JPS6151103B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は土工機械、特に覆帯型土工機械の土削
ブレードの取付装置に関するものである。

特に（本明細書に説明する特定の使用に限定す
るものではないが）本発明は３個の互いに直交す
る軸線の周りにそれぞれ個別に、あるいは同時に
運動することができ、従つて作業性の高い改良し
た土削ブレードを有する土工機械に関するもので
ある。本明細書において説明するブレードの制御
装置は機械の作業中に発生する力を効果的に消散
させるためエネルギー吸収取付装置に連結する。

この種の従来の機械においては移動すべき物質
によりブレードに加わる合力は２個の連結部材を
介して機械のフレームに伝達され、これら連結部
材としては一方ではＣ字状フレームと車輌フレー
ムとの間の枢着部材であり、他方は持上シリンダ
と車輌フレームとの間の枢着部材である。またブ
レードからの力は３個の連結部材を介してＣ字状
フレームに伝達される。即ちブレードを直接Ｃ字
状フレームに連結する連結部材と、Ｃ字状フレー
ムに連結した液圧手弾とブレードとの間の連結部
材と、ブレードと他の付加液圧手段との間の連結
部材とを介してある。ブレードはＣ字状のフレー
ムにより互いに直交する３個の軸線の周りの回転
を制御され、即ち機械の長手方向に対する横方向
の軸線と、Ｃ字状フレームに垂直な軸線と、Ｃ字
状フレームの縦方向の軸線の周りである。このよ
うな既知の機械においては第３軸線の周りのブレ
ードの回転を制御する付加液圧手段はブレードに
加わる力に対して反作用を及ぼすことができな
い。即ち物理的な向きのためと、ブレードならび
にＣ字状フレーム間に連結を行う方法のためであ
る。

この欠点のため上述の互に直交する軸線の周り
の制御運動に使用する従来の液圧装置は軸線の周
りにブレードを回転させるだけでなく、機械の作
業中にブレードに加わる大きな力を支持しなけれ
ばならない程の容量と寸法にする必要があつた。
従つてこの作用を行う液圧装置は比較的大きく、
シリンダの容量も大きく、特に重労働を行うのが
必要な場合経済性において望ましくないものにな
る。

従つて本発明の目的は改良した土工機械を得る
にある。

更に本発明の目的は土削ブレードの取付装置と
運動制御装置を改良した土工機械を得るにある。

更に本発明の目的は土削ブレードの３個の互い
に直交する軸線の周りの運動を制御する土工機械
を得るにある。

更に本発明の目的は土削ブレードに加わる力の
一部を３個の互いに直交する軸線の周りのブレー
ドの運動を制御する液圧装置を介して伝達するこ
とができる土工機械を得るにある。

これらのまた他の目的を達成するため本発明土
工機械には土削ブレードのための改良した取付装
置を設ける。本明細書に記載する土削ブレードは
３個の互いに直交する軸線の周りに個別にあるい
は同時に回転させることができ、また移動すべき
物質に対して大きな力を加えることもできる。３
個のうちの２個の軸線の周りの運動は互いに離間
した２対の液圧シリンダにより制御する。第３の
軸線の周りのブレードの運動は液圧アクチユエー
タにより行い、この液圧アクチエータにより作業
中ブレードに加わる力の一部を機械のフレームに
伝達するよう作用させる。

図面につき本発明を説明する。

第１および第２図において土工機械１の実施例
を示し、この土工機械に軌道２を設ける。第２図
に明示するように土工機械１に１対のアーム４を
有するＣ字状フレーム３を設け、これらアーム４
の各々をヒンジピン６により全体構成骨組み５に
回動自在に取付け、車輌の移動方向に直交する第
１水平軸線（第２図のＳ―Ｓ線）の周りに回転し
うるようにする。軸線Ｓ―Ｓの周りのアーム４の
回転により作業におけるブレードの昇降を制御す
る。

このブレードの昇降は第１図に示す１対の普通
の液圧シリンダ７により制御し、各シリンダにハ
ウジング８とロツド９とを設け、このハウジング
を機械骨組みに回動自在に取付け、ロツド９の端
部をフレーム３に剛固に取付けたブラケツト１０
にヒンジ連結する。フレーム３に土削ブレード１
３を支持し、このブレードの中心を球形ヒンジ１
４、例えば玉継手によりフレームに連結し、継手
自身の中心を通過する垂直軸線の周りにフレーム
に対してブレードが回転することができるように
する。

第２の対の普通の液圧シリンダ１５を土削ブレ
ード１３とフレーム３との間に配置し、各シリン
ダにハウジング１６を設け、玉継手１７によりこ
のハウジングをブラケツト１８に取付ける。ブラ
ケツト１８を第１図に示すようにフレーム３のア
ーム４に剛固に連結するシリンダ１５のロツド１
９を第１および第２図に明示するように玉継手２
０によりブレード１３にヒンジ連結する。支持部
材２４をフレーム３の交差部材２３の中心部から
突出させ、これに液圧アクチユエータ２５を支持
し、このアクチユエータを支持部材２４とブレー
ド１３との間に以下に詳細に説明するように配置
する。

第３図に明示するように液圧アクチユエータ２
５にほぼ円筒形のピストン部材２６を設け、この
ピストン部材の縦方向軸線に交差するようピスト
ン部材に中心孔２７を設ける。玉継手２８をこの
中心孔２７に配置し、内側球面３０を設けた第１
ブシユ２９と、この内側球面３０に掛合する外側
球面を設けた第２ブシユ３１とをこの玉継手２８
に設ける。ブシユ３１に内部孔を設け、この内部
孔にピン３３を配置する。支持部材２４に形成し
たフオーク部の１対の離間したアーム３４に設け
た対応孔にピン３３の端部を貫通させる。

液圧アクチユエータ２５の大部分をケーシング
３５により包囲し、このケーシングには中央管状
部材３６と、この管状部材に任意の適当な技術、
例えばねじ３８により取付けた１対の端部閉鎖部
材３７とを設ける。中央部材３６と端部閉鎖部材
３７により円筒室を形成し、この円筒室において
ピストン部材２６が縦方向に移動することができ
るよう構成する。ピストン２６の各端部に隣接し
て室３９により１対の互いに対向する室４０，４
１を生じ、機械の液圧制御回路の圧力源から加圧
液圧流体をこれら室４０，４１に指向させる。こ
の目的のため適当な流体孔４２を端部閉鎖部材３
７に設け、液圧制御回路との流体連通を生ぜしめ
る。

第２および３図に明示するように直径方向に対
向する１対の細長溝孔４５をケーシング３５の中
央管状部３６に設け、これら溝孔にピン３３を貫
通させる。これらの溝孔の寸法は液圧アクチユエ
ータが玉継手８の中心を通過するいかなる軸線の
周りにも自由に回転することができ、溝孔４５を
形成する中央管状部２６の端縁にピン３３が接触
することがないように選択する。

ケーシング３５の端部閉鎖部材に孔４７を有す
る一体凸部４６を設ける。ブレード１３の後壁に
取付けたアームであつて、やはり孔を設けた１対
のアーム間にこの凸部４６を配置する。ピン４９
を各アーム対４８の孔および凸部４６の孔４７に
挿入してブレード１３に相互連結する。

代表として支持部材２４の２個のアーム３４な
らびにブレード１３に取付けたアーム４８に後に
説明する目的のため第２図に示すような数対の整
列孔を設けることができる。各対の孔の軸線を車
輌の移動方向に垂直な直線上に配置する。

第４図において本発明土工機械の液圧制御回路
を示す。この液圧回路に貯蔵タンク５３からフイ
ルタ５３ａを介して液圧流体を供給する。ポンプ
５４をタンク５３ならびにフイルタ５３ａに接続
し、供給導管５５ａを経て加圧流体を液圧シリン
ダ７，１５に指向させ、また流体孔４２を経て液
圧アクチユエータ２５に指向させる。液圧シリン
ダ７および５から排出した液圧流体は帰還導管５
５ｂを経てタンク５３に帰還させる。

液圧シリンダ７，１５および液圧アクチユエー
タ２５をそれぞれ手動弁５７，５８，５９により
制御し、これら手動弁は互いに直列に接続し、ま
た帰還導管５５ｂに接続する。各弁により液圧シ
リンダ７，１５および液圧アクチユエータ２５の
２個の対向する室への加圧流体の導入ならびにこ
れらの室からの排出を普通の方法により制御す
る。この目的のためシリンダ７，１５およびアク
チユエータ２５の各室を１対の導管５５ｃにより
対応の制御弁に流体連通させる。好適には以下に
説明する目的のためにシリンダ１５に接続した導
管５５ｃをバイパス導管５５ｄにより直接排出導
管５５ｂに接続する。超過圧力弁６０を液圧シリ
ンダ１５の各々に接続した各導管５５ｃとバイパ
ス導管５５ｄとの間に設ける。

第５図において本発明土工機械に使用する土削
ブレード１３の一実施例を示す。ブレード１３に
は土砂等に接触しうる適当な形状の前壁６１と、
任意な適当な技術、例えば溶接により前壁に固着
した後壁６２とを設ける。アクチユエータ２５に
連結関係になるアーム４８を後壁６２に取付け
る。ピストンロツド１９のための連結部材６３お
よび玉継手１４のための連結部材６４をやはり後
壁６２に連結する。ブレード１３に第５図に示す
ような断面の補強リブ６５を設け、この補強リブ
はほぼＵ字状の壁部材６６を壁６１，６２間に配
置することによつて構成する。リブ６５は機械の
作業中ブレードが受ける大きな圧力に抵抗を示
し、ブレードの変形および損傷を防止するのに特
に有用であることがわかつている。

第６図において本発明による土工機械の他の実
施例を示す。この第６図の実施例はフレーム３を
縦方向部材５ａに回動自在に連結し、これら縦方
向部材は対応の軌道２内に配置した点が異なる。
更に液圧シリンダ１５（休止状態を示す）の軸線
は互いに平行ではなくまた機械の縦方向中心線を
通過する軸線に対しても平行にしない。シリンダ
１５の縦方向軸線は軸線ｔ―ｔに対して90゜以下
の所定角度をなすよう配置する。各シリンダ１５
のハウジング１６の一部を玉継手１７ａによりフ
レームに取付ける。機械の他の部分は第１および
２図に示した実施例のものと同一の参照符号によ
り示す。

シリンダ７（縦方向軸線ｃ―ｃで示す）は実質
的に変更はなく、第１および２図のものに相当す
る。縦方向部材５ａに取付けるようにした点によ
り第３図の実施例においてはフレーム３は僅かに
異なる形状を有する。或る用途において第６図に
示す実施例は行おうとする作業によつては第１お
よび２図に示す実施例よりも好適である。

第１および２図に示す機械の作用は第６図の機
械の作用と同じである。作用にあたり弁５７（第
４図参照）を手動により作動させ、液圧流体を加
圧状態で第１図に示す液圧シリンダの下方室に指
向させ、これによりフレーム３を軸線Ｓ―Ｓの周
りに回転させることによりフレーム３を上昇さ
せ、従つて土削ブレード３を上昇させる。これと
同時に液圧流体をシリンダ７の上方室から排出導
管５５ｂに排出し（第４図に明示する）土削ブレ
ード１３の下降は弁５７を作用させて加圧流体を
双方のシリンダ７の上方室に指向させ、下方室か
ら排出導管５５ｂにより排出する。

土削ブレード１３を玉継手１４の中心を通過す
る垂直軸線（第１図のａ―ａ軸線）の周りに回転
させて、ブレードの角度を変えるためには弁５８
を作動させて２個のシリンダ１５のうちの一方の
後方室ならびに他方のシリンダの前方室に加圧流
体を指向せる。これにより加圧流体を受容した側
とは反対側のシリンダ１５の２個の室から液圧流
体が排出される。シリンダ１５のロツド１９に加
わる逆方向に指向する力の作用によりブレード１
３の角度を第１図に示す軸線ａ―ａの周りに変化
させる。この軸線ａ―ａは玉継手１４の中心とピ
ン３３の軸線を通過する。アクチユエータ２５も
軸線ａ―ａの周りに回転することができること勿
論である。即ちピン３３の軸線上に中心が存在す
るアクチユエータ２５の玉継手２８があるためで
ある。

ブレード１３を第２図の軸線ｔ―ｔ（機械の移
動方向に平行であり、継手１４の中心を通過す
る）の周りに所定の方向に回転させることが必要
な場合、弁５９（第４図参照）を作動さて加圧流
体をアクチユエータ２５の２個の室４０，４１の
うちの一方に指向させ、反対側の室から作動油を
排出する。このような状態の下に室４０，４１の
うちの一方に流入する加圧流体によりケーシング
３５（第３図参照）をピストン部材２６に対して
軸線方向に移動させ、これによりブレード１３を
軸線ｔ―ｔの周りに回転させる。同時にアクチユ
エータ２５は玉継手２８の中心を通過し、第３図
の図面の平面に垂直な軸線の周りに回転する。

このような軸線Ｓ―Ｓ，ａ―ａ、およびｔ―ｔ
の周りの回転を各液圧装置の制御弁を適切に作動
させることにより同時に行わせ、ブレード３に３
種類の要素回転の組み合せに基づく複雑な運動を
行わせることができること勿論である。

第４図に示す液圧回路の弁６０の目的は軸線ｔ
―ｔの周りにブレード１３が回転することにより
シリンダ１５のピストンに僅かな移動を生ずる場
合にシリンダ１５の室のうちの一方から作動油の
一部分を排出することができるようにするためで
ある。この点に関してこのような回転中には各シ
リンダ１５の玉継手１７，２０間の距離を変化さ
せねばならないこと明らかであろう。

土削ブレード１３の角度位置に無関係に作動中
土削ブレードに加わる力の合力は玉継手１４なら
びに液圧シリンダ１５だけでなく、液圧アクチユ
エータ２５によつてもフレーム３に伝達され、こ
の合力に対する有効な反作用を生ずることができ
る。従つて土削ブレード１３に加わる力は液圧ア
クチユエータ２５のケーシング３５、ピストン部
材２６、次に継手２８ならびにピン３３を介して
フレーム３に取付けた支持部材２４に伝達され
る。

本発明による土工機械によれば玉継手１４とア
クチユエータ２５によりなる１対の連結部がある
ため土削ブレード１３により高い作業力を生ずる
ことができる。これは１対の連結部がブレードか
らの作業力をフレームに直接伝達することができ
るためである。従つてシリンダ１５の機能として
は土削ブレード１３の垂直軸線ａ―ａの周りの角
度位置を変化させるだけで、作業力の大きな部分
は支持しない。従つてシリンダ１５は直径を小さ
くすることができ、全体の寸法および容量を制限
し、経済的にすることができる。

更に本発明機械によれば第２図に示すピン３３
を支持部材２４のアーム３４の異なる対の孔に挿
入することにより作業面に対する土削ブレードの
入射角即ち傾斜角を変化させることができる。説
明の便宜上アーム３４には２対の孔を示したに過
ぎないが、更にブレードの入射角を調整すること
ができるようそれ以外の対の孔を設けることもで
きる。更にブレード１３の傾斜度は凸部４６（第
３図参照）とブレード１３のアーム４８（第１図
参照）の間の連結状態を変化させることによつて
も変化させることができる。凸部４６とアーム４
８との間の連結のための対を適当に選択すること
によりブレードと作業面との傾斜角を変化させる
ことができる。

上述したところは本発明の実施例を示したに過
ぎず特許請求の範囲において種々の変更を加える
ことができること勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明土工機械の第１の実施例の前方
部の線図的部分側面図、第２図は第１図の機械の
線図的平面図、第３図は第１図の機械の土削ブレ
ードの回転を制御する液圧アクチユエータの前方
から見た縦断面図、第４図は第１図の機械の液圧
制御回路の説明図、第５図は第１図の機械の土削
ブレードの端部における縦断面図、第６図は本発
明土工機械の第２の実施例の線図的平面図であ
る。 １…土工機械、２…軌道、３…フレーム、４…
アーム、５…全体構成骨組み、５ａ…縦方向部
材、６…ヒンジピン、７，１５…液圧シリンダ、
８，１６…ハウジング、９，１９…ロツド、１０
…ブラケツト、１３…土削ブレード、１４…球形
ヒンジ、１７，１７ａ，２０，２８…玉継手、１
８…ブラケツト、２３…交差部材、２４…支持部
材、２５…液圧アクチユエータ、２６…ピストン
部材、２７…中心孔、２９，３１…ブシユ、３０
…球面、３３，４９…ピン、３４…アーム、３５
…ケーシング、３６…中央管状部材、３７…端部
閉鎖部材、３８…ねじ、３９，４０，４１…室、
４２…流体孔、４５…細長溝孔、４６…凸部、４
７…孔、４８…アーム、５３…貯蔵タンク、５３
ａ…フイルタ、５４…ポンプ、５５ａ…供給導
管、５５ｂ…帰還導管、５５ｃ…導管、５５ｄ…
バイパス導管、５７，５８，５９…手動弁、６０
…超過圧力弁、６１…前壁、６２…後壁、６３，
６４…連結部材、６５…補強リブ、６６…壁部
材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 土工機械において、土削ブレードを支持する
   フレーム手段であつて、前記機械の縦方向軸線に
   直交する第１軸線の周りに前記土削ブレードを運
   動させるよう取付手段により前記土削ブレードを
   連結したフレーム手段と、前記第１軸線に直交し
   垂直方向に延在する第２軸線の周りに前記ブレー
   ドが運動するよう前記フレーム手段に前記土削ブ
   レードを連結する第２支持手段と、前記フレーム
   手段ならびに土削ブレードに連結した手段であつ
   て、前記第１軸線ならびに前記第２軸線の周りに
   前記土削ブレードを選択的に運動させる液圧手段
   と、作業中前記土削ブレードに加わる力の少なく
   とも一部分を前記フレーム手段に伝達するよう前
   記土削ブレードを前記フレーム手段に連結する手
   段であつて、前記第１軸線ならびに前記第２軸線
   の双方に直交する第３軸線の周りに前記土削ブレ
   ードを回転させる液圧アクチユエータ手段とを具
   えたことを特徴とする土工機械。 ２ 前記液圧アクチユエータ手段に室部材と、こ
   の室部材内に加わる液体圧力に応答してこの室部
   材の水平軸線方向に移動可能なピストン部材とを
   設け、前記室部材および前記ピストン部材のうち
   の一方を前記土削ブレードに剛固に連結したこと
   を特徴とする特許請求の範囲１記載の土工機械。 ３ 前記室部材および前記ピストン部材のうちの
   他方をヒンジ手段により前記フーム手段に連結し
   たことを特徴とする特許請求の範囲２記載の土工
   機械。 ４ 前記土削ブレードを前記室部材に剛固に連結
   し、前記ピストン部材を前記ヒンジ手段により前
   記フレーム手段に連結したことを特徴とする特許
   請求の範囲３記載の土工機械。 ５ 前記フレーム手段に前記ピストンを支持する
   支持手段を設け、このピストン支持手段を前記フ
   レーム手段から垂直上方に突出させ、かつほぼ前
   記フレーム手段の垂直中心面上に配置したことを
   特徴とする特許請求の範囲４記載の土工機械。 ６ 前記ヒンジ手段に少なくとも１個の球形表面
   を設け、この球形表面により前記ピストンを前記
   ピストン持手段に連結し、前記土削ブレードが前
   記第３軸線の周りに運動することができるよう構
   成したことを特徴とする特許請求の範囲５記載の
   土工機械。 ７ 前記室部材を前記土削レードに剛固に連結す
   る連結手段を設けたことを特徴とする特許請求の
   範囲６記載の土工機械。 ８ 前記連結手段に、前記室部材に連結し、かつ
   少なくとも１個の孔を設けた少なくとも１個の凸
   部を設け、更にこの連結手段に、前記土削ブレー
   ドに剛固に取付け、かつ前記凸部の孔に整列する
   少なくとも１個の孔を有する少なくとも１個の部
   材と、これら整列孔に挿入しうるピン手段とを設
   けたことを特徴とする特許請求の範囲７記載の土
   工機械。 ９ 前記ピストン支持手段に前記土削ブレードの
   作業面に対する傾斜を変化させる手段を設けたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲６記載の土工機
   械。 １０ 前記連結手段に前記土削ブレードの前記作
   業面に対する傾斜を変化させる手段を設けたこと
   を特徴とする特許請求の範囲９記載の土工機械。 １１ 前記土削ブレードにほぼ水平軸線上に延在
   する補強リブを設けたことを特徴とする特許請求
   の範囲１記載の土工機械。 １２ 前記土削ブレードに移動すべき物質に接触
   する前壁と、前記連結手段に連結する後壁とを設
   けたことを特徴とする特許請求の範囲１１記載の
   土工機械。 １３ 前記補強リブを前記前壁と前記後壁との間
   に延在するほぼＵ字状をなす部材としたことを特
   徴とする特許請求の範囲１２記載の土工機械。