JP2013040831A - 作動油タンク内液面レベル検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作業用フロントの変更に伴い、液面低下判定のための基準レベルを容易に変更することが可能となる作動油タンク内液面レベル検知装置を提供する。
【解決手段】作動油タンク９の側面にブロック取付け座２５を設ける。このブロック取付け座２５に液面低下検出用の検出センサ２８を取付けたブロック２６を上下位置調整可能に取付ける。ブロック２６は油を通す上下貫通孔２６ｂを有する。上部管２９の一端を作動油タンク９の上部にタンク内に連通させて接続し、他端をブロック２６の上部に貫通孔２６ｂに連通させて接続する。下部管３０の一端を作動油タンク９の底部にタンク９内に連通させて接続し、他端をブロック２６の下部に貫通孔２６ｂに連通させて接続する。検出センサ２８により液面レベルが基準レベル以下であることが検出された場合には警報を発する。
【選択図】図２

Description

本発明は、マテリアルハンドリング機や油圧ショベルあるいはクレーン等の建設機械に備えられる作動油タンク内の液面レベルを検知する装置に関する。

マテリアルハンドリング機等の建設機械においては、油圧シリンダや油圧モータ等の油圧アクチュエータで使用する作動油を溜める作動油タンクが本体に設置される。このような建設機械において、油圧アクチュエータと油圧ポンプとの間の油圧ホースや油圧配管の破損等により作動油に漏れが生じると、作動油タンク内の作動油量が減少し、油圧ポンプに吸い込まれる作動油量が不足してキャビテーションを起こしてしまうおそれがある。このため、作動油タンク内の液面レベルは、予め設定された最低基準レベル以上を常時確保しなければならない。

このような液面レベルを確認するため、特許文献１には、作動油タンク内に液面レベルを検知する４個の液面検知用のセンサを設け、各検出センサからの信号に基づいて液面低下を判断し、警報を発するようにした作動油タンク内液面レベル検知装置が開示されている。

特開２００２−３３９９０２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の装置は、検出センサが固定位置に取付けられているため、作業用フロントの交換等により油圧シリンダ等の油圧アクチュエータを変更した場合であっても、判定のための最低基準レベルを変更することはできない。このため、作業用フロントの変更に伴い、油圧シリンダが容量の大きいものに変更された場合には、液面レベルの変動が大きくなるため、作動油量の不足を生じていない場合であっても、液面が最低基準レベル以下として検出されるおそれがある。また、作動油タンクの内部に検出センサを設ける構成であるため、既存の作動油タンクの天板部に穿孔する等の加工をして検出センサを取付ける必要があり、後付けが困難であるという問題点がある。

本発明は、上記問題点に鑑み、作動油に漏れがあるか否かを判定するための最低基準レベルを容易に変更することが可能となる作動油タンク内液面レベル検知装置を提供することを目的とする。また本発明は、後付けも容易に行なえる構成の作動油タンク内液面レベル検知装置を提供することを他の目的とする。

請求項１の作動油タンク内液面レベル検知装置は、油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータに作動油を供給する油圧ポンプと、前記油圧ポンプにより前記油圧アクチュエータに供給される作動油を溜める作動油タンクとを備えた作業機における作動油タンク内液面レベル検知装置において、
前記作動油タンクの側面に固定されたブロック取付け座と、
上下向きの貫通孔を有すると共に、前記ブロック取付け座に上下位置調整可能に取付けられるブロックと、
一端を前記作動油タンクの上部にタンク内に連通させて接続し、他端を前記ブロックの上部に前記貫通孔に連通させて接続して取付けられ、少なくとも一部に可撓性を持たせた上部管と、
一端を前記作動油タンクの底部にタンク内に連通させて接続し、他端を前記ブロックの下部に前記貫通孔に連通させて接続して取付けられ、少なくとも一部に可撓性を持たせた下部管と、
前記ブロックに取付けられ、前記貫通孔に含まれる液面レベルが最低基準レベル以下であるか否かを検出する検出センサと、
前記検出センサの液面レベルが最低基準レベル以下であることを検出した際に警報を発する警報手段とを備えたことを特徴とする。

請求項２の作動油タンク内液面レベル検知装置は、請求項１に記載の作動油タンク内液面レベル検知装置において、
前記下部管を、前記作動油タンクの底板部の中央に接続したことを特徴とする。

請求項３の作動油タンク内液面レベル検知装置は、請求項１または２に記載の作動油タンク内液面レベル検知装置において、
前記上部管の前記一端を、前記前記作動油タンクの天板部に設けられている点検用窓を覆う上蓋に接続し、
前記下部管の前記一端を、前記作動油タンクの底板部に設けられている掃除用窓を覆う底蓋に接続したことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、検出センサを設けたブロックが作動油タンクに対して上下位置調整可能に取付けられるため、作業用フロントの交換等により油圧シリンダ等の油圧アクチュエータを変更した場合、ブロックの高さを変更することにより、液面検出のための最低基準レベルを変更することができる。このため、作業用フロントの変更に伴い、油圧アクチュエータが容量が変更された場合であっても、検出センサの高さ、すなわち液面の最低基準レベルの調整を行ない、最低基準レベルを適正な高さに設定でき、液面が最低基準レベル以下であることが検出された場合には警報を発することにより、作動油量の不足の発生を防止することができ、油圧ポンプにキャビテーションを防止することができる。

請求項２の発明によれば、下部管を作動油タンクの底板の中央部に接続して設けたので、作業中にタンク内の液面が揺れても、外部にあるブロック中の液面レベルは、タンク内の中央部の高さと同じであるため、液面の揺れによる影響を受けない正確な液面レベルの検出が可能となる。

請求項３の発明によれば、上部管および下部管を、それぞれ一般的な作動油タンクに設けられている天板部の点検用窓の上蓋と、底板部の掃除用窓の下蓋とに接続して設けたので、作動油タンク自体に加工を要することなく液面レベル検知装置を取付けることができ、液面レベル検知装置の後付けが容易となる。

本発明による作動油タンク内液面レベル検知装置を適用する建設機械の一例を示す側面図である。 本発明による作動油タンク内液面レベル検知装置の一実施の形態を示す構成図である。 （Ａ）は図２の実施の形態の要部拡大図、（Ｂ）は（Ａ）のＥ矢視図である。 この実施の形態において、検出センサの位置調整を説明する図である。 この実施の形態における作業中の液面の揺れに関する作用を説明する図である。

図１は本発明による作動油タンク内液面レベル検知装置を適用する建設機械の一例を示す側面図であり、建設機械がマテリアルハンドリング機である場合について示す。図１において、１はクローラ式下部走行体、２はこの下部走行体１のフレームの中央に立設した円筒状のポスト、３はこのポスト２の頂部に旋回装置４を介して旋回可能に設置された旋回フレームである。ポスト２の中間部には踊り場５が取付けられ、その下部にはこの踊り場５にオペレータや作業員が昇降するための梯子６が取付けられ、旋回フレーム３にも踊り場５と旋回フレーム３上の踊り場７との間でオペレータや作業員が昇降するための梯子８が取付けられている。

旋回フレーム３上には作動油タンク９を有する油圧パワーユニット１０や運転室１１が搭載される。油圧パワーユニット１０はエンジン等の原動機とこの原動機により駆動される油圧ポンプ（いずれも図示せず）を備えたものである。この油圧パワーユニット１０に含まれる油圧ポンプは、後述の作業用フロント１３の油圧シリンダ１４，１６，１９や旋回装置４の旋回モータ（図示せず）や下部走行体１の走行モータ（図示せず）等の油圧アクチュエータへ作動油を供給するものである。

１３は作業用フロントであり、この作業用フロント１３は、旋回フレーム３に油圧シリンダ１４により俯仰可能に取付けられた長尺のブーム１５と、このブーム１５の先端に油圧シリンダ１６により回動可能に取付けられた長尺のアーム１７と、このアーム１７の先端に油圧シリンダ１９によりリンク２０，２１を介して回動可能に取付けられたリフティングマグネット２２とからなる。このようなリフティングマグネット２２を備えることにより、鉄を含むスクラップや資材の船舶等への積み込み積み下ろしや、集積作業を行なうものである。

図２は本発明による作動油タンク内液面レベル検知装置の一実施の形態を示す構成図、図３（Ａ）はその要部の構成を示す拡大図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＥ矢視図である。図２および図３において、９は作動油タンク、２５はこの作動油タンク９の側面に溶接等により固定されたブロック取付け座、２６はこの取付け座２５にボルト２７により着脱可能に取付けられたブロックである。２８はこのブロック２６に取付けた検出センサである。

図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、取付け座２５には上下方向に複数のねじ孔２５ａを有し、これらのねじ孔２５ａのいずれかを選択し、ブロック２６に設けたボルト挿通孔２６ａに貫挿したボルト２７をねじ孔２５ａに螺合することにより、検出センサ２８と共にブロック２６の高さを調整可能に取付け可能としている。このブロック２６には作動油タンク９内の油を通す上下向きの貫通孔２６ｂを有する。

２９はブロック２６の上部と作動油タンク９の上部との間を接続した上部管、３０はブロック２６の下部と作動油タンク９の下部との間を接続した下部管である。これらの管２９，３０は少なくとも一部に可撓性ホースを用いてブロック２６の上下移動を可能としたものである。この実施の形態においては、上部管２９を作動油タンク９に接続するため、図２に示すように、作動油タンク９の天板部９ａに一般的に設けられている点検用窓９ｂを利用する。すなわち、一般に作動油タンク９の天板部９ａにはその中央部に点検用の窓９ｂが設けられており、天板部９ａには窓９ｂを囲むように蓋取付け用筒状体３１が溶接され、この筒状体３１には上蓋３２がボルト３３により着脱可能に取付けられている。

この実施の形態においては、この上蓋３２を上部管２９に接続に利用するため、上蓋３２に開口部３２ａを設け、この開口部３２ａに接続用配管３４をその一端部で開口部３２ａを囲むように溶接して取付ける。そしてこの接続用配管３４の他端部に上部管２９の端部を外嵌してホースクランプ３５により上部管２９を接続用配管３４に接続する。

一方、ブロック２６には、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、上部管２９の他端部を接続するため、ブロック２６の上部に貫通孔２６ｂに連通させて接続管部２６ｃを設け、この接続管部２６ｃに上部管２６の他端部を外嵌し、ホースクランプ３６によりこの上部管２６の他端部を接続管部２６ｃに接続する。

また、この実施の形態においては、図２に示すように、下部管３０を作動油タンク９に接続するため、作動油タンク９の底板部９ｃに一般的に設けられている掃除用窓９ｄを利用する。すなわち、一般に作動油タンク９の底板部９ｃにはその中央部に掃除用の窓９ｄが設けられており、底板部９ｃにはこの窓９ｄを囲むように蓋取付け用筒状体３８が溶接され、この筒状体３８には窓９ｄを塞ぐ下蓋３９がボルト４０により着脱可能に取付けられている。

この実施の形態においては、この下蓋３９を下部管３０の接続に利用するため、下蓋３９に開口部３９ａを設け、この開口部３９ａに接続用配管４１をこの接続用配管４１の一端部で開口部３９ａを囲むように溶接して取付ける。そしてこの接続用配管４１の他端部に下部管３０の端部を外嵌してホースクランプ４２により下部管３０の一端部を接続用配管４１に接続する。

一方、ブロック２６には、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、下部管３０の他端部を接続するため、ブロック２６の下部に貫通孔２６ｂに管内部を連通させて接続管部２６ｄを設け、この接続管部２６ｄに下部管３０の他端部を外嵌し、ホースクランプ４３によりこの下部管３０の他端部を接続管部２６ｄに接続する。

このようにブロック２６を作動油タンク９に対して上部管２９と下部管３０との間に接続して設けたので、図２に示す作動油タンク９内の液面４４の高さは、上部管２９あるいは下部管３０もしくはブロック２６内の貫通孔２６ｂ内の液面の高さと同じになる。図２において、４４ａは検出センサ２８の高さに等しい最低基準レベルである。

前記検出センサ２８は、図３（Ａ）に示すように、フロート２８ａを有するもので、液面低下によりフロート２８ａが低下すると、検出センサ２８内のスイッチがオフからオン、またはオンからオフとなるものである。なおこの検出センサ２８としては、例えば２つの電極間に油が存在するか否かによって電極間の電気容量が変化することを利用し、液面がこの検出センサ２８の高さにあるか否かを検出して、スイッチ素子のオンオフを制御するものであるものを用いることもできる。

図２において、４６はマテリアルハンドリング機の旋回フレーム３（図１参照）上に搭載したバッテリ、４７は警報手段として運転室１１に設けた警報ランプである。検出センサ２８は、バッテリ４６と警報ランプ４７との間に電気的に接続して介在させ、作動油タンク９の液面４４、すなわちブロック２６内の液面が検出センサ２８の位置より高い場合、または液面が上部管２９内にある場合は、警報ランプ４７は点灯せず、液面低下の警報は発生されない。一方、作動油タンク９の液面４４、すなわちブロック２６内の液面が検出センサ２８の位置より低い場合または下部管３０内に液面がある場合には、警報ランプ４７が点灯してオペレータ等に警報が発せられる。このため、オペレータ等は、作動油タンク９内の液面の低下を知ることができ、作業を中止し、油圧ポンプのキャビテーションの発生を事前に防止し、油漏れの点検作業へ移行することができる。

また、作業用フロント１３の変更に伴い、油圧シリンダ１４，１６，１９等が容量の大きいものに変更された場合には、油圧シリンダ１４，１６，１９のボトム室への供給量が増大するので、液面４４が低下しやすくなる。このため、図４に示すように、取付け座２５に対するブロック２６の高さを低くして検出センサ２８の位置を低下させ、検出センサ２８による液面検出レベル、すなわち最低基準レベル４４ａを低下させる。これにより、過度の警報発生を防止することができる。

このように、この実施の形態によれば、作業用フロントの変更に伴い、油圧アクチュエータが容量が変更された場合であっても、検出センサの高さ、すなわち液面の基準レベルを調整を行ない、基準レベルを適正な高さに設定でき、液面が基準レベル以下であることが検出された場合には警報を発することにより、作動油量の不足の発生を防止することができ、油圧ポンプにキャビテーションを防止することができる。

また、この実施の形態においては、作動油タンク９の外部に予め備えられている点検用窓９ｂの上蓋３２や掃除用窓９ｄの下蓋３９を用いて上部管２９や下部管３０を接続したので、検出センサを作動油タンク９内に設ける場合のように作動油タンク９の天板部９ａ等の溶断により分解する必要がなく、後付けが容易となる。

また、この実施の形態においては、下部管３０を底板部９ｃの中央部に接続したので、図５に示すように、作業中に走行や旋回フレーム３の旋回によって液面４４が２点鎖線４４ｂに示すように揺れて傾斜した場合であっても、上部管２９や下部管３０あるいはブロック２６の貫通孔２６ｂ内の液面は作動油タンク９の中央部の液面４４の高さに反映するので、液面の揺れの影響を受けない。このような構成は、液面４４の平均高さを検出するために、特許文献１に記載のように、作動油タンク９内に４個の検出センサを設ける場合に比較し、検出センサ２８の数を大幅に減少させることができ、構成の簡略化が達成できる。

なを、上記の実施の形態においては、警報手段として警報ランプ４７を用いたが、ブザー等の音響や音声による警報手段や表示パネルによる警報手段を用いてもよい。また本発明は、マテリアルハンドリング機以外に油圧ショベルやクレーンあるいはそのアームやブーム先端の作業具を変更した応用機械に適用することができる。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更、付加が可能である。

１：下部走行体、２：ポスト、３：旋回フレーム、９：作動油タンク、９ａ：天板部、９ｂ：点検用窓、９ｃ：底板部、９ｄ：掃除用窓、１０：油圧パワーユニット、１１：運転室、１３：作業用フロント、１４，１６，１９：油圧シリンダ、１５：ブーム、１７：アーム、２２：リフティングマグネット、２５：ブロック取付け座、２５ａ：ねじ孔、２６：ブロック、２６ａ：ボルト挿通孔、２６ｂ：貫通孔、２６ｃ，２６ｄ：接続管部、２７：ボルト、２８：検出センサ、２８ａ：フロート、２９：上部管、３０：下部管、３１：円筒体、３２：上蓋、３２ａ：開口部、３３：ボルト、３４：接続用配管、３５，３６：ホースクランプ、３８：円筒体、３９：下蓋、３９ａ：開口部、４０：ボルト、４１：接続用配管、４２，４３：ホースクランプ、４４：液面、４４ａ：最低基準レベル、４６：バッテリ、４７：警報ランプ

Claims (3)

1. 油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータに作動油を供給する油圧ポンプと、前記油圧ポンプにより前記油圧アクチュエータに供給される作動油を溜める作動油タンクとを備えた作業機における作動油タンク内液面レベル検知装置において、
   前記作動油タンクの側面に固定されたブロック取付け座と、
   上下向きの貫通孔を有すると共に、前記ブロック取付け座に上下位置調整可能に取付けられるブロックと、
   一端を前記作動油タンクの上部にタンク内に連通させて接続し、他端を前記ブロックの上部に前記貫通孔に連通させて接続して取付けられ、少なくとも一部に可撓性を持たせた上部管と、
   一端を前記作動油タンクの底部にタンク内に連通させて接続し、他端を前記ブロックの下部に前記貫通孔に連通させて接続して取付けられ、少なくとも一部に可撓性を持たせた下部管と、
   前記ブロックに取付けられ、前記貫通孔に含まれる液面レベルが最低基準レベル以下であるか否かを検出する検出センサと、
   前記検出センサの液面レベルが最低基準レベル以下であることを検出した際に警報を発する警報手段とを備えたことを特徴とする作動油タンク内液面レベル検知装置。
2. 請求項１に記載の作動油タンク内液面レベル検知装置において、
   前記下部管を、前記作動油タンクの底板部の中央に接続したことを特徴とする作動油タンク内液面レベル検知装置。
3. 請求項１または２に記載の作動油タンク内液面レベル検知装置において、
   前記上部管の前記一端を、前記前記作動油タンクの天板部に設けられている点検用窓を覆う上蓋に接続し、
   前記下部管の前記一端を、前記作動油タンクの底板部に設けられている掃除用窓を覆う底蓋に接続したことを特徴とする作動油タンク内液面レベル検知装置。

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