(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの燃料噴射装置に燃料を供給するための燃料サブタンクと、この燃料サブタンクに燃料を供給する燃料メインタンクとを備える建設機械の燃料供給装置であって、
エンジンの燃料ポンプと前記燃料メインタンクとを連結し、標準フィルタと逆止弁とを有する燃料供給管と、
エンジンからの戻り燃料を前記燃料メインタンクに戻す燃料戻し管と、
前記燃料供給管から分岐して前記燃料サブタンクに連結する燃料分岐管路と、
前記燃料分岐管路に設けた燃料サブポンプと、
前記燃料分岐管路における前記燃料サブポンプの吸込み側に設けた増設フィルタと、
前記燃料供給管における前記標準フィルタと前記逆止弁との間と、前記燃料サブポンプとを連結する燃料サブ供給管と、
逆止弁を有し、前記燃料戻し管と前記燃料サブポンプとを連結する燃料サブ戻し管と
を備えたことを特徴とする建設機械の燃料供給装置。
【請求項２】
請求項１記載の建設機械の燃料供給装置において、
前記燃料供給管の一部、前記燃料サブタンク、前記燃料サブポンプ、前記増設フィルタ、前記燃料サブ供給管、及び前記逆止弁を有する前記燃料サブ戻し管を、キット化し、これらを前記燃料供給管及び前記燃料戻し管に交換接続可能にしたことを特徴とする建設機械の燃料供給装置。
【請求項３】
請求項２に記載の建設機械の燃料供給装置において、
前記燃料サブポンプ、及び前記増設フィルタを、ユニット化したことを特徴とする建設機械の燃料供給装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の建設機械の燃料供給装置において、
前記増設フィルタは、その交換インターバルが前記標準燃料フィルタのそれよりも長いものに設定されていることを特徴とする建設機械の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械の燃料供給装置に係り、更に詳しくは、燃料の性状を維持することができる建設機械の燃料供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建設機械には、その動力源として、ディーゼルエンジンが搭載されている。このエンジンへの燃料を貯蔵し供給するために、燃料貯蔵タンクとして、メインタンクとサブタンクとを備え、メインタンクからサブタンクへ必要な量だけ、燃料を供給し、サブタンク内に貯蔵された燃料をエンジンに安定的に供給するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２６９２７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した建設機械の燃料供給装置において、エンジンに装着されている燃料噴射ポンプにより吸引される燃料に対し、その供給管路に燃料フィルタを設けて、主に、汚染物の除去、水分の混入を抑えて、燃料の性状を良くする方法が一般的に行われている。燃料フィルタは、燃料中に混入されている汚染物やワックス分を捕捉するが、この汚染物やワックス分の捕捉により、通油抵抗が上昇し規定通油抵抗に至ると寿命となり、交換される。
【０００５】
燃料フィルタの寿命は、燃料の性状や、機械の稼働状況・負荷状況に大きく依存することから、その交換インターバルは、ある一定の余裕をもって運用されているが、前述した依存要因によって燃料フィルタが目詰まりを起こした状態で使用を続けると、燃料サクション圧の低下による燃料ポンプのキャビテーションや、フィルトレーション悪化による汚染物の流出等により、燃料システムに支障を来したり、故障を引き起こすことがある。
【０００６】
一方、現在各国で進められている排気ガス規制の対応として、エンジンへの燃料噴射圧を上昇させる手法が多く取られている。燃料噴射圧力の上昇に伴い、噴射ポンプやノズルの隙間は、従来に比べ狭くなってきているので、燃料の汚染物や目詰まり規定も厳しくなってきた。これに対応するため、燃料フィルタの濾過精度、及び濾過面積を上げる（フィルタ個数を多くする）対応が必要になっているとともに、従来に増して投入される燃料の性状も厳しく、また、機械本体に多くのフィルタを設置するようになってきている。
【０００７】
ところが、性状の良好な燃料を使用できる地域や国での稼動には、支障を来たさないが、良好な燃料の入手が困難、また、燃料の管理方法に問題がある等の地域や国で建設機械を稼動させた場合、燃料フィルタの寿命が極端に悪化することがある。燃料フィルタの寿命が悪化すると、その交換インターバルが短くなり、機械稼働率への影響が発生する。この場合、その調査、分析を行い、更なるフィルタの増設や、フィルトレーション向上策を行い、燃料フィルタの交換インターバルの延長を計る。
【０００８】
しかし、エンジン装備のポンプで燃料を吸い込むことから、決められた下限値を下まわるフィルタの増設はできず、通常の燃料フィルタの交換インターバルを確保することができない場合が多いのが現状である。
【０００９】
本発明は、上述の事柄に基づいてなされたもので、燃料の性状に依存せず、標準仕様のフィルタの寿命を安定して設定し得る建設機械の燃料供給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】
【００１０】
上記目的を達成するために、第１の発明は、エンジンの燃料噴射装置に燃料を供給するための燃料サブタンクと、この燃料サブタンクに燃料を供給する燃料メインタンクとを備える建設機械の燃料供給装置であって、エンジンの燃料ポンプと前記燃料メインタンクとを連結し、標準フィルタと逆止弁とを有する燃料供給管と、エンジンからの戻り燃料を前記燃料メインタンクに戻す燃料戻し管と、前記燃料供給管から分岐して前記燃料サブタンクに連結する燃料分岐管路と、前記燃料分岐管路に設けた燃料サブポンプと、前記燃料分岐管路における前記燃料サブポンプの吸込み側に設けた増設フィルタと、前記燃料供給管における前記標準フィルタと前記逆止弁との間と、前記燃料サブポンプとを連結する燃料サブ供給管と、逆止弁を有し、前記燃料戻し管と前記燃料サブポンプとを連結する燃料サブ戻し管とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記燃料供給管の一部、前記燃料サブタンク、前記燃料サブポンプ、前記増設フィルタ、前記燃料サブ供給管、及び前記逆止弁を有する前記燃料サブ戻し管を、キット化し、これらを前記燃料供給管及び前記燃料戻し管に交換接続可能にしたことを特徴とする。
【００１２】
更に、第３の発明は、第２の発明において、前記燃料サブポンプ、及び前記増設フィルタを、ユニット化したことを特徴とする。
【００１３】
また、第４の発明は、第１乃至第３の発明のいずれかにおいて、前記増設フィルタは、その交換インターバルが前記標準燃料フィルタのそれよりも長いものに設定されていることを特徴と。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、燃料の性状に依存せず、標準仕様のフィルタの寿命を安定して設定し得るので、予め装備された標準燃料フィルタの短寿命化を防止することが可能になる。その結果、燃料フィルタの性能悪化に伴う建設機械の稼動停止を極力抑えることができる。また、排気ガス規制に対応した燃料供給が長期に亘って可能となり、建設機械の信頼性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の建設機械の燃料供給装置の実施の形態を図面を用いて説明する。  
図１乃至図３は、本発明の建設機械の燃料供給装置の一実施の形態を示すもので、図１は本発明の建設機械の燃料供給装置の一実施の形態の回路構成を示し、図２及び図３は図１に示す本発明の建設機械の燃料供給装置の一実施の形態の燃料供給動作を示すものである。図１において、１は建設機械のエンジンである。エンジン１は、燃料噴射装置（図示せず）を有している。この燃料噴射装置には、この燃料噴射装置に燃料を供給する燃料ポンプ２が連結している。燃料ポンプ２は、標準フィルタ３及び逆止弁４を有する燃料供給管５によって燃料メインタンク６の底部側に連結されている。
【００１６】
燃料噴射装置で余剰となった燃料は、燃料戻し管７によって燃料メインタンク６に戻される。燃料戻し管７の排出端は、燃料メインタンク６内の液面より上方となるように燃料メインタンク６に連結して、燃料メインタンク６のタンクヘッドが作用しないようにしている。燃料戻し管７には、排ガス規制対応のための燃料の温度上昇を防ぐ燃料クーラ８と、燃料温度の低温時と燃料クーラ８の保護のための低圧リリーフ弁９とが並設されている。
【００１７】
燃料サブタンク１０が、燃料メインタンク６とは別置きされている。燃料供給管５における逆止弁４の上流側と燃料サブタンク１０とは、これらを連結する燃料供給分岐管１１が設けられている。この燃料供給分岐管１１には、燃料メインタンク６内の燃料を燃料サブタンク１０に供給する燃料サブポンプ１２と、この燃料サブポンプ１２の吸込み側に位置する増設フィルタ１３とが設けられている。燃料サブポンプ１２は、エンジンの最大消費燃料以上の吐出流量を有している。増設フィルタ１３は、その交換インターバルが標準燃料フィルタ３のそれよりも長いものに設定されている。
【００１８】
燃料サブタンク１０内の燃料をエンジン１の燃料噴射装置に供給するために、燃料サブタンク１０と、燃料供給管５における標準フィルタ３と逆止弁４との管路とは、燃料サブ供給管１４によって連結されている。また、燃料サブタンク１０には、燃料戻し管７から分岐し、逆止弁１５を有する燃料サブ戻し管１６が連結されている。
【００１９】
次に、上述した本発明の建設機械の燃料供給装置の一実施の形態の動作を、図２及び図３を用いて説明する。  
図２は本発明の建設機械の燃料供給装置の一実施の形態の燃料供給状態を示し、燃料の流れを太線で表示してある。  
燃料サブポンプ１２の駆動により、燃料メインタンク６内の燃料が、燃料供給分岐管１１により、増設フィルタ１３で燃料中の異物を除去されて燃料サブタンク１０に供給される。燃料サブタンク１０に送られた燃料は、エンジン消費燃料より多いので、燃料サブタンク１０内は昇圧するが、燃料供給管５に設けた逆止弁４により、燃料供給分岐管１１の吸込み側に吸込まれることがない。また、燃料サブタンク１０内の余剰燃料は、燃料サブ戻し管１６、及び燃料戻し管７によって燃料メインタンク６に戻される。
【００２０】
次に、燃料ポンプ２に駆動すると、燃料サブタンク１０内の昇圧蓄積された燃料が、燃料供給管５、標準フィルタ３を介して燃料噴射装置に供給される。よって、標準フィルタ３への供給燃料は、増設フィルタ１４でろ過されるので、、標準フィルタ３の寿命を安定化させることが可能となる。
【００２１】
エンジン１にて消費される以外の燃料は、燃料戻し管７、燃料クーラ８を通して燃料メインタンク６に戻される。
【００２２】
上述したように、エンジン１にて消費される以外の燃料、即ち燃料サブタンク１０内の余剰燃料、及びエンジン１にて消費されなかった燃料は、事前に増設フィルタ１３によりろ過処理された状態で燃料メインタンク６に順次環流されるため、燃料供給動作の継続に伴い燃料の性状が良好になる。この結果、標準フィルタ３の劣化を抑え、その長寿命化が可能となる。
【００２３】
また、燃料ポンプ２の駆動中に、何等かの原因で燃料サブポンプ１２からの吐出量が不足した場合、燃料サブタンク１０内の圧力が低下するため、逆止弁４が働かなくなる。その結果、図３の太線で示すように、燃料メインタンク６の燃料が、標準フィルタ３及び逆止弁４を有する燃料供給管５を通して燃料ポンプ２に供給されるので、燃料サブポンプ１２及び増設フィルタ１３側での燃料供給の不具合に対し、燃料供給が対応可能になっている。
【００２４】
また、上述した本発明の実施の形態によれば、燃料吸い込み圧を規定値以下にならないように、フィルタ１３を増設する必要がなく、増設フィルタ１３の個数、容量等を使用目的に合わせて自由に増減することができる。
【００２５】
なお、上述の実施の形態において、図１乃至図３に示す点線枠内の逆止弁４を有する燃料供給管５の一部、燃料サブタンク１０、燃料サブポンプ１２、増設フィルタ１３、燃料サブ供給管１４、及び逆止弁１５を有する燃料サブ戻し管１６を、キット化し、これを燃料供給管５及び燃料戻し管７に交換接続するように構成することも可能である。
【００２６】
なお、前述した燃料サブポンプ１２、及び増設フィルタ１３（この例では２個並列接続したものを示してある）を、図４および図５に示すように、ベース１７に予め組付けてユニット化しておくことも可能である。
【００２７】
このように構成すれば、燃料サブタンク１０、燃料サブポンプ１２、増設フィルタ１３、の交換に際し、その組付けの手間を省力化できるとともに、その組付けも短時間で可能であるので、建設機械における燃料供給装置の復旧を速やかにすることができる。
【００２８】
上述の実施の形態において、燃料サブポンプ１２は、エンジン１の最大消費燃料以上の吐出流量を有している。また、増設フィルタ１３の交換インターバルは、標準フィルタ３のそれに比べ大きく設定されている。増設フィルタ１３の交換が容易であれば、増設フィルタ１３は、標準フィルタ３の交換インターバルより短いものを用いることも可能である。
【００２９】
上述した本発明の実施の形態によれば、使用する燃料性状に依存せず、標準フィルタ３による燃料性状維持が可能となる。また、システムの異常時においても、燃料供給管５により燃料の供給が可能であるので、自動的に機械稼動を続けることができ、また稼動を維持することもできる。更に、大きなシステム（電気制御システム）を追加することなく，安定した燃料の供給と標準フィルタの性能を維持することができる。
【００３０】
また、図３乃至図５に示す点線枠内の逆止弁４を有する燃料供給管５の一部、燃料サブタンク１０、燃料サブポンプ１２、増設フィルタ１３、燃料サブ供給管１４、及び逆止弁１５を有する燃料サブ戻し管１６をキット化した場合には、上述した効果に加えて、標準本体のイニシャルコストを抑え、個別対応が可能となる。また、前記ユニットのメインテナンスを行うことにより，標準フィルタのメインテナンスは、燃料性状に依存せず安定実施が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の建設機械の燃料供給装置の一実施の形態の回路構成を示す図である。
【図２】図１に示す本発明の建設機械の燃料供給装置の一実施の形態の燃料供給動作を示す図である。
【図３】図１に示す本発明の建設機械の燃料供給装置の一実施の形態の異常時の燃料供給動作を示す図である。
【図４】図１に示す本発明の建設機械の燃料供給装置の一実施の形態を構成する燃料サブポンプと増設フィルタとのユニット構造を示す正面図である。
【図５】図４に示す本発明の建設機械の燃料供給装置の一実施の形態を構成する燃料サブポンプと増設フィルタとのユニット構造の平面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１          エンジン
２          燃料ポンプ
３          標準フィルタ
４          逆止弁
５          燃料供給管
６          燃料メインタンク
７          燃料戻し管
８          燃料クーラ
９          低圧リリーフ弁
１０        燃料サブタンク
１１        燃料供給分岐管
１２        燃料サブポンプ
１３        増設フィルタ
１４        燃料サブ供給管
１５        逆止弁
１６        燃料サブ戻し管
【図１】
0004824051.tif 000002
【図２】
0004824051.tif 000003
【図３】
0004824051.tif 000004
【図４】
0004824051.tif 000005
【図５】
0004824051.tif 000006