WO2023157451A1 - 気泡抑制装置、作動油タンクおよび作業機械 - Google Patents
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- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B1/00—Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
- F15B1/26—Supply reservoir or sump assemblies
Definitions
- the present invention relates to an air bubble suppression device, a hydraulic oil tank, and a working machine.
- a bulldozer which is an example of a working machine, uses a hydraulic cylinder to move the blade up and down.
- negative pressure is generated as the hydraulic cylinder extends, generating air bubbles in the hydraulic oil.
- the hydraulic cylinder is retracted to move the blade upward, the air bubbles may return to the hydraulic fluid tank.
- the hydraulic oil tank swings in the front-rear direction, causing the surface of the hydraulic oil to wave and agitate, resulting in air being mixed in the hydraulic oil.
- cavitation occurs in the hydraulic pump, causing vibration and noise. It is necessary to suppress cavitation in order to protect hydraulic equipment such as pumps.
- a configuration is known in which a strainer for removing air bubbles is arranged on the outflow side of the hydraulic oil tank (see, for example, Patent Document 1). ). Further, in the configuration of Patent Document 1, a filter member is arranged on the side of the pipe returning to the hydraulic oil tank, and collects foreign matter in the hydraulic oil that has returned to the hydraulic oil tank.
- An object of the present disclosure is to provide an air bubble suppression device, a hydraulic oil tank, and a working machine capable of suppressing the outflow of air bubbles from a hydraulic oil tank to a pump. (means to solve the problem)
- An air bubble suppression device is an air bubble suppression device arranged on the inflow side of a hydraulic oil tank into which hydraulic oil flows, and includes a first filter medium and a second filter medium. Hydraulic oil that has flowed in from the inflow portion passes through the first filter medium.
- the second filter medium has a coarser mesh than the first filter medium, and the hydraulic fluid containing air bubbles that has passed through the first filter medium passes through.
- a hydraulic oil tank includes a tank body, an inflow portion, the air bubble suppression device of the aspect described above, and an outflow portion.
- Hydraulic oil is stored in the tank body.
- the inflow part is arranged inside the tank body, and the hydraulic oil to be returned to the tank body flows into the inflow part.
- the bubble suppressor is located on the tank body.
- the outflow portion allows hydraulic oil to flow out from the tank body.
- a work machine includes a work machine, a hydraulic oil tank, and a pump.
- the working machine has a hydraulic cylinder.
- the hydraulic oil tank stores hydraulic oil to be supplied to the hydraulic cylinder.
- the pump supplies hydraulic fluid stored in the hydraulic fluid tank to the hydraulic cylinder.
- an air bubble suppression device a hydraulic oil tank, and a working machine that can suppress the outflow of air bubbles from the hydraulic oil tank to the pump.
- FIG. 1 is a perspective view of a bulldozer according to an embodiment of the present disclosure
- FIG. 1 is a diagram showing a hydraulic circuit in a bulldozer according to an embodiment of the present disclosure
- FIG. 1 is a diagram showing a hydraulic circuit in a bulldozer according to an embodiment of the present disclosure
- FIG. 2 is a diagram showing a hydraulic oil tank in a bulldozer according to an embodiment of the present disclosure
- FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a bulldozer 1 according to this embodiment.
- the bulldozer 1 has a vehicle body 2 , a working machine 3 , a travel device 4 and a ripper device 5 .
- the vehicle body 2 has an operator's cab 11 and a hydraulic oil tank 12 (indicated by a dotted line).
- a driver's seat is arranged in the driver's cab 11 .
- the travel device 4 is attached to the lower portion of the vehicle body 2 .
- the travel device 4 has a pair of left and right crawler belts 13 . Note that FIG. 1 shows only the crawler belt 13 on the right side. The bulldozer 1 travels as the crawler belt 13 rotates.
- the work machine 3 is attached to the vehicle body 2.
- the work machine 3 includes a pair of left and right lift frames 14 , a blade 15 , a pair of left and right lift cylinders 16 (an example of hydraulic cylinders), and a pair of left and right tilt cylinders 17 .
- Each lift frame 14 is attached to the vehicle body 2 so as to be vertically movable about an axis extending in the vehicle width direction. In FIG. 1, only the right lift frame 14 is shown.
- Each lift frame 14 supports a blade 15 .
- the blade 15 is arranged in front of the vehicle body 2 .
- a pair of lift cylinders 16 are attached to the vehicle body 2 and the blades 15 .
- each lift cylinder 16 moves the blades 15 upward, and extension of each lift cylinder 16 moves the blades 15 downward.
- a pair of tilt cylinders 17 are attached to the lift frame 14 and the blade 15 . The expansion and contraction of each tilt cylinder 17 rotates the blade 15 about the support provided by the lift frame 14 .
- the ripper device 5 is arranged behind the vehicle body 2 .
- the ripper device 5 is a working machine for penetrating and crushing a hard material such as rock.
- the ripper device 5 has claws 18 for crushing bedrock or the like.
- FIG. 2 is a diagram showing the hydraulic circuit 21 in the bulldozer 1 of this embodiment.
- FIG. 2 is a diagram showing the flow of hydraulic fluid when the lift cylinder 16 is extended.
- FIG. 3 is a diagram showing the flow of hydraulic oil when the lift cylinder 16 is retracted. 2 and 3, only one of the pair of lift cylinders 16 is shown, and the other is omitted.
- the bulldozer 1 of this embodiment includes a hydraulic circuit 21 that connects the lift cylinder 16 and the hydraulic oil tank 12 .
- the hydraulic circuit 21 includes a main valve 22 , a pump 23 , a first flow path 24 , a second flow path 25 , a third flow path 26 and a fourth flow path 27 .
- the main valve 22 is a flow path switching valve that controls the hydraulic oil supplied from the hydraulic oil tank 12 to the lift cylinder 16 .
- the main valve 22 has four ports P1-P4.
- the main valve 22 has a valve body, and the valve body is positioned at any one of a first position T1 for extending the lift cylinder 16, a second position T2 for retracting the lift cylinder 16, and a third position T3 for stopping the supply of hydraulic oil. can take any position.
- the pump 23 is, for example, a variable displacement hydraulic pump having a swash plate. By changing the angle of the swash plate, the amount of hydraulic oil discharged from the pump 23 can be changed.
- the pump 23 supplies the hydraulic oil stored in the hydraulic oil tank 12 to the lift cylinder 16 via the main valve 22 .
- the lift cylinder 16 includes a cylinder 16a, a rod 16b and a piston 16c.
- the piston 16c is movable inside the cylinder 16a.
- a piston 16c is arranged at one end of the rod 16b.
- the other end of rod 16b is rotatably connected to blade 15 .
- the cylinder 16a includes a bottom side cylinder chamber 16d and a rod side cylinder chamber 16e separated by a piston 16c.
- the first flow path 24 connects the bottom side cylinder chamber 16d of the lift cylinder 16 and the port P1 of the main valve 22.
- the second flow path 25 connects the rod-side cylinder chamber 16 e of the lift cylinder 16 and the port P ⁇ b>2 of the main valve 22 .
- the third flow path 26 connects the hydraulic oil tank 12 and the port P3 of the main valve 22 .
- the fourth flow path 27 connects the hydraulic oil tank 12 and the port P4 of the main valve.
- a pump 23 is arranged in the fourth flow path 27 .
- the valve element of the main valve 22 moves to the first position T1 while the pump 23 is driven.
- the fourth flow path 27 and the first flow path 24 are connected, and the second flow path 25 and the third flow path 26 are connected.
- Hydraulic oil is sucked from the hydraulic oil tank 12 into the fourth flow path 27 by driving the pump 23 .
- Hydraulic oil sucked into the fourth flow path 27 from the hydraulic oil tank 12 is supplied to the first flow path 24 through the main valve 22 and then to the bottom side cylinder chamber 16d.
- the pressure of the supplied hydraulic fluid causes the piston 16 c to move downward, and the hydraulic fluid in the rod-side cylinder chamber 16 e is discharged to the second flow path 25 .
- the valve element of the main valve 22 moves to the second position T2 while the pump 23 is driven.
- the first channel 24 and the third channel 26 are connected, and the second channel 25 and the fourth channel 27 are connected.
- Hydraulic oil is sucked from the hydraulic oil tank 12 into the fourth flow path 27 by driving the pump 23 .
- Hydraulic oil sucked into the fourth flow path 27 from the hydraulic oil tank 12 is supplied to the second flow path 25 via the main valve 22 .
- Hydraulic fluid in the second flow path 25 is supplied to the rod-side cylinder chamber 16e.
- the pressure of the supplied hydraulic fluid causes the piston 16c to move upward, and the hydraulic fluid in the bottom side cylinder chamber 16d is discharged to the first flow path 24. As shown in FIG.
- the hydraulic fluid discharged to the first flow path 24 flows into the third flow path 26 via the main valve 22 .
- the hydraulic fluid that has flowed into the third flow path 26 is returned to the hydraulic fluid tank 12 .
- FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the internal configuration of the hydraulic oil tank 12.
- the hydraulic oil tank 12 includes a tank body 31 , an inflow portion 32 , an air bubble suppression device 33 and an outflow portion 34 .
- the tank body 31 is a box-shaped member made of a metal plate.
- the tank main body 31 stores hydraulic oil inside.
- hydraulic oil is stored in an amount sufficient for at least the pump-side strainer 46 to be completely submerged.
- An air layer exists above the oil surface.
- the inflow part 32 is arranged in the tank body 31 .
- the hydraulic fluid that has returned to the tank main body 31 through the third flow path 26 flows into the inflow portion 32 .
- the inflow portion 32 includes an inflow port 41 , a return case 42 and a filtration filter 47 .
- the inflow port 41 is formed in the upper portion of the side surface 31 a of the tank body 31 .
- the inlet 41 is connected to the third flow path 26 shown in FIG.
- the return case 42 is connected to the inlet 41.
- the return case 42 is made of a metal plate.
- the hydraulic oil that has returned to the tank body 31 through the third flow path 26 flows into the return case 42 via the inlet 41 .
- the return case 42 includes an opening 42a (an example of an opening) that opens downward. As indicated by the arrow in FIG. 4, the hydraulic oil that has flowed into the return case 42 from the inlet 41 changes its flow direction downward from the horizontal direction and is discharged downward through the opening 42a.
- the filtration filter 47 is arranged inside the return case 42 .
- the filtration filter 47 removes foreign matter mixed in the hydraulic oil that has flowed into the return case 42 . Hydraulic oil from which foreign matter has been removed by the filtration filter 47 is discharged from the opening 42a.
- the bubble suppression device 33 is arranged below the inflow portion 32 .
- the bubble suppression device 33 is arranged below the return case 42 .
- the bubble suppression device 33 is arranged to cover the opening 42 a of the return case 42 .
- the bubble suppression device 33 has a space S inside.
- the internal space S communicates with the internal space of the return case 42 .
- the bubble suppression device 33 enlarges and discharges the bubbles that have flowed into the internal space S from the return case 42 .
- the bubble suppression device 33 includes a dual structure of strainers.
- the bubble suppression device 33 includes an inner strainer 43 (an example of a first filter medium) and an outer strainer 44 (an example of a second filter medium).
- the inner strainer 43 is arranged to cover the opening 42a.
- the inner strainer 43 is formed of a metal mesh member.
- stainless steel can be used as the metal.
- the shape of the inner strainer 43 is not particularly limited.
- the inner strainer 43 may have a rectangular or cylindrical appearance.
- the mesh size of the inner strainer 43 is preferably a size that can capture fine air bubbles.
- a 150-mesh wire mesh can be used.
- the inner strainer 43 includes an internal space S communicating with the return case 42 inside. Hydraulic oil that has flowed into the internal space S from the return case 42 passes through the mesh of the inner strainer 43 . Air bubbles A contained in the hydraulic fluid are captured by the inner strainer 43 as the hydraulic fluid passes through the mesh.
- the outer strainer 44 is arranged to cover the opening 42a.
- the outer strainer 44 is arranged so as to cover the outer side of the inner strainer 43 .
- the outer strainer 44 is made of a metal mesh member.
- stainless steel can be used as the metal.
- the outer strainer 44 is formed with a coarser mesh than the inner strainer 43 .
- the size of the mesh of the outer strainer 44 is preferably such that the air bubbles captured by the inner strainer 43 are discharged as large air bubbles A'.
- a large bubble is a bubble that is at least larger than the bubble A trapped by the inner strainer 43 .
- the outer strainer 44 is arranged near the inner strainer 43 .
- the outer strainer 44 and the inner strainer 43 are arranged so that the gap therebetween is 2 mm or less.
- the outer strainer 44 may be arranged in close contact with the inner strainer 43 so that no gap is formed between the outer strainer 44 and the inner strainer 43 .
- the inner strainer 43 and the outer strainer 44 are arranged to face each other in the direction in which the hydraulic oil flows.
- the surface area of the inner strainer 43 and the outer strainer 44 is preferably at least greater than that of the pump-side strainer 46 .
- the outflow part 34 is arranged on the bottom surface 31 b of the tank body 31 . Hydraulic oil stored in the tank main body 31 flows out from the outflow portion 34 to the fourth flow path 27 .
- the outflow portion 34 includes an outflow port 45 and a pump-side strainer 46 (an example of a third filter medium).
- the outflow port 45 is formed in the bottom surface 31 b of the tank body 31 .
- the outflow port 45 is connected to the fourth channel 27 .
- the pump-side strainer 46 is arranged inside the tank body 31 so as to cover the outflow port 45 .
- the pump-side strainer 46 is made of a metal mesh member. For example, stainless steel can be used as the metal.
- a wire mesh with an opening of 150 mesh can be used.
- the position of the outflow part 34 is away from the position of the inflow part 32 because the air bubbles A' enlarged by the air bubble suppression device 33 are moved to the oil surface by buoyancy to remove the air bubbles.
- the outflow portion 34 be arranged near the side surface 31c of the tank body 31 facing the side surface 31a in which the inflow port 41 is formed.
- the bubble suppressing device 33 of the present embodiment is arranged on the inflow portion 32 side of the hydraulic oil tank 12 into which the hydraulic oil returned to the hydraulic oil tank 12 flows, and includes an inner strainer 43 and an outer strainer. 44 and. Hydraulic oil that has flowed in from the inflow portion 32 passes through the inner strainer 43 .
- the outer strainer 44 has a coarser mesh than the inner strainer 43 , and the hydraulic fluid containing air bubbles that has passed through the inner strainer 43 passes therethrough.
- the inner strainer 43 is arranged so that the gap between it and the outer strainer 44 is 2 mm or less.
- the inner strainer 43 and the outer strainer 44 are arranged so as not to form a gap.
- the air bubble suppression device 33 of this embodiment is arranged in the hydraulic oil tank 12 so as to cover the opening 42 a of the inflow portion 32 .
- the inner strainer 43 is arranged inside the outer strainer 44 .
- the hydraulic oil that has returned to the hydraulic oil tank 12 can pass through the outer strainer 44 after passing through the inner strainer 43 on the inner side.
- the hydraulic oil tank 12 of this embodiment includes a tank body 31 , an inflow portion 32 , an air bubble suppression device 33 , and an outflow portion 34 .
- Hydraulic oil is stored in the tank main body 31 .
- the inflow portion 32 is arranged inside the tank body 31 and the hydraulic oil returned to the tank body 31 flows thereinto.
- the bubble suppression device 33 is arranged in the tank body 31 . Hydraulic oil flows out from the tank main body 31 through the outflow portion 34 .
- the outflow portion 34 has an outflow port 45 through which the hydraulic fluid flows out from the tank body 31 .
- the outflow port 45 is arranged on the bottom surface 31 b or the side surface of the tank body 31 .
- the outflow portion 34 has an outflow port 45 and a pump-side strainer 46 . Hydraulic oil flows out from the tank body 31 through the outflow port 45 . A pump-side strainer 46 is arranged to cover the outflow port 45 .
- a bulldozer 1 of this embodiment includes a working machine 3 , a hydraulic oil tank 12 , and a pump 23 .
- the work implement 3 has a lift cylinder 16 .
- the hydraulic oil tank 12 stores hydraulic oil to be supplied to the lift cylinders 16 .
- the pump 23 supplies hydraulic fluid stored in the hydraulic fluid tank 12 to the lift cylinder 16 .
- the inner strainer 43 and the outer strainer 44 are all made of mesh members, but they are not limited to mesh members, and other opening shapes such as punching may be used. Moreover, it is not necessary to form the whole with a mesh member. For example, openings may be formed only on necessary surfaces such as side surfaces, and the other surfaces may be formed in a plate shape without openings.
- the outer strainer 44 is arranged so as to cover the entire inner strainer 43. However, if the inner strainer 43 is provided with a non-mesh portion, at least the inner strainer 43 has a mesh-like portion. Only a portion need be covered with the outer strainer 44 .
- strainers Although two strainers, the inner strainer 43 and the outer strainer 44, are provided in the above embodiment, three or more strainers may be provided. If three or more strainers are provided, the mesh size may increase stepwise toward the outside, for example.
- the inner strainer 43 which is an example of the first filter medium
- the outer strainer 44 which is an example of the second filter medium
- the first filter medium and the second filter medium may be arranged so as to cover the flow path of hydraulic fluid from the inflow portion 32 to the outflow portion 34 .
- the first filter medium may be arranged upstream of the second filter medium in the flow direction of the hydraulic oil.
- the opening 42a is formed below the return case 42 in the above-described embodiment, the opening 42a may be formed laterally, for example.
- the outflow portion 34 is formed on the bottom surface 31b, but it is not limited to such a configuration, and may be formed on the side surface of the tank main body 31, for example.
- the air bubble suppression device 33 is arranged below the return case 42, but it is not limited to such a configuration, and is not limited to being arranged below as long as it covers the opening 42a. do not have.
- a bulldozer is used as an example of a working machine, but the invention is not limited to a bulldozer, and can be applied to any working machine that uses a hydraulic cylinder, such as a wheel loader and a hydraulic excavator. .
- an air bubble suppressing device capable of suppressing the outflow of air bubbles from the hydraulic oil tank to the pump, and the hydraulic oil tank, which are useful for working machines such as bulldozers.
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Abstract
気泡抑制装置(33)は、作動油が流入する作動油タンク(12)の流入部(32)側に配置される気泡抑制装置(33)であって、内側ストレーナ(43)と、外側ストレーナ(44)と、を備える。内側ストレーナ(43)は、流入部(32)から流入した作動油が通過する。外側ストレーナ(44)は、内側ストレーナ(43)よりも目が粗く、内側ストレーナ(43)を通過した気泡を含む作動油が通過する。
Description
本発明は、気泡抑制装置、作動油タンクおよび作業機械に関する。
作業機械の一例であるブルドーザは、ブレードを油圧シリンダによって上下動させている。ブレードを急降下させると油圧シリンダの伸長に伴って負圧が発生し、作動油中に気泡が発生する。次に、ブレードを上方に移動させるために油圧シリンダを収縮すると、気泡が作動油タンクに戻る場合がある。また、作業機械は、作業機を用いた作業を行うと作動油タンクが前後方向に揺れるため、作動油の油面が波立ち攪拌されて作動油内に空気が混入してしまう。気泡を含有する作動油がストレーナから吸引されると油圧ポンプ内でキャビテーションが生じ振動および騒音の原因となる。ポンプ等の油圧機器を保護するためにキャビテーションの抑制を図る必要がある。
そのため、気泡が作動油タンクから流出しないように気泡を除去する方法として、作動油タンクの流出側に気泡を除去するためのストレーナが配置された構成が知られている(例えば、特許文献1参照)。また、特許文献1の構成では、作動油タンクに戻る配管側にフィルタ部材が配置され、作動油タンクに戻ってきた作動油内の異物を捕集している。
しかしながら、特許文献1の構成では、作動油タンクに戻りフィルタ部材を通った細かい気泡がストレーナに流れ、ポンプの吸引力に捕まって作動油タンクから流出する場合があった。
本開示は、作動油タンクからポンプへの気泡の流出を抑制可能な気泡抑制装置、作動油タンクおよび作業機械を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段)
(課題を解決するための手段)
本開示の態様の気泡抑制装置は、作動油が流入する作動油タンクの流入部側に配置される気泡抑制装置であって、第1濾材と、第2濾材と、を備える。第1濾材は、流入部から流入した作動油が通過する。第2濾材は、第1濾材よりも目が粗く、第1濾材を通過した気泡を含む作動油が通過する。
本開示の他の態様の作動油タンクは、タンク本体と、流入部と、上記態様の気泡抑制装置と、流出部と、を備える。タンク本体は、作動油が貯留される。流入部は、タンク本体の内側に配置され、タンク本体に戻される作動油が流入する。気泡抑制装置は、タンク本体に配置される。流出部は、タンク本体から作動油が流出する。
本開示の他の態様の作業機械は、作業機と、作動油タンクと、ポンプと、を備える。作業機は油圧シリンダを有する。作動油タンクは、油圧シリンダに供給される作動油を貯留する。ポンプは、作動油タンクに貯留されている作動油を油圧シリンダに供給する。
(発明の効果)
(発明の効果)
本開示の態様によれば、作動油タンクからポンプへの気泡の流出を抑制可能な気泡抑制装置、作動油タンクおよび作業機械を提供することができる。
本開示にかかる作業機械の一例としてのブルドーザについて図面を参照しながら以下に説明する。
(ブルドーザ1の概要)
図1は、本実施の形態のブルドーザ1の構成を示す斜視図である。
図1は、本実施の形態のブルドーザ1の構成を示す斜視図である。
ブルドーザ1は、車体2と、作業機3と、走行装置4と、リッパ装置5と、を有する。車体2は、運転室11と、作動油タンク12(点線で示す)を有する。運転室11には、運転席が配置されている。走行装置4は、車体2の下部に取り付けられている。走行装置4は、左右一対の履帯13を有している。なお、図1では、右側の履帯13のみが図示されている。履帯13が回転することによって、ブルドーザ1が走行する。
作業機3は、車体2に取り付けられている。作業機3は、左右一対のリフトフレーム14と、ブレード15と、左右一対のリフトシリンダ16(油圧シリンダの一例)と、左右一対のチルトシリンダ17と、を含む。各々のリフトフレーム14は、車幅方向に延びる軸線を中心として上下に動作可能に車体2に取り付けられている。図1では、右側のリフトフレーム14のみが図示されている。各々のリフトフレーム14は、ブレード15を支持している。ブレード15は、車体2の前方に配置されている。一対のリフトシリンダ16は、車体2とブレード15に取り付けられている。各々のリフトシリンダ16の収縮によって、ブレード15が上方向に移動し、各々のリフトシリンダ16の伸長によって、ブレード15が下方に移動する。一対のチルトシリンダ17は、リフトフレーム14とブレード15に取り付けられている。各々のチルトシリンダ17の伸縮によって、ブレード15はリフトフレーム14による支持部を中心にして回動する。
リッパ装置5は、車体2の後方に配置されている。リッパ装置5は、岩盤などの硬質材料を貫通し破砕するための作業機である。リッパ装置5は、岩盤等を破砕する爪部18を有している。
図2は、本実施形態のブルドーザ1における油圧回路21を示す図である。図2は、リフトシリンダ16を伸長する際の作動油の流れを示す図である。図3は、リフトシリンダ16を収縮する際の作動油の流れを示す図である。図2および図3では、一対のリフトシリンダ16のうち一方のみ図示し、他方は省略する。
本実施形態のブルドーザ1は、リフトシリンダ16と作動油タンク12を繋ぐ油圧回路21を含む。油圧回路21は、メインバルブ22と、ポンプ23と、第1流路24と、第2流路25と、第3流路26と、第4流路27と、を含む。
メインバルブ22は、作動油タンク12からリフトシリンダ16に供給する作動油を制御する流路切替バルブである。メインバルブ22は、4つのポートP1~P4を有する。メインバルブ22は、弁体を有し、弁体は、リフトシリンダ16を伸長する第1位置T1、リフトシリンダ16を収縮する第2位置T2および作動油の供給を停止する第3位置T3のいずれかの位置をとることができる。
ポンプ23は、例えば斜板を有する可変容量型の油圧ポンプである。斜板の角度を変更することによって、ポンプ23から吐出する作動油の量を変更することができる。ポンプ23は、メインバルブ22を介して作動油タンク12に貯留されている作動油をリフトシリンダ16に供給する。
リフトシリンダ16は、シリンダ16aと、ロッド16bと、ピストン16cと、を含む。ピストン16cは、シリンダ16aの内側を移動可能である。ピストン16cは、ロッド16bの一端に配置される。ロッド16bの他端はブレード15に回転可能に接続されている。シリンダ16aは、ピストン16cによって分けられるボトム側シリンダ室16dとロッド側シリンダ室16eを含む。
第1流路24は、リフトシリンダ16のボトム側シリンダ室16dと、メインバルブ22のポートP1を接続する。第2流路25は、リフトシリンダ16のロッド側シリンダ室16eとメインバルブ22のポートP2を接続する。第3流路26は、作動油タンク12とメインバルブ22のポートP3を接続する。第4流路27は、作動油タンク12とメインバルブのポートP4を接続する。第4流路27には、ポンプ23が配置されている。
リフトシリンダ16を伸長させる際の作動油の流れについて図2を用いて説明する。ポンプ23が駆動された状態でメインバルブ22の弁体が第1位置T1に移動する。第1位置T1では、第4流路27と第1流路24が接続され、第2流路25と第3流路26が接続される。ポンプ23の駆動によって作動油タンク12から作動油が第4流路27に吸引される。作動油タンク12から第4流路27に吸引された作動油は、メインバルブ22を経て第1流路24に供給され、ボトム側シリンダ室16dに供給される。供給された作動油の圧力によってピストン16cが下方に移動し、ロッド側シリンダ室16e内の作動油は第2流路25に排出される。
リフトシリンダ16を収縮させる際の作動油の流れについて図3を用いて説明する。ポンプ23が駆動された状態でメインバルブ22の弁体が第2位置T2に移動する。第2位置T2では、第1流路24と第3流路26が接続され、第2流路25と第4流路27が接続される。ポンプ23の駆動によって作動油タンク12から作動油が第4流路27に吸引される。作動油タンク12から第4流路27に吸引された作動油は、メインバルブ22を経て第2流路25に供給される。第2流路25の作動油は、ロッド側シリンダ室16eに供給される。供給された作動油の圧力によってピストン16cが上方に移動し、ボトム側シリンダ室16d内の作動油は第1流路24に排出される。第1流路24に排出された作動油は、メインバルブ22を経て第3流路26に流入する。第3流路26に流入した作動油は、作動油タンク12に戻される。
図2において、ブレード15を急に降下させるとリフトシリンダ16が急に伸長することになり、リフトシリンダ16のボトム側シリンダ室16dに負圧が発生し、図2に示すように気泡Aが発生する場合がある。気泡Aが発生した状態で、ブレード15の上げ操作を行うと、図3に示すようにリフトシリンダ16が収縮することになり、気泡Aを含んだ作動油が作動油タンク12に流入する。本実施形態における作動油タンク12は、気泡Aがポンプ23の吸引によって第4流路27に流入することを抑制する。
なお、図2ではリフトシリンダ16における気泡の発生について説明したが、チルトシリンダ17およびリッパ装置5に用いられている油圧シリンダにおいても気泡が発生し、作動油タンク12に流入する場合がある。
(作動油タンク12)
次に、本実施形態の作動油タンク12の構成について説明する。図4は、作動油タンク12の内部構成を示す断面模式図である。作動油タンク12は、タンク本体31と、流入部32と、気泡抑制装置33と、流出部34と、を含む。
次に、本実施形態の作動油タンク12の構成について説明する。図4は、作動油タンク12の内部構成を示す断面模式図である。作動油タンク12は、タンク本体31と、流入部32と、気泡抑制装置33と、流出部34と、を含む。
タンク本体31は、金属板によって形成される箱状の部材である。タンク本体31は、内部に作動油を貯留する。タンク本体31内には、少なくともポンプ側ストレーナ46が完全に浸るだけの量の作動油が貯留され。油面の上方には空気層が存在する。
流入部32は、タンク本体31に配置される。流入部32は、第3流路26を通ってタンク本体31に戻ってきた作動油が流入する。流入部32は、流入口41と、リターンケース42と、濾過フィルタ47と、を含む。流入口41は、タンク本体31の側面31aの上部に形成されている。流入口41には、図2に示す第3流路26が接続されている。
リターンケース42は、流入口41に繋がっている。リターンケース42は、金属板によって形成される。第3流路26を通ってタンク本体31に戻ってきた作動油は、流入口41を介してリターンケース42に流入する。リターンケース42は、下方に向かって開いた開口42a(開口の一例)を含む。図4の矢印に示すように、流入口41からリターンケース42に流入した作動油は、水平方向から下方に流れの向きを変えて開口42aから下方に向かって排出される。濾過フィルタ47は、リターンケース42内に配置されている。濾過フィルタ47は、リターンケース42に流入した作動油に混じっている異物を除去する。濾過フィルタ47によって異物を除去された作動油が、開口42aから排出される。
気泡抑制装置33は、流入部32の下方に配置される。気泡抑制装置33はリターンケース42の下方に配置される。気泡抑制装置33は、リターンケース42の開口42aを覆うように配置されている。気泡抑制装置33は、内部に空間Sを有している。内部空間Sは、リターンケース42の内部空間と連通している。気泡抑制装置33は、リターンケース42から内部空間Sに流入した気泡を大型化して排出する。気泡抑制装置33は、ストレーナの二重構造を含む。気泡抑制装置33は、内側ストレーナ43(第1濾材の一例)と、外側ストレーナ44(第2濾材の一例)と、を含む。
内側ストレーナ43は、開口42aを覆うように配置されている、内側ストレーナ43は、金属製のメッシュ状部材で形成されている。金属としては例えばステンレスを用いることができる。内側ストレーナ43の形状は特に限定されるものではない。例えば、内側ストレーナ43は、外観が四角形状や円柱形状であってもよい。内側ストレーナ43のメッシュの目の大きさは、細かい気泡を補足できる大きさが好ましい。内側ストレーナ43は、例えば150メッシュの目開きの金網を用いることができる。内側ストレーナ43は、内部にリターンケース42と連通する内部空間Sを含む。リターンケース42から内部空間Sに流入した作動油は、内側ストレーナ43のメッシュを通過する。作動油がメッシュを通過する時に、作動油に含まれる気泡Aが内側ストレーナ43に捕捉される。
外側ストレーナ44は、開口42aを覆うように配置されている。外側ストレーナ44は、内側ストレーナ43の外側を覆うように配置されている。外側ストレーナ44は、金属製のメッシュ状部材で形成されている。金属としては例えばステンレスを用いることができる。外側ストレーナ44は、内側ストレーナ43よりも目が粗く形成されている。外側ストレーナ44の目の大きさは、内側ストレーナ43で捕捉された気泡が大型気泡A´となって吐き出される大きさが好ましい。大型気泡とは、少なくとも内側ストレーナ43で補足された気泡Aよりも大きい気泡のことである。
本実施形態では、外側ストレーナ44は、内側ストレーナ43の近傍に配置されている。例えば、外側ストレーナ44と内側ストレーナ43は、それらの隙間が2mm以下となるように配置される。外側ストレーナ44と内側ストレーナ43との隙間が生じないように、外側ストレーナ44は、内側ストレーナ43に密着して配置されてもよい。内側ストレーナ43で補足された気泡を外側ストレーナ44で大型化するために、作動油の流れる方向において内側ストレーナ43と外側ストレーナ44は対向して配置される方が好ましい。
気泡を安定化して大型化させるためには、内側ストレーナ43および外側ストレーナ44の表面における流速を遅くする必要がある。流速を遅くするためには、内側ストレーナ43および外側ストレーナ44を大型化して表面積を増加させる方が好ましい。内側ストレーナ43および外側ストレーナ44の表面積は、少なくともポンプ側ストレーナ46よりも大きい方が好ましい。
流出部34は、タンク本体31の底面31bに配置されている。タンク本体31内に貯留されている作動油が、流出部34から第4流路27へ流出する。流出部34は、流出口45と、ポンプ側ストレーナ46(第3濾材の一例)と、を含む。流出口45は、タンク本体31の底面31bに形成されている。流出口45は、第4流路27に接続されている。ポンプ側ストレーナ46は、流出口45を覆うようにタンク本体31の内側に配置されている。ポンプ側ストレーナ46は、金属製のメッシュ状部材で形成されている。金属としては例えばステンレスを用いることができる。ポンプ側ストレーナ46は、例えば150メッシュの目開きの金網を用いることができる。
なお、気泡抑制装置33で大型化した気泡A´が浮力によって油面まで移動することによって気泡の除去が行われるため、流出部34の位置は、流入部32の位置から離れている方が好ましい。例えば、流出部34は、流入口41が形成されている側面31aと対向するタンク本体31の側面31c近傍に配置される方が好ましい。
以上の構成によって、リターンケース42に戻ってきた作動油に気泡が含まれている場合、内側ストレーナ43で気泡が捕捉され、捕捉された気泡が外側ストレーナ44で大型化されて排出される。大型化した気泡は自らの浮力によって油面へと移動し、作動油から取り除かれる。
(特徴等)
(1)
本実施形態の気泡抑制装置33は、作動油タンク12に戻される作動油が流入する作動油タンク12の流入部32側に配置される気泡抑制装置33であって、内側ストレーナ43と、外側ストレーナ44と、を備える。内側ストレーナ43は、流入部32から流入した作動油が通過する。外側ストレーナ44は、内側ストレーナ43よりも目が粗く、内側ストレーナ43を通過した気泡を含む作動油が通過する。
(1)
本実施形態の気泡抑制装置33は、作動油タンク12に戻される作動油が流入する作動油タンク12の流入部32側に配置される気泡抑制装置33であって、内側ストレーナ43と、外側ストレーナ44と、を備える。内側ストレーナ43は、流入部32から流入した作動油が通過する。外側ストレーナ44は、内側ストレーナ43よりも目が粗く、内側ストレーナ43を通過した気泡を含む作動油が通過する。
これにより、内側ストレーナ43によって作動油中の微細な気泡が濾し取られ、濾し取られた気泡が集まって外側ストレーナ44で大型化する。大型化した気泡は、外側ストレーナ44を抜けた後、外側ストレーナ44の下流側で浮力によって油面に向かうため、作動油タンク12からポンプ23への流出口45に達しない。このため、作動油タンク12からポンプ23への気泡の流出を抑制することができる。
(2)
本実施形態の気泡抑制装置33では、内側ストレーナ43は外側ストレーナ44との隙間が2mm以下になるように配置されている。
本実施形態の気泡抑制装置33では、内側ストレーナ43は外側ストレーナ44との隙間が2mm以下になるように配置されている。
これにより、内側ストレーナ43で濾し取られた気泡が外側ストレーナ44で集まって大型化しやすくなる。
(3)
本実施形態の気泡抑制装置33では、内側ストレーナ43は、外側ストレーナ44と隙間が生じないように配置されている。
本実施形態の気泡抑制装置33では、内側ストレーナ43は、外側ストレーナ44と隙間が生じないように配置されている。
これにより、内側ストレーナ43で濾し取られた気泡が外側ストレーナ44で集まって大型化しやすくなる。
(4)
本実施形態の気泡抑制装置33は、流入部32の開口42aを覆うように作動油タンク12に配置される。
本実施形態の気泡抑制装置33は、流入部32の開口42aを覆うように作動油タンク12に配置される。
これにより、作動油タンク12に戻ってきた作動油が内側ストレーナ43および外側ストレーナ44を通過することができる。
(5)
本実施形態の気泡抑制装置33では、内側ストレーナ43は、外側ストレーナ44の内側に配置されている。
本実施形態の気泡抑制装置33では、内側ストレーナ43は、外側ストレーナ44の内側に配置されている。
これにより、作動油タンク12に戻ってきた作動油が内側の内側ストレーナ43を通過した後、外側の外側ストレーナ44を通過することができる。
(6)
本実施形態の作動油タンク12は、タンク本体31と、流入部32と、気泡抑制装置33と、流出部34と、を備える。タンク本体31は、作動油が貯留される。流入部32は、タンク本体31の内側に配置され、タンク本体31に戻される作動油が流入する。気泡抑制装置33は、タンク本体31に配置される。流出部34は、タンク本体31から作動油が流出する。
本実施形態の作動油タンク12は、タンク本体31と、流入部32と、気泡抑制装置33と、流出部34と、を備える。タンク本体31は、作動油が貯留される。流入部32は、タンク本体31の内側に配置され、タンク本体31に戻される作動油が流入する。気泡抑制装置33は、タンク本体31に配置される。流出部34は、タンク本体31から作動油が流出する。
これにより、内側ストレーナ43によって作動油中の微細な気泡が濾し取られ、濾し取られた気泡が集まって外側ストレーナ44で大型化する。大型化した気泡は浮力によって油面に向かうため、流出部34まで達しない。このため、作動油タンク12からポンプ23への気泡の流出を抑制することができる。
(7)
本実施形態の作動油タンク12では、流出部34は、タンク本体31から作動油が流出する流出口45を有する。流出口45は、タンク本体31の底面31bあるいは側面に配置されている。
本実施形態の作動油タンク12では、流出部34は、タンク本体31から作動油が流出する流出口45を有する。流出口45は、タンク本体31の底面31bあるいは側面に配置されている。
流出口45からポンプ23への気泡の流出を抑制することができる。
(8)
本実施形態の作動油タンク12では、流出部34は、流出口45と、ポンプ側ストレーナ46と、を有する。流出口45は、タンク本体31から作動油が流出する。ポンプ側ストレーナ46は、流出口45を覆うように配置されている。
本実施形態の作動油タンク12では、流出部34は、流出口45と、ポンプ側ストレーナ46と、を有する。流出口45は、タンク本体31から作動油が流出する。ポンプ側ストレーナ46は、流出口45を覆うように配置されている。
これにより、ポンプ側ストレーナ46によっても気泡を除去することができ、より気泡の流出を抑制することができる。
(9)
本実施形態のブルドーザ1は、作業機3と、作動油タンク12と、ポンプ23と、を備える。作業機3は、リフトシリンダ16を有する。作動油タンク12は、リフトシリンダ16に供給される作動油を貯留する。ポンプ23は、作動油タンク12に貯留されている作動油をリフトシリンダ16に供給する。
本実施形態のブルドーザ1は、作業機3と、作動油タンク12と、ポンプ23と、を備える。作業機3は、リフトシリンダ16を有する。作動油タンク12は、リフトシリンダ16に供給される作動油を貯留する。ポンプ23は、作動油タンク12に貯留されている作動油をリフトシリンダ16に供給する。
これにより、作業機3に配置されているリフトシリンダ16で発生する気泡の作動油タンク12からの流出を抑制することができる。
(他の実施形態)
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(A)
上記実施形態では、内側ストレーナ43および外側ストレーナ44は全てをメッシュ部材によって形成しているが、メッシュ部材に限らず、パンチング等、他の開口形状でもよい。また、全てをメッシュ部材によって形成しなくてもよい。例えば側面など、必要な面にのみ開口部を形成し、他の面は開口を有しない板状で形成してもよい。
上記実施形態では、内側ストレーナ43および外側ストレーナ44は全てをメッシュ部材によって形成しているが、メッシュ部材に限らず、パンチング等、他の開口形状でもよい。また、全てをメッシュ部材によって形成しなくてもよい。例えば側面など、必要な面にのみ開口部を形成し、他の面は開口を有しない板状で形成してもよい。
なお、上記実施形態では、外側ストレーナ44は内側ストレーナ43の全体を覆うように配置されているが、内側ストレーナ43にメッシュ状ではない部分が設けられている場合、少なくとも内側ストレーナ43のメッシュ状の部分だけが外側ストレーナ44で覆われていればよい。
(B)
上記実施形態では、内側ストレーナ43と外側ストレーナ44の2つのストレーナが設けられているが、3つ以上のストレーナが設けられていてもよい。3つ以上のストレーナが設けられている場合、例えば外側に向かうに従って目の粗さを段階的に大きくしてもよい。
上記実施形態では、内側ストレーナ43と外側ストレーナ44の2つのストレーナが設けられているが、3つ以上のストレーナが設けられていてもよい。3つ以上のストレーナが設けられている場合、例えば外側に向かうに従って目の粗さを段階的に大きくしてもよい。
(C)
上記実施形態では、第1濾材の一例である内側ストレーナ43と第2濾材の一例である外側ストレーナ44は、リターンケース42の開口42aを覆うように配置されているが、このような構成に限らなくてもよい。流入部32から流出部34に向かう作動油の流路を覆うように第1濾材と第2濾材が配置されていてもよい。作動油の流通方向において第1濾材が第2濾材の上流側に配置されていてもよい。
上記実施形態では、第1濾材の一例である内側ストレーナ43と第2濾材の一例である外側ストレーナ44は、リターンケース42の開口42aを覆うように配置されているが、このような構成に限らなくてもよい。流入部32から流出部34に向かう作動油の流路を覆うように第1濾材と第2濾材が配置されていてもよい。作動油の流通方向において第1濾材が第2濾材の上流側に配置されていてもよい。
(D)
上記実施形態では、開口42aはリターンケース42の下方に形成されているが、このような構成に限らなくてもよく、例えば側方に形成されていてもよい。
上記実施形態では、開口42aはリターンケース42の下方に形成されているが、このような構成に限らなくてもよく、例えば側方に形成されていてもよい。
(E)
上記実施形態では、流出部34は底面31bに形成されているが、このような構成に限らなくてもよく、例えばタンク本体31の側面に形成されていてもよい。
上記実施形態では、流出部34は底面31bに形成されているが、このような構成に限らなくてもよく、例えばタンク本体31の側面に形成されていてもよい。
(F)
上記実施形態では、気泡抑制装置33は、リターンケース42の下方に配置されているが、このような構成に限らなくてもよく、開口42aを覆っていれば下方への配置に限られるものではない。
上記実施形態では、気泡抑制装置33は、リターンケース42の下方に配置されているが、このような構成に限らなくてもよく、開口42aを覆っていれば下方への配置に限られるものではない。
(G)
上記実施形態では、作業機械の一例としてブルドーザを用いて説明したが、ブルドーザに限らなくてもよく、ホイールローダ、油圧ショベル等、油圧シリンダを用いる作業機械であれば本態様を適用することができる。
上記実施形態では、作業機械の一例としてブルドーザを用いて説明したが、ブルドーザに限らなくてもよく、ホイールローダ、油圧ショベル等、油圧シリンダを用いる作業機械であれば本態様を適用することができる。
本開示によれば、作動油タンクからポンプへの気泡の流出を抑制可能な気泡抑制装置、および作動油タンクを提供することができ、ブルドーザ等の作業機械等として有用である。
1:ブルドーザ、2:車体、3:作業機、4:走行装置、5:リッパ装置、11:運転室、12:作動油タンク、13:履帯、14:リフトフレーム、15:ブレード、16:リフトシリンダ、16a:シリンダ、16b:ロッド、16c:ピストン、16d:ボトム側シリンダ室、16e:ロッド側シリンダ室、17:チルトシリンダ、18:爪部、21:油圧回路、22:メインバルブ、23:ポンプ、24:第1流路、25:第2流路、26:第3流路、27:第4流路、31:タンク本体、31a:側面、31b:底面、31c:側面、32:流入部、33:気泡抑制装置、34:流出部、41:流入口、42:リターンケース、42a:開口、43:内側ストレーナ、44:外側ストレーナ、45:流出口、46:ポンプ側ストレーナ、47:濾過フィルタ、A:気泡、P1:ポート、P2:ポート、P3:ポート、P4:ポート、T1:第1位置、T2:第2位置、T3:第3位置
Claims (9)
- 作動油が流入する作動油タンクの流入部側に配置される気泡抑制装置であって、
前記流入部から流入した作動油が通過する第1濾材と、
前記第1濾材よりも目が粗く、前記第1濾材を通過した気泡を含む作動油が通過する第2濾材と、を備えた気泡抑制装置。 - 前記第1濾材は、前記第2濾材との隙間が2mm以下になるように配置されている、
請求項1に記載の気泡抑制装置。 - 前記第1濾材は、前記第2濾材と隙間が生じないように配置されている、
請求項1に記載の気泡抑制装置。 - 前記気泡抑制装置は、前記流入部の出口を覆うように前記作動油タンクに配置される、
請求項1~3のいずれか1項に記載の気泡抑制装置。 - 前記第1濾材は、前記第2濾材の内側に配置されている、
請求項4に記載の気泡抑制装置。 - 作動油が貯留されるタンク本体と、
前記タンク本体の内側に配置され、前記タンク本体に戻される作動油が流入する流入部と、
前記タンク本体に配置された請求項1~5のいずれか1項に記載の気泡抑制装置と、
前記タンク本体から作動油が流出する流出部と、を備えた、
作動油タンク。 - 前記流出部は、前記タンク本体から作動油が流出する流出口を有し、
前記流出口は、前記タンク本体の底面あるいは側面に配置されている、
請求項6に記載の作動油タンク。 - 前記流出部は、
前記タンク本体から作動油が流出する流出口と、
前記流出口を覆うように配置された第3濾材と、を有する、
請求項6に記載の作動油タンク。 - 油圧シリンダを有する作業機と、
前記油圧シリンダに供給される前記作動油を貯留する請求項6に記載の作動油タンクと、
前記作動油タンクに貯留されている作動油を前記油圧シリンダに供給するポンプと、を備えた、
作業機械。
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JP2023121601A (ja) | 2023-08-31 |
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