JPH0354218B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、土砂等のばら物をすくい取つてトラ
ツク等に積込むシヨベルローダーにおいて、シヨ
ベルを俯抑及び昇降の動作させるシヨベル支持装
置に関し、特に、シヨベルのリフト量を安定して
増大できるシヨベル支持装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種のシヨベルローダーは、車体から
突出するアームの先端にシヨベルが取付けられ、
シヨベルを油圧シリンダーで俯抑動作して土砂等
をすくい取り、次いでアームを揺動させてシヨベ
ルを高所にリフトし土砂を排出する構成となつて
いた。このため、アームの長さによりシヨベルの
リフト量が限定されるという問題があつた。

そこで、シヨベルのリフト量を増す方法とし
て、アームの長さを更に長くすることが考えられ
る。こうするとシヨベルに土砂をすくい取つた後
の持上げに要する力が著しく増し、且つシヨベル
の位置が車体から遠くなつて作業性が悪化し、安
定性も悪くなる（実公昭51年9767号など）。

一方、アームを二本連結することも考えられ
る。しかし、単に連結してそれぞれ油圧シリンダ
ーにより揺動しながら昇降する方法では、高い位
置で２番目のアームを揺動する際にシヨベルが円
弧運動しながら車体の外方へ飛び出すことにな
り、作業者の目算が誤つたり、車体の安定性を欠
く等の不都合を生じる（実開昭55年88457号）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上述の問題に鑑み、シヨベルが土砂を
すくい取るアームの長さの増大、高所における車
体外方へのシヨベルの飛び出しを招くことなく、
安定してシヨベルリフト量を増し、且つ作業性に
も優れたシヨベルローダーのシヨベル支持装置を
提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、移動できる車体と、この車体上にや
や垂直に固定した基体と、この基体に揺動自在に
連結させた元アームと、元アームの先端に連結さ
せた先アームと、先アームの先端に連結されたシ
ヨベルと、基体と元アームの間に連結させて平行
リンク機構を形成する二つのリンクと、両リンク
の連結点に一端を連結して他端をシヨベルに連結
したリンクと、基体と先アームの間に介在され、
その長さを最短に縮小した時に基体と先アームと
元アームによつて平行リンク機構を形成すること
ができる油圧シリンダーとから構成されたことを
特徴とするシヨベルローダーのシヨベル支持装置
を提供するものである。

〔作用〕

この構成により、車体側に揺動可能に取り付け
た元アームと二つのリンクで平行リンク機構が形
成され、さらに、元アームと先アームと基体との
間にある油圧シリンダーを縮小すると平行リンク
機構が形成される。このため、２つの平行リンク
機構によりシヨベルは上下に平行に移動させるこ
とができる。このため、土砂をすくい取つたシヨ
ベルを先アームで上方にリフトでき、所定の高さ
以上の高さ位置には、元アームの揺動と平行リン
ク機構の動作でシヨベルをそのまま真直ぐリフト
させることができるものである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を説明する。

第１図は本実施例の側面図、第２図は正面図、
第３図は平面図である。

このシヨベルローダーは自走できるものであ
り、平坦な車体１０の下面にはその四隅に車輪１
１が軸支させてあり、車体１０の両側の各一対の
車輪１１間にはそれぞれクローラー（無限軌道）
１２が巻回してある。この車体１０の上面中央に
は環状形をした支持盤１３が固着してあり、この
支持盤１３上には変形八角形をした旋回台１４が
水平方向に回転自在に軸支してある。

この旋回台１４は正三角形の角頂点を裁断した
平面形状をしており、旋回台１４の後方（第３図
左側）上部には旋回台１４の周辺に沿つてエンジ
ン１５、燃料タンク１６、作動油タンク１７が載
置、固定してある。そして、旋回台１４の上面で
あつて、回転軸の中心から少し燃料タンク１６に
接近した位置には、その駆動軸を下方に向けて油
圧モーター１８が固定してある。

この旋回台１４の前方（第３図右側）の上部に
は環形をした保持盤１９が載置、固定してあり、
前述の支持盤１３の回転軸の中心とこの保持盤１
９の中心線とは水平方向に偏位させ、かつ、平行
になるよう位置させてある。この保持盤１９上に
は円形をした作業台２０が保持盤１９に対して回
転自在に軸支してあり、作業台２０上には垂直に
支持体２１が固着してある。そして、前述の油圧
モーター１８と作業台２０とは旋回機構３０で連
結されており、作業台２０上の支持体２１にはシ
ヨベル支持装置５０が設けられている。

第４図は前期旋回機構３０を詳しく示すもの
で、第３図中Ａ−Ａ矢視断面図に対応するもので
ある。

前述の支持盤１３上には外径がほぼ支持盤１３
と同じで内周に歯形を切削形成してある円形の原
動歯車３３が固着してある。この原動歯車３３の
外周にはベアリング３４を介して環形状をしたス
ライダー３５が回転自在に嵌合させてあり、この
スライダー３５上面に前記旋回台１４が固着して
あり、旋回台１４はこの原動歯車３３を中心に回
転することができる。そして、前記油圧モーター
１８の出力軸３６にはピニオン３７が固着してあ
り、ピニオン３７は原動歯車３３の内歯面に噛合
わせてある。

また、旋回台１４の下面であつて、原動歯車３
３の内周側に位置してＬ字形の軸支片３８が固着
してある。この軸支片３８と旋回台１４にはそれ
ぞれベアリング３９，４０が設けてあり、両ベア
リング３９，４０に軸支されて中間軸４１が旋回
台１４の上下面に貫通している。この中間軸４１
には、軸支片３８と旋回台１４の間に位置してピ
ニオン４２が固着してあり、このピニオン４２は
原動歯車３３の内周歯面に噛合わせてある。

また、前記保持盤１９上にはこの保持盤１９と
ほぼ同一の外径で環形状をした軸支体４３が固着
してある。この軸支体４３の内周には環形状をし
ており、その外径をほぼ軸支体４３の内径とし、
その内周に歯形を切削形成した従動歯車４５を位
置させてあり、軸支体４３と従動歯車４５の間に
はベアリング４４を介在させてある。前述の作業
台２０はこの従動歯車４５の上面に載置固定させ
てあり、作業台２０は軸支体４３の中心軸をその
回転中心として回転することができる。また、前
述の中間軸４１の上端にはピニオン４６が固着し
てあり、このピニオン４６は従動歯車４５の内周
歯面に噛合わせてある。

なお、第６図はこの旋回機構の回転部材を分解
した斜視図であり、第７図は同上の回転部材の位
置関係を示す平面図である。

第１図ないし第３図に再び戻つて、本実施例の
シヨベル支持装置５０について詳しく説明する。

前記作業台２０に固定してある支持体２１の左
右にはやや垂直に立てた基体５１が固定してあ
る。この基体５１の左右側の中間には、比較的長
さの短かい元アーム５２の後端が支持ピン５３に
より揺動可能に連結してある。この元アーム５２
は、細長いやや三角形状をしており、鋭角となつ
た一端が支持ピン５３により基体５１に連結され
ている。また、二つの鈍角に狭まれた短辺は基体
５１の反対に位置しており、元アーム５２の上側
に短辺には細長い先アーム５４の後端の下部が支
持ピン５５により揺動可能に連結してある。そし
て、先アーム５４の先端にはシヨベル５６が支点
ピン５７によつて揺動可能に連結してある。

この元アーム５２の先端の短辺の下部と基体５
１の下部との間には、元アーム５２を揺動させる
ための油圧シリンダー５８が介在させてある。こ
の油圧シリンダー５８と基体５１とはピン５９に
より連結され、油圧シリンダー５８と元アーム５
２とはピン６０により連結されている。また、先
アーム５４の後端の上部のブラツケツト６９と基
体５１の上部との間には先アームを揺動させるた
めの油圧シリンダー６１が介在させてある。この
油圧シリンダー６１と基体５１とはピン５９によ
り連結され、油圧シリンダー６１と先アーム５４
とはピン６０により連結されている。

また、元アーム５２の上方には、前記ピン５
３，５５の間隔と等しい長さのリンク６４を位置
させてあり、このリンク６４の一端はピン６５に
より基体５１の上部に連結されている。また、前
記ピン５５には、ピン５３とピン６５の間隔と等
しい長さのリンク６７の一端が連結してあり、こ
のリンク６７の他端は前記リンク６４の他端とピ
ン６６により連結されている。これらのピン５
３，５５，６５，６６は平行四辺形の角隅部に位
置させるように配置してある。このため、基体５
１、元アーム５２の一部、リンク６４，６７によ
り平行リンク機構６８が構成されている。

ここで、リンク６４は前記油圧シリンダー６１
に沿い近接して平行に配置されており、元アーム
５２、先アーム５４の後端、最も収縮した長さの
油圧シリンダー６１及び基体５１の間で平行リン
ク機構７６が構成されている。

更に、先アーム５４の先端付近であつて、シヨ
ベル５６のピン５７より少し低い位置には細長い
リンク７０の下端が連結されている。また、シヨ
ベル５６の背面とリンク７０の上端の間には、シ
ヨベル用の油圧シリンダー７１が介在され、リン
ク７０と油圧シリンダー７１とはピン７２により
連結されている。そして、前記平行リンク機構６
８のピン６６とピン７２の間にはシヨベル５６の
姿勢を保つリンク７３を介在させてある。

第１図、第２図に示したこのような構成は、一
側から見たリンクの構成であるが、基体５１の他
側面にも同様なリンク機構が平行に設けられてい
る。そして、作業台２０上であつて、左右の仕切
板７４の間には操縦席７５が設けられている。

次いで、本実施例の作用を第７図ないし第９図
と共に説明する。

先ず、シヨベル支持装置５０のシヨベル５６に
より土砂をすくい取る場合は、第７図に示すよう
に、油圧シリンダー５８を収縮して元アーム５２
を下げた状態で油圧シリンダー６１を伸長し、先
アーム５４を下方に倒す。同時に、油圧シリンダ
ー７１を伸長してシヨベル５６が地面に接するよ
うに傾斜し、この状態で車体１０を前進すること
で、シヨベル５６内に土砂を押し入れる。その
後、油圧シリンダー７１を収縮することよりシヨ
ベル５６を立ち上げて、シヨベル５６内に土砂を
すくい入れる。

そして、油圧シリンダー６１を収縮すると、先
アーム５４が元アーム５２とのピン５５を支点に
して上方に揺動し、元アーム５２と先アーム５４
は「く」字形となつてシヨベル５６が高い位置に
持上げらる。この状態は、第８図の実線で示され
る。このとき、リンク６４のピン６６にリンク７
０の一端が連結されており、先アーム５４、リン
ク７０，７３，６７で四辺形のリンク機構が形成
されるので、油圧シリンダー７１と共にシヨベル
５６は上方を向いて土砂をすくい取つた状態で持
ち上げられる。そして、第２図、第８図のよう
に、油圧シリンダー６１が最も収縮した時に、先
アーム５４のみの立ち上げてシヨベル５６が最も
高くリフトすることになる。このようなシヨベル
リフト量で排土作業が足りる場合は、油圧シリン
ダー７１を伸長し、シヨベル５６を前方に傾斜さ
せ（第２図、第８図鎖線で示す位置）、土砂をシ
ヨベル５６より排出してトラツク等に積込ませ
る。

一方、前述の先アーム５４の長さのみでのシヨ
ベルリフト量だけでは足りない場合は、第９図に
示すように更に油圧シリンダー５８を除々に伸長
させ、シヨベル５６をより高い位置にまで上昇さ
せることができる。

まず、油圧シリンダー５８を伸長させると、元
アーム５２は基体５１とのピン５３を支点にして
上方に揺動する。このため、元アーム５２は上方
に傾斜することになるが、最も収縮した油圧シリ
ンダー６１を含む平行リンク機構７６により先ア
ーム５４は第８図の傾斜角度を保持したままで上
方に平行移動する。この元アーム５２の上方への
傾動と同時に、他の平行リンク機構６８のリンク
６４が元アーム５２と同じ角度で傾動し、リンク
７０，７３及び油圧シリンダー７１を上方に平行
移動させる。このため、シヨベル５６は上方を向
いたままの姿勢を保つて真直ぐにリフトすること
になり、油圧シリンダー５８が最も伸長した高さ
までシヨベルリフト量が更に増すことになる（第
９図実線の状態）。シヨベル５６がこの高さとな
つても、前述と同様に油圧シリンダー７１を伸長
することでシヨベル５６を倒し、その内部に保持
した土砂を排出させることができる。

なお、本実施例の作業台２０には旋回機構３０
が設けられている。この旋回機構３０では、作業
台２０を旋回台１４に対して反対方向に二重に回
転させ、シヨベル５６を車体１０の幅の範囲で移
動させることができる。

第１図で示すように、シヨベル５６で土砂をす
くい取つた後で、所定のシヨベルリフト位置にシ
ヨベル５６を保持させたままに維持する。そし
て、油圧モーター１８を駆動すると、その出力軸
３６のピニオン３７により歯車３３と共に旋回台
１４が一方に回転する。この回転と同時に、ピニ
オン４２，４６及び中間軸４１により従動歯車４
５と共に作業台２０及びシヨベル支持装置５０が
旋回台１４とは逆方向に旋回することになる。こ
のため、シヨベル５６は車体１０の回転軸を中心
に回転せず、二重に反転運動を行うことになる。
従つて、シヨベル５６は作業台２０とともに、車
体１０の一側に偏位しながら車体１０の前方から
後方まで180度方向転換する。この時に、シヨベ
ル５６は第２図に示すように車体１０の側面から
は突出することなく、トラツク等に土砂の積込み
作業することが可能になる。

〔発明の効果〕

以上の実施例から明らかなように、本発明によ
ればシヨベルローダーにおいてシヨベル支持装置
５０が元アーム５２と先アーム５４の２段アーム
で構成されて、２つの平行リンク機構でシヨベル
５６が保持されてある。このことから、土砂をす
くい取つた時のアーム長さは短くても、元アーム
５２を立ち上げることでシヨベルリフト量を増す
ことができる。シヨベル５６によるすくい取りは
従来と同様に行い得ると共に、一層高所の積込作
業にも適用し得る。所定の高さ以上の高所では平
行リンク機構６８，７６の作用でシヨベル５６が
そのまま真直ぐにリフトするので、安定性が確保
され得ると共に、シヨベル位置の目算による誤い
も生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す側面図、第２
図は同上の正面図、第３図は同上の平面図、第４
図は旋回機構を詳しく示す第３図Ａ−Ａ断面図、
第５図は同上の分解斜視図、第６図は同上の分解
平面図、第７図ないし第９図はシヨベル支持装置
の動作状態を示す説明図である。 １０……車体、２０……作業台、５０……シヨ
ベル支持装置、５２……元アーム、５４……先ア
ーム、５６……シヨベル、５８，６１，７１……
油圧シリンダー、６８，７６……平行リンク機
構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 移動できる車体と、この車体上にやや垂直に
   固定した基体と、この基体に揺動自在に連結させ
   た元アームと、元アームの先端に連結させた先ア
   ームと、先アームの先端に連結されたシヨベル
   と、基体と元アームの間に連結させて平行リンク
   機構を形成する二つのリンクと、両リンクの連結
   点に一端を連結して他端をシヨベルに連結したリ
   ンクと、基体と先アームの間に介在され、その長
   さを最短に縮小した時に基体と先アームと元アー
   ムによつて平行リンク機構を形成することができ
   る油圧シリンダーとから構成されたことを特徴と
   するシヨベルローダーのシヨベル支持装置。