JP2003041610A - 作業機リフト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型車両にも適用可能な比較的簡易な装置構
成で、折り畳み姿勢をコンパクトにし、かつ持ち上げ時
の前後方向および上下方向のいずれの作業範囲をも大き
くすることのできる作業機リフト装置を提供する。 【解決手段】 ４節平行リンク９，１１，１２，１５に
て構成されるパンタグラフ機構を設け、このパンタグラ
フ機構の先端側にバケット６を装着するとともに、基端
側を車両のフロントフレーム２に枢着し、かつそのパン
タグラフ機構を揺動操作する揺動リンク１４を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、作業車両に装着さ
れるバケットのような作業機を持ち上げ操作する作業機
リフト装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両に装備されたバケットにより
土砂等の積み込み作業を行うバケットローダとして、車
両本体に基端部が枢着されたリフトアームの先端にバケ
ットを直接保持させ、このリフトアームをリフトシリン
ダにて昇降駆動させる形式のものが一般的に用いられて
いる。

【０００３】図５（ａ）には、Ｚバーリンク方式と称さ
れる従来のバケットローダのリフト装置が示されてい
る。このバケットローダにおいては、車両本体１０１の
上部に軸１０２によりリフトアーム１０３の基端部が回
動自在に連結され、このリフトアーム１０３が、その中
間部と車両本体１０１との間に装着されたリフトシリン
ダ１０４により前記軸１０２を支点として上下動するよ
うに構成されている。前記リフトアーム１０３の先端に
はバケット１０５が俯仰自在に軸支されている。また、
このリフトアーム１０３の中間部にはブラケット１０６
が突設され、このブラケット１０６に嵌着された軸１０
７によりベルクランク式のチルトレバー１０８の中間部
が回動自在に連結されている。さらに、このチルトレバ
ー１０８の上端部と前記車両本体１０１上端部のブラケ
ット１０９との間にはチルトシリンダ１１０が配され、
チルトレバー１０８の下端部とバケット１０５との間に
はチルトリンク１１１が配されている。

【０００４】この方式のバケットローダにおいては、チ
ルトシリンダ１１０を伸縮させると、チルトレバー１０
８が回動されてチルトリンク１１１が押し引きされ、バ
ケット１０５が傾動される。また、図に示される位置か
らリフトシリンダ１０４を伸張させると、リフトアーム
１０３が上方へ持ち上げられてバケット１０５が荷積み
位置まで高く持ち上げられる。

【０００５】他の従来例として、特開昭５２−５１７０
３号公報に開示されたリーチ式ショベルがある。この公
報に開示されたリフト装置は、図５（ｂ）に示されるよ
うに、車両本体１２１に前後揺動可能にリーチレバー１
２２が取り付けられ、このリーチレバー１２２の上端部
にリフトアーム１２３が起伏可能に取り付けられ、この
リフトアーム１２３の先端部にバケット１２４が揺動可
能に取り付けられる一方、車両本体１２１に揺動可能に
連結されるロッド１２５を介して前記リーチレバー１２
２に揺動リンク１２６が揺動可能に取り付けられ、この
揺動リンク１２６にバケット１２４のチルト作動を行う
チルトシリンダ１２７が取り付けられ、リーチレバー１
２２とリフトアーム１２３との間にリーチシリンダ１２
８が取り付けられ、車両本体１２１とリフトアーム１２
３との間にリフトシリンダ１２９が取り付けられた構成
とされている。なお、図中、符号１３０，１３１にて示
されるのは、それぞれチルトレバーおよびチルトロッド
である。

【０００６】この装置では、リーチシリンダ１２８が伸
張されると、リーチレバー１２２、リフトシリンダ１２
９が回動されてリフトアーム１２３が前方へ移動され、
バケット１２４が水平前方へ直線移動される。このと
き、リーチレバー１２２の揺動によりリーチシリンダ１
２８の支点Ｘが前方へ移動するので、リーチシリンダ１
２８のストローク分以上にリーチ量が増加する。また、
バケット１２４は揺動リンク１２６およびロッド１２５
の作用により同一姿勢となる。また、リフトシリンダ１
２９が伸張されると、リフトアーム１２３はリーチレバ
ー１２２と一体に支点Ｙを中心に上方へ回動され、バケ
ット１２４は上方へ持ち上げられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５
（ａ）に示される方式のリフト装置においては、バケッ
ト１０５の持ち上げ動作が、軸１０２を支点とするリフ
トアーム１０３の回動運動のみに限られており、しかも
リフトシリンダ１０４のストローク分しかリフトアーム
１０３を持ち上げることができないために、バケット１
０５の作業範囲が特定の範囲に制限されるという問題点
がある。したがって、バケット１０５の作業範囲を広げ
ようとするとリフトアーム１０３の長さを長くする必要
があって、この長さを長くした場合には、特に小型車両
において、リフトアームと車両本体との重量バランスに
支障を来たしてしまう。

【０００８】また、この従来技術では、リフトアーム１
０３の中間部にベルクランク式のチルトレバー１０８が
設置されていることから、バケット１０５が下方位置に
ある図示の姿勢においてそのチルトレバー１０８が上方
へ大きく突出することになって、折り畳み姿勢でのコン
パクト化が実現できないという問題点がある。

【０００９】一方、図５（ｂ）に示される方式のリフト
装置においては、リーチレバー１２２等の機構が付加さ
れていることにより、図５（ａ）に示される方式のもの
に比べて、バケット１０５の作業範囲の点で改善が図ら
れているが、この機構は、バケット１２４の水平前方へ
の移動量を確保するのには有効であっても、バケット１
２４の上下方向の移動量、言い換えれば持ち上げ量を大
きくするためのものではない。また、この従来技術で
は、リーチレバー１２２とリフトアーム１２３とよりな
るリンク機構を出し入れするためのリーチシリンダ１２
８が別途必要になることから、装置構成が複雑化してし
まうという問題点がある。

【００１０】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたもので、小型車両にも適用可能な比較的簡
易な装置構成で、折り畳み姿勢をコンパクトにし、かつ
持ち上げ時の前後方向および上下方向のいずれの作業範
囲をも大きくすることのできる作業機リフト装置を提供
することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段および作用・効果】前記目
的を達成するために、本発明による作業機リフト装置
は、車両本体に装着される作業機を持ち上げ操作する作
業機リフト装置であって、４節平行リンクにて構成され
るパンタグラフ機構を設け、このパンタグラフ機構の先
端側に作業機を装着するとともに、基端側を車両本体に
枢着し、かつそのパンタグラフ機構を揺動操作する揺動
リンクを設けることを特徴とするものである（第１発
明）。

【００１２】本発明によれば、基端側が車両本体に枢着
されたパンタグラフ機構の先端側に作業機が装着された
構成が採用されているので、揺動リンクの操作にてパン
タグラフ機構の基端側を上方へ揺動させることで、この
パンタグラフ機構が全体として上方に揺動されるととも
に、この揺動動作につれてそのパンタグラフ機構の先端
側、言い換えれば作業機が前方へ大きく伸び出していく
ことになる。したがって、作業機が下方位置にある折り
畳み姿勢ではコンパクトにすることができるとともに、
作業機が上方へ揺動された荷積み姿勢では前方および上
方のいずれの方向にも大きく伸張させることができ、従
来構造のものに比べて、作業機の作業範囲を格段に向上
させることができる。

【００１３】本発明において、４節平行リンクが互いに
平行な上側リンクと下側リンクおよび互いに平行な前側
リンクと後側リンクにて構成され、前記上側リンクの基
端側が延設されてその先端部が車両に枢着され、前記下
側リンクの先端側が延設されてその先端部に作業機が装
着され、前記後側リンクの上端側が延設されてその先端
部に前記揺動リンクの先端部が枢着され、この揺動リン
クの基端部が前記上側リンクの枢支点の下方において前
記車両本体に枢着されるのが好ましい（第２発明）。こ
のような構成を採用することで、互いに平行な上側リン
クと下側リンクおよび互いに平行な前側リンクと後側リ
ンクにて構成されるパンタグラフ機構の上下方向の揺動
動作および前後方向の伸縮動作を確実に行うことがで
き、前記第１発明の効果をより確実なものとすることが
できる。

【００１４】前記第２発明において、前記下側リンクに
取着されるブラケットにベルクランク式のチルトレバー
が枢着され、このチルトレバーの一端部にチルトシリン
ダが連結されるとともに、他端部に作業機操作用のチル
トリンクが連結されるのが好ましい（第３発明）。こう
することで、作業機チルトシリンダの伸縮操作によりチ
ルトリンクを介して作業機を傾動操作することができ、
チルトシリンダの押し側で例えばバケットのような作業
機による掘削が行え、強い掘削力を得ることができる。

【００１５】前記第２発明または第３発明において、前
記揺動リンク、後側リンクおよび下側リンクが左右一対
設けられ、前記上側リンクおよび前側リンクが前記一対
のリンク間の中央部に設けられるのが好ましい（第４発
明）。これにより、より剛性の高いリンク機構を得るこ
とができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明による作業機リフト
装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ
説明する。

【００１７】図１には、本発明の一実施形態に係るホイ
ールローダの要部側面図が示されている。また、図２に
は、バケットの俯仰動作のためのリンク機構（俯仰機
構）の模式図が示されている。

【００１８】本実施形態のホイールローダ１は、車両本
体がフロントフレーム２と、このフロントフレーム２に
リンク３を介して連結されるリヤフレーム（図示せず）
を備えるとともに、各フレームの左右に車輪４（後輪は
図示せず）がそれぞれ取着されて構成されている。こう
して、車両の操舵時に、フロントフレーム２がリヤフレ
ームに対してリンク３を介し左右に揺動されて旋回運動
が行われる。

【００１９】本実施形態のリフト装置５は、作業機とし
てのバケット６を持ち上げ操作するための装置であっ
て、前記フロントフレーム２の前部に装着されている。
このリフト装置５は、バケット６を俯仰させる俯仰機構
７と、バケット６を傾動させる傾動機構（チルト機構）
８とにより構成されている。

【００２０】前記俯仰機構７は、互いに平行な上側リン
ク９と下側リンク１０および互いに平行な前側リンク１
１と後側リンク１２にて構成される４節平行リンクより
なるパンタグラフ機構１３と、このパンタグラフ機構１
３を上下方向に揺動（俯仰）させる揺動リンク１４とよ
りなる５節のリンク構造（２段中折れ式リンク構造）と
されている。ここで、前記下側リンク１０は、先端部が
バケット６の下部に枢着される略Ｌ字形のバケットレバ
ー１５に前側リンク１１と後側リンク１２の各先端部が
枢着されることによって、このバケットレバー１５の一
部を兼用するようにされている。また、前記揺動リンク
１４、後側リンク１２および下側リンク１０は左右一対
設けられ、前記上側リンク９および前側リンク１１はそ
れら左右一対のリンク間の中央部に配されている。

【００２１】前記パンタグラフ機構１３の上側リンク９
は、その基端側が延設されてその先端部がフロントフレ
ーム２の枢支軸Ｐに枢着されている。また、前記後側リ
ンク１２は、その上端側が延設されてその先端部に前記
揺動リンク１４の先端部が枢着されている。そして、前
記揺動リンク１４の基端部は前記上側リンク９の枢支軸
Ｐの下方に配される枢支軸Ｑにおいて前記フロントフレ
ーム２に枢着されている。

【００２２】また、前記俯仰機構７を俯仰させるため
に、前記上側リンク９の中間部とフロントフレーム２の
前下部との間にはリフトシリンダ１６が装着され、この
リフトシリンダ１６の作動により前記上側リンク９が枢
支軸Ｐを支点として上下動するようになっている。

【００２３】一方、前記傾動機構８は、前記バケットレ
バー１５の上部に設けられる枢支軸Ｒにその中間部が枢
着されるベルクランク式のチルトレバー１７と、このチ
ルトレバー１７の下端部とバケット６との間に配される
チルトリンク１８と、前記チルトレバー１７の上端部と
前記パンタグラフ機構１３の後側リンク１２の下端部と
の間に配されるチルトシリンダ１９とを備えて構成され
ている。こうして、チルトシリンダ１９を伸張させる
と、チルトレバー１７を介してチルトリンク１８が手前
側に引き寄せられ、バケット６は後傾姿勢（掘削姿勢も
しくは土砂抱持姿勢）となる。一方、チルトシリンダ１
９を収縮させると、チルトレバー１７を介してチルトリ
ンク１８が前方側へ押し出され、バケット６は前傾姿勢
（排土姿勢）となる。

【００２４】次に、前述の構成よりなるリフト装置５の
動作について説明する。

【００２５】まず、バケット６が地上に近接した位置に
あるときには、図１に示されるように、リフトシリンダ
１６が収縮した状態にあり、パンタグラフ機構１３の上
側リンク９はやや下方を向いた位置にあって揺動リンク
１４と後側リンク１２とのなす頂角が鋭角をなしてい
る。このとき、リフト装置５は全体としてフロントフレ
ーム２の前方において小さく折り畳まれた状態にある。

【００２６】この状態から、リフトシリンダ１６を伸張
させていくと、図３に示されるように、上側リンク９が
上方へ回動されることにより、揺動リンク１４が作動角
を増幅されて上方へ大きく振り上げられていく。また、
この揺動リンク１４の作動角の増加に伴って、上側リン
ク９の基端側が枢支軸Ｐによって拘束されていることに
よって、揺動リンク１４と後側リンク１２とのなす頂角
が次第に大きくなっていき、パンタグラフ機構１３を構
成する４節平行リンクが平行四辺形を保ちつつ下側リン
ク１０の先端、言い換えればバケットレバー１５の先端
が前方へ大きく伸び出していく。

【００２７】こうして、リフトシリンダ１６が最大スト
ローク近くまで伸張されると、図４に示されるように、
バケット６は上方へ大きく振り上げられるとともに、パ
ンタグラフ機構１３の基端である枢支軸Ｐからバケット
６先端までのリーチが前方へ大きく伸び出した状態とな
り、所望の荷積み位置である最大到達点に達することが
できる。なお、このバケット６の振り上げ動作は、当該
バケット６の姿勢をほぼ水平姿勢に維持したまま行われ
る。

【００２８】続いて、この荷積み位置にてチルトシリン
ダ１９を収縮させることで、チルトレバー１７を介して
チルトリンク１８が前方側へ押し出され、バケット６内
の土砂は前方へ排土される。

【００２９】本実施形態のリフト装置５によれば、高い
バケットレベリング性能を維持しつつ、折り畳み姿勢で
は極めてコンパクトで、バケット６の振り上げ位置では
前方へ大きく伸び出した状態にすることができるので、
バケット６の作業範囲を大幅に拡大することができる。
しかも、装置構成を簡素にすることができるので、小型
車両に装着しても長大なリフトアームを設ける必要がな
く、重量バランス等の面で不都合が生じることがない。
また、バケット６を傾動させる傾動機構８がチルトシリ
ンダ１９の押し側で掘削が行える構造となっているの
で、強い掘削力が得られるという効果もある。

【００３０】本実施形態においては、ホイールローダに
適用したものを説明したが、本発明は、勿論、クローラ
式のショベルローダを含むあらゆるタイプの前方掘削・
積込み機にも適用することができる。また、バケット以
外の作業機（例えばフォーク）を備える作業車両に対し
ても適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るホイールロ
ーダの要部側面図（地上時）である。

【図２】図２は、バケットの俯仰動作のためのリンク機
構（俯仰機構）の模式図である。

【図３】図３は、本発明の一実施形態に係るホイールロ
ーダの要部側面図（バケット上げ中）である。

【図４】図４は、本発明の一実施形態に係るホイールロ
ーダの要部側面図（バケット上げ時）である。

【図５】図５（ａ）（ｂ）は、従来のバケットローダの
リフト装置を示す図である。

【符号の説明】

１ ホイールローダ ２ フロントフレーム ５ リフト装置 ６ バケット ７ 俯仰機構 ８ 傾動機構 ９ 上側リンク １０ 下側リンク １１ 前側リンク １２ 後側リンク １３ パンタグラフ機構 １４ 揺動リンク １５ バケットレバー １６ リフトシリンダ １７ チルトレバー １８ チルトリンク １９ チルトシリンダ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両本体に装着される作業機を持ち上げ
   操作する作業機リフト装置であって、 ４節平行リンクにて構成されるパンタグラフ機構を設
   け、このパンタグラフ機構の先端側に作業機を装着する
   とともに、基端側を車両本体に枢着し、かつそのパンタ
   グラフ機構を揺動操作する揺動リンクを設けることを特
   徴とする作業機リフト装置。
2. 【請求項２】 ４節平行リンクが互いに平行な上側リン
   クと下側リンクおよび互いに平行な前側リンクと後側リ
   ンクにて構成され、前記上側リンクの基端側が延設され
   てその先端部が車両に枢着され、前記下側リンクの先端
   側が延設されてその先端部に作業機が装着され、前記後
   側リンクの上端側が延設されてその先端部に前記揺動リ
   ンクの先端部が枢着され、この揺動リンクの基端部が前
   記上側リンクの枢支点の下方において前記車両本体に枢
   着される請求項１に記載の作業機リフト装置。
3. 【請求項３】 前記下側リンクに取着されるブラケット
   にベルクランク式のチルトレバーが枢着され、このチル
   トレバーの一端部にチルトシリンダが連結されるととも
   に、他端部に作業機操作用のチルトリンクが連結される
   請求項２に記載の作業機リフト装置。
4. 【請求項４】 前記揺動リンク、後側リンクおよび下側
   リンクが左右一対設けられ、前記上側リンクおよび前側
   リンクが前記一対のリンク間の中央部に設けられる請求
   項２または３に記載の作業機リフト装置。