JP2013036533A - フィルタ付きエアブリーザ - Google Patents

Abstract

【課題】建設車両の作動油タンクや燃料タンクにおいて、油ミストによるフィルタの詰まりを防止し、フィルタの掃除間隔を長くし、延命化することが可能となる構成のフィルタ付きエアブリーザを提供する。
【解決手段】油タンク内部と外気とを連通させる空気通路を吸気通路と排気通路とに分離する。吸気通路にフィルタ２２および吸気用逆止弁１７を設け、排気通路に排気用逆止弁３５を設ける。排気管１０を排気口４２に接続し、その排気管の出口を油タンクの上面より下に設ける。
【選択図】図３

Description

本発明は、ダンプトラックや油圧ショベル等の建設車両において、作動油タンクや燃料タンク等の油タンクの上部に設けられるエアブリーザに関する。

油圧式アクチュエータを使用する建設車両においては、車体に作動油タンクを搭載し、この作動油タンクに溜める作動油を油圧ポンプから吐出して油圧式アクチュエータを作動させる構成を有する。また、エンジン駆動の建設車両においては、燃料タンクが車体に搭載される。これらの油タンクのうち、作動油タンクは、油圧式アクチュエータの作動に伴う油面の上昇、下降に伴い、油面より上に収容された空気層の圧力が一定の正圧、負圧内に収まるように、吸気用逆止弁および排気用逆止弁を有するエアブリーザがタンク上部に取付けられる。

油圧ショベルやダンプトラック等の建設車両は、塵埃が舞う掘削現場や道路等において使用されることがある。また、ダンプトラックの作動油タンクは、車体側部の前後の車輪の間のスペースに搭載され、車輪によって巻き上げられる粉塵や土砂が多い箇所に搭載される。これらの理由から、作動油タンクに塵埃が混入することを防止する必要があり、塵埃防止のため、エアブリーザに塵埃除去用のフィルタが取付けられる。

また、エンジン駆動の建設車両においては、エンジンに過剰の燃料を供給し、残った燃料を戻し回路に還流させ、戻し回路に設けた燃料クーラで冷却して燃料タンクに戻す制御が行なわれる。このため、燃料タンクにおいても、タンク内油面の上昇、下降が起こるので、同様にエアブリーザを設ける必要がある。建設車両においては、この燃料タンクの場合も塵埃の侵入を防止するためのフィルタが設けられる。

従来のフィルタ付きエアブリーザは、特許文献１に開示されているように、空気の出入口と油タンクの内部空間とを連通させる空気通路にフィルタを設け、フィルタと油タンクとの間の空気通路に、吸気の際に開く逆止弁と、排気の際に開く逆止弁とを設けている。

また、前記特許文献１には、油タンクの内部からフィルタを通して外部に漏れる油ミストがタンク上面に落下してタンク上面を汚すことを防止するため、エアブリーザの空気出入口の下に油受けを設け、この油受けに溜まる油を油タンク内に戻すように構成している。

実開平４−１１０２７６号公報

前記従来のフィルタ付きエアブリーザにおいて、油タンク内の油面が下がり、吸気を行なう際には、乾いた空気がフィルタを通して油タンク内に入る。しかしながら、排気の際には、油タンク内の空間に存在する油ミストが含まれた空気がフィルタを通過する。このため、油ミストがフィルタに付着する。この油ミストはフィルタの空気通過孔を塞ぐと共に、この油ミストの持つ接着作用により、外部からの塵埃をフィルタに付着させて目詰まりを促進し、フィルタの掃除間隔を短くしたり、フィルタの寿命を短くするという問題点があった。また、このようにフィルタが油ミストによって塞がれやすいことから、従来のエアブリーザにおいては、通気面積の大きなフィルタが必要になるという問題点があった。

また、前記特許文献１に記載のエアブリーザは、エアブリーザの空気出入口の下に油受けを設け、この油受けに溜まる油を油タンク内に戻すように構成している。しかしながら、この構成によると、塵埃の付着した油が油タンク内に混入され、油が汚染されるという不具合がある。

本発明は、上記問題点に鑑み、油ミストによるフィルタの詰まりを防止し、フィルタの掃除間隔を長くし、延命化することが可能となる構成のフィルタ付きエアブリーザを提供することを目的とする。また本発明は、塵埃が油に混入することによる汚染を防止することが可能となるフィルタ付きエアブリーザを提供することを他の目的とする。

請求項１のフィルタ付きエアブリーザは、建設車両の車体に搭載される油タンクの上部に設置されるフィルタ付きエアブリーザにおいて、
油タンク内部と外気とを連通させる空気通路を吸気通路と排気通路とに分離し、
前記吸気通路にフィルタおよび吸気用逆止弁を設け、前記排気通路に排気用逆止弁を設けたことを特徴とする。

請求項２のフィルタ付きエアブリーザは、請求項１に記載のフィルタ付きエアブリーザにおいて、
前記エアブリーザを、油タンクの上面に固定する下部部材とこの下部部材に着脱可能に取付ける上部部材とに分離し、
前記上部部材内に前記吸気通路と前記排気通路とを設けると共に、前記吸気通路にフィルタおよび吸気用逆止弁を設け、かつ前記排気通路に排気用逆止弁を設け、
前記下部部材に前記吸気通路と前記排気通路に連通する通路を設けたことを特徴とする。

請求項３のフィルタ付きエアブリーザは、請求項１に記載のフィルタ付きエアブリーザにおいて、
前記エアブリーザを、油タンクの上面に固定する下部部材とこの下部部材に着脱可能に取付ける上部部材とに分離し、
前記上部部材内に前記吸気通路を設けると共に、前記吸気通路にフィルタおよび吸気用逆止弁を設け、
前記下部部材に前記吸気通路に連通する通路を設けると共に、この通路から分岐した排気通路を設け、かつこの排気通路に排気用逆止弁を設けたことを特徴とする。

請求項４のフィルタ付きエアブリーザは、建設車両の車体に搭載される油タンクの上部に設置されるフィルタ付きエアブリーザにおいて、
油タンク内部と外気とを連通させる空気通路を吸気通路と排気通路とに分離し、
前記吸気通路にフィルタを設け、前記排気通路に排気用逆止弁を設けると共に、排気の際の前記フィルタにおける流動損失圧力より、前記排気用逆止弁のクラッキング圧を低く設定したことを特徴とする。

請求項５のフィルタ付きエアブリーザは、請求項１から４までのいずれか１項に記載のフィルタ付きエアブリーザにおいて、
前記排気通路の排気口に接続する排気管を設け、この排気管の排気出口を、前記油タンクの上面より下方に設けたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、吸気の際には空気はフィルタおよび吸気用逆止弁を通して油タンク内に導入される。一方、排気の際には油ミストを含んだ空気はフィルタを通らず、排気通路および排気用逆止弁を通してタンク外部に排出される。このため、油ミストがフィルタに付着することを防ぐことができ、油ミストの付着によるフィルタの目詰まりを防止するのみならず、付着した油ミストによるフィルタへの塵埃付着の助長を防止することができる。このため、フィルタ掃除の時間間隔を長くすることが可能になると共に、フィルタを延命化することができる。また、フィルタの機能を長期にわたって維持できるため、フィルタの機能を維持するためにフィルタ
を大型とする必要がなく、フィルタを小型化したエアブリーザを実現できる。

請求項２の発明によれば、上部部材として従来より下部部材に取付けられていた上部部材と同様の取付け構造を採用すれば、下部部材として従来のものを使用してもよく、上部部材のみを交換するだけで本発明の作用を得ることができ、交換部分の規模が小さくてすむ。

請求項３の発明によれば、下部部材として従来より作動油タンクに取付けられていた下部部材と同様の取付け構造を採用すれば、上部部材として従来のものを使用してもよく、下部部材のみを交換するだけで本発明の作用を得ることができ、交換部分の規模が小さくてすむ。

請求項４の発明によれば、吸気の際には空気はフィルタおよび吸気用逆止弁を通して油タンク内に導入される。一方、排気の際にはフィルタにおける通常流量時の流動損失圧力が排気用逆止弁のクラッキング圧より高いため、油ミストを含んだ空気はフィルタを通らず、排気通路および排気用逆止弁を通してタンク外部に排出される。このため、請求項１と同様の効果が得られる。また、吸気用逆止弁を省くことができるので、構成が簡略化され、コストダウンが図れる。

請求項５の発明によれば、排気管を設けると共に、その排気出口を油タンクの上面より下方に設けたので、油ミストを含む空気がエアブリーザの吸気口から離れ、油ミストの回り込みによるフィルタへの油ミストの付着が防止される。また、特許文献１に記載のように排気中の油ミストや塵埃が油タンク内に導入されることがなく、油の汚染が生じない。また、油ミストの油タンク上面への蓄積が防止され、油タンク上面の汚れが防止されると共に、メンテナンス作業の際の掃除が容易となる。

本発明のフィルタ付きエアブリーザを適用した建設車両の一例であるダンプトラックを示す側面図である。 本発明のフィルタ付きエアブリーザの一実施の形態を示す油タンクの側面図である。 本発明のフィルタ付きエアブリーザの一実施の形態を示す縦断面図である。 本発明のフィルタ付きエアブリーザの他の実施の形態を示す縦断面図である。 本発明のフィルタ付きエアブリーザの他の実施の形態を示す縦断面図である。

図１は本発明のフィルタ付きエアブリーザを適用する油タンクを備えた建設車両の一例であるダンプトラックを示す側面図である。このダンプトラックは、車体１の前後の前輪２、後輪３を取付け、車体の前部に運転室４を設置し、車体１の後部の枢支軸５を中心として油圧シリンダ６によりベッセル７が起伏可能に取付けられる。車体１の左側には作動油タンク８が搭載される。なお、車体１の右側には燃料タンクが搭載されるが、図示されていない。これらの作動油タンク８や燃料タンクは前輪２や後輪３の間にあり、塵埃の多い掘削現場や道路等において、塵埃にさらされると共に、前輪２や後輪３により巻き上げられる塵埃にさらされるため、後述のように、作動油タンク８内への塵埃の侵入を防止するフィルタ付きエアブリーザ９が作動油タンク８の上面に取付けられる。

図２はフィルタ付きエアブリーザ９を備えた作動油タンク８を示す側面図である。この実施の形態のエアブリーザ９は、作動油タンク８の上面に取付けられる下部部材９ａとその上に取付けられる上部部材９ｂとからなる。１０は排気管であり、この排気管１０はその排気出口１０ａは作動油タンク８の上面よりも下方に固定されている。

図３はこの実施の形態のエアブリーザの縦断面図である。図３において、下部部材９ａはボルト１２によって作動油タンク８の上板部１３に取付けられ、この下部部材９ａには、上板部１３に設けた開口部１３ａに連通する通気孔１４を有する。１５は作動油タンク８の上板部１３と下部部材９ａとの間に介在させた気密材である。

上部部材９ｂは、吸気用逆止弁１７とこの吸気用逆止弁１７を覆って取付けられるフィルタ２２およびそのフィルタケース２３を含む。吸気用逆止弁１７は、弁ケース１７ａと、弁体１７ｂと押しばね１７ｃとを備える。この吸気用逆止弁１７は、下部部材９ａ内に弁ケース１７ａの下部を嵌め、後述のフィルタケース２３の下板部２３ｂにより上面開口部を押さえて取付けられる。１９は弁ケース１７ａと下部部材９ａとの間に介在させた気密材である。弁ケース１７ａの下板部２０には前記通気孔１４に連通する通気孔２０ａを有する。また、弁ケース１７ａの下板部２０と下部部材９ａとの間に排気通路の一部となる隙間２１を形成する。

フィルタ２２は筒状をなし、このフィルタ２２を収容したフィルタケース２３は、筒状部２３ａと、下板部２３ｂと、上板部２３ｃとを有する。上板部２３ｃの筒状部２３ａに対する取付けは、筒状部２３ａの上部に設けた鍔部２３ｄと上板部２３ｃの端部とを合わせ、これらに設けたボルト挿通孔に挿通したボルト２４をナット２５に螺合し締結することにより行なう。２６は筒状部２３ａと上板部２３ｃとの間に介在させた気密材である。

このフィルタケース２３の下部部材９ａへの取付けは、筒状部２３ａの下部に設けた鍔部２３ｆを下部部材９ａに設けた鍔部１１に合わせ、これらに設けたボルト挿通孔に挿通したボルト２７をナット２８に螺合し締結することにより行なう。フィルタケース２３の筒状部２３ａの下部には吸気口２９を設けるとともに、下板部２３ｂにもこの吸気口２９から導入される空気をフィルタ２２の外周と筒状部２３ａとの間の空間３０に導入する通気孔３１を設ける。

前述のように、下板部２３ｂは吸気用逆止弁１７の弁ケース１７ａの上面開口部に当接して吸気用逆止弁１７の一部を構成する役目を果たす。この下板部２３ｂには吸気用逆止弁１７の弁口となる通気孔３２を設ける。また下板部２３ｂと弁体１７ｂとの間には気密材３３を介在させる。

この上部部材９ｂにおいて、フィルタケース２３の吸気口２９、通気孔３１、フィルタ２２の外周と筒状部２３ａとの間の空間３０、フィルタ２２、フィルタ２２内の空間３４、吸気用逆止弁１７、弁ケース１７ａの下板部２０に設けた通気孔２０ａとにより吸気通路を構成する。

３５は排気用逆止弁であり、この弁３５の弁ケースは、フィルタケース２３の筒状部２３ａから外方に延出させて形成した延出部３６と、フィルタケース２３の上板部２３ｃを延出させて形成した延出部３７とにより構成する。筒状部２３ａの延出部３６には弁口となる通気孔３８を設けると共に、この通気孔３８に装着する弁体３５ａと延出部３６との間に気密材３９を介在させる。また、上板部２３ｃの延出部３７と弁体３５ａとの間に押しばね３５ｂを介在させる。

この上部部材９ａにおいて、排気通路は、吸気用逆止弁１７の下板部２０と下部部材９ａとの間に形成した隙間２１と、吸気用逆止弁１７の弁ケース１７ａとフィルタケース２３ａにおける前記延出部３６の下方に形成した排気通路形成部４０との間に形成した排気用空間４１と、吸気用逆止弁１７と、延出部３６に形成した排気口４２とにより構成する。排気口４２には排気管１０を接続するための接続金具４４を取付け、この接続金具４４に継手４５を介して排気管１０を接続する。

この構成によれば、吸気の際には空気はフィルタ２２および吸気用逆止弁１７を通して作動油タンク８内に導入される。一方、排気の際には油ミストを含んだ空気はフィルタ２２を通らず、前記隙間２１、排気用空間４１、排気通路排気用逆止弁３５、排気口４２おおよび排気管１０を通してタンク外部に排出される。このため、油ミストがフィルタ２２に付着することを防ぐことができ、油ミストの付着によるフィルタ２２の目詰まりを防止するのみならず、付着した油ミストによるフィルタ２２への塵埃付着の助長を防止することができる。このため、フィルタ２２の掃除の時間間隔を長くすることが可能になると共に、フィルタ２２を延命化することができる。また、フィルタ２２の機能を長期にわたって維持できるため、フィルタ２２の機能を維持するためにフィルタ２２を大型とする必要がなく、フィルタ２２を小型化したエアブリーザを実現できる。

また、この実施の形態においては、上部部材９ｂを既存の下部部材９ａに取付け可能な構成とすることにより、上部部材９ｂのみを交換するだけで本発明の作用を得ることができるので、交換部分の規模が小さくてすむ。また、排気管１０の排気出口１０ａを作動油タンク８の上面より下方に設けたので、油ミストを含む空気がエアブリーザ９の吸気口２９から離れ、油ミストの回り込みによるフィルタへの油ミストの付着が防止される。また、特許文献１に記載のように排気中の油ミストや塵埃が作動油タンク８内に導入されることがなく、油の汚染が生じない。また、油ミストの作動油タンク８上面への蓄積が防止され、作動油タンク８の上面の汚れが防止されると共に、メンテナンスの際の掃除が容易となる。

図４は本発明によるエアブリーザの他の実施の形態を示す縦断面図である。この実施の形態は、上部部材９ａに排気通路を設けるのではなく、下部部材９ａに排気通路および排気用逆止弁を設けたものである。図４において、図３と同じ符号は等価の機能を発揮する部分であり、上部部材９ｂには、前記フィルタ２２と吸気用逆止弁１７を有する吸気通路を設ける。

一方、下部部材９ａにおいて、５０は下部部材９ａの側面から側方に延出させて設けた排気通路形成用の延出部であり、この延出部５０は下板部５０ａと筒状部５０ｂとからなる上面開口の容器状をなし、この延出部５０の上面開口部にボルト５１、ナット５２により上板５３を設けて上面開口部を閉塞することにより、排気通路５４を形成する。５６は延出部５０の下板部５０ａに設けた排気の入口および弁口となる通気孔、５７は筒状部５０ｂに設けた排気口である。

５９はこの延出部５０と上板５３とを弁ケースとして構成される排気用逆止弁である。この排気用逆止弁５９は、弁体５９ａを下板部５０ａの通気孔５６の形成部に装着し、下板部５０ａと弁体５９ａとの間に気密材６０を介在させ、弁体５９ａと上板５３との間に押しばね５９ｂを設けて排気用逆止弁５９を構成する。排気口５７には前記実施の形態と同様に接続金具４４と継手４５により排気管１０を接続する。この実施の形態においては、作動油タンク８の上板部１３に設けた通気孔１３ａに、下部部材９ａに設けた通気孔１４を対面させている。また、延出部５０に設けた通気孔５６を、作動油タンク８の上板部１３に設けた別の通気孔１３ｂに対面させている。

この実施の形態においても、作動油タンク８から排出される油ミストを含んだ空気は延出部５０の下板部５０ａに設けた通気孔５６、排気用逆止弁５９、排気口５７、および排気管１０を通して排出されるから、フィルタ２２の油ミストの付着が防止され、前記実施の形態と同様の効果を奏することができる。また、下部部材９ａとして従来より作動油タンク８に取付けられていた下部部材と同様の取付け構造を採用すれば、上部部材として従来のものを使用してもよく、下部部材９ａのみを交換するだけで本発明の作用を得ることができ、交換部分の規模が小さくてすむ。

図５は本発明のエアブリーザの他の実施の形態を示す図である。図５において、６３はフィルタケース、６４はこのフィルタケース６３内に嵌合したブロックであり、このブロック６４の下部に雄ねじ部６５を有し、この雄ねじ部６５を作動油タンク８の上板部１３に設けたねじ孔１３ｃに螺合してエアブリーザを取付ける。６６はフィルタケース６３とブロック６４との間に挟持して取付けた筒状のフィルタである。６７はブロック６４に設けた吸気口であり、この吸気口６７はブロック６４に設けた吸気通路６８を通してフィルタ６６の外周の空間６９に連通し、フィルタ６６の内部はブロック６４の中心に設けた通気孔７０に連通する。

７１は排気用逆止弁であり、この弁７１はブロック６４に設けた弁収容空間に収容して取付けられる。７１ａはこの弁７１の弁体、７１ｂは押しばねである。この弁の弁口７３は、通気孔７４を通してブロック６４の中心の通気孔７０に連通させる。７５は排気口である。この排気口７５にも前記排気管１０を接続することが好ましい。

このエアブリーザは、フィルタ６６の通常の空気の流動損失圧力より排気用逆止弁７１のクラッキング圧を低く設定することにより、吸気は実線７６で示すように、吸気口６７、吸気通路６８、フィルタ外周の空間６９、フィルタ６６、通気孔７０を通して作動油タンク８内に導入される。一方、排気は、点線７７で示すように、通気孔７０、通気孔７４、弁口７３、排気用逆止弁７１、排気口７５を通して外部に排出される。

このように、この実施の形態においても、排気の際には油ミストを含んだ空気はフィルタ６６を通らず、通気孔７４からなる排気通路および排気用逆止弁７１を通してタンク外部に排出される。このため、油ミストがフィルタ６６に付着することを防ぐことができ、油ミストの付着によるフィルタの目詰まりを防止するのみならず、付着した油ミストによるフィルタ６６への塵埃付着の助長を防止することができ、フィルタ６６の掃除の時間間隔を長くすることが可能になると共に、フィルタ６６を延命化することができる。また、図３、図４の実施の形態における吸気用逆止弁１７を省くことができるので、構成が簡略化され、コストダウンが図れる。

本発明を実施する場合、上記実施の形態に限らず、種々の変更、付加が可能である。例えば吸気通路構成部品と排気通路構成部品をそれぞれ組み合わせることなく独立の部品として構成し、各部品をそれぞれ作動油タンク８の上板部１３の別々の取付け孔に取付ける構造としてもよい。また、この場合、排気通路構成部品を取付ける孔として、作動油タンク洗浄液を導入する孔を用いることができる。この洗浄液を導入する孔は通常は栓により閉塞されているが、この栓の代わりに排気通路構成部品を取付ける構造とすれば、排気通路構成部品用の取付け孔を設ける必要がなくなる。

また本発明のエアブリーザは、建設車両の作動油タンクのみならず、燃料タンクにも適用可能である。また、建設車両もダンプトラックのみならず、油圧ショベルやクレーンあるいはこれらの作業具を別の作業具に交換した応用車両等の他の建設車両に適用可能である。

１：車体、２：前輪、３：後輪、４：運転室、６：油圧シリンダ、７：ベッセル、８：作動油タンク、９：エアブリーザ、９ａ：下部部材、９ｂ：上部部材、１０：排気管、１０ａ：排気出口、１３：上板部、１３ａ，１３ｂ：開口部、１３ｃ：ねじ孔、１４：通気孔、１７：吸気用逆止弁、２１：隙間、２２：フィルタ、２３：フィルタケース、２９：吸気口、３０：フィルタ外周空間、３１，３２：通気孔、３５：排気用逆止弁、３６：延出部、３７：延出部、３８：通気孔、４０：排気通路形成部、４１：排気用空間、４２：排気口、５０：延出部、５３：上板、５４：排気通路、５６：通気孔、５７：排気口、５９：排気用逆止弁、６３：フィルタケース、６４：ブロック、６５：雄ねじ部、６６：フィルタ、６７：吸気口、６８：吸気通路、６９：フィルタ外周空間、７０：通気孔、７１：排気用逆止弁、７４：通気孔、７５：排気口、７６：吸気の流れ、７７：排気の流れ

Claims (5)

1. 建設車両の車体に搭載される油タンクの上部に設置されるフィルタ付きエアブリーザにおいて、
   油タンク内部と外気とを連通させる空気通路を吸気通路と排気通路とに分離し、
   前記吸気通路にフィルタおよび吸気用逆止弁を設け、前記排気通路に排気用逆止弁を設けたことを特徴とするフィルタ付きエアブリーザ。
2. 請求項１に記載のフィルタ付きエアブリーザにおいて、
   前記エアブリーザを、油タンクの上面に固定する下部部材とこの下部部材に着脱可能に取付ける上部部材とに分離し、
   前記上部部材内に前記吸気通路と前記排気通路とを設けると共に、前記吸気通路にフィルタおよび吸気用逆止弁を設け、かつ前記排気通路に排気用逆止弁を設け、
   前記下部部材に前記吸気通路と前記排気通路に連通する通路を設けたことを特徴とするフィルタ付きエアブリーザ。
3. 請求項１に記載のフィルタ付きエアブリーザにおいて、
   前記エアブリーザを、油タンクの上面に固定する下部部材とこの下部部材に着脱可能に取付ける上部部材とに分離し、
   前記上部部材内に前記吸気通路を設けると共に、前記吸気通路にフィルタおよび吸気用逆止弁を設け、
   前記下部部材に前記吸気通路に連通する通路を設けると共に、この通路から分岐した排気通路を設け、かつこの排気通路に排気用逆止弁を設けたことを特徴とするフィルタ付きエアブリーザ。
4. 建設車両の車体に搭載される油タンクの上部に設置されるフィルタ付きエアブリーザにおいて、
   油タンク内部と外気とを連通させる空気通路を吸気通路と排気通路とに分離し、
   前記吸気通路にフィルタを設け、前記排気通路に排気用逆止弁を設けると共に、排気の際の前記フィルタにおける流動損失圧力より、前記排気用逆止弁のクラッキング圧を低く設定したことを特徴とするフィルタ付きエアブリーザ。
5. 請求項１から４までのいずれか１項に記載のフィルタ付きエアブリーザにおいて、
   前記排気通路の排気口に接続する排気管を設け、この排気管の排気出口を、前記油タンクの上面より下方に設けたことを特徴とするフィルタ付きエアブリーザ。

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