JPH10110447A - 排土板制御装置 - Google Patents

排土板制御装置

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JPH10110447A JP9242990A JP24299097A JPH10110447A JP H10110447 A JPH10110447 A JP H10110447A JP 9242990 A JP9242990 A JP 9242990A JP 24299097 A JP24299097 A JP 24299097A JP H10110447 A JPH10110447 A JP H10110447A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従シリンダの伸長速度を主シリンダの伸長速
度と同等まで高めた排土板制御装置を提供すること。 【解決手段】 排土板制御装置が、機械の両側において
機械と排土板の間に配設された第１と第２の流体シリン
ダを具備する。シリンダのピストンが流体シリンダのヘ
ッド側流体室の一端を形成する円形部分と、関連する流
体シリンダのロッド側流体室の一端を形成する環状部分
とを有している。第１の流体シリンダのロッド側流体室
を第２の流体シリンダのヘッド側流体室に直列関係で接
続し、第１の流体シリンダのロッド側流体室から排出さ
れる流体を第２の流体シリンダのヘッド側流体室に供給
する弁装置が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一対の主従シリン
ダを備え、第１段階の流体再生流れと第２段階の流体再
生流れを作る排土板制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】流体シリンダの作動速度を高くするため
に、主従の直列の流れ関係にある一対の流体シリンダを
用いることが周知となっている。典型的に主シリンダの
ロッド側流体室が従シリンダのヘッド側の流体室に接続
され、加圧された作動流体が主シリンダのヘッド側流体
室に供給されるとき、主シリンダのロッド側流体室から
排出される流体が従シリンダのヘッド側流体室に導入さ
れる。従シリンダのロッド側流体室からの流体は典型的
にタンクに排出される。従来は、前記主従シリンダは大
きさや構造が同一のシリンダであった。こうした主従シ
リンダの特徴を備えたシステムが米国特許第４８０２５
３７号に開示されている。
【０００３】上記特許に開示された制御装置では、ピス
トン棒の各動作に対する主シリンダのロッド側流体室か
ら排出される流体の体積は、主シリンダのヘッド側流体
室に供給される流体の体積よりも少ない。これにより、
主シリンダは従シリンダよりも大きくかつ速く伸長する
こととなる。然しながら、主従シリンダの対により制御
される上記特許の排土板は土ならしに用いられ、非常に
大きな力や後方への傾動動作を生じさせる必要がない。
従って、シリンダの行程は比較的短く、シリンダの伸長
動作の不釣り合いが排土板の動作に悪影響を与えること
がない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】排土板から材料を排出
するために非常に大きく傾動させることが要求される
「キャリードーザ」型の排土板に、一対の主従シリンダ
が連結されている場合には、流体シリンダの不釣り合い
な伸長動作が問題となる。より詳細には、主シリンダが
伸長限界に達したときに、従シリンダにより制御される
排土板側に相当量の材料が残る。最後に、キャリードー
ザは典型的に大掘削に用いられ、供給ポンプのサイズを
大きくすることなく、単に主従シリンダの構成により得
られる速度よりも速く荷を排出することが望まれる。更
に、従シリンダの伸長速度を主シリンダの伸長速度と同
等まで高め、排土板の両側が同時に最大排出位置に到達
するようにすることが望ましい。本発明はこうした問題
を解決することを技術課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの特徴によ
れば、排土板制御装置が、タンクに接続されたポンプ
と、機械の両側において機械と排土板の間に配設された
第１と第２の流体シリンダとを具備している。方向制御
弁が前記ポンプと前記タンクとに接続され、第１と第２
の制御ポートを備えている。方向制御弁は、前記ポンプ
を前記第１の制御ポートに接続する作用位置を有する。
流体再生弁が、前記方向制御弁の第１と第２の制御ポー
トに接続され、前記第１の流体シリンダのヘッド側流体
室に接続されたシリンダポートと、バルブポートとを備
えている。流体再生弁は、前記方向制御弁の第１の制御
ポートおよび前記バルブポートを前記シリンダポートに
連通させる作用位置を有する。選択弁が、前記再生弁の
バルブポートに接続され、前記第１の流体シリンダのロ
ッド側流体室に接続された第２のシリンダポートと、前
記第２の流体シリンダのロッド側流体室に接続された第
３のシリンダポートと、前記第２の流体シリンダのヘッ
ド側流体室に接続された第４のシリンダポートとを備え
ている。選択弁は、前記第１の流体シリンダのロッド側
流体室を前記第２の流体シリンダのヘッド側流体室に接
続し、かつ、前記第２の流体シリンダのロッド側流体室
を前記再生弁のバルブポートに接続させる作用位置を有
する。
【０００６】
【発明の実施の形態】添付図面を参照すると、排土板制
御装置１０は、機械１２に適宜に取り付けられた排土板
１１を位置決めするように図示されている。この機械
は、一対のユニバーサルジョイント１４により該機械１
２の両側に連結された一対のプッシュアーム１３を有し
ている。排土板は、一対のユニバーサルジョイント１６
によりプッシュアーム１３の前端に回動自在に連結され
ている。通常の態様にて排土板を上動または下動させる
ために、一対の複動型流体シリンダ１７が機械と排土板
との間に連結されている。排土板を機械に対して傾動動
作させるために、一対の複動型傾動シリンダ１８、１９
が機械の両側において、プッシュアーム１３と排土板１
１との間に配設されている。
【０００７】この適用例では傾動動作は、排土板１１に
概ね垂直な長手の水平軸線２２を中心とした排土板のチ
ルティング動作と、排土板に概ね平行な横断方向の水平
軸線２３を中心とするチッピング動作とを含む。
【０００８】排土板制御装置１０は、ソレノイド式の方
向制御弁２４と、ソレノイド式の流体再生弁２５と、ソ
レノイド式の選択弁２６とを具備する。これらの弁は従
来と同様に電気信号により作動する。方向制御弁２４
は、ポンプ２７とタンク２８とに接続されており、一対
の制御ポート２９、３０を有している。方向制御弁は、
中立位置にて図示されており、第１と第２の可変の作用
位置へ両方向に移動することができる。本実施形態にお
いて方向制御弁は、例えば、適当なレバー３２の動作に
応答して発生する信号発生器３１からの信号により作動
する。
【０００９】流体再生弁２５は２位置式の弁であって、
方向制御弁の制御ポート２９、３０に接続されている。
流体再生弁２５はシリンダポート３３とバルブポート３
４とを有している。シリンダポート３３は左側のシリン
ダ１８のヘッド側流体室２１に接続されている。再生弁
２５は、通常は図示する作用位置に付勢されており、か
つ、左方へ他の作用位置に移動することができる。本実
施形態では、流体再生弁は、例えば、制御レバー３２に
配設された押しボタン３５からの電気信号に応答して左
方へ移動する。
【００１０】選択弁２６は、再生弁２５のバルブポート
３４に接続されており、流体シリンダ１８のロッド側流
体室２０に接続されたシリンダポート３６と、流体シリ
ンダ１９のロッド側とヘッド側流体室２０、２１の各々
に接続されたもう一対のシリンダポート３７、３８を有
している。選択弁は３位置式の弁であり、バネにより図
示する位置に付勢されている。選択弁は、図示する位置
から２つの位置の一方に移動することができる。選択弁
２６は、レバー３２の動作と無関係に或いは組み合わせ
て移動させることができる。
【００１１】流体シリンダ１８は、ヘッド側流体室２１
とロッド側流体室とを分割するピストン４４を有してい
る。該ピストンは、ヘッド側流体室の一端を形成する円
形部分４６と、ロッド側流体室２０の一端を形成する環
状部分４７とを有している。同様に流体シリンダ１９
は、ヘッド側流体室とロッド側流体室とを分割するピス
トン４８を有している。該ピストンは、ヘッド側流体室
２１の一端を形成する円形部分４９と、ロッド側流体室
２０の一端を形成する環状部分５０とを有している。本
実施形態では、ピストン４４の環状部分４７はピストン
４８の円形部分４９と同じ面積を有しており、かつ、ピ
ストン４４の円形部分４６の面積はピストン４８の円形
部分４９の面積よりも大きくなっている。
【００１２】本実施形態において方向制御弁２４、再生
弁２５、選択弁２６は、電気信号により作動するソレノ
イド弁にて構成されているが、本発明は弁の形態には限
定されず、上記弁の各々は、電気信号により作動する比
例弁からのパイロット信号により作動するパイロット弁
や、手操作式のパイロット弁にて構成することもでき
る。
【００１３】以下本発明実施形態の作用を説明する。選
択弁２６がその右方の作用位置に移動している場合、作
業者が押しボタン３５を押して、流体再生弁２５を左方
の作用位置に移動させるとともに、例えば、制御レバー
３２を右方へ移動させて方向制御弁を右方の作用位置に
移動させることにより、流体シリンダ１８、１９が急速
に伸長して排土板１１が前方へ傾動動作（チルティング
動作）する二段階再生を得ることができる。上記弁２
４、２５、２６が既述した作用位置にあるとき、ポンプ
２７からの加圧された作動流体は流体シリンダ１８のヘ
ッド側流体室２１に供給される。流体シリンダ１８は主
シリンダとして作用し、ロッド側流体室２０から排出さ
れる流体が、前記選択弁を介して従シリンダとして作用
する流体シリンダ１９のヘッド側流体室に供給される。
これにより第１段階の流体再生が提供され、両方のシリ
ンダのヘッド側流体室の間でポンプからの流れを分けた
場合と比較して、シリンダは２から３倍速く伸長する。
本実施形態では、ピストン４４の環状部分がピストン４
８の円形部分４９と等しい面積にて形成されているの
で、２つのシリンダは同じ速度で伸長する。
【００１４】第２段階の流体再生は、流体シリンダ１９
のロッド側流体室２０から排出される流体を、ポンプ２
７から再生弁２５を介して流体シリンダ１８のヘッド側
流体室へ流入する流体に組み合わせることにより得られ
る。ロッド側流体室２０からの流体と流体シリンダ１８
のヘッド側流体室２１への流体に組み合わせることによ
り、流体シリンダの伸長速度が更に２から３倍増加し、
両方のシリンダのヘッド側流体室の間でポンプからの流
れを分けた場合と比較して、４から６倍速くなる。
【００１５】前方へ比較的低速で傾動（チッピング動
作）させる場合には、再生弁２５を図示する作用位置に
保持し、選択弁２６を右方の作用位置に移動させ、か
つ、方向制御弁２４を右方に移動させて、ポンプ２７か
らの加圧された作動流体を流体シリンダ１８のヘッド側
流体室２１に供給する。ロッド側流体室２０から排出さ
れた流体は、選択弁２６を通じて流体シリンダ１９のヘ
ッド側流体室２１に流入する。然しながら、この作動モ
ードでは、流体シリンダ１９のロッド側流体室２０から
排出される流体がタンクに戻され、第２段階の流体再生
が行われない。
【００１６】排土板を後方へ傾動（チッピング動作）さ
せる場合には、方向制御弁２４を左方へ移動させ、か
つ、選択弁２６を右方の作用位置に保持し、かつ、再生
弁を図示する作用位置とする。弁をこのように設定する
ことにより、ポンプからの流体は、方向制御弁２４、再
生弁２５、選択弁２６を介して流体シリンダ１９のロッ
ド側流体室２０に供給される。流体シリンダ１９のヘッ
ド側流体室２１から排出される流体は選択弁を介して流
体シリンダ１８のロッド側流体室２０に供給される。流
体シリンダ１８のヘッド側流体室２１から排出される流
体はタンク２８に排出される。ピストン４８の円形部分
４９の面積がピストン４４の環状部分４７の面積に等し
いので、両方のシリンダは同じ速度で収縮する。
【００１７】２つのシリンダによる排土板を傾動（チル
ティング動作）は、再生弁２５と選択弁２６を図示する
位置として方向制御弁２４を作動させることにより達成
される。１つのシリンダによる排土板を傾動（チルティ
ング動作）は、再生弁２５を図示する位置とし、選択弁
２６を左方の作用位置に移動させた上で方向制御弁２４
を作動させることにより達成される。本発明の他の特
徴、目的、利点は図面、開示、請求の範囲から明らかと
なる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態の略示ブロック図である。
【図２】本発明の排土板制御装置を適用する排土板の斜
視図であり、該排土板が取り付けられる機械が二点鎖線
で示されている。
【符号の説明】
１０…排土板制御装置 １８…流体シリンダ １９…流体シリンダ ２４…方向制御弁 ２５…流体再生弁 ２６…選択弁 ２７…ポンプ ２８…タンク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リチャード エー．アーステイン アメリカ合衆国，アリゾナ 85540，モレ ンチ，マリポサ ストリート 115 (72)発明者 ランドール エー．ハーロウ アメリカ合衆国，イリノイ 61517，ブリ ムフィールド，ウエスト ジュビリー カ レッジ ロード 11607 (72)発明者 デビッド ピー．スミス アメリカ合衆国，イリノイ 60431，ジョ リエト，グランド プレイリー ドライブ 2806 (72)発明者 リチャード ジェイ．スキバ アメリカ合衆国，イリノイ 61614，ペオ リア，ウエスト キャリッジ レーン 2313

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 前後に傾動できるように機械に回動自在
    に取り付けられた排土板のための排土板制御装置におい
    て、 タンクと、 ポンプと、 ヘッド側流体室とロッド側流体室とを有し、前記機械の
    両側において機械と排土板の間に配設された第１と第２
    の流体シリンダと、 前記ポンプと前記タンクとに接続され、第１と第２の制
    御ポートを備え、前記ポンプを前記第１の制御ポートに
    接続する作用位置を有する方向制御弁と、 前記方向制御弁の第１と第２の制御ポートに接続され、
    前記第１の流体シリンダのヘッド側流体室に接続された
    シリンダポートと、バルブポートとを備え、前記方向制
    御弁の第１の制御ポートおよび前記バルブポートを前記
    シリンダポートに連通させる作用位置を有する流体再生
    弁と、 前記再生弁のバルブポートに接続され、前記第１の流体
    シリンダのロッド側流体室に接続された第２のシリンダ
    ポートと、前記第２の流体シリンダのロッド側流体室に
    接続された第３のシリンダポートと、前記第２の流体シ
    リンダのヘッド側流体室に接続された第４のシリンダポ
    ートとを備え、前記第１の流体シリンダのロッド側流体
    室を前記第２の流体シリンダのヘッド側流体室に接続
    し、かつ、前記第２の流体シリンダのロッド側流体室を
    前記再生弁のバルブポートに接続させる作用位置を有す
    る選択弁とを具備する排土板制御装置。
  2. 【請求項２】 前記方向制御弁が前記作用位置にあると
    き、方向制御弁の第２の制御ポートが前記タンクに連通
    し、 前記流体再生弁が他の作用位置、すなわち、前記方向制
    御弁の第１の制御ポートを前記前記再生弁の第１のシリ
    ンダポートに連通させ、かつ、前記方向制御弁の第２の
    制御ポートを前記再生弁のバルブポートに連通させる他
    の作用位置を有する請求項１に記載の排土板制御装置。
  3. 【請求項３】 前記第１と第２の流体シリンダが、前記
    ヘッド側流体室と前記ロッド側流体室とを分離させるピ
    ストンを有しており、該ピストンが前記ヘッド側流体室
    の一端を形成する円形部分と、前記ロッド側流体室の一
    端を形成する環状部分とを有しており、前記第１の流体
    シリンダの円形部分の面積が前記第２の流体シリンダの
    円形部分の面積よりも大きくなっている請求項１に記載
    の排土板制御装置。
  4. 【請求項４】 前後に傾動できるように機械に回動自在
    に取り付けられた排土板のための排土板制御装置におい
    て、 ヘッド側流体室と、ロッド側流体室と、前記ヘッド側流
    体室と前記ロッド側流体室とを分離させるピストンとを
    有し、前記機械の両側において機械と排土板の間に配設
    された第１と第２の流体シリンダであって、前記ピスト
    ンが関連する流体シリンダのヘッド側流体室の一端を形
    成する円形部分と、関連する流体シリンダのロッド側流
    体室の一端を形成する環状部分とを有して成る第１と第
    ２の流体シリンダと、 前記第１の流体シリンダのロッド側流体室を前記第２の
    流体シリンダのヘッド側流体室に直列関係で接続し、前
    記第１の流体シリンダのロッド側流体室から排出される
    流体を前記第２の流体シリンダのヘッド側流体室に供給
    する弁装置とを具備する排土板制御装置。
  5. 【請求項５】 前記第１の流体シリンダのピストンの環
    状部分が前記第２の流体シリンダの円形部分と等しい面
    積を有して成る請求項４に記載の排土板制御装置。
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