JP2007154519A - 作業車両及びスキッドステアローダ - Google Patents

Abstract

【課題】バケット７をほぼ垂直な軌跡をもって昇降させることができるスキッドステアローダ１において、リフトアーム１１の支持構造の強度を向上できるとともに、意匠性に優れる構成を提供する。また、従来においてはデッドスペースであった後輪の後方の空間の有効利用を容易にする。
【解決手段】先端にバケット７が取り付けられるリフトアーム１１と、それぞれの一端側が前記リフトアーム１１に連結され、他端側が車両側のフレーム２に連結された、前リンク２２、後リンク２１、及びリフトシリンダ２３と、を備える。前記前リンク２２、後リンク２１、及びリフトシリンダ２３のそれぞれの前記フレーム２に対する連結位置（ピン３４，３１，３６の位置）がほぼ同一の高さに配置されている。また、上記連結位置（ピン３４，３１，３６の位置）は、何れも車輪３・４の上端よりも高い位置に配置されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、作業具と昇降可能なリフトアームを備え、作業具をほぼ垂直な軌跡をもって昇降させることができる作業車両に関し、好適にはスキッドステアローダの構成に関する。

スキッドステアローダは例えば特許文献１に開示されており、この特許文献１のスキッドステアローダは、ブーム（リフトアームに相当）の先端のバケット（作業具に相当）を、実質的に垂直に上昇させ得るようになっている。前記ブームは、前側の制御リンクと、後側のブーム支持リンクと、シリンダとを介して、車両のメインフレームに連結されている。また、特許文献２乃至４も、同様の基本的構成を具備したスキッドステアローダないし作業車両を開示している。
米国特許第６４７４９３３号明細書（FIG.2, ABSTRACT等, main boom section 24A, bucket 40, control link 50, boom support link 28, cylinder 56, main frame 4） 米国特許第６６１６３９８号明細書（Fig.1） 米国特許第６７９６７６２号明細書（Fig.1） 米国特許第５６０９４６４号明細書（FIG.2）

しかし、特許文献１の構成では、シリンダのメインフレームに対する接続位置（FIG.2の符号58の位置）が、後輪の後方であって当該後輪の上端よりも低い高さに配置されており、シリンダ自体も長いものが使用されている。従って、ブームの支持構造の強度確保が困難であり、大重量物の荷役作業に適合しにくい構成となっている。また、制御リンクとブーム支持リンクとシリンダとが雑然と配置された印象を与え、車両側面の外観が良好であるとは言いがたい。更には、後輪の後方の空間に部品を配置しようとしてもシリンダ（あるいは、ブーム昇降時のシリンダの旋回範囲）に干渉してしまうので、当該空間が、部品を配置できないデッドスペースになってしまっている。

特許文献２においても同様に、後輪の後方であって当該後輪の上端よりも低い高さに長尺のシリンダの回動基部が配置されており、リフトアーム支持構造の強度確保が困難であるとともに、雑然とした外観になってしまっている。また、車両部品をレイアウトするための空間を後輪の後方に確保することが難しくなっている。

特許文献３の構成は、後方リンク及びリフトシリンダのフレームに対する連結位置が、後輪の後方であって当該後輪の上端よりも低い高さにある。従って、前述の特許文献１及び２と同様に、リフトアーム支持構造の強度確保、外観の意匠性の向上、及び部品配置の自由度が阻害されてしまっている。また、車両の幅方向で前後輪と車両フレームとの間にアームや後方リンクやリフトシリンダ等が配置されているので、それだけキャビンスペースが狭くなってしまう。また特許文献４も、特許文献３と同様の課題を有している。

課題を解決するための手段及び効果

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とその効果を説明する。

本発明の観点によれば、以下の構成の作業車両が提供される。先端に作業具が取り付けられるリフトアームと、それぞれの一端側が前記リフトアームに連結され、他端側が車両側のフレームに連結された、前リンク、後リンク、及びリフトシリンダと、を備える。前記前リンク、後リンク、及びリフトシリンダのそれぞれの前記フレームに対する連結位置がほぼ同一の高さに配置されている。

この構成により、リフトアームの強固な支持構造を実現できるので、大重量物の荷役作業も容易である。また、前リンク、後リンク、及びリフトシリンダのすっきりした配置レイアウトを実現できる。

前記の作業車両においては、前記前リンク、後リンク、及びリフトシリンダの前記フレームに対するそれぞれの連結位置は、何れも作業車両の車輪の上端よりも高い位置に配置されていることが好ましい。

この構成により、作業車両の車輪と前リンク、後リンク、及びリフトシリンダが干渉しない構成とすることができるので、車両のコンパクト化に貢献するレイアウトを容易に実現することができる。

前記の作業車両においては、前記前リンク、後リンク、及びリフトシリンダの前記フレームに対する連結位置より低い位置であって、作業車両の後輪の後方の位置に、カウンタウェイト、燃料タンク、オイルタンク、バッテリーの少なくとも何れか１つが配置されていることが好ましい。

この構成により、従来においてはデッドスペースであった後輪の後方の位置にカウンタウェイト等を配置できるので、車両のコンパクト化を実現できる。また、作業車両の転倒支点から後方の遠い場所にカウンタウェイト等が配置される構成となるから、車両が前のめりにならない前後安定性を良好に確保することができる。

前記の作業車両においては、以下のように構成することが好ましい。前記前リンクの前記フレームに対する連結位置は、前記フレームの前方付近に配置されている。前記後リンクの長さは前記前リンクの長さの１／２以上である。前記後リンクの前記フレームに対する連結位置は、作業車両の後車軸よりも後方に配置されている。

この構成により、前述のリフトアーム支持構造の強度及び意匠性を良好に確保しながら、リフトアーム先端の軌跡を実質的に垂直にすることができ、荷役上昇時に大きなリーチ量を確保することができる。

前記の作業車両においては、前記リフトシリンダの前記フレームに対する連結位置は、前記後リンクの前記フレームに対する連結位置の近傍に配置されていることが好ましい。

この構成により、前述のリフトアーム支持構造の強度及び意匠性を良好に確保しながら、リフトアーム先端の軌跡を実質的に垂直にすることができ、荷役上昇時に大きなリーチ量を確保することができる。

また、本発明の他の観点によれば、前記の作業車両としてのスキッドステアローダが提供される。

次に、発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係るスキッドステアローダの全体側面図、図２は同じく後上方側からみた斜視図、図３はスキッドステアローダの荷役上昇動作の前半期の様子を示す側面図、図４は荷役上昇動作の後半期の様子を示す側面図である。

図１及び図２において、作業車両としてのスキッドステアローダ１は、枠体状のフレーム２に前輪３及び後輪４を懸架するとともに、前記フレーム２に備えられた図略のエンジンによって前輪３及び後輪４を駆動できるようになっている。フレーム２において特に車両の腹部に相当する部分は、前輪３及び後輪４を駆動するための図略のチェーンボックス等を収容する関係上、強固な構造物に構成されている。上記フレーム２の前部には、オペレータの運転座席を収容するキャビン６が固設されるとともに、フレーム２の後部には、前記エンジンやカウンタウェイト８等が設置されている。

前記スキッドステアローダ１はリフトアーム１１を昇降自在に備え、このリフトアーム１１の先端にはバケット（作業具）７がピン３８を介して回動自在に備えられている。本実施形態では図２に示すように、リフトアーム１１はキャビン６を間に挟むようにして左右一対で設けられており、いわゆる両腕式のリフトアームに構成されている。

左右それぞれのリフトアーム１１は、左右の前後輪３・４の直上方の位置（前後輪３・４と車両幅方向で重複する位置）に配置されている。図１及び図２に示すリフトアーム１１の下降状態において、リフトアーム１１は車輪３・４の直上方の空間を前下がり状に斜めに延出した後に折れ曲がり、大きな傾きをもって下方へ延びて、その先端は前輪３の近傍に位置している。

上記リフトアーム１１の先端側には、前記バケット７を回動させるためのバケットシリンダ２４が取り付けられている。また、上記リフトアーム１１は、以下に説明する昇降装置１０の構成によって昇降自在とされている。なお図１及び図２は、リフトアーム１１を下限位置まで下降させた状態を示している。

スキッドステアローダ１のフレーム２の後部の左右には箱構造の支持部材５が配置されており、この支持部材５に後リンク２１の下端がピン３１を介して回動自在に連結されている。この連結位置（ピン３１の位置）は、例えば車両の平面視において、後車軸４ａよりも後方に位置している。また、後リンク２１の上端には、前記リフトアーム１１の基端部がピン３３により回動自在に連結されている。

また、前記フレーム２の前方付近には、左右一対で配置された前リンク２２のそれぞれの前端が、ピン３４を介して回動自在に連結されている。一方、前リンク２２の後端は、リフトアーム１１の基端部側に設けられた下方突出部１１ａの下端部に、ピン３５を介して回動自在に連結されている。なお、前記後リンク２１の長さＬａは、この前リンク２２の長さＬｂの１／２以上となっている（Ｌａ≧Ｌｂ／２）。

また、前記フレーム２の支持部材５には、リフトシリンダ２３のシリンダ部側の端部がピン３６を介して回動自在に連結されている。この連結位置（ピン３６の位置）は、前記後リンク２１のフレーム２に対する連結位置（ピン３１の位置）の近傍に配置されている。一方、リフトシリンダ２３の可動ロッド側の端部は、リフトアーム１１の前記下方突出部１１ａの基部近傍の部位に対し、ピン３７を介して回動自在に連結されている。

そして、図１から明らかであるように、前リンク２２のフレーム２に対する連結位置（ピン３４の位置）と、後リンク２１のフレーム２に対する連結位置（ピン３１の位置）と、リフトシリンダ２３のフレーム２に対する連結位置（ピン３６）とが、いずれもほぼ同一の高さに配置されている。また、これら３つの連結位置（ピン３４，３１，３６の位置）は、何れも前輪３の上端よりも高く、かつ、後輪４の上端よりも高い位置に配置されている。

この結果、前記支持部材５のうち後輪４のすぐ後方の部位にリンク２１・２２やリフトシリンダ２３の何れも配置されないので、当該部位に他の部品や部材を配置しても、リンク２１・２２やリフトシリンダ２３の回動域と干渉しない。従って、他の部品を効率的に配置することができる。

図１や図２に示すように、本実施形態ではこの部位（リンク２１・２２やリフトシリンダ２３のフレーム２に対する連結位置より下方であって、左右の後輪４のそれぞれのすぐ後方の部位）に、カウンタウェイト８を配置している。なお本実施形態では、カウンタウェイト８は支持部材５の内部に配置されている。後輪４の後方の部位は転倒支点である前車軸３ａから相当に離れた部位であるため、この部位にカウンタウェイト８を配置すれば、スキッドステアローダ１の前後安定性を大きく向上させることができる。

あるいは、カウンタウェイト８の代わりに、例えば、エンジン燃料を貯溜する燃料タンクや、リフトシリンダ２３等に用いられる作動油を貯溜するオイルタンクや、バッテリー等を、上記の部位に配置しても良い。このように部品のレイアウトの自由度が高まるので、スキッドステアローダ１の構成の簡素化やコンパクト化を容易に実現できる。また、燃料タンクやオイルタンク、バッテリー等の重量物を上記部位に配置することで、上記のカウンタウェイトのような役割を期待することもできる。

図２に示すように、リフトアーム１１、リフトシリンダ２３、前リンク２２、後リンク２１等は、車体の両脇に左右一対で設けられている。リフトアーム１１、前リンク２２、後リンク２１、リフトシリンダ２３の四者は、いずれも車輪（前後輪３・４）に対し車両幅方向で重複するように配置されている。

上記リフトシリンダ２３は流体圧シリンダ、具体的には油圧シリンダとされ、図示しない油圧供給手段（例えば、前記エンジンにより駆動されるオイルポンプ）に対し、図略の制御バルブ、例えば電磁弁を介して接続されている。この制御バルブは、図略の制御手段、例えばマイクロコンピュータ式のコントローラによって開閉制御される。本実施形態では、リフトアーム１１の昇降装置１０は、リフトシリンダ２３、前リンク２２、後リンク２１を少なくとも備えた構成になっている。

以下、上記昇降装置１０による荷役上昇時の動作について説明する。リフトアーム１１を降ろした図１や図２の状態では、リフトシリンダ２３は十分に縮退されており、また、前リンク２２はピン３４からみて車両後方側へほぼ水平に向けられている。後リンク２１は、ピン３１からみてほぼ鉛直上方に向けて起立している。

この状態で、キャビン６の運転座席に着座するオペレータが図略の荷役操作手段（例えば、レバーやペダル等）を操作すると、リフトシリンダ２３に圧油が供給されて伸張し、前リンク２２の起立方向への回動を伴ってリフトアーム１１が上昇する。

この上昇の初期（図３）では、リフトアーム１１の上昇と同時に、後リンク２１はピン３１を中心に後方へ倒れるように回動する。従ってリフトアーム１１は、その基部側を後方へ移動させるので、その先端のバケット７は車両後方へ引き込まれる。この結果、荷役上昇時の前半期のリフトアーム１１の先端の軌跡は、若干に前方に膨らんではいるものの、実質的に直線状の軌跡となっている。

リフトシリンダ２３が更に伸張し、リフトアーム１１の先端の高さが中間高さ程度（ピン３３の高さ程度）に達した後は、図４に示すように、後リンク２１はピン３１を中心に、逆の起立方向に回動する。従って、リフトアーム１１の基部側が前上方へ移動するので、リフトアーム１１及びその先端のバケット７が、前方へ若干押し出されつつ上昇することになる。

こうして最終的には、リフトアーム１１は図４の実線に示す上限位置に至り、この上限位置においてリフトアーム１１の先端のリーチ量は大きく確保されている。

以上のように、本実施形態のスキッドステアローダ１では、荷役上昇の当初の段階ではリフトアーム１１の先端が後方へ引き込まれ、後半段階では逆に前方へ押し出される。この結果、バケット７が取り付けられるリフトアーム１１の先端部（ピン３８）の軌跡は、図４に符号Ｔで示すような、垂直な直線に近い緩やかな略Ｓ字状の曲線を描くことになる。なお、荷役下降時の動作については、前述の荷役上昇時の動作の逆を行えば良い。

このような構成とすることで、単なる円弧軌跡を描いて荷役上昇／下降を行う場合に比べ、リフトアーム１１の上昇位置でのリーチ量を大きくすることができ、荷役作業性を向上させ得るとともに、最大積載荷重を大きくすることができる。

以上に示すように本実施形態のスキッドステアローダ１は、前リンク２２、後リンク２１、リフトシリンダ２３の三者それぞれの、前記フレーム２に対する連結位置が、ほぼ同一の高さに配置されている。従って、上述のように強固に形成したフレーム２の同じ高さの部位にリンク２１・２２やリフトシリンダ２３が連結されることから、力学的強度に優れたリフトアーム１１の支持構造が実現され、大重量物の荷役作業にも好適なスキッドステアローダ１とすることができる。また、前リンク２２、後リンク２１、リフトシリンダ２３のすっきりしたレイアウトが実現され、昇降装置１０周辺の意匠性に優れた構成とすることができる。

また、前リンク２２、後リンク２１、及びリフトシリンダ２３の前記フレーム２に対するそれぞれの連結位置は、何れも、スキッドステアローダ１の前輪３の上端及び後輪４の上端よりも高い位置に配置されている。従って、リンク２１・２２やリフトシリンダ２３が前輪３及び後輪４と干渉しないことが確保され、車両のコンパクト化に寄与できる。例えば本実施形態のようにリンク２１・２２及びリフトシリンダ２３を前後輪３・４に車両幅方向で重複配置する構成とすれば、前述の特許文献３のFig.6に示す構成に比較して、前後輪３・４及びリフトアーム１１等をコンパクトな幅の内部に合理的に配置できる。従って、狭路等でも作業し易い幅方向でコンパクトな車体とすることができると同時に、リフトアーム１１等に挟まれた位置にあるキャビン６の居住空間を（特に幅方向に）広く確保できる。

また本実施形態では、前リンク２２、後リンク２１、及びリフトシリンダ２３の前記フレーム２に対する連結位置より低い位置であって、後輪４の後方の位置には、カウンタウェイト８が配置されている。従って、従来デッドスペースであった箇所にカウンタウェイト８を配置することで車体のコンパクト化を実現できるとともに、バケット７により重量物を荷役しても前のめりにならない車両の前後安定性を効果的に向上させることができる。

また、前リンク２２の前記フレーム２に対する連結位置は前記フレーム２の前方付近に配置されるとともに、後リンク２１の長さＬａは前リンク２２の長さＬｂの１／２以上とされ、後リンク２１の前記フレーム２に対する連結位置は、スキッドステアローダ１の後車軸４ａよりも後方に配置されている。更に、リフトシリンダ２３の前記フレーム２に対する連結位置は、後リンク２１の前記フレーム２に対する連結位置の近傍に配置されている。従って、上述のような効果を奏しつつ、図４に示すようなほぼ垂直な軌跡Ｔを実現でき、リフトアーム１１の上昇位置での大きなリーチ量を確保して作業性を向上させることができる。

以上に本発明の好適な実施形態を説明したが、上記は一例であって、例えば以下のように変更することができる。

前記の実施形態において、カウンタウェイト８は支持部材５の内側に配置される構成としたが、箱構造の支持部材５の外側に付設される構成や、内外両方に配置する構成に変更することができる。カウンタウェイト８の代わりに燃料タンクやオイルタンク等を設置する場合も同様である。

前記の実施形態において、リフトアーム１１やリンク２１・２２、リフトシリンダ２３等は、前輪３及び後輪４に車両幅方向に全部重複するように配置されているが、一部重複するように配置されていても良いし、重複しないように配置されていても良い。しかしながら、狭路等でも作業がし易い車体のコンパクト性とキャビン６内の居住空間の広さを両立させる観点からすれば、一部重複の方が好ましく、全部重複させて配置させると更に好ましい。

上述した昇降装置１０の構成は、スキッドステアローダ１に限らず、リフトアーム先端の垂直な昇降軌跡を実現する作業車両に適用することができる。

本発明の一実施形態に係るスキッドステアローダの全体側面図。 同じく後上方側からみた斜視図。 スキッドステアローダの荷役上昇動作の前半期の様子を示す側面図。 荷役上昇動作の後半期の様子を示す側面図。

符号の説明

１ スキッドステアローダ（作業車両）
２ フレーム
３ 前輪
４ 後輪
６ キャビン
７ バケット（作業具）
８ カウンタウェイト
１１ リフトアーム
２１ 後リンク
２２ 前リンク
２３ リフトシリンダ
３１ ピン（後リンクのフレームに対する連結位置）
３４ ピン（前リンクのフレームに対する連結位置）
３６ ピン（リフトシリンダのフレームに対する連結位置）

Claims (6)

1. 先端に作業具が取り付けられるリフトアームと、
   それぞれの一端側が前記リフトアームに連結され、他端側が車両側のフレームに連結された、前リンク、後リンク、及びリフトシリンダと、を備え、
   前記前リンク、後リンク、及びリフトシリンダのそれぞれの前記フレームに対する連結位置がほぼ同一の高さに配置されていることを特徴とする作業車両。
2. 請求項１に記載の作業車両であって、前記前リンク、後リンク、及びリフトシリンダの前記フレームに対するそれぞれの連結位置は、何れも作業車両の車輪の上端よりも高い位置に配置されていることを特徴とする作業車両。
3. 請求項１又は２に記載の作業車両であって、
   前記前リンク、後リンク、及びリフトシリンダのそれぞれの前記フレームに対する連結位置より低い位置であって、作業車両の後輪の後方の位置に、カウンタウェイト、燃料タンク、オイルタンク、バッテリーの少なくとも何れか１つが配置されていることを特徴とする作業車両。
4. 請求項１から３までの何れか一項に記載の作業車両であって、
   前記前リンクの前記フレームに対する連結位置は、前記フレームの前方付近に配置されており、
   前記後リンクの長さは前記前リンクの長さの１／２以上であり、
   前記後リンクの前記フレームに対する連結位置は、作業車両の後車軸よりも後方に配置されていることを特徴とする作業車両。
5. 請求項１から４までの何れか一項に記載の作業車両であって、
   前記リフトシリンダの前記フレームに対する連結位置は、前記後リンクの前記フレームに対する連結位置の近傍に配置されていることを特徴とする作業車両。
6. 請求項１から５までの何れか一項に記載の作業車両としてのスキッドステアローダ。
   

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