JP2014005690A - ローダ作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】 左右ブーム間隔が左右ロック手段間隔と同じ又は狭いブームであっても適用できるようにする。
【解決手段】 ブームＢと装着具５と、装着具５に着脱自在に装着される作業具Ｇと作業具シリンダＳとを備え、作業具Ｇは背面に被係合部７を有し、装着具５は、作業具Ｇの背面に添接して被係合部７と係合する係合部８を有する装着体９と、装着体９の背面に設けられていて横軸４を支持する連結部１０と、装着体９に支持されていて係合部８と被係合部７との係合をロック・解除するロック手段１１とを有する。左右各連結部１０は、装着体９の背面のロック手段１１の左右両側にブラケット１０Ａを立設し、この左右ブラケット１０Ａの下部に横軸４の両端を支持し、中途部に支軸６の両端を支持し、ロック手段１１を跨いで横軸４及び支軸６を配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、作業具を着脱自在に装着したローダ作業機に関する。

トラクタ、ホイールローダ、スキッドローダ等に装備されるローダ作業機は、作業具を取り換えられるように、ブームの先端に作業具を着脱自在に装着している。この種のローダ作業機は、特許文献１、２に開示されているように、左右一対のブームと、この左右ブームの先端に横軸を介して枢支した装着具と、この装着具に着脱自在に装着される作業具と、装着具に支軸を介して連結されていて作業具を横軸廻りに回動する左右一対の作業具シリンダとを備えている。

前記作業具は背面に被係合部を有し、前記装着具は、作業具の背面に添接して被係合部と係合する係合部を有する装着体と、装着体の背面に設けられていて前記横軸を支持する左右一対の連結部と、装着体に支持されていて係合部と被係合部との係合をロック・解除する左右一対のロック手段とを有している。
前記装着具は、種類の異なる作業具（アタッチメント）を着脱可能に装着するクイックヒッチ構造であり、装着体の背面でロック手段から左右に偏位した位置に横軸及び支軸を配置している。

特開２０１１−９９２３９号公報 米国特許第５５６２３９７号明細書

前記従来技術においては、装着体における左右ロック手段の位置は、異なる作業具を共通装着可能にするために一定位置に定められていて、その上で左右ロック手段の左右外方に連結部の横軸及び支軸を配置しているので、左右ブーム間隔が左右ロック手段の間隔と同じ又は狭いものには適用し難い構造になっている。
本発明は、このような従来技術の問題点を解決できるようにしたローダ作業機を提供することを目的とする。

本発明は、左右ブームの先端の横軸と左右作業具シリンダの先端の支軸とを、装着具の背面でロック手段を跨いで配置することにより、左右ブーム間隔が左右ロック手段間隔と同じ又は狭いブームに適用できるローダ作業機を提供することを目的とする。

本発明における課題解決のための具体的手段は、次の通りである。
第１に、左右一対のブームＢと、この左右ブームＢの先端に横軸４を介して枢支した装着具５と、この装着具５に着脱自在に装着される作業具Ｇと、装着具５に支軸６を介して連結されていて作業具Ｇを横軸４廻りに回動する左右一対の作業具シリンダＳとを備えており、
前記作業具Ｇは背面に被係合部７を有し、前記装着具５は、作業具Ｇの背面に添接して被係合部７と係合する係合部８を有する装着体９と、装着体９の背面に設けられていて前記横軸４を支持する左右一対の連結部１０と、装着体９に支持されていて係合部８と被係合部７との係合をロック・解除する左右一対のロック手段１１とを有しており、
前記左右各連結部１０は、装着体９の背面のロック手段１１の左右両側にブラケット１０Ａを立設し、この左右ブラケット１０Ａの下部に横軸４の両端を支持し、中途部に支軸６の両端を支持し、前記ロック手段１１を跨いで横軸４及び支軸６を配置していることを特徴とする。

第２に、前記被係合部７は作業具Ｇの背面の左右に上被係合部７Ｕと下被係合部７Ｄとを有し、
前記装着体９は、作業具Ｇの左右の上被係合部７Ｕ及び下被係合部７Ｄとそれぞれ係合
する上係合部８Ｕ及び下係合部８Ｄを有しかつ左右ブラケット１０Ａ及びロック手段１１を設けた左右一対の添接板９Ａと、左右添接板９Ａを連結する連結杆９Ｂとを有していることを特徴とする。

第３に、前記左右各ロック手段１１は、装着体９に上下動自在に支持されていて下部から突出して作業具Ｇの被係合部７に係合するロックピン１２と、装着体９に枢支されていてリンク１３を介してロックピン１２を押し引きする手動レバー１４とを有し、
前記ロックピン１２はブームＢより左右外側方に位置していることを特徴とする。

本発明によれば、左右ブーム先端の横軸と左右作業具シリンダ先端の支軸とを装着具の背面でロック手段を跨いで配置することにより、左右ブーム間隔が左右ロック手段間隔と同じ又は狭いブームに適用できる。
即ち、請求項１に係る発明は、装着具５の背面の左右各４連結部１０は、装着体９の背面のロック手段１１の左右両側にブラケット１０Ａを立設し、この左右ブラケット１０Ａの下部に左右ブームＢ先端の横軸４の両端を支持し、中途部に作業具シリンダＳ先端の支軸６の両端を支持し、ロック手段１１を跨いで横軸４及び支軸６を配置しているので、左右ブーム間隔が左右ロック手段間隔と同じ又は狭いブームＢであっても、装着具５を装着して、作業具Ｇを着脱自在に装着することができる。

請求項２に係る発明は、装着体９を、上係合部８Ｕ及び下係合部８Ｄを有しかつ左右ブラケット１０Ａ及びロック手段１１を設けた左右一対の添接板９Ａと、左右添接板９Ａを連結する連結杆９Ｂとを有しているので、左右添接板９Ａ間を連結杆９Ｂで連結した安価な構造とすることができる。
請求項３に係る発明は、ロックピン１２はブームＢより左右外側方に位置しているので、左右ブームＢ間隔及び左右作業具シリンダＳ間隔が左右ロック手段１１間隔より狭くとも適用できる。

本発明の実施形態を示す作業具離脱状態のローダ作業機の側面図である。 作業具装着状態のローダ作業機の側面図である。 図２のローダ作業機の平面図である。 装着具の拡大背面図である。 作業具装着状態の装着具の断面側面図である。 装着具の背面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１において、ローダ作業機Ｆは走行車体２０に装着されたフロントローダで例示している。走行車体２０としてのトラクタはエンジン２１の後部にミッションケース２２を連結し、エンジン２１から前方へ前フレーム２３を突出し、この前フレーム２３に前輪２４を懸架し、エンジン２１を覆うボンネット２５を装着しており、エンジン２１及びミッションケース２２の左右側部にフロントローダ用装着フレーム２７を取り付けている。

前記装着フレーム２７はエンジン２１からミッションケース２２にかけてボルト固定された装着板２７Ａから左右外方へ円筒状の装着筒２７Ｂを固着し、この装着筒２７Ｂの外端部から受持板２７Ｃを立設し、この受持板２７Ｃに上下中途部の受け凹部２８ａと上部の装着ピン孔２８ｂとを設けている。
フロントローダＦは、左右マスト２９と、この左右各マスト２９の上部に枢軸３０を介して基部が枢支されたブームＢと、左右各ブームＢの前後中途部とマスト２９の下部との間に連結されたブームシリンダ３１と、左右ブームＢの先端に横軸４を介して枢支された装着具５と、この装着具５に着脱自在に装着された作業具（バケット）Ｇと、左右各ブームＢの前後中途部と装着具５との間に設けられた作業具シリンダ（バケットシリンダ）Ｓとを有している。

前記左右各マスト２９は、下端に設けたピン状係合部３２が受持板２７Ｃの受け凹部２８ａに係合され、上下中途部に設けた連結ピン孔と受持板２７Ｃの装着ピン孔２８ｂとに
装着ピン３３を挿入することにより、装着フレーム２７に着脱自在に装着される。
図１〜４において、前記ブームＢは側面視くの字形状であって左右一対を中間連結部材Ｂａで連結され、この左右ブームＢの先端に横軸４を介して装着具５の下部が枢支され、装着具５の中途部が作業具シリンダＳのシリンダロッド先端と支軸６を介して連結されている。

前記装着具５に作業具Ｇが着脱自在に装着されており、これらによって作業具装着装置２が構成されている。左右各作業具シリンダＳは左右各ブームＢの前上側に対向して配置されており、伸縮動作によって装着具５を横軸４廻りに回動し、作業具Ｇを底面が接地する姿勢から収縮することにより掬い動作をさせ、伸縮することにより図２に示す位置までダンプ動作をさせる。

なお、実施形態において、上下方向及び前後方向はバケットの底壁Ｇ１が接地した図１、５を基準にしている。
図１〜５において、作業具Ｇはバケットを例示していて、バケットは、底壁Ｇ１と、背壁Ｇ２と、それらの左右両端の側壁Ｇ３とを有し、上部に略全幅に亘る上板３５を設け、背壁Ｇ２の背面の左右には当て板３６とガイド板３７とを設け、底壁Ｇ１から背壁Ｇ２の当て板３６の下部まで下板３８を設けている。

前記作業具Ｇは背壁Ｇ２の背面に被係合部７を有している。この被係合部７は、上板３５が当て板３６の上部より後下方に突出することにより左右側部に上被係合部７Ｕを形成し、当て板３６の下部が屈曲して後下方に突出することにより下被係合部７Ｄを形成している。
左右ガイド板３７は左右当て板３６の左右外側に配置され、後部が後方末広がり状に傾斜しており、後方からガイド板３７に近づく装着具５の左右位置を案内するようになっている。

前記装着具５は、作業具Ｇの背面に添接して被係合部７と係合する係合部８を有する装着体９と、装着体９の背面に設けられていて前記横軸４を支持する左右一対の連結部１０と、装着体９に支持されていて係合部８と被係合部７との係合をロック・解除する左右一対のロック手段１１とを有している。
装着体９は左右当て板３６間に亘る左右幅を有する１枚板で形成してもよいが、ここでは左右各当て板３６に対向する左右幅に形成した左右一対の添接板９Ａと、この左右添接板９Ａを連結するパイプ製の連結杆９Ｂとで形成し、全幅の１枚板よりも軽量になるように構成している。

前記添接板９Ａには、上部をくの字状に屈曲して上被係合部７Ｕの下面側に入って係合する上係合部８Ｕと、下部をくの字状に屈曲して下被係合部７Ｄの上面側に載置されて係合する下係合部８Ｄとが形成され、下被係合部７Ｄと下係合部８Ｄとには重合した状態で合致するロックピン穴３９ａ、３９ｂが形成されている。
左右一対の添接板９Ａのそれぞれには左右両側に連結杆９Ｂが貫通したブラケット１０Ａが立設され、この左右ブラケット１０Ａに連結部１０を形成している。

連結部１０は、左右ブラケット１０Ａの下部に横軸４の両端を支持するボス部が形成され、その左右ボス部の間にブームＢの先端が挿入配置されて横軸４に嵌合しており、上下方向の中途部に支軸６の両端を支持するボス部が形成され、その左右ボス部の間に作業具シリンダＳのシリンダロッド先端が挿入配置されて支軸６に嵌合している。
前記横軸４用の左右ボス部及び支軸６用の左右ボス部は円筒部材で形成され、円筒部材の左右長さを変更することにより、ブームＢ及び作業具シリンダＳの先端左右位置を変更することが可能である。

左右各ロック手段１１は左右ブラケット１０Ａの間に配置されており、添接板９Ａの背面に固定の筒ガイド４０にロックピン１２が上下動自在に支持され、このロックピン１２の上部にピン１２ａを介してリンク１３の下部が連結され、このリンク１３の上部に摺動部材４１が設けられ、リンク１３の中途部にスプリング４２が嵌装され、摺動部材４１のピン部４１ａに手動レバー１４の一端が連結されている。

手動レバー１４は添接板９Ａに固定の支持ピン４３に枢支されており、左右の手動レバ
ー１４は１人の作業員が左右両手で同時に揺動操作可能な位置に配置されている。
図３、４、６に２点鎖線で示す状態は、手動レバー１４の他端の握り部が装着体９から突出しているロック解除状態であり、装着体９内に入った実線で示す状態がロック状態である。

手動レバー１４をロック解除状態から揺動することにより、手動レバー１４の一端は摺動部材４１を介してスプリング４２を圧縮しながらリンク１３を押動し、ロックピン１２を下降させ、ロックピン１２の先端を筒ガイド４０及び下係合部８Ｄのロックピン穴３９ａから突出して、下被係合部７Ｄのロックピン穴３９ｂに挿入し、下係合部８Ｄからの下被係合部７Ｄの離脱を阻止し、作業具Ｇの装着をロックする。

手動レバー１４をロック状態にすると、摺動部材４１はピン１２ａと支持ピン４３との中心線を通過して一方のブラケット１０Ａに当接し、スプリング４２の弾発力によってその姿勢が保持される。
前記手動レバー１４は支持ピン４３から握り部側が添接板９Ａから離れる方向に屈曲され、ロック状態でオーバラップするブラケット１０Ａは、摺動部材４１と連結した手動レバー１４の端部が当接する側のブラケット１０Ａより高さが低く形成されている。

前記左右ブラケット１０Ａの間隔は、その内部で手動レバー１４の一端側が揺動し、かつロック状態になったときに摺動部材４１が一方のブラケット１０Ａに当接する間隔であり、ロックピン１２は左右ブラケット１０Ａの間隔の中央から左右外側にずれた位置となり、横軸４及び支軸６より添接板９Ａに近い位置に配置される。
横軸４及び支軸６は、ロックピン１２に対して上下に位置し、左右方向でロックピン１２とオーバラップしており、ロック手段１１の背面側を通過する位置にあり、横軸４は下係合部８Ｄより下側でかつ作業具Ｇから離れた位置にある。

従って、横軸４及び支軸６はロック手段１１を跨いで配置され、ブラケット１０Ａの間隔の中央に配置されたブームＢ及び作業具シリンダＳに対してロックピン１２は左右外側方に位置している。
前記添接板９Ａは上部に側方へ突出した突出部９Ａａが形成されており、装着体９を作業具Ｇの背面に係合させるとき、左右の突出部９Ａａが左右ガイド板３７に当接して左右位置が案内される。

この突出部９Ａａは添接板９Ａの左右外側方へ突出されているが、添接板９Ａの左右内側方へ突出したものとすると、左右ブラケット１０Ａ、横軸４、支軸６及びロック手段１１をそのまま使用して、左右間隔を広くしたブームＢ及び作業具シリンダＳに適用装着することができる。
前記作業具装着装置２における作業具装着作業は、図１に示すように作業具Ｇを接地した状態で、ブームＢを下降して装着具５を作業具Ｇの背面側へ移動し、左右の上被係合部７Ｕに下側から上係合部８Ｕを係合し、さらに上係合部８Ｕを上昇させて作業具Ｇを吊り上げる。これにより、作業具Ｇの下被係合部７Ｄが下係合部８Ｄに近接して係合する。

左右の上被係合部７Ｕ及び下被係合部７Ｄが左右の上係合部８Ｕ及び下係合部８Ｄと係合した状態で、左右の手動レバー１４を図３の２点鎖線位置から実線位置へ揺動すると、ロックピン１２の先端は下係合部８Ｄのロックピン穴３９ａから突出して、下被係合部７Ｄのロックピン穴３９ｂに挿入係合し、装着具５に対して作業具Ｇを装着しかつロックする。

前記作業具装着装置２において、作業具Ｇにおける上被係合部７Ｕ、下被係合部７Ｄ、ガイド板３７及びロックピン穴３９ｂの位置は各種作業具Ｇに同一に形成されており、これらが一定位置にあるため、装着具５における上係合部８Ｕ、下係合部８Ｄ及びロックピン穴３９ａの位置も一定となり、従ってロック手段１１の位置も決まり、手動式であるロック手段１１の摺動部材４１が当接する一方のブラケット１０Ａの位置も決定されることになる。

作業具装着装置２における前記ロック手段１１及び摺動部材４１が当接する一方のブラケット１０Ａ以外の部材は、左右方向の位置を変更して設計することが可能であり、例えば、左右添接板９Ａは突出部９Ａａが左右内方側に突出し、摺動部材４１が当接しない側
のブラケット１０Ａを当接する側のブラケット１０Ａの左右外方側に配置し、横軸４及び支軸６を左右ブラケット１０Ａとは別個のブラケットで支持する、ということが可能になる。

しかし前記実施形態に示すように、左右ブラケット１０Ａの間にロック手段１１を配置し、ロック手段１１を跨ぐように横軸４及び支軸６を配置することにより、横軸４及び支軸６を支持する別のブラケットを省略でき、ロック手段１１に妨害されることなく、ブームＢと作業具シリンダＳの位置をロック手段１１とオーバラップする位置又は左右内方位置に設定することができ、左右ブームＢ間隔及び左右作業具シリンダＳ間隔の狭いローダ作業機Ｆにおいても作業具装着装置２を適用することができるようになる。

なお、本発明は前記実施形態における各部材の形状及びそれぞれの前後・左右・上下の位置関係は、図１〜６に示すように構成することが最良である。しかし、前記実施形態に限定されるものではなく、部材、構成を種々変形したり、組み合わせを変更したりすることもできる。
例えば、作業具Ｇはバケットの他、フォーク、サム等でもよく、ブームＢはホイールローダ、スキッドローダ、トラクタローダバックホー等のものでもよい。

左右ロック手段１１の手動レバー１４間に油圧シリンダを設けて、油圧シリンダにより手動レバー１４を揺動してロック及びロック解除を行うようにしてもよい。

２ 作業具装着装置
４ 横軸
５ 装着具
６ 支軸
７ 被係合部
７Ｄ 下被係合部
７Ｕ 上被係合部
８ 係合部
８Ｄ 下係合部
８Ｕ 上係合部
９ 装着体
９Ａ 添接板
９Ｂ 連結杆
１０ 連結部
１０Ａ ブラケット
１１ ロック手段
１２ ロックピン
１３ リンク
１４ 手動レバー
２０ 走行車体（トラクタ）
Ｂ ブーム
Ｆ ローダ作業機（フロントローダ）
Ｇ 作業具（バケット）
Ｓ 作業具シリンダ

Claims (3)

1. 左右一対のブーム（Ｂ）と、この左右ブーム（Ｂ）の先端に横軸（４）を介して枢支した装着具（５）と、この装着具（５）に着脱自在に装着される作業具（Ｇ）と、装着具（５）に支軸（６）を介して連結されていて作業具（Ｇ）を横軸（４）廻りに回動する左右一対の作業具シリンダ（Ｓ）とを備えており、
   前記作業具（Ｇ）は背面に被係合部（７）を有し、前記装着具（５）は、作業具（Ｇ）の背面に添接して被係合部（７）と係合する係合部（８）を有する装着体（９）と、装着体（９）の背面に設けられていて前記横軸（４）を支持する左右一対の連結部（１０）と、装着体（９）に支持されていて係合部（８）と被係合部（７）との係合をロック・解除する左右一対のロック手段（１１）とを有しており、
   前記左右各連結部（１０）は、装着体（９）の背面のロック手段（１１）の左右両側にブラケット（１０Ａ）を立設し、この左右ブラケット（１０Ａ）の下部に横軸（４）の両端を支持し、中途部に支軸（６）の両端を支持し、前記ロック手段（１１）を跨いで横軸（４）及び支軸（６）を配置していることを特徴とするローダ作業機。
2. 前記被係合部（７）は作業具（Ｇ）の背面の左右に上被係合部（７Ｕ）と下被係合部（７Ｄ）とを有し、
   前記装着体（９）は、作業具（Ｇ）の左右の上被係合部（７Ｕ）及び下被係合部（７Ｄ）とそれぞれ係合する上係合部（８Ｕ）及び下係合部（８Ｄ）を有しかつ左右ブラケット（１０Ａ）及びロック手段（１１）を設けた左右一対の添接板（９Ａ）と、左右添接板（９Ａ）を連結する連結杆（９Ｂ）とを有していることを特徴とする請求項１に記載のローダ作業機。
3. 前記左右各ロック手段（１１）は、装着体（９）に上下動自在に支持されていて下部から突出して作業具（Ｇ）の被係合部（７）に係合するロックピン（１２）と、装着体（９）に枢支されていてリンク（１３）を介してロックピン（１２）を押し引きする手動レバー（１４）とを有し、
   前記ロックピン（１２）はブーム（Ｂ）より左右外側方に位置していることを特徴とする請求項１又は２に記載のローダ作業機。

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