JP2007162313A - 建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】 フロント装置を操作する他のレバー装置を用いて、排土装置を操作することができる建設機械の提供。
【解決手段】 右レバー装置２２と作業用制御弁２７との間には操作系統切換弁３３を設け、この操作系統切換弁３３により右レバー装置２２の油圧パイロット弁２２Ｂの接続先をバケット制御弁２７Ｃ、ブーム制御弁２７Ｄまたは昇降制御弁２８Ａ、揺動制御弁２８Ｂに切換える。これにより、操作系統切換弁３３を作業操作位置に切換えることによって右レバー装置２２で旋回装置、フロント装置を操作することができる。一方、操作系統切換弁３３を排土操作位置に切換えることによって右レバー装置２２で排土装置を操作することができる。
【選択図】図８

Description

本発明は、例えば油圧ショベル等の建設機械に関し、特に、土砂等の排土作業を行う排土装置を備えた建設機械に関する。

一般に、建設機械としての油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回装置を介して旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体の前部に上，下方向に俯仰動可能に取付けられたフロント装置とにより大略構成されている。また、小型の油圧ショベルには、下部走行体を構成するトラックフレームに土砂等の排土作業を行うための排土装置が設けられている。

また、油圧ショベルの排土装置は、基端側がトラックフレームに上，下方向に揺動可能に取付けられた昇降アームと、左，右方向に延びた板状体からなり背面側が該昇降アームの先端部に取付けられたブレードと、前記トラックフレームと昇降アームとの間に設けられ、該ブレードを上，下方向に昇降させる昇降シリンダと、前記昇降アームとブレードとの間に設けられ、前記昇降アームに対するブレード取付位置を中心にして前記ブレードを前，後方向に揺動させるアングルシリンダと、前記昇降アームとブレードとの間に設けられ、前記ブレード取付位置を中心にして前記ブレードを上，下方向に揺動させるチルトシリンダとにより大略構成されている。

一方、上部旋回体は、後側にエンジンを搭載した旋回フレームと、該旋回フレーム上の前側に設けられた床板と、該床板上に設けられたオペレータが着座する運転席と、該運転席の左，右両側に設けられ、フロント装置と旋回装置を操作する作業用レバー装置と、前記運転席の前側に位置して前記床板上に設けられ、下部走行体を走行させる走行用レバー・ペダルと、排土装置を操作する排土用レバー装置とを備えている。

ここで、排土用レバー装置は、作業用レバー装置が取付けられた右コンソールの右側に設けられている。この排土用レバー装置は、その操作レバーを前，後方向に回動操作することにより昇降シリンダを伸縮してブレードを昇降させる。また、操作レバーを左，右方向に回動操作したときには、スイッチによる切換えによりブレードをアングル動作またはチルト動作させることができる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２０７１９５号公報

また、油圧ショベルには、排土用レバー装置を、前側に位置する走行用レバー・ペダルの右側に立設された塔状の取付台の上部に取付ける構成としたものがある（例えば、特許文献２参照）。

特開２００２−３０６９５号公報

そして、土砂等の排土作業を行う場合には、排土装置のブレードをアングル操作し、ブレードで掻き取った土砂を下部走行体の左側に排出するか、右側に排出するかを設定する。また、チルト操作することによりブレードの角度を整地する地面の角度に合せる。このようにして、ブレードの角度を設定したら、昇降アームと一緒にブレードを下降させ、該ブレードを地面に接地させる。この状態で油圧ショベルを走行させることにより、ブレードで地面を均すことができる。

ところで、上述した特許文献１による油圧ショベルは、前，後方向と左，右方向に回動操作する排土用レバー装置を、右コンソールの右側に配置しているから、操作レバーを左，右方向に操作したときに手が干渉しないように、排土用レバー装置には左，右方向に広いスペースが必要になる。しかし、ミニショベルと呼ばれる超小型な油圧ショベルでは、排土用レバー装置を設置するためのスペースを確保するのが難しく、排土用レバー装置を設置した分だけオペレータの占有スペースが狭くなり、作業環境が低下するという問題がある。

また、特許文献２による油圧ショベルは、排土用レバー装置を、走行用レバー・ペダルの右側に立設された取付台の上部に取付けているから、排土用レバー装置を操作するときにはオペレータが前かがみ姿勢となり、運転席の背もたれ部から背中が離れてしまう。このため、走行時には、オペレータの上半身が揺れて操作姿勢が安定しないから、排土作業の作業性が低下し、仕上り状態も悪くなるという問題がある。また、前側に配置した取付台と排土用レバー装置は、前方視界の妨げになる上に、乗降時に邪魔になるという問題がある。

さらに、特許文献１による排土用レバー装置は、操作レバーを前，後方向に回動してブレードを昇降操作し、左，右方向に回動してブレードをアングル操作またはチルト操作する構成としている。ここで、排土装置を用いて排土作業を行う場合には、アングル操作、チルト操作してブレードの角度を設定したら、その角度を維持しつつブレードの昇降動作だけを行って作業するのが一般的である。しかし、特許文献１による排土用レバー装置は、操作レバーを前，後方向に回動してブレードを昇降させるときに、走行時の振動等によって操作レバーが左，右方向に振れてしまうことがあり、設定したブレードの角度がずれてしまうという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、運転席に安定的に着座した状態で他のレバー装置を用いて排土装置を操作することにより、作業環境を良好にし、また操作性、作業性を向上できるようにした建設機械を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、排土装置を昇降操作するときに誤って他のアングル操作、チルト操作するのを防止し、操作性、作業性を向上できるようにした建設機械を提供することにある。

請求項１の発明による建設機械の排土装置は、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回装置を介して旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体の前部に俯仰動可能に取付けられたフロント装置と、前記下部走行体に設けられた排土装置とからなり、前記上部旋回体は、旋回フレームと、該旋回フレームに設けられ油圧ポンプを駆動する原動機と、前記フロント装置および旋回装置に前記油圧ポンプからの圧油を給排する油圧パイロット式の作業用制御弁と、前記排土装置に前記油圧ポンプからの圧油を給排する油圧パイロット式の排土用制御弁と、前記旋回フレーム上に設けられオペレータが着座する運転席と、該運転席の側方に設けられ操作レバーにより前記作業用制御弁を介して前記フロント装置および／または旋回装置を操作する油圧パイロット式のレバー装置とを備えている。

そして、上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記レバー装置は、前記フロント装置および／または旋回装置を操作することができる他に前記排土装置を操作することができる構成とし、前記レバー装置を前記作業用制御弁と排土用制御弁とに接続するパイロット管路には、前記レバー装置に対して前記作業用制御弁と排土用制御弁とのいずれか一方の系統に切換える操作系統切換弁を設ける構成としたことにある。

請求項２の発明によると、前記排土装置は、基端側が前記下部走行体に上，下方向に回動可能に取付けられた昇降アームと、該昇降アームの先端部に取付けられたブレードと、前記昇降アームをその基端側を中心にして上，下方向に昇降させる昇降シリンダと、前記昇降アームに対するブレード取付位置を中心にして前記ブレードを前，後方向に揺動するアングルシリンダおよび／または上，下方向に揺動するチルトシリンダからなる揺動シリンダとにより構成し、前記１つのレバー装置により前記フロント装置と前記排土装置の昇降シリンダおよび揺動シリンダとを操作する構成としたことにある。

請求項３の発明によると、前記運転席の背もたれに寄りかかった姿勢のオペレータの手の届く範囲には、前記レバー装置と別個にブレード昇降レバー装置を設け、該ブレード昇降レバー装置は、前記レバー装置と前記排土用制御弁のうちの昇降シリンダ用制御弁とを接続するパイロット管路に高圧選択弁を介して接続することにより、前記レバー装置と昇降レバー装置とのうち、該高圧選択弁によって選択されたいずれか一方から前記排土装置を昇降操作する構成としたことにある。

請求項４の発明によると、前記運転席の近傍には、前記操作系統切換弁を切換える切換スイッチを設ける構成としたことにある。

請求項１の発明によれば、レバー装置を作業用制御弁と排土用制御弁とに接続するパイロット管路には、該レバー装置によって操作される対象を作業用制御弁と排土用制御弁とのいずれか一方の系統に切換える操作系統切換弁を設けている。従って、操作系統切換弁によりレバー装置による操作対象を作業用制御弁に切換えたときには、レバー装置によりフロント装置および／または旋回装置を操作して土砂の掘削作業等を行うことができる。一方、操作系統切換弁によりレバー装置による操作対象を排土用制御弁に切換えたときには、レバー装置により排土装置を操作して排土作業等を行うことができる。

この結果、操作系統切換弁を切換えることにより１つのレバー装置を、フロント装置等を操作する他に排土装置の操作にも使用することができる。これにより、排土装置を操作する排土用レバー装置を設けるために用意していた設置スペースを廃止できるから、小型な建設機械においても、オペレータの占有スペースを広くすることができ、作業環境を良好にすることができる。

また、排土装置を操作するレバー装置は、運転席の側方に設けられたフロント装置等を操作するレバー装置であるから、オペレータは、運転席に背中を付けた安定姿勢でレバー操作を行うことができ、排土作業時の作業性の向上、良好な仕上りを得ることができる。また、前側に排土用レバー装置を設けた場合に比較し、障害物がないから前方視界を広くすることができ、またオペレータはスムーズに乗降することができる。

請求項２の発明によれば、１つのレバー装置によりフロント装置等を操作することにより、土砂の掘削作業等を行うことができる。しかも、前記レバー装置は、昇降シリンダを操作してブレードを昇降させることができる。また、レバー装置は、揺動シリンダのアングルシリンダを操作してブレードを前，後方向に揺動させることにより、ブレードで掻き取った土砂を下部走行体の左側に排出するか、右側に排出するかを設定することができる。また、揺動シリンダのチルトシリンダを操作してブレードを上，下方向に揺動させることにより、ブレードの角度を整地する地面の角度に合せることができる。これらの操作は１つのレバー装置によって行うことができる。

請求項３の発明によれば、排土装置のブレードを昇降操作するためにブレード昇降レバー装置を設けているから、その操作レバーの操作方向を前，後方向だけに限定することができ、周囲の部材に手を干渉させることなく、狭いスペースに設置することができる。しかも、ブレード昇降レバー装置は、ブレードを昇降する専用のレバー装置であるから、誤ってブレードを揺動操作するのを未然に防ぐことができ、設定したブレードの角度を保持することにより、作業性を向上でき、排土作業（整地作業等）の仕上がりを良好にすることができる。また、レバー装置とブレード昇降レバー装置とは、高圧選択弁を介して制御弁装置に接続しているから、スイッチ等を操作する必要もなく、前記高圧選択弁によって選択されたいずれか一方のレバー装置で排土装置のブレードを昇降操作することができる。

請求項４の発明によれば、切換スイッチは運転席に着座したままの状態で容易に操作することができる。また、切換スイッチを操作するだけで、操作系統切換弁を作業側位置または排土側位置に簡単に切換えることができる。

以下、本発明の実施の形態に係る建設機械として、昇降操作、アングル操作、チルト操作が可能な排土装置を備えた油圧ショベルを例に挙げ、図１ないし図８に従って詳細に説明する。

図１において、１はキャブ仕様の油圧ショベルで、該油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回装置３を介して旋回可能に搭載された上部旋回体４と、該上部旋回体４の前側に揺動および俯仰動可能に設けられたスイング式のフロント装置５と、前記下部走行体２の前側に設けられた排土装置６とにより大略構成されている。

ここで、下部走行体２は、トラックフレーム２Ａと、該トラックフレーム２Ａの左，右両側に位置して前，後方向の一方に設けられた遊動輪２Ｂと、他方に設けられた駆動輪２Ｃ（いずれも左側のみ図示）と、遊動輪２Ｂと駆動輪２Ｃに巻装された履帯２Ｄとにより大略構成されている。また、下部走行体２のトラックフレーム２Ａには、排土装置６が取付けられている。

また、フロント装置５は、後述する旋回フレーム７の前端部に左，右方向に揺動可能に取付けられたスイングポスト５Ａと、該スイングポスト５Ａに俯仰動可能に取付けられたブーム５Ｂと、該ブーム５Ｂの先端部に俯仰動可能に取付けられたアーム５Ｃと、該アーム５Ｃの先端部に回動可能に取付けられたバケット５Ｄと、前記スイングポスト５Ａを揺動するスイングシリンダ（図示せず）と、ブーム５Ｂを俯仰動するブームシリンダ５Ｅと、前記アーム５Ｃを俯仰動するアームシリンダ５Ｆと、前記バケット５Ｄを回動するバケットシリンダ５Ｇとにより大略構成されている。

一方、排土装置６は、図２、図３に示す如く、基端側が２つに分岐して下部走行体２のトラックフレーム２Ａに上，下方向に回動可能に取付けられるＶ字状の昇降アーム６Ａと、左，右方向に延びた高強度な板状体からなり、背面側のほぼ中央が前記昇降アーム６Ａの先端側に自在ピン６Ｂを介して取付けられるブレード６Ｃと、前記昇降アーム６Ａの中央を前，後方向に延び、該昇降アーム６Ａとトラックフレーム２Ａとの間に設けられた昇降シリンダ６Ｄと、前記昇降アーム６Ａの左側を前，後方向に延び、昇降アーム６Ａとブレード６Ｃとの間に設けられた揺動シリンダとしてのアングルシリンダ６Ｅと、前記ブレード６Ｃの背面に沿って左，右方向に延び、昇降アーム６Ａとブレード６Ｃとの間に設けられた揺動シリンダとしてのチルトシリンダ６Ｆとにより大略構成されている。

そして、排土装置６は、図３に示すように、昇降シリンダ６Ｄにより昇降アーム６Ａを介してブレード６Ｃを上，下（矢示Ａ，Ａ′方向）に昇降する。また、アングルシリンダ６Ｅによりブレード６Ｃを自在ピン６Ｂの位置を支点にして前，後方向（矢示Ｂ，Ｂ′方向）にアングル動作する。さらに、チルトシリンダ６Ｆによりブレード６Ｃを自在ピン６Ｂの位置を支点にして上，下方向（矢示Ｃ，Ｃ′方向）にチルト動作する。

次に、上部旋回体４は、下部走行体２の車幅内でほぼ旋回できるように、上方からみて略円形状に形成されている（図２参照）。また、上部旋回体４は、後述の旋回フレーム７、エンジン８、フロアベース１６、キャブボックス１７、運転席１８、走行レバー・ペダル装置１９、レバー装置２１，２２、ブレード昇降レバー装置２３等により大略構成されている。

７は上部旋回体４の旋回フレームで、該旋回フレーム７は、上部旋回体４のベースを構成するもので、例えば鋼板等を用いて高強度に形成されている。また、旋回フレーム７の後側には、図４に示すように、原動機をなすエンジン８が搭載され、該エンジン８の左側には油圧ポンプ９が取付けられている。また、旋回フレーム７の中央付近には、センタジョイント１０と旋回装置３の旋回モータ１１とが取付けられ、これらの左側には後述の制御弁装置２６が搭載されている。また、旋回フレーム７の後部にはカウンタウエイト１２（図１、図２参照）が取付けられ、旋回フレーム７の右側には作動油タンク１３、燃料タンク１４（図４参照）が搭載されている。さらに、旋回フレーム７上には、エンジン８、作動油タンク１３、燃料タンク１４等を覆う外装カバー１５が設けられている。

１６は旋回フレーム７上の左側寄りに設けられたフロアベースで、該フロアベース１６は、図５、図６に示すように、前側の床板１６Ａと、該床板１６Ａの後部からエンジン８の上方を覆うようにステップ状に形成された運転席台座１６Ｂとにより大略構成されている。また、運転席台座１６Ｂは、後述の運転席１８を支持すると共に、その内部には後述する操作系統切換弁３３を収容している。

１７はフロアベース１６上に設けられたキャブボックスで、該キャブボックス１７は、運転席１８の周囲と上側を覆うものである。そして、キャブボックス１７は、前面部１７Ａ、後面部１７Ｂ、左側面部１７Ｃ、右側面部１７Ｄおよび上面部１７Ｅとにより縦長な箱型状に形成されている。また、左側面部１７Ｃにはドア１７Ｆ（図１、図６中に図示）が開閉可能に取付けられている。

１８はキャブボックス１７内に位置してフロアベース１６の運転席台座１６Ｂ上に設けられた運転席を示している。この運転席１８は、油圧ショベル１を操縦するときにオペレータが着座するもので、座席部１８Ａと背もたれ部１８Ｂとにより構成されている。

１９は運転席１８の前側に位置してフロアベース１６の床板１６Ａに設けられた走行レバー・ペダル装置を示している。この走行レバー・ペダル装置１９は、レバーまたはペダルを傾転操作することにより、下部走行体２を走行させるものである。

２０はキャブボックス１７内の右前側に配設されたダクトカバーを示している。このダクトカバー２０は、温風または冷風が流通する空調ダクト（図示せず）を覆うもので、複数個の吹出口２０Ａを有している。また、ダクトカバー２０の上側部位で運転席１８に着座したオペレータから見易い位置には、後述の切換ランプ３６が取付けられている。

２１は運転席１８の左側に設けられた左レバー装置で、該左レバー装置２１は、運転席１８または運転席台座１６Ｂに取付けられたコンソール２１Ａと、該コンソール２１Ａ内の前側に取付けられた減圧弁型の油圧パイロット弁２１Ｂ（図８中に図示）と、該油圧パイロット弁２１Ｂに前，後方向と左，右方向に傾転操作可能に設けられた操作レバー２１Ｃとによって大略構成されている。そして、左レバー装置２１は、その油圧パイロット弁２１Ｂが後述する作業用制御弁２７のうちの旋回制御弁２７Ａの油圧パイロット部とアーム制御弁２７Ｂの油圧パイロット部に接続されている。

これにより、左レバー装置２１は、例えば操作レバー２１Ｃを左，右方向に傾転操作することにより、油圧パイロット弁２１Ｂから旋回制御弁２７Ａの油圧パイロット部にパイロット圧を供給し、旋回装置３の旋回モータ１１を操作することができる。また、操作レバー２１Ｃを前，後方向に傾転操作することにより、油圧パイロット弁２１Ｂからアーム制御弁２７Ｂの油圧パイロット部にパイロット圧を供給し、フロント装置５のアームシリンダ５Ｆを操作することができる。なお、左レバー装置２１は旋回モータ１１とアームシリンダ５Ｆとを操作する場合を例示したが、左レバー装置２１をブームシリンダ５Ｅとバケットシリンダ５Ｇを操作するのに用いる構成としてもよい。

２２は運転席１８の右側に設けられた右レバー装置で、該右レバー装置２２は、左レバー装置２１と同様に、運転席１８または運転席台座１６Ｂに取付けられたコンソール２２Ａと、該コンソール２２Ａ内の前側に取付けられた減圧弁型の油圧パイロット弁２２Ｂ（図８中に図示）と、該油圧パイロット弁２２Ｂに前，後方向と左，右方向に傾転操作可能に設けられた操作レバー２２Ｃと、該操作レバー２２Ｃの先端部に設けられ、電磁弁３８にパイロット信号を供給する押しボタン式の切換スイッチ２２Ｄとによって大略構成されている。

そして、右レバー装置２２は、後述の操作系統切換弁３３を切換えることにより、その油圧パイロット弁２２Ｂを作業用制御弁２７のうちのバケット制御弁２７Ｃの油圧パイロット部とブーム制御弁２７Ｄの油圧パイロット部または後述する排土用制御弁２８のうちの昇降制御弁２８Ａの油圧パイロット部と揺動制御弁２８Ｂの油圧パイロット部に接続することができる。

これにより、右レバー装置２２は、操作系統切換弁３３を図８に示す作業操作位置に切換えた状態で、例えば操作レバー２２Ｃを左，右方向に傾転操作することにより、油圧パイロット弁２２Ｂからバケット制御弁２７Ｃの油圧パイロット部にパイロット圧を供給し、フロント装置５のバケットシリンダ５Ｇを操作することができる。また、操作レバー２２Ｃを前，後方向に傾転操作することにより、油圧パイロット弁２２Ｂからブーム制御弁２７Ｄの油圧パイロット部にパイロット圧を供給し、フロント装置５のブームシリンダ５Ｅを操作することができる。なお、右レバー装置２２はブームシリンダ５Ｅとバケットシリンダ５Ｇを操作する場合を例示したが、右レバー装置２２を旋回モータ１１とアームシリンダ５Ｆとを操作するのに用いる構成としてもよい。

また、右レバー装置２２は、操作系統切換弁３３を図８と反対の排土操作位置に切換えた状態で、例えば操作レバー２２Ｃを左，右方向に傾転操作することにより、油圧パイロット弁２２Ｂから揺動制御弁２８Ｂの油圧パイロット部にパイロット圧を供給する。このときに切換スイッチ２２Ｄを押圧していない場合には、揺動制御弁２８Ｂを排土装置６のチルトシリンダ６Ｆに接続し、該チルトシリンダ６Ｆを操作することができる。

一方、切換スイッチ２２Ｄを押圧している場合には、後述する電磁弁３８によりアングル−チルト切換弁３７を切換えて揺動制御弁２８Ｂをアングルシリンダ６Ｅに接続し、該アングルシリンダ６Ｅを操作することができる。また、操作レバー２２Ｃを前，後方向に傾転操作することにより、油圧パイロット弁２２Ｂから昇降制御弁２８Ａの油圧パイロット部にパイロット圧を供給し、排土装置６の昇降シリンダ６Ｄを操作することができる。

２３は右レバー装置２２の右側に寄り添うように設けられたブレード昇降レバー装置を示している。このブレード昇降レバー装置２３は、オペレータが運転席１８の背もたれ部１８Ｂに寄りかかった姿勢でも容易に手の届く位置に配置されている。また、ブレード昇降レバー装置２３は、減圧弁型の油圧パイロット弁２３Ａ（図８中に図示）と、該油圧パイロット弁２３Ａに前，後方向にのみ傾転操作可能に設けられた操作レバー２３Ｂとにより大略構成されている。そして、ブレード昇降レバー装置２３は、その油圧パイロット弁２２Ｂが後述の高圧選択弁３５を介して制御弁装置２６の昇降制御弁２８Ａの油圧パイロット部に接続されている。

これにより、ブレード昇降レバー装置２３は、その操作レバー２３Ｂを前，後方向に傾転操作することにより、油圧パイロット弁２３Ａから高圧選択弁３５を介して昇降制御弁２８Ａの油圧パイロット部にパイロット圧を供給し、排土装置６の昇降シリンダ６Ｄを伸長、縮小操作することができる。

ここで、ブレード昇降レバー装置２３の操作レバー２３Ｂの操作方向は、前，後方向だけとなっている。従って、ブレード昇降レバー装置２３は、操作レバーを左，右方向に傾転させる形式のものと比較し、操作時に右レバー装置２２、キャブボックス１７の右側面部１７Ｄ等と干渉する虞がないから、僅かな隙間にも配置することができ、オペレータの占有スペースを狭めることもない。しかも、ブレード昇降レバー装置２３は、排土装置６の昇降アーム６Ａを上，下方向に回動させるための専用のレバー装置であるから、誤ってアングル操作、チルト操作する虞がなく、昇降アーム６Ａだけを的確に操作することができる。

２４は右レバー装置２２のコンソール２２Ａの後側に設けられたスイッチボックスを示している。このスイッチボックス２４の上面には、ライトスイッチ２４Ａ、速度切換スイッチ２４Ｂ、ワイパスイッチ２４Ｃ、補助油圧流量切換スイッチ２４Ｄ、空調装置操作パネル２４Ｅおよび後述の切換スイッチ２５が設けられている。

２５は運転席１８の近傍となるスイッチボックス２４上に設けられた切換スイッチを示している。この切換スイッチ２５は、後述する電磁弁３４を操作して操作系統切換弁３３を作業操作位置と排土操作位置とに切換えるものである。

次に、図８は本実施の形態に用いる油圧回路図を示している。図８において、２６は旋回フレーム７の左側に搭載された制御弁装置で、該制御弁装置２６は、フロント装置５と旋回モータ１１を制御する作業用制御弁２７、排土装置６を制御する排土用制御弁２８等により大略構成されている。また、作業用制御弁２７、排土用制御弁２８等は、列設された複数個の油圧パイロット式スプール弁により構成されている。

ここで、作業用制御弁２７は、旋回装置３の旋回モータ１１を制御する旋回制御弁２７Ａと、フロント装置５のアームシリンダ５Ｆを制御するアーム制御弁２７Ｂと、バケットシリンダ５Ｇを制御するバケット制御弁２７Ｃと、ブームシリンダ５Ｅを制御するブーム制御弁２７Ｄとにより構成されている。そして、旋回制御弁２７Ａとアーム制御弁２７Ｂは、その油圧パイロット部がパイロット管路２９を介して左レバー装置２１の油圧パイロット弁２１Ｂに接続されている。一方、バケット制御弁２７Ｃとブーム制御弁２７Ｄは、パイロット管路３０、後述の操作系統切換弁３３を介して右レバー装置２２の油圧パイロット弁２２Ｂに接続することができる。

一方、排土用制御弁２８は、排土装置６の昇降シリンダ６Ｄを制御する昇降制御弁２８Ａと、アングルシリンダ６Ｅまたはチルトシリンダ６Ｆを制御する揺動制御弁２８Ｂとにより大略構成されている。また、昇降制御弁２８Ａと揺動制御弁２８Ｂは、パイロット管路３１、後述の操作系統切換弁３３を介して右レバー装置２２の油圧パイロット弁２２Ｂに接続することができる。しかも、昇降制御弁２８Ａは、後述の高圧選択弁３５、パイロット管路３２を介してブレード昇降レバー装置２３の油圧パイロット弁２３Ａに接続されている。

３３は右レバー装置２２の油圧パイロット弁２２Ｂと制御弁装置２６との間に設けられた操作系統切換弁を示している。この操作系統切換弁３３は、右レバー装置２２の操作レバー２２Ｃによる操作対象をフロント装置５または排土装置６に切換えるものである。また、操作系統切換弁３３は、図５、図６に点線で示す如く、例えば運転席台座１６Ｂ内の左寄り位置に収容されている。

そして、操作系統切換弁３３は、常時は図８に示す作業操作位置にあるから右レバー装置２２の油圧パイロット弁２２Ｂを作業用制御弁２７のバケット制御弁２７Ｃとブーム制御弁２７Ｄに接続している。一方、後述の電磁弁３４から油圧パイロット部にパイロット圧が供給されたときには、排土操作位置に変位して右レバー装置２２の油圧パイロット弁２２Ｂを排土用制御弁２８の昇降制御弁２８Ａと揺動制御弁２８Ｂに接続する。これにより、操作系統切換弁３３は、１つの右レバー装置２２に、フロント装置５のバケット５Ｄ、ブーム５Ｂを操作する機能と、排土装置６を操作する機能とを持たせることができる。

また、３４は操作系統切換弁３３の油圧パイロット部に接続して設けられた操作系統切換弁用電磁弁（以下、電磁弁３４という）を示している。この電磁弁３４は、常時は操作系統切換弁３３の油圧パイロット部を作動油タンク１３に開放している。一方、切換スイッチ２５からパイロット部に電気信号が供給されたときには、操作系統切換弁３３の油圧パイロット部にパイロット圧を供給するものである。

３５はブレード昇降レバー装置２３と操作系統切換弁３３との間に設けられた２個の高圧選択弁を示している。これらの高圧選択弁３５は、右レバー装置２２の油圧パイロット弁２２Ｂとブレード昇降レバー装置２３の油圧パイロット弁２３Ａとを選択的に昇降制御弁２８Ａに接続するものである。これにより、高圧選択弁３５は、右レバー装置２２とブレード昇降レバー装置２３とのうち、レバー操作によってパイロット圧を供給している方のレバー装置に排土装置６を昇降操作させることができる。

３６はダクトカバー２０の上側部位で運転席１８に着座したオペレータから見易い位置に取付けられた切換ランプを示している。この切換ランプ３６は、例えば操作系統切換弁３３を排土操作位置に切換えたときに点灯し、右レバー装置２２が排土装置６を操作できる状態にあることをオペレータに報知するものである。

３７は排土用制御弁２８の揺動制御弁２８Ｂと排土装置６のアングルシリンダ６Ｅ、チルトシリンダ６Ｆとの間に設けられたアングル−チルト切換弁を示している。このアングル−チルト切換弁３７は、制御弁装置２６の揺動制御弁２８Ｂによって制御する制御対象のシリンダを、前記アングルシリンダ６Ｅまたはチルトシリンダ６Ｆに切換えるものである。即ち、アングル−チルト切換弁３７は、常時は揺動制御弁２８Ｂとチルトシリンダ６Ｆとを接続している（図８に示す状態）。一方、後述の電磁弁３８から油圧パイロット圧が供給されたときには、揺動制御弁２８Ｂとアングルシリンダ６Ｅとを接続することができる。

また、３８はアングル−チルト切換弁３７の油圧パイロット部に接続して設けられたアングル−チルト切換弁用電磁弁（以下、電磁弁３８という）を示している。この電磁弁３８は、常時はアングル−チルト切換弁３７の油圧パイロット部を作動油タンク１３に開放している。一方、右レバー装置２２の切換スイッチ２２Ｄからパイロット部に電気信号が供給されたときには、アングル−チルト切換弁３７の油圧パイロット部にパイロット圧を供給するものである。

本実施の形態に適用される油圧ショベル１は、上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。

まず、オペレータは、キャブボックス１７のドアを開いてフロアベース１６の床板１６Ａ上に乗り込み、運転席１８に着座する。このときに、床板１６Ａ前側には、排土レバー装置や該排土レバー装置を取付ける取付台等の障害物が無いから、オペレータはスムーズに乗り込むことができ、また広い前方視界を得ることができる。そして、運転席１８に着座したオペレータは、走行レバー・ペダル装置１９を操作することにより、下部走行体２を走行させることができる。

次に、フロント装置５等を操作して土砂の掘削作業等を行う場合について説明する。この場合、オペレータは、ダクトカバー２０に設けられた切換ランプ３６を確認し、点灯している場合には、操作系統切換弁３３が排土操作位置に切換えられており、右レバー装置２２は排土装置６を操作する状態にある。そこで、スイッチボックス２４に設けられた切換スイッチ２５により操作系統切換弁３３を作業操作位置に切換える。この状態で、オペレータは、左レバー装置２１により旋回装置３とフロント装置５のアーム５Ｃを操作し、右レバー装置２２によりフロント装置５のブーム５Ｂ、バケット５Ｄを操作することにより、上部旋回体４を旋回させつつ、フロント装置５を俯仰動させて土砂の掘削作業等を行うことができる。

次に、排土装置６を操作して土砂の排土作業を行う場合について説明する。この場合、オペレータは、切換スイッチ２５により操作系統切換弁３３を排土操作位置に切換える。これにより、右レバー装置２２の操作レバー２２Ｃを左，右方向に傾転操作することによりブレード６Ｃを上，下方向に揺動するチルト動作させることができる。また、操作レバー２２Ｃを左，右方向に傾転操作させるときに、切換スイッチ２２Ｄを押してアングル−チルト切換弁３７をアングル側に切換えることによりブレード６Ｃを前，後方向に揺動するアングル動作させることができる。

そして、アングル操作、チルト操作によりブレード６Ｃの角度を調整したら、操作レバー２２Ｃを前，後方向の前側に傾転操作させて排土装置６のブレード６Ｃを下降させ、この状態で走行レバー・ペダル装置１９により下部走行体２を走行させることにより、土砂の排土作業を行うことができる。

また、排土作業を行う場合には、設定したブレード６Ｃの角度を維持しつつブレード６Ｃの昇降動作だけを行って作業する。しかし、右レバー装置２２の操作レバー２２Ｃを前，後方向に傾転操作した場合、走行時の振動等によって操作レバー２２Ｃが左，右方向に振れる虞があり、誤ってアングル操作してブレード６Ｃの設定角度がずれることがある。そこで、ブレード６Ｃの角度を設定したら、オペレータは、ブレード昇降レバー装置２３を使用し、その操作レバー２３Ｂを前，後方向に傾転操作することにより排土装置６を昇降操作する。このブレード昇降レバー装置２３は、排土装置６を昇降操作するためだけに専用に設けられたものであるから、誤ってブレード６Ｃをアングル操作、チルト操作することはない。

以上のように、本実施の形態によれば、右レバー装置２２の油圧パイロット弁２２Ｂと作業用制御弁２７のバケット制御弁２７Ｃ、ブーム制御弁２７Ｄ、排土用制御弁２８の昇降制御弁２８Ａ、揺動制御弁２８Ｂとの間には操作系統切換弁３３を設け、該操作系統切換弁３３により右レバー装置２２の油圧パイロット弁２２Ｂの接続先をバケット制御弁２７Ｃ、ブーム制御弁２７Ｄまたは昇降制御弁２８Ａ、揺動制御弁２８Ｂに切換える構成としている。従って、操作系統切換弁３３を図８に示す作業操作位置に切換えたときには、右レバー装置２２により旋回装置３、フロント装置５を操作して土砂の掘削作業等を行うことができる。一方、操作系統切換弁３３を排土操作位置に切換えたときには、右レバー装置２２により排土装置６を操作して排土作業等を行うことができる。

この結果、１つの右レバー装置２２は、操作系統切換弁３３を切換えることによりフロント装置５等を操作するレバー装置または排土装置６を操作するレバー装置として用いることができるから、特許文献２では必要であった排土用レバー装置、取付台を設けるための設置スペースを廃止して、オペレータの占有スペースを広くすることができ、作業環境を良好にすることができる。

しかも、右レバー装置２２を運転席１８の側方に設けることにより、オペレータは、運転席１８の背もたれ部１８Ｂに背中を付けた安定姿勢で操作レバー２２Ｃを操作することができるから、楽な姿勢で効率よく作業することができ、また手振れを無くして排土作業時の作業性の向上、良好な仕上りを得ることができる。また、特許文献２のように前側に排土用レバー装置を設けた場合に比較し、前方視界を広くすることができ、また障害物を無くして乗降動作をスムーズにすることができる。

また、フロント装置５を操作するのに用いていた右レバー装置２２には、操作レバー２２Ｃの先端に切換スイッチ２２Ｄを設け、該切換スイッチ２２Ｄによって揺動制御弁２８Ｂによる制御対象を排土装置６のアングルシリンダ６Ｅまたはチルトシリンダ６Ｆに切換える構成としている。これにより、前，後方向と左，右方向の２方向に傾転する右レバー装置２２でも、昇降シリンダ６Ｄ、アングルシリンダ６Ｅ、チルトシリンダ６Ｆの３本のシリンダを操作することができる。

また、運転席１８に着座したオペレータから見易いダクトカバー２０の上側部位には、操作系統切換弁３３を排土操作位置に切換えたときに点灯する切換ランプ３６を設けている。これにより、右レバー装置２２がフロント装置５を操作する状態にあるか、排土装置６を操作する状態にあるかをオペレータに報知することができる。

一方、右レバー装置２２の右側には、排土装置６の昇降アーム６Ａを上，下方向に昇降させるための専用のブレード昇降レバー装置２３を設けているから、該ブレード昇降レバー装置２３を操作することにより、誤ってアングル操作、チルト操作することなく、排土装置６の昇降操作だけを的確に行うことができる。

また、ブレード昇降レバー装置２３は、操作レバー２３Ｂを前，後方向だけに傾転させる構成となっているから、操作時に右レバー装置２２、キャブボックス１７の右側面部１７Ｄ等と干渉する虞がなく、僅かな隙間にも配置することができる。これにより、キャブボックス１７内のオペレータの占有スペースを狭めることがなく、作業性、室内環境を向上することができる。

また、ブレード昇降レバー装置２３は、背もたれ部１８Ｂに背中を付けて運転席１８に着座したオペレータが操作できる位置に設けているから、振動が生じる走行時にも操作レバー２３Ｂを安定して操作することができる。

また、ブレード昇降レバー装置２３は、その油圧パイロット弁２２Ｂを高圧選択弁３５を介し、右レバー装置２２の油圧パイロット弁２２Ｂと一緒に制御弁装置２６の昇降制御弁２８Ａの油圧パイロット部に接続している。従って、右レバー装置２２とブレード昇降レバー装置２３は、スイッチ等を操作することなく、操作した方のレバー装置により排土装置６を昇降させることができ、操作性を高めることができる。

さらに、右レバー装置２２により操作する対象をフロント装置５または排土装置６に切換えるときには、スイッチボックス２４に配置した切換スイッチ２５を操作するだけで切換えることができ、オペレータは運転席１８に着座したままの状態で容易に操作することができる。

なお、実施の形態では、排土用制御弁２８の昇降制御弁２８Ａに高圧選択弁３５を介して接続したブレード昇降レバー装置２３を設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図９に示す第１の変形例のように、ブレード昇降レバー装置２３と高圧選択弁３５を廃止し、操作系統切換弁３３と昇降制御弁２８Ａとをパイロット管路４１によって直接的に接続する構成としてもよい。

また、実施の形態では、排土装置６にアングルシリンダ６Ｅとチルトシリンダ６Ｆとを設け、アングル−チルト切換弁３７等を用いて揺動制御弁２８Ｂをアングルシリンダ６Ｅまたはチルトシリンダ６Ｆに切換える構成とした。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば図９に示す第１の変形例のように、例えばチルトシリンダ６Ｆ、アングル−チルト切換弁３７等を廃止してアングルシリンダ６Ｅを揺動制御弁２８Ｂに直接的に接続する構成としてもよい。また、アングルシリンダ６Ｅを廃止してチルトシリンダ６Ｆを残す構成としてもよい。従って、本発明による揺動シリンダは、アングルシリンダ６Ｅおよび／またはチルトシリンダ６Ｆとして定義することができる。

また、実施の形態では、上部旋回体４の前側に左，右方向に揺動可能なスイング式のフロント装置５を備えた油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１０に示す第２の変形例による油圧ショベル５１に適用してもよい。この油圧ショベル５１は、上部旋回体５２の前側にオフセット式のフロント装置５３を備えるもので、該フロント装置５３は、ロアブーム５３Ａと、該ロアブーム５３Ａの先端に左，右方向に揺動可能に連結されたアッパブーム５３Ｂと、該アッパブーム５３Ｂの先端に左，右方向に揺動可能に連結されたアーム支持部材５３Ｃと、該アーム支持部材５３Ｃの先端に上，下方向に回動可能に連結されたアーム５３Ｄと、該アーム５３Ｄの先端に回動可能に取付けられたバケット５３Ｅと、ブームシリンダ５３Ｆ、アームシリンダ５３Ｇ、バケットシリンダ５３Ｈとにより大略構成され、前記ロアブーム５３Ａ先端部とアーム支持部材５３Ｃとの間には、ロアブーム５３Ａに対してアーム５３Ｄを常時平行に保持するリンク機構５３Ｊを設けている。

また、実施の形態では、排土装置６を右レバー装置２２によって操作する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば左レバー装置２１をフロント装置５および旋回装置３の操作と排土装置６の操作に用いる構成としてもよい。

また、実施の形態では、ダクトカバー２０の上側部位に操作系統切換弁３３を排土操作位置に切換えたときに点灯する切換ランプ３６を設ける構成としている。しかし、本発明はこれに限らず、例えばブザー、音声、画面等を用いて操作系統切換弁３３の切換え状態をオペレータに報知する構成としてもよい。

さらに、実施の形態では、運転席１８の周囲と上方を覆うキャブボックス１７を備えたキャブ仕様の油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば運転席の上側を覆うキャノピを備えたキャノピ仕様の油圧ショベル、キャブとキャノピのいずれも備えていない油圧ショベルに適用してもよい。

本発明の実施の形態によるスイング式のフロント装置を備えたキャブ仕様の油圧ショベルを示す正面図である。 フロント装置を省略した油圧ショベルを拡大して示す平面図である。 排土装置を分解して示す分解斜視図である。 カウンタウエイト、キャブボックス、運転席、外装カバー等を取外した状態の上部旋回体を示す平面図である。 フロアベース、キャブボックス、運転席、左，右のレバー装置、ブレード昇降レバー装置等を示す拡大斜視図である。 フロアベース、キャブボックス、運転席、左，右のレバー装置、ブレード昇降レバー装置等を図５中の矢示VI−VI方向からみた拡大断面図である。 右レバー装置、スイッチボックス、ブレード昇降レバー装置を示す要部拡大斜視図である。 フロント装置、排土装置等を各レバー装置を用いて操作するための油圧回路図である。 本発明の第１の変形例による油圧回路図である。 本発明の第２の変形例によるオフセット式のフロント装置を備えたキャブ仕様の油圧ショベルを示す正面図である。

符号の説明

１，５１ 油圧ショベル（建設機械）
２ 下部走行体
３ 旋回装置
４，５２ 上部旋回体
５，５３ フロント装置
６ 排土装置
６Ａ 昇降アーム
６Ｂ 自在ピン
６Ｃ ブレード
６Ｄ 昇降シリンダ
６Ｅ アングルシリンダ（揺動シリンダ）
６Ｆ チルトシリンダ（揺動シリンダ）
７ 旋回フレーム
８ エンジン（原動機）
９ 油圧ポンプ
１１ 旋回モータ
１３ 作動油タンク
１６ フロアベース
１８ 運転席
１８Ａ 座席部
１８Ｂ 背もたれ部
２１ 左レバー装置
２１Ａ，２２Ａ コンソール
２１Ｂ，２２Ｂ，２３Ａ 油圧パイロット弁
２１Ｃ，２２Ｃ，２３Ｂ 操作レバー
２２ 右レバー装置
２２Ｄ 切換スイッチ
２３ ブレード昇降レバー装置
２４ スイッチボックス
２５ 切換スイッチ
２６ 制御弁装置
２７ 作業用制御弁
２７Ａ 旋回制御弁
２７Ｂ アーム制御弁
２７Ｃ バケット制御弁
２７Ｄ ブーム制御弁
２８ 排土用制御弁
２８Ａ 昇降制御弁
２８Ｂ 揺動制御弁
２９，３０，３１，３２，４１ パイロット管路
３３ 操作系統切換弁
３５ 高圧選択弁
３６ 切換ランプ
３７ アングル−チルト切換弁

Claims (4)

1. 自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回装置を介して旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体の前部に俯仰動可能に取付けられたフロント装置と、前記下部走行体に設けられた排土装置とからなり、前記上部旋回体は、旋回フレームと、該旋回フレームに設けられ油圧ポンプを駆動する原動機と、前記フロント装置および旋回装置に前記油圧ポンプからの圧油を給排する油圧パイロット式の作業用制御弁と、前記排土装置に前記油圧ポンプからの圧油を給排する油圧パイロット式の排土用制御弁と、前記旋回フレーム上に設けられオペレータが着座する運転席と、該運転席の側方に設けられ操作レバーにより前記作業用制御弁を介して前記フロント装置および／または旋回装置を操作する油圧パイロット式のレバー装置とを備えてなる建設機械において、
   前記レバー装置は、前記フロント装置および／または旋回装置を操作することができる他に前記排土装置を操作することができる構成とし、
   前記レバー装置を前記作業用制御弁と排土用制御弁とに接続するパイロット管路には、前記レバー装置に対して前記作業用制御弁と排土用制御弁とのいずれか一方の系統に切換える操作系統切換弁を設ける構成としたことを特徴とする建設機械。
2. 前記排土装置は、基端側が前記下部走行体に上，下方向に回動可能に取付けられた昇降アームと、該昇降アームの先端部に取付けられたブレードと、前記昇降アームをその基端側を中心にして上，下方向に昇降させる昇降シリンダと、前記昇降アームに対するブレード取付位置を中心にして前記ブレードを前，後方向に揺動するアングルシリンダおよび／または上，下方向に揺動するチルトシリンダからなる揺動シリンダとにより構成し、
   前記１つのレバー装置により前記フロント装置と前記排土装置の昇降シリンダおよび揺動シリンダとを操作する構成としてなる請求項１に記載の建設機械。
3. 前記運転席の背もたれに寄りかかった姿勢のオペレータの手の届く範囲には、前記レバー装置と別個にブレード昇降レバー装置を設け、該ブレード昇降レバー装置は、前記レバー装置と前記排土用制御弁のうちの昇降シリンダ用制御弁とを接続するパイロット管路に高圧選択弁を介して接続することにより、前記レバー装置と昇降レバー装置とのうち、該高圧選択弁によって選択されたいずれか一方から前記排土装置を昇降操作する構成としてなる請求項２に記載の建設機械。
4. 前記運転席の近傍には、前記操作系統切換弁を切換える切換スイッチを設ける構成としてなる請求項１，２または３に記載の建設機械。

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