JP4469186B2 - Work machine - Google Patents
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Description
本発明は、ブレードを備えた作業機械に関するものである。 The present invention relates to a work machine provided with a blade.
機体に昇降可能に枢支される昇降アームに対し、ブレードをチルト軸およびチルトシリンダを介してチルト回動操作可能で、かつアングル軸およびアングルシリンダを介してアングル回動操作可能に支持するとともに、ブレードのチルト回動操作とアングル回動操作との切換操作を操縦部に設けた操作スイッチで行なうようにしたブレード作業機がある。 For the lifting arm pivotably supported by the airframe, the blade can be tilted and rotated via a tilt shaft and a tilt cylinder, and the angle can be rotated via an angle shaft and an angle cylinder. There is a blade working machine in which a switching operation between a tilt rotation operation and an angle rotation operation of a blade is performed by an operation switch provided in a control unit.
このブレード作業機において、前記操作スイッチをチルト回動操作とアングル回動操作に択一的に切換可能でかつ両操作を不能とする中立位置を有する切換スイッチと、チルト回動操作とアングル回動操作の回動角の設定を行なう回動角調整器とから構成したブレード操作スイッチ構造がある(例えば、特許文献1参照)。 In this blade working machine, the operation switch can be selectively switched between a tilt rotation operation and an angle rotation operation, and has a neutral position that disables both operations, and the tilt rotation operation and the angle rotation. There is a blade operation switch structure composed of a rotation angle adjuster for setting an operation rotation angle (see, for example, Patent Document 1).
図7は、上記のようなスイッチにより操作される従来のパワーアングルチルトドーザ(以下、パワーアングルチルトを「PAT」という)用の油圧回路を示し、図8乃至図11に示されるように機体にブレード昇降シリンダ1により昇降動作可能、アングルシリンダ2によりアングル動作可能およびチルトシリンダ3によりチルト動作可能に設けられたブレード4を制御する回路である。
Figure 7 is a conventional power angle tilt dozer which is operated by a switch as described above (hereinafter, the power angle tilt as "PAT") shows the hydraulic circuit for, in the aircraft as shown in FIGS. 8 to 11 This is a circuit for controlling the blade 4 provided so that it can be moved up and down by the
図8および図10に示されるように、ブレード昇降用のブレードレバー5の先端にアングル・チルト操作用の電気式4ウェイのスイッチ6a,6b,6c,6dを備えた操作ノブ6が設けられ、そして、これらのスイッチ6a,6b,6c,6dを押すと、各スイッチ6a,6b,6c,6dからの信号がPATコントローラ(図示せず)で演算されて、PATコントローラからの出力信号が、図7に示された油圧回路中に設置されたアングルシリンダ/チルトシリンダ切換用の電磁弁7sおよびシリンダ伸縮切換用の電磁弁8sに送られ、ブレード4の左右アングル操作および左右チルト操作を行う。
As shown in FIG. 8 and FIG. 10 , an operation knob 6 having an electric 4-
すなわち、図8に示されるようにブレードレバー5の上部に設けられた上下1対のスイッチ6a,6bのいずれか一方を操作することにより、図7に示されたアングルシリンダ/チルトシリンダ切換用の電磁弁7sをオンにして、パイロットポンプ圧力を切換弁7の左側に供給してこの切換弁7をアングルシリンダ側に切換作動するとともに、シリンダ伸縮切換用の電磁弁8sをオン/オフ制御して、この電磁弁8sからの方向性を伴なうオン/オフ型パイロット圧力によりアングル・チルト制御弁8を中立位置、一方切換位置または他方切換位置に切換制御して、1対のアングルシリンダ2を図9に示されるように左寄せアングル状態または右寄せアングル状態に制御する。
That is, by operating either one of the upper and
同様に、図10に示されるようにブレードレバー5の上部に設けられた左右1対のスイッチ6c,6dのいずれか一方を操作することにより、図7に示されたアングルシリンダ/チルトシリンダ切換用の電磁弁7sをオフにして、切換弁7を図7に示されたチルトシリンダ3側に復帰させるとともに、シリンダ伸縮切換用の電磁弁8sをオン/オフ制御して、この電磁弁8sからの方向性を伴なうオン/オフ型パイロット圧力によりアングル・チルト制御弁8を中立位置、一方切換位置または他方切換位置に切換制御して、チルトシリンダ3を図11に示されるように左下がりチルト状態または右下がりチルト状態に制御する。
Similarly, as shown in FIG. 10 , the angle cylinder / tilt cylinder switching shown in FIG. 7 is performed by operating one of the pair of left and
また、4つのスイッチを操作レバー上に設け、対向する1対のスイッチの操作によりブレードをアングル動作させるとともに、他の対向する1対のスイッチの操作によりブレードをスライド動作させるようにした作業機械もある(例えば、特許文献2参照)。
このように、従来は、ブレード4のアングルシリンダ2およびチルトシリンダ3の油圧制御が、操作ノブ6のスイッチ6a,6b,6c,6dのオン/オフ信号による全開/全閉制御によっているため、ブレード4の微操作が困難であり、作業性が良くないという問題があった。
Thus, conventionally, since the hydraulic control of the
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、ブレードの微操作性を向上できる作業機械を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of these points, and an object thereof is to provide a work machine capable of improving the fine operability of a blade.
本発明は、機体と、機体に昇降動作可能、アングル動作可能およびチルト動作可能に設けられたブレードと、ブレードを昇降動作させるブレード昇降シリンダと、ブレード昇降シリンダを制御するブレード昇降制御弁と、ブレードをアングル動作させるアングルシリンダおよびチルト動作させるチルトシリンダと、アングルシリンダおよびチルトシリンダをこれらの一方を選択する切換弁を介してそれぞれ制御するアングル・チルト制御弁と、アングル・チルト制御弁を操作量に応じたパイロット圧力により制御するアングル・チルト用パイロット弁と、アングル・チルト用パイロット弁を左右方向の手動操作量に応じて操作するブレードレバーと、ブレードレバーの前後方向の揺動を伝達してブレード昇降制御弁を操作するブレード昇降用プッシュプルケーブルと、ブレードレバーに設けられアングルシリンダおよびチルトシリンダの一方を選択する切換弁を切換操作するための電気信号を発信するスイッチとを具備した作業機械である。 The present invention relates to an airframe, a blade provided to the airframe so as to be movable up and down , capable of angle operation and tilt operation , a blade lifting cylinder for moving the blade up and down, a blade lifting control valve for controlling the blade lifting cylinder, and a blade An angle cylinder for tilting and a tilt cylinder for tilting, an angle / tilt control valve for controlling each of the angle cylinder and tilt cylinder via a selector valve for selecting one of them, and an angle / tilt control valve as an operation amount An angle / tilt pilot valve that is controlled by the corresponding pilot pressure, a blade lever that operates the angle / tilt pilot valve according to the amount of manual operation in the left-right direction, and a blade that transmits the back-and-forth movement of the blade lever For raising and lowering the blade that operates the elevation control valve Tsu and shoe pull cable, a working machine; and a switch for transmitting an electrical signal to the switching operation of the switching valve for selecting one of provided the angle cylinder and the tilt cylinder on the blade lever.
本発明によれば、操作量に応じたパイロット圧力によりアングル・チルト制御弁を制御するアングル・チルト用パイロット弁を備えたので、このアングル・チルト用パイロット弁によりブレードをチルト微操作できるとともにアングル微操作でき、整地作業性を向上でき、さらに、ブレードレバーによりアングル・チルト用パイロット弁を手動操作するとともに、そのブレードレバーを握る手でスイッチを操作して、このスイッチから発信された電気信号によりアングルシリンダおよびチルトシリンダの一方を選択する切換弁を切換操作するので、操作性を向上できる。また、ブレードレバーの前後方向の揺動をブレード昇降用プッシュプルケーブルを介しブレード昇降制御弁に伝達してブレード昇降制御弁を操作できるので、ブレード昇降用パイロット弁を廃止できる。 According to the present invention, the angle / tilt pilot valve for controlling the angle / tilt control valve with the pilot pressure corresponding to the operation amount is provided. It is possible to operate and improve the leveling workability . In addition, the angle / tilt pilot valve is manually operated by the blade lever, and the switch is operated by the hand holding the blade lever. Since the switching valve for selecting one of the cylinder and the tilt cylinder is switched, the operability can be improved. Further, since the blade lift control valve can be operated by transmitting the swing of the blade lever in the front-rear direction to the blade lift control valve via the blade lift push-pull cable, the blade lift pilot valve can be eliminated.
以下、本発明を図1乃至図6に示される一実施の形態を参照しながら説明する。 The present invention will be described below with reference to one embodiment shown in FIGS.
図2は作業機械としての油圧ショベルを示し、機体としての下部走行体11に旋回軸受部12を介して上部旋回体13が旋回可能に設けられ、下部走行体11には、パワーアングルチルトドーザ(以下、パワーアングルチルトを「PAT」という)を構成するプッシュアーム14を介して排土作業または均平作業などに用いられるブレード4が取付けられ、一方、上部旋回体13には、掘削作業または他のアタッチメント作業に用いられる作業装置15が搭載されている。
FIG. 2 shows a hydraulic excavator as a work machine. An
この作業装置15に対して、上部旋回体13上にはオペレータが座る運転席16が設けられ、この運転席16の左右両側部にはコンソール17が配置され、これらのコンソール17上には、作業装置15を操作するための操作レバー18がそれぞれ設けられ、また、右側のコンソール17の近傍には、ブレード4を操作するためのブレードレバー19が設けられている。
For this
図3に示されるように、ブレード4は、下部走行体11上のブラケット21とプッシュアーム14の先端部内のブラケット22との間に設けられたブレード昇降シリンダ1により昇降動作可能に設けられ、プッシュアーム14の左右部のブラケット23とブレード4の左右部のブラケット24との間に設けられた一対のアングルシリンダ2により、プッシュアーム14の先端部とブレード4の中央部とを連結する軸部材(図示せず)を中心にアングル動作可能に設けられ、プッシュアーム14の先端部の上部に取付けられたブラケット25とブレード4の一側のブラケット26との間に軸支されたチルトシリンダ3により下部の軸部材27を中心にチルト動作可能に設けられている。
As shown in FIG. 3, the blade 4 is provided so as to be moved up and down by a
図4に示されるように、前記ブレードレバー19は、パイプ状のレバー本体31の上部に中空状の操作ノブ32が取付けられ、この操作ノブ32の内部にアングル/チルト切換用のオン/オフ型のスイッチとしてのボタンスイッチ33が設けられ、このボタンスイッチ33をオン/オフ操作する操作ボタン34が、操作ノブ32にて人差指で操作可能な位置に突設されている。ボタンスイッチ33の電気配線35は、レバー本体31内から下部の小孔36を経て外部に引出され、図示されないバッテリおよびアングルシリンダ/チルトシリンダ回路切換用の電磁弁47に接続されている。
As shown in FIG. 4, the
図1は、ブレード昇降シリンダ1、アングルシリンダ2およびチルトシリンダ3を制御する油圧回路を示し、ブレード昇降シリンダ1に対して、メイン油圧源41から供給された作動油圧を方向制御してブレード昇降シリンダ1を伸縮動作制御するブレード昇降制御弁42が設けられている。
FIG. 1 shows a hydraulic circuit for controlling the
ブレード昇降制御弁42にはブレードフロートポジション42Fが設けられている。このブレードフロートポジション42Fは、油圧回路を閉じても均衡が取れるようにしたフロート機構を構成し、ブレード昇降シリンダ1のヘッド側室とロッド側室とをタンクTに連通して、圧力が作用しないようにすることで、ブレード4を固定することなく自重で自由に上下動できるようにする。
The blade lift control valve 42 is provided with a
また、アングルシリンダ2およびチルトシリンダ3に対して、メイン油圧源41から供給された作動油圧を方向制御してアングルシリンダ2またはチルトシリンダ3を伸縮動作制御するアングル・チルト制御弁44が設けられ、このアングル・チルト制御弁44の左右のパイロットライン44a,44bに2ウェイ方式のアングル・チルト用パイロット弁45が設けられている。このアングル・チルト用パイロット弁45は、ブレードレバー19の左右方向の手動操作量に応じたパイロット圧力をアングル・チルト制御弁44に出力して、このアングル・チルト制御弁44の変位方向および変位量を制御する所謂リモコン弁である。
In addition, an angle / tilt control valve 44 for controlling the direction of the hydraulic pressure supplied from the main
アングル・チルト制御弁44とアングルシリンダ2およびチルトシリンダ3との間のライン中には、アングルシリンダ2またはチルトシリンダ3の一方を選択するための切換弁46が設けられ、この切換弁46の一方のパイロットライン46a中には、アングルシリンダ/チルトシリンダ回路切換用の電磁弁47が設けられている。この電磁弁47は、前記ブレードレバー19に設けられたボタンスイッチ33から発信された電気信号に基づきオン/オフ作動して、オン時にパイロット油圧源Pから供給されたパイロット圧をパイロットライン46aに導き、切換弁46を図1に示されたチルトシリンダ3側からアングルシリンダ2側へ切換操作するものである。なお、図1の回路図中において、48はリリーフ弁であり、Tは共通のタンクである。
In the line between the angle / tilt control valve 44 and the
図5に示されるように、アングル・チルト用パイロット弁45は、カバー体61の上部ブラケット61aに、前記ブレードレバー19によって直接またはリンケージ、ワイヤなどを介し間接的に回動操作される回動操作体62が、軸部材63により回動自在に軸支され、この回動操作体62の左右部下側面に、カバー体61に摺動自在に嵌合された1対のロッド65が当接され、これらのロッド65の下部に係合部材65aがそれぞれ係合され、さらに、これらの係合部材65aに、弁本体66内に摺動自在に嵌合された1対のスプール67がそれぞれ係合され、そして、各係合部材65aおよび各ロッド65は、大スプリング68aにより上方へ付勢され、一方、各スプール67は小スプリング68bにより下方へ付勢され、これらのスプール67と弁本体66内の通路69とによって、パイロット油圧源Pから供給されたパイロット圧を回動操作体62の回動操作量に応じてアングル・チルト制御弁44のパイロットライン44a,44bに供給する減圧弁が形成されている。
As shown in FIG. 5 , the angle /
図6に示されるように、ブレードレバー19の前後方向の手動操作量に応じたパイロット圧をブレード昇降制御弁42に出力するブレード昇降用パイロット弁(図示せず)を廃止して、ブレードレバー19により、このブレードレバー19の前後方向の揺動を伝達するブレード昇降用プッシュプルケーブル71および運動変換機構72を介し、ブレード昇降制御弁42のスプール42sを直引き操作できるようにする。As shown in FIG. 6, a blade lift pilot valve (not shown) that outputs a pilot pressure corresponding to the manual operation amount of the
運動変換機構72は、図6(a)に示されるようにブレード昇降用プッシュプルケーブル71のワイヤ73と一体化された下部接続金具74が、回転軸75の一端部に嵌着されてねじ76により一体化された下部レバー77に、ピン78により回転自在に連結され、回転軸75は、上部旋回体13内の旋回フレームと一体の部材81に固定された円筒形の軸受部材82により回転自在に保持され、また、回転軸75の他端部には上部レバー83が嵌着されて溶接付けなどで一体化され、この上部レバー83の上端部に、回転軸75の回転運動を往復運動に変換するリンク84の一端部が、ピン85により回動自在に取付けられ、このリンク84の他端部に、ピン86により、図6(b)に示されるブレード昇降制御弁42のスプール42sが接続されている。In the
次に、この実施の形態の作用効果を説明する。 Next, the function and effect of this embodiment will be described.
ブレードレバー19の前後方向動作によりブレード4を上下方向に操作し、また、ブレードレバー19に設けた人差指操作式の1つのボタンスイッチ33のオン/オフ操作と、ブレードレバー19の左右方向操作によりアングル/チルト切換操作を容易にできるので、ブレード4の上下動とアングルまたはチルトの同時操作が容易にできる。
By operating the
すなわち、ブレードレバー19を車両前方に押すと、ブレード昇降用プッシュプルケーブル71のワイヤ73および運動変換機構72を介して、ブレード昇降制御弁42のスプール42sを直接引張り操作でき、ブレード昇降制御弁42が下降ポジション42Dに切換わり、ブレード昇降シリンダ1を伸長動作させて、ブレード4を下降させることができ、さらに、ブレードレバー19を車両前方に最大限まで押すと、ブレード昇降制御弁42のスプール42sが最大位置まで引張り操作されるので、ブレード昇降制御弁42がブレードフロートポジション42Fに切換わる。そして、ブレード昇降シリンダ1のヘッド側室とロッド側室とがタンクTに連通して、これらに圧力が作用しないので、車両のピッチングの影響を受けずに、ブレード4を固定することなくPATドーザの自重で自由に上下動させながら地面を均すことができ、均し作業に適する。
That is, when the
一方、ブレードレバー19を車両後方に引くと、ワイヤ73および運動変換機構72を介して、ブレード昇降制御弁42のスプール42sを直接押込み操作でき、ブレード昇降制御弁42が上昇ポジション42Uに切換わり、ブレード昇降シリンダ1を収縮動作させて、ブレード4を上昇させることができる。On the other hand, when the
また、ブレードレバー19のボタンスイッチ33を押さないで、ブレードレバー19を左右方向に操作すると、電磁弁47が図1に示されたオフ状態で、切換弁46も図1に示された切換状態のまま、アングル・チルト用パイロット弁45がアングル・チルト制御弁44をパイロット操作するので、チルトシリンダ3を伸縮作動して、ブレード4を軸部材27を中心にチルト操作できる。
When the
一方、ブレードレバー19のボタンスイッチ33を押したままの状態で、ブレードレバー19を左右方向に操作すると、電磁弁47がオン状態に切換わり、切換弁46も反対側に切換わった状態で、アングル・チルト用パイロット弁45がアングル・チルト制御弁44をパイロット操作するので、1対のアングルシリンダ2を相互に反対方向に伸縮作動して、ブレード4をアングル操作できる。
On the other hand, when the
このように、ブレード4のアングル・チルト操作を行う各シリンダの油圧制御を、従来の電磁弁8s(図7)によるオン/オフ式パイロット方式から、操作量に応じたパイロット圧力を出力する油圧リモコン弁方式のアングル・チルト用パイロット弁45に変更して、ブレードレバー19の操作量に応じたパイロット圧力によりアングル・チルト制御弁44を制御するので、このアングル・チルト用パイロット弁45により従来困難であったブレード4のチルト微操作およびアングル微操作が可能となり、ブレード4による整地作業性を向上できる。
In this way, the hydraulic control of each cylinder that performs the angle / tilt operation of the blade 4 is controlled by a hydraulic remote controller that outputs a pilot pressure corresponding to the operation amount from the on / off type pilot system using the
また、ブレードレバー19によりアングル・チルト用パイロット弁45を手動操作するとともに、そのブレードレバー19の操作ノブ32を握る手でボタンスイッチ33を操作して、このボタンスイッチ33から発信された電気信号により、電磁弁47を介して、アングルシリンダ2およびチルトシリンダ3の一方を選択する切換弁46を切換操作するので、操作性が良い。
In addition, the angle /
以上のように、1本のブレードレバー19で、ブレード昇降用プッシュプルケーブル71および運動変換機構72を介し、ブレード昇降制御弁42のスプール42sを直引き操作するとともに、油圧リモコン弁方式のアングル・チルト用パイロット弁45を操作して、アングル・チルト制御弁44をパイロット制御したので、ブレード4の昇降操作、チルト操作およびアングル操作の各微操作を容易にできるとともに、ブレード昇降用パイロット弁を廃止できる。
As described above, a
1 ブレード昇降シリンダ
2 アングルシリンダ
3 チルトシリンダ
4 ブレード
11 機体としての下部走行体
19 ブレードレバー
33 スイッチとしてのボタンスイッチ
42 ブレード昇降制御弁
44 アングル・チルト制御弁
45 アングル・チルト用パイロット弁
46 切換弁
71 ブレード昇降用プッシュプルケーブル 1
11 Undercarriage as the aircraft
19 Blade lever
33 Button switch as a switch
42 blade lift control valve
44 Angle / tilt control valve
45 Pilot valve for angle and tilt
46 Switching valve
71 Push-pull cable for lifting blade
Claims (1)
機体に昇降動作可能、アングル動作可能およびチルト動作可能に設けられたブレードと、
ブレードを昇降動作させるブレード昇降シリンダと、
ブレード昇降シリンダを制御するブレード昇降制御弁と、
ブレードをアングル動作させるアングルシリンダおよびチルト動作させるチルトシリンダと、
アングルシリンダおよびチルトシリンダをこれらの一方を選択する切換弁を介してそれぞれ制御するアングル・チルト制御弁と、
アングル・チルト制御弁を操作量に応じたパイロット圧力により制御するアングル・チルト用パイロット弁と、
アングル・チルト用パイロット弁を左右方向の手動操作量に応じて操作するブレードレバーと、
ブレードレバーの前後方向の揺動を伝達してブレード昇降制御弁を操作するブレード昇降用プッシュプルケーブルと、
ブレードレバーに設けられアングルシリンダおよびチルトシリンダの一方を選択する切換弁を切換操作するための電気信号を発信するスイッチと
を具備したことを特徴とする作業機械。 The aircraft,
Fuselage lift operable, and angle operable and tilt operatively provided with blades,
A blade lifting cylinder for moving the blade up and down;
A blade lift control valve for controlling the blade lift cylinder;
An angle cylinder for tilting the blade and a tilt cylinder for tilting;
An angle / tilt control valve for controlling each of the angle cylinder and the tilt cylinder via a switching valve for selecting one of these; and
An angle / tilt pilot valve that controls the angle / tilt control valve with a pilot pressure corresponding to the operation amount ; and
A blade lever that operates the pilot valve for angle and tilt according to the amount of manual operation in the left-right direction;
A push-pull cable for raising and lowering the blade that transmits the oscillation of the blade lever in the front-rear direction and operates the blade raising and lowering control valve;
A work machine comprising: a switch provided on a blade lever for transmitting an electric signal for switching a switching valve for selecting one of an angle cylinder and a tilt cylinder .
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