JP4192962B2

JP4192962B2 - 建設機械及びその作動油タンク

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Publication number: JP4192962B2
Application number: JP2006139152A
Authority: JP
Inventors: 功宮地
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2006-05-18
Filing date: 2006-05-18
Publication date: 2008-12-10
Anticipated expiration: 2026-05-18
Also published as: EP1857599A3; EP1857599A2; US20070267417A1; JP2007309424A

Description

本発明は油圧ショベル等の油圧式の建設機械、及び建設機械において油圧アクチュエータに供給される作動油を貯留する作動油タンクに関するものである。

図７にミニショベルと称される小型の油圧ショベルを示す。

同図において、１はクローラ式の下部走行体で、この下部走行体１上に上部旋回体２が縦軸まわりに旋回自在に搭載されてベースマシン３が構成され、このベースマシン３の上部旋回体２に掘削アタッチメント４が装着される。

この掘削アタッチメント４は、ブーム５の先端にアーム６、アーム６の先端にバケット７をそれぞれ水平軸まわりに回動可能に取付けて構成され、ブーム、アーム、バケット各シリンダ８,９,１０により屈伸動作を行って掘削作業を行う。

上部旋回体２には後部にカバー材１１が設けられ、このカバー材１１の上面側にシートが取付けられて運転席１２が構成されるとともに、この運転席１２の下方(カバー材１１の内側)に形成されたエンジンルーム１３に動力源としての図示しないエンジンと、上記各シリンダ等の油圧アクチュエータに供給される作動油を貯留する作動油タンク１４を含む機器類が設置される。

作動油タンク１４は、箱状のタンク本体内に、油圧ポンプに送られる送り油を濾過する送り油用フィルタと、油圧アクチュエータから戻る戻り油を濾過する戻り油用フィルタとが設けられて成り、この両フィルタが送り用及び戻り用両外部配管に接続される。

また、タンク本体には、両フィルタを出し入れするためのフィルタ出し入れ口が設けられ、定期的または必要に応じてフィルタがこのフィルタ出し入れ口から取り出されてメンテナンス(清掃や補修、交換)される。

従来、このフィルタを出し入れするための構造として、特許文献１,２に示されたものが公知である。

この両特許文献には、フィルタを上向きに取り出すことを前提として、タンク上方にカバー材があるためにフィルタを真上には取り出すことができない場合に、カバー材を避けてフィルタを上向きに取り出す構造として、タンク本体の上面を傾斜させてこの傾斜面にフィルタ出し入れ口を設け、フィルタをカバー材から外れた外部に向けて斜め上方に取り出す構造(特許文献１)、及びタンク本体の側壁にフィルタケースを本体内に連通して斜めに取付け、このフィルタケースに挿入したフィルタを同ケースの上端開口部から斜め上方に取り出す構造(特許文献２)がそれぞれ開示されている。

一方、特許文献３には、送り油用フィルタに特定した技術として、タンク本体の側面下部(本体内最高油面よりも下位)にフィルタ出し入れ口とこれを開閉する蓋体を設けるとともに、フィルタと蓋体とをロッドでつなぎ、蓋体を取外すと同時にフィルタをフィルタ出し入れ口から水平に取り出す技術が開示されている。
特開２００４−１４３７０７号実開昭５８−３０００２号特許第３４６１１３８号

しかし、特許文献１,２のようにフィルタを斜め上方に取り出す構造では、カバー材がタンク上方の広い範囲を塞ぐ場合のように斜めを含めて上方にはフィルタ取り出しスペースが確保できない場合には適用できない。

また、スペースを確保できるにしても、特許文献１ではタンク本体の上面を斜めにカットすることでタンク本体の容積が減殺されてしまい、特許文献２のように本体側壁に別部材であるフィルタケースを固着する構造では、タンク構造が複雑化し、部品点数が増加するとともにタンク本体の加工が面倒となるためコストアップするという問題があった。

一方、特許文献３の構造では、フィルタ出し入れの都度、タンク本体内の作動油をすべて抜かなければならないため、フィルタ交換作業がきわめて面倒となり、とくにメンテナンス頻度が高い送り油用フィルタに対しては現実に適用困難となる。

そこで本発明は、作動油タンクのフィルタをタンク本体の前後左右の一側面から側方に取り出すことを前提として、フィルタ出し入れのための構造が簡単で、しかもフィルタ出し入れ時の油抜きが不要な建設機械及びその作動油タンクを提供するものである。

請求項１の発明(建設機械の作動油タンク)は、作動油を貯留する箱状のタンク本体内における作動油の最高油面よりも下位に、油圧アクチュエータから出た戻り油を濾過する戻り油用フィルタを設けるとともに、同本体の前後左右の一側面における上記最高油面よりも上位に、フィルタを出し入れする窓穴状のフィルタ出し入れ口と、このフィルタ出し入れ口を塞ぐ着脱自在な蓋体とを設け、かつ、油圧アクチュエータから出た戻り油を作動油タンクに導く戻り油用外部配管と上記戻り油用フィルタとを接続管によって接続し、この接続管を、フィルタと一体に上記フィルタ出し入れ口から側方に出し入れ可能な状態でタンク本体内に設けたものである。

請求項２の発明は、請求項１の構成において、接続管の一端を戻り油用フィルタに、他端を蓋体にそれぞれ固定したものである。

請求項３の発明は、請求項１または２の構成において、接続管は、傾斜した主管の一端側にフィルタ接続部、他端側に外部配管接続部をそれぞれ水平に延設して成り、上記主管がタンク本体内でフィルタ出し入れ口側からフィルタ側に向かって先下がりに傾斜する状態で、上記フィルタ接続部を戻り油用フィルタに、上記外部配管接続部を戻り油用外部配管にそれぞれ接続したものである。

請求項４の発明(建設機械)は、下部走行体上に上部旋回体が縦軸まわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体に形成されたエンジンルームにエンジンと、作動油タンクを含む機器類が設置される建設機械において、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の作動油タンクを、上記エンジンルームの外周側に、かつ、エンジンルームを外部に開放した状態でフィルタ出し入れ口が外部に臨む状態で設置したものである。

本発明の作動油タンクによると、戻り油用フィルタをタンク本体の側面から側方に出し入れする構成であるため、タンク上方にスペースがない機械でもフィルタの出し入れ(メンテナンス)が可能となる。

また、フィルタ出し入れのためのタンク本体の構造としては、一側面に窓穴を開けて蓋体で塞ぐだけの簡単なものですみ、本体の加工が簡単で部品点数も少なく、コストが安くてすむ。

しかも、タンク本体内の最高油面よりも下位(油中)に設置した戻り油用フィルタを、最高油面よりも上位に設けたフィルタ出し入れ口から出し入れする構成であるため、フィルタ出し入れ時に油を抜く必要がない。このため、メンテナンス頻度の高い戻り油フィルタについてメンテナンス作業が簡単となる。

この場合、戻り油用フィルタは油中に設置しているため、フィルタ出し入れ口に合わせて最高油面よりも上位に位置させた場合のように、濾過済みの油が本体内に落下して気泡が発生するなどの弊害が生じない。

加えて請求項２の発明によると、蓋体、接続管、戻り油用フィルタの三者を一体として出し入れ操作できること、蓋体をタンク本体から取外すだけでフィルタ取り出しの準備が整い、蓋体をタンク本体に固定すればフィルタのタンク本体内へのセッティング、固定も完了することにより、フィルタの出し入れ作業がより簡単となる。

ところで、接続管の主管を垂直に形成した場合でも、フィルタ出し入れ口を大きくすればフィルタの出し入れは可能であるが、タンク本体が無駄に大きくなり、現実的でない。これに対し、請求項３の発明のように主管を傾斜させることにより、タンク本体の無駄な大型化を避けながらフィルタの出し入れが可能となる。

一方、本発明の建設機械(請求項４)によると、作動油タンクの戻り油用フィルタを外部から直接出し入れできるため、フィルタ出し入れのための空間をエンジンルーム内に確保する必要がなく、とくにスペースの余裕がない小型ショベルに有利となる。

以下の実施形態では、背景技術の項で例示した小型油圧ショベルを適用機械として例にとっている。

図１に示すように上部旋回体２の後部にカバー材１５が設けられ、このカバー材１５の内側に形成されたエンジンルーム１６に図示しないエンジンと、作動油タンク１７を含む機器類が設置される。

作動油タンク１７は、箱状のタンク本体１８内に、油圧ポンプに対する送り油を濾過する送り油用フィルタ１９、及び油圧アクチュエータからの戻り油を濾過する戻り油用フィルタ２０が設けられて成り、タンク本体１８の後面１８ａがカバー材１５の後面部１５ａに臨む状態でエンジンルーム１６の後部に設置されている。

カバー材１５は、後面部１５ａ(全体でもよいし、タンク本体後面１８ａに対向する部分のみでもよい)が扉式に開き、または取外されることによって外部に開放し得るように構成され、後述するように戻り油用フィルタ２０がこの開放部分から外部に取り出される。

送り油用フィルタ１９は、タンク本体１８の後端部に下向きに突出して設けられたフィルタ収容部１８ｂに設置されている。この送り油用フィルタ１９には送り油用の接続管２１が接続されて外部に導出され、その導出端部に送り油用外部配管２２が接続される。

戻り油用フィルタ２０は、図１,２に示すようにタンク本体１８内の底部(本体内の最高油面Ｌよりも下位)に油中に浸漬した状態で前後方向に設けられ、この戻り油用フィルタ２０と戻り油用外部配管２３とが戻り油用接続管２４を介して接続される。

この戻り油用接続管２４は、図２に詳しく示すように、前下がりに傾斜した主管２４ａの前端(傾斜下端)に前向き水平なフィルタ接続部２４ｂ、後端(傾斜上端)に後向き水平な外部配管接続部２４ｃがそれぞれ延設されて成り、フィルタ接続部２４ｂに戻り油用フィルタ２０が接続・一体化されている。

タンク本体１８の後面上部、すなわち、本体内最高油面Ｌよりも上位にフィルタ出し入れ口２５と、これを塞ぐ蓋体２６とが設けられている。

戻り油用接続管２４の外部配管接続部２４ｃは、この蓋体２６を液密状態で貫通し、かつ、蓋体２６に固定された状態で外部に導出され、その端部に、戻り油用外部配管２３が接続されるＬ字形の継手部２４ｄが設けられている。

蓋体２６は、複数本のボルト２７…によってフィルタ出し入れ口２５に着脱自在に取付けられ、この蓋体２６を取外すことによって同時に戻り油用フィルタ２０が取外される。

すなわち、同フィルタ２０をメンテナンスのために取り出すときは、カバー材１５の後面部１５ａ(全体または一部)を外部に開放した状態で、図４に示すように蓋体２６を取外す。

このとき、蓋体２６と戻り油用接続管２４、同接続管２４とフィルタ２０がそれぞれ一体であるため、図示のように蓋体２６、接続管２４、フィルタ２０の三者が一体に移動する。

そこで、図４〜図６に示すように接続管２４の継手部２４ｄを取手として、上記一体物を、適宜姿勢を変えながら引き出すことにより、一体物全体をタンク本体１８外に取り出すことができる。

また、メンテナンス後のフィルタ２０の再設置は、上記取り出し時と逆の操作によって行うことができる。そして、蓋体２６を再装着してフィルタ出し入れ口２５を塞いだ後、カバー材１５の後面部１５ａを元通りに閉じて作業が終了する。

このように、戻り油用フィルタ２０をタンク本体１８の後面から後方に出し入れする構成であるため、タンク上方にスペースがない場合でもフィルタ２０のメンテナンスのための出し入れが可能となる。

また、フィルタ出し入れのためのタンク本体１８の構造としては、後面１８ａに窓穴(フィルタ出し入れ口２５)を開けて蓋体２６で塞ぐだけの簡単なものですみ、タンク本体１８の加工が簡単で部品点数も少なく、コストが安くてすむ。

しかも、タンク本体１８内の最高油面Ｌよりも下位(底部)に設置したフィルタ２０を、最高油面Ｌよりも上位に設けたフィルタ出し入れ口２５から出し入れする構成であるため、フィルタ出し入れ時に油を抜く必要がない。このため、とくにこの実施形態で挙げた、メンテナンス頻度の高い戻り油フィルタ２０のメンテナンス作業が簡単となる。

この場合、フィルタ２０は油中に設置しているため、フィルタ出し入れ口２５に合わせて最高油面Ｌよりも上位に位置させた場合のように、濾過済みの油がタンク本体１８内に落下して気泡が発生するなどの弊害が生じない。

加えて、蓋体２６、接続管２４、フィルタ２０の三者を一体として出し入れ操作できること、蓋体２６をタンク本体１８から取外すだけでフィルタ取り出しの準備が整い、蓋体２６をタンク本体１８に固定すればフィルタ２０のタンク本体１８内へのセッティング、固定も完了することにより、フィルタ２０の出し入れ作業がより簡単となる。

さらに、接続管２４の主管２４ａをフィルタ出し入れ口２５側からフィルタ２０側に向かって先下がりに傾斜させているため、この主管２４ａを垂直に形成し、フィルタサイズよりも遥かに大きなフィルタ出し入れ口から出し入れする構成をとった場合と比較して、タンク本体１８の無駄な大型化を避けることができる。このため、実施形態で挙げたエンジンルームスペースに余裕のない小型油圧ショベルにおいてさらに有利となる。

一方、上記のようにカバー材１５の後面部１５ａを開放してフィルタ２０を外部から直接出し入れできるため、フィルタ出し入れのための空間をエンジンルーム内に確保する必要がなく、この点でも小型油圧ショベルに有利となる。

ところで、上記実施形態では接続管２４を蓋体２６に固定し、蓋体２６、接続管２４、フィルタ２０の三者を一体として出し入れする構成をとったが、接続管２４を蓋体２６に対して分離可能とし、蓋体２６を取外した後、接続管２４とフィルタ２０の二者を一体として取り出す構成をとってもよい。

この場合、接続管２４と外部配管とを接続する構成として、たとえば上記実施形態の継手部２４ｄを接続管２４から切り離して蓋体２６に固定し、フィルタ２０と接続管２４の一体物をタンク本体１８内にセッティングした後、蓋体２６を取付けた状態で、継手部２４ｄと接続管２４(外部配管接続部２４ｃ)とが自動的に接続されるように構成すればよい。

本発明の実施形態にかかる作動油タンクを上部旋回体に設置した状態の概略側面図である。同タンクの一部を切り開いた側面図である。同タンクの背面図である。フィルタ取外し時の第１の段階を示す一部断面図である。同第２の段階を示す一部断面図である。同第３の段階を示す一部断面図である。本発明の適用対象となる小型の油圧ショベルの概略側面図である。

符号の説明

１下部走行体
２上部旋回体
１５カバー材
１５ａカバー材の後面部
１６エンジンルーム
１７作動油タンク
１８タンク本体
１８ａタンク本体後面
Ｌ本体内最高油面
２０戻り油用フィルタ
２３戻り油用外部配管
２４戻り油用接続管
２４ａ傾斜した主管
２４ｂフィルタ接続部
２４ｃ外部配管接続部
２４ｄ継手部
２５フィルタ出し入れ口
２６蓋体
２７蓋体取付用のボルト

Claims

作動油を貯留する箱状のタンク本体内における作動油の最高油面よりも下位に、油圧アクチュエータから出た戻り油を濾過する戻り油用フィルタを設けるとともに、同本体の前後左右の一側面における上記最高油面よりも上位に、フィルタを出し入れする窓穴状のフィルタ出し入れ口と、このフィルタ出し入れ口を塞ぐ着脱自在な蓋体とを設け、かつ、油圧アクチュエータから出た戻り油を作動油タンクに導く戻り油用外部配管と上記戻り油用フィルタとを接続管によって接続し、この接続管を、フィルタと一体に上記フィルタ出し入れ口から側方に出し入れ可能な状態でタンク本体内に設けたことを特徴とする建設機械の作動油タンク。
接続管の一端を戻り油用フィルタに、他端を蓋体にそれぞれ固定したことを特徴とする請求項１記載の建設機械の作動油タンク。
接続管は、傾斜した主管の一端側にフィルタ接続部、他端側に外部配管接続部をそれぞれ水平に延設して成り、上記主管がタンク本体内でフィルタ出し入れ口側からフィルタ側に向かって先下がりに傾斜する状態で、上記フィルタ接続部を戻り油用フィルタに、上記外部配管接続部を戻り油用外部配管にそれぞれ接続したことを特徴とする請求項１または２記載の建設機械の作動油タンク。
下部走行体上に上部旋回体が縦軸まわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体に形成されたエンジンルームにエンジンと、作動油タンクを含む機器類が設置される建設機械において、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の作動油タンクを、上記エンジンルームの外周側に、かつ、エンジンルームを外部に開放した状態でフィルタ出し入れ口が外部に臨む状態で設置したことを特徴とする建設機械。