JP4539915B2 - 作動油タンク構造体 - Google Patents

Description

この発明は、作動油タンク構造体に関するものである。

ホイールローダ等の建設機械は、図７に示すように、車体本体５１と、この車体本体５１から突設される作業機５２とを備える。作業機５２は、車体本体５１から前方へ突設されるブーム５３と、このブーム５３の先端に付設されるバケット５４とを有すると共に、車体本体５１とブーム５３とがブームシリンダ５５を介して連結されている。さらに、ブーム５３とバケット５４とがリンク５６を介してバケットシリンダ５７により連結されている。このため、ブームシリンダ５５の伸縮にて、ブーム５３がその車体本体５１側の枢結部５８を中心に揺動し、バケットシリンダ５７の伸縮にて、バケット５４がその枢結部５９を中心に揺動する。

ところで、上記ブームシリンダ５５やバケットシリンダ５７等は油圧機器である。このため、このような建設機械では、車体本体５１に作動油タンク等が搭載され、この作動油タンクの作動油が各油圧機器に供給されることによって、各油圧機器が作動する。この場合、作動油タンクは、作動油が油圧機器に供給されれば、タンク内作動油液面が上下動してタンク内に圧力変動を生じる。そのため、この液面変動による内圧変化を緩和できるように、空気室を設けるようにしている。そして、通常、空気室としては作動油タンクの上部の約半分が使用される。

また、作動油タンクの作動油を各油圧機器に供給するためのポンプの吸込性能の関係からタンク油面をポンプに対して上位に配置する必要がある場合がある。しかしながら、整備性を考慮すれば、タンクは車体本体５１のなるべく低い位置に配置するのが好ましい。このため、作動油タンクとして、図８のように、油室６０と空気室６１とを分離して、この油室６０と空気室６１とを連結管６２で繋ぐことによって、作動油タンクを車体本体５１の低い位置に配置しながらも油面高さを高くすることも可能である。この場合、車体本体５１が傾いた状態で油室６０の作動油が戻ってくると、油室上部の空気が閉じ込められた状態となり、空気室６１へ水鉄砲のように作動油が噴出してしまうという問題がある。また、油圧機器からの作動油がほとんどすべて作動油タンクに戻り、作動油タンク内に作動油が上限まで入った状態で車体本体５１が傾いても、空気室６１に作動油が流れ込まないように、油室６０と空気室６１の相対的な高さを規定したり、連結管６２の取りまわしを工夫したりする必要がある。

なお、車体本体５１が傾斜しても、空気室６１に作動油が流入しにくくしたものとして特許文献１に記載のものがある。この特許文献１に記載のものでは、図９と図１０に示すように、連結管６２を、油室６０の中央部の上部から前方へ出した後、側方へ出して油室６０の外周を沿うように曲折させてから車体本体５１の中央へ向けて延設し、その後、車体本体５１に沿って後方へ移動させて空気室６１の上部で上方へ屈曲させて突出部６４を形成した後、下方へ屈曲させて空気室６１の後方から空気室下部に連結させている。
特許第２９２２８８２号明細書

このため、特許文献１に記載のものでは、連結管６２として長尺化すると共に複雑化して組立性に劣り、しかも、レイアウト上の自由度も低くなっている。また、連結管６２が長尺化することによりある程度は緩和されるものの、車体本体５１が傾いた状態で油室６０に作動油が戻ってきたときに、油室６０上部の空気が閉じ込められた状態となり、空気室６１へ水鉄砲のように作動油が噴出してしまうというおそれは依然として残る。

この発明は、上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、油室と空気室の配置を自由に設定することができ、空気室への作動油の流入を防止でき、しかも連結管の取りまわしが複雑化することのない作動油タンク構造体を提供することにある。

そこで請求項１の作動油タンク構造体は、油室と、空気室と、油室よりも上位に配置される分離室とを備え、油室からの連結管の開口部を分離室の下位側に設け、空気室からの連結管の開口部を分離室の上位側に設けて、油室と空気室とを分離室を介して連結したことを特徴としている。

請求項２の作動油タンク構造体は、油室の上部が空気室の上方に被さる形態で油室と空気室とが併設されることを特徴としている。

請求項１の作動油タンク構造体によれば、連結管の取りまわしをシンプルにできる。また、仮に車体本体の傾きにより分離室に一時的に作動油が流入したとしても、その作動油は重力により連結管を通じて油室に戻り、空気室に流れ込むことはないので、油室と空気室の配置を自由に設定することができる。

請求項２の作動油タンク構造体によれば、油圧機器からの作動油がほとんどすべて作動油タンクに戻り、作動油タンク内に作動油が上限まで入った状態でも、油室内上部の断面積が大きいためより大きな容量の空気層を確保することができるので、たとえ車体本体が傾いても分離室に作動油が流入しにくくなり、空気室に作動油が流れ込むことをより確実に防ぐことができる。

この発明の作動油タンク構造体の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１はこの作動油タンク構造体の簡略構成図を示す。作動油タンク構造体は、油室１と空気室２とを備え、この油室１と空気室２とは分離室３を介して連結されている。分離室３は油室１よりも上位に配置され、油室１と分離室３とが連結管４を介して連結され、空気室２と分離室３とが連結管５を介して連結される。連結管４の一端は油室１の最上位側に開口し、他端は分離室３の最下位側に開口している。また、連結管５の一端は分離室３の上位側に開口し、他端は空気室２の上位側に開口している。なお、本実施例においては連結管５の空気室２への開口を上位側としているが、必ずしも上位側である必要はない。本実施例では、油室１の容量は約１４０リットル、空気室２の容量は約４０リットル、分離室３の容量は約５リットルである。また、油室１に蓄える作動油Ｏの上限は約１３０リットルであり、したがって作動油Ｏを上限まで入れたときに油室１には約１０リットルの空気層６ができるように設定される。

油室１は箱体からなり、図７に示すようなホイールローダ等の建設機械の車体本体５１に搭載される。図６に示すように、油室１内の上側には筒体１７と底壁１６とからなる第１仕切室１３が設けられ、第１仕切室１３の内部に筒状フィルタ１８が収められている。第１仕切室１３の筒体１７には、戻り配管４３が接続され、油圧機器から戻ってきた作動油Ｏは、第１仕切室１３内に流入するようになっている。油室１の上壁２０には第１貫通孔２２が設けられ、この第１貫通孔２２を通して油室１から筒状フィルタ１８を脱着できるようになっている。油室１の第１貫通孔２２の上方には蓋部材２４がボルトで固定され、筒状フィルタ１８はバネ部材２３を介して蓋部材２４により第１仕切室１３の底壁１６に押付けられる。蓋部材２４にはエア抜き用のプラグ２５がねじ込まれる。

仕切室１３の底壁１６には筒体２７が設けられ、筒体２７の下部は、油室１の底壁２６に設けられる筒状で上部が開放された受け部１４に差し込まれる。なお、図中１０は、油室１を補強するためのリブである。浮け部１４の側方には、開口を有する上壁２９ａと筒体２９とからなる第２仕切室１５が設けられ、上壁２９ａの開口位置にストレーナ２８が装着される。ストレーナ２８からストレーナロッド３０が伸びている。油室１の上壁２０には第２貫通孔３１が設けられ、第２貫通孔３１の上方には蓋部材３２がボルトで固定される。蓋部材３２にストレーナロッド３０の先端部が弾性部材３３を介して連結されている。ストレーナ２８は弾性部材３３を介して蓋部材３２により第２仕切室１５の上壁２９ａに押付けられる。また、ストレーナ２８は、蓋部材３２を外すことにより、第２貫通孔３１を通して油室１から着脱可能となる。第２仕切室１５には往き配管４４が接続される。

以上の構成により、油圧機器から戻ってきた作動油Ｏは、まず第１仕切室１３に流入して筒状フィルタによりろ過されて下方の受け部１４に流入し、筒体２７と受け部１４を通過する。筒体２７と受け部１４を通過することにより上方への流れを作ることで、戻ってきた作動油Ｏに含まれる気泡が直接第２仕切室１５に流入することを防止している。図示せぬ油圧ポンプを駆動することによって、油室１内の作動油Ｏはストレーナ２８でさらにろ過されて第２仕切室１５に流入し、往き配管４４へ流出する。

ところで、図２〜図５に示すように、油室１の上部が空気室２の上方に被さる形態で油室１と空気室２とは併設されており、油室１はその周壁３５の一部（後壁）に凹部３６が設けられ、凹部３６に扁平箱体からなる空気室２が形成される。油室１の上部の後端壁部３７と、空気室２の後端壁３８とが略一致するように、空気室２の厚さ寸法を設定している。

分離室３は油室１よりも上位に配置される必要がある。本例では、油室１よりも上位に分離室３が配置され、図４と図５に示すように、油室１よりも上位の車体本体５１の突出部位４０にこの分離室３を構成する箱体が固定されている。そして、連結管４にて油室１と分離室３とを連結し、連結管５にて空気室２と分離室３とを連結している。連結管４は、油室１の上壁２０に取り付けられて油室１の上位側に開口し、連結管５は、空気室２の一方の側壁４２の上部に取り付けられて空気室２の上位側に開口している。また、連結管４及び連結管５は、ともに分離室３の底壁４１に取り付けられるが、油室１に接続する側である連結管４は分離室３の下位側にて開口し、空気室２に接続する側である連結管５は分離室３の上位側にて開口している。

上記作動油タンク構造体によれば、油室よりも上位に配置される分離室を介して油室と空気室とが連結されるので、連結管の取りまわりをシンプルにでき、たとえ車体本体の傾きや油面の上昇により分離室に一時的に作動油が流入したとしても、その作動油は重量により連結管を通じて油室に戻り、空気室に流れ込むことはないので、油室と空気室との相対的な高さを自由に設定することができる。

また、上記実施の形態では、油室の上部が空気室の上方に被さる形態で油室と空気室とを併設しているので、油圧機器からの作動油がほとんど作動油タンクに戻り、作動油タンク内に作動油が上限まで入った状態でも、油室内には大きな容量の空気層を確保することができる。このため、たとえ車体本体が傾いても分離室に作動油が流入しにくくなり、空気室に作動油が流れ込むことを確実に防ぐことができる。なお、空気室を油室に併設することなく、油室と空気室とを離して配置するようにしてもよく、レイアウトの自由度が大きい。

以上にこの発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、油室１と空気室２と分離室３との各容量としては任意に設定でき、使用する作動油Ｏの量等に応じて変更することができる。また、油室１に対する空気室２の配設位置としても、油室１の油面よりも空気室２が高くなってもよい。さらに、図２等に示すように、油室１と空気室２とを併設（隣設）する際、上記実施形態では、油室１の壁の一部に凹部３６を設け、この凹部３６に空気室２を嵌合させているが、このような凹部３６を設けることなく、油室１に空気室２を接触又は近接させて配置するものであってもよい。なお、作動油タンク構造体を使用するものとしては、ホイールローダに限るものではなく、種々の建設機械が対象となる。

この発明の作動油タンク構造体の実施形態を示す簡略図である。 上記作動油タンク構造体の要部斜視図である。 上記作動油タンク構造体の側面図である。 上記作動油タンク構造体の油室と空気室と分離室との関係を示す側面図である。 上記作動油タンク構造体の油室と空気室と分離室との関係を示す正面図である。 上記作動油タンク構造体の油室の拡大断面図である。 ホイールローダの簡略図である。 従来の作動油タンク構造体の油室と空気室との配置関係を示す簡略図である。 従来の作動油タンク構造体の配置を示す平面図である。 従来の作動油タンク構造体の配置を示す背面図である。

符号の説明

１・・油室、２・・空気室、３・・分離室、４、５・・連結管

Claims (2)

1. 油室と、空気室と、油室よりも上位に配置される分離室とを備え、油室からの連結管の開口部を分離室の下位側に設け、空気室からの連結管の開口部を分離室の上位側に設けて、油室と空気室とを分離室を介して連結したことを特徴とする作動油タンク構造体。
2. 油室の上部が空気室の上方に被さる形態で油室と空気室とが併設されることを特徴とする請求項１の作動油タンク構造体。