(57)【要約】【課題】フロートモードでのドーザの自動昇降機能を確保しながら、ドーザの地面への食い込みを防止する。【解決手段】ドーザ１０を昇降させるドーザシリンダ１４と、このドーザシリンダ１４の伸縮動作を制御するコントロールバルブ１８と、このコントロールバルブ１８を操作するリモコン弁１９と、スイッチ２８の操作によってフロート位置イとフロート停止位置ロとの間で切換わるフロート切換弁２７とを具備する。このフロート切換弁２７をフロート位置に切換えた状態でドーザシリンダ１４のヘッド側油室１４ａをタンクＴに接続する一方、ロッド側油室１４ｂに、減圧弁２６によって保持圧相当のフロート圧力を加えることにより、ドーザ１０を決められたフロート位置に保持しかつ地面に沿って自動昇降させるフロートモードに設定するように構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体に昇降可能に設けられたドーザと、このドーザを昇降させるドーザシリンダと、このドーザシリンダの伸縮動作を制御するコントロールバルブと、このコントロールバルブを操作する操作手段とを備えたショベルのドーザ装置において、スイッチの操作によってフロート位置とフロート停止位置との間で切換わるフロート切換弁を備え、このフロート切換弁を上記フロート位置に切換えた状態で、上記ドーザシリンダのヘッド側油室をタンクに接続する一方、ロッド側油室に保持圧相当のフロート圧力を加えることにより上記ドーザを決められた高さ位置に保持しかつ地面の凹凸に沿って自動昇降させるフロートモードに設定し、上記フロート停止位置で両側油室に対する油の流出入をブロックしてフロートモードを停止させるように構成したことを特徴とするショベルのドーザ装置。
【請求項２】
フロート切換弁のフロート位置でドーザシリンダのヘッド側油室からタンクに向かう戻り油を絞る絞り手段を設けたことを特徴とする請求項１記載のショベルのドーザ装置。
【請求項３】
フロートモードにおいてフロート圧以上の油圧源の圧力をフロート圧力に減圧する減圧弁を備えたことを特徴とする請求項１または２記載のショベルのドーザ装置。
【請求項４】
コントロールバルブとして油圧パイロット式の切換弁、操作手段としてこのコントロールバルブにリモコン圧を送るリモコン弁をそれぞれ用い、このリモコン弁の油圧源であるパイロットポンプを減圧弁の一次側油圧源として減圧弁に接続したことを特徴とする請求項３記載のショベルのドーザ装置。
【請求項５】
減圧弁として、二次圧が可変な可変減圧弁を用いたことを特徴とする請求項３または４記載のショベルのドーザ装置。
【請求項６】
電磁切換弁であるフロート切換弁のソレノイドをスイッチを介して電源に接続したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のショベルのドーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はショベルの下部走行体に装着されてドーザ作業（排土や地均し等）を行うドーザ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図２にドーザ付きの小型ショベル（ミニショベルと称される）を示す。
【０００３】
１はクローラ式の下部走行体、２はこの下部走行体1上に縦軸まわりに旋回自在に搭載された上部旋回体で、この上部旋回体２に、ブーム３、アーム４、バケット５及びこれらを駆動する油圧シリンダ(ブーム、アーム、バケット各シリンダ)６,７,８から成る作業(掘削)アタッチメント９が装着される。
【０００４】
ドーザ１０は、ドーザアーム１１と、このドーザアーム１１の先端に取付けられたブレード(排土板)１２とを備え、ドーザアーム１１の基端部が下部走行体１に水平なアーム支軸１３によって取付けられる。
【０００５】
また、ドーザアーム１１と下部走行体１との間にドーザシリンダ１４が設けられ、同シリンダ１４の伸縮作動によりドーザアーム１１がアーム支軸１３を中心に回動してブレード１２が昇降移動する。
【０００６】
このショベルが行うドーザ作業の一つのモードとして、走行しながらドーザ１０を地面の凹凸に合わせて自動的に昇降させるモード（以下、フロートモードという）がある。
【０００７】
この場合、ドーザシリンダ１４は、地面からの反力がない状態ではドーザを予め定めたフロート位置に保持し、反力が作用したときに縮小する動きを行う。
【０００８】
このフロートモードでのドーザ制御技術として、特許文献１に記載されているように、ドーザシリンダの伸縮動作を制御するコントロールバルブにフロート位置を設け、このフロート位置でドーザシリンダのヘッド側、ロッド側両油室を連通させるとともに、戻り油を制御弁（絞り）で絞るものが公知である。
【０００９】
この公知技術では、フロートモードで両油室を連通させることによってドーザシリンダを地面の凹凸に合わせて自動的に伸縮させる。また、戻り油を絞って両油室に同圧をかけることにより、両油室の受圧面積の差に基づく推力差で同シリンダを伸長させてドーザを下降、すなわち地面に押し付けるようにしている。
【特許文献１】特開平１０−１８３６７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、この公知技術によると、フロートモードでドーザシリンダに上記受圧面積差に基づく推力差とドーザ自重とが作用するため、ドーザが地面に対して常時押し付けられる押し付け勝手の状態となる。これではドーザを決められた高さ位置に保持するという本来のフロート作用が失われ、ドーザが地面に食い込んで作業に支障を来たすおそれがあった。
【００１１】
そこで本発明は、フロートモードでドーザを自動昇降させながらドーザを決められた高さ位置に保持するフロート作用を確保し、ドーザの地面への食い込みを防止することができるショベルのドーザ装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明は、下部走行体に昇降可能に設けられたドーザと、このドーザを昇降させるドーザシリンダと、このドーザシリンダの伸縮動作を制御するコントロールバルブと、このコントロールバルブを操作する操作手段とを備えたショベルのドーザ装置において、スイッチの操作によってフロート位置とフロート停止位置との間で切換わるフロート切換弁を備え、このフロート切換弁を上記フロート位置に切換えた状態で、上記ドーザシリンダのヘッド側油室をタンクに接続する一方、ロッド側油室に保持圧相当のフロート圧力を加えることにより上記ドーザを決められた高さ位置に保持しかつ地面の凹凸に沿って自動昇降させるフロートモードに設定し、上記フロート停止位置で両側油室に対する油の流出入をブロックしてフロートモードを停止させるように構成したものである。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、フロート切換弁のフロート位置でドーザシリンダのヘッド側油室からタンクに向かう戻り油を絞る絞り手段を設けたものである。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１または２の構成において、フロートモードにおいてフロート圧以上の油圧源の圧力をフロート圧力に減圧する減圧弁を備えたものである。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項３の構成において、コントロールバルブとして油圧パイロット式の切換弁、操作手段としてこのコントロールバルブにリモコン圧を送るリモコン弁をそれぞれ用い、このリモコン弁の油圧源であるパイロットポンプを減圧弁の一次側油圧源として減圧弁に接続したものである。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項３または４の構成において、減圧弁として、二次圧が可変な可変減圧弁を用いたものである。
【００１７】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかの構成において、電磁切換弁であるフロート切換弁のソレノイドをスイッチを介して電源に接続したものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、ドーザシリンダのロッド側（ドーザ上げ側）油室に保持圧相当のフロート圧力を加えるため、ドーザを、決められたフロート位置に保持して地面への食い込みを防止することができる。
【００１９】
しかも、保持圧相当のフロート圧力をシリンダロッド側油室に加えるだけであるため、地面からの反力に応じてドーザシリンダが自動伸縮して地面の凹凸に応じたドーザの自動昇降機能を確保することができる。
【００２０】
ところで、フロートモードで走行しながら地均し作業等を行っている最中に、地面の凹凸状況に応じてコントロールバルブを操作してドーザのフロート量を調整したい場合がある。
【００２１】
この場合、請求項１の構成のみでは、コントロールバルブからドーザシリンダのヘッド側に供給されるべき油がフロート切換弁を通る径路でタンクに戻ってしまってドーザシリンダに供給されず、フロート量調整ができなくなる。
【００２２】
この点、請求項２の発明によると、フロート切換弁のフロート位置でドーザシリンダのヘッド側油室からタンクに向かう戻り油を絞り手段で絞る構成としたから、ドーザシリンダのヘッド側への油の供給を確保して、フロートモードでのドーザのフロート量調整作用を確保することができる。
【００２３】
いいかえれば、作業しながらのフロート量調整が可能となるため、作業を中断し、モードを切換えた上で調整を行う場合と比べて作業能率が良いものとなる。
【００２４】
請求項３〜５の発明によると、フロート圧力以上の圧力をフロート圧力に減圧する減圧弁を設けたから、既存の油圧源を含めて使い易い任意の油圧源をフロート油圧源として用いることができる。
【００２５】
この場合、請求項４の発明によると、リモコン弁の油圧原であるパイロットポンプを減圧弁の一次側油圧源として共用できるため、設備コストが安くてすむとともに、配管構成が簡単となる。
【００２６】
また、請求項５の発明によると、ドーザの取替えや改造等によってドーザ自重が変わっても、可変減圧弁の調整のみによってドーザ自重に応じた適正なフロート圧力を確保することができる。
【００２７】
請求項６の発明によると、フロート切換弁をスイッチで直接切換制御するため、スイッチ操作に基づくコントローラからの信号によって同切換弁を制御する構成等と比較して構成が簡単でコストが安くてすむ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の実施形態を図１によって説明する。
【００２９】
図１中、ドーザ１０に関する各部の符号は図２中のそれと同じである。
【００３０】
ドーザシリンダ１４の基本的な駆動回路として、ヘッド側（ドーザ下げ側）及びロッド側（ドーザ上げ側）両油室１４ａ,１４ｂとメインポンプ１５及びタンクＴとがヘッド側、ロッド側両主管路１６,１７によって接続され、この主管路１６,１７中に油圧パイロット式のコントロールバルブ１８が設けられている。
【００３１】
１９はドーザ用の操作手段としてのリモコン弁で、このリモコン弁１９の上げ側、下げ側の両二次側ライン（リモコン圧ライン）２０,２１がコントロールバルブ１８の両側パイロットポート１８ａ,１８ｂに接続され、リモコン弁１９の操作によりコントロールバルブ１８が中立、ドーザ上げ、ドーザ下げの各位置イ,ロ,ハ間で切換わってドーザシリンダ１４の伸縮動作を制御する。
【００３２】
２２はリモコン弁１９の油圧源であるパイロットポンプ、２３はこのパイロットポンプ２２とリモコン弁１９の一次側とを接続するリモコン弁一次側ラインである。
【００３３】
この回路構成を前提として、ヘッド側、ロッド側両主管路１６,１７にヘッド側及びロッド側両フロート管路２４,２５が分岐接続され、ヘッド側フロート管路２４がタンクＴに、ロッド側フロート管路２５が減圧弁２６の二次側に、それぞれ電磁式のフロート切換弁２７を介して接続されている。
【００３４】
フロート切換弁２７のソレノイド２７ａはスイッチ２８を介して電源２９に接続され、スイッチ２８のオン／オフ操作に応じて同切換弁２７がフロート位置イとフロート停止位置ロとの間で切換わる。
【００３５】
このフロート切換弁２７がフロート位置イにセットされた状態で、ロッド側フロート管路２５が減圧弁２６の二次側に、ヘッド側フロート管路２４がタンクにそれぞれ接続される。また、フロート停止位置ロに切換えられると、両フロート管路２４,２５がタンクＴ及び減圧弁２６に対してブロックされ、ドーザシリンダ１４の両側油室１４ａ,１４ｂに対する油の流出入が阻止される。
【００３６】
減圧弁２６は、二次圧が手動で調整される可変減圧弁として構成され、一次側が油圧源ライン３０を介してリモコン弁一次側ライン２３に接続されている。
【００３７】
これにより、フロート切換弁２７のフロート位置イで、パイロットポンプ２２からの油圧が減圧弁２６により減圧されてドーザシリンダ１４のロッド側油室１４ｂに供給される。
【００３８】
ここで、減圧弁２６の二次圧は、ドーザシリンダ１４の保持圧に相当する圧力（フロート圧力）に設定されている。
【００３９】
上記保持圧は、ドーザ１０を作業に適した高さ位置（フロート位置。通常は地面に接する高さ位置）に保持するためのロッド側圧力であって、ドーザ１０の自重によって決まる。
【００４０】
一方、ヘッド側フロート管路２４に絞り３１が設けられ、同管路２４を通ってタンクＴに戻る油がこの絞り３１により絞られる。
【００４１】
次に、このドーザ装置の作用を説明する。
【００４２】
ドーザ１０を地面に沿って自動昇降させるフロートモードで作業を行うときは、ドーザ１０を上記フロート位置にセットした状態でスイッチ２８をオン操作し、フロート切換弁２７をフロート位置イにセットする。
【００４３】
こうすると、ドーザシリンダ１４のヘッド側油室１４ａがタンクＴに接続される一方、ロッド側油室１４ｂに減圧弁２６の二次圧である保持圧相当のフロート圧力が加えられる。このフロート圧力によってドーザ自重が支えられ、ドーザ１０（正確にはブレード１２）がフロート位置に保持される。すなわち、フロートモードとなる。
【００４４】
このフロートモードでは、ドーザ１０が、地面から反力が作用すると上昇し、反力が無くなると原位置に復帰する。つまり、地面の凹凸に応じた自動昇降作用が行われる。
【００４５】
しかも、この装置によると、ドーザシリンダ１４のロッド側油室１４ｂに保持圧相当のフロート圧力を加えるだけであるため、ドーザ１０を決められたフロート位置に確実に保持でき、公知技術のような地面への食い込みを防止することができる。
【００４６】
ところで、フロートモードで走行しながら地均し作業等を行っている最中に、地面の凹凸状況に応じてドーザ１０のフロート量を調整したい場合がある。
【００４７】
この場合、フロート切換弁２７をフロート位置イにセットしたままコントロールバルブ１８をドーザ上げ側または下げ側に操作すればよい。
【００４８】
このとき、ドーザ下げ操作によってヘッド側主管路１６からドーザシリンダ１４のヘッド側油室１４ａに供給されるべき油が、同主管路１６に分岐接続されたヘッド側フロート管路２４を通ってタンクＴに戻ろうとするが、同管路２４に絞り３１を設けているため、シリンダヘッド側油室１４ａに対する油の供給作用を確保することができる。
【００４９】
すなわち、フロートモードでのドーザ１０のフロート量調整作用を確保することができる。このため、作業を中断し、モードを切換えた上で調整を行う場合と比べて作業能率が格段に良くなる。
【００５０】
また、この装置によると、リモコン弁１９の油圧原（パイロットポンプ２２）を減圧弁２６の一次側油圧源として共用できるため、設備コストが安くてすむとともに、配管構成が簡単となる。
【００５１】
また、ドーザ１０の取替えや改造等によってドーザ自重が変わっても、可変減圧弁２６の調整のみによってドーザ自重に応じた適正なフロート圧力を確保することができる。
【００５２】
さらに、フロート切換弁２７をスイッチ２８で直接切換制御するため、スイッチ操作に基づくコントローラからの信号によって同切換弁を制御する構成等と比較して構成が簡単でコストが安くてすむ。
【００５３】
なお、フロートモードを停止させたいときはスイッチ２８をオフ操作すればよい。こうすると、フロート切換弁２７がフロート停止位置ロに切換わり、ヘッド側及びロッド側両フロート管路２４,２５がタンクＴ及び減圧弁２６に対しブロックされて、両側油室１４ａ,１４ｂに対する油の流出入が阻止されるため、自動昇降機能が停止し、コントロールバルブ１８によってドーザ１０が上げ下げされる通常のドーザ作業モードとなる。
【００５４】
他の実施形態
（１）  フロート切換弁２７として、電磁式の切換弁に代えて手動式または油圧パイロット式の切換弁を用いてもよい。
【００５５】
（２）  上記実施形態では、減圧弁２６の一次側油圧源としてリモコン弁１９の油圧源であるパイロットポンプ２２を共用する構成をとったが、他の既存の、または追加したポンプを用いてもよい。
【００５６】
（３）  上記実施形態では、フロートモードのままドーザ１０のフロート量を調整できるようにヘッド側フロート管路２４に絞り３１を設けたが、フロート切換弁２７を一旦フロート停止位置ロに切換えた上でフロート量を調整する手法をとる場合には絞り３１は不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態にかかる油圧回路図である。
【図２】ドーザ付きショベルの概略側面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  下部走行体
１０  ドーザ
１４  ドーザシリンダ
１４ａ  ドーザシリンダのヘッド側油室
１４ｂ  同ロッド側油室
１５  メインポンプ
１６  ヘッド側主管路
１７  ロッド側両主管路
１８  コントロールバルブ
１９  リモコン弁（操作手段）
２２  パイロットポンプ
２３  リモコン弁一次側ライン
２４  ヘッド側フロート管路
２５  ロッド側フロート管路
２６  可変減圧弁
２７  フロート切換弁
２７ａ  フロート切換弁のソレノイド
２８  スイッチ
２９  電源
３０  油圧源ライン
Ｔ  タンク
【図１】
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【図２】
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