(57)【要約】【課題】バケット角の変化が少なく、バケットを最高位置にリフトさせてもほぼ水平を保つとともに、バケットおよびフォークのいずれの装着時も積込用の車両と干渉しずらい作業機械を提供すること。【解決手段】作業機械は、ベルクランク１１のブーム１０との枢軸位置Ｙ及び連結リンク１３との枢軸位置Ｘを結ぶ第１線分Ｌ１と、前記枢軸位置Ｙ及びチルトシリンダとの枢軸位置Ｗを結ぶ第２線分Ｌ２とのなす角度θが、バケット２０側で２０６．５（deg）以下で、第２線分Ｌ２と、前記枢軸位置Ｗ及びチルトシリンダの構造体に対する枢軸位置Ｚを結ぶ線分Ｌ３とのなす角度αが、フォーク取付時に７２．３（deg）以下であり、フォークのブーム１０との枢軸位置を地上面から略１．５ｍの高さとしたときに、ベルクランク１１の下端がフォークの下端より上側に位置する。【選択図】 図３
2007186929.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が作業機（２）を支持する構造体（１６Ａ）に取り付けられたブーム（１０）と、
前記ブーム（１０）の他端に交換自在に取り付けられたバケット（２０）またはフォーク（３０）と、
前記ブーム（１０）の長手方向の途中に取り付けられたベルクランク（１１）と、
一端が前記構造体（１６Ａ）に枢軸され、他端が前記ベルクランク（１１）の一方の端部に取り付けられたチルトシリンダ（１２）と、
前記ベルクランク（１１）の他方の端部および前記バケット（２０）または前記フォーク（３０）を連結する連結リンク（１３）とを備え、
前記ブーム（１０）の他端に前記バケット（２０）または前記フォーク（３０）を取り付けて地上水平位置（Ｅ）とし、前記バケット（２０）の下面（２１）または前記フォーク（３０）の下面（３１）を地上面に置いたときに、
前記チルトシリンダ（１２）は、前記ベルクランク（１１）の上端部分に取り付けられており、
前記連結リンク（１３）は、前記ベルクランク（１１）の下端部分に連結されており、
前記ベルクランク（１１）における、前記ブーム（１０）との枢軸位置（Ｙ）および前記連結リンク（１３）との枢軸位置（Ｘ）を結ぶ第１線分（Ｌ１）と、
前記ベルクランク（１１）における、前記ブーム（１０）との枢軸位置（Ｙ）および前記チルトシリンダ（１２）との枢軸位置（Ｗ）を結ぶ第２線分（Ｌ２）とのなす角度θが、バケット（２０）側で、
０（deg）＜θ≦２０６．５（deg）であり、
前記第２線分（Ｌ２）と、前記ベルクランク（１１）における前記チルトシリンダ（１２）との枢軸位置（Ｗ）および前記チルトシリンダ（１２）の前記構造体（１６Ａ）に対する枢軸位置（Ｚ）を結ぶ線分（Ｌ３）とのなす角度αが、前記フォーク（３０）の取り付け時に、
α≦７３．２（deg）であり、
前記ブーム（１０）の他端に前記フォーク（３０）を取り付けて、前記フォーク（３０）における前記ブーム（１０）との枢軸位置（Ｕ）を地上面から略１．５ｍの高さとしたときに、前記ベルクランク（１１）の下端が前記フォーク（３０）の下端よりも上側に位置する
ことを特徴とする作業機械。
【請求項２】
請求項１に記載の作業機械（１）において、
前記バケット（２０）を最高位置（Ｔ）としたときに、水平面（Ｈ）に対する前記バケット（２０）の下面（２１）先端の下がり角度ωが、
ω≦１０（deg)
であることを特徴とする作業機械。
【請求項３】
請求項１に記載の作業機械（１）において、
前記チルトシリンダ（１２）の前記構造体（１６Ａ）に対する枢軸位置（Ｚ）および前記ブーム（１０）の前記構造体（１６Ａ）に対する枢軸位置（Ｓ）を結ぶ線分（Ｌ４）は、水平面（Ｈ）に対しバケット（２０）側で下向きに傾斜する
ことを特徴とする作業機械。
【請求項４】
請求項１に記載の作業機械（１）において、
前記フォーク（３０）を地上水平位置（Ｅ）とし、前記フォーク（３０）の下面（３１）を地上面に置いた状態から前記フォーク（３０）をフルチルトさせたときに、前記ベルクランク（１１）全体が、前記フォーク（３０）の背面（３２）からの上方向の延長線よりも前記構造体（１６Ａ）側に位置する
ことを特徴とする作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、作業機械としてホイルローダが知られている。ホイルローダでは、車体に枢軸されたブームの先端にバケット等のアタッチメントが設けられ、当該ブームがブームシリンダによって上下動可能に設けられ、バケットがいわゆるＺバーリンクを介して駆動される。
Ｚバーリンクは、図１５に示すように、ブーム１０の略中央に回動可能に枢軸されたベルクランク１１と、ベルクランク１１の上端側および図示しない車体間を連結するチルトシリンダ（一点鎖線参照）と、ベルクランク１１の下端側およびバケット２０の背部を連結する連結リンク１３とで構成されている。
【０００３】
なお、図１５では、図面が複雑になるのを避けるためにブームシリンダおよびチルトシリンダの図示を省略してある。また、チルトシリンダの車体の構造体との枢軸位置（ピボット位置）Ｚは、図面ではブーム１０上に描かれているが、実際には図示しない車体に存在し、ブーム１０上に存在する訳ではない。そして、図１５においては、バケット２０の地上位置、中間位置、および最も上方の最高位置での状態が示されている。
【０００４】
このような構成のホイルローダでは、バケット２０を地上位置近辺にして掘削作業を行い、中間位置あるいはトップ位置からダンプさせてトラックへの積込作業を行う。その際の作業には、ダンプトラック等に積み込んだ土砂の上部を平らに均す、いわゆる荷切りと呼ばれるものがあり、主にブームシリンダの操作によりバケット２０の高さを調整するのであるが、この際にバケット２０の下面２１の角度が水平となっていないと、荷切り作業が効率的に行えない。
また、土砂をダンプトラック等に積み込んだ後すぐに掘削作業に移れるよう、オペレータの手動操作なしにチルトシリンダを動作させて、バケット２０の角度を地上位置における水平状態へと移動させるオートレベラと呼ばれる機能があるが、最高位置においてバケット２０の下面２１がその先端を下げる方向に大きく傾斜していると、ホイルローダの後退時にバケット２０がダンプトラック等の荷台にあたり、ホイルローダが後退できなくなってしまう。
【０００５】
さらに同様に、最高位置においてバケット２０の下面２１先端が下側に傾斜していると、ホイルローダの後退時に、バケット２０内に残った土砂等が地上に落ちて、作業上の問題を生じさせるおそれがある。
これらのことから、チルトシリンダを操作せずにバケット２０を地上水平位置から最高位置までリフトした時のバケット２０の下面２１の角度は、出来る限り水平であるのが望ましい。
【０００６】
そこで、この点を考慮し、アタッチメントの角度特性を改善したものとして、バケット２０を地上面に置いた状態で、ベルクランク１１をアタッチメント側に傾斜させるか、または全く傾斜させないようにしたホイルローダも知られている（例えば、特許文献１）。
その他、Ｚバーリンクにフォークを組み合わせたホイルローダも知られている（例えば、特許文献２）。
【０００７】
【特許文献１】ＷＯ２００５−０１２６５３号国際公開公報
【特許文献２】特開昭６３−２２４９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載のホイルローダは、フォーク装着時の通常の積込高さ、すなわちフォークのブームとの枢軸位置が地上面から略１．５ｍの高さにおいて、ベルクランクの下端がフォークの下面の下端よりも下側に位置するため、積荷の積込作業時に積込用の車両と干渉するという問題がある。
また、特許文献２に記載のホイルローダは、フォークの代わりにバケットを装着し、バケットを最高位置までリフトさせると、水平面に対するバケットの下面先端の下がり角度が大きくなってしまうため、バケット内の土砂をダンプトラック等の荷台に積み込もうとしても、ブームの上昇に伴ってバケットが意図に反してダンプしてしまい、意図した高さでのダンプ積込作業ができないという問題がある。
【０００９】
本発明の主な目的は、バケット角の変化が少なく、かつバケットを最高位置にリフトさせてもほぼ水平を保つとともに、バケットおよびフォークいずれの装着時にもダンプトラック等の積込用の車両と干渉しずらい作業機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に係る作業機械は、一端が作業機を支持する構造体に取り付けられたブームと、前記ブームの他端に交換自在に取り付けられたバケットまたはフォークと、前記ブームの長手方向の途中に取り付けられたベルクランクと、一端が前記構造体に枢軸され、他端が前記ベルクランクの一方の端部に取り付けられたチルトシリンダと、前記ベルクランクの他方の端部および前記バケットまたは前記フォークを連結する連結リンクとを備え、前記ブームの他端に前記バケットまたは前記フォークを取り付けて地上水平位置とし、前記バケットの下面または前記フォークの下面を地上面に置いたときに、前記チルトシリンダは、前記ベルクランクの上端部分に取り付けられ、前記連結リンクは、前記ベルクランクの下端部分に連結され、前記ベルクランクにおける、前記ブームとの枢軸位置および前記連結リンクとの枢軸位置を結ぶ第１線分と、前記ベルクランクにおける、前記ブームとの枢軸位置および前記チルトシリンダとの枢軸位置を結ぶ第２線分とのなす角度θが、バケット側で、０（deg）＜θ≦２０６．５（deg）であり、前記第２線分と、前記ベルクランクにおける前記チルトシリンダとの枢軸位置および前記チルトシリンダの前記構造体に対する枢軸位置を結ぶ線分とのなす角度αが、前記フォークの取り付け時に、α≦７３．２（deg）であり、前記ブームの他端に前記フォークを取り付けて、前記フォークにおける前記ブームとの枢軸位置を地上面から略１．５ｍの高さとしたときに、前記ベルクランクの下端が前記フォークの下端よりも上側に位置することを特徴とする。
【００１１】
ここで、最高位置における許容される下がり角度は、積み込まれた土砂とバケットの内側底面との間の最大静止摩擦係数μと、作業機械の作業機を動作した時に、バケットに作用する加速度Ｇに基づいて定められる。
【００１２】
本発明の請求項２に係る作業機械は、請求項１に記載の作業機械において、前記バケットを最高位置としたときに、水平面に対する前記バケットの下面先端の下がり角度ωが、ω≦１０（deg)であることを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項３に係る作業機械は、請求項１に記載の作業機械において、前記チルトシリンダの前記構造体に対する枢軸位置および前記ブームの前記構造体に対する枢軸位置を結ぶ線分は、水平面に対しバケット側で下向きに傾斜することを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項４に係る作業機械は、請求項１に記載の作業機械において、前記フォークを地上水平位置とし、前記フォークの下面を地上面に置いた状態から前記フォークをフルチルトさせたときに、前記ベルクランク全体が、前記フォークの背面からの上方向の延長線よりも前記構造体側に位置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、ベルクランクの第１線分および第２線分のバケット側でなす角度θを２０６．５（deg）以下とし、ベルクランクの第２線分およびチルトシリンダの中心線の角度αを７３．２（deg）以下とすることにより、最高位置でのバケットの下面先端の下がり角度ωを１０（deg）以下とすることができるため、バケットをチルトしなくても、積み込んだ土砂がバケットから脱落することがなく、バケットおよびフォーク双方を使用できる作業機械とすることができる。
また、フォークを装着した状態で、フォークにおけるブームとの枢軸位置を地上面から略１．５ｍの高さとしたときに、ベルクランクの下端がフォークの下端よりも上側に位置するため、作業時にダンプトラック等の積込用の車両と干渉せず、積込作業が効率的に行える。
【００１６】
請求項２の発明によれば、バケットを最高位置としたときに、水平面に対するバケットの下面先端の下がり角度が１０（deg）以下であるため、バケットを最高位置にチルトしても、積み込んだ土砂がバケットから脱落することがない。
【００１７】
請求項３の発明によれば、チルトシリンダの構造体との枢軸位置がブームの構造体との枢軸位置よりも前方下側に設定されて、チルトシリンダの構造体との枢軸位置がベルクランクのチルトシリンダとの枢軸位置Ｗの軌跡の中心となるため、ブームの上昇に対するバケットの角度変化が小さくなり、かつバケットを最高位置にリフトさせてもほぼ水平を保つことができる。
【００１８】
請求項４の発明によれば、フォークを地上水平位置とし、その下面を地上面に置いた状態からフォークをフルチルトさせたときに、ベルクランク全体が、フォークの背面よりもブーム側に位置するため、地上水平位置でフルチルトしてもフォークの積荷がベルクランクと干渉せず、積荷の破損や落下を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明の実施の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ルローダ（作業機械）１の全体を示す側面図、図２は、ホイルローダ１の作業機２を示す外観斜視図である。ここで、作業機２とは、図２から構造体１６Ａを除いた部分をいう。なお、各図において、背景技術で説明した構成部材については同一符号を付してある。
ホイルローダ１は、前後のタイヤ１４，１５で自走可能な車体１６を有しているとともに、車体１６の前方（図中の左側）にバケット２０を含む作業機２を支持する構造体１６Ａと、バケット２０駆動用のブーム１０およびＺバーリンク式のリンク機構とを備えている。
【００２０】
ブーム１０は、基端が構造体１６Ａに枢軸されてブームシリンダ１７で駆動され、ブーム１０の先端には前記バケット２０が枢軸されている。Ｚバーリンク式のリンク機構は、ブーム１０の長手方向の途中に枢軸されたベルクランク１１と、ベルクランク１１の上端側（バケット２０が地上位置にあるときの上端側）を駆動するチルトシリンダ１２と、ベルクランク１１の下端側およびバケット２０を連結する連結リンク１３とで構成され、チルトシリンダ１２がベルクランク１１および構造体１６Ａを連結するように取り付けられている。
【００２１】
この際、チルトシリンダ１２の基端側は構造体１６Ａに枢軸されており、チルトシリンダ１２の構造体１６Ａとの枢軸位置Ｚは、ブーム１０を上昇させた際、バケット２０のアタッチメント角度が地上位置から最高位置の間でずれない位置に設定されている。具体的には、前記枢軸位置Ｚが、ベルクランク１１のチルトシリンダ１２との枢軸位置Ｗの軌跡中心に位置するよう、ブーム１０の構造体１６Ａとの枢軸位置Ｓの前方下側に設定されている。これにより、地上位置で水平状態あるいはチルト状態のバケット２０の角度特性を向上させている。
【００２２】
一方、このようなホイルローダ１において、ベルクランク１１は、ブーム１０との枢軸位置Ｙおよび連結リンク１３との枢軸位置Ｘを結ぶ第１線分Ｌ１と、チルトシリンダ１２との枢軸位置Ｗおよび枢軸位置Ｙを結ぶ第２線分Ｌ２とのなす角の角度θがバケット２０側で、次の式（１）の範囲に設定されている。
【００２３】
［式１］
０（deg）＜θ≦２０６．５（deg)・・・（１）
【００２４】
また、図１に示されるように、バケット２０を地上水平位置として、または図１では図示しないがフォークを地上水平位置として、バケット２０の下面２１またはフォークの下面を地上面に置いた状態で、チルトシリンダ１２の構造体１６Ａとの枢軸位置Ｚ、および、チルトシリンダ１２先端におけるベルクランク１１のチルトシリンダ１２との枢軸位置Ｗを結ぶ線分Ｌ３と、前述した第２線分Ｌ２とのなす角の鋭角側の角度αは、フォークの取り付け時に、次の式（２）の範囲に設定されている。
【００２５】
［式２］
α≦７３．２（deg）・・・（２）
【００２６】
ここで、ピンと孔とを備えて構成されるリンクは、一般的に、リンクアーム部材間の角度が１５（deg）以下になると摩擦の影響が大きくなり、動作がスムーズでなくなるため、角度αの値も１５（deg）を超えることが望ましい。
【００２７】
さらに、前記枢軸位置Ｚおよび前記枢軸位置Ｓを結ぶ線分Ｌ４は、水平面Ｈに対しバケット２０側で下向きに傾斜し、水平面Ｈとの間で角度βをなしている。なお、本実施形態において、角度βの値は４５（deg）近傍に設定されている。
【００２８】
前述した角度θおよび角度αは、次のように定められている。
まず、図３に示されるように、バケット２０を最高位置Ｔまでリフトしたときに、バケット２０内に積み込まれた土砂が滑り落ちては、ダンプトラック等の荷台に土砂を積み込むことができないので、この点について検討する。
図３において、バケット２０を、チルトシリンダ１２を伸縮させることなくブームシリンダ１７のみにより、地上水平位置Ｅから最高位置Ｔまでリフトさせたときに、バケット２０の下面２１先端の水平面Ｈに対する下がり角度ωがどのようになるかについて検討する。
【００２９】
水平面Ｈに対してバケット２０の下面２１先端の下がり角度ωを変化させたときに、土砂が滑り落ちない条件は、図４に示されるように、下がり角度ωが大きくなるに従って、土砂とバケット２０の内側底面２２（図３参照）との最大静止摩擦係数μが大きくなるグラフＧ１のような関係となり、この関係は、Ｗを荷の質量、ｇを重力加速度、ｂを水平方向加速度とすると、以下の式（３）で表される。
【００３０】
［式３］
Ｗ・ｇ・ｓｉｎω＋Ｗ・ｂ・ｃｏｓω＝（Ｗ・ｇ・ｃｏｓω−Ｗ・ｂ・ｓｉｎω）×μ・・・（３）
【００３１】
ここで、ホイルローダ１を後退させる際の加速度、すなわち、バケット２０に水平後退方向に生じる加速度は、概ね０．０２Ｇ〜０．１Ｇであるが、土砂等をトラックの荷台にダンプした後の後退時には、バケット２０とトラックの荷台との干渉に注意しながら後退するので、０．０２Ｇと考えて差し支えない。従って、図４は、加速度を０．０２Ｇとした場合の下がり角度ωおよび最大静止摩擦係数μの関係を表している。
【００３２】
一方、土砂とバケット２０の内側底面２２との最大静止摩擦係数μは、内側底面２２の塗装や表面の目荒らしによって調整することは可能であるが、永年使用すれば、内側底面２２は摩耗してバケット２０を構成する鋼材の面に近い最大静止摩擦係数μを取ることとなり、通常の最大静止摩擦係数μとしては、土砂等が滑り落ちる危険を避けることを考慮し、０．１を取ると考えられる。
しかし、粘土質等の摩擦係数の大きい土砂の場合、最大静止摩擦係数μは、通常よりも大きな０．２近傍の値を取るものと考えられる。また、土砂をトラックに積み込んで後退する場合には、トラックの荷台とバケット２０との間にある程度の隙間を確保して後退するのが通常であり、さらに、荷切り作業時には、バケット２０の下面２１の角度が厳密に水平でなくとも作業目的を達することができる。
【００３３】
以上のことから、最大静止摩擦係数μが０．２近傍であると考えて図４のグラフを参照すると、バケット２０の下がり角度ωを１０（deg）以下としなければ、バケット２０内に積み込んだ土砂が滑り落ちる可能性が高くなってしまうことが判る。なお、図４において、最大静止摩擦係数μが０．１の場合の下がり角度ωは、４．５（deg）となっている。
【００３４】
次に、フォーク装着時において、地上水平位置Ｅ、中間位置、最高位置Ｔでの水平面Ｈに対するフォークの下面の先端部分の上がり角度ω’が、角度θを変化させてもそれぞれの位置で同一であるように保ちつつ、角度θを変化させたときの、角度θ、角度α、およびバケット２０の下がり角度ωの関係について検討する。これに関し、先ず、検討に用いられるホイルローダ１について、図５〜図１２に基づき説明する。なお、図５〜図１２は作業機２についての模式図であるが、図を見やすくするため、図１〜図３で前述した符号の一部を省略している。
【００３５】
検討には、車両サイズの異なるタイプＡおよびタイプＢの２種類のホイルローダ１が用いられる。タイプＡのホイルローダ１は、角度θが１８８．０（deg）に、フォーク取り付け時の角度αが５８．５（deg）に設定され、タイプＢのホイルローダ１は、角度θが１９１．４（deg）に、フォーク取り付け時の角度αが６１．０（deg）に設定されている。そして、タイプＡおよびタイプＢのホイルローダ１とも、角度βは４５（deg）近傍に設定されている。
【００３６】
このような構成の２種類のホイルローダ１は、ともに以下の特徴を有している。
すなわち、バケット２０の装着時には、図５（タイプＡ）および図９（タイプＢ）に示すように、最高位置Ｔでのバケット２０の下面２１が略水平となるため、土砂等がブーム１０の上昇に伴ってバケット２０から落ちることがなく、意図した高さでの積込作業ができる。
【００３７】
一方、フォーク３０の装着時には、図６（タイプＡ）および図１０（タイプＢ）に示すように、水平面Ｈに対するフォーク３０の下面３１の先端部分の上がり角度ω’は、ブーム１０の上昇に伴って単調増加して下向きに変化することがなく、途中で荷を落とす心配がない。そして、最高位置Ｔでの水平面Ｈに対するフォーク３０の下面３１の上がり角度ω’は１０（deg）以下であり、十分な並行昇降特性を有している。
【００３８】
また、図７（タイプＡ）および図１１（タイプＢ）に示すように、フォーク３０を地上水平位置Ｅ（図６および図１０参照）として、フォーク３０の下面３１を地上面に置いた状態から、チルトシリンダ１２を伸ばしてフルチルトした場合、ベルクランク１１の全体が、フォーク３０の背面３２からの上方向の延長線Ｌ５よりも構造体１６Ａ側に位置する。従って、フォーク３０の装着時にフルチルトしても、フォーク３０に積まれた積荷がベルクランク１１と干渉しない。
さらに、図８（タイプＡ）および図１２（タイプＢ）に示すように、フォーク３０の装着時における通常の積込高さ、すなわちフォーク３０のブーム１０との枢軸位置Ｕが地上面から略１．５ｍの高さにある場合、ベルクランク１１の下端がフォーク３０の下面３１の下端よりも高さｈだけ上側に位置する。従って、積荷の積込作業時に積込用の車両とベルクランク１１の下端側とが干渉しずらい。
【００３９】
前述した検討に当たっては、このような構成のホイルローダ１に対し、角度θを変化させてシミュレーションを行っている。具体的には、フォーク３０装着時において、地上水平位置Ｅ、中間位置、最高位置Ｔでの水平面Ｈに対するフォーク３０の下面３１の先端部分の上がり角度ω’が、角度θを変化させてもそれぞれの位置で同一であるように保ちつつ、角度θを変化させた場合に、チルトシリンダ１２の構造体１６Ａとの枢軸位置Ｚは、ベルクランク１１のチルトシリンダ１２との枢軸位置Ｗの軌跡の中心であって角度θの変化に応じて移動するため、枢軸位置Ｚを角度θの変化に応じて移動させている。また、これに合わせ、角度αの値が変化する。この際の、フォーク３０取り付け時の角度αと、最高位置Ｔにおけるバケット２０の下がり角度ωとの関係は、図１３に示されるグラフＧ２、Ｇ３に表される。
【００４０】
ここで、図１３において、Ｇ２がタイプＡのグラフ、Ｇ３がタイプＢのグラフである。また、図１３における縦軸のバケット２０の下がり角度ωについて、ω＜０（deg）はバケット２０の下面２１の先端が水平面よりも下がっている状態を表し、ω＞０（deg）はバケット２０の下面２１の先端が水平面Ｈよりも上がっている状態を表している。
図１３に示すグラフＧ２、Ｇ３によれば、いずれのタイプのホイルローダ１でも、最高位置Ｔでバケット２０の下がり角度ωを１０（deg）以下とするには、フォーク３０取り付け時の角度αを７３．２（deg）以下とすればよいことが判る。
【００４１】
このシミュレーションにおけるタイプＡおよびタイプＢの角度αとベルクランク１１の角度θとの関係は、図１４のグラフＧ４、Ｇ５で与えられる。ここで、図１４において、Ｇ４がタイプＡのグラフ、Ｇ５がタイプＢのグラフである。また、図１４における縦軸の角度θについて、θ＞１８０（deg）はベルクランク１１が構造体１６Ａ側に向けた「く」の字形状であることを表し、θ＜１８０（deg）はベルクランク１１がバケット２０側に向けた「く」の字形状であることを表している。
【００４２】
このようなシミュレーションの結果、最高位置Ｔでのバケット２０の下がり角度ωが、１０（deg）近傍、具体的には図１３のグラフ上の点Ｐ１（タイプＡ）および点Ｐ２（タイプＢ）の値になる角度θは、タイプＡで２０６．５（deg）、タイプＢで２１１．０（deg）であった。従って、いずれのタイプのホイルローダ１でも、フォーク３０取り付け時の角度αを７３．２（deg）以下とするには、角度θを２０６．５（deg）以下とすればよいことが判る。
そして、いずれのタイプにおいても、フォーク装着時には、フォーク３０の下面３１の先端部分の水平面Ｈに対する上がり角度ω’は、最高位置Ｔで１０（deg）以下であった。
【００４３】
なお、最高位置Ｔにおけるバケット２０の下がり角度ωを４．５（deg）以下とするには、図１３から、フォーク３０取り付け時の角度αを６６．６（deg）以下とすればよい。そして、その際の下がり角度ωとなる角度θ、具体的には図１３のグラフ上の点Ｐ３（タイプＡ）および点Ｐ４（タイプＢ）の値となる角度θは、タイプＡで１９８．４（deg）、タイプＢで２０２．０（deg）であるため、角度θを１９８．４（deg）以下とすればよい。
【００４４】
以上のことから、角度θが前記式（１）を満たし、フォーク３０取り付け時の角度αが前記式（２）を満たすことを必要条件とすることにより、図３に示される最高位置Ｔにおけるバケット２０の下がり角度ωを１０（deg）以下とすることができるので、チルトシリンダ１２の伸縮量を調整することなく、また、バケット２０に積み込んだ土砂が滑り落ちることなしに、バケット２０を最高位置Ｔにリフトすることができるのである。また、フォーク３０の装着時における通常の積込高さで、ベルクランク１１の下端がフォーク３０の下面３１の下端よりも上側に位置するため、積荷の積込作業時に積込用の車両と干渉せず、積込作業を効率的に行うことができる。
【００４５】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、ホイルローダ１について本発明を適用していたが、これに限られず、いわゆるＺバーリンクを備えた作業機械であれば本発明を適用することができる。
また、本発明における角度θおよび角度αは、前記実施形態に示されるものに限定されるものではなく、前記条件を満たす範囲で種々の組合せを採用することができる。
その他、本発明の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、ホイルローダに利用することができる他、自走式や定置式に限定されないあらゆる建設機械および土木機械にも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態に係る作業機械の構造を表す側面図。
【図２】前記実施形態における作業機械の構造を表す斜視図。
【図３】前記実施形態における作業機械のバケットの地上水平位置、最高位置の状態を表す模式図。
【図４】前記実施形態におけるバケットの下がり角度および最大静止摩擦係数の関係を表す模式図。
【図５】前記実施形態におけるタイプＡに係る作業機械のバケットを装着した際の地上水平位置、中間位置、最高位置の状態を表す模式図。
【図６】前記実施形態におけるタイプＡに係る作業機械のフォークを装着した際の地上水平位置、中間位置、最高位置の状態を表す模式図。
【図７】前記実施形態におけるタイプＡに係る作業機械のフォーク装着時に地上水平位置からフルチルトさせた状態を表す模式図。
【図８】前記実施形態におけるタイプＡに係る作業機械のフォークを装着した際の通常の積込高さ位置の状態を表す模式図。
【図９】前記実施形態におけるタイプＢに係る作業機械のバケットを装着した際の地上水平位置、中間位置、最高位置の状態を表す模式図。
【図１０】前記実施形態におけるタイプＢに係る作業機械のフォークを装着した際の地上水平位置、中間位置、最高位置の状態を表す模式図。
【図１１】前記実施形態におけるタイプＢに係る作業機械のフォーク装着時に地上水平位置からフルチルトさせた状態を表す模式図。
【図１２】前記実施形態におけるタイプＢに係る作業機械のフォークを装着した際の通常の積込高さ位置の状態を表す模式図。
【図１３】前記実施形態における角度αおよび最高位置における下がり角度ωの関係を表すグラフ。
【図１４】前記実施形態における角度αおよび角度θの関係を表すグラフ。
【図１５】従来のＺバーリンクの構造を表す模式図。
【符号の説明】
【００４８】
１…ホイルローダ（作業機械）、１０…ブーム、１１…ベルクランク、１２…チルトシリンダ、１３…連結リンク、２０…バケット、３０…フォーク、Ｌ１…第１線分、Ｌ２…第２線分、Ｌ３…線分
【図１】
2007186929.tif 000003
【図２】
2007186929.tif 000004
【図３】
2007186929.tif 000005
【図４】
2007186929.tif 000006
【図５】
2007186929.tif 000007
【図６】
2007186929.tif 000008
【図７】
2007186929.tif 000009
【図８】
2007186929.tif 000010
【図９】
2007186929.tif 000011
【図１０】
2007186929.tif 000012
【図１１】
2007186929.tif 000013
【図１２】
2007186929.tif 000014
【図１３】
2007186929.tif 000015
【図１４】
2007186929.tif 000016
【図１５】
2007186929.tif 000017