JP2011236621A - 建設機械に搭載される油タンク - Google Patents

Abstract

【課題】重量アップ・コストアップをともなうことなく、従来よりも、車体への取付部の亀裂発生を抑制できる構造を備えた油タンクを提供すること。
【解決手段】燃料油を収容するタンク本体１１と、タンク本体１１の底部に溶接された座板１２と、を備える燃料タンク２である。燃料タンク２を構成する座板１２は、タンク本体１１の底面との間に間隙を設けるための凹部１２ａを有し、当該凹部１２ａにはボルト孔１２ｂが設けられている。また、この凹部１２ａには、山形プレート１６の２つの脚部１６ｂが溶接にて固定されている。そして、山形プレート１６の上板部１６ａの下面側にネジ穴付ボス１４が溶接にて固定されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、油圧ショベルなどの建設機械に搭載される燃料タンク・作動油タンクなどの油タンクに関する。

油圧ショベルなどの建設機械の車体上には、燃料タンク・作動油タンクなどの油タンクが取り付けられている。通常、油タンクを構成する鋼板は薄い。一方、走行や掘削などの作業時には車体に大きな衝撃や振動が作用する。これにより、車体への取付部分である油タンク底面の薄板部に亀裂が入るなどの問題がある。

この問題を解決するための油タンクの取付構造に関する技術としては、例えば、特許文献１、２に記載されたものがある。特許文献１では、建設機械の車体へタンク本体をボルト締結するための座板にネジ穴付ボスを溶接している。このネジ穴付ボスにボルトを螺合することで建設機械の車体にタンク本体をボルト締結している。タンク本体の底面とネジ穴付ボスとの間には間隙が設けられている。また、特許文献２では、断面逆ハット型ブラケットを二重構造にし、両方のブラケットをタンク本体の底面に溶接して立体構造としている。

特開平９−３０２７１６号公報 実開平７−２５３０５号公報

特許文献１に記載された取付構造によると、ボルト締め付け用のネジ穴付ボスとタンク本体の底面とを離しているため、タンク本体底面の損傷を防止できる。しかしながら、ネジ穴付ボスの溶接部に高い応力が発生し、その部分に亀裂が入ることが懸念される。亀裂対策として、ネジ穴付ボスを大きくしたり、座板の板厚を大きくしたりする方法があるが、これらの方法では、重量アップ・コストアップを避けることができない。

一方、特許文献２に記載された取付構造は、その構造が複雑であり、かつ、薄板であるタンク本体底面部の溶接箇所が多くなってしまうという問題がある。タンク本体底面部の溶接箇所が多いのは、溶接残留応力の点で好ましくない。溶接残留応力は亀裂発生の原因となる。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、重量アップ・コストアップをともなうことなく、従来よりも、車体への取付部の亀裂発生を抑制できる構造を備えた油タンクを提供することである。

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、タンク本体の取付用の座板に、上板部が平らに形成された山形プレートを溶接するとともに、その上板部にボルト締結部材を取り付けるという構造とすることにより、前記課題を解決することができた。この知見に基づき本発明が完成するに至ったのである。

すなわち、本発明は、油を収容するタンク本体と、当該タンク本体の底部に固定され建設機械の車体に当該タンク本体をボルト締結するための座板と、を具備してなる油タンクであって、前記座板は、前記タンク本体の底面との間に間隙を設けるための凹部を有し、当該凹部にはボルト孔が設けられており、前記凹部であって前記底面と対向する前記座板のプレート面に前記ボルト孔を挟むように脚部が固定され、上板部が平らに形成された山形プレートと、前記山形プレートの上板部に固定されたボルト締結部材と、を備える油タンクである。

この構成によると、衝撃や振動によって車体取付部に発生する応力は、山形プレートの脚部と座板との固定部、山形プレートの曲がり部、および山形プレートの上板部とボルト締結部材との固定部、に分散する。発生する応力が分散することにより、１箇所に発生する応力が小さくなり、その結果、車体取付部の亀裂発生は抑制される。すなわち、重量アップ・コストアップをともなうことなく、従来よりも、車体取付部の亀裂発生を抑制することができる。

また本発明において、前記山形プレートは、正面視において、前記上板部の幅寸法よりも前記脚部の間隔が広く形成されていることが好ましい。

この構成によると、脚部の間隔が広く形成されていることで、山形プレートの水平方向の変形が小さくなる。これにより、車体取付部の亀裂発生をより抑制することができる。

本発明によれば、本発明の構成要件、特に、脚部が座板に固定された山形プレートの上板部にボルト締結部材を固定することにより、重量アップ・コストアップをともなうことなく、従来よりも、車体取付部の亀裂発生を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る燃料タンクを搭載した油圧ショベルの側面図である。 図１に示した燃料タンクの正面図である。 図１に示した燃料タンクの下面図である。 図２および図３に示した座板部の斜視図である。 座板部の変形例を示す斜視図である。 図５に示した変形例に係る座板部が取り付けられてなる燃料タンクの底部正面図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。以下の説明においては、油圧ショベルに搭載される燃料タンクを例として説明するが、本発明は、作動油タンクに適用することもできるし、油圧ショベル以外の建設機械に搭載される燃料タンク・作動油タンクなどにも適用することができる。

（油圧ショベル）
図１は、油圧ショベル１における燃料タンク２の搭載位置を示すための図である。図１に示すように、油圧ショベル１は、左右一対のクローラ（無限軌道ともいう）を有する下部走行体３と、下部走行体３に取り付けられた旋回フレーム４と、旋回フレーム４の上に取り付けられた運転室６と、を有する。図示を省略するが、先端にバケットが取り付けられたブームが、旋回フレーム４に起伏自在に取り付けられている。ここで、燃料タンク２および作動油タンク５は、旋回フレーム４の上に搭載されている。

（燃料タンク）
図２〜図４を参照しつつ、旋回フレーム４への燃料タンク２の取付構造について説明する。なお、図２（ａ）は、燃料タンク２の全体正面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ矢視図である。

図２〜図４に示すように、燃料タンク２は、燃料油を収容するタンク本体１１と、タンク本体１１の底部に固定された座板１２と、を有する。タンク本体１１の上面には給油口１３が設けられている。

（座板）
座板１２は、凹部１２ａを有する断面略Ｌ字状の長尺の部材であって、タンク本体１１の底側部に２本、溶接にて固定されている。旋回フレーム４の前後方向に対して座板１２の長手方向が直交するように座板１２は配置されている。また、座板１２は、凹部１２ａの一方に縦板部１２ｃ、他方に横板部１２ｄを有する。タンク本体１１の側板１１ａに座板１２の縦板部１２ｃを面接触させるとともに、タンク本体１１の底板１１ｂに座板１２の横板部１２ｄを面接触させた状態で、座板１２は、タンク本体１１の底側部に溶接にて固定されている。座板１２の凹部１２ａにはボルト孔１２ｂがその両端部に設けられている。

（山形プレート）
座板１２の凹部１２ａには、山形プレート１６が固定されている。山形プレート１６は、正面視、略台形状であって、平らな上板部１６ａと、上板部１６ａの両側の脚部１６ｂとからなる。山形プレート１６は、正面視において、上板部１６ａの幅寸法よりも２つの脚部１６ｂの間隔が広くされているが、上板部１６ａの幅寸法と２つの脚部１６ｂの間隔とが等しくてもよい。また、山形プレート１６は、例えば、平板を折り曲げて形成するが、折り曲げて形成されるものに限られない。

ここで、山形プレート１６は、座板１２の凹部１２ａであってタンク本体１１の底面と対向する座板１２のプレート面にその脚部１６ｂが溶接されることで座板１２に固定されている。２つの脚部１６ｂでボルト孔１２ｂを挟むように、本実施形態では、２つの脚部１６ｂの中央にボルト孔１２ｂが位置する。また、図３に示したように、本実施形態では、タンク本体１１の底部の４つの隅付近に山形プレート１６が配置されている。

（ボルト締結部材）
山形プレート１６の上板部１６ａの下面側には、ネジ穴付ボス１４（ボルト締結部材）が溶接にて固定されている。なお、座板１２とネジ穴付ボス１４との間に空間（隙間）が存在するように、山形プレート１６の脚部１６ｂ長さが決定されている。また、山形プレート１６の上板部１６ａとタンク本体１１の底板１１ｂとの間にも空間（隙間）が存在するように、凹部１２ａの深さおよび山形プレート１６の脚部１６ｂ長さが決定されている。

旋回フレーム４に設けたボルト孔および座板１２に設けたボルト孔１２ｂにボルト１５を挿入するとともに、山形プレート１６に溶接されたネジ穴付ボス１４に当該ボルト１５を螺合することで、タンク本体１１は、旋回フレーム４に計４箇所でボルト締結されている。

（作用・効果）
走行や掘削などの作業時には、油圧ショベル１の旋回フレーム４に大きな衝撃や振動が作用する。本発明に係る燃料タンク２によると、衝撃や振動によって車体（旋回フレーム４）への取付部に発生する応力は、高応力発生部Ｓとして図４に示したように、山形プレート１６の脚部１６ｂと座板１２との溶接部、山形プレート１６の曲がり部（上板部１６ａと脚部１６ｂとの境界部）、および山形プレート１６の上板部１６ａとネジ穴付ボス１４との溶接部、に分散する。旋回フレーム４への取付部に発生する応力が分散することにより、１箇所に発生する応力が小さくなり、その結果、車体取付部の亀裂発生は抑制される。すなわち、本発明に係る燃料タンク２によると、重量アップ・コストアップをともなうことなく、従来よりも、車体取付部の亀裂発生を抑制することができる。別の観点からいうと、座板１２の薄肉化、ネジ穴付ボス１４の小型化が可能となり、油圧ショベル１に搭載する燃料タンク２の軽量化を図ることができる。

また、本実施形態では、前記したように、山形プレート１６は、正面視において、上板部１６ａの幅寸法よりも２つの脚部１６ｂの間隔が広く形成されている。これにより、山形プレート１６の水平方向の変形が小さくなり、旋回フレーム４への取付部の亀裂発生をより抑制することができている。

（座板部の変形例）
次に、図５および図６を参照しつつ、旋回フレーム４への取付部（座板部）の変形例について説明する。

前記した実施形態と本変形例との違いは、ボルト締結部材と、その溶接位置である。本変形例では、ネジ穴付ボス１４よりも小型のナット１７をボルト締結部材として用いている。また、山形プレート１６の上板部１６ａの下面側ではなく、上面側にナット１７を溶接にて固定している。

本変形例の取付部構造においても、衝撃や振動によって車体（旋回フレーム４）への取付部に発生する応力は、高応力発生部Ｓとして図５に示したように、山形プレート１６の脚部１６ｂと座板１２との溶接部、山形プレート１６の曲がり部（上板部１６ａと脚部１６ｂとの境界部）、および山形プレート１６の上板部１６ａとナット１７との溶接部、に分散する。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することが可能なものである。

例えば、山形プレート１６の上板部１６ａの上面側にネジ穴付ボス１４を溶接固定してもよいし、山形プレート１６の上板部１６ａの下面側にナット１７を溶接固定してもよい。また、ネジ穴付ボス１４やナット１７などのボルト締結部材を、山形プレート１６の上板部１６ａの上面側および下面側の両方に溶接固定してもよい。なお、タンク本体１１の底板１１ｂとボルト締結部材とが、およびボルト締結部材と座板１２とが接触しないだけの隙間（空間）を確保する。

タンク本体１１と座板１２との固定、座板１２と山形プレート１６との固定、山形プレート１６とネジ穴付ボス１４（またはナット１７）との固定は、通常、溶接により行うが、溶接以外の方法であってもよい。

１：油圧ショベル
２：燃料タンク
３：下部走行体
１１：タンク本体
１２：座板
１２ａ：座板の凹部
１２ｂ：ボルト孔
１４：ネジ穴付ボス（ボルト締結部材）
１６：山形プレート
１６ｂ、１６ｃ：山形プレートの脚部

Claims (2)

1. 油を収容するタンク本体と、当該タンク本体の底部に固定され建設機械の車体に当該タンク本体をボルト締結するための座板と、を具備してなる油タンクであって、
   前記座板は、前記タンク本体の底面との間に間隙を設けるための凹部を有し、当該凹部にはボルト孔が設けられており、
   前記凹部であって前記底面と対向する前記座板のプレート面に前記ボルト孔を挟むように脚部が固定され、上板部が平らに形成された山形プレートと、
   前記山形プレートの上板部に固定されたボルト締結部材と、
   を備える、油タンク。
2. 請求項１に記載の油タンクにおいて、
   前記山形プレートは、正面視において、前記上板部の幅寸法よりも前記脚部の間隔が広く形成されていることを特徴とする、油タンク。
   
   

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