JP5108164B1 - 作業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルタの交換時に作動油がこぼれることを抑制することができる作業車両を提供する。
【解決手段】ホイールローダ１はタイヤ５を有している。ホイールローダ１は、油圧ポンプ１１と、油圧ポンプ１１の上方に配置され、かつ油圧ポンプ１１に接続された作動油タンク７と、作動油タンク７の下方に配置され、かつ作動油タンク７に接続された逆流防止弁１２と、側面視でタイヤ５の上面ＵＳより下方に配置され、かつ逆流防止弁１２に接続されたフィルタ１３と、逆流防止弁１２より下方の第１の位置Ｈ１に延び、かつ逆流防止弁１２よりも高い位置を第２の位置Ｈ２とした場合、第１の位置Ｈ１から第２の位置Ｈ２に延びて、第２の位置Ｈ２でフィルタ１３に接続された配管１４とを備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は作業車両に関し、特に、作動油タンクを備えた作業車両に関するものである。

作業車両の作動油タンクには作動油を濾過するためにフィルタが取り付けられている。たとえば、特開平１０−２８０４７５号公報（特許文献１）には、リターン室にフィルタが収納された作動油タンクが開示されている。

特開平１０−２８０４７５号公報

上記の公報では作動油タンク内にフィルタが設置されている。しかしながら、フィルタには作動油タンクと離れた位置において作動油タンクに接続されているものがある。また、作動油タンクはフィルタよりも上方に配置されていることがある。フィルタが作動油タンクと離れた位置において作動油タンクに接続されており、かつ作動油タンクがフィルタよりも上方に配置されている場合、フィルタを交換時に取り外すと、フィルタを取り外した部分から作動油が流れ落ちる。このため、フィルタの交換時に作動油がこぼれてしまうという問題がある。

そこで、従来、次の手段が用いられている。この手段では、図８に示すように、作動油タンク７とフィルタ２３との間に逆流防止弁２２が接続されている。逆流防止弁２２はフィルタ２３よりも高さＸ分上方に配置されている。逆流防止弁２２によって作動油タンク７と逆流防止弁２２との間の作動油が逆流防止弁２２から流れ落ちることは抑制される。しかしながら、逆流防止弁２２は自重で封止する弁体を有しているため、逆流防止弁２２の一端が上方に位置し他端が下方に位置する。したがって、フィルタ２３を取り外すと、逆流防止弁２２の下端とフィルタ２３との間の配管２４内の作動油が配管２４から流れ落ちる。このため、この手段でもフィルタ２３の交換時に作動油がこぼれてしまう。

本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、フィルタの交換時に作動油がこぼれることを抑制することができる作業車両を提供することである。

本発明の作業車両は、タイヤを有する作業車両である。本発明の作業車両は、油圧ポンプと、油圧ポンプの上方に配置され、かつ油圧ポンプに接続された作動油タンクと、作動油タンクの下方に配置され、かつ作動油タンクに接続された逆流防止弁と、側面視でタイヤの上面より下方に配置され、かつ逆流防止弁に接続されたフィルタと、逆流防止弁より下方の第１の位置に延び、かつ逆流防止弁よりも高い位置を第２の位置とした場合、第１の位置から第２の位置に延びて、第２の位置でフィルタに接続された配管とを備えている。

本発明の作業車両によれば、逆流防止弁は作動油タンクの下方に配置されており、配管は逆流防止弁より下方の第１の位置に延び、第１の位置から逆流防止弁よりも高い第２の位置に延びて第２の位置でフィルタに接続されている。配管が逆流防止弁より高い第２の位置でフィルタに接続されているため、フィルタの交換時に逆流防止弁から第２の位置までの配管内の作動油がこぼれることを抑制することができる。

また、作動油タンクは油圧ポンプの上方に配置されているため、作動油は重力によって油圧ポンプに流れ込む。このため、油圧ポンプの作動油を吸い込む圧力を抑えることができ油圧ポンプにかかる負荷を低減できる。

また、フィルタは側面視でタイヤの上面より下方に配置されているため、作業者は地面を足場としてフィルタの交換作業を行うことができる。したがって、整備性を向上することができる。

上記の作業車両においては、配管は、フィルタを外した際の油溜まり部を構成する。このため、フィルタを外した際に油溜まり部に作動油が溜まり、配管から作動油がこぼれることを抑制することができる。

上記の作業車両においては、配管は、フィルタの上面に接続されている。作動油はフィルタの下側に溜まるため、配管がフィルタの上面に接続されていることで、フィルタの交換時にフィルタから作動油がこぼれることを抑制することができる。

上記の作業車両においては、配管は、フィルタの側面に接続されている。このため、配管の先端を下方に向けずにフィルタに配管を接続することができる。このため、フィルタの交換時に、配管から作動油がこぼれることを抑制することができる。

上記の作業車両においては、逆流防止弁は、貫通孔を有する筐体と、筐体の貫通孔を自重により封止可能な弁体とを含んでいる。このため、フィルタの交換時に弁体の自重により筐体の貫通孔を封止することができる。

上記の作業車両は、油圧アクチュエータをさらに備えている。油圧アクチュエータは油圧ポンプに接続されて、かつフィルタに接続される油圧回路の一部を構成している。油圧回路内で、作動油タンクの作動油は、油圧ポンプによって油圧アクチュエータに送られ、油圧アクチュエータからの作動油は、フィルタと逆流防止弁を経由して作動油タンクに至る。このため、油圧ポンプで油圧アクチュエータに作動油を送ることができ、油圧アクチュエータに至った作動油をフィルタで濾過して作動油タンクに戻すことができる。したがって、フィルタで濾過した作動油を循環することができる。

上記の作業車両においては、油圧ポンプは、フィルタおよび逆流防止弁の上方に配置されている。これにより、油圧ポンプから油圧アクチュエータに至り、油圧アクチュエータからフィルタに流れる作動油が重力方向に沿ってスムーズに流れる。

上記の作業車両は、キャブと、エンジン室とをさらに備えている。作動油タンクは、キャブの後方であって、エンジン室の前方部に配置されている。したがって、エンジンの熱は冷却ファンによってエンジン室の後方に排気されるため、作動油タンクを周囲温度が高くならない場所に配置することができる。

以上説明したように本発明によれば、フィルタの交換時に作動油がこぼれることを抑制することができる。

本発明の一実施の形態におけるホイールローダの構成を概略的に示す側面図である。 本発明の一実施の形態におけるホイールローダの油圧回路を概略的に示す側面図である。 本発明の一実施の形態における逆流防止弁の構成を概略的に示す部分断面図である。 本発明の一実施の形態におけるフィルタの構成を概略的に示す一部破断側面図である。 本発明の一実施の形態における逆流防止弁とフィルタとの位置関係を概略的に示す図である。 本発明の一実施の形態におけるフィルタと配管との接続位置を概略的に示す図である。 本発明の一実施の形態における変形例のフィルタと配管との接続位置を概略的に示す図である。 従来の作動油タンク、逆流防止弁およびフィルタの位置関係を概略的に示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
まず本発明の一実施の形態における作業車両としてのホイールローダの構成について説明する。

図１を参照して、本実施の形態のホイールローダ１は、後部車体２と、前部車体３と、作業機４と、タイヤ５とを主に有している。タイヤ５は回転可能に構成されており、前輪５ａおよび後輪５ｂを含んでいる。前部車体３の両側部の各々には前輪５ａが取付けられており、後部車体２の両側部の各々には後輪５ｂが取付けられている。

後部車体２と前部車体３とは、センタピンＣＰ（図２参照）により左右に揺動自在に取付けられており、アーティキュレート構造を構成している。つまり後部車体２と前部車体３とは、左右一対のステアリングシリンダ（図示せず）により連結されており、この左右のステアリングシリンダを伸縮することにより後部車体２と前部車体３とはセンタピンを中心として左右に揺動し、操向するように構成されている。この後部車体２と前部車体３とによりホイールローダ１の車体が構成されている。

前部車体３の前方には作業機４が取付けられている。作業機４は、前部車体３に基端部を揺動自在に取付けられたブーム４ａと、ブーム４ａの先端部に揺動自在に取付けられたバケット４ｂとを有している。前部車体３とブーム４ａとは一対のブームシリンダ４ｃ、４ｃにより連結されており、ブームシリンダ４ｃ、４ｃを伸縮することによりブーム４ａが揺動するよう構成されている。

また作業機４は、そのほぼ中央部においてブーム４ａに揺動自在に支持されているベルクランク４ｄと、ベルクランク４ｄの基端部と前部車体３とを連結するバケットシリンダ４ｅと、ベルクランク４ｄの先端部とバケット４ｂとを連結するリンク４ｆとを有している。バケットシリンダ４ｅを伸縮することにより、バケット４ｂが揺動するように構成されている。

後部車体２の後方にはエンジン室６が配置されており、このエンジン室６の前方には作動油タンク７が配置されている。作動油タンク７の前方には、オペレータが内部に入ってホイールローダ１を操作するためのキャブ８が設けられている。ここで、ホイールローダ１の前後左右は、キャブ８内に着座するオペレータを基準としている。

続いて、図２を参照して、本実施の形態のホイールローダ１の油圧回路について説明する。ホイールローダ１の油圧回路は、作動油タンク７と、油圧ポンプ１１と、逆流防止弁１２と、フィルタ１３と、油圧バルブ１５と、油圧アクチュエータＯＡとを有している。油圧アクチュエータＯＡは、具体的にはブームシリンダ４ｃおよびバケットシリンダ４ｅを意味している。

作動油タンク７はタイヤ５の上面ＵＳより上方に配置されている。タイヤ５の上面ＵＳは、水平な地面Ｇ（図１参照）にホイールローダ１を置いた状態において、タイヤ５の最も高い位置にある面である。作動油タンク７は油圧ポンプ１１の上方に配置されている。作動油タンク７は油圧ポンプ１１に接続されている。油圧ポンプ１１は、たとえばピストンポンプである。油圧ポンプ１１は、逆流防止弁１２およびフィルタ１３の上方に配置されている。

逆流防止弁１２は作動油タンク７の下方に配置されている。逆流防止弁１２は作動油タンク７に接続されている。逆流防止弁１２は、たとえばポペット弁である。

フィルタ１３は側面視でタイヤ５の上面ＵＳより下方に配置されている。フィルタ１３は逆流防止弁１２に接続されている。フィルタ１３はヘッド部１３ａに交換可能に取り付けられている。

配管１４は逆流防止弁１２とフィルタ１３とを接続している。配管１４は、逆流防止弁１２より下方の第１の位置Ｈ１に延びている。配管１４は、逆流防止弁１２よりも高い位置を第２の位置Ｈ２とした場合、第１の位置Ｈ１から第２の位置Ｈ２に延びて、第２の位置Ｈ２でフィルタ１３に接続されている。配管１４は、第２の位置Ｈ２の上方に延びてからヘッド部１３ａの上面に接続されている。配管１４は、フィルタ１３を外した際の油溜まり部を構成している。

フィルタ１３は油圧バルブ１５を経由して油圧アクチュエータＯＡに接続されている。具体的にはフィルタ１３は、油圧バルブ１５を経由して、ブームシリンダ４ｃおよびバケットシリンダ４ｅのそれぞれに接続されている。

また、油圧ポンプ１１は、油圧バルブ１５を経由してブームシリンダ４ｃおよびバケットシリンダ４ｅのそれぞれに接続されている。

ホイールローダ１の油圧回路では、図２中実線矢印で示すように作動油タンク７の作動油は油圧ポンプ１１によって油圧バルブ１５を経由してブームシリンダ４ｃおよびバケットシリンダ４ｅに送られる。ブームシリンダ４ｃおよびバケットシリンダ４ｅは油圧回路の一部を構成している。この作動油が作動油タンク７から油圧アクチュエータＯＡに至る回路が油圧回路の行き回路を構成している。

また、図２中破線矢印で示すようにブームシリンダ４ｃおよびバケットシリンダ４ｅに至った作動油は油圧バルブ１５を経由してフィルタ１３に送られる。作動油はフィルタ１３から配管１４を通って逆流防止弁１２に送られる。さらに作動油は逆流防止弁１２から作動油タンク７に送られる。この作動油が油圧アクチュエータＯＡから作動油タンク７に至る回路が油圧回路の戻り回路を構成している。

続いて、図３を参照して、本実施の形態の逆流防止弁１２の構成について詳しく説明する。逆流防止弁１２は、筐体１２ａと、弁体１２ｂと、取付ブラケット１２ｃとを有している。筐体１２ａは内部空間を有しており、その内部空間に弁体１２ｂが収容されている。筐体１２ａは貫通孔ＴＨを有している。貫通孔ＴＨは筐体１２ａの底面に形成されている。筐体１２ａは貫通孔ＴＨで配管１４と連通している。

弁体１２ｂは筐体１２ａの内部空間を作動油によって移動可能に構成されている。弁体１２ｂは筐体１２ａの貫通孔ＴＨを自重により封止可能に構成されている。図３では弁体１２ｂによって貫通孔ＴＨが封止された状態が示されている。弁体１２ｂは貫通孔ＴＨと係合可能なテーパ部ＴＰを有している。テーパ部ＴＰが貫通孔ＴＨと接触することで貫通孔ＴＨが封止されている。この状態では、弁体１２ｂの自重に加えて、作動油の重量によっても弁体１２ｂは下向きに押さえられている。

一方、弁体１２ｂによって貫通孔ＴＨが封止されていない状態では貫通孔ＴＨとテーパ部ＴＰとの隙間を作動油が流れる。つまり、図３中破線矢印で示すように逆流防止弁１２の下方から上方に向かって作動油が流れる。逆流防止弁１２は取付ブラケット１２ｃによって後部車体２に取り付けられている。

続いて、図４を参照して、本実施の形態のフィルタ１３の構成について詳しく説明する。フィルタ１３はヘッド部１３ａに取り付けられている。フィルタ１３の取付面ＡＳがフィルタ１３の上面を構成している。フィルタ１３の取付面ＡＳの位置が第２の位置Ｈ２となる。ヘッド部１３ａは配管１４（図２参照）に接続されるように構成されている。なお、図４では見やすくするため配管１４は図示されていない。フィルタ１３はヘッド部１３ａから取付面ＡＳで取外される。

図４中矢印Ａ１に示すようにヘッド部１３ａに流れ込んだ作動油がフィルタ１３に送られる。フィルタ１３を作動油が通過する際に、作動油に混ざり込んだコンタミネーションがフィルタ１３に取り込まれる。このように作動油がフィルタ１３で濾過されることで作動油に含まれるコンタミネーションが除去される。

次に、図５を参照して、逆流防止弁１２とフィルタ１３との接続関係を詳しく説明する。逆流防止弁１２の筐体１２ａの貫通孔ＴＨに弁体１２ｂのテーパ部ＴＰがはまり込り込むことで貫通孔ＴＨが封止されている。この状態ではテーパ部ＴＰが貫通孔ＴＨと接触する点（封止点）ＳＰで貫通孔ＴＨが封止されている。なお、図５では説明の便宜のため、ヘッド部と、油圧アクチュエータからフィルタ１３に至る配管は図示されていない。

配管１４は、逆流防止弁１２より下方の第１の位置Ｈ１から逆流防止弁１２よりも高い第２の位置Ｈ２に延びて第２の位置Ｈ２でフィルタ１３に接続されている。第２の位置Ｈ２は、封止点ＳＰよりも高さＨＧ分上方に配置されている。

続いて、図６および図７を参照して、フィルタ１３に対する配管１４の接続位置について説明する。なお、図６および図７では説明の便宜のためヘッド部は図示されていない。図６に示すように、本実施の形態では配管１４はフィルタ１３の上面１３ｕに接続されている。

フィルタ１３に対する配管１４の接続位置はフィルタの上面１３ｕに限定されない。図７に示すように、本実施の形態の変形例では、配管１４はフィルタ１３の側面１３ｓに接続されている。

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
図２に示すように、本実施の形態のホイールローダ１によれば、逆流防止弁１２は作動油タンク７の下方に配置されており、配管１４は逆流防止弁１２より下方の第１の位置Ｈ１に延びるように逆流防止弁１２に接続されている。また、配管１４は第１の位置Ｈ１から逆流防止弁１２よりも高い第２の位置Ｈ２に延びて第２の位置Ｈ２でフィルタ１３に接続されている。配管１４が逆流防止弁１２より高い第２の位置Ｈ２でフィルタ１３に接続されているため、フィルタ１３の交換時に逆流防止弁１２から第２の位置Ｈ２までの配管１４内の作動油がこぼれることを抑制することができる。

また、作動油タンク７は油圧ポンプ１１の上方に配置されているため、作動油は重力によって油圧ポンプ１１に流れ込む。このため、油圧ポンプ１１の作動油を吸い込む圧力を抑えることができ油圧ポンプ１１にかかる負荷を低減できる。

また、フィルタ１３は側面視でタイヤ５の上面ＵＳより下方に配置されているため、作業者は地面Ｇを足場としてフィルタ１３の交換作業を行うことができる。したがって、整備性を向上することができる。

本実施の形態のホイールローダ１においては、配管１４はフィルタ１３を外した際の油溜まり部を構成する。このため、フィルタ１３を外した際に油溜まり部に作動油が溜まり、配管１４から作動油がこぼれることを抑制することができる。

本実施の形態のホイールローダ１においては、配管１４はフィルタ１３の上面１３ｕ（図６）に接続されている。作動油はフィルタ１３の下側に溜まるため、配管１４がフィルタ１３の上面１３ｕに接続されていることで、フィルタ１３の交換時にフィルタ１３から作動油がこぼれることを抑制することができる。

本実施の形態のホイールローダ１の変形例においては、配管１４はフィルタ１３の側面１３ｓ（図７）に接続されているため、配管１４の先端を下方に向けずにフィルタ１３に配管１４を接続することができる。このため、フィルタ１３の交換時に、配管１４から作動油がこぼれることを抑制することができる。

本実施の形態のホイールローダ１においては、逆流防止弁１２は筐体１２ａの貫通孔ＴＨを自重により封止可能な弁体１２ｂを有しているため、フィルタ１３の交換時に弁体１２ｂの自重により筐体１２ａの貫通孔を封止することができる。

本実施の形態のホイールローダ１においては、ブームシリンダ４ｃおよびバケットシリンダ４ｅのそれぞれは油圧バルブ１５を経由してフィルタ１３に接続されており、かつ油圧ポンプ１１は油圧バルブ１５を経由してブームシリンダ４ｃおよびバケットシリンダ４ｅに接続されている。このため、油圧ポンプ１１でブームシリンダ４ｃおよびバケットシリンダ４ｅのそれぞれに作動油を送ることができ、ブームシリンダ４ｃおよびバケットシリンダ４ｅのそれぞれに至った作動油をフィルタ１３で濾過して作動油タンク７に戻すことができる。したがって、フィルタ１３で濾過した作動油を循環することができる。

本実施の形態のホイールローダ１においては、油圧ポンプ１１は、フィルタ１３および逆流防止弁１２の上方に配置されている。これにより、油圧ポンプ１１から油圧アクチュエータＯＡに至り、油圧アクチュエータＯＡからフィルタ１３に流れる作動油が重力方向に沿ってスムーズに流れる。

本実施の形態のホイールローダ１においては、作動油タンク７は、キャブ８の後方であって、エンジン室６の前方に配置されている。したがって、エンジンの熱は冷却ファンによってエンジン室６の後方に排気されるため、作動油タンク７を周囲温度が高くならない場所に配置することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることを意図される。

本発明は作動油タンクを備えた作業車両に特に有利に適用され得る。

１ ホイールローダ、２ 後部車体、３ 前部車体、４ 作業機、４ａ ブーム、４ｂ バケット、４ｃ ブームシリンダ、４ｄ ベルクランク、４ｅ バケットシリンダ、４ｆ リンク、５ タイヤ、５ａ 前輪、５ｂ 後輪、６ エンジン室、７ 作動油タンク、８ キャブ、１１ 油圧ポンプ、１２，２２ 逆流防止弁、１２ａ 筐体、１２ｂ 弁体、１２ｃ 取付ブラケット、１３，２３ フィルタ、１３ａ ヘッド部、１３ｓ 側面、１３ｕ 上面、１４，２４ 配管、１５ 油圧バルブ、ＡＳ 取付面、ＣＰ センタピン、Ｇ 地面、Ｈ１ 第１の位置、Ｈ２ 第２の位置、ＯＡ 油圧アクチュエータ、ＳＰ 封止点、ＴＨ 貫通孔、ＴＰ テーパ部、ＵＳ 上面。

Claims (8)

1. タイヤを有する作業車両であって、
   油圧ポンプと、
   前記油圧ポンプの上方に配置され、かつ前記油圧ポンプに接続された作動油タンクと、
   前記作動油タンクの下方に配置され、かつ前記作動油タンクに接続された逆流防止弁と、
   側面視で前記タイヤの上面より下方に配置され、かつ前記逆流防止弁に接続されたフィルタと、
   前記逆流防止弁より下方の第１の位置に延び、かつ前記逆流防止弁よりも高い位置を第２の位置とした場合、前記第１の位置から前記第２の位置に延びて、前記第２の位置で前記フィルタに接続された配管とを備えた、作業車両。
2. 前記配管は、前記フィルタを外した際の油溜まり部を構成する、請求項１に記載の作業車両。
3. 前記配管は、前記フィルタの上面に接続されている、請求項１または２に記載の作業車両。
4. 前記配管は、前記フィルタの側面に接続されている、請求項１または２に記載の作業車両。
5. 前記逆流防止弁は、貫通孔を有する筐体と、前記筐体の前記貫通孔を自重により封止可能な弁体とを含む、請求項１〜４のいずれかに記載の作業車両。
6. 油圧アクチュエータをさらに備え、
   前記油圧アクチュエータは前記油圧ポンプに接続されて、かつ前記フィルタに接続される油圧回路の一部を構成し、前記油圧回路内で、
   前記作動油タンクの作動油は、前記油圧ポンプによって前記油圧アクチュエータに送られ、前記油圧アクチュエータからの作動油は、前記フィルタと前記逆流防止弁を経由して作動油タンクに至る、請求項１〜５のいずれかに記載の作業車両。
7. 前記油圧ポンプは、前記フィルタおよび前記逆流防止弁の上方に配置されている、請求項１〜６のいずれかに記載の作業車両。
8. キャブと、エンジン室とをさらに備え、
   前記作動油タンクは、前記キャブの後方であって、前記エンジン室の前方に配置されている、請求項１〜７のいずれかに記載の作業車両。
   

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