JP2023111648A - ホイールローダー - Google Patents

Abstract

【課題】アタッチメントの交換なしで、良好に除雪とアイスバーンの粉砕とを切り換えることができるホイールローダーを提供する。【解決手段】ホイールローダー１１は、地面ＧＤの雪を掻き退けるブレード４１と、ブレード４１の下端に沿って延びブレード４１の下端から下方に突き出て、地面ＧＤの雪をこそぐエッジ４３と、エッジ４３の後方に配置されて、エッジ４３に比べて地面ＧＤに近づく作動位置、および、エッジ４３に比べて地面ＧＤから遠ざかる非作動位置に位置決めされる粉砕爪４７とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、地面の雪を掻き退けるブレードと、ブレードの下端に沿って延びブレードの下端から下方に突き出て、地面の雪をこそぐエッジと、エッジの後方に配置される粉砕爪とを備えるホイールローダーに関する。

特許文献１は、バケットの底板にボルトで固定されて除雪時に地面の雪をこそぐカッティングエッジを開示する。カッティングエッジには、カッティングエッジの前端に比べて地面に近づく下向き先端を有する可動切削体が固定される。特許文献１には、可動切削体の下向き先端は地面のアイスバーンを掘削することができると記述される。ここでは、カッティングエッジで路上の雪がこそげられると同時に、可動切削体で路面のアイスバーンは掘削されると考えられるかもしれない。

特開２０１２－７４４９号公報 特開平６－１７４１０号公報

特許文献１では、可動切削体はピン回りで後方に倒れることから、可動切削体の先端がカッティングエッジよりも下方に位置しても、路面の損傷は回避されることができると記述される。とはいえ、アイスバーンが固いと、可動掘削体の倒れに応じてアイスバーンの切削は実現されることはできない。その一方で、固いアイスバーンを切削するほどにバネの耐荷重が大きくなってしまうと、可動切削体の先端はカッティングエッジよりも下方に位置し続けることから、路面の損傷は回避されることはできない。結局のところ、特許文献１に記載のホイールローダーは、除雪またはアイスバーンの切削のいずれかにしか用いられることはできない。したがって、除雪とアイスバーンの切削との切り換えにあたって車両の交換やアタッチメントの交換は避けられない。

本発明は、アタッチメントの交換なしで、良好に除雪とアイスバーンの粉砕とを切り換えることができるホイールローダーを提供することを目的とする。

本発明の一形態によれば、地面の雪を掻き退けるブレードと、前記ブレードの下端に沿って延び前記ブレードの下端から下方に突き出て、地面の雪をこそぐエッジと、前記エッジの後方に配置されて、前記エッジに比べて地面に近づく作動位置、および、前記エッジに比べて地面から遠ざかる非作動位置に位置決めされる粉砕爪とを備えるホイールローダーが提供される。

路上に積もった雪に対してホイールローダーがブレードを押し進めると、ブレードは路上の雪を掻き退ける。雪の掻き退けにあたってエッジは路上の雪をこそぐ。このとき、粉砕爪は非作動位置に設定されることから、粉砕爪はエッジに比べて路面から遠ざかる。良好に雪の掻き退けは実現されることができる。アイスバーンの粉砕にあたって粉砕爪は非作動位置から作動位置に切り替えられる。粉砕爪はエッジに比べて路面に近づく。粉砕爪は地面のアイスバーンに食い込むことができる。こうして良好にアイスバーンは粉砕されることができる。アタッチメントの交換なしで、良好に除雪とアイスバーンの粉砕とは切り替えられることができる。除雪の作業性は著しく高められることができる。

ホイールローダーは、前記作動位置の前記粉砕爪に構造的に接続され、アイスバーンの粉砕時に前記アイスバーンから前記粉砕爪に作用する反力を支持するストッパーを備えてもよい。粉砕時の反力はストッパーで良好に受け止められることができる。その結果、アイスバーンの粉砕は良好に実現されることができる。

ホイールローダーは、前記粉砕爪に連結されてシリンダーケースに対して出し入れされるロッドを有し、前記非作動位置と前記作動位置との間で前記粉砕爪を駆動する油圧シリンダーを備えてもよい。油圧シリンダーでは非作動位置であっても作動位置であっても油圧を保持することができることから、粉砕爪は非作動位置および作動位置でそれぞれ固定されることができる。粉砕爪に外力が作用しても粉砕爪の位置は良好に維持されることができる。

ホイールローダーは、前記ブレードに固定され、第１水平軸線回りに回転自在にリフトアームに連結され、第２水平軸線回りに回転自在に前記油圧シリンダーの前記シリンダーケースを支持するアタッチメントフレームと、前記エッジに並列に延びて前記エッジに並列に一列に前記粉砕爪を支持し、第３水平軸線回りで回転自在に前記アタッチメントフレームに連結される支持体と、前記支持体に固定されて、前記第３水平軸線から離れた位置で前記油圧シリンダーの前記ロッドに連結される駆動アームとを備えてもよい。支持体の回転動作に応じて粉砕爪は非作動位置および作動位置との間で変位することができる。簡単な構造で粉砕爪の変位は実現されることができる。ブレード、粉砕爪および油圧シリンダーは共通にアタッチメントフレームに支持されることから、アタッチメントフレームの取り付け取り外しに応じて、ブレード、粉砕爪および油圧シリンダーは一括で取り扱われることができる。アタッチメントの交換にあたって良好な作業性は実現されることができる。

以上のように本発明によれば、アタッチメントの交換なしで、良好に除雪とアイスバーンの粉砕とを切り換えることができるホイールローダーは提供されることができる。

本発明の一実施形態に係るホイールローダーの構成を概略的に示す図である。 アタッチメントの拡大側面図である。 アタッチメントの正面図である。 アタッチメントの背面図である。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。

図１は本発明の一実施形態に係るホイールローダーの構成を概略的に示す。ホイールローダー１１は、左右の前輪１２および左右の後輪１３で地面（路面）ＧＤに支持される車体１４を備える。車体１４は、水平軸線回りに回転自在に前輪１２を支持する前体１４ａと、前体１４ａの後端に垂直軸線Ｖｘ回りに回転自在に連結され、水平軸線回りに回転自在に後輪１３を支持する後体１４ｂとを有する。垂直軸線Ｖｘ回りに前体１４ａおよび後体１４ｂが相対変位することでホイールローダー１１は旋回する。

前体１４ａには、水平軸線１５回りに起伏自在に左右のリフトアーム１６が取り付けられる。前体１４ａとリフトアーム１６との間には油圧シリンダー（図示されず）が組み込まれる。油圧シリンダーの伸張に応じてリフトアーム１６の起伏動作は実現されることができる。油圧シリンダーには油圧源からの油圧を分配する油圧回路が接続される。油圧シリンダーの伸縮にあたって油圧源の油圧は油圧回路から油圧シリンダーに供給される。

リフトアーム１６の前端には、水平軸線１８回りにチルト自在にアタッチメント１９が連結される。アタッチメント１９にはチルト機構２１が接続される。チルト機構２１は、水平軸線２２回りに回転自在に中間位置でリフトアーム１６に支持されるベルクランク２３と、ベルクランク２３にアタッチメント１９を連結するチルトリンク部材２４と、ベルクランク２３および前体１４ａとの間に組み込まれる油圧シリンダー２５とを備える。チルトリンク部材２４は、第１方向に中間位置から離れた位置で水平軸線２６回りに回転自在にベルクランク２３に連結される第１端と、リフトアーム１６に対するアタッチメント１９の回転軸線から離れた位置で水平軸線２７回りに回転自在にアタッチメント１９に連結される第２端とを有する。油圧シリンダー２５は、水平軸線２８回りに回転自在に前体１４ａに連結されて油圧室を区画するシリンダーケース２５ａと、第１方向に反対向きの第２方向に中間位置から離れた位置で水平軸線２９回りに回転自在にベルクランク２３に連結され、油圧の供給に応じてシリンダーケース２５ａに対して出し入れされるロッド２５ｂとを備える。油圧シリンダー２５の伸張に応じてアタッチメント１９のチルト動作は実現されることができる。油圧シリンダー２５の伸縮にあたって油圧源の油圧は油圧回路から油圧シリンダー２５に供給される。

後体１４ｂには、後輪１３よりも前方に運転台３３が設置される。運転台３３の後方には、前輪１２および後輪１３に伝達される駆動力を生成する動力源３４と、動力源３４に接続されて、動力源３４から供給される動力に応じて油圧を生成する油圧源（図示されず）とが搭載される。運転台３３に作業者は乗車する。作業者の操作に応じてホイールローダー１１は走行する。作業者の操作に基づきアタッチメント１９のチルトの角度や高さは制御されることができる。

図２および図３に示されるように、アタッチメント１９は、地面ＧＤの雪を掻き退けるブレード４１と、ブレード４１に固定されて、リフトアーム１６にブレード４１を連結するアタッチメントフレーム４２と、ブレード４１の下端に沿って延びブレード４１の下端から下方に突き出て、地面ＧＤの雪をこそぐエッジ４３とを備える。ブレード４１は、ホイールローダー１１の車幅方向に広がって、直立しながら下端に向かうにつれて前方に変位するとともに上端に向かうにつれて前方に変位する湾曲面４１ａを形成する。ホイールローダー１１の前進時にブレード４１は湾曲面４１ａで路上に積もった雪を掻き退ける。ブレード４１の下端は１水平線で仕切られる。

図４に示されるように、アタッチメントフレーム４２は、左右のリフトアーム１６ごとに個々に支持される軸を受け入れる左右の第１軸受け体４５と、チルトリンク部材２４の先端に支持される軸を受け入れる１対の第２軸受け体４６とを有する。個々の第１軸受け体４５は、水平軸線（第１水平軸線）１８回りに回転自在に個別にリフトアーム１６に連結される。第２軸受け体４６は水平軸線２７回りに回転自在にチルトリンク部材２４に連結される。２つの第２軸受け体４６は協働で１つのチルトリンク部材２４を支持する。

アタッチメントフレーム４２にはエッジ４３の後方に配置される複数個の粉砕爪４７が取り付けられる。粉砕爪４７は、エッジ４３に比べて地面ＧＤに近づく作動位置、および、エッジ４３に比べて地面ＧＤから遠ざかる非作動位置に位置決めされることができる。粉砕爪４７はエッジ４３に並列に一列に配列される。粉砕爪４７の下端は１水平線で揃えられる。個々の粉砕爪４７は同一形状に形成されることができる。全ての粉砕爪４７はエッジ４３に並列に延びる１つの支持体４８に共通に支持される。全ての粉砕爪４７は１つの部材に一体化されてもよい。

アタッチメントフレーム４２には、水平軸線（第３水平軸線）４９回りに回転自在に支持体４８を支持する連結体５１が固定される。水平軸線４９は水平軸線１８に平行に設定される。粉砕爪４７は水平軸線４９回りに前後方向に駆動される。作動位置の粉砕爪４７は、水平軸線４９回りに変位範囲の最後方に位置し、地面ＧＤから起立する姿勢に保持される。粉砕爪４７は、水平軸線４９回りに作動位置から前回りに前方に跳ね上がり、非作動位置に格納される。

アタッチメントフレーム４２には支持体４８に固定される揺動アーム５２を受け止めるストッパー５３が形成される。揺動アーム５２は水平軸線４９から遠ざかるように延びる。ストッパー５３は、作動位置から前回りに反対向きの後回りに支持体４８の回転を阻止する。したがって、ホイールローダー１１の前進に伴って地面ＧＤから粉砕爪４７に作用する反力はストッパー５３で良好に受け止められることができる。

支持体４８には油圧シリンダー５５が連結される。油圧シリンダー５５は、水平軸線４９の上方で、水平軸線（第２水平軸線）５６回りに回転自在にアタッチメントフレーム４２に支持されるシリンダーケース５５ａと、油圧の供給に応じてシリンダーケース５５ａに対して出し入れされるロッド５５ｂとを備える。ロッド５５ｂの先端は水平軸線４９から離れた位置で水平軸線５７回りに回転自在に揺動アーム５２に連結される。油圧シリンダー５５が短縮すると、粉砕爪４７は水平軸線４９回りに作動位置に位置決めされる。揺動アーム５２はストッパー５３に受け止められる。油圧シリンダー５５が伸張すると、粉砕爪４７は水平軸線４９回りに前回りに変位し作動位置に格納されることができる。

次にホイールローダー１１の作用を説明する。ホイールローダー１１は動力源３４の駆動力に応じて前進することができる。除雪に先立ってブレード４１は位置決めされる。リフトアーム１６の起伏動作とアタッチメント１９のチルト動作とが制御されることでブレード４１は決められた位置に固定されることができる。位置の固定にあたって、関連する油圧シリンダーでは油圧の流通は制止される。

路上に積もった雪に対してホイールローダー１１がブレード４１を押し進めると、ブレード４１は路上の雪を掻き退ける。雪の掻き退けにあたってエッジ４３は路上の雪をこそぐ。このとき、粉砕爪４７は非作動位置に格納される。油圧シリンダー５５は最大限に伸張する。粉砕爪４７は水平軸線４９から前方に延びる。油圧シリンダー５５で油圧の流通は制止されることから、粉砕爪４７は非作動位置で固定されることができる。油圧の制止にあたって油圧シリンダー５５の油圧室にはチェックバルブが接続されてもよい。

非作動位置の粉砕爪４７はエッジ４３に比べて路面から遠ざかる。エッジ４３が路上の雪をこそぐ間に粉砕爪４７は雪面から遠ざかることができる。良好に雪の掻き退けは実現されることができる。

アイスバーンの粉砕にあたって粉砕爪４７は位置決めされる。油圧シリンダー５５は最大限に収縮する。粉砕爪４７は水平軸線４９回りに非作動位置から作動位置に駆動される。油圧シリンダー５５で油圧の流通は制止されることから、粉砕爪４７は作動位置で固定されることができる。油圧の制止にあたって前述のチェックバルブは利用されることができる。

アイスバーンに対してアタッチメント１９は位置決めされる。リフトアーム１６の起伏動作とアタッチメント１９のチルト動作とが制御される。こうして粉砕爪４７は決められた位置に固定される。粉砕爪４７はエッジ４３に比べて地面ＧＤに近づく。粉砕爪４７はアイスバーンの表面から起立する状態に保持される。ホイールローダー１１が前進すると、粉砕爪４７はアイスバーンに表面から食い込む。こうしてアイスバーンは粉砕爪４７の働きで粉砕される。粉砕時にアイスバーンから粉砕爪４７に作用する反力は水平軸線４９回りにストッパー５３で良好に受け止められることができる。

アイスバーンの粉砕が完了すると、粉砕爪４７は再び非作動位置に格納されることができる。ホイールローダー１１の機能は再び除雪に切り換えられることができる。除雪に先立ってブレード４１は位置決めされる。路上に積もった雪に対してホイールローダー１１がブレード４１を押し進めると、ブレード４１は路上の雪を掻き退ける。このようにアタッチメントの交換なしで、良好に除雪とアイスバーンの粉砕とは切り替えられることができる。除雪の作業性は著しく高められることができる。

本実施形態に係るホイールローダー１１では、油圧シリンダー５５の働きで粉砕爪４７は非作動位置と作動位置との間で駆動される。油圧シリンダー５５では非作動位置であっても作動位置であっても油圧を保持することができることから、粉砕爪４７は非作動位置および作動位置でそれぞれ固定されることができる。粉砕爪４７に外力が作用しても粉砕爪４７の位置は良好に維持されることができる。

本実施形態では、支持体４８の回転動作に応じて粉砕爪４７は非作動位置および作動位置との間で変位することができる。簡単な構造で粉砕爪４７の変位は実現されることができる。ブレード４１、粉砕爪４７および油圧シリンダー５５は共通にアタッチメントフレーム４２に支持されることから、アタッチメントフレーム４２の取り付け取り外しに応じて、ブレード４１、粉砕爪４７および油圧シリンダー５５は一括で取り扱われることができる。アタッチメント１９の交換にあたって良好な作業性は実現されることができる。

本実施形態では、粉砕時にアイスバーンから粉砕爪４７に作用する反力は水平軸線４９回りにストッパー５３で良好に受け止められることができる。こうして粉砕時の反力は構造的に支持されることができる。油圧シリンダー５５は反力の支持から解放されることができる。したがって、油圧シリンダー５５の小型化は実現されることができる。その一方で、水平軸線４９回りに後方に粉砕爪４７が格納される場合には、粉砕時に油圧シリンダー５５が粉砕爪４７の後方から反力を支持しなければならないことから、油圧シリンダー５５の強力化すなわち大型化は回避されることはできない。

１１…ホイールローダー、１６…リフトアーム、１８…第１水平軸線（水平軸線）、４１…ブレード、４２…アタッチメントフレーム、４３…エッジ、４７…粉砕爪、４８…支持体、４９…第３水平軸線（水平軸線）、５２…駆動アーム（揺動アーム）、５５…油圧シリンダー、５５ａ…シリンダーケース、５５ｂ…ロッド、５６…第２水平軸線（水平軸線）、ＧＤ…地面。

Claims (4)

1. 地面の雪を掻き退けるブレードと、
   前記ブレードの下端に沿って延び前記ブレードの下端から下方に突き出て、地面の雪をこそぐエッジと、
   前記エッジの後方に配置されて、前記エッジに比べて地面に近づく作動位置、および、前記エッジに比べて地面から遠ざかる非作動位置に位置決めされる粉砕爪と
   を備えることを特徴とするホイールローダー。
2. 請求項１に記載のホイールローダーにおいて、前記作動位置の前記粉砕爪に構造的に接続され、アイスバーンの粉砕時に前記アイスバーンから前記粉砕爪に作用する反力を支持するストッパーを備えることを特徴とするホイールローダー。
3. 請求項１または２に記載のホイールローダーにおいて、前記粉砕爪に連結されてシリンダーケースに対して出し入れされるロッドを有し、前記非作動位置と前記作動位置との間で前記粉砕爪を駆動する油圧シリンダーを備えることを特徴とするホイールローダー。
4. 請求項３に記載のホイールローダーにおいて、
   前記ブレードに固定され、第１水平軸線回りに回転自在にリフトアームに連結され、第２水平軸線回りに回転自在に前記油圧シリンダーの前記シリンダーケースを支持するアタッチメントフレームと、
   前記エッジに並列に延びて前記エッジに並列に一列に前記粉砕爪を支持し、第３水平軸線回りで回転自在に前記アタッチメントフレームに連結される支持体と、
   前記支持体に固定されて、前記第３水平軸線から離れた位置で前記油圧シリンダーの前記ロッドに連結される駆動アームと
   を備えることを特徴とするホイールローダー。