JP7365323B2 - 建設機械 - Google Patents

Description

本発明は、建設機械に関する。

特許文献１の作業機械は、下部走行体にブレードを昇降動作可能、アングル動作可能およびチルト動作可能に設けている。特許文献１の作業機械は、ブレードレバーを前後方向に傾動することによってブレードをリフト動作させる。また、ブレードレバーを左右方向に傾動することによってブレードをチルト動作およびアングル動作させる。また、チルト動作とアングル動作の切り換えは、ブレードレバーの先端のボタンスイッチを使用して行われる。

特開２００５－２０７１９６号公報

しかしながら、特許文献１の作業機械では、チルト動作とアングル動作が、ブレードレバーの左右方向への傾動であり、動作が共通する。したがって、誤動作の可能性がある。例えば、チルト動作を行うつもりが、誤ってアングル動作を行う可能性がある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は誤動作の発生を抑制することができる建設機械を提供することにある。

本発明に係る建設機械は、ブレードと、操作レバーとを備える。前記ブレードは、機体に設けられる。前記ブレードは、複数の動作が可能に構成されている。前記操作レバーは、前記ブレードを操作する。前記操作レバーは、前記複数の動作をそれぞれ異なる操作により制御可能に構成される。

本発明によれば、誤動作の発生を抑制することができる。

本実施形態の建設機械の側面図である。 建設機械における走行装置の模式的な斜視図である。 建設機械における機体の斜視図である。 （ａ）は、第３操作レバーの正面図である。（ｂ）は、第３操作レバーの背面図である。 第３操作レバーの側面図である。 ブレードのアングル動作およびチルト動作用の油圧回路の構成を示す回路図である。 ブレードのリフト動作用の油圧回路の構成を示す回路図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。

まず、図１を参照して本実施形態の建設機械１を説明する。図１は、本実施形態の建設機械１の側面図である。図１に示すように、本実施形態の建設機械１はバックホーである。本実施形態の建設機械１は、機体２と、ブーム３と、アーム４と、バケット５と、走行装置７とを備える。本実施形態の建設機械１は、ブーム用アクチュエータ３０と、アーム用アクチュエータ４０と、アタッチメント用アクチュエータ５０とをさらに備える。

機体２は、運転席６を有する。作業者は、運転席６に座って建設機械１を操縦する。機体２は、走行装置７により支持されている。機体２は、走行装置７により、旋回自在に支持されてもよい。機体２には、エンジン、燃料タンク、バッテリー、油圧系統、および作動油タンクが設けられている。また、機体２には、エンジン、燃料タンク、バッテリー、油圧系統、および作動油タンクを収納するボンネットが設けられており、運転席６は、ボンネット上に配設されている。

ブーム３は、機体２により、第１回転支点Ｐ１を中心に揺動自在に支持されている。具体的には、ブーム３の基端部が機体２によって軸支されている。第１回転支点Ｐ１は、運転席６を前方から視たときの左右方向に沿って延びる回転軸である。以下、運転席６を前方から視たときの左右方向を、「左右方向」と記載する場合がある。

ブーム用アクチュエータ３０は、ブーム３を作動させる。具体的には、ブーム用アクチュエータ３０が伸縮することにより、第１回転支点Ｐ１を中心にブーム３が揺動する。詳しくは、ブーム用アクチュエータ３０への作動油の供給と、ブーム用アクチュエータ３０からの作動油の排出とを制御することにより、ブーム用アクチュエータ３０を伸縮させる。したがって、ブーム用アクチュエータ３０は、作動油によって伸縮する。

アーム４は、ブーム３により、第２回転支点Ｐ２を中心に揺動自在に支持されている。具体的には、アーム４の基端部がブーム３の先端部において軸支されている。第２回転支点Ｐ２は左右方向に沿って延びる回転軸である。

アーム用アクチュエータ４０は、アーム４を作動させる。具体的には、アーム用アクチュエータ４０が伸縮することにより、第２回転支点Ｐ２を中心にアーム４が揺動する。詳しくは、アーム用アクチュエータ４０への作動油の供給と、アーム用アクチュエータ４０からの作動油の排出とを制御することにより、アーム用アクチュエータ４０を伸縮させる。したがって、アーム用アクチュエータ４０は、作動油によって伸縮する。

バケット５は、アタッチメントの一種である。バケット５は、アーム４により、第３回転支点Ｐ３を中心に揺動自在に支持されている。具体的には、バケット５は、アーム４の先端部において軸支されている。第３回転支点Ｐ３は左右方向に沿って延びる回転軸である。

アタッチメント用アクチュエータ５０は、バケット５を作動させる。具体的には、アタッチメント用アクチュエータ５０が伸縮することにより、第３回転支点Ｐ３を中心にバケット５が揺動する。詳しくは、アタッチメント用アクチュエータ５０への作動油の供給と、アタッチメント用アクチュエータ５０からの作動油の排出とを制御することにより、アタッチメント用アクチュエータ５０を伸縮させる。したがって、アタッチメント用アクチュエータ５０は、作動油によって伸縮する。

走行装置７は、建設機械１を走行させる。本実施形態において、走行装置７は、クローラ式走行装置である。走行装置７は、ブレード７２を有する。ブレード７２は、機体２に設けられる。ブレード７２は、車体幅方向（左右方向）に延びるように設けられている。ブレード７２は、走行装置７の前方に配置されている。

図２を参照して、ブレード７２の動作について説明する。図２は、建設機械１における走行装置７の模式的な斜視図である。

ブレード７２は、複数の動作、すなわち、リフト動作、チルト動作およびアングル動作が可能に構成されている。

リフト動作は、方向Ｄ１に沿ってブレード７２全体が上下方向に動作することを示す。チルト動作は、方向Ｄ２に沿ってブレード７２の左右端がそれぞれ上下方向に動作することを示す。アングル動作は、方向Ｄ３に沿ってブレード７２の左右端がそれぞれ前後方向に動作することを示す。

続いて、図１～図３を参照して建設機械１の構成についてさらに説明する。具体的には、運転席６の周りの構成を説明する。図３は、建設機械１における機体２の斜視図である。

図３に示すように、建設機械１は、操縦部８と、表示装置９とをさらに備える。操縦部８および表示装置９は、機体２に設けられる。具体的には、操縦部８および表示装置９は、運転席６の前方に配設されている。

操縦部８は、作業者が建設機械１を操縦するための各種操作部材を含む。各種操作部材は、第１操作レバー８１と、第２操作レバー８２と、第３操作レバー８３とを含む。詳しくは、作業者は、第１操作レバー８１、第２操作レバー８２および第３操作レバー８３を手で操作する。作業者は、第１操作レバー８１を操作して、ブーム３およびバケット５を作動させることができる。また、作業者は、第２操作レバー８２を操作して、アーム４を作動させ、機体２を旋回させることができる。また、第３操作レバー８３を操作して、ブレード７２を作動させることができる。なお、第３操作レバー８３は、本発明に係る「操作レバー」の一例である。

表示装置９は、各種の画面を表示する。

図４及び図５を参照して、第３操作レバー８３についてさらに説明する。図４（ａ）は、第３操作レバー８３の正面図である。図４（ｂ）は、第３操作レバー８３の背面図である。図５は、第３操作レバー８３の側面図である。

図４（ａ）に示すように、第３操作レバー８３は、レバー本体８３１と、グリップ部８３２と、操作スイッチ８３３とを有する。第３操作レバー８３は、ブレード７２を操作する。第３操作レバー８３は、ブレード７２の複数の動作、例えば、アングル動作とチルト動作とをそれぞれ異なる操作により制御可能に構成されている。第３操作レバー８３は、アングル動作（複数の動作のうち一の動作）とチルト動作（他の動作）とをそれぞれ同方向に操作可能に構成されている。ここで、異なる操作とは、例えば、第３操作レバー８３中の異なる部位の操作を指すものであり、一方がレバー本体８３１の操作であり、他方が操作スイッチ８３３の操作である。また、第３操作レバー８３中の同じ部位（例えばレバー本体８３１）の操作であっても、操作方向が異なる場合は、異なる操作である。

レバー本体８３１は、少なくとも一方向（例えば、前後左右）に操作可能である。ここで、レバー本体８３１の操作とは、例えば、レバー本体８３１を傾動する操作と、レバー本体８３１を所定方向に回動させる操作を含むものである。なお、回動操作においては、レバー本体８３１の背面を右側に回動する方向を右回動方向とし、左側に回動する方向を左回動方向とする。

本実施形態において、以下、レバー本体８３１を傾動する操作を、レバー本体８３１の操作として説明する。

グリップ部８３２は、レバー本体８３１の先端部に配置されている。

操作スイッチ８３３は、グリップ部８３２に配置されている。詳しくは、操作スイッチ８３３は、グリップ部８３２の正面側に配置されている。例えば、正面側は、運転席６が位置する側である。操作スイッチ８３３は、グリップ部８３２に対して所定方向（例えば、左右、上下）に操作可能に形成されている。操作スイッチ８３３は、ローラスイッチまたはスライドスイッチである。本実施形態においては、操作スイッチ８３３を左右（図中、矢印方向）に操作したときに、チルト動作が実行される。詳しくは、操作者の指先によって操作スイッチ８３３が左右にスライド操作されることによって、チルト動作が実行される。

図４（ｂ）に示すように、第３操作レバー８３は、切換スイッチ８３４をさらに有する。

切換スイッチ８３４は、グリップ部８３２の背面側に配置されている。例えば、背面側は、運転席６から遠い側である。切換スイッチ８３４は、押下可能に構成されている。切換スイッチ８３４は、グリップ部８３２の背面側に配置されているため、操作者がグリップ部８３２を握った際に、操作者の人差し指が触れる位置に切換スイッチ８３４が位置する。したがって、切換スイッチ８３４を押下しやすい。切換スイッチ８３４は、複数の動作のうち、一の動作（アングル動作）および他の動作（チルト動作）のいずれかを有効化する。本実施形態では、切換スイッチ８３４の操作により、チルト動作を無効化するとともに、アングル動作を有効化するように構成されている。具体的には、切換スイッチ８３４が押下されている状態では、チルト操作を無効化するとともに、アングル操作が有効化される。切換スイッチ８３４の操作と同時に第３操作レバー８３のグリップ部８３２を傾動することによって、アングル動作が実行される。すなわち、操作者が切換スイッチ８３４を押下しながら第３操作レバー８３のグリップ部８３２を傾動することによって、アングル動作が実行される。

図５に示すように、第３操作レバー８３のグリップ部８３２を前後に傾動することによって、リフト動作が実行される。グリップ部８３２は、基端部８３５から先端部８３６に向けて、下方傾斜して形成されている。したがって、操作者は、第３操作レバー８３を前後に傾動しやすくなる。

グリップ部８３２の所定方向への傾動により、チルト動作およびアングル動作の一方の動作が実行される。操作スイッチ８３３の操作により、チルト動作およびアングル動作の他方の動作が実行される。本実施形態では、一方の動作は、アングル動作である。グリップ部８３２の所定方向への傾動により、アングル動作が実行される。他方の動作は、チルト動作である。すなわち、操作スイッチ８３３の操作により、チルト動作が実行される。

以上、図１～図５を参照して説明したように、第３操作レバー８３（操作レバー）は、チルト動作とアングル動作とを異なる操作により制御可能に構成されている。例えば、チルト動作を指の操作で行い、アングル動作を腕の操作で行う。したがって、誤動作の可能性を抑制することができる。

図６および図７を参照して、建設機械１のブレード７２の動作用の油圧回路の構成について説明する。図６は、ブレード７２のアングル動作およびチルト動作用の油圧回路の構成を示す回路図であり、図７は、ブレード７２のリフト動作用の油圧回路の構成を示す回路図である。なお、本実施形態においては、説明の便宜上、両回路を別体としているが、リフト動作、アングル動作およびチルト動作用の回路を一体として構成してもよい。

図６に示すように、アングル動作およびチルト動作用の油圧回路は、回路の上流側から、アングル用パイロット弁１８２およびチルト用パイロット弁１８４と、チルトアングル制御弁１４０と、第１切換弁１３０と、チルトシリンダ１１０およびアングルシリンダ１２０と、を含んで構成される。

アングル用パイロット弁１８２は、チルトアングル制御弁１４０へのアングル動作用パイロット油の流入を規制する。詳しくは、第３操作レバー８３のグリップ部８３２の操作量に応じた圧力（パイロット圧力）で、作動油（パイロット油）をチルトアングル制御弁１４０に送ることができる。換言すると、アングル用パイロット弁１８２は、第３操作レバー８３からの操作信号に基づいて、連通可能に構成されている。詳しくは、第３操作レバー８３が左右方向に傾動されることによって、アングル用パイロット弁１８２は連通する。これにより、アングル用パイロット弁１８２では、パイロットポンプＰＢにより吐出されたパイロット油が、第３操作レバー８３の操作量に応じた方向・流量で出力される。

チルト用パイロット弁１８４は、チルトアングル制御弁１４０へのチルト動作用パイロット油の流入を規制する。詳しくは、第３操作レバー８３の操作スイッチ８３３の操作量に応じた圧力（パイロット圧力）で、作動油（パイロット油）をチルトアングル制御弁１４０に送ることができる。換言すると、チルト用パイロット弁１８４は、操作スイッチ８３３からの操作信号に基づいて、連通可能に構成されている。詳しくは、操作スイッチ８３３が左右方向に操作されることによって、チルト用パイロット弁１８４は、連通する。これにより、チルト用パイロット弁１８４では、パイロットポンプＰＣにより吐出されたパイロット油が、操作スイッチ８３３の操作量に応じた方向・流量で出力される。

アングル用パイロット弁１８２とチルトアングル制御弁１４０との間、および、チルト用パイロット弁１８４とチルトアングル制御弁１４０との間には、それぞれシャトル弁１６２およびシャトル弁１６４が配置されている。シャトル弁１６２，１６４は、チルト動作用パイロット油およびアングル動作用パイロット油のいずれかを択一的に、チルトアングル制御弁１４０に連通する。なお、後述のとおり、切換スイッチ８３４が押下されていないときには、アングル動作用パイロット油がシャトル弁１６２に供給されないことから、チルト動作用パイロット油が優先的にチルトアングル制御弁１４０に供給される。他方、切換スイッチ８３４が押下されたときには、アングル動作用パイロット油が優先的にチルトアングル制御弁１４０に供給される。

チルトアングル制御弁１４０とアングル用パイロット弁１８２との間には、第２切換弁１７０が配置されている。第２切換弁１７０は、切換スイッチ８３４からの切換信号に基づいて油路の連通を規制する。詳しくは、切換スイッチ８３４が押下されたときには、アングル用パイロット弁１８２から出力されたアングル動作用パイロット油をシャトル弁１６２に供給させる。他方、切換スイッチ８３４が押下されていないときには、アングル用パイロット弁１８２から出力されたアングル動作用パイロット油をタンクＴに排出する。

チルトアングル制御弁１４０は、チルトシリンダ１１０およびアングルシリンダ１２０の一方への作動油の給排を制御し、チルトシリンダ１１０およびアングルシリンダ１２０の一方を伸縮動作制御する。詳しくは、メインポンプＰＡにより吐出された作動油を、チルト用パイロット信号（パイロット油）もしくはアングル用パイロット信号（パイロット油）に応じた方向・流量で、チルトシリンダ１１０もしくはアングルシリンダ１２０に供給する。

第１切換弁１３０は、チルトシリンダ１１０およびアングルシリンダ１２０の一方を選択してチルトアングル制御弁１４０に連通させる。詳しくは、第１切換弁１３０は、切換スイッチ８３４が押下されているか否かによって、チルトシリンダ１１０およびアングルシリンダ１２０の一方を選択してチルトアングル制御弁１４０に連通させる。本実施形態では、切換スイッチ８３４が押下されていない場合、第１切換弁１３０は、チルトシリンダ１１０をチルトアングル制御弁１４０に連通させる。一方、切換スイッチ８３４が押下されている場合、第１切換弁１３０は、アングルシリンダ１２０をチルトアングル制御弁１４０に連通させる。

チルトシリンダ１１０は、伸縮動作することによってブレード７２をチルト動作させる。アングルシリンダ１２０は、伸縮動作することによってブレード７２をアングル動作させる。

また、ブレード７２のアングル動作およびチルト動作用の油圧回路では、第１切換弁１３０とチルトアングル制御弁１４０との間にリリーフ弁１５０が配置される。リリーフ弁１５０は、チルトシリンダ１１０のボトム室またはロッド室、もしくは、アングルシリンダ１２０のボトム室またはロッド室の、吐出圧力が過大となることを抑制する。例えば、リリーフ弁１５０は、ブレード７２が障害物にぶつかって過度な衝撃を受けることによって、チルトシリンダ１１０またはアングルシリンダ１２０が引っ張られたり押されたりした場合に、油をタンクＴに流すことによって回路内圧を逃すことができる。

以上、図６を参照して説明したように、切換スイッチ８３４からの切換信号に基づいて、第１切換弁１３０および第２切換弁１７０が切り換えられるため、チルト動作およびアングル動作の誤動作を抑制することができる。

次に、図７を参照して、ブレード７２のリフト動作用の油圧回路の構成を説明する。図７に示すように、リフト動作用の油圧回路は、回路の上流側から、リフト用パイロット弁２８２と、リフト制御弁２４０と、リフトシリンダ２１０とを含んで構成される。

リフト用パイロット弁２８２は、リフト制御弁２４０へのリフト動作用パイロット油の流入を規制する。詳しくは、第３操作レバー８３のグリップ部８３２の操作量に応じた圧力（パイロット圧力）で、作動油（パイロット油）をリフト制御弁２４０に送ることができる。換言すると、リフト用パイロット弁２８２は、第３操作レバー８３からの操作信号に基づいて、連通可能に構成されている。詳しくは、第３操作レバー８３が前後方向に傾動されることによって、リフト用パイロット弁２８２は連通する。これにより、リフト用パイロット弁２８２では、パイロットポンプＰＥにより吐出されたパイロット油が、第３操作レバー８３の操作量に応じた方向・流量で出力される。

リフト制御弁２４０は、リフトシリンダ２１０を伸縮動作制御する。詳しくは、メインポンプＰＤにより吐出された作動油を、リフト用パイロット信号（パイロット油）に応じた方向・流量で、リフトシリンダ２１０に供給する。

リフトシリンダ２１０は、伸縮動作することによってブレード７２をリフト動作させる。

また、ブレード７２のリフト動作用の油圧回路では、リフトシリンダ２１０とリフト制御弁２４０との間にリリーフ弁２５０が配置される。リリーフ弁２５０は、リフトシリンダ２１０のボトム室またはロッド室の吐出圧力が過大となることを抑制する。

以上、図面（図１～図７）を参照しながら本発明の実施形態を説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数等は、図面作成の都合上から実際とは異なる。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質や形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

１ 建設機械
２ 機体
７２ ブレード
８３ 第３操作レバー（操作レバー）
８３１ レバー本体
８３２ グリップ部
８３３ 操作スイッチ
８３４ 切換スイッチ
８３５ 基端部
８３６ 先端部

Claims (10)

1. 機体に設けられ、複数の動作が可能に構成されたブレードと、
   前記ブレードを操作する操作レバーと
   を備え、
   前記操作レバーは、前記複数の動作をそれぞれ異なる操作により制御可能に構成され、
   前記操作レバーは、
   少なくとも一方向の傾動により操作可能なレバー本体と、
   前記レバー本体の先端部に配置されたグリップ部と、
   前記グリップ部に配置された操作スイッチと
   を有し、
   前記グリップ部の所定方向への傾動操作により、前記複数の動作のうちアングル動作又はチルト動作の一方のみが実行され、
   前記操作スイッチの操作により、前記アングル動作又は前記チルト動作の他方が実行される、建設機械。
2. 前記操作レバーは、前記複数の動作をそれぞれ同方向に操作可能に構成された、請求項１に記載の建設機械。
3. 前記操作スイッチは、前記グリップ部に対して左右に操作可能に形成されている、請求項１または請求項２に記載の建設機械。
4. 前記操作スイッチは、前記グリップ部の正面側に配置されている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の建設機械。
5. 前記操作レバーは、前記複数の動作のいずれかを有効化する切換スイッチをさらに有する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の建設機械。
6. 前記切換スイッチの操作により、前記アングル動作又は前記チルト動作の一方の動作を有効化するとともに、前記アングル動作又は前記チルト動作の他方の動作を無効化するように構成された、請求項５に記載の建設機械。
7. 前記切換スイッチの操作と同時に前記グリップ部を操作したときに、前記アングル動作又は前記チルト動作の一方の動作が実行される、請求項５または請求項６に記載の建設機械。
8. 前記切換スイッチは、押下可能に構成されている、請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の建設機械。
9. 前記切換スイッチは、前記グリップ部の背面側に配置されている、請求項５から請求項８のいずれか１項に記載の建設機械。
10. 前記グリップ部は、基端部から先端部に向けて、下方傾斜して形成されている、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の建設機械。

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