JP2023063687A - 作業機械およびブルドーザ - Google Patents

Abstract

【課題】良好な整地性を確保でき、かつブレードのアングル動作時においてもブレードと履帯装置との間の距離を十分に確保できる作業機械およびブルドーザを提供する。【解決手段】左右１対の支持部材７ａ、７ｂの各々は、本体１５と履帯装置２０との間に配置され、本体１５とブレード６とに接続される。１対の支持部材７ａ、７ｂの各々は、第１フレーム１と、第２フレーム２と、第１シリンダ３とを有する。第１フレーム１はブレード６に動作可能に支持され、第２フレーム２は第１フレーム１と本体１５との各々に動作可能に支持されている。第１シリンダ３は本体１５に対して第２フレーム２を動作させる。１対の支持部材７ａ、７ｂの各々の第１シリンダ３は互いに独立して駆動する。第１シリンダ３の駆動により第１フレーム１および第２フレーム２が前後方向に動作する。【選択図】図１

Description

本開示は、作業機械およびブルドーザに関する。

インサイドフレームタイプのブルドーザが、たとえば特開２０１０－１２６９３２号公報（特許文献１）に開示されている。特許文献１に記載のブルドーザは、ブレードを駆動するための１対のアングルシリンダと、１対のリフトシリンダと、チルトシリンダとを有している。アングルシリンダおよびリフトシリンダは、車体フレームとトラックフレームとの間に配置されている。

特開２０１０－１２６９３２号公報

小型のブルドーザにおいて凹凸の大きい現場で良好な整地性を確保するためには、ブレードを履帯装置の近くに配置する方法が考えられる。しかし履帯装置の接地長さを増大させるとブルドーザの重量が増大し、ブルドーザのパワーを増大させる必要が生じる。

またブレードを履帯装置の近くに配置すると、アングル動作時におけるブレードと履帯装置との間の隙間が小さくなり、アングル動作時にブレードが履帯装置に干渉する可能性が高くなる。

本開示の目的は、良好な整地性を確保でき、かつブレードのアングル動作時においてもブレードと履帯装置との間の距離を十分に確保できる作業機械およびブルドーザを提供することである。

本開示の作業機械は、本体と、ブレードと、１対の履帯装置と、１対の支持部材とを備える。ブレードは、本体の前方に位置する。１対の履帯装置は、本体を挟み込む。１対の支持部材の各々は、本体と履帯装置との間に配置され、かつ本体とブレードとに接続される。１対の支持部材の各々は、第１フレームと、第２フレームと、第１シリンダとを有する。第１フレームは、ブレードに動作可能に支持されている。第２フレームは、第１フレームと本体との各々に動作可能に支持されている。第１シリンダは、本体に対して第２フレームを動作させる。１対の支持部材の各々の第１シリンダは互いに独立して駆動し、第１シリンダの駆動により第１フレームおよび第２フレームが前後方向に動作する。

本開示のブルドーザは、本体と、ブレードと、１対の履帯装置と、１対の支持部材とを備える。ブレードは、本体の前方に位置する。１対の履帯装置は、本体を挟み込む。１対の支持部材の各々は、本体と履帯装置との間に配置され、かつ本体とブレードとに接続される。１対の支持部材の各々は、第１フレームと、第２フレームと、第１シリンダとを有する。第１フレームは、ブレードに動作可能に支持されている。第２フレームは、第１フレームと本体との各々に動作可能に支持されている。第１シリンダは、本体に対して第２フレームを動作させる。第１シリンダの伸長により第２フレームの先端部およびブレードが上下方向の下側へ移動する。

本開示によれば、良好な整地性を確保でき、かつブレードのアングル動作時においてもブレードと履帯装置との間の距離を十分に確保できる作業機械およびブルドーザを実現することができる。

一実施形態におけるブルドーザの構成を示す斜視図である。 図１のブルドーザにおけるブレードのリフト動作を説明する側面図である。 図１のブルドーザにおけるブレードのリフト動作を説明する側面図である。 図１のブルドーザにおけるブレードのピッチ動作を説明する側面図である。 図１のブルドーザにおけるブレードのチルト動作を説明する側面図（Ａ）と正面図（Ｂ）である。 図１のブルドーザにおけるブレードのアングル動作を説明する側面図（Ａ）と平面図（Ｂ）である。 比較例として特許文献１の図５（ｃ）に示されたブレードのアングル動作と同様の動作を示す平面図である。

以下、本開示の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
明細書および図面において、同一の構成要素または対応する構成要素には、同一の符号を付し、重複する説明を繰り返さない。また、図面では、説明の便宜上、構成を省略または簡略化している場合もある。

以下の説明において、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」とは、図１に示す運転室１２内の運転席１４に着座したオペレータを基準とした方向である。

＜ブルドーザの構成＞
図１は、一実施形態におけるブルドーザの構成を概略的に示す斜視図である。図１に示されるように、本実施形態のブルドーザは、作業機１０と、本体１５と、左右１対の履帯装置２０とを主に有している。

本体１５は、本体フレーム１１と、運転室１２と、エンジンフード１３とを主に有している。運転室１２は、本体フレーム１１の後上部に配置されている。本体フレーム１１は、運転室１２を支持している。

運転室１２は、内部空間を有している。運転室１２の内部空間には、オペレータが着座するための運転席１４が配置されている。運転室１２は、運転席１４を囲むように構成されている。

エンジンフード１３は、本体フレーム１１の前上部に配置されている。エンジンフード１３は、運転室１２の前方に配置されている。エンジンフード１３によりエンジン室が覆われている。エンジン室内には、エンジン（図示せず）などが収容されている。

左右１対の履帯装置２０は、本体１５を左右方向（車幅方向）に挟み込んでいる。左右１対の履帯装置２０の各々は、本体１５の本体フレーム１１に取り付けられている。左右１対の履帯装置２０の各々は、履帯２１を有している。左右１対の履帯装置２０の各々は、エンジンからの駆動力を得て動作する。左右１対の履帯装置２０の動作によりブルドーザは走行可能である。

作業機１０は、本体１５の本体フレーム１１に取り付けられている。作業機１０は、運転室１２の前方に配置されている。作業機１０は、ブレード６と、左右１対の支持部材７ａ、７ｂとを有している。

ブレード６は、本体１５および履帯装置２０の前方に配置されている。ブレード６はたとえば整地などに用いられる。左右１対の支持部材７ａ、７ｂの各々は、本体１５とブレード６とに接続されている。左右１対の支持部材７ａ、７ｂの各々は、ブレード６の背面に接続されている。

左右１対の支持部材７ａ、７ｂの各々は、本体１５と履帯装置２０との間に配置された部分を有している。具体的には、支持部材７ａは、本体１５と、本体１５の左側に位置する履帯装置２０との間に配置された部分を有している。支持部材７ｂは、本体１５と、本体１５の右側に位置する履帯装置２０との間に配置された部分を有している。

左右１対の支持部材７ａ、７ｂの各々は、本体１５よりも前方に延びる部分を有している。左右１対の支持部材７ａ、７ｂの各々は、本体１５よりも前方でブレード６に接続されている。

左右１対の支持部材７ａ、７ｂの各々は、第１フレーム１と、第２フレーム２と、第１シリンダ３と、第２シリンダ４と、第３シリンダ５とを有している。左右１対の支持部材７ａ、７ｂの動作によりブレード６が駆動する。

第１フレーム１は、基端部１ａと先端部１ｂとを有している。第１フレーム１は、先端部１ｂにおいてブレード６に回転可能に取り付けられている。これによりブレード６は、第１フレーム１の先端部１ｂを中心として回転可能である。ブレード６は、左右方向（車幅方向）に延びる回転軸を中心として第１フレーム１に対して回転可能である。またブレード６は、左右方向に直交する方向に延びる回転軸を中心として第１フレーム１に対して回転可能である。このようにブレード６は、第１フレーム１に対して相対的に動作可能である。

第２フレーム２は、基端部２ａと先端部２ｂとを有している。第２フレーム２は、基端部２ａにおいて本体１５に回転可能に取り付けられている。これにより第２フレーム２の先端部２ｂは、第２フレーム２の基端部２ａを中心として回転可能である。第２フレーム２の先端部２ｂは、第２フレーム２の基端部２ａにおいて左右方向に延びる回転軸を中心として回転可能である。第２フレーム２は、前後方向と上下方向とを含む面内で回転可能である。このように第２フレーム２は、本体１５に対して相対的に動作可能である。

第２フレーム２は、先端部２ｂにおいて第１フレーム１の基端部１ａに回転可能に取り付けられている。これにより第１フレーム１の先端部１ｂは、第１フレーム１の基端部１ａを中心として回転可能である。このように第１フレーム１は、第２フレーム２に対して相対的に動作可能である。第１フレーム１の先端部１ｂは、第１フレーム１の基端部１ａにおいて左右方向に延びる回転軸を中心として回転可能である。第１フレーム１は、前後方向と上下方向とを含む面内で回転可能である。

第１シリンダ３は、本体１５と第２フレーム２とに接続されている。具体的には第１シリンダ３の一方端は本体１５に回転可能に取り付けられており、第１シリンダ３の他方端は第２フレーム２に回転可能に取り付けられている。第１シリンダ３と本体１５との接続部は、第２フレーム２と本体１５との接続部よりも上方に位置している。

第１シリンダ３は、伸縮可能である。第１シリンダ３は伸縮することにより、本体１５に対して第２フレーム２を動作させる。第１シリンダ３の伸縮により第２フレーム２の先端部２ｂは、基端部２ａを中心として本体１５に対して回転動作する。

第２シリンダ４は、第１フレーム１と第２フレーム２とに接続されている。具体的には第２シリンダ４の一方端は第２フレーム２に回転可能に取り付けられており、第２シリンダ４の他方端は第１フレーム１に回転可能に取り付けられている。第１フレーム１と第２フレーム２とに接続部は、第２シリンダ４よりも上方に位置している。

第２シリンダ４は、伸縮可能である。第２シリンダ４は伸縮することにより、第２フレーム２に対して第１フレーム１を動作させる。第２シリンダ４の伸縮により第１フレーム１の先端部１ｂは、基端部１ａを中心として第２フレーム２に対して回転動作する。

第３シリンダ５は、第１フレーム１とブレード６とに接続されている。具体的には第３シリンダ５の一方端は第１フレーム１に回転可能に取り付けられており、第３シリンダ５の他方端はブレード６に回転可能に取り付けられている。第３シリンダ５とブレード６との接続部は、第１フレーム１とブレード６との接続部よりも上方に位置している。

第３シリンダ５は、伸縮可能である。第３シリンダ５は伸縮することにより、第１フレーム１に対してブレード６を動作させる。第３シリンダ５の伸縮によりブレード６は、ブレード６への第１フレーム１の取付部を中心として第１フレーム１に対して回転動作する。

第１シリンダ３、第２シリンダ４および第３シリンダ５の各々は、たとえば油圧シリンダであるが、これに限定されず電動シリンダであってもよい。

＜作業機１０の動作＞
次に、図１に示す作業機１０の動作について図２～図６を用いて説明する。

図２および図３の各々は、図１のブルドーザにおけるブレードのリフト動作を説明する側面図である。図４は、図１のブルドーザにおけるブレードのピッチ動作を説明する側面図である。図５は、図１のブルドーザにおけるブレードのチルト動作を説明する側面図（Ａ）と正面図（Ｂ）である。図６は、図１のブルドーザにおけるブレードのアングル動作を説明する側面図（Ａ）と平面図（Ｂ）である。

図２に示されるように、ブレード６のリフト動作は、第１シリンダ３の伸縮動作により行われる。具体的には左右１対の支持部材７ａ、７ｂの双方の第１シリンダ３を伸長させることによりブレード６を上下方向下側に駆動させることができる。より具体的には、第１シリンダ３の伸長に伴い、第２フレーム２の先端部２ｂが下降し、ブレード６が上下方向の下側へ移動する。また左右１対の支持部材７ａ、７ｂの双方の第１シリンダ３を縮退させることによりブレード６を上下方向上側に駆動させることができる。

図３に示されるように、ブレード６のリフト動作は、第２シリンダ４の伸縮動作により行われてもよい。具体的には左右１対の支持部材７ａ、７ｂの双方の第２シリンダ４を伸長させることによりブレード６を上下方向上側に駆動させることができる。また左右１対の支持部材７ａ、７ｂの双方の第２シリンダ４を縮退させることによりブレード６を上下方向下側に駆動させることができる。

またブレード６のリフト動作は、第１シリンダ３および第２シリンダ４の双方の伸長動作により行なわれてもよい。

図４に示されるように、ブレード６のピッチ動作は、第３シリンダ５の伸縮動作により行われる。具体的には左右１対の支持部材７ａ、７ｂの双方の第３シリンダ５を伸長させることによりブレード６をピッチダンプ側に駆動させることができる。また左右１対の支持部材７ａ、７ｂの双方の第３シリンダ５を縮退させることによりブレード６をピッチバック側に駆動させることができる。

図５（Ａ）に示されるように、ブレード６のチルト動作は、たとえば支持部材７ａを実線で示す状態とし、かつ支持部材７ｂを破線で示す状態とすることにより実施される。

ブレード６のチルト動作は、第１シリンダ３、第２シリンダ４および第３シリンダ５の各々を伸縮動作させることにより行われる。たとえば支持部材７ａを実線で示す状態とし、かつ支持部材７ｂを破線で示す状態とするために、支持部材７ａの第１シリンダ３に対して支持部材７ｂの第１シリンダ３が縮退した状態とされる。また支持部材７ａの第２シリンダ４および第３シリンダ５のそれぞれに対して支持部材７ｂの第２シリンダ４および第３シリンダ５が伸長した状態とされる。これにより図５（Ｂ）に示されるように、左右方向においてブレード６の支持部材７ａが接続された側が支持部材７ｂが接続された側よりも上下方向下側に位置するようにブレード６がチルト動作する。

なおブレード６のチルト動作は、図５（Ａ）に示されるように、たとえば支持部材７ａを破線で示す状態とし、かつ支持部材７ｂを実線で示す状態とすることにより実施されてもよい。この場合には、図５（Ｂ）に示されるように、左右方向においてブレード６の支持部材７ａが接続された側が支持部材７ｂが接続された側よりも上下方向上側に位置するようにブレード６がチルト動作する。

またブレード６のチルト動作時には、第３シリンダ５が伸縮動作せずに、第１シリンダ３および第２シリンダ４のみが伸縮動作してもよい。

図６（Ａ）に示されるように、ブレード６のアングル動作は、たとえば支持部材７ａを実線で示す状態とし、かつ支持部材７ｂを破線で示す状態とすることにより実施される。

ブレード６のアングル動作は、第１シリンダ３、第２シリンダ４および第３シリンダ５の各々を伸縮動作させることにより行われる。たとえば支持部材７ａを実線で示す状態とし、かつ支持部材７ｂを破線で示す状態とするために、支持部材７ａの第１シリンダ３および第２シリンダ４のそれぞれに対して支持部材７ｂの第１シリンダ３および第２シリンダ４が伸長した状態とされる。また支持部材７ａの第３シリンダ５に対して支持部材７ｂの第３シリンダ５が伸長または縮退した状態とされる。これにより図６（Ｂ）に示されるように、左右方向においてブレード６の支持部材７ｂが接続された側が支持部材７ａが接続された側よりも前後方向前側に位置するようにブレード６がアングル動作する。よって、この場合には図６（Ａ）に示されるように、支持部材７ｂの前端ＦＥ２は支持部材７ａの前端ＦＥ１よりも前方に位置する。

なおブレード６のアングル動作は、図６（Ａ）に示されるように、たとえば支持部材７ａを破線で示す状態とし、かつ支持部材７ｂを実線で示す状態とすることにより実施されてもよい。この場合には、図６（Ｂ）に示されるように、左右方向においてブレード６の支持部材７ａが接続された側が支持部材７ｂが接続された側よりも前後方向前側に位置するようにブレード６がアングル動作する。この場合には図６（Ａ）に示されるように、支持部材７ａの前端ＦＥ２は支持部材７ｂの前端ＦＥ１よりも前方に位置する。

なおブレード６のアングル動作時には、第３シリンダ５が伸縮動作せずに、第１シリンダ３および第２シリンダ４のみが伸縮動作してもよい。

＜効果＞
次に、本実施形態の効果について図７に示す比較例と対比して説明する。

図７は、比較例として特許文献１の図５（ｃ）に示されたブレードのアングル動作と同様の動作を示す平面図である。図７に示されるように、比較例においては、平面視におけるブレード６の左右方向の中心点ＣＥを中心としてブレード６がアングル動作を行う。

ブルドーザによる整地性を向上させる場合、ブレード６と履帯装置２０との前後方向の距離Ｌ３を小さくすることが好ましい。しかし比較例のように中心点ＣＥの周りにブレード６がアングル動作を行うと、アングル動作時におけるブレード６の左右方向の端部と履帯２１との間の前後方向の距離Ｌ４が小さくなる。この場合、ブレード６と履帯２１との間に障害物を挟み込む可能性が高くなり、また動作に支障を来しやすくなる。また整地性向上のために距離Ｌ３を小さくしようとすると、アングル動作時にブレード６と履帯２１とが干渉する可能性が高い。

これに対して本実施形態においては、図１に示されるように、支持部材７ａの第１シリンダ３と支持部材７ｂの第１シリンダ３とが互いに独立して駆動する。このため図６（Ａ）に示されるように、支持部材７ａ、７ｂの一方の第１シリンダ３（たとえば破線で示す第１シリンダ３）を他方の第１シリンダ３（たとえば実線で示す第１シリンダ３）よりも伸長させることができる。これにより支持部材７ａ、７ｂの一方の前端ＦＥ２が他方の前端ＦＥ１よりも前方に押し出されて、図６（Ｂ）に示されるようにブレード６がアングル動作を行う。

本実施形態のブレード６のアングル動作は、上記のとおり、支持部材７ａ、７ｂの一方の前端ＦＥ２が他方の前端ＦＥ１よりも前方に押し出されることにより行われる。このため整地性向上のためにブレード６を本体１５に近付けて配置しても、アングル動作時におけるブレード６の左右方向の端部と履帯２１との前後方向の距離Ｌ２は、図７に示される比較例の距離Ｌ４よりも大きくなる。したがってブレード６と履帯２１との間に障害物を挟み込む可能性が低くなり、また動作に支障を来し難くなる。また整地性向上のために距離Ｌ１を小さくしてブレード６を本体１５に近付けても、ブレード６と履帯２１とが干渉する可能性が低くなる。よって本実施形態では比較例よりもブレード６を本体１５に近付けて配置することが可能となり、前後方向の重心の安定性が向上し、整地性が良好となる。

また本実施形態によれば図１に示されるように、左右１対の支持部材７ａ、７ｂの各々は、第２フレーム２に対して第１フレーム１を動作させる第２シリンダ４をさらに有している。第２シリンダ４の動作により図３に示すリフト動作が可能となる。

また本実施形態によれば図１に示されるように、左右１対の支持部材７ａ、７ｂの各々の第２シリンダ４は互いに独立して駆動する。これにより図５に示すチルト動作および図６に示すアングル動作が可能となる。

また本実施形態によれば図１に示されるように、左右１対の支持部材７ａ、７ｂの各々は、第１フレーム１に対してブレード６を動作させる第３シリンダ５をさらに有している。第３シリンダ５の動作により、図４に示されるようにブレード６のピッチ動作が可能となる。

また本実施形態によれば図１に示されるように、左右１対の支持部材７ａ、７ｂの各々の第３シリンダ５は互いに独立して駆動する。これにより図５に示すチルト動作および図６に示すアングル動作をスムーズに実施することが可能となる。

また本実施形態によれば図２に示されるように、第１シリンダ３の伸長により第２フレーム２の先端部２ｂおよびブレード６の各々が上下方向の下側へ移動する。これにより掘削時には、第１シリンダ３を伸長させて車体重量（本体１５の重量）をブレード６に与えながら地面に向けてブレード６を押し付けることができる。このため掘削力を保証することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 第１フレーム、１ａ，２ａ 基端部、１ｂ，２ｂ 先端部、２ 第２フレーム、３ 第１シリンダ、４ 第２シリンダ、５ 第３シリンダ、６ ブレード、７ａ，７ｂ 支持部材、１０ 作業機、１１ 本体フレーム、１２ 運転室、１３ エンジンフード、１４ 運転席、１５ 本体、２０ 履帯装置、２１ 履帯、ＣＥ 中心点、ＦＥ１，ＦＥ２ 前端。

Claims (8)

1. 本体と、
   前記本体の前方に位置するブレードと、
   前記本体を挟み込む１対の履帯装置と、
   各々が前記本体と前記履帯装置との間に配置され、かつ前記本体と前記ブレードとに接続される１対の支持部材と、を備え、
   前記１対の支持部材の各々は、
   前記ブレードに動作可能に支持された第１フレームと、
   前記第１フレームと前記本体との各々に動作可能に支持された第２フレームと、
   前記本体に対して前記第２フレームを動作させる第１シリンダと、を有し、
   前記１対の支持部材の各々の前記第１シリンダは互いに独立して駆動し、前記第１シリンダの駆動により前記第１フレームおよび前記第２フレームが前後方向に動作する、作業機械。
2. 前記１対の支持部材の各々は、前記第２フレームに対して前記第１フレームを動作させる第２シリンダをさらに有する、請求項１に記載の作業機械。
3. 前記１対の支持部材の各々の前記第２シリンダが互いに独立して駆動する、請求項２に記載の作業機械。
4. 前記１対の支持部材の各々は、前記第１フレームに対して前記ブレードを動作させる第３シリンダをさらに有する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の作業機械。
5. 前記１対の支持部材の各々の前記第３シリンダが互いに独立して駆動する、請求項４に記載の作業機械。
6. 前記第２フレームは前記第１フレームに接続された先端部を有し、
   前記第１シリンダの伸長により前記第２フレームの前記先端部および前記ブレードが上下方向の下側へ移動する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の作業機械。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の作業機械よりなる、ブルドーザ。
8. 本体と、
   前記本体の前方に位置するブレードと、
   前記本体を挟み込む１対の履帯装置と、
   各々が前記本体と前記履帯装置との間に配置され、かつ前記本体と前記ブレードとに接続される１対の支持部材と、を備え、
   前記１対の支持部材の各々は、
   前記ブレードに動作可能に支持された第１フレームと、
   前記第１フレームと前記本体との各々に動作可能に支持された第２フレームと、
   前記本体に対して前記第２フレームを動作させる第１シリンダと、を有し、
   前記第２フレームは前記第１フレームに接続された先端部を有し、
   前記第１シリンダの伸長により前記第２フレームの前記先端部および前記ブレードが上下方向の下側へ移動する、ブルドーザ。
   

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