JP2000240090A - 作業車両の作業機装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業車両の作業機の支持フレームを交換する
だけで、作業車両の重量を増加させ、作業車両の重心位
置を適正にして作業量を増大した作業車両を提供する。 【解決手段】 作業機２３，３２を中空の作業機支持フ
レーム２１ａ，２１ｂ，３１で支持する作業車両の作業
機装置において、少なくともいずれかの作業機支持フレ
ーム２１ａ，２１ｂ，３１の中空内部に長手方向に沿っ
て金属材料の棒状ウエイト４０ａを装着したことを特徴
とする作業車両の作業機装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、作業車両の作業機
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】作業装置を備えた作業車両では、その作
業車両全体の重量や重心位置が特に重要な場合がある。
図１に示すような車両の前部に排土装置２０を備え、後
部にはリッパ装置３０を備えたブルドーザ１０のような
作業車両では排土装置２０で土を削るような土工作業を
行うが、車両全体の重量が不足すると、土を排土装置２
０が削る場合の反力が少なくなってしまう。そのため、
排土装置２０を排土板用リフトシリンダ２４ａ，２４ｂ
で押し下げると車体前方が浮き上がってしまい排土装置
２０が土に食い込まず、また、走行装置２５もスリップ
を起こして排土装置２０を押す力が少なくなり、削れる
土の量は少なくなってしまう。従って、ブルドーザの排
土装置２０による作業量を決める要因の１つはその車両
全体の重量で決まってしまうことになる。また、同様に
リッパ装置３０で掘削作業を行う場合でも、車両全体の
重量が少ないとリッパ装置３０で掘削できる深さも少な
くなってしまう。従って、同様に、ブルドーザ１０のリ
ッパ装置３０による作業量もその車両全体の重量で決ま
ってしまうことになる。つまり、一台のブルドーザでは
その車両重量によって決まってしまう作業量以上の作業
量を出すことは不可能である。

【０００３】一方、排土装置２０で土を削る場合には排
土装置２０が土を削る際に上方へ持上げられる力が生ず
るが、その力を受けるためには車両全体の重心位置はな
るべく前部で排土装置２０に近い方が有利で、その分排
土装置２０は土に食い込む量が多くなるので、作業量も
多くなる。しかし、車両全体の重心位置は車両の設計に
よって決まってしまうので、その車両によって可能な能
力以上の掘削力を必要とする作業はできず、排土装置２
０の作業量はその車両全体の重心位置によっても決まっ
てしまう。また、同様にリッパ装置３０で掘削を行うと
きにもリッパ装置３０は上方へ持上げられる力を受ける
ので、その力を受けるためには車両全体の重心位置はな
るべく車両の後部でリッパに近い方が有利で、その分リ
ッパ装置３０が掘削する深さが深くなり、作業量も多く
なる。しかし、車両の重心位置は車両の設計によって決
まってしまうので、その車両によって可能な能力以上の
掘削力を必要とする作業はできず、リッパの作業量はそ
の車両の重心位置によっても決まってしまう。つまり、
現場で作業量を増やしたいと思っても、ブルドーザの重
量や重心位置は決まってしまっているので、如何ともし
難いことになる。

【０００４】この問題を解決するために、例えば図９に
示す特公昭６０−２０５３５号公報に記載されているよ
うなブルドーザ２の排土板６の後面に流動物の収容槽８
を配設し、ブルドーザ２の後部にも流動物の収容槽１４
ａを配設し、作業内容に応じて、図９の斜線部に示すよ
うに、それらの収容槽８，１４ａから流動物を排土板の
支持フレーム４ａ内に移動してブルドーザ２の重心位置
を変えられるようにした装置が有る。このような装置で
あれば、確かに車両の重心位置を変えて排土板６の掘削
力をさらに上げて、作業量を増大させることが出来る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の作業車両においては、以下の問題がある。 （１）特公昭６０−２０５３５号公報に開示されている
装置では、実質的には、金属に比べ比重の少ない流動物
を用いて重心を移動させなければならないので、重心の
移動を大きくするには流動物の量は相当多くしなければ
ならず、その収容槽８，１４ａも巨大なものとなってし
まい、実用的ではない。また、流動物が排土板の支持フ
レーム４ａから流れ出ないようにしなければならず、本
来支持フレーム４ａは流体容器ではないのに流動物が流
れ出ないような密封性が要求され製作が面倒になる。ま
た、流動物が流れ出た場合には、現場が汚染されたり、
車両が汚れてしまう。

【０００６】（２）また、前記の装置を使わないで作業
量を増やすには、ブルドーザ１０の台数を増やしたり、
車格の大きな、つまり、作業能力の大きなブルドーザに
変更することが考えられるが、ブルドーザ１０は作業車
両の中でも高価な機械であり、作業量を増やそうとして
生産計画を立てても、簡単に車両の数を増やしたり、車
格の大きなブルドーザに変更するわけにはいかない。

【０００７】車両のメーカとしてもこのようなユーザの
要望にこたえるためには、何種類もの作業能力にあわせ
て異なった車両重量や異なった重心位置を持つ作業車両
を準備しなければならなくなり、その開発コストは膨大
なものになり、従って、作業車両の価格が上昇してしま
うことになる。

【０００８】本発明は、上記の問題点に着目してなされ
たものであり、安価に、かつ、容易に、作業能力に合わ
せて作業車両の重量及び重心位置を適正に調整して作業
量を増大した作業車両の作業装置を提供することを目的
としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、請求項１に記載の発明は、作業機
を中空の作業機支持フレームで支持する作業車両の作業
機装置において、少なくともいずれかの作業機支持フレ
ームの中空内部に長手方向に沿って金属材料の棒状ウエ
イトを装着した構成としている。

【００１０】請求項１に記載の発明によると、中空内部
に棒状ウエイトを設けた排土板支持フレームを装着した
作業車両であるブルドーザの重心位置は、中空内部に棒
状ウエイトを設けない排土板支持フレームを装着したも
のに比べて、車両の前方、すなわち、排土板に近づくこ
とになる。さらに、排土板支持フレームの中空内部の長
手方向で、車両前後方向に棒状ウエイトの位置を調整で
きるので、重心位置の調整が容易で、棒状ウエイトウエ
イトの位置を前側にすれば重心位置は、一層、排土板に
近づくことになる。また、車両全体の重量も内部に棒状
ウエイトを設けない排土板支持フレームを装着したもの
に比べて、増加する。従って、このような内部に棒状ウ
エイトを設けた排土板支持フレームを装着した作業車両
であるブルドーザによって、土の掘削作業を行うと、排
土装置が土を掘削するときに受ける上方への力に対する
反力が大きくなり、排土装置がより深く土に食い込むの
で掘削量が増すことになり、また、走行装置も地面から
浮き上がって履帯がスリップすることなく駆動力が十分
作用して作業量が増大する。

【００１１】また、ブルドーザの下部にある排土板支持
フレームの内部に棒状ウエイトを設けているので、この
ような排土板支持フレームを装着した作業車両であるブ
ルドーザの重心はさらに低くなり、特に、作業車両が左
右方向に傾くような傾斜地での作業時の安定性が増す。

【００１２】つまり、作業車両であるブルドーザの内、
排土板支持フレームを内部に棒状ウエイトを設けた排土
板支持フレームに交換するだけで、そのクラスより上の
作業能力を持つ作業車両であるブルドーザを提供するこ
とが出来る。

【００１３】また、排土板支持フレームを内部に棒状ウ
エイトを設けた排土板支持フレームに交換したブルドー
ザはその作業性能は上がっても車両全体の外形寸法は何
ら変わらないため、作業車両を輸送する場合でも、排土
板支持フレームを交換する前と同じトレーラを使用する
ことが出来るし、ブルドーザの保管場所の広さも、排土
板支持フレームを交換する前と同じ従来のままで良い。

【００１４】請求項２に記載の発明は、請求項１の発明
において、棒状ウエイトを鋼材とした構成としている。

【００１５】請求項２に記載の発明によると、請求項１
の作用及び効果に加えて内部に棒状ウエイトを設けた排
土板支持を長時間の作業に使用して摩耗や破損がひどく
なり交換するにしても、内部の棒状ウエイトは鋼材であ
るため、くず鉄として処理でき、リサイクルがしやす
い。

【００１６】又、コンクリートや、油、水等の一般流動
物材料より高比重であり、少ない容積で高重量のウエイ
トとなし得る。

【００１７】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
記載の発明において、鋼材の棒状ウエイトを作業機支持
フレームを構成する部材の少なくとも一つに固着した構
成としている。

【００１８】請求項３に記載の発明によると、請求項１
又は２記載の発明の作用及び効果に加えて、排土板支持
フレームの中空内部に設ける棒状ウエイトを排土板支持
フレームを構成する部材の下面板、外側板、内側板、上
面板の少なくとも一つに固着したので、排土板支持フレ
ームの剛性を高くすることができる。また、棒状ウエイ
トを排土板支持フレームを構成する部材に固着するだけ
なので製作が容易である。また、棒状ウエイトが固定さ
れるので、支持フレーム内で転動して、騒音を発生する
こともない。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態を
図を参照しながら説明する。

【００２０】図１〜６に基づいて実施形態を説明する。
以下の説明では、図１の左側を車両の前方、図１の上側
を車両の上方、図１の手前側を車両の左方として説明す
る。図１は作業車両としてのブルドーザ１０の全体を示
した図である。走行装置２５を備えたブルドーザ１０の
前部には排土装置２０を備え、後部には掘削を行うリッ
パ装置３０を備えている。排土装置２０は図２に示すよ
うに、作業機である排土板２３を備え、その排土板２３
の車両左右方向の両端下部には排土板支持フレーム２１
ａ，２１ｂの一端が連結され、排土板２３の両端上部と
排土板支持フレーム２１ａ，２１ｂとはブレース２２
ａ，２２ｂと連結され、排土板２３の車両左右方向の中
央下部と排土板支持フレーム２１ａ，２１ｂとはアーム
２３ａ，２３ｂと連結されて構成されている。排土板支
持フレーム２１ａ，２１ｂの他端はブルドーザ１０の車
体本体１１の走行装置２５に回動自在に枢着されてい
る。そして、排土装置２０は車体本体１１に備えられた
左右一対の排土板用リフトシリンダ２４ａ，２４ｂが伸
縮することにより上下に動くようになっている。

【００２１】ところで、排土装置２０は土を削る作業を
行うので、排土板２３や排土板支持フレーム２１ａ，２
１ｂ自体は使用時間に伴って土砂とこすれることにより
摩耗していったり、時には硬い岩盤を削ることにより、
変形破損が生じることもある。従って、時には排土装置
２０は補修や交換を行わなければならない。

【００２２】また、排土作業では固い岩盤を削る作業か
ら、比較的比重の少ない土砂などの移動作業まで、排土
装置２０に加わる負荷はさまざまであり、その作業内容
に適した排土装置２０が準備されている。岩盤を削る作
業の場合は排土板２３は車体左右方向での長さが短く、
上下方向の長さも短いものが使用され、砂などの移動作
業では排土板２３は車体左右方向での長さが長く、上下
方向の長さも長いものが使用される。つまり、作業に応
じて、車両本体はそのままで、排土装置をその作業に適
したものに交換することが行われる。

【００２３】そのために、排土板支持フレーム２１ａ，
２１ｂの車両本体や排土板２３との連結個所は少なくし
ており交換は容易に出来るようになっている。

【００２４】本発明はその点に着目して、排土板支持フ
レーム２１ａ，２１ｂを交換することにより、車両全体
の重心位置及び重量を変更できるようにしたものであ
る。

【００２５】図３〜６に示すのは排土板支持フレーム２
１ａの構造の詳細である。排土板支持フレーム２１ｂに
ついては排土板支持フレーム２１ａとは形状が車両の左
右方向で対称になっていることのみ異なり、その他は同
一なので説明は省略する。図３は排土板支持フレーム２
１ａの平面より見た図であり、図４は排土板支持フレー
ム２１ａの側面より見た図である。図５は図４のＡＡ断
面の部分拡大図である。図６は図４のＢＢ断面の部分拡
大図である。

【００２６】排土板支持フレーム２１ａは下面板２１１
ａ、外側板２１２ａ、内側板２１３ａ、上面板２１４ａ
を図６に示すように、長手方向直角断面が矩形の箱形断
面になるように固着して構成して内部を中空とし、その
一端に排土板２３との接続用のブラケット２１５ａを、
他端に車体本体の走行装置２５との接続用ブラケット２
１６ａを、内側板２１３ａにアーム２３ａとの接続用ブ
ラケット２１８ａを、上面板２１４ａにブレース２２ａ
との接続用ブラケット２１７ａを、それぞれ固着して構
成している。

【００２７】そして、図５，６に示すように排土板支持
フレーム２１ａの中空内部の長手方向で、車両前後方向
の前部の下面板２１１ａの上面に断面矩形状の棒状ウエ
イト４０ａが重量調整用のウエイトとして装着されてい
る。装着方法は図示のＷのように溶接でも良いし、ボル
トなどで固定しても良い。また、棒状ウエイト４０ａは
図示のように一本でも良いし、複数に分割したものでも
良い。棒状ウエイト４０ａの固着部は排土板支持フレー
ム２１ａの内部であれば、下面板２１１ａ、外側板２１
２ａ、内側板２１３ａ、上面板２１４ａの一面でも、そ
れぞれの下面板２１１ａ、外側板２１２ａ、内側板２１
３ａ、上面板２１４ａにまたがっても良い。例えば、他
の実施例として図７に示すように、棒状ウエイト４０ａ
を下面板２１１ａと外側板２１２ａとにまたがって固着
して排土板支持フレーム２１ａの内部に設けても良い
し、他の実施例として図８に示すように棒状ウエイト４
０ａを外側板２１２ａと内側板２１３ａとに固着して排
土板支持フレーム２１ａの内部に設けても良い。棒状ウ
エイトの形状も、断面形状は円形でも多角形でも良い
し、長手方向の形状も矩形でも異形でも、排土板支持フ
レーム２１ａの内部形状に合わせても良い。棒状ウエイ
トの材質は鋼材、鉛などの比重の大きい金属材料、価格
が低く強度が低級な鋼材など必要な重量を確保できるも
のがより望ましい。排土板支持フレーム２１ｂについて
は排土板支持フレーム２１ａとは形状が車両の左右方向
で対称になっていることのみ異なり、その他は同一なの
で棒状ウエイト４０ａをそのまま使用することも出来
る。また、図３〜５の実施例では前端中空部近傍から、
ほぼ中央位置に配置してあるが、必要が有れば、排土板
支持フレーム２１ａ，２１ｂの内部には棒状ウエイト４
０ａと異なった寸法形状の棒状ウエイトを設けて重心位
置及び重量を調整しても良い。さらに、必要が有れば、
排土板支持フレーム２１ａ，２１ｂの内部の長手方向全
長に渡って棒状ウエイト４０ａを設けても良いし、排土
板支持フレーム２１ａ，２１ｂの中空内部の長手方向の
直角断面の全体にわたる断面面積の棒状ウエイト４０ａ
を設けても良い。

【００２８】実施形態の作用について説明する。内部に
ウエイトとして棒状ウエイト４０ａを設けた排土板支持
フレーム２１ａ，２１ｂを装着した作業車両であるブル
ドーザ１０の重心位置は、内部に棒状ウエイト４０ａを
設けない排土板支持フレームを装着したものに比べて、
車両の前部、すなわち、排土板２３に近づくことにな
る。このようにしてウエイトの装着位置を調整すること
により、車両全体の重心位置と重量を調整できるので、
作業能力に合わせた排土装置をアタッチメントとして準
備できる。これにより、車両本体はそのままで、作業能
力を容易に大きくできる。また、車両全体の重量も内部
に棒状ウエイト４０ａを設けない排土板支持フレームを
装着したものに比べて、増加する。従って、このような
内部に棒状ウエイト４０ａを設けた排土板支持フレーム
２１ａ，２１ｂを装着した作業車両であるブルドーザ１
０によって、土の掘削作業を行うと、排土装置２０が土
を掘削するときに受ける上方への力に対する反力が大き
くなり、排土装置２０がより深く土に食い込むので掘削
量が増すことになり、また、走行装置２５も前方が地面
から浮き上がって履帯がスリップすることなく駆動力が
十分作用して作業量が増大する。

【００２９】また、ブルドーザ１０の下部にある排土板
支持フレーム２１ａ，２１ｂの内部にウエイトとして棒
状ウエイト４０ａを設けているので、このような排土板
支持フレーム２１ａ，２１ｂを装着した作業車両である
ブルドーザ１０の重心はさらに低くなり、特に、作業車
両が左右方向に傾くような傾斜地での作業時の安定性が
増す。

【００３０】つまり、作業車両であるブルドーザ１０の
内、排土板支持フレームを内部に棒状ウエイト４０ａを
設けた排土板支持フレーム２１ａ，２１ｂに交換するだ
けで、そのクラスより上の作業能力を持つ高価なブルド
ーザと同等の性能を持つ作業車両であるブルドーザを提
供することが出来る。

【００３１】また、排土板支持フレームを内部に棒状ウ
エイト４０ａを設けた排土板支持フレーム２１ａ，２１
ｂに交換したブルドーザはその作業性能は上がっても車
両全体の外形寸法は何ら変わらないため、作業車両を輸
送する場合でも、排土板支持フレーム２１ａ，２１ｂを
交換する前と同じトレーラを使用することが出来るし、
ブルドーザの保管場所の広さも、排土板支持フレーム２
１ａ，２１ｂを交換する前と同じ従来のままで良い。

【００３２】内部に棒状ウエイト４０ａを設けた排土板
支持フレーム２１ａ，２１ｂは長時間の作業に使用して
摩耗や破損がひどくなり交換するにしても、排土板支持
フレーム２１ａ，２１ｂの内部の棒状ウエイト４０ａは
鋼材や鉛などの金属材料であるためリサイクルがしやす
い。特に、内部の棒状ウエイト４０ａが鋼材の場合には
くず鉄として処理できるので、一層リサイクルがしやす
い。

【００３３】排土板支持フレーム２１ａ，２１ｂは一種
類でも、その内部に設ける棒状ウエイト４０ａの寸法形
状や材質を変えることにより、何種類もの重心位置や重
量の排土板支持フレームを準備できる。つまり、何種
類、排土板支持フレーム２１ａ，２１ｂがあってもその
内部に設ける棒状ウエイト以外は部品の共通化が図れコ
ストが低下する。 また、岩盤掘削用の排土装置や土砂
運搬用の排土装置に対しても排土板支持フレーム２１
ａ，２１ｂの内部に設ける棒状ウエイト４０ａの寸法形
状や材質を変えることにより、排土板２３、ブレース２
２ａ，２２ｂ、アーム２３ａ，２３ｂ，排土板支持フレ
ーム２１ａ，２１ｂは共通でありながら、何種類もの重
心位置や重量の排土装置を準備できる。

【００３４】排土板支持フレーム２１ａ，２１ｂの内部
に設ける棒状ウエイト４０ａを排土板支持フレーム２１
ａ，２１ｂを構成する部材の下面板２１１ａ、外側板２
１２ａ、内側板２１３ａ、上面板２１４ａの少なくとも
一つに固着したので、排土板支持フレーム２１ａ，２１
ｂの剛性を高くすることができる。また、棒状ウエイト
４０ａを排土板支持フレーム２１ａ，２１ｂを構成する
部材に固着するだけなので製作が容易である。

【００３５】また、ブルドーザ１０の後部にはリッパ装
置３０があり、リッパ装置３０の作業機であるリッパ３
２を支持するリッパ支持フレーム３１も中空の断面箱型
形状をなしているので、本発明をリッパ支持フレーム３
１にも応用してリッパ支持フレームの内部にウエイトと
して棒状ウエイト４０ａを設ければ、ブルドーザ１０の
重心位置はリッパ装置３０側に寄り、ブルドーザの車両
重量も増加するので、リッパ３２の掘削する力が増大
し、作業量が増すので、排土装置２０に本発明を応用し
た前記と、同様の作用および効果が得られられることは
言うまでもない。

【００３６】さらに、本発明の実施形態の一例として、
ブルドーザに本発明を適用した例により、説明したが、
作業機を支持する中空のフレームを備えた作業車両で、
その作業機支持フレームの内部空間にウエイトを設けて
作業車両の重心位置や重量を調整できるものであれば本
発明を適用できることも言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】作業車両であるブルドーザを示す全体図であ
る。

【図２】本発明の排土装置を示す斜視図である。

【図３】本発明の排土板支持フレームの平面図である。

【図４】本発明の排土板支持フレームの側面図である。

【図５】本発明の排土板支持フレームの内部構造を示す
図４のＡＡ断面の部分拡大図である。

【図６】本発明の排土板支持フレームの内部構造を示す
図４のＢＢ断面の部分拡大図である。

【図７】本発明の排土板支持フレームの内部構造の他の
例を示す図４のＢＢ断面の部分拡大図である。

【図８】本発明の排土板支持フレームの内部構造の他の
例を示す図４のＢＢ断面の部分拡大図である。

【図９】従来の重心位置を変えられるようにした装置を
備えたブルドーザの全体図である。

【符号の説明】

２，１０…ブルドーザ、２０…排土装置。３０…リッパ
装置、２１ａ，２１ｂ…排土板支持フレーム、３１…リ
ッパ支持フレーム、２３…排土板、４０ａ…棒状ウエイ
ト、２１１ａ…下面板、２１２ａ…外側板、２１３ａ…
内面板、２１４ａ…上面板。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業機(23,32)を中空の作業機支持フレ
   ーム(21a,21b,31)で支持する作業車両の作業機装置にお
   いて、少なくともいずれかの作業機支持フレーム(21a,2
   1b,31)の中空内部に長手方向に沿って金属材料の棒状ウ
   エイト(40a)を装着したことを特徴とする作業車両の作
   業機装置。
2. 【請求項２】 棒状ウエイト(40a)は鋼材であることを
   特徴とする請求項１記載の作業車両の作業機装置。
3. 【請求項３】 鋼材の棒状ウエイト(40a)を作業機支持
   フレーム(21a,21b,31)を構成する部材の少なくとも一つ
   に固着して設けたことを特徴とする請求項１又は２記載
   の作業車両の作業機装置。