JP5647433B2

JP5647433B2 - ドーザ装置

Info

Publication number: JP5647433B2
Application number: JP2010110377A
Authority: JP
Inventors: 章善内島; 内島　　章善
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2010-05-12
Filing date: 2010-05-12
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2030-05-12
Also published as: JP2011236680A

Description

本発明は、フロントローダやトラクタなどの作業車両に装備されたブームアッセンブリの先端に設けられた取付ブラケットユニットに装着されるドーザ装置に関する。この取付ブラケットユニットには、ドーザ装置に代えて、バケットなど他の作業機器を取り付けることが可能である。取付ブラケットユニットは水平軸周りに揺動可能であり、これにより作業機器を所望の姿勢に位置決めすることができる。

リフトアーム（ブーム）の先端部に形成されたカプラにバケットや汎用ブレードやフォークリフト用つめなどの作業機器を取替え取り付けできる作業車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。このカプラはリフトアームの先端を形成するフレームとこのフレームに設けられた取付部とから構成されている。このカプラに直接バケットや汎用ブレードがピンやボルトを用いて取り付けられる。このような各種作業機器を取り付けるための各取付部をカプラに設けているので、取替え取り付け可能な作業機器の種類が多い場合、そのカプラの構造が複雑になるだけでなく、取付部を形成するスペースの確保も困難となる。

登録実用新案第３０３２０１０号公報（６頁、図１、図３）

本発明の目的は、上記実情に鑑み、作業車両に装備されたブームに設けられている取付ブラケットユニットにバケットなどの作業機器に代えて、簡単に装着することができるドーザ装置を提供することにある。

作業車両に装備されたブームアッセンブリの先端に設けられた揺動可能な取付ブラケットユニットに装着される、本発明によるドーザ装置は、ドーザブレードと、前記取付ブラケットユニットに設けられた共通係合部に係合可能な被係合部を有するとともに前記共通係合部と前記被係合部との係合によって前記取付ブラケットユニットに連結されるアダプタユニットと、前記アダプタユニットに設けられた連結部と前記ドーザブレードに設けられた被連結部とを含むとともに前記アダプタユニットと前記ドーザブレードを連結する連結手段とが備えられ、前記共通係合部に、上向きに開口する受け部及び前記受け部よりも下方に位置する横向きの孔部が形成され、前記被係合部に、横向きの支持ピン及び前記支持ピンよりも下方に位置する横向きのピン孔が形成され、前記アダプタユニットと前記ドーザブレードは前記連結手段による連結に適する連結前の連結準備姿勢で夫々自立可能であり、前記連結準備姿勢において、前記アダプタユニットは自立した状態で前記支持ピンが前記ピン孔よりも前記取付ブラケット側に近い後方寄りに位置し、かつ前記連結準備姿勢において前記受け部によって前記支持ピンを下方から抱え込むように保持してから、前記ピン孔と前記孔部とに固定ピンを挿通して連結することにより前記アダプタユニットは前記取付ブラケットユニットと係合連結可能に構成されている。

この構成によると、対地作業機器としての機能をもつドーザブレードがブームアッセンブリの取付ブラケットユニットに直接連結されるのではなく、アダプタユニットを介在させて間接的に連結される。アダプタユニットは、取付ブラケットユニットに設けられている、バケット装置などの他の作業機器も係合可能な共通係合部に係合する被係合部を備え、この共通係合部と被係合部との係合を通じてアダプタユニットは取付ブラケットユニット、つまりブームアッセンブリに連結される。また、アダプタユニットとドーザブレードとは連結手段によって連結される。従って、１つの手順として、取付ブラケットユニットにアダプタユニットを連結した後、そのアダプタユニットにドーザブレードを連結することで、結果的にドーザブレードは揺動可能にブームアッセンブリに装着されることになる。他の手順として、予めドーザブレードをアダプタユニットに連結しておいた後、そのアダプタユニットを取付ブラケットユニットに連結しても、結果的にドーザブレードは揺動可能にブームアッセンブリに装着されることになる。しかも、アダプタユニットとドーザブレードとはともに、その自立姿勢において、連結手段によるアダプタユニットとドーザブレードとの連結に適した連結準備姿勢となるように構成されているので、連結手段によるアダプタユニットとドーザブレードとの連結が容易となる。

本発明の好適な実施形態の１つでは、前記ドーザブレードと前記アダプタユニットとは、前記連結手段による連結が完了した状態で自立可能とされている。
また、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記連結手段の前記連結部と前記被連結部とはそれぞれロック孔を有する連結ブラケットとして形成され、前記連結手段は前記連結部と前記被連結部との間の連結をロックするために前記ロック孔に挿入されるロックピンを含んでいる。これによると、アダプタユニットとドーザブレードとの連結がそれぞれのロック孔を合わせてそこにロックピンを挿入するという簡単な作業で実現する。特に、アダプタユニットとドーザブレードとはそれぞれの自立姿勢において、各ロック孔の孔軸心を同軸上に整合するか、あるいは簡単な変位操作で同軸上に整合する連結準備姿勢が保証されるので、簡単にアダプタユニットとドーザブレードとを連結することができる。

その際、特に好適な実施形態の１つとして、前記ロック孔への前記ロックピンの挿入方向が前記ロックピンの重力による落下方向となるように前記ロック孔が形成されているならば、さらに、アダプタユニットとドーザブレードとの連結作業が簡単なものとなる。

バケットやドーザブレードは取付ブラケットユニットを所定角度に揺動することで、すくい上げた土砂などをダンプするダンプ姿勢となるようにする必要がある。ただし、バケットとドーザブレードは使用目的が異なるため、そのダンプ姿勢も異なる。このような実情を考慮して、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記共通係合部に係合するバケット装置のダンプ姿勢を作り出す前記取付ブラケットユニットの限界揺動角度で、前記ドーザブレードのダンプ姿勢が作り出されるように構成されている。この構成によれば、取付ブラケットユニットの限界揺動角度、例えばストッパによって取付ブラケットユニットの揺動が強制的に停止させられる角度位置において、取付ブラケットユニットに連結したドーザブレードまたはドーザブレードはいずれもダンプ姿勢となる。つまり、どちらを連結してもそのダンプ姿勢は同じ取付ブラケットユニットの限界揺動角度で実現できるので、ダンプ姿勢を作り出すための取付ブラケットユニットの揺動制御が簡単化される。

本発明によるドーザ装置を装着したブームアッセンブリを車体前部に装備したトラクタの前部領域の側面図である。ドーザ装置の取付ブラケットユニットへの装着を示す側面図である。アダプタユニットの斜視図である。ドーザブレードの斜視図である。アダプタユニットとドーザブレードとの連結手順を示す側面図である。取付ブラケットユニットとドーザ装置との連結手順の前半を示す側面図である。取付ブラケットユニットとドーザ装置との連結手順の後半を示す側面図である。取付ブラケットユニットとドーザ装置との連結手順の別形態を示す側面図である。取付ブラケットユニットとバケット装置との連結を示す側面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１にはドーザ装置を装着したブームアッセンブリを車体前部に装備したトラクタ１の前部領域の側面図である。このトラクタ１は多目的作業が可能であり、図１に示すようにその車体前部にブームアッセンブリ３を装備することができ、そのブームアッセンブリ３に種々の作業装置を装着することで多彩な作業を行うことができる。図１の例では、整地作業を行うためにそのブームアッセンブリ３にはドーザ装置１が装着されている。このトラクタ１は良く知られたものであり、前輪１０と図示されていない後輪に対地支持された車体フレーム１２にブームアッセンブリ３が取り付けられている。

よく知られているように、ブームアッセンブリ３の主要構成要素は、ボンネット１３を挟み込むように配置される左右一対のブーム３２と、ブーム３２の後端と枢支連結しているマスト３１と、左右のブーム３２を先端側で連結しているクロスバー３３と、左右のブーム３２の先端同士にわたって延びて、そこに揺動可能に取り付けられている取付ブラケットユニット５とを備えている。さらに、車体フレーム１２の両側にサイドフレーム２が取り付けられている。各サイドフレーム２は、その一端を車体フレーム１２に接続し、車体横断方向で外方に延びる横支持部材２１と、この横支持部材２１の他端に立設されたマスト受け部２２とを備えている。マスト受け部２２はマスト３１を前方から受け入れることが可能なように前側が部分的に開放されている。マスト３１がマスト受け部２２に入り込むと、よく知られているように、係合ピンとマウントピンとによってマスト受け部２２に保持される。これにより、ブームアッセンブリ３は車体フレーム１２に支持される。

図１に示されているように、ブーム３２の先端側下面には、スタンド９３が折り畳み収納可能に取り付けられており、このスタンド９３によって、トラクタ１からの着脱時にブームアッセンブリ３が着脱可能姿勢で自立可能となる。

ブーム３２は実質的に断面矩形の角パイプ構造であり、ブーメラン状に中央部で屈曲している。クロスバー３３はその屈曲部より先端側で左右のブーム３２を接続している丸パイプ構造である。このブーム３２の基端部とマスト２１との間の枢支連結部に形成される横枢支点回りでブーム３２を上下方向に回動させるため、マスト２１の中間部分とブーム３２の中間部とにわたるブームシリンダ９１が取り付けられている。さらに、ブーム３２の先端側には揺動（チルト）シリンダ９２が配置されており、その一端がブーム３２の中間部に連結され、その他端が、取付ブラケットユニット５を揺動させる揺動リンク４に連結されている。

図２から明らかなように、取付ブラケットユニット５は、各ブーム３２の先端領域に配置された揺動ブラケット部５０と、その揺動ブラケット部５０の前側に固定されている係合ブラケット部５２と、揺動ブラケット部５０の両側壁同士を連結するクロスロッド５１とを含んでいる。揺動ブラケット部５０は後方下端でブーム３２の先端と枢支連結しているとともに、後方上端で２つ折れ揺動リンク４の一端と枢支連結している。揺動リンク４の他端はブーム３２と枢支連結している。さらに揺動リンク４の揺動軸はチルトシリンダ９２と枢支連結されている。これにより、取付ブラケットユニット５はチルトシリンダ９２の伸縮により水平軸回りの揺動を行う。この取付ブラケットユニット５の下向き揺動はストッパ手段５６によって所定の限界揺動角度に設定されている。ストッパ手段５６は、ブーム３２に固定された被接当部材５６ａと取付ブラケットユニット５の下端に固定された接当部材５６ｂとからなる。チルトシリンダ９２の伸長に基づく取付ブラケットユニット５の揺動によって接当部材５６ｂが被接当部材５６ａに近づき、接当部材５６ｂが被接当部材５６ａに接当することで取付ブラケットユニット５の揺動が規制され、このストッパ手段５６によって規制された揺動角度が限界揺動角度であり、その角度位置で、ブーム３２に装着されているバケットやドーザ装置１のダンプ姿勢が作り出される。

なお、取付ブラケットユニット５においては、係合ブラケット部５２の前方上端に上方に開口している受け部５３が形成されるとともに、係合ブラケット部５２の前方下端に固定ピン５５が挿入される横向きの孔部５４が形成されている。受け部５３と孔部５４は水平で互いに平行に延びている。つまり、この実施形態では、この受け部５３と孔部５４とが共通係合部を構成している。この共通係合部は、以下に説明するアダプタユニット６の被係合部と係合することによって取付ブラケットユニット５とアダプタユニット６との係合固定状態を作り出す。

図３から明らかなように、アダプタユニット６のアダプタ本体６１は、クロス部材６２とこのクロス部材６２によって連結された２つの被係合ブラケット６３からなり、このアダプタ本体６１は取付ブラケットユニット５に対向する側の面が開放されたＵ字状断面を有する。被係合ブラケット６３には、その上端に両側壁間を水平にクロスする支持ピン６４が取り付けられ、その下端に水平横向きのピン孔６５が形成されている。この支持ピン６４は取付ブラケットユニット５の係合ブラケット部５２の受け部５３と係合するように寸法付けられ、係合ブラケット部５２が被係合ブラケット６３に入り込んだ状態でピン孔６５の係合ブラケット部５２の孔部５４とが同軸心上に並び、ピン孔６５と孔部５４に固定ピン５５が挿入され、取付ブラケットユニット５とアダプタユニット６とが係合固定されるように寸法付けられている。つまり、この実施形態では、支持ピン６４とピン孔６５がアダプタユニット６の共通係合部と係合する被係合部を構成している。

図４から明らかなように、ドーザブレード８は、複数の補強リブを有するブレード枠体８０と、これに張り付けられたよく知られた形状であるブレード板８１と、ブレード枠体８０の下面に形成されたベースプレート８２とを含んでいる。ベースプレート８２は、シム８３を用いて高さ調整可能であり、これによりブレード板８１の下端の対地高さを設定することができる。

図３と図４に示されているように、ドーザブレード８とアダプタユニット６とを連結する連結手段７は、連結部としてドーザブレード８のブレード枠体８１に設けられた左右一対の連結ブラケット７１と、前記連結部に連結される被連結部としてアダプタユニット６のアダプタ本体６１に設けられた左右一対の被連結ブラケット７３と、Ｔ形ロックピン７５とからなる。この実施形態では、連結ブラケット７１は鉛直方向の縦孔であるロック孔７２を設けた円筒部７１ａを有し、被連結ブラケット７３は連結ブラケット７１の円筒部を上下から挟み込む突出片７３ａを有し、その各突出片に鉛直方向の同軸心被ロック孔７４が設けられている。図５から理解できるように、突出片７３ａの間に円筒部７１ａがちょうど入り込むようにドーザブレード８とアダプタユニット６とを組み付けると、ロック孔７４と被ロック孔７４とが同軸心上に並ぶ。その同軸心上に並んだロック孔７２と被ロック孔７４にＴ形ロックピン７５を差し込むことで、ドーザブレード８とアダプタユニット６との連結が完了する。

なお、ドーザブレード８は、ベースプレート８２を接地面として、必要の場合ブレード板８１の下端をその補助接地面として自立することができ、この自立姿勢をドーザブレード８のアダプタユニット６に対する連結準備姿勢と称する。この連結準備姿勢において、ロック孔７２は、ほぼ鉛直方向を向いている。また、図には明示されていないが、アダプタユニット６の下面には、このアダプタユニット６が自立することができるように水平面が形成されている。この水平面は連続的につながっている必要はなく、間隔をあけた複数の位置に存在させることができる。この自立姿勢をアダプタユニット６のドーザブレード８に対する連結準備姿勢と称する。この連結準備姿勢において、被ロック孔７４は、鉛直方向からやや斜めに傾斜した方向を向いている。従って、共に連結準備姿勢のドーザブレード８とアダプタユニット６とを突出片７３ａの間に円筒部７１ａがちょうど入り込むように組み付けると、そのままの状態で、あるいはドーザブレード８とアダプタユニット６のいずれかを僅かに傾けた状態で、ロック孔７２と被ロック孔７４とがほぼ鉛直方向の同軸心上で並ぶことになるので、上から差し込まれたＴ形ロックピン７５は重力作用で容易にロック孔７２と被ロック孔７４に入り込み、水平に延びたヘッドをストッパ代わりとしてロック孔７２と被ロック孔７４に保持される。なお、差し込まれたＴ形ロックピン７５の抜け止め防止のためにＴ形ロックピン７５を押さえ込むＬ形の押さえ金具７６がアダプタ本体６１に取り付けられる。

上述したように、ここでは、ドーザ装置は、アダプタユニット６と、ドーザブレード８と、アダプタユニット６とドーザブレード８とを連結する連結手段７とから構成されている。このドーザ装置を、トラクタ１に装備されたブームアッセンブリ３の先端の取付ブラケットユニット５に装着する手順を説明する。この例では、予め、ドーザ装置として、ドーザブレード８とアダプタユニット７が連結手段７を用いて連結されるので、まず図５を用いて、ドーザブレード８とアダプタユニット７との連結手順を説明する。
アダプタユニット６とドーザブレード８とを連結準備姿勢で自立させる（＃０１）。ドーザブレード８に比べて軽量のアダプタユニット６を動かして、ドーザブレード８側の円筒部７１ａをアダプタユニット６側の突出片７３ａの間に入れ込む（＃０２）。必要に応じて、アダプタユニット６を傾けながら、ロック孔７４と被ロック孔７４と軸心をそろえて、上からＴ形ロックピン７５を差し込む（＃０３）。Ｔ形ロックピン７５のヘッドを押さえ金具７６で押さえ込む。（＃０４）。

ドーザ装置が組み付けられると、図６と図７とに示されている手順で、トラクタ１及びブームアッセンブリ３を操作して取付ブラケットユニット５に、ドーザ装置を装着する。まず、地面に自立している、組み付け完了したドーザ装置のアダプタユニット６の被係合ブラケット６３に対して、取付ブラケットユニット５の係合ブラケット部５２が対向するように、ブームアッセンブリ３を操作して取付ブラケットユニット５を近づける（＃１１）。係合ブラケット部５２の受け部５３が被係合ブラケット６３の支持ピン６４を下方から抱え込むように取付ブラケットユニット５を操作する（＃１２）。受け部５３が支持ピン６４を保持すると。取付ブラケットユニット５を揺動させて、係合ブラケット５２の孔部５４と被係合ブラケット６３のピン孔６５が同軸心となるようにドーザ装置を引き込む（＃１３）。孔部５４とピン孔６５が同軸心となると、そこに固定ピン５５を差し込み、抜け止めを行う（＃１４）。これにより、取付ブラケットユニット５へのドーザ装置の装着が完了し、ドーザ装置は、取付ブラケットユニット５の揺動によって、所望の回動角度に位置決め可能となる（＃１５）。その後は、運転者の操縦操作によるトラクタ１の前進後退などの動作にともなって、ブームシリンダ９１の伸縮操作によるブーム３２の起伏動作及びチルトシリンダ９２の伸縮操作によるドーザブレード８の後傾動作や前傾動作が行われることで、ドーザ作業が遂行される。

例えば、排土作業を行う場合は、チルトシリンダ９２により、ドーザブレード８を後傾状態とし、トラクタ１を前進させる。また、あぜ面形成作業を行う場合は、チルトシリンダ９２を伸長方向に操作してドーザブレード８を所定回動角によって実現する前傾状態とし、トラクタ１の前進に伴ってドーザブレード８を上昇させていくことで、あぜ面が形成される。

図６と図７を用いた説明では、ドーザ装置の取付ブラケットユニット５への装着は、最初にドーザブレード８とアダプタユニット６とを組み付けてドーザ装置を完成させてから行っていた。しかしながら、これに代えて、図８に示すように、最初にアダプタユニット６を取付ブラケットユニット５に装着し（＃３１）、その後、トラクタ１の前進操作やブームアッセンブリ３の操作を通じてアダプタユニット６をドーザブレード８に近づけ（＃３２）、アダプタユニット６にドーザブレード８を装着する（＃３３）ようにしてもよい。

図９に示すように、取付ブラケットユニット５の係合ブラケット部５２は共通係合部として形成されており、バケット９もアダプタユニット６の被係合ブラケット６３と同様な被係合ブラケット９ａを設けているので、上述したドーザ装置の装着手順と同様な手順でバケット９を取付ブラケットユニット５に装着することができる。被係合ブラケット９ａには被係合ブラケット６３の支持ピン６４及びピン孔６５と同一仕様の支持ピン９４及びピン孔９５が備えられている。なお、上述したストッパ手段５６によって取付ブラケットユニット５の揺動角度が限界揺動角度に規制され、この角度位置で、取付ブラケットユニット５に装着されているバケット９及びドーザブレード８のダンプ姿勢が作り出される。

〔別実施の形態〕
（１）連結手段７を構成するドーザブレード８側の連結ブラケット７１と、アダプタユニット６側の被連結ブラケット７３は、その取付対象を逆にしてもよいし、その形状も種々に改変可能である。
（２）上述した実施の形態では、ストッパ手段５６を構成する被接当部材５６ａと接当部材５６ｂとはブーム３２と取付ブラケットユニット５に設けられており、その限界揺動角度はバケット９とドーザブレード８とに対して共通であった。しかしながら、例えば、被接当部材５６ａを取付ブラケットユニット５に設け、接当部材５６ｂをバケット９やドーザブレード８に設けることで、それぞれ独自の限界揺動角度を設定することも可能である。

１：トラクタ
３：ブームアッセンブリ
３２：ブーム
４：揺動リンク
５：取付ブラケットユニット
５０：揺動ブラケット部
５１：クロスロッド
５２：係合ブラケット部
５３：受け部（共通係合部）
５４：孔部（共通係合部）
５５：固定ピン
５６：ストッパ手段
６：アダプタユニット
６１：アダプタ本体
６２：クロス部材
６３：被係合ブラケット
６４：支持ピン（被係合部）
６５：ピン孔（被係合部）
７：連結手段
７１：連結ブラケット（連結部）
７２：ロック孔
７３：被連結ブラケット（被連結部）
７４：被ロック孔
７５：Ｔ型ロックピン
７６：押さえ金具
８：ドーザブレード
８０：ブレード枠体
８１：ブレード板
８２：ベースプレート
９１：ブームシリンダ
９２：チルトシリンダ

Claims

作業車両に装備されたブームアッセンブリの先端に設けられた揺動可能な取付ブラケットユニットに装着されるドーザ装置であって、
ドーザブレードと、前記取付ブラケットユニットに設けられた共通係合部に係合可能な被係合部を有するとともに前記共通係合部と前記被係合部との係合によって前記取付ブラケットユニットに連結されるアダプタユニットと、前記アダプタユニットに設けられた連結部と前記ドーザブレードに設けられた被連結部とを含むとともに前記アダプタユニットと前記ドーザブレードを連結する連結手段とが備えられ、
前記共通係合部に、上向きに開口する受け部及び前記受け部よりも下方に位置する横向きの孔部が形成され、
前記被係合部に、横向きの支持ピン及び前記支持ピンよりも下方に位置する横向きのピン孔が形成され、
前記アダプタユニットと前記ドーザブレードは前記連結手段による連結に適する連結前の連結準備姿勢で夫々自立可能であり、前記連結準備姿勢において、前記アダプタユニットは自立した状態で前記支持ピンが前記ピン孔よりも前記取付ブラケット側に近い後方寄りに位置し、かつ前記連結準備姿勢において前記受け部によって前記支持ピンを下方から抱え込むように保持してから、前記ピン孔と前記孔部とに固定ピンを挿通して連結することにより前記アダプタユニットは前記取付ブラケットユニットと係合連結可能であるドーザ装置。
前記ドーザブレードと前記アダプタユニットとは、前記連結手段による連結が完了した状態で自立可能とされている請求項１に記載のドーザ装置。
前記連結手段の前記連結部と前記被連結部とはそれぞれロック孔を有する連結ブラケットとして形成され、前記連結手段は前記連結部と前記被連結部との間の連結をロックするために前記ロック孔に挿入されるロックピンを含む請求項１又は２に記載のドーザ装置。
前記ロック孔への前記ロックピンの挿入方向が前記ロックピンの重力による落下方向となるように前記ロック孔は形成されている請求項３に記載のドーザ装置。
前記共通係合部に係合するバケット装置のダンプ姿勢を作り出す前記取付ブラケットユニットの限界揺動角度で、前記ドーザブレードのダンプ姿勢が作り出される請求項１から４のいずれか一項に記載のドーザ装置。