特開 2024-136012 プラグ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024136012

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】プラグ

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/00 20060101AFI20240927BHJP

   F16L 55/00 20060101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

E02F9/00 B

E02F9/00 Z

F16L55/00 S

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023046959

(22)【出願日】2023-03-23

(71)【出願人】

【識別番号】000005522

【氏名又は名称】日立建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000442

【氏名又は名称】弁理士法人武和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】秋田 秀樹

(72)【発明者】

【氏名】横井 香保里

(72)【発明者】

【氏名】畑 典仁

(72)【発明者】

【氏名】内山 貴智

【テーマコード（参考）】

2D015

【Ｆターム（参考）】

2D015BA04

(57)【要約】

【課題】作業機械から取り外された油圧機器の給排口を閉塞する際に、油圧機器の内部に錆が発生するのを防止可能なプラグを提供する。
【解決手段】プラグ（３０）は、油圧機器に対する作動油の給排口を閉塞するものであって、給排口に着脱可能に取り付けられて、給排口を閉塞する閉塞部（３１）と、閉塞部（３１）によって給排口が閉塞された状態で、油圧機器の内部に拡散して防錆皮膜を形成する気化性防錆剤（３３）とを備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

油圧機器に対する作動油の給排口を閉塞するプラグにおいて、
前記給排口に着脱可能に取り付けられて、前記給排口を閉塞する閉塞部と、
前記閉塞部によって前記給排口が閉塞された状態で、前記油圧機器の内部に拡散して防錆皮膜を形成する気化性防錆剤とを備えることを特徴とするプラグ。

【請求項2】

請求項１に記載のプラグにおいて、
前記気化性防錆剤を含んだ状態で所定の形状に成形された気化性防錆樹脂を備え、
前記閉塞部は、前記気化性防錆樹脂を交換可能に保持することを特徴とするプラグ。

【請求項3】

請求項２に記載のプラグにおいて、
前記閉塞部は、
筒体の外周面に形成された雄ネジと、
前記筒体の内側に前記気化性防錆樹脂を収容する収容室と、
前記筒体の先端開口の周方向に離間した位置から径方向内向きに突出する複数の爪とを備えることを特徴とするプラグ。

【請求項4】

請求項３に記載のプラグにおいて、
前記閉塞部には、前記筒体を径方向に貫通する第１貫通孔が形成され、
前記気化性防錆樹脂には、前記収容室の内部で前記第１貫通孔に連通する第２貫通孔が形成され、
連通する前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔に挿抜されるピンを備えることを特徴とするプラグ。

【請求項5】

請求項２に記載のプラグにおいて、
前記閉塞部は、
筒体の外周面に形成された雄ネジと、
前記筒体の内側に前記気化性防錆樹脂の少なくとも一部を収容する収容室とを備え、
前記気化性防錆樹脂は、前記筒体の先端開口を通じて前記収容室に圧入可能な形状であることを特徴とするプラグ。

【請求項6】

請求項５に記載のプラグにおいて、
前記気化性防錆樹脂は、円筒形状の前記収容室に内接する多角形状であることを特徴とするプラグ。

【請求項7】

請求項２に記載のプラグにおいて、
前記気化性防錆樹脂は、水溶性または油溶性の被膜で覆われていることを特徴とするプラグ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、油圧機器の給排口を閉塞するプラグに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、油圧ショベルのフロント作業機を動作させる油圧シリンダは、油圧ショベルを輸送する際に取り外されて、作動油を抜いた状態で油圧ショベル本体とは別々に輸送されるのが一般的である。

【0003】

このような場合において、油圧シリンダに対して作動油を給排する給排口を通じて、異物が侵入するのを防止することを目的として、給排口をプラグで閉塞する場合がある（例えば、特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５－２０７５１３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、油圧シリンダから作動油を抜く際に空気が侵入すると、空気に含まれる水分で油圧シリンダの内部に錆が発生する可能性がある。

【0006】

本発明は、上記した実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、作業機械から取り外された油圧機器の給排口を閉塞する際に、油圧機器の内部に錆が発生するのを防止可能なプラグを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明は、油圧機器に対する作動油の給排口を閉塞するプラグにおいて、前記給排口に着脱可能に取り付けられて、前記給排口を閉塞する閉塞部と、前記閉塞部によって前記給排口が閉塞された状態で、前記油圧機器の内部に拡散して防錆皮膜を形成する気化性防錆剤とを備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、作業機械から取り外された油圧機器の給排口を閉塞する際に、油圧機器の内部に錆が発生するのを防止可能なプラグを得ることができる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】油圧ショベルの側面図である。

【図2】ブームシリンダの概略断面図である。

【図3】プラグの断面図である。

【図4】変形例１に係るプラグ及び気化性防錆タブレットを示す図である。

【図5】変形例２に係るプラグ及び気化性防錆タブレットを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明に係る油圧ショベル１（作業機械）の実施形態について、図面を用いて説明する。但し、作業機械の具体例は、油圧ショベル１に限定されず、ホイールローダ、ダンプトラック、クレーン車など、油圧機器を搭載するものであればよい。また、本明細書中の前後左右は、特に断らない限り、油圧ショベル１に搭乗して操作するオペレータの視点を基準としている。

【0011】

図１は、油圧ショベル１の側面図である。図１に示すように、油圧ショベル１は、下部走行体２と、下部走行体２により支持された上部旋回体３とを備える。下部走行体２及び上部旋回体３は、車体の一例である。

【0012】

下部走行体２は、無限軌道帯である左右一対のクローラ４を備える。そして、走行モータ５の駆動により、左右一対のクローラ４が独立して回転する。その結果、油圧ショベル１が走行する。但し、下部走行体２は、クローラ４に代えて、装輪式であってもよい。

【0013】

上部旋回体３は、旋回モータ６によって旋回可能に下部走行体２に支持されている。すなわち、旋回モータ６が回転することによって、下部走行体２に対して上部旋回体３が旋回する。上部旋回体３は、ベースとなる旋回フレーム７と、旋回フレーム７の前方左側に配置されたキャブ（運転席）８と、旋回フレーム７の後部に配置されたカウンタウェイト９と、旋回フレーム７の前方中央に上下方向に回動可能に取り付けられたフロント作業機１０（作業装置）とを主に備える。

【0014】

キャブ８は、左右方向（車体の幅方向）において、フロント作業機１０に隣接して配置されている。より詳細には、キャブ８は、フロント作業機１０の左方（左右方向の一方側）に配置されている。但し、キャブ８の配置は前述の例に限定されず、キャブ８は、左右方向におけるフロント作業機１０の一方側に配置されていればよい。

【0015】

キャブ８には、油圧ショベル１を操作するオペレータが搭乗する空間が形成されている。そして、キャブ８の内部には、オペレータが着席するシートと、シートに着席したオペレータにより操作される操作装置が配置されている。操作装置は、油圧ショベル１を動作させるためのオペレータの操作を受け付ける。オペレータによって操作装置が操作されることによって、下部走行体２が走行し、上部旋回体３が旋回し、フロント作業機１０が動作する。なお、操作装置の具体例としては、レバー、ステアリングホイール、ペダル、スイッチ等が挙げられる。

【0016】

フロント作業機１０は、上部旋回体３に起伏可能に支持されたブーム１１と、ブーム１１の先端に回動（クラウド、ダンプ）可能に支持されたアーム１２と、アーム１２の先端に回動（クラウド、ダンプ）可能に支持されたバケット１３（アタッチメント）と、ブーム１１を駆動させるブームシリンダ１４と、アーム１２を駆動させるアームシリンダ１５と、バケット１３を駆動させるバケットシリンダ１６とを含む。なお、アタッチメントの具体例はバケット１３に限定されず、グラップル、カッタ、破砕機、ブレーカ等でもよい。カウンタウェイト９は、フロント作業機１０との重量バランスを取るためのもので、上面視円弧形状を成す重量物である。

【0017】

走行モータ５及び旋回モータ６は、作動油が給排されることによって回転する油圧モータの一例である。また、ブームシリンダ１４、アームシリンダ１５、及びバケットシリンダ１６は、作動油が給排されることによって伸縮する油圧シリンダの一例である。また、油圧モータ及び油圧シリンダは、油圧アクチュエータの一例である。さらに、油圧アクチュエータ、油圧アクチュエータに向けて作動油を圧送する油圧ポンプ、及び作動油を貯留する作動油タンクは、油圧機器の一例である。

【0018】

図２は、ブームシリンダ１４の概略断面図である。図２に示すように、ブームシリンダ１４は、シリンダチューブ２１と、ピストン２２と、シリンダロッド２３と、キャップ２４とを主に備える。

【0019】

シリンダチューブ２１は、軸方向の一端が開放された円筒形状の外形を呈する。ピストン２２は、シリンダチューブ２１の内部を軸方向に移動可能に構成されている。また、ピストン２２は、シリンダチューブ２１の内部空間を、閉塞端側のボトム室２５と、開放端側のロッド室２６とに隔てる。シリンダロッド２３は、基端がピストン２２に接続され、開放端を通じてシリンダチューブ２１の外部にまで突出している。キャップ２４は、シリンダロッド２３を突出させた状態で、シリンダチューブ２１の開放端を閉塞する。

【0020】

ボトム室２５及びロッド室２６の間は、ピストン２２によって液密に隔てられている。また、ロッド室２６は、キャップ２４によって気密に保たれている。さらに、シリンダチューブ２１には、ボトム室２５及びロッド室２６に連通する開口２５ａ、２６ａが設けられている。そして、開口２５ａ、２６ａには、配管２７、２８が接続されている。配管２７、２８は、例えば、鋼管、ホース、またはこれらを組み合わせて構成される。

【0021】

配管２７は、一端２７ａが開口２５ａに接続され、他端２７ｂが油圧回路に接続される。そして、配管２７は、油圧回路（油圧ポンプ）から圧送された作動油をボトム室２５に供給し、ボトム室２５から排出された作動油を油圧回路（作動油タンク）に排出する。配管２８は、一端２８ａが開口２６ａに接続され、他端２８ｂが油圧回路に接続される。そして、配管２８は、油圧回路（油圧ポンプ）から圧送された作動油をロッド室２６に供給し、ロッド室２６から排出された作動油を油圧回路（作動油タンク）に排出する。

【0022】

例えば、油圧ショベル１からブームシリンダ１４を取り外す場合、配管２７、２８の他端２７ｂ、２８ｂを油圧回路から切り離して、シリンダチューブ２１内の作動油を他端２７ｂ、２８ｂを通じて排出する。この場合、配管２７、２８の他端２７ｂ、２８ｂは、ブームシリンダ１４に対して作動油を給排する給排口の一例である。

【0023】

ここで、配管２７、２８の他端２７ｂ、２８ｂを油圧回路から切り離すと、他端２７ｂ、２８ｂ（すなわち、給排口）を通じて、シリンダチューブ２１及び配管２７、２８の内部に空気や異物が侵入する可能性がある。そこで、ブームシリンダ１４を取り外した後に、配管２７、２８の他端２７ｂ、２８ｂをプラグ３０で閉塞する。

【0024】

なお、給排口とは、油圧機器に作動油を供給するだけの給油口、油圧機器から作動油を排出するだけの排油口、または油圧機器に対して作動油の供給及び排出の両方を行う給排油口のいずれかを指す。

【0025】

また、給排口は、配管２７、２８の他端２７ｂ、２８ｂに限定されない。他の例として、油圧ショベル１からブームシリンダ１４を取り外す場合、シリンダチューブ２１から配管２７、２８を切り離して、シリンダチューブ２１内の作動油を開口２５ａ、２６ａを通じて排出してもよい。この場合、シリンダチューブ２１の開口２５ａ、２６ａは、ブームシリンダ１４に対して作動油を給排する給排口の他の例である。

【0026】

プラグ３０は、例えば、ボルト状（ネジ状）の外形を呈する。そして、プラグ３０は、配管２７、２８の他端２７ｂ、２８ｂの内周面に設けられた雌ネジに螺合されることによって、配管２７、２８の他端２７ｂ、２８ｂを閉塞する。他端２７ｂ、２８ｂの内周面に設けられた雌ネジは、油圧回路側の配管に設けられた雄ネジに螺合されるためのものである。すなわち、プラグ３０には、油圧回路側の配管に設けられた雄ネジと同径且つ同ピッチの雄ネジ３４が形成されている。

【0027】

図３は、プラグ３０の断面図である。図３に示すように、プラグ３０は、軸部３１（閉塞部）と、頭部３２と、気化性防錆タブレット３３（気化性防錆樹脂）とを主に備える。

【0028】

軸部３１は、軸方向の両端が開放された筒体である。軸部３１の外周面には、雄ネジ３４が形成されている。また、軸部３１の内側には、気化性防錆タブレット３３を収容する収容室３５が形成されている。さらに、軸部３１の一端（基端）は、頭部３２によって閉塞されている。一方、軸部３１の他端（先端）は、開放されている。そして、軸部３１の先端開口には、複数の爪３６が形成されている。

【0029】

複数の爪３６は、軸部３１の先端開口の周方向に離間した位置に設けられている。また、複数の爪３６は、各々が軸部３１の径方向内向きに突出している。そのため、複数の爪３６の先端同士を結んだ仮想円の直径Ｄ１は、気化性防錆タブレット３３の直径Ｄ２より小さくなっている。これにより、複数の爪３６は、収容室３５に収容された気化性防錆タブレット３３の脱落を防止する。

【0030】

また、複数の爪３６の外面（収容室３５と対面する内面と反対側の面）は、爪３６が先細り形状になるように傾斜するガイド面３７となっている。このガイド面３７に気化性防錆タブレット３３を押し当てることによって、爪３６が弾性変形して気化性防錆タブレット３３が収容室３５に挿入可能になる。一方、収容室３５内の気化性防錆タブレット３３を取り出す際には、例えば、気化性防錆タブレット３３を細かく砕けばよい。すなわち、軸部３１は、気化性防錆タブレット３３を交換可能に保持している。

【0031】

頭部３２は、軸部３１の基端に取り付けられている。また、頭部３２は、プラグ３０を給排口に着脱するための治具を受け入れ可能な形状となっている。一例として、頭部３２は、六角レンチを係止するために六角形の外形を呈していてもよい。他の例として、頭部３２の軸部３１と反対側の面には、治具の先端を受け入れ可能な形状（例えば、六角形状、“＋”形状、“－”形状）の凹部が形成されていてもよい。

【0032】

気化性防錆タブレット３３は、所定の形状（例えば、円盤形状、円柱形状）に成形された樹脂の塊（個体）である。気化性防錆タブレット３３は、気化性防錆剤と、気化性防錆剤を含んだ状態で所定の形状に成形可能な樹脂基材とで構成される。気化性防錆剤は、防錆作用を有すると共に、常温で徐々に気化する化合物または混合物である。気化性防錆剤の組成は既に周知なので、詳細な説明は省略する。

【0033】

軸部３１の先端を給排口に当接させた状態で、治具で頭部３２を正回転させると、軸部３１の雄ネジ３４が給排口の雌ネジに螺合される。これにより、軸部３１が給排口の内部に進入して、プラグ３０によって給排口が閉塞される。また、給排口を閉塞したプラグ３０の頭部３２を治具で逆回転させると、プラグ３０が給排口から取り外される。すなわち、プラグ３０は、給排口に着脱可能に構成されている。

【0034】

さらに、プラグ３０（より詳細には、軸部３１）で給排口が閉塞された状態で、収容室３５は、軸部３１の先端開口を通じて配管２７、２８の内部に開放される。そのため、収容室３５に収容された気化性防錆タブレット３３から気化した気化性防錆剤は、シリンダチューブ２１及び配管２７、２８の内部に拡散して、内壁面に防錆皮膜を形成する。

【0035】

また、図３（Ｂ）に示すように、軸部３１には、第１貫通孔３１ｘ、３１ｙが形成されていてもよい。第１貫通孔３１ｘ、３１ｙは、軸部３１を径方向に貫通する。また、第１貫通孔３１ｘ、３１ｙは、一直線上に並んでいる。一方、気化性防錆タブレット３３には、第２貫通孔３３ｘが形成されていてもよい。そして、収容室３５に収容された気化性防錆タブレット３３の第２貫通孔３３ｘは、第１貫通孔３１ｘ、３１ｙに連通する。さらに、プラグ３０は、連通した第１貫通孔３１ｘ、３１ｙ及び第２貫通孔３３ｘに挿抜されるピン３８を備えていてもよい。

【0036】

上記の実施形態によれば、例えば以下の作用効果を奏する。

【0037】

上記の実施形態によれば、給排口を閉塞するプラグ３０から気化した気化性防錆剤が、シリンダチューブ２１及び配管２７、２８の内部に拡散して、内壁面に防錆皮膜を形成する。これにより、ブームシリンダ１４から作動油を抜く際に侵入した空気に含まれる水分で、ブームシリンダ１４の内部に錆が発生するのを防止できる。

【0038】

また、上記の実施形態に係るプラグ３０によれば、気化性防錆タブレット３３を交換可能に保持するので、気化性防錆剤が気化しきった気化性防錆タブレット３３を交換すれば、プラグ３０を繰り返し使用することができる。なお、気化性防錆タブレット３３を交換可能に保持する具体的な構成は、複数の爪３６及びピン３８の例に限定されない。

【0039】

［変形例］
図４及び図５を参照して、変形例１、２に係るプラグ３０Ａ及び気化性防錆タブレット３３Ａ、３３Ｂを説明する。図４は、変形例１に係るプラグ３０Ａ及び気化性防錆タブレット３３Ａを示す図である。図５は、変形例２に係るプラグ３０Ａ及び気化性防錆タブレット３３Ｂを示す図である。なお、上記の実施形態との共通点の詳細な説明は省略し、相違点を中心に説明する。

【0040】

図４及び図５に示すように、変形例１、２に係るプラグ３０Ａは、雄ネジ３４及び収容室３５を有する軸部３１と、頭部３２とで構成される点で、上記の実施形態と共通する。また、変形例１、２に係るプラグ３０Ａは、爪３６が省略されている点で、上記の実施形態と相違する。さらに、変形例１、２に係るプラグ３０Ａは、軸部３１の内周面（すなわち、収容室３５を画定する面）が円筒形状である。換言すれば、軸部３１の軸方向に直交する収容室３５の断面（以下、「横断面」と表記する。）は、真円形状である。

【0041】

また、図４及び図５に示すように、変形例１、２に係る気化性防錆タブレット３３Ａ、３３Ｂは、収容室３５に圧入可能な形状である。より詳細には、変形例１に係る気化性防錆タブレット３３Ａの横断面は、収容室３５の直径より僅かに大きい真円形状である。また、変形例２に係る気化性防錆タブレット３３Ｂは、収容室３５に内接する多角形状である。なお、図５では、多角形状の一例として星型を図示したが、三角形、四角形、その他の多角形などでもよい。

【0042】

また、変形例１、２に係る気化性防錆タブレット３３Ａ、３３Ｂの軸方向の長さＬ１は、軸部３１（収容室３５）の軸方向の長さＬ２より長くなっている。すなわち、変形例１、２に係る気化性防錆タブレット３３Ａ、３３Ｂは、軸部３１の先端開口から突出している。換言すれば、変形例１、２に係る収容室３５は、気化性防錆タブレット３３Ａ、３３Ｂの一部のみを収容する。さらに、変形例１に係る気化性防錆タブレット３３Ａには、軸方向に貫通する貫通孔３９が形成されている。

【0043】

気化性防錆タブレット３３Ａ、３３Ｂを保持する具体的な方法は、爪３６及びピン３８に限定されず、変形例１、２のように圧入でもよい。そして、このような方法で気化性防錆タブレット３３Ａ、３３Ｂを保持することによって、気化性防錆タブレット３３Ａ、３３Ｂの大きさを、気化性防錆タブレット３３と比較して大きくできる。これにより、気化性防錆タブレット３３Ａ、３３Ｂの表面積が増えるので、シリンダチューブ２１及び配管２７、２８の内部に気化性防錆剤を素早く拡散させることができる。

【0044】

また、変形例１のように、気化性防錆タブレット３３Ａに貫通孔３９を形成することによって、表面積をさらに増加させることができる。さらに、変形例２のように、気化性防錆タブレット３３Ｂを収容室３５に内接させることによって、軸部３１と気化性防錆タブレット３３Ｂとの間にも隙間ができるので、表面積をさらに増加させることができる。但し、気化性防錆タブレット３３Ａ、３３Ｂの表面積を増加させる方法は、貫通孔３９や多角形状に限定されず、軸方向または周方向に延びる溝、表面に設けられた凹部などでもい。

【0045】

［その他の変形例］
気化性防錆タブレット３３、３３Ａ、３３Ｂは、水溶性または油溶性の被膜で覆われていてもよい。これにより、プラグ３０、３０Ａを給排口に装着する前に、気化性防錆剤が気化するのを抑制できる。また、プラグ３０、３０Ａを給排口に装着した後に、シリンダチューブ２１及び配管２７、２８内の水分や油分に反応して被膜が除去されるので、シリンダチューブ２１及び配管２７、２８内に気化性防錆剤を拡散させることができる。

【0046】

また、基材樹脂と気化性防錆剤とを混ぜて、気化性防錆タブレット３３、３３Ａ、３３Ｂを構成することに限定されない。他の例として、気化性防錆剤を含むシートをプラグ３０、３０Ａに貼付してもよい。さらに他の例として、気化性防錆剤をプラグ３０、３０Ａの表面に直接塗布してもよい。

【0047】

さらに、プラグ３０、３０Ａは、ブームシリンダ１４の給排口を閉塞することに限定されず、前述した油圧モータ、油圧シリンダ、油圧アクチュエータ、または油圧機器の給排口を閉塞するのに用いることも可能である。

【0048】

上述した実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。

【符号の説明】

【0049】

１ 油圧ショベル
２ 下部走行体
３ 上部旋回体
４ クローラ
５ 走行モータ（油圧機器）
６ 旋回モータ（油圧機器）
７ 旋回フレーム
８ キャブ
９ カウンタウェイト
１０ フロント作業機
１１ ブーム
１２ アーム
１３ バケット
１４ ブームシリンダ（油圧機器）
１５ アームシリンダ（油圧機器）
１６ バケットシリンダ（油圧機器）
２１ シリンダチューブ
２２ ピストン
２３ シリンダロッド
２４ キャップ
２５ ボトム室
２５ａ，２６ａ 開口（給排口）
２６ ロッド室
２７，２８ 配管
２７ａ，２８ａ 一端
２７ｂ，２８ｂ 他端（給排口）
３０，３０Ａ プラグ
３１ 軸部（閉塞部）
３１ｘ，３１ｙ 第１貫通孔
３２ 頭部
３３，３３Ａ，３３Ｂ 気化性防錆タブレット（気化性防錆樹脂）
３３ｘ 第２貫通孔
３４ 雄ネジ
３５ 収容室
３６ 爪
３７ ガイド面
３８ ピン
３９ 貫通孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】