説明

作動油タンク内液面レベル検知装置

【課題】作業用フロントの変更に伴い、液面低下判定のための基準レベルを容易に変更することが可能となる作動油タンク内液面レベル検知装置を提供する。
【解決手段】作動油タンク9の側面にブロック取付け座25を設ける。このブロック取付け座25に液面低下検出用の検出センサ28を取付けたブロック26を上下位置調整可能に取付ける。ブロック26は油を通す上下貫通孔26bを有する。上部管29の一端を作動油タンク9の上部にタンク内に連通させて接続し、他端をブロック26の上部に貫通孔26bに連通させて接続する。下部管30の一端を作動油タンク9の底部にタンク9内に連通させて接続し、他端をブロック26の下部に貫通孔26bに連通させて接続する。検出センサ28により液面レベルが基準レベル以下であることが検出された場合には警報を発する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、マテリアルハンドリング機や油圧ショベルあるいはクレーン等の建設機械に備えられる作動油タンク内の液面レベルを検知する装置に関する。
【背景技術】
【0002】
マテリアルハンドリング機等の建設機械においては、油圧シリンダや油圧モータ等の油圧アクチュエータで使用する作動油を溜める作動油タンクが本体に設置される。このような建設機械において、油圧アクチュエータと油圧ポンプとの間の油圧ホースや油圧配管の破損等により作動油に漏れが生じると、作動油タンク内の作動油量が減少し、油圧ポンプに吸い込まれる作動油量が不足してキャビテーションを起こしてしまうおそれがある。このため、作動油タンク内の液面レベルは、予め設定された最低基準レベル以上を常時確保しなければならない。
【0003】
このような液面レベルを確認するため、特許文献1には、作動油タンク内に液面レベルを検知する4個の液面検知用のセンサを設け、各検出センサからの信号に基づいて液面低下を判断し、警報を発するようにした作動油タンク内液面レベル検知装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2002−339902号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1に記載の装置は、検出センサが固定位置に取付けられているため、作業用フロントの交換等により油圧シリンダ等の油圧アクチュエータを変更した場合であっても、判定のための最低基準レベルを変更することはできない。このため、作業用フロントの変更に伴い、油圧シリンダが容量の大きいものに変更された場合には、液面レベルの変動が大きくなるため、作動油量の不足を生じていない場合であっても、液面が最低基準レベル以下として検出されるおそれがある。また、作動油タンクの内部に検出センサを設ける構成であるため、既存の作動油タンクの天板部に穿孔する等の加工をして検出センサを取付ける必要があり、後付けが困難であるという問題点がある。
【0006】
本発明は、上記問題点に鑑み、作動油に漏れがあるか否かを判定するための最低基準レベルを容易に変更することが可能となる作動油タンク内液面レベル検知装置を提供することを目的とする。また本発明は、後付けも容易に行なえる構成の作動油タンク内液面レベル検知装置を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項1の作動油タンク内液面レベル検知装置は、油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータに作動油を供給する油圧ポンプと、前記油圧ポンプにより前記油圧アクチュエータに供給される作動油を溜める作動油タンクとを備えた作業機における作動油タンク内液面レベル検知装置において、
前記作動油タンクの側面に固定されたブロック取付け座と、
上下向きの貫通孔を有すると共に、前記ブロック取付け座に上下位置調整可能に取付けられるブロックと、
一端を前記作動油タンクの上部にタンク内に連通させて接続し、他端を前記ブロックの上部に前記貫通孔に連通させて接続して取付けられ、少なくとも一部に可撓性を持たせた上部管と、
一端を前記作動油タンクの底部にタンク内に連通させて接続し、他端を前記ブロックの下部に前記貫通孔に連通させて接続して取付けられ、少なくとも一部に可撓性を持たせた下部管と、
前記ブロックに取付けられ、前記貫通孔に含まれる液面レベルが最低基準レベル以下であるか否かを検出する検出センサと、
前記検出センサの液面レベルが最低基準レベル以下であることを検出した際に警報を発する警報手段とを備えたことを特徴とする。
【0008】
請求項2の作動油タンク内液面レベル検知装置は、請求項1に記載の作動油タンク内液面レベル検知装置において、
前記下部管を、前記作動油タンクの底板部の中央に接続したことを特徴とする。
【0009】
請求項3の作動油タンク内液面レベル検知装置は、請求項1または2に記載の作動油タンク内液面レベル検知装置において、
前記上部管の前記一端を、前記前記作動油タンクの天板部に設けられている点検用窓を覆う上蓋に接続し、
前記下部管の前記一端を、前記作動油タンクの底板部に設けられている掃除用窓を覆う底蓋に接続したことを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
請求項1の発明によれば、検出センサを設けたブロックが作動油タンクに対して上下位置調整可能に取付けられるため、作業用フロントの交換等により油圧シリンダ等の油圧アクチュエータを変更した場合、ブロックの高さを変更することにより、液面検出のための最低基準レベルを変更することができる。このため、作業用フロントの変更に伴い、油圧アクチュエータが容量が変更された場合であっても、検出センサの高さ、すなわち液面の最低基準レベルの調整を行ない、最低基準レベルを適正な高さに設定でき、液面が最低基準レベル以下であることが検出された場合には警報を発することにより、作動油量の不足の発生を防止することができ、油圧ポンプにキャビテーションを防止することができる。
【0011】
請求項2の発明によれば、下部管を作動油タンクの底板の中央部に接続して設けたので、作業中にタンク内の液面が揺れても、外部にあるブロック中の液面レベルは、タンク内の中央部の高さと同じであるため、液面の揺れによる影響を受けない正確な液面レベルの検出が可能となる。
【0012】
請求項3の発明によれば、上部管および下部管を、それぞれ一般的な作動油タンクに設けられている天板部の点検用窓の上蓋と、底板部の掃除用窓の下蓋とに接続して設けたので、作動油タンク自体に加工を要することなく液面レベル検知装置を取付けることができ、液面レベル検知装置の後付けが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明による作動油タンク内液面レベル検知装置を適用する建設機械の一例を示す側面図である。
【図2】本発明による作動油タンク内液面レベル検知装置の一実施の形態を示す構成図である。
【図3】(A)は図2の実施の形態の要部拡大図、(B)は(A)のE矢視図である。
【図4】この実施の形態において、検出センサの位置調整を説明する図である。
【図5】この実施の形態における作業中の液面の揺れに関する作用を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
図1は本発明による作動油タンク内液面レベル検知装置を適用する建設機械の一例を示す側面図であり、建設機械がマテリアルハンドリング機である場合について示す。図1において、1はクローラ式下部走行体、2はこの下部走行体1のフレームの中央に立設した円筒状のポスト、3はこのポスト2の頂部に旋回装置4を介して旋回可能に設置された旋回フレームである。ポスト2の中間部には踊り場5が取付けられ、その下部にはこの踊り場5にオペレータや作業員が昇降するための梯子6が取付けられ、旋回フレーム3にも踊り場5と旋回フレーム3上の踊り場7との間でオペレータや作業員が昇降するための梯子8が取付けられている。
【0015】
旋回フレーム3上には作動油タンク9を有する油圧パワーユニット10や運転室11が搭載される。油圧パワーユニット10はエンジン等の原動機とこの原動機により駆動される油圧ポンプ(いずれも図示せず)を備えたものである。この油圧パワーユニット10に含まれる油圧ポンプは、後述の作業用フロント13の油圧シリンダ14,16,19や旋回装置4の旋回モータ(図示せず)や下部走行体1の走行モータ(図示せず)等の油圧アクチュエータへ作動油を供給するものである。
【0016】
13は作業用フロントであり、この作業用フロント13は、旋回フレーム3に油圧シリンダ14により俯仰可能に取付けられた長尺のブーム15と、このブーム15の先端に油圧シリンダ16により回動可能に取付けられた長尺のアーム17と、このアーム17の先端に油圧シリンダ19によりリンク20,21を介して回動可能に取付けられたリフティングマグネット22とからなる。このようなリフティングマグネット22を備えることにより、鉄を含むスクラップや資材の船舶等への積み込み積み下ろしや、集積作業を行なうものである。
【0017】
図2は本発明による作動油タンク内液面レベル検知装置の一実施の形態を示す構成図、図3(A)はその要部の構成を示す拡大図、図3(B)は図3(A)のE矢視図である。図2および図3において、9は作動油タンク、25はこの作動油タンク9の側面に溶接等により固定されたブロック取付け座、26はこの取付け座25にボルト27により着脱可能に取付けられたブロックである。28はこのブロック26に取付けた検出センサである。
【0018】
図3(A)、(B)に示すように、取付け座25には上下方向に複数のねじ孔25aを有し、これらのねじ孔25aのいずれかを選択し、ブロック26に設けたボルト挿通孔26aに貫挿したボルト27をねじ孔25aに螺合することにより、検出センサ28と共にブロック26の高さを調整可能に取付け可能としている。このブロック26には作動油タンク9内の油を通す上下向きの貫通孔26bを有する。
【0019】
29はブロック26の上部と作動油タンク9の上部との間を接続した上部管、30はブロック26の下部と作動油タンク9の下部との間を接続した下部管である。これらの管29,30は少なくとも一部に可撓性ホースを用いてブロック26の上下移動を可能としたものである。この実施の形態においては、上部管29を作動油タンク9に接続するため、図2に示すように、作動油タンク9の天板部9aに一般的に設けられている点検用窓9bを利用する。すなわち、一般に作動油タンク9の天板部9aにはその中央部に点検用の窓9bが設けられており、天板部9aには窓9bを囲むように蓋取付け用筒状体31が溶接され、この筒状体31には上蓋32がボルト33により着脱可能に取付けられている。
【0020】
この実施の形態においては、この上蓋32を上部管29に接続に利用するため、上蓋32に開口部32aを設け、この開口部32aに接続用配管34をその一端部で開口部32aを囲むように溶接して取付ける。そしてこの接続用配管34の他端部に上部管29の端部を外嵌してホースクランプ35により上部管29を接続用配管34に接続する。
【0021】
一方、ブロック26には、図3(A)、(B)に示すように、上部管29の他端部を接続するため、ブロック26の上部に貫通孔26bに連通させて接続管部26cを設け、この接続管部26cに上部管26の他端部を外嵌し、ホースクランプ36によりこの上部管26の他端部を接続管部26cに接続する。
【0022】
また、この実施の形態においては、図2に示すように、下部管30を作動油タンク9に接続するため、作動油タンク9の底板部9cに一般的に設けられている掃除用窓9dを利用する。すなわち、一般に作動油タンク9の底板部9cにはその中央部に掃除用の窓9dが設けられており、底板部9cにはこの窓9dを囲むように蓋取付け用筒状体38が溶接され、この筒状体38には窓9dを塞ぐ下蓋39がボルト40により着脱可能に取付けられている。
【0023】
この実施の形態においては、この下蓋39を下部管30の接続に利用するため、下蓋39に開口部39aを設け、この開口部39aに接続用配管41をこの接続用配管41の一端部で開口部39aを囲むように溶接して取付ける。そしてこの接続用配管41の他端部に下部管30の端部を外嵌してホースクランプ42により下部管30の一端部を接続用配管41に接続する。
【0024】
一方、ブロック26には、図3(A)、(B)に示すように、下部管30の他端部を接続するため、ブロック26の下部に貫通孔26bに管内部を連通させて接続管部26dを設け、この接続管部26dに下部管30の他端部を外嵌し、ホースクランプ43によりこの下部管30の他端部を接続管部26dに接続する。
【0025】
このようにブロック26を作動油タンク9に対して上部管29と下部管30との間に接続して設けたので、図2に示す作動油タンク9内の液面44の高さは、上部管29あるいは下部管30もしくはブロック26内の貫通孔26b内の液面の高さと同じになる。図2において、44aは検出センサ28の高さに等しい最低基準レベルである。
【0026】
前記検出センサ28は、図3(A)に示すように、フロート28aを有するもので、液面低下によりフロート28aが低下すると、検出センサ28内のスイッチがオフからオン、またはオンからオフとなるものである。なおこの検出センサ28としては、例えば2つの電極間に油が存在するか否かによって電極間の電気容量が変化することを利用し、液面がこの検出センサ28の高さにあるか否かを検出して、スイッチ素子のオンオフを制御するものであるものを用いることもできる。
【0027】
図2において、46はマテリアルハンドリング機の旋回フレーム3(図1参照)上に搭載したバッテリ、47は警報手段として運転室11に設けた警報ランプである。検出センサ28は、バッテリ46と警報ランプ47との間に電気的に接続して介在させ、作動油タンク9の液面44、すなわちブロック26内の液面が検出センサ28の位置より高い場合、または液面が上部管29内にある場合は、警報ランプ47は点灯せず、液面低下の警報は発生されない。一方、作動油タンク9の液面44、すなわちブロック26内の液面が検出センサ28の位置より低い場合または下部管30内に液面がある場合には、警報ランプ47が点灯してオペレータ等に警報が発せられる。このため、オペレータ等は、作動油タンク9内の液面の低下を知ることができ、作業を中止し、油圧ポンプのキャビテーションの発生を事前に防止し、油漏れの点検作業へ移行することができる。
【0028】
また、作業用フロント13の変更に伴い、油圧シリンダ14,16,19等が容量の大きいものに変更された場合には、油圧シリンダ14,16,19のボトム室への供給量が増大するので、液面44が低下しやすくなる。このため、図4に示すように、取付け座25に対するブロック26の高さを低くして検出センサ28の位置を低下させ、検出センサ28による液面検出レベル、すなわち最低基準レベル44aを低下させる。これにより、過度の警報発生を防止することができる。
【0029】
このように、この実施の形態によれば、作業用フロントの変更に伴い、油圧アクチュエータが容量が変更された場合であっても、検出センサの高さ、すなわち液面の基準レベルを調整を行ない、基準レベルを適正な高さに設定でき、液面が基準レベル以下であることが検出された場合には警報を発することにより、作動油量の不足の発生を防止することができ、油圧ポンプにキャビテーションを防止することができる。
【0030】
また、この実施の形態においては、作動油タンク9の外部に予め備えられている点検用窓9bの上蓋32や掃除用窓9dの下蓋39を用いて上部管29や下部管30を接続したので、検出センサを作動油タンク9内に設ける場合のように作動油タンク9の天板部9a等の溶断により分解する必要がなく、後付けが容易となる。
【0031】
また、この実施の形態においては、下部管30を底板部9cの中央部に接続したので、図5に示すように、作業中に走行や旋回フレーム3の旋回によって液面44が2点鎖線44bに示すように揺れて傾斜した場合であっても、上部管29や下部管30あるいはブロック26の貫通孔26b内の液面は作動油タンク9の中央部の液面44の高さに反映するので、液面の揺れの影響を受けない。このような構成は、液面44の平均高さを検出するために、特許文献1に記載のように、作動油タンク9内に4個の検出センサを設ける場合に比較し、検出センサ28の数を大幅に減少させることができ、構成の簡略化が達成できる。
【0032】
なを、上記の実施の形態においては、警報手段として警報ランプ47を用いたが、ブザー等の音響や音声による警報手段や表示パネルによる警報手段を用いてもよい。また本発明は、マテリアルハンドリング機以外に油圧ショベルやクレーンあるいはそのアームやブーム先端の作業具を変更した応用機械に適用することができる。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更、付加が可能である。
【符号の説明】
【0033】
1:下部走行体、2:ポスト、3:旋回フレーム、9:作動油タンク、9a:天板部、9b:点検用窓、9c:底板部、9d:掃除用窓、10:油圧パワーユニット、11:運転室、13:作業用フロント、14,16,19:油圧シリンダ、15:ブーム、17:アーム、22:リフティングマグネット、25:ブロック取付け座、25a:ねじ孔、26:ブロック、26a:ボルト挿通孔、26b:貫通孔、26c,26d:接続管部、27:ボルト、28:検出センサ、28a:フロート、29:上部管、30:下部管、31:円筒体、32:上蓋、32a:開口部、33:ボルト、34:接続用配管、35,36:ホースクランプ、38:円筒体、39:下蓋、39a:開口部、40:ボルト、41:接続用配管、42,43:ホースクランプ、44:液面、44a:最低基準レベル、46:バッテリ、47:警報ランプ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータに作動油を供給する油圧ポンプと、前記油圧ポンプにより前記油圧アクチュエータに供給される作動油を溜める作動油タンクとを備えた作業機における作動油タンク内液面レベル検知装置において、
前記作動油タンクの側面に固定されたブロック取付け座と、
上下向きの貫通孔を有すると共に、前記ブロック取付け座に上下位置調整可能に取付けられるブロックと、
一端を前記作動油タンクの上部にタンク内に連通させて接続し、他端を前記ブロックの上部に前記貫通孔に連通させて接続して取付けられ、少なくとも一部に可撓性を持たせた上部管と、
一端を前記作動油タンクの底部にタンク内に連通させて接続し、他端を前記ブロックの下部に前記貫通孔に連通させて接続して取付けられ、少なくとも一部に可撓性を持たせた下部管と、
前記ブロックに取付けられ、前記貫通孔に含まれる液面レベルが最低基準レベル以下であるか否かを検出する検出センサと、
前記検出センサの液面レベルが最低基準レベル以下であることを検出した際に警報を発する警報手段とを備えたことを特徴とする作動油タンク内液面レベル検知装置。
【請求項2】
請求項1に記載の作動油タンク内液面レベル検知装置において、
前記下部管を、前記作動油タンクの底板部の中央に接続したことを特徴とする作動油タンク内液面レベル検知装置。
【請求項3】
請求項1または2に記載の作動油タンク内液面レベル検知装置において、
前記上部管の前記一端を、前記前記作動油タンクの天板部に設けられている点検用窓を覆う上蓋に接続し、
前記下部管の前記一端を、前記作動油タンクの底板部に設けられている掃除用窓を覆う底蓋に接続したことを特徴とする作動油タンク内液面レベル検知装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate


【公開番号】特開2013−40831(P2013−40831A)
【公開日】平成25年2月28日(2013.2.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−177361(P2011−177361)
【出願日】平成23年8月14日(2011.8.14)
【出願人】(000005522)日立建機株式会社 (2,611)
【Fターム(参考)】