JP2007254986A - スキッドステアローダのリフトアーム - Google Patents

Abstract

【課題】スキッドステアローダのリフトアームの構造を簡素化する。
【解決手段】左右一対のリフトアーム６，６は、第１アーム部２１及び第２アーム部２２から構成される。第１アーム部２１は、板金部品等から長尺に構成されており、その基端側２１Ａは、ローダ本体の後部に立設された支持部に回動可能に取り付けられる。第２アーム部２２は、接続部２２Ａと、アタッチメント取付部２２Ｂと、横荷重受け部２２Ｃ及びアクチュエータ取付部２２Ｄ等が鋳鋼から一体的に形成されている。また、第２アーム部２２の内部には、その略中間部から基端側にかけて、中空部が形成されている。リフトアーム６の先端側に位置する第２アーム部２２を鋳鋼から一体形成することにより、部品点数を低減し、生産効率を高め、製造コストを低減することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、スキッドステアローダのリフトアームに関する。

スキッドステアローダでは、ホイールローダとは異なり、左右の両輪の回転差によって方向を制御しており、また、ローダ本体の後部でリフトアームを支持するため、全長を短くすることができる（特許文献１）。このため、スキッドステアローダは、ホイールローダよりも小型化することができ、回転半径を短くできる。これにより、スキッドステアローダは、例えば、造園等の比較的狭い場所での土木工事に好適に使用される。

なお、スキッドステアローダのリフトアームは、鋼材から形成された部品群によって構成されているが、スキッドステアローダ以外の建設機械の中には、作業機の一部を鋳鋼によって製造するものも知られている（特許文献２，特許文献３）。
特開平６−３３４７６号公報 特開平８−１１３９６０号公報 特開２００１−３０３６０６号公報

上述の通り、スキッドステアローダは、ホイールローダに比べて回転半径が小さく、スピンターンを行うこともできる。このように、ホイールローダに比べて、小型かつ操作性の高いスキッドステアローダは、比較的狭い場所での整地作業等において、種々の用途で使用される。

例えば、ある場合には、リフトアームの先端側に設けられたバケットによって堀削作業や積込み作業等が行われ、また別の場合には、バケットの側面等を利用して整地作業等が行われる。即ち、スキッドステアローダは、ホイールローダとは異なり、同一の作業用アタッチメントが種々の用途で使用されるため、リフトアームの先端側では、縦方向の荷重に加えて、横方向からも比較的大きな荷重を受ける。このため、スキッドステアローダのリフトアーム先端側は、縦方向からの荷重を受けるための構造物及び横方向からの荷重を受けるための構造物という複数種類の構造物を備えており、構造が複雑化している。

なお、上記特許文献２，３には、作業機の一部を鋳鋼で構成することが示されているが、これらはホイールローダや油圧ショベルに関するもので、上述のようなスキッドステアローダに特有の技術的性質は全く考慮されていない。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、リフトアームの構造を簡素化することができるようにしたスキッドステアローダのリフトアームを提供することにある。本発明の他の目的は、リフトアーム先端側の構造を簡素化かつ軽量化できるようにしたスキッドステアローダのリフトアームを提供することにある。

本発明に従うスキッドステアローダのリフトアームは、基端側がローダ本体の後部に回動可能に支持され、先端側がローダ本体の前方に延びるようにして形成される第１アーム部と、基端側が第１アーム部の先端側に取り付けられ、先端側が下向きに延びるようにして形成される第２アーム部とを備える。そして、第２アーム部は、第１アーム部の先端側に取り付けられる接続部と、先端側に設けられ、作業用アタッチメントが回動可能に取り付けられるアタッチメント取付部と、基端側に設けられ、作業用アタッチメントを操作するためのアクチュエータが取り付けられるアクチュエータ取付部と、アタッチメント取付部とアクチュエータ取付部との間に位置して、ローダ本体側に突出するようにして設けられ、相手方の第２アーム部にフロント部材を介して接続される横荷重受け部と、を鋳鋼により一体化して形成されている。

また、第２アーム部には、接続部から横荷重受け部にわたって中空部を設けることもできる。

本発明によれば、リフトアームを第１アーム部と第２アーム部とに分割し、先端側に位置する第２アーム部を鋳鋼により一体形成するため、リフトアームの構造を簡素化することができる。

また、第２アーム部に中空部を設けることにより、第２アーム部を軽量化することもできる。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。本実施形態では、以下に詳述するように、リフトアームの先端部分、即ち、例えば、アクチュエータシリンダの取付部付近から先の部分を鋳鋼により一体形成している。まず最初に、スキッドステアローダの全体について説明し、次に、リフトアームの構造を説明する。

図１は、スキッドステアローダ１の側面図である。図２は、スキッドステアローダ１の上面図である。スキッドステアローダ１は、それぞれ後述するように、例えば、ローダ本体２と、前輪３Ａ及び後輪３Ｂと、運転席４と、支持部５と、リフトアーム６と、アームシリンダ７と、アタッチメントカプラ８及びバケット９等を備えて構成されている。

ローダ本体２は、スキッドステアローダ１の車体を構成しており、その前側の左右には前輪３Ａ，３Ａが、その後側の左右には後輪３Ｂ，３Ｂがそれぞれ回転可能に設けられている。左右の前輪３Ａ及び後輪３Ｂの回転数は、それぞれ独立して制御可能である。左右の前輪３Ａ及び後輪３Ｂの回転数を変えることにより、ローダ本体２の姿勢を制御することができ、スピンターンを行うこともできる。このような車輪３Ａ，３Ｂの回転数制御は、運転席４内の操作レバー装置によって行うことができる。

運転席４は、前寄りに位置して、ローダ本体２の上部に設けられている。運転席４は、前面を除く他の３面（左右の両面及び後面）がネットガード４Ａで覆われている。オペレータは、開口している前面を利用して運転席４に乗降する。また、運転席４の上面には、少なくとも一部が格子状に形成された天井部４Ｂで覆われている。なお、運転席４の前面以外の３面を全てネットガード４Ａで覆う必要はなく、視界を確保でき、かつ、オペレータが乗降可能な構成であれば構わない。

ローダ本体２の後部にはエンジン等が格納されており、また、ローダ本体２の後部左右両側には、リフトアーム６，６の基端側を支持するための支持部５，５が、上方に延びるようにしてそれぞれ立設されている。支持部５の上側では、リフトアーム６の基端側がピン１２を介して回動可能に支持されている。

リフトアーム６は、アームシリンダ７の伸縮動作によって上下方向に回動する。アームシリンダ７の基端側は、支持部５の下側にピン１１を介して回動可能に支持されており、アームシリンダ７の先端側は、リフトアーム６の略中央部にピン１３を介して回動可能に支持されている。アームシリンダ７が伸張することにより、図１中に二点鎖線で示すように、リフトアーム６は、上側に向けて変位する。アームシリンダ７が縮退することにより、図１中に実線で示すように、リフトアーム６は、下側に変位する。

リフトアーム６の先端側は、ローダ本体２の前方で下向きに屈曲しており、アタッチメントカプラ８が設けられている。アタッチメントカプラ８は、例えば、バケット９やフォーク、スイーパ等の各種アタッチメントを着脱可能に取り付けるためのものである。

アタッチメントカプラ８を介してリフトアーム６の先端側に取り付けられたバケット９は、作業用アタッチメントの一例であって、本発明はこれに限定されない。リフトアーム６が最低位置に下がっている場合に、例えば、バケット９の前面と地面との間の角度θ１は、３０度程度となる。また、図１中に点線で示すように、トラック等にバケット９内の積荷を積み込む場合、バケット９と地面との角度θ２は、例えば４５度程度となる。

即ち、バケット９の回動可能角度は、一般的なホイールローダに比べて、大きく設定されている。スキッドステアローダ１は、ホイールローダよりも小型に形成されるが、積み込み先であるトラック等の荷台の高さは変わらないため、バケット９の回動可能角度を大きく設定し、円滑な積み込み作業を行えるようにしている。

ここで、バケット９の重心と前輪３Ａの中心との間の距離Ｌ１は、可及的に短く設定するのが好ましい。もしもＬ１を長く設定すると、即ち、リフトアーム６がローダ本体２の前方に突出する寸法を長くすると、バランスを取るために、ローダ本体２の後部にバランスウェイトを搭載する必要がある。バランスウェイトを搭載すると、スキッドステアローダ１の重量が増し、全体寸法が大型化して、作業性が低下する。従って、Ｌ１は、できるだけ短く設定するのが好ましい。

しかし、Ｌ１を短く設定すればするほど、左右のリフトアーム６，６をＺ型リンク部材等で補強するための空間を十分に確保するのは容易ではなくなる。左右のリフトアーム６，６は、ローダ本体２のやや前方で下向きに湾曲しているため、リフトアーム６，６の先端側とローダ本体２の前端との間の隙間は短くなり、リンク部材等で補強するための空間が少なくなる。また、ホイールローダとは異なり、オペレータは、ローダ本体２の前方からスキッドステアローダ１に乗降するため、オペレータの乗降に支障のない構造を採用する必要もある。

そこで、本実施例では、次に述べるように、リフトアーム６，６間の補強用空間に乏しいスキッドステアローダ１において、リフトアーム６に加わる横荷重に十分備えることができ、かつ、軽量化を図ることができるリフトアーム６の新構造を提案する。

図３はリフトアーム６の斜視図を、図４はリフトアーム６の上面図をそれぞれ示す。図３の斜視図に示すように、リフトアーム６は、第１アーム部２１と第２アーム部２２とから構成されている。第１アーム部２１は、例えば、鋼板等の材料から断面略矩形状の長尺な部材として形成されており、第２アーム部２２は、例えば、SC450W等の鋳鋼から湾曲形状に形成されている。先に、第１アーム部２１の構成を説明し、次に、第２アーム部２２の構成を説明する。

第１アーム部２１は、その基端側２１Ａがピン１２を介して、支持部５の上側に回動可能に取り付けられており、その先端側２１Ｂは第２アーム部２２の基端側２２Ａに溶接等の固着手段を用いて取り付けられている。第１アーム部２１の略中間部には、下側に延びるようにしてシリンダ取付部２１Ｃが設けられている。そして、アームシリンダ７の先端側は、シリンダ取付部２１Ｃにピン１３を介して、回動可能に支持される。

第２アーム部２２は、第１アーム部２１の先端側２１Ｂに取り付けられるもので、ローダ本体２の前輪３Ａの上側を覆うかのようにして、下向きに湾曲している。第１アーム部２１が複数の板金材料を溶接して製造されているのに対し、第２アーム部２２は、鋳鋼によって一体的に形成されている。

第２アーム部２２は、それぞれ後述する接続部２２Ａと、アタッチメント取付部２２Ｂと、横荷重受け部２２Ｃ及びアクチュエータ取付部２２Ｄを鋳鋼によって一体的に形成している。

接続部２２Ａは、第２アーム部２２の基端側に位置して設けられており、第１アーム部２１の先端側２１Ｂに取り付けられる。アタッチメント取付部２２Ｂは、第２アーム部２２の先端側に位置して設けられており、アタッチメントカプラ８を介して、バケット９が取り付けられる。

横荷重受け部２２Ｃは、第２アーム部２２の略中間部に位置して、内側（ローダ本体２側）に若干突出するようにして設けられている。横荷重受け部２２Ｃの突出端側には、例えば、板金加工等により形成されるフロント部材３０の一端側が接続されている。つまり、左右の第２アーム部２２，２２は、横荷重受け部２２Ｃに接続されたフロント部材３０を介して接続されている。従って、フロント部材３０は、例えば、アーム接続部と呼ぶこともできる。

また、横荷重受け部２２Ｃの上面側には、第２アーム部２２の内側面に向けて斜め上方に延びる補強部２２Ｃ１が設けられている。第２アーム部２２に横方向（ローダ本体２の左右方向）から加わる荷重は、横荷重受け部２２Ｃからフロント部材３０を介して相手方の第２アーム部２２に伝達される。補強部２２Ｃ１は、第２アーム部２２が横方向から受けた荷重を垂直方向及び水平方向の分力に分解し、特定の箇所に応力が集中するのを防止している。

アクチュエータ取付部２２Ｄは、第２アーム部２２の基端側寄りに位置して、上方に若干突出するようにして設けられている。アクチュエータ取付部２２Ｄは、図示せぬアクチュエータシリンダの基端側を回動可能に取り付けるためのものである。

また、第２アーム部２２の表面には、リブ２２Ｅを適宜設けることもできる。図示の例では、第２アーム部２２の先端側２２Ｂ寄りに位置して、複数のリブ２２Ｅを設けることにより、先端側２２Ｂの剛性を高めている。

図５はリフトアーム６をローダ本体２の外側から見た側面図を、図６は、リフトアーム６の先端側をローダ本体２の内側から見た側面図を、それぞれ示す。既に述べた通り、このリフトアーム６は、板金加工等で製造される長尺な第１アーム部２１と、鋳鋼で製造される第２アーム部２２とのハイブリッド構造で形成されている。そして、第２アーム部２２は、接続部２２Ａ、アタッチメント取付部２２Ｂ、横荷重受け部２２Ｃ及びアクチュエータ取付部２２Ｄ等を一体化して形成しており、全体として一つの部品となるように構成されている。

さらに、図７の断面図に示すように、本実施例では、第２アーム部２２の内部に、中空部２２Ｆを設けている。中空部２２Ｆは、第２アーム部２２の基端側（接続部２２Ａ）から、第２アーム部２２の略中間部の点Ｐにわたって形成されている。この点Ｐは、例えば、横荷重受け部２２Ｃの下端と一致するように設定することができる。

もっとも、横荷重受け部２２Ｃの下端まで中空部２２Ｆを設ける必要は必ずしもなく、中空部２２Ｆの長さＬ２を短くしてもよい。但し、中空部２２Ｆの長さＬ２（接続部２２Ａからアタッチメント取付部２２Ｂへ向かう長手方向の長さ）を短くすればするほど、第２アーム部２２の重量は、増加する。

中空部２２Ｆの横断面の大きさは、中空部２２Ｆが設けられる部分の剛性確保の観点から設定される。即ち、中空部２２Ｆが設けられる範囲の第２アーム部２２の肉厚ｔは、必要な剛性が確保される値に設定される。

本実施例は、上述のように、リフトアーム６を第１アーム部２１及び第２アーム部２２の２分割構造で形成し、かつ、第２アーム部２２を鋳鋼で一体形成する構成とした。従って、構造が複雑になりやすい第２アーム部２２の構成を簡素化することができ、この結果、リフトアーム６の全体構造を簡素化することができる。これにより、リフトアーム６の部品点数を低減して、生産効率を高めることができ、製造コストを低減できる。

即ち、スキッドステアローダ１は、ホイールローダとは異なり、比較的狭い場所で種々の用途に活発に使用されるものであり、縦方向の荷重のみならず、横方向からも比較的強い荷重を受けるという技術的性質を備える。

また、比較的狭い場所での作業性を高めるために、スキッドステアローダ１には、小型軽量化が市場から要求される。従って、図１に示したように、バケット９の重心と前輪３Ａの中心との間の距離Ｌ１は短く設定されており、Ｚ型リンク部材等の補強構造を設けるための空間的余裕が少ない。

このような制約下において、スキッドステアローダ１では、僅かな空間を有効に利用して、バケット９等のアクチュエータの取付構造や縦方向荷重及び横方向荷重に備えるための構造等をリフトアーム６，６に設ける必要がある。従来のスキッドステアローダでは、この僅かな空間に種々の板金部品群が配置されていたため、リフトアームの構造が複雑であり、組立作業の効率も低かった。これに対し、本実施例では、この僅かな空間に配置される第２アーム部２２を鋳鋼で一体形成するため、構造を簡素化し、生産効率を高めることができ、製造コストを低減できる。

また、本実施例では、第２アーム部２２の剛性を確保しつつ、第２アーム部２２内に中空部２２Ｆを設ける構成とした。これにより、第２アーム部２２の軽量化を図ることができる。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。

スキッドステアローダの側面図。 スキッドステアローダの上面図。 リフトアームの斜視図。 リフトアームの上面図。 リフトアームを外側から見た側面図。 リフトアーム先端部分を内側から見た側面図。 第２アーム部の断面図。

符号の説明

１…スキッドステアローダ、２…ローダ本体、３Ａ…前輪、３Ｂ…後輪、４…運転席、４Ａ…ネットガード、４Ｂ…天井部、５…支持部、６…リフトアーム、７…アームシリンダ８…アタッチメントカプラ、９…バケット、１１，１２，１３…ピン、２１…第１アーム部、２１Ａ…基端側、２１Ｂ…先端側、 ２１Ｃ…シリンダ取付部、２２…第２アーム部、２２Ａ…接続部、２２Ｂ…アタッチメント取付部、２２Ｃ…横荷重受け部、２２Ｃ１…補強部、２２Ｄ…アクチュエータ取付部、２２Ｅ…リブ、２２Ｆ…中空部、３０…フロント部材。

Claims (2)

1. 基端側がローダ本体（２）の後部に回動可能に支持され、先端側が前記ローダ本体の前方に延びるようにして形成される第１アーム部（２１）と、
   基端側が前記第１アーム部（２１）の先端側に取り付けられ、先端側が下向きに延びるようにして形成される第２アーム部（２２）とを備え、
   前記第２アーム部（２２）は、
   前記第１アーム部（２１）の先端側に取り付けられる接続部（２２Ａ）と、
   先端側に設けられ、作業用アタッチメント（９）が回動可能に取り付けられるアタッチメント取付部（２２Ｂ）と、
   基端側に設けられ、前記作業用アタッチメントを操作するためのアクチュエータが取り付けられるアクチュエータ取付部（２２Ｄ）と、
   前記アタッチメント取付部（２２Ｂ）と前記アクチュエータ取付部（２２Ｄ）との間に位置して、前記ローダ本体（２）側に突出するようにして設けられ、相手方の第２アーム部にフロント部材（３０）を介して接続される横荷重受け部（２２Ｃ）と、
   を鋳鋼により一体化して形成されていることを特徴とするスキッドステアローダのリフトアーム。
2. 前記第２アーム部（２２）には、前記接続部（２２Ａ）から前記横荷重受け部（２２Ｃ）にわたって中空部（２２Ｆ）が設けられている請求項１に記載のスキッドステアローダのリフトアーム。

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