(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体と、この車体に取り付けられる作業装置とを有する作業機械に設けられ、
上記車体に搭載され、上記作業装置の駆動に使用される作動油が収容されるタンク本体と、このタンク本体内に配置される機器と、上記タンク本体に収容された作動油の油面を覆うフィルムを含み上記作動油の上記油面上に浮遊する浮き部材とを備えた作業機械の作動油タンクにおいて、
上記浮き部材は、上記フィルムの全周縁に設けられ、上記フィルムよりも高い剛性と、上記タンク本体の内面に対する滑動性と、変形時に自己形状復帰が可能な弾性とを有する枠体を備えていることを特徴とする作業機械の作動油タンク。
【請求項２】
請求項１に記載の作業機械の作動油タンクにおいて、
上記フィルムから垂下するガイドを備え、このガイドに上記タンク本体内に形成される作動油層と、この作動油層の上方の上記タンク本体内に形成される空気層とを連通させる小孔を設けたことを特徴とする作業機械の作動油タンク。
【請求項３】
請求項２に記載の作業機械の作動油タンクにおいて、
上記機器は、上記タンク本体の底部に配置される下部機器と、上記タンク本体内の上方に配置される上部機器とを含み、
上記枠体から垂下し、上記タンク本体に収容された作動油の量が所定量以下となったときに下端が上記タンク本体の底部に当接する複数本のテンションロッドを備え、
このテンションロッドの長さ寸法を、このテンションロッドの上記下端が上記タンク本体の上記底部に当接したときに、上記ガイドを上記下部機器よりも上方に位置させ、また、上記枠体を上記上部機器の下端よりも上方に位置させる寸法に設定したことを特徴とする作業機械の作動油タンク。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の作業機械の作動油タンクにおいて、
上記枠体は、内部に空気が収容されるチューブ状部材から成ることを特徴とする作業機械の作動油タンク。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の作業機械の作動油タンクにおいて、
上記浮き部材は、単一部材、または複数の部材から成ることを特徴とする作業機械の作動油タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の作業機械に備えられ、内部に収容された作動油の油面を覆う浮き部材を備えた作業機械の作動油タンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
車体例えば旋回体と、この旋回体に取り付けられる作業装置とを有する油圧ショベルなどの作業機械には、旋回体上に作業装置等の駆動に使用される作動油が収容される作動油タンクが備えられている。この作動油タンクに収容された作動油は、油圧ポンプによって作業装置等に含まれる各油圧アクチュエータへ供給され、これらの油圧アクチュエータから排出された作動油、すなわち戻り油が作動油タンクに戻されるようになっている。作動油タンク内の油量は、油圧アクチュエータの動作に応じて変化し、作動油タンク内の作動油の油面も油圧アクチュエータの動作によって変化する。この油面の変化により作動油タンクの内圧が変動するが、このような内圧変動は、作動油タンク及び作動油に悪影響を及ぼす。このようなことから、通常、上述した内圧変動幅を小さく抑えるために、作動油タンク内の作動油の上方に空気室を形成することが行われている。また、このような作動油タンクに収容された作動油に空気室内の空気の巻き込み等によって形成される大きな気泡、あるいは微細な気泡が混入すると、作動油が供給される油圧機器や、作動油の寿命に悪影響を与えることが知られている。
【０００３】
このような不具合に対して、特許文献１に、作動油タンクの油面に浮力を有して浮遊し、油面を覆うシート、すなわちフィルムから成る浮き部材を備え、この浮き部材によって作動油層と空気層を隔離して気泡の作動油内への混入を防ぐ技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１９６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来技術は、作業装置によって実施される作業に伴って作動油タンクに収容された作動油の油面が大きく変動したときなどに、シートが作動油タンク内に配置される配管、フィルタ等の機器に引っ掛かり、あるいは、まくれて折り重なることが生じる。このように、シートが機器に引っ掛かったり、まくれて折り重なったりした場合には、作動油の油面が空気室に大きく開放されてしまい、作動油内に気泡が混入する虞を生じる。また、上述のようにして変形したシートが強い力で作動油タンク内の機器に押し付けられることから、作動油タンク内の機器の損傷、あるいはシートすなわちフィルムの損傷を生じてしまうことが懸念される。
【０００６】
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、作業等に伴って収容された作動油の油面が大きく変化したときでも、油面を覆うフィルムを安定した展開状態に保つことができる作業機械の作動油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】
この目的を達成するために、本発明は、車体と、この車体に取り付けられる作業装置とを有する作業機械に設けられ、上記車体に搭載され、上記作業装置の駆動に使用される作動油が収容されるタンク本体と、このタンク本体内に配置される機器と、上記タンク本体に収容された作動油の油面を覆うフィルムを含み上記作動油の上記油面上に浮遊する浮き部材とを備えた作業機械の作動油タンクにおいて、上記浮き部材は、上記フィルムの全周縁に設けられ、上記フィルムよりも高い剛性と、上記タンク本体の内面に対する滑動性と、変形時に自己形状復帰が可能な弾性とを有する枠体を備えていることを特徴としている。
【０００８】
このように構成した本発明は、作業等に伴ってタンク本体内に収容された作動油の油面が大きく変化したときには、作動油の油面を覆うフィルムよりも剛性の高い枠体が、タンク本体内に配置された機器やタンク本体の内面に当接する。この際に、枠体がわずかに変形することがあっても、この枠体は自身の保有する弾性により自己形状復帰するように変化し、フィルム及び枠体を含む浮き部材は、作動油の油面の変化が少ないときの当初の配置形態に速やかに戻される。したがって、枠体に保持され、油面を覆うフィルムを安定した展開状態に保つことができ、このフィルムによって作動油層と空気層を隔離して作動油への気泡の混入を防ぐことができる。また、枠体がタンク本体内に配置される機器に押し付けられることがあっても、上述のように枠体は速やかに当初の形状に復帰するので、枠体から機器に与えられる押し付け力の影響を少なくすることができる。
【０００９】
また本発明は、タンク本体内に収容される作動油の量が少なくなったときでも、枠体の有する滑動性により、少なくなった作動油の油面をフィルムで覆った状態を保ちながら、枠体を円滑に下降させることができ、作動油に対する浮き部材の配置形態を当初の配置形態に維持させることができる。したがって、このように作動油の油量が減少したときでも、油面を覆うフィルムを安定した展開状態に保つことができ、このフィルムによって作動油層と空気層を隔離して作動油への気泡の混入を防ぐことができる。
【００１０】
また本発明は、上記発明において、上記フィルムから垂下するガイドを備え、このガイドに上記タンク本体内に形成される作動油層と、この作動油層の上方の上記タンク本体内に形成される空気層とを連通させる小孔を設けたことを特徴としている。
【００１１】
このように構成した本発明は、作動油の揺れの大きい油面付近において、揺れに伴って流速が速くなった作動油をガイドに衝合させることによってその流速を低下させ、揺れを少なくすることができ、比較的短時間のうちに油面を安静化することができる。また、フィルム上に作動油が溜まったときには、その作動油をガイドの小孔から滴下させて作動油内に戻すことができる。なお、作動油の油面から離れたガイドの下端付近は、油面付近に比べて作動油の流速が遅く、揺れが少なくなるので、このガイドの小孔を通して作動油が上昇するエネルギが小さくなり、これに伴ってガイドの小孔を通して作動油がフィルム上まで上昇することを抑えることができる。
【００１２】
また本発明は、上記発明において、上記機器は、上記タンク本体の底部に配置される下部機器と、上記タンク本体内の上方に配置される上部機器とを含み、上記枠体から垂下し、上記タンク本体に収容された作動油の量が所定量以下となったときに下端が上記タンク本体の底部に当接する複数本のテンションロッドを備え、このテンションロッドの上記下端が上記タンク本体の上記底部に当接したときに、上記ガイドを上記下部機器よりも上方に位置させ、また、上記枠体を上記上部機器の下端よりも上方に位置させる寸法に設定したことを特徴としている。
【００１３】
このように構成した本発明は、タンク本体内の作動油の量が少なくなってテンションロッドの下端がタンク本体の底部に当接した状態でも、このときテンションロッドに保持される枠体及びフィルムは、タンク本体の底部に配置される下部機器に接触することを防止できるので、油面を覆うフィルムを安定した展開状態に保つことができる。また、このような状態において、タンク本体内に配置される上部機器の下方に枠体及びフィルムが潜り込むことを防止でき、このような状態にあって作業等に伴って浮き部材が動いたときでも、枠体及びフィルムを上部機器に当接可能に保つことができる。枠体が上部機器に当接したときには、枠体がわずかに変形することがあっても、この枠体は自身の保有する弾性により自己形状復帰するように変化し、フィルム及び枠体を含む浮き部材を、当初の配置形態に速やかに戻すことができる。
【００１４】
また本発明は、上記発明において、上記枠体は、内部に空気が収容されるチューブ状部材から成ることを特徴としている。このように構成した本発明は、枠体及びフィルムを含む浮き部材を安定して作動油の油面上に浮遊させることができる。
【００１５】
また本発明は、上記発明において、上記浮き部材は、単一部材、または複数の部材から成ることを特徴としている。浮き部材を単一部材とするときには、部品数を少なく抑え、この浮き部材の管理が容易になる。また、浮き部材を複数の部材とするときには、作動油の油面上に浮き部材を配置しやすく、この配置作業を能率よく行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、タンク本体内に収容された作動油の油面を覆うフィルムを有する浮き部材が、フィルムの全周縁に設けられ、フィルムよりも高い剛性と、タンク本体の内面に対する滑動性と、変形時に自己形状復帰させる弾性とを有する枠体を備えていることから、作業等に伴って収容された作動油の油面が大きく変化したときでも、枠体を当初の形態に速やかに復帰させることができ、油面を覆うフィルムを安定した展開状態に保つことができる。これにより、フィルムによって作動油層と空気層を隔離して作動油内への気泡の混入を従来よりも高い精度で防ぐことができる。また、枠体がタンク本体内に配置される機器に押し付けられることがあっても、上述のように枠体は速やかに当初の形態に復帰するので、枠体から機器に与えられる押し付け力の影響を少なくすることができる。これによって、作業等に伴う作動油の揺れに起因するタンク本体内の機器の損傷、あるいは浮き部材のフィルムの損傷を防ぐことができ、これらのタンク本体内の機器、あるいは浮き部材のフィルムの耐久性を従来よりも向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る作動油タンクが備えられる作業機械の一例として挙げた油圧ショベルの側面図である。
【図２】本発明に係る作動油タンクの第１実施形態を示す横断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視に相応する縦断面図である。
【図４】第１実施形態においてタンク本体内に収容された作動油の量が少なくなった状態を示す縦断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態を示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る作業機械の作動油タンクの実施の形態を図に基づいて説明する。
【００１９】
図１は本発明に係る作動油タンクが備えられる作業機械の一例として挙げた油圧ショベルの側面図である。
【００２０】
この図１に示す油圧ショベルは、走行体１と、この走行体１上に配置され、車体を構成する旋回体２と、この旋回体２に取り付けられ、土砂の掘削作業等を行う作業装置３とを備えている。作業装置３は、旋回体２に上下方向の回動可能に取り付けられるブーム４と、このブーム４の先端に上下方向の回動可能に取り付けられるアーム５と、このアーム５の先端に上下方向の回動可能に取り付けられるバケット６とを含んでいる。また、この作業装置３は、ブーム４を駆動するブームシリンダ４ａ、アーム５を駆動するアームシリンダ５ａ、及びバケット６を駆動するバケットシリンダ６ａを含んでいる。旋回体２上の前側位置には運転室７を設けてあり、後側位置には重量バランスを確保するカウンタウエイト９を設けてある。また、運転室７とカウンタウエイト９の間には、エンジン及び油圧ポンプ等が収容される機械室８を設けてある。また、例えば運転室７と機械室８との間の旋回体２上の設置空間に、本発明の第１実施形態を構成する作動油タンク１０を備えている。
【００２１】
図２は本発明に係る作動油タンクの第１実施形態を示す横断面図、図３は図２のＡ−Ａ矢視に相応する縦断面図、図４は第１実施形態においてタンク本体内に収容された作動油の量が少なくなった状態を示す縦断面図である。
【００２２】
図２，３に示すように、第１実施形態に係る作動油タンク１０は、旋回体２に搭載されて、作業装置３のブームシリンダ４ａ等の油圧シリンダ、旋回体２を旋回させる図示しない旋回モータ、走行体１を走行させる図示しない走行モータなどの油圧アクチュエータの駆動に使用される作動油が収容され、例えば円筒状のタンク本体１１を備えている。このタンク本体１１内には、油圧アクチュエータからの戻り油が導かれるリターンポート１３、このリターンポート１３が連結され、戻り油中のゴミを除去するフルフローフィルタ１２と、タンク本体１１の底部に設けられ、油圧アクチュエータへの作動油の供給ポートであるサクションポート１４と、このサクションポート１４を囲むように配置され、油圧アクチュエータへ供給される作動油を清浄化するサクションフィルタ１５を配置してある。サクションフィルタ１５には、上下方向に延設されるサクションロッド１６が取り付けられ、このサクションロッド１６の上端には、タンク本体１１の上面に形成されサクションロッド１６が挿入される孔を塞ぐ蓋部１７を配置してある。
【００２３】
上述したリターンポート１３とフルフローフィルタ１２は、タンク本体１１内に収容される上部機器を構成し、サクションポート１４とサクションフィルタ１５は、タンク本体１１内に収容される下部機器を構成している。
【００２４】
また、この第１実施形態は、タンク本体１１に収容され、柔軟性、弾性、及び撥油性を有し、作動油の油面１８ａの例えば５０％〜１００％を覆うシート状のフィルム２１を含み、作動油の油面１８ａ上に浮遊する単一部材から成る浮き部材２０を備えている。タンク本体１１内は、図３に示すように、浮き部材２０によって作動油層１８と、この作動油層１８の上に形成される空気層１９に分離されている。
【００２５】
また、浮き部材２０は、フィルム２１の全周縁にこのフィルム２１と一体に設けられ、フィルム２１よりも高い剛性と、タンク本体１１の内面に対する滑動性と、変形時に自己形状復帰が可能な弾性とを有し、作動油の油面１８ａ上に浮遊する枠体２２を備えている。この枠体２２は、例えば内部に空気が収容される合成樹脂製のチューブ状部材から成っている。
【００２６】
また、この第１実施形態は、浮き部材２０のフィルム２１から垂下する複数のガイド２３を備え、このガイド２３に、図３にも示すようにタンク本体１１内に形成される作動油層１８と、この作動油層１８の上方の空気層１９とを連通させる小孔２４を設けてある。
【００２７】
また、この第１実施形態は、枠体２２から垂下し、図４に示すように、タンク本体１１に収容された作動油の量が所定量以下となったときに下端がタンク本体１１の底部１１ａに当接する複数のテンションロッド２５を備えている。これらのテンションロッド２５の長さ寸法は、これらのテンションロッド２５の下端がタンク本体１１の底部１１ａに当接したときに、ガイド２３のそれぞれを下部機器であるサクションフィルタ１５よりも上方に位置させ、また、枠体２２を上部機器であるフルフローフィルタ１２の下端１２ａよりも上方に位置させる寸法に設定してある。
【００２８】
また、浮き部材２０は、フルフローフィルタ１２及びリターンポート１３を囲むように形成される切り欠き部２７、及びサクションロッド１６を囲むように形成される切り欠き部２８を有している。さらに、この第１実施形態は、枠体２２に、図示しないフック部材が係合する係合部２６を設けてある。図示しないフック部材を係合部２６に係合させた状態で、浮き部材２０の作動油の油面１８ａ上への装着作業、及び油面１８上からの取り出し作業が行われる。
【００２９】
このように構成した第１実施形態は、図示しない油圧ポンプによってタンク本体１１内の作動油がサクションポート１４から吸い込まれ、作業装置３等に含まれる油圧アクチュエータに供給されることによって該当する油圧アクチュエータが作動し、これに伴って作業装置３等が駆動して、土砂の掘削作業等が実施される。油圧アクチュエータからの戻り油は、リターンポート１３及びフルフローフィルタ１２を介してタンク本体１１内に戻され、このタンク本体１１内に蓄えられる。
【００３０】
この第１実施形態によれば、作業等に伴ってタンク本体１１内に収容された作動油の油面１８ａが大きく変化したときには、作動油の油面１８ａを覆うフィルタ２１よりも剛性の高い枠体２２が、タンク本体１１内に配置された上部機器を構成するフルフローフィルタ１２、リターンポート１３や、タンク本体１１の内面に当接する。この際に、枠体２２が変形することがあっても、この枠体２２は自身の保有する弾性により自己形状復帰するように元の形に戻り、フィルム２１及び枠体２２を含む浮き部材２２は、作動油の油面１８ａの変化が少ないときの当初の配置形態に速やかに戻される。したがって、枠体２２に保持され、油面１８ａを覆うフィルム２１を安定した展開状態に保つことができ、このフィルム２１によって作動油層１８と空気層１９を隔離して作動油への気泡の混入を高い精度で防ぐことができる。
【００３１】
また、枠体２２がタンク本体１１内に配置されるフルフローフィルタ１２やリターンポート１３に押し付けられることがあっても、上述のように枠体２２は速やかに当初の形態に復帰するので、枠体２２からフルフローフィルタ１２やリターンポート１３に与えられる押し付け力の影響を少なくすることができる。これによって、作業等に伴う作動油の揺れに起因するタンク本体１１内のフルフローフィルタ１２やリターンポート１３の損傷、あるいは浮き部材２０のフィルム２１の損傷を防ぐことができ、これらのフルフローフィルタ１２やリターンポート１３、あるいは浮き部材２０のフィルム２１の耐久性を向上させることができる。
【００３２】
また、この第１実施形態によれば、作動油の揺れの大きい油面１８ａの付近において、揺れに伴って流速が速くなった作動油を複数のガイド２３に衝合させることによってその流速を低下させ、この作動油の揺れを少なくすることができ、比較的短時間のうちに油面１８ａを安静化することができる。また、フィルム２１上に作動油が溜まったときには、その作動油をガイド２３の小孔２４から滴下させて作動油内に戻すことができる。なお、作動油の油面１８ａから離れたガイド２３の下端付近は、油面１８ａ付近に比べて作動油の流速が遅く、揺れが少なくなるので、このガイド２３の小孔２４を通して作動油が上昇するエネルギが小さくなり、これに伴ってガイド２３の小孔２４を通して作動油がフィルム２１上まで上昇することを抑えることができる。
【００３３】
また、この第１実施形態によれば、図４に示すように、タンク本体１１内の作動油の量が少なくなったときでも、枠体２２の有する滑動性により、少なくなった作動油の油面１８ａをフィルム２１で覆った状態を保ちながら、枠体２２を円滑に下降させることができ、作動油に対する浮き部材２０の配置形態を当初の配置形態に維持することができる。また、このようにタンク本体１１内の作動油の量が少なくなり、テンションロッド２５の下端がタンク本体１１の底部１１ａに当接した状態でも、このときテンションロッド２５に保持される枠体２２及びフィルム２１が、タンク本体１１の底部１１ａに配置される下部機器であるサクションフィルタ１５に接触することを防止できるので、油面１８ａを覆うフィルム２１を安定した展開状態に保つことができる。また、サクションフィルタ１５によってフィルム２１が損傷することを防止することができる。
【００３４】
また、このようにテンションロッド２５の下端がタンク本体１１の底部１１ａに当接した状態において、タンク本体１１内に配置される上部機器であるフルフローフィルタ１２の下方に、枠体２２及びフィルム２１が潜り込むことを防止でき、このような状態にあって作業等に伴って浮き部材２０が動いたときでも、枠体２２及びフィルム２１をフルフローフィルタ１２に当接可能に保つことができる。したがって、枠体２２がフルフローフィルタ１２に当接して変形することがあっても、この枠体２２は自身の保有する弾性により自己形状復帰し、フィルタ２１及び枠体２２を含む浮き部材２０を、当初の配置形態に速やかに戻すことができる。
【００３５】
また、この第１実施形態によれば、枠体２２が、内部に空気が収容されたチューブ状部材から成ることから、枠体２２及びフィルム２１を含む浮き部材２０を安定して作動油の油面１８ａ上に浮遊させることができる。
【００３６】
さらに、この第１実施形態は、浮き部材２０が単一部材から成るので、部品数を少なく抑え、この浮き部材２０の管理が容易である。
【００３７】
図５は本発明の第２実施形態を示す横断面図である。この図５に示す第２実施形態は、浮き部材が複数の浮き部材から成っている。すなわち、この第２実施形態は、作動油の油面１８ａ上に浮遊する浮き部材が、例えば第１浮き部材３０と第２浮き部材４０とから成っている。
【００３８】
第１浮き部材３０は、上述したフィルム２１と同様のフィルム３１と、上述した枠体２２と同様の枠体３２と、上述したガイド２３と同様の小孔３４を有する複数のガイド
３３と、上述したテンションロッド２５と同様の複数のテンションロッド３５と、上述した係合部２６と同様のフック部材が係合する係合部３７とを備えている。また、この第１浮き部材３０は、フルフローフィルタ１２及びリターンポート１３を避けるように形成される湾曲部３６を備えている。
【００３９】
第２浮き部材４０も第１浮き部材３０と同様に構成され、フィルム４１と、枠体４２と、小孔４４を有する複数のガイド４３と、複数のテンションロッド４５と、係合部４７とを備えている。また、この第２浮き部材４０も、フルフローフィルタ１２及びリターンポート１３を避けるように形成される湾曲部４６を備えている。また、第１浮き部材３０と第２浮き部材４０との間には、間隙４８が設けられ、この間隙４８にサクションフィルタ１５に取り付けられるサクションロッド１６が配置されるようになっている。
【００４０】
このように構成した第２実施形態も基本的な構成は第１実施形態と同等である。しがって、第１実施形態と同等の作用効果を得ることができる。また、この第２実施形態は、浮き部材が複数の部材、すなわち第１浮き部材３０と第２浮き部材４０とから成っているので、作動油の油面１８ａ上に浮き部材を配置しやすく、この配置作業を能率よく行うことができる。
【００４１】
なお、浮き部材を複数の浮き部材とする場合、例えば同一形状に形成した３つ以上の浮き部材を設けることもできる。このように構成した場合には、製作コストを低減できるとともに、作動油の油面１８ａ上に配置する際に、配置の自由度が大きくなり、配置作業がさらに容易になる。
【００４２】
また、上記各実施形態は、枠体２２，３２，４２が内部に空気が収容されるチューブ状部材から成っているが、油面１８ａに対する浮遊性を確保できるのであれば、枠体を断面が中実の部材によって構成してもよい。
【符号の説明】
【００４３】
２    旋回体（車体）
３    作業装置
１０    作動油タンク
１１    タンク本体
１１ａ  底部
１２    フルフローフィルタ（上部機器）
１３    リターンポート
１４    サクションポート
１５    サクションフィルタ（下部機器）
１６    サクションロッド
１８    作動油層
１８ａ  油面
１９    空気層
２０    浮き部材
２１    フィルム
２２    枠体
２３    ガイド
２４    小孔
２５    テンションロッド
３０    第１浮き部材
３１    フィルム
３２    枠体
３３    ガイド
３４    小孔
３５    テンションロッド
４０    第２浮き部材
４１    フィルム
４２    枠体
４３    ガイド
４４    小孔
４５    テンションロッド
【図１】
0005492145.tif 000002
【図２】
0005492145.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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