JP2008007099A - 建設又は森林装備の燃料供給システム及び追加燃料タンク - Google Patents

Abstract

【課題】掘削機などのような燃料注入が煩わしく手間の掛かる建設車両又は燃料の消費量が多い森林車両に燃料タンクを付け加えることによって、高効率の作業を行うことができる建設又は森林車両用燃料供給システムを提供する。
【解決手段】建設又は森林用車両の上部フレーム３に装着される燃料供給システムは、第１燃料タンク１の下端部から連結された燃料供給ラインと、追加の第２燃料タンク１０の下端部に連結された燃料供給ラインとが、並列に連結されて合流する合流タンク部と、合流タンク部から燃料供給ラインにより連結される水分離器と、水分離器からエンジンに燃料を供給する燃料供給ラインと、エンジンから残燃料を第１燃料タンクに回収する燃料回収ラインと追加燃料タンクによりなる。これにより、作業能率の効率性や燃料供給時の能率を向上が可能で、追加タンクによるカウンタウェイトの重量減少に起因するコスト削減及び引揚能力を増加させ得る。
【選択図】図４

Description

本発明は、掘削機などのような建設装備又は燃料の消費量が多い森林装備や燃料注入が煩わしく手間の掛かる作業現場の建設装備に燃料タンクをさらに付け加えることによって、高効率の作業を行うことができる建設又は森林装備用燃料タンク及び燃料供給システムに関する。

建設装備は、通常、１(１６ｈｒ)日に準拠して燃料タンクの容量を設計する。したがって、従来の建設装備の場合、従来燃料タンクの容量が装備全体の燃料タンク容量を定めた。現在、掘削機の燃料タンク容量としては、作業量の多い装備に対しては一日作業に用いられる燃料を充当するのに燃料タンクの容量が充分ではなかった。そのため、運転者は、いつも携帯用燃料筒に燃料を蓄えて用意し、いつかあり得る燃料不足に対処しようとしたものの、それほど役に立つとは言えなかった。これにより、装備に燃料が不足となる場合、作業途中でも作業を一旦止めてから燃料を注入するという不都合があった。

しかも、奥地や未開発地で作業を行う場合には燃料注入用車両の接近が難しく、掘削機がわざわざ燃料注入が可能となるところまで移動し、燃料を注入してから再び作業現場に戻る場合が多かった。これにより、時間的損失ばかりでなく、作業途中に注油をしなければならないので作業能力低下につながるという問題点をも抱えていた。

既存の装備は、燃料が既存燃料タンクから直ちにエンジンに行って、エンジンで使われ残った燃料は既存燃料タンクに戻るという直列構造の燃料ラインから構成されていた。また、従来特許発明(特許文献１)からも分かるように、単に補助タンクをホースによりメインタンクと直列に連結し、燃料供給タンクを作動させ、補助タンクにある燃料をメインタンクに供給するという形態から構成し、補助タンクが下部走行体のサッシュ部に設けられていることから、上部旋回体にある燃料タンクに燃料供給を行ってからはホースを補助タンクから取り外さなければならなかった。しかも、タンクの容量がそれほど大きくないという不都合があった。

大韓民国公開特許第１９９６-０００４０２８号

本発明は、かかる従来技術の問題点等に鑑みてなされたものであり、既存タンクは、そのまま持ちながらも上部フレームのカウンタウェイト装着部材を延長し、延長されたビーム部材上に第２燃料タンクを付け加えた燃料供給システムを提供することにその目的がある。
また、燃料タンクが傾けられたり、又は非常に振れる場合、気泡が燃料と共に注入される懸念をなくすために、既存の燃料タンクと第２燃料タンクを並列に連結し、第２燃料タンクの下部に設けられた合流タンクで合流するようにして、装備が傾けられる場合でも、常時、一定した燃料レベルが保たれるようにすることにその目的がある。
さらに、第２燃料タンクを提供することによって、一回の燃料注入により高い稼働率を持つ装備であっても２〜３日ほどの作業は可能であることにその目的がある。

本発明は、前記目的を達成するために、建設又は森林用装備の上部フレームに装着されるエンジンに燃料を供給するにあたり、既存燃料タンクの第１燃料タンクの下端部から連結された燃料供給ラインと、追加燃料タンクの第２燃料タンクの下端部に連結された燃料供給ラインとが、並列に連結されて合流するように取り付けられる合流タンク部と、前記合流タンク部から燃料供給ラインにより連結される水分離器と、前記水分離器からエンジンに燃料を供給する燃料供給ラインと、前記エンジンから残燃料を第１燃料タンクに回収するための燃料回収ラインとからなる建設又は森林用装備の燃料供給システムを提供する。

従来、殆どの掘削や森林用装備は、燃料タンクを一つだけ備えて作業を行ったが、本発明は、既存燃料タンクと共に一層大きい容量の燃料タンクを付け加えた構成を持っている。ここで、既存の燃料タンクを第１燃料タンクとし、付け加えた燃料タンクを第２燃料タンクと称する。

掘削機の旋回体フレームを上部フレームといい、該上部フレームには第１燃料タンクが装着される。そして、荷物を持ち上げる場合、平衡を保つべく作業機のバケットがある前面の反対側の上部フレームの後端部にカウンタウェイトを設けることによって、荷物を持ち上げる場合にも前方に傾く懸念をなくす。

カウンタウェイトは、シーソー作用を奏し得るように上部フレームのバケットがある前面部の反対側後端部に設けられるが、カウンタウェイトを設けるために上部フレームのビームを延長し、そのビーム上にカウンタウェイトを装着する。

前記第２燃料タンクは、上部フレームのカウンタウェイト装着部材を延長し、既存のカウンタウェイト装着部材上には第２燃料タンクを、次いで延長された装着部材上にはカウンタウェイトを順次に設ける。こうした構成は、カウンタウェイトの重量を削減するにも得になる。その理由は、燃料タンクがある程度の荷重を持っており、且つ、相対的にカウンタウェイトの位置が後退することによってモーメント増加の効果をもたらすからである。そのことから、カウンタウェイトの荷重を減らしても作業機の作業容量には問題にならない。

また、前記第２燃料タンクの容量は、既存の燃料タンク容量の２倍ほどとする。容量があまりにも大きい場合には嵩張ることになるから、それ自体の重量が増加し、作業機の効率性が劣ると共に、上部フレームのスペースが不充分になるから、２倍程度が好ましい。

また、前記第２燃料タンクは、第１燃料タンクと共に上部フレームに装着されるため、同一レベルを持つことになるが、場合によっては高低が異なる場合もあり得る。しかしながら、こうした高低差を解決すべく、合流面を前記両タンクより低いところに位置させるように合流タンク部を設ける。合流タンク部が前記タンクに比して低いところに位置づけられることから、合流タンク内は充満状態となり、且つ、第１燃料タンクと第２燃料タンクとが並列に連結されることで合流面での圧力が同様になるから、いずれも同じ燃料水位を持つことになる。また、勾配のあるところを通る場合には燃料タンクが傾けられ、一方の燃料タンクに燃料が集中してしまい、燃料供給ラインに気体が流入される懸念を前記合流タンクが防いでくれる。また、前述したように設けられた合流タンク部の位置により、装備の作業が勾配のあるところで行われる場合でも、円滑に燃料が供給できるという利点が得られる。

前記合流タンク部は、上部フレーム上の第１燃料タンクや第２燃料タンクの底面より低いレベルに位置するように構成することが気体流入などの問題を解決することができ、且つ、急傾斜面を通る場合、第１燃料タンクは第２燃料タンクより高いレベルを持っていることによって、第２燃料タンクのほうに燃料が集中してしまうか、あるいは第２燃料タンクは第１燃料タンクより高いレベルを持っているから第１燃料タンクに燃料が集中する問題が生じ得る。このような場合でも、掘削機に円滑な燃料注入を施すために、合流タンク部は、第２燃料タンク下部の延長されたカウンタウェイト装着部材間に設けられることが好ましい。

合流タンク部の構成について具体的に述べると、合流タンクと、前記合流タンク上部に直接連結され、第１燃料タンク及び第２燃料タンクの燃料供給ラインが並列に連結される上部連結体と、前記合流タンク中央内部に設けられる、異物を濾し取るストレーナーと、前記合流タンクの下端に設けられる合流タンクの内部底面より低いレベルの円筒形ドレーンボックスと、前記ドレーンボックスの底面には、ドレーンプラグと前記ストレーナーから連結され、外部燃料供給ラインが装着されるための下部連結体とから構成される。

合流タンクの上部には、合流タンクに直接連結される上部連結体が備えられるが、該連結体は、第１燃料タンクと第２燃料タンクとが並列に連結できるようにする。上部連結体は、四角形のボックスと、二面に備えられている連結部とから構成されるが、連結部に前記第１燃料タンクの燃料ラインと第２燃料タンクの燃料ラインとが合流することになる。第１燃料タンクと第２燃料タンクの場合、必要時にメンテナンスのために上部連結体の前方の燃料ラインにボールバルブなどのようなメンテナンス用バルブを設けることができる。

また、バルブを装着することによって必要時に選択的に第１燃料タンク又は第２燃料タンクを合流タンクと連結することでメンテナンスの好都合及びアフタサービスを効率よく施し得るという利便性が得られる。上部連結体と燃料ラインとの連結は、ユニオンなどを介して行われる。

上部連結体を通過した燃料は合流タンクに集まることになる。合流タンクは、二つの燃料タンクより低いレベルのところに位置するから、常時、タンク内部は燃料で充満状態となっている。合流タンクの内部にはエンジンに連結される燃料ラインが連結される前に不純物を濾し取るためのストレーナーが取り付けられる。ストレーナーは、燃料の粘性に応じて網目の大きさが定められると共に、タンクの下端部にはドレーンボックスを備えることで浮遊されないものは下部に沈むようになっている。

内部に装着のストレーナーからドレーンボックスを通って、ドレーンボックス外部の下端に下部連結体が設けられる。下部連結体では、燃料供給ラインが水分離器に連結される。水分離器により水分を除去したのちに燃料はエンジンに供給される。エンジンに供給された後の残燃料は再び既存燃料タンクの第１燃料タンクに回収される。

本発明は、一回の燃料注入により長時間の装備稼動が可能となり、燃料を注入するための時間の無駄をなくし、且つ、作業能率を向上させることができる。

また、本発明は、燃料注入が難しい作業現場(例えば、危険地域、奥地、森林地域など)における一回の燃料注入により長時間に亘って作業を行えるから、燃料注入能率を向上させるという効果を奏する。

また、本発明は、装備の後方に追加タンクの第２燃料タンクが装着されることによって、後面部の荷重がさらに大きくなることから、装備全体に安定感を持たせることが可能となる。

また、本発明は、燃料タンクが並列に連結されることによって、合流点での燃料タンクの圧力が同様であることから、燃料の円滑な注入が可能となると共に、しかも傾斜面でも気体が燃料タンクに包含されないようにするという効果をも奏する。

また、本発明は、同じ安定感を求める装備の場合には第２燃料タンクの重量が付け加えられることによって、カウンタウェイトの重量を減らすことができる余地を提供し、カウンタウェイトのコストを削減し得る。

また、本発明は、カウンタウェイトと燃料タンクの荷重により、掘削機などのような装備の場合、引揚力を向上させることができる効果をも奏する。

さらに、本発明は、合流タンクの上部連結体に合流する一点にバルブを設けることによって、全ての燃料タンクを使用するか、あるいは燃料タンクを選択的に使用することも可能であり、故障・修理時に容易にメンテナンスを施すことができ、アフタサービスの側面からも利便性が図れる。

以下、本発明の望ましい実施例を添付図面に基づいて詳しく説明する。

図１は、従来建設装備の掘削機の斜視図である。図面からわかるように、上部フレーム３の右側に既存の燃料タンク１が装着され、既存の燃料タンク１の左側には作動油タンク７と、作動油タンク７の左側には側面ドア６が取り付けられ、且つ、上部フレーム３の後面にカウンタウェイト２が設けられる。

図２は、従来の燃料供給システムの構成図である。従来の燃料供給システムは、燃料タンク１から燃料供給ライン５１を介して水分離器３０に連結され、水分離器では水分を除去した後、再び燃料供給ライン５４を通じてエンジン４０に連結される。エンジンでは、再び残燃料が回収ライン５５を介して燃料タンク１に回収されるという構造からなっている。

図３は、本発明による燃料供給システムの構成図である。図面から分かるように、既存燃料タンクの第１燃料タンク１と、追加燃料タンクの第２燃料タンク１０とは、燃料供給ライン５１、５２により並列に連結される。並列に連結される燃料供給ラインが合流するところは、合流タンク部２０である。合流タンク部で合流した燃料は、燃料供給ライン５３を通って水分離器３０に供給される。水分離器３０は、燃料に含まれている水分を除去させるためのものであって、水と燃料との比重差を利用して水を燃料から分離し、次いで分離済みの燃料は燃料供給ライン５４を介してエンジン４０に供給される。エンジンに供給された後の残燃料は、再び回収ライン５５を介して第１燃料タンクに回収されるという構造からなっている。

図４は、本発明による第２燃料タンクが付け加えられた状態での斜視図である。作業機のバケットが取り付けられている方を前面とし、上部フレーム３上の前面部右側に第１燃料タンク１が装着され、第１燃料タンクの左側には作動油タンク７が装着される。作動油タンク７の左側には側面ドア６が装着され、側面ドア６の左側には第２燃料タンク１０が装着される。第２燃料タンクの後面にはカウンタウェイト２が取り付けられる。第２燃料タンクの水位を知りたい場合、側面ドア６と第２燃料タンク１０との間のレベルゲージを介して第２燃料タンクの水位を確認することができる。

図５は、上部フレーム３に対する斜視図である。前記図面は、第１燃料タンク１が装着されるフレーム４と、第２燃料タンクが装着されるフレーム５と、カウンタウェイトが取り付けられるフレーム５ａとを示している。従来には、前記フレーム５上にカウンタウェイトが取り付けられていたが、本発明では、前記部材を延長し、延長部材５ａにカウンタウェイトを取り付ける。

図６ａは、第２燃料タンクの底面からみた斜視図である。この図面では第２燃料タンク１０と前記燃料タンクの下部に設けられる合流タンク部２０とを示している。

図６ｂは、第２燃料タンクの下部にある合流タンク部２０の部分拡大図である。前記部分拡大図について述べると、第２燃料タンクの下部に直接連結されている排出ホックス１１から燃料供給ライン５２を介して燃料が上部連結体２１に供給される。こうした第２燃料タンクの下部に排出ボックス１１を備えることによって、燃料中に気体が吸入されることができない構造を持つようになり、また合流タンク部２０も第２燃料タンク１０の下部に設けられるから、気体が吸入されない構造をなすることになり、燃料以外の液体や気体が吸入される懸念をなくすことができる。連結体との継ぎ目には、ユニオンなどを介してライン連結作業を容易に施すことができる。

燃料供給ライン５１、５２と上部連結体２１とが組み合わされるところにメンテナンスのためのバルブを取り付けることも可能である。バルブ５１ａ、５２ａを取り付けると、合流タンク２２の内部にあるストレーナーを交換するなど、メンテナンスが必要となる場合、バルブを介して燃料流入を防止し、容易にメンテナンスが施されるという利便性が得られると共に、使用者が燃料タンクを選択的に使用することもできる。

上部連結体２１で既存燃料タンクの第１燃料タンクから連結された燃料供給ライン５１と、第２燃料タンクから連結された燃料供給ライン５２とが互いに合流する。即ち、両燃料タンクが一箇所で合流することになるから、両タンクの圧力は同様になる。つまり、タンクの連結方式が並列形式となる。上部連結体２１に連結される継手部材はユニオンなどが用いられる。

上部連結体２１は直ちに合流タンク２２に連結される。合流タンク２２は、合流タンクに連結された合流タンクホルダー２３と共に第２燃料タンクの装着部材５であるビーム中央部に装着される。合流タンクの下部中央にはドレーンボックス２５が設けられ、ドレーンボックス２５の下端にはドレーンプラグ２６と水分離器３０に連結される燃料供給ライン５３の装着部である下部連結体２７が設けられる。

図７Ａは、合流タンク部２０の正面図に当該する。その構成は、図６Ｂに示されたものと同様である。

図７Ｂは、合流タンクの内部に対する断面図である。合流タンク２２の内部にはストレーナー２４が取り付けられ、不純物が燃料供給ラインに流入されることを防ぐ役割を果たす。ストレーナー２４は、短管につながり、次いで短管は下部連結体２７に連結される。ストレーナー２４の下部には、ドレーンボックス２５が連結され、ドレーンボックス２５は、下部のプレートとボルトとからジョイントされることで構成される。ここで、ドレーンボックス内部の浮遊不純物でない不純物は、ドレーンボックスの底に沈むことになる。前記ドレーンボックス２５に沈んでいる不純物は、ドレーンプラグ２６を開けて排出させることによって除去できる。

図３を参照すれば、前記下部連結体に連結された燃料供給ライン５３は水分離器３０に連結され、該水分離器により水分を除去してから燃料供給ライン５４を介してエンジン４０に供給される。エンジンに流入されなかった残燃料は、再び燃料回収ライン５５を介してエンジンから第１燃料タンク１に回収されるという構造からなる。

建設装備の斜視図である。 従来の燃料供給システムの構成図である。 本発明による燃料供給システムの構成図である。 本発明による第２燃料タンクが付け加えられた状態の斜視図である。 上部フレーム３に対する斜視図である。 第２燃料タンクの底面からみた斜視図である。 第２燃料タンクの下部にある合流タンク部２０の部分拡大図である。 合流タンク部２０の正面図である。 合流タンクの内部に対する断面図である。

符号の説明

１ 既存の燃料タンク(第１燃料タンク)
２ 装備のカウンタウェイト
３ 上部フレーム
４ 既存燃料タンクの装着フレーム
５ 追加燃料タンクの装着フレーム
５ａ カウンタウェイトの装着フレーム
６ 側面ドア
７ 作動油タンク
１０ 追加燃料タンク(第２燃料タンク)
１１ 第２燃料タンク下部排出ボックス
２０ 合流タンク部
２１ 上部連結体
２２ 合流タンク
２３ 合流タンクホルダー
２４ ストレーナー(Ｓｔｒａｉｎｅｒ)
２５ ドレーンボックス
２６ ドレーンプラグ
２７ 下部連結体
３０ 水分離器(ｗａｔｅｒ ｓｅｐｅｒａｔｏｒ)
４０ エンジン
５１〜５４ 燃料供給ライン
５５ 燃料回収ライン

Claims (8)

1. 建設又は森林用装備の上部フレームに装着されるエンジンに燃料を供給する燃料供給システムにおいて、
   既存燃料タンクの第１燃料タンクの下端部に連結された燃料供給ラインと追加燃料タンクの第２燃料タンクの下端部に連結された燃料供給ラインとが並列に連結されて合流するように装着される合流タンク部と、
   前記合流タンク部から燃料供給ラインにより連結される水分離器と、
   前記水分離器からエンジンに燃料を供給する燃料供給ラインと、
   前記エンジンから残燃料を第１燃料タンクに回収する燃料回収ラインと、からなることを特徴とする建設又は森林用装備の燃料供給システム。
2. 前記第２燃料タンクは、前記上部フレームの所定長さで延長されたカウンタウェイト装着部材に設けられ、該設置手順は装着部材に第２燃料タンクとカウンタウェイトとが順次に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の建設又は森林用装備の燃料供給システム。
3. 前記第２燃料タンクの容量は、既存燃料タンク容量の２倍であることを特徴とする請求項１に記載の建設又は森林用装備の燃料供給システム。
4. 前記合流タンク部は上部フレーム上の第１燃料タンクや第２燃料タンクの底面より低いレベルに位置するように構成することを特徴とする請求項１に記載の建設又は森林用装備の燃料供給システム。
5. 前記合流タンク部は、第２燃料タンク下部の延長されたカウンタウェイト装着部材に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の建設又は森林用装備の燃料供給システム。
6. 前記合流タンク部は、合流タンクと、
   合流タンク上部に直接連結され、第１燃料タンク及び第２燃料タンクの燃料供給ラインが並列に連結される上部連結体と、
   前記合流タンクの中央内部に設けられる異物を濾過するストレーナーと、
   前記合流タンクの中央下端に設けられる合流タンクの内部底面より低いレベルの円筒形ドレーンボックスと、
   前記ドレーンボックスの底面には、ドレーンプラグと、前記ストレーナーから連結され、外部燃料供給ラインが装着されるための下部連結体と、から構成されることを特徴とする請求項１に記載の建設又は森林装備の燃料供給システム。
7. 前記上部連結体に連結される燃料供給ラインにバルブを設け、燃料タンクを全部或いは選択的に使用することが可能となるようにすることを特徴とする請求項６に記載の建設又は森林装備の燃料供給システム。
8. 建設又は森林用装備の上部フレームに付け加えられる燃料タンクにおいて、
   前記上部フレームのカウンタウェイト装着部材を所定長さで延長し、延長された装着部材に追加燃料タンクとカウンタウェイトが順次に取り付けられて構成されることを特徴とする建設又は森林用装備の追加燃料タンク。

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