(57)【要約】【課題】作動油が入ったまま作動油タンクを簡単に着脱することができる建設機械を提供する。【解決手段】カートリッジ式の作動油タンク１８の底面には作動油の吐出口２０ｂを有する錐台形状の第１取付部２０が設けられており、作動油タンク１８が搭載されるフレーム１１側には第１取付部２０と凹凸嵌合する錐台形状の第２取付部２５が設けられている。第１取付部２０の内部に吐出口２０ｂを閉塞する方向へ付勢された開閉弁２２が設けられると共に、第２取付部２５に吐出口２０ｂと接続される連結筒部２５ａが設けられており、第１取付部２０と第１取付部２５が凹凸嵌合された状態にあるとき、開閉弁２２が連結筒部２５ａにより動作されて吐出口２０ｂを開放するように構成した。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業装置が取り付けられた構造体に油圧ポンプを駆動するためのエンジンが搭載されていると共に、前記油圧ポンプに供給する作動油を貯える作動油タンクが前記構造体のフレームに対して着脱可能となっている建設機械において、
前記作動油タンクの底面に作動油の吐出口を有する錐台形状の第１取付部が設けられていると共に、前記フレームに前記第１取付部と凹凸嵌合する錐台形状の第２取付部が設けられており、
前記第１取付部の内部には前記吐出口を閉塞する方向へ付勢された開閉弁が設けられており、前記第２取付部には前記吐出口と接続される連結筒部が設けられており、
前記第１取付部と前記第１取付部が凹凸嵌合された状態にあるとき、前記開閉弁が前記連結筒部により動作されて前記吐出口を開放していることを特徴とする建設機械。
【請求項２】
請求項１に記載の建設機械において、前記第１取付部が前記作動油タンクの底面から内方に向けて窪む錐台形状に形成されていると共に、前記第２取付部が前記フレームから上方に向けて突出する錐台形状に形成されていることを特徴とする建設機械。
【請求項３】
請求項２に記載の建設機械において、前記第２取付部の内部に作動油のフィルタが収納されていることを特徴とする建設機械。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の建設機械において、前記第１取付部と前記第１取付部がいずれも角錐台形状に形成されていることを特徴とする建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ポンプに供給する作動油を貯える作動油タンクが着脱可能となっている建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、建設機械の代表例としての油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体（構造体）と、上部旋回体の前側に回動可能に取り付けられた作業装置とを備えている。上部旋回体はフレームを有しており、このフレーム上にはオペレータが着座する運転席が設けられている。また、上部旋回体には油圧ポンプを駆動するエンジンが搭載されており、フレーム上には、油圧ポンプに供給する作動油を貯える作動油タンクや、エンジンに供給する燃料を貯える燃料タンクや、電気エネルギーを貯えるバッテリ等が設けられている。
【０００３】
この種の油圧ショベルには、狭い作業現場での作業に適したミニショベルと呼ばれる小型の油圧ショベルがあり、かかる油圧ショベルの上部旋回体には比較的容量の小さな作動油タンクや燃料タンクが設けられている。
【０００４】
このような油圧ショベルにおいて、例えばメンテナンス作業の１つとして、作動油タンクや燃料タンク内に浸入した砂、塵埃等を洗浄する作業を行うことがある。その際、作動油タンクまたは燃料タンクだけを単品で取り外すことを可能とするために、作動油タンクを燃料タンクよりも大きな高さ寸法をもって形成すると共に、作動油タンクと燃料タンクとをフレーム上に隣接して配置し、燃料タンクの上側に位置するように作動油タンクに設けられたブラケットにバッテリを取り付けるようにした構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１に記載された油圧ショベルにおいて、作動油タンクをフレームから取り外す場合には、作動油タンクからバッテリと一緒にブラケットを外し、これらバッテリとブラケットを燃料タンク等の上に載置すれば、バッテリに接続された電気配線はそのままの状態で、作動油タンクを単品で取り外したり取り付けることができる。また、燃料タンクをフレームから取り外す場合には、作動油タンクに取り付けられたバッテリは燃料タンクと取付関係がないため、燃料タンクを単品で取り外したり取り付けることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−４１３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
油圧ショベルは、細かい砂や塵埃が舞う過酷な作業現場で使用されることが多いため、作業装置の構成部材である油圧シリンダの摺動部等から侵入した異物が作動油に混入することがあり、異物の種類によっては油圧機器等の故障原因となるおそれがある。そのため、定期的または適当なタイミングで作動油タンク内に貯められた作動油の成分分析を行うことが望まれている。
【０００８】
ここで、特許文献１に記載の従来技術は、作動油タンクを単品で着脱できるようになっているが、作動油タンク内に作動油が入ったままでの着脱を可能とする構成、すなわち、作動油タンクをカートリッジ式とする点については開示されていない。このため、作動油タンク内に貯められた作動油の成分分析を行う場合は、作動油タンクをフレームに取り付けたまま、作動油タンクの天面に設けられた給油口から必要量の作動油を取り出してサンプル容器に移し変え、これを検査現場まで運んでから成分分析を行わなければならず、その移動中にサンプル用の作動油に異物が混入してしまったり、サンプリング数を上げるために作動油の取り出しを複数回行う必要がある等の課題がある。
【０００９】
なお、カートリッジ式の作動油タンクの一例として、作動油タンクの底面内部に作動油の吐出口を開閉可能なカプリングを付設し、このカプリングに内蔵された開閉弁により、作動油タンクの取付け時は吐出口を開放し、作動油タンクの取外し時は吐出口を自動的に閉塞するという構成が考えられる。しかし、このようなカプリングを作動油タンクの底面内部に付設した場合、作動油タンクの取付け時に油圧ショベルの稼働に伴う振動がカプリングに作用し、その振動によってカプリングが破損してしまうという課題が発生する。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、作動油が入ったまま作動油タンクを簡単に着脱することができる建設機械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】
【００１１】
上記目的を達成するために、代表的な本発明は、作業装置が取り付けられた構造体（旋回体等）に油圧ポンプを駆動するためのエンジンが搭載されていると共に、前記油圧ポンプに供給する作動油を貯える作動油タンクが前記構造体のフレームに対して着脱可能となっている建設機械において、前記作動油タンクの底面に作動油の吐出口を有する錐台形状の第１取付部が設けられていると共に、前記フレームに前記第１取付部と凹凸嵌合する錐台形状の第２取付部が設けられており、前記第１取付部の内部には前記吐出口を閉塞する方向へ付勢された開閉弁が設けられており、前記第２取付部には前記吐出口と接続される連結筒部が設けられており、前記第１取付部と前記第１取付部が凹凸嵌合された状態にあるとき、前記開閉弁が前記連結筒部により動作されて前記吐出口を開放していることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、作動油が入ったまま作動油タンクを簡単に着脱することができる。なお、上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る油圧ショベルの側面図。
【図２】キャブ等を取り外した状態の上部旋回体を示す平面図。
【図３】図２に対応する斜視図。
【図４】作動油タンクの取付け状態を示す要部断面図。
【図５】作動油タンクの着脱動作を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態に係る建設機械として、小型の油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明の実施形態に係る油圧ショベルの側面図である。図１に示すように、建設機械の代表例である油圧ショベル１は、クローラ式の自走可能な下部走行体２と、下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、上部旋回体３の前側に俯仰可能に取り付けられた作業装置４とを備えており、上部旋回体３は下部走行体２の車幅とほぼ同等の略円形状に形成されている。これにより、油圧ショベル１は、上部旋回体３を旋回動作したときに、後部側が下部走行体２の車幅内にほぼ収まる後方小旋回型の油圧ショベルとして構成されている。
【００１６】
作業装置４は、上部旋回体３に回動可能に取り付けられたブーム５と、ブーム５の先端部に回動可能に取り付けられたアーム６と、アーム６の先端部に回動可能に取り付けられたバケット７と、上部旋回体３とブーム５との間に設けられたブームシリンダ８と、ブーム５とアーム６との間に設けられたアームシリンダ９と、アーム６とバケット７との間に設けられたバケットシリンダ１０等によって構成されており、ブーム５とアーム６およびバケット７は、対応するシリンダ８〜１０が伸長または縮小することによって動作する。
【００１７】
次に、上部旋回体３の構成について図２と図３を参照して説明する。上部旋回体３はベースを構成するフレーム１１を有しており、このフレーム１１に設けられた運転席１２の周囲は箱体状のキャブ１３によって覆われている。フレーム１１の後側にはエンジン１４が搭載されており、エンジン１４の一端側には、該エンジン１４によって駆動される油圧ポンプ１５が配設されている。また、エンジン１４の他端側には、ラジエータやオイルクーラ等の熱交換機１６が配設されている。さらに、フレーム１１の前側にはコントロールバルブ１７が搭載されており、このコントロールバルブ１７は、各種操作レバー（図示せず）や油圧ポンプ１５および作動油タンク１８等と接続されている。
【００１８】
作動油タンク１８は運転席１２の右側に位置してフレーム１１上に搭載されており、この作動油タンク１８には油圧ポンプ１５に供給する作動油が貯えられている。詳細については後述するが、作動油タンク１８はフレーム１１に対して着脱可能なカートリッジ式のものとして構成されている。また、作動油タンク１８の前側に隣接してフレーム１１上には燃料タンク１９が搭載されており、この燃料タンク１９にはエンジン１４に供給する燃料が貯えられている。
【００１９】
図４は作動油タンク１８の取付け状態を示す要部断面図であり、同図に示すように、作動油タンク１８の底面には内方に向けて錐台形状に窪む第１取付部２０が設けられており、この第１取付部２０の天面から垂下する接続筒部２０ａには作動油の吐出口２０ｂが形成されている。また、第１取付部２０の天面内部にはカプリング２１が溶接等によって固設されており、このカプリング２１には開閉弁２２とスプリング２３が収納されている。開閉弁２２はスプリング２３の弾発力を受けて吐出口２０ｂを閉塞する方向へ付勢されており、開閉弁２２の下面と接続筒部２０ａの内周面にはシール用のＯリング２４が取り付けられている。
【００２０】
一方、フレーム１１には上方に向けて錐台形状に突出する第２取付部２５が設けられており、この第２取付部２５の天面には連結筒部２５ａが突設されている。連結筒部２５ａは第１取付部２０の接続筒部２０ａ内に挿入されて吐出口２０ｂと連通しており、この連通状態で連結筒部２５ａは開閉弁２２をスプリング２３の弾発力に抗して持ち上げているため、開閉弁２２は吐出口２０ｂを開放状態に維持している。なお、図示省略されているが、カプリング２１のケース壁面と連結筒部２５ａの上部には、作動油を流通させるための複数の流通孔が形成されている。
【００２１】
第２取付部２５の内部にはフィルタ２６が配置されており、作動油タンク１８から吐出された作動油は、フィルタ２６で濾過されてから配管２７を通って油圧ポンプ１５に供給されるようになっている。
【００２２】
ここで、第１取付部２０と第２取付部２５は凹凸嵌合される錐台形状に形成されており、その錐台形状として円錐台形状または角錐台形状を採用することが可能である。例えば、第１取付部２０を凹状の円錐台形状とした場合は、第２取付部２５をそれに合致する凸状の円錐台形状とすれば良く、第１取付部２０を凹状の角錐台形状とした場合は、第２取付部２５をそれに合致する凸状の角錐台形状とすれば良い。なお、第１取付部２０と第２取付部２５が角錐台（四角錐台や五角錐台等）形状であると、第１取付部２０と第２取付部２５を凹凸嵌合したとき、それぞれの錐体面どうしの係合により、作動油タンク１８の回転方向の動きを規制することができる。
【００２３】
本実施形態に係る油圧ショベル１は上記のごとく構成されており、以下、図５を参照しつつ作動油タンク１８の着脱動作について説明する。
【００２４】
図５（ａ）は、作動油タンク１８がフレーム１１上に搭載された取付け状態を示しており、この取付け状態において、作動油タンク１８の底面に設けられた第１取付部２０は、フレーム１１側に設けられた第２取付部２５と凹凸嵌合して位置決めされている。また、第２取付部２５に突設された連結筒部２５ａは第１取付部２０の接続筒部２０ａ内に挿入されて吐出口２０ｂと連通しており、この連結筒部２５ａが開閉弁２２をスプリング２３の弾発力に抗して押し上げているため、開閉弁２２は吐出口２０ｂを開放状態に維持している。これにより、油圧ショベル１の稼働に伴う振動が発生しても、その振動は第１取付部２０と第２取付部２５の凹凸嵌合によって受け止められ、振動によってカプリング２１が破損してしまうことを防止できる。
【００２５】
作動油タンク１８をフレーム１１から取り外す場合、作動油が入ったまま作動油タンク１８を持ち上げると、図５（ｂ）に示すように、開閉弁２２を押し上げていた連結筒部２５ａが接続筒部２０ａの下側へ移動するため、開閉弁２２がスプリング２３の弾発力を受けて第１取付部２０の天面と当接する位置まで移動する。したがって、この時点で作動油タンク１８の吐出口２０ｂが開閉弁２２によって自動的に閉塞されるため、図５（ｃ）に示すように、第１取付部２０が第２取付部２５から離間しても、作動油タンク１８から作動油が漏れることはない。
【００２６】
このように作動油が入ったまま作動油タンク１８を取り外すことができるため、作動油タンク１８に貯められた作動油の成分分析を行う場合でも、外部環境の影響を受けることなく高精度な分析を行うことができる。また、作動油の交換を作動油タンク１８ごとに行うことができるため、作動油の交換時に不純物が混入してしまうことを防止できる。
【００２７】
なお、作動油タンク１８をフレーム１１に取り付ける場合は、上記と逆の動作が行われる。すなわち、作動油が入ったままの作動油タンク１８を第２取付部２５の真上から降ろしていくと、図５（ｃ）から図５（ｂ）に示すように、第１取付部２０が第２取付部２５と凹凸嵌合される過程で、接続筒部２０ａ内に挿入された連結筒部２５ａが開閉弁２２の下面に当接し、図５（ａ）に示すように、第１取付部２０と第２取付部２５が凹凸嵌合した時点で、連結筒部２５ａが開閉弁２２を持ち上げて吐出口２０ｂを開放状態とする。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態によれば、作動油タンク１８の底面に作動油の吐出口２０ｂを有する錐台形状の第１取付部２０が設けられていると共に、フレーム１１側に第１取付部２０と凹凸嵌合する錐台形状の第２取付部２５が設けられており、第１取付部２０の内部には吐出口２０ｂを閉塞する方向へ付勢された開閉弁２２が設けられ、第２取付部２５には吐出口２０ｂと接続される連結筒部２５ａが設けられ、第１取付部２０と第２取付部２５が凹凸嵌合された状態にあるとき、開閉弁２２が連結筒部２５ａにより動作されて吐出口２０ｂを開放するように構成されているため、作動油が入ったまま作動油タンク１８を簡単に着脱することができ、作動油タンク１８に貯められた作動油の成分分析を精度良く行うことができる。
【００２９】
また、本実施形態では、第１取付部２０が作動油タンク１８の底面から内方に向けて窪む錐台形状に形成されていると共に、第２取付部２５がフレーム１１から上方に向けて突出する錐台形状に形成されており、接続筒部２０ａと連結筒部２５ａのジョイント箇所が作動油タンク１８の搭載面に対して上方位置となるため、このジョイント箇所から塵埃等の異物が入り込むことを防止できる。しかも、上方に向けて突出する第２取付部２５の内部空間を利用して作動油のフィルタ２６を配置することができる。
【００３０】
ただし、第１取付部２０と第２取付部２５の凹凸関係は上記実施形態と逆であっても良く、具体的には、第１取付部２０を作動油タンク１８の底面から下方に向けて突出する錐台形状に形成し、第２取付部２５をフレーム１１から内方に向けて窪む錐台形状に形成することも可能である。
【００３１】
なお、上述した実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。本発明は、油圧ショベル以外の例えばホイールローダ等の建設機械に適用しても良い。この場合、ホイールローダの例えばシャーシ（構造体）にエンジンや作動油タンクを搭載する構成にすれば良い。
【符号の説明】
【００３２】
１  油圧ショベル
２  下部走行体
３  上部旋回体（構造体）
４  作業装置
５  ブーム
６  アーム
７  バケット
８  ブームシリンダ
９  アームシリンダ
１０  バケットシリンダ
１１  フレーム
１４  エンジン
１５  油圧ポンプ
１８  作動油タンク
１９  燃料タンク
２０  第１取付部
２０ａ  接続筒部
２０ｂ  吐出口
２１  カプリング
２２  開閉弁
２３  スプリング
２４  Ｏリング
２５  第２取付部
２５ａ  連結筒部
２６  フィルタ
２７  配管
【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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