JPS58530B2 - 建設機械における排土板装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、排上板を備えた建設機械において、排土板に
加わる負荷を検出して排土板を自動的に制御できるよう
にした排土板に関するものである。

従来トラクタのような建設機械の車体前部に装着した排
土板は、建設機械のオペレータがエンジン音、ソニース
リップの様子、車体の傾きなどを知覚して手動操作によ
り上下動させ、最適な作業条件や車速を経験的に決定し
ていた。

そのため操作に相当な熟練を必要とするばかりか、運転
者は常に掘削状況を監視しなから排土板を操作しなけれ
ばならないため早期に疲労し作業能率に影響するなどの
欠点があった。

本発明はかかる欠点を除去する目的でなされたもので、
排土板に加わる負荷を検出部で検出し、得られた検出信
号で排土板を上下動する排土板シリンダを自動的に制御
するようにした建設機械における排土板を提供しようと
するものである。

以下その構成を図面に示した実施例に基づいて説明する
。

図中１は例えば履帯２により走行するトラクタのような
建設機械の車体で、左右のトラックフレーム３に固定さ
れた左右のトラニオン４に回転自体に取付けられたプツ
ソユビーム５の先端に排土板６が回転自在に取付けられ
ており、排土板シリンダ７の伸縮動により排土板６が上
下動されるようになっている。

上記左右のトラニオン４のそれぞれには前後面２個所に
ストレンゲージ４ａ、４ｂおよび４ｃ。

４ｄを貼付し、このストレンゲージ４ａ、４ｂ。

４ｃ、４ｄを第３図に示すようなホイートストンブリッ
ジを構成する。

かくすると排土板６の左右に加わる負荷は合成されてブ
リッジの出力として取出すことができる。

その出力を増巾器８により増巾し、設定器９により設定
した負荷よりも大きいか小さいかを検出する。

また１０は排土板６の上下限検出装置で、これは排土板
シリンダ７の長さで排土板６の高さを検出するもので、
例えば第４図に示すように、シリンダ７の動きを機械的
に取出してリミットスイッチ１１，１２などを動作させ
るものであり、排土板シリンダ７が伸びて排土板６が下
降すると、所定の下限位置でリミットスイッチ１１がＯ
Ｎとなり、逆に排土板シリンダ７が縮んで排土板６が上
昇すると、所定の上限位置でリミットスイッチ１２がＯ
Ｎとなって排土板６の上下限を検出するようになってい
る。

１３は前後進検出装置であり、これは変速レバー１４の
動きにより前進、後進の信号をリミットスイッチなどの
動作により取出すようになっている。

上記増巾器８、設定器９、排土板６の上下限検出装置１
０および前後進検出装置１３により検出された信号は、
第５図に示す論理回路Ａに人力され、この論理回路Ａよ
り出力される制御信号で排土板制御弁１５の操作機構１
６に設けられた電磁弁１７が制御されるようになってい
る。

操作機構１６は作動油タンク１８内に設けた排土板制御
弁１５の操作レバー１９に操作シリンダ２０が接続され
ており、この操作シリンダ２０には上記電磁弁１７を介
して油圧供給源２１が接続されている。

電磁弁１７は各ポートをタンク２２に連通させる浮位置
１７ａを中央に、その両側に上げ位置１７ｂ、下げ位置
１７ｃがそれぞれ設けてあり、後述する動作で排土板制
御弁１５を制御するようになっている。

すなわち、電磁弁１７が浮位置１７ａから上げ位置１７
ｂに切換えると、油圧供給源２１からの圧油は電磁弁１
７を通ってシリンダ２０のボトム側に供給されてこのシ
リンダは伸長する方向に作動される。

この動作は操作レバー１９を介して排土板制御弁１５に
伝えられ、この排土板制御弁１５は保持位置１５ａから
上げ位置１５ｂに切換わる。

すると、他の油圧供給源２１ａからの圧油が排土板制御
弁１５を通って排土板シリンダ７のヘッド側に供給され
てこれが縮小方向に動き排土板６を引きあげる。

逆に電磁弁１７が下げ位置１７ｃに切換わるとシリンダ
２０は縮小方向に動き、排土板制御弁１５は下げ位置１
５ｃ切換わるので排土板シリンダ７は伸びる方向に動い
て排土板６は下降する。

次に第６図に即して実際の作業を説明する。

車体本体のキースイッチに連動しでいるメインスイッチ
２３がＯＮの状態で自動・手動切換スイッチ２４を一旦
手動側２４ａに倒すとリレーＲ８が通電されて接点Ｒ８
−１ａ、Ｒ８−２ａがＯＮとなる。

この状態でスイッチ２４を自動側２４ｂまたは２４ｃに
倒してもＲ８−１３がＯＮになっているのでリレーＲ８
は接点Ｒ８−１ａを通じて通電された状態で自己保持す
るので接点Ｒ８−２ａもＯＮの状態を保つ。

これは自動・手動切換スイッチ２４を自動側２４ｂまた
は２４ｃに倒した状態でキースイッチを入れても自動運
転にならず一旦手動側２４ａに倒してから自動側に切換
えてはじめて自動運転が可能になるようにした安全回路
である。

このように自動運転の準備が整った状態で自動・手動切
換スイッチ２４を自動側２４ｃに倒し、前後進連動スイ
ッチ２６をＯＦＦにして変速レバー１４を前進側に倒す
と前後進検出装置１３が働き前進スイッチ１３ａがＯＮ
となる。

なおこのとき後進スイッチ１３ｂはＯＦＦとなる。

いま、リレーＲ１が通電されているので接点Ｒ１−２ａ
はＯＮ、負荷は設定以下なので設定器９の出力接点９ａ
は負荷小側９ａ−２に倒れており、このため接点Ｒ１２
ａ、Ｒ５３ｂ、Ｒ４−３ｂ、９ａ、１３ａｔＲ３−１ｂ
のすべてがＯＮとなり、電磁弁１７の下げソレノイド１
７Ｂが通電される。

このソレノイド１７Ｂが通電されると電磁弁１７は下げ
位置１７ｃに切換わるので排土板６は下降する。

モして排土板６が下限に達すると上下限検出装置１０が
動作して下限リミットスイッチ１１がＯＮとなりリレー
Ｒ３が通電されるのでスイッチＲ３−１ｂがＯＦＦとな
り排土板６の下降は停止する。

排土板６が下限位置で作業中、排土板６の負荷が大きく
なり設定負荷を越えると増巾器８からの信号を受けた設
定器９が動作してその出力接点９ａは負荷大側９ａ−１
に倒れる。

ここでリレーＲ７は通電されていないので、接点Ｒ７−
１ｂ、Ｒ７−３ｂは０．Ｎとなり、このため電磁弁１７
の上げソレノイド１７Ａに通電される３ソレノイド１７
Ａが通電されると、電磁弁１７は上げ位置１７ｂに切換
わるので排土板６は上昇する。

しかしタイマＴ、の設定時間ｔ１が経過するとタイマＴ
１の接点Ｔ１ａがＯＮとなりタイマＴ２、リレーＲ７に
通電する。

リレーＲ７は接点Ｒ７−２ａで自己保持され、同時に接
点Ｒ７−１ｂ。

Ｒ７−３ｂがＯＦＦとなるのでソレノイド１７Ａの通電
が切れ、排土板６の上昇が停止する。

さらにタイマＴ２の設定ｔ２が経過するとタイマＴ２の
接点Ｔ２ｂがＯＦＦとなり、リレーＲ７の自己保持が切
れるためスイッチＲ７−１ｂ、Ｒ７−３ｂがＯＮとなる
ので再び上げソレノイド１７Ａが通電され排土板６が上
昇する。

このようにして排土板６に加わる負荷が設定器を越えて
いる間、（ｔ１＋ｔ２）なる周期で断続的に排土板６は
上昇する。

これは作業中に排土板６が上昇しすぎるのを防止する回
路である。

そして負荷が小さくなって設定値を下回ると、接点９ａ
が負荷小側９ａ−２に倒れるのでソレノイド１７Ｂが通
電され排土板６は下降し、下限に達すると下限スイッチ
１１がＯＮとなりリレーＲ３が通電されてスイッチＲ３
−１ｂがＯＦＦとなり、ソレノイド１７Ｂの通電が切れ
て排土板６は停止する。

以上のように負荷の大小に応じて排土板６を制御しなが
ら押上作業を行なう。

前進が終り変速レバー１４を後進側に倒すと前後進検出
装置１３が動作して前進スイッチ１３ａがＯＦＦ、後進
スイッチ１３ｂがＯＮとなる。

いまスイッチＲ１−２ａ、Ｒ５−３ｂ、Ｒ４−３ｂ）Ｒ
２−１ｂ。

１３ｂ、１１がすべてＯＮなので上げソレノイド１７Ａ
が通電されて排土板６は上昇される。

そして上限に達すると上限スイッチ１１がＯＦＦとなり
排土板６の上昇が停止し排土板６を一定の高さにして車
両は後進する。

自動運転中であっても手動操作スイッチ装置２５のスイ
ッチ２５ａまたは２５ｂを動かすとリレーＲ４またはＲ
５が通電されて接点Ｒ４−３ｂまたはＲ５−３ｂがＯＦ
Ｆになるので自動回路が遮断されて接点Ｒ４−２ａまた
はＲ５−２ａがＯＮになるので排土板６は上昇または下
降する。

そのためオペレータの意志通りの作業ができ、作業能率
の向上を計れるようになっている。

自動・手動切換スイッチ２４の自動側２４ｂは、自動運
転中オペレータが手動操作スイッチを動かすと接点Ｒ４
−１ａまたはＲ５−１ａがＯＮとなるためリレーＲ６が
通電されて接点Ｒ６−２ａで自己保持する。

すると接点Ｒ６−１ｂがＯＦＦとなるためリレーＲ１の
通電が切れ接点Ｒ１−２ａがＯＦＦとなるので自己回路
が遮断されたままになる。

そして自動復帰スイッチ２７をＯＦＦにするとリレーＲ
６の自己保持が切れて接点Ｒ６−１ｂがＯＮになるので
再びリレーＲ１が通電され接点Ｒ１−２ａがＯＮとなり
自動運転が再開される。

自動・手動切換スイッチ２４の自動側２４ｂ。２４ｃは
オレペータが作業しやすい方を選択できるようになって
いる。

また前後進連動スイッチ２６は自動運転が前後進の切換
えに連動して排土板６の下降、上昇を制御するか、前後
進の切換えに連動せずに排土板を制御するかを切換える
スイッチで、これもオペレータが作業しやすい方を選択
できるようになっている。

排土板シリンダ７の伸縮動にて上下動する排土板６を有
する建設機械において、上記排土板シリンダ７と油圧供
給源２１ａとの間に、保持位置１５ａと上げ位置１５ｂ
、下げ位置１５ｃを有する排土板制御弁１５を介装し、
この排土板制御弁１５の操作部に、操作ンリンダ２０の
伸縮動にて作動する操作機構１６を連結し、この操作機
構１６の操作シリンダ２０と油圧供給源２１との間に、
浮位置１７ａと、上げ位置１７ｂおよび下げ位置１７ｃ
を有し、かつ上げソレノイド１７Ａと下げソレノイド１
７Ｂを有し、各ソレノイド１７Ａ。

１７Ｂに通電することにより上げ位置１７ｂ、下げ位置
１７ｃに切換わるようにし７た電磁弁１７を介装し、ま
た上記建設機械に、排土板６に作用する負荷を検出する
設定器９と、排土板６の上下限を検出する上下限検出装
置１０と、車両の前後進を検出する前後進検出装置１３
と、自動・手動切換スイッチ２４とを設け、これらの各
装置と上記電磁弁１７の両ソレノイド１７Ａ、１７Ｂと
を、自動・手動切換スイッチ２４を自動に切換えかつ車
両の前進状態で、上記設定器９により検出される負荷に
応じ、かつ上下限検出装置１０による排土板６の高さの
設定範囲内で上記電磁弁１７の両ソレノイド１７Ａ、１
７Ｂへの通電を制御し、かつ排土板６の負荷が設定負荷
を越えたときの排土板６の上昇を断続的に行なうタイマ
Ｔ１．Ｔ２を組込んだ論理回路Ａを介して接続して建設
機械における排土板装置を構成したから、前進時におい
て、排土板６に加わる負荷を検出部で検出し、得られた
検出信号で排土板６を上下動するブレードシリンダを自
動的に制御することができ、オペレータの疲労を著しく
軽減することができる。

また上記排土板６にこれの設定負荷を越えた負荷が作用
してこの排土板６が上昇したときに、この排土板６の上
昇は論理回路Ａ内に組込んだタイマＴ１．Ｔ２により断
続的に行なわれることにより、負荷の応答が悪い場合で
も排土板６の上げ過ぎを防止できる。

また本発明によれば排土板６は車両の前後進の変換に連
動して作動するので、掘削押上中におけるブレード操作
に関しては完全に自動化を図ることができる。

また上記排土板６の操作の自動・手動の切換を容易に行
なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した建設機械の側面図、第２図は
トラニオン部の平面図、第３図はストレンゲージの配線
図、第４図は上下限検出装置の構成説明図、第５図は要
部の構成説明図、第６図は論理回路の構成説明図である
。 ６は排土板、７はブレードシリンダ、９は設定器、１０
は上下限検出装置、１３は前後進検出装置、１５は排土
板制御弁、１６は操作機構、１７は電磁弁、１７ａ、１
７ｂ、１７ｃは各位置、１７Ａ、１７Ｂはソレノイド、
２０は操作シリンダ、２１は油圧供給源、２４は自動・
手動切換スイッチ、２５は手動操作スイッチ、２６は前
後進連動スイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １排土板シリンダ７の伸縮動にて上下動する排土板６を
   有する建設機械において、上記排土板シリンダ７と油圧
   供給源２１ａとの間に、保持位置１５ａと上げ位置１５
   ｂ、下げ位置１５ｃを有する排土板制御弁１５を介装し
   、この排土板制御弁１５の操作部に、操作シリンダ２０
   の伸縮動にて作動する操作機構１６を連結し、この操作
   機構１６の操作シリンダ２０と油圧供給源２１との間に
   、浮位置１７ａと、上げ位置１７ｂおよび下げ位置１７
   ｃを有し、かつ上げソレノイド１７Ａと下げソレノイド
   １７Ｂを有し、各ソレノイド１７Ａ１７Ｂに通電するこ
   とにより上げ位置１７ｂ、下げ位置１７ｃに切換れるよ
   うにした電磁弁１７を介装し、また上記建設機械に、排
   土板６に作用する負荷を検出する設定器９と、排土板６
   の上下限を検出する上下限検出装置１０と、車両の前後
   進を検出する前後進検出装置１３と、自動・手動切換ス
   イッチ２４とを設け、これらの各装置と上記電磁弁１７
   の両ソレノイド１７Ａ、１７Ｂとを、自動・手動切換ス
   イッチ２４を自動に切換えかつ車両の前進状態で、上記
   設定器９により検出される負荷に応じ、かつ上下限検出
   装置１０による排土板６の高さの設定範囲内で上記電磁
   弁１７の両ソレノイド１７Ａ、１７Ｂへの通電を制御し
   、また車両の後進状態では電磁弁１７を上げ位置１７ｂ
   になるよう通電制御し、かつ排土板６の負荷が設定負荷
   を越えたときの排土板６の上昇を断続的に行なうタイマ
   Ｔ１．Ｔ２を組込んだ論理回路Ａを介して接続したこと
   を特徴とする建設機械における排土板装置。