JPH07197486A - 建設機械のブレード制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブレードを使用しない作業時や単なる建設機
械の移動時にブレードが不所望に引きずられるのを防止
する。 【構成】 ブレードと、このブレードを接地位置と非接
地位置との間で昇降する昇降手段３２と、この昇降手段
３２を作動させるために操作される操作手段２２とを備
えた建設機械に用いられるブレード制御装置において、
ブレードを使用する作業状態か否かを検出するブレーデ
ィング作業検出手段２３と、車両の走行操作が行われて
いるか否かを検出する走行操作検出手段２４と、ブレー
ドを使用する作業状態でないことが検出されているとき
に走行操作がなされたことが検出されると、操作手段２
２による操作の有無に拘らずブレードを非接地位置まで
上昇させるべく昇降手段３２を制御する制御手段２１と
を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブレードを有する油圧
ショベルなどの建設機械に用いられるブレード制御装置
に関し、特にブレードの不所望な引きずりを防止したも
のである。

【０００２】

【従来の技術】この種のブレード（排土板）を備えた建
設機械として、例えば実開平１−９８２５６号公報や実
開平１−９８２５７号公報に開示されたものが知られて
いる。また図９はブレード３１を備えたクローラ式油圧
ショベルを示し、図示の如くブレード３１は油圧シリン
ダ３２の伸張により昇降される。ブレード３１を用いる
作業（ブレーディング作業）時には、油圧シリンダ３２
を伸張させてブレード３１を接地させ、一方、ブレード
３１を使用しない作業時には油圧シリンダ３２を収縮さ
せてブレード３１を地面から浮かせた状態（非接地状
態）とする。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
油圧ショベルの旋回位置によっては作業者がブレード３
１の状態を目視することができず、このためブレード３
１を使用しない作業時や単なる建設機械の移動時にブレ
ード３１を接地させたまま引きずりながら走行すること
がしばしばあり、走行時の負荷を不所望に増大させると
いう問題があった。

【０００４】本発明の目的は、ブレードを使用しない作
業時や単なる建設機械の移動時にブレードが不所望に引
きずられることのない建設機械のブレード制御装置を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】一実施例を示す図１に対
応付けて説明すると、本発明は、ブレード３１（図９）
と、このブレード３１を接地位置と非接地位置との間で
昇降する昇降手段３２と、この昇降手段３２を作動させ
るために操作される操作手段２２とを備えた建設機械に
用いられるブレード制御装置に適用される。そして、ブ
レード３１を使用する作業状態か否かを検出するブレー
ディング作業検出手段２３と、車両の走行操作が行われ
ているか否かを検出する走行操作検出手段２４と、ブレ
ード３１を使用する作業状態でないことが検出されてい
るときに走行操作がなされたことが検出されると、操作
手段２２による操作の有無に拘らずブレード３１を非接
地位置まで上昇させるべく昇降手段３２を制御する制御
手段２１とを具備し、これにより上記問題点を解決す
る。特に請求項２の発明は、ブレード３１を使用する作
業状態でないことが検出されているときに走行操作がな
されたことが検出されると、昇降手段３２によるブレー
ドの上昇動作を所定時間だけ行わしめるようにしたもの
である。また請求項３の発明は、ブレード３１が所定の
高さまで上昇されるのに伴って所定高さ信号を出力する
信号出力手段を更に備え、ブレードを使用する作業状態
でないことが検出されているときに走行操作がなされた
ことが検出されると、信号手段から所定高さ信号が出力
されるまで昇降手段３２によるブレード３１の上昇動作
を行わしめるようにしたものである。さらに請求項４の
発明は、ブレード３１が接地位置にあるか否かを検出す
るブレード位置検出手段５１，２１を更に備え、ブレー
ド３１を使用する作業状態でないことが検出されている
ときに走行操作がなされたことが検出された場合でも、
ブレード３１が非接地位置にあることが検出されている
場合には、昇降手段３２によるブレード３１の上昇動作
を禁止するようにしたものである。

【０００６】

【作用】ブレード３１を使用する作業状態でないことが
検出されているときに走行操作がなされたことが検出さ
れると、操作手段２２の操作の有無に拘らず自動的にブ
レード３１が非接地位置まで上昇される。

【０００７】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。

【０００８】

【実施例】

−第１の実施例− 図１〜図３により本発明の第１の実施例を説明する。図
１は本発明に係る建設機械のブレード制御装置を示して
いる。符号１１で示す油圧ポンプからの吐出油は、油圧
パイロット式のコントロールバルブ１２を介して上述し
たブレード駆動用シリンダ３２に導かれるようになって
いる。

【０００９】コントロールバルブ１２の両パイロットポ
ート１２ａ，１２ｂには、比例電磁弁（以下、単に電磁
弁と呼ぶ）１３ａ，１３ｂを介してパイロット油圧ポン
プ１４が接続され、各電磁弁１３ａ，１３ｂの切換量に
応じた量の圧油がパイロットポート１２ａ，１２ｂに作
用する。これによりコントロールバルブ１２のスプール
１２ｃがパイロットポート１２ａ，１２ｂに作用する圧
力に応じた量だけ切換わり、その切換量に応じた量の圧
油（油圧ポンプ１１の吐出油）がシリンダ３２に導かれ
る。また、電磁弁１３ａ，１３ｂが図に示す中立位置に
切換わっているときには、パイロットポート１２ａ，１
２ｂがタンクと連通され、コントロールバルブ１２は中
立位置を保持する。

【００１０】上記一対の電磁弁１３ａ，１３ｂは、それ
ぞれマイクロコンピュータ（以下、マイコン）２１によ
って独立に切換制御される。マイコン２１には、アップ
・ダウンスイッチ２２と、ロックスイッチ２３と、走行
操作検出器２４とが接続されている。 アップ・ダウン
スイッチ２２は、ブレード３１を上昇させるためのアッ
プ操作、およびブレード３１を下降させるためのダウン
操作がそれぞれ可能な例えばスライド式のスイッチによ
り構成され、各操作量に応じた電気信号がそれぞれマイ
コン２１に入力される。ロックスイッチ２３はブレード
３１を使用するブレーディング作業を行う際にオンされ
るスイッチである。

【００１１】また走行操作検出器２４は、例えば図２に
示すように、走行レバー４１の回動ピン４２に設けられ
た電気接点４３と、走行レバー４１側に設けられた電気
接点４４とからなるスイッチにより構成され、走行レバ
ー４１が中立位置にあるときには両接点４３，４４が接
触してマイコン２１にオン信号が入力される。一方、走
行レバー４１がある程度（車両が走行を開始する量）以
上操作されると、両接点４３，４４の接触が断たれてマ
イコン２２にオフ信号が入力され、マイコン２１はこの
オフ信号の入力をもって走行操作がなされたと判断す
る。

【００１２】次に、図３のフローチャートによりマイコ
ン２１によるブレード制御の手順を説明する。図３にお
いて、まずステップＳ１でロックスイッチ２３のオン・
オフを判定する。オンであればステップＳ２に進み、ア
ップ・ダウンスイッチ２２によりアップ操作がなされて
いるか否かを判定する。アップ操作がなされていなけれ
ばステップＳ３で電磁弁１３ａへの通電を断ってコント
ロールバルブ１２のパイロットポート１２ａをタンクと
連通せる。その後、ステップＳ６でアップ・ダウンスイ
ッチ２２によるダウン操作の有無を判定し、ダウン操作
がなされていなければステップＳ７で電磁弁１３ｂへの
通電を断ってコントロールバルブ１２のパイロットポー
ト１２ｂをタンクと連通させる。すなわち、アップ・ダ
ウンスイッチ２２のアップ操作およびダウン操作のいず
れも行われない場合には、コントロールバルブ１２が中
立位置を保持してシリンダ３２は駆動されず、ブレード
３１の昇降は行われない。

【００１３】またステップＳ２でアップ操作がなされて
いると判定されると、ステップＳ４で電磁弁１３ｂへの
通電を断つとともに、ステップＳ５でアップ操作量に応
じた電流を電磁弁１３ａに流す。これにより、パイロッ
ト油圧ポンプ１４の吐出油のうち電磁弁１３ａの切換量
に応じた量がパイロットポート１２ａに導かれ、その油
量に応じてコントロールバルブ１２のスプール１２ｃが
図示左側の位置に切換わる。したがって、油圧ポンプ１
１の吐出油がコントロールバルブ１２の切換量に応じた
量だけシリンダ３２のロッド室に導かれ、シリンダ３２
が収縮してブレード３１が上昇する。その上昇速度はア
ップ・ダウンスイッチ２２のアップ操作量に依存する。

【００１４】また、ステップＳ６でダウン操作がなされ
たと判定されると、ステップＳ８で電磁弁１３ａへの通
電を断つとともに、ステップＳ９でダウン操作量に応じ
た電流を電磁弁１３ｂに流す。これにより、電磁弁１３
ｂの切換量に応じた量の圧油がパイロットポート１２ｂ
に導かれ、その油量に応じてコントロールバルブ１２の
スプール１２ｃが図示右側の位置に切換わる。したがっ
て、油圧ポンプ１１の吐出油がコントロールバルブ１２
の切換量に応じた量だけシリンダ３２のボトム室に導か
れ、シリンダ３２が伸張してしてブレード３１が下降す
る。その下降速度はアップ・ダウンスイッチ２２のダウ
ン操作量に依存する。

【００１５】一方、ステップＳ１でロックスイッチ２３
がオフと判定された場合には、ステップＳ１０で走行操
作検出器２４からオフ信号が入力されたか否か、すなわ
ち走行レバー４１が操作されているか否かを判定する。
ステップＳ１０が否定されるとステップＳ１１で両電磁
弁１３ａ，１３ｂへの通電を断ち、シリンダ３２を停止
させる。ステップＳ１０が肯定されるとステップＳ１２
に進み、電磁弁１３ｂへの通電を断つとともに、所定量
の電流を所定時間だけ電磁弁１３ａに流す。これによ
り、コントロールバルブ１２のスプール１２ｃが図示左
側の位置に切換わってシリンダ３２が収縮し、ブレード
３１が所定量だけ上昇する。したがって、ブレード３１
が接地していた場合にはこれが非接地状態となる。

【００１６】以上の手順によれば、ロックスイッチ２３
がオフされているときに走行操作検出器２４からオフ信
号が入力されると、すなわちブレード３１を使用する作
業状態でないことが検出されているときに、走行レバー
４１の操作がなされたことが検出されると、自動的にブ
レード３１が非接地位置まで上昇される。したがって、
ブレーディング作業時以外で車両を走行させる際にアッ
プ・ダウンスイッチ２２のアップ操作を特に行わなくて
も、ブレード３１の不所望な引きずりが防止できる。特
に本実施例では、ロックスイッチ２３がオフされている
ときにはアップ・ダウンスイッチ２２の操作が無効とさ
れ、ブレード３１の昇降が禁止されるので、アップ・ダ
ウンスイッチ２２の誤操作による不所望なブレード３１
の昇降が防止できる。

【００１７】以上の実施例の構成において、シリンダ３
２が昇降手段を、アップ・ダウンスイッチ２２が操作手
段を、ロックスイッチ２３がブレーディング作業検出手
段を、走行操作検出器２４が走行操作検出手段を、マイ
コン２１が制御手段をそれぞれ構成する。

【００１８】なお以上では、ロックスイッチ２３のオフ
時に走行レバー４１の操作が検出されると、ステップＳ
１２で所定時間だけブレード３１を上昇させるようにし
たが、所定の高さ位置となるまでブレード３１を上昇さ
せるようにしてもよい。この場合には、例えばブレード
３１が上記所定の高さまで上昇すると機械的にオンされ
るリミットスイッチを設けるとともに、上記図３のステ
ップＳ１２を図４のステップＳ１２’に変更し、更にス
テップＳ２１を追加すればよい。すなわちステップＳ１
２’では、電磁弁１３ｂへの通電を断つとともに、所定
量の電流を電磁弁１３ａに流してシリンダ３２を収縮さ
せ、ステップＳ２１で上記リミットスイッチがオフの場
合にはステップＳ１に戻り、オンされるとステップＳ１
１に進む。

【００１９】−第２の実施例− 次に、図５〜図８により本発明の第２の実施例を説明す
る。図５は本実施例におけるブレード制御装置の構成を
示し、対地位置検出装置５１が設けられている以外は図
１と同様である。対地位置検出装置５１は、例えば図６
に示すように、ブレードアーム３１ａの水平位置からの
角度θを検出する角度センサにより構成され、図７に示
すようにθに応じた電流信号Ｉを出力する。ここでθ
は、ブレード３１が接地しているときには所定角度θ’
（＜０）となっており、この位置からブレード３１が上
昇すると、θ＞θ’となる。したがって、上記信号Ｉを
所定値Ｉ’（θ＝θ’のときの値）と比較することによ
りブレード３１が接地しているか否かがマイコン２１内
で判断できる。

【００２０】図８は本実施例における制御手順を示し、
上記図３のステップＳ１０の前にステップＳ３１を追加
したものである。ステップＳ３１では、上記対地位置検
出装置５１の出力ＩがＩ’と等しいか否か、つまりブレ
ード３１が接地しているか否かを判定し、肯定されると
ステップＳ１０に進み、否定されるとステップＳ１１に
進む。すなわち本実施例では、ブレード３１を使用する
作業状態でないことが検出されているときに、走行レバ
ー４１の操作がなされたことが検出されても、ブレード
３１が既に非接地位置にあればブレード３１の上昇動作
は行われない。

【００２１】なお、対地高さ検出装置５１は上述の角度
センサに限定されず、例えばシリンダ３２のストローク
量を検出するセンサであってもよい。また以上の実施例
では、走行状態検出器２４として走行レバー４１の操作
の有無を検出する装置を用いたが、例えば操作レバー４
１の操作量そのものを検出する手段（例えば、ポテンシ
ョメータ）を用いてもよい。あるいは、走行レバー４１
の操作に応じて走行油圧パイロット回路を介して走行用
コントロールバルブを切換えるタイプのものでは、上記
パイロット回路の圧力（走行レバーの操作量に依存す
る）が所定値以上になるとオンする圧力スイッチを設
け、この圧力スイッチのオンにより走行操作がなされた
と判断するようにしてもよい。この場合、パイロット回
路の圧力上昇と走行用コントロールバルブの切換わりと
の間にはタイムラグがあるので、車両が走行を開始する
前にブレードを上昇させることができる。また、操作手
段は上述したアップ・ダウンスイッチに限定されず、機
械式にコントロールバルブ１２を切換えるレバーなどで
もよい。さらに油圧ショベル以外の建設機械に用いられ
るブレード制御装置にも本発明を適用できる。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、ブレードを使用する作
業状態でないことが検出されているときに走行操作がな
されると、操作手段の操作の有無に拘らず自動的にブレ
ードを非接地位置まで上昇するようにしたので、例えば
建設機械の旋回位置によって作業者がブレードの状態を
目視できない場合でも、ブレードを使用しない作業時や
単なる建設機械の移動時にブレードを接地させたまま引
きずりながら走行することがなく、走行時の負荷を不所
望に増大することが防止できる。特にブレードが既に非
接地位置にある場合にはブレードの上昇動作を禁止する
ようにすれば、無駄な動作が行われることがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る建設機械のブレー
ド制御装置を示す構成図。

【図２】走行操作検出器の一例を示す図。

【図３】第１の実施例の動作を説明するフローチャー
ト。

【図４】図３の変形例を示すフローチャート。

【図５】本発明の第２の実施例に係るブレード制御装置
を示す構成図。

【図６】角度センサの検出角度を説明する図。

【図７】上記角度センサの出力特性図。

【図８】第２の実施例の動作を説明するフローチャー
ト。

【図９】ブレードを備えた油圧ショベルの概略側面図。

【符号の説明】

１１ 油圧ポンプ １２ コントロールバルブ １３ａ，１３ｂ 電磁弁 ２１ マイクロコンピュータ ２２ アップ・ダウンスイッチ ２３ ロックスイッチ ２４ 走行操作検出器 ３１ ブレード ３２ ブレード駆動用シリンダ ５１ 対値高さ検出装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレードと、このブレードを接地位置と
   非接地位置との間で昇降する昇降手段と、この昇降手段
   を作動させるために操作される操作手段とを備えた建設
   機械に用いられるブレード制御装置において、 前記ブレードを使用する作業状態か否かを検出するブレ
   ーディング作業検出手段と、 車両の走行操作が行われているか否かを検出する走行操
   作検出手段と、 前記ブレードを使用する作業状態でないことが検出され
   ているときに前記走行操作がなされたことが検出される
   と、前記操作手段による操作の有無に拘らず前記ブレー
   ドを非接地位置まで上昇させるべく前記昇降手段を制御
   する制御手段とを具備することを特徴とする建設機械の
   ブレード制御装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記ブレードを使用す
   る作業状態でないことが検出されているときに前記走行
   操作がなされたことが検出されると、前記昇降手段によ
   る前記ブレードの上昇動作を所定時間だけ行わしめるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の建設機械のブレード制
   御装置。
3. 【請求項３】 前記ブレードが所定の高さまで上昇され
   るのに伴って所定高さ信号を出力する信号出力手段を更
   に備え、前記制御手段は、前記ブレードを使用する作業
   状態でないことが検出されているときに前記走行操作が
   なされたことが検出されると、前記信号手段から所定高
   さ信号が出力されるまで前記昇降手段による前記ブレー
   ドの上昇動作を行わしめることを特徴とする請求項１に
   記載の建設機械のブレード制御装置。
4. 【請求項４】 前記ブレードが接地位置にあるか否かを
   検出するブレード位置検出手段を更に備え、前記制御手
   段は、前記ブレードを使用する作業状態でないことが検
   出されているときに前記走行操作がなされたことが検出
   された場合でも、前記ブレードが非接地位置にあること
   が検出されている場合には、前記昇降手段による前記ブ
   レードの上昇動作を禁止することを特徴とする請求項１
   に記載の建設機械のブレード制御装置。