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発明の名称 建設機械
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−162313(P2007−162313A)
公開日 平成19年6月28日(2007.6.28)
出願番号 特願2005−359383(P2005−359383)
出願日 平成17年12月13日(2005.12.13)
代理人 【識別番号】100079441
【弁理士】
【氏名又は名称】広瀬 和彦
発明者 野口 章 / 川本 純也 / 佐藤 晋一
要約 課題
フロント装置を操作する他のレバー装置を用いて、排土装置を操作することができる建設機械の提供。

解決手段
右レバー装置22と作業用制御弁27との間には操作系統切換弁33を設け、この操作系統切換弁33により右レバー装置22の油圧パイロット弁22Bの接続先をバケット制御弁27C、ブーム制御弁27Dまたは昇降制御弁28A、揺動制御弁28Bに切換える。これにより、操作系統切換弁33を作業操作位置に切換えることによって右レバー装置22で旋回装置、フロント装置を操作することができる。一方、操作系統切換弁33を排土操作位置に切換えることによって右レバー装置22で排土装置を操作することができる。
特許請求の範囲
【請求項1】
自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回装置を介して旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体の前部に俯仰動可能に取付けられたフロント装置と、前記下部走行体に設けられた排土装置とからなり、前記上部旋回体は、旋回フレームと、該旋回フレームに設けられ油圧ポンプを駆動する原動機と、前記フロント装置および旋回装置に前記油圧ポンプからの圧油を給排する油圧パイロット式の作業用制御弁と、前記排土装置に前記油圧ポンプからの圧油を給排する油圧パイロット式の排土用制御弁と、前記旋回フレーム上に設けられオペレータが着座する運転席と、該運転席の側方に設けられ操作レバーにより前記作業用制御弁を介して前記フロント装置および/または旋回装置を操作する油圧パイロット式のレバー装置とを備えてなる建設機械において、
前記レバー装置は、前記フロント装置および/または旋回装置を操作することができる他に前記排土装置を操作することができる構成とし、
前記レバー装置を前記作業用制御弁と排土用制御弁とに接続するパイロット管路には、前記レバー装置に対して前記作業用制御弁と排土用制御弁とのいずれか一方の系統に切換える操作系統切換弁を設ける構成としたことを特徴とする建設機械。
【請求項2】
前記排土装置は、基端側が前記下部走行体に上,下方向に回動可能に取付けられた昇降アームと、該昇降アームの先端部に取付けられたブレードと、前記昇降アームをその基端側を中心にして上,下方向に昇降させる昇降シリンダと、前記昇降アームに対するブレード取付位置を中心にして前記ブレードを前,後方向に揺動するアングルシリンダおよび/または上,下方向に揺動するチルトシリンダからなる揺動シリンダとにより構成し、
前記1つのレバー装置により前記フロント装置と前記排土装置の昇降シリンダおよび揺動シリンダとを操作する構成としてなる請求項1に記載の建設機械。
【請求項3】
前記運転席の背もたれに寄りかかった姿勢のオペレータの手の届く範囲には、前記レバー装置と別個にブレード昇降レバー装置を設け、該ブレード昇降レバー装置は、前記レバー装置と前記排土用制御弁のうちの昇降シリンダ用制御弁とを接続するパイロット管路に高圧選択弁を介して接続することにより、前記レバー装置と昇降レバー装置とのうち、該高圧選択弁によって選択されたいずれか一方から前記排土装置を昇降操作する構成としてなる請求項2に記載の建設機械。
【請求項4】
前記運転席の近傍には、前記操作系統切換弁を切換える切換スイッチを設ける構成としてなる請求項1,2または3に記載の建設機械。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば油圧ショベル等の建設機械に関し、特に、土砂等の排土作業を行う排土装置を備えた建設機械に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、建設機械としての油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回装置を介して旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体の前部に上,下方向に俯仰動可能に取付けられたフロント装置とにより大略構成されている。また、小型の油圧ショベルには、下部走行体を構成するトラックフレームに土砂等の排土作業を行うための排土装置が設けられている。
【0003】
また、油圧ショベルの排土装置は、基端側がトラックフレームに上,下方向に揺動可能に取付けられた昇降アームと、左,右方向に延びた板状体からなり背面側が該昇降アームの先端部に取付けられたブレードと、前記トラックフレームと昇降アームとの間に設けられ、該ブレードを上,下方向に昇降させる昇降シリンダと、前記昇降アームとブレードとの間に設けられ、前記昇降アームに対するブレード取付位置を中心にして前記ブレードを前,後方向に揺動させるアングルシリンダと、前記昇降アームとブレードとの間に設けられ、前記ブレード取付位置を中心にして前記ブレードを上,下方向に揺動させるチルトシリンダとにより大略構成されている。
【0004】
一方、上部旋回体は、後側にエンジンを搭載した旋回フレームと、該旋回フレーム上の前側に設けられた床板と、該床板上に設けられたオペレータが着座する運転席と、該運転席の左,右両側に設けられ、フロント装置と旋回装置を操作する作業用レバー装置と、前記運転席の前側に位置して前記床板上に設けられ、下部走行体を走行させる走行用レバー・ペダルと、排土装置を操作する排土用レバー装置とを備えている。
【0005】
ここで、排土用レバー装置は、作業用レバー装置が取付けられた右コンソールの右側に設けられている。この排土用レバー装置は、その操作レバーを前,後方向に回動操作することにより昇降シリンダを伸縮してブレードを昇降させる。また、操作レバーを左,右方向に回動操作したときには、スイッチによる切換えによりブレードをアングル動作またはチルト動作させることができる(例えば、特許文献1参照)。
【0006】
【特許文献1】特開2005−207195号公報
【0007】
また、油圧ショベルには、排土用レバー装置を、前側に位置する走行用レバー・ペダルの右側に立設された塔状の取付台の上部に取付ける構成としたものがある(例えば、特許文献2参照)。
【0008】
【特許文献2】特開2002−30695号公報
【0009】
そして、土砂等の排土作業を行う場合には、排土装置のブレードをアングル操作し、ブレードで掻き取った土砂を下部走行体の左側に排出するか、右側に排出するかを設定する。また、チルト操作することによりブレードの角度を整地する地面の角度に合せる。このようにして、ブレードの角度を設定したら、昇降アームと一緒にブレードを下降させ、該ブレードを地面に接地させる。この状態で油圧ショベルを走行させることにより、ブレードで地面を均すことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
ところで、上述した特許文献1による油圧ショベルは、前,後方向と左,右方向に回動操作する排土用レバー装置を、右コンソールの右側に配置しているから、操作レバーを左,右方向に操作したときに手が干渉しないように、排土用レバー装置には左,右方向に広いスペースが必要になる。しかし、ミニショベルと呼ばれる超小型な油圧ショベルでは、排土用レバー装置を設置するためのスペースを確保するのが難しく、排土用レバー装置を設置した分だけオペレータの占有スペースが狭くなり、作業環境が低下するという問題がある。
【0011】
また、特許文献2による油圧ショベルは、排土用レバー装置を、走行用レバー・ペダルの右側に立設された取付台の上部に取付けているから、排土用レバー装置を操作するときにはオペレータが前かがみ姿勢となり、運転席の背もたれ部から背中が離れてしまう。このため、走行時には、オペレータの上半身が揺れて操作姿勢が安定しないから、排土作業の作業性が低下し、仕上り状態も悪くなるという問題がある。また、前側に配置した取付台と排土用レバー装置は、前方視界の妨げになる上に、乗降時に邪魔になるという問題がある。
【0012】
さらに、特許文献1による排土用レバー装置は、操作レバーを前,後方向に回動してブレードを昇降操作し、左,右方向に回動してブレードをアングル操作またはチルト操作する構成としている。ここで、排土装置を用いて排土作業を行う場合には、アングル操作、チルト操作してブレードの角度を設定したら、その角度を維持しつつブレードの昇降動作だけを行って作業するのが一般的である。しかし、特許文献1による排土用レバー装置は、操作レバーを前,後方向に回動してブレードを昇降させるときに、走行時の振動等によって操作レバーが左,右方向に振れてしまうことがあり、設定したブレードの角度がずれてしまうという問題がある。
【0013】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、運転席に安定的に着座した状態で他のレバー装置を用いて排土装置を操作することにより、作業環境を良好にし、また操作性、作業性を向上できるようにした建設機械を提供することにある。
【0014】
また、本発明の他の目的は、排土装置を昇降操作するときに誤って他のアングル操作、チルト操作するのを防止し、操作性、作業性を向上できるようにした建設機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0015】
請求項1の発明による建設機械の排土装置は、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回装置を介して旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体の前部に俯仰動可能に取付けられたフロント装置と、前記下部走行体に設けられた排土装置とからなり、前記上部旋回体は、旋回フレームと、該旋回フレームに設けられ油圧ポンプを駆動する原動機と、前記フロント装置および旋回装置に前記油圧ポンプからの圧油を給排する油圧パイロット式の作業用制御弁と、前記排土装置に前記油圧ポンプからの圧油を給排する油圧パイロット式の排土用制御弁と、前記旋回フレーム上に設けられオペレータが着座する運転席と、該運転席の側方に設けられ操作レバーにより前記作業用制御弁を介して前記フロント装置および/または旋回装置を操作する油圧パイロット式のレバー装置とを備えている。
【0016】
そして、上述した課題を解決するために、請求項1の発明が採用する構成の特徴は、前記レバー装置は、前記フロント装置および/または旋回装置を操作することができる他に前記排土装置を操作することができる構成とし、前記レバー装置を前記作業用制御弁と排土用制御弁とに接続するパイロット管路には、前記レバー装置に対して前記作業用制御弁と排土用制御弁とのいずれか一方の系統に切換える操作系統切換弁を設ける構成としたことにある。
【0017】
請求項2の発明によると、前記排土装置は、基端側が前記下部走行体に上,下方向に回動可能に取付けられた昇降アームと、該昇降アームの先端部に取付けられたブレードと、前記昇降アームをその基端側を中心にして上,下方向に昇降させる昇降シリンダと、前記昇降アームに対するブレード取付位置を中心にして前記ブレードを前,後方向に揺動するアングルシリンダおよび/または上,下方向に揺動するチルトシリンダからなる揺動シリンダとにより構成し、前記1つのレバー装置により前記フロント装置と前記排土装置の昇降シリンダおよび揺動シリンダとを操作する構成としたことにある。
【0018】
請求項3の発明によると、前記運転席の背もたれに寄りかかった姿勢のオペレータの手の届く範囲には、前記レバー装置と別個にブレード昇降レバー装置を設け、該ブレード昇降レバー装置は、前記レバー装置と前記排土用制御弁のうちの昇降シリンダ用制御弁とを接続するパイロット管路に高圧選択弁を介して接続することにより、前記レバー装置と昇降レバー装置とのうち、該高圧選択弁によって選択されたいずれか一方から前記排土装置を昇降操作する構成としたことにある。
【0019】
請求項4の発明によると、前記運転席の近傍には、前記操作系統切換弁を切換える切換スイッチを設ける構成としたことにある。
【発明の効果】
【0020】
請求項1の発明によれば、レバー装置を作業用制御弁と排土用制御弁とに接続するパイロット管路には、該レバー装置によって操作される対象を作業用制御弁と排土用制御弁とのいずれか一方の系統に切換える操作系統切換弁を設けている。従って、操作系統切換弁によりレバー装置による操作対象を作業用制御弁に切換えたときには、レバー装置によりフロント装置および/または旋回装置を操作して土砂の掘削作業等を行うことができる。一方、操作系統切換弁によりレバー装置による操作対象を排土用制御弁に切換えたときには、レバー装置により排土装置を操作して排土作業等を行うことができる。
【0021】
この結果、操作系統切換弁を切換えることにより1つのレバー装置を、フロント装置等を操作する他に排土装置の操作にも使用することができる。これにより、排土装置を操作する排土用レバー装置を設けるために用意していた設置スペースを廃止できるから、小型な建設機械においても、オペレータの占有スペースを広くすることができ、作業環境を良好にすることができる。
【0022】
また、排土装置を操作するレバー装置は、運転席の側方に設けられたフロント装置等を操作するレバー装置であるから、オペレータは、運転席に背中を付けた安定姿勢でレバー操作を行うことができ、排土作業時の作業性の向上、良好な仕上りを得ることができる。また、前側に排土用レバー装置を設けた場合に比較し、障害物がないから前方視界を広くすることができ、またオペレータはスムーズに乗降することができる。
【0023】
請求項2の発明によれば、1つのレバー装置によりフロント装置等を操作することにより、土砂の掘削作業等を行うことができる。しかも、前記レバー装置は、昇降シリンダを操作してブレードを昇降させることができる。また、レバー装置は、揺動シリンダのアングルシリンダを操作してブレードを前,後方向に揺動させることにより、ブレードで掻き取った土砂を下部走行体の左側に排出するか、右側に排出するかを設定することができる。また、揺動シリンダのチルトシリンダを操作してブレードを上,下方向に揺動させることにより、ブレードの角度を整地する地面の角度に合せることができる。これらの操作は1つのレバー装置によって行うことができる。
【0024】
請求項3の発明によれば、排土装置のブレードを昇降操作するためにブレード昇降レバー装置を設けているから、その操作レバーの操作方向を前,後方向だけに限定することができ、周囲の部材に手を干渉させることなく、狭いスペースに設置することができる。しかも、ブレード昇降レバー装置は、ブレードを昇降する専用のレバー装置であるから、誤ってブレードを揺動操作するのを未然に防ぐことができ、設定したブレードの角度を保持することにより、作業性を向上でき、排土作業(整地作業等)の仕上がりを良好にすることができる。また、レバー装置とブレード昇降レバー装置とは、高圧選択弁を介して制御弁装置に接続しているから、スイッチ等を操作する必要もなく、前記高圧選択弁によって選択されたいずれか一方のレバー装置で排土装置のブレードを昇降操作することができる。
【0025】
請求項4の発明によれば、切換スイッチは運転席に着座したままの状態で容易に操作することができる。また、切換スイッチを操作するだけで、操作系統切換弁を作業側位置または排土側位置に簡単に切換えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0026】
以下、本発明の実施の形態に係る建設機械として、昇降操作、アングル操作、チルト操作が可能な排土装置を備えた油圧ショベルを例に挙げ、図1ないし図8に従って詳細に説明する。
【0027】
図1において、1はキャブ仕様の油圧ショベルで、該油圧ショベル1は、自走可能なクローラ式の下部走行体2と、該下部走行体2上に旋回装置3を介して旋回可能に搭載された上部旋回体4と、該上部旋回体4の前側に揺動および俯仰動可能に設けられたスイング式のフロント装置5と、前記下部走行体2の前側に設けられた排土装置6とにより大略構成されている。
【0028】
ここで、下部走行体2は、トラックフレーム2Aと、該トラックフレーム2Aの左,右両側に位置して前,後方向の一方に設けられた遊動輪2Bと、他方に設けられた駆動輪2C(いずれも左側のみ図示)と、遊動輪2Bと駆動輪2Cに巻装された履帯2Dとにより大略構成されている。また、下部走行体2のトラックフレーム2Aには、排土装置6が取付けられている。
【0029】
また、フロント装置5は、後述する旋回フレーム7の前端部に左,右方向に揺動可能に取付けられたスイングポスト5Aと、該スイングポスト5Aに俯仰動可能に取付けられたブーム5Bと、該ブーム5Bの先端部に俯仰動可能に取付けられたアーム5Cと、該アーム5Cの先端部に回動可能に取付けられたバケット5Dと、前記スイングポスト5Aを揺動するスイングシリンダ(図示せず)と、ブーム5Bを俯仰動するブームシリンダ5Eと、前記アーム5Cを俯仰動するアームシリンダ5Fと、前記バケット5Dを回動するバケットシリンダ5Gとにより大略構成されている。
【0030】
一方、排土装置6は、図2、図3に示す如く、基端側が2つに分岐して下部走行体2のトラックフレーム2Aに上,下方向に回動可能に取付けられるV字状の昇降アーム6Aと、左,右方向に延びた高強度な板状体からなり、背面側のほぼ中央が前記昇降アーム6Aの先端側に自在ピン6Bを介して取付けられるブレード6Cと、前記昇降アーム6Aの中央を前,後方向に延び、該昇降アーム6Aとトラックフレーム2Aとの間に設けられた昇降シリンダ6Dと、前記昇降アーム6Aの左側を前,後方向に延び、昇降アーム6Aとブレード6Cとの間に設けられた揺動シリンダとしてのアングルシリンダ6Eと、前記ブレード6Cの背面に沿って左,右方向に延び、昇降アーム6Aとブレード6Cとの間に設けられた揺動シリンダとしてのチルトシリンダ6Fとにより大略構成されている。
【0031】
そして、排土装置6は、図3に示すように、昇降シリンダ6Dにより昇降アーム6Aを介してブレード6Cを上,下(矢示A,A′方向)に昇降する。また、アングルシリンダ6Eによりブレード6Cを自在ピン6Bの位置を支点にして前,後方向(矢示B,B′方向)にアングル動作する。さらに、チルトシリンダ6Fによりブレード6Cを自在ピン6Bの位置を支点にして上,下方向(矢示C,C′方向)にチルト動作する。
【0032】
次に、上部旋回体4は、下部走行体2の車幅内でほぼ旋回できるように、上方からみて略円形状に形成されている(図2参照)。また、上部旋回体4は、後述の旋回フレーム7、エンジン8、フロアベース16、キャブボックス17、運転席18、走行レバー・ペダル装置19、レバー装置21,22、ブレード昇降レバー装置23等により大略構成されている。
【0033】
7は上部旋回体4の旋回フレームで、該旋回フレーム7は、上部旋回体4のベースを構成するもので、例えば鋼板等を用いて高強度に形成されている。また、旋回フレーム7の後側には、図4に示すように、原動機をなすエンジン8が搭載され、該エンジン8の左側には油圧ポンプ9が取付けられている。また、旋回フレーム7の中央付近には、センタジョイント10と旋回装置3の旋回モータ11とが取付けられ、これらの左側には後述の制御弁装置26が搭載されている。また、旋回フレーム7の後部にはカウンタウエイト12(図1、図2参照)が取付けられ、旋回フレーム7の右側には作動油タンク13、燃料タンク14(図4参照)が搭載されている。さらに、旋回フレーム7上には、エンジン8、作動油タンク13、燃料タンク14等を覆う外装カバー15が設けられている。
【0034】
16は旋回フレーム7上の左側寄りに設けられたフロアベースで、該フロアベース16は、図5、図6に示すように、前側の床板16Aと、該床板16Aの後部からエンジン8の上方を覆うようにステップ状に形成された運転席台座16Bとにより大略構成されている。また、運転席台座16Bは、後述の運転席18を支持すると共に、その内部には後述する操作系統切換弁33を収容している。
【0035】
17はフロアベース16上に設けられたキャブボックスで、該キャブボックス17は、運転席18の周囲と上側を覆うものである。そして、キャブボックス17は、前面部17A、後面部17B、左側面部17C、右側面部17Dおよび上面部17Eとにより縦長な箱型状に形成されている。また、左側面部17Cにはドア17F(図1、図6中に図示)が開閉可能に取付けられている。
【0036】
18はキャブボックス17内に位置してフロアベース16の運転席台座16B上に設けられた運転席を示している。この運転席18は、油圧ショベル1を操縦するときにオペレータが着座するもので、座席部18Aと背もたれ部18Bとにより構成されている。
【0037】
19は運転席18の前側に位置してフロアベース16の床板16Aに設けられた走行レバー・ペダル装置を示している。この走行レバー・ペダル装置19は、レバーまたはペダルを傾転操作することにより、下部走行体2を走行させるものである。
【0038】
20はキャブボックス17内の右前側に配設されたダクトカバーを示している。このダクトカバー20は、温風または冷風が流通する空調ダクト(図示せず)を覆うもので、複数個の吹出口20Aを有している。また、ダクトカバー20の上側部位で運転席18に着座したオペレータから見易い位置には、後述の切換ランプ36が取付けられている。
【0039】
21は運転席18の左側に設けられた左レバー装置で、該左レバー装置21は、運転席18または運転席台座16Bに取付けられたコンソール21Aと、該コンソール21A内の前側に取付けられた減圧弁型の油圧パイロット弁21B(図8中に図示)と、該油圧パイロット弁21Bに前,後方向と左,右方向に傾転操作可能に設けられた操作レバー21Cとによって大略構成されている。そして、左レバー装置21は、その油圧パイロット弁21Bが後述する作業用制御弁27のうちの旋回制御弁27Aの油圧パイロット部とアーム制御弁27Bの油圧パイロット部に接続されている。
【0040】
これにより、左レバー装置21は、例えば操作レバー21Cを左,右方向に傾転操作することにより、油圧パイロット弁21Bから旋回制御弁27Aの油圧パイロット部にパイロット圧を供給し、旋回装置3の旋回モータ11を操作することができる。また、操作レバー21Cを前,後方向に傾転操作することにより、油圧パイロット弁21Bからアーム制御弁27Bの油圧パイロット部にパイロット圧を供給し、フロント装置5のアームシリンダ5Fを操作することができる。なお、左レバー装置21は旋回モータ11とアームシリンダ5Fとを操作する場合を例示したが、左レバー装置21をブームシリンダ5Eとバケットシリンダ5Gを操作するのに用いる構成としてもよい。
【0041】
22は運転席18の右側に設けられた右レバー装置で、該右レバー装置22は、左レバー装置21と同様に、運転席18または運転席台座16Bに取付けられたコンソール22Aと、該コンソール22A内の前側に取付けられた減圧弁型の油圧パイロット弁22B(図8中に図示)と、該油圧パイロット弁22Bに前,後方向と左,右方向に傾転操作可能に設けられた操作レバー22Cと、該操作レバー22Cの先端部に設けられ、電磁弁38にパイロット信号を供給する押しボタン式の切換スイッチ22Dとによって大略構成されている。
【0042】
そして、右レバー装置22は、後述の操作系統切換弁33を切換えることにより、その油圧パイロット弁22Bを作業用制御弁27のうちのバケット制御弁27Cの油圧パイロット部とブーム制御弁27Dの油圧パイロット部または後述する排土用制御弁28のうちの昇降制御弁28Aの油圧パイロット部と揺動制御弁28Bの油圧パイロット部に接続することができる。
【0043】
これにより、右レバー装置22は、操作系統切換弁33を図8に示す作業操作位置に切換えた状態で、例えば操作レバー22Cを左,右方向に傾転操作することにより、油圧パイロット弁22Bからバケット制御弁27Cの油圧パイロット部にパイロット圧を供給し、フロント装置5のバケットシリンダ5Gを操作することができる。また、操作レバー22Cを前,後方向に傾転操作することにより、油圧パイロット弁22Bからブーム制御弁27Dの油圧パイロット部にパイロット圧を供給し、フロント装置5のブームシリンダ5Eを操作することができる。なお、右レバー装置22はブームシリンダ5Eとバケットシリンダ5Gを操作する場合を例示したが、右レバー装置22を旋回モータ11とアームシリンダ5Fとを操作するのに用いる構成としてもよい。
【0044】
また、右レバー装置22は、操作系統切換弁33を図8と反対の排土操作位置に切換えた状態で、例えば操作レバー22Cを左,右方向に傾転操作することにより、油圧パイロット弁22Bから揺動制御弁28Bの油圧パイロット部にパイロット圧を供給する。このときに切換スイッチ22Dを押圧していない場合には、揺動制御弁28Bを排土装置6のチルトシリンダ6Fに接続し、該チルトシリンダ6Fを操作することができる。
【0045】
一方、切換スイッチ22Dを押圧している場合には、後述する電磁弁38によりアングル−チルト切換弁37を切換えて揺動制御弁28Bをアングルシリンダ6Eに接続し、該アングルシリンダ6Eを操作することができる。また、操作レバー22Cを前,後方向に傾転操作することにより、油圧パイロット弁22Bから昇降制御弁28Aの油圧パイロット部にパイロット圧を供給し、排土装置6の昇降シリンダ6Dを操作することができる。
【0046】
23は右レバー装置22の右側に寄り添うように設けられたブレード昇降レバー装置を示している。このブレード昇降レバー装置23は、オペレータが運転席18の背もたれ部18Bに寄りかかった姿勢でも容易に手の届く位置に配置されている。また、ブレード昇降レバー装置23は、減圧弁型の油圧パイロット弁23A(図8中に図示)と、該油圧パイロット弁23Aに前,後方向にのみ傾転操作可能に設けられた操作レバー23Bとにより大略構成されている。そして、ブレード昇降レバー装置23は、その油圧パイロット弁22Bが後述の高圧選択弁35を介して制御弁装置26の昇降制御弁28Aの油圧パイロット部に接続されている。
【0047】
これにより、ブレード昇降レバー装置23は、その操作レバー23Bを前,後方向に傾転操作することにより、油圧パイロット弁23Aから高圧選択弁35を介して昇降制御弁28Aの油圧パイロット部にパイロット圧を供給し、排土装置6の昇降シリンダ6Dを伸長、縮小操作することができる。
【0048】
ここで、ブレード昇降レバー装置23の操作レバー23Bの操作方向は、前,後方向だけとなっている。従って、ブレード昇降レバー装置23は、操作レバーを左,右方向に傾転させる形式のものと比較し、操作時に右レバー装置22、キャブボックス17の右側面部17D等と干渉する虞がないから、僅かな隙間にも配置することができ、オペレータの占有スペースを狭めることもない。しかも、ブレード昇降レバー装置23は、排土装置6の昇降アーム6Aを上,下方向に回動させるための専用のレバー装置であるから、誤ってアングル操作、チルト操作する虞がなく、昇降アーム6Aだけを的確に操作することができる。
【0049】
24は右レバー装置22のコンソール22Aの後側に設けられたスイッチボックスを示している。このスイッチボックス24の上面には、ライトスイッチ24A、速度切換スイッチ24B、ワイパスイッチ24C、補助油圧流量切換スイッチ24D、空調装置操作パネル24Eおよび後述の切換スイッチ25が設けられている。
【0050】
25は運転席18の近傍となるスイッチボックス24上に設けられた切換スイッチを示している。この切換スイッチ25は、後述する電磁弁34を操作して操作系統切換弁33を作業操作位置と排土操作位置とに切換えるものである。
【0051】
次に、図8は本実施の形態に用いる油圧回路図を示している。図8において、26は旋回フレーム7の左側に搭載された制御弁装置で、該制御弁装置26は、フロント装置5と旋回モータ11を制御する作業用制御弁27、排土装置6を制御する排土用制御弁28等により大略構成されている。また、作業用制御弁27、排土用制御弁28等は、列設された複数個の油圧パイロット式スプール弁により構成されている。
【0052】
ここで、作業用制御弁27は、旋回装置3の旋回モータ11を制御する旋回制御弁27Aと、フロント装置5のアームシリンダ5Fを制御するアーム制御弁27Bと、バケットシリンダ5Gを制御するバケット制御弁27Cと、ブームシリンダ5Eを制御するブーム制御弁27Dとにより構成されている。そして、旋回制御弁27Aとアーム制御弁27Bは、その油圧パイロット部がパイロット管路29を介して左レバー装置21の油圧パイロット弁21Bに接続されている。一方、バケット制御弁27Cとブーム制御弁27Dは、パイロット管路30、後述の操作系統切換弁33を介して右レバー装置22の油圧パイロット弁22Bに接続することができる。
【0053】
一方、排土用制御弁28は、排土装置6の昇降シリンダ6Dを制御する昇降制御弁28Aと、アングルシリンダ6Eまたはチルトシリンダ6Fを制御する揺動制御弁28Bとにより大略構成されている。また、昇降制御弁28Aと揺動制御弁28Bは、パイロット管路31、後述の操作系統切換弁33を介して右レバー装置22の油圧パイロット弁22Bに接続することができる。しかも、昇降制御弁28Aは、後述の高圧選択弁35、パイロット管路32を介してブレード昇降レバー装置23の油圧パイロット弁23Aに接続されている。
【0054】
33は右レバー装置22の油圧パイロット弁22Bと制御弁装置26との間に設けられた操作系統切換弁を示している。この操作系統切換弁33は、右レバー装置22の操作レバー22Cによる操作対象をフロント装置5または排土装置6に切換えるものである。また、操作系統切換弁33は、図5、図6に点線で示す如く、例えば運転席台座16B内の左寄り位置に収容されている。
【0055】
そして、操作系統切換弁33は、常時は図8に示す作業操作位置にあるから右レバー装置22の油圧パイロット弁22Bを作業用制御弁27のバケット制御弁27Cとブーム制御弁27Dに接続している。一方、後述の電磁弁34から油圧パイロット部にパイロット圧が供給されたときには、排土操作位置に変位して右レバー装置22の油圧パイロット弁22Bを排土用制御弁28の昇降制御弁28Aと揺動制御弁28Bに接続する。これにより、操作系統切換弁33は、1つの右レバー装置22に、フロント装置5のバケット5D、ブーム5Bを操作する機能と、排土装置6を操作する機能とを持たせることができる。
【0056】
また、34は操作系統切換弁33の油圧パイロット部に接続して設けられた操作系統切換弁用電磁弁(以下、電磁弁34という)を示している。この電磁弁34は、常時は操作系統切換弁33の油圧パイロット部を作動油タンク13に開放している。一方、切換スイッチ25からパイロット部に電気信号が供給されたときには、操作系統切換弁33の油圧パイロット部にパイロット圧を供給するものである。
【0057】
35はブレード昇降レバー装置23と操作系統切換弁33との間に設けられた2個の高圧選択弁を示している。これらの高圧選択弁35は、右レバー装置22の油圧パイロット弁22Bとブレード昇降レバー装置23の油圧パイロット弁23Aとを選択的に昇降制御弁28Aに接続するものである。これにより、高圧選択弁35は、右レバー装置22とブレード昇降レバー装置23とのうち、レバー操作によってパイロット圧を供給している方のレバー装置に排土装置6を昇降操作させることができる。
【0058】
36はダクトカバー20の上側部位で運転席18に着座したオペレータから見易い位置に取付けられた切換ランプを示している。この切換ランプ36は、例えば操作系統切換弁33を排土操作位置に切換えたときに点灯し、右レバー装置22が排土装置6を操作できる状態にあることをオペレータに報知するものである。
【0059】
37は排土用制御弁28の揺動制御弁28Bと排土装置6のアングルシリンダ6E、チルトシリンダ6Fとの間に設けられたアングル−チルト切換弁を示している。このアングル−チルト切換弁37は、制御弁装置26の揺動制御弁28Bによって制御する制御対象のシリンダを、前記アングルシリンダ6Eまたはチルトシリンダ6Fに切換えるものである。即ち、アングル−チルト切換弁37は、常時は揺動制御弁28Bとチルトシリンダ6Fとを接続している(図8に示す状態)。一方、後述の電磁弁38から油圧パイロット圧が供給されたときには、揺動制御弁28Bとアングルシリンダ6Eとを接続することができる。
【0060】
また、38はアングル−チルト切換弁37の油圧パイロット部に接続して設けられたアングル−チルト切換弁用電磁弁(以下、電磁弁38という)を示している。この電磁弁38は、常時はアングル−チルト切換弁37の油圧パイロット部を作動油タンク13に開放している。一方、右レバー装置22の切換スイッチ22Dからパイロット部に電気信号が供給されたときには、アングル−チルト切換弁37の油圧パイロット部にパイロット圧を供給するものである。
【0061】
本実施の形態に適用される油圧ショベル1は、上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。
【0062】
まず、オペレータは、キャブボックス17のドアを開いてフロアベース16の床板16A上に乗り込み、運転席18に着座する。このときに、床板16A前側には、排土レバー装置や該排土レバー装置を取付ける取付台等の障害物が無いから、オペレータはスムーズに乗り込むことができ、また広い前方視界を得ることができる。そして、運転席18に着座したオペレータは、走行レバー・ペダル装置19を操作することにより、下部走行体2を走行させることができる。
【0063】
次に、フロント装置5等を操作して土砂の掘削作業等を行う場合について説明する。この場合、オペレータは、ダクトカバー20に設けられた切換ランプ36を確認し、点灯している場合には、操作系統切換弁33が排土操作位置に切換えられており、右レバー装置22は排土装置6を操作する状態にある。そこで、スイッチボックス24に設けられた切換スイッチ25により操作系統切換弁33を作業操作位置に切換える。この状態で、オペレータは、左レバー装置21により旋回装置3とフロント装置5のアーム5Cを操作し、右レバー装置22によりフロント装置5のブーム5B、バケット5Dを操作することにより、上部旋回体4を旋回させつつ、フロント装置5を俯仰動させて土砂の掘削作業等を行うことができる。
【0064】
次に、排土装置6を操作して土砂の排土作業を行う場合について説明する。この場合、オペレータは、切換スイッチ25により操作系統切換弁33を排土操作位置に切換える。これにより、右レバー装置22の操作レバー22Cを左,右方向に傾転操作することによりブレード6Cを上,下方向に揺動するチルト動作させることができる。また、操作レバー22Cを左,右方向に傾転操作させるときに、切換スイッチ22Dを押してアングル−チルト切換弁37をアングル側に切換えることによりブレード6Cを前,後方向に揺動するアングル動作させることができる。
【0065】
そして、アングル操作、チルト操作によりブレード6Cの角度を調整したら、操作レバー22Cを前,後方向の前側に傾転操作させて排土装置6のブレード6Cを下降させ、この状態で走行レバー・ペダル装置19により下部走行体2を走行させることにより、土砂の排土作業を行うことができる。
【0066】
また、排土作業を行う場合には、設定したブレード6Cの角度を維持しつつブレード6Cの昇降動作だけを行って作業する。しかし、右レバー装置22の操作レバー22Cを前,後方向に傾転操作した場合、走行時の振動等によって操作レバー22Cが左,右方向に振れる虞があり、誤ってアングル操作してブレード6Cの設定角度がずれることがある。そこで、ブレード6Cの角度を設定したら、オペレータは、ブレード昇降レバー装置23を使用し、その操作レバー23Bを前,後方向に傾転操作することにより排土装置6を昇降操作する。このブレード昇降レバー装置23は、排土装置6を昇降操作するためだけに専用に設けられたものであるから、誤ってブレード6Cをアングル操作、チルト操作することはない。
【0067】
以上のように、本実施の形態によれば、右レバー装置22の油圧パイロット弁22Bと作業用制御弁27のバケット制御弁27C、ブーム制御弁27D、排土用制御弁28の昇降制御弁28A、揺動制御弁28Bとの間には操作系統切換弁33を設け、該操作系統切換弁33により右レバー装置22の油圧パイロット弁22Bの接続先をバケット制御弁27C、ブーム制御弁27Dまたは昇降制御弁28A、揺動制御弁28Bに切換える構成としている。従って、操作系統切換弁33を図8に示す作業操作位置に切換えたときには、右レバー装置22により旋回装置3、フロント装置5を操作して土砂の掘削作業等を行うことができる。一方、操作系統切換弁33を排土操作位置に切換えたときには、右レバー装置22により排土装置6を操作して排土作業等を行うことができる。
【0068】
この結果、1つの右レバー装置22は、操作系統切換弁33を切換えることによりフロント装置5等を操作するレバー装置または排土装置6を操作するレバー装置として用いることができるから、特許文献2では必要であった排土用レバー装置、取付台を設けるための設置スペースを廃止して、オペレータの占有スペースを広くすることができ、作業環境を良好にすることができる。
【0069】
しかも、右レバー装置22を運転席18の側方に設けることにより、オペレータは、運転席18の背もたれ部18Bに背中を付けた安定姿勢で操作レバー22Cを操作することができるから、楽な姿勢で効率よく作業することができ、また手振れを無くして排土作業時の作業性の向上、良好な仕上りを得ることができる。また、特許文献2のように前側に排土用レバー装置を設けた場合に比較し、前方視界を広くすることができ、また障害物を無くして乗降動作をスムーズにすることができる。
【0070】
また、フロント装置5を操作するのに用いていた右レバー装置22には、操作レバー22Cの先端に切換スイッチ22Dを設け、該切換スイッチ22Dによって揺動制御弁28Bによる制御対象を排土装置6のアングルシリンダ6Eまたはチルトシリンダ6Fに切換える構成としている。これにより、前,後方向と左,右方向の2方向に傾転する右レバー装置22でも、昇降シリンダ6D、アングルシリンダ6E、チルトシリンダ6Fの3本のシリンダを操作することができる。
【0071】
また、運転席18に着座したオペレータから見易いダクトカバー20の上側部位には、操作系統切換弁33を排土操作位置に切換えたときに点灯する切換ランプ36を設けている。これにより、右レバー装置22がフロント装置5を操作する状態にあるか、排土装置6を操作する状態にあるかをオペレータに報知することができる。
【0072】
一方、右レバー装置22の右側には、排土装置6の昇降アーム6Aを上,下方向に昇降させるための専用のブレード昇降レバー装置23を設けているから、該ブレード昇降レバー装置23を操作することにより、誤ってアングル操作、チルト操作することなく、排土装置6の昇降操作だけを的確に行うことができる。
【0073】
また、ブレード昇降レバー装置23は、操作レバー23Bを前,後方向だけに傾転させる構成となっているから、操作時に右レバー装置22、キャブボックス17の右側面部17D等と干渉する虞がなく、僅かな隙間にも配置することができる。これにより、キャブボックス17内のオペレータの占有スペースを狭めることがなく、作業性、室内環境を向上することができる。
【0074】
また、ブレード昇降レバー装置23は、背もたれ部18Bに背中を付けて運転席18に着座したオペレータが操作できる位置に設けているから、振動が生じる走行時にも操作レバー23Bを安定して操作することができる。
【0075】
また、ブレード昇降レバー装置23は、その油圧パイロット弁22Bを高圧選択弁35を介し、右レバー装置22の油圧パイロット弁22Bと一緒に制御弁装置26の昇降制御弁28Aの油圧パイロット部に接続している。従って、右レバー装置22とブレード昇降レバー装置23は、スイッチ等を操作することなく、操作した方のレバー装置により排土装置6を昇降させることができ、操作性を高めることができる。
【0076】
さらに、右レバー装置22により操作する対象をフロント装置5または排土装置6に切換えるときには、スイッチボックス24に配置した切換スイッチ25を操作するだけで切換えることができ、オペレータは運転席18に着座したままの状態で容易に操作することができる。
【0077】
なお、実施の形態では、排土用制御弁28の昇降制御弁28Aに高圧選択弁35を介して接続したブレード昇降レバー装置23を設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図9に示す第1の変形例のように、ブレード昇降レバー装置23と高圧選択弁35を廃止し、操作系統切換弁33と昇降制御弁28Aとをパイロット管路41によって直接的に接続する構成としてもよい。
【0078】
また、実施の形態では、排土装置6にアングルシリンダ6Eとチルトシリンダ6Fとを設け、アングル−チルト切換弁37等を用いて揺動制御弁28Bをアングルシリンダ6Eまたはチルトシリンダ6Fに切換える構成とした。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば図9に示す第1の変形例のように、例えばチルトシリンダ6F、アングル−チルト切換弁37等を廃止してアングルシリンダ6Eを揺動制御弁28Bに直接的に接続する構成としてもよい。また、アングルシリンダ6Eを廃止してチルトシリンダ6Fを残す構成としてもよい。従って、本発明による揺動シリンダは、アングルシリンダ6Eおよび/またはチルトシリンダ6Fとして定義することができる。
【0079】
また、実施の形態では、上部旋回体4の前側に左,右方向に揺動可能なスイング式のフロント装置5を備えた油圧ショベル1を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図10に示す第2の変形例による油圧ショベル51に適用してもよい。この油圧ショベル51は、上部旋回体52の前側にオフセット式のフロント装置53を備えるもので、該フロント装置53は、ロアブーム53Aと、該ロアブーム53Aの先端に左,右方向に揺動可能に連結されたアッパブーム53Bと、該アッパブーム53Bの先端に左,右方向に揺動可能に連結されたアーム支持部材53Cと、該アーム支持部材53Cの先端に上,下方向に回動可能に連結されたアーム53Dと、該アーム53Dの先端に回動可能に取付けられたバケット53Eと、ブームシリンダ53F、アームシリンダ53G、バケットシリンダ53Hとにより大略構成され、前記ロアブーム53A先端部とアーム支持部材53Cとの間には、ロアブーム53Aに対してアーム53Dを常時平行に保持するリンク機構53Jを設けている。
【0080】
また、実施の形態では、排土装置6を右レバー装置22によって操作する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば左レバー装置21をフロント装置5および旋回装置3の操作と排土装置6の操作に用いる構成としてもよい。
【0081】
また、実施の形態では、ダクトカバー20の上側部位に操作系統切換弁33を排土操作位置に切換えたときに点灯する切換ランプ36を設ける構成としている。しかし、本発明はこれに限らず、例えばブザー、音声、画面等を用いて操作系統切換弁33の切換え状態をオペレータに報知する構成としてもよい。
【0082】
さらに、実施の形態では、運転席18の周囲と上方を覆うキャブボックス17を備えたキャブ仕様の油圧ショベル1を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば運転席の上側を覆うキャノピを備えたキャノピ仕様の油圧ショベル、キャブとキャノピのいずれも備えていない油圧ショベルに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0083】
【図1】本発明の実施の形態によるスイング式のフロント装置を備えたキャブ仕様の油圧ショベルを示す正面図である。
【図2】フロント装置を省略した油圧ショベルを拡大して示す平面図である。
【図3】排土装置を分解して示す分解斜視図である。
【図4】カウンタウエイト、キャブボックス、運転席、外装カバー等を取外した状態の上部旋回体を示す平面図である。
【図5】フロアベース、キャブボックス、運転席、左,右のレバー装置、ブレード昇降レバー装置等を示す拡大斜視図である。
【図6】フロアベース、キャブボックス、運転席、左,右のレバー装置、ブレード昇降レバー装置等を図5中の矢示VI−VI方向からみた拡大断面図である。
【図7】右レバー装置、スイッチボックス、ブレード昇降レバー装置を示す要部拡大斜視図である。
【図8】フロント装置、排土装置等を各レバー装置を用いて操作するための油圧回路図である。
【図9】本発明の第1の変形例による油圧回路図である。
【図10】本発明の第2の変形例によるオフセット式のフロント装置を備えたキャブ仕様の油圧ショベルを示す正面図である。
【符号の説明】
【0084】
1,51 油圧ショベル(建設機械)
2 下部走行体
3 旋回装置
4,52 上部旋回体
5,53 フロント装置
6 排土装置
6A 昇降アーム
6B 自在ピン
6C ブレード
6D 昇降シリンダ
6E アングルシリンダ(揺動シリンダ)
6F チルトシリンダ(揺動シリンダ)
7 旋回フレーム
8 エンジン(原動機)
9 油圧ポンプ
11 旋回モータ
13 作動油タンク
16 フロアベース
18 運転席
18A 座席部
18B 背もたれ部
21 左レバー装置
21A,22A コンソール
21B,22B,23A 油圧パイロット弁
21C,22C,23B 操作レバー
22 右レバー装置
22D 切換スイッチ
23 ブレード昇降レバー装置
24 スイッチボックス
25 切換スイッチ
26 制御弁装置
27 作業用制御弁
27A 旋回制御弁
27B アーム制御弁
27C バケット制御弁
27D ブーム制御弁
28 排土用制御弁
28A 昇降制御弁
28B 揺動制御弁
29,30,31,32,41 パイロット管路
33 操作系統切換弁
35 高圧選択弁
36 切換ランプ
37 アングル−チルト切換弁




 

 


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