JP2012225061A - 油圧式作業機械の作動油タンク - Google Patents

Abstract

【課題】作動油タンクの底部に沈下した異物を捕獲することができて、油圧回路への再循環を効率的に抑制することができ、異物による油圧機器の摩耗を軽減可能な作動油タンクを提供する。
【解決手段】箱形に形成されたタンク本体１の底板１ｂと対向する部分に、多孔板からなる中底４を備える。中底４を構成する多孔板としては、パンチングメタルや金網を用いることができ、パンチングメタルを用いて中底４を構成する場合には、小孔４ａの周縁に底板１ｂ側に突出する返りを形成することもできる。また、タンク本体１の底板１ｂを下向きの凸形に形成し、その底部には異物排出用ドレン５を設置することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、油圧式作業機械に備えられる作動油タンクに係り、特に、作動油タンク内に侵入した土砂等の異物による油圧機器の摩耗を抑制するための手段に関する。

油圧ショベル等の油圧式作業機械は、ブーム、アーム、バケット又はブレーカ等のフロント部材を油圧シリンダにより駆動する構成になっている。油圧シリンダは、作動油の出入口が形成された筒状のシリンダ本体内に、末端部にピストンが取り付けられたロッドを出入可能に収容してなり、シリンダ本体に対してロッドを出没させてフロント部材の駆動を行うので、シリンダ本体内にロッドを引き込む際に、ロッドの表面に付着した異物をシリンダ本体内に取り込みやすい。特に、ブレーカ駆動用の油圧シリンダについては、作業部材であるブレーカチゼルの近くに油圧シリンダのロッド出入口が配置され、かつ作業によって生じる土砂の飛散方向に油圧シリンダのロッド出入口が向けられるので、シリンダ本体内に粉末状の土砂が侵入しやすい。シリンダ本体内に侵入した土砂等の異物は、油圧ポンプの駆動に伴って作動油と共に油圧回路を循環するが、その過程で、油圧回路を構成する各油圧機器の可動部の隙間に入り込み、油圧機器の摩耗の原因となる。

油圧回路を循環した作動油は異物と共に作動油タンク内に戻されるので、作動油タンクには、内部に流れ込んだ異物を除去する機能や、油圧回路に再循環させない機能を備えていることが求められる。図７及び図８は、従来知られている作動油タンクの一例を示す図である。これらの図から明らかなように、この従来例に係る作動油タンクは、箱形に形成された作動油タンク１００の内部を、蓋１０４に対して垂直に配置された仕切り板１０１にて、油戻り部１０２と油吸い込み部１０３とに分割し、蓋１０４に、油戻り部１０２に連通する油戻り口１０５と油吸い込み部１０３に連通する油吸い込み口１０６とをそれぞれ設けると共に、仕切り板１０１に連通管１０７を貫通して、その両端に設けられた開口部１０７Ａ，１０７Ｂをそれぞれ油戻り部１０２と油吸い込み部１０３とに配置することにより構成されている（例えば、特許文献１参照。）。

この作動油タンクによれば、油戻り口１０５から作動油タンク１００の油戻り部１０２に戻された作動油は、連通管１０７を通って油吸い込み部１０３に流入し、しかる後に、油吸い込み口１０６を通って所要の油圧回路に供給されるので、作動油内に混入した異物は油戻り部１０２に戻された段階で作動油タンク１００の底に沈み、また作動油内に混入したエアは油戻り部１０２に戻された段階で作動油タンク１００の上方に浮き上がる。したがって、作動油タンク１００にて作動油中の異物やエアを分離することができ、油圧回路を構成する各油圧機器の摩耗や動作不良を軽減することができるとされている。

特開平９−７２４９２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の作動油タンク１００は、底部に沈下した異物Ｃを捕獲し、作動油タンク１００内に溜めておくための手段が備えられていないので、一旦底部に沈下した異物Ｃも、油戻り口１０５からの作動油の流入に伴って再び油戻り部１０２内で舞い上がり、連通管１０７、油吸い込み部１０３及び油吸い込み口１０６を通って油圧回路に再循環されることを防止できず、この点に改良の余地がある。また、特許文献１に記載の作動油タンク１００には、底部に沈下した異物Ｃを外部に排出する機能が備えられていないので、作動油タンク１００内に多くの異物Ｃが溜まりやすく、作動油の寿命が短くなるという問題もある。

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、作動油タンクの底部に沈下した異物を捕獲することができて、油圧回路への再循環を効率的に抑制することができ、異物による油圧機器の摩耗を軽減可能な作動油タンクを提供することにある。

本発明は、前記の課題を解決するため、箱形に形成されたタンク本体と、該タンク本体に設けられた作動油流入口及び作動油流出口を備えた油圧式作業機械用の作動油タンクにおいて、前記タンク本体内の底板と対向する部分に、多孔板からなる中底を備えたことを特徴とする。

かかる構成によると、タンク本体内の底板と対向する部分に多孔板からなる中底を備えたので、作動油流入口から作動油と共にタンク本体内に戻った異物は、自重により沈下して、中底に開設された透孔を通り、底板と中底との間に形成される異物溜め部内に侵入する。この異物溜め部内に侵入した異物は、作動油流入口からタンク本体内への作動油の流入及びタンク本体から作動油流出口への作動油の流出に伴う作動油の流れが中底によって遮られ、異物溜め部内における作動油の流れが弱まって、異物溜め部内における異物の舞い上がりが抑制されること、及び、異物溜め部内で舞い上がった異物が中底によって遮られ、中底よりも上方に至りにくくなることから、捕獲された異物の油圧回路への再循環が抑制され、油圧回路に備えられた油圧機器の摩耗を軽減することができる。

また本発明は、前記構成の油圧式作業機械の作動油タンクにおいて、前記中底を構成する多孔板としてパンチングメタルを用い、当該パンチングメタルに開設された透孔の周縁に、前記底板側に突出する返りを形成したことを特徴とする。

かかる構成によると、中底に開設された透孔の周縁に、作動油タンクの底板側に突出する返りを形成したので、異物溜め部内で舞い上がった異物が返りに当たって異物溜め部の内側に戻されやすく、中底に開設された透孔を通過してその上方に至る異物の量を減少できる。よって、異物溜め部に捕獲された異物の油圧回路への再循環がより一層抑制され、油圧回路に備えられた油圧機器の摩耗を軽減することができる。

また本発明は、前記構成の油圧式作業機械の作動油タンクにおいて、前記タンク本体の底板をそれぞれ下方に傾斜する複数の面により形成し、その谷部に異物排出用のドレンを設置したことを特徴とする。

かかる構成によると、タンク本体の底板をそれぞれ下方に傾斜する複数の面により形成したので、その谷部に異物が溜まりやすくなる。また、当該タンク本体の底板の谷部に異物排出用のドレンを設置したので、作動油タンク内に侵入した異物を効率的に排出することができ、作動油の寿命を延長することができる。

本発明は、作動油流入口及び作動油流出口を備えたタンク本体内の底板と対向する部分に多孔板からなる中底を備えたので、作動油流入口から作動油と共にタンク本体内に戻り自重により沈下した異物を、底板と中底との間に形成される異物溜め部内に溜めることができ、この捕獲された異物の油圧回路への再循環を抑制できて、油圧回路に備えられた油圧機器の摩耗を軽減することができる。

実施形態に係る作動油タンクの側面図である。 実施形態に係る作動油タンクの縦断面図である。 実施形態に係る作動油タンクの底面図である。 図１のＡ方向から見た部分矢視図である 実施形態に係る作動油タンクに備えられる中底の一例を示す平面図である。 実施形態に係る作動油タンクに備えられる中底の要部拡大断面図である。 従来例に係る作動油タンクの横断面図である。 従来例に係る作動油タンクの縦断面図である。

以下、実施形態に係る油圧式作業機械の作動油タンクについて説明する。

図１〜図４に示すように、本実施形態に係る作動油タンクは、所要の容積を有する箱形に形成されたタンク本体１と、タンク本体１の周壁１ａに貫通保持された作動油流入管２と、タンク本体１内において作動油流入管２に連結された流入側オイルフィルタ３と、タンク本体１内において底板１ｂと対向に配置された多孔板からなる中底４と、タンク本体１の底板１ｂに設けられた異物排出用ドレン５と、底板１ｂ及び中底４に貫通保持された作動油流出管６と、タンク本体１内に備えられ作動油流出管６の開口部に押し付けられた流出側オイルフィルタ７と、タンク本体１の蓋板１ｃの上面に備えられた流出側オイルフィルタ７のメンテナンス用の操作部８と、流出側オイルフィルタ７と操作部８とを連結する連結部材９とから主に構成されている。作動油流入管２及び作動油流出管６のタンク本体１側の端部が、それぞれ作動油流入口及び作動油流出口となる。

タンク本体１の底板１ｂは、図２〜図４に示すように、平面形状が角形に形成された周壁１ａの一辺の中央部を頂点とする下向き三角錐状、即ち、それぞれ下方に傾斜する三面１ｂ１，１ｂ２，１ｂ３と縦板１ｂ４により形成されており、その谷部（三角錐の頂部）に異物排出用ドレン５が取り付けられている。これにより、タンク本体１内を沈下して底板１ｂに至った異物を、異物排出用ドレン５の取り付け位置まで案内することができるので、異物排出用ドレン５からの異物の排出を高能率に行うことができる。なお、タンク本体１の底板１ｂは、必ずしも下向き三角錐状に形成する必要はなく、例えば下向き又は上向きに湾曲する弧状などの他の形状に形成することもできる。

作動油流入管２及び作動油流出管６は、油圧式作業機械に搭載された油圧回路に接続されており、タンク本体１内に蓄えられた作動油は、作動油流出管６を通って図示しない油圧ポンプにより汲み出され、油圧回路に備えられた各種の油圧機器を駆動する。油圧機器を駆動した後の作動油は、作動油流入管２を通ってタンク本体１内に戻る。タンク本体１内に戻る作動油には、油圧回路の各部から侵入した異物が混入しており、この作動油中の異物は、流入側オイルフィルタ３によって除去される。流入側オイルフィルタ３は、開口部の目が細かいものを用いるほど小さな異物を除去することができるが、開口部の目が細かいものほど目詰まりを起こしやすく、メンテナンスに多大の労力及び費用が必要になるので、通常はこれらの利害得失を考慮して、適当な孔径と開口率を有するものが用いられる。したがって、流入側オイルフィルタ３を通過した作動油にも、ある程度の異物が混入することは防げない。

流出側オイルフィルタ７は、流入側オイルフィルタ３を通過した作動油に含まれる異物が作動油流出管６を通って油圧回路内に再循環されることを防止するためのもので、流入側オイルフィルタ３よりも目の細かいものが用いられる。流出側オイルフィルタ７は、図２に示すように、連結部材９を介して蓋板１ｃ上に配置された操作部８と連結されており、メンテナンス時には、操作部８を上方に引き上げることによってタンク本体１内から取り出すことができる。

中底４は、流出側オイルフィルタ７によって濾し取られ、中底４の上面に溜まった異物を捕獲するために備えられるものであって、本例にあっては、図２に示すように、下向き三角錐状に形成された底板１ｂの底面部分に取り付けられている。したがって、中底４の下面と底板１ｂの間には、下向き三角錐状の異物溜め部１０が形成される。

実施形態に係る中底４は、図５に示すように平面形状が正方形に形成されており、その四隅部を除く中央部分の円形領域に、多数の小孔４ａが開設されている。小孔４ａの孔径及び開設ピッチは、異物の捕獲効果、即ち、中底４の上方から異物溜め部１０への異物の通過しやすさ、及び異物溜め部１０から中底４の上方への異物の通過しにくさを考慮して適宜設定される。中底４の素材としては、パンチングメタルが好適に用いられるが、織金網、クリンプ金網、溶接金網等の金網類を用いることもできる。

流出側オイルフィルタ７によって濾し取られ、中底４の上面に溜まった異物は、中底４に開設された多数の小孔４ａを通って異物溜め部１０内に侵入する。異物溜め部１０内に侵入した異物も、タンク本体１内における作動油の流れの影響を受けて異物溜め部１０内で流動するが、異物溜め部１０内における作動油の流れは、中底４によりタンク本体１内における作動油の流れが遮られるために、タンク本体１内における作動油の流れよりも弱く、かつ異物溜め部１０内で舞い上がった異物は中底４の下面に衝突しやすくなるので、中底４の上面側には戻りにくくなる。その結果、異物溜め部１０内には異物がタンク本体１内よりも高濃度に貯えられる。したがって、中底４には、中底４の上面に至った異物を異物溜め部１０内に円滑に導くため、及び、異物溜め部１０内の異物が小孔４ａを通過しにくくするため、図６に示すように、小孔４ａを中底４の上面側が大径で下面側が小径のテーパ孔に形成したり、下面側に返り部４ｂを突出させることが特に好ましい。

異物排出用ドレン５には、コック５ａが取り付けられており、コック５ａを開くことによって異物溜め部１０内に溜まった異物を作動油とともに外部に排出することができる。異物排出用ドレン５は、下向き三角錐状に形成されたタンク本体１の底板１ｂの谷部に取り付けられているので、異物排出用ドレン５の取付部には底板１ｂの傾斜面に案内されて沈下してくる異物が集積されており、異物排出用ドレン５からの異物の排出を高能率に行うことができる。

以上説明したように、実施形態に係る作動油タンクは、作動油流入口２及び作動油流出口６を備えたタンク本体１内の底板１ｂと対向する部分に多孔板からなる中底４を備えたので、作動油流入口２から作動油と共にタンク本体１内に戻り自重により沈下した異物を、底板１ｂと中底４との間に形成される異物溜め部１０内に溜めることができる。よって、この異物溜め部１０内に溜められた異物の油圧回路への再循環を抑制できて、油圧回路に備えられた油圧機器の摩耗を軽減することができる。

なお、本発明の要旨は、タンク本体１内の底板１ｂと対向する部分に多孔板からなる中底４を備えたことにあるのであって、その他の部分、例えばタンク本体１の外観形状、流入側オイルフィルタ３及び流出側オイルフィルタ７の構成、作動油流入管２及び作動油流出管６の配置等については、上記実施形態に拘わらず任意に設計することができる。

本発明は、油圧ショベル等の油圧式作業機械に備えられる作動油タンクに利用できる。

１ タンク本体
１ａ 周壁
１ｂ 底板
１ｃ 蓋板
２ 作動油流入管
３ 流入側オイルフィルタ
４ 中底
４ａ 小孔
４ｂ 返り
５ 異物排出用ドレン
５ａ コック
６ 作動油流出管
７ 流出側オイルフィルタ
８ 操作部
９ 連結部材
１０ 異物溜め部

Claims (3)

1. 箱形に形成されたタンク本体と、該タンク本体に設けられた作動油流入口及び作動油流出口を備えた油圧式作業機械用の作動油タンクにおいて、
   前記タンク本体内の底板と対向する部分に、多孔板からなる中底を備えたことを特徴とする油圧式作業機械の作動油タンク。
2. 前記中底を構成する多孔板としてパンチングメタルを用い、当該パンチングメタルに開設された透孔の周縁に、前記底板側に突出する返り部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の油圧式作業機械の作動油タンク。
3. 前記タンク本体の底板をそれぞれ下方に傾斜する複数の面により形成し、その谷部に異物排出用のドレンを設置したことを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の油圧式作業機械の作動油タンク。

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