JPH07133809A - 作動油タンクのフィルタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作動油タンクのフィルタユニット交換時に、
未濾過の戻り油が作動油タンク内に入り込むのを防止す
る。 【構成】 油圧ショベルのメンテナンス時におけるフロ
ント作業機構を構成する各油圧シリンダは、ブームシリ
ンダ３６を中間ストロークまで伸長させ、アームシリン
ダ３７は縮小した状態となし、バケットシリンダ３８も
伸長させた状態にするが、この時の作動油タンク１内の
液面より上方の位置にフィルタ装置４０のケース４１を
配置して、このケース４１内にフィルタユニット４２を
着脱可能に設ける。作動湯タンク１及びフィルタケース
４２を大気圧状態にして、ケース４１内の戻り油がフィ
ルタユニット４２における濾過部材４５を介して作動油
タンク１内に戻された後に、フィルタユニット４２をケ
ース４１から取り出すことによって、作動油タンク１内
の作動油が汚損されるのを防止し、かつフィルタユニッ
ト４２は作動油タンク１の最高液面より下方に位置する
ので、高さ寸法をあまり小さくしなくとも良くなり、濾
過部材４５による濾過効率を高い状態に維持できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベルその他の
建設機械等のように、油圧回路を備えた油圧作業機械に
おいて、油圧回路から還流する作動油を作動油タンクに
流入させる際に、この作動油に混入する異物等の汚損物
質を除去するためのフィルタ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】油圧ショベル等の油圧作業機械において
は、図４に示したように、作動油タンク１を有し、この
作動油タンク１は内部に作動油を貯留する密閉容器であ
る。そして、作動油タンク１には作動油供給管２が接続
されており、この作動油供給管２から供給される作動油
を油圧ポンプ３で加圧して、この油圧ポンプ３から供給
される圧油を方向切換弁４を介して油圧シリンダ５等の
アクチュエータに供給して、これらアクチュエータを作
動させる。そして、アクチュエータからの戻り油は戻り
配管６を介して作動油タンク１に還流される。ここで、
油圧回路を介して還流する戻り油には、摩耗粉その他の
異物等の汚損物質が混入していることがあるので、作動
油タンク１にフィルタ装置７を付設して、このフィルタ
装置７によって汚損物質を除去して、清浄化された作動
油を作動油タンク１に戻すようにしている。なお、図中
において、８は戻り配管に異常圧力が発生した時に、フ
ィルタ装置７を介さず、作動油タンク１内に還流させる
ためのリリーフ弁である。

【０００３】図５乃至図７に従来技術による作動油タン
クに装着したフィルタ装置の具体的な構成を示す。作動
油タンク１の天蓋部１ａには、キャップマウント１０が
設けられており、このキャップマウント１０にはフィル
タ装置１１のケース１２が固着されて、作動油タンク１
の液中にまで延在されている。そして、作動油タンク１
の側壁１ｂには戻り配管１３が接続されており、この戻
り配管１３はケース１２内に延在されて、このケース１
２の内部に開口している。ここで、ケース１２は、キャ
ップマウント１０に固着して設けた円筒部１２ａと、こ
の円筒部１２ａの下面に連結した底板１２ｂとから構成
される。

【０００４】ケース１２の内部にはフィルタユニット１
４が着脱可能に装着される。このフィルタユニット１４
は、図７からも明らかなように、それぞれ多数のパンチ
ング孔が形成され、上下両端が開口した外筒１５及び内
筒１６と、これら外筒１５と内筒１６との間に介装した
濾紙等の濾過部材１７とから構成される。フィルタユニ
ット１４はケース１２の内部において、このケース１２
の底板１２ｂの中央部分に設けられ、作動油を作動油タ
ンク１内に流入させるための作動油流通口１８ａを区画
形成する円環状壁部１８に嵌合させて、ケース１２の円
筒部１２ａとは所定の間隔を持つように位置決めした状
態に配置される。この結果、ケース１２の内部はフィル
タユニット１４によって、その外筒１５の外周側におけ
る戻り油流入室１２Ｒと内周側の作動油流出室１２Ｓと
に区画形成され、戻り油流入室１２Ｒには戻り配管１３
が開口し、また作動油流通口１８ａは作動油流出室１２
Ｓに開口している。

【０００５】このように構成することによって、油圧回
路を循環する作動油が作動油タンク１に還流する際に
は、まず戻り配管１３からケース１２内の戻り油流入室
１２Ｒに流入する。そして、この戻り油はフィルタユニ
ット１４を介して汚損物質を除去して清浄化した上で、
作動油流出室１２Ｓを介して作動油タンク１内に還流す
ることになる。なお、この作動油の作動油タンク１内に
流入する際に、その液面が攪拌するのを防止するため
に、底板１２ｂの作動油流通口１８ａには接続された流
入管１９が連結されて、作動油タンク１の底部近傍に開
口している。また、２０はキャップマウント１０を施蓋
するキャップである。さらに、作動油タンク１の天蓋部
には、この作動油タンク１内の液面が変化した時にも、
内部の圧力が変化しないように保持するためのエアブリ
ーザ２１が装着されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、長期間にわ
たってフィルタユニット１４を作動させると、その濾過
部材１７の濾過能力が低下し、目詰まりを生じる等のた
めに、交換しなければならない。このフィルタユニット
１４の交換は、まず、エアブリーザ２１を開いて、作動
油タンク１の内部を大気圧状態にし、次いでキャップ２
０をキャップマウント１０から脱着して、古いフィルタ
ユニットを取り出して、新たなフィルタユニットを装着
する。一般に、作動油タンク１内における作動油の液面
は中間部より上方位置にあり、この液面はケース１２内
においてもかなり高い位置となるために、図６に示した
ように、ケース１２内で、フィルタユニット１４の外周
部に、戻り配管１３から戻り油流入室１２Ｒに流入し
て、なおまだフィルタユニット１４を通過していない作
動油がかなりの量存在する。この状態でフィルタユニッ
ト１４を取り出してしまうと、ケース１２内で濾過前の
作動油が位置する戻り油流入室１２Ｒと作動油流出室１
２Ｓとの間の境界が失われて、濾過前の作動油が作動油
流通口１８ａから作動油タンク１内に入り込んで、作動
油タンク１内が汚損されるという問題点が生じる。

【０００７】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、フィルタ装置におけ
るフィルタユニットの交換時に濾過前の作動油が直接作
動油タンクに入り込むのを防止できるようにすることを
目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明は、油圧作業機械がメンテナンス時に取る
姿勢で、作動油タンク内を大気圧とした時に、この作動
油タンクの液面より上方位置にフィルタユニットのケー
スを配置する構成としたことをその特徴とするものであ
る。

【０００９】

【作用】フィルタ装置におけるフィルタユニットを作動
油タンクの液面より上方位置に配設することによって、
戻り配管側の戻り油がこのフィルタユニットを完全に通
過させた状態で、このフィルタユニットを交換すること
ができ、作動油タンク内の汚損を防止できる。ここで、
油圧アクチュエータとして、油圧シリンダを用いる場合
には、それが縮小している時には、伸長時と比較して、
ロッドの進入体積分だけ容積が小さくなる。この結果、
油圧シリンダの作動状態によって作動油タンクは、液面
の高さ位置が変化する。フィルタユニットは濾過効率，
交換頻度の低減等の観点からは、できるだけ大きくする
必要がある。メンテナンスを行う際には、通常は油圧作
業機械はある一定の姿勢状態に保たれる。そこで、この
メンテナンス時に取る姿勢での作動油タンクの液面高さ
位置を基準とし、この液面高さ位置より上方にフィルタ
ユニットのケースを配置する。これによって、少なくと
も一部の油圧シリンダが伸長状態となるから、フィルタ
ユニットを最高液面より低い位置に配置でき、従ってあ
る程度の大きさを確保できるようになる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１及び図２は本発明の一実施例を示すも
のであって、この実施例において、前述した従来技術の
ものと同一または均等な構成要素については同一の符号
を付してその説明は省略するものとする。

【００１１】而して、油圧作業機械として、例えば油圧
ショベルは、図３に示したように、下部走行体３１上に
設置される上部旋回体３２には、フロント作業機構が設
けられるが、このフロント作業機構は、上部旋回体３２
に俯仰動作可能に設けたブーム３３と、このブーム３３
に上下方向に回動可能に連結したアーム３４及びアーム
３４の先端に回動動作可能に連結したバケット３５とか
ら構成される。そして、これらブーム３３，アーム３４
及びバケット３５はそれぞれブームシリンダ３６，アー
ムシリンダ３７及びバケットシリンダ３８により作動せ
しめられる。各種設けられる油圧アクチュエータのう
ち、これら各シリンダ３６〜３８は、その伸長時と縮小
時とでは内部の容積が変化する。

【００１２】全ての油圧シリンダが縮小した状態では、
作動油タンク内の液面が最高の高さ位置となる。そこ
で、この時の液面を基準としてフィルタユニットの装着
位置を決定すると、このフィルタユニットはかなり小型
のものを使用しなければ、液面より高い位置に配設でき
ない。このように小型のフィルタユニットでは、濾過効
率が悪く、また目詰り発生により頻繁に交換しなければ
ならないことになる。

【００１３】ところで、フィルタ交換等のようにメンテ
ナンス時には、前述した油圧ショベルを停止させるが、
そのフロント作業機構を安定した状態に保持するため
に、図３に示されているように、バケットシリンダ３８
を伸長させ、かつアームシリンダ３７は縮小した状態と
なし、ブームシリンダ３６は適宜の作動状態とすること
によって、バケット３５を下部走行体３１が接地する面
とほぼ水平な地面に接地させることによって、フロント
作業機構全体に荷重がかからない安定な状態に保持す
る。そこで、図１及び図２に示したように、作動油タン
ク１内において、この状態での作動油の液面を基準と
し、この基準となる液面より高い位置にフィルタ装置４
０を配置するようにしている。

【００１４】而して、フィルタ装置４０はケース４１と
フィルタユニット４２とを備え、ケース４１は作動油タ
ンク１の天蓋部１ａに固着して設けた円筒部４１ａと、
この円筒部４１ａの下端部に固着して設けた底板４１ｂ
とから構成され、フィルタユニット４２はこのケース４
１内に着脱可能に装着されている点は、前述した従来技
術と同様である。また、フィルタユニット４２は外筒４
３と内筒４４とから構成され、その間には濾過部材４５
が介装されており、このフィルタユニット４２はケース
４１に着脱可能に装着されるようになっている。この点
についても、従来技術のものと格別の差異はない。ただ
し、このケース４１の底板４１ｂは前述したメンテナン
ス時における作動油の液面より高い位置に配置されてい
る。そして、この底板４１ｂには、作動油流入口４６が
形成され、さらにこの作動油流入口４６には流入管４７
が垂設されている。

【００１５】本実施例は以上のように構成されるもので
あって、油圧回路が作動中においては、作動油タンク１
から供給された作動油は油圧回路を流れて油圧アクチュ
エータに供給されて、この油圧アクチュエータを作動さ
せて所要の作業を行い、この油圧アクチュエータからの
戻り油は作動油タンク１内に還流する。一定期間使用す
ると、フィルタユニット４２における濾過部材４５が目
詰りする等によって、濾過機能が低下するので、その交
換を行わなければならない。

【００１６】ここで、フィルタユニット４２を交換する
に当っては、油圧ショベルを、図３に示した姿勢を取ら
せた状態で停止させる。而して、この時にはアームシリ
ンダ３７は縮小して、内部の容積が最小となり、ブーム
シリンダ３６は中間ストローク状態で、バケットシリン
ダ３８のみは最伸長した状態にあるので、これらシリン
ダ３６，３８内には作動油がかなりの量収容されてお
り、従って作動油タンク１内に液面は、少なくともこれ
らシリンダ３６，３８内に収容されている作動油の容積
だけ低い位置に保持されている。フィルタ装置４０のケ
ース４１の底板４１ｂは、この時の液面より高い位置に
配置されているので、図１に示したように、フィルタ装
置４０全体が作動油タンク１内の空気層の部位に位置す
ることになる。ただし、作動油タンク１内はある程度加
圧された状態になっているから、ケース４１内には戻り
油が充満した状態になっている。

【００１７】そこで、まずエアブリーザ２１を開放し
て、作動油タンク１の内部の空気圧を大気圧状態とな
し、かつキャップマウント１０に装着されているキャッ
プ２０を取り外す。これによって、図２に示したよう
に、ケース４１内の戻り油はフィルタユニット４２にお
ける濾過部材４５を介して作動油タンク１内に戻される
ことになり、この結果多少液面が上昇するが、なお底板
４１ｂは液面上に位置しているので、ケース４１内の戻
り油は全て濾過部材４５を通過することになる。この状
態で、フィルタユニット４２をケース４１から取り出
す。この時においては、ケース４１内には濾過前の作動
油が残存せず、従って汚損された作動油が作動油タンク
１内に入り込むおそれはない。そして、古いフィルタユ
ニットを取り出した後に、新たなフィルタユニット４２
をケース４１内に装着してキャップマウント１０にキャ
ップ２０を装着して、ケース４１及び作動油タンク１を
密閉することにより、フィルタユニットの交換がなされ
る。

【００１８】以上のように、フィルタユニット４２の交
換時には、戻り油は全てフィルタユニット４２の濾過部
材４５を経て作動油タンク１内に入り込んでおり、作動
油タンク１内の作動油が汚損されるおそれがない。しか
も、このフィルタユニット４２は作動油タンク１の最高
液面より下方に位置しているので、その高さ寸法をあま
り小さくしなくとも良くなり、またフィルタユニット４
２の外径を大きくすれば、濾過部材４５による濾過効率
を高い状態に維持でき、また目詰りの発生頻度を低下さ
せることができる。

【００１９】なお、前述した実施例では、油圧作業機械
として、油圧ショベルを示したが、本発明のフィルタ装
置はこの油圧ショベル用のものに限定されず、要は油圧
シリンダ等、作動状態によっては作動油タンク内の作動
油の液面が変化する油圧アクチュエータを用いた油圧作
業機械全般に適用できる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、油圧作
業機械がメンテナンス時に取る姿勢状態で、作動油タン
ク内を大気圧とした時に、この作動油タンクの液面より
上方位置にフィルタユニットのケースを配置する構成と
したので、戻り油流入室内における濾過前の作動油が作
動油タンク内に直接入り込むのを確実に防止でき、しか
もフィルタユニットを作動油タンクの最高液面より下方
に位置させることができるので、濾過部材による濾過効
率を高い状態に維持できるようになると共に、目詰りの
発生頻度が高くなるようなことはない等の効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すフィルタ装置を作動油
タンクに装着した状態を示す断面図である。

【図２】図１の作動油タンクにおいて、内部を大気圧と
した状態の断面図である。

【図３】油圧作業機械の一例としての油圧ショベルにお
けるメンテナンス時の姿勢を示す外観図である。

【図４】油圧回路の構成説明図である。

【図５】従来技術のフィルタ装置を装着した作動油タン
クを、一部の構成部材を分解して示す斜視図である。

【図６】従来技術のフィルタ装置を作動油タンクに装着
した状態の断面図である。

【図７】フィルタユニットの部分破断正面図である。

【符号の説明】

１ 作動油タンク ３３ ブーム ３４ アーム ３５ バケット ３６ ブームシリンダ ３７ アームシリンダ ３８ バケットシリンダ ４０ フィルタ装置 ４１ ケース ４１ａ 円筒部 ４１ｂ 底板 ４２ フィルタユニット ４３ 外筒 ４４ 内筒 ４５ 濾過部材 ４６ 作動油流入口 ４７ 流入管

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧作業機械の油圧アクチュエータから
   の戻り油を作動油タンクに還流させる際に、この戻り油
   に混入する汚損物質を除去するために、作動油の戻り配
   管が接続されたケース内に濾過部材を備えたフィルタユ
   ニットを装着したものにおいて、前記油圧作業機械がメ
   ンテナンス時に取る姿勢で、前記作動油タンク内を大気
   圧とした時に、この作動油タンクの液面より上方位置に
   フィルタユニットのケースを配置する構成としたことを
   特徴とする作動油タンクのフィルタ装置。
2. 【請求項２】 前記油圧作業機械が、そのフロント作業
   機構として、ブームの先端にアームを連結し、さらにこ
   のアームの先端にバケットを取り付けた油圧ショベルで
   ある場合に、この油圧ショベルのメンテナンス時に取る
   姿勢は、アームを駆動するアームシリンダが最縮小状態
   で、バケットを駆動するバケットシリンダが最伸長状態
   であって、バケットを地上に当接させるように、ブーム
   シリンダを作動させた状態であることを特徴とする請求
   項１記載の作動油タンクのフィルタ装置。