(57)【要約】【課題】  作動油タンクの空気室配置構造に関し、リリーフ弁を用いることなく、廉価に製造でき、しかも簡素に構成できて耐久性も確保しやすいようにする。【解決手段】    作業機械の機体８内に設けられ、油圧アクチュエータに使用される作動油を貯留する作動油タンク１０と、該作動油タンク１０に近接した該機体８内の残存空間の形状に合わせて樹脂により成形され、該残存空間内に配置された樹脂製空気室２０と、該作動油タンク１０と該樹脂製空気室２０とを相互に連通する連通部材３０とをそなえるように構成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機械の機体内に設けられ、油圧アクチュエータに使用される作動油を貯留する作動油タンクと、
該作動油タンクに近接した該機体内の残存空間の形状に合わせて樹脂により成形され、該残存空間内に配置された樹脂製空気室と、
該作動油タンクと該樹脂製空気室とを相互に連通する連通部材とをそなえている
ことを特徴とする、作動油タンクの樹脂製空気室配置構造。
【請求項２】
該作業機械は、該機体の中央部分に旋回減速機又はスイベルジョイントをそなえ、
該残存空間は、上記の旋回減速機又はスイベルジョイントの上方空間である
ことを特徴とする、請求項１記載の作動油タンクの樹脂製空気室配置構造。
【請求項３】
該樹脂製空気室は、該機体上部のカバーの裏面に取り付けられている
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の作動油タンクの樹脂製空気室配置構造。
【請求項４】
該樹脂製空気室には吸音材が取り付けられている
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の作動油タンクの樹脂製空気室配置構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械の作動油タンクの内圧を調整する構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油圧ショベルを代表とする油圧式作業機械には、作業装置を作動させる油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）と、油圧シリンダに使用される作動油を貯留した作動油タンクとがそなえられている。
図５に示すように、作動油タンク１内は、油圧シリンダ伸縮動作により油量が一定でなく、液面Ｈもその稼動に伴い変化する。そして、その液面Ｈの変化に伴い、当然内圧Ｐも変動することになるが、内圧変動は作動油タンク１及び作動油３に悪影響を及ぼすので、内圧変動幅を小さくするために、作動油タンク１の上部を空気室２として形成することが行われている。この空気室２は、大きければ大きいほど、内圧変動幅を抑制することが可能になる。
【０００３】
しかしながら、機体レイアウトの制限から、作動油タンク上部に大きな空気室を確保することは困難な場合が多い。
そこで、作動油タンクの空気室は比較的小さく形成して、例えば、タンクボディの強度を高めて、内圧変動に耐えうる構造とすることや、タンク強度及びタンク内の過剰な内圧上昇の防止のために、リリーフ弁４（図５参照）を設けることが行われている。
【０００４】
しかしながら、高強度構造の作動油タンクに形成するには、製造コストが高騰してしまい、また、リリーフ弁を設けた場合には、リリーフ弁の作動後には外気を吸い込むが、外気にはゴミ等の汚染物や水分などが含まれており、これらが作動油に侵入すると作動油寿命及び作業機寿命に悪影響がある。
そこで、例えば、特許文献１には、建設機械において、作動油タンクの空気室をブーム（作業装置の一構成部材）等の中空部と連通させて、ブーム内の中空部を空気室として利用することで、作動油タンク自体はコンパクトにしつつ、比較的大きな空気室を得られるようにした技術が提案されている。
【０００５】
また、特許文献２には、パワーショベル等の作業車両において、作動油タンク上面の空気室の容積を廃止して、これに代わる空気室としてメインタンクとは別体でかつフレキシブルな可変タンクを設け、この可変タンクの容積を廃止した空気室の容積の略半分に形成して、作動油タンク全体を小型化にするようにした技術が提案されている。
【特許文献１】特開平１０−２２７０４６号公報
【特許文献２】特開２００４−３６１６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１記載の技術では、作動油タンクは通常、建設機械の本体に装備されるため、作動油タンクとブーム内中空部とを連通するためには長い連通部材（例えば、ホース）を要する上、ブームの作動に伴い連通部材も変形することになり、連通部材の負担も無視できない。また、作動油タンク及び空気室が結合されている空間の気密性を確保するためには、ブーム内に相応の気密処理が必要になる。空気室は、連通部材の負担や配設コストを考えると、できる限り作動油タンク近傍に配設され、しかも簡素な構成で耐久性も確保できるようにすることが好ましい。
【０００７】
また、特許文献２記載の技術では、空気室として可変タンクを設けたが、タンクを変化させるために構造は複雑になり、また、その複雑さのために耐久性にも問題を及ぼすおそれがある。そして、作業機械は一般に過酷な状況下で使用されることがあるが、そのような状況を考えると、空気室は、よりシンプルに形成することが好ましい。
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、リリーフ弁を用いることなく、廉価に製造でき、しかも簡素に構成できて耐久性も確保しやすい作動油タンクの樹脂性空気室配置構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１記載の本発明の作動油タンクの樹脂製空気室配置構造は、作業機械の機体内に設けられた油圧アクチュエータに使用される作動油を貯留する作動油タンクと、該作動油タンクに近接した該機体内の残存空間の形状に合わせて樹脂により成形され、該残存空間内に配置された樹脂製空気室と、該作動油タンクと該樹脂製空気室とを相互に連通する連通部材とをそなえていることを特徴としている。
【０００９】
請求項２記載の本発明の作動油タンクの樹脂製空気室配置構造は、請求項１記載の作動油タンクの樹脂製空気室配置構造において、該作業機械は、該機体の中央部分に旋回減速機又はスイベルジョイントをそなえ、該残存空間は、上記の旋回減速機又はスイベルジョイントの上方空間であることを特徴としている。
【００１０】
請求項３記載の本発明の作動油タンクの樹脂製空気室配置構造は、請求項１又は２記載の作動油タンクの樹脂製空気室配置構造において、該樹脂製空気室は、該機体上部のカバーの裏面に取り付けられていることを特徴としている。
【００１１】
請求項４記載の本発明の作動油タンクの樹脂製空気室配置構造は、請求項１〜３の何れか１項に記載の作動油タンクの樹脂製空気室配置構造において、該樹脂製空気室には吸音材が取り付けられていることを特徴としている。なお、吸音材としては、グラスウールやウレタンフォーム等を用いることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１記載の作動油タンクの樹脂製空気室配置構造によれば、作動油タンクとは別体に樹脂製空気室を形成したので、作動油タンク内に空気室を形成することが不要となり、作動油タンク自体をコンパクトに形成することができる。また、樹脂製空気室は、樹脂により成形されているので、容易に機体内の残存空間に合わせた形状とすることができる。そして、その容積は残存空間の容積を利用するので、機体レイアウトに制限なく、大きくかつシンプルに形成して、耐久性も確保することができる。
【００１３】
また、作動油タンクは連通部材を介して大きな空気室と連通することになるので、内圧上昇が小さくなり、作動油タンクの強度を低く設計し、かつリリーフ弁を不要にすることができて、製造コストを廉価に抑えることができる。
また、樹脂製空気室は作動油タンクに近接した位置に配置されているので、連通部材を比較的短く形成することができ、連通部材を比較的長く形成する時に比べてその負担を軽減し、かつ、コストもより廉価に抑えることができる。
【００１４】
さらに、空気室は残存空間に配置されているので、従来デッドスペースとして解放されていた部分を閉じることになり、その閉じられた空間の分だけ、騒音が機外に伝達するのを抑制することができる。
【００１５】
本発明の請求項２記載の作動油タンクの樹脂製空気室配置構造によれば、一般に機体の中央部分であって、作動油タンクが近接して配置される旋回減速機又はスイベルジョイントの上方空間を残存空間として利用しているので、樹脂製空気室と作動油タンクとを確実に近接して配置することができる。
【００１６】
本発明の請求項３記載の作動油タンクの樹脂製空気室配置構造によれば、樹脂製空気室は機体上部のカバーの裏面に取り付けられているので、空気室をカバーと一体に着脱可能で、メンテナンスが容易になる。また、作動油タンク自体もカバー裏面に取り付けた場合、空気室は作動油タンクと一体に着脱可能になるので、連結部材に負担がかからないという利点がある。そして、カバー裏面に取り付けることで、特別な部品を用いることなく、空気室や作動油タンクを残存空間に廉価に配設することができる。
【００１７】
本発明の請求項４記載の作動油タンクの樹脂製空気室配置構造によれば、空気室に吸音材を取り付けるので、吸音材の吸音効果により、騒音が機外に伝達するのをさらに抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図１，図２は本発明の第１実施形態に係る作動油タンクの樹脂製空気室配置構造を示すもので、図１（ａ）はその配置構造を示す旋回フレームの斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）の矢印Ａ方向から見た側面図（作動油タンクは除く）、図２（ａ）は作動油タンク及び樹脂製空気室の模式図、図２（ｂ）は図２（ａ）の要部拡大図である。
【００１９】
本実施形態では、作業機械の一種である油圧ショベルに本発明を適用したものを説明する。
油圧ショベルは、一般に、下部走行体と、下部走行体上に回転自在に結合された上部旋回体（機体）と、上部旋回体の前部に設けられた作業装置とから構成されている。そして、上部旋回体は、図１に示すように、架台となる旋回フレーム５を有しており、旋回フレーム５上には、中央部分に、旋回減速機６，スイベルジョイント７が配設され、その旋回減速機６の側方（機体８の前方に向いて右側）に、作動油タンク１０が配設されている。そして、この作動油タンク１０に、作業装置を作動させる油圧シリンダや旋回用油圧モータ等の油圧アクチュエータに使用される作動油が貯留されている。
【００２０】
図１（ａ）及び図２（ａ）に示すように、この作動油タンク１０の上部には、ホース（連通部材）３０の一端が接続され、ホース３０の他端は、空気室として利用する樹脂タンク（樹脂製空気室）２０に接続されている。
樹脂タンク２０は、機体８内の残存空間の形状に合わせて樹脂により成形されており、ここでは、旋回減速機６やスイベルジョイント７の上方空間の形状に合わせて樹脂により成形され、その空間内に配設されている。この樹脂タンク２０は、ここでは、一個のみとしているが、複数個に形成して、残存空間内に適宜分散して配設し、作動油タンク１０と連通するようにしても良い。
【００２１】
また、樹脂タンク２０は、これ自体にも吸音作用があり、機体内で発生する騒音が機外に漏れるのを防止する機能があるが、この樹脂タンク２０の表面の適宜の箇所に、さらに、グラスウールやウレタンフォーム等の吸音材（図示略）を取り付けて、騒音漏れ防止効果を高めるようにすることも好ましい。この場合、吸音材が取り付けられる箇所は、樹脂タンク２０の略全周囲であっても良いし、騒音防止の効果がある部分のみであっても良い。つまり、樹脂タンクを複数個に形成した場合は、吸音材が取り付けられたものと取り付けられてないものとが混合されてももちろん良い。
【００２２】
作動油タンク１０は、その容積が、使用する作動油の最大量まで略貯留可能な大きさで、最高液面レベルＨmax時には、作動油タンク１０上部にできる空間（空気室）がほとんど存在しない大きさに形成されている。また、図２（ｂ）に示すように、作動油タンク１０と連通部材３０との接続部分は、作動油３の作動油タンク１０外への漏洩を防ぐようにシール部材１１によって密閉されており、また、作動油タンク１０における接続部分の内部側には、作動油のハネを防ぐハネ止め１２が設けられている。
【００２３】
本発明の第１実施形態にかかる作動油タンクの樹脂製空気室配置構造は上述のように構成されているので、以下のような作用・効果がある。
作動油タンク１０とは別体に樹脂タンク２０が形成されているので、作動油タンク１０内に空気室を形成することが不要となり、作動油タンク１０自体をコンパクトに形成することができる。
【００２４】
また、樹脂タンク２０は、樹脂により成形されているので、容易に機体８内の残存空間に合わせた形状とすることができる。そして、その容積は残存空間の容積を利用するので、機体レイアウトの制限なく、大きくかつシンプルに形成して、耐久性も確保することができる。
また、作動油タンク１０は、ホース３０を介して大きな空気室としての樹脂タンク２０と連通するので、内圧上昇が小さくなり、作動油タンク１０の強度を低く設計し、かつリリーフ弁を不要にすることができて、製造コストを廉価に抑えることができる。
【００２５】
また、樹脂タンク２０は、旋回減速機６やスイベルジョイント７の上方空間といった作動油タンク１０に近接した位置に配置されているので、ホース３０を比較的短く形成することができ、ホースを比較的長く形成する場合に比べてその負担を軽減し、かつ、コストもより廉価に抑えることができる。
また、樹脂タンク２０は残存空間に配置されているので、従来デッドスペースとして解放されていた部分を閉じることになり、その閉じられた空間の分だけ、騒音が機外に伝達するのを抑制することができる。さらに、樹脂タンク２０に吸音材を取り付けることにより、騒音漏洩をさらに抑制することができる。
【００２６】
〔第２実施形態〕
次に、図３，図４を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。図３，図４は、本発明の第２実施形態に係る作動油タンクの樹脂製空気室配置構造を示したもので、図３（ａ）はその模式図、図３（ｂ）はその要部拡大図、図４は樹脂製空気室を配置する場所を説明する図である。
【００２７】
なお、第１実施形態のものと同じ部材等は、第１実施形態の説明と同一の符号で説明する。
旋回減速機の上方には、エンジンのメンテナンスのためにセンターカバーが設置されている。本実施形態では、第１実施形態の樹脂タンク２０を、機体８上方のセンターカバー４０裏面に設けたものである（センターカバー４０の位置は、図４参照）。
【００２８】
このセンターカバー４０に樹脂タンク２０を取り付ける構造は、図３（ａ）に示すように、樹脂タンク２０の上面には樹脂タンク２０の一部を延在して取付部２１が形成されてその取付部２１に雌ネジが設けられ、一方、センターカバー４０には取付部２１に対応する位置に凹部４０ａが形成され、凹部４０ａにボルト穴が穿設されて、ボルト５０をボルト穴を介して雌ネジに螺合させ、取付部２１をセンターカバー４０に固設することで、樹脂タンク２０をセンターカバー４０裏面に取り付けるものである。
【００２９】
また、作動油タンク１０についても同様に、作動油タンク１０の上面には作動油タンク１０の一部を延在して取付部１３が形成されて雌ネジが設けられ、センターカバー４０には取付部１３に対応する位置に凹部４０ａが形成され、凹部４０ａにボルト穴が穿設されて、ボルト５０をボルト穴を介して雌ネジに螺合させて、作動油タンク１０がセンターカバー４０裏面に取り付けられている。
【００３０】
また、図３（ｂ）に示すように、ホース３０の一部を延在して取付部３１が形成され、作動油タンク１０の上面には取付部１３と同様に取付部１４が形成され、取付部３１及び取付部１４に雌ネジ５１が設けられて、ボルト５０を雌ネジ５１に螺合させて、作動油タンク１０とホース３０とが固設されている。そして、センターカバー４０を開けずに、作動油タンク１０とホース３０との接続を解除できるように、図３（ａ）に示すように、作動油タンク１０とホース３０との接続部分の真上部分のセンターカバー４０に、作業工具が入る大きさの開口４１が設けられている。
【００３１】
また、作動油タンク１０とホース３０との接続部分には、作動油３の作動油タンク１０外への漏洩を防ぎ、かつ、ホース３０が作動油タンク１０に着脱自在となるように、シール部材１１´が装備されている。ここでは、一例として、Ｏリングを示し、ホース３０にフランジ部３２を設け、作動油タンク１０のホース３０用開口の周縁部にはＯリング支持部１０ａを形成してＯリング１１´を装着して、ボルト５０の締め付けにより、Ｏリング１１´にフランジ部３２が圧着される構造としている。
【００３２】
本発明の第２実施形態にかかる樹脂製空気室配置構造は上述のように構成されているので、以下のような作用，効果がある。
作動油タンク１０とホース３０とは、ボルト５０によって固設されるが、センターカバー４０に開口４１が設けられているので、開口４１から作業工具を進入させて、ボルトを締め付けたり緩めたりすることにより、センターカバー４０をしたまま、センターカバー４０上から作動油タンク１０にホース３０を取り付けたり、取り外したりする作業をすることが可能になる。
【００３３】
このとき、作動油３が作動油タンク１０外から漏洩しないように、作動油タンク１０とホース３０との接続部分にはシール部材１１´が設けられているが、シール部材として例えばＯリング１１´を使用して、ホース３０のフランジ部３２をＯリング１１´に圧着させる構造としているので、ホース３０が作動油タンク１０に容易に着脱できるようになっている。
【００３４】
また、樹脂タンク２０は機体８上部のセンターカバー４０の裏面に取り付けられているので、樹脂タンク２０はセンターカバー４０と一体に着脱可能となり、メンテナンスが容易になる。また、作動油タンク１０自体もセンターカバー４０裏面に取り付けた場合、樹脂タンク２０は作動油タンク１０と一体に着脱可能になるので、ホース３０に負担がかからないという利点がある。
【００３５】
そして、センターカバー４０裏面に取り付けることで、特別な部品を用いることなく、樹脂タンク２０や作動油タンク１０を残存空間に廉価に配設することができる。
また、センターカバー４０の凹部４０ａにおいて樹脂タンク２０をセンターカバー４０の裏面に取り付けるボルト埋め込み式としているので、作業者がセンターカバー４０上に乗ってメンテナンス等の作業を行う場合、作業者がボルト５０につまずくことを防止することができる。なお、このボルト締結構造は、特に凹部４０ａを設けることなくボルト５０をセンターカバー４０上に突出させて締結する単純な構造としても良い。
【００３６】
〔その他〕
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
例えば、本実施形態では、樹脂タンク２０を配置する場所を旋回減速機６やスイベルジョイント７の上方空間とし、センターカバー４０裏面に取り付ける構造としたが、他の適宜の残存空間に配置し、取り付けても勿論良い。
また、本実施形態では、本発明の樹脂製空気室配置構造を油圧ショベルに適用した場合について説明したが、油圧ショベル以外の作業機械にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る作動油タンクの樹脂製空気室配置構造を示すもので、（ａ）はその配置構造を示す旋回フレームの斜視図、（ｂ）は（ａ）の矢印Ａ方向から見た側面図である（作動油タンクは図示略）。
【図２】本発明の第１実施形態に係る作動油タンクの樹脂製空気室配置構造を示すもので、（ａ）はその模式図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る作動油タンクの樹脂製空気室配置構造を示したもので、（ａ）はその模式図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る作動油タンクの樹脂製空気室配置構造を示したもので、樹脂製空気室の取付場所を説明する図である。
【図５】従来の作動油タンクの構造を説明する図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  作動油タンク
２  空気室
３  作動油
４  リリーフ弁
５  旋回フレーム
６  旋回減速機
７  スイベルジョイント
８  機体
１０  作動油タンク
１０ａ  支持部
１１，１１´シール部材
１２  ハネ止め
１３，１４  取付部
２０  樹脂タンク（樹脂製空気室）
２１  取付部
３０  ホース（連結部材）
３１  取付部
３２  フランジ部
４０  カバー
４０ａ  凹部
４１  開口
５０  ボルト
５１  雌ネジ
Ｈ  液面
【図１】
2006183851.tif 000003
【図２】
2006183851.tif 000004
【図３】
2006183851.tif 000005
【図４】
2006183851.tif 000006
【図５】
2006183851.tif 000007