(57)【要約】【課題】  建設機械が備える燃料タンクを、簡単な構成でありながら水分だけ水抜き可能とする。【解決手段】  燃料タンク１３は、下部走行体２とこの下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体４とこの上部旋回体に一端側を俯仰動可能に接続された作業装置５とを備える建設機械の上部旋回体に搭載される。燃料タンクの底部にこの燃料タンクに貯留されるドレーン水を排出するドレーン水排出回路２３Ａ、２３Ｂと、このドレーン水排出回路に介在させた開閉コック２４および水位計２８とを設ける。水位計は外部から目視可能である。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体とこの下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体とこの上部旋回体に一端側を俯仰動可能に接続された作業装置とを備える建設機械の前記上部旋回体に搭載される燃料タンクにおいて、
前記燃料タンクの底部にこの燃料タンクに貯留されるドレーン水を排出するドレーン水排出回路と、このドレーン水排出回路に介在させた弁手段及び水位計とを設け、前記水位計は、前記建設機械の建屋カバーを開いたときに目視で水位を検出可能に設けら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】
前記水位計は、フロート手段であって、このフロート手段は水と軽油との中間の比重を有する材料であり、疎水性の材料からな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】
前記弁手段は開閉コックであり、前記フロート手段はポリエチレン樹脂製であることを特徴とする請求項１または２に記載の建設機械の燃料タンク。
【請求項４】
前記燃料タンクの底部に燃料タンク内部に連通するロングエルボ手段を設け、このロングエルボ手段の上端部は、前記フロート手段の上下動範囲の上限以下であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の建設機械の燃料タンク。
【請求項５】
前記フロート手段の上下動範囲の下限は、前記燃料タンクの底部に接続されるエルボ手段以下であることを特徴とする請求項４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】
本発明は建設機械が備える燃料タンクに係り、特に燃料タンク内に紛れ込んだ水を水抜きするのに好適な燃料タンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の内燃機関用の燃料タンクの例が特許文献１に記載されている。この公報に記載の燃料タンクでは、燃料タンク中に貯留される燃料に含まれる水分をエンジン作動中に水抜きする際に、ドレンポートからの空気の逆流により燃料供給が遮断されるのを防止するために、燃料タンクに燃料中の水位を測る水位計を設け、この水位計が検出した水位が所定水位より高くなったら、燃料タンクの底部に設けた電磁弁を開いて水抜きすることが記載されている。
【０００３】
構造を簡略化し、組み立てが容易で、コスト低減が期待できる作業用車両の燃料タンクの水抜き装置の例が、特許文献２に記載されている。この公報に記載の水抜き装置では、タンクの底部に軽油と水との比重の中間の比重を有するフロートを内蔵した排水通路を形成している。そして、このフロートよりも下流側に設けたドレンコックを開くと、燃料タンク内に溜まった水が排水溝から排水され続け、燃料タンク内に水がなくなると、燃料タンク内の燃料がフロート部に流入してフロートが排水通路を閉塞するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公平０７−２０３７１号公報
【特許文献２】特開２００３−３４２９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の燃料タンクの水抜き装置においては、水位計を設けこの水位計の出力に基づいて電磁弁を制御するようにしているので、水抜きの自動化が可能になるという利点を有する。しかしながら、この特許文献１に記載の燃料タンクは、自動車等への使用が前提であるため、建設機械等の作業車両への使用には十分考慮されていない。すなわち、建設機械等では作業環境が不整地の場合が多く、作業時の衝撃等により燃料タンクであっても多大の負荷が加わる。そのため燃料タンクに付属する電磁弁等の電子部品についても負荷対策が必要となり、コスト増を招く恐れがある。また、多大な負荷に耐えうる信頼性も必要になってくる。
【０００６】
上記特許文献２に記載の燃料タンクの水抜き装置は、簡単な構成であるから低コストで実現可能である。しかしながら、建設機械にこの水抜き装置を使用した場合、不整地等では車体が傾いたり振動した状態で使用するので、当然燃料タンクも傾いたり振動したりし、燃料タンクに付設した排水通路も傾いたり振動した状態となる。この傾いた状態や振動した状態で水抜き装置が作動すると、フロートが必ずしも予期した動きをせず、排水に燃料が混じって排水通路を流れ出し、外部へ廃棄される恐れがある。
【０００７】
本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は、建設機械が備える燃料タンクが簡単で信頼性の高い構成を有することにより、燃料タンク内の水分だけを水抜き可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する本発明の特徴は、下部走行体とこの下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体とこの上部旋回体に一端側を俯仰動可能に接続された作業装置とを備える建設機械の前記上部旋回体に搭載される燃料タンクにおいて、前記燃料タンクの底部にこの燃料タンクに貯留されるドレーン水を排出するドレーン水排出回路と、このドレーン水排出回路に介在させた弁手段及び水位計とを設け、前記水位計が、前記建設機械の建屋カバーを開いたときに目視で水位を検出可能に設けられていることにある。
【０００９】
そしてこの特徴において、前記水位計はフロート手段であり、このフロート手段は、水と軽油との中間の比重を有する材料であり、疎水性の材料からなるのが好ましく、前記弁手段は開閉コックであり、前記フロート手段はポリエチレン樹脂製であってもよい。また、前記燃料タンクの底部に燃料タンク内部に連通するロングエルボ手段を設け、このロングエルボ手段の上端部は、前記フロート手段の上下動範囲の上限以下であるのがよく、前記フロート手段の上下動範囲の下限は、前記燃料タンクの底部に接続されるエルボ手段以下であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、建設機械の燃料タンクにたまったドレーン水の量を目視可能になるので、ドレーン水の量が所定範囲のときだけドレーン水の排水をすれば良く、ドレーン水とともに燃料が排出されるのを防止できる。また、燃料サクション用のエルボを燃料タンク内に突出させるだけであり、構造が簡単で信頼性の高いドレーン水回路とすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る建設機械の一実施例の側面図である。
【図２】図１に示した建設機械の平面図である。
【図３】図２に示した燃料タンクの正面図である。
【図４】図２に示した建設機械が備える燃料タンクの部分図であり、斜視図である。
【図５】図３に示した燃料タンクの部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る建設機械の一実施例を、図面を用いて説明する。以下の説明においては、建設機械として油圧ショベルを例に挙げているが、建設機械は油圧ショベルに限るものではなく、油圧クレーン、ホイールローダ、トラクタ等の他の建設機械にも本発明を広く適用できる。
【００１３】
図１は、建設機械としてのクローラ式の油圧ショベル１の側面図であり、図２はその上面断面図である。油圧ショベル１は、自走可能な下部走行体２と、下部走行体２上に旋回装置３を介して旋回可能に搭載された上部旋回体４と、上部旋回体４の前側に俯仰動可能に設けられ、土砂の掘削作業等を行う作業装置５とを備えている。旋回装置３は、旋回モータ３Ａ(図２参照)を回転駆動することにより、下部走行体２に対し上部旋回体４を旋回させる。
【００１４】
作業装置５は、上部旋回体４のベースとなる旋回フレーム６に、その一端側を回動可能に取り付けたブーム５Ａと、ブーム５Ａの先端部に俯仰動可能に取付けたアーム５Ｂと、アーム５Ｂの先端部に回動可能に取付けたバケット５Ｃとを有する。ブーム５Ａは、ブームシリンダ５Ｄで、アーム５Ｂはアームシリンダ５Ｅで、バケット５Ｃはバケットシリンダ５Ｆでそれぞれ駆動される。
【００１５】
上部旋回体４の下部には旋回フレーム６が配置されており、旋回フレーム６は、図２に示すように、床面を鋼板等からなる底板で覆われている。底板上には、前後方向に延びる左右の縦板と、縦板の左右に間隔をもって複数配置されるサイドフレームや、サイドフレームにほぼ直角方向に延びる複数の張出しビーム等が設けられている。
【００１６】
旋回フレーム６の左前側には、オペレータが搭乗するキャブ７が搭載されている。キャブ７の内部には図示しないが、オペレータが着座する運転席、走行用の操作レバー、作業用の操作レバー等が配設されている。旋回フレーム６の後端部には、カウンタウエイト８が取り付けられている。カウンタウエイト８は、作業装置５との重量バランスをとるものであり、後面側が湾曲するように突出している。
【００１７】
旋回フレーム６の後側に形成した機械室１６内には、原動機としてのエンジン９が搭載されている。エンジン９は、カウンタウエイト８の前側に配置され、旋回フレーム６上に左右方向に延在する横置き状態で搭載されている。エンジン９の出力軸には減速手段を介して、熱交換器１１に冷却風を供給する冷却ファン９Ａが設けられている。熱交換器１１は、例えばエンジン９の冷却水を冷却するラジエータ、作動油を冷却するオイルクーラ、エンジン９が吸込む空気を冷却するインタクーラ等により構成されている。
【００１８】
エンジン９の右側には、複数の油圧ポンプ１５が配設されている。油圧ポンプ１５内を流通する作動油は、エンジン９の前側に位置して旋回フレーム６の右側に設けられた作動油タンク１２に貯蔵されている。作動油は、下部走行体２や作業装置５等を駆動するのに用いられる。作動油タンク１２の前側には、燃料タンク１３が配置されている。
【００１９】
エンジン９および熱交換器１１、油圧ポンプ１５等は、建屋カバー１４で覆われている。建屋カバー１４は、上部旋回体４の左側に位置して熱交換器１１の側方を覆う左側面カバーと、上部旋回体４の右側に位置して油圧ポンプ１５の側方を覆う右側面カバーと、エンジン９等の上側を覆う上面カバーとから構成されている。
【００２０】
次に、旋回モータ３Ａの右側に配置した本発明に係る燃料タンク１３の一実施例を、図３ないし図５を用いて説明する。図３は、燃料タンク１３の正面図である。図４は、燃料タンク１３の部分斜視図であり、燃料タンク１３を下方から見た図である。図５は燃料タンク１３の部分断面図である。図４、図５は、いずれも燃料タンク１３の下部のみを示している。
【００２１】
燃料タンク１３は、燃料(ディーゼル燃料)を貯留する直方体状のタンク本体１３Ａを有している。タンク本体１３Ａの天井面には、注入筒３９が上方に突出して設けられている。注入筒３９の端部は、給油のための給油口であり、蓋４０がこの給油口を塞いでいる。蓋４０には、注入筒３９に対して蓋４０をロックする図示しないキーシリンダが取り付けられている。
【００２２】
燃料タンク本体１３Ａは板金製であり、前面等には補強のために凹凸が形成されている。タンク本体１３Ａの一方の側面であって上部には、エンジン９から排出された燃料を燃料タンク本体１３Ａに戻す戻し口が形成された戻り管２１が設けられている。タンク本体１３Ａの底面３０は、中央部がほぼ切頭円錐状に下方に突き出て凸部底面３０Ａを形成して、燃料タンク本体１３Ａ内の底部の中央部に凹部３０Ｂ（図５参照）を形成している。凸部底面３０Ａには、接続金具３１を介してエルボ３２が接続されており、詳細を後述するドレーン水の排出に使用される。凸部底面３０Ａにはまた、一端側が燃料タンク本体１３Ａ内に突き出たロングエルボ２２Ａも取り付けられており、詳細を後述するエンジン９への燃料供給に使用される。
【００２３】
エルボ３２には、ホース２３Ａの一端が取り付けられており、ホース２３Ａの他端は水位ゲージ２５の基部２５Ａに取り付けられている。水位ゲージ２５の上部は、ボルト３４でタンク本体１３Ａの側面３５に固定されている。水位ゲージ２５の基部２５Ａにはコック２４も取り付けられており、ドレーン水の排出回路２３Ｂを開閉可能になっている。一方、ロングエルボ２２Ａには、燃料サクション回路２２が接続金具３３を介して接続されており、エンジンへの燃料供給を可能にしている。ドレーン排出回路２３Ｂは樹脂製ホースであり、燃料サクション回路２２にも樹脂製のホースが用いられている。
【００２４】
このように構成した燃料タンク１３の動作を、図５を用いて説明する。注入筒(給油口)３９等からタンク本体１３Ａ内に侵入した水は、燃料であるディーゼル燃料と水との比重差により、タンク本体１３Ａ内で、下方に沈殿する。特に、タンク本体１３Ａの中央部に凹部３０Ｂが形成されているので、この凹部３０Ｂを中心としてドレーン水は集められる。
【００２５】
油圧ショベル１は平地のみならず傾斜地でも使用されるから、タンク本体１３Ａ内の液面は傾く場合もある。また、油圧ショベル１の駆動により発生する振動で波打ったりもする。しかしながら、タンク本体１３Ａの中央部に形成された凹部３０Ｂが、ドレーン水２６と燃料２７との混合を阻害する。
【００２６】
ところで、本発明では燃料サクション回路２２に接続するロングエルボ２２Ａの先端を、エルボ３２の位置を基準として、この基準位置から所定量Ｈだけ高い位置としている。すなわち、燃料タンクに貯留される燃料がこの高さＨ以上なければ、エンジン９には燃料２７が供給されない。換言すれば、ドレーン水が高さＨまで蓄積されなければ、ドレーン水がエンジン９側へ流出することがない。したがって、高さＨの位置をドレーン水の最大許容水位２９Ａとして、日常点検させればよいことになる。
【００２７】
一方、ドレーン水の高さがエルボ３２の位置の最小水位２９Ｂのときは、ドレーン水は燃料タンク本体１３Ａには皆無であり、ドレーン排出回路２３Ａ中に含まれるだけである。ドレーン水高さが最小水位２９Ｂ以下のときに、無理にコック２４をあけてドレーン水を排出をしようとすると、ドレーン水だけでなく燃料も排出される恐れが大きくなる。そこで、ドレーン水高さが最小水位２９Ｂ以下では、日常点検時にはドレーン排出をしないようにする。
【００２８】
燃料タンク本体１３Ａの燃料量は、燃料タンク本体１３Ａ内に内蔵するフロート３６の出力を監視することでキャブ７内から常時監視できる。しかし、ドレーン水量を常時監視しなければならないほどドレーン水の混入量は多くはないから、建設機械の始動前または作業終了後にドレーン水を目視で監視する。この目視の監視に便利なように、ドレーン水排出回路２３Ａ、２３Ｂ中にフロート式の水位計２５を介在させ、燃料タンク本体１３Ａの側面３５に固定する。フロート部材２８は、燃料であるディーゼル燃料と水との中間の比重を有する材料から構成されており、疎水性であり、例えばポリエチレンのフロート部材を使用する。
【００２９】
なお本実施例では、水位計２５を燃料タンク本体１３Ａの側面に配置しているが、その目視観察面を前面側に設ければ、建屋カバーを開いたときにドレーン水量を容易に監視できる。これにより、日常点検作業を容易化できる。上述した通り、最小水位２９Ｂおよび許容最大水位２９Ａを水位計で計測できなければならないので、フロート部材２８は最小水位２９Ｂ以下まで上下動可能であり、同様に最大水位２９Ａ以上に上下動可能である。
【００３０】
本実施例によれば、フロート式の水位計を目視観察するだけで、燃料タンク内のドレーン水量を容易に把握でき、ドレーン水と一緒に燃料を排出する恐れがなく、また燃料供給側にドレーン水が混入することも防止できる。
【００３１】
なお上記実施例では、水位計にフロート式の水位計を用いているが、水位計の背面に水に濡れると色が変わる塗料を塗布するとか、屈折率の違いにより液面が明示されるものを使用しても、同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００３２】
１…油圧ショベル(建設機械)、２…下部走行体、３…旋回装置、３Ａ…旋回モータ、４…上部旋回体、５…作業装置、５Ａ…ブーム、５Ｂ…アーム、５Ｃ…バケット、５Ｄ…ブームシリンダ、５Ｅ…アームシリンダ、５Ｆ…バケットシリンダ、６…旋回フレーム、７…キャブ、８…カウンタウエイト、９…エンジン、１１…熱交換装置、１２…作動油タンク、１３…燃料タンク、１３Ａ…（燃料）タンク本体、１４…建屋カバー、１５…油圧ポンプ、１６…機械室、２２…燃料サクション回路、２２Ａ…ロングエルボ、２３Ａ…ホース(ドレーン水排出回路)、２３Ｂ…ドレーン水排出回路、２４…開閉コック、２５…水位計、２５Ａ…基部、２６…水分、２７…燃料、２８…フロート部材(フロート手段)、２９Ａ…許容最大水位、２９Ｂ…最低水位、３０…底面、３０Ａ…凸部底面、３０Ｂ…凹部、３１…接続金具、３２…エルボ、３３…接続金具、３４…取付ボルト、３５…側面、３７…前面、３９…注入筒、４０…蓋。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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