(57)【要約】【課題】車体振動の激しい車両に搭載された液体タンクであっても、液体タンクの大きさや形状に拘わらず、簡単な構成で液体タンク内の液体の液面の揺動を十分に抑制可能な液面揺動防止装置を提供する。【解決手段】液体タンク(10)の内部に、互いに隣り同士が接触するようにして複数の液面揺動防止部材(30)を少なくとも液体の液面に層状に敷き詰める。【選択図】図７
2015099075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が貯蔵される液体タンクと、
前記液体タンクの内部に互いに隣り同士が接触するように少なくとも前記液体の液面に層状に敷き詰めて配設され、前記液面の揺動を防止する複数の液面揺動防止部材と、
を備えたことを特徴とする液面揺動防止装置。
【請求項２】
前記液面揺動防止部材は、外殻に複数の貫通孔が穿設された中空部材であることを特徴とする、請求項１に記載の液面揺動防止装置。
【請求項３】
前記液面揺動防止部材は、球体または正多面体の部材であることを特徴とする、請求項１または２に記載の液面揺動防止装置。
【請求項４】
前記液面揺動防止部材は、内部に複数の磁石を備えてなることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の液面揺動防止装置。
【請求項５】
前記液体は、車両に搭載されたディーゼルエンジンの排ガス中の窒素酸化物を還元するために使用される尿素水であって、
前記液体タンクは、前記車両に搭載され、前記尿素水を貯蔵する尿素水タンクであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の液面揺動防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液面の揺れを抑制する液面揺動防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンから排出される排ガス中のＮＯx（窒素酸化物）を低減し、排ガスを浄化するシステムとして尿素ＳＣＲシステムが知られている。尿素ＳＣＲシステムは、還元剤として尿素水を利用してＮＯxを選択的に還元する選択還元触媒システムであり、車両に搭載されたディーゼルエンジンの排ガスの浄化に尿素ＳＣＲシステムが使用される場合には、尿素水を貯蔵するための尿素水タンクを車両に搭載しておく必要がある。
【０００３】
ところで、尿素ＳＣＲシステムにおいては、尿素水タンク内の尿素水が欠乏するとＮＯxを浄化できなくなることから、尿素水タンク内の尿素水の残量を正確に把握しておく必要があり、通常は尿素水タンク内の尿素水の液面位置を計測するようにしている。
しかしながら、車両に設けられた尿素水タンクにおいては、車両の走行中、車両が振動して尿素水タンク内で尿素水が激しく揺れ、尿素水の液面位置の計測が困難な場合がある。
【０００４】
そこで、例えば液面位置を計測する位置センサに制御フィルタを組み込むことで制御的に液面位置の変動を抑制することが考えられている。
また、バッフル板（波消し板）を液体タンク内部に取り付ける技術や、多孔部材をタンク内部に挿入することで、液体の揺れ、ひいては液面の揺動を抑える技術が開発されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０-１２９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の液面位置を計測する位置センサに制御フィルタを組み込む技術の場合、ある程度までは液面位置の変動を抑えることはできるが、例えば建設作業用の車両のように車体振動が激しい車両では、液面の揺動が極めて大きく、制御フィルタだけでは正確な液面位置を計測することは困難である。
また、バッフル板を液体タンク内部に取り付ける技術や上記特許文献１に開示された多孔部材を用いる技術の場合には、乗用車等の比較的車体振動の小さい車両においては、ある程度まで液面の揺動を抑えることが可能と考えられる。しかしながら、この技術を用いたとしても、建設作業用の車両のように車体振動が激しい車両では、上記同様、液体の揺れが極めて大きくなるために液面の揺動を十分には抑制することができず、やはり正確な液面位置を計測することは困難である。特に、タンク容量が大きい液体タンクの場合、液面の揺動も大きく、一旦液面の揺動が発生してしまうと揺動が抑制されるまでに時間がかかり、この問題は顕著である。
【０００７】
この場合、バッフル板や多孔部材の数量を増やしたり、これらの形状を変更したりすることも考えられるが、バッフル板や多孔部材の大きさや形状を液体タンクの大きさや形状に合わせて準備しておかなくてはならず、好ましいことではない。
また、特許文献１に開示された技術の場合には、多孔部材を液体中に浸すことになるため、液体の多くが多孔部材に吸着されてしまい、使用できる液体の量が減少してしまうという問題もある。
【０００８】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、車体振動の激しい車両に搭載された液体タンクであっても、液体タンクの大きさや形状に拘わらず、簡単な構成で液体タンク内の液体の液面の揺動を十分に抑制可能な液面揺動防止装置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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る液面揺動防止装置は、液体が貯蔵される液体タンクと、前記液体タンクの内部に互いに隣り同士が接触するように少なくとも前記液体の液面に層状に敷き詰めて配設され、前記液面の揺動を防止する複数の液面揺動防止部材とを備えたことを特徴とする。
請求項２に係る液面揺動防止装置では、請求項１において、前記液面揺動防止部材は、外殻に複数の貫通孔が穿設された中空部材であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る液面揺動防止装置では、請求項１または２において、前記液面揺動防止部材は、球体または正多面体の部材であることを特徴とする。
請求項４に係る液面揺動防止装置では、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記液面揺動防止部材は、内部に複数の磁石を備えてなることを特徴とする。
請求項５に係る液面揺動防止装置では、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記液体は、車両に搭載されたディーゼルエンジンの排ガス中の窒素酸化物を還元するために使用される尿素水であって、前記液体タンクは、前記車両に搭載され、前記尿素水を貯蔵する尿素水タンクであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項１に係る液面揺動防止装置によれば、液面の揺動を防止する複数の液面揺動防止部材を、液体タンクの内部に互いに隣り同士が接触するようにして少なくとも液体の液面に層状に敷き詰めているので、液面揺動防止部材間の隙間に充たされた液体は、液面揺動防止部材の外表面に衝突することによる圧損によって運動エネルギが奪われ、また、液面揺動防止部材が移動しようとしても、隣り合う液面揺動防止部材同士が接触し摺動し合うことによって生じる摩擦によって、液面揺動防止部材の運動エネルギが熱エネルギに変換される。これにより、液体タンク内の液体の揺れが良好に打ち消され、液体の液面の揺動が防止される。
【００１２】
従って、液体タンクが車体振動の激しい車両に搭載された場合であっても、液体タンクの大きさや形状に拘わらず、簡単な構成にして液体タンク内の液体の液面の揺動を十分に抑制することができる。
このように液体の液面の揺動を十分に抑制することができると、例えば、液体の液面位置を正確に測定することが可能となり、液体の残量を良好に把握することができる。
【００１３】
請求項２に係る液面揺動防止装置によれば、液面揺動防止部材は外殻に複数の貫通孔が穿設された中空部材であるので、液体は液面揺動防止部材の内部にも充たされることになり、上記効果に加え、この液面揺動防止部材の内部に充たされた液体も、外殻の内壁と衝突することによる圧損によってやはり運動エネルギが奪われる。これにより、液体タンク内の液体の液面の揺動をさらに十分に抑制することができる。
【００１４】
また、このように液体が液面揺動防止部材の内部にも充たされると、従来使用している液体タンクを流用して液面揺動防止部材を敷き詰めた場合であっても、尿素水の量が大幅に減量しないようにでき、一方、液体の量を維持すべく液体タンクを新設する場合であっても、液体タンクの大型化を防止することができる。
請求項３に係る液面揺動防止装置によれば、液面揺動防止部材は球体または正多面体の部材であるので、簡単な構成にして液体タンク内の液体の液面の揺動を十分に抑制することができる。
【００１５】
請求項４に係る液面揺動防止装置によれば、液面揺動防止部材は内部に複数の磁石を備えてなるので、磁石の引力によって隣り合う液面揺動防止部材同士が確実に摺動し合うことで摩擦が大きくなり、液面揺動防止部材の運動エネルギをより一層良好に熱エネルギに変換するようにできる。
請求項５に係る液面揺動防止装置によれば、液体は車両に搭載されたディーゼルエンジンの排ガス中の窒素酸化物を還元するために使用される尿素水であって、液体タンクは車両に搭載された尿素水タンクであるので、尿素水タンクが車体振動の激しい車両に搭載された場合であっても、尿素水タンク内の尿素水の液面の揺動を十分に抑制することができる。
【００１６】
従って、尿素水の液面位置を正確に測定するようにでき、尿素水の残量を良好に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る液面揺動防止装置が採用される超大型の油圧ショベルの側面図である。
【図２】本発明に係る液面揺動防止装置が適用される尿素水タンクの斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う、本発明の第１実施例に係る尿素水タンクの縦断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿う、本発明の第１実施例に係る尿素水タンクの横断面図である。
【図５】本発明の第１、６実施例に係る中空球を示す外観図である。
【図６】本発明の第１実施例に係る中空球を半球に割った断面図である。
【図７】図２のＡ−Ａ線に沿う、本発明の第２実施例に係る尿素水タンクの縦断面を示す斜視図である。
【図８】本発明の第３、４、６実施例に係る中空正多面体を示す図である。
【図９】本発明の第３、４、６実施例に係る中空正多面体を示す図である。
【図１０】本発明の第３、４、６実施例に係る中空正六面体を示す図である。
【図１１】本発明の第３、４、６実施例に係る中空正六面体を示す図である。
【図１２】本発明の第３、４、６実施例に係る中空正四面体を示す図である。
【図１３】本発明の第３、４、６実施例に係る中空正四面体を示す図である。
【図１４】本発明の第５、６実施例に係る中実球を示す図である。
【図１５】本発明の第５、６実施例に係る中実多面体を示す図である。
【図１６】本発明の第５、６実施例に係る中実正六面体を示す図である。
【図１７】本発明の第５、６実施例に係る中実正四面体を示す図である。
【図１８】本発明の第６実施例に係る中空球の詳細を示す外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る液面揺動防止装置の一実施形態について図面に基づき説明する。
［第１実施例］
まず、本発明の第１実施例について説明する。
本発明に係る液面揺動防止装置は、建設作業用の車両、例えば超大型の油圧ショベルに採用され、以下、超大型の油圧ショベルに採用される液面揺動防止装置を例に説明する。
【００１９】
図１に示すように、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とを備えて構成されている。
作業装置３は、旋回体２に上下方向で回動可能に取り付けられるブーム４と、このブーム４の先端に上下方向で回動可能に取り付けられるアーム５と、さらにこのアーム５の先端に上下方向で回動可能に取り付けられるバケット６とを含んで構成されている。この作業装置３には、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、およびバケット６を駆動するバケットシリンダ６ａが含まれている。
【００２０】
旋回体２上には、前側位置に運転室７が設けられており、後側位置に重量バランスを確保するカウンタウエイト９が設けられている。また、運転室７とカウンタウエイト９の間には、エンジン（図示せず）等が収容された機械室８が設けられている。
機械室８内には、エンジンにより駆動される油圧ポンプ(図示せず)が設置されており、この油圧ポンプより吐出された圧油は、走行体１に設けられた走行モータや旋回体２内に設けられた旋回モータ（ともに図示せず）へ供給され、これにより走行体１による油圧ショベルの自走が可能であり、旋回体２が作業装置３とともに旋回軸周りで旋回可能である。また、圧油の一部は作業装置３に設けられたブームシリンダ４ａ、アームシリンダ５ａ、バケットシリンダ６ａへも供給され、これにより圧油の供給度合い、即ち油圧に応じてブーム４、アーム５、バケット６がそれぞれ駆動される。
【００２１】
エンジンは、例えばディーゼルエンジンであり、ディーゼルエンジンは一般に排ガス中に含まれるＮＯx（窒素酸化物）の量が多いことから、ディーゼルエンジンの排気通路には、ＮＯxを含めた排ガス成分の浄化を行うための排気後処理装置（図示せず）が介装されている。
近年、排気後処理装置のうちＮＯxの浄化を行うための装置として、尿素ＳＣＲシステムが開発されて実用化されている。尿素ＳＣＲシステムとは、尿素を用いた  Selective Catalytic Reduction System、即ち還元剤として尿素水を利用してＮＯxを選択的に還元する選択還元触媒システムのことであり、尿素水を触媒コンバータの排気上流側に噴霧することで排ガス中のＮＯx成分を還元除去する装置である。
【００２２】
ところで、尿素水は頻繁に尿素ＳＣＲシステムにて噴霧されることから、旋回体２の排気後処理装置の近傍位置には、尿素ＳＣＲシステムで使用する尿素水（液体）を貯蔵しておく尿素水タンク１０が配設されている。超大型の油圧ショベルでは、エンジンの排気量が大きいことから消費される尿素水の量も多く、故に尿素水タンク１０についてもタンク容量の大きなものが採用されている。このようなことから、当該油圧ショベルでは、尿素水タンク１０は、比較的大きなスペースを確保できる場所、例えばカウンタウエイト９上に配置されている。
【００２３】
図２には、尿素水タンク１０の斜視図が示されている。同図に示すように、尿素水タンク１０の外殻１２は例えば直方体をしており、外殻１２の上面に尿素水の補給口１４が設けられ、下部に尿素ＳＣＲシステムへ尿素水を供給するための送出口１６が設けられている。なお、尿素水タンク１０の外殻１２の形状は直方体に限られるものではなく、如何なる形状であってもよい。
【００２４】
図３には、図２のＡ−Ａ線に沿う尿素水タンク１０の縦断面図が示され、図４には図２のＢ−Ｂ線に沿う尿素水タンク１０の横断面図が示されている。
これら図３、図４に示すように、尿素水タンク１０には、尿素水タンク１０の内部、即ち外殻１２の内側に貯蔵されている尿素水の液面位置を測定するための液面位置センサ２０が設置されている。液面位置センサ２０は、例えば、外殻１２の上壁面に尿素水タンク１０の略中央に位置してセンサ本体２２が設けられ、センサ本体２２から尿素水タンク１０の内部を外殻１２の下壁面に向けて測定ゲージ２４が延び、液面位置（レベル）を測定ゲージ２４で測定するよう構成されたレベルセンサである。
【００２５】
そして、尿素水タンク１０の内部には、本発明に係る液面揺動防止装置が備えられており、以下、本発明に係る液面揺動防止装置について説明する。
図３、図４に示すように、液面揺動防止装置は、複数の中空球（液面揺動防止部材、中空部材、球体）３０を尿素水タンク１０の内部に多層状に敷き詰めて構成されている。詳しくは、複数の中空球３０は、隣り合う中空球３０同士が互いに接触可能に遊びを有して尿素水タンク１０内に敷き詰められている。中空球３０の外径は、ここでは例えば尿素水タンク１０の長手方向の寸法の１０分の１程度であるが、これに限定されるものではない。
【００２６】
図５には、中空球３０の外観図が示され、図６には、中空球３０を半球に割った状態の中空球３０の断面図が示されている。
中空球３０は、例えば樹脂製であり、図５、図６に示すように、中空球３０の外殻３２には、複数の小孔（貫通孔）３４が穿設されている。つまり、中空球３０は、外殻３２の外部と内部とが連通自在に構成されている。これにより、尿素水タンク１０内において、尿素水が中空球３０の内部に自由に出入り可能である。
【００２７】
以下、上記のように構成された第１実施例に係る液面揺動防止装置の作用及び効果について説明する。
複数の中空球３０が尿素水タンク１０の内部に敷き詰められた状態で補給口１４から尿素水を補給すると、尿素水は中空球３０間の隙間に充たされるとともに中空球３０の複数の小孔３４から外殻３２の内部に入り込み、中空球３０の内部にも充たされる。
【００２８】
図３を参照し、ここでは尿素水を例えば満水の９０％程度の嵩まで補給した場合を想定して以下説明する。
このように尿素水タンク１０内に尿素水が補給された状態で、油圧ショベルが作業を開始し、走行体１が走行を行い、旋回体２が旋回を行うと、尿素水タンク１０が大きく振動し、尿素水タンク１０内の尿素水が揺れ動く。この際、本発明に係る液面揺動防止装置が無ければ、尿素水の液面は大きく揺動することになる。
【００２９】
しかしながら、ここでは、尿素水タンク１０に本発明に係る液面揺動防止装置として複数の中空球３０が尿素水タンク１０の内部に敷き詰められ、尿素水が中空球３０間の隙間に充たされるとともに中空球３０の内部に充たされている。
複数の中空球３０が尿素水タンク１０の内部に敷き詰められていると、尿素水タンク１０が振動したとしても、中空球３０間の隙間に充たされた尿素水については、外殻３２の外壁に衝突することによる圧損によって運動エネルギが奪われる。また、中空球３０の内部に充たされた尿素水については、外殻３２の内壁と衝突することによる圧損によってやはり運動エネルギが奪われる。さらに、中空球３０が内部に充たされた尿素水とともに移動しようとしても、隣り合う中空球３０同士が接触し摺動し合うことによって生じる摩擦によって、中空球３０の運動エネルギが熱エネルギに変換される。
【００３０】
これにより、尿素水の揺れが良好に打ち消され、尿素水の液面の揺動が防止される。
このように、本発明によれば、液面揺動防止装置として複数の中空球３０を尿素水タンク１０内に敷き詰めることにより、尿素水タンク１０の大きさや形状に拘わらず、簡単な構成で尿素水タンク１０内の尿素水の液面の揺動を十分に抑制することができる。
また、液面揺動防止装置として複数の小孔３４が穿設された中空球３０を用いると、尿素水は中空球３０の内部にも充たされるため、従来使用している尿素水タンク１０を流用して中空球３０を敷き詰めた場合であっても、尿素水の量が大幅に減量することはなく、一方、尿素水の量を維持すべく尿素水タンク１０を新設する場合であっても、尿素水タンク１０の大型化を防止することができる。
【００３１】
そして、このように尿素水の液面の揺動が防止されると、液面位置センサ２０で尿素水の液面位置を測定する際、尿素水タンク１０が振動したとしても液面位置のばらつきを小さく抑えることができる。
従って、油圧ショベルが走行中であったり作業中であったりして、尿素水タンク１０が大きく振動した場合であっても、尿素水の液面位置を極力正確に測定することができ、尿素水タンク１０内の尿素水の残量を良好に把握することができる。
【００３２】
また、尿素水タンク１０が大きく振動して液面が一旦揺動したとしても、液面の揺動は急速に抑制されて収束することになり、油圧ショベルが走行或いは作業を停止した直後であっても、尿素水の液面位置を正確に測定することができ、尿素水タンク１０内の尿素水の残量を良好に把握することができる。
［第２実施例］
次に、本発明の第２実施例について説明する。
【００３３】
第２実施例に係る液面揺動防止装置では、上記第１実施例との共通部分については説明を省略し、第１実施例と異なる部分についてのみ説明する。
図７には、第２実施例に係る液面揺動防止装置を備えた尿素水タンク１０の図２のＡ−Ａ線に沿う縦断面が斜視図で示されている。
同図に示すように、第２実施例に係る液面揺動防止装置は、複数の中空球３０が尿素水の液面に浮かぶよう一層状に敷き詰められて構成されている。
【００３４】
この場合、中空球３０は、尿素水に浮く必要があることから尿素水よりも比重の軽い樹脂製である。
以下、このように構成された第２実施例に係る液面揺動防止装置の作用及び効果について説明する。
このように中空球３０が尿素水の液面に浮かぶように一層状に敷き詰められた場合であっても、尿素水タンク１０が振動すると、中空球３０間の隙間に充たされた尿素水については、外殻３２の外壁に衝突することによる圧損によって運動エネルギが奪われる。また、中空球３０の内部に充たされた尿素水については、外殻３２の内壁と衝突することによる圧損によってやはり運動エネルギが奪われる。さらに、中空球３０が内部に充たされた尿素水とともに移動しようとしても、隣り合う中空球３０同士が接触し摺動し合うことによって生じる摩擦によって、中空球３０の運動エネルギが熱エネルギに変換される。
【００３５】
これにより、やはり、尿素水の揺れが良好に打ち消され、尿素水の液面の揺動が防止され、上記同様の効果を得ることができる。故に、液面位置センサ２０で尿素水の液面位置を測定する際、尿素水タンク１０が振動したとしても液面位置のばらつきを小さく抑えることができる。
従って、油圧ショベルが走行中であったり作業中であったりして、尿素水タンク１０が大きく振動した場合であっても、尿素水の液面位置を極力正確に測定することができ、或いは、油圧ショベルが走行或いは作業を停止した直後であっても、液面の揺動が急速に抑制されて収束し、尿素水の液面位置を正確に測定することができ、尿素水タンク１０内の尿素水の残量を良好に把握することができる。
［第３実施例］
次に、本発明の第３実施例について説明する。
【００３６】
第３実施例は上記第１実施例の変形例である。
第３実施例において、上記第１実施例との共通部分については説明を省略し、第１実施例と異なる部分についてのみ説明する。
第３実施例に係る液面揺動防止装置では、中空球３０に代えて、中空多面体（液面揺動防止部材）が採用される。
【００３７】
中空多面体の形状としては、図８、図９に示すような中空正多面体４０、１４０の他、図１０、図１１に示すような中空正六面体５０、１５０や、図１２、図１３に示すような中空正四面体６０、１６０が考えられる。
図８、図９に示す中空正多面体４０、１４０では、外殻４２に複数の小孔（貫通孔）４４が穿設されており、図８の中空正多面体４０の場合には、外殻４２の複数の頂部に小孔４４が穿設され、図９に示す中空正多面体１４０の場合には、外殻４２の複数の平面部に小孔４４が穿設されている。
【００３８】
また、図１０、図１１に示す中空正六面体５０、１５０では、外殻５２に複数の小孔（貫通孔）５４が穿設されており、図１０の中空正六面体５０の場合には、外殻５２の各頂部に小孔５４が穿設され、図１１に示す中空正六面体１５０の場合には、外殻５２の各平面部に小孔５４が穿設されている。
また、図１２、図１３に示す中空正四面体６０、１６０では、外殻６２に複数の小孔（貫通孔）６４が穿設されており、図１２の中空正四面体６０の場合には、外殻６２の各頂部に小孔６４が穿設され、図１３に示す中空正四面体１６０の場合には、外殻６２の各平面部に小孔６４が穿設されている。
【００３９】
これら中空正多面体４０、１４０、中空正六面体５０、１５０、中空正四面体６０、１６０についても、例えば樹脂製であり、これらがそれぞれ上記第１実施例と同様に尿素水タンク１０の内部に多層状に敷き詰めて構成されている。
このように、中空正多面体４０、１４０、中空正六面体５０、１５０、中空正四面体６０、１６０ を尿素水タンク１０の内部に多層状に敷き詰めて液面揺動防止装置を構成した場合でも、尿素水が中空正多面体４０、１４０間、中空正六面体５０、１５０間、中空正四面体６０、１６０間 の隙間に充たされるとともに中空正多面体４０、１４０、中空正六面体５０、１５０、中空正四面体６０、１６０の内部に充たされる。これにより、尿素水タンク１０が振動したとしても、やはり中空正多面体４０、１４０間、中空正六面体５０、１５０間、中空正四面体６０、１６０間の隙間に充たされた尿素水については、外殻４２、５２、６２の外壁に衝突することによる圧損によって運動エネルギが奪われる。また、中空正多面体４０、１４０、中空正六面体５０、１５０、中空正四面体６０、１６０の内部に充たされた尿素水については、外殻４２、５２、６２の内壁と衝突することによる圧損によってやはり運動エネルギが奪われる。さらに、中空正多面体４０、１４０、中空正六面体５０、１５０、中空正四面体６０、１６０が内部に充たされた尿素水とともに移動しようとしても、隣り合う中空正多面体４０、１４０同士、中空正六面体５０、１５０同士、中空正四面体６０、１６０同士が接触し摺動し合うことによって生じる摩擦によって、中空正多面体４０、１４０、中空正六面体５０、１５０、中空正四面体６０、１６０の運動エネルギが熱エネルギに変換される。
【００４０】
これにより、やはり、尿素水の揺れが良好に打ち消され、尿素水の液面の揺動が防止され、上記同様の効果を得ることができる。故に、液面位置センサ２０で尿素水の液面位置を測定する際、尿素水タンク１０が振動したとしても液面位置のばらつきを小さく抑えることができる。
従って、上記第１実施例と同様、油圧ショベルが走行中であったり作業中であったりして、尿素水タンク１０が大きく振動した場合であっても、上記第１実施例と同様、尿素水の液面位置を極力正確に測定することができ、或いは、油圧ショベルが走行或いは作業を停止した直後であっても、液面の揺動が急速に抑制されて収束し、尿素水の液面位置を正確に測定することができ、尿素水タンク１０内の尿素水の残量を良好に把握することができる。
［第４実施例］
次に、本発明の第４実施例について説明する。
【００４１】
第４実施例は上記第２実施例の変形例である。
第４実施例において、上記第２実施例との共通部分については説明を省略し、第２実施例と異なる部分についてのみ説明する。
第４実施例に係る液面揺動防止装置でも、中空球３０に代えて、中空多面体（液面揺動防止部材）が採用される。
【００４２】
中空多面体の形状としては、上記第３実施例と同様、図８、図９に示すような中空正多面体４０、１４０の他、図１０、図１１に示すような中空正六面体５０、１５０や、図１２、図１３に示すような中空正四面体６０、１６０が考えられる。
第４実施例では、上記第２実施例と同様、中空正多面体４０、１４０、中空正六面体５０、１５０、中空正四面体６０、１６０は、尿素水に浮く必要があることから尿素水よりも比重の軽い樹脂製である。そして、図示しないが、これらがそれぞれ上記第２実施例と同様に、尿素水タンク１０の内部に尿素水の液面に浮かぶよう一層状に敷き詰められて構成されている。
【００４３】
このように中空正多面体４０、１４０、中空正六面体５０、１５０、中空正四面体６０、１６０が尿素水の液面に浮かぶように一層状に敷き詰められた場合であっても、尿素水タンク１０が振動すると、やはり中空正多面体４０、１４０間、中空正六面体５０、１５０間、中空正四面体６０、１６０間の隙間に充たされた尿素水については、外殻４２、５２、６２の外壁に衝突することによる圧損によって運動エネルギが奪われる。また、中空正多面体４０、１４０、中空正六面体５０、１５０、中空正四面体６０、１６０の内部に充たされた尿素水については、外殻４２、５２、６２の内壁と衝突することによる圧損によってやはり運動エネルギが奪われる。さらに、中空正多面体４０、１４０、中空正六面体５０、１５０、中空正四面体６０、１６０が内部に充たされた尿素水とともに移動しようとしても、隣り合う中空正多面体４０、１４０同士、中空正六面体５０、１５０同士、中空正四面体６０、１６０同士が接触し摺動し合うことによって生じる摩擦によって、中空正多面体４０、１４０、中空正六面体５０、１５０、中空正四面体６０、１６０の運動エネルギが熱エネルギに変換される。
【００４４】
これにより、やはり、尿素水の揺れが良好に打ち消され、尿素水の液面の揺動が防止され、上記同様の効果を得ることができる。故に、液面位置センサ２０で尿素水の液面位置を測定する際、尿素水タンク１０が振動したとしても液面位置のばらつきを小さく抑えることができる。
従って、油圧ショベルが走行中であったり作業中であったりして、尿素水タンク１０が大きく振動した場合であっても、上記第２実施例と同様、尿素水の液面位置を極力正確に測定することができ、或いは、油圧ショベルが走行或いは作業を停止した直後であっても、液面の揺動が急速に抑制されて収束し、尿素水の液面位置を正確に測定することができ、尿素水タンク１０内の尿素水の残量を良好に把握することができる。
［第５実施例］
次に、本発明の第５実施例について説明する。
【００４５】
第５実施例は上記第１実施例〜第４実施例の変形例である。
第５実施例において、上記第１実施例〜第４実施例との共通部分については説明を省略し、これらと異なる部分についてのみ説明する。
第５実施例に係る液面揺動防止装置では、図１４〜図１７に示すように、中空球や中空多面体に代えて、中実球や中実多面体（液面揺動防止部材）が採用される。即ち、図１４に示すように第１、２実施例の中空球３０に代えて中実球３１が、或いは、図１５〜図１７にそれぞれ示すように第３、４実施例の中空正多面体４０、１４０、中空正六面体５０、１５０、中空正四面体６０、１６０に代えて中実多面体４１、中実正六面体５１、中実正四面体６１が採用される。
【００４６】
これら中実球３１、中実多面体４１、中実正六面体５１、中実正四面体６１も、例えば樹脂製であり、第５実施例では、これらがそれぞれ上記第１実施例〜第４実施例と同様に尿素水タンク１０の内部に多層状に、或いは、尿素水の液面に浮かぶよう一層状に敷き詰めて構成されている。
中実球３１、中実多面体４１、中実正六面体５１、中実正四面体６１の場合には、尿素水が内部に充たされることは無い。しかしながら、尿素水タンク１０が振動したとしても、中実球３１間、中実多面体４１間、中実正六面体５１間、中実正四面体６１間の隙間に充たされた尿素水は、中実球３１、中実多面体４１、中実正六面体５１、中実正四面体６１の外表面に衝突することによる圧損によって運動エネルギが奪われる。また、中実球３１、中実多面体４１、中実正六面体５１、中実正四面体６１が移動しようとしても、隣り合う中実球３１同士、中実多面体４１同士、中実正六面体５１同士、中実正四面体６１同士が接触し摺動し合うことによって生じる摩擦によって、中実球３１、中実多面体４１、中実正六面体５１、中実正四面体６１の運動エネルギが熱エネルギに変換される。
【００４７】
これにより、やはり、尿素水の揺れが良好に打ち消され、尿素水の液面の揺動が防止され、上記同様の効果を得ることができる。故に、液面位置センサ２０で尿素水の液面位置を測定する際、尿素水タンク１０が振動したとしても液面位置のばらつきを小さく抑えることができる。
従って、上記第１実施例〜第４実施例と同様、油圧ショベルが走行中であったり作業中であったりして、尿素水タンク１０が大きく振動した場合であっても、また、油圧ショベルが走行或いは作業を停止した直後であっても、尿素水の液面位置を極力正確に測定することができ、尿素水タンク１０内の尿素水の残量を良好に把握することができる。
【００４８】
なお、ここでは中実球３１、中実多面体４１、中実正六面体５１、中実正四面体６１等の中実球や中実多面体を用いているが、必ずしも中実でなくてもよく、上記第１実施例〜第４実施例のような小孔３４、４４、５４、６４を有しなければ、無孔中空球や無孔中空多面体であってもよい。
［第６実施例］
次に、本発明の第６実施例について説明する。
【００４９】
第６実施例は上記第１実施例〜第５実施例の変形例である。
第６実施例において、上記第１実施例〜第５実施例との共通部分については説明を省略し、これらと異なる部分についてのみ説明する。
第６実施例に係る液面揺動防止装置では、図５、図８〜図１７に併せて示すように、中空球３０’、中空正多面体４０’、１４０’、中空正六面体５０’、１５０’、中空正四面体６０’、１６０’、中実球３１’、中実多面体４１’、中実正六面体５１’、中実正四面体６１’が採用される（液面揺動防止部材）。これらは、第１、２実施例の中空球３０、第３、４実施例の中空正多面体４０、１４０、中空正六面体５０、１５０、中空正四面体６０、１６０、第５実施例の中実球３１、中実多面体４１、中実正六面体５１、中実正四面体６１の各内部に磁石を備えて構成されている。例えば、中空球３０’、中空正多面体４０’、１４０’、中空正六面体５０’、１５０’、中空正四面体６０’、１６０’であれば、外殻３２、４２、５２、６２の内壁に複数の永久磁石７０が取り付けられている。また、中実球３１’、中実多面体４１’、中実正六面体５１’、中実正四面体６１’であれば、外表面に複数の永久磁石７０が埋設されている。
【００５０】
図１８には、一例として、中空球３０の外殻３２の内壁に等間隔に６個の永久磁石７０を取り付けた中空球３０’の詳細図を示す。ここでは、永久磁石７０は、例えば、６個の永久磁石７０のうち互いに対峙しない３個についてはＮ極が外殻３２の内壁側に接し、これらと各々対峙する残りの３個についてはＳ極が外殻３２の内壁側に接するように取り付けられている。
【００５１】
このように、中空球３０’、中空正多面体４０’、１４０’、中空正六面体５０’、１５０’、中空正四面体６０’、１６０’、中実球３１’、中実多面体４１’、中実正六面体５１’、中実正四面体６１’が磁石を備えていると、隣り合う中空球３０’同士、中空正多面体４０’、１４０’同士、中空正六面体５０’、１５０’同士、中空正四面体６０’、１６０’同士、中実球３１’同士、中実多面体４１’同士、中実正六面体５１’同士、中実正四面体６１’同士が磁石のＮ極とＳ極との引き合いにより常に接触し連結されることとなる。
【００５２】
これにより、中空球３０’、中空正多面体４０’、１４０’、中空正六面体５０’、１５０’、中空正四面体６０’、１６０’、中実球３１’、中実多面体４１’、中実正六面体５１’、中実正四面体６１’が移動しようとすると、磁石の引力によって、隣り合う中空球３０’同士、中空正多面体４０’、１４０’同士、中空正六面体５０’、１５０’同士、中空正四面体６０’、１６０’同士、中実球３１’同士、中実多面体４１’同士、中実正六面体５１’同士、中実正四面体６１’同士が確実に摺動し合うことになり、この摺動により生じる摩擦が磁石が無い場合よりも大きくなる。故に、中空球３０’同士、中空正多面体４０’、１４０’同士、中空正六面体５０’、１５０’同士、中空正四面体６０’、１６０’同士、中実球３１’同士、中実多面体４１’同士、中実正六面体５１’同士、中実正四面体６１’同士の運動エネルギは上記第１実施例〜第５実施例での運動エネルギよりも一層良好に熱エネルギに変換される。
【００５３】
従って、上記第１実施例〜第５実施例に比べ、尿素水の揺れがさらに良好に打ち消されて尿素水の液面の揺動が防止される。故に、液面位置センサ２０で尿素水の液面位置を測定する際、尿素水タンク１０が振動したとしても液面位置のばらつきをより一層小さく抑えることができる。
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様は上記実施形態に限定されるものではない。
【００５４】
例えば、上記実施形態では、第２実施例、第４実施例、第５実施例及び第６実施例において、図３に示すように、複数の中空球３０、中空正多面体４０、１４０、中空正六面体５０、１５０、中空正四面体６０、１６０、中実球３１、中実多面体４１、中実正六面体５１、中実正四面体６１を尿素水の液面に浮かぶよう一層状に敷き詰めて構成する場合を例に説明したが、これらを尿素水の液面に浮かぶよう二層以上の多層状に敷き詰めて構成するようにしてもよく、この場合であっても上記同様の作用効果を得ることができる。
【００５５】
また、上記実施形態では、中空球３０、中空正多面体４０、１４０、中空正六面体５０、１５０、中空正四面体６０、１６０、中実球３１、中実多面体４１、中実正六面体５１、中実正四面体６１を樹脂製としたが、これに限られるものではなく、金属部材やセラミック部材等で構成してもよい。
また、上記実施形態では、液面位置センサ２０として、センサ本体２２と測定ゲージ２４からなるレベルセンサを採用したが、液面位置センサ２０はこれに限られるものではなく、例えば液面に向けて発した超音波の反射により液面位置を特定する超音波センサ等であってもよい。
【００５６】
また、上記実施形態では、本発明に係る液面揺動防止装置が建設作業用の車両、例えば超大型の油圧ショベルに採用される尿素水タンク１０に適用される場合を例に説明したが、液体は尿素水に限られずエンジンの燃料等の如何なる液体であってもよく、液体タンクも尿素水タンクに限られず、燃料タンク等の如何なる液体タンクであってもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１  走行体
２  旋回体
３  作業装置
９  カウンタウエイト
１０  尿素水タンク（液体タンク）
２０  液面位置センサ
３０、３０’  中空球（液面揺動防止部材）
３１、３１’  中実球（液面揺動防止部材）
３４  小孔（貫通孔）
４０、４０’、１４０、１４０’  中空正多面体（液面揺動防止部材）
４１、４１’  中実多面体（液面揺動防止部材）
４４  小孔（貫通孔）
５０、５０’、１５０、１５０’  中空正六面体（液面揺動防止部材）
５１、５１’  中実正六面体（液面揺動防止部材）
５４  小孔（貫通孔）
６０、６０’、１６０、１６０’  中空正四面体（液面揺動防止部材）
６１、６１’  中実正四面体（液面揺動防止部材）
６４  小孔（貫通孔）
７０  永久磁石（磁石）
【図１】
2015099075.tif 000003
【図２】
2015099075.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2015099075.tif 000007
【図６】
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【図７】
2015099075.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2015099075.tif 000016
【図１５】
2015099075.tif 000017
【図１６】
2015099075.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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