(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業用具を作業機械のフレームに接続するためのリンケージ組立体であって、
前記フレームにピボット運動可能に結合されたフレーム端部と、前記作業用具にピボット運動可能に接続された用具端部とを有するボックスブームリフトアームと、
前記フレームにピボット運動可能に結合されたフレーム端部と、前記ボックスブームリフトアームにピボット運動可能に接続されたリフトアーム端部とを有するリフトシリンダと、
第１端部と第２端部とを有するリヤティルトリンクと、
ティルトシリンダ端部とリンク端部とを有するリヤティルトレバーと、
レバー端部と用具端部とを有するティルトシリンダと、
を備え、
前記ボックスブームリフトアームの前記フレーム端部が、第１のレバー空間を形成するように相互に離れて配置された第１の基部伸長部と第２の基部伸長部とを有し、
該リヤティルトリンクの前記第１端部が前記フレームにピボット運動可能に接続されており、
前記リヤティルトレバーの前記リンク端部が前記リヤティルトリンクの前記第２端部にピボット運動可能に結合され、
前記リヤティルトレバーは、前記シリンダ端部と前記リンク端部との間に位置する場所で、前記ボックスブームリフトアームにピボット運動可能に接続され、かつ、前記第１のレバー空間を通って延びており、
該ティルトシリンダの前記レバー端部が前記リヤティルトレバーの前記ティルトシリンダ端部にピボット運動可能に結合され、該ティルトシリンダの前記用具端部が前記作業用具に機械的に接続されている、
ことを特徴とするリンケージ組立体。
【請求項２】
後端部と前端部とを有するフロントティルトレバーと、フロントティルトレバー端部とリフトアーム端部とを有するフロントティルトリンクとをさらに備え、
前記フロントティルトレバーの前記後端部が前記ティルトシリンダの前記用具端部にピボット運動可能に接続され、かつ、前記フロントティルトレバーの前記前端部が前記作業用具に機械的に接続されており、
前記フロントティルトリンクの前記フロントティルトレバー端部が前記フロントティルトレバーの前記後端部と前記前端部との間に位置する所定の位置で前記フロントティルトレバーにピボット運動可能に接続され、前記フロントティルトリンクの前記リフトアーム端部が前記ボックスブームリフトアームにピボット運動可能に接続された、
ことを特徴とする請求項１に記載の組立体。
【請求項３】
作業用具に取り付けられた作業用具カップラーを備えており、
前記フロントティルトレバー及び前記ボックスブームリフトアームは、垂直方向に異なる位置で前記作業用具カップラーにピボット運動可能に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の組立体。
【請求項４】
前記第１の基部伸長部及び前記第２の基部伸長部は、前記フレームにピボット運動可能に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の組立体。
【請求項５】
前記ボックスブームリフトアームは、前記用具端部に、間に第２のリンク空間を形成するように相互に離れて配置された第１の先端伸長部及び第２の先端伸長部が形成されており、
前記フロントティルトリンクは前記第２のリンク空間を通って延びていることを特徴とする請求項２に記載の組立体。
【請求項６】
前記第１の基部伸長部及び前記第２の基部伸長部は、前記フレームにピボット運動可能に接続されており、
前記第１の先端伸長部及び前記第２の先端伸長部は、前記作業用具に機械的に接続されていることを特徴とする請求項５に記載の組立体。
【請求項７】
作業用具に取り付けられた作業用具カップラーを備えており、
前記第１の先端伸長部及び前記第２の先端伸長部は、前記作業用具カップラーにピボット運動可能に接続されていることを特徴とする請求項６に記載の組立体。
【請求項８】
前記ボックスブームリフトアームの前記フレーム端部は、第１のフレーム領域において前記フレームに接続されており、
前記リヤティルトリンクの前記第１端部は、第２のフレーム領域において前記フレームに接続されており、
前記第１のフレーム領域は前記第２のフレーム領域の垂直方向上方に位置していることを特徴とする請求項１に記載の組立体。
【請求項９】
作業用具を作業機械のフレームに接続するためのリンケージ組立体であって、
フレーム端部と用具端部とを有するリフトアームと、
フレーム端部とリフトアーム端部とを有するリフトシリンダと、
ティルトシリンダ端部とリンク端部とを有するリヤティルトレバーと、
リヤティルトレバー端部と用具端部とを有するティルトシリンダと、
を備え、
前記リフトアームの前記フレーム端部が前記フレームにピボット運動可能に結合され、
前記リフトアームの前記用具端部が前記作業用具にピボット運動可能に接続され、
前記リフトアームが上側アームセグメントと、下側アームセグメントとを含んでおり、前記上側アームセグメントが、第１のレバー空間を形成するように相互に離れて配置された第１の基部伸長部と第２の基部伸長部とを有するように構成され、
前記リフトシリンダの前記フレーム端部が前記フレームにピボット運動可能に結合され、前記リフトシリンダの前記リフトアーム端部が前記リフトアームにピボット運動可能に接続されており、
前記リヤティルトレバーの前記フレーム側の端部が前記フレームに機械的に結合され、
前記リヤティルトレバーが、前記シリンダ端部と前記リンク端部との間に位置する場所で、前記リフトアームにピボット運動可能に接続され、
前記リヤティルトレバーが前記第１のレバー空間を通って延びており、
前記ティルトシリンダの前記リヤティルトレバー端部が前記リヤティルレバーの前記ティルトシリンダ端部にピボット運動可能に結合され、前記ティルトシリンダの前記用具端部が前記作業用具に機械的に接続されている、
ことを特徴とするリンケージ組立体。
【請求項１０】
第１端部と第２端部とを有するリヤティルトリンクを備え、前記リヤティルトリンクの前記第１端部は、前記フレームにピボット運動可能に接続されており、前記リヤティルトリンクの前記第２端部は、前記リヤティルトレバーの前記リンク端部にピボット運動可能に接続されていることを特徴とする請求項９に記載の組立体。
【請求項１１】
後端部と前端部とを有するフロントティルトレバーと、フロントティルトレバー端部とリフトアーム端部とを有するフロントティルトリンクと、
をさらに備え、
前記フロントティルトレバーの前記後端部は、前記ティルトシリンダの前記作業用具にピボット運動可能に接続され、前記フロントティルトレバーの前記前端部は、前記作業用具に機械的に接続されており、
前記フロントティルトリンクの前記フロントティルトレバー端部は、前記フロントティルトレバーの前記後端部と前記前端部との間に位置する所定の位置で前記フロントティルトレバーにピボット運動可能に接続されており、
前記フロントティルトリンクの前記リフトアーム端部は前記ボックスブームリフトアームにピボット運動可能に接続されていることを特徴とする請求項９に記載の組立体。
【請求項１２】
作業用具に取り付けられた作業用具カップラーを備えており、
前記フロントティルトレバー及び前記リフトアームは、高さ方向に異なる位置で前記作業用具カップラーにピボット運動可能に接続されていることを特徴とする請求項１１に記載の組立体。
【請求項１３】
前記第１の基部伸長部及び前記第２の基部伸長部は、前記フレームにピボット運動可能に接続されている
ことを特徴とする請求項９に記載の組立体。
【請求項１４】
前記下側アームセグメントは、間に第２のリンク空間を形成するように相互に離れて配置された第１および第２の先端伸長部を含んでおり、
前記フロントティルトリンクは前記第２のリンク空間を通って延びていることを特徴とする請求項９に記載の組立体。
【請求項１５】
前記第１の基部伸長部及び前記第２の基部伸長部は、前記フレームにピボット運動可能に接続されており、
前記第１の先端伸長部及び前記第２の先端伸長部は、前記作業用具に機械的に接続されていることを特徴とする請求項１４に記載の組立体。
【請求項１６】
作業用具に取り付けられた作業用具カップラーを備えており、
前記第１の先端伸長部及び前記第２の先端伸長部は、前記作業用具カップラーにピボット運動可能に接続されていることを特徴とする請求項１５に記載の組立体。
【請求項１７】
前記リフトアームの前記フレーム端部は、第１のフレーム領域において前記フレームに接続されており、
前記リヤティルトリンクの前記第１端部は、第２のフレーム領域において前記フレームに接続されており、
前記第１のフレーム領域は前記第２のフレーム領域の垂直方向上方に位置していることを特徴とする請求項９に記載の組立体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的に、リンケージ組立体に関する。より詳細には、本発明は、作業用具を作業機械のフレームに接続するためのリンケージ組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
連結式ホイールローダのような作業機械は、一般的に作業用具（例えばバケット）をフロントエンドフレーム（以下フレームとする）に機械的に接続するリンケージ組立体を含む。リンケージ組立体は、一般的にスラブリフトアーム、すなわち一端がフレームに接続され、他端が作業用具に結合されているボックスブームリフトアームを含む。一般的に、リフトアーム、そして作業用具がフレームに対し動かすことができるようにするために、フレームとリフトアームに接続された複数の機械的リンケージと油圧シリンダとを含む。フレームに対しリフトアームと作業用具が動くことが、作業用具を使って有効な作業を行うために必要である。
作業機械の作動中、リンケージ組立体は、様々な負荷と力を受けるが、これらの中には大きすぎるものもある。従って、これらの各成分が、これらの負荷と力に耐えるのに必要な強度を与えるように十分な構造と、相互の接続を有することが重要である。今まで、リンケージ組立体は、上述の力に適応するために、比較的大型で嵩張るものであるように構成されてきた。これらのリンケージ組立体に関する欠点は、これらが大きすぎて嵩張るので、作業機械を作動するオペレータの視界を遮ってしまうような傾向にあることである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
さらに、時として、リフトアームを上昇位置に動かしながら、作業用具を地面に対し所定の角度に維持することが望まれることを理解しなければならない。一般的に、リンケージ組立体は、作業用具を前述した所定の角度に維持するために、付加的な機械的又は油圧機構を含む。しかし、これらの付加的機構を加えることの欠点は、これらがリンケージ組立体の機械的複雑さ、費用、を更に増大させることである。
上述の欠点の１か、２以上を解決するような、作業機械のフレームに作業用具を接続するリンケージ組立体が必要とされる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１実施例において、作業用具を作業機械のフレームに接続するためのリンケージ組立体が形成される。リンケージ組立体は、フレーム端部と用具端部とを有するボックスブームリフトアームを含んでおり、該ボックスブームリフトアームは、(i)フレーム端部がフレームにピボット運動可能に結合され、（ii)用具端部が作業用具にピボット運動可能に接続され、（iii）フレーム端部が第１のレバー空間を形成するように相互に離れて配置された第１の伸長部と第２の伸長部とを有するようになっている。リンケージ組立体は、フレーム端部具とリフトアーム端部を有するリフトシリンダも含んでおり、該リフトシリンダは、(i)フレーム端部がフレームにピボット運動可能に結合されており、（ii)リフトアーム端部がボックスブームリフトアームにピボット運動可能に接続されている。さらに、リンケージ組立体は、第１端部と第２端部とを有するリヤティルトリンクを含んでおり、該リヤティルトリンクは、第１の端部がフレームにピボット運動可能に接続されている。リンケージ組立体は、シリンダ端部とリンク端部とを有するリヤティルトレバーを含んでおり、該リヤティルトレバーは、(i) リンク端部がリヤティルトリンクの第２端部にピボット運動可能に結合されており、（ii)該リヤティルトレバーは、シリンダ端部とリンク端部との間に位置する場所で、ボックスブームリフトアームにピボット運動可能に接続され、（iii）該リヤティルトレバーは、第１のレバー空間を通って延びている。リンケージ組立体は、レバー端部と用具端部とを有するティルトシリンダを含んでおり、該ティルトシリンダは、(i) レバー端部がリヤティルレバーのシリンダにピボット運動可能に結合されており、（ii）用具端部が作業用具に機械的に接続されている。
【０００５】
本発明の第２の実施例において、作業用具を機械のフレームに接続するためのリンケージ組立体が形成されている。リンケージ組立体は、フレーム端部と用具端部とを有するリフトアームを含んでおり、該リフトアームは、(i)フレーム端部がフレームにピボット運動可能に結合され、（ii)用具端部が作業用具にピボット運動可能に接続され、（iii）該リフトアームは、上側アームセグメントと、下側アームセグメントを含んでおり、（iv)上側アームセグメントが、第１のレバー空間を形成するように相互に離れて配置された第１の伸長部と第２の伸長部とを有するようになっている。リンケージ組立体は、フレーム端部とリフトアーム端部とを有するリフトシリンダも含んでおり、該リフトシリンダは、(i) フレーム端部がフレームにピボット運動可能に結合されており、（ii)リフトアーム端部がリフトアームにピボット運動可能に接続されている。
さらに、リンケージ組立体は、シリンダ端部とリンク端部とを有するリヤティルトレバーを含んでおり、該リヤティルトレバーは、(i)リンク端部がフレームに機械的に結合されており、（ii)該リヤティルトレバーは、シリンダ端部とリンク端部との間に位置する場所で、リフトアームにピボット運動可能に接続され、（iii）該リヤティルトレバーは、第１のレバー空間を通って延びている。リンケージ組立体は、さらに、レバー端部と用具端部とを有するティルトシリンダを含んでおり、該ティルトシリンダは、(i)レバー端部がリヤティルレバーのシリンダ端部にピボット運動可能に結合されており、（ii)用具端部が作業用具に機械的に接続されている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
この明細書の一部に組み込まれ、その一部を構成する図面は、発明の詳細な記載とともに本発明のいくつかの実施例を表しており、本発明の原理を説明するものである。
図面に図示されている本発明の例示的実施例に関し詳細に説明する。可能なかぎり、同一の符号を同一のもしくは同様の部品を表すものとして、全図を通し使用する。
【０００７】
本発明は、様々な修正、変更形態が可能であり、これの特定の実施例が図において例として図示されており、本明細書において詳細に記載する。しかし、本発明を開示した特定の形態に制限するものではなく、本発明は、請求の範囲に定義された本発明の精神と範囲内にある全修正例、均等例、及び変更例の全てをカバーするものである。
図１を参照すると、本発明の特徴を中に組み込んだ作業機械１０が図示されている。作業機械１０は、後部１１と前部１５とを含む。後部１１はキャブ組立体１２、リヤエンドフレーム１３、ヒッチ(図示せず)、エンジン(図示せず)、リアアクスルハウジング(図示せず)、及び駆動列成分(図示せず)を含む。キャブ組立体１２、ヒッチ、エンジン、リアアクスルハウジング及び駆動列成分が、リヤエンドフレーム１３に全て取り付けられている。前部１５は、フロントエンドフレーム１６(以下フレーム１６とする)、フロントアクスルハウジング１７、作業用具１８、リフトアーム組立体２０及びリンケージ組立体２２を含む。
【０００８】
作業機械のフレーム
図２及び図３を参照すると、フレーム１６が、側壁部分２６、側壁部分３２、中央壁部分４０、ヒッチ構造４８、ボックス支持構造５０、ボックス支持構造８８、床板７０、及びアクスル取り付け構造４６を含んでいる。側壁部分２６には、ボアホール２８、アクセスホール３０、ボアホール６６が形成されている。側壁部分３２には、ボアホール３４、アクセスホール３６、ボアホール４２及びボアホール４４が形成されている。
図２と図４を参照すると、ヒッチ構造４８が、上部プレートと下部プレート６０とを含む。上部プレート５８には、ヒッチピンアパーチュア６２が中に形成されている。上部プレート５８には、一対のステアリングシリンダアパーチュア８４も形成されている(１つのステアリングシリンダアパーチュアのみが図２に図示されている)。下部プレート６０には、中にヒッチピンアパーチュア６４が形成されている。
【０００９】
図３と図６を参照すると、ボックス支持構造５０が前部ボックス壁５２と後部ボックス壁５４とを含んでいる。ボックス支持構造８８は前部ボックス壁９０と後部ボックス壁９２とを含んでいる。
図２、３、４及び５を参照すると、床板７０がコンポーネントホール７２とコンポーネントホール７４とを含んでいる。側壁部分３２は、コンポーネントホール７４の外周７８が床板７０と側壁部分３２とにより形成されるように、床板７０のエッジ８２(図５参照)に溶接されている。側壁部分２６は、コンポーネントホール７２の外周７６(図３参照)が床板７０と側壁部分２６とにより形成されるように、床板７０のエッジ８０(図４参照)に溶接されている。さらに、側壁部分２６と側壁部分３２とは、上述したように側壁部分３２が側壁部分２６から離れて内部空間３８を間に形成するように、床板７０に溶接されている。
【００１０】
さらに、図２に図示するように、側壁部分２６と側璧部分３２は、(ｉ)ボアホール２８がラインＬ１で図示されているようにボアホール３４と線形に整列し、(ｉｉ)アクセスホール３０がラインＬ２で図示するようにアクセスホール３６と線形に整列するような関係になるように相互に位置決めされている。
図４及び５を参照すると、ヒッチ構造４８の上部プレート５８と下部プレート６０とが、(ｉ)上部プレート５８と下部プレート６０が相互に垂直方向に離れ、(ｉｉ)側壁部分２６のボアホール６６と、側壁部分３２のボアホール６８の双方が上部プレート５８の下側に配置されるように、側壁部分２６と側壁部分３２とに溶接されている。さらに、上部プレート５８と下部プレート６０とが、ヒッチピンアパーチュア６２が、ラインＬ３に図示されているようにヒッチピンアパーチュア６４と線形に整列するような関係になるように配置されている。さらに図４に図示するように、床板７０の端部１２４が上部プレート５８の下側部分１２６に溶接されている。
【００１１】
図２と図３を参照すると、中央壁部分４０が内部空間３８内に配置されており、これの下部セクション８６(図３参照)はヒッチ構造４８の上部プレート５８に溶接されている。中央壁部分４０は、（ｉ）ボアホール４２がラインＬ１に図示するようにボアホール２８、３４と線形に整列し、(ｉｉ)ボアホール４４がラインＬ２に図示するようにアクセスホール３０と３６とに線形に整列するように、内部空間３８内に配置されている。
図２に図示するように、側壁部分２６、側壁部分３２及び中央壁部分４０を上述のように配置することは、側壁部分２６を平面Ｐ１に、側壁部分３２を平面Ｐ２に、中央壁部分４０を平面Ｐ３に配置することになる。平面Ｐ１、Ｐ２、Ｐ２は、垂直方向に配向されており、相互にほぼ平行である。
【００１２】
図３、４及び６を参照すると、後部ボックス壁５４が側方エッジ１０２、側方エッジ１０４及び底部エッジ１０６を含んでいる。後部ボックス壁５４は、内部空間３８内に配置されており、側壁部分２６と中央壁部分４０との間に挟まれている。側方エッジ１０２は側壁部分２６に溶接されている。側方エッジ１０４は中央壁４０に溶接されている。底部エッジ１０６はヒッチ構造４８の上部プレート５８に溶接されている。
【００１３】
前部ボックス壁５２は、側方エッジ９４、側方エッジ９６、上部エッジ９８及び底部エッジ１００を含む。前部ボックス壁５２は、内部空間３８内に配置されており、側壁部分２６と中央壁部分４０との間に挟まれている。側方エッジ９４は側壁部分２６に溶接されている。側方エッジ９６は、中央壁部分４０に溶接されている。底部エッジ１００は、ヒッチ構造４８の上部プレート５８に溶接されており、上部エッジ９８は後部ボックス壁５４に溶接されている。前部ボックス壁５２と後部ボックス壁５４を上述に記載のように位置決めすることは、ボックス支持構造５０を内部空間３８内に配置することになり、側壁部分２６、中央壁部分４０、前部ボックス壁５２、後部ボックス壁５４及びヒッチ構造４８の上部プレート５８がシール間隙５６(図４参照)を形成することになる。
【００１４】
図３、５及び６を参照すると、後部ボックス壁９２が側方エッジ１０８、側方エッジ１１０及び底部エッジ１１２を含んでいる。後部ボックス壁９２は、内部空間３８内に配置されており、側壁部分３２と中央壁部分４０との間に挟まれている。側方エッジ１０８は側壁部分３２に溶接されている。側方エッジ１１０は中央壁部分４０に溶接されている。底部エッジ１１２はヒッチ構造４８の上部プレート５８に溶接されている。
【００１５】
前部ボックス壁９０は、側方エッジ１１４、側方エッジ１１６、上部エッジ１１８及び底部エッジ１２０を含む。前部ボックス壁９０は、内部空間３８内に配置されており、側壁部分３２と中央壁部分４０との間に挟まれている。側方エッジ１１４は、側壁部分３２に溶接されている。側方エッジ１１６は、中央壁部分４０に溶接されている。底部エッジ１２０は、ヒッチ構造４８の上部プレート５８に溶接されており、上部エッジ１１８は後部ボックス壁９２に溶接されている。前部ボックス壁９０と後部ボックス壁９２を上述に記載のように位置決めすることは、ボックス支持構造５０を内部空間３８内に配置することになり、側壁部分３２、中央壁部分４０、前部ボックス壁９０、後部ボックス壁９２及びヒッチ構造４８の上部プレート５８がシール間隙１２２を形成することになる。
【００１６】
図２をもう一度参照すると、アクスル取り付け構造４６が、中央壁部分４０と接触しないように、側壁部分２６と側壁部部３２に溶接されている。
フレーム１６は、公知の手段で、アクスル取り付け構造４６を介しフロントアクスルハウジング１７(図１参照)に固定されている。例えばこのような固定は、アクスル取り付け構造４６に形成されたアパーチュアを通ってアクスルハウジング１７に形成されたアパーチュア内に挿入され、フレーム１６をアクスルハウジング１７に固定するようになっている。次いで、前側部分１５(図１参照)は、公知の手段でフレーム１６のヒッチ構造４８を介し後部１１(図１参照)に機械的に結合されており、作業機械１０が後部１１に対し前部１５を回転させることによって操縦できるようになっている。
【００１７】
フレーム１６は、既存のフロントエンドフレームと比較すると、比較的コンパクトである。フレーム１６がコンパクトであることは、既存のフレーム(例えば図２２参照)に比較すると、図２１に図示するように、オペレータがキャブ組立体１２から作業領域を比較的妨害されない状態で見られるようにする。
しかし、フレーム１６が比較的小さくコンパクトであるときでも、作業用具１８の使用中に発生した高荷重に適用できるのに必要とされる構造的強度を有するように設計されている。フレーム１６が高荷重に適用できる１つの理由は、この構造が荷重を作業用具１８からリフトアーム組立体２０、側壁部分２６、側壁部分３２及び中央壁部分４０を介し、フロントアクスルハウジング１７(アクスル取り付け構造４６を介し)と、リヤエンドフレーム１３(ヒッチ構造４８を介し)とに効率的に伝達するように設計されていることである。
【００１８】
作業機械のリフトアーム組立体
図７及び８を参照すると、リフトアーム組立体２０が基部リフトアームセグメント１２８と先端リフトアームセグメント１３０とを含む。リフトアーム組立体は、基部リフトアームセグメント１２８により定められたフレーム端部２４６、先端リフトアームセグメント１３０により形成された用具端部２４８とも含む。リフトアーム組立体２０は左側の基部伸長部１７４、右側の基部伸長部１７６、左側の先端伸長部１７８及び右側の先端延長部１８０(矢印４７５の概略的方向に見て)を含む。左側の基部伸長部１７４及び右側の基部伸長部１７６の一方が本発明の第１の伸長部を構成し、他方が第２の伸長部を構成する。また、上記左側の先端伸長部１７８及び右側の先端延長部１８０の一方が本発明の第３の伸長部を構成し、他方が第４の伸長部を構成する。さらに、リフトアーム組立体２０は、中にレフトフレームピンボア１３８が形成されたレフトフレームカップリング１３６と、ライトフレームピンボア１９２が中に形成されたライトフレームカップリング１９０、レフトピンボア１４２が中に形成された左側作業用具カップリング１４０及び中に右側作業用具ピンボア３０８が形成された右側作業用具カップリング１９４とを含む。さらにリフトアーム組立体２０は、リンケージピンボア１３２、リンケージピンボア１３３(図１１参照)、リンケージピンボア１３４、リンケージピンボア１３５(図１１参照)、シリンダピンボア１８６、スロット１７２(図８参照)を含む。
【００１９】
基部リフトアームセグメント１２８が、これから伸長する左側の基部伸長部１７４と右側の基部伸長部１７６とを有する。左側の基部伸長部１７４と右側の基部伸長部１７６とは、これらの間にレバー空間２９２を形成するように相互に離れている。左側の基部伸長部１７４には、リンケージピンボア１３２とシリンダピンボア１８６とが形成されている。右側の基部伸長部１７６がリンケージピンボア１３３(図１１参照)を中に有する。シリンダピンボア(図示せず)がシリンダピンボア１８６とほぼ同一の構成で右側の基部伸長部１７６に形成されている。レフトフレームカップリング１３６が左側の基部延長部１７４の一端に固定されている。ライトフレームカップリング１９０が右側基部伸長部１７６の一端に固定されている。
【００２０】
先端リフトアームセグメント１３０は、これから伸長する左側の先端伸長部１７８と右側の先端伸長部１８０とを有する。左側の先端伸長部１７８と右側の先端伸長部１８０とは、これらの間にリンク空間２９４を形成するように相互に離れている。左側の先端伸長部１７８には、リンケージピンボア１３４が中に形成されている。右側の先端伸長部１８０は、リンケージピンボア１３５(図１１参照)を中に有する。左側作業用具カップリング１４０が左側の先端延長部１７８の一端に固定されている。右側作業用具カップリング１９４が右側の先端伸長部１８０の一端に固定されている。
【００２１】
構造的にリフトアーム組立体２０は、ボックスブームリフトアームである。本明細書において、ボックスブームリフトアームとは、リフトアーム組立体が（ｉ）ほぼ中空の内部を有し、（ｉｉ）リフトアーム組立体の構造が、図７と８に図示するようにリフトアーム組立体の長さに沿って，相当な距離だけ伸長するほぼ長方形状の断面を有するように、複数の金属板から製造されたリフトアーム組立体のことを意味する。
ボックスブームリフトアームを利用することの利点は、異なる構造的設計を利用するほぼ同重量のリフトアーム組立体よりも一般的に剛性であり、強度が強いことである。例えば、ボックスブームリフトアームを利用するリフトアーム組立体は、異なる構造的設計を利用するほぼ同重量のリフトアーム組立体よりも一般的に剛性であり、強度が強い。
【００２２】
図９に図示するように、左側の基部伸長部１７４は、ボックスブームリフトアームの構造的特徴を概略的に図示する。詳細には、左側の基部伸長部１７４は、サイドプレート１４６、サイドプレート１４８、アンダープレート１６０、中間プレート１６６及びオーバプレート１５８を含む。
サイドプレート１４６の底部エッジ１６２は、アンダープレート１６０から上方に延びるようにアンダープレート１６０に固定されている。同様に、サイドプレート１４８の底部エッジ１６４は、アンダープレート１６０から上方に延びるようにアンダープレート１６０に固定されている。オーバプレート１５８はサイドプレート１４６の上部エッジ１５４に固定されている。オーバプレート１５８は、またサイドプレート１４６の上部エッジ１５６に固定されている。オーバプレート１５８がアンダープレート１６０とほぼ平行な関係になるようにサイドプレート１４６とサイドプレート１４８に固定される。中間プレート１６６がオーバプレート１５８とアンダープレート１６０とほぼ平行な関係に配置されるように、サイドプレート１４６とサイドプレート１４８との間に挟まれ、固定されている。上述の手段で、サイドプレート１４６、サイドプレート１４８、オーバプレート１５８、アンダープレート１６０を構成し、固定することは、左側の基部伸長部１７４が実質的に中空の内部１４４とほぼ長方形状の断面を有することになる。
【００２３】
右側の基部伸長部１７６を含む基部リフトアームセグメント１２８は左側の基部伸長部１７４に記載されているものと同類の構造的特徴を有する。さらに、左側の基部伸長部１７８と右側の先端伸長部１８０とを含む先端リフトアームセグメント１３０は、左側の基部伸長部１７４に記載されているものと同類の構造的特徴を有する。このために、リフトアーム組立体２０は、（ｉ）ほぼ中空の内部を有しており、(ｉｉ)リフトアーム組立体２０の構造は、リフトアーム組立体２０の全長にほぼ沿って延びるほぼ長方形状の横断面を有する。
【００２４】
図１０及び１１を参照すると、手順２０３がリフトアーム組立体２０(図７参照)を製造するのに使用されている。手順２０３は、基部リフトアームセグメント１２８と先端リフトアームセグメント１３０が形成される段階２０４で開始する。基部リフトアームセグメント１２８と先端リフトアームセグメント１３０は、リフトアーム組立体２０の(図７参照)２つの独立した別個のサブ組立体として形成されている。詳細には、基部リフトアームセグメント１２８が、左側の基部伸長部１７４と右側の基部伸長部１７６を含むように、図７、８及び９を参照して上述に記載するように形成されている。さらに、基部リフトアームセグメント１２８が溶融エッジ３００を(図１１参照)含むように生成されている。
【００２５】
先端リフトアームセグメント１３０は、左側の先端伸長部１７８と右側の先端伸長部１８０とを含むように形成されている。さらに、先端リフトアームセグメント１３０が溶接エッジ３０２を含むように形成されている。 基部リフトアームセグメント１２８と先端リフトアームセグメント１３０とが形成される順番は、本発明に関し重要ではないことに留意しなければならない。すなわち、基部リフトアームセグメント１２８は先端リフトアームセグメント１３０前後又は同時に形成できる。
【００２６】
更に、段階２０４は、基部リフトアームセグメント１２８と先端リフトアームセグメント１３０にカップリングを溶接する段階を含む。詳細には、レフトフレームカップリング１３６が左側の基部伸長部１７４に溶接されており、ライトフレームカップリング１９０が、基部リフトアームセグメント１２８の生成中に、右側の基部伸長部１７６に溶接される。同様な手段で、先端リフトアームセグメント１３０を形成中に、左側作業用具カップリング１４０が左側の先端伸長部１７８に溶接され、右側作業用具カップリング１９４が右側の先端延長部１８０に溶接される。カップリングが溶接される順番は、本発明に関し重要なことではないことに留意しなければならない。
【００２７】
段階２０４完了後、手順２０３における次の段階が段階２０６である。段階２０６において、リンケージピンボア１３２、リンケージピンボア１３３(図１１参照)、シリンダピンボア１８６、及び右側の基部伸長部１７６内に形成されたシリンダピンボア(図示せず)と、が基部リフトアームセグメント１２８内に形成される。さらに、リンケージピンボア１３４とリンケージピンボア１３５とが(図１１参照)が先端リフトアームセグメント１３０内に形成される。詳細には、機械複合体が、右側の基部伸長部１７６内に形成されたリンケージピンボア１３３とシリンダピンボア(図示せず)とを形成するのに使用してもよい。
【００２８】
機械複合体は、先端リフトアームセグメント１３０の左側の先端伸長部１７８内に形成し、リンケージピンボア１３５を右側の先端伸長部１８０に形成するのにも用いられる。さらに、機械複合体は、ピンボア１３８、１４２、１９２及び３０８(図８参照)を形成するのに用いることができる。
段階２０６の終了後に、手順２０３の次の段階が２０８である。段階２０８において、基部リフトアームセグメント１２８は、先端リフトアームセグメント１２８に溶接される。詳細には、基部リフトアームセグメント１２８は、基部リフトアームセグメント１２８の溶接エッジ３００(図１１参照)と先端リフトアームセグメント１３０の溶接エッジ３０２(図１１参照)とが接触するように。先端リフトアームセグメントに対し配置される。段階２０６において形成された上述に記載のボアは、複数のピン(図示せず)に関連するものとして、かつ溶接エッジ３００と溶接エッジ３０２が接触するように基部リフトアームセグメント１２８を先端リフトアームセグメント１３０に対し配置するようための固定装置(図示せず)として使用されることに留意しなければならない。溶接エッジ３００と３０２は溶接シーム３０４(図７および８参照)を形成するようにともに溶接され、基部リフトアームセグメント１２８を図７と８に図示するように先端リフトアームセグメントに固定する。
【００２９】
以下、リンケージーピンボア１３２、リンケージピンボア１３３、シリンダピンボア１８６、リンケージピンボア１３４、リンケージピンボア１３５、および右側の基部伸長部１７６に形成されたシリンダピンボアを、まとめてピンボアとする。実行段階２１０(すなわち先端リフトアームセグメント１３０に対し基部リフトアームセグメント１２８を溶接する段階)の前の手順２０３の実行段階２０６は、いくつかの利点を与える本発明の重要な１態様である。
詳細には、基部リフトアームセグメント１２８は、リフトアーム組立体２０に比較すると比較的小さい。同様に、先端リフトアームセグメント１３０は、リフトアーム組立体２０に比較すると比較的小さい。詳細には、基部リフトアームセグメント１２８は、リフトアーム組立体２０の長さL７(図７参照)に比較すると、より短い長さL８(図１１参照)を有し、先端リフトアームセグメント１３０も、リフトアーム組立体２０の長さL７(図７参照)に比較すると、より短い長さL４(図１１参照)を有する。リフトアーム組立体２０または基部リフトアームセグメント１２８のような構造において(すなわち段階２０６)ピンボアを形成するのに要求される機械複合体の大きさは、構造の大きさに正比例する。例えば、リフトアーム組立体２０は基部リフトアームセグメント１２８よりも大きい(例えば長い)ので、基部リフトアームセグメント１２８においてピンボアを形成するのに比較すると、より大きな機械複合体がリフトアーム組立体２０においてピンボアを形成するのに要求されることになる。
【００３０】
より大きな機械複合体がより小さな機械複合体よりも極めて高価であることに留意しなければならない。より大きな機械複合体を使用することは、リフトアーム組立体２０の製造コストを高いものにする。本発明では、比較的小さな機械複合体を用いて、基部リフトアームセグメント１２８と先端リフトアームセグメント１３０にピンボアを形成し、次いで、基部リフトアームセグメント１２８と先端リフトアームセグメントを溶接して比較的大きな(すなわち長い)リフトアーム組立体２０構造を形成することによって製造コストを減少させることになる。
【００３１】
手順２０３の終了後、リフトアーム組立体２０は作業機械１０のフレーム１６に(図１および図１３参照)に固定される。詳細には、図１３においてリフトアーム組立体２０のフレーム端部２４６が、(i)左側フレームカップリング１３６(図２参照)がフレーム１６の側壁部分２６と中央壁部分４０との間に配置され (ii)右側フレームカップリング１９０(図８参照)が中央壁部分４０とフレーム１６の側壁部分３２との間に配置されるように、フレーム１６に対し配置される。リフトアーム組立体２０が、上述したように、左側フレームカップリング１３６(図７参照)の左側フレームピンボア１３８(図７参照)と、右側フレームカップリング１９０(図８参照)の右側フレームピンボア１９２(図８参照)がフレーム１６のボアホール２８(図２参照)、ボアホール４２(図２参照)及びボアホール３４(図２参照)と線形に整列するように配置される。フレームピン２６０が、次いで、ボアホール２８、ボアホール４２、ボアホール３４、左フレームピンボア１３８(図８参照)及び右フレームピンボア１９２(図８参照)を通り、左基部伸長部１７４と右基部伸長部１７６(リフトアーム組立体２０)をフレーム領域２９６においてフレーム１６にピボット運動可能に結合することになる。
【００３２】
以下に詳細に記載するように、リフトアーム組立体２０は、所定の作業用途のために設計されている。例えば、リフトアーム組立体２０は、農業製品のような比較的低密度の物体を持ち上げるのに使用されるのが好ましい。しかし、図１１及び図１２に図示するように、他のリフトアーム組立体の構造も手順２０３を用いて製造することができる。詳細には、他の先端リフトアームセグメント２１８を、手順２０３の段階２１０において、先端リフトアームセグメント１３０と取り替えることができる。このために、先端リフトアームセグメント２１８は、先端リフトアームセグメント１３０ではなく基部リフトアームセグメント１２８に溶接される。先端リフトアームセグメント２１８を基部リフトアームセグメント１２８に溶接することは、図１２に図示するように別のリフトアーム組立体２１４を作り出すことになる。
【００３３】
他のリフトアーム組立体２１４は、リフトアーム組立体２０に関し上述したような同一の手段でフレーム１６にピボット運動可能に結合されることを理解しなければならない。なぜならば、リフトアーム組立体２１４とリフトアーム組立体２０はほぼ同一の基部リフトアームセグメント(すなわち、基部リフトアームセグメント１２８)を有しているからである。しかし、先端リフトアームセグメント１３０と先端リフトアームセグメント２１８との違いは、先端リフトアームセグメント１３０が長さＬ４(図１１参照)を有し、先端リフトアームセグメント２１８が長さＬ５を有することである。長さＬ４はＬ５よりも大きい。基部リフトアームセグメント１２８は一定であるために、先端リフトアームセグメント２１８を基部リフトアームセグメントに溶接することにより、リフトアーム組立体２１４は、リフトアーム組立体２０の長さＬ７(図７参照)よりも小さい長さＬ６(図１２参照)を有することになる。リフトアーム組立体２１４のより短い長さＬ６のために、リフトアーム組立体２１４はリフトアーム組立体２０に比較すると土壌、岩のような比較的高密度の物体を持ち上げるのにより適することになる。
【００３４】
基部リフトアームセグメント１２８の物理的構造を一定状態に保ちながら、基部リフトアームセグメントに溶接するために、別の複数の先端リフトアームセグメントの構造(例えば、先端リフトアームセグメント１３０，２１８)を形成することは、本発明の別の利点であることを理解しなければならない。詳細には、基部リフトアームセグメント１２８の物理的構造を一定状態に保ちながら、別のいくつかの先端リフトアームセグメント構造を形成することは、広い範囲の用途のために設計されたリフトアーム組立体を作り利用するための経済的方法を与えることになる。例えば、標準化された基部リフトアームセグメント１２８の構造を有することは、リフトアーム組立体２０と２１４のような異なるリフトアーム組立体構造を、フレーム１６を変更することなく作業機械１０に利用できる。フレーム１６が基部リフトアームセグメント１２８と協働するように設計されていること、これの物理的特徴(例えば。ピンボアの位置)が一定であるために、このことは確実なことである。従って、作業機械１０には、フレーム１６を変更することなく、リフトアーム組立体２０又は他のリフトアーム組立体２１４を形成できる。フレーム１６を変更することなく、いくつかのリフトアーム組立体構造のいずれかを利用できることは、作業機械１０の能力を更に高めることになる。
【００３５】
上述したように、ボックスブームリフトアーム式のリフトアーム組立体(すなわちリフトアーム組立体２０)を製造するための手順２０３を利用することは、いくつか利点を有する。しかし、この手順２０３は、スラブタイプのリフトアーム組立体のような別のタイプのリフトアーム組立体を製造するのにも用いることができる。
【００３６】
作業機械のリンケージ組立体
図７、図８、及び図１３を参照すると、リンケージ組立体２２は、リフトアーム組立体２０、リフトシリンダ２５０、リフトシリンダ３２８、リヤティルトリンク２５６、リヤティルトレバー２６２、及びティルトシリンダ２７０を含む。リンケージ組立体２２は、フロントティルトレバー２７６、フロントティルトリンク２８２、及び作業用具カップラー２９０を含む。
【００３７】
図１３及び図１４を参照すると、リフトシリンダ２５０はフレーム端部２５２とリフトアーム端部２５４とを有する。リフトシリンダ２５０は、フレーム２５２がフレーム１６の内部空間３８内に配置され、側壁部分２６のボアホール６６(図２参照)に隣接して配置されるように、フレーム１６に対し配置されている。
リフトシリンダ２５０は、床板７０のコンポーネントホール７０(図３参照)を通って延びるようにフレーム１６に対し配置されている。次いで、ピン３１０がリフトシリンダ２５０をフレーム１６にピボット運動可能に結合できるようにボアホール６６とフレーム端部２５２とを通って挿入される。
【００３８】
リフトシリンダ２５０は、リフトアーム端部２５４がリフトアーム組立体２０のスロット１７２(図８参照)を通って挿入されるように、そしてピンボア１８６(図８参照)に隣接して配置されるように、リフトアーム組立体２０に対し配置される。ピン３１２は、リフトシリンダ２５０をリフトアーム組立体２０にピボット運動可能に結合するようにシリンダピンボア１８６とリフトアーム端部２５４とを通って挿入される。
リフトシリンダ３２８は、リフトシリンダ２５０に記載されたのとほぼ同一の手段で、フレーム１６とリフトアーム組立体２０にピボット運動可能に結合される。詳細には、リフトシリンダ３２８はフレーム端部(図示せず)とリフトアーム端部(図示せず)を有する。リフトシリンダ３２８は、フレーム端部がフレーム１６の内部空間３８内に配置されており、側壁部分２３のボアホール６８(図５参照)に隣接して配置されるように、フレーム１６に対し配置されている。リフトシリンダ３２８は、リフトシリンダ３２８が床板７０のコンポーネントホール７４を通って延びるように、フレーム１６に対し配置されている。ピン(図示せず)がボアホール６８（図５参照）とリフトシリンダのフレーム端部を通って挿入されて、リフトシリンダ３２８をフレーム１６にピボット運動可能に結合するようになっている。
【００３９】
リフトシリンダ３２８は、これのリフトアーム端部(図示せず)が、リフトアーム組立体２０の右基部伸長部１７６内に形成されたスロット(図示せず)を通って挿入されており、中に形成されたシリンダボア(図示せず)に隣接して配置されるように、リフトアーム組立体２０に対し配置されている。ピン(図示せず)がシリンダピンボアとリフトアーム端部を通って挿入されており、リフトシリンダ３２８をリフトアーム組立体２０にピボット運動可能に結合するようになっている。
【００４０】
図７及び図８を参照すると、リヤティルトレバー２６２が、プレート３１４、プレート３１６及び横方向チューブ部材３１７を含む。プレート３１４は、ホール３２０とホール３２２がプレート３１４の対向する端部に配置されるように、ホール３２０とホール３２２とを含む。プレート３１４は中を貫通するアパーチュア３２６(図８参照)も有する。アパーチュア３２６は、ホール３２０とホール３２２との間に配置されている。
プレート３１６は、ほぼプレート３１４と同一に構成されている。詳細には、プレート３１６は、これの一端に形成されたホール３２４を有する。プレート３１６は、ホール３２４を有する端部に対向したプレート３１６の端部に形成された他のホール(図示せず)も有する。プレート３１６は、またこれを通るアパーチュア(図示せず)も有する。プレート３１６に形成されたアパーチュアはホール３２４と別のホール(図示せず)との間に配置されている。
【００４１】
プレート３１４とプレート３１６は、プレート３１８(図７参照)がこれらの間に配置されるようなほぼ平行な関係で相互に間隔が空けられている。横方向チューブ部材３１７がプレート空間３１８内に配置されており、横方向のチューブ部材３１７により形成された導管(図示せず)がプレート３１４内に形成されたアパーチュア３２６とプレート３１６に形成されたアパーチュアと線形に整列するようにプレート３１４とプレート３１６とに固定されている。プレート３１４とプレート３１６は、ホール３２０と３２４が線形に整列するように相互に配置されている。プレート３１４と３１６は、ホール３２２と、中にホール３２４が形成されたプレートに対向したプレート３１６の端部に形成されたホールが線形に整列するように相互に配置されている。
【００４２】
リヤティルトレバー２６２は、横方向チューブ部材３１７と、プレート３１４及び３１６に形成されたアパーチュア(すなわち、アパーチュア３２６及びプレート１３６に形成されたアパーチュア(図示せず))が、左基部伸長部１７４に形成されたリンケージピンボア１３２、右基部伸長部１７６に形成されたリンケージピンボア１３３と線形に整列する。リヤティルトレバー２６２は、該リヤティルトレバー２６２がレバー空間２９２を通って延びるようにレバー空間２９２内に配置される。リヤティルトレバー２６２は、さらにリヤティルトレバー２６２がレバー空間２９２を通って延びるように、レバー空間２９２内に配置されている。リヤティルトレバー２６２を上述の手段で配置することにより、シリンダ端部２６４とリヤティルトレバー２６２のリンク端部２６６がレバー空間２９２から出るように延びることになる。
【００４３】
図４に図示するように、ピン３３０がリンケージピンボア１３２、横方向チューブ部材３１７、プレート３１４とプレート３１６において形成されたアパーチュア（すなわちアパーチュア３２６及びプレート３１６(図示せず)に形成された図示していないアパーチュア）及びリンケージピンボア１３３(図１１参照)を通って挿入され、シリンダ端部２６４とリンク端部２６６との間に挟まれたリヤティルトレバー２６２をリフトアーム組立体２０にピボット運動可能に結合するようになっている。
【００４４】
図８を参照すると、リヤティルトリンク２５６が、プレート３３２、プレート３３４、及びボス３３６を含む。プレート３３２は、該プレートの一端に形成されたホール３３８と、これに対向する端部に形成されたホール３４４とを有する。詳細には、プレート３３４は、これらの各端部に形成されたホールを有しているが、ホール３４０のみが図示されている。プレート空間３４２が間に形成されるように、プレート３３２とプレート３３４がほぼ平行な関係で相互に離れている。ボス３３６がプレート空間３４２内配置されており、ボス３３６により形成された通路(図示せず)が、プレート３３２内のホール３４４と、プレート３３４に形成されたホール(図示せず)と線形に整列するように、プレート３３２とプレート３３４に固定されている。プレート３３２とプレート３３４が、ホール３３８と３４０が線形に配列されるように相互に配置される。
【００４５】
リヤティルトリンク２５６が一端部２５８と一端部２６０とを有する。リヤティルトリンク２５６がリヤティルトレバー２６２のリンク端部２６６に対し配置され、リヤティルトリンク２５６の端部２６０がリヤティルトレバー２６２のプレート空間３１８(図７参照)内に配置されるようになっている。リヤティルトリンク２５６は、リヤティルトレバー２６２のリンク端部２６６に対し配置されており、プレート３３２内のホール３４、プレート３３４内に形成されたホール(図示せず)、ボス３３６により形成された通路(図示せず)及びリヤティルトレバー２６２に形成されたホール（すなわち、ホール３２２及びプレート３１６(図示せず)に形成されたホールが線形に整列されている。
【００４６】
図１３及び図１４に見られるように、ピン３４６がプレート３３２(図８参照)内のホール３４４、プレート３３４内に形成されたホール(図示せず)ボス３３６によって形成された通路(図示せず)、及びリヤティルトレバー２６２内に形成されたホール(すなわちホール３２２とプレート３１６(図示せず)）を通って挿入され、リヤティルトレバー２６２のリンク端部２６６に、リヤティルトリンク２５６をピボット運動可能に結合するようになっている。
リヤティルトリンク２５６の端部２５８は、フレーム１６の中央壁部分４０が、ティルトリンク２５６のプレート３３２とプレート３３４との間に挟まれるように、フレーム１６に対し配置されている。リヤティルトリンク２５６の端部２５８は、プレート３３２内に形成されたホール３３８(図８参照)とプレート３３４(図８参照)内に形成されたホール３４０が中央壁部分４０(図２参照)内に形成されたボアホール４４と線形に整列するようにフレーム１６に対し配置されている。ピン３４８が側壁部分２６(図２参照)のアクセスホール３０、リヤティルトリンク２５６のホール３３８及び３４０、中央壁部分４０のボアホール４４，及び側壁部分３２(図２参照)のアクセスホール３６を通って挿入され、フレーム領域２９６(図１３参照)の下側に垂直方向に配置されたフレーム領域２９８においてフレーム１６にリヤティルトリンク２５６の端部２５８をピボット運動可能に結合するようになっている。
【００４７】
図７と図８をもう一度参照すると、フロントティルトリンク２８２は、レバー端部２８４とリフトアーム端部２８６を有する。レバー端部２８４は、内部にホール３５２が形成されており、リフトアーム端部２８６は中に形成されたホール(図示せず)を有する。フロントティルトリンク２８２がリンクスペースに延びるようにリフトアーム組立体２０に対し配置されている。フロントティルトリンク２８２は更に、リフトアーム端部２８６に形成されたホールが、左先端伸長部１７８(図１１参照)に形成されたピンボア１３４と、右先端伸長部１８０(図１１参照)に形成されたリンケージピンボア１３５と線形に整列するようにリフトアーム組立体２０に対し配置されている。図１３及び図１５において図示するように、ピン３５０がリンケージピンボア１３４(図１１参照)、フロントティルトリンク２８２のリフトアーム端部２８６内に形成されたホール(図示せず)、およびリンケージピンボア１３５(図１１参照)を通り挿入されており、フロントティルトリンク２８２のリフトアーム端部２８６をリフトアーム組立体２０にピボット運動可能に結合するようになっている。
【００４８】
図７及び図８を参照すると、フロントティルトレバー２７６がプレート３５４、プレート３５６、ボス３５９、リヤエンド２７８、及びフロントエンド２８０とを含む。プレート３５４は、一端部において、ホール３６１を有しており、他端にはホール３６３が形成されている。プレート３５４は、これを貫通するアパーチュアを有する。プレート３５４に形成されたアパーチュア３６９が、ホール３６１と３６３との間に配置されている。プレート３５６は、プレート３５６に関し記載しているのとほぼ同一の手段で構成されている。詳細には、プレート３５６は一端においてホール３６５と、他端に形成されたホール(図示せず)とを有する。プレート３５６は、また、これを貫通して形成されたアパーチュア(図示せず)を有する。プレート３５６において形成されたアパーチュア(図示せず)が、ホール３６５と図示していないホールとの間に配置されている。プレート３５６とプレート３５４はほぼ平行な状態で相互に配置されており、プレート空間３７１がこれらの間に形成されている。ボス３５９がプレート空間３７１内に配置されており、ボス３５９を通って形成された通路(図示せず)がホール３６３と、プレート３５６端部に形成されたホール(図示せず)と線形に整列するように、プレート３５４と３５６に固定されている。プレート３５４とプレート３５６は、ホール３６１と３６５が線形に整列され、アパーチュア３６９と、プレート３５６内に形成されたアパーチュアが線形に整列するように相互に配置されている。
【００４９】
フロントティルトレバー２７６は、フロントティルトリンク２８２がプレート空間３７１内に配置されるようにフロントティルトリンク２８２に対し配置されている。フロントティルトレバー２７６は、プレート３５４内に形成されたアパーチュア３６９、フロントティルトリンク２８２内に形成されたホール３５２、及びプレート３５６内に形成されたアパーチュア(図示されず)が線形に整列するようにフロントティルトリンク２８２に対し配置されている。ピン３７３(図１４参照)がアパーチュア３６９、ホール３５２及びプレート３５６内に形成されたアパーチュア(図示されず)を通って挿入される。ピン３７３は、フロントティルトリンク２８２のレバー端部２８４を、フロントティルトレバー２７６の後端部２７８と前端部２８０との間に位置する位置２８８においてフロントティルトレバー２７６にピボット運動可能に結合されている。
【００５０】
図１３及び図１４を参照すると、ティルトシリンダ２７０はレバー端部２７２と用具端部２７４とを含む。ティルトシリンダ２７０は、レバー２７２がプレート空間３１８(図７参照)内に配置されるようにリヤティルトレバー２６２のシリンダ端部２６４に対し配置されている。ピン３７５は、ティルトシリンダ２７０のレバー端部２７２をリヤティルトレバー２６２のシリンダ端部にピボット運動可能に結合するように、ホール３２０(図７参照)、レバー端部２７２及びホール２３４に挿入される。
【００５１】
更にティルトシリンダ２７０は、用具端部２７４がプレート空間３７１内に配置され、ホール３６５と３６１との間に配置されるようにフロントティルトレバー２７６に対し配置されている。次いで、ピン３７７が、ティルトシリンダ２７０の用具端部２７４をフロントティルトレバー２７６のリヤ端部２７８にピボット運動可能に結合するように、ホール３６５、用具端部２７４、ホール３６１を通って挿入される。上述に記載のようにティルトシリンダ２７０を結合することは、ティルトシリンダ２７０の用具端部２７４を作業機械１８に機械的に結合することになることを理解しなければならない。
リンケージ組立体２２は、既存のリンケージ組立体に比較すると、作業用具１８をフレーム１６に機械的に結合するための比較的コンパクトな機構を提供することを理解しなければならない。リンケージ組立体がコンパクトであるために、既存のリンケージ組立体(例えば図２２参照)に比較すると図２１に図示するようにオペレータは、キャブ組立体１２から作業領域を比較的妨害されることなく見ることができる。
【００５２】
さらに、リンケージ組立体の上述に記載の成分は、既存のリンケージ組立体に比較すると、矢印３７９及び３８１(図１４参照)により示された方向に作業用具１８の動きの範囲をより広くすることができる。上述に記載のようにより大きな程度に作業用具１８を回転させることができることは、他の作業用具とともに能力を改善することになる。さらに、上述に記載のリンケージ組立体２２成分の構造は、図１４の矢印３７９，３８１により図示された作業用具１８の動作の全範囲にわたり比較的一定のティルト力を与える。
【００５３】
更に、図１４及び図１５に図示するように、ティルトシリンダ２７０は、水平線３８３と、作業用具１８の床セグメント３８５により形成される面の線形伸長部３８７との交差する点が所定の角度Θを形成するように、作業用具１８を位置決めするように伸長できる。リンケージ組立体２２によって、作業用具１８を所定の角度Θに維持しながら、リフトアーム組立体２０が図１５に図示するように高く伸ばすことができることに留意しなければならない。作業用具１８を持ち上げながら、所定の角度Θに維持することは、作業機械１０のオペレータが掘削作業中に作業用具１８内に含まれた積載物を投げ出すようなことが少なくなる。作業用具１８を、持ち上げながら、所定の角度Θに維持するリンケージ組立体２２の能力が本発明の利点である。なぜならば、リフトアーム組立体を上昇させながら、水平線(水平線３８３に類似する)に対し所定の角度に作業用具を維持するために、既存リンケージ組立体では、一般的に付加的な機械的又は油圧的成分を必要とするからである。これらの付加的成分は、リンケージ組立体２２に比較すると、機械的複雑さとこれらの既存のリンケージ組立体の費用を高くする。
【００５４】
作業機械の作業用具カップラー
図１３、２３及び２４を参照すると、作業用具カップラー２９０が図示されている。作業用具カップラー２９０は、リンケージ２２を作業用具１８に接続するように作用する。詳細には、作業用具カップラー２９０は、リンケージ２２と作業用具１８の媒介物である。さらに、作業用具カップラー２９０は作業用具１８をリンケージに簡単に取りつけたり、はずすことができるようにする。
【００５５】
作業用具カップラー２９０は、右外側支持プレート４６０、右内側支持プレート４６２、左内側支持プレート４６４及び左外側支持プレート４６６(矢印４７５の方向から見て)を含む。中央ボックスセクション４６８が、内側右支持プレート４６２と左内側右支持プレート４６４の下側部分に溶接されている。リヤボックスセクション４８０(図１３参照)が右外側支持プレート４６０、右内側支持プレート４６２、左内側支持プレート４６４及び左外側支持プレート４６６の下側部分に溶接され、各支持プレートがほぼ平行になっている。センターボックスセクション４６８とリヤボックスセクション４８０が、リフト作業中に荷重を作業用具１８からリンケージ２２に伝達する構造を形成する。
チューブセクション４７０が、右外側支持プレート４６０、右内側支持プレート４６２、左内側支持プレート４６４、左外側支持プレート４６６の上側部分に溶接されている。右支持バー４７２が、右外側支持プレート４６０に固定されており、矢印４７６の方向に外方向に延びている。同様に、左支持バー４７４は左外側支持プレート４６６に固定され、矢印４７８の方向に外側に延びている。
【００５６】
右内側支持プレート４６２は、チューブセクション４７０と中央ボックスセクション４８０との間に一点で貫通する右ティルトピンボア４８４を有している。左内側支持プレート４６４は、チューブセクション４７０と中央ボックスセクション４８０との間に一点で貫通する左ティルトピン貫通ボア４８５を有する。右ティルトピンボア４８４と左ピンボアボア４８５は、ティルトピン４８６が右ティルトピンボア４８４と左ティルトピンボア４８５を通って挿入できるように線形に整列されることに留意しなければならない。さらに、ティルトピンボアファスナー(図示せず)がティルトピン４８６を右内側支持プレート４６２と内側支持プレート４６４とに固定でき、ティルトピン４８６が矢印４７６と４７８の方向に動かないようにする。
【００５７】
右内側支持プレート４６０は、これを貫通して形成された右外側作業用具ピンボア４９２を有し、右内側支持プレート４６２は、中央ボックスセクション４８０近くに位置する地点でこれを貫通して形成された右内側作業用具ピンボア４９２を有する。同様に、左内側支持プレート４６４は、これを貫通して形成された右内側作業用具ピンボア４９６を有し、左外側支持プレート４６６は、中央ボックスセクション４６８近くに位置する地点でこれを貫通して形成された外側用具ピンボア４９８を有する。右外側用具ピンボア４９２、右内側ピンボア４９６及び左外側作業用具ピンボア４９８は、右側用具ピン５００が右外側用具ピンボア４９２、右内側用具ピンボア４９４とを通って、中央ボックスセクション４６８に挿入され、左側用具ピン５０１が左外側用具ピンボア４９８、左内側用具ピンボア４９８とを通って、中央ボックスセクション４６８に挿入されるように、一直線状に整列される。さらに、右用具ピンファスナー(図示せず)が右側用具ピン５００を右外側支持プレート４６０0と右内側支持プレート４６２とに固定し、右用具ピン５００が矢印４７６と４７８の方向に動かないようにしている。同様に、左用具ピンファスナー(図示せず)が左側用具ピン５０１を左外側支持プレート４６６と左内側支持プレート４６４とに固定し、左用具ピン５０１が矢印４７６と４７８の方向に動かないようにしている。
【００５８】
カップラシリンダがリアボックスセクション４８０内に配置されており、このカップラシリンダは、右半分カップラシリンダ４８１(仮定線で図示する)と左半分カップラシリンダ４７９(仮定線で図示する)とに分割されている。左係合ピン４８８が、左半分カップラシリンダ４７９の可動ロッドの一端部に形成されるか、又は固定される。油圧流体が、左半分カップラシリンダ４７９内の一方の端からに導入されると、該油圧流体は左係合ピン４８８を矢印４７６の方向に動かし、油圧流体が左半分カップラシリンダ４７９内の他端に導入されると、左係合ピン４８８を矢印４７８の方向に動かすことができる。左半分カップラーシリンダ４７９が矢印４７６の方向に左係合ピン４８８を動かすと、左係合ピン４８８は、図２４に図示する第１のピン位置に配置される。第１のピン位置においては、左係合ピン４８８は、作業用具１８から離れた位置で左外側支持プレート４６６内に形成された左第２カップリングアパーチュア４９０を通って延びることができない。左半分カップラーシリンダ４７９が左係合ピンを矢印４７８の方向に動かすと、左係合ピン４８８が図２３に図示する第２のピン位置に配置される。第２のピン位置においては、左側係合ピン４８８は、左外側支持プレート４６６内に形成された第２のカップリングアパーチュア４９０を通って延びる。
【００５９】
同様に、右係合ピン４８７（図２１参照）を、右半分カップラーシリンダ４８１の可動ロッド(図示せず)に固定するか、あるいは、右半分カップラーシリンダ４８１の可動ロッドの一端部を右係合ピン４８７の代わりとすることができる。油圧流体が右半分カップラシリンダ４８１の一端側に導入されると、該油圧流体は右係合ピンを矢印４７８の方向に動かし、油圧流体が右半分カップラシリンダ４８１の他端側に導入されると、該油圧流体は矢印４７６の方向に右係合ピン４８７を動かすことができる。右半分カップラーシリンダ４８１が矢印４７８の方向に右係合ピン４８７を動かすと、右係合ピン４８７が第１のピン位置に配置される（図示せず）。この第１のピン位置においては、右係合ピン４８７は、作業用具１８から離れた位置で右外側支持プレート４６０内に形成された右第２カップリングアパーチュア（図示せず）を通って延びることができない。右半分カップラーシリンダ４８１が右係合ピン４８７を矢印４７６の方向に動かすと、右係合ピン４８７が図２１に図示する第２のピン位置に配置される。この第２のピン位置においては、左側係合ピン４８７は、右外側支持プレート４６０内に形成された第２のカップリングアパーチュアを通って延びる。
【００６０】
作業用具カップラー２９０は、右作業用具ピン５００と左作業用具ピン５０１とによりリフトアーム組立体２０にピボット運動可能に結合されている。詳細には、作業用具カップラー２９０の右外側作業用具ピンボア４９２と右内側作業用具ピンボア４９４は、図７及び８に図示するようにリンケージ２２の右作業用具ピンボア３０８と整列しなければならず、作業用具カップラー２９０の左内側の右外側作業用具ピンボア４９６と左外側作業用具ピンボア４９６は、図７及び８に図示するようにリンケージ２２の左作業用具ピンボア３０８と整列しなければならない。右側作業用具ピン５００が作業用具カップラー２９０の右外側作業用具ピンボア４９２を通り、リフトアーム組立体２０の右側作業用具ピンボア３０８を通リ、右内側作業用具ピンボア４９４を通って作業用具カップラー２９０の中心ボックスセクション４６８に挿入される。左作業用具ピン５０１は、作業用具カップラー２９０の左外側作業用具ピンボア４９８を通り、リフトアーム組立体２０の左側作業用具ピンボア１４２を通リ、左内側作業用具ピンボア４９６を通って作業用具カップラー２９０の中心ボックスセクション４６８に挿入される。
【００６１】
右作業用具ピンファスナーは、右作業用具ピン５００を作業用具カップラー２９０に固定し、右作業用具ピン５００が矢印４７６と４７８の方向に動かないようにし、左作業用具ピンファスナーは、左作業用具ピン５０１を作業用具カップラー２９０に固定し、左作業用具ピン５０１が矢印４７６と４７８の方向に動かないようにする。従って、作業用具カップラー２９０は、これが図１３に図示した矢印５０２、５０４の方向に右作業ピン５００と左作業ピン５０１においてリフトアーム組立体２０に対し自由に回転するように、リフトアーム組立体２０にピボット運動可能に結合されている。
【００６２】
作業用具カップラー２９０は図１３に図示するように、リンケージ２２のフロントティルトレバー２７６にピボット運動可能に結合されている。詳細には、図７と図８に図示するように、プレート３５４内のホール３６３、リンケージ２２のプレート３６５内のボス３５９及びホール（図示せず）が、図２４に図示したように作業用具カップラー２９０の右側ティルトピンボア４８４と左側ティルトピンボア４８５に整列する。ティルトピン４８６は作業用具カップラー２９０の右ティルトピンボア４８４、リンケージピン２２のプレート３６５内のホール、リンケージ２２のボス３５９、リンケージ２２のプレート３５４内のホール３６３及び作業用具カップラー２９０の左ティルトピンボア４８５を通って挿入される。ティルトピンファスナーは、ティルトピン４８６を作業用具カップラー２９０に固定し、ティルトピン４８６が矢印４７６，４７８の方向に動かないようにしている。従って、作業用具カップラー２９０は、図１３に図示するように、矢印５０２，５０４の方向に、ティルトピン４６８においてフロントティルトレバー２７６に対し自由に回転するようになっている。
【００６３】
作業用具カップラー２９０は、右側作業用具ピン５００と左側作業用具ピン５０１との周りを回転できる。詳細には、ティルトシリンダ２７０が図１３に図示するように矢印５０６の方向に伸ばされると、フロントティルトレバー２７６が作業用具カップラー２９０のティルトピン４８６を矢印５０６の方向に付勢するように、矢印５０６の方向に付勢される。ティルトピン４８６が矢印５０６の方向に付勢されると、作業用具カップラー２９０が右作業用具ピン５００と左作業用具ピン５０１との周りを矢印５０２の方向に回転する。一般的に、作業用具カップラー２９０に取り付けられた作業用具１８から物体を投棄することが望まれるとき、作業用具カップラー２９０が矢印５０２の方向に回転する。
【００６４】
あるいは、ティルトシリンダ２７０が、図１３に図示するように矢印５０８の方向に引き込まれると、フロントティルトレバー２７６が、作業用具カップラー２９０のティルトピン４８６を矢印５０６の方向に付勢するように、矢印５０６の方向に付勢される。ティルトピン４８６が矢印５０８の方向に付勢されると、作業用具カップラー２９０が右作業用具ピン５００と左作業用具ピン５０１との周りを矢印５０４の方向に回転する。一般的に、作業用具カップラー２９０に取り付けられた作業用具１８で物体をすくい上げることが望まれるとき、作業用具カップラー２９０は矢印５０４の方向に回転する。
図２３と２４を参照すると、作業用具１８が、これに取り付けられた右ヒンジプレート５１０と左ヒンジプレート５１２を含む。右ヒンジプレート５１０が、これの上側部分に形成された右フック部分５１４を含む。右フック部分５１４は作業用具カップラー２９０の右支持バー４７２に引っかかって係合するように構成されている。右ヒンジプレート５１０は、これに形成された右第１カップラーアパーチュア５１６を有する。右第１カップラーアパーチュア５１６は、図２１に図示するように、作業用具カップラー２９０の右係合ピン４８７を受取るように構成されている。
【００６５】
同様に、左ヒンジプレート５１２は、これの上側部分に形成された左フック部分５１８を含む。左フック部分５１８は作業用具カップラー２９０の右支持バー４７４にフックで係合するように構成されている。左ヒンジプレート５１２は、これに形成された左第１カップラーアパーチュア５２０を有する。左第１結合アパーチュア５２０は、作業用具カップラー２９０の左係合ピン４８８を受取るように構成されている。
【００６６】
作業用具カップラー２９０を作業用具１８に結合するために、リフトアーム組立体２０は作業用具１８の方向に動かされる。この後、左支持バー４７４が左ヒンジプレート５１２の左フック部分５１８の下側近くに配置され、右支持バー４７２が左ヒンジプレート５１０の右フック部分５１４の下側近くに配置される。
作業用具２９０が矢印５２２の方向に持ち上げられると、左支持バー４７４が左ヒンジプレート５１２の左フック部分５１８と接触するように動かされ、左ヒンジプレート５１２が図２３に図示するように作業用具カップラー２９０に引っかけられて係合するようになっている。同様に、作業用具２９０が矢印５２２の方向に持ち上げられると、右支持バー４７２が右ヒンジプレート５１０の右フック部分５１４と接触するように動かされ、右ヒンジプレート５１０が図２３に図示するように作業用具カップラー２９０に引っかけられて係合するようになっている。
【００６７】
作業用具１８が作業用具カップラー２９０に引っかけられて係合されると、作業用具１８は左支持バー４７４と右支持バー４７２との周りを図２３に図示するように自由に回転する。
作業用具カップラー２９が矢印５２２の方向に動くと、作業用具１８は、図２３に図示するように作業用具２９０を係合位置に配置するように、矢印５２８の方向に回転する。係合位置において、左ヒンジプレート５１２の第１カップラーアパーチュア５２０が作業用具カップラー２９０の左第２カップラーアパーチュア４９０と整列され、右ヒンジプレート５１０の右第１カップラーアパーチュア５１６が作業用具カップラー２９０の右第２カップラーアパーチュア（図示せず）と整列される。
【００６８】
作業用具カップラー２９０を作業用具１８に固定して取り付けるために、作業用具カップラー２９０の左係合ピン４８８と右係合ピン４８７は作業用具１８と係合しなければならない。詳細には、左半分カップラーシリンダ４７９は左係合ピン４８８を、図２４に図示するように左係合ピン４８８が左第１カップラーアパーチュア５２０から離れる第１のピン位置から、図２３に図示するような第２のピン位置に、ほぼ矢印４７８の方向に動かす。詳細には、左係合ピン４８８が作業用具カップラー２９０の左第２カップリングアパーチュア４９０と、作業用具１８の左第１カップラーアパーチュア５２０とを通って進み、作業用具１８が左支持バー４７４の周りをほぼ矢印５２６と５２８との方向に回転しないようにする。
【００６９】
同様に、右半分カップラーシリンダ４８１は、右係合ピン４８７を、右係合ピン４８７が右第１カップラーアパーチュア５１６（図示せず）から離れる第１のピン位置から、図２１に図示するように第２のピン位置に、ほぼ矢印４７６の方向に動かす。詳細には、右係合ピン４８７が作業用具カップラー２９０の右第２カップラーアパーチュアと、作業用具１８の左第１カップラーアパーチュア５１６とを通って進み、作業用具１８が右支持バー４７２の周りをほぼ矢印５２６と５２８との方向に回転しないようにする。
作業用具カップラー２９０を作業用具１８からはずすために、作業用具カップラー２９０の左係合ピン４８８と右係合ピン４８７は作業用具１８から係合が解除されなければならない。詳細には、左半分カップラーシリンダ４７９は左係合ピン４８８を、図２３に図示するような第２のピン位置から、図２４に図示するような左係合ピン４８８が左第１カップラーアパーチュア５２０から離れる第１のピン位置に、ほぼ矢印４７８の方向に動かす。同様に、右半分カップラーシリンダ４８１は、右係合ピン４８７を、図２１に図示するように第２のピン位置から右係合ピン４８７が右第１カップラーアパーチュア５１６（図示せず）から離れる第１のピン位置に動かす。さらに、左支持バー４７４は、左フック部分５１８かと接触しないように動き、右支持バー４７２が図２４に図示すように左フック部分５１４と接触しないように動く。
【００７０】
図２１と２２を参照すると、狭いボックス式のリフトアーム２０の使用に関連した作業用具カップラー２９０の利点が図示されている。図２１は、図１に図示した作業機械１０のキャブ組立体１２に配置されたシーと５３０に着座したオペレータの視界を図示している。着座位置からオペレータは作業用具１８が作業用具カップラー２９０に結合されていることを確認できる。詳細には、オペレータは、右ヒンジプレート５１０の右フック部分５１４が作業用具カップラー２９０の右支持バー４７２に引っかけられて係合されたことを確認できる。更に、オペレータは、作業用具１８の右ヒンジプレート５１０を通って延びる右係合ピン４８７の一端部分を矢印４７６の方向に見ることができる。さらに、オペレータは、左ヒンジプレート５１２の左フック部分５１８が作業用具カップラー２９０の左支持バー４７４に引っかけられて係合されたことを確認できる。更に、オペレータは、作業用具１８の左ヒンジプレート５１２を通って延びる左係合ピン４８８の一端部分を矢印４７６の方向に見ることができる。
【００７１】
図２２は、例示的従来の連結式ローダのキャブ組立体に配置されたシートに着座したオペレータの視界を図示する。リフトアームは、一般的に、作業機械の前部に対するオペレータの視界の相当部分を遮るようになっている支持部とともに、右スラブアーム５４０と左スラブアームから構成される。作業用具カップラーの右支持バーを引っかけて係合する右ヒンジプレートの右フック部分に関するオペレータの視界が５３２のほぼ全領域においてリンケージの一部により妨げられていることに留意する。さらに、作業用具の右ヒンジプレートを通って延びる右係合ピンの端部に関するオペレータの視界は、５３３のほとんどの領域において、リンケージの一部により妨げられる。同様に、作業用具カップラーの右支持バーを引っかけて係合する左ヒンジプレートの左フック部分に関するオペレータの視界が５３４のほぼ全領域においてリンケージの一部により妨げられていることに留意する。さらに、作業用具の左ヒンジプレートを通って延びる左係合ピンの端部に関するオペレータの視界は、５３５のほとんどの領域において、リンケージの一部により妨げられる。
【００７２】
作業機械の伸長したリフトアーム
図１６から図２０までを参照すると、リフトアーム組立体２０の２つの異なる伸長した構造が図示されている。図１６、図１８及び図２０に図示されたリフトアームの第１の伸長した構造は、本発明の例示的リフトアーム組立体２０である。あるいは、図１７及び図１９に図示したリフトアーム組立体２０’の第２の伸長した構造は、図１２に図示したリフトアーム２１４に類似しているが、長さが伸長されている。リフトアーム組立体２０の第２の伸長した構造はリフトアーム組立体２０の第１の伸長した構造の利点を証明するために示されている。
【００７３】
図１６から図２０までのそれぞれは、リフトアーム組立体２０の左側面図を表している。リフトアーム組立体２０は左側から見られたとき共通の場所を共有するいくつかの成分を有する。例えば、左側フレームピンボア１３８が、図１６から図２０までに示すように左側から見たときに、右フレームピンボア１９２（図８参照）と同一場所に配置される。従って、説明を明白にするために、左側面から直接見える成分のみについて説明する。作業機械１０の右側部から見た成分が作業機械１０の左側から見た成分とほぼ同一であることに留意しなければならない。
左フレームピンボア１３８は、中心線としてフレームピン軸４００を有する。フレームピン軸４００は、リフトアーム組立体２０がフレームに対し回転するような軸であることに留意しなければならない。詳細には、フレームピン２６０（図１３参照）が上述したように、左フレームピンボア１３８と右フレームピンボア１９２とをフレーム１６のピンボア２８、４２、３４にピボット運動可能に結合し、このためにリフトアーム組立体２０が矢印４１０と４１２の方向にフレーム１６に対し回転できるようになる。
【００７４】
同様に、左シリンダピンボア１８６が中心線としてシリンダピン軸線４０２を有する。シリンダピン軸線４０２は、リフトアーム組立体２０に結合されると、このまわりに左リフトシリンダ２５０が回転するような軸線である。詳細には、リフトシリンダ２５０が伸ばされると、リフトアーム組立体２０が図１６、１７に図示するように上側位置に付勢される。リフトアーム組立体２０は、ピン３１２により左リフトシリンダ２５０のリフトアーム端部２５４にピボット運動可能に結合される。リフトアーム組立体２０が上側位置に動くと、左リフトシリンダ２５０のリフトアーム端部２５４は、リフトシリンダ２５０の向きがリフトアーム組立体２０にたいし変わるにつれ、シリンダピン軸４０２の周りを矢印４１２の方向に回転する。同様に、リフトシリンダ２５０が引き込まれると、左リフトシリンダ２５０のリフトアーム端部２５４は、リフトシリンダ２５０の向きがリフトアーム組立体２０にたいし変わるにつれ、シリンダピン軸４０２の周りを矢印４１０の方向に回転する。
【００７５】
第１のライン４０４は、フレームピン軸線４００（フレームピンボア１３８により形成された）とシリンダピン軸線４０２（左シリンダピンボア１８６）により形成された）とを接続するラインである。
左作業用具ピンボア１４２は、中心線として用具ピンボア軸線４０８を有する。作業用具１８は図２３及び２４に図示するように用具ピン５０１によってピンボア１４２においてリフトアーム組立体２０に取り付けられていることに留意しなければならない。作業用具１８は、さらにこれが矢印４１０と４１２の方向に動くとき、用具ピンボア軸線４０８の周りを回転することに留意しなければならない。
【００７６】
第２のライン４１６は、左用具ピンボア１４２と左フレームピンボア１３８により形成されている。第２のライン４１６は、左フレームピンボア１３８により形成されたフレームピン軸線４００と、左用具ピンボア１４２により形成された用具ピンボア軸線４０８を接続する。第２のライン４１６は第１のライン４０４上にあることに留意しなければならない。第１のライン４０４と第２のライン４１６はリフトアーム組立体２０のリフト補角４１８を形成することにも留意しなければならない。
リフトアーム組立体２０の第１の伸長構造は、約９度のリフト補角４１８を有することに留意しなければならない。リフトアーム組立体２０'の第２の伸長構造は、約２度のリフト補角４１８を有する。
【００７７】
以下の記載は、本発明の特徴を組み入れるリフトアーム組立体２０の第１の伸長した構造に関する。
図２０を参照すると、平面４２０は第１のライン４０４に対し垂直であり、シリンダ軸線４０２において、第１のライン４０４と交差する。平面４２０は、リフトアーム組立体２０を、図２０に図示するように、平面４２０に対し左側のフレーム側セグメント４２２と、平面４２０に対し右側の用具セグメント４２４に分割する。
【００７８】
左フレームピンボア１３８はリフトアーム組立体２０のフレーム側セグメント４２２内にあり、左用具ピンボア１４２はリフトアーム組立体２０の用具側セグメント４２４内にある。さらに、リフトアーム組立体２０のフレーム側セグメント４２２は左フレームピンボア１３８においてフレーム１６にピボット運動可能に結合されており、リフトアーム組立体２０の用具側セグメント４２４は左用具ピンボア４０８において作業用具１８にピボット運動可能に結合されていることを理解しなければならない。
平面４２０が左シリンダピンボア１８６を２つの等しいセグメントに分け、シリンダピンボアの１８６の第１の半分がリフトアーム組立体２０のフレーム側セグメント４２２内にあり、シリンダピンボア１８６の第２の半分がリフトアーム組立体２０の用具側セグメント４２４内にある。
【００７９】
第１のライン４０４が第１の線分４２８を有する。詳細には、ポイント４２６は、第１のライン４０４がリフトアーム組立体２０の用具側セグメント４２２の外周と交差するところに存在する。さらに、ポイント４２７が左シリンダピンボア２８６の遠い方の側部上にあり、第１のライン４０４が左シリンダピンボア１８６と交差する。第１の線分４２８は、ポイント４２７とポイント４２６との間にある第１ライン４０４の一部として形成される。更に、第１の線分４２８はリフトアーム組立体２０の用具側セグメント２０の用具側セグメントと完全に一致する。ここで、本明細書において使用する「完全に一致する」とは、全線分が図２０に図示するように側面図に表したようなリフトアーム組立体２０の外周内にある場合に、リフトアーム組立体と全く一致することを意味する。
【００８０】
第１のラインは第２の線分４３６を有する。詳細には、点４３２は、左シリンダピンボア１８６の近い方にあり、第１のライン４０４が左シリンダピンボア１８６と交差している。さらに、点４３４は、左フレームピンボア１３８の遠い方にあり、左フレームピンボア１３８と交差している。第２の線分４３６は、点４３２と４３４の間にある第１のライン４０４の一部として形成される。さらに第２の線分４３６は、リフトアーム組立体２０のフレーム側セグメント４２２と完全に一致する。
第１のライン４０４は、さらに中に第３の線分４３８が形成されている。詳細には、第３の線分４３８は、リフトアーム組立体２０の用具側セグメント４２４から離れた方向に延びる点４２６を超えた第１のライン４０４の一部として形成される。第３の線分４３８はリフトアーム組立体２０とは完全に一致しているわけではない。詳細には、第３の線分４３８は、リフトアーム組立体２０の用具側セグメント４２４またはフレーム側セグメント４２２と完全に一致しているわけではない。第３の線分４３６は、図２０に図示するように、リフト組立体２０の用具側セグメント４２４の外周の下側エッジの下側にあることに留意しなければならない。
【００８１】
第２の線４１６は、第４の線分４４０を中に有する。詳細には、点４４２は、左フレームボア１３８の遠い側にあり、第２のライン４１６が左フレームピンボア１３８と交差している。さらに、点４４４は、左用具ピンボア１４２の近い方にあり、第２のライン４１６が左用具ピンボア１４２と交差している。第４の線分４４０は、点４４２と４４４の間にある第２のライン４０４の一部として形成される。さらに第２の線分４４０は、リフトアーム組立体２０と完全に一致している。
図１６から図１９までを参照すると、水平線４０６は、地面４４６と平行なピンボア軸線４００から延びている。第１のライン４０４と水平線４０６は、フレーム組立体１６に対するリフトアーム組立体２０の角度４１４を形成する。図１６と１７に図示するようなリフト角４１４は作業機械１０の最大リフト角に相当する。図１８と１９に図示したリフト角４１４は、ライン４１６を地面４４６に平行に配置し、水平線４０６に一致する。
【００８２】
フレーム１６、リフトアーム組立体２０およびリフトシリンダ２５０の所定の構造に関し、図１６および図１７に図示するように、リフト角４１４の最大角がある。作業機械１０のリフト角４１４の最大値は約４４度である。リフト角４１４のこの最大角、補角４１８、およびリフトアーム組立体２０のこの最大角は、作業機械１０の２つの作動高さを決定する。最大リフト高さ４５４は、作業機械１０が、第１に伸長されたリフトアーム組立体２０の構造に関する用具ピン軸線４０８を持ち上げることのできる最大高さである。最高リフト高さ４５５は、作業機械１０が、第２に伸長されたリフトアーム組立体２０’の構造に関する用具ピン軸線４０８を持ち上げることのできる最大高さである。
【００８３】
最高投棄高さ４５０は、リフトアーム組立体２０が伸長した状態にある第１の構造で作業機械１０の作業用具１８から積載物が投棄されるときの最高高さである。最高投棄高さ４５１は、リフトアーム組立体２０’が伸長した状態にある第２の構造で作業機械１０の作業用具１８から積載物が投棄されるときの最高高さである。
パレット等を移動させるの使用されるフォークのようないくつかの作業用具に関し、最高リフト高さ４５４，４５５は、最高投棄高さ４５０，４５１よりも作業機械１０の作動能力をより有効に測ることがきることに留意しなければならない。あるいは、嵩のある物体を牽引したり持ち上げるのに使用されるバケットのような他の作業用具に関し、最高投棄高さ４５０，４５１は、最高投棄高さ４５４，４５５よりも作業機械１０の作動能力をより有効に測ることがきることに留意しなければならない。
【００８４】
図１８及び図１９は、アーム双方が同一の安定性を有することを示している。安定性は、作業機械１０が横倒しになる可能性を予測できる。作業機械１０が地面４４６から積載物を図１６及び図１７に図示するように上昇位置に持ち上げると、リフトアーム組立体２０は、最高に不安定な点を通過しなければならない。最高不安定点は、物体のために発生したモーメントにより、作業機械１０が最も横倒しする可能性のある点である。最高不安定点において、リフトアーム組立体２０により運ばれる物体がフロントホイール４３０周りに最大のモーメントを作り出す。
フロントホイール４３０の周りの最高モーメント点は、用具ピン軸線４０８が図１８と図１９に図示するように、フロントホイール４３０のアクスル４３５の右側までの最大距離４３３にあるときに発生する。最高距離４３３は、リフト角４１４と補角４１８がゼロ度に等しいとき、例えば、第２のラインが水平線４０６と同一線であり、第２のライン４１６が地面４４６に平行であるときに発生する。
【００８５】
最大モーメントを減少させて、作業機械１０の安定性を上昇させるためのいくつかの方法がある。詳細には、作業用具１８により支持されるべき負荷の重量を減少させることである。作業用具１８により支持されるべき負荷の重量を減少させることは、より多くの物体が所定の作業中に支持されなければならないときに作業機械１０の効率を制限することになる。あるいは、カウンタウェイト(図示せず)をリヤエンドフレーム１３の後部に取り付けて、物体を持ち上げることにより発生するモーメントに反応するホイール４３０のアクスル４３５のまわりのモーメントを作り出すようにする。しかし、カウンタウェイトは、作業機械１０を動かすのにより動力を必要とするきわめて顕著な不利益な点を有する。さらに、リフトアーム組立体２０の長さを小さくできる。残念なことに、リフトアーム組立体２０の長さを減少させることも、最高リフト高さ４５４と最高投棄高さ４５１も減少させることになる。最大モーメントを減少させ、作業機械１０の安定性を上昇させることは、伸長されたリフトアームに適用されるときに欠点を有することになる。
【００８６】
図１６及び図１８に図示するようにリフトアーム組立体２０が伸ばされた状態にある第１の構造を、図１７及び図１９に図示するようにリフトアーム組立体が伸ばされた状態にある第２の構造と比較すると、双方の構造ともが同一の最高安定点を有している。なぜならば、距離４３３が２つの構造(図１８と１９参照)とほぼ同一であり、このために、リフトアームがゼロ度のリフト角４１４を通って動くときに、ホイール４３０のアクスル４３５の周りで同一の最高モーメントが発生するからである。しかし、リフトアームの双方ともが同一の最高、不安定点を有するように構成されていても、図１６に図示された第１の構造が伸ばされた状態での最高リフト高さが、図１７に図示する第２の構造が伸ばされた状態での最高リフト高さよりも大きい。同様に、図１６に図示された伸長された構造の最高の投棄高さ４５０が図１７に図示された伸長された構造の最高投棄高さ４５１よりも大きい。このために、リフトアーム組立体２０(リフト補角４１８が約９度の場合)の伸長された状態は、リフトアーム組立体２０’の伸長された状態(リフト補角４１８が約２度)よりも優れている。なぜならば、第１の構造は、リフトアーム組立体２０’の第２の構造に見られるような不安定状態と実質的に同一の程度を有しながら、より大きいリフト高さ４５４を作業機械１０に与えるからである。
【００８７】
さらに、リフトアーム組立体２０の第１の構造の代替的な構造（図示せず）は、この第１の構造の最大リフト高さ４５４が第２の構造の最大リフト高さ４５５と同じであるように構成することができる。このような場合、この第１の構造の伸長時の最大投棄高さ４５０は第２の構造の伸長時の最大投機高さ４５１と実質的に同一である。しかし、このような構造では、この第１の構造の最高不安定度の大きさは、より小さいものになる。なぜならば、第１の構造の最大距離４３３が、リフトアーム組立体２０’の構造の伸長時の最高距離４３３よりも小さいからである。従って、リフトアーム組立体２０の伸長された状態（リフト補角４１８が約９度）が、リフトアーム組立体２０'の伸長された状態（リフト補角４１８が約２度）よりも優れている。なぜならば、前者は、後者よりも小さい不安程度を有しながら、後者の最高リフト高さ４５５に等しい最高リフト高さ４５４を作業機械１０に与えるからである。
【００８８】
図１６、図１８，図２０に示すリフトアーム組立体２０における第１の構造のほぼ‘S'字形状は、第１の線分２４８、第２の線分４３６、第３の線分４３８、第４の線分４４０の制限のもとで、約９度のリフト補角４１８を達成できるので有効である。S字形状は、別のリフトアーム組立体２１４を備えたいくつかの共通の部品を保持する設計においても、９度のリフト補角をもたらすことができる。詳細には、リフトアーム組立体２０のフレームピンボア１３８は図１２に図示した他のリフトアーム組立体２１４のフレームピンボア１３８に対し、大きさ、形状、及び向きにおいてほぼ同一である。更に、リフトアーム組立体２０の用具ピンボア１４２は、別のリフトアーム組立体２１４の用具ピンボア１４２に対し、大きさ、形状、及び向きにおいて実質的に同一である。従って、S字形状は、高められた最高リフト高さ４５４と高められた最高投棄高さ４５０という作動上の利点に加えて、いくつかの共通部品を図１２に図示した別のリフトアーム組立体２１４と共有するという経済的利点を有する。
【００８９】
作業機械１０の作動は、一般的に（ｉ）地面または積載物から、積載物（図示せず）の掘削、（ｉｉ）近くのトラック（図示せず）に積載物を投棄する、あるいは離れた場所にこれを動かす、ということを含む。リフトアーム組立体２０と作業用具１８は、図１に図示したより低い位置に配置される。次いで、作業用具１８に、作業機械１０の動作力で、掘削される積載物を作業要具１８に押し込むことにより積載される。次いで、作業用具１８は、図１４に図示したティルトシリンダ２７０を引き込ませることにより矢印３７９によって示された方向に、作業機械１０の方向に回転して戻される。リフトアーム組立体２０、及び作業用具１８が図１５に図示したリフトシリンダ２５０と３２８の伸長により持ち上げられる。作業用具１８が作業機械１０から離れて、図１６に図示したティルトシリンダ２７０の伸長によって矢印３８１により図示された方向に、回転されて、適当な場所で作業用具１８に含まれている積載物を投棄するようになっている。
作業機械１８に含まれた積載物が近くのトラックに投棄される場合には、バケットがトラックの側壁の高さ以上の高さに持ち上げられる。次いで、作業用具１８がトラックの側壁を超えて延びて、これのベッドを超えて延びるまで、作業機械１０がトラックの方向に駆動される。ティルトシリンダ２７０は、図１６に図示するように伸ばされて、作業用具１８から積載物をトラックのベッドに投棄するように、矢印４１２により示された方向に、作業機械１０から離れて作業機械１８を回転させる。
【００９０】
上述に記載の作動中のフレーム１６、リフトアーム組立体２０、リンケージ構造２２にかかる力は、作業機械１０が積載された積載物に入るのに駆動される力、掘削する積載物の種類、及び作業用具１８から持ち上げられ、投棄される積載物の重量によって、限界的に過酷なものであることが知られている。キャブ組立体１２内にいるオペレータが作業領域を比較的遮られない状態で、最大の積載物に適応できるために、作業機械１０の上述の成分が大きさと質量を維持することは裂けられないことである。他の有効な前述の記載の中でも、フレーム１６、リフトアーム組立体２０、リンケージ組立体２２、及びカップラー２９０が協働して掘削に関する所望の強度、作業領域のオペレータの視界とともに重要な機械成分を提供する。
【００９１】
本発明を、図面、及び前述の記載において詳細に図示し説明したが、このような図示及び記載は、例示的なものにすぎず、特徴を制限するものではなく、好ましい実施例のみを、図示し記載し、本発明の精神の範囲内にある全変更と修正が保護されるものであることに留意しなければならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の特徴を組み入れる作業機械の斜視図である。
【図２】  図１に図示した作業機械のフレームの斜視図である。
【図３】  図２のフレームの前側面図である。
【図４】  図２のフレームの右側面図である。
【図５】  図２のフレームの左側面図である。
【図６】  図２のフレームの後側面図である。
【図７】  図１の作業機械のリフトアーム組立体とリンケージ組立体の一部の斜視図である。
【図８】  図１の作業機械のリフトアーム組立体とリンケージ組立体の一部の別の斜視図である。
【図９】  矢印の方向から見た、図７の線９-９に沿って切断されたリフトアーム組立体の左基部伸長部の拡大断面図である。
【図１０】図１の作業機械のリフトアーム組立体を製造するための手順を表すフローチャートの図である。
【図１１】図７の基部リフトアームセグメントと、この基部リフトアーム組立体に固定できる１つの先端リフトアームセグメントの斜視図である（先端リフトアームセグメント１３０が図７の基部リフトアームセグメント１２８に組み立てられ、先端リフトアームセグメント２１８が図１２において基部リフトアームセグメント１２８に組み立てられている）。
【図１２】図１の作業機械に用いることのできる別のリフトアーム組立体の斜視図である。
【図１３】図１の作業機械の、フレーム、リフトアーム組立体、リンケージ組立体、及び作業用具の斜視図である（リフトアーム組立体が部分的に上昇した位置に図示されており、作業用具が、説明を明白にするために破断されて図示されている）。
【図１４】リフトアーム組立体が下降位置にある状態で、フレーム、リフトアーム組立体、リンケージ組立体、カップラー、作業機械の作業用具の概略側面図である。
【図１５】リフトアーム組立体が上昇位置にあることを示す、図１４に類似した図である。
【図１６】作業用具とカップラーが投棄位置にあることを表す図１５に類似した図である。（ホイールが記載を明白にするため図示されている）
【図１７】リフトアーム組立体の第２の構造を表す図１６に類似した図である。
【図１８】リフトアーム組立体が最高不安定点にあるときを表す、図１６に類似した図である。
【図１９】リフトアーム組立体の第２の構造が最高不安定点に配置されたときの図１７に類似した図である。
【図２０】図７のリフトアーム組立体の側面図である。
【図２１】オペレータがキャブ組立体の中にいるときに見られる図１の作業機械の前側部分の図である。
【図２２】オペレータがキャブ組立体の中にいるときの、従来の作業機械の前側部分の図である。
【図２３】図１の作業機械の作業用具カップラーと作業用具の斜視図である。
【図２４】図２３の作業用具カップラーと作業用具の拡大図である。
【符号】
１０  作業機械
１１  後部分
１２  キャブ組立体
１３  リヤエンドフレーム
１５  前部分
１６  フロントエンドフレーム
１８  作業用具
２０  リフトアーム組立体
２２  リンケージ組立体
２６、３２  側壁部分
１２８、１３０  リフトアームセグメント
１７４  左基部伸長部
１７６  右基部伸長部
１７８  左先端伸長部
１８０  左先端伸長部
２５０、３２８  リフトシリンダ
２５６  リヤティルトリンク
２７０  ティルトシリンダ
２９０  作業用具カップラー
３２８  リフトシリンダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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