JPH11140900A - 作業車両の4節リンク機構 - Google Patents

作業車両の4節リンク機構

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JPH11140900A
JPH11140900A JP25201398A JP25201398A JPH11140900A JP H11140900 A JPH11140900 A JP H11140900A JP 25201398 A JP25201398 A JP 25201398A JP 25201398 A JP25201398 A JP 25201398A JP H11140900 A JPH11140900 A JP H11140900A
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link
arm
vehicle body
vehicle
end pivot
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JP25201398A
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Inventor
Takeshi Fukuzumi
剛 福住
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 荷積状態で乗降が可能で、視界が良く、安定
性も良い作業車両の4節リンク機構を提供する。 【解決手段】 前輪(2)、後輪(3)及び運転席
(4)を備える車体(1)に、前方リンク(11)及び
後方リンク(12)を介して作業部材(14)を有する
アーム(13)を起伏自在に取着し、4節リンク(1
0)を構成する。前方リンク(11)の上下端軸支部
(11b,11a)と後方リンク(12)の上下端軸支
部(12b,12a)とは、車体(1)を側面視すると
き、後輪(3)の中心を通りかつ地面に対して垂直とな
る垂線(B−B)の前方側に位置している。このため、
車体(1)側面からの乗降が可能で、またアーム(1
3)の位置が低いため視界性が良く、しかも低重心で安
定性が良い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、作業車両のリンク
機構に係り、特に作業車両の作業機のリンク機構に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図11は従来の作業車両の一例となる、
装輪式の積み込み機械の第1例の側面図であり、バケッ
ト57を地上近傍に保持した4節リンクの格納姿勢を示
している。車体50には前輪2、後輪3、運転室51が
設けられている。車体50の後部上方には後方リンク5
2の下端軸支部52aが軸着され、後方リンク52の上
端軸支部52bにはアーム53の後端部が軸着されてい
る。車体50の前部には前方リンク54の下端軸支部5
4aが軸着され、前方リンク54の上端軸支部54bは
アーム53の中央下部に設けられたアーム部53aの先
端に軸着されている。以上により、4節リンク55を構
成している。前方リンク54の上端軸支部54bは、前
方リンク54の下端軸支部54aと後方リンク52の上
端軸支部52bとを結ぶ直線K−Kより、下方に位置し
ている。アーム53のアーム部53aの後部53bと車
体50とはリフトシリンダ56により連結されている。
アーム53の先端部にはバケットシリンダ(図示せず)
によってチルトしダンプするバケット57が取着されて
いる。
【0003】上記構成の作用を図12を参照して説明す
る。地上近傍に保持した格納姿勢のバケット57(実線
で示す)は、リフトシリンダ56を伸長することによ
り、一点鎖線に示すように、アーム53が起立してバケ
ット57も上昇する。このとき前方リンク54は矢印d
方向に回転し、上端軸支部54bは直線K−Kに接近す
る。このため、後方リンク52は格納姿勢の位置から矢
印eの方向に下端軸支部52aを中心として回転する。
従ってバケット57は後方に移動する。さらにリフトシ
リンダ56を伸長すると、破線に示すように、アーム5
3がさらに起立してバケット57はさらに上昇する。こ
のとき前方リンク54の上端軸支部54bは直線K−K
をよぎった後、直線K−Kから離れる。そのため、後方
リンク52は破線の矢印fのように下端軸支部52aを
中心として前方に回転する。従ってバケット57は前方
に移動する。その間におけるバケット57の重心Gの移
動軌跡は曲線Lのごとくであり、前後方向の移動量S1
は小さい。
【0004】一方、車体50の側方はアーム53等が上
下移動するため危険であり、図11に示すように、運転
室51の側面には防護用の金網58が取着され、オペレ
ータは車体50の前方より乗降するようになっている。
【0005】図13は装輪式の積み込み機械の第2例の
側面図である。車体60には前輪2及び後輪3が設けら
れ、後輪3のほぼ真上には運転席61が設けられてい
る。車体60の前方に設けられたブラケット62の上部
にはアーム63の後端軸支部63aが連結され、アーム
63はリフトシリンダ64により起伏されるようになっ
ている。アーム63の先端部にはバケット65が取着さ
れている。オペレータは車体60の側面から乗降するよ
うになっている。リフトシリンダ64を伸長すると、ア
ーム63は実線の位置から一点鎖線に示すように、後端
軸支部63aを中心として回転し、バケット65を上昇
させる。このときのバケット65の重心Gの移動軌跡は
曲線Mのごとくであり、前後方向の移動量S2はアーム
後端軸支部63aの位置が固定しているので、第1例の
移動量S1に比べて大きくなる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成には、以下のような問題がある。 (1)第1例は、車体への乗降を車両の前方から行うた
め、荷積み状態では車体への乗降ができない。また横方
向にアーム等があり、また後方横にもフレーム等が有る
ため、横方向及び後横方向の視界性が悪い。 (2)第2例は、バケット昇降時のバケット重心位置の
前後方向への移動量が大きいため、重心位置変化が大き
く、積載時の車両の前後方向の安定性が悪い。
【0007】本発明は上記の問題点に鑑み、荷積み状態
でも運転席への乗降ができ、視界性が良く、しかも安定
性の良い作業車両の4節リンク機構を提供することを目
的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段、作用および効果】上記の
目的を達成するために、本発明に係る作業車両の4節リ
ンク機構の第1は、車体と、先端部に作業部材を有する
アームと、車体の前部とアームの後部とを連結する前方
リンクと、車体の後部と前記アーム後部の近傍部位とを
連結する後方リンクとを備える作業車両の4節リンク機
構において、作業部材を地上近傍に保持した4節リンク
の格納姿勢時に、車体に連結される前方リンクの下端軸
支部及び後方リンクの下端軸支部と、アームに連結され
る前方リンクの上端軸支部及び後方リンクの上端軸支部
とが、車体を側面視するとき、後輪の中心を通りかつ地
面に対して垂直となる垂線の前方側に位置していること
を特徴としている。
【0009】上記第1構成によれば、次のような作用効
果を奏する。アームを車体に4節リンク機構で支持した
ため、4節リンクの作用により作業部材昇降時の重心の
前後方向移動量を少なくして、前後方向の安定性を向上
させることができる。また、前方及び後方リンクと車体
及びアームとの連結点を、後輪の中心を通る垂線の前方
側に位置させたため、車体側面の後方リンクの後方から
オペレータの乗降が可能となる。従って積み荷状態でも
オペレータは車両への乗降が可能となる。またアームの
車体への取付位置を低くでき、視界性を向上させるとと
もに、車体のフレーム構造を簡単にでき、重心が低くな
って安定性の良い作業車両が得られる。
【0010】第2に、上記第1構成において、4節リン
クの格納姿勢時に、前方リンクの上端軸支部は、前方リ
ンクの下端軸支部と後方リンクの上端軸支部とを結ぶ直
線よりも、後方リンク側に位置していることを特徴とし
ている。
【0011】上記第2構成によれば、次のような作用効
果を奏する。4節リンクの格納姿勢時に、前方リンクの
下端軸支部と後方リンクの上端軸支部とを結ぶ直線に対
し、前方リンクの上端軸支部を後方リンク側に位置させ
たため、アーム上昇時には前方リンクの上端軸支部はこ
の直線をよぎることとなる。このため、後方リンクは前
後に回転し、作業部材の前後位置を移動させて上昇時の
作業部材の重心移動量を少なくする。このため作業車両
の安定性が向上する。
【0012】第3に、上記第1構成において、後方リン
クの上端軸支部に揺動自在なベルクランクを取着し、作
業部材とベルクランクの一端とを連結してアームとでほ
ぼ平行4節リンクを構成する前方ロッドと、車体とベル
クランクの他端とを連結して後方リンクとでほぼ平行4
節リンクを構成する後方ロッドとを備えることを特徴と
している。
【0013】上記第3構成によれば、次のような作用効
果を奏する。前方ロッドと、後方ロッドと、アームと、
作業部材と、ベルクランクと、後方リンクとでほぼ平行
4節リンクを2つ構成したため、アームを起伏した場
合、作業部材の対地角度がほぼ一定となる。従って荷積
み状態でアームを上昇させても作業部材の対地角度がほ
ぼ一定しているため、荷こぼれを防止するためにアーム
を上昇させながら作業部材の角度を調整する必要はな
く、作業性が向上する。
【0014】本発明に係る作業車両の4節リンク機構の
第4は、車体と、先端部に作業部材を有するアームと、
車体の前部とアームの後部とを連結する前方リンクと、
車体の後部と前記アーム後部の近傍部位とを連結する後
方リンクとを備える作業車両の4節リンク機構におい
て、前方リンクの下端軸支部及び後方リンクの下端軸支
部が、運転席よりも下方に位置していることを特徴とし
ている。
【0015】上記第4構成によれば、次のような作用効
果を奏する。前方リンク及び後方リンクの各下端軸支部
を運転席よりも下方に位置させたため、良好な視界性が
得られ、かつ車体側方よりの乗降が可能となる。
【0016】本発明に係る作業車両の4節リンク機構の
第5は、車体と、先端部に作業部材を有するアームと、
車体の前部とアームの後部とを連結する前方リンクと、
車体の後部と前記アーム後部の近傍部位とを連結する後
方リンクとを備える作業車両の4節リンク機構におい
て、車体に連結される前方リンクの下端軸支部及び後方
リンクの下端軸支部と、アームに連結される前方リンク
の上端軸支部及び後方リンクの上端軸支部との4個所の
軸支部の内、少なくとも前方リンクの下端軸支部と後方
リンクの上端軸支部とは、作業部材を地上近傍に保持し
た4節リンクの格納姿勢時、車体を側面視するときに、
運転席の座席指標点を通りかつ地面に対して垂直となる
垂線の前方側に位置していることを特徴としている。
【0017】上記第5構成によれば、次のような作用効
果を奏する。アームを車体に4節リンク機構で支持した
ため、上記第1構成と同様にして、前後方向の安定性を
向上させることができる。また、4節リンクの格納姿勢
時、少なくとも前方リンクの下端軸支部と後方リンクの
上端軸支部とを、運転席の座席指標点よりも前方側に位
置させたため、オペレータは、車体後部から乗降可能で
ある。しかも、作業時おける後方視界性、及び4節リン
クの格納姿勢時における全方位視界性も向上できる。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明に係る作業車両の4節リン
ク機構の実施例を図面を参照して詳述する。
【0019】図1は第1実施例の作業車両を示す側面図
であり、作業部材14を地上近傍に保持した4節リンク
10の格納姿勢を示している。本実施例では、作業部材
14として、バケット14を用いている。車体1には前
輪2及び後輪3が設けられ、後輪3のほぼ真上に運転席
4が設けられている。尚、運転席4は、必要に応じて後
輪3の前方側に又は後方側に設けてよい。車体1の側面
の前輪2の後方には前方リンク11の下端軸支部11a
が軸着されており、車体1の側面の後輪3の上方には後
方リンク12の下端軸支部12aが軸着されている。前
方リンク11の上端軸支部11bはアーム13の後部下
端部に軸着され、後方リンク12の上端軸支部12bは
アーム13の後部上端部に軸着されている。以上により
4節リンク10を構成している。アーム13の先端部に
はバケット14が取着されており、車体1の前部とアー
ム13とはリフトシリンダ15によって連結されてい
る。前方リンク11の下端軸支部11a及び上端軸支部
11b、並びに後方リンク12の下端軸支部12a及び
上端軸支部12bは、いずれも後輪3の中心を通る垂線
B−Bの前方側(ハッチング部側)に位置している。ま
た前方リンク11の上端軸支部11bは、前方リンク1
1の下端軸支部11aと後方リンク12の上端軸支部1
2bとを結ぶ直線C−Cより、後方リンク12側に位置
している。このため、アーム13と前方リンク11及び
後方リンク12との連結点である上端軸支部11b、1
2bの位置を、低くすることができ、車両全体の重心が
低くなって安定性のよい作業車両が得られる。
【0020】図2〜図4はリフトシリンダ15の配置を
示す斜視図である。図2はその第1取付例を示し、車体
1の前面中央下部にリフトシリンダ15の下端部を取着
し、リフトシリンダ15のピストンロッド16をアーム
13に連結している。
【0021】図3は第2取付例を示し、車体1の前面の
左右両端部に一対のリフトシリンダ15a、15aを配
置したもので、ピストンロッド16a、16aをアーム
13に連結している。
【0022】図4は第3取付例を示し、車体1の前面中
央上部にリフトシリンダ15bの下端部を取着し、リフ
トシリンダ15bのピストンロッド16bをアーム13
に連結している。
【0023】次に作用を説明する。図5に示すように、
地上近傍に保持した格納姿勢のアーム13及びバケット
14(実線で示す)は、リフトシリンダ15を伸長する
ことにより、一点鎖線の位置に起立し上昇する。このと
き、前方リンク11が下端軸支部11aを中心にして矢
印aの方向に回転し、上端軸支部11bは、その下端軸
支部11aと後方リンク12の上端軸支部12bとを結
ぶ直線C−C上に接近する。このため、後方リンク12
は下端軸支部12aを中心として矢印bの方向に回転
し、アーム13及びバケット14を格納姿勢の位置から
後方に移動させる。次にさらにリフトシリンダ15を伸
長すると、アーム13及びバケット14は破線に示すよ
うにさらに起立し、上昇する。このとき、前方リンク1
1はさらに矢印aの方向に回転し、上端軸支部11bは
直線C−Cをよぎった後に直線C−Cから離れる。同時
に、後方リンク12は破線の矢印cの方向に回転し、ア
ーム13及びバケット14を前方に移動させる。このた
め、バケット14の重心Gの上昇時の移動軌跡は曲線E
のごとくなり、前後方向の移動量Sが従来の積み込み機
の第2例の移動量S2に比べて小さくなる。従って車両
の前後方向の安定性が向上する。また運転席4は後輪3
のほぼ真上に位置しているため、オペレータは車体1側
方より乗降することができ、従って積み荷状態において
も乗降が可能となり、作業性が向上する。
【0024】図6は作業車両の第2実施例を示す側面図
である。構成は第1実施例とほぼ同一であるので、同一
部材には同一記号を付し、説明は省略し、異なる部分に
ついて説明する。前方リンク11の下端軸支部11aは
車体1前部の前輪2の上面2aの上方に位置しており、
後方リンク12の下端軸支部12aは車体後部の後輪3
の上面3aの上方に位置している。このため、前輪2及
び後輪3に履帯5を卷装することができ、軟弱地等での
作業を可能とし、作業性を向上することができる。ま
た、かかる構成によれば、前方リンク11の下端軸支部
11a及び後方リンク12の下端軸支部12aが運転席
4の下方に位置するので、従来の図11と比較し、良好
な視界性が得られ、かつ車体1側方よりの乗降が可能で
ある。なお、運転席4の下方とは、運転席4の座面より
下方でよいのであるが、構造上、運転席4の下面より下
方の方がより好ましい。
【0025】図7は作業車両の第3実施例を示す側面図
であり、図6に示した作業車両の第2実施例に対し、リ
フトシリンダ15の装着位置を異なる位置にしたもので
ある。即ち、第2実施例でのリフトシリンダ15の装着
位置は第1実施例と同様、車体1の前方に位置させてあ
るが、第3実施例ではリフトシリンダ15cを車体1の
左右側方の前方リンク11の下方に配設したものであ
り、コンパクトな構成となっている。
【0026】図8は作業車両の第4実施例を示す側面図
であり、第1実施例に示した作業車両にベルクランク2
0を追加装着したものである。従って第1実施例と同一
部材には同一符号を付して説明は省略し、異なる部分に
ついて説明する。後方リンク12の上端軸支部12bに
回転自在にベルクランク20を装着する。ベルクランク
20の一端とバケット14とを前方ロッド21で連結
し、アーム13と、バケット14と、ベルクランク20
と、前方ロッド21とで、ほぼ平行4節リンクを構成す
る。またベルクランク20の他端と車体1とを後方ロッ
ド22で連結し、車体1と、後方リンク12と、ベルク
ランク20と、後方ロッド22とで、ほぼ平行4節リン
クを構成する。このため、アーム13を上昇させたと
き、バケット14の対地姿勢がほぼ同じであり、このた
め、積み荷状態でアーム13を上昇させるときに、荷を
こぼさないためのバケット14姿勢制御を行う必要がな
い。つまり作業性が向上する。その他の作用、効果につ
いては第1実施例と同一なので説明は省略する。
【0027】図9は作業車両の第5実施例を示す側面図
であり、前輪2の上方で、かつ車体1の前部に、前方リ
ンク11の下端軸支部11aを軸着している。他の構成
は例えば上記第1実施例と同一とした。このように構成
すると、前方リンク11が長くなり、かつ前後間で伏せ
るような形状になる。そして、前方リンク11が長くな
った分だけ、かつ前方リンク11が前後間で伏せた分だ
け、移動軌跡は、例えば図5に示したバケット14の重
心Gの移動軌跡Eと比べて、さらに直線に近くなる。す
なわち、バケット14の前後方向の移動量は、図5の移
動量Sと比べて、さらに小さくなる。従って車両の前後
方向の安定性がさらに向上する。
【0028】図10は作業車両の第6実施例を示す側面
図であり、前方リンク11の下端軸支部11aは、前輪
2の上方で、かつ車体1の前部に軸着している。後方リ
ンク12の下端軸支部12aは、運転席4の背もたれの
基端部に相当する座席指標点(Seat Index Point:略し
てSIPという)24を通る垂線D−Dに対し、後方側
の位置で、車体1に軸着している。前方リンク11の上
端軸支部11b及び後方リンク12の上端軸支部12b
は、それぞれアーム13の後部下端部及びアーム13の
後部上端部に軸着され、また共に座席指標点24に対し
て前方側に位置している。一対のリフトシリンダ15
a、15aは、下端部を車体1の前部の左右両側に取着
し、ピストンロッド16a、16aを左右のアーム1
3,13に連結している。車体1の後部側には、オペレ
ータの乗降用ステップ25を配設している。更に、作業
部材14としてフォーク14を装着している。
【0029】上記構成によっても、第5実施例と同様に
して、図5の移動軌跡Eと比べて、直線に近いフォーク
14の移動軌跡が得られ、車両の前後方向の安定性が向
上する。尚、図10では、後方リンク12の下端軸支部
12aのみが垂線D−Dの後方側位置である例を示して
いるが、後方リンク12の下端軸支部12a及び前方リ
ンク11の上端軸支部11bが、垂線D−Dの後方側位
置となるように構成しても良い。換言すれば、4個所の
軸支部11a,11b,12a,12bの内、少なくと
も前方リンク11の下端軸支部11a及び後方リンク1
2の上端軸支部12bが、垂線D−Dの前方側位置とな
るように構成すれば良い。また、オペレータは、ステッ
プ25により車体1後部から容易に乗降可能である。し
かも、作業時おける後方視界性、及び4節リンク10の
格納姿勢時における全方位視界性も良好である。尚、作
業部材14は、上記バケット14又はフォーク14に限
定するものではなく、建設機械、産業機械、農業機械な
どで用いられる一般的な作業部材が適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る第1実施例の4節リンクを備える
作業車両の側面図である。
【図2】本発明に係るリフトシリンダの第1取付例を示
す斜視図である。
【図3】本発明に係るリフトシリンダの第2取付例を示
す斜視図である。
【図4】本発明に係るリフトシリンダの第3取付例を示
す斜視図である。
【図5】本発明に係る第1実施例の作動説明図である。
【図6】本発明に係る第2実施例の4節リンクを備える
作業車両の側面図である。
【図7】本発明に係る第3実施例の4節リンクを備える
作業車両の側面図である。
【図8】本発明に係る第4実施例の4節リンクを備える
作業車両の側面図である。
【図9】本発明に係る第5実施例の4節リンクを備える
作業車両の側面図である。
【図10】本発明に係る第6実施例の4節リンクを備え
る作業車両の側面図である。
【図11】従来の第1例の4節リンクを備える積み込み
機械の側面図である。
【図12】図11の積み込み機械の作動説明図である。
【図13】従来の第2例の4節リンクを備える積み込み
機械の側面図である。
【符号の説明】
1 車体 2 前輪 3 後輪 4 運転席 5 履帯 10 4節リンク 11 前方リンク 12 後方リンク 11a、12a 下端軸支部 11b、12b 上端軸支部 13 アーム 14 作業部材(バケット、フォーク) 15、15a、15b、15c リフトシリンダ 20 ベルクランク 21 前方ロッド 22 後方ロッド 24 座席指標点

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車体(1) と、先端部に作業部材(14)を有
    するアーム(13)と、車体(1) の前部とアーム(13)の後部
    とを連結する前方リンク(11)と、車体(1) の後部と前記
    アーム(13)後部の近傍部位とを連結する後方リンク(12)
    とを備える作業車両の4節リンク機構において、作業部
    材(14)を地上近傍に保持した4節リンク(10)の格納姿勢
    時に、車体(1) に連結される前方リンク(11)の下端軸支
    部(11a) 及び後方リンク(12)の下端軸支部(12a) と、ア
    ーム(13)に連結される前方リンク(11)の上端軸支部(11
    b) 及び後方リンク(12)の上端軸支部(12b) とが、車体
    (1) を側面視するとき、後輪(3) の中心を通りかつ地面
    に対して垂直となる垂線の前方側に位置していることを
    特徴とする作業車両の4節リンク機構。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の作業車両の4節リンク機
    構において、4節リンク(10)の格納姿勢時に、前方リン
    ク(11)の上端軸支部(11b) は、前方リンク(11)の下端軸
    支部(11a) と後方リンク(12)の上端軸支部(12b) とを結
    ぶ直線よりも、後方リンク(12)側に位置していることを
    特徴とする作業車両の4節リンク機構。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の作業車両の4節リンク機
    構において、後方リンク(12)の上端軸支部(12b) に揺動
    自在なベルクランク(20)を取着し、作業部材(14)とベル
    クランク(20)の一端とを連結してアーム(13)とでほぼ平
    行4節リンクを構成する前方ロッド(21)と、車体(1) と
    ベルクランク(20)の他端とを連結して後方リンク(12)と
    でほぼ平行4節リンクを構成する後方ロッド(22)とを備
    えることを特徴とする作業車両の4節リンク機構。
  4. 【請求項4】 車体(1) と、先端部に作業部材(14)を有
    するアーム(13)と、車体(1) の前部とアーム(13)の後部
    とを連結する前方リンク(11)と、車体(1) の後部と前記
    アーム(13)後部の近傍部位とを連結する後方リンク(12)
    とを備える作業車両の4節リンク機構において、前方リ
    ンク(11)の下端軸支部(11a) 及び後方リンク(12)の下端
    軸支部(12a) は、運転席(4) よりも下方に位置している
    ことを特徴とする作業車両の4節リンク機構。
  5. 【請求項5】 車体(1) と、先端部に作業部材(14)を有
    するアーム(13)と、車体(1) の前部とアーム(13)の後部
    とを連結する前方リンク(11)と、車体(1) の後部と前記
    アーム(13)後部の近傍部位とを連結する後方リンク(12)
    とを備える作業車両の4節リンク機構において、車体
    (1) に連結される前方リンク(11)の下端軸支部(11a) 及
    び後方リンク(12)の下端軸支部(12a) と、アーム(13)に
    連結される前方リンク(11)の上端軸支部(11b) 及び後方
    リンク(12)の上端軸支部(12b) との4個所の軸支部(11
    a,12a,11b,12b) の内、少なくとも前方リンク(11)の下
    端軸支部(11a) と後方リンク(12)の上端軸支部(12b) と
    は、作業部材(14)を地上近傍に保持した4節リンク(10)
    の格納姿勢時、車体(1) を側面視するときに、運転席
    (4) の座席指標点(24)を通りかつ地面に対して垂直とな
    る垂線の前方側に位置していることを特徴とする作業車
    両の4節リンク機構。
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