JP2004143668A - スキッドステアローダ - Google Patents
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Abstract
【課題】運転席からの後方視界性の改善及び、トラック等への積み込み時における車両前後バランスの安定性を向上できるスキッドステアローダのリフトアーム構造を提供する。
【解決手段】リフトアーム９を第一アーム１１と第二アーム１２とで構成し、該第一アーム１１と車両側部に立設された支持フレーム８との接合部３２の前後位置を運転操作部後端部と略一致させるとともに、前記第一アーム１１と前記支持フレーム８との接合部３２と異なる位置に接合した連結ロッド１５を第二アーム１２に接合して、第一アーム１１と第二アーム１２との折れ角がリフトアーム下降位置で大、上昇位置で小となるように構成した。
【選択図】 図２
【解決手段】リフトアーム９を第一アーム１１と第二アーム１２とで構成し、該第一アーム１１と車両側部に立設された支持フレーム８との接合部３２の前後位置を運転操作部後端部と略一致させるとともに、前記第一アーム１１と前記支持フレーム８との接合部３２と異なる位置に接合した連結ロッド１５を第二アーム１２に接合して、第一アーム１１と第二アーム１２との折れ角がリフトアーム下降位置で大、上昇位置で小となるように構成した。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、狭い場所での積み込み作業が可能なスキッドステアローダに関し、特に、このスキッドステアローダ機体の後部から前方へ延出されるリフトアームの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、運転部に設けられたステアリングレバーにより操向操作されて、車輪の駆動により小旋回を可能とし狭い場所での積み込み作業が可能なスキッドステアローダは公知となっている。そして、このスキッドステアローダにおいては、一般的に側面視略逆Ｌ字形状のリフトアームを機体側部に配置して後部から前方に延設しており、該リフトアームの昇降により先端に取り付けたバケット等の作業機を地面とほぼ垂直方向に上下昇降することを可能としている。
そして、スキッドステアローダに関する従来技術では、例えば、特許文献１に記載されるように、バケット上の積載物をトラック等に積み込む際に、オペレータが機体を前後方向へ大きく走行駆動する必要がなく、また、バケットの上昇時に機体が後方へ傾いて不安定になる等の問題を解決して、積み込みの作業性を向上する技術が公知となっている。
また、特許文献２に記載されるように、リフトアームのメインアームに摺動アームを備え、この摺動アームをメインアームに対してスライドさせることで、バケットの軌跡を垂直のみならず延長方向の動作を可能にする技術も公知技術となっている。また、座席後方両側部にリフトアームを支持するために支持フレーム（ピラー）を立設し、該支持フレームを高く構成して、高く持ち上げられるようにした技術も公知となっている。（特許文献３参照）
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１５８９０５号
【特許文献２】
特開２００１−６４９９０号
【特許文献３】
特開平６−３３４７６号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述したような従来技術においては、リフトアームの最大上昇時に十分長いバケットリーチを確保するために、座席後方両側部にリフトアームを支持するための支持フレーム（ピラー）を立設する必要があり、該支持フレームは強度を高く保つために大きな構成となっていた。このため、運転席からの後方または側方の視界性が非常に悪くなり、車両の後進時及び旋回時に支障が伴うことがあったのである。
また、従来技術においては、リフトアームをほぼ垂直に上昇できるように考慮されているが、リフトアームの最上昇位置でバケットが最前方に位置するよう構成されているため、バケット上の積載物をトラック等に積み込む際に車両のバランスが悪くなり、転倒等の虞があったのである。
さらに、バケットの軌跡を垂直のみならず前後方向に動作させることができる技術においては、摺動アームのスライド量やバケットの傾き角度を検出する角度センサや、それらの検出値に基づいて制御を行うコントローラや、複数の制御弁が必要となるため、構造が複雑かつ高価となっていたのである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００６】
即ち、請求項１においては、機体の後部両側に支持フレームを立設し、該支持フレーム上にリフトアームを上下回動可能に取付け、該リフトアームを前方へ延出して、機体前方で作業機を装着するスキッドステアローダにおいて、前記リフトアームを前後で分割して第一アームと第二アームの二本のアームで構成したものである。
【０００７】
請求項２においては、前記第一アームと機体との接合部を運転席後端部と略一致させたものである。
【０００８】
請求項３においては、前記支持フレームと第二アームの間に回動規制部材を介装し、第一アームと第二アームの折れ角を、リフトアーム下降位置で大、上昇位置で小となるように構成したものである。
【０００９】
請求項４においては、前記回動規制部材をロッドで構成し、該ロッドの一端を支持フレームと第一アームとの接合部上方に連結し、ロッドの他端を第一アームと第二アームとの接合部の下方に連結したものである。
【００１０】
請求項５においては、前記第二アームの反機体側に、作業機用シリンダを配置し、該シリンダ先端にリンクを介して作業機と第二アームに連結したものである。
【００１１】
請求項６においては、前記第二アームの反機体側に、作業機用シリンダを配置し、該シリンダの基部側を前記第一アーム先端に連結したものである。
【００１２】
請求項７においては、前記左右の第一アーム先端部にクロスメンバを架設したものである。
【００１３】
請求項８においては、前記クロスメンバを正面視Ｕ字形状としたものである。
【００１４】
請求項９においては、前記クロスメンバの左右中央部上に乗降用の滑り止めを装着したものである。
【００１５】
請求項１０においては、前記左右の第二アームにクロスメンバを架設したものである。
【００１６】
請求項１１においては、前記スキッドステアローダの走行部をラバークローラとしたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明に係るスキッドステアローダの全体構成を示した側面図、図２は最下降時におけるリフトアームの折れ角度と最上昇時におけるリフトアームの折れ角度を比較するスキッドステアローダの側面図、図３はリフトアーム最上昇時におけるバケットの回動範囲を示すスキッドステアローダの側面図、図４は第二実施例のリフトアーム構造及び、その上昇過程を示すスキッドステアローダの側面図、図５はクロスメンバの構成を示すスキッドステアローダの側面図、図６はクロスメンバの構成を示す正面図、図７はラバークローラを備えるスキッドステアローダの全体側面図である。
【００１８】
まず、本発明のリフトアーム構造を具備したスキッドステアローダの全体構成について説明する。
図１に示すように、スキッドステアローダの機体１の下部には前輪２ａ・２ａ、後輪２ｂ・２ｂを備え、該機体１後部内部にはエンジン３を備えている。機体１前部上には、運転操作部が載置されており、該運転操作部は操作レバーや操作ペダルや座席シート等が配置されて、機体１両側より左右に立設された網状のネットガード５・５と、その上部に載置固定されたルーフ６により運転操作部が被覆され、前部の開放部７からオペレータは運転操作部内に入り着座して各種操作を行うようにしている。前記機体１の後部の左右両側には側面視において山形状を為す左右一対の支持フレーム８・８が立設され、該支持フレーム８・８の上部に枢支されたリフトアーム９が前方に延設されている。該リフトアーム９はその前方側を略Ｌ字形に屈曲して配設され、その先端部にはバケット１０等の作業機を装着可能としている。
【００１９】
また、前記運転操作部内には左右にステアリングレバーを突設しており、左右のステアリングレバーは左右の前輪２ａと後輪２ｂの回転をそれぞれ独立して制御できるようにしている。そして、左右の前輪２ａと後輪２ｂに回転差をつけて操作することで進行方向を変えることができ、左右の車輪２ａ・２ｂを互いに逆回転に操作することで、その場での旋回が可能となっている。
なお、ステアリング操作方式は上記の左右ステアリングレバー方式に限らず一本のレバーのみで前後進及び左右旋回できる方式とすることもでき、また、その他ステアリングホィール方式を採用してもよい。この場合、左右他側のレバーはリフトアームやバケット等の操作レバーとして使用でき、ペダルを省略することができ、または、ペダルを用いてリフトアームやバケット等の操作をすることもできる。
【００２０】
次に、本発明のリフトアーム構造について説明する。
前述の如く、リフトアーム９の後端は機体１後部の左右に立設された一対の支持フレーム８・８に上下回動自在に枢支されて前方に延設されている。そして、本発明においては、前記リフトアーム９を前後二つのアームで構成して、中途部に屈曲部９ａを設けて、屈曲部９ａから後方側を第一アーム１１とし、前方側を第二アーム１２としている。図１の如く、リフトアーム９最下降時において第一アーム１１は地面と略水平に配され、第二アーム１２は通常位置（非作業時）では地面と垂直に配されて、側面視略Ｌ字形のリフトアーム９を形成している。前記第一アーム１１はその基部側（後端）を前記支持フレーム８の上部にピン３２により枢支され、リフトアーム９の回動支点となるピン３２は後輪２ｂの車軸２ｃの上方に配設されている。該第一アーム１１の先端部に第二アーム１２の基端部が前後方向へ回動自在にピン３０によって枢支されている。該第一アーム１１の基部側と支持フレーム８上部との連結部の前後位置は運転操作部の後端部と略一致させ、上下位置はオペレータの目線よりも下方に位置させて、リフトアーム９を下降した位置では、リフトアーム９がオペレータの視界の下方に位置して邪魔にならないようにしている。
【００２１】
また、前記第一アーム１１の下方にはリフトシリンダ１３を備えており、該リフトシリンダ１３の後端部は支持フレーム８に設けた前記ピン３２の前下部に枢支されている。また、リフトシリンダ１３の前端部は第一アーム１１の先端側下部から下方に突出した突出部１１ａに枢支されて、第一アーム１１と略平行に配設されている。リフトシリンダ１３は左右一対の第一アーム１１・１１の下方にそれぞれ備えられて、運転操作部に設けた操作レバーにより伸縮操作可能となっており、その伸縮により第一アーム１１を上下（前後）に回動できるようにしている。
【００２２】
また、前記第二アーム１２の反機体側、つまり、第二アーム１２の前方（リフトアーム上昇時では上方）には作業機駆動用アクチュエータとなるバケットシリンダ１４が上下方向に備えられている。該バケットシリンダ１４の基部側は第二アーム１２の基部側から前方に突設したステー１７に枢支され、バケットシリンダ１４の先端（下端）側はリンク２１・２２を介してバケット１０と第二アーム１２先端に連結されている。該リンクについては後述する。そして、該バケットシリンダ１４も前記リフトシリンダ１３と同様に伸縮可能に構成されており、その伸縮によりリフトアーム先端に取付けられているバケット１０を上下に回動可能とし、その角度を調節できるようにしている。
【００２３】
また、前記支持フレーム８と第二アーム１２の間にはリフトアーム９の昇降時に折れ角を制限する回動規制部材となる棒状の連結ロッド１５が第一アーム１１と側面視で交差するように介装されている。
具体的に説明すると、前記連結ロッド１５は、その後端部を山形状の支持フレーム８の上端部８ａにピン３１により枢支されている。また、前記連結ロッド１５の先端部は第二アーム１２の上後部から後方（上昇時では下方）に突設されたステー１６に接合されている。そして、該連結ロッド１５と支持フレーム８とを枢支するピン３１は第一アーム１１と支持フレーム８との枢支部３２より後上部に位置し、前記連結ロッド１５と前記ステー１６との接合部は第一アーム１１と第二アーム１２とを接合するピン３０より下方に配設している。従って、側面視において連結ロッド１５と第一アーム１１とは略平行に近い状態でクロスして配置されて、できるだけ側方の面積を小さくしてリフトアーム９を昇降したときに、オペレータからの視界をできるだけ遮らないようにしている。なお、前記連結ロッド１５は第一アーム１１より内側（運転操作部側）に設けられており（図６）、第一アーム１１と干渉しないように配置されている。
【００２４】
以上のようなリフトアーム構造において、オペレータによりリフトシリンダ１３を伸長操作すると、連結ロッド１５と第一アーム１１が平行に配置されていると、第二アーム１２その角度（垂直方向）の姿勢を保ったまま上昇され、バケット１０が運転部に当接してしまうが、図２に示す本発明のように、連結ロッド１５と第一アーム１１とをクロスに配置して構成することによりリフトシリンダ１３を伸長すると、第一アーム１１がピン３２の軸心を回動支点にして上昇回動し、該第一アーム１１の先端部にピン３０により枢支された第二アーム１２も同じく上昇する。このとき、第二アーム１２に接合された連結ロッド１５がピン３１を支点として上方へ回動し、第一アーム１１先端のピン３０の軌跡５１と、第二アーム１２と連結ロッド１５の接続支点となるピン３０の回動軌跡５５が途中で交差する。この上昇回動時において、第一アーム１１と第二アーム１２との折れ角度は、最下降時における角度Ａから最上昇時における角度Ｂへ徐々に小さくなるようにしている。
【００２５】
つまり、リフトアームの上昇と共に第二アーム１２が連結ロッド１５によって前方へ押し出され、第二アーム１２は前上方へ回動し、バケット１０や後述するクロスメンバ２４が昇降時に運転部と干渉することはないようにしている。よって、作業機はできるだけ運転部に近づけて配置することができ、作業位置が容易に視認できるとともに、機体全体の前後長さを短く構成できて、旋回半径を小さくすることができるのである。また、運転操作部側方から作業用シリンダをなくすことができるので、側方視界を向上することができるのである。
【００２６】
また、以上のように、支持フレーム８と第一アーム１１との接合部と異なった位置に連結ロッド１５を枢支し、該連結ロッド１５を第一アーム１１とクロスさせて第二アームに枢支したので、リフトアーム上昇時に第一アーム１１と第二アーム１２の折れ角Ａが徐々に小さくなるように変化され、第二アーム１２は前方へ回動されて、バケットを高い位置に上昇させることができる。そして、第一アーム１１と連結ロッド１５とが略平行に近くクロスして配されていることから運転操作部からの側方視界を遮る面積が最小限に抑えられるのである。但し、連結ロッド１５をターンバックル等長さを調整可能に構成することで、リフトアーム９を昇降したときに第二アーム１２に対する第一アーム１１の折れ角度を調整することができる。また、シリンダ等で構成して伸縮制御することにより、重量バランスや他の機器との干渉を考慮した最適の角度で上昇させ、更に高く持ち上げることもできるようになる。
【００２７】
次に、リフトアーム９の先端に取付けられるバケット１０の構成について図１により説明する。リフトアーム９の第二アーム１２の先端にはリンク２１・２２を介して作業機としてバケット１０が取り付けられている。
より具体的に説明すると、バケット１０の後部には三角形状の支持ステー２０が突設され、該支持ステー２０の下後端に第二アーム１２の先端部がピン３５にて枢結されている。一方、前記バケットシリンダ１４の基部がステー１７にピン３９で枢支され、該バケットシリンダ１４のピストンロッド先端がリンク２１・２２の一端とピン３７により枢支されている。該リンク２１の他端はピン３６により支持ステー２０の前上部と枢結され、リンク２２の他端はピン３８にて前記ピン３５よりも基部側の第二アーム１２先端部に枢支されている。つまり、ピン３７とピン３８とピン３５とピン３６とピン３７を結ぶ線は、略平行四辺形となるように配設している。
【００２８】
このような構成において、バケットシリンダ１４が伸縮するとピン３５の軸心を回動支点としてバケット１０は回動可能となるのである。
つまり、以上のようなバックホー等に用いられるバケット廻りのリンク構造をスキッドステアローダのリフトアーム先端に設けることで、運転操作部からの視界性を犠牲にすることなくバケットの回動角度を大きくすることができ、さらに、バケット最上昇時においても図３に示すように、十分なバケットダンプ角度を確保することができるのである。本実施例における、より具体的な数値としてはバケット１０と地面とが平行な状態を基準として、下方へのダンプ角度Ｃが約４５°、上方へのダンプ角Ｄが約１４０°のダンプ角度を確保することができるものである。
【００２９】
次に、リフトアーム構造の第二実施例について説明する。
本実施例では図４に示すように、第一アーム１１の先端部にバケットシリンダ１４の基部側を固定した構成としている。
即ち、第一実施例のリフトアーム構造では第二アーム１２の基部側から前方に突設されたステー１７にバケットシリンダ１４の基部側を固定したものであるが、本実施例においては、先端部をさらに前方へ延出して逆「へ」字状に形成された第一アーム６１の先端部にピン４０にてバケットシリンダ１４の基部側を枢支している。そして、第二アーム１２は前記第一アーム６１の先端部からやや後方にピン４１にて枢支されて、第一実施例と同様に後部よりステー１６を突設して連結ロッド１５を枢支している。このような構成から、第一アーム６１を上昇させると第一実施例と同様にリフトアームの折れ角度は徐々に小となる。そして、バケットシリンダ１４の支持部が第一アーム６１の先端に設けられているため、リフトアームの折れ角が小になる動作にともなってバケットも開口部分を上方へ向けるようになる。
以上のように、第一アーム６１にバケットシリンダ１４の片側支持部を設けたので、リフトアーム上昇時における第一アーム６１と第二アーム６２の折れ角度の変化動作とあいまって、バケットの開口部を上方へ向けた状態をほぼ一定に保持したままリフトアームを上昇させることが可能となる。つまり、追加部品がなくともバケットのセルフレベリングが可能となるのである。
【００３０】
次に、第一実施例及び第二実施例におけるリフトアーム構造にクロスメンバを設けた第三実施例について説明する。
図５、図６に示すように、左右一対の第一アーム１１・１１の前部には正面視において略Ｕ字形に形成されるクロスメンバ２４が横架されて、下降時で側面視第二アーム１２と略平行となるように垂直方向に配置し、該クロスメンバ２４の両端部は外向きに上方へ折曲されて第一アーム１１・１１の内側面へ固着されている。そして、該クロスメンバ２４の両端部は、第二アーム１２に突設されるステー１６・１６の上方へ固着されて、該ステー１６・１６及び該ステー１６・１６に接合される連結ロッド１５・１５と接触しないように配慮されている。そして、クロスメンバ２４を正面視Ｕ字状として、その左右中央の上面に鉄板やシート等で構成される滑り止め２５を設けている。
また、第二アーム１２・１２の内側（下側）には棒状のクロスメンバ２６の両端が固着され左右に横架されている。
【００３１】
このように第一アーム１１と第二アーム１２にそれぞれクロスメンバ２４・２６を横架して両端部を固定しているため、第一アーム１１・１１及び第二アーム１２・１２の剛性が強化されて、バケットシリンダ１４上に載積された重荷によって偏荷重がかかった場合にも撓むことがないのである。そして、Ｕ字形に形成された第一アームに横架されるクロスメンバ２４は、その形状からオペレータが運転部に乗降する際に邪魔になることがなく、つまり、剛性を低下することなく低い位置にクロスメンバ２４を配置して、連結ロッド１５や第二アーム１２に固着されたステーと接触することを回避することができる。そして、第一アーム１１のクロスメンバ２４の凹部にシートや鉄板等の滑り止め２５を設けたため、オペレータが運転部に乗降する際に足場として利用することができるのである。
尚、以上の実施例において、スキッドステアローダの走行駆動系は車輪としたものであるが、図７に示すようなラバークローラ６０等のクローラ式のものを適用することが可能である。つまり、機体１下部両側に前後方向にトラックフレーム６３を配置し、該トラックフレーム６３の後上部に駆動輪６４を支持し、トラックフレーム６３の下前端と下後端にそれぞれ従動輪６５・６６を回転自在に配置し、該従動輪６５・６６の間に遊転輪６７・６７・６７を配置し、これら駆動輪６４、従動輪６５・６６、遊転輪６７・６７・６７にクローラベルト６８を巻回して、車輪式と同様に走行駆動できるようにしている。リフトアーム９やその昇降機構やその他上部構造は前記と同様の構成である。この場合、接地圧を小さくすることができ、牽引力も大きくすることができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００３３】
即ち、請求項１に示す如く、機体の後部両側に支持フレームを立設し、該支持フレーム上にリフトアームを上下回動可能に取付け、該リフトアームを前方へ延出して、機体前方で作業機を装着するスキッドステアローダにおいて、前記リフトアームを前後で分割して第一アームと第二アームの二本のアームで構成したので、第一アーム基端部から第二アーム先端部までの距離を可変にすることができ、作業機をできるだけ機体に近づけることが可能となり、かつ、リフトアーム最大上げ時のバケットリーチを確保することができる。
【００３４】
請求項２に示す如く、前記支持フレームと第二アームの間に回動規制部材を介装し、第一アームと第二アームの折れ角を、リフトアーム下降位置で大、上昇位置で小となるように構成したので、リフトアーム最大上げ時のバケットリーチを確保しつつ運転席からの視界を飛躍的に改善できる。また、バケット上昇時に最上昇位置でバケットが最前方へ位置することなく上昇途中に最前方位置がくるため、トラック等への積み込み作業時にバケットを最上昇に位置させる場合にも前後バランスが安定するのである。また、昇降時に作業機が運転操作部等と干渉することがない。
【００３５】
請求項３に示す如く、前記第一アームと機体との接合部を運転席後端部と略一致させたので、リフトアームを支持する支持フレームが運転操作部よりも後方に位置して、視界を遮ることがなく。リフトアーム最大上げ時のバケットリーチを確保しつつ運転席からの視界を飛躍的に改善できる。
【００３６】
請求項４に示す如く、前記回動規制部材をロッドで構成し、該ロッドの一端を支持フレームと第一アームとの接合部上方に連結し、ロッドの他端を第一アームと第二アームとの接合部の下方に連結したので、第一アームと第二アームの折れ角を変化させる動作を自動的に且つ安価に達成できる。また、ロッドと第一アームは略並列に取付けられているため、リフトアーム上昇時に側方視界を遮る面積を最小限に抑えることができる。
【００３７】
請求項５に示す如く、前記第二アームの反機体側に、作業機用シリンダを配置し、該シリンダ先端にリンクを介して作業機と第二アームに連結したので、運転席からの視界性を犠牲にすることなくバケットの回動角度を大きくすることができ、バケット最上昇時でも十分なバケットダンプ角度を確保できる。
【００３８】
請求項６に示す如く、前記第二アームの反機体側に、作業機用シリンダを配置し、該シリンダの基部側を前記第一アーム先端に連結したので、リフトアームの上昇時における第一アームと第二アームの折れ角度変化動作とあいまって、追加部品が無くてもバケットのセルフレベリングが可能になる。
【００３９】
請求項７に示す如く、前記左右の第一アーム先端部にクロスメンバを架設したので、リフトアームの剛性をアップして、バケットに偏荷重がかかった場合にも第一アームの撓みを防止できる。
【００４０】
請求項８に示す如く、前記クロスメンバを正面視Ｕ字形状としたので、オペレータが車両に乗降する際に邪魔になることがなく、剛性をアップすることができる。
【００４１】
請求項９に示す如く、前記クロスメンバの左右中央部上に乗降用の滑り止めを装着したので、オペレータが安定した状態で運転部に乗降することができる。
【００４２】
請求項１０に示す如く、前記左右の第二アームにクロスメンバを架設したので、バケットに偏荷重がかかった場合における第二アームの撓みを防止できる。
【００４３】
請求項１１に示す如く、前記スキッドステアローダの走行部をラバークローラとしたので、低接地圧となって、湿地や軟弱な路面でも高い走破性を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスキッドステアローダの全体構成を示した側面図。
【図２】最下降時におけるリフトアームの折れ角度Ａと、最上昇時におけるリフトアームの折れ角度Ｂを比較するスキッドステアローダの側面図。
【図３】リフトアーム最上昇時におけるバケットの回動範囲を示すスキッドステアローダの側面図。
【図４】第二実施例のリフトアーム構造及び、その上昇過程を示すスキッドステアローダの側面図。
【図５】クロスメンバの構成を示すスキッドステアローダの側面図。
【図６】クロスメンバの構成を示す正面図。
【図７】ラバークローラを備えるスキッドステアローダの全体側面図。
【符号の説明】
８ 支持フレーム
９ リフトアーム
１１ 第一アーム
１２ 第二アーム
１５ 連結ロッド
３２ 接合部
【発明の属する技術分野】
本発明は、狭い場所での積み込み作業が可能なスキッドステアローダに関し、特に、このスキッドステアローダ機体の後部から前方へ延出されるリフトアームの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、運転部に設けられたステアリングレバーにより操向操作されて、車輪の駆動により小旋回を可能とし狭い場所での積み込み作業が可能なスキッドステアローダは公知となっている。そして、このスキッドステアローダにおいては、一般的に側面視略逆Ｌ字形状のリフトアームを機体側部に配置して後部から前方に延設しており、該リフトアームの昇降により先端に取り付けたバケット等の作業機を地面とほぼ垂直方向に上下昇降することを可能としている。
そして、スキッドステアローダに関する従来技術では、例えば、特許文献１に記載されるように、バケット上の積載物をトラック等に積み込む際に、オペレータが機体を前後方向へ大きく走行駆動する必要がなく、また、バケットの上昇時に機体が後方へ傾いて不安定になる等の問題を解決して、積み込みの作業性を向上する技術が公知となっている。
また、特許文献２に記載されるように、リフトアームのメインアームに摺動アームを備え、この摺動アームをメインアームに対してスライドさせることで、バケットの軌跡を垂直のみならず延長方向の動作を可能にする技術も公知技術となっている。また、座席後方両側部にリフトアームを支持するために支持フレーム（ピラー）を立設し、該支持フレームを高く構成して、高く持ち上げられるようにした技術も公知となっている。（特許文献３参照）
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１５８９０５号
【特許文献２】
特開２００１−６４９９０号
【特許文献３】
特開平６−３３４７６号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述したような従来技術においては、リフトアームの最大上昇時に十分長いバケットリーチを確保するために、座席後方両側部にリフトアームを支持するための支持フレーム（ピラー）を立設する必要があり、該支持フレームは強度を高く保つために大きな構成となっていた。このため、運転席からの後方または側方の視界性が非常に悪くなり、車両の後進時及び旋回時に支障が伴うことがあったのである。
また、従来技術においては、リフトアームをほぼ垂直に上昇できるように考慮されているが、リフトアームの最上昇位置でバケットが最前方に位置するよう構成されているため、バケット上の積載物をトラック等に積み込む際に車両のバランスが悪くなり、転倒等の虞があったのである。
さらに、バケットの軌跡を垂直のみならず前後方向に動作させることができる技術においては、摺動アームのスライド量やバケットの傾き角度を検出する角度センサや、それらの検出値に基づいて制御を行うコントローラや、複数の制御弁が必要となるため、構造が複雑かつ高価となっていたのである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００６】
即ち、請求項１においては、機体の後部両側に支持フレームを立設し、該支持フレーム上にリフトアームを上下回動可能に取付け、該リフトアームを前方へ延出して、機体前方で作業機を装着するスキッドステアローダにおいて、前記リフトアームを前後で分割して第一アームと第二アームの二本のアームで構成したものである。
【０００７】
請求項２においては、前記第一アームと機体との接合部を運転席後端部と略一致させたものである。
【０００８】
請求項３においては、前記支持フレームと第二アームの間に回動規制部材を介装し、第一アームと第二アームの折れ角を、リフトアーム下降位置で大、上昇位置で小となるように構成したものである。
【０００９】
請求項４においては、前記回動規制部材をロッドで構成し、該ロッドの一端を支持フレームと第一アームとの接合部上方に連結し、ロッドの他端を第一アームと第二アームとの接合部の下方に連結したものである。
【００１０】
請求項５においては、前記第二アームの反機体側に、作業機用シリンダを配置し、該シリンダ先端にリンクを介して作業機と第二アームに連結したものである。
【００１１】
請求項６においては、前記第二アームの反機体側に、作業機用シリンダを配置し、該シリンダの基部側を前記第一アーム先端に連結したものである。
【００１２】
請求項７においては、前記左右の第一アーム先端部にクロスメンバを架設したものである。
【００１３】
請求項８においては、前記クロスメンバを正面視Ｕ字形状としたものである。
【００１４】
請求項９においては、前記クロスメンバの左右中央部上に乗降用の滑り止めを装着したものである。
【００１５】
請求項１０においては、前記左右の第二アームにクロスメンバを架設したものである。
【００１６】
請求項１１においては、前記スキッドステアローダの走行部をラバークローラとしたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明に係るスキッドステアローダの全体構成を示した側面図、図２は最下降時におけるリフトアームの折れ角度と最上昇時におけるリフトアームの折れ角度を比較するスキッドステアローダの側面図、図３はリフトアーム最上昇時におけるバケットの回動範囲を示すスキッドステアローダの側面図、図４は第二実施例のリフトアーム構造及び、その上昇過程を示すスキッドステアローダの側面図、図５はクロスメンバの構成を示すスキッドステアローダの側面図、図６はクロスメンバの構成を示す正面図、図７はラバークローラを備えるスキッドステアローダの全体側面図である。
【００１８】
まず、本発明のリフトアーム構造を具備したスキッドステアローダの全体構成について説明する。
図１に示すように、スキッドステアローダの機体１の下部には前輪２ａ・２ａ、後輪２ｂ・２ｂを備え、該機体１後部内部にはエンジン３を備えている。機体１前部上には、運転操作部が載置されており、該運転操作部は操作レバーや操作ペダルや座席シート等が配置されて、機体１両側より左右に立設された網状のネットガード５・５と、その上部に載置固定されたルーフ６により運転操作部が被覆され、前部の開放部７からオペレータは運転操作部内に入り着座して各種操作を行うようにしている。前記機体１の後部の左右両側には側面視において山形状を為す左右一対の支持フレーム８・８が立設され、該支持フレーム８・８の上部に枢支されたリフトアーム９が前方に延設されている。該リフトアーム９はその前方側を略Ｌ字形に屈曲して配設され、その先端部にはバケット１０等の作業機を装着可能としている。
【００１９】
また、前記運転操作部内には左右にステアリングレバーを突設しており、左右のステアリングレバーは左右の前輪２ａと後輪２ｂの回転をそれぞれ独立して制御できるようにしている。そして、左右の前輪２ａと後輪２ｂに回転差をつけて操作することで進行方向を変えることができ、左右の車輪２ａ・２ｂを互いに逆回転に操作することで、その場での旋回が可能となっている。
なお、ステアリング操作方式は上記の左右ステアリングレバー方式に限らず一本のレバーのみで前後進及び左右旋回できる方式とすることもでき、また、その他ステアリングホィール方式を採用してもよい。この場合、左右他側のレバーはリフトアームやバケット等の操作レバーとして使用でき、ペダルを省略することができ、または、ペダルを用いてリフトアームやバケット等の操作をすることもできる。
【００２０】
次に、本発明のリフトアーム構造について説明する。
前述の如く、リフトアーム９の後端は機体１後部の左右に立設された一対の支持フレーム８・８に上下回動自在に枢支されて前方に延設されている。そして、本発明においては、前記リフトアーム９を前後二つのアームで構成して、中途部に屈曲部９ａを設けて、屈曲部９ａから後方側を第一アーム１１とし、前方側を第二アーム１２としている。図１の如く、リフトアーム９最下降時において第一アーム１１は地面と略水平に配され、第二アーム１２は通常位置（非作業時）では地面と垂直に配されて、側面視略Ｌ字形のリフトアーム９を形成している。前記第一アーム１１はその基部側（後端）を前記支持フレーム８の上部にピン３２により枢支され、リフトアーム９の回動支点となるピン３２は後輪２ｂの車軸２ｃの上方に配設されている。該第一アーム１１の先端部に第二アーム１２の基端部が前後方向へ回動自在にピン３０によって枢支されている。該第一アーム１１の基部側と支持フレーム８上部との連結部の前後位置は運転操作部の後端部と略一致させ、上下位置はオペレータの目線よりも下方に位置させて、リフトアーム９を下降した位置では、リフトアーム９がオペレータの視界の下方に位置して邪魔にならないようにしている。
【００２１】
また、前記第一アーム１１の下方にはリフトシリンダ１３を備えており、該リフトシリンダ１３の後端部は支持フレーム８に設けた前記ピン３２の前下部に枢支されている。また、リフトシリンダ１３の前端部は第一アーム１１の先端側下部から下方に突出した突出部１１ａに枢支されて、第一アーム１１と略平行に配設されている。リフトシリンダ１３は左右一対の第一アーム１１・１１の下方にそれぞれ備えられて、運転操作部に設けた操作レバーにより伸縮操作可能となっており、その伸縮により第一アーム１１を上下（前後）に回動できるようにしている。
【００２２】
また、前記第二アーム１２の反機体側、つまり、第二アーム１２の前方（リフトアーム上昇時では上方）には作業機駆動用アクチュエータとなるバケットシリンダ１４が上下方向に備えられている。該バケットシリンダ１４の基部側は第二アーム１２の基部側から前方に突設したステー１７に枢支され、バケットシリンダ１４の先端（下端）側はリンク２１・２２を介してバケット１０と第二アーム１２先端に連結されている。該リンクについては後述する。そして、該バケットシリンダ１４も前記リフトシリンダ１３と同様に伸縮可能に構成されており、その伸縮によりリフトアーム先端に取付けられているバケット１０を上下に回動可能とし、その角度を調節できるようにしている。
【００２３】
また、前記支持フレーム８と第二アーム１２の間にはリフトアーム９の昇降時に折れ角を制限する回動規制部材となる棒状の連結ロッド１５が第一アーム１１と側面視で交差するように介装されている。
具体的に説明すると、前記連結ロッド１５は、その後端部を山形状の支持フレーム８の上端部８ａにピン３１により枢支されている。また、前記連結ロッド１５の先端部は第二アーム１２の上後部から後方（上昇時では下方）に突設されたステー１６に接合されている。そして、該連結ロッド１５と支持フレーム８とを枢支するピン３１は第一アーム１１と支持フレーム８との枢支部３２より後上部に位置し、前記連結ロッド１５と前記ステー１６との接合部は第一アーム１１と第二アーム１２とを接合するピン３０より下方に配設している。従って、側面視において連結ロッド１５と第一アーム１１とは略平行に近い状態でクロスして配置されて、できるだけ側方の面積を小さくしてリフトアーム９を昇降したときに、オペレータからの視界をできるだけ遮らないようにしている。なお、前記連結ロッド１５は第一アーム１１より内側（運転操作部側）に設けられており（図６）、第一アーム１１と干渉しないように配置されている。
【００２４】
以上のようなリフトアーム構造において、オペレータによりリフトシリンダ１３を伸長操作すると、連結ロッド１５と第一アーム１１が平行に配置されていると、第二アーム１２その角度（垂直方向）の姿勢を保ったまま上昇され、バケット１０が運転部に当接してしまうが、図２に示す本発明のように、連結ロッド１５と第一アーム１１とをクロスに配置して構成することによりリフトシリンダ１３を伸長すると、第一アーム１１がピン３２の軸心を回動支点にして上昇回動し、該第一アーム１１の先端部にピン３０により枢支された第二アーム１２も同じく上昇する。このとき、第二アーム１２に接合された連結ロッド１５がピン３１を支点として上方へ回動し、第一アーム１１先端のピン３０の軌跡５１と、第二アーム１２と連結ロッド１５の接続支点となるピン３０の回動軌跡５５が途中で交差する。この上昇回動時において、第一アーム１１と第二アーム１２との折れ角度は、最下降時における角度Ａから最上昇時における角度Ｂへ徐々に小さくなるようにしている。
【００２５】
つまり、リフトアームの上昇と共に第二アーム１２が連結ロッド１５によって前方へ押し出され、第二アーム１２は前上方へ回動し、バケット１０や後述するクロスメンバ２４が昇降時に運転部と干渉することはないようにしている。よって、作業機はできるだけ運転部に近づけて配置することができ、作業位置が容易に視認できるとともに、機体全体の前後長さを短く構成できて、旋回半径を小さくすることができるのである。また、運転操作部側方から作業用シリンダをなくすことができるので、側方視界を向上することができるのである。
【００２６】
また、以上のように、支持フレーム８と第一アーム１１との接合部と異なった位置に連結ロッド１５を枢支し、該連結ロッド１５を第一アーム１１とクロスさせて第二アームに枢支したので、リフトアーム上昇時に第一アーム１１と第二アーム１２の折れ角Ａが徐々に小さくなるように変化され、第二アーム１２は前方へ回動されて、バケットを高い位置に上昇させることができる。そして、第一アーム１１と連結ロッド１５とが略平行に近くクロスして配されていることから運転操作部からの側方視界を遮る面積が最小限に抑えられるのである。但し、連結ロッド１５をターンバックル等長さを調整可能に構成することで、リフトアーム９を昇降したときに第二アーム１２に対する第一アーム１１の折れ角度を調整することができる。また、シリンダ等で構成して伸縮制御することにより、重量バランスや他の機器との干渉を考慮した最適の角度で上昇させ、更に高く持ち上げることもできるようになる。
【００２７】
次に、リフトアーム９の先端に取付けられるバケット１０の構成について図１により説明する。リフトアーム９の第二アーム１２の先端にはリンク２１・２２を介して作業機としてバケット１０が取り付けられている。
より具体的に説明すると、バケット１０の後部には三角形状の支持ステー２０が突設され、該支持ステー２０の下後端に第二アーム１２の先端部がピン３５にて枢結されている。一方、前記バケットシリンダ１４の基部がステー１７にピン３９で枢支され、該バケットシリンダ１４のピストンロッド先端がリンク２１・２２の一端とピン３７により枢支されている。該リンク２１の他端はピン３６により支持ステー２０の前上部と枢結され、リンク２２の他端はピン３８にて前記ピン３５よりも基部側の第二アーム１２先端部に枢支されている。つまり、ピン３７とピン３８とピン３５とピン３６とピン３７を結ぶ線は、略平行四辺形となるように配設している。
【００２８】
このような構成において、バケットシリンダ１４が伸縮するとピン３５の軸心を回動支点としてバケット１０は回動可能となるのである。
つまり、以上のようなバックホー等に用いられるバケット廻りのリンク構造をスキッドステアローダのリフトアーム先端に設けることで、運転操作部からの視界性を犠牲にすることなくバケットの回動角度を大きくすることができ、さらに、バケット最上昇時においても図３に示すように、十分なバケットダンプ角度を確保することができるのである。本実施例における、より具体的な数値としてはバケット１０と地面とが平行な状態を基準として、下方へのダンプ角度Ｃが約４５°、上方へのダンプ角Ｄが約１４０°のダンプ角度を確保することができるものである。
【００２９】
次に、リフトアーム構造の第二実施例について説明する。
本実施例では図４に示すように、第一アーム１１の先端部にバケットシリンダ１４の基部側を固定した構成としている。
即ち、第一実施例のリフトアーム構造では第二アーム１２の基部側から前方に突設されたステー１７にバケットシリンダ１４の基部側を固定したものであるが、本実施例においては、先端部をさらに前方へ延出して逆「へ」字状に形成された第一アーム６１の先端部にピン４０にてバケットシリンダ１４の基部側を枢支している。そして、第二アーム１２は前記第一アーム６１の先端部からやや後方にピン４１にて枢支されて、第一実施例と同様に後部よりステー１６を突設して連結ロッド１５を枢支している。このような構成から、第一アーム６１を上昇させると第一実施例と同様にリフトアームの折れ角度は徐々に小となる。そして、バケットシリンダ１４の支持部が第一アーム６１の先端に設けられているため、リフトアームの折れ角が小になる動作にともなってバケットも開口部分を上方へ向けるようになる。
以上のように、第一アーム６１にバケットシリンダ１４の片側支持部を設けたので、リフトアーム上昇時における第一アーム６１と第二アーム６２の折れ角度の変化動作とあいまって、バケットの開口部を上方へ向けた状態をほぼ一定に保持したままリフトアームを上昇させることが可能となる。つまり、追加部品がなくともバケットのセルフレベリングが可能となるのである。
【００３０】
次に、第一実施例及び第二実施例におけるリフトアーム構造にクロスメンバを設けた第三実施例について説明する。
図５、図６に示すように、左右一対の第一アーム１１・１１の前部には正面視において略Ｕ字形に形成されるクロスメンバ２４が横架されて、下降時で側面視第二アーム１２と略平行となるように垂直方向に配置し、該クロスメンバ２４の両端部は外向きに上方へ折曲されて第一アーム１１・１１の内側面へ固着されている。そして、該クロスメンバ２４の両端部は、第二アーム１２に突設されるステー１６・１６の上方へ固着されて、該ステー１６・１６及び該ステー１６・１６に接合される連結ロッド１５・１５と接触しないように配慮されている。そして、クロスメンバ２４を正面視Ｕ字状として、その左右中央の上面に鉄板やシート等で構成される滑り止め２５を設けている。
また、第二アーム１２・１２の内側（下側）には棒状のクロスメンバ２６の両端が固着され左右に横架されている。
【００３１】
このように第一アーム１１と第二アーム１２にそれぞれクロスメンバ２４・２６を横架して両端部を固定しているため、第一アーム１１・１１及び第二アーム１２・１２の剛性が強化されて、バケットシリンダ１４上に載積された重荷によって偏荷重がかかった場合にも撓むことがないのである。そして、Ｕ字形に形成された第一アームに横架されるクロスメンバ２４は、その形状からオペレータが運転部に乗降する際に邪魔になることがなく、つまり、剛性を低下することなく低い位置にクロスメンバ２４を配置して、連結ロッド１５や第二アーム１２に固着されたステーと接触することを回避することができる。そして、第一アーム１１のクロスメンバ２４の凹部にシートや鉄板等の滑り止め２５を設けたため、オペレータが運転部に乗降する際に足場として利用することができるのである。
尚、以上の実施例において、スキッドステアローダの走行駆動系は車輪としたものであるが、図７に示すようなラバークローラ６０等のクローラ式のものを適用することが可能である。つまり、機体１下部両側に前後方向にトラックフレーム６３を配置し、該トラックフレーム６３の後上部に駆動輪６４を支持し、トラックフレーム６３の下前端と下後端にそれぞれ従動輪６５・６６を回転自在に配置し、該従動輪６５・６６の間に遊転輪６７・６７・６７を配置し、これら駆動輪６４、従動輪６５・６６、遊転輪６７・６７・６７にクローラベルト６８を巻回して、車輪式と同様に走行駆動できるようにしている。リフトアーム９やその昇降機構やその他上部構造は前記と同様の構成である。この場合、接地圧を小さくすることができ、牽引力も大きくすることができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００３３】
即ち、請求項１に示す如く、機体の後部両側に支持フレームを立設し、該支持フレーム上にリフトアームを上下回動可能に取付け、該リフトアームを前方へ延出して、機体前方で作業機を装着するスキッドステアローダにおいて、前記リフトアームを前後で分割して第一アームと第二アームの二本のアームで構成したので、第一アーム基端部から第二アーム先端部までの距離を可変にすることができ、作業機をできるだけ機体に近づけることが可能となり、かつ、リフトアーム最大上げ時のバケットリーチを確保することができる。
【００３４】
請求項２に示す如く、前記支持フレームと第二アームの間に回動規制部材を介装し、第一アームと第二アームの折れ角を、リフトアーム下降位置で大、上昇位置で小となるように構成したので、リフトアーム最大上げ時のバケットリーチを確保しつつ運転席からの視界を飛躍的に改善できる。また、バケット上昇時に最上昇位置でバケットが最前方へ位置することなく上昇途中に最前方位置がくるため、トラック等への積み込み作業時にバケットを最上昇に位置させる場合にも前後バランスが安定するのである。また、昇降時に作業機が運転操作部等と干渉することがない。
【００３５】
請求項３に示す如く、前記第一アームと機体との接合部を運転席後端部と略一致させたので、リフトアームを支持する支持フレームが運転操作部よりも後方に位置して、視界を遮ることがなく。リフトアーム最大上げ時のバケットリーチを確保しつつ運転席からの視界を飛躍的に改善できる。
【００３６】
請求項４に示す如く、前記回動規制部材をロッドで構成し、該ロッドの一端を支持フレームと第一アームとの接合部上方に連結し、ロッドの他端を第一アームと第二アームとの接合部の下方に連結したので、第一アームと第二アームの折れ角を変化させる動作を自動的に且つ安価に達成できる。また、ロッドと第一アームは略並列に取付けられているため、リフトアーム上昇時に側方視界を遮る面積を最小限に抑えることができる。
【００３７】
請求項５に示す如く、前記第二アームの反機体側に、作業機用シリンダを配置し、該シリンダ先端にリンクを介して作業機と第二アームに連結したので、運転席からの視界性を犠牲にすることなくバケットの回動角度を大きくすることができ、バケット最上昇時でも十分なバケットダンプ角度を確保できる。
【００３８】
請求項６に示す如く、前記第二アームの反機体側に、作業機用シリンダを配置し、該シリンダの基部側を前記第一アーム先端に連結したので、リフトアームの上昇時における第一アームと第二アームの折れ角度変化動作とあいまって、追加部品が無くてもバケットのセルフレベリングが可能になる。
【００３９】
請求項７に示す如く、前記左右の第一アーム先端部にクロスメンバを架設したので、リフトアームの剛性をアップして、バケットに偏荷重がかかった場合にも第一アームの撓みを防止できる。
【００４０】
請求項８に示す如く、前記クロスメンバを正面視Ｕ字形状としたので、オペレータが車両に乗降する際に邪魔になることがなく、剛性をアップすることができる。
【００４１】
請求項９に示す如く、前記クロスメンバの左右中央部上に乗降用の滑り止めを装着したので、オペレータが安定した状態で運転部に乗降することができる。
【００４２】
請求項１０に示す如く、前記左右の第二アームにクロスメンバを架設したので、バケットに偏荷重がかかった場合における第二アームの撓みを防止できる。
【００４３】
請求項１１に示す如く、前記スキッドステアローダの走行部をラバークローラとしたので、低接地圧となって、湿地や軟弱な路面でも高い走破性を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスキッドステアローダの全体構成を示した側面図。
【図２】最下降時におけるリフトアームの折れ角度Ａと、最上昇時におけるリフトアームの折れ角度Ｂを比較するスキッドステアローダの側面図。
【図３】リフトアーム最上昇時におけるバケットの回動範囲を示すスキッドステアローダの側面図。
【図４】第二実施例のリフトアーム構造及び、その上昇過程を示すスキッドステアローダの側面図。
【図５】クロスメンバの構成を示すスキッドステアローダの側面図。
【図６】クロスメンバの構成を示す正面図。
【図７】ラバークローラを備えるスキッドステアローダの全体側面図。
【符号の説明】
８ 支持フレーム
９ リフトアーム
１１ 第一アーム
１２ 第二アーム
１５ 連結ロッド
３２ 接合部
Claims (11)
- 機体の後部両側に支持フレームを立設し、該支持フレーム上にリフトアームを上下回動可能に取付け、該リフトアームを前方へ延出して、機体前方で作業機を装着するスキッドステアローダにおいて、前記リフトアームを前後で分割して第一アームと第二アームの二本のアームで構成したことを特徴とするスキッドステアローダ。
- 前記第一アームと機体との接合部を運転席後端部と略一致させたことを特徴とする請求項１記載のスキッドステアローダ。
- 前記支持フレームと第二アームの間に回動規制部材を介装し、第一アームと第二アームの折れ角を、リフトアーム下降位置で大、上昇位置で小となるように構成したことを特徴とする請求項１記載のスキッドステアローダ。
- 前記回動規制部材をロッドで構成し、該ロッドの一端を支持フレームと第一アームとの接合部上方に連結し、ロッドの他端を第一アームと第二アームとの接合部の下方に連結したことを特徴とする請求項３記載のスキッドステアローダ。
- 前記第二アームの反機体側に、作業機用シリンダを配置し、該シリンダ先端にリンクを介して作業機と第二アームに連結したことを特徴とする請求項１、請求項３、請求項４のいずれかに記載のスキッドステアローダ。
- 前記第二アームの反機体側に、作業機用シリンダを配置し、該シリンダの基部側を前記第一アーム先端に連結したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のスキッドステアローダ。
- 前記左右の第一アーム先端部にクロスメンバを架設したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のスキッドステアローダ。
- 前記クロスメンバを正面視Ｕ字形状としたことを特徴とする請求項７に記載のスキッドステアローダ。
- 前記クロスメンバの左右中央部上に乗降用の滑り止めを装着したことを特徴とする請求項８記載のスキッドステアローダ。
- 前記左右の第二アームにクロスメンバを架設したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のスキッドステアローダ。
- 前記スキッドステアローダの走行部をラバークローラとしたことを特徴とする請求項１〜請求項１０に記載のスキッドステアローダ。
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