JP5098799B2 - Hydraulic oil tank - Google Patents
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Description
本発明は空気圧で油面を加圧する方式の作動油タンクに関するものである。 The present invention relates to a hydraulic oil tank that pressurizes an oil surface with air pressure.
油圧ショベルや、これを転用して構成される破砕機、掘削機等の建設機械のベースマシンは、図4に示すようにクローラ式の下部走行体1上に上部旋回体2を縦軸まわりに旋回自在に搭載して構成され、上部旋回体2のアッパーフレーム3にブーム、アーム、バケット等を備えた作業アタッチメント(図示しない)が装着される。4はキャビンである。
As shown in FIG. 4, a base machine of a construction machine such as a hydraulic excavator, a crusher or an excavator formed by diverting the excavator has an
上部旋回体2には、作動油を貯留する作動油タンク5、同タンク5内の作動油をブームシリンダその他の油圧アクチュエータに供給する油圧ポンプ、同ポンプを駆動するエンジン(いずれも図示省略)等が設置される。
The
作動油タンク5は、図5に示すように天、底板、前後左右各側板によって直方体の箱状に形成されたタンク本体6に、収容された作動油Aを油圧ポンプに送る給油管7と、油圧アクチュエータからの戻り油を吸い込む吸い込み管8とが接続されるとともに、同本体内の上部に空気室9が形成され、この空気室9の空気圧によりタンク内の作動油Aを上方から加圧する方式がとられている。
As shown in FIG. 5, the
図4中、10は空気室9に空気を供給する給気管、11はこの給気管10に設けられた減圧弁で、空気室9の圧力が設定圧力よりも低くなるとこの減圧弁11が開いて空気室9に圧気が補給される。
In FIG. 4, 10 is an air supply pipe for supplying air to the
また、タンク本体6の上面にエアブリーザー12が設けられ、空気室9の圧力が設定値を超えるとエアブリーザー12が開いて圧気が噴出する。
In addition, an
この構成において、大型の破砕機のように使用する油圧アクチュエータが多くて作動油の使用量が多い機械では、作動油タンク5内の油面の上下変化が激しく、空気室9の圧力の変動も激しくなるため、油圧ポンプのキャビテーション防止等の観点から、作動油タンク5を大形化して空気室9の容量を増やしたいという要請がある。しかし、作動油タンク5の設置スペースに制約があることから、上記要請に応えられなかった。
In this configuration, in a machine with many hydraulic actuators to be used and a large amount of hydraulic oil used, such as a large crusher, the oil level in the
従来、スペースの制約内でタンク容量(空気室容積)を増加させる技術として、特許文献1に示されたものが公知である。 Conventionally, as a technique for increasing the tank capacity (air chamber volume) within space constraints, a technique disclosed in Patent Document 1 is known.
この公知技術1では、上部旋回体2の既存設備である箱状構造物(たとえばメインフレーム等と称される梁材)を外置きのエアタンクとして利用し、同構造物と作動油タンクとを配管で接続することによって空気室容量を実質的に増加させる構成をとっている。
In this known technique 1, a box-like structure (for example, a beam material called a main frame or the like) which is an existing facility of the
一方、公知技術2として、特許文献2に示されるようにタンク本体内を垂直な隔壁で仕切ることによって、主空気室とは別に補助空気室を形成し、主空気室とこの補助空気室とを、外部に設けた逆U字形の連通管で連通させた技術が公知である。
しかし、公知技術1の構成によると、既存設備本来の機能を生かしつつ、エアタンクとしての気密性を確保することがコスト面、技術面で困難となる。 However, according to the configuration of the publicly known technology 1, it is difficult in terms of cost and technology to ensure airtightness as an air tank while utilizing the original function of the existing equipment.
一方、公知技術2の構成によると、タンク本体を組立てた後、同本体内全体を隔壁で気密に仕切り、かつ、外部に連通管を取付ける必要があるため、タンクの組立が面倒となるとともに大幅なコストアップ、重量アップとなる。
On the other hand, according to the configuration of publicly known
そこで本発明は、既存のタンク本体の形状、サイズのまま、かつ、外置きのエアタンクを増設することなく、空気室の容積を拡張して内圧の変動を抑え、しかも公知技術2と比較して組立が簡単でコストダウン、重量ダウンを実現することができる作動油タンクを提供するものである。 Therefore, the present invention maintains the shape and size of the existing tank body and expands the volume of the air chamber to suppress the fluctuation of the internal pressure without adding an external air tank. It is an object of the present invention to provide a hydraulic oil tank that is easy to assemble and can realize cost reduction and weight reduction.
請求項1の発明は、タンク本体内の上部に、同本体内に収容された作動油を空気圧によって加圧する主空気室を形成する一方、密閉された箱体を、タンク本体の底板または一つの側板の下部に、タンク組立状態で作動油中に浸る状態で取付けることによってタンク本体内の底部に補助空気室を形成し、かつ、タンク本体内で上記主空気室とこの補助空気室とを連通させる連通管を、タンク組立状態で上端が上記主空気室に開口する状態で箱体に取付けたものである。 According to the first aspect of the present invention, a main air chamber that pressurizes the hydraulic oil contained in the main body by air pressure is formed in the upper part of the tank main body, while the sealed box is formed by the bottom plate of the tank main body or one An auxiliary air chamber is formed at the bottom of the tank body by attaching it to the lower part of the side plate in a state where the tank is assembled and immersed in hydraulic oil, and the main air chamber communicates with the auxiliary air chamber in the tank body. The communication pipe to be made is attached to the box with the upper end opened to the main air chamber in the tank assembly state.
請求項2の発明は、請求項1の構成において、油圧ポンプに作動油を供給する対ポンプ供給部をタンク本体内底部の中央部に設け、一対の箱体をこの対ポンプ供給部を挟んで水平一方向の両側に設けたものである。 According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, a pair of pump supply portions for supplying hydraulic oil to the hydraulic pump is provided at the center of the inner bottom portion of the tank body, and a pair of boxes are sandwiched between the pair of pump supply portions. It is provided on both sides in one horizontal direction.
本発明によると、タンク本体の底板または一つの側板の下部に密閉された箱体を、タンク組立状態で作動油中に浸る状態で取付けることによって補助空気室を形成し、かつ、主空気室とこの補助空気室とを連通させる連通管を、タンク組立状態で上端が主空気室に開口する状態で箱体に取付けたから、タンク本体の形状、サイズを変えずに、かつ、外置きのエアタンクを増設することなく空気室の容積を拡張し、内圧変動を抑えることができる。 According to the present invention, the auxiliary air chamber is formed by attaching a box sealed at the bottom of the tank body or the lower part of one side plate in a state where the tank is assembled in a state of being immersed in hydraulic oil, and the main air chamber and Since the communication pipe that communicates with this auxiliary air chamber is attached to the box with the upper end opened to the main air chamber when the tank is assembled, the external air tank can be installed without changing the shape and size of the tank body. The volume of the air chamber can be expanded without increasing the number of internal pressures.
さらに、連通管付きの箱体をタンク本体の底板または一つの側板に取付けるため、取付けられた底板または側板を他のメンバーと結合するだけで、補助空気室付きでかつ主、補助両空気室が連通したタンクを簡単に組立てることができる。すなわち、タンク本体の組立後に同本体内を隔壁で気密に仕切り、かつ、外部に逆U字形の連通管を取付ける公知技術2と比較して、タンクの組立が格段に容易となるとともに、コストダウン及び重量ダウンを実現することができる。
Furthermore, in order to attach the box with the communication pipe to the bottom plate or one side plate of the tank body, the attached bottom plate or side plate is connected to the other members, and the auxiliary air chamber and the main and auxiliary air chambers are provided. It is possible to easily assemble a tank that communicates. That is, the tank can be assembled much easier and the cost can be reduced compared to the known
ところで、タンク内の作動油を油圧ポンプに供給する対ポンプ供給部(図5の給油管7の上端側が接続される給油口とフィルタとから成る)が空気を吸い込むとポンプの故障を招く。そこで、この対ポンプ供給部は常時作動油に浸った状態となるようにタンク本体内の底部に設置される。 By the way, if the counter-pump supply unit (comprising the oil supply port to which the upper end side of the oil supply pipe 7 in FIG. 5 is connected) supplying the hydraulic oil in the tank sucks air, the pump will be broken. Therefore, the pump supply unit is installed at the bottom of the tank body so as to be always immersed in the working oil.
しかし、機械の傾斜によって油面が大きく傾くと対ポンプ供給部が油外に出て空気を吸い込むおそれがある。このため、従来は、機械が最大限に傾斜しても対ポンプ供給部が油中から出ないように、タンク本体内に必要量以上の作動油を入れて油面を上げており、これによりコストアップ、重量アップとなるという問題があった。 However, if the oil level is greatly inclined due to the inclination of the machine, the pump supply unit may come out of the oil and suck air. For this reason, conventionally, the oil level is raised by putting more hydraulic oil into the tank body so that the pump supply unit does not come out of the oil even when the machine is tilted to the maximum. There was a problem of increased costs and weight.
この点、本発明によると、箱体をタンク本体内の底部に沈めることによって作動油面を嵩上げできるため、対ポンプ供給部を常時油中に浸しながら作動油量を最小限に節減することができる。このため、コストダウン、重量ダウンが可能となる。 In this regard, according to the present invention, the hydraulic oil level can be raised by sinking the box body to the bottom of the tank body, so that the amount of hydraulic oil can be reduced to a minimum while the pump supply unit is always immersed in the oil. it can. For this reason, cost reduction and weight reduction are possible.
ここで、請求項2の発明によると、対ポンプ供給部をタンク本体内底部の中央部に設け、一対の箱体をこの対ポンプ供給部を挟んで水平一方向の両側に設けたから、対ポンプ供給部を常に油中に位置させるという条件を満足しながら、補助空気室を最大限に大きくとることができる。 According to the second aspect of the present invention, the pair pump supply section is provided at the center of the inner bottom of the tank body, and the pair of boxes are provided on both sides in one horizontal direction across the pair pump supply section. The auxiliary air chamber can be maximized while satisfying the condition that the supply unit is always located in the oil.
本発明の実施形態を図1〜図3によって説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
実施形態にかかる作動油タンク15の基本構成、すなわち、
(A) タンク本体16が天、底板17,18と前後左右の各側板19〜22によって直方体の箱状に形成される点、
(B) このタンク本体16に、収容された作動油Aを油圧ポンプに送る給油管と、油圧アクチュエータからの戻り油を吸い込む吸い込み管(いずれも図示省略)とが接続される点、
(C) タンク本体16内の上部に主空気室23が形成され、この主空気室23の空気圧によりタンク内の作動油Aを上方から加圧する点、
(D) 主空気室23に空気を供給する給気管、減圧弁及びエアブリーザー(ここでは図示省略)が設けられる点
は図5に示す従来の作動油タンク5と同じである。
The basic configuration of the
(A) The
(B) The
(C) A
(D) It is the same as the conventional
なお、ここではタンク本体16の天板17と前後両側板19,20とが逆U字形の一枚板で一体に形成され、この一枚板に底板18及び左右両側板21,22が結合される構成を例示している。
Here, the
実施形態においては、タンク本体16の底板18の上面中央部に、フィルタ24及び給油口25から成る対ポンプ供給部26が取付けられるとともに、タンク本体16よりも小さい直方体状の一対の箱体27,27がこの対ポンプ供給部26を挟んで前後両側に設けられている。
In the embodiment, a pair of
この箱体27,27は、気密状態に密閉された空気箱として独立して形成され、図1に示すタンク組立・使用状態で全体(機械の傾斜によっては一部が)作動油A中に浸るようにタンク本体底板18に取付けられている。
These
また、この両箱体27,27の上面に合成樹脂チューブ等からなる直管状の連通管28,28が、箱体27,27内に連通し、かつ、タンク組立・使用状態で上端が天板17に近接する位置(作動油Aが入り込まない位置)で主空気室23に開口する状態で上向き垂直に取付けられている。
Further, straight
これにより、タンク本体16内の底部に両箱体27,27による補助空気室29,29が、同本体内上部の主空気室23と連通した状態で形成される。
As a result,
この構成によると、図1に示すタンク組立状態で、主空気室23に補助空気室29,29が加わることで空気室容積が拡張されるため、大型破砕機のように使用される油圧アクチュエータが多くて作動油の使用量が多い機械でも、油面の上下動に伴う主空気室23の圧力変動が小さく抑えられる。従って、安定した圧力で油面を加圧できるため、油圧ポンプのキャビテーション等のトラブル発生を防止することができる。
According to this configuration, the volume of the air chamber is expanded by adding the
しかも、タンク本体16の形状、サイズを変える必要も、また外置きのエアタンクを増設する必要もないため、コストダウン、重量ダウンとなる。
In addition, since it is not necessary to change the shape and size of the
さらに、連通管28,28付きの箱体27,27をタンク本体底板18の上面に取付けた構成であるため、図3に示すように、タンク組立に際してこの連通管付きの箱体27,27を底板18に取付けておき、この底板18を他のタンク本体メンバーと結合するだけで、補助空気室付きでかつ主、補助両空気室23,29,29が連通した作動油タンク15を簡単に組立てることができる。
Further, since the
すなわち、公知技術2のようにタンク本体の組立後に同本体内を隔壁で気密に仕切り、かつ、外部に逆U字形の連通管を取付ける場合と比較して、タンク15の組立が格段に容易となるとともに、大幅なコストダウン及び重量ダウンを実現することができる。
That is, as compared with the case where the inside of the tank body is hermetically partitioned by a partition wall and the inverted U-shaped communication pipe is attached to the outside after the tank body is assembled as in the known
また、箱体27,27をタンク本体16内の底部に沈めることによって作動油面A1を嵩上げできるため、対ポンプ供給部26を、機械の傾斜(図1中、二点鎖線で傾斜時の油面Aを示す)にかかわらず常時油中に浸しながら、作動油量を最小限に節減することができる。このため、さらなるコストダウン、重量ダウンが可能となる。
Further, since the hydraulic oil surface A1 can be raised by sinking the
ここで、対ポンプ供給部26をタンク本体内底部の中央部に設け、一対の箱体27,27をこの対ポンプ供給部26を挟んで前後両側に設けたから、対ポンプ供給部26を常に油中に位置させるという条件を満足しながら、補助空気室29,29を最大限に大きくとることができる。
Here, since the pair
他の実施形態
(1) 上記実施形態では、一対の箱体27,27を、対ポンプ供給部26を挟んで前後両側に設けたが、左右両側に設けてもよい。
Other Embodiments (1) In the above embodiment, the pair of
あるいは、対ポンプ供給部26が底板中央から前後または左右に位置ずれして設置される場合は、底部の広い側の空き空間に大きめの一つの箱体27を取付けてもよい。
Alternatively, when the counter
(2) 箱体27を各側板19〜22の一つの下部に取付けてもよい。
(2) You may attach the
(3) 上記実施形態では箱体27を独立して形成したが、タンク本体底板18に取付ける場合は底板18を、側板下部に取付ける場合はその側板を、箱体27の底板、一つの側板として共用する構成をとってもよい。
(3) Although the
15 作動油タンク
16 タンク本体
17 タンク本体の天板
18 同底板
19〜22 同側板
A 作動油
23 主空気室
26 対ポンプ供給部
27,27 箱体
28,28 連通管
29,29 補助空気室
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