(57)【要約】【課題】  ブームの前後中途部にかかる負荷を強力に支持できるようにする。【解決手段】  ブーム３は、左右後側壁Ｒｓ、後天壁Ｒｔ及び後底壁Ｒｂを有している断面筒形状の後部材３Ｒと、左右前側壁Ｆｓ、前天壁Ｆｔ及び前底壁Ｆｂを有している断面筒形状の前部材３Ｆと、左右後側壁Ｒｓの前部と左右前側壁Ｆｓの後部とを側面視くの字状に連結している左右中間部材８とを有する。前記後底壁Ｒｂの前部を前底壁Ｆｂの後部上方まで延設されて左右前側壁Ｆｓの後部に固着し、かつ後底壁Ｒｂの前部を作業具シリンダ７の反力を受ける支持軸９の軸受部１０と前後方向においてオーバラップ配置する。【選択図】図１
2013199751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスト（２）の上部にブーム（３）の基部を枢軸（４）を介して枢支し、ブーム（３）の先端に作業具（５）を枢支し、ブーム（３）の前後中途部とマスト（２）との間にブームシリンダ（６）を連結し、ブーム（３）の前後中途部と作業具（５）との間に作業具シリンダ（７）を連結しており、
前記ブーム（３）は、左右後側壁（Ｒｓ）、後天壁（Ｒｔ）及び後底壁（Ｒｂ）を有している断面筒形状の後部材（３Ｒ）と、左右前側壁（Ｆｓ）、前天壁（Ｆｔ）及び前底壁（Ｆｂ）を有している断面筒形状の前部材（３Ｆ）と、左右後側壁（Ｒｓ）の前部と左右前側壁（Ｆｓ）の後部とを側面視くの字状に連結している左右中間部材（８）とを有しており、
前記後底壁（Ｒｂ）の前部は前底壁（Ｆｂ）の後部上方まで延設されて左右前側壁（Ｆｓ）の後部に固着され、かつ後底壁（Ｒｂ）の前部は作業具シリンダ（７）の反力を受ける支持軸（９）の軸受部（１０）と前後方向においてオーバラップ配置されていることを特徴とするフロントローダ。
【請求項２】
前記後底壁（Ｒｂ）の前部は、軸受部（１０）の下方に凹み部（１５）が形成され、その凹み部（１５）の前後の衝立部（１６）が軸受部（１０）と上下方向においてオーバラップ配置されていることを特徴とする請求項１に記載のフロントローダ。
【請求項３】
前記左右中間部材（８）に支持軸（９）を介して揺動体（１１）の基部が連結され、この揺動体（１１）の先端に作業具シリンダ（７）の基部が連結され、揺動体（１１）の中途部とマスト（２）の上部とに、後部材（３Ｒ）内に挿通されていてブーム（３）の枢軸（４）と支持軸（９）とともに４節リンク機構を構成するリンク（１２）の前後端が連結されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のフロントローダ。
【請求項４】
前記左右中間部材（８）には、前記支持軸用軸受部（１０）の上方でかつ後底壁（Ｒｂ）の前端の前衝立部（１６ｆ）から上方に離れて第２の軸受部（１７）が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のフロントローダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラクタ、ホイールローダ等に装着されるフロントローダに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されている、作業具平行リンク作動式のフロントローダにおいては、マストの上部にブームの基部を枢軸を介して枢支し、ブームの先端に作業具を枢支し、ブームの前後中途部とマストの間にブームシリンダを連結し、ブームの前後中途部と作業具の間に作業具シリンダを連結しており、前記ブームは断面筒形状の前部材と後部材とを左右中間部材で側面視くの字状に連結し、左右中間部材に支持軸を介して揺動体の中間部が連結され、この揺動体の先端に作業具シリンダの基部が連結され、揺動体の下部とマストの上部とに、後部材内に挿通されていてブームの枢軸と支持軸とともに４節リンク機構を構成するリンクの前後端が連結されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ヨーロッパ公開特許公報ＥＰ１９０３１４７Ａ２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来技術のブームは、前後中途部が側面視くの字状であることによる屈曲荷重、作業具シリンダ及びブームシリンダを連結していることによる支持荷重等が加わることになり、左右中間部材を大きくしたり、前後部材及び左右中間部材の板厚を厚くしたりしなければ、強度を確保することが困難になっている。
特に、リンクが後部材内に挿通されている場合、後部材内部に補強板を設けることは困難になっている。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の問題点を解決できるようにしたフロントローダを提供することを目的とする。
本発明は、後部材の後底壁の前部を前部材の前底壁の後部上方まで延設して、ブームの前後中途部にかかる負荷を強力に支持できるようにしたフロントローダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明における課題解決のための具体的手段は、次の通りである。
第１に、マスト２の上部にブーム３の基部を枢軸４を介して枢支し、ブーム３の先端に作業具５を枢支し、ブーム３の前後中途部とマスト２との間にブームシリンダ６を連結し、ブーム３の前後中途部と作業具５との間に作業具シリンダ７を連結しており、
前記ブーム３は、左右後側壁Ｒｓ、後天壁Ｒｔ及び後底壁Ｒｂを有している断面筒形状の後部材３Ｒと、左右前側壁Ｆｓ、前天壁Ｆｔ及び前底壁Ｆｂを有している断面筒形状の前部材３Ｆと、左右後側壁Ｒｓの前部と左右前側壁Ｆｓの後部とを側面視くの字状に連結している左右中間部材８とを有しており、
前記後底壁Ｒｂの前部は前底壁Ｆｂの後部上方まで延設されて左右前側壁Ｆｓの後部に固着され、かつ後底壁Ｒｂの前部は作業具シリンダ７の反力を受ける支持軸９の軸受部１０と前後方向においてオーバラップ配置されていることを特徴とする。
【０００７】
第２に、前記後底壁Ｒｂの前部は、軸受部１０の下方に凹み部１５が形成され、その凹み部１５の前後の衝立部１６が軸受部１０と上下方向においてオーバラップ配置されていることを特徴とする。
第３に、前記左右中間部材８に支持軸９を介して揺動体１１の基部が連結され、この揺動体１１の先端に作業具シリンダ７の基部が連結され、揺動体１１の中途部とマスト２の上部とに、後部材３Ｒ内に挿通されていてブーム３の枢軸４と支持軸９とともに４節リンク機構を構成するリンク１２の前後端が連結されていることを特徴とする。
【０００８】
第４に、前記左右中間部材８には、前記支持軸用軸受部１０の上方でかつ後底壁Ｒｂの前端の前衝立部１６ｆから上方に離れて第２の軸受部１７が形成されていることを特徴と
する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ブームの前後中途部にかかる負荷を強力に支持できる。
即ち、請求項１に係る発明は、ブーム３の後部材３Ｒの後底壁Ｒｂの前部を前底壁Ｆｂの後部上方まで延設して左右前側壁Ｆｓの後部に固着し、かつ後底壁Ｒｂの前部を作業具シリンダ７の反力を受ける支持軸９の軸受部１０と前後方向においてオーバラップ配置させることにより、後底壁Ｒｂの前部が左右中間部材８における補強部材となり、ブームの前後中途部にかかる負荷を強力に支持できる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、後底壁Ｒｂの前部に前後の衝立部１６を形成して、軸受部１０と上下方向においてオーバラップ配置させることにより、軸受部１０の回りの強度を向上できる。
請求項３に係る発明は、左右中間部材８に支持軸９を介して揺動体１１の基部を連結し、揺動体１１の先端に作業具シリンダ７を連結し、揺動体１１の中途部とマスト２の上部とにリンク１２の前後端を連結することにより、作業具５を４節リンク機構で作動でき、かつリンク１２が揺動体１１の中途部と連結することによりリンク１２が後底壁Ｒｂの前部と干渉しない上方に配置でき、後底壁Ｒｂの前部を十分な長さに形成できる。
【００１１】
請求項４に係る発明は、左右中間部材８に支持軸用軸受部１０の上方でかつ後底壁Ｒｂの前端の前衝立部１６ｆから上方に離れた第２の軸受部１７を形成することにより、第２の軸受部１７で作業具シリンダ７を直接連結することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態を示す断面側面図である。
【図２】同平面図である。
【図３】ブームの前後中途部の拡大断面側面図である。
【図４】ブームの前後中途部の拡大平面図である。
【図５】フロントローダの上下動作を示す説明図である。
【図６】揺動体とリンクとを外して、作業具シリンダを左右中間部材に直接連結した実施形態を示す側面図である。
【図７】ブームの前後中途部の変形例を示す拡大断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜５において、符号１はトラクタで例示した走行車体２０に装着されたフロントローダを示している。走行車体２０は図５に示すように、エンジン２１の後部にミッションケース２２を連結し、エンジン２１から前方へ前フレーム２３を突出し、この前フレーム２３に前輪２４を懸架し、エンジン２１を覆うボンネット２５を装着しており、エンジン２１及びミッションケース２２の左右側部にフロントローダ用装着フレーム２７を取り付けている。
【００１４】
前記装着フレーム２７はエンジン２１からミッションケース２２にかけてボルト固定された装着板２７Ａから左右外方へ円筒状の装着筒２７Ｂを固着し、この装着筒２７Ｂの外端部から受持板２７Ｃを立設し、この受持板２７Ｃに受け凹部２８ａと装着ピン孔２８ｂとを設けている。
フロントローダ１は、左右マスト２と、この左右各マスト２の上部に枢軸４を介して基部が枢支されたブーム３と、左右ブーム３の先端に枢軸２９を介して枢支された作業具（バケット）５と、左右各ブーム３の前後中途部とマスト２の下部との間に連結されたブームシリンダ６と、左右各ブーム３の前後中途部と作業具５との間に設けられた作業具シリンダ７とを有している。
【００１５】
前記左右各マスト２は、下端に設けたピン状係合部３１が受持板２７Ｃの上下中途部に設けた受け凹部２８ａに係合され、上下中途部に設けた連結ピン孔３２と受持板２７Ｃの上部に設けた装着ピン孔２８ｂとに装着ピン３３を挿入することにより、装着フレーム２７に着脱自在に装着される。
この左右各マスト２は、それぞれ左右一対の板材を連結板２ｃで連結しており、連結板
２ｃは側面視ジグザグ形状に配置されており、下部にはブーム上下動用のブームシリンダ６の基部（ロッド先端）をピン連結するピン孔３４が形成され、上部には前記枢軸４を挿入するための軸孔３５と、この軸孔３５より上側のリンクピン孔３６とが形成され、前記連結板２ｃは、ピン状係合部３１及びピン孔３４の近傍から連結ピン孔３２を経由して軸孔３５及びリンクピン孔３６近傍まで延設されている。
【００１６】
前記ブーム３は側面視くの字形状であって、作業具５が接地した図１の姿勢で、略水平となる後部材３Ｒと、前下がり形状した前部材３Ｆと、この前後部材３Ｒ、３Ｆを連結している中間部材８とを有している。
後部材３Ｒは左右後側壁Ｒｓ、後天壁Ｒｔ及び後底壁Ｒｂを有し、前後端が外方に開放されている断面筒形状になっている。この後部材３Ｒは４面壁を帯板で形成して溶着してもよいが、平板をコ字状に屈曲して左右後側壁Ｒｓ及び後天壁Ｒｔを形成し、その内部に後底壁Ｒｂを挿入して左右後側壁Ｒｓに溶着している。この後底壁Ｒｂは後部材３Ｒの基部側の枢軸４近傍から後部材３Ｒの前端に至りかつ前端から前部材３Ｆ側へ突出している。
【００１７】
後底壁Ｒｂの後部は軸孔を囲むように環状部Ｒｂ２が形成され、後天壁Ｒｔの前端には延長板Ｒｔ２が設けられている。
前部材３Ｆは左右前側壁Ｆｓ、前天壁Ｆｔ及び前底壁Ｆｂを有し、前後端が外方に開放されている断面筒形状になっている。この前部材３Ｆも後部材３Ｒと同様に、４面壁を帯板で形成して溶着してもよいが、平板をコ字状に屈曲して左右前側壁Ｆｓ及び前天壁Ｆｔを形成し、その内部に前底壁Ｆｂを挿入して溶着している。この前底壁Ｆｂは前部材３Ｆの前端から後端に至りかつ後端から後部材３Ｒ側へ突出している。
【００１８】
前部材３Ｆの前天壁Ｆｔは後部が前側壁Ｆｓ及び前底壁Ｆｂより短くなっていて、前底壁Ｆｂの後部の上方には後部材３Ｒの後底壁Ｒｂの前部が侵入してきて、前底壁Ｆｂの後端と後底壁Ｒｂの前端とが突き合わせ溶接または近接しており、従って、後底壁Ｒｂの前部は左右前側壁Ｆｓと固着されている。
左右ブーム３の前部材３Ｆは円筒形状の連結体３８で連結されており、左右前側壁Ｆｓの後下部にブームシリンダ６のボトム部がピン３９を介して連結されている。また、後部材３Ｒ側へ突出している前底壁Ｆｂの後端は後底壁Ｒｂに下側から近接している。
【００１９】
左右中間部材８は平板で形成され、左右後側壁Ｒｓの前部と左右前側壁Ｆｓの後部とに面接して両者に固着されている。左右後側壁Ｒｓの前端と左右前側壁Ｆｓの後端とは突き合わされ又は近接していて、左右後側壁Ｒｓと左右前側壁Ｆｓとは側面視くの字状に配置され、その状態を左右中間部材８で連結している。
前記左右中間部材８は、後部材３Ｒの前部より前上方へ突出しかつ前部材３Ｆの後部より後上方へ突出していて、作業具シリンダ７の基部の連結のための配置空間を形成しており、この配置空間に揺動体１１を配置すると平行リンク作動式フロントローダ（図１〜５）となり、作業具シリンダ７の基部を直接配置すると直動式フロントローダ（図６）となる。
【００２０】
左右中間部材８には、作業具シリンダ７の反力を受ける支持軸９の軸受部が上下２カ所に形成されている。下側の第１の軸受部１０は平行リンク作動式用であり、上側が直動式の第２の軸受部１７である。
図１〜５の平行リンク作動式フロントローダにおいて、第１の軸受部１０に支持軸９を介して揺動体１１の基部（下部）が枢支されており、この揺動体１１の先端（上部）に作業具シリンダ７のボトム基部が軸４０を介して枢支され、中途部にピン４１を介してリンク１２の前端が枢支連結されている。揺動体１１は２枚の三角形状の板材を連結板で連結して形成、又は１個のブロックから作業具シリンダ７及びリンク１２を装入する凹部を研削して形成されている。
【００２１】
前記リンク１２は直線形状のパイプ材で形成されていて後部材３Ｒ内に挿通され、その後端がマスト２の上部のリンクピン孔３６に挿通されるリンクピン４２に連結されている。
前記後底壁Ｒｂの前部は、軸受部１０の下方にＶ字状の凹み部１５が形成され、その凹
み部１５の前後にＶ字状の衝立部１６ｆ、１６ｒが形成され、この衝立部１６ｆ、１６ｒが軸受部１０と上下方向においてオーバラップ配置されている。
【００２２】
Ｖ字状の衝立部１６ｆ、１６ｒは軸受部１０の前後及び下方を取り囲んでおり、支持強度を高めている。また、左右前側壁Ｆｓの後上部もＶ字状に切り欠かれており、揺動体１１の基部と干渉しない形状とされている。
前記第２の軸受部１７は後底壁Ｒｂの前衝立部１６ｆから上方に離れており、図６に示すように、直動式の作業具シリンダ７の基部を軸４０を介して枢支連結した場合に、前衝立部１６ｆと干渉しないようになっている。
【００２３】
前記リンク１２は、マスト２、ブーム３及び揺動体１１と共に４節リンク機構を構成し、リンク１２の前後端のピン４１、４２とブーム３上の枢軸４及び支持軸９とが４節となっている。
リンク１２による４節リンク機構は、ブーム３の上下動に伴って揺動体１１が揺動し、作業具シリンダ７の前後位置を変動させ、地面に対する作業具５の姿勢が変化しないようにしている。
【００２４】
即ち、ブーム３が図５に１点鎖線で示す下位置から、実線で示す中途高さ位置を経て２点鎖線で示す上位置まで上動させると、リンク１２のつっかえ作用によって、揺動体１１は支持軸９を中心に反時計方向に揺動して作業具シリンダ７を前動させ、作業具５を枢軸２９を中心に反時計方向に回動してブーム３に対してダンプ動作させる。
作業具シリンダ７を伸縮せずに作業具５をブーム３に対して不動にしておくと、ブーム３が上昇するに従ってその姿勢は掬い方向に変化するが、４節リンク機構によりダンプ動作させると、その動作姿勢は相殺されて、図５に示すように、ブーム３が上下動しても作業具５の地面に対する姿勢は略不変となる。
【００２５】
図５では作業具５の底壁を水平にしているが、作業具５がバケットの場合、土砂を掬った掬い口を作業具シリンダ７の収縮により水平にして、その状態でブーム３を上昇させると、４節リンク機構の作用により、バケットの掬い口は地面に対して水平に維持され、土砂のこぼれ落ちるのが防止される。
図１〜５の平行リンク作動式フロントローダにおいては、作業具シリンダ７のロッド先端は押動リンク４４を介して作業具５の背面に連結されるとともに、姿勢制御リンク４５を介してブーム３に連結されている。
【００２６】
図６の直動式の作業具シリンダ７においては、作業具シリンダ７のロッド先端は作業具５の背面に直接連結されている。この場合も、押動リンク４４及び姿勢制御リンク４５を連結することが可能であり、揺動体１１及びリンク１２を割愛するだけで、マスト２、ブーム３、作業具５及び作業具シリンダ７を両式に共通利用することができる。
図７は、ブーム３の前後中途部の変形例を示しており、後底壁Ｒｂの前部に別部材を固着して凹み部１５及び衝立部１６（１６ｆ、１６ｒ）を形成しており、凹み部１５及び衝立部１６は側面視Ｕ字状に形成され、かつ軸受部１０と上下方向においてオーバラップ配置されている。
【００２７】
後天壁Ｒｔの前端は延長板を固着する代わりに後天壁Ｒｔの前端が中間部材８の前後方向中央付近まで延長されている。
なお、本発明は前記実施形態における各部材の形状及びそれぞれの前後・左右・上下の位置関係は、図１〜７示すように構成することが最良である。しかし、前記実施形態に限定されるものではなく、部材、構成を種々変形したり、組み合わせを変更したりすることもできる。
【００２８】
例えば、ブームシリンダ６を左右中間部材８に連結したり、凹み部１５及び衝立部１６ｆ、１６ｒをＵ字状に形成したり、第１の軸受部１０に対する第２の軸受部１７の前後位置又は上下位置を変更したりしてもよい。
また、後底壁Ｒｂ及び前底壁Ｆｂは、それぞれ前後方向複数枚の板材で形成してもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１      フロントローダ
２      マスト
３      ブーム
３Ｆ    前部材
３Ｒ    後部材
４      枢軸
５      作業具
６      ブームシリンダ
７      作業具シリンダ
８      中間部材
９      支持軸
１０    軸受部
１１    揺動体
１２    リンク
１５    凹み部部
１６    衝立部
１７    軸受部
Ｆｂ    前底壁
Ｆｓ    前側壁
Ｆｔ    前天壁
Ｒｂ    後底壁
Ｒｓ    後側壁
Ｒｔ    後天壁
【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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