(57)【要約】【課題】燃料タンクの気密を解除して迅速な燃料補給を実現した上で、給油口のキャップの脱着に要する手間を省いて利便性を向上できると共に、キャップの装着忘れに起因する二次被害を未然に防止できる建設機械の燃料補給装置を提供する。【解決手段】燃料補給スイッチ２４のオン操作に応じたバッテリ２３からの電力供給により燃料ポンプ１９を通電して作動させ、ドラム缶に貯留された燃料を吸込ホース２０を介して吸い込んで燃料タンク１１に供給する。燃料タンク１１の満タン時の液面レベルよりも上側位置にエア抜き管路２６の一端を接続し、エア抜き管路２６の他端に常閉型の電磁式エア抜き弁２８を接続する。燃料補給スイッチ２４に対して燃料ポンプ１９及びエア抜き弁２８を並列関係に接続し、燃料ポンプ１９の通電に同期してエア抜き弁２８のソレノイド２８ａを通電して開弁させ、燃料タンク１１内を大気開放する。【選択図】図２
2019171981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリからの電力供給により燃料ポンプを作動させ、吸込ホースを介して吸い込んだ燃料を燃料タンクに供給する建設機械の燃料補給装置において、
前記燃料タンクの上限液面レベルよりも上側位置に一端が接続されたエア抜き通路と、
前記エア抜き通路に設けられ、非通電時に閉弁して前記エア抜き通路を閉鎖する一方、前記燃料ポンプへの電力供給に同期して前記バッテリからの電力供給により開弁し、前記エア抜き管路を介して前記燃料タンクを大気開放するエア抜き手段と
を備えたことを特徴とする建設機械の燃料補給装置。
【請求項２】
前記エア抜き手段は、ソレノイドへの通電により開弁される常閉型のエア抜き弁であり、
前記バッテリに接続された燃料補給スイッチに対して前記燃料ポンプ及び前記エア抜き弁が並列関係となるようにそれぞれ接続され、前記燃料補給スイッチがオンされたときに前記バッテリからの電力供給により前記燃料ポンプ及び前記エア抜き弁のソレノイドが同期して作動する
ことを特徴とする請求項１に記載の建設機械の燃料補給装置。
【請求項３】
前記エア抜き通路には、フィルタが介装されている
ことを特徴とする請求項１に記載の建設機械の燃料補給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械の燃料補給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な乗用車やトラック等とは異なり、この種の建設機械は、密林や山岳をはじめとする過酷な環境の地域で使用される場合がある。このような地域には燃料補給用のタンクローリ車等が容易に来られないため、建設機械への燃料補給には専ら燃料を貯留したドラム缶等が利用されている。言うまでもなくドラム缶は燃料補給の機能を備えていないため、自力で燃料補給が可能なように、例えば特許文献１に記載の油圧ショベルのように建設機械には燃料補給装置が搭載されている。
【０００３】
特許文献１の油圧ショベルは、上部旋回体のフレーム上に設置された格納ケース内に燃料補給装置が収容されている。格納ケース内には燃料補給装置の燃料ポンプが固定されると共に、燃料ポンプの吐出口に供給管路の一端が接続され、供給管路は格納ケース外に引き出されて他端を燃料タンクに接続されている。また格納ケース内には吸込ホースが巻き込まれて収容され、その一端が燃料ポンプの吸込口に接続され、他端にはストレーナが固定されている。
【０００４】
燃料補給の際には、まず格納ケースから吸込ホースが引き出されてストレーナをドラム缶内に挿入された上で、燃料補給スイッチがオン操作される。燃料ポンプが作動してドラム缶内の燃料が吸込ホース、燃料ポンプ、供給管路を経て燃料タンク内に供給され、所定の液面レベルに達した時点で燃料補給スイッチがオフ操作されて燃料補給が完了する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２６６３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年の建設機械に搭載されるエンジンは、高出力と低燃費との両立のみならず排出ガス規制を満たす必要があり、そのために、エンジンの燃料噴射量や噴射時期がきめ細かく且つ高精度に制御されている。
【０００７】
一方で、燃料補給装置を備えた建設機械であっても、タンクローリ車からの燃料補給等を想定して燃料タンクには給油口が設けられ、脱着可能なキャップで封止されている。この種の建設機械は、粉塵や砂埃等（以下、塵埃と総称する）が舞い散る工事現場で使用される。従って、キャップによる封止が不完全な場合には、給油口から侵入した塵埃が燃料に混入して所期のエンジン性能を達成できなくなるため、その対策として気密性の良好なキャップが使用されている。結果として、キャップ装着のまま燃料補給装置で燃料を補給すると、気密状態の燃料タンク内で空気の逃げ場が無くなることから、燃料タンク内への燃料補給が妨げられて極端に補給速度が低下してしまう。
【０００８】
そこで、一般的に燃料補給装置による燃料補給の際には、燃料タンクの気密を解除すべく給油口からキャップを取り外している。しかしながら、燃料補給の度に大型の建設機械に登ってキャップを脱着するのは非常に手間を要し、また燃料補給後のキャップの装着忘れにより、燃料タンク内に塵埃や雨等を侵入させてしまう二次被害の要因にもなる。
【０００９】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、燃料タンクの気密を解除して迅速な燃料補給を実現した上で、給油口のキャップの脱着に要する手間を省いて利便性を向上できると共に、キャップの装着忘れに起因する二次被害を未然に防止することができる建設機械の燃料補給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明の建設機械の燃料補給装置は、バッテリからの電力供給により燃料ポンプを作動させ、吸込ホースを介して吸い込んだ燃料を燃料タンクに供給する建設機械の燃料補給装置において、前記燃料タンクの上限液面レベルよりも上側位置に一端が接続されたエア抜き通路と、前記エア抜き通路に設けられ、非通電時に閉弁して前記エア抜き通路を閉鎖する一方、前記燃料ポンプへの電力供給に同期して前記バッテリからの電力供給により開弁し、前記エア抜き管路を介して前記燃料タンクを大気開放するエア抜き手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の建設機械の燃料補給装置によれば、燃料タンクの気密を解除して迅速な燃料補給を実現した上で、給油口のキャップの脱着に要する手間を省いて利便性を向上できると共に、キャップの装着忘れに起因する二次被害を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態の燃料補給装置が搭載された油圧ショベルを示す側面図である。
【図２】燃料補給装置の構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を油圧ショベルの燃料補給装置に具体化した一実施形態を説明する。
図１は本実施形態の燃料補給装置が搭載された油圧ショベルを示す側面図であり、まず、同図に基づき油圧ショベルの概略構成を説明する。
【００１４】
油圧ショベル１の下部走行体２には左右一対のクローラ３が備えられ、クローラ３は図示しない走行用油圧モータにより駆動されて油圧ショベル１を走行させる。下部走行体２上には上部旋回体４が設けられ、上部旋回体４は図示しない旋回用油圧モータにより駆動されて旋回する。上部旋回体４の前部には多関節型の作業フロント５が設けられ、作業フロント５はブーム６、アーム７、及びバケット８から構成されている。ブーム６はブームシリンダ６ａにより駆動され、アーム７はアームシリンダ７ａにより駆動され、バケット８はバケットシリンダ８ａにより駆動される。
【００１５】
上部旋回体４のフレーム９上の前部にはオペレータが搭乗する運転室１０が設けられ、フレーム９上の運転室１０の後側には燃料タンク１１、機械室１２及びカウンタウエイト１３等が設けられている。図示はしないが機械室１２内には、エンジンを動力源とするＨＳＴ（Hydro Static Transmission）が搭載され、エンジンにより駆動される油圧ポンプからの作動油の供給により、上記した走行用或いは旋回用油圧モータや各シリンダ６ａ〜８ａが作動する。
【００１６】
本実施形態の燃料補給装置１５は、図１中に破線で示すように、燃料タンク１１の右側に隣接して設置されており、図２に示す燃料及び電気に関する回路図では、燃料補給装置１５に相当する構成を一点鎖線で囲んで表している。
【００１７】
まず燃料回路について説明すると、燃料タンク１１の上部には給油口１１ａが設けられて脱着可能なキャップ１６で封止されており、例えばタンクローリ車からの燃料補給等では、キャップ１６が取り外されて給油口１１ａから燃料が補給される。
【００１８】
燃料タンク１１の一側には、フィルタ１７が介装された供給管路１８の一端が接続され、供給管路１８の他端は燃料ポンプ１９の吐出口に接続されている。燃料ポンプ１９の吸込口には吸込ホース２０の一端が接続され、吸込ホース２０の長さは地表に置いたドラム缶まで届くように設定されている。燃料補給装置１５の不使用時には吸込ホース２０が図示しない格納ケース内に巻き込まれ、使用時には格納ケースから任意に引き出し可能となっている。
【００１９】
次いで電気回路について説明すると、燃料ポンプ１９はポンプ側配線２２を介して車載バッテリ２３に接続され、ポンプ側配線２２には燃料補給スイッチ２４が介装されている。燃料補給スイッチ２４は地表に立った姿勢で手が届く位置に設けられ、作業者が任意に操作可能となっている。燃料補給スイッチ２４がオンされると、バッテリ２３からの電力供給により燃料ポンプ１９が通電されて作動する。
【００２０】
詳細は後述するが、この燃料ポンプ１９の作動により燃料タンク１１への燃料補給がなされる。図示はしないが燃料補給装置１５は自動停止機能を備えており、燃料補給に伴って実際の燃料液面が上昇して予め設定された満タン時の液面レベル（上限液面レベル）に達すると、バッテリ２３から燃料補給スイッチ２４へと流れる電力を自動的に遮断して燃料補給を終了させる。但し、自動停止機能を必ずしも備える必要はなく、燃料補給を実施する作業者が燃料液面を目視により確認して手動で燃料補給スイッチ２４をオフ操作してもよい。
【００２１】
以上の構成は、例えば特許文献１の燃料補給装置１５と共通しており、次いで本実施形態の特徴部分を説明する。
燃料タンク１１の上部、詳しくは燃料の満タン時の液面レベルよりも上側位置にはエア抜き管路２６（エア抜き通路）の一端が接続され、エア抜き管路２６にはフィルタ２７が介装されると共に、他端には電磁式のエア抜き弁２８（エア抜き手段）が接続されている。図示はしないが塵埃の侵入を防止するために、エア抜き弁２８のポートは下向きに設定されている。エア抜き弁２８はソレノイド２８ａの非通電時に閉弁保持される常閉型として構成され、このエア抜き弁２８によりエア抜き管路２６が閉鎖されており、エア抜き弁２８が開弁されると、エア抜き管路２６を介して燃料タンク１１内が大気開放される。なお、フィルタ２７とエア抜き弁２８との位置関係を逆転させてもよい。
【００２２】
エア抜き弁２８のソレノイド２８ａにはバルブ側配線２９の一端が接続され、バルブ側配線２９の他端は、上記したポンプ側配線２２の燃料ポンプ１９と燃料補給スイッチ２４との中間箇所に接続されている。結果として、燃料補給スイッチ２４に対して燃料ポンプ１９及びエア抜き弁２８が並列関係となるように接続されている。従って、燃料補給スイッチ２４がオンされてバッテリ２３からの電力が燃料ポンプ１９に供給されるときには、エア抜き弁２８のソレノイド２８ａにも電力が供給される。
【００２３】
次に、以上のように構成された燃料補給装置１５によりドラム缶から油圧ショベル１に燃料を補給する際の動作について述べる。
まず、燃料補給以外の通常時には燃料補給装置１５の燃料補給スイッチ２４がオフされており、バッテリ２３からの電力が遮断されて燃料ポンプ１９が通電されずに停止し、エア抜き弁２８が閉弁されてエア抜き管路２６を閉鎖している。燃料タンク１１の給油口１１ａはキャップ１６により封止され、燃料タンク１１内は外部と連通することなく気密状態に保たれている。このため、外部から塵埃が燃料タンク１１内に侵入する事態が回避され、塵埃が混入した燃料に起因するエンジン性能の低下が未然に防止される。
【００２４】
そして、油圧ショベル１に燃料を補給する際には、格納ケースから吸込ホース２０が引き出されて先端がドラム缶内に挿入された上で、燃料補給スイッチ２４がオン操作される。バッテリ２３からの電力供給により燃料ポンプ１９が通電して作動し、ドラム缶内の燃料が吸込ホース２０、燃料ポンプ１９、供給管路１８を経て燃料タンク１１内に供給され、満タンになると自動停止機能により燃料補給が終了する。
【００２５】
一方、燃料補給スイッチ２４がオンされた時点で、エア抜き弁２８のソレノイド２８ａにもバッテリ２３からの電力が供給される。従って、燃料ポンプ１９の通電に同期してエア抜き弁２８のソレノイド２８ａも通電され、エア抜き弁２８が開弁される。これによりエア抜き管路２６を介して燃料タンク１１内が大気開放され、燃料タンク１１の気密が解除される。結果として燃料タンク１１内に供給される燃料により押し出されるように、燃料タンク１１内の空気がエア抜き管路２６を経て外部に排出される。このため空気に妨げられることなく燃料タンク１１内に燃料が円滑に供給され、迅速な燃料補給を実現することができる。
【００２６】
また、このときのエア抜き管路２６内の空気は常に燃料タンク１１側から外部へと流通するものの、何らかの要因で瞬間的に逆流する可能性もある。この場合には外気と共に外気に含まれる塵埃が燃料タンク１１内に侵入してしまうが、本実施形態ではエア抜き管路２６に介装されたフィルタ２７により塵埃が捕捉される。よって、このような空気の逆流現象に起因する燃料タンク１１内への塵埃の侵入も防止することができる。
【００２７】
そして、燃料補給が完了して自動停止機能によりバッテリ２３からの電力が遮断されると、燃料ポンプ１９の停止と同時にエア抜き弁２８が閉弁される。従って、エア抜き弁２８によりエア抜き管路２６が閉鎖され、再び燃料タンク１１が気密状態に戻される。
【００２８】
以上のように燃料ポンプ１９の作動（換言すると、燃料補給の開始）に連動してエア抜き弁２８の開弁により燃料タンク１１の気密が解除され、燃料ポンプ１９の停止（換言すると、燃料補給の終了）に連動してエア抜き弁２８の閉弁により燃料タンク１１が気密状態に戻される。従って燃料補給を実施する作業者は、燃料補給の度に大型の油圧ショベル１に登って給油口１１ａのキャップ１６を脱着する必要がなくなり、これにより燃料補給時の利便性を大幅に向上することができる。
【００２９】
さらに、エア抜き弁２８の連動動作により自動的に燃料タンク１１の気密及び解除がなされるため、手作業でキャップ１６を脱着した場合のように、燃料補給後にキャップ１６の装着忘れが発生する余地がない。よって、これに起因する二次被害、例えば燃料タンク１１内への塵埃や雨等の侵入を確実に防止することができる。
【００３０】
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、油圧ショベル１の燃料補給装置１５に具体化したが、建設機械を対象としたものであればこれに限るものではなく、例えばホイールローダに適用してもよい。
【００３１】
また、上記実施形態では燃料タンク１１の上部に給油口１１ａを設けたが、タンクローリ車から燃料補給する機会がない場合には給油口１１ａを省略してもよい。燃料補給時の燃料タンク１１内の大気開放はエア抜き弁２８によりなされるため、キャップ１６を取り外す必要がないためである。
【符号の説明】
【００３２】
１      油圧ショベル（建設機械）
１１    燃料タンク
１５    燃料補給装置
１９    燃料ポンプ
２０    吸込ホース
２３    バッテリ
２４    燃料補給スイッチ
２６    エア抜き管路（エア抜き通路）
２７    フィルタ
２８    エア抜き弁（エア抜き手段）
２８ａ  ソレノイド
【図１】
2019171981.tif 000003
【図２】
2019171981.tif 000004