JP2017116080A

JP2017116080A - 作動油タンク装置

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Publication number: JP2017116080A
Application number: JP2015255486A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　涼; Ryo Suzuki; 涼鈴木; 知宏猪瀬; Tomohiro Inose
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2015-12-26
Filing date: 2015-12-26
Publication date: 2017-06-29
Anticipated expiration: 2035-12-26
Also published as: JP6466318B2

Abstract

【課題】原動機の作動時には作動油タンク内を加圧状態に保ち、原動機の停止時には作動油タンク内を減圧する。
【解決手段】作動油タンク１２の内部と外部とを連通する連通管路２０の途中に電磁弁２１を設け、電磁弁２１の電磁パイロット部２１Ａと電源２３との間を接続する導線２２の途中には、原動機スイッチ２４が閉成位置となったときに電磁弁２１を閉弁位置２１Ｃに保持するリレー２６を設ける。また、電源２３とリレー２６との間には、原動機スイッチ２４を開成位置に切換えた後に一定時間が経過するまでの間は、電磁弁２１を開弁位置２１Ｄに保持し、一定時間が経過した後には、電磁弁２１を閉弁位置２１Ｃに保持するタイマ回路２９を設ける。これにより、原動機スイッチ２４を開成位置に切換えた後、一定時間が経過するまでの間は、連通管路２０を開放することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、建設機械に搭載される作動油タンク装置に関し、特に、タンク内の圧力を大気圧よりも高い状態に保持する加圧装置を備えた作動油タンク装置に関する。

一般に、油圧ショベル等の建設機械には、油圧モータ、油圧シリンダ等の複数の油圧機器（油圧アクチュエータ）と、これら各油圧機器に供給される作動油を貯える作動油タンクが搭載されている。作動油タンクに貯えられた作動油は、原動機によって駆動された油圧ポンプによって加圧され、方向制御弁を介して各油圧機器に向けて吐出される。

ここで、油圧ポンプによる作動油の吸入性能を高めるため、作動油タンクに加圧装置を設けることが知られている。この加圧装置は、原動機の作動時（油圧ショベルの稼働時）に作動油タンク内を空気圧によって加圧することにより、作動油タンク内を大気圧よりも大きな圧力に保持するものである。このように、作動油タンク内を加圧装置によって加圧することにより、油圧ポンプの吸入性能を高めることができ、作動油タンク内に貯えられた作動油を、油圧ポンプによって円滑に油圧機器に供給することができる（参考文献１参照）。

特開昭５７−１９２６０１号公報

しかし、従来技術による作動油タンクは、原動機が停止した状態（油圧ショベルの休車状態）においても、作動油タンク内は加圧状態を保持している。このため、油圧ショベルの休車時において作動油タンクに対するメンテナンス作業を行う場合に、作業手順を誤ると、作動油タンク内に加圧状態で貯えられた作動油が外部に吹出す可能性があり、メンテナンス時の作業性が低下するという問題がある。

一方、作動油タンク内が加圧状態を保持した状態で作動油タンクが冷えると、作動油タンク内で多くの水分が結露してしまい、作動油タンクの内部に錆が発生し易くなるという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、原動機の作動時には作動油タンク内を加圧状態に保ち、原動機の停止時には作動油タンク内を減圧することができるようにした作動油タンク装置を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するため、本発明は、作動油を貯える作動油タンクと、原動機によって駆動される油圧ポンプの吸入性能を補助するため前記作動油タンク内を加圧する加圧装置とを備えてなる作動油タンク装置に適用される。

そして、本発明が採用する構成の特徴は、前記作動油タンクに設けられ前記作動油タンクの内部と外部とを連通させる連通管路と、前記連通管路の途中に設けられ、電磁パイロット部に対する給電の有無に応じて前記連通管路を開くことにより前記作動油タンク内を減圧する開弁位置と前記連通管路を閉じることにより前記作動油タンク内を加圧状態とする閉弁位置とに切換る電磁弁と、前記電磁弁の電磁パイロット部と電源との間を接続する導線の途中に設けられ、前記原動機を作動させる原動機スイッチが閉成されたときには前記電磁弁を閉弁位置に保持するスイッチング回路と、前記電源と前記スイッチング回路との間に設けられ、前記原動機スイッチが開成された後に一定時間が経過するまでの間は前記スイッチング回路を介して前記電磁弁を開弁位置に保持し、一定時間が経過した後には前記スイッチング回路を介して前記電磁弁を閉弁位置に保持するタイマ回路とを備えたことにある。

本発明によれば、原動機を作動させるために原動機スイッチが閉成されたときには、スイッチング回路を介して電磁弁が閉弁位置を保持し、連通管路を閉じる。これにより、作動油タンク内を加圧装置によって加圧し、大気圧よりも大きな圧力に保持することができる。この結果、原動機の作動時における油圧ポンプの吸入性能を高めることができ、作動油タンク内に貯えられた作動油を、油圧ポンプによって円滑に油圧機器に供給することができる。

一方、原動機を停止させるために原動機スイッチが開成された後、一定時間が経過するまでの間は、タイマ回路がスイッチング回路を介して電磁弁を開弁位置に保持し、連通管路を開く。これにより、作動油タンク内を加圧状態から、例えば大気圧程度にまで減圧することができる。この結果、作動油タンクが冷えたときに作動油タンク内で多くの水分が結露するのを抑えることができる。

さらに、原動機を停止させるために原動機スイッチが開成された後、一定時間が経過した後には、タイマ回路がスイッチング回路を介して電磁弁を閉弁位置に保持し、連通管路を閉じる。これにより、連通管路を通じて雨水等が作動油タンク内に浸入するのを抑え、作動油タンク内を気密状態に保つことができる。

本発明の実施の形態による作動油タンク装置を備えた油圧ショベルを示す正面図である。作動油タンク、油圧ポンプ等を含む油圧系統と、電磁弁、原動機スイッチ、タイマ回路、リレー等を含む電気系統とを示す作動油タンク装置の系統図である。原動機スイッチが閉成されて電磁弁が閉弁した状態を示す作動油タンク装置の系統図である。原動機スイッチが開成された後、一定時間内において電磁弁が開弁した状態を示す作動油タンク装置の系統図である。手動スイッチの操作によって電磁弁が開弁した状態を示す作動油タンク装置の系統図である。自動モードにおける電磁弁の開，閉弁のタイミングを経時的に示すタイムチャートである。手動モードにおける電磁弁の開，閉弁のタイミングを経時的に示すタイムチャートである。

以下、本発明に係る作動油タンク装置の実施の形態を、油圧ショベルに搭載された作動油タンクに適用した場合を例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図中、油圧ショベル１の車体は、自走可能な装軌式（クローラ式）の下部走行体２と、下部走行体２上に旋回装置３を介して旋回可能に搭載された上部旋回体４とにより大略構成されている。上部旋回体４の前部側には、作業装置５が俯仰動可能に設けられ、この作業装置５を用いて土砂の掘削作業等が行われる。

上部旋回体４は、支持構造体をなす旋回フレーム６と、旋回フレーム６の後側に配設され作業装置５との重量バランスをとるカウンタウエイト７と、カウンタウエイト７の前側に配設され後述するエンジン１８、油圧ポンプ１４、熱交換装置（図示せず）等の搭載機器を収容する建屋カバー８と、建屋カバー８の左前側に配設された後述の作動油タンク１２と、建屋カバー８の右前側に配設された燃料タンク（図示せず）と、旋回フレーム６の前部左側に配設され運転室を画成するキャブ９とを含んで構成されている。

作業装置５は、旋回フレーム６に俯仰動可能に取付けられたブーム５Ａと、ブーム５Ａの先端側に回動可能に取付けられたアーム５Ｂと、アーム５Ｂの先端側に回動可能に取付けられたバケット５Ｃと、ブームシリンダ５Ｄ、アームシリンダ５Ｅ、バケットシリンダ５Ｆとにより構成されている。ここで、作業装置５の各シリンダ５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ、下部走行体２に設けられた走行用油圧モータ、旋回装置３に設けられた旋回用油圧モータ（いずれも図示せず）は、後述する油圧機器１６を構成している。

次に、本実施の形態に用いられる作動油タンク装置１１について、図２ないし図５を参照して説明する。

作動油タンク装置１１は、油圧ショベル１の上部旋回体４に設けられ、油圧ショベル１に搭載された後述の油圧機器１６に供給される作動油を貯えるものである。ここで、作動油タンク装置１１は、後述の作動油タンク１２、加圧装置１９、連通管路２０、電磁弁２１、原動機スイッチ２４、リレー２６、タイマ回路２９、手動スイッチ３０、モード選択スイッチ３１等を含んで構成されている。

作動油タンク１２は、建屋カバー８の左前側に位置して旋回フレーム６上に設けられている。作動油タンク１２は、建屋カバー８とキャブ９との間を前，後方向に延びる箱状に形成され、作動油タンク１２内には、油圧機器１６に供給される作動油が貯えられている。図２に示すように、作動油タンク１２の底面１２Ａ側には吸入管路１３が接続され、吸入管路１３は、油圧ポンプ１４の吸込側に接続されている。油圧ポンプ１４の吐出側には吐出管路１５が接続され、吐出管路１５は、方向制御弁（図示せず）を介して油圧機器１６に接続されている。

ここで、油圧機器１６は、下部走行体２に設けられた走行用油圧モータ、旋回装置３に設けられた旋回用油圧モータ（いずれも図示せず）、作業装置５の各シリンダ５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ等の各種の油圧アクチュエータとを含んで構成されている。また、油圧機器１６は、戻り管路１７を介して作動油タンク１２に接続されている。

油圧ポンプ１４は、原動機としてのエンジン１８によって駆動されることにより、吸入管路１３を通じて作動油タンク１２内の作動油を吸入して加圧し、加圧した作動油（圧油）を吐出管路１５に吐出する。油圧ポンプ１４から吐出した圧油は、吐出管路１５から方向制御弁を介して油圧機器１６に供給され、当該油圧機器１６を駆動する。油圧機器１６からの戻り油は、戻り管路１７を通じて作動油タンク１２に環流する。

加圧装置１９は、作動油タンク１２に接続して設けられ、油圧ポンプ１４の吸入性能を補助するために作動油タンク１２内を加圧するものである。加圧装置１９は、例えばエンジン１８によって駆動される空気圧縮機（図示せず）を含んで構成され、エンジン１８の作動時に空気圧縮機によって圧縮された空気を、油圧ポンプ１４の吸入性能を補助するために必要な圧力に調整した状態で、作動油タンク１２内に供給する。これにより、作動油タンク１２内が加圧状態に保持され、油圧ポンプ１４が作動油タンク１２内の作動油を吸入するときの吸入性能を補助することができる構成となっている。

なお、作動油タンク１２には、加圧装置１９によって加圧された作動油タンク１２内の圧力が過大となったときに、余剰の圧力を外部に放出するリリーフ弁（図示せず）が設けられている。

連通管路２０は、作動油タンク１２の上面１２Ｂ側に接続されている。連通管路２０は、作動油タンク１２の内部と外部とを連通させるもので、連通管路２０の一端２０Ａは作動油タンク１２内において作動油の液面よりも上方に開口し、連通管路２０の他端２０Ｂは作動油タンク１２の外部に開口している。

電磁弁２１は、連通管路２０の途中に設けられ、連通管路２０を開，閉するものである。電磁弁２１は、電磁パイロット部２１Ａとばね２１Ｂとを有する２ポート２位置切換弁により構成されている。電磁パイロット部２１Ａは、導線２２を介して電源２３に接続されている。ここで、電磁弁２１は、電源２３から電磁パイロット部２１Ａへの電力の供給（給電）が行われないときには、ばね２１Ｂにより閉弁位置２１Ｃを保持し、電磁パイロット部２１Ａに対する給電が行われたときには、ばね２１Ｂに抗して開弁位置２１Ｄに切換えられる。電磁弁２１が閉弁位置２１Ｃにあるときには、連通管路２０が遮断され、作動油タンク１２内は加圧状態に保たれる。一方、電磁弁２１が開弁位置２１Ｄにあるときには、連通管路２０が開放され、作動油タンク１２の内部と外部とが連通管路２０を介して連通し、加圧装置１９によって加圧状態となった作動油タンク１２内の圧力が減圧される。

導線２２は、電磁弁２１の電磁パイロット部２１Ａと後述するモード選択スイッチ３１との間で分岐導線２２Ａ，２２Ｂに分岐している。分岐導線２２Ａ，２２Ｂは並列接続され、一方の分岐導線２２Ａの途中には、後述するリレー２６の接点２８が設けられ、他方の分岐導線２２Ｂの途中には、後述する手動スイッチ３０が設けられている。

原動機スイッチ２４は、他の導線２５を介して電源２３に接続されている。原動機スイッチ２４は、図２に示す如くエンジン１８を停止させるときの開成位置（ＯＦＦ）と、図３に示す如くエンジン１８を作動させるときの閉成位置（ＯＮ）とに切換え操作されるものである。そして、原動機スイッチ２４は、開成位置（ＯＦＦ）または閉成位置（ＯＮ）に応じた信号を後述するコントロールユニット３２に出力する。

スイッチング回路としてのリレー２６は、電磁弁２１の電磁パイロット部２１Ａと電源２３との間を接続する導線２２のうち一方の分岐導線２２Ａの途中に設けられている。リレー２６は、図３に示す如く原動機スイッチ２４が閉成位置（ＯＮ）となってエンジン１８が作動したときには、電磁弁２１を閉弁位置２１Ｃに保持するものである。ここで、リレー２６は、電源２３に接続された他の導線２５の途中に原動機スイッチ２４と直列に設けられた励磁コイル２７と、一方の分岐導線２２Ａの途中に設けられた接点２８とを含んで構成されている。

リレー２６の接点２８は、モード選択スイッチ３１を介して後述するタイマ回路２９に接続された切換接点２８Ａと、励磁コイル２７が消磁されているとき（消磁時）に切換接点２８Ａが接続される消磁接点２８Ｂと、励磁コイル２７が励磁されているとき（励磁時）に切換接点２８Ａが接続される励磁接点２８Ｃとを有している。切換接点２８Ａは、ばね等の付勢手段（図示せず）によって常に消磁接点２８Ｂに接続する方向に付勢されている。従って、リレー２６は、原動機スイッチ２４が開成位置（ＯＦＦ）となって励磁コイル２７に対する電源２３からの給電が行われないとき（励磁コイル２７の消磁時）には、切換接点２８Ａが消磁接点２８Ｂに接続される。一方、リレー２６は、原動機スイッチ２４が閉成位置（ＯＮ）となって励磁コイル２７に対する電源２３からの給電が行われたとき（励磁コイル２７の励磁時）には、切換接点２８Ａが励磁接点２８Ｃに接続される構成となっている。

タイマ回路２９は、電源２３とリレー２６との間に位置して導線２２の途中に設けられている。タイマ回路２９は、エンジン１８を停止させるために原動機スイッチ２４を開成位置（ＯＦＦ）とした後、後述するコントロールユニット３２に対する電源２３からの給電を予め定められた一定時間だけ継続させるものである。即ち、原動機スイッチ２４を開成位置（ＯＦＦ）としてエンジン１８を停止させた場合でも、タイマ回路２９によって設定された一定時間（例えば２０秒）は、コントロールユニット３２に対する給電が継続され、コントロールユニット３２は、メモリに記憶される情報の書換え処理等をこの一定時間内に行う構成となっている。

従って、タイマ回路２９を導線２２の途中に設けることにより、エンジン１８を作動させるために原動機スイッチ２４が閉成位置（ＯＮ）にある間、および原動機スイッチ２４が開成位置（ＯＦＦ）に切換えられた後に一定時間ΔＴが経過するまでの間は、タイマ回路２９がＯＮ状態となって導線２２が通電状態に保持される。一方、原動機スイッチ２４が開成位置（ＯＦＦ）に切換えられて一定時間ΔＴが経過した後には、タイマ回路２９がＯＦＦ状態となって導線２２が非通電状態となる（図６中の特性線３４参照）。

これにより、図２に示すように、エンジン１８を停止させるために原動機スイッチ２４が開成位置（ＯＦＦ）を保持しているときには、タイマ回路２９がＯＦＦ状態となって導線２２は非通電状態を保持する。このため、後述するモード選択スイッチ３１の切換接点３１Ａが自動モード接点３１Ｂに接続され、リレー２６の切換接点２８Ａが消磁接点２８Ｂに接続されたとしても、電磁弁２１の電磁パイロット部２１Ａに対する給電は行われず、電磁弁２１は閉弁位置２１Ｃを保持する。

また、図３に示すように、エンジン１８を作動させるために原動機スイッチ２４が閉成位置（ＯＮ）に切換えられたときには、タイマ回路２９がＯＮ状態となり、導線２２は通電状態となる。このとき、リレー２６の切換接点２８Ａが励磁接点２８Ｃに接続されるので、モード選択スイッチ３１の切換接点３１Ａが自動モード接点３１Ｂに接続されたとしても、電磁弁２１の電磁パイロット部２１Ａに対する給電が行われず、電磁弁２１は閉弁位置２１Ｃを保持する。

一方、図４に示すように、エンジン１８を停止させるために原動機スイッチ２４を閉成位置（ＯＮ）から開成位置（ＯＦＦ）に切換えると、リレー２６の切換接点２８Ａが消磁接点２８Ｂに接続される。このとき、原動機スイッチ２４が閉成位置（ＯＮ）から開成位置（ＯＦＦ）に切換えられた時点から一定時間ΔＴが経過するまでの間は、タイマ回路２９がＯＮ状態となって導線２２は通電状態を保持する。これにより、一定時間ΔＴの間だけ、電磁弁２１の電磁パイロット部２１Ａに対する給電が行われ、電磁弁２１は開弁位置２１Ｄを保持する。

手動スイッチ３０は、電磁弁２１の電磁パイロット部２１Ａと電源２３との間を接続する導線２２のうち他方の分岐導線２２Ｂの途中に設けられ、一方の分岐導線２２Ａの途中に設けられたリレー２６に対して並列に配置されている。手動スイッチ３０は、油圧ショベル１を操縦するオペレータが、手動操作によって開成位置（ＯＦＦ）と閉成位置（ＯＮ）とに切換えることにより、電磁弁２１を閉弁位置２１Ｃと開弁位置２１Ｄとに切換えるものである。

即ち、図５に示すように、原動機スイッチ２４を閉成位置（ＯＮ）とし、後述するモード選択スイッチ３１の切換接点３１Ａを手動モード接点３１Ｃに接続した状態で、手動スイッチ３０を閉成位置（ＯＮ）に切換えた場合には、電磁弁２１の電磁パイロット部２１Ａに対する給電が行われ、電磁弁２１は開弁位置２１Ｄを保持する。一方、手動スイッチ３０を開成位置（ＯＦＦ）に切換えた場合には、電磁弁２１の電磁パイロット部２１Ａに対する給電が停止され、電磁弁２１は閉弁位置２１Ｃを保持する。

モード選択スイッチ３１は、リレー２６および手動スイッチ３０とタイマ回路２９との間に位置して導線２２の途中に設けられている。モード選択スイッチ３１は、電磁弁２１の開弁、閉弁をリレー２６を用いて自動的に切換える自動モードと、電磁弁２１の開弁、閉弁を手動スイッチ３０の手動操作によって切換える手動モードとを選択するものである。ここで、モード選択スイッチ３１は、タイマ回路２９に接続された切換接点３１Ａと、一方の分岐導線２２Ａを介してリレー２６の切換接点２８Ａに接続された自動モード接点３１Ｂと、他方の分岐導線２２Ｂを介して手動スイッチ３０に接続された手動モード接点３１Ｃとを有している。

従って、図４に示すように、モード選択スイッチ３１の切換接点３１Ａを自動モード接点３１Ｂに接続した自動モードでは、原動機スイッチ２４が閉成位置（ＯＮ）から開成位置（ＯＦＦ）に切換えられた時点から一定時間ΔＴが経過するまでの間は、電源２３からの電力は、タイマ回路２９、モード選択スイッチ３１、リレー２６の接点２８を通じて電磁弁２１の電磁パイロット部２１Ａに供給（給電）される。これにより、電磁弁２１を自動的に開弁位置２１Ｄに切換えることができる。

一方、図５に示すように、モード選択スイッチ３１の切換接点３１Ａを手動モード接点３１Ｃに接続した手動モードでは、原動機スイッチ２４が閉成位置（ＯＮ）にある間は、電源２３からの電力は、タイマ回路２９、モード選択スイッチ３１、手動スイッチ３０を通じて電磁弁２１の電磁パイロット部２１Ａに供給（給電）される。これにより、オペレータが手動スイッチ３０を開成位置（ＯＦＦ）と閉成位置（ＯＮ）とに切換える操作に応じて、電磁弁２１を閉弁位置２１Ｃと開弁位置２１Ｄとに任意に切換えることができる。

コントロールユニット３２は、エンジン１８、加圧装置１９、タイマ回路２９等の作動を制御するものである。コントロールユニット３２には、例えばエンジン１８、加圧装置１９等に関連して設けられた各種のセンサ類からの信号、原動機スイッチ２４の開成位置（ＯＦＦ）または閉成位置（ＯＮ）に応じた信号等が入力される。コントロールユニット３２は、入力された各種の信号に基づいてエンジン１８、加圧装置１９、タイマ回路２９等の作動を制御する。

本実施の形態による作動油タンク装置１１は上述の如き構成を有するもので、以下、その作動について説明する。

まず、図２に示すように、油圧ショベル１が休車状態にあり、エンジン１８を停止させるために原動機スイッチ２４が開成位置（ＯＦＦ）を保持している状態では、リレー２６の切換接点２８Ａは、消磁接点２８Ｂに接続される。この場合には、タイマ回路２９はＯＦＦ状態となって導線２２は非通電状態を保持する。

従って、電磁弁２１の電磁パイロット部２１Ａに対する電源２３からの給電が行われることがなく、電磁弁２１は閉弁位置２１Ｃを保持するので、作動油タンク１２に接続された連通管路２０を閉塞しておくことができる。この結果、油圧ショベル１の休車時に連通管路２０を通じて雨水等が作動油タンク１２内に浸入するのを抑え、作動油タンク１２内を気密状態に保つことができる。

次に、図３に示すように、エンジン１８を作動させるために原動機スイッチ２４を閉成位置（ＯＮ）に切換えたときには、タイマ回路２９はＯＮ状態となる。即ち、図６中の特性線３３で示すように、原動機スイッチ２４が時点Ｔ１において閉成位置（ＯＮ）に切換えられると、特性線３４で示すように、タイマ回路２９も時点Ｔ１においてＯＮ状態に切換えられる。これにより、導線２２は通電状態となる。

このとき、原動機スイッチ２４が閉成位置（ＯＮ）となり、リレー２６の励磁コイル２７に対する電源２３からの給電が行われることにより、励磁コイル２７が励磁される。即ち、図６中の特性線３５で示すように、リレー２６の励磁コイル２７は、原動機スイッチ２４が閉成位置（ＯＮ）から開成位置（ＯＦＦ）に切換えられる時点Ｔ２までの間、励磁状態を保持する。これにより、リレー２６の切換接点２８Ａは、励磁接点２８Ｃに接続される。

従って、モード選択スイッチ３１の切換接点３１Ａが自動モード接点３１Ｂに接続された自動モードの状態では、電磁弁２１の電磁パイロット部２１Ａに対する電源２３からの給電が行われることがなく、電磁弁２１は閉弁位置２１Ｃを保持する。即ち、図６中の特性線３６で示すように、モード選択スイッチ３１が自動モードを保持している状態では、電磁弁２１の電磁パイロット部２１Ａに対する給電が行われず、電磁弁２１は、図６中の特性線３７で示すように、原動機スイッチ２４が閉成位置（ＯＮ）から開成位置（ＯＦＦ）に切換えられる時点Ｔ２までの間、閉弁位置２１Ｃを保持する。これにより、エンジン１８が作動している間（原動機スイッチ２４が閉成位置（ＯＮ）を保持している間）は、連通管路２０を電磁弁２１によって閉塞しておくことができる。

この状態において、加圧装置１９が作動することにより、作動油タンク１２内を大気圧よりも大きな圧力とした加圧状態に保持することができる。この結果、エンジン１８の作動時においては、油圧ポンプ１４が作動油タンク１２内の作動油を吸入するときの吸入性能を高めることができ、作動油タンク１２内に貯えられた作動油を、油圧ポンプ１４によって円滑に油圧機器１６に供給することができる。

次に、図４に示すように、エンジン１８を停止させるために原動機スイッチ２４を開成位置（ＯＦＦ）に切換えたときには、コントロールユニット３２からタイマ回路２９に制御信号が出力され、タイマ回路２９は、原動機スイッチ２４が開成位置（ＯＦＦ）に切換えられた後、予め設定された一定時間ΔＴが経過するまで、ＯＮ状態を継続する。即ち、図６中の特性線３４で示すように、タイマ回路２９は、原動機スイッチ２４が開成位置（ＯＦＦ）に切換えられた時点Ｔ２から、一定時間ΔＴが経過した時点Ｔ３までの間、ＯＮ状態を保持する。これにより、導線２２は、原動機スイッチ２４が開成位置（ＯＦＦ）に切換えられた後にも、一定時間ΔＴだけ通電状態を保持する。

このとき、原動機スイッチ２４が開成位置（ＯＦＦ）となってリレー２６の励磁コイル２７に対する給電が停止することにより、励磁コイル２７が消磁される。即ち、図６中の特性線３５で示すように、リレー２６の励磁コイル２７は、原動機スイッチ２４が開成位置（ＯＦＦ）に切換えられた時点Ｔ２において、励磁状態から消磁状態に移行する。これにより、リレー２６の切換接点２８Ａは、消磁接点２８Ｂに接続される。

従って、モード選択スイッチ３１の切換接点３１Ａが自動モード接点３１Ｂに接続されているときには、電磁弁２１の電磁パイロット部２１Ａに対する電源２３からの給電が行われ、電磁弁２１は開弁位置２１Ｄに切換えられる。即ち、図６中の特性線３７で示すように、電磁弁２１は、原動機スイッチ２４が閉成位置（ＯＮ）から開成位置（ＯＦＦ）に切換えられる時点Ｔ２までの間、閉弁位置２１Ｃを保持する。これにより、エンジン１８を停止させた後、タイマ回路２９により予め設定された一定時間ΔＴが経過するまでの間は、連通管路２０を開放することができる。

これにより、エンジン１８が停止した後、一定時間ΔＴが経過するまでの間に、エンジン１８の作動時に加圧装置１９によって加圧された作動油タンク１２内の圧力を、例えば大気圧程度にまで減圧することができる。この結果、油圧ショベル１を休車させたときに作動油タンク１２が冷えたとしても、作動油タンク１２内で多くの水分が結露するのを抑えることができる。また、作動油タンク１２のメンテナンス作業を行う場合に、作動油タンク１２内に貯えられた作動油が外部に吹出すのを防止することができ、メンテナンス時の作業性を高めることができる。

次に、原動機スイッチ２４を開成位置（ＯＦＦ）に切換えてエンジン１８を停止させた後、タイマ回路２９により設定された一定時間ΔＴが経過した後には、タイマ回路２９がＯＦＦ状態となって導線２２は非通電状態を保持する。即ち、図６中の特性線３４で示すように、タイマ回路２９は、原動機スイッチ２４が開成位置（ＯＦＦ）に切換えられた時点Ｔ２から一定時間ΔＴが経過した時点Ｔ３において、ＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行する。これにより、導線２２は、通電状態から非通電状態に移行する。

従って、図２に示すように、電磁弁２１の電磁パイロット部２１Ａに対する電源２３からの給電が停止し、電磁弁２１は閉弁位置２１Ｃを保持するので、作動油タンク１２に接続された連通管路２０が閉塞される。この結果、油圧ショベル１の休車時に連通管路２０を通じて雨水等が作動油タンク１２内に浸入するのを抑え、作動油タンク１２内を気密状態に保つことができる。

次に、手動スイッチ３０を用いて電磁弁２１を開弁、閉弁させる場合には、図５に示すように、原動機スイッチ２４を閉成位置（ＯＮ）に切換える。即ち、図７中の特性線３８で示すように、原動機スイッチ２４が時点Ｔ４において閉成位置（ＯＮ）に切換えられることにより、特性線３９で示すように、タイマ回路２９も時点Ｔ４においてＯＮ状態に切換えられる。これにより、導線２２は通電状態となる。

この状態で、モード選択スイッチ３１の切換接点３１Ａを手動モード接点３１Ｃに接続し、モード選択スイッチ３１を手動モードに切換える。そして、モード選択スイッチ３１が手動モードを保持している間に、オペレータが手動スイッチ３０を閉成位置（ＯＮ）に切換える。即ち、図７中の特性線４０で示すように、モード選択スイッチ３１が時点Ｔ５において手動モードに切換えられた後、特性線４１で示すように、手動スイッチ３０が時点Ｔ６において閉成位置（ＯＮ）に切換えられる。

これにより、電源２３からの電力が、タイマ回路２９、モード選択スイッチ３１、手動スイッチ３０を通じて電磁弁２１の電磁パイロット部２１Ａに供給され、電磁弁２１は、図７中の特性線４２で示すように、手動スイッチ３０が閉成位置（ＯＮ）に切換えられた時点Ｔ６において、開弁位置２１Ｄに切換えられる。そして、モード選択スイッチ３１が手動モードを保持している間に、オペレータが手動スイッチ３０を開成位置（ＯＦＦ）に切換えることにより、電磁弁２１は、手動スイッチ３０が開成位置（ＯＦＦ）に切換えられた時点Ｔ７において、閉弁位置２１Ｃに切換えられる。

このように、原動機スイッチ２４が閉成位置（ＯＮ）を保持している間は、オペレータが手動スイッチ３０を手動操作することにより、電磁弁２１を閉弁位置２１Ｃと開弁位置２１Ｄとに自由に切換えることができる。従って、エンジン１８の作動時に加圧状態となった作動油タンク１２内の圧力を、手動スイッチ３０に対する手動操作によって適宜に減圧することができる。ここで、手動スイッチ３０を閉成位置（ＯＮ）とする時間を短くした場合には、電磁弁２１が開弁位置２１Ｄを保持する時間が短くなる分、作動油タンク１２内の圧力を大気圧よりも高い圧力に保持することができる。このため、再度エンジン１８を作動させたときに、加圧装置１９は、作動油タンク１２内の圧力を油圧ポンプ１４の吸入性能を補助するために必要な圧力まで迅速に高めることができる。

かくして、本実施の形態によれば、作動油タンク１２の内部と外部とを連通する連通管路２０の途中に電磁弁２１を設け、電磁弁２１の電磁パイロット部２１Ａと電源２３との間を接続する導線２２の途中には、原動機スイッチ２４が閉成位置（ＯＮ）となったときに電磁弁２１を閉弁位置２１Ｃに保持するリレー２６を設けている。また、電源２３とリレー２６との間には、原動機スイッチ２４が開成位置（ＯＦＦ）に切換えられた後に一定時間ΔＴが経過するまでの間は、リレー２６を介して電磁弁２１を開弁位置２１Ｄに保持し、一定時間ΔＴが経過した後には、リレー２６を介して電磁弁２１を閉弁位置２１Ｃに保持するタイマ回路２９を設ける構成としている。

これにより、エンジン１８を作動させるために原動機スイッチ２４を閉成位置（ＯＮ）としたときには、電磁弁２１が閉弁位置２１Ｃを保持することにより、連通管路２０が閉塞される。このため、作動油タンク１２内を加圧装置１９によって加圧し、大気圧よりも大きな圧力に保持することができる。この結果、エンジン１８の作動時における油圧ポンプ１４の吸入性能を高めることができ、作動油タンク１２内に貯えられた作動油を、油圧ポンプ１４によって円滑に油圧機器１６に供給することができる。

一方、エンジン１８を停止させるために原動機スイッチ２４を開成位置（ＯＦＦ）に切換えた後、一定時間ΔＴが経過するまでの間は、タイマ回路２９がリレー２６を介して電磁弁２１を開弁位置２１Ｄに保持することにより、連通管路２０が開放される。これにより、作動油タンク１２内を加圧状態から、例えば大気圧程度にまで減圧することができる。この結果、作動油タンク１２が冷えたときに作動油タンク１２内で多くの水分が結露するのを抑えることができる。

さらに、原動機スイッチ２４が開成位置（ＯＦＦ）に切換えられた後、一定時間ΔＴが経過した後には、タイマ回路２９がリレー２６を介して電磁弁２１を閉弁位置２１Ｃに保持することにより、連通管路２０が再び閉塞される。これにより、連通管路２０を通じて雨水等が作動油タンク１２内に浸入するのを抑え、作動油タンク１２内を気密状態に保つことができる。

また、本発明は、電磁弁２１の電磁パイロット部２１Ａと電源２３との間を接続する導線２２の途中に、手動操作によって電磁弁２１を閉弁位置２１Ｃと開弁位置２１Ｄとに切換える手動スイッチ３０を、リレー２６と並列に設ける構成としている。これにより、手動スイッチ３０に対する手動操作を行うことにより、電磁弁２１を閉弁位置２１Ｃと開弁位置２１Ｄとに自由に切換えることができるので、加圧状態となった作動油タンク１２内の圧力を、オペレータが適宜に減圧することができる。

さらに、本発明は、リレー２６によって電磁弁２１を切換える自動モードと、手動スイッチ３０によって電磁弁２１を切換える手動モードとを選択するモード選択スイッチ３１を設ける構成としている。

これにより、モード選択スイッチ３１を手動モードに切換えたときには、手動スイッチ３０の操作によって電磁弁２１を閉弁位置２１Ｃまたは開弁位置２１Ｄに切換えることにより、作動油タンク１２内を加圧装置１９によって加圧し、または大気圧程度に減圧することができる。一方、モード選択スイッチ３１を自動モードに切換えたときには、原動機スイッチ２４が閉成位置（ＯＮ）にあるか開成位置（ＯＦＦ）にあるかに応じて、リレー２６およびタイマ回路２９が、電磁弁２１を閉弁位置２１Ｃと開弁位置２１Ｄとに切換える。この結果、エンジン１８の作動状態に応じて、自動的に作動油タンク１２内の圧力を加圧状態に保持し、または加圧状態から減圧することができる。

なお、上述した実施の形態では、タイマ回路２９によって予め設定された一定時間ΔＴを２０秒に設定することにより、電磁弁２１が開弁位置２１Ｄとなったときに、加圧装置１９によって加圧された作動油タンク１２内の圧力を大気圧程度まで減圧する場合を例示している。

しかし、本発明はこれに限るものではなく、一定時間ΔＴは、作動油タンク１２の容量、加圧装置１９の性能等に応じて任意の時間に設定することができる。一定時間ΔＴを短く設定した場合には、電磁弁２１が開弁位置２１Ｄを保持する時間が短くなり、作動油タンク１２内の圧力を大気圧よりも高い圧力に保持することができる。このため、再度エンジン１８を作動させたときに、加圧装置１９は、作動油タンク１２内の圧力を油圧ポンプ１４の吸入性能を補助するために必要な圧力まで迅速に高めることができる。

また、上述した実施の形態では、原動機としてエンジン１８を用いた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば原動機として電動モータ等を用いる構成としてもよい。

さらに、上述した実施の形態では、作動油タンク装置１１を、クローラ式の油圧ショベル１に適用した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えばホイール式の油圧ショベル、油圧クレーン、ダンプトラック等の作動油タンクを備えた作業機械に広く適用することができる。

１１作動油タンク装置
１２作動油タンク
１４油圧ポンプ
１８エンジン（原動機）
１９加圧装置
２０連通管路
２１電磁弁
２１Ａ電磁パイロット部
２２導線
２３電源
２４原動機スイッチ
２６リレー（スイッチング回路）
２７励磁コイル
２８接点
２９タイマ回路
３０手動スイッチ
３１モード選択スイッチ

Claims

作動油を貯える作動油タンクと、原動機によって駆動される油圧ポンプの吸入性能を補助するため前記作動油タンク内を加圧する加圧装置とを備えてなる作動油タンク装置において、
前記作動油タンクに設けられ前記作動油タンクの内部と外部とを連通させる連通管路と、
前記連通管路の途中に設けられ、電磁パイロット部に対する給電の有無に応じて前記連通管路を開くことにより前記作動油タンク内を減圧する開弁位置と前記連通管路を閉じることにより前記作動油タンク内を加圧状態とする閉弁位置とに切換る電磁弁と、
前記電磁弁の電磁パイロット部と電源との間を接続する導線の途中に設けられ、前記原動機を作動させる原動機スイッチが閉成されたときには前記電磁弁を閉弁位置に保持するスイッチング回路と、
前記電源と前記スイッチング回路との間に設けられ、前記原動機スイッチが開成された後に一定時間が経過するまでの間は前記スイッチング回路を介して前記電磁弁を開弁位置に保持し、一定時間が経過した後には前記スイッチング回路を介して前記電磁弁を閉弁位置に保持するタイマ回路とを備える構成としたことを特徴とする作動油タンク装置。
前記電磁弁の電磁パイロット部と電源との間を接続する導線の途中には、手動操作によって前記電磁弁を開弁位置と閉弁位置とに切換える手動スイッチを前記スイッチング回路と並列に設ける構成としてなる請求項１に記載の作動油タンク装置。
前記スイッチング回路によって前記電磁弁を切換える自動モードと前記手動スイッチによって前記電磁弁を切換える手動モードとを選択するモード選択スイッチを設ける構成としてなる請求項２に記載の作動油タンク装置。
前記スイッチング回路は、電源とアースとの間に前記原動機スイッチと直列に設けられた励磁コイルと、前記タイマ回路と前記電磁弁の電磁パイロット部との間に設けられ、前記励磁コイルの消磁時には前記電源と前記電磁弁の電磁パイロット部との間を通電状態とし前記励磁コイルの励磁時には前記電源と前記電磁弁の電磁パイロット部との間を遮断状態とする接点とを含んで構成されたリレーである請求項１に記載の作動油タンク装置。