JP4888739B2 - ホイールローダ - Google Patents

Description

本発明は、ホイールローダに係り、特に比較的小型のホイールローダに設けられるフロントフレームの構造に関する。

従来、ホイールローダでの運転台からの視界性を向上させるために、作業機を構成するバケットブーム（リフトアームあるいはリフトリンクともいう）の形状を工夫することが提案されている（特許文献１，２）。つまり、作業機の前方に取り付けられたバケット、特に左右端部を運転台から見易くすることで、ダンプへの土砂の積込時には、バケットをダンプのベッセルに対して迅速に位置決めして、作業を良好に行えるようにしているのである。

具体的に、特許文献１では、左右一対のメンバで構成されたバケットブームにおいて、各メンバの基端側はフロントフレームに連結され、先端側はバケットに連結されることになるが、各メンバの基端間の間隔を先端間の間隔よりも小さくすることで、フロントフレーム側でリンク機構が左右に大きく広がって配置されるのを抑制し、よって視界性を向上させている。

一方の特許文献２では、左右のメンバの基端側および先端側はやはり、フロントフレームおよびバケットに連結されているのであるが、各メンバの先端間の間隔や基端間の間隔は略同じとされている。しかし、各メンバの前後方向の略中間位置において、互いの間隔が狭められており、これによって視界性を向上させている。すなわち、従来では、バケットブームを上昇（リフトアップ）させると、各メンバの中程にあるそれらを繋ぐクロスメンバが丁度ダンプのベッセルの高さに位置してしまい、その前方に位置するバケットを遮ってしまうのであるが、特許文献２によれば、各メンバの中程の間隔が小さいことで、バケットブームが上昇していても、運転台からバケットの左右端部を確実に視認できるのである。

特許第３７３０２９１号公報 特開２００３−１８４１２２号公報

しかしながら、特許文献１，２のホイールローダは共に、比較的大型のタイプであり、このようなホイールローダでは、運転台が高い位置に設定されているため、高所の運転台からの視界を妨げるのは、特許文献１では、バケットブームの上方に配置されたリンク機構であり、特許文献２では、上昇したバケットブームのクロスメンバであった。そして、特許文献１，２では、そのような場合の視界性を改善するための提案がなされているに過ぎない。

従って、比較的小型のホイールローダのように、運転台がさほど高い位置になく、バケットブームとフロントフレームとの取付部が運転台に近接している場合、オペレータの視界に占めるバケットブームとフロントフレームとの取付部の比率が大型よりも高くなり、単にバケットブームの形状を工夫しただけでは、依然として良好な視界を確保することは困難であり、その問題解決が望まれていた。

本発明の目的は、運転台位置がさほど高くない場合でも、良好な前方視界性を確保でき
るホイールローダを提供することにある。

本発明に係るホイールローダは、左右一対のサイドメンバで構成されたバケットブームと、前記一対のサイドメンバの基端側が連結されたフロントフレームと、基端側が前記フロントフレームに連結され、先端側が前記サイドメンバに連結されたブームシリンダとを備え、前記一対のサイドメンバでは、基端側の間隔が先端側の間隔よりも小さく、前記フロントフレームの左右の最外方には、上方に向かうに従って中央寄り（内側寄り）に傾斜した面状部が設けられ、この面状部の下部側には、前記ブームシリンダの基端側が取り付けられる取付ボスが設けられているとともに、当該面状部の上部側には、前記サイドメンバの基端側が取り付けられる取付ボスが設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、フロントフレームの左右方向の最外方には、上方に向かって内側に傾斜する面状部が設けられ、この面状部の下部側にブームシリンダが、上部側にバケットブームがそれぞれ連結される。このため、バケットブームを構成する各サイドメンバの基端側の間隔が狭められているだけでなく、この基端側が連結されるフロントフレームの上部側においても、傾斜した面状部によってその左右方向の幅が小さく抑えられることになり、運転台からフロントフレームの左右両側を通しての前方視界性を良好にでき、バケット等のアタッチメントの位置を見易くできる。

本発明に係るホイールローダでは、前記面状部は、前記フロントフレームを構成する左右一対の側面板に設けられ、この側面板の全体が前記面状部と同じ方向に傾斜していることを特徴とする。

本発明によれば、側面板全体が傾斜しているので、左右の側面板同士の下方側の間隔、すなわちフロントフレームの底部側を広く確保でき、フロントフレームを箱状に形成する場合など、内部スペースを大きくできてコントロールバルブ等の各種装置類を容易に配置できる。

本発明に係るホイールローダでは、前記側面板には、上下方向に沿って断面コ字形に折り返された折返し部が設けられ、この折返し部の外側を形成する面状部とこれに対向した内側の面状部とには、前記ブームシリンダ用の取付ボスと、前記サイドメンバ用の取付ボスとが上下に離れて設けられていることを特徴とする

本発明によれば、各取付ボスが設けられる折返し部分は、上下方向に連続した断面コ字形状に形成されていることで剛性を十分に大きくできるうえ、折り返すことで形成されているために製作を容易にできる。

本発明に係るホイールローダでは、前記取付ボスには連結ピンを貫通させる貫通孔が設けられているとともに、この貫通孔の軸中心は、前記取付ボスの軸中心に対して偏心しており、この偏心により形成された前記取付ボスの厚肉部分には、前記連結ピン固定用のボルトが螺入するボルト孔が設けられていることを特徴とする。

連結ピンの抜け止め防止用のボルト孔を取付ボスから外れた位置に穿設する場合、そのボルト孔専用のボスを別途設ける必要がある。しかし、このようなボスは傾斜した面状部上に設けることになるため、その形状が複雑になるうえ、正確な位置決めも要求され、製作や取付に手間がかかる。
これに対して本発明によれば、もともとある取付ボスの軸中心に対して連結ピン用の貫通孔を偏心させて設け、これによって生じる厚肉部分にボルト孔を設けるので、ボルト孔を設けるための専用のボスを不要にでき、部品点数を低減できるとともに、その取付作業も不要にできる。

本発明の一実施形態に係るホイールローダの全体を示す側面図。 ホイールローダ１の平面図。 フロントフレームおよびバケットブームを示す平面図。 フロントフレームおよびバケットブームを示す正面図。 フロントフレームを示す斜視図。 フロントフレームの要部を拡大して示す側面図。

符号の説明

１…ホイールローダ、３…フロントフレーム、３Ａ，３Ｂ…取付ボス、３Ｃ…貫通孔、３Ｄ…ボルト孔、１０…バケットブーム、１１…サイドメンバ、１４…ブームシリンダ、２１…側面板、２９，３０…面状部、３１…連結ピン、Ｗ１…基端側の間隔、Ｗ２…先端側の間隔。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係るホイールローダ１の全体を示す側面図。図２は、ホイールローダ１の平面図である。

本実施形態のホイールローダ１は、運転質量が２．５ｔ前後であり、後部車体２の前方側にフロントフレーム３がアーティキュレート可能に取り付けられた構造である。後部車体２には、後輪４や運転台５が設けられているとともに、図示しないパワーラインが収容されている。フロントフレーム３には前輪６が設けられ、フロントフレーム３のさらに前方には作業機７が設けられ、作業機７の先端にはバケット８が取り付けられている。

これらのうち、作業機７は、基端がフロントフレーム３の上部側に連結され、先端がバケット８に連結されたバケットブーム１０を備えている。ブーム１０は、左右一対のサイドメンバ１１を備えて構成され、サイドメンバ１１同士はその前後方向の途中にてクロスメンバ１２で連結されている（図２参照）。各サイドメンバ１１の途中とフロントフレーム３の上部側とはブームシリンダ１４で連結されている。このブームシリンダ１４の伸縮によりブーム１０の前方側が昇降し、バケット８が上下動する。

ブーム１０のクロスメンバ１２にはチルトレバー１５がブラケット１３を介して回動自在に支承されている。チルトレバー１５の上端側とフロントフレーム３の上部側とはチルトシリンダ１６で連結され、チルトレバー１５の下端側とバケット８とがチルトロッド１７で連結されている。従って、チルトシリンダ１６の伸縮によりバケット８がチルト動作を行うことになる。

図２に示すように、ブーム１０を構成する各サイドメンバ１１は、前方側（バケット８側）に向かうに従って拡開するように配置されており、一対のブームシリンダ１４は前後方向に対して平行に配置されている。ブームシリンダ１４の一端は、サイドメンバ１１との接続点において中心線が略一致するように接続されているため、ブームシリンダ１４の他端とフロントフレーム３との接続点は、上方から見たときに、サイドメンバ１１との接続位置よりも車体左右の外方に位置することになる。

図３、図４に示すように、各サイドメンバ１１は、前方側に向かうに従って拡開するように配置されているため、サイドメンバ１１の基端側の間隔Ｗ１は、先端側の間隔Ｗ２よりも小さい。ただし、フロントフレーム３およびサイドメンバ１１のそれぞれには、ブームシリンダ１４を取り付けるための取付ボス３Ａ，１１Ａが設けられているが、これら取付ボス３Ａ，１１Ａでのブームシリンダ１４の取付中心は、左右方向にはずれておらず、一対のブームシリンダ１４が前後方向に対して平行に配置される（図中の１点鎖線参照）。

この際、サイドメンバ１１の取付ボス１１Ａは、当該サイドメンバ１１の直下に設けられており、このことと、各サイドメンバ１１の基端側が左右方向の中央側に寄って設けられていることとにより、フロントフレーム３でのブームシリンダ１４用の取付ボス３Ａは、その上方のサイドメンバ１１用の取付ボス３Ｂよりも外方にオフセットされた位置に設けられていることになる。このことにより、平行に配置された一対のブームシリンダ１４にてブーム１０を支障なく昇降させることが可能である。

フロントフレーム３の構造について、図３および図４を参照しながら、図５を用いて説明する。図５は、フロントフレーム３の後方からの斜視図である。

フロントフレーム３は、略三角形状とされた左右一対の側面板２１を有しており、側面板２１間の正面側が正面板２２（図３、図４参照）で覆われている。この正面板２２の上部にはブラケット２３が設けられ、このブラケット２３にチルトシリンダ１６（図１、図２参照）の基端側が連結される。

側面板２１間の下方は底面板２４で覆われている。この底面板２４とその上方に配置された上面板２５とには、図示しないアーティキュレートピンの挿通孔２４Ａ，２５Ａが設けられている。アーティキュレートピンにより、フロントフレーム３と後部車体２とが接続されるとともに、このピンを中心としてフロントフレーム３側がアーティキュレートする。図中の符号９は、アーティキュレートシリンダである。

また、側面板２１の背面側においては、底面板２４と上面板２５との間が閉塞板２６で塞がれているとともに、上面板２５のさらに上方側は背面板２７で塞がれている。そして、このような構成によりフロントフレーム３は異形の箱状とされ、内部には各シリンダ９，１４，１６への圧油の供給を制御する図示しないコントロールバルブが収容されている。

このようなフロントフレーム３の側面板２１には、上下方向に沿って断面コ字形に折り返された折返し部２８が設けられている。そして、折返し部２８の外側を形成する面状部２９とこれに対向した内側の面状部３０とには、前述したブームシリンダ１４用の取付ボス３Ａと、サイドメンバ１１用の取付ボス３Ｂとが上下に離間して設けられている。

ここで、図４に示すように、側面板２１は、上方に向かうに従って左右方向の中央側に寄せて傾斜している。このため、側面板２１に設けられた折返し部２８の各面状部２９，３０もやはり、互いに平行で、かつ上方に向かうに従って中央側に寄せて傾斜している。このことにより、ブームシリンダ１４用の取付ボス３Ａが外方に、サイドメンバ１１用の取付ボス３Ｂが内方にオフセットされることになる。

また、取付ボス３Ａ，３Ｂは、面状部２９，３０に対して下方部よりも上方部が突出するように取り付けられ、ブームシリンダ１４やサイドメンバ１１を連結するための連結ピン３１が水平になるようにされている。さらに、サイドメンバ１１の中程、基端側、および先端側にあるボス１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃは、それぞれブームシリンダ１４の先端側、フロントフレーム３、およびバケット８との取付用であるが、図４に示すように、Ｗ２＞Ｗ１が成立する角度をもってサイドメンバ１１に取り付けられており、サイドメンバ１１をフロントフレーム３に組み付けた際には、ボス１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃのピン孔は水平で、互いに平行となる。このようにすることにより、ブームシリンダ１４の伸縮によりサイドメンバ１１を上下動させたときに、サイドメンバ１１やブームシリンダ１４などに捩れの力がかからない構成となっている。

従って、フロントフレーム３においては、左右方向の最外方に位置する各面状部２９が内側に傾斜していることにより、フロントフレーム３上部の左右両側では運転台５からの視界を広く確保できる。すなわち、従来では、図４中に２点鎖線で示すように、側面板や折返し部が鉛直に設けられていることで、運転台が低い比較的小型のホイールローダでは、フロントフレーム上部の左右両側で視界が妨げられていたが、本実施形態によれば、低い位置にある運転台５からでも、フロントフレーム３上部の左右両側を通してバケット８の両端を良好に視認でき、前方視界性を大幅に改善できるのである。

ところで、図６には、折返し部２８の外側の面状部２９に設けられた取付ボス３Ｂが示されている。この取付ボス３Ｂには、サイドメンバ１１連結用の連結ピン３１を挿通するための貫通孔３Ｃが設けられている。この貫通孔３Ｃの軸中心Ｃ１は、取付ボス３Ａの軸中心Ｃ２に対して前方側に偏心した位置に設定されている。

このことにより、取付ボス３Ｂにおいては、貫通孔３Ｃに対して後方側の厚みが大きくなり、この厚肉部分を利用して連結ピン３１の抜け止め用のボルト孔３Ｄが穿設されている。つまり、連結ピン３１にはフランジ（図中の２点鎖線）３２が一体に設けられ、このフランジを貫通するボルトをボルト孔３Ｄに螺入することで、連結ピン３１の抜けが防止
されるのである。図示しないが、取付ボス３Ａでも同じである。

通常、連結ピン３１の抜け止め用のボルト孔は、取付ボス３Ｂとは異なる折返し部２８の外側の面状部２９上に、溶接等により取り付けた補強板に設けられる。その場合、その補強板にボルト孔を斜めに空けることは困難であり、垂直にボルト孔を空けるにしても、その補強板を設ける厚みや大きさ、さらには溶接のための必要な寸法を考慮すると、折返し部１８を大きくしなければならず、フロントフレーム３を上方に向かって傾斜した構成による視界性向上の効果は限定的にならざるを得ない。

従って、図６の連結ピン３１の抜け止め構造を採用することによって、補強板を設ける必要がなく、折返し部２８を最小限の大きさにできるので、フロントフレーム３を上方に向かって傾斜した構成と相俟って、視界性の向上を容易に達成できる。

なお、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、数量などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、数量などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

例えば、前記実施形態では、側面板２１の各面状部２９，３０は共に傾斜し、かつ互いに平行とされていたが、本発明では、最外方の面状部のみが傾斜していればよく、このような場合でもフロントフレーム上部においては、左右に空きスペースが確保されて視界を良好にでき、本発明の目的を達成できる。

本発明は、比較的小型のホイールローダに好適に利用できる他、大型のホイールローダにも利用できる。

Claims (5)

1. 左右一対のサイドメンバで構成されたバケットブームと、
   前記一対のサイドメンバの基端側が連結されたフロントフレームと、
   基端側が前記フロントフレームに連結され、先端側が前記サイドメンバに連結されたブームシリンダとを備え、
   前記一対のサイドメンバでは、基端側の間隔が先端側の間隔よりも小さく、
   前記フロントフレームの左右の最外方には、上方に向かうに従って中央寄りに傾斜した面状部が設けられ、
   この面状部の下部側には、前記ブームシリンダの基端側が取り付けられる取付ボスが設けられているとともに、
   当該面状部の上部側には、前記サイドメンバの基端側が取り付けられる取付ボスが設けられている
   ことを特徴とするホイールローダ。
2. 請求項１に記載のホイールローダにおいて、
   前記面状部は、前記フロントフレームを構成する左右一対の側面板に設けられ、
   この側面板の全体が前記面状部と同じ方向に傾斜している
   ことを特徴とするホイールローダ。
3. 請求項２に記載のホールローダにおいて、
   前記側面板には、上下方向に沿って断面コ字形に折り返された折返し部が設けられ、
   この折返し部の外側を形成する面状部とこれに対向した内側の面状部とには、前記ブームシリンダ用の取付ボスと、前記サイドメンバ用の取付ボスとが上下に離れて設けられている
   ことを特徴とするホイールローダ。
4. 左右一対のサイドメンバで構成されたバケットブームと、
   前記一対のサイドメンバの基端側が連結されたフロントフレームと、
   基端側が前記フロントフレームに連結され、先端側が前記サイドメンバに連結されたブームシリンダとを備え、
   前記一対のサイドメンバでは、基端側の間隔が先端側の間隔よりも小さく、
   前記フロントフレームの左右の最外方には、上方に向かうに従って中央寄りに傾斜するとともに上下方向に沿って断面コ字形に折り返された折返し部を有する側面板が設けられ、
   この折返し部の外側を形成する面状部とこれに対向した内側の面状部とには、前記ブームシリンダの基端部が取り付けられる取付ボスが下部側に、前記サイドメンバの基端部が取り付けられる取付ボスが上部側に、互いに離間して設けられている
   ことを特徴とするホイールローダ。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のホイールローダにおいて、
   前記取付ボスには連結ピンを貫通させる貫通孔が設けられているとともに、
   この貫通孔の軸中心は、前記取付ボスの軸中心に対して偏心しており、
   この偏心により形成された前記取付ボスの厚肉部分には、前記連結ピン固定用のボルトが螺入するボルト孔が設けられている
   ことを特徴とするホイールローダ。

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