JPH086344B2 - 建設機械の作業機油圧回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はブルドーザのような建設機械に装備された
作業機の油圧回路に関する。

〔従来の技術〕

従来ブルドーザなどの建設機械にはブレードを備えた
第８図に示すような作業機が装着されている。

上記作業機はアルグルリフトシリンダａにより上下動
自在なＵフレームｂの前部に、アルグルシリンダｃ及び
チルトシリンダｄにより回動自在なブレードｅを設けた
構成で、第９図に示す油圧回路に設けられた作業機操作
弁f,g,hにより各シリンダa,c,dを制御することにより、
ブレードｅをリフト、左右アングル、左右チルトの６方
向へ動作できるように構成されている。

しかし上記従来の作業機では５本の油圧シリンダを必
要とするなど構成が複雑であると共に、ブレードをピッ
チ動作できないなどの不具合もあった。

上記従来の不具合を改善するものとして、４本の油圧
シリンダでブレードをリフト、左右アルグル、左右チル
ト及びピットの８方向へ動作できるようにしたものがす
でに出願されている（例えば特願昭61−251358号）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし上記従来のものでは、各シリンダへ供給する油
圧流量に誤差が生じると、例えばブレードをリフトした
いのにアングル動作に入ったり、その逆の動作が行なわ
れる虞れがある。

このために油圧回路に圧力補償機能を有する流量制御
弁などを用いて対策しているが、上記流量制御弁を用い
た場合でも５〜10％程度の誤差があり、流量精度が悪い
不具合があった。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕

この発明は上記不具合を改善する目的でなされたもの
で、左右リフトアングルシリンダと左右チルトピッチシ
リンダによりリフト、アングル、チルト及びピッチ方向
へ動作自在なブレードを有する建設機械の作業機におい
て、上記リフトアングルシリンダ及びチルトピッチシリ
ンダの少なくとも一方を両ロッドシリンダにより構成す
ると共に、左右シリンダの間に、これらを並列接続及び
直列接続に切換える切換え弁を設けたことにより、左右
シリンダを同量だけ伸縮できるようにして、流量制御弁
を使用することのなく各シリンダへ供給される流量の高
精度制御を可能にした建設機械の作業機油圧回路を提供
しようするものである。

〔実 施 例〕

この発明の一実施例を図面を参照して詳述する。

図において１はブルドーザの足まわりで、これら足ま
わり１を構成するトラックフレーム（図示せず）の間に
横架されたクロスメンバ２上に左右方向に離間してブラ
ケット３が設置されており、これらブラケット３の下部
にピン４によりＵフレーム５の開放端側が回動自在に支
承されている。

上記Ｕフレーム５のほぼ中間部には揺動レバ６の下端
がピン７により枢着されていると共に、揺動レバ６の上
端にはＵフレーム５とほぼ平行するように基端部がピン
８によりブラケット３の頂部に枢着された両ロッドシリ
ンダよりなる左右リフトアングルシリンダ９の先端とリ
ンク10の一端がピン11により枢着されている。

上記各リンク10の他端側は斜め下方に延出されてい
て、Ｕフレーム５の前方に設けられたブレード12の裏面
にブラケット13を介して枢着されている。

上記ブレード12は裏面の中央下部にブラケット14を介
してトラニオン15が支承されており、このトラニオン15
の球状部15aが上記Ｕフレーム５の前部に回動自在に支
承された支軸16の前端に支承されていて、これら支軸16
及びトラニオン15によりＵフレーム５に対してブレード
12が左右アングル、左右チルト及びピット（前傾、後
傾）方向へ回動できるようになっていた。

一方上記各リンク10の一端側上部に突設されたブラケ
ット10aには、ピン18により左右チルトピッチシリンダ1
9の基端部が枢着されると共に、左右チルトピッチシリ
ンダ19の先端側はブレード12の裏面上部に突設されたブ
ラケット20に縦ピン21を介して支承されたブロック22
に、横ピン23により枢着されている。

そして上記各シリンダ9,19に第３図に示す油圧回路が
接続されている。

次にこれを説明すると、油合ポンプ25の吐出圧はチル
トピッチ操作弁26よりチルトピッチ切換え弁27を介して
左右のチルトピッチシリンダ19₁,19₂へと供給され、一
部はリフトアングル操作弁28よりアングルリフト切換え
弁29を介して左右リフトアングルシリンダ9₁,9₂へ供給
されるようになっている。

上記各切換え弁27,29は電磁弁より構成されていて、
切換えスイッチ30により通電状態にするとピットチルト
切換え弁27はピッチポジション27₁に、そしてリフトア
ングル切換え弁29は通電状態でアングルポジション29₁
になると共に、それろえオフの状態ではチルトポジショ
ン27₂、リフトポジション29₂となっている。

また左右リフトアングルシリンダ9₁,9₂は内部が隔壁9
aにより区割されていて、一方の圧力室9bにピストン9c
が収容されており、ピストン9cの両面より突設されたピ
ストン杆9bは一方の端板9e及び隔壁9aをそれぞれ貫通し
ていて、端板9eを貫通したピストン杆9dの先端が揺動レ
バ６の上端に枢着されている。

そしてリフト動作時及びアングル動作時、ピストン9c
により区割された各圧力室9f,9g,9h,9iの油が次のよう
に一方のシリンダ9₁より他方のシリンダ9₂へ、またはそ
の逆に流入されるようになっている。

次に作用を説明すると、いま例えばブレード12をリフ
トすべくリフトアングル操作弁28の操作レバ31を上げ方
向へ操作すると、油圧ポンプ25の吐出圧は上げポジショ
ン よりリフトアングル切換え弁29のリフトポジション29₂
を通って、まず左側リフトアングルシリンダ9₁の圧力室
9fへ流入し、ピストン杆9dを短縮させると同時に、圧力
室9gの油圧はリフトアングル切換え弁29のリフトポジシ
ョン29₂より右側リフトアングルシリンダ9₂の圧力室9h
へと流入してピスト杆9dを短縮させる。左右リフトアン
グルシリンダ９は圧力室9f、9g、9h、9iの受圧面積が同
じ両ロッドシリンダにより構成されているため、左右リ
フトアングルシリンダ９は同量ずつ短縮して揺動レバ６
を介してＵフレーム５をピン４を中心に上方へ回動さ
せ、これによってＵフレーム５に取付けられたブレード
12も上昇される。

なお、リフト動作時の流量の関係を第５図（イ）に示
す。

次に、ブレード12をアングル動作させる場合はリフト
アングル操作弁26の操作レバ31頂部に設けたスイッチ30
を押圧してリフトアングル切換え弁29をアングルポジシ
ョン29₁へ切換える。

これによって油圧ポンプ25の吐出圧は左側リフトアン
グルシリンダ9₁の圧力室9gへ流入すると共に、圧力室9f
の油圧がアングルリフト切換え弁29のアングルポジショ
ン29₁より右側リフトアングルシリンダ9₂の圧力室9hへ
流入して、左側ピストン杆9dは伸長し、右側のピストン
杆9dは短縮するため、ブレード12はトラニオン15を中心
に左右が前後方向に回動されるようになる。

なお、アングル動作時の流量の関係を第５図（ロ）に
示す。

以上はブレード12のリフト及びアングル動作である
が、ブレード12のチルト及びピッチ動作は次の通りであ
る。

ブレード12をチルトさせる場合は、チルトピット操作
弁26の操作レバ31に設けられたスイッチ30をオフした状
態チルトポジション に操作する。これによって油圧ポンプ25の吐出圧がチル
トピッチシリンダ19の右または左のボトム側へ流入し、
他方のボトム側の油圧はドレンされるため、ブレード12
は支軸16を中心に左右が上下方向へ回動されてチルト動
作が行なわれるようになる。

またピッチ動作を行う場合は、スイッチ30をオンにし
てチルトピット切換え弁27をピッチポジション27₁と
し、この状態でチルトピッチ操作弁26を ポジションへ操作する。

これによって油圧ポンプ25の吐出圧は左右チルトピッ
チシリンダ19₁,19₂のロッド側またはボトム側へ同時に
供給されるため、プレード12がトラニオン15の球状部15
aを中心に前傾または後傾してピッチ動作が行なわれ
る。

なお、上記実施例ではチルトピッチシリンダ19側に片
ロッドシリンダを用いているが、リフトアングルシリン
ダ９と同様な両ロッドシリンダを用いることにより、リ
フトアングルシリンダ９と同様に流量精度を向上させる
ことができる。

一方第６図及び第７図は上記油圧回路に制御系を付加
した別の実施例で、次にこれを説明すると、前記実施例
の作業機では、ブレード12のリフトとアングル動作を共
通のシリンダ９で行っているため、ブレード12の上限及
び下限をリフトシリンダのストロークエンドで規制する
ことができず、運転者が感で操作する必要があった。

そこでこの実施例は、ブレードのリフト量とＵフレー
ム５の支承部に設けられたポテンショメータよりなるリ
フト量検出手段33で検出し、リフトアングル操作弁28の
操作レバ30による速度、方向指令とともに演算装置34へ
入力して次のようにリフト制御を行っている。

いまブレード12をリフトすべくリフトアングル操作弁
28の操作バ30を例えば上げ方向へ操作すると、操作レバ
30より速度及び方向指令が演算装置34へ入力される。演
算装置34にはリフト量検出手段33より現在のブレード位
置が入力されていて、新たに入力された指令値がリフト
範囲外かを判定し、リフト範囲外になる場合はリフトア
ングル操作弁28をその位置に保持してブレード12の動作
を行なわない。

またリフト範囲内の場合は、リフトアングル操作弁28
に指令値通りの制御信号を出力してこれを切換え制御す
ることにより、ブレード12のリフトが行なわれるように
なる。

以上のように操作レバ30より入力された指令値に対し
て、演算装置34が常に現在のブレード位置から指令値が
リフト範囲を逸脱するかを判定し、もし逸脱するようで
あればリフトアングル操作28をその位置へ保持してブレ
ード12の動作を行なわないため、ブレード12がリフト規
制範囲を越えて動作されるのを未然に防止することがで
きるようになる。

なお動作のフローチャートを第７図に示す。

またリフト量検出手段33はポテンショメータに限ら
ず、リフトアングルシリンダ９のストロークを検出し
て、得られたストローク長より演算装置34でリフト量を
算出するようにしてもよい。

さらに上記説明中の「リフト範囲」とは、ブレード12
をフルリフトしても必要なアングル動作が行なえるスト
ロークに余裕のある範囲を示すものである。

〔発明の効果〕

この発明は以上詳述したように、リフトアングルシリ
ンダ及びチルトピッチシリンダの少なくとも一方を両ロ
ッドシリンダとして、片側のシリンダの油を他方側のシ
リンダへ流入させることにより、両側のシリンダが同量
ずつ伸縮するようにしたことから、圧力補償機能を有す
る流量制御弁を使用しなくとも精度の高い流量制御が行
なえるようになる。

これによってブレードの８方向の動作が正確かつ円滑
に行なえると共に回路の構成も簡単になるため、容易か
つ安価に実施することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、第１図は作業機の平
面図、第２図は側面図、第３図は油圧回路図、第４図は
及び第５図（イ）、（ロ）は作用説明図、第６図及び第
７図は他の実施例を示す説明図、第８図及び第９図は従
来の説明図である。 ９はリフトアングルシリンダ、12はブレード、19はチル
トピッチシリンダ、27,29は切換え弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】左右リフトアングルシリンダ９と左右チル
   トピッチシリング19によりリフト、アングル、チルト及
   びピッチ方向へ動作自在なブレード12を有する建設機械
   の作業機において、上記リフトアングルシリンダ９及び
   チルトピッチシリンダ19の少なくとも一方を両ロッドシ
   リンダにより構成すると共に、左右シリンダの間に、こ
   れらを並列接続及び直列接続に切換える切換え弁27,29
   を設けてなる建設機械の作業機油圧回路。