WO2019064557A1

WO2019064557A1 - 建設機械

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Publication number: WO2019064557A1
Application number: PCT/JP2017/035675
Authority: WO
Inventors: 圭文竹林; 吉田　肇; 夏樹中村; 大輔岡
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Tierra Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Tierra Co Ltd
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2019-04-04
Anticipated expiration: 2020-03-29
Also published as: KR102131655B1; CN109996924B; CN109996924A; US20210332560A1; US11332911B2; EP3492659A1; JPWO2019064557A1; JP6687992B2; EP3492659B1; EP3492659A4; KR20190041462A

Abstract

車体のジャッキアップ状態であればオペレータが誤操作した場合でもブレードをフロート状態にしないので車体の降下を防止することができ、車体のジャッキアップ状態でなければオペレータの操作に応じてブレードをフロート状態にして良好な均し作業を行うことができる建設機械を提供する。　油圧ショベルは、車体のジャッキアップ状態であるか否かを判定すると共に、フロート弁４１を制御するコントローラ４２を備える。コントローラ４２は、車体のジャッキアップ状態でないと判定した場合、フロート指示に応じて、フロート弁４１をフロート位置Ｖに切換えると共に、ブレード用制御弁２２の操作を無効化する。コントローラ４２は、車体のジャッキアップ状態であると判定した場合、フロート指示の有無にかかわらず、フロート弁４１を標準位置IVに保持すると共に、ブレード用制御弁２２の操作を有効化する。

Description

建設機械

　本発明は、油圧ショベル等の建設機械に係わり、特に、ブレードをフロート状態にすることが可能な建設機械に関する。

　特許文献１は、車体に対して上下方向に駆動可能に設けられたブレードと、油圧ポンプから吐出された圧油によって作動し、ブレードを上下方向に駆動するブレードシリンダと、油圧ポンプからブレードシリンダへの圧油の流れを制御するブレード用制御弁と、ブレード用制御弁を操作するブレード用操作装置とを備えた建設機械を開示している。この建設機械は、ブレードをフロート状態（言い換えれば、ブレードが固定されていない状態）にすることが可能なように構成されている。以下、その詳細を説明する。

　特許文献１の図５で示された第１の従来技術では、ブレード用制御弁は、ブレードを停止するための中立位置と、ブレードを上げ方向に駆動するための上げ位置（切換位置）と、ブレードを下げ方向に駆動するための下げ位置（切換位置）とに加え、ブレードをフロート状態にするためのフロート位置（切換位置）を有している。

　ブレード用制御弁の中立位置では、ブレードシリンダのロッド側油室を油圧ポンプ及びタンクと遮断させ、ブレードシリンダのボトム側油室を油圧ポンプ及びタンクと遮断させる。ブレード用制御弁の上げ位置では、ブレードシリンダのロッド側油室を油圧ポンプに連通させ、ブレードシリンダのボトム側油室をタンクに連通させる。これにより、油圧ポンプからの圧油をブレードシリンダのロッド側油室へ供給してブレードシリンダを縮短させ、ブレードを上げさせる。ブレード用制御弁の下げ位置では、ブレードシリンダのボトム側油室を油圧ポンプに連通させ、ブレードシリンダのロッド側油室をタンクに連通させる。これにより、油圧ポンプからの圧油をブレードシリンダのボトム側油室へ供給してブレードシリンダを伸長させ、ブレードを下げさせる。

　ブレード用制御弁のフロート位置では、ブレードシリンダのロッド側油室及びボトム側油室をタンクに連通させる。これにより、ブレードは、フロート状態となる。このとき、ブレードは、その自重によって降下し、地面と接触する。そして、建設機械を前進または後進させると、ブレードがフロート状態にあるため、地面に起伏があってもその起伏形状にブレードを追従させることができる。したがって、ブレードを常に地面に接触させながら、均し作業を行うことができる。

　特許文献１の図４で示された第２の従来技術では、上述したブレード用制御弁のフロート位置に代えて、ブレード用制御弁とブレードシリンダのロッド側油室の間で接続された給排油路から分岐された分岐油路と、この分岐油路とタンク側油路の間で設けられた切換弁とを備えている。この切換弁は、分岐油路とタンク側油路を遮断する遮断位置と、分岐油路とタンク側油路を連通する連通位置とを有している。そして、ブレード用制御弁を中立位置としつつ、切換弁を連通位置に切換えることにより、ブレードシリンダのロッド側油室をタンクに連通させ、ブレードシリンダのボトム側油室を油圧ポンプ及びタンクと遮断させるようになっている。

特開２００２－０８８７９６号公報

　建設機械のブレードは、均し作業を行う場合だけでなく、例えば車体の足回りを整備または洗浄するために車体をジャッキアップする場合にも使用される。上述した第１の従来技術では、ブレード用制御弁がフロート位置にある場合、ブレードシリンダのロッド側油室及びボトム側油室をタンクに連通させる。そのため、車体のジャッキアップ状態でオペレータが誤ってブレード用制御弁をフロート位置へ切換えた場合に、ブレードはフロート状態になり、車体を降下させてしまう。

　一方、上述した第２の従来技術では、ブレード用制御弁が中立位置にあり且つ切換弁が連通位置にある場合、ブレードシリンダのロッド側油室のみをタンクに連通させる。すなわち、第１の従来技術とは異なり、ブレードシリンダのボトム側油室をタンクに連通させないようになっている。そのため、車体のジャッキアップ状態でオペレータが誤って切換弁を連通位置へ切換えても、ブレードは上げ方向へ動作せず、車体の降下を防止することができる。

　しかし、第２の従来技術では、オペレータが均し作業を意図して切換弁を連通位置へ切換えたときに、ブレードシリンダのボトム側油室をタンクへ連通させないため、ブレードは自重では降下しないか、若しくは降下し難く、ブレードが地面の起伏に追従しない。すなわち、良好な均し作業を行うことができない。

　本発明の目的は、車体のジャッキアップ状態であればオペレータが誤操作した場合でもブレードをフロート状態にしないので車体の降下を防止することができ、車体のジャッキアップ状態でなければオペレータの操作に応じてブレードをフロート状態にして良好な均し作業を行うことができる建設機械を提供することにある。

　上記目的を達成するために、本発明は、車体に対して上下方向に駆動可能に設けられたブレードと、油圧ポンプから吐出された圧油によって作動し、前記ブレードを上下方向に駆動するブレードシリンダと、前記油圧ポンプから前記ブレードシリンダへの圧油の流れを制御するブレード用制御弁と、前記ブレード用制御弁を操作するブレード用操作装置と、前記ブレードをフロート状態にするフロート指示を行うフロート指示装置と、前記ブレードシリンダのボトム側油室及びロッド側油室にそれぞれ通じる油路に設けられ、前記ブレードシリンダの駆動を可能とする標準位置と、前記ブレードシリンダのボトム側油室及びロッド側油室をタンクへ連通させて前記ブレードをフロート状態にするフロート位置とを有するフロート弁と、前記ブレードシリンダのボトム側油室及びロッド側油室のうちの少なくとも一方の圧力を検出する圧力センサと、前記圧力センサの検出結果に基づいて、前記ブレードが前記車体をジャッキアップしている状態にあるか否かを判定すると共に、前記フロート弁を制御するコントローラとを備えた建設機械において、前記コントローラは、前記ブレードが前記車体をジャッキアップしている状態にないと判定した場合は、前記フロート指示に応じて、前記フロート弁を前記フロート位置に切換えると共に、前記ブレード用操作装置による前記ブレード用制御弁の操作を無効化し、前記ブレードが前記車体をジャッキアップしている状態にあると判定した場合は、前記フロート指示の有無にかかわらず、前記フロート弁を前記標準位置に保持すると共に、前記ブレード用操作装置による前記ブレード用制御弁の操作を有効化する。

　本発明によれば、車体のジャッキアップ状態であれば、オペレータが誤操作した場合でもブレードをフロート状態にしないので、車体の降下を防止することができる。一方、車体のジャッキアップ状態でなければ、オペレータの操作に応じてブレードをフロート状態にして、良好な均し作業を行うことができる。

本発明の一実施形態における油圧ショベルの構造を表す側面図である。本発明の一実施形態における油圧ショベルの駆動装置の構成を表す油圧回路図である。本発明の一実施形態におけるブレード用操作装置のレバーストロークとブレード下げ用のパイロット圧の関係を表す図である。本発明の一実施形態におけるコントローラの処理手順を表すフローチャートである。本発明の一実施形態における油圧ショベルの車体がジャッキアップされている状態を示す側面図である。

　本発明の適用対象として油圧ショベルを例にとり、本発明の一実施形態を説明する。

　図１は、本実施形態における油圧ショベルの構造を表す側面図である。

　本実施形態の油圧ショベルは、自走可能な下部走行体１と、下部走行体１の上側に旋回可能に設けられた上部旋回体２とを備えており、下部走行体１及び上部旋回体２が車体を構成している。上部旋回体２は、旋回モータ１３によって旋回する。

　下部走行体１は、上方から見てＨ字状のトラックフレーム３を備えている。トラックフレーム３は、左右方向（図１中紙面に対して垂直方向）に延在するセンタフレームと、センタフレームの左側（図１中紙面に向かって手前側）に設けられ、前後方向（図１中左右方向）に延在する左サイドフレームと、センタフレームの右側（図１中紙面に向かって奥側）に設けられ、前後方向に延在する右サイドフレームとで構成されている。

　左のクローラ式走行装置４は、左サイドフレームに設けられており、左の走行モータ１５によって駆動する。右のクローラ式走行装置５（後述の図５参照）は、右サイドフレームに設けられており、右の走行モータ１７（後述の図５参照）によって駆動する。下部走行体１は、左右の走行装置４，５が駆動することで走行する。ブレード６は、センタフレームに対して上下方向（図１中上下方向）に駆動可能に設けられており、ブレードシリンダ１２によって上下方向に駆動する。

　作業装置７は、上部旋回体２の前側（図１中左側）に連結されている。作業装置７は、上部旋回体２に左右方向に回動可能に連結されたスイングポスト８と、スイングポスト８に上下方向に回動可能に連結されたブーム９と、ブーム９に上下方向に回動可能に連結されたアーム１０と、アーム１０に上下方向に回動可能に連結されたバケット１１とを備えている。スイングポスト８は、スイングシリンダ１４（後述の図２参照）によって左右方向に回動し、ブーム９を左右方向にスイングさせる。ブーム９、アーム１０、及びバケット１１は、ブームシリンダ１８、アームシリンダ１６、及びバケットシリンダ１９によって上下方向にそれぞれ回動する。

　上述した上部旋回体２、走行装置４，５、ブレード６、スイングポスト８、ブーム９、アーム１０、及びバケット１１は、油圧ショベルに搭載された駆動装置によって駆動される被駆動体を構成している。図２は、本実施形態における油圧ショベルの駆動装置の構成を表す図である。

　本実施形態の駆動装置は、エンジン２０（原動機）によって駆動されるメインポンプである油圧ポンプＰ１，Ｐ２，Ｐ３と、油圧ポンプＰ１から吐出された圧油によって作動する複数のアクチュエータ（詳細には、上述した右の走行モータ１７、ブームシリンダ１８、及びバケットシリンダ１９）と、油圧ポンプＰ２から吐出された圧油によって作動する複数のアクチュエータ（詳細には、上述した左の走行モータ１５及びアームシリンダ１６）と、油圧ポンプＰ３から吐出された圧油によって作動する複数のアクチュエータ（詳細には、上述したブレードシリンダ１２、旋回モータ１３、及びスイングシリンダ１４）と、弁ユニット２１とを備えている。なお、油圧ポンプＰ１，Ｐ２は、スプリットフロータイプの油圧ポンプで構成されている。

　弁ユニット２１は、油圧ポンプＰ１からアクチュエータ１７，１８，１９への圧油の流れをそれぞれ制御するオープンセンタ型の制御弁２７，２８，２９と、油圧ポンプＰ２からアクチュエータ１５，１６への圧油の流れをそれぞれ制御するオープンセンタ型の制御弁２５，２６と、油圧ポンプＰ３からアクチュエータ１２，１３，１４への圧油の流れをそれぞれ制御するオープンセンタ型の制御弁２２，２３，２４と、油圧ポンプＰ１，Ｐ２，Ｐ３の吐出圧をそれぞれ制限するメインリリーフ弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃとを有している。

　また、本実施形態の駆動装置は、エンジン２０によって駆動されるパイロットポンプＰ４と、パイロットポンプＰ４の吐出圧を一定に保つパイロットリリーフ弁３１と、制御弁２２～２９を操作する操作装置３２～３６とを備えている。なお、操作装置３３は、上部旋回体２の運転室内の運転席３７（図１参照）の左側に配置され、操作装置３２，３４は、運転席３７の右側に配置されている。また、操作装置３５，３６は、運転席３７の前側に配置されている。

　ブーム及びバケット用の操作装置３２は、十字操作式の操作レバーと、この操作レバーの操作に応じて動作するパイロット弁３２ａ～３２ｄとを有している。パイロット弁３２ａは、操作レバーの後側操作に応じて動作し、パイロットポンプＰ４の吐出圧を元にしてブーム上げ用のパイロット圧ａを生成し、このブーム上げ用のパイロット圧ａをブーム用制御弁２８の一方側受圧部へ出力する。これにより、ブーム用制御弁２８を切換えて、油圧ポンプＰ１からの圧油をブームシリンダ１８のボトム側油室へ供給させ、ブームシリンダ１８を伸長させる。その結果、ブーム９を上げさせる。

　パイロット弁３２ｂは、操作レバーの前側操作に応じて動作し、パイロットポンプＰ４の吐出圧を元にしてブーム下げ用のパイロット圧ｂを生成し、このブーム下げ用のパイロット圧ｂをブーム用制御弁２８の他方側受圧部へ出力する。これにより、ブーム用制御弁２８を切換えて、油圧ポンプＰ１からの圧油をブームシリンダ１８のロッド側油室へ供給させ、ブームシリンダ１８を縮短させる。その結果、ブーム９を下げさせる。

　パイロット弁３２ｃは、操作レバーの左側操作に応じて動作し、パイロットポンプＰ４の吐出圧を元にしてバケットクラウド用のパイロット圧ｃを生成し、このバケットクラウド用のパイロット圧ｃをバケット用制御弁２９の一方側受圧部へ出力する。これにより、バケット用制御弁２９を切換えて、油圧ポンプＰ１からの圧油をバケットシリンダ１９のボトム側油室へ供給させ、バケットシリンダ１９を伸長させる。その結果、バケット１１をクラウドさせる。

　パイロット弁３２ｄは、操作レバーの右側操作に応じて動作し、パイロットポンプＰ４の吐出圧を元にしてバケットダンプ用のパイロット圧ｄを生成し、このバケットダンプ用のパイロット圧ｄをバケット用制御弁２９の他方側受圧部へ出力する。これにより、バケット用制御弁２９を切換えて、油圧ポンプＰ１からの圧油をバケットシリンダ１９のロッド側油室へ供給させ、バケットシリンダ１９を縮短させる。その結果、バケット１１をダンプさせる。

　アーム及び旋回用の操作装置３３は、十字操作式の操作レバーと、この操作レバーの操作に応じて動作するパイロット弁３３ａ～３３ｄとを有している。パイロット弁３３ａは、操作レバーの後側操作に応じて動作し、パイロットポンプＰ４の圧力を元にしてアーム引き用のパイロット圧ｅを生成し、このアーム引き用のパイロット圧ｅをアーム用制御弁２６の一方側受圧部へ出力する。これにより、アーム用制御弁２６を切換えて、油圧ポンプＰ２からの圧油をアームシリンダ１６のボトム側油室へ供給させ、アームシリンダ１６を伸長させる。その結果、アーム１０を引込ませる。

　パイロット弁３３ｂは、操作レバーの前側操作に応じて動作し、パイロットポンプＰ４の圧力を元にしてアーム押し用のパイロット圧ｆを生成し、このアーム押し用のパイロット圧ｆをアーム用制御弁２６の他方側受圧部へ出力する。これにより、アーム用制御弁２６を切換えて、油圧ポンプＰ２からの圧油をアームシリンダ１６のロッド側油室へ供給させ、アームシリンダ１６を縮短させる。その結果、アーム１０を押込ませる。

　パイロット弁３３ｃは、操作レバーの左側操作に応じて動作し、パイロットポンプＰ４の圧力を元にして左旋回用のパイロット圧ｇを生成し、この左旋回用のパイロット圧ｇを旋回用制御弁２３の一方側受圧部へ出力する。これにより、旋回用制御弁２３を切換えて、油圧ポンプＰ３からの圧油を旋回モータ１３の一方側ポートへ供給させ、旋回モータ１３を一方向に回転させる。その結果、上部旋回体２を左旋回させる。

　パイロット弁３３ｄは、操作レバーの右側操作に応じて動作し、パイロットポンプＰ４の圧力を元にして右旋回用のパイロット圧ｈを生成し、この右旋回用のパイロット圧ｈを旋回用制御弁２３の他方側受圧部へ出力する。これにより、旋回用制御弁２３を切換えて、油圧ポンプＰ３からの圧油を旋回モータ１３の反対側ポートへ供給させ、旋回モータ１３を反対方向に回転させる。その結果、上部旋回体２を右旋回させる。

　走行用の操作装置３５は、前後方向に操作可能な左の操作部材（詳細には、操作レバーと操作ペダルを一体化したもの）と、この左の操作部材の操作に応じて動作するパイロット弁３５ａ，３５ｂと、前後方向に操作可能な右の操作部材（詳細には、操作レバーと操作ペダルを一体化したもの）と、この右の操作部材の操作に応じて動作するパイロット弁３５ｃ，３５ｄとを有している。パイロット弁３５ａは、左操作部材の前側操作に応じて動作し、パイロットポンプＰ４の吐出圧を元にして左走行用のパイロット圧ｉを生成し、この左走行用のパイロット圧ｉを左走行用制御弁２５の一方側受圧部へ出力する。これにより、左走行用制御弁２５を切換えて、油圧ポンプＰ２からの圧油を左走行モータ１５の一方側ポートへ供給させ、左走行モータ１５を一方向に回転させる。その結果、左走行装置４を一方側の走行方向（通常は前進方向）に駆動させる。

　パイロット弁３５ｂは、左操作部材の後側操作に応じて動作し、パイロットポンプＰ４の吐出圧を元にして左走行用のパイロット圧ｊを生成し、この左走行用のパイロット圧ｊを左走行用制御弁２５の他方側受圧部へ出力する。これにより、左走行用制御弁２５を切換えて、油圧ポンプＰ２からの圧油を左走行モータ１５の反対側ポートへ供給させ、左走行モータ１５を反対方向に回転させる。その結果、左走行装置４を反対側の走行方向（通常は後進方向）に駆動させる。

　パイロット弁３５ｃは、右操作部材の前側操作に応じて動作し、パイロットポンプＰ４の吐出圧を元にして右走行用のパイロット圧ｋを生成し、この右走行用のパイロット圧ｋを右走行用制御弁２７の一方側受圧部へ出力する。これにより、右走行用制御弁２７を切換えて、油圧ポンプＰ１からの圧油を右走行モータ１７の一方側ポートへ供給させ、右走行モータ１７を一方向に回転させる。その結果、右走行装置５を一方側の走行方向（通常は前進方向）に駆動させる。

　パイロット弁３５ｄは、右操作部材の後側操作に応じて動作し、パイロットポンプＰ４の吐出圧を元にして右走行用のパイロット圧ｌを生成し、この右走行用のパイロット圧ｌを右走行用制御弁２７の他方側受圧部へ出力する。これにより、右走行用制御弁２７を切換えて、油圧ポンプＰ１からの圧油を右走行モータ１７の反対側ポートへ供給させ、右走行モータ１７を反対方向に回転させる。その結果、右走行装置５を反対側の走行方向（通常は後進方向）に駆動させる。

　ブームスイング用の操作装置３６は、左右方向に操作可能な操作ペダルと、この操作ペダルの操作に応じて動作するパイロット弁３６ａ，３６ｂとを有している。パイロット弁３６ａは、操作ペダルの左側操作に応じて動作し、パイロットポンプＰ４の吐出圧を元にしてブーム左スイング用のパイロット圧ｍを生成し、このブーム左スイング用のパイロット圧ｍをブームスイング用制御弁２４の一方側受圧部へ出力する。これにより、ブームスイング用制御弁２４を切換えて、油圧ポンプＰ３からの圧油をスイングシリンダ１４のボトム側油室へ供給させ、スイングシリンダ１４を伸長させる。その結果、スイングポスト８と共にブーム９を左スイングさせる。

　パイロット弁３６ｂは、操作ペダルの右側操作に応じて動作し、パイロットポンプＰ４の吐出圧を元にしてブーム右スイング用のパイロット圧ｎを生成し、このブーム右スイング用のパイロット圧ｎをブームスイング用制御弁２４の他方側受圧部へ出力する。これにより、ブームスイング用制御弁２４を切換えて、油圧ポンプＰ３からの圧油をスイングシリンダ１４のロッド側油室へ圧油を供給させ、スイングシリンダ１４を縮短させる。その結果、スイングポスト８と共にブーム９を右スイングさせる。

　ブレード用の操作装置３４は、前後方向に操作可能な操作レバーと、この操作レバーの操作に応じて動作するパイロット弁３４ａ，３４ｂとを有している。パイロット弁３４ａは、操作レバーの後側操作に応じて動作し、パイロットポンプＰ４の圧力を元にしてブレード上げ用のパイロット圧ｐを生成し、このブレード上げ用のパイロット圧ｐをブレード用制御弁２２の一方側受圧部へパイロット油路３８ａを介し出力する。これにより、ブレード用制御弁２２を中立位置Ｉから上げ位置II（切換位置）に切換えて、油圧ポンプＰ３からの圧油をブレードシリンダ１２のロッド側油室へ供給させ、ブレードシリンダ１２を縮短させる。その結果、ブレード６を上げさせる。

　パイロット弁３４ｂは、操作レバーの前側操作に応じて動作し、パイロットポンプＰ４の圧力を元にしてブレード下げ用のパイロット圧ｏを生成し、このブレード下げ用のパイロット圧ｏをブレード用制御弁２２の他方側受圧部へパイロット油路３８ｂを介し出力する。これにより、ブレード用制御弁２２を中立位置Ｉから下げ位置III（切換位置）に切換えて、油圧ポンプＰ３からの圧油をブレードシリンダ１２のボトム側油室へ供給させ、ブレードシリンダ１２を伸長させる。その結果、ブレード６を下げさせる。

　なお、操作装置３２の操作レバーが操作されず、操作装置３５の右操作部材が操作されない場合は、制御弁２７，２８，２９が中立位置にあるから、油圧ポンプＰ１から吐出された圧油が制御弁２７，２８，２９を介してタンクＴに戻される。操作装置３５の左操作部材が操作されず、操作装置３３の操作レバーが前後方向に操作されない場合は、制御弁２５，２６が中立位置にあるから、油圧ポンプＰ２から吐出された圧油が制御弁２５，２６を介してタンクＴに戻される。操作装置３４の操作レバーが操作されず、操作装置３３の操作レバーが左右方向に操作されず、操作装置３６の操作ペダルが操作されない場合は、制御弁２２，２３，２４が中立位置にあるから、油圧ポンプＰ３から吐出された圧油が制御弁２２，２３，２４を介してタンクＴに戻される。

　ここで、本実施形態の駆動装置は、ブレード６をフロート状態にすることが可能なように構成されている。詳細には、ブレード用制御弁２２とブレードシリンダ１２のボトム側油室の間で接続された給排油路から分岐された分岐油路３９ａと、ブレード用制御弁２２とブレードシリンダ１２のロッド側油室の間で接続された給排油路から分岐された分岐油路３９ｂと、分岐油路３９ａ，３９ｂとタンク側油路４０の間に設けられたフロート弁４１（電磁弁）と、フロート弁４１を制御するコントローラ４２とを備えている。コントローラ４２は、プログラムに基づいて演算処理や制御処理を実行する演算制御部（例えばＣＰＵ）と、プログラムや演算処理の結果を記憶する記憶部（例えばＲＯＭ、ＲＡＭ）等を有するものである。

　フロート弁４１は、標準位置IVとフロート位置Ｖに切換え可能である。フロート弁４１が標準位置IVにある場合は、分岐油路３９ａ，３９ｂとタンク側油路４０を遮断する。これにより、ブレード用制御弁２２の切換えによるブレードシリンダ１２の駆動を可能とする。一方、フロート弁４１がフロート位置Ｖにある場合は、分岐油路３９ａ，３９ｂとタンク側油路４０を連通する。すなわち、ブレードシリンダ１２のボトム側油室及びロッド側油室をタンクＴへ連通させる。これにより、ブレード６をフロート状態にする。

　また、本実施形態では、ブレード用操作装置３４は、ブレード６をフロート状態にするフロート指示を行うフロート指示装置を組込んでおり、操作レバーを前側に（言い換えれば、ブレード下げ方向に）所定のストローク以上に操作した場合にフロート指示を行えるようになっている。詳しく説明すると、パイロット弁３４ｂは、図３で示すように、レバーストロークが大きくなるのにしたがって、ブレード下げ用のパイロット圧ｏを上昇させる。そして、レバーストロークが所定値Ｓ以上になると（言い換えれば、操作レバーがデテント位置に達すると）、ブレード下げ用のパイロット圧ｏを急上昇させて最大値Ｐmaxとし、予め設定された閾値Ｐｉ（例えば３ＭＰａ）を超えさせる。ブレード下げ用のパイロット油路３８ｂにはパイロット圧センサ４３が設けられており、コントローラ４２は、パイロット圧センサ４３で検出されたブレード下げ用のパイロット圧ｏが閾値Ｐｉ以上であるか否かにより、フロート指示が行われたか否かを判定するようになっている。

　また、本実施形態では、パイロット油路３８ｂには切換弁４４（電磁弁）が設けられており、コントローラ４２は、フロート弁４１と連動して切換弁４４を制御するようになっている。切換弁４４は、連通位置VIと遮断位置VIIに切換え可能である。切換弁４４が連通位置VIにある場合は、ブレード用操作装置３４からブレード用制御弁２２の他方側受圧部へブレード下げ用パイロット圧ｏを出力可能とし、ブレード用操作装置３４によるブレード用制御弁２２の操作が有効となる。一方、切換弁４４が遮断位置VIIにある場合は、ブレード用操作装置３４からブレード用制御弁２２の他方側受圧部へブレード下げ用パイロット圧ｏを出力不能とし、ブレード用操作装置３４によるブレード用制御弁２２の操作が無効となる。

　また、本実施形態では、ブレードシリンダ１２のボトム側油室の圧力を検出する圧力センサ４５が設けられており、コントローラ４２は、パイロット圧センサ４３の検出結果に基づいて、ブレード６が車体をジャッキアップしている状態にあるか否かを判定するようになっている。

　次に、本実施形態のコントローラ４２の処理内容を説明する。図３は、本実施形態におけるコントローラの処理手順を表すフローチャートである。

　まず、ステップＳ１０１にて、コントローラ４２は、圧力センサ４５の検出結果に基づいて、ブレード６が車体をジャッキアップしている状態にあるか否かを判定する。詳細には、ブレードシリンダ１２のボトム側油室の圧力が予め設定された基準値（例えば１０ＭＰａ）以上であってその状態が所定時間（例えば数分）継続したか否かにより、ブレード６が車体をジャッキアップしている状態にあるか否かを判定する。

　例えばブレードシリンダ１２のボトム側油室の圧力が基準値以上であってその状態が所定時間継続した場合に、コントローラ４２は、ブレード６が車体をジャッキアップしている状態にあると判定する。このとき、ステップＳ１０１の判定がＹＥＳとなり、ステップＳ１０２に移る。ステップＳ１０２にて、コントローラ４２は、フロート指示の有無にかかわらず、フロート弁４１の制御信号をＯＦＦとして、フロート弁４１を標準位置IVに保持する。また、フロート指示の有無にかかわらず、切換弁４４の制御信号をＯＦＦとして、切換弁４４を連通位置VIに保持する。その後、ステップＳ１０１に戻って上述した処理を行う。

　例えばブレードシリンダ１２のボトム側油室の圧力が基準値未満であるか、若しくは、ブレードシリンダ１２のボトム側油室の圧力が基準値以上であってもその状態が所定時間継続しない場合に、コントローラ４２は、ブレード６が車体をジャッキアップしている状態にないと判定する。このとき、ステップＳ１０１の判定がＮＯとなり、ステップＳ１０３に移る。ステップＳ１０３にて、コントローラ４２は、パイロット圧センサ４３で検出されたブレード下げ用のパイロット圧ｏが閾値Ｐｉ以上であるか否かにより、フロート指示が行われたか否か判定する。

　例えばブレード下げ用のパイロット圧ｏが閾値Ｐｉ未満である場に、コントローラ４２は、フロート指示が行われていないと判定する。このとき、ステップＳ１０３の判定がＮＯとなり、ステップＳ１０２に移って上述した処理を行う。一方、例えばブレード下げ用のパイロット圧ｏが閾値Ｐｉ以上である場合に、コントローラ４２は、フロート指示が行われたと判定する。このとき、ステップＳ１０３の判定がＹＥＳとなり、ステップＳ１０４に移る。ステップＳ１０４にて、コントローラ４２は、フロート弁４１の制御信号をＯＮとして、フロート弁４１をフロート位置Ｖに切換える。また、切換弁４４の制御信号をＯＮとして、切換弁４４を遮断位置VIIに切換える。

　その後、ステップＳ１０１ではなく、ステップＳ１０２に戻って上述した処理を行う。すなわち、ブレード６がフロート状態にあれば（フロート弁４１がフロート位置Ｖ、切換弁４４が遮断位置VIIにあれば）、コントローラ４２は、ブレード６が車体をジャッキアップしている状態にあるか否かを判定しないようになっている。その理由は、フロート状態のブレード６によって均し作業を行っている場合に、ブレードシリンダ１２のボトム側油室の圧力が基準値を超えることがあるからである。

　次に、本実施形態の動作及び作用効果を説明する。油圧ショベルのブレード６は、例えば車体の足回りを整備または洗浄するために車体をジャッキアップする場合や、均し作業を行う場合に使用される。

　（１）車体のジャッキアップ
　図４で示すように油圧ショベルの車体をジャッキアップする場合の動作について説明する。最初に、図１で示す油圧ショベルの状態であれば、オペレータは操作装置３３を操作して上部旋回体２を１８０度反転させる。そして、オペレータは操作装置３２，３３を操作して作業装置７の姿勢を変更すると共にバケット１１を地面に接触させる。そして、オペレータは操作装置３２を操作してブーム９を下げさせることで、下部走行体１の後部を地面から浮き上がらせる。また、オペレータは操作装置３４を操作して（但し、操作レバーがデテント位置に達しないように操作して）ブレード６を下げさせることで、下部走行体１の前部を地面から浮き上がらせる。これにより、車体のジャッキアップ状態となる。

　ブレード６が車体をジャッキアップしている状態では、ブレードシリンダ１２のボトム側油室の圧力が基準値以上となる。ブレードシリンダ１２のボトム側油室の圧力が基準値以上である状態が所定時間継続すれば、コントローラ４２は、ブレード６が車体をジャッキアップしている状態にあると判定する。この場合に、オペレータが誤ってブレード用操作装置３４でフロート指示を行っても、コントローラ４２は、上述の図４のステップＳ１０１を経てステップＳ１０２に進み、フロート弁４１を標準位置IVに保持すると共に、切換弁４４を連通位置VIに保持する。フロート弁４１の標準位置IVでは、ブレードシリンダ１２を駆動可能とし、ブレード６をフロート状態にしない。

　（２）均し作業
　ブレード６をフロート状態にして均し作業を行う場合の動作について説明する。ブレード６が車体をジャッキアップしている状態になければ、ブレードシリンダ１２のボトム側油室の圧力が基準値未満となる。これにより、コントローラ４２は、ブレード６が車体をジャッキアップしている状態にないと判定する。この場合に、オペレータがブレード用操作装置３４でフロート指示を行えば、コントローラ４２は、上述の図４のステップＳ１０１，Ｓ１０３を経てステップＳ１０４に進み、フロート弁４１をフロート位置Ｖに切換えると共に、切換弁４４を遮断位置VIIに切換える。

　フロート弁４１のフロート位置Ｖでは、ブレードシリンダ１２のボトム側油室及びロッド側油室をタンクＴへ連通させる。これにより、ブレード６は、フロート状態となる。このとき、ブレード６は、その自重によって降下し地面と接触する。そして、オペレータは操作装置３５を操作して油圧ショベルを前進又は後進させると、ブレード６がフロート状態にあるため、地面に起伏があってもその起伏形状に追従させることができる。従って、良好な均し作業を行うことができる。

　以上のように本実施形態では、車体のジャッキアップ状態である場合に、オペレータが誤ってブレード用操作装置３４でフロート指示を行っても、フロート弁４１を標準位置IVに保持する。すなわち、ブレード６をフロート状態にしないので、車体の降下を防止することができる。一方、車体のジャッキアップ状態でない場合に、オペレータがブレード用操作装置３４でフロート指示を行えば、フロート弁４１をフロート位置Ｖに切換える。すなわち、ブレードシリンダ１２のボトム側油室及びロッド側油室をタンクＴに連通させて、ブレード６をフロート状態にするので、良好な均し作業を行うことができる。

　また、本実施形態では、ブレード６をフロート状態にする場合に（すなわち、オペレータがブレード用操作装置３４でフロート指示を行って、フロート弁４１をフロート位置Ｖに切換える場合に）、切換弁４４を遮断位置VIIに切換えて、ブレード用操作装置３４によるブレード用制御弁２２の操作を無効化する。すなわち、ブレード用制御弁２２を中立位置Ｉに保持する。これにより、例えばブレード用操作装置３４によってブレード用制御弁２２を下げ位置IIIに切換えてしまう場合とは異なり、油圧ポンプＰ３からの圧油がブレード用制御弁２２及びフロート弁４１を介してタンクＴに戻らず、他の制御弁（本実施形態では、旋回用制御弁２３及びブームスイング用制御弁２４）に供給される。したがって、ブレード６をフロート状態にする場合でも、上述した他の制御弁を介し他のアクチュエータ（本実施形態では、旋回モータ１３又はスイングシリンダ１４）に圧油を供給することができ、他のアクチュエータを駆動させることができる。

　また、本実施形態では、ブレード６をフロート状態にすることが可能なように既存の油圧ショベルを改造する場合に、弁ユニット２１の変更を行う必要が無く、フロート弁４１、コントローラ４２、パイロット圧センサ４３、切換弁４４、及び圧力センサ４５を追加すればよい。そのため、既存の油圧ショベルの改造を容易に行うことができる。

　なお、上記一実施形態においては、ブレードシリンダ１２のボトム側油室及びロッド側油室にそれぞれ通じる分岐油路３９ａ，３９ｂに、フロート弁４１が設けられた場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想の範囲内で変形が可能である。すなわち、ブレードシリンダ１２のボトム側油室とブレード用制御弁２２の間で接続された給排油路と、ブレードシリンダ１２のロッド側油室とブレード用制御弁２２の間で接続された給排油路との両方に介在するように、フロート弁が設けられてもよい。そして、このフロート弁が標準位置にある場合に、ブレードシリンダ１２のボトム側油室及びロッド側油室をブレード用制御弁２２に連通させる。一方、フロート弁がフロート位置にある場合に、ブレードシリンダ１２のボトム側油室及びロッド側油室をタンクに連通させる。このような変形例においても、上記一実施形態と同様の効果を得ることができる。

　また、上記一実施形態においては、ブレードシリンダ１２のボトム側油室の圧力を検出する圧力センサ４５を設け、この圧力センサ４５で検出された圧力が予め設定された基準値以上であってその状態が所定時間継続したか否かにより、ブレード６が車体をジャッキアップしている状態にあるか否かをコントローラ４２が判定する場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想の範囲内で変形が可能である。すなわち、例えば、ブレードシリンダ１２のロッド側油室の圧力を検出する圧力センサを設け、この圧力センサで検出された圧力が予め設定された基準値以下であってその状態が所定時間継続したか否かにより、ブレード６が車体をジャッキアップしている状態にあるか否かをコントローラが判定してもよい。あるいは、例えば、ブレードシリンダ１２のボトム側油室の圧力を検出する第１圧力センサと、ブレードシリンダ１２のロッド側油室の圧力を検出する第２圧力センサとを設け、第１圧力センサで検出された圧力が予め設定された第１基準値以上であり且つ第２圧力センサで検出された圧力が予め設定された第２基準値（但し、第２基準値＜第１基準値）以下であるか否かにより、ブレード６が車体をジャッキアップしている状態にあるか否かをコントローラが判定してもよい。これらの変形例においても、上記一実施形態と同様の効果を得ることができる。

　また、上記一実施形態においては、ブレード用操作装置３４がフロート指示装置を組込んでおり、切換弁４４がパイロット油路３８ｂのみに設けられた場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想の範囲内で変形が可能である。すなわち、ブレード用操作装置とは別体としてフロート指示装置（詳細には、例えばフロートスイッチ）を設け、２つの切換弁をパイロット油路３８ａ，３８ｂにそれぞれ設けてもよい。そして、コントローラは、ブレード６が車体をジャッキアップしている状態にないと判定した場合は、フロート指示に応じて、フロート弁４１をフロート位置に切換えると共に、２つの切換弁を遮断位置に切換えてブレード用制御弁２２の操作を無効化する。また、ブレード６が車体をジャッキアップしている状態にあると判定した場合は、フロート指示の有無にかかわらず、フロート弁４１を標準位置に保持すると共に、２つの切換弁を連通位置に保持してブレード用制御弁２２の操作を有効化する。このような変形例においても、上記一実施形態と同様の効果を得ることができる。

　また、上記一実施形態においては、ブレード用操作装置３４が操作レバーのストロークに応じてパイロット圧を生成してブレード用制御弁２２に出力するような構成を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。すなわち、ブレード用操作装置３４が操作レバーのストロークを検出してコントローラに出力し、コントローラが操作レバーのストロークに応じて制御信号を生成して電磁比例減圧弁に出力し、電磁比例減圧弁が制御信号に応じてパイロット圧を生成してブレード用制御弁に出力するような構成としてもよい。そして、上記一実施形態の切換弁４４に代えて、コントローラが制御信号を有効化又は無効化する処理を行うことにより、ブレード用制御弁２２の操作を有効化又は無効化してもよい。このような変形例においても、上記一実施形態と同様の効果を得ることができる。

　また、上記一実施形態においては、制御弁２２～２９がオープンセンタ型であって、それらが中立位置にあるときに油圧ポンプＰ１，Ｐ２，Ｐ３からの圧油がタンクに戻されるような構成（オープンセンタシステム）を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。すなわち、制御弁がクローズドセンタ型であって、それらが中立位置にあるときに油圧ポンプからの圧油がアンロード弁を介してタンクに戻されるような構成（ロードセンシング制御機能を備えたクローズドセンタシステム）であってもよい。

　また、上記一実施形態においては、メインポンプとして３つの油圧ポンプＰ１，Ｐ２，Ｐ３を備えた場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。すなわち、少なくとも１つの油圧ポンプを備えていればよい。

　なお、以上においては、本発明を油圧ショベルに適用した場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明を他の建設機械（詳細には、例えばホイールローダ等）に適用してもよい。

　１　　　　　　　　　下部走行体
　２　　　　　　　　　上部旋回体
　６　　　　　　　　　ブレード
　１２　　　　　　　　ブレードシリンダ
　２２　　　　　　　　ブレード用制御弁
　３４　　　　　　　　ブレード用操作装置
　３４ａ，３４ｂ　　　パイロット弁
　３８ａ，３８ｂ　　　パイロット油路
　３９ａ，３９ｂ　　　分岐油路
　４０　　　　　　　　タンク側油路
　４１　　　　　　　　フロート弁
　４２　　　　　　　　コントローラ
　４３　　　　　　　　パイロット圧センサ
　４４　　　　　　　　切換弁
　４５　　　　　　　　圧力センサ
　Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３　　油圧ポンプ
　Ｔ　　　　　　　　　タンク

Claims

　車体に対して上下方向に駆動可能に設けられたブレードと、
　油圧ポンプから吐出された圧油によって作動し、前記ブレードを上下方向に駆動するブレードシリンダと、
　前記油圧ポンプから前記ブレードシリンダへの圧油の流れを制御するブレード用制御弁と、
　前記ブレード用制御弁を操作するブレード用操作装置と、
　前記ブレードをフロート状態にするフロート指示を行うフロート指示装置と、
　前記ブレードシリンダのボトム側油室及びロッド側油室にそれぞれ通じる油路に設けられ、前記ブレードシリンダの駆動を可能とする標準位置と、前記ブレードシリンダのボトム側油室及びロッド側油室をタンクへ連通させて前記ブレードをフロート状態にするフロート位置とを有するフロート弁と、
　前記ブレードシリンダのボトム側油室及びロッド側油室のうちの少なくとも一方の圧力を検出する圧力センサと、
　前記圧力センサの検出結果に基づいて、前記ブレードが前記車体をジャッキアップしている状態にあるか否かを判定すると共に、前記フロート弁を制御するコントローラとを備えた建設機械において、
　前記コントローラは、
　前記ブレードが前記車体をジャッキアップしている状態にないと判定した場合は、前記フロート指示に応じて、前記フロート弁を前記フロート位置に切換えると共に、前記ブレード用操作装置による前記ブレード用制御弁の操作を無効化し、
　前記ブレードが前記車体をジャッキアップしている状態にあると判定した場合は、前記フロート指示の有無にかかわらず、前記フロート弁を前記標準位置に保持すると共に、前記ブレード用操作装置による前記ブレード用制御弁の操作を有効化することを特徴とする建設機械。
　請求項１に記載の建設機械において、
　前記ブレード用操作装置は、操作レバーの操作に応じてパイロット圧を生成し、パイロット油路を介し前記ブレード用制御弁にパイロット圧を出力して前記ブレード用制御弁を操作するように構成されており、
　前記パイロット油路には、遮断位置と連通位置を有する切換弁が設けられており、
　前記コントローラは、
　前記ブレードが前記車体をジャッキアップしている状態にないと判定した場合は、前記フロート指示に応じて、前記フロート弁を前記フロート位置に切換えると共に、前記切換弁を前記遮断位置に切換えて前記ブレード用制御弁の操作を無効化し、
　前記ブレードが前記車体をジャッキアップしている状態にあると判定した場合は、前記フロート指示の有無にかかわらず、前記フロート弁を前記標準位置に保持すると共に、前記切換弁を前記連通位置に保持して前記ブレード用制御弁の操作を有効化することを特徴とする建設機械。
　請求項１に記載の建設機械において、
　前記ブレード用操作装置は、
　操作レバーの一方側の操作に応じてブレード上げ用のパイロット圧を生成し、第１パイロット油路を介し前記ブレード用制御弁にブレード上げ用のパイロット圧を出力して前記ブレード用制御弁を操作する第１パイロット弁と、
　前記操作レバーの反対側の操作に応じてブレード下げ用のパイロット圧を生成し、第２パイロット油路を介し前記ブレード用制御弁にブレード下げ用のパイロット圧を出力して前記ブレード用制御弁を操作する第２パイロット弁とを有しており、
　前記フロート指示装置は、前記ブレード用操作装置に組込まれて、前記操作レバーを前記反対側に所定のストローク以上に操作した場合に前記フロート指示を行えるようになっており、
　前記コントローラは、前記第２パイロット油路に設けられたパイロット圧センサで検出されたブレード下げ用のパイロット圧が予め設定された閾値以上であるときに、前記フロート指示が行われたと判定することを特徴とする建設機械。
　請求項３に記載の建設機械において、
　前記第２パイロット油路には、遮断位置と連通位置を有する切換弁が設けられており、
　前記コントローラは、
　前記ブレードが前記車体をジャッキアップしている状態にないと判定した場合は、前記フロート指示に応じて、前記フロート弁を前記フロート位置に切換えると共に、前記切換弁を前記遮断位置に切換えて前記ブレード用制御弁の操作を無効化し、
　前記ブレードが前記車体をジャッキアップしている状態にあると判定した場合は、前記フロート指示の有無にかかわらず、前記フロート弁を前記標準位置に保持すると共に、前記切換弁を前記連通位置に保持して前記ブレード用制御弁の操作を有効化することを特徴とする建設機械。