JP4366271B2 - 作動油タンクのサクションフィルタ固定装置 - Google Patents

Description

本発明は、油圧式作業機械に設けられて好適な作動油タンクのサクションフィルタ固定装置に関する。

従来より、油圧ショベル等の油圧式作業機械には、油圧回路上を循環する作動油を貯留する作動油タンクが設けられている。この作動油タンクは一般に、油圧シリンダ等の油圧アクチュエータや油圧ポンプから構成される作動油ライン上に設けられている。そして作動油は、例えば油圧アクチュエータによって制御される油圧シリンダの伸縮に応じて作動油タンクへ流入し、作動油タンク内に一時的に貯留され、必要に応じて油圧ポンプに吸い出されて、閉鎖された油圧回路内を繰り返し循環するようになっている。
このような作動油の循環中には、金属磨耗粉やシール破片等の異物が油内に混入することがある。そしてこれらの異物は油圧機器を損傷させるおそれがあるため、作動油の循環回路上にフィルタを設けて、異物を除去するようになっている。

例えば特許文献１には、作動油タンクに作動油の流入室と流出室を形成し、流入室にオイルフィルタを設けるとともに、流出室から油圧ポンプへ作動油を流出させる吸い込み配管への流出口に吸い込みフィルタを設ける構成が記載されている。このような構成により、作動油内の異物をオイルフィルタ，吸い込みフィルタへ吸着させることによって除去し、油圧ポンプ内への異物の進入を防止できるようになっている。
ところで、これらの異物を除去するフィルタへ多量の異物が吸着すると、フィルタを通過する作動油の流れが滞り、各油圧装置の正常な動作を妨げかねない。そこで、作動油タンクには、定期的にこれらのフィルタを取り外して清掃するための点検口が設けられている。

一般的な従来の作動油タンクでは、このような点検口が、開閉可能な蓋を有して作動油タンクの上面に設けられるようになっており、作動油タンクの底面付近において作動油流出口を覆うように設けられるサクションフィルタ（吸い込みフィルタ）に略対向するように配置されるようになっている。
また、このような従来の作動油タンクでは、サクションフィルタと点検口の蓋との間にスプリングを介装させて、サクションフィルタを作動油タンクの下方へ押し付けて固定するようになっている。

つまり、例えばボルトやナットといった締結部材を用いてサクションフィルタを作動油流出口に取り付けると、サクションフィルタ交換の際、締結部材を取り外してからサクションフィルタを取り外し、新たなサクションフィルタを取り付けた後、再度締結部材で固定する必要があり、メンテナンス作業の手間が増えてしまう。そこで、スプリングをサクションフィルタと点検口の蓋との間に介装させることによって、閉蓋時にはサクションフィルタの作動油タンクへの固定を確実にするとともに、開蓋時にはサクションフィルタの着脱を容易にしているのである。
特開２００２−２１８０３号公報

しかし、従来技術の作動油タンクにおいては、サクションフィルタの清掃，交換時に点検口の蓋を開放すると、フィルタを作動油タンクの下方へ押圧するスプリングが外れ落ちるおそれがあり、スプリングが作動油タンク内に落下するとそれを取り出すのは非常に困難である。また万が一、サクションフィルタを取り外したときにスプリングが作動油タンク内へ落下してサクション配管内へ流れ込んだ場合には、油圧ポンプが破損するおそれもある。そのため、点検口の開放時やサクションフィルタの着脱の際には、スプリングが落下しないように注意しなければならない。

特に、作動油タンク内に作動油が残留している状態ではサクションフィルタに浮力が働くため、浮力バランスを取りつつスプリングの落下に注意しながら、サクションフィルタを作動油タンク内で着脱する必要があり、非常に手間が掛かるという課題がある。
本発明は、このような課題に鑑み案出されたもので、簡素な構成で、サクションフィルタの着脱を容易にすることができる作動油タンクのサクションフィルタ固定装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の作動油タンクのサクションフィルタ固定装置（請求項１）は、作動油タンクのサクションフィルタを一端部に固定され、他端部に第１拡径部及び第２拡径部を有するロッドと、該ロッドの該第１拡径部及び該第２拡径部の間に外嵌され、該ロッドの軸方向において該作動油タンクの内壁に当接する当接部材と、該ロッドの該第１拡径部及び該当接部材の間に介装されて、該当接部材を該内壁方向へ付勢するスプリングとを備えたことを特徴としている。

なお、該第１拡径部及び該第２拡径部は、該ロッドの他端部に設けられ、該当接部材の該ロッドからの離脱を防止する離脱防止手段として設けられることが好ましい。
また、該ロッドは、該他端部側に雄ネジ部を形成され、該第１拡径部及び該第２拡径部の少なくともいずれかが、該雄ネジ部に螺合して該ロッドに締結固定されるナット部材から成ることが好ましい（請求項２）。

また、該作動油タンクの内壁は点検開口蓋を備え、該当接部材は、該点検開口蓋の内壁側に当接することが好ましい（請求項３）。
また、該当接部材は、該スプリングに対して該点検開口蓋側に設けられることが好ましい（請求項４）。
また、該作動油タンクの内壁は、該当接部材との当接位置において、該当接部材を係止する係止部を有することが好ましい（請求項５）。

本発明の作動油タンクのサクションフィルタ固定装置（請求項１）によれば、スプリングがロッドの第１拡径部と第２拡径部との間に介装されるため、スプリングが外れ落ちるおそれがなく、サクションフィルタの清掃，交換時の着脱が容易となり、メンテナンス性を向上させることができる。また、サクションフィルタと作動油タンクの内壁との距離に応じてスプリングが伸縮するため、作動油タンクの製造公差を吸収してサクションフィルタを固定することができる。また、スプリングの脱落を防ぐ構成が簡素であり、コスト低減を図ることができる。

本発明の作動油タンクのサクションフィルタ固定装置（請求項２）によれば、ロッドの構造をよりシンプルにすることができ、安価に製造できる。
本発明の作動油タンクのサクションフィルタ固定装置（請求項３）によれば、サクションフィルタ固定装置の取り付け，取り外しがより容易となる。

本発明の作動油タンクのサクションフィルタ固定装置（請求項４）によれば、スプリングと第１拡径部及び当接部材とを固着する必要がなく、単にスプリングを第１拡径部と当接部材との間に介装させるだけで、スプリングによるガイド部材の内壁方向への付勢を行うことができる。
本発明の作動油タンクのサクションフィルタ固定装置（請求項５）によれば、作動油タ
ンクの内壁に、当接部材を係止する係止部が設けられているため、ロッドのブレや倒れを確実に防止することができる。

以下、図面により、本発明の実施形態について説明する。
図１〜図４は本発明の一実施形態としての作動油タンクのサクションフィルタ固定装置を示すもので、図１は本固定装置の構成を示す断面図であり、（ａ）はその全体断面図、（ｂ）は本装置を作動油タンクへ適用した状態における要部断面図、図２は本固定装置を適用された作動油タンクの構成を示す断面図、図３は本固定装置を適用された作動油タンクを備えた作業機械の構成を示す斜視図、図４は本発明の変形例としての作動油タンクのサクションフィルタ固定装置の構成を示す要部断面図である。

本発明の一実施形態にかかる作動油タンクのサクションフィルタ固定装置は、図３に示す作業機械２１に設けられた作動油タンク（ハイドロリックタンク）１内に備えられている。この作動油タンク１は、作業機械２１のエンジンによって駆動される油圧ポンプ（図示せず）が各種油圧装置へ供給する作動油の油圧回路上に備えられた、作動油を貯留するためのタンクであり、油圧回路内でカプセルフィルタ１７の下流に設けられている。この油圧回路上において、作動油は上記の各種油圧装置からカプセルフィルタ１７を介して油中の異物を濾過された後、作動油タンク１へ導入されて一旦貯留され、必要に応じて油圧ポンプに吸引されて、再度各種油圧装置へ供給されるようになっている。

図２に示すように、本サクションフィルタ固定装置１２の作動油タンク１には、作動油を作動油タンク１の内部へ流入させる流入口１６と、作動油タンク１内の作動油をその底部から油圧ポンプへ流出させる流出口１５とが、それぞれ形成されている。なお、流入口１６の上流側には作動油内の異物（金属磨耗粉やシール破片等）を濾過するカプセルフィルタ１７が接続されており、流出口１５の下流側には、作動油タンク１と油圧ポンプとを連通するサクション配管１３が接続されている。

流出口１５の上面には、サクション配管１３への異物の進入を防止するため、流出口１５全体を覆うように、サクションフィルタ１０が備えられている。なお、サクションフィルタ１０の上面には内周面にねじ溝を有する穿孔（雌ネジ部）１０ａが形成されている。
また、作動油タンク１の上面には、サクションフィルタ１０と略対向する位置に点検口１４が開口されるとともに、点検口１４の全体を閉蓋する蓋（点検開口蓋）７が設けられている。この点検口１４は、ボルト１１の締結により蓋７が作動油タンク１へ固定されると閉鎖され、ボルト１１が外されて蓋７が取り外されることで開放されるようになっている。なお、蓋７の作動油タンク１内面側には、後述するガイド（当接部材）５を係止するガイド受け（係止部）８が形成されている。

図１（ａ）に示すように、サクションフィルタ固定装置１２はサクションフィルタ１０の上面に設けられており、サクションフィルタ１０を一端部に固定され、サクションフィルタ１０から鉛直方向に延在するロッド２と、ロッド２の上端部側（他端部）に挿通されたフランジナット（第１拡径部・ナット部材）３，ガイド（当接部材）５及びスプリング４と、ロッド２の上端部に固定されたストッパ（第２拡径部・ナット部材）６とを備えて構成されている。

ロッド２の下端部側及び上端部側には、図２に示すように螺合溝を有する雄ネジ部２ａ，２ｂが形成されている。ロッド２の下端部側の雄ネジ部２ａは、サクションフィルタ１０の上面に形成された雌ネジ部１０ａと螺合するようになっている。また、サクションフィルタ１０の上面に接するように雄ネジ部２ａにはナット９が螺合しており、サクションフィルタ１０とロッド２との螺合が固定されて緩まないようになっている。

一方、ロッド２の上端部側の雄ネジ部２ｂには、フランジナット３が締結固定され、また、ロッド２の上端部にはストッパ６が固定されている。つまり、本実施形態では、ロッド２の径が拡径された第１拡径部としてフランジナット３がロッド２の上端部側に締結固定されるとともに、第２拡径部としてストッパ６がロッド２の上端部に固定されている。
また、ロッド２を挿通してフランジナット３とストッパ６との間にはガイド５が外嵌されている。これにより、ガイド５は、フランジナット３よりも下方及びストッパ６よりも上方への移動が拘束されることになる。つまりここでは、ストッパ６が、ガイド５のロッド２からの離脱を防止する離脱防止手段として機能している。

また、ガイド５とフランジナット３との間にはスプリング４が介装されている。スプリング４は、その下端をフランジナット３に当接させるとともに、その上端をガイド５に当接させている。
ガイド５の上端部は、点検口１４の閉鎖時に蓋７に当接するようになっている。つまり、ガイド５は、ロッドの軸方向において作動油タンク１の内壁に当接する当接部材として設けられている。

また、スプリング４は、ばねの全長が縮んだ状態でガイド５とフランジナット３との間に介装されて、ガイド５を蓋７方向（図１，図２では上方向であり、図１（ｂ）における矢印方向）へ付勢するようになっている。
ここで、ガイド５は、スプリング４に対して、スプリングの付勢方向に位置するように設けられている。したがって、スプリング４がガイド５を蓋７方向へ付勢したとき、その反力によってスプリング４はその下端をフランジナット３に係止されることになる。つまり、スプリング４の上端及び下端は、フランジナット３及びガイド５に固着せず、単に当接させるようになっている。
なお、ガイド５は蓋７との当接時に蓋７に形成されたガイド受け８と係合するようになっている。これにより、ガイド５と蓋７とが常に定まった位置で当接するようになっている。

以上のような構成により、本実施形態における作動油タンクのサクションフィルタ固定装置によれば以下のような作用・効果を奏する。
まず、点検口１４の閉鎖時には、サクションフィルタ１０に固設されたロッド２の上端部において、ガイド５の上端部が蓋７に当接する。このとき、ガイド５はスプリング４によって蓋７方向へ付勢されているため、その反力がフランジナット３を介してフランジナット３からロッド２へ伝達されて、サクションフィルタ１０を下方へ付勢するように働く。したがって、サクションフィルタ固定装置１２は、サクションフィルタ１０を作動油タンク１の下方へ押し付け、確実にサクションフィルタ１０を固定することができる。

また、スプリング４は、ばねの全長が縮んだ状態でガイド５とフランジナット３との間に介装されているため、サクションフィルタ固定装置１２は、作動油タンク１の製造公差による、サクションフィルタ１０と蓋７との距離のばらつきを吸収することができる。
一方、点検口１４の開放時には、スプリング４がガイド５を蓋７方向（つまり、上方向）へ付勢するが、ガイド５はフランジナット３とストッパ６との間に介装されているため、ストッパ６よりも上方向への移動が拘束される。したがって、ガイド５はロッド２から抜け落ちることがなく、同様にスプリング４もロッド２から抜け落ちる心配がない。つまり、点検口１４の開放時において、容易にサクションフィルタの着脱を行うことができる。

特に、作動油タンク１内に作動油が残留している状態であっても、サクションフィルタ固定装置１２のスプリング４の外れ落ちを気にする必要がなく、メンテナンスを容易とすることができる。なお、点検口１４の蓋７を閉鎖させる場合にも、スプリング４の外れ落ちを気にする必要がなく、ガイド５とガイド受け８とを係合させるだけで、サクションフィルタ固定装置１２によって確実にサクションフィルタ１０を固定させることができ、メンテナンスを容易とすることができるのは言うまでもない。
このように、本サクションフィルタ固定装置１２によれば、簡素な構造でスプリングの外れ落ちを防止することができ、従来のものと比較して、コストを抑えてサクションフィルタの着脱が容易とし、メンテナンス性を向上させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
上述の実施形態では、ロッド２の上端部側にフランジナット３が締結固定されているが、ロッド２の上端部側においてスプリング４の下端を当接させてスプリング４を係止する形状であればよく、例えば、ロッド２の上端部側において、ロッド径を部分的に拡径した拡径部が形成されていてもよい。また同様に、ロッド２の上端部に固設されるストッパ６の代わりに拡径部を設けることや、ロッド２の上端を単にかしめて、ガイド５の抜け落ちを防止するような構成も考えられる。

また、上述の実施形態では、蓋７にガイド５と係合するガイド受け８が設けられているが、必ずしも必要ではなく、あるいは、蓋７のガイド５との当接部位を凹形状として係合させてもよい。
また、サクションフィルタ固定装置１２のガイド５の上端は、蓋７にのみ当接する構成に限られるものではなく、例えば作動油タンク１の上部壁面に当接するように構成されてもよく、ガイド５と作動油タンク１の上部壁面との当接位置が、点検口１２の近傍に設けられてもよい。

また、上述の実施形態では、ロッド２の上端部側において、ストッパ６が上端に固設され、その下部側にガイド５，スプリング４及びフランジナット３が備えられているが、これらの構成要素の配置についても上述の実施形態の構成に限定されるものではない。
例えば、図４（同機能の構成要素は上述の実施形態のものと同符号で示す）に示すように、ロッド２の上端部側において、上端にフランジナット３が締結固定されるとともに、その下方側にストッパ６が固設された構成も考えられる（すなわち、上述の実施形態における第１拡径部と第２拡径部との配置が上下逆になった構成である）。

この場合においても、ロッド２を挿通してフランジナット３とストッパ６との間にガイド５が介装され、ガイド５とフランジナット３との間にスプリング４が介装され、スプリング４がガイド５を蓋７方向（図４における矢印方向）へ付勢するように構成される。つまり、スプリング４は、ばねの全長が伸びた状態でガイド５とフランジナット３との間に介装されることになる。

このような構成の場合、ガイド５は、スプリング４に対して、スプリング４の付勢方向と逆の位置に配置されることになる。そのため、スプリング４の両端部を、ガイド５とフランジナット３と固定することによって、スプリング４がロッド２に係止された状態でガイド５が蓋７方向へ付勢され、上述の実施形態と同様の作用・効果を奏するものとなる。

本発明の一実施形態としての作動油タンクのサクションフィルタ固定装置の構成を示す断面図であり、（ａ）はその全体断面図（矢印はスプリングによってガイドに与えられる付勢力の方向を示す）、（ｂ）は本装置を作動油タンクへ適用した状態における要部断面図である。 本発明の一実施形態としての作動油タンクのサクションフィルタ固定装置を適用された作動油タンクの構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態としての作動油タンクのサクションフィルタ固定装置を適用された作動油タンクを備えた作業機械の構成を示す斜視図である。 本発明の変形例としての作動油タンクのサクションフィルタ固定装置の構成を示す要部断面図である。

符号の説明

１ 作動油タンク
２ ロッド
２ａ，２ｂ 雄ネジ部
３ フランジナット（第１拡径部・ナット部材）
４ スプリング
５ ガイド（当接部材）
６ ストッパ（第２拡径部・ナット部材）
７ 蓋（点検開口蓋）
８ ガイド受け（係止部）
１０ サクションフィルタ
１０ａ 雌ネジ部
１２ サクションフィルタ固定装置

Claims (5)

1. 作動油タンクのサクションフィルタを一端部に固定され、他端部に第１拡径部及び第２拡径部を有するロッドと、
   該ロッドの該第１拡径部及び該第２拡径部の間に外嵌され、該ロッドの軸方向において該作動油タンクの内壁に当接する当接部材と、
   該ロッドの該第１拡径部及び該当接部材の間に介装されて、該当接部材を該内壁方向へ付勢するスプリングと
   を備えたことを特徴とする、作動油タンクのサクションフィルタ固定装置。
2. 該ロッドは、該他端部側に雄ネジ部を形成され、
   該第１拡径部及び該第２拡径部の少なくともいずれかが、該雄ネジ部に螺合して該ロッドに締結固定されるナット部材から成る
   ことを特徴とする、請求項１記載の作動油タンクのサクションフィルタ固定装置。
3. 該作動油タンクの内壁は点検開口蓋を備え、
   該当接部材は、該点検開口蓋の内壁側に当接する
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載の作動油タンクのサクションフィルタ固定装置。
4. 該当接部材は、該スプリングに対して該点検開口蓋側に設けられる
   ことを特徴とする、請求項３記載の作動油タンクのサクションフィルタ固定装置。
5. 該作動油タンクの内壁は、該当接部材との当接位置において、該当接部材を係止する係止部を有する
   ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の作動油タンクのサクションフィルタ固定装置。

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