JPS586814B2 - ブルド−ザ ニオケル マルチブレ−ドセイギヨソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はブルドーザのブレード制御装置に係るもので特
に、ブレードの高さとそのチルト角度とを、所要予設定
値に自動的に保持するようにしたプルドーザに於けるマ
ルチブレード制御装置に関するものである。

ブルドーザを使用する主たる作業の一つは、ブレードの
高さを適宜調節して行なう運土並びに整地作業であり、
他の一つはブレードのチルト角を適宜調節して行なうチ
ルト作業（傾斜している地面を水平に削り取る作業又は
その逆の作業等）である。

これ等作業に於けるブレードの操作は、運転者が作業状
態を目視することによって得られる視感と、乗者してい
る車輛が受ける負荷の状態を運転者自身が五感によって
感知し、これらからいかに操作すべきかを判断して行な
っている。

従ってこれら操作には長い経験と卓越した技術等高度の
熟練を要求されているのが現状である。

そこでこれらブレード操作をそれぞれ自動匍脚する装置
が研究されており、その具体的なものとして例えばブレ
ードを取着ける左右一対の支持フレームの一方に傾斜計
を設け、この支持フレームの傾斜角を大地に対して一定
に保持するようにブレード高さを自動的に制御するもの
等が考えられている。

しかしながらこれではブレードのチルト角を、所望の作
業に必要なチルト角に保持するようブレードを自動制御
することはできない。

これに鑑み本発明は、ブレードの高さ及びそのチルト角
を、必要に応じてそれぞれ各別に又は同時に、所望予設
定値に保持するよう自動制御し得るようにしたブルドー
ザに於けるマルチブレード制御装置を、提供することを
目的とするものである。

以下図面について本発明の実施例を説明する。

１，１１は各々傾斜計で、ブルドーザ車体２０両側に、
その基部を各々軸着したブレード支持フレーム３，３３
０軸着部近くに位置せしめて、各々取着けられ、ブレー
ド支持フレーム３，３３の大地に対する各傾斜角を各々
検出し、この検出信号を制御回路Ｅの所要部に送るよう
になっている．４はブレードで、その両側近くを上記各
ブレード支持フレーム３，３３の先端に適宜自由継手を
介して取着けられ、各ブレード支持フレーム３，３３の
各傾斜動によって上下動するよう構成されている。

５，５５は各々油圧シリンダで、その各基部は上記車体
２の上部両側に軸着され、この各ロツド６，６６の先端
は上記ブレード支持フレーム３，３３のブレード取着部
近くに各々軸着されており、この各油圧シリンダ５，５
５０作動によって上記各ブレード支持フレーム３，３３
を介してブレード４を昇降作動あるいはチルト作動し得
るようになっている。

７，７７は各々上記各油圧シリンダ５，５５の駆動装置
で、電磁弁あるいはサーボ弁等により構成され、上記制
御回路Ｅから各増巾器８，８８を介して出力される信号
によって駆動し、圧力油を上記各油圧シリンダ５，５５
に圧送してこれを作動し得るようになっている。

次に本装置の作動を説明する。

ｉ）ブンードの大地に対する高さ制御 所望の作業に必要なブレードの所要高さ予設定値ｈを適
宜高さ設定器により制御回路Ｅに入力すると、常時上記
制御回路Ｅに入力されている上記一方の傾斜計１の検出
値θ１とｔとを乗算器９により乗算した値ｔθ１と、上
記高さ予設定値ｈとの間に演算の結果偏差が生じると、
この偏差の値に応じて、上記一方の駆動装置７が駆動さ
れ、ブレード４の高さが予設定高さｈになるまで一方の
油圧シリンダ５に圧力油が圧送されブレード４が作動す
る。

すると上記傾斜計１の検出値が変化するので、他方の傾
斜計１１の検出値θ２との間に偏差を生じ、これを補償
するため他方の駆動装置７７が駆動され、他方の油圧シ
リンダ５５に圧力油が圧送されこの油圧シリンダ５５が
作動して、上記油圧シリンダ５の作動に追従する。

このように本作動は予設定値ｈと、各傾斜角１，１１か
らフィードバックされる検出値θ１，θ２に基づいて演
算し、ブレード４の高さが上記予設定値ｈになるよう、
各ブレード支持フレーム３，３３の大地に対する高さを
制御するものである。

ｉｉ）ブレードの大地に対するチルト制御本制御も上記
高さ制御と同様に所望のチルト作業に必要なブレードの
所要チルト角予設定値ψを適宜チルト角設定器により制
御回路Ｅに入力し、この値ψと上記各傾斜計１，１１か
らフィードバックされる検出値θ１ ，θ２に基づいて
演算し、ブレード４のチルト角が上記予設定値ψになる
よう、各ブレード支持アーム３，３３の大地に対する角
θ１ ，θ２を制御するのであるが、これを理論式の説
明と共に詳細に説明すると次の通りである。

第３図はブレード４とその各支持フレーム３，３３０犬
地に対する関係位置を説明する説明図で、支持フレーム
３及び３３０車体２への軸着部を各々０１，Ｏ２ とす
ると共にブレード４との取着部をＡ及びＢとする。

次にこのＡ点及びＢ点から大地に降して垂線と大地との
交点を各々Ｅ及びＤとし、Ａ点からＥ，Ｄに平行な線と
Ｂ，Ｄとの交点をＣとする。

Ａ，０１間の長さ及びＢ， ０２間の長さを各々ｔとし
、Ａ， Ｂ間の長さをＢＬとし、Ａ，Ｅ間の高さをｈ
とする。

角ＡＯ１Ｅをθ１，角ＢＯ２Ｄをθ２、角ＣＡＢをθと
する。

本チルト制御は上記のように、ブレード４のチルト角が
予設定値ψとなるよう、ブレード支持フレーム３及び３
３の各々大地となす角θ１及びθ２を制御して、ブレー
ド４が大地となす角を制御するもので、前述の高さ制御
によりＡ点は定まっているので、θ２を制御してＢ点を
決定することによってψを制御することになっている。

これを理論式で説明すると次の通りである。

従って、所望のチルト作業に必要な所要チルト角予設定
値φを第４図の回路に加えると、まず入力部においてφ
に乗算器９９によりＢＬを乗算してＢＫψを得、他方乗
算器９の出力ｔθ１ と傾斜計１１の出力θ２にｔを乗
算器９９により乗算して得た出力ｔθ２ との差ｔθ１
−１θ２を得、ＢＬφと（ｔθ１ −１θ２ ）との間
の偏差により増幅器８８を介してサーボ弁または電磁弁
７７及びシリンダ５５を駆動して上記偏差を０とするよ
うに制御する。

よって偏差がＯになった時点な前りチルト角は予設定値
ψに一致する。

本発明は上記のように構成したから、制御回路Ｅに各予
設定値の設定器を介して、所要高さ予設定値ｈ及び所要
チルト角予設定値ψを入力しておくだけで、作業地面の
傾斜がどう変化してもブレード４の位置を上記所期の位
置に自動的に保持することができるので、上記したブル
ドーザによる各作業に際し、その運転者に要求される熟
練度は著しく解消されるのは勿論、上記のように本発明
に於いては、ブレードの高さとチルト角度の両方を制御
できるので、一台のブルドーザで多種類の作業を高能率
に行なうことができ、更に従来のものでは２本の油圧シ
リンダ５，５５を１個の駆動装置で作動させていたので
、大容量のサーボ弁あるいは電磁弁等駆動装置を必要と
していたが、本発明に於いては上記各シリンダをそれぞ
れ別の駆動装置７，７γで作動するようにしたから、小
型のものでよく、従って信頼性を著しく高めることがで
きる他極めて安価にできる等その効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図はプルドー
ザの平面図、第２図は同斜視図、第３図は制御回路に行
なわせる演算を理論的に説明するための説明図、第４図
は制御回路の説明図である。 １，１１・・・傾斜計、２・・・ブルドーザ車体、３，
３３・・・ブレード支持フレーム、４・・・ブレード、
５，５５・・・油圧シリンダ、６，６６・・・ロツド、
７，７７・・・駆動装置、８，８８・・・増巾器、９，
９９・・・乗算器、Ｅ・・・制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ブレードの各支持フレームの所要位置に取着けられ
   、この各支持フレームの大地に対する傾斜角度を各々検
   出する傾斜計と、 電気的駆動信号に応じて作業地面に対して各支持フレー
   ムを介してブレードを作動する各シリンダを、各々駆動
   するようにした各駆動装置と、保持すべき所定のブレー
   ド高さ予設定値及びブレードチルト角予設定値と、上記
   各傾斜計によって検出された各値に対応して、所要駆動
   信号を上記各駆動装置に供給する匍脚回路と、 から成りブレードの高さ及びそのチルト角度を、上記高
   さ予設定値及びチルト角予設定値に保持制御するように
   したことを特徴とするブルドーザに於けるマルチブレー
   ド制御装置。