ブルドーザのブレード支持構造
ブルドーザのブレード支持構造において、ブレードのピッチ制御に係わりなくアングル制御の回転軸が常に同じ鉛直方向を向いた回転軸となることを可能とする。
一定長さを有するピッチ支持リンクの前端部にピッチング継手を配設し、ピッチング軸に偏心円板を係合させ、同偏心円板とブレード背面に配設したブラケットに形成した嵌合孔とを嵌合させる。ブレード背面を回動自在に支持する自在継手の回動中心とピッチング継手の回動中心とで構成するアングル制御時の回転軸を地面に対して鉛直線上に形成する。
一定長さを有するピッチ支持リンクの前端部にピッチング継手を配設し、ピッチング軸に偏心円板を係合させ、同偏心円板とブレード背面に配設したブラケットに形成した嵌合孔とを嵌合させる。ブレード背面を回動自在に支持する自在継手の回動中心とピッチング継手の回動中心とで構成するアングル制御時の回転軸を地面に対して鉛直線上に形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくともブレードのピッチ角及びアングル角を調整可能としたブルドーザにおけるブレード支持構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から周知のように、ブルドーザの前部には排土板（以下、ブレードという。）が配設され、同ブレードの背面は、上下方向に揺動自在としたブレード昇降用フレームの前部によって支持されている。
【０００３】
近年においてブルドーザによる作業性を向上させる目的から、ブレード昇降用フレームの前部に自在継手を配設し、同自在継手よって前記ブレードの背面を３軸方向に回動自在に支持したブレード支持構造が用いられている。これにより、ブレードに対してアングル角、チルト角、ピッチ角を付与することが可能となっている。
【０００４】
アングル角としては、ブレード及びブルドーザを上方から見たとき、ブルドーザの進行方向に対するブレードの姿勢が直角の状態をアングル角がゼロ度の状態という。また、前記自在継手の中心を通る鉛直線を回動中心としてブレードを時計方向及び反時計方向に任意の角度傾けたときの角度、即ち、ゼロ度の状態からブレードを任意の角度傾けたときの角度をアングル角又はアングル角度という。ブレードにアングル角度を持たせた状態をアングル状態、及びブレードにアングル角度を持たせる回動制御をアングル制御という。
【０００５】
チルト角としては、ブレードの後方から見たとき、ブレードの下端縁又は上端縁の状態が水平の状態をチルト角がゼロ度の状態という。また、前記自在継手の回動中心を通りブルドーザの進行方向の軸を回動軸として、同回動軸周りにブレードを時計方向及び反時計方向に任意の角度回動させたときの角度、即ち、ゼロ度からブレードを任意の角度回動させたときの水平線に対する角度をチルト角又はチルト角度という。ブレードにチルト角度を持たせた状態をチルト状態、及びブレードにチルト角度を持たせる回動制御をチルト制御という。
【０００６】
ピッチ角又はピッチ角度は、ブレード及びブルドーザを側方から見たとき、地面に対するブレードの刃先角の角度をいい、予め設定された角度位置からブレードを正のピッチ、あるいは負のピッチへ調整するため、ブレードに対してピッチ角度を持たせる回動制御をピッチ制御という。
【０００７】
上述のアングル制御、チルト制御、及びピッチ制御を行うにあたって、ブルドーザにおけるブレード支持構造のなかでもピッチ制御を行うための構造が各種提案されている。ピッチ制御を行う構造としては、例えば、ブレードのピッチ指示装置（特許文献１参照。）やアングル、チルト及びピッチ制御機構を備えたブルドーザ組立体（特許文献２参照。）などが提案されている。
【０００８】
特許文献１に記載されたピッチ指示装置は、図６に示す構成を備えている。ブレード３０の背面は、ブレード昇降用フレーム１０の先端部に配設した自在継手３１を介してアングル制御用の回動軸、チルト制御用の回動軸及びピッチ制御用の回動軸の３軸方向に対して回動自在に支持されている。ブレード昇降用フレーム１０は、油圧シリンダ２１によって上下方向に揺動自在に配設されている。
【０００９】
ブレード３０の上部と下部とのほぼ中間部の背面には、ブラケット６５が配設され、アングル制御用の一対の油圧シリンダ２２に連結している。左右一対の油圧シリンダ２２をそれぞれ伸長及び縮小させることにより、ブレード３０のアングル角を制御することができる。
【００１０】
ブレード昇降用フレーム１０から立設した支柱部１１にはチルト用のシリンダブラケット７４が配設されている。同シリンダブラケット７４は、ブレード３０の背面に一端を回動自在に取り付けた図示せぬチルト制御用の油圧シリンダの他端と連結している。チルト制御用の油圧シリンダを伸縮させることにより、ブレード３０を自在継手３１の回動中心Ｂ１を中心として回動させ、ブレード３０のチルト角を制御することができる。
【００１１】
前記支柱部１１とブレード３０の上端部との間には、ターンバックル式に伸張、縮小することのできるピッチ支持リンク６０が載架されている。ピッチ支持リンク６０は、一端部側に右ネジが切られ、他端部側に左ネジが切られたネジシャフト６１と、同ネジシャフト６１の端部側にそれぞれ螺合したヨーク６２、６３とを備えている。ヨーク６２とヨーク６３は、ネジシャフト６１の回転により、互いに接近したり、互いに離間したりすることができる。
【００１２】
ヨーク６２の一端部は、ブレード３０の上端部に配設したポスト３２に回転自在に係合している。また、ヨーク６３の一端部は、前記支柱部１１に配設したポスト１２に回転自在に係合している。
【００１３】
ネジシャフト６１を回転させることにより、ヨーク６２とヨーク６３との間隔を調整することができ、ポスト３２の回動中心Ｐ１をブルドーザの進行方向に対して前後方向に移動させることができる。ポスト３２の回動中心Ｐ１を前後方向に移動させることにより、ブレード３０のピッチ角を制御することができる。その結果、図中矢印Ｐで示すようにブレード３０のピッチ制御が可能となる。
【００１４】
特許文献２に記載されたブルドーザ組立体は、図７、図８に示す構成を備えている。図８は、図７のＭ−Ｍ断面図を示している。尚、図６と同じ構成部材については図６で用いたと同じ符号を用いて、以下においてはその説明を省略する。また、本願明細書においては、本願発明及び従来例において同じ構成部材については、同じ部材符号を用いている。
【００１５】
図８に示すように、ブレード昇降用フレーム１０の支柱部１１の中段には、ブレード３０の背面部中央を回転自在に支持する自在継手３１が配設されている。ブレード３０の下部中央にはブラケット３３が配設され、ブラケット３３に支承された回転軸に対してピッチ支持リンク８０の一端部が係合している。
【００１６】
ピッチ支持リンク８０の他端部は、ボルト８５により支柱部１１からの取り付け位置が調整可能なピン保持ブラケット８２に係合している。ピン保持ブラケット８２は、支柱部１１との間に介在させるシムプレート８３の厚さによって、支柱部１１からの取り付け位置を調整することができる。
【００１７】
異なる厚みＨ１、Ｈ２を有するシムプレート８３、８４を支柱部１１とピン保持ブラケット８２との間に介在させることによって、ピッチ支持リンク８０のブレード３０側への突出量を調整することができ、ブレード３０のピッチ角を制御することができる。
【００１８】
特許文献１や特許文献２に記載したようなピッチ制御を行うための構造では、図６におけるピッチ支持リンク６０又は図８におけるピッチ支持リンク８０の先端部における回動中心Ｐ１を、ブルドーザの進行方向に対する前後方向に移動させている構成となっている。回動中心Ｐ１を前後方向に移動させることにより、ブレード３０のピッチ角を制御することができる。しかし、ブレード３０のピッチ角を制御するために回動中心Ｐ１を前後方向に移動させる構成では、次のような幾つかの問題が生じる。
【００１９】
まず１つの問題として、ブレード３０のアングル制御を行う回動軸ＰＡは、図６や図８で示すように、自在継手３１の回動中心Ｂ１と、前記回動中心Ｐ１とを結んだ線によって形成される。しかし、ブレード３０のピッチ角を制御するために回動中心Ｐ１を前後方向に移動させることにともなって、ブレード３０のアングル制御を行う回動軸ＰＡは、地面に対して傾斜した状態となり、地面に対して鉛直方向を維持しておくことができなくなる。
【００２０】
このため、ピッチ角の制御が行われた後のブレード３０では、アングル制御を行う回動軸ＰＡが地面に対して傾斜し、同傾斜した回動軸ＰＡを回動軸としてブレード３０のアングル制御が行われることになる。したがって、ブレード３０を地面に対して平行な面内でアングル制御を行うことができなくなる。
【００２１】
また、ピッチ角の制御が行われた後のブレード３０では、ブレード３０を地面に対して平行な面内でアングル制御を行うことができないため、例えば、ブルドーザで整地作業を行う際に、ブルドーザの進行中にブレード３０に対してアングル制御を行うと、ブレード３０の下辺が地面に対して非平行状態となってしまう。そのため、チルト制御を併用してブレード３０の下辺が地面に対して平行状態となるように修正する必要がある。このように、作業性能の低いピッチ制御構造となっているため、整地作業の作業精度が低下し、作業能率が低下するといった問題が生じている。
【００２２】
これらの問題は、ピッチ制御に伴ってアングル制御を行うための回動軸ＰＡの姿勢が変化してしまうことによるものである。また、回動軸ＰＡの軸線上に、チルト制御用油圧シリンダ端部の回動中心Ｔ１（図６、図８参照。）が配設されていないときには、アングル制御時にブレード３０のチルト角も同時に変化してしまうことになる。このため、アングル制御を行ったときには同時にチルト制御を行うことが必要となる。
【特許文献１】米国特許第６２４７５４０号明細書
【特許文献２】米国特許第５４４７２０４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本願発明は、上記従来例の有していた問題点に着目してなされたもので、ピッチ制御を行っても、アングル制御を行うための回動軸ＰＡの姿勢を変えないようにしたブレード支持構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本願発明の課題は、請求の範囲第１項〜第４項に記載された各発明により達成することができる。
即ち、本願発明では請求の範囲第１項に記載したように、少なくともブレードのピッチ角及びアングル角を調整可能としたブルドーザのブレード支持構造において、ブレード昇降用フレームの前部に配設され、前記ブレードを回動自在に、かつ同ブレードの背面を支持する自在継手と、一端を前記ブレード昇降用フレームに回動自在に支持され、他端をブレード背面のブラケット側に接続するピッチ支持リンクと、前記ピッチ支持リンクの他端と前記ブレード背面のブラケットとを接続するピッチング継手とを備え、前記ピッチング継手は、前記ピッチング継手の回動中心と前記ブレード背面との間隔を調整可能とする機構を有し、前記ブレードのチルト角がゼロ度のときにおける前記自在継手の回転中心とピッチング継手の回動中心とが常に同一鉛直線上に配設されてなるブレード支持構造を最も主要な特徴としている。
【００２５】
また、請求の範囲第２項に記載したように、前記ピッチング継手と前記ブレード背面との間隔を調整可能とする機構として、前記ピッチング継手のピッチング軸を偏心円板に対して回動自在に支持し、同偏心円板に嵌合する嵌合孔を前記ブレード背面のブラケットに形成したことを主要な特徴としている。
【００２６】
更に、請求の範囲第３項、第４項に記載したように、偏心円板とピッチング継手のピッチング軸とを一体的に回転可能に構成又は相対回転可能に構成したことを主要な特徴としている。
【発明の効果】
【００２７】
本発明では、ピッチング継手をピッチ支持リンクによって支持しており、しかもピッチング継手とブレードの背面との間隔を調整することによりブレードに対するピッチ制御を行っている。このため、ブレードのチルト角がゼロ度のときにおいては、ピッチング継手の回動中心と自在継手の回動中心とを結んだブレードのアングル制御を行う回動軸は、ブレードに対してピッチ制御を行っても常に同じ鉛直線上に存在することになる。
【００２８】
これによって、ブレードのチルト制御が行われた後であっても、アングル制御を行う時には、ブレードは常に同じ鉛直線回りで回動することができ、ブレードの下辺を地面に対して平行状態を維持した状態のまま回動させることができる。
【００２９】
ピッチング継手の回動中心とブレードの背面との間隔を調整する機構としては、ピッチング継手とブレード背面のブラケットとの間又はブレード背面のブラケット上に形成することができる。前記調整する機構としては、ターンバックル式のような２点間の間隔を調整することのできる公知の間隔調整機構、あるいは請求の範囲第２項に記載したような偏心円板と同偏心円板に嵌合する嵌合孔を有したブレード背面のブラケットとの組み合わせ等により構成することができる。
【００３０】
請求の範囲第２項に記載したような、ピッチング継手の回動中心とブレードの背面との間隔を調整する機構を用いたときには、次のようにしてピッチング継手の回動中心とブレードの背面との間隔を調整することができる。
【００３１】
即ち、ピッチング継手のピッチング軸に装着した偏心円板をブレード背面のブラケットの嵌合孔に嵌合させた状態から、偏心円板を前記ピッチング継手のピッチング軸の中心を回動中心として回動させる。これによって、ピッチング継手のピッチング軸と偏心円板の偏心中心との前後方向における距離、即ち、ブルドーザの進行方向に対しての前後方向における距離を変化させることができる。
【００３２】
また、ピッチング継手は一定の長さを有するピッチ支持リンクによって支持することができ、ピッチング継手が前記前後方向に移動するのを確実に防止できる。このとき、ピッチング継手のピッチング軸を基準として偏心円板が前記前後方向に移動し、偏心円板に嵌合しているブレード背面のブラケットがブレードとともに前記前後方向に移動する。
【００３３】
これによって、ピッチング継手の回動中心を前記前後方向に移動させることなく、ピッチング継手の回動中心とブレード背面との間隔を調整することができ、ブレードに対してピッチ制御を行うことができる。
【００３４】
しかも、ピッチング継手の回動中心と前記ブレードを回動自在に支持する自在継手の回動中心とを結んだアングル制御時の回動軸は、ブレードのチルト角がゼロ度の時には、常に鉛直線となっている。このため、ピッチ制御を行った後にアングル制御を行っても、ブレードのチルト姿勢に変化が生じない。
【００３５】
ピッチング継手のピッチング軸と偏心円板との関連構成としては、請求の範囲第３項に記載したように、偏心円板を回動させたときに、ピッチング継手のピッチング軸も偏心円板と共にピッチング継手のピッチング軸の軸を中心として回動させる構成とすることができる。このときの構成としては、ピッチング継手のピッチング軸と偏心円板とを一体成型にて形成した構成とすることができる。
【００３６】
また、ピッチング継手のピッチング軸と偏心円板とを別体にて形成し、ピッチング継手のピッチング軸の端部を、例えば、六角断面形状に形成するとともに、偏心円板に前記六角断面形状の端部と嵌合する内周面の断面形状が六角形の嵌合孔を形成して、同嵌合孔にピッチング継手のピッチング軸の端部を嵌合させた構成等とすることもできる。あるいは、ピッチング継手のピッチング軸と偏心円板とを溶接等により固定することもできる。
【００３７】
また、ピッチング継手のピッチング軸と偏心円板との関連構成としては、請求の範囲第４項に記載したように、偏心円板をピッチング継手のピッチング軸周りで回動させる構成とすることもできる。このときの構成としては、ピッチング継手のピッチング軸とは別体に形成した偏心円板を、ピッチング継手のピッチング軸の端部に軸着させた構成とすることができる。これにより、偏心円板の回転とピッチング継手のピッチング軸の回転とをそれぞれ独立させて行うことができ、偏心円板とピッチング継手のピッチンク軸とは互いに相対的に回転することができる。
【００３８】
いずれの構成においても、偏心円板を回動させることでブレードに対してピッチ制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、ブレード支持構造を示す側面図である。（実施例）
【図２】図２は、ブレード支持構造を示す斜視図である。（実施例）
【図３】図３は、ブレード支持構造のうちでピッチ制御を行うための構造の要部斜視図である。（実施例）
【図４】図４は、ブレードのピッチ制御、アングル制御を行ったときの説明図である。（実施例）
【図５】図５は、ブレードのピッチ制御、アングル制御を行ったときの説明図である。（従来例）
【図６】図６は、ブレード支持構造の斜視図である。（実施例１）
【図７】図７は、ブレード支持構造の斜視図である。（実施例２）
【図８】図８は、図７のＭ−Ｍ断面図である。（実施例２）
【符号の説明】
【００４０】
１ ブルドーザ
１０ ブレード昇降用フレーム
１１ 支柱部
１２ ポスト
１３ 貫通孔
３０ ブレード
３１ 自在継手
３２ ポスト
４０ ピッチング継手
４１ ピッチング軸
４１ａ 第１軸部
４１ｂ 第２軸部
４２、４２’ 偏心円板
４２ａ フランジ部
４３ マーク
４４ 突起
４５ 摩擦板
４８ ブラケット
４８ａ、４８ａ’ 嵌合孔
４８ｂ、４８ｂ’ 板部
４８ｃ マーク
５０ ピッチ支持リンク
５１ 軸受部材
６０ ピッチ支持リンク
６１ ネジシャフト
６２、６３ ヨーク
７０ ピッチ支持リンク
７２ ピッチ継手
８０ ピッチ支持リンク
８２ ピン保持ブラケット
Ｂ１ 回動中心
ＧＬ 地面
ＰＡ 回動軸
Ｐ１ 回動中心
Ｓ１、Ｓ２ 軸心
Ｔ１ 回動中心
Ｙ 鉛直軸
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
本発明の好適な実施の形態に係わるブルドーザにおけるブレード支持構造について添付図面に基づいて以下において具体的に説明する。本願発明のブレード支持構造は、以下で説明する実施例に限定されるものではなく、ピッチング継手とブレードの背面との間隔を調整することができる構成であれば、多様な構成のものを採用することができる。
【００４２】
また、自在継手、ピッチング継手及びチルト制御用のブラケットの配設関係は、実施例の配置関係に限定されるものではなく、本願発明を実施することのできる配置関係であれば他の配置関係とすることができるものである。
【００４３】
尚、本願発明に係わる実施例を説明するにあたり、従来例の図６〜図８で用いた部材と同じ機能を奏する構成部材については、同じ部材符号を用いて、同部材についての説明を省略している。
【実施例】
【００４４】
図１は、本願発明に係わるブレード支持構造を備えたブルドーザ１の側面図である。ブルドーザ１の前方にはブレード昇降用フレーム１０が配設され、同ブレード昇降用フレーム１０は油圧シリンダ２１によって上下方向に揺動回動することができる。
【００４５】
図１、図２に示すように、ブレード３０の背面は、ブレード昇降用フレーム１０の前部に配設した自在継手３１によって回動自在に支持されている。ピッチ支持リンク５０の一端部にはピッチング継手４０が配設されている。ピッチ支持リンク５０の他端部は、ブレード昇降用フレーム１０から立設した支柱部１１に開口した貫通孔１３内を緩挿して、支柱部１１に固定したブラケット５２に回動自在に支持されている。
【００４６】
図２に示すように、ピッチング継手４０は、ブレード３０の背面に配設したブラケット４８と接続している。ブレード３０にチルト角を与えるチルト制御用油圧シリンダ２３は、一端部がブレード３０の背面側に回動自在に支持され、他端部が支柱部１１に配設したブラケット２７に回動自在に支持されている。
【００４７】
ブレード３０にアングル角を与える一対のアングル制御用油圧シリンダ２２は、各一端部をブレード昇降用フレーム１０に回動自在に支持され、他端部をブレード３０の背面に配設した一対のブラケット２５に回動自在に支持されている。
【００４８】
ブレード３０のチルト角がゼロ度のとき、自在継手３１の回動中心Ｂ１、ピッチング継手４０の回動中心Ｐ１及びブラケット２７の回動中心Ｔ１は、同一鉛直線Ｙ上に配設されている。
【００４９】
一対のアングル制御用油圧シリンダ２２を互い違いに伸縮させることで、ブレード３０を自在継手３１の回動中心Ｂ１とピッチング継手４０の回動中心Ｐ１とを結んだ回動軸ＰＡを回動中心線として図２における矢印Ａ方向に回動させることができる。これにより、ブレード３０のアングル制御を行うことができる。
【００５０】
チルト制御用油圧シリンダ２３を伸縮させることで、自在継手３１の回動中心Ｂ１を通り前記鉛直線Ｙに直交する軸線Ｚを回動中心線として、ブレード３０を図２における矢印Ｔ方向に回動させることができる。これにより、ブレード３０のチルト制御を行うことができる。
【００５１】
ブレード３０のピッチ制御は、ピッチング継手４０とブレード３０の背面との間隔を調整することで行うことができる。即ち、自在継手３１の回動中心Ｂ１を通り前記鉛直線Ｙ及び前記軸線Ｚに直交する軸線Ｘを回動中心線として、ピッチング継手４０とブレード３０の背面との間隔を調整することで、ブレード３０を図２における矢印Ｐ方向に回動させることができる。ブレード３０のピッチ制御については、図３を用いて説明する。
【００５２】
図３は、ブレード３０のピッチ制御の構成を理解し易くするため、一対の偏心円板４２、４２’とピッチング軸４１及び偏心円板４２をブレード４８に固定するための摩擦板４５を組み立てる前の状態と、組み立ててブレード４８ｂに取り付けた状態とを合わせて示している。
【００５３】
前記軸線Ｘ、鉛直線Ｙ（回動軸ＰＡ）及び軸線Ｚは、自在継手３１の回動中心Ｂ１を交点として直交する３軸となっている。ブレード３０をアングル制御するときの回動軸ＰＡは、ブレード３０のチルト角がゼロ度のとき、鉛直線Ｙと一致する。ブレード３０に対してチルト制御が行われたときには、回動軸ＰＡは、軸線Ｚを回動中心線として図２の矢印Ｔ方向に回動を行い、鉛直線Ｙを含む同一平面上で傾くことになる。
【００５４】
また、ブレード３０のピッチ制御は、ピッチング継手４０とブレード３０の背面との間隔が調整されることにより行われる。このため、ピッチング継手４０の回動中心Ｐ１は、チルト制御が行われていなければ、ブレード３０のピッチ角に係わりなく常に鉛直線Ｙ上に存在することになる。
【００５５】
つまり、チルト制御が行われていなければ、ブレード３０に対してピッチ制御を行った後であっても、アングル制御においてブレード３０は常に鉛直線Ｙを回動中心線として回動することができる。
【００５６】
図３を用いてピッチ制御を行う構成について説明する。ピッチング継手４０のピッチング軸４１は、球形状の第１軸部４１ａと同第１軸部４１ａの両端にそれぞれ延設された円柱状の第２軸部４１ｂ、４１ｂ’とから構成されている。第１軸部４１ａは、ピッチ支持リンク５０の先端に取り付けられた２分割型の軸受部材５１に係合している。
【００５７】
２分割型の軸受部材５１の内周面は、第１軸部４１ａの球形形状と補完する形状に形成されており、第１軸部４１ａを回動自在に支持している。２分割型の軸受部材５１は、ボルト５３により一体的に固定することができる。
【００５８】
第２軸部４１ｂ、４１ｂ’の軸心Ｓ１と偏心円板４２、４２’の軸心Ｓ２とが間隔Ｅを隔てた状態で各第２軸部４１ｂ、４１ｂ’にそれぞれ軸着されている。偏心円板４２、４２’はそれぞれブラケット４８の板部４８ｂ、４８ｂ’に形成した嵌合孔４８ａ、４８ａ’と嵌合している。
【００５９】
ブラケット４８はブレード３０の背面に配設されている。一対の偏心円板４２、４２’のうち一方の偏心円板４２には、フランジ部４２ａが形成され、フランジ部４２ａの一部には切り欠き部４２ｂが形成されている。
【００６０】
偏心円板４２を板部４８ｂに形成した嵌合孔４８ａと嵌合させて、フランジ部４２ａを板部４８ｂの上面側に載置した後、板部４８ｂの下面側に分割された摩擦板４５を配置してボルト４６によりフランジ部４２ａと摩擦板４５とを締着させることで、偏心円板４２を板部４８ｂに固定することができる。
【００６１】
一対の偏心円板４２、４２’のうち図３の下方側に配設される偏心円板４２’は、ブラケット４８の下側に配設した板部４８ｂ’に形成した段差部付きの嵌合孔４８ａ’に嵌合させておくことができる。あるいは、下方側の偏心円板４２’に板部４８ｂ’上に載置できるフランジ部を形成しておくこともできる。
【００６２】
上述した構成では、一対の偏心円板４２、４２’とピッチング軸４１とは相対回転自在に構成されている例について説明を行ったが、一対の偏心円板４２、４２’とピッチング軸４１とは一体的に回転するように構成することもできる。この場合には、一対の偏心円板４２，４２’とピッチング軸４１とを一体に成型することによっても、第２軸部４１ｂと偏心円板との嵌合部における嵌合形状を多角形状等に形成することによっても、一対の偏心円板４２、４２’とピッチング軸４１とが一体回転するように構成することができる。
【００６３】
また、一対の偏心円板４２、４２’とピッチング軸４１とを溶接により結合することによっても、一対の偏心円板４２、４２’及びピッチング軸４１の一部又は全部を鋳造又は鍛造等により形成することによっても、一対の偏心円板４２、４２’とピッチング軸４１とが一体回転するように構成することができる。
【００６４】
前記偏心円板４２の切り欠き部４２ｂ周縁には、複数のマーク４３が形成されており、板部４８ｂ上に形成したマーク４８ｃと前記マーク４３との位置合わせを行うことにより、偏心円板４２の第２軸部４１ｂの軸心Ｓ１回りに回動する回動量を調整することができる。
【００６５】
このとき、第２軸部４１ｂを備えたピッチング軸４１はピッチ支持リンク５０に固定された軸受部材５１によって支持拘束されているので、第２軸部４１ｂの軸心Ｓ１の位置は移動しない。
【００６６】
偏心円板４２上には複数の突起４４が固定されており、同突起４４に図３中に２点斜線にて示したパイプ材９１等の回動工具を当接させ、偏心円板４２に回転トルクを与えることで偏心円板４２を第２軸部４１ｂの軸心Ｓ１回りに回動させることができる。偏心円板４２を回動させたときの回動量は、前記マーク４８ｃと前記マーク４３との間での位置合わせにより調整することができる。
【００６７】
偏心円板４２を回動させるときは、前記ボルト４６を緩めて摩擦板４５との締着状態を解除しておく。偏心円板４２の回動後は、ボルト４６を締めて偏心円板４２のフランジ部４２ａと摩擦板４５とによって偏心円板４２を板部４８ｂに固定する。
【００６８】
偏心円板４２’においても偏心円板４２と同様に、同偏心円板４２’を回動させる図示せぬ突起及びマークを用いて第２軸部４１ｂ’の軸心Ｓ１を回動中心として回動させることができる。
【００６９】
一対の偏心円板４２、４２’とピッチング軸４１とを一体的に回転するように構成した場合には、偏心円板４２の回動により偏心円板４２’も一体的に回動させることができる。
【００７０】
一対の偏心円板４２，４２’が第２軸部４１ｂの軸心Ｓ１回りに回動することにより、図３中の矢印Ｐ２で示すように偏心円板４２、４２’は前後方向に移動する。これにより、偏心円板４２、４２’にそれぞれ嵌合している嵌合孔４８ａ、４８ａ’を介してブラケット４８は、図３中の矢印Ｐ２で示すように前後に移動する。これにより、図２中の矢印Ｐに示したようにブレード３０のピッチ制御を行うことができる。
【００７１】
ピッチング継手４０における上述した構成により、ピッチ支持リンク５０前端部に配設したピッチ継手４０の回動中心Ｐ１を前記鉛直線Ｙ上に維持したままの状態で、ブレード３０のピッチ制御を行うことができる。このため、ブレード３０に対するピッチ制御状態に係わりなく、前記鉛直線Ｙ回りでブレード３０に対してアングル制御を行うことができる。
【００７２】
尚、ブレード３０に対してピッチ制御を行う場合、厳密に見るとブラケット４８の板部４８ｂ、４８ｂ’は図３中の矢印Ｐ２の円弧状軌跡で移動し、同円弧状軌跡は図２に示したＸ軸周りの円弧とは必ずしも一致していない。そのため、ピッチ継手４０の回動中心Ｐ１は前記鉛直軸Ｙから僅かのズレを生じることになる。しかし、同ズレのズレ量は大きなものではなく、実際上は上述したとおりピッチ継手４０の回動中心Ｐ１は鉛直軸Ｙ上に維持されているものとみなしても問題がない。
【００７３】
これによって、ブレード３０の下端縁を地面に対して平行状態を維持した状態でブレード３０のアングル制御を行うことができる。このことを図４、図５を用いて更に説明する。
【００７４】
図４は、本願発明に係わる構成を備えたブレード支持構造を用いてピッチ制御を行った後にアングル制御を行った場合についての説明図である。図５は、従来例のようにピッチ支持リンク７０の長さを調整することによりピッチ制御を行うブレード支持構造を用いて、ピッチ制御後にアングル制御を行った場合についての説明図である。尚、図４及び図５はともに、ブレード３０に対してチルト制御が行われていない状態での説明図となっている。
【００７５】
図４（ａ）は、上述した偏心円板を回動させてブレード３０にピッチ制御を行った状態を示している。実線で示す状態がピッチ制御を行う前の状態を示し、点線で示す状態が後方側にブレード３０をピッチ制御した状態を示している。上述したように、本願発明のブレード支持構造でピッチ制御を行っても、自在継手３１の回動中心Ｂ１とピッチング継手４０の回動中心Ｐ１とを結んだアングル制御時の回動軸ＰＡは、鉛直線Ｙ上から外れることがない。
【００７６】
図５（ａ）は、ピッチ支持リンク７０に配設したターンバックル７１を回動させてブレード３０にピッチ制御を行った状態を示している。実線で示す状態がピッチ制御を行う前の状態を示し、点線で示す状態が後方側にブレード３０がピッチ制御された状態を示している。ターンバックル７１を縮小させることによりピッチ支持リンク７０の長さが短くなり、ピッチ継手７２が後方側に移動する。このため、自在継手３１の回動中心Ｂ１とピッチング継手４０の回動中心Ｐ１とを結んだアングル制御時の回動軸ＰＡは、鉛直線Ｙから外れて後方に傾いた状態となる。
【００７７】
図４（ａ）の点線で示すようにピッチ制御を行ったブレード３０に対して、次にアングル制御を行ったときのブレード３０の斜め側面図を図４（ｂ）で示し、ブレード３０の正面図を図４（ｃ）に示している。同様に、図５（ａ）の点線で示すようにピッチ制御を行ったブレード３０に対して、次にアングル制御を行ったときのブレード３０の斜め側面図を図５（ｂ）で示し、ブレード３０の正面図を図５（ｃ）に示している。
【００７８】
図４（ｂ）、（ｃ）及び図５（ｂ）、（ｃ）における点線状態と２点鎖線状態とは、それぞれ図４（ａ）及び図５（ａ）のピッチ制御を行った点線状態から、異なったアングル角回動させた状態を示している。図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、アングル制御を行ってブレード３０に対して異なったアングル角の状態にしても、ブレード３０の下端縁は地面に対して平行な状態を維持しておくことができる。
【００７９】
これに対して、図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、ピッチ制御を行った状態からブレード３０の下端縁は地面に対して傾いた状態となっており、この状態からアングル制御を行うとブレード下端縁の一端部は距離Ｄの範囲で上下動することになる。
【００８０】
このため、アングル制御を行った後にブレード３０の下端縁が地面ＧＬに対して平行な状態となるようにチルト制御を行わなければならなくなる。しかも、ブレード３０のアングル角を変更するたび毎にチルト制御を行ってブレード３０の下端縁が地面ＧＬに対して平行な状態となるようにしなければならない。
【００８１】
このように、本願発明では、ブレード３０のピッチ制御状態に係わりなく、ブレード３０の下端縁を地面と平行状態を維持させたまま、ブレード３０を地面に平行な面内でアングル制御を行うことが可能となる。このため、整地作業における良好な作業精度と高い作業性能を実現させることができる。
【００８２】
なお、上述の説明において偏心円板を手動にて回動させ、摩擦板を用いて回動した偏心円板をブラケットに固定する構成について説明を行ったが、本願発明は同構成に限定されるものではなく、例えば調整ネジ、油圧シリンダ等の駆動手段を用いて偏心円板の回動及び固定を行う構成としてもよい。
【００８３】
また、上述したように実施例では、図１に示すようにチルト制御用シリンダ２３の一端部を回動自在に支持しているブラケット２７の回動中心Ｔ１も鉛直線Ｙ上に配設している。このため、アングル制御時に前記回動中心Ｔ１の位置が移動することがなく、アングル制御時にブレード３０のチルト角が変化してしまうことがない。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
少なくとも２軸回りの回転による回転制御を行うものにおいて、一方の軸周りの回動にとって他方の軸回りの回転軸が移動しないことを必要とする装置等において、本願発明を適用することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくともブレードのピッチ角及びアングル角を調整可能としたブルドーザにおけるブレード支持構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から周知のように、ブルドーザの前部には排土板（以下、ブレードという。）が配設され、同ブレードの背面は、上下方向に揺動自在としたブレード昇降用フレームの前部によって支持されている。
【０００３】
近年においてブルドーザによる作業性を向上させる目的から、ブレード昇降用フレームの前部に自在継手を配設し、同自在継手よって前記ブレードの背面を３軸方向に回動自在に支持したブレード支持構造が用いられている。これにより、ブレードに対してアングル角、チルト角、ピッチ角を付与することが可能となっている。
【０００４】
アングル角としては、ブレード及びブルドーザを上方から見たとき、ブルドーザの進行方向に対するブレードの姿勢が直角の状態をアングル角がゼロ度の状態という。また、前記自在継手の中心を通る鉛直線を回動中心としてブレードを時計方向及び反時計方向に任意の角度傾けたときの角度、即ち、ゼロ度の状態からブレードを任意の角度傾けたときの角度をアングル角又はアングル角度という。ブレードにアングル角度を持たせた状態をアングル状態、及びブレードにアングル角度を持たせる回動制御をアングル制御という。
【０００５】
チルト角としては、ブレードの後方から見たとき、ブレードの下端縁又は上端縁の状態が水平の状態をチルト角がゼロ度の状態という。また、前記自在継手の回動中心を通りブルドーザの進行方向の軸を回動軸として、同回動軸周りにブレードを時計方向及び反時計方向に任意の角度回動させたときの角度、即ち、ゼロ度からブレードを任意の角度回動させたときの水平線に対する角度をチルト角又はチルト角度という。ブレードにチルト角度を持たせた状態をチルト状態、及びブレードにチルト角度を持たせる回動制御をチルト制御という。
【０００６】
ピッチ角又はピッチ角度は、ブレード及びブルドーザを側方から見たとき、地面に対するブレードの刃先角の角度をいい、予め設定された角度位置からブレードを正のピッチ、あるいは負のピッチへ調整するため、ブレードに対してピッチ角度を持たせる回動制御をピッチ制御という。
【０００７】
上述のアングル制御、チルト制御、及びピッチ制御を行うにあたって、ブルドーザにおけるブレード支持構造のなかでもピッチ制御を行うための構造が各種提案されている。ピッチ制御を行う構造としては、例えば、ブレードのピッチ指示装置（特許文献１参照。）やアングル、チルト及びピッチ制御機構を備えたブルドーザ組立体（特許文献２参照。）などが提案されている。
【０００８】
特許文献１に記載されたピッチ指示装置は、図６に示す構成を備えている。ブレード３０の背面は、ブレード昇降用フレーム１０の先端部に配設した自在継手３１を介してアングル制御用の回動軸、チルト制御用の回動軸及びピッチ制御用の回動軸の３軸方向に対して回動自在に支持されている。ブレード昇降用フレーム１０は、油圧シリンダ２１によって上下方向に揺動自在に配設されている。
【０００９】
ブレード３０の上部と下部とのほぼ中間部の背面には、ブラケット６５が配設され、アングル制御用の一対の油圧シリンダ２２に連結している。左右一対の油圧シリンダ２２をそれぞれ伸長及び縮小させることにより、ブレード３０のアングル角を制御することができる。
【００１０】
ブレード昇降用フレーム１０から立設した支柱部１１にはチルト用のシリンダブラケット７４が配設されている。同シリンダブラケット７４は、ブレード３０の背面に一端を回動自在に取り付けた図示せぬチルト制御用の油圧シリンダの他端と連結している。チルト制御用の油圧シリンダを伸縮させることにより、ブレード３０を自在継手３１の回動中心Ｂ１を中心として回動させ、ブレード３０のチルト角を制御することができる。
【００１１】
前記支柱部１１とブレード３０の上端部との間には、ターンバックル式に伸張、縮小することのできるピッチ支持リンク６０が載架されている。ピッチ支持リンク６０は、一端部側に右ネジが切られ、他端部側に左ネジが切られたネジシャフト６１と、同ネジシャフト６１の端部側にそれぞれ螺合したヨーク６２、６３とを備えている。ヨーク６２とヨーク６３は、ネジシャフト６１の回転により、互いに接近したり、互いに離間したりすることができる。
【００１２】
ヨーク６２の一端部は、ブレード３０の上端部に配設したポスト３２に回転自在に係合している。また、ヨーク６３の一端部は、前記支柱部１１に配設したポスト１２に回転自在に係合している。
【００１３】
ネジシャフト６１を回転させることにより、ヨーク６２とヨーク６３との間隔を調整することができ、ポスト３２の回動中心Ｐ１をブルドーザの進行方向に対して前後方向に移動させることができる。ポスト３２の回動中心Ｐ１を前後方向に移動させることにより、ブレード３０のピッチ角を制御することができる。その結果、図中矢印Ｐで示すようにブレード３０のピッチ制御が可能となる。
【００１４】
特許文献２に記載されたブルドーザ組立体は、図７、図８に示す構成を備えている。図８は、図７のＭ−Ｍ断面図を示している。尚、図６と同じ構成部材については図６で用いたと同じ符号を用いて、以下においてはその説明を省略する。また、本願明細書においては、本願発明及び従来例において同じ構成部材については、同じ部材符号を用いている。
【００１５】
図８に示すように、ブレード昇降用フレーム１０の支柱部１１の中段には、ブレード３０の背面部中央を回転自在に支持する自在継手３１が配設されている。ブレード３０の下部中央にはブラケット３３が配設され、ブラケット３３に支承された回転軸に対してピッチ支持リンク８０の一端部が係合している。
【００１６】
ピッチ支持リンク８０の他端部は、ボルト８５により支柱部１１からの取り付け位置が調整可能なピン保持ブラケット８２に係合している。ピン保持ブラケット８２は、支柱部１１との間に介在させるシムプレート８３の厚さによって、支柱部１１からの取り付け位置を調整することができる。
【００１７】
異なる厚みＨ１、Ｈ２を有するシムプレート８３、８４を支柱部１１とピン保持ブラケット８２との間に介在させることによって、ピッチ支持リンク８０のブレード３０側への突出量を調整することができ、ブレード３０のピッチ角を制御することができる。
【００１８】
特許文献１や特許文献２に記載したようなピッチ制御を行うための構造では、図６におけるピッチ支持リンク６０又は図８におけるピッチ支持リンク８０の先端部における回動中心Ｐ１を、ブルドーザの進行方向に対する前後方向に移動させている構成となっている。回動中心Ｐ１を前後方向に移動させることにより、ブレード３０のピッチ角を制御することができる。しかし、ブレード３０のピッチ角を制御するために回動中心Ｐ１を前後方向に移動させる構成では、次のような幾つかの問題が生じる。
【００１９】
まず１つの問題として、ブレード３０のアングル制御を行う回動軸ＰＡは、図６や図８で示すように、自在継手３１の回動中心Ｂ１と、前記回動中心Ｐ１とを結んだ線によって形成される。しかし、ブレード３０のピッチ角を制御するために回動中心Ｐ１を前後方向に移動させることにともなって、ブレード３０のアングル制御を行う回動軸ＰＡは、地面に対して傾斜した状態となり、地面に対して鉛直方向を維持しておくことができなくなる。
【００２０】
このため、ピッチ角の制御が行われた後のブレード３０では、アングル制御を行う回動軸ＰＡが地面に対して傾斜し、同傾斜した回動軸ＰＡを回動軸としてブレード３０のアングル制御が行われることになる。したがって、ブレード３０を地面に対して平行な面内でアングル制御を行うことができなくなる。
【００２１】
また、ピッチ角の制御が行われた後のブレード３０では、ブレード３０を地面に対して平行な面内でアングル制御を行うことができないため、例えば、ブルドーザで整地作業を行う際に、ブルドーザの進行中にブレード３０に対してアングル制御を行うと、ブレード３０の下辺が地面に対して非平行状態となってしまう。そのため、チルト制御を併用してブレード３０の下辺が地面に対して平行状態となるように修正する必要がある。このように、作業性能の低いピッチ制御構造となっているため、整地作業の作業精度が低下し、作業能率が低下するといった問題が生じている。
【００２２】
これらの問題は、ピッチ制御に伴ってアングル制御を行うための回動軸ＰＡの姿勢が変化してしまうことによるものである。また、回動軸ＰＡの軸線上に、チルト制御用油圧シリンダ端部の回動中心Ｔ１（図６、図８参照。）が配設されていないときには、アングル制御時にブレード３０のチルト角も同時に変化してしまうことになる。このため、アングル制御を行ったときには同時にチルト制御を行うことが必要となる。
【特許文献１】米国特許第６２４７５４０号明細書
【特許文献２】米国特許第５４４７２０４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本願発明は、上記従来例の有していた問題点に着目してなされたもので、ピッチ制御を行っても、アングル制御を行うための回動軸ＰＡの姿勢を変えないようにしたブレード支持構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本願発明の課題は、請求の範囲第１項〜第４項に記載された各発明により達成することができる。
即ち、本願発明では請求の範囲第１項に記載したように、少なくともブレードのピッチ角及びアングル角を調整可能としたブルドーザのブレード支持構造において、ブレード昇降用フレームの前部に配設され、前記ブレードを回動自在に、かつ同ブレードの背面を支持する自在継手と、一端を前記ブレード昇降用フレームに回動自在に支持され、他端をブレード背面のブラケット側に接続するピッチ支持リンクと、前記ピッチ支持リンクの他端と前記ブレード背面のブラケットとを接続するピッチング継手とを備え、前記ピッチング継手は、前記ピッチング継手の回動中心と前記ブレード背面との間隔を調整可能とする機構を有し、前記ブレードのチルト角がゼロ度のときにおける前記自在継手の回転中心とピッチング継手の回動中心とが常に同一鉛直線上に配設されてなるブレード支持構造を最も主要な特徴としている。
【００２５】
また、請求の範囲第２項に記載したように、前記ピッチング継手と前記ブレード背面との間隔を調整可能とする機構として、前記ピッチング継手のピッチング軸を偏心円板に対して回動自在に支持し、同偏心円板に嵌合する嵌合孔を前記ブレード背面のブラケットに形成したことを主要な特徴としている。
【００２６】
更に、請求の範囲第３項、第４項に記載したように、偏心円板とピッチング継手のピッチング軸とを一体的に回転可能に構成又は相対回転可能に構成したことを主要な特徴としている。
【発明の効果】
【００２７】
本発明では、ピッチング継手をピッチ支持リンクによって支持しており、しかもピッチング継手とブレードの背面との間隔を調整することによりブレードに対するピッチ制御を行っている。このため、ブレードのチルト角がゼロ度のときにおいては、ピッチング継手の回動中心と自在継手の回動中心とを結んだブレードのアングル制御を行う回動軸は、ブレードに対してピッチ制御を行っても常に同じ鉛直線上に存在することになる。
【００２８】
これによって、ブレードのチルト制御が行われた後であっても、アングル制御を行う時には、ブレードは常に同じ鉛直線回りで回動することができ、ブレードの下辺を地面に対して平行状態を維持した状態のまま回動させることができる。
【００２９】
ピッチング継手の回動中心とブレードの背面との間隔を調整する機構としては、ピッチング継手とブレード背面のブラケットとの間又はブレード背面のブラケット上に形成することができる。前記調整する機構としては、ターンバックル式のような２点間の間隔を調整することのできる公知の間隔調整機構、あるいは請求の範囲第２項に記載したような偏心円板と同偏心円板に嵌合する嵌合孔を有したブレード背面のブラケットとの組み合わせ等により構成することができる。
【００３０】
請求の範囲第２項に記載したような、ピッチング継手の回動中心とブレードの背面との間隔を調整する機構を用いたときには、次のようにしてピッチング継手の回動中心とブレードの背面との間隔を調整することができる。
【００３１】
即ち、ピッチング継手のピッチング軸に装着した偏心円板をブレード背面のブラケットの嵌合孔に嵌合させた状態から、偏心円板を前記ピッチング継手のピッチング軸の中心を回動中心として回動させる。これによって、ピッチング継手のピッチング軸と偏心円板の偏心中心との前後方向における距離、即ち、ブルドーザの進行方向に対しての前後方向における距離を変化させることができる。
【００３２】
また、ピッチング継手は一定の長さを有するピッチ支持リンクによって支持することができ、ピッチング継手が前記前後方向に移動するのを確実に防止できる。このとき、ピッチング継手のピッチング軸を基準として偏心円板が前記前後方向に移動し、偏心円板に嵌合しているブレード背面のブラケットがブレードとともに前記前後方向に移動する。
【００３３】
これによって、ピッチング継手の回動中心を前記前後方向に移動させることなく、ピッチング継手の回動中心とブレード背面との間隔を調整することができ、ブレードに対してピッチ制御を行うことができる。
【００３４】
しかも、ピッチング継手の回動中心と前記ブレードを回動自在に支持する自在継手の回動中心とを結んだアングル制御時の回動軸は、ブレードのチルト角がゼロ度の時には、常に鉛直線となっている。このため、ピッチ制御を行った後にアングル制御を行っても、ブレードのチルト姿勢に変化が生じない。
【００３５】
ピッチング継手のピッチング軸と偏心円板との関連構成としては、請求の範囲第３項に記載したように、偏心円板を回動させたときに、ピッチング継手のピッチング軸も偏心円板と共にピッチング継手のピッチング軸の軸を中心として回動させる構成とすることができる。このときの構成としては、ピッチング継手のピッチング軸と偏心円板とを一体成型にて形成した構成とすることができる。
【００３６】
また、ピッチング継手のピッチング軸と偏心円板とを別体にて形成し、ピッチング継手のピッチング軸の端部を、例えば、六角断面形状に形成するとともに、偏心円板に前記六角断面形状の端部と嵌合する内周面の断面形状が六角形の嵌合孔を形成して、同嵌合孔にピッチング継手のピッチング軸の端部を嵌合させた構成等とすることもできる。あるいは、ピッチング継手のピッチング軸と偏心円板とを溶接等により固定することもできる。
【００３７】
また、ピッチング継手のピッチング軸と偏心円板との関連構成としては、請求の範囲第４項に記載したように、偏心円板をピッチング継手のピッチング軸周りで回動させる構成とすることもできる。このときの構成としては、ピッチング継手のピッチング軸とは別体に形成した偏心円板を、ピッチング継手のピッチング軸の端部に軸着させた構成とすることができる。これにより、偏心円板の回転とピッチング継手のピッチング軸の回転とをそれぞれ独立させて行うことができ、偏心円板とピッチング継手のピッチンク軸とは互いに相対的に回転することができる。
【００３８】
いずれの構成においても、偏心円板を回動させることでブレードに対してピッチ制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、ブレード支持構造を示す側面図である。（実施例）
【図２】図２は、ブレード支持構造を示す斜視図である。（実施例）
【図３】図３は、ブレード支持構造のうちでピッチ制御を行うための構造の要部斜視図である。（実施例）
【図４】図４は、ブレードのピッチ制御、アングル制御を行ったときの説明図である。（実施例）
【図５】図５は、ブレードのピッチ制御、アングル制御を行ったときの説明図である。（従来例）
【図６】図６は、ブレード支持構造の斜視図である。（実施例１）
【図７】図７は、ブレード支持構造の斜視図である。（実施例２）
【図８】図８は、図７のＭ−Ｍ断面図である。（実施例２）
【符号の説明】
【００４０】
１ ブルドーザ
１０ ブレード昇降用フレーム
１１ 支柱部
１２ ポスト
１３ 貫通孔
３０ ブレード
３１ 自在継手
３２ ポスト
４０ ピッチング継手
４１ ピッチング軸
４１ａ 第１軸部
４１ｂ 第２軸部
４２、４２’ 偏心円板
４２ａ フランジ部
４３ マーク
４４ 突起
４５ 摩擦板
４８ ブラケット
４８ａ、４８ａ’ 嵌合孔
４８ｂ、４８ｂ’ 板部
４８ｃ マーク
５０ ピッチ支持リンク
５１ 軸受部材
６０ ピッチ支持リンク
６１ ネジシャフト
６２、６３ ヨーク
７０ ピッチ支持リンク
７２ ピッチ継手
８０ ピッチ支持リンク
８２ ピン保持ブラケット
Ｂ１ 回動中心
ＧＬ 地面
ＰＡ 回動軸
Ｐ１ 回動中心
Ｓ１、Ｓ２ 軸心
Ｔ１ 回動中心
Ｙ 鉛直軸
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
本発明の好適な実施の形態に係わるブルドーザにおけるブレード支持構造について添付図面に基づいて以下において具体的に説明する。本願発明のブレード支持構造は、以下で説明する実施例に限定されるものではなく、ピッチング継手とブレードの背面との間隔を調整することができる構成であれば、多様な構成のものを採用することができる。
【００４２】
また、自在継手、ピッチング継手及びチルト制御用のブラケットの配設関係は、実施例の配置関係に限定されるものではなく、本願発明を実施することのできる配置関係であれば他の配置関係とすることができるものである。
【００４３】
尚、本願発明に係わる実施例を説明するにあたり、従来例の図６〜図８で用いた部材と同じ機能を奏する構成部材については、同じ部材符号を用いて、同部材についての説明を省略している。
【実施例】
【００４４】
図１は、本願発明に係わるブレード支持構造を備えたブルドーザ１の側面図である。ブルドーザ１の前方にはブレード昇降用フレーム１０が配設され、同ブレード昇降用フレーム１０は油圧シリンダ２１によって上下方向に揺動回動することができる。
【００４５】
図１、図２に示すように、ブレード３０の背面は、ブレード昇降用フレーム１０の前部に配設した自在継手３１によって回動自在に支持されている。ピッチ支持リンク５０の一端部にはピッチング継手４０が配設されている。ピッチ支持リンク５０の他端部は、ブレード昇降用フレーム１０から立設した支柱部１１に開口した貫通孔１３内を緩挿して、支柱部１１に固定したブラケット５２に回動自在に支持されている。
【００４６】
図２に示すように、ピッチング継手４０は、ブレード３０の背面に配設したブラケット４８と接続している。ブレード３０にチルト角を与えるチルト制御用油圧シリンダ２３は、一端部がブレード３０の背面側に回動自在に支持され、他端部が支柱部１１に配設したブラケット２７に回動自在に支持されている。
【００４７】
ブレード３０にアングル角を与える一対のアングル制御用油圧シリンダ２２は、各一端部をブレード昇降用フレーム１０に回動自在に支持され、他端部をブレード３０の背面に配設した一対のブラケット２５に回動自在に支持されている。
【００４８】
ブレード３０のチルト角がゼロ度のとき、自在継手３１の回動中心Ｂ１、ピッチング継手４０の回動中心Ｐ１及びブラケット２７の回動中心Ｔ１は、同一鉛直線Ｙ上に配設されている。
【００４９】
一対のアングル制御用油圧シリンダ２２を互い違いに伸縮させることで、ブレード３０を自在継手３１の回動中心Ｂ１とピッチング継手４０の回動中心Ｐ１とを結んだ回動軸ＰＡを回動中心線として図２における矢印Ａ方向に回動させることができる。これにより、ブレード３０のアングル制御を行うことができる。
【００５０】
チルト制御用油圧シリンダ２３を伸縮させることで、自在継手３１の回動中心Ｂ１を通り前記鉛直線Ｙに直交する軸線Ｚを回動中心線として、ブレード３０を図２における矢印Ｔ方向に回動させることができる。これにより、ブレード３０のチルト制御を行うことができる。
【００５１】
ブレード３０のピッチ制御は、ピッチング継手４０とブレード３０の背面との間隔を調整することで行うことができる。即ち、自在継手３１の回動中心Ｂ１を通り前記鉛直線Ｙ及び前記軸線Ｚに直交する軸線Ｘを回動中心線として、ピッチング継手４０とブレード３０の背面との間隔を調整することで、ブレード３０を図２における矢印Ｐ方向に回動させることができる。ブレード３０のピッチ制御については、図３を用いて説明する。
【００５２】
図３は、ブレード３０のピッチ制御の構成を理解し易くするため、一対の偏心円板４２、４２’とピッチング軸４１及び偏心円板４２をブレード４８に固定するための摩擦板４５を組み立てる前の状態と、組み立ててブレード４８ｂに取り付けた状態とを合わせて示している。
【００５３】
前記軸線Ｘ、鉛直線Ｙ（回動軸ＰＡ）及び軸線Ｚは、自在継手３１の回動中心Ｂ１を交点として直交する３軸となっている。ブレード３０をアングル制御するときの回動軸ＰＡは、ブレード３０のチルト角がゼロ度のとき、鉛直線Ｙと一致する。ブレード３０に対してチルト制御が行われたときには、回動軸ＰＡは、軸線Ｚを回動中心線として図２の矢印Ｔ方向に回動を行い、鉛直線Ｙを含む同一平面上で傾くことになる。
【００５４】
また、ブレード３０のピッチ制御は、ピッチング継手４０とブレード３０の背面との間隔が調整されることにより行われる。このため、ピッチング継手４０の回動中心Ｐ１は、チルト制御が行われていなければ、ブレード３０のピッチ角に係わりなく常に鉛直線Ｙ上に存在することになる。
【００５５】
つまり、チルト制御が行われていなければ、ブレード３０に対してピッチ制御を行った後であっても、アングル制御においてブレード３０は常に鉛直線Ｙを回動中心線として回動することができる。
【００５６】
図３を用いてピッチ制御を行う構成について説明する。ピッチング継手４０のピッチング軸４１は、球形状の第１軸部４１ａと同第１軸部４１ａの両端にそれぞれ延設された円柱状の第２軸部４１ｂ、４１ｂ’とから構成されている。第１軸部４１ａは、ピッチ支持リンク５０の先端に取り付けられた２分割型の軸受部材５１に係合している。
【００５７】
２分割型の軸受部材５１の内周面は、第１軸部４１ａの球形形状と補完する形状に形成されており、第１軸部４１ａを回動自在に支持している。２分割型の軸受部材５１は、ボルト５３により一体的に固定することができる。
【００５８】
第２軸部４１ｂ、４１ｂ’の軸心Ｓ１と偏心円板４２、４２’の軸心Ｓ２とが間隔Ｅを隔てた状態で各第２軸部４１ｂ、４１ｂ’にそれぞれ軸着されている。偏心円板４２、４２’はそれぞれブラケット４８の板部４８ｂ、４８ｂ’に形成した嵌合孔４８ａ、４８ａ’と嵌合している。
【００５９】
ブラケット４８はブレード３０の背面に配設されている。一対の偏心円板４２、４２’のうち一方の偏心円板４２には、フランジ部４２ａが形成され、フランジ部４２ａの一部には切り欠き部４２ｂが形成されている。
【００６０】
偏心円板４２を板部４８ｂに形成した嵌合孔４８ａと嵌合させて、フランジ部４２ａを板部４８ｂの上面側に載置した後、板部４８ｂの下面側に分割された摩擦板４５を配置してボルト４６によりフランジ部４２ａと摩擦板４５とを締着させることで、偏心円板４２を板部４８ｂに固定することができる。
【００６１】
一対の偏心円板４２、４２’のうち図３の下方側に配設される偏心円板４２’は、ブラケット４８の下側に配設した板部４８ｂ’に形成した段差部付きの嵌合孔４８ａ’に嵌合させておくことができる。あるいは、下方側の偏心円板４２’に板部４８ｂ’上に載置できるフランジ部を形成しておくこともできる。
【００６２】
上述した構成では、一対の偏心円板４２、４２’とピッチング軸４１とは相対回転自在に構成されている例について説明を行ったが、一対の偏心円板４２、４２’とピッチング軸４１とは一体的に回転するように構成することもできる。この場合には、一対の偏心円板４２，４２’とピッチング軸４１とを一体に成型することによっても、第２軸部４１ｂと偏心円板との嵌合部における嵌合形状を多角形状等に形成することによっても、一対の偏心円板４２、４２’とピッチング軸４１とが一体回転するように構成することができる。
【００６３】
また、一対の偏心円板４２、４２’とピッチング軸４１とを溶接により結合することによっても、一対の偏心円板４２、４２’及びピッチング軸４１の一部又は全部を鋳造又は鍛造等により形成することによっても、一対の偏心円板４２、４２’とピッチング軸４１とが一体回転するように構成することができる。
【００６４】
前記偏心円板４２の切り欠き部４２ｂ周縁には、複数のマーク４３が形成されており、板部４８ｂ上に形成したマーク４８ｃと前記マーク４３との位置合わせを行うことにより、偏心円板４２の第２軸部４１ｂの軸心Ｓ１回りに回動する回動量を調整することができる。
【００６５】
このとき、第２軸部４１ｂを備えたピッチング軸４１はピッチ支持リンク５０に固定された軸受部材５１によって支持拘束されているので、第２軸部４１ｂの軸心Ｓ１の位置は移動しない。
【００６６】
偏心円板４２上には複数の突起４４が固定されており、同突起４４に図３中に２点斜線にて示したパイプ材９１等の回動工具を当接させ、偏心円板４２に回転トルクを与えることで偏心円板４２を第２軸部４１ｂの軸心Ｓ１回りに回動させることができる。偏心円板４２を回動させたときの回動量は、前記マーク４８ｃと前記マーク４３との間での位置合わせにより調整することができる。
【００６７】
偏心円板４２を回動させるときは、前記ボルト４６を緩めて摩擦板４５との締着状態を解除しておく。偏心円板４２の回動後は、ボルト４６を締めて偏心円板４２のフランジ部４２ａと摩擦板４５とによって偏心円板４２を板部４８ｂに固定する。
【００６８】
偏心円板４２’においても偏心円板４２と同様に、同偏心円板４２’を回動させる図示せぬ突起及びマークを用いて第２軸部４１ｂ’の軸心Ｓ１を回動中心として回動させることができる。
【００６９】
一対の偏心円板４２、４２’とピッチング軸４１とを一体的に回転するように構成した場合には、偏心円板４２の回動により偏心円板４２’も一体的に回動させることができる。
【００７０】
一対の偏心円板４２，４２’が第２軸部４１ｂの軸心Ｓ１回りに回動することにより、図３中の矢印Ｐ２で示すように偏心円板４２、４２’は前後方向に移動する。これにより、偏心円板４２、４２’にそれぞれ嵌合している嵌合孔４８ａ、４８ａ’を介してブラケット４８は、図３中の矢印Ｐ２で示すように前後に移動する。これにより、図２中の矢印Ｐに示したようにブレード３０のピッチ制御を行うことができる。
【００７１】
ピッチング継手４０における上述した構成により、ピッチ支持リンク５０前端部に配設したピッチ継手４０の回動中心Ｐ１を前記鉛直線Ｙ上に維持したままの状態で、ブレード３０のピッチ制御を行うことができる。このため、ブレード３０に対するピッチ制御状態に係わりなく、前記鉛直線Ｙ回りでブレード３０に対してアングル制御を行うことができる。
【００７２】
尚、ブレード３０に対してピッチ制御を行う場合、厳密に見るとブラケット４８の板部４８ｂ、４８ｂ’は図３中の矢印Ｐ２の円弧状軌跡で移動し、同円弧状軌跡は図２に示したＸ軸周りの円弧とは必ずしも一致していない。そのため、ピッチ継手４０の回動中心Ｐ１は前記鉛直軸Ｙから僅かのズレを生じることになる。しかし、同ズレのズレ量は大きなものではなく、実際上は上述したとおりピッチ継手４０の回動中心Ｐ１は鉛直軸Ｙ上に維持されているものとみなしても問題がない。
【００７３】
これによって、ブレード３０の下端縁を地面に対して平行状態を維持した状態でブレード３０のアングル制御を行うことができる。このことを図４、図５を用いて更に説明する。
【００７４】
図４は、本願発明に係わる構成を備えたブレード支持構造を用いてピッチ制御を行った後にアングル制御を行った場合についての説明図である。図５は、従来例のようにピッチ支持リンク７０の長さを調整することによりピッチ制御を行うブレード支持構造を用いて、ピッチ制御後にアングル制御を行った場合についての説明図である。尚、図４及び図５はともに、ブレード３０に対してチルト制御が行われていない状態での説明図となっている。
【００７５】
図４（ａ）は、上述した偏心円板を回動させてブレード３０にピッチ制御を行った状態を示している。実線で示す状態がピッチ制御を行う前の状態を示し、点線で示す状態が後方側にブレード３０をピッチ制御した状態を示している。上述したように、本願発明のブレード支持構造でピッチ制御を行っても、自在継手３１の回動中心Ｂ１とピッチング継手４０の回動中心Ｐ１とを結んだアングル制御時の回動軸ＰＡは、鉛直線Ｙ上から外れることがない。
【００７６】
図５（ａ）は、ピッチ支持リンク７０に配設したターンバックル７１を回動させてブレード３０にピッチ制御を行った状態を示している。実線で示す状態がピッチ制御を行う前の状態を示し、点線で示す状態が後方側にブレード３０がピッチ制御された状態を示している。ターンバックル７１を縮小させることによりピッチ支持リンク７０の長さが短くなり、ピッチ継手７２が後方側に移動する。このため、自在継手３１の回動中心Ｂ１とピッチング継手４０の回動中心Ｐ１とを結んだアングル制御時の回動軸ＰＡは、鉛直線Ｙから外れて後方に傾いた状態となる。
【００７７】
図４（ａ）の点線で示すようにピッチ制御を行ったブレード３０に対して、次にアングル制御を行ったときのブレード３０の斜め側面図を図４（ｂ）で示し、ブレード３０の正面図を図４（ｃ）に示している。同様に、図５（ａ）の点線で示すようにピッチ制御を行ったブレード３０に対して、次にアングル制御を行ったときのブレード３０の斜め側面図を図５（ｂ）で示し、ブレード３０の正面図を図５（ｃ）に示している。
【００７８】
図４（ｂ）、（ｃ）及び図５（ｂ）、（ｃ）における点線状態と２点鎖線状態とは、それぞれ図４（ａ）及び図５（ａ）のピッチ制御を行った点線状態から、異なったアングル角回動させた状態を示している。図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、アングル制御を行ってブレード３０に対して異なったアングル角の状態にしても、ブレード３０の下端縁は地面に対して平行な状態を維持しておくことができる。
【００７９】
これに対して、図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、ピッチ制御を行った状態からブレード３０の下端縁は地面に対して傾いた状態となっており、この状態からアングル制御を行うとブレード下端縁の一端部は距離Ｄの範囲で上下動することになる。
【００８０】
このため、アングル制御を行った後にブレード３０の下端縁が地面ＧＬに対して平行な状態となるようにチルト制御を行わなければならなくなる。しかも、ブレード３０のアングル角を変更するたび毎にチルト制御を行ってブレード３０の下端縁が地面ＧＬに対して平行な状態となるようにしなければならない。
【００８１】
このように、本願発明では、ブレード３０のピッチ制御状態に係わりなく、ブレード３０の下端縁を地面と平行状態を維持させたまま、ブレード３０を地面に平行な面内でアングル制御を行うことが可能となる。このため、整地作業における良好な作業精度と高い作業性能を実現させることができる。
【００８２】
なお、上述の説明において偏心円板を手動にて回動させ、摩擦板を用いて回動した偏心円板をブラケットに固定する構成について説明を行ったが、本願発明は同構成に限定されるものではなく、例えば調整ネジ、油圧シリンダ等の駆動手段を用いて偏心円板の回動及び固定を行う構成としてもよい。
【００８３】
また、上述したように実施例では、図１に示すようにチルト制御用シリンダ２３の一端部を回動自在に支持しているブラケット２７の回動中心Ｔ１も鉛直線Ｙ上に配設している。このため、アングル制御時に前記回動中心Ｔ１の位置が移動することがなく、アングル制御時にブレード３０のチルト角が変化してしまうことがない。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
少なくとも２軸回りの回転による回転制御を行うものにおいて、一方の軸周りの回動にとって他方の軸回りの回転軸が移動しないことを必要とする装置等において、本願発明を適用することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともブレードのピッチ角及びアングル角を調整可能としたブルドーザのブレード支持構造において、
ブレード昇降用フレームの前部に配設され、前記ブレードを回動自在に、かつ同ブレードの背面を支持する自在継手と、
一端を前記ブレード昇降用フレームに回動自在に支持され、他端をブレード背面のブラケット側に接続するピッチ支持リンクと、
前記ピッチ支持リンクの他端と前記ブレード背面のブラケットとを接続するピッチング継手とを備え、
前記ピッチング継手は、前記ピッチング継手の回動中心と前記ブレード背面との間隔を調整可能とする機構を有し、
前記ブレードのチルト角がゼロ度のときにおける前記自在継手の回転中心とピッチング継手の回動中心とが常に同一鉛直線上に配設されてなるブレード支持構造。
【請求項２】
請求の範囲第１項記載のブレード支持構造において、
前記ピッチング継手の回動中心と前記ブレード背面との間隔を調整可能とする機構として、
前記ピッチング継手のピッチング軸が、偏心円板に対して回動自在に支持され、
前記偏心円板の外周面に嵌合する嵌合孔が、前記ブレード背面のブラケットに形成されてなるブレード支持構造。
【請求項３】
請求の範囲第１項記載のブレード支持構造において、
前記ブレード背面のブラケットに嵌合される偏心円板と前記ピッチング継手のピッチング軸とを一体成型し、前記ブレード背面のブラケットに対し前記偏心円板と前記ピッチング継手のピッチング軸とが一体的に回転可能であるブレード支持構造。
【請求項４】
請求の範囲第１項記載のブレード支持構造において、
前記ピッチング継手のピッチング軸が、前記ブレード背面のブラケットに嵌合される偏心円板に回転自在に支持され、前記偏心円板と前記ピッチング継手のピッチング軸とが相対的に回転可能であるブレード支持構造。
【請求項１】
少なくともブレードのピッチ角及びアングル角を調整可能としたブルドーザのブレード支持構造において、
ブレード昇降用フレームの前部に配設され、前記ブレードを回動自在に、かつ同ブレードの背面を支持する自在継手と、
一端を前記ブレード昇降用フレームに回動自在に支持され、他端をブレード背面のブラケット側に接続するピッチ支持リンクと、
前記ピッチ支持リンクの他端と前記ブレード背面のブラケットとを接続するピッチング継手とを備え、
前記ピッチング継手は、前記ピッチング継手の回動中心と前記ブレード背面との間隔を調整可能とする機構を有し、
前記ブレードのチルト角がゼロ度のときにおける前記自在継手の回転中心とピッチング継手の回動中心とが常に同一鉛直線上に配設されてなるブレード支持構造。
【請求項２】
請求の範囲第１項記載のブレード支持構造において、
前記ピッチング継手の回動中心と前記ブレード背面との間隔を調整可能とする機構として、
前記ピッチング継手のピッチング軸が、偏心円板に対して回動自在に支持され、
前記偏心円板の外周面に嵌合する嵌合孔が、前記ブレード背面のブラケットに形成されてなるブレード支持構造。
【請求項３】
請求の範囲第１項記載のブレード支持構造において、
前記ブレード背面のブラケットに嵌合される偏心円板と前記ピッチング継手のピッチング軸とを一体成型し、前記ブレード背面のブラケットに対し前記偏心円板と前記ピッチング継手のピッチング軸とが一体的に回転可能であるブレード支持構造。
【請求項４】
請求の範囲第１項記載のブレード支持構造において、
前記ピッチング継手のピッチング軸が、前記ブレード背面のブラケットに嵌合される偏心円板に回転自在に支持され、前記偏心円板と前記ピッチング継手のピッチング軸とが相対的に回転可能であるブレード支持構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０５６９３２
【国際公開日】平成１７年６月２３日（２００５．６．２３）
【発行日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５１６０８２（Ｐ２００５−５１６０８２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１７５４７
【国際出願日】平成１６年１１月２６日（２００４．１１．２６）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【国際公開日】平成１７年６月２３日（２００５．６．２３）
【発行日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１７５４７
【国際出願日】平成１６年１１月２６日（２００４．１１．２６）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
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