状をなしている。
タンク本体４０の底壁４２は、その中央部に燃料導出口４４を備えており、この燃料導出口４４には、燃料供給配管４６の一端が接続されている。この燃料供給配管４６は、その他端がエンジン４８に接続されており、途中に燃料フィルタ５０が介挿されている。また、底壁４２には燃料導出口４４を避けた部位に、ドレーン口５２が設けられており、このドレーン口５２は、通常、ドレーンキャップ５４により閉塞されている。
【００１８】
タンク本体４０の上壁５８には、その中央部分に装着孔６０が設けられている。この装着孔６０は、燃料フィラーチューブ３６の外径寸法よりも充分に大きな内径寸法、つまり、洗浄剤噴射ノズル（図示せず）が余裕をもって挿通できる大きさを有している。より詳しくは、図３に示すように、上壁５８には装着孔６０を囲む環状の台座リブ６６が形成されている。この台座リブ６６はタンク本体４０の上方に向けて突出し、装着孔６０と同一の内径を有する。また、台座リブ６６の上面には複数のねじ穴６８が形成され、これらねじ穴６８は台座リブ６６の周方向に間隔を存して配置されている。
【００１９】
図３から明らかなように、上述した台座リブ６６上には前述した燃料フィラーチューブ３６を含む給油口アセンブリ６２が装着されており、この給油口アセンブリ６２は、燃料フィラーチューブ３６とフィルタユニット７０とを円形のアセンブリプレート６４を介して組付けたものとなっている。
詳しくは、アセンブリプレート６４はその中央に貫通孔９６を有しており、燃料フィラーチューブ３６はアセンブリプレート６４の上面から貫通孔９６と同軸にして立設されている。燃料フィラーチューブ３６は、給油ノズル（図示せず）を受け入れ可能な内径を有し、前述したキャップ３８は燃料フィラーチューブ３６の上端部に螺合されている。具体的には、燃料フィラーチューブ３６における内周面８０の上端部に雌ねじ８４が形成されている一方、キャップ３８はその内部に環状のプラグ部８２を有し、このプラグ部８２の外周面に雌ねじ８４と螺合する雄ねじ８６が形成されている。即ち、キャップ３８はその内径が燃料フィラーチューブ３６の外径よりも大きく、プラグ部８２が燃料フィラーチューブ３６の上端部内にねじ込まれている。また、燃料フィラーチューブ３６の上端面とキャップ３８の内端面との間には樹脂ガスケット７８が挟み込まれており、この樹脂ガスケット７８はキャップ３８の内端面、即ち、その外周壁８８とプラグ部８２との間の環状溝９０の底に装着されている。
【００２０】
更に、アセンブリプレート６４はその外周縁に外縁リブ９２を有し、この外縁リブ９２は下方、即ち、タンク本体４０側に突出し、台座リブ６６の外径寸法よりも僅かに大きな内径寸法を有する。
前述したフィルタユニット７０は、アセンブリプレート６４の下面側に配置され、フィルタエレメント９８を収容したフィルタケース１００を備えている。このフィルタケース１００は有底円筒形状のケース本体１０２と、このケース本体１０２の上端に設けられたケースフランジ１０４とを有する。ケースフランジ１０４はその外径が台座リブ６６の外径と同一であり、アセンブリプレート６４と台座リブ６６との間にそれぞれシール（図示しない）を介して挟み込まれ、これらアセンブリプレート６４及びケースフランジ１０４は複数のボルト１１８を介して台座リブ６６に締結されている。即ち、アセンブリプレート６４及びケースフランジ１０４には台座リブ６６のねじ穴６８にそれぞれ対応した貫通孔９４，１１０がそれぞれ形成され、ボルト１１８は貫通孔９４，１１０を通じてねじ穴６８にねじ込まれている。
【００２１】
上述の締結状態にあるとき、アセンブリプレート６４及びケースフランジ１０４は装着孔６０を閉塞する蓋として機能し、また、アセンブリプレート６４の外縁リブ９２はケースフランジ１０４の外周面上部に嵌合されている。
上述したケース本体１０２は前述した装着孔６０を通じてタンク本体４０内に延び、
その下部の外周面には複数の側方開口が燃料導入口１０６として形成されている。また、ケースフランジ１０４の上面にはその中央にケース本体１０２の内径よりも大きな凹所１０７が形成されており、この凹所１０７は、環状の底面１０８を有している。
【００２２】
フィルタエレメント９８は、上端に円環状の固定具１１２と、この固定具１１２に一体的に設けられたフィルタ１１４とを備えている。この固定具１１２は、耐油性の樹脂素材からなり、上述した底面１０８上に保持されている。なお、固定具１１２はその内孔１１６がアセンブリプレート６４の貫通孔９６と同径であり、貫通孔９６と合致した状態にある。
【００２３】
フィルタ１１４はケース本体１０２の内部形状と同様な袋状をなし、固定具１１２からケース本体１０２内に垂下されている。フィルタ１１４は、平均細孔径が５μｍ〜４０μｍ、ろ過面積が０．５ｍ２〜１．０ｍ２の柔軟な布状のフィルタ素材から形成されている。ここで、フィルタ素材としては、グラスファイバ、不織布、紙等を用いることができ、特に限定されるものでない。本実施形態の場合、フィルタ１１４のフィルタ素材はグラスファイバ製の布であり、その平均細孔径及びろ過面積はそれぞれ２０μｍ、０．５ｍ２である。
【００２４】
平均細孔径及びろ過面積に関して更に説明を加えると、平均細孔径が５μｍ未満では、フィルタ１１４の目詰まりを起こし易くなり、フィルタ１１４の交換頻度が高くなる。逆に、平均細孔径が４０μｍを超えると細かい塵埃がフィルタ１１４を通過してしまい、後段の燃料フィルタ５０の負担が増えてしまう。よって、平均細孔径は上記範囲内にて設定されているのが好ましい。一方、ろ過面積が０．５ｍ２未満では、単位時間当たりフィルタ１１４を通過する燃料のろ過流量が少なくなり、燃料の注入に時間がかかってしまったり、燃料が燃料フィラーチューブ３６から外部に溢れ出す虞がある。また、ろ過面積が１．０ｍ２を超えると、フィルタ１１４が過度に大形化する。このため、ろ過面積は、上記範囲内にて設定されていることが好ましい。
【００２５】
以上のような燃料タンク３４の働きについて以下に説明する。
空の燃料タンク３４に給油をする場合、先ず、キャップ３８を取り外して、燃料フィラーチューブ３６内に給油装置の給油ノズル（図示せず）を挿入し、燃料タンク３４内に燃料を注入していく。注入された燃料は、燃料フィラーチューブ３６からフィルタユニット７０内に導入され、そのケース本体１０２内のフィルタ１１４によりろ過された後、ケース本体１０２の側方開口、即ち、燃料導入口１０６からタンク本体４０内に導入される。このとき、燃料中に存在する塵埃は勿論、給油中に燃料フィラーチューブ３６の上端開口から入り込む塵埃はフィルタ１１４により捕集され、燃料タンク３４内には清浄な燃料が貯留される。
【００２６】
なお、燃料タンク３４内の燃料は、燃料導出口４４から燃料供給配管４６を介してエンジン４８に向けて送り出されるが、この過程にて、燃料は燃料フィルタ５０を通過する際、燃料フィルタ５０にて再度ろ過され、更に清浄化された燃料がエンジン４８に供給される。
このように、本発明に係る燃料タンク３４は、高性能なフィルタ１１４を給油口アセンブリ６２内に備えているので、給油の際、数μｍ〜数十μｍの塵埃を予め捕集できる。
【００２７】
給油時、燃料がフィルタ１１４を急激に通過しても、フィルタ１１４はケース本体１０２の内面にて支持されることから、そのろ過面積を安定して確保できるばかりでなく、その損傷をも防止可能となる。また、万一、石等の大きな異物がフィルタ１１４内に入ったとしても、その異物の重みによってフィルタ１１４の底部が変形したり、損傷したりすることは防止される。更に、フィルタ１１４の側部及び底部を含むフィルタ１１４の外面全体がケース本体１０２に覆われていることから、油圧ショベル２の動作中に生じる衝撃等によって燃料タンク内の燃料が動き、燃料の波打ちが起きたとしても、その燃料がフィルタ１１４の側面に直接衝突することはなく、フィルタ１１４自体に大きな力が作用することは防止される。このため、フィルタ１１４が燃料タンク内の燃料の移動にともない損傷してしまうような不具合の発生は有効に抑えることができる。以上のように、フィルタ１１４は、ケース本体１０２により保護されているので、フィルタ１１４自体の強度を特に高める必要はなく、比較的安価なフィルタを採用することができ経済的にも優れている。
【００２８】
また、上記フィルタ１１４が目詰まりを起こした場合、給油口アセンブリ６２を締結しているボルト１１８を弛めて、給油口アセンブリ６２をタンク本体４０から取り外し、そして、給油口アセンブリ６２をフィルタユニット７０と燃料フィラーチューブ３６を含むアセンブリプレート６４とに分解する。そして、フィルタユニット７０内からフィルタエレメント９８を取り出し、新しいフィルタエレメント９８と交換する。新しいフィルタエレメント９８を含むフィルタユニット７０は、アセンブリプレート６４と再度組み合わされ、給油口アセンブリ６２として、タンク本体４０に締結される。このように、本発明の燃料タンク３４によれば、フィルタ交換も簡単に行える。
【００２９】
更に、燃料タンク３４内を清掃する場合、まず、タンク本体４０の底壁４２のドレーンキャップ５４を外し（図２参照）、内部に残っている燃料を放出する。次いで、フィルタ交換の際と同様にして、給油口アセンブリ６２をタンク本体４０から取り外し、装着孔６０を露出させる。そして、この装着孔６０から洗浄剤噴射ノズル（図示せず）をタンク本体４０内へ挿入し、タンク本体４０の内壁に向かって洗浄剤を噴射すれば、タンク本体４０内の塵埃を洗浄剤とともにドレーン口５２から排出でき、タンク本体４０内の清掃が行える。この装着孔６０は、燃料フィラーチューブ３６の外径よりも大きいので、洗浄剤噴射ノズルをタンク本体４０内へ導入し易く、清掃作業の高効率化に寄与する。
【００３０】
以上のような燃料タンク３４を備えた油圧ショベル２によれば、燃料タンク３４を含めた燃料流路内の燃料を常に清浄な状態に保つことができることから、清浄な燃料の安定供給が維持され、燃料に混入した塵埃に起因するエンジントラブルの発生を有効に防止することができる。
なお、本発明は、上記した一実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【００３１】
例えば、本実施形態においては、クローラ型の油圧ショベル２について説明したが、本発明は、この態様に限定されるものではなく、ホイール式油圧ショベル、あるいは、油圧ショベル以外のタイプの建設機械に同様に採用しても構わない。
【符号の説明】
【００３２】
２                  油圧ショベル（建設機械）
４                  下部走行体
６                  上部旋回体
３４                燃料タンク
３６                燃料フィラーチューブ
４０                タンク本体
５８                上壁
６０                装着孔
６２                給油口アセンブリ
６４                アセンブリプレート
７０                フィルタユニット
９８                フィルタエレメント
１００              フィルタケース
１０２              ケース本体
１０４              ケースフランジ
１０６              燃料導入口
１１４              フィルタ
【図１】
2010260425.tif 000003
【図２】
2010260425.tif 000004
【図３】
2010260425.tif 000005