JP2010007486A - 全旋回式作業車両の燃料回路 - Google Patents

Abstract

【課題】スイベルジョイントのポート数を少なくすることができるとともに、エンジンに過剰な燃料が供給されることを防止できる全旋回式作業車両の燃料回路の提供。
【解決手段】旋回体２に配置されるエンジン４と、走行体１に配置されるフィードポンプ５及び燃料タンク６と、スイベルジョイント７を通して旋回体２に延設され、エンジン４に燃料を供給する供給管路８と、未燃燃料を戻すリターン管路９とを備え、リターン管路９を、スイベルジョイント７の下流に位置する供給管路８部分に接続するとともに、フィードポンプ５を駆動するモータ１３と、供給管路８を介してエンジン４に過剰な燃料が供給されたことを検出する圧力センサ１６と、この圧力センサ１６でエンジン４に過剰な燃料が供給されたことが検出されたときに、フィードポンプ５からの燃料の供給を抑えるようにモータ１３の駆動を制御するリレー１４とを備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、ホイールショベル等の全旋回式作業車両に備えられ、旋回体に配置されたエンジンに燃料を供給するフィードポンプを走行体に配置した全旋回式作業車両の燃料回路に関する。

この種の従来技術として、特許文献１に示されるものがある。この従来技術は例えばホイールショベルに備えられる燃料回路であり、ホイールショベルは、走行体と、この走行体上に配置される旋回体と、走行体と旋回体との間に介在されるスイベルジョイントとを備えている。燃料回路は、旋回体に配置されるエンジンと、走行体に配置されエンジンに供給される燃料を吐出するフィードポンプと、走行体に配置されフィードポンプに吸い込まれる燃料を蓄える燃料タンクとを備えている。また、フィードポンプに接続されスイベルジョイントを通して旋回体に延設され、エンジンに燃料を供給する供給管路と、エンジンで燃焼されなかった未燃燃料をスイベルジョイントを通して燃料タンクに戻すリターン管路とを備えている。
特公平７−９９１２７号公報

上述した従来技術は、未燃燃料を燃料タンクに戻すために、リターン管路を、走行体と旋回体との間に介在させたスイベルジョイントを通るように構成してあるため、スイベルジョイントのポート数が多くなり、このスイベルジョイントの構造が複雑になって製作費が高くなる問題がある。

このような問題を解消するために、リターン管路を燃料タンクまで戻さずに、スイベルジョイントの下流に位置する供給管路部分に接続する構成とすることが考えられる。このように構成すれば、スイベルジョイントのポート数を減らし、このスイベルジョイントの構造を簡単にして製作費を安くすることができる。

しかし、このように構成した場合には、エンジンから吐出された未燃燃料がリターン管路から供給管路に戻され、フィードポンプから供給される燃料と合流して再びエンジンに供給されることになるので、エンジンに過剰な燃料が供給されてしまうことが起こり得る。仮に、このようにエンジンに過剰な燃料が供給されてしまうと、供給管路、及びエンジン配設部分等の圧力が高くなり、燃料漏れを生じる虞がある。

本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、スイベルジョイントのポート数を少なくすることができるとともに、エンジンに過剰な燃料が供給されることを防止できる全旋回式作業車両の燃料回路を提供することにある。

この目的を達成するために、本発明に係る全旋回式作業車両の燃料回路は、走行体と、この走行体上に配置される旋回体と、上記走行体と上記旋回体との間に介在されるスイベルジョイントとを有する全旋回式作業車両に備えられ、上記旋回体に配置されるエンジンと、上記走行体に配置され、上記エンジンに供給される燃料を吐出するフィードポンプと、上記走行体に配置され、上記フィードポンプに吸い込まれる燃料を蓄える燃料タンクと、上記フィードポンプに接続され上記スイベルジョイントを通して上記旋回体に延設され、上記エンジンに燃料を供給する供給管路と、上記エンジンで燃焼されなかった未燃燃料を戻すリターン管路とを備えた全旋回式作業車両の燃料回路において、上記リターン管路を、上記スイベルジョイントの下流に位置する上記供給管路部分に接続するとともに、上記フィードポンプを駆動するモータと、上記供給管路を介して上記エンジンに過剰な燃料が供給されたことを検出する検出部と、この検出部で上記エンジンに過剰な燃料が供給されたことが検出されたときに、上記フィードポンプからの燃料の供給を抑えるように上記モータの駆動を制御する制御部とを備えたことを特徴としている。

このように構成した本発明は、リターン管路を、スイベルジョイントの下流に位置する供給管路部分に接続したことから、スイベルジョイントのポート数を少なくすることができる。また、リターン管路から供給管路に導かれた未燃燃料がフィードポンプから供給される燃料に合流することによって、エンジンに過剰な燃料が供給される状態となったときには、そのことが検出部で検出され、制御部によってフィードポンプからの燃料の供給を抑えるようにモータの駆動が制御される。これにより、供給管路を流れる燃料の量が、適正な量を保つように調節され、エンジンに過剰な燃料が供給されることを防止できる。

また、本発明に係る全旋回式作業車両の燃料回路は、上記発明において、上記検出部は、上記供給管路の圧力を検出する圧力検出手段から成り、上記制御部は、上記圧力検出手段から出力される信号に応じて上記モータの駆動を停止可能に制御する制御手段から成ることを特徴としている。

また、本発明に係る全旋回式作業車両の燃料回路は、上記発明において、上記制御手段は、上記モータに接続され上記圧力検出手段から出力される信号に応じて作動するリレー、または上記圧力検出手段から出力される信号に応じて上記モータの駆動を制御する制御信号を出力可能なコントローラから成り、上記圧力検出手段は、圧力センサ、またはプレッシャースイッチから成ることを特徴としている。

また、本発明に係る全旋回式作業車両の燃料回路は、上記発明において、上記全旋回式作業車両がホイールショベルから成ることを特徴としている。

本発明は、リターン管路を、走行体と旋回体との間に介在させたスイベルジョイントの下流に位置する供給管路部分に接続したことから、スイベルジョイントのポート数を少なくすることができ、このスイベルジョイントの構造を簡単にすることができ、製作費を従来よりも安くすることができる。また、フィードポンプを駆動するモータと、供給管路を介してエンジンに過剰な燃料が供給されたことを検出する検出部と、この検出部でエンジンに過剰な燃料が供給されたことが検出されたときに、フィードポンプからの燃料の供給を抑えるようにモータの駆動を制御する制御部とを備えたことから、エンジンに過剰な燃料が供給されることを防止でき、これにより供給管路、及びエンジン配設部分等の圧力が高くなることを抑え、このような高圧に伴う燃料漏れを防ぐことができる。

以下，本発明に係る全旋回式作業車両の燃料回路を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。

図１は本発明に係る燃料回路の各実施形態が備えられる全旋回式作業車両の一例として挙げたホイールショベルを示す側面図である。

この図１に示すように、本発明に係る燃料回路の各実施形態が備えられるホイールショベルは、ホイール１ａを有する走行体１と、この走行体１上に配置され、運転室２ａ、エンジン室２ｂ、及びカウンタウエイト２ｃを有する旋回体２と、この旋回体２に上下方向の回動可能に取り付けられるフロント作業機３とを備えている。このフロント作業機３は、旋回体２に上下方向の回動可能に取り付けられるブーム３ａと、このブーム３ａの先端に取り付けられるアーム３ｂと、このアーム３ｂの先端に取り付けられるバケット３ｃとを含んでいる。なお、走行体１と旋回体２との間には、走行体１と旋回体２の間にわたって延設される配管等の挿通を許容させるスイベルジョイントを配置してある。

図２は本発明に係る燃料回路の第１実施形態を示す回路図である。この図２に示すように、第１実施形態に係る燃料回路は、旋回体２のエンジン室２ｂ内に配置されるエンジン４と、走行体２に配置され、エンジン４に供給される燃料を吐出するフィードポンプ５と、走行体２に配置されフィードポンプ５に吸い込まれる燃料を蓄える燃料タンク６とを備えている。また、フィードポンプ５に接続され、上述したスイベルジョイント７を通して旋回体２に延設され、エンジン４に燃料を供給する供給管路８と、エンジン４で燃焼されなかった未燃燃料を戻すリターン管路９とを備えている。リターン管路９は、スイベルジョイント７の下流に位置する供給管路８部分に接続してある。

供給管路８とリターン管路９とを接続する管路には、供給管路８を流れる燃料の圧力を所定圧力に設定するリリーフ弁１０を設けてある。また、供給管路８側からスイベルジョイント７方向への燃料の逆流を防止する逆止弁１１と、供給管路８側からリターン管路９側を介してのエンジン４方向への燃料の逆流を防止する逆止弁１２とを設けてある。

また、フィードポンプ５を駆動するモータ１３を備えるとともに、供給管路８を介してエンジン４に過剰な燃料が供給されたことを検出する検出部、例えば供給管路８の圧力を検出する圧力センサ１６から成る圧力検出手段を備えている。この圧力センサ１６の作動圧は、例えばリリーフ弁１０の設定圧以上の値に予め設定してある。さらに、圧力センサ１６でエンジン４に過剰な燃料が供給されたことが検出されたときに、フィードポンプ５からの燃料の供給を抑えるようにモータ１３の駆動を制御する制御部、例えば圧力センサ１６から出力される作動信号に応じてモータ１３の駆動を停止可能に制御するリレー１４から成る制御手段を備えている。リレー１４は、エンジン４のキースイッチ１５を介して電源に接続されている。

このように構成した第１実施形態は、キースイッチ１５をオンにし、リレー１４を励磁してモータ１３を駆動させると、フィードポンプ５が作動して、このフィードポンプ５から吐出される燃料が、スイベルジョイント７に挿通される供給管路８に導かれ、エンジン４の燃料噴射部に供給される。これによりエンジン４が駆動し、このエンジン４の駆動によって図示しない油圧ポンプが作動する。この油圧ポンプから吐出される圧油によって、走行体１の走行、旋回体２の旋回、あるいはフロント作業機３の駆動が実施される。フロント作業機３の駆動によって土砂等の掘削作業が行なわれる。

エンジン４で燃焼されなかった未燃燃料は、リターン管路９によって供給管路８に導かれ、フィードポンプ５から吐出される燃料と合流し、再びエンジン４の燃料として活用される。

このように、リターン管路９からの未燃燃料が供給管路８に合流してエンジン４に供給される状態において、供給管路８の圧力がリリーフ弁１０の設定圧以上になったときには、エンジン４に過剰な燃料が供給されて供給管路８が高圧になっている状態であり、リリーフ弁１０を介して供給管路８の燃料の一部がリターン管路９に導かれるとともに、圧力センサ１６が作動してリレー１４が消磁される。これによってモータ１３の駆動が停止し、フィードポンプ５の作動が停止して、フィードポンプ５からの燃料の供給が停止する。これによって、供給管路８に導かれる燃料は少なくなる。

供給管路８を流れる燃料の圧力が上述した圧力センサ１６の作動圧よりも低下したときには、エンジン４への過剰な燃料の供給が解消された状態であり、圧力センサ１６の作動が停止し、リレー１４が励磁され、再びモータ１３が駆動してフィードポンプ５から燃料がエンジン４に供給される。

このように構成した本実施形態によれば、リターン管路９を、スイベルジョイント７の下流に位置する供給管路８部分に接続したことから、スイベルジョイント７のポート数を少なくすることができ、これによってスイベルジョイント７の構造を簡単にすることができ、製作費を安くすることができる。また、リターン管路９から供給管路８に導かれた未燃燃料がフィードポンプ５から供給される燃料に合流することによって、エンジン４に過剰な燃料が供給される状態となったときには、そのことが圧力センサ１６で検出され、リレー１４が消磁してモータ１３の駆動が停止し、フィードポンプ５からの燃料の供給が停止する。これにより、供給管路８を流れる燃料の量が適正な量を保つように調節され、エンジン４に過剰な燃料が供給されることを防止でき、供給管路８、及びエンジン４の配設部分等からの燃料漏れを防ぐことができる。

図３は本発明に係る燃料回路の第２実施形態を示す回路図である。この図３に示す第２実施形態は、図２に示した第１実施形態に備えられていた圧力センサ１６に代えて、供給管路８の圧力を検出する圧力検出手段としてプレッシャースイッチ１７を備えた構成にしてある。その他の構成は上述した第１実施形態と同じである。

この第２実施形態は、供給管路８の圧力がプレッシャースイッチ１７の作動圧、例えばリリーフ弁１０の設定圧以上の値に設定された作動圧に至ったときに、プレッシャースイッチ１７の信号によってリレー１４を消磁させ、モータ１３の駆動を停止させて、フィードポンプ５からの燃料の供給を停止させるようにしてある。このように構成した第２実施形態も、上述した第１実施形態と同等の作用効果が得られる。

図４は本発明に係る燃料回路の第３実施形態を示す回路図である。この図４に示す第３実施形態は、モータ１３の駆動を制御する制御手段として、モータ１３に制御信号を出力するコントローラ１８を備えた構成にしてある。その他の構成は、上述した第１実施形態と同じである。

このように構成した第３実施形態は、圧力センサ１６からの作動信号がコントローラ１８に入力されたとき、コントローラ１８からモータ１３の駆動を停止させる制御信号を出力させるようにしてもよく、また、コントローラ１８からモータ１３の回転数をそれまでに比べて低回転数に制御する制御信号を出力させるようにしてもよい。コントローラ１８からモータ１３の駆動を停止させる制御信号を出力させるようにした場合には、上述した第１実施形態と同等の作用効果が得られる。

また、コントローラ１８からモータ１３の回転数をそれまでに比べて低回転数に制御する制御信号を出力させるようにした場合には、フィードポンプ５から吐出される燃料の量をそれまでに比べて少なくすることができる。このようにしても、エンジン４に供給される燃料の量を適正な量に調節することが可能である。

本発明に係る燃料回路の各実施形態が備えられる全旋回式作業車両の一例として挙げたホイールショベルを示す側面図である。 本発明に係る燃料回路の第１実施形態を示す回路図である。 本発明に係る燃料回路の第２実施形態を示す回路図である。 本発明に係る燃料回路の第３実施形態を示す回路図である。

符号の説明

１ 走行体
２ 旋回体
２ｂ エンジン室
３ フロント作業機
４ エンジン
５ フィードポンプ
６ 燃料タンク
７ スイベルジョイント
８ 供給管路
９ リターン管路
１０ リリーフ弁
１１ 逆止弁
１２ 逆止弁
１３ モータ
１４ リレー（制御手段）〔制御部〕
１５ キースイッチ
１６ 圧力センサ（圧力検出手段）〔検出部〕
１７ プレッシャースイッチ（圧力検出手段）〔検出部〕
１８ コントローラ（制御手段）〔制御部〕

Claims (4)

1. 走行体と、この走行体上に配置される旋回体と、上記走行体と上記旋回体との間に介在されるスイベルジョイントとを有する全旋回式作業車両に備えられ、
   上記旋回体に配置されるエンジンと、上記走行体に配置され、上記エンジンに供給される燃料を吐出するフィードポンプと、上記走行体に配置され、上記フィードポンプに吸い込まれる燃料を蓄える燃料タンクと、上記フィードポンプに接続され上記スイベルジョイントを通して上記旋回体に延設され、上記エンジンに燃料を供給する供給管路と、上記エンジンで燃焼されなかった未燃燃料を戻すリターン管路とを備えた全旋回式作業車両の燃料回路において、
   上記リターン管路を、上記スイベルジョイントの下流に位置する上記供給管路部分に接続するとともに、
   上記フィードポンプを駆動するモータと、
   上記供給管路を介して上記エンジンに過剰な燃料が供給されたことを検出する検出部と、
   この検出部で上記エンジンに過剰な燃料が供給されたことが検出されたときに、上記フィードポンプからの燃料の供給を抑えるように上記モータの駆動を制御する制御部とを備えたことを特徴とする全旋回式作業車両の燃料回路。
2. 請求項１項に記載の全旋回式作業車両の燃料回路において、
   上記検出部は、上記供給管路の圧力を検出する圧力検出手段から成り、
   上記制御部は、上記圧力検出手段から出力される信号に応じて上記モータの駆動を停止可能に制御する制御手段から成ることを特徴とする全旋回式作業車両の燃料回路。
3. 請求項２項に記載の全旋回式作業車両の燃料回路において、
   上記制御手段は、上記モータに接続され上記圧力検出手段から出力される信号に応じて作動するリレー、または上記圧力検出手段から出力される信号に応じて上記モータの駆動を制御する制御信号を出力可能なコントローラから成り、
   上記圧力検出手段は、圧力センサ、またはプレッシャースイッチから成ることを特徴とする全旋回式作業車両の燃料回路。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の全旋回式作業車両の燃料回路において、
   上記全旋回式作業車両がホイールショベルから成ることを特徴とする全旋回式作業車両の燃料回路。

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