(57)【要約】【課題】操作装置を簡略化でき、もって製造費を低減できると共に、作業性を向上させることができるブレード付き作業機を提供する。【解決手段】フロントアタッチメントの動作を制御するコントロール弁群と、ブレードの動作を制御するコントロール弁群に対し、操作レバー付き操作弁６３、６４を共用する。使用モード切換スイッチ５２を備え、その切換状態に応じて、操作弁６３、６４等の操作手段からの操作信号を加える対象を前記両コントロール弁群の間で切換える。【選択図】　　　図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレードを可動としかつフロントアタッチメントの少なくとも一部を不可動とするブレード使用モードと、ブレードを不可動としかつフロントアタッチメントを可動とするフロント使用モードとを切換える使用モード切換手段を備えたことを特徴とするブレード付き作業機。
【請求項２】
フロントアタッチメントの動作を制御するコントロール弁群と、
ブレードの動作を制御するコントロール弁群と、
前記両コントロール弁群に共用される操作レバー付き操作手段と、
使用モード切換スイッチと、
前記使用モード切換スイッチの切換状態に応じて、前記操作手段の操作信号を加える対象を前記両コントロール弁群との間で切換える切換回路とを備えたことを特徴とするブレード付き作業機。
【請求項３】
請求項２に記載のブレード付き作業機において、
前記ブレード用コントロール弁群は、ブレードのリフトシリンダのコントロール弁を含み、
前記コントロール弁の二次側回路に、前記リフトシリンダのロッド室とボトム室とを短絡させるフロート用短絡弁を備え、
前記操作レバーの頂部に、前記短絡弁の操作スイッチを設けたことを特徴とするブレード付き作業機。
【請求項４】
請求項３に記載のブレード付き作業機において、
前記ブレード用コントロール弁群は、ブレードのアングリングシリンダのコントロール弁を含み、
前記操作レバーの頂部に、前記アングリングシリンダのコントロール弁の操作スイッチを設けたことを特徴とするブレード付き作業機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排土用ブレードを有する作業機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ブレードを有する従来の油圧ショベル等の作業機においては、ブレードのチルトやリフト動作のためにフロントアタッチメント操作用操作レバー以外に専用の操作レバーを備えている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−４２０１３号公報（第２頁、図１）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年におけるブレードの機能向上の要求により、ブレードはリフト（上下動）、チルト（左右いずれか一方が上方に他方が下方に傾斜する動作）、アングリング（ブレードの左右いずれか一方が前方に他方が後方となるように傾斜させる動作）の機能が付加される傾向にある。このため、操作レバー、操作弁の数も増える等、操作装置が複雑化し、運転室やその下部構造体における操作レバー、操作弁の設置が困難になる上、操作レバーの数の増加により、運転室内における作業性が悪くなるという問題点がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑み、操作装置を簡略化でき、もって製造費を低減できると共に、運転室内での作業性を向上させることができるブレード付き作業機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明のブレード付き作業機は、ブレードを可動としかつフロントアタッチメントの少なくとも一部を不可動とするブレード使用モードと、ブレードを不可動としかつフロントアタッチメントを可動とするフロント使用モードとを切換える使用モード切換手段を備えたことを特徴とする。
【０００７】
このように、ブレード使用モードとフロント使用モードとを切換える手段を設ければ、各使用モードで操作装置を共用できる。すなわち、操作装置のうち、少なくとも一部については、フロント用操作レバー、操作弁あるいは操作スイッチ等の操作装置をブレード使用モードにおいて使用可能となる。これにより、操作装置の構成を簡略化できると共に、制作費を低減できる。また、操作レバー等の数を減少させることができるので、作業性が向上する。
【０００８】
（２）本発明のブレード付き作業機は、フロントアタッチメントの動作を制御するコントロール弁群と、
ブレードの動作を制御するコントロール弁群と、
前記両コントロール弁群に共用される操作レバー付き操作手段と、
使用モード切換スイッチと、
前記使用モード切換スイッチの切換状態に応じて、前記操作手段の操作信号を加える対象を前記両コントロール弁群との間で切換える切換回路とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
このように、ブレード用コントロール弁群とフロント用コントロール弁群とで共用される操作レバー付き操作手段と使用モード切換スイッチと切換回路を設けることにより、操作装置を簡略化できると共に製造費を低減できる。また操作装置が簡略化されることにより、作業性を向上させることができる。
【００１０】
（３）また、本発明のブレード付き作業機は、さらに、前記ブレード用コントロール弁群がブレードのリフトシリンダのコントロール弁を含み、
前記コントロール弁の二次側回路に、前記リフトシリンダのロッド室とボトム室とを短絡させるフロート用短絡弁を備え、
前記操作レバーの頂部に、前記短絡弁の操作スイッチを設けたことを特徴とする。
【００１１】
このように、リフトシリンダのコントロール弁の二次側回路を短絡させる短絡弁を設ければ、前記二次側回路を短絡させて走行させることにより、ブレードを自重のままで地面に着地させた状態で走行させて整地を行うことができ、機能が拡大される。また、操作レバーの頂部にスイッチを設けることにより、操作レバーの数を増加させることなく、操作装置を簡略化できる。
【００１２】
（４）また、本発明のブレード付き作業機は、さらに、前記ブレード用コントロール弁群が、ブレードのアングリングシリンダのコントロール弁を含み、
前記操作レバーの頂部に、前記アングリングシリンダのコントロール弁の操作スイッチを設けたことを特徴とする。
【００１３】
このように、操作レバーの頂部にスイッチを設けることにより、操作レバーの数を増加させることなく、操作装置を簡略化できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明によるブレード付き作業機の一実施の形態を示す側面図、図２、図３はそれぞれそのブレードの駆動装置を示す側面図および平面図である。図１ないし図３において、１は走行体、２は走行体１のトラックフレーム、４はトラックフレーム２上に旋回装置３を介して設置された旋回体、５は旋回体４に取付けられたフロントアタッチメントである。本実施の形態のフロントアタッチメント５は、ブーム６、アーム７、バケット８と、これらを起伏あるいは回動させるブームシリンダ９、アームシリンダ１０、バケットシリンダ１１からなる。なおフロントアタッチメント５としては、図示のバックホウバケットを有する多関節フロントアタッチメントのみならず、他の種々の構造のものが採用できる。１２は旋回体４上に設置された運転室である。
【００１５】
１３は前記トラックフレーム２にピン１３ａを中心に上下揺動自在に取付けられた揺動アーム、１４は前記揺動アーム１３に取付けられたブレードである。１５はトラックフレーム２と揺動アーム１３との間に取付けられて前記揺動アーム１３を上下揺動させるリフトシリンダである。ブレード１４は、その左右方向の中央下部が、球面座を有するピン１６を中心として水平方向に回動自在に支持されるとともに、上下方向にも回動自在に支持され、かつ中央上部が、揺動アーム１３の上部にピン１７を中心として回動自在なアーム１８の先端にピン１９によって連結されて支持されることにより、アングル動作とチルト動作が可能となるように揺動アーム１３に取付けられる。
【００１６】
前記揺動アーム１３とブレード１４との間には、アングリングシリンダ２０が取付けられる。また、揺動アーム１３とブレード１４との間には、チルトシリンダ２１が取付けられる。
【００１７】
図４は前記油圧ショベルのうち、ブレード１４駆動用アクチュエータを除いた走行、旋回およびフロントアッッチメント用アクチュエータの油圧回路である。２２は旋回体４上に油圧パワーユニットの動力源として設置されたエンジン、２３、２４はエンジン２２により駆動される第１、第２の主ポンプ、２５、２６は同じくエンジン２２により駆動される操作ポンプおよび補助ポンプである。
【００１８】
１ａ、１ｂはそれぞれ前記走行体１の右走行モータ、左走行モータである。３ａは前記旋回装置３の旋回モータである。また、９、１０、１１はそれぞれ図１で示した前記ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダである。２７、２８はそれぞれ前記走行モータ１ａ、１ｂのコントロール弁、２９はバケットシリンダ１１のコントロール弁、３０は補助コントロール弁、３１、３２はブームシリンダ９のコントロール弁、３３、３４はアームシリンダ１０のコントロール弁、３５は旋回モータ３ａのコントロール弁である。
【００１９】
図面上右側のコントロール弁２７、２９、３１、３３は第１の主ポンプ２３から吐出油回路７６を介して吐出油が供給され、対応するアクチュエータに供給されるように並列に接続される。ただし初段の走行モータ用コントロール弁２７には、並列に接続したバイパス回路７８を設け、そのバイパス回路７８に後述の操作信号によって連通する連通弁３６を設ける。連通弁３６の二次側ポートはコントロール弁２８の一次側回路に接続され、かつ後述のブレード用コントロール弁への増速回路３７に接続される。３８はブレード動作時に第１の主ポンプ２３側の最下流の段のコントロール弁３３の二次側回路が油タンク３９へ連通することを防止する遮断弁である。
【００２０】
Ｐ１〜Ｐ１６はコントロール弁２７〜３５や連通弁３６、遮断弁３８の操作回路である。
【００２１】
図５は前記ブレード１４の動作を制御するコントロール弁群の構成を示す回路図である。４０、４１、４２はそれぞれ前記リフトシリンダ１５、アングリングシリンダ２０、チルトシリンダ２１のコントロール弁である。これらの油圧シリンダ１５、２０、２１はコントロール弁４０、４１、４２を介して前記補助ポンプ２６の吐出回路４３に接続されて補助ポンプ２６からの作動油の供給を受ける。コントロール弁４０〜４２どうしは並列に接続される。また、前記補助ポンプ２６の吐出回路４３は、前記第１、第２主ポンプ２３、２４の吐出油を合流させる増速回路３７に接続され、増速回路３７には連通弁４４が設けられる。Ｐ１７〜Ｐ２３はこれらの弁の操作回路である。
【００２２】
４５は前記ブレード１４のフロート動作のために、コントロール弁４０の二次側回路４６、４７を短絡させる短絡弁であり、短絡時には、両回路４６、４７の短絡と同時に、油タンク３９から油圧シリンダ１５のボトム室への油の吸い込みと排出を行うことができる構成を有する。７３は短絡弁４５の操作スイッチである。
【００２３】
図６は図４、図５に示したコントロール弁の操作回路である。図６において、５０は油圧ショベルの休止中にアクチュエータの動きを防止するロック弁であり、Ｐ、Ｔはそれぞれ前記操作ポンプ２５に接続され、Ｔは前記油タンク３９に接続される。Ｐ１〜Ｐ２２は図４、図５の同符号の操作回路に接続される操作回路を示す。
【００２４】
５１は油圧ショベルのブレードを可動としかつフロントアタッチメントの少なくとも一部を不可動とするブレード使用モードと、ブレードを不可動としかつフロントアタッチメントを可動とするフロント使用モードとを切換える使用モード切換手段として設けた電磁操作式切換弁である。５２は前記切換弁５１を切換える使用モード切換スイッチである。
【００２５】
５３は前記ブレード１４のアングリングシリンダ２０のコントロール弁４１の電磁操作式操作弁であり、５４、５５はその操作スイッチである。
【００２６】
５６、５７はそれぞれ右走行モータ１ａ、左走行モータ１ｂのコントロール弁２７、２８の操作弁であり、操作レバー５８ａ、５８ｂを有する。
【００２７】
６０はそれぞれアームシリンダ１０のコントロール弁３３、３４の操作弁、６１は旋回モータ３ａのコントロール弁３５の操作弁であり、これらは共通の操作レバー６２を有し、例えばアームシリンダ１０の場合は操作レバー６２を左、右に操作することにより、アームシリンダ１０が収縮、伸長し、前、後に操作することにより、旋回体４が右回り、左回りに旋回する。
【００２８】
６３はバケットシリンダ１１のコントロール弁２９と、ブレード１４のチルトシリンダ２１のコントロール弁４２とに共用される操作弁である。６４はブームシリンダ９のコントロール弁３１、３２と、ブレード１４のリフトシリンダ１５のコントロール弁４０とに共用される操作弁である。これらの操作弁６３、６４は共通の操作レバー６５を有し、操作方向（前後であるか左右であるか）によって操作対象が決定される。
【００２９】
６６は前記使用モード切換弁５１の操作により切換えられて操作弁６３、６４からの操作油の供給先をブームシリンダ９、バケットシリンダ１１と、リフトシリンダ１５、チルトシリンダ２１との間で切換える切換回路を構成する切換弁である。前記切換弁６６の操作室６６ａは、操作回路６７を介して使用モード切換スイッチ５２の操作により切換えられる使用モード切換弁５１の二次側ポートに接続される。
【００３０】
６９は前記ブレード１４のリフトシリンダ１５あるいはアングリングシリンダ２０が操作されるときに二次側回路７０に操作油の油圧が発生するシャトル弁である。前記シャトル弁６９の二次側回路７０は、図４に示した遮断弁３８と、図５に示す増速回路３７の連通弁４４の操作回路Ｐ１６に接続される。
【００３１】
また、前記シャトル弁６９の二次側回路７０は、シャトル弁７２の一方の一次側ポートに接続され、このシャトル弁７２の他方の一次側ポートは、旋回モータ３ａ、ブームシリンダ９、アームシリンダ１０、バケットシリンダ１１のいずれかが動作したときに不図示のシャトル弁を介して操作油が供給される回路７４が接続される。シャトル弁７２の二次側回路は、前記右走行モータ１ａのバイパス回路に設けられた連通弁３６の操作回路Ｐ１５に接続される。
【００３２】
図７（Ａ）は運転室１２内に設置される運転席に設けられる操作レバー６２、６５等を示す図であり、走行用の操作レバー５８は図示されていない。操作レバー６５は前記フロントアタッチメント用アクチュエータ（ブームシリンダ９およびバケットシリンダ１１）の動作制御と、ブレード用アクチュエータ（リフトシリンダ１５およびアングリングシリンダ２０）の動作制御とに共用されるものである。５２は座席の袖の部分に設けられた前記使用モード切換スイッチである。
【００３３】
図７（Ｂ）は前記共用の操作レバー６５の頂部に設けられたスイッチを示すもので、５４、５５は前記アングリング用操作弁５３の操作スイッチである。また、操作レバー６５の頂部には、フロート用の短絡弁４５の操作スイッチ７３（図５参照）が設けられる。
【００３４】
この装置の操作動作について次に説明する。ロック弁５０が図示のオフ状態から最下位置のオン状態に切換えられた状態において、使用モード切換スイッチ５２をフロント使用モード側であるオフ位置にしている場合、使用モード切換弁５１のソレノイドは励磁されず、操作回路６７の油圧はタンク圧となっている。このため、切換弁６６の操作室６６ａには操作油圧は供給されず、切換弁６６は図示の下位置にある。このため、操作弁６３、６４の切換操作により、図４のコントロール弁２９、３０、３１の操作室に操作圧油が供給され、コントロール弁２９、３０、３１が切換わるため、バケットシリンダ１１やブームシリンダ９が伸縮し、また、操作弁６０の切換操作により、アームシリンダ１０の伸縮も可能であるから、フロントアタッチメント５を動作させることができる。なお、操作レバー５８、６２の操作により、走行、旋回、アームの動作も可能である。
【００３５】
このとき、操作弁６３、６４を切換操作しても、操作回路Ｐ１７、Ｐ１８、Ｐ２１、Ｐ２２には操作圧油は供給されないので、チルトシリンダ２１やリフトシリンダ１５は動作しない。また、切換弁５３は切換スイッチ５４、５５の操作により切換えが可能であるが、使用モード切換弁５１が左位置にあり、切換弁５３の一次側ポンプポートには操作圧油が供給されないため、操作回路Ｐ１９、Ｐ２０にも操作圧油が供給されず、アングリングシリンダ２０も動作しない。
【００３６】
一方、使用モード切換スイッチ５２をオンとして使用モード切換弁５１を右位置（ブレード使用モード）に切換えると、操作回路６７に操作圧油が供給される。このため、切換弁６６の操作室６６ａに操作圧油が供給され、切換弁６６が上位置に切換わる。このため、操作弁６３、６４を操作した場合には、操作回路Ｐ５〜Ｐ８には操作圧油は供給されず、バケットシリンダ１１やブームシリンダ９は動作不可能となる。
【００３７】
このとき、操作レバー６５により操作弁６３、６４を操作することにより、操作回路Ｐ２１、Ｐ２２およびＰ１７、Ｐ１８に操作圧油が供給され、チルトシリンダ２１やリフトシリンダ２０を動作させることができる。また、アングリング用切換弁５３の一次側のポンプポートには操作圧油が供給されるため、操作スイッチ５４あるいは５５の操作により、操作回路Ｐ１９、Ｐ２０に操作圧油が供給されてコントロール弁４１を切換動作させることができ、これによりアングリングシリンダ２０を伸縮させてブレード１４のアングリング動作を行わせることができる。
【００３８】
また、操作スイッチ７３を操作して短絡弁４５を左位置に切換えることにより、リフトシリンダ１５の回路４６、４７を短絡させることができるので、ブレード１４を自重によって引きずりながら地面をならすフロート動作を行うことができる。
【００３９】
なお、アングリング動作あるいはリフト動作の際には、図６のシャトル弁６９の二次側回路７０に操作圧油が供給され、操作回路Ｐ１５、Ｐ１６に操作圧油が供給されるので、図４の連通弁３６が連通位置である右位置に切換わると同時に、遮断弁３８が遮断位置である右位置に切換わる。これにより、増速回路３７に第１主ポンプ２３からの圧油が供給されるとともに、連通弁４４が連通位置である右位置に切換わるため、補助ポンプ２６の吐出回路４３において、補助ポンプ２６からの吐出油に加えて第１主ポンプ２３からの吐出油が合流してアングリングシリンダ２０あるいはリフトシリンダ１５に供給される。これにより、アングリング動作やリフト動作が迅速に行える。
【００４０】
前記連通弁３６、４４は、走行のみのときは遮断位置として、ブレード用コントロール弁の流路へ第１主ポンプ２３からの吐出油を流さないことにより、無駄なエネルギーロスを防ぐ役目を果たす。なお、チルト動作は、構造上、補助ポンプ２６からの圧油による流量で十分な速度が得られるので、増速回路による流量増加を行う必要がない。
【００４１】
前記アングリング動作やリフト動作は走行しながら行う場合が多いが、この場合には、左走行モータ１ｂも動作することにより、第２主ポンプ２４の吐出油の油圧が上昇し、第１主ポンプ２３からの圧油が連通弁３６を通して増速回路３７に供給されるのみならず、第２主ポンプ２４からのコントロール弁３０、３２、３４、３５や第２主ポンプ２４の吐出油回路７５を通した圧油が、バイパス回路７７を通して増速回路３７に供給される。これにより、走行時におけるブレード１４のアングリング動作、リフト動作の速度があげられる。
【００４２】
前記連通弁３６は、フロント使用モードにおいて、旋回動作やフロントアタッチメントを動作させながら走行する際の左右の走行モータ１ａ、１ｂへの圧油の供給量のアンバランスによる蛇行を防止する役目も果たす。すなわち、旋回、ブーム６の起伏あるいはアーム回動の際に、連通弁３６が遮断位置にあると、右走行モータ１ａには第１主ポンプ２３の吐出油のほぼ全量が右走行モータ１ａに供給される。一方第２の主ポンプ２４から図面上左側のコントロール弁３５、３４または３２を通して旋回モータ３ａ、アームシリンダ１０またはブームシリンダ９に第２主ポンプ２４からの吐出油が供給されるとともに、左走行モータ１ｂへもコントロール弁２８を介してその吐出油が分流して供給されるので、左走行モータ１ｂへの圧油の供給量が右走行モータ１ａへの供給量より少なくなる。
【００４３】
しかし、図６の回路において、不図示のシャトル弁を通して操作回路７４、シャトル弁７２、操作回路Ｐ１５に操作圧油が供給されることにより、図４の連通弁３６が連通位置に切換わり、右走行モータ１ａ側の第１主ポンプ２３からの圧油の一部がバイパス回路７８、連通弁３６、バイパス回路７７を通して左走行モータ１ｂに供給されることにより、右走行モータ１ａ、１ｂへの圧油の供給量がバランスして蛇行が防止される。また、バケット８の回動の際には、連通弁３６、コントロール弁２９を通してバケットシリンダ１１に圧油が供給されることにより、バケット８の回動も可能である。
【００４４】
上記構成によれば、ブレード使用モードとフロント使用モードとを切換える使用モード切換スイッチ５２や切換弁５１等の切換手段を設けたので、各使用モードで操作弁６３、６４および操作レバー６５を共用できる。これにより、操作レバーや操作弁等を簡略化できると共に、制作費を低減できる。また、操作レバーの数を減少させることができるので、作業性が向上する。
【００４５】
また、操作レバー６５にアングリング用の操作スイッチ５４、５５やフロート用の操作スイッチ７３を設けているので、操作レバーの数を増加させることなく、操作装置を簡略化できる。
【００４６】
本発明を実施する場合、コントロール弁等のアクチュエータ制御用の弁に電磁弁を用いることができ、その場合には、操作手段として操作弁６３、６４にスイッチ類や電流制御回路を用いることができる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、ブレードを有する油圧ショベルにおいて、使用モード切換手段を設けることにより、少なくとも一部の操作装置をブレード使用モードとフロント使用モードとで共用できるようにしたので、操作装置を簡略化でき、もって製造費を低減できると共に、作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による作業機の一実施の形態を示す側面図である。
【図２】本実施の形態におけるブレード装置を示す側面図である。
【図３】本実施の形態におけるブレード装置を示す平面図である。
【図４】本実施の形態における作業機のアクチュエータの油圧回路図である。
【図５】本実施の形態におけるブレード用アクチュエータの油圧回路図である。
【図６】図４、図５のコントロール弁の操作装置の油圧回路図である。
【図７】（Ａ）は本実施の形態における運転室内の操作装置の外観を示す斜視図、（Ｂ）はその操作レバーの平面図である。
【符号の説明】
１：走行体、１ａ、１ｂ：走行モータ、２：トラックフレーム、３：旋回装置、４：旋回体、５：フロントアタッチメント、６：ブーム、７：アーム、８：バケット、９：ブームシリンダ、１０：アームシリンダ、１１：バケットシリンダ、１３：揺動アーム、１４：ブレード、１５：リフトシリンダ、２０：アングリングシリンダ、２１：チルトシリンダ、２２：エンジン、２３：第１主ポンプ、２４：第２主ポンプ、２５：操作ポンプ、２６：補助ポンプ、２７〜３５：コントロール弁、３６：連通弁、３７：増速回路、３８：遮断弁、４０〜４２：コントロール弁、４４：連通弁、４５：短絡弁、５０：ロック弁、５１：使用モード切換弁、５２：使用モード切換スイッチ、５３：アングリング用操作弁、５４、５５：アングリング用操作スイッチ、５６、５７、６０、６１、６３、６４：操作弁、５８、６２、６５：操作レバー、６６、６９、７２：シャトル弁、７３：フロート用操作スイッチ、７５：第２主ポンプの吐出油回路、７６：第１主ポンプの吐出油回路、Ｐ１〜Ｐ２２：操作回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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