(57)【要約】エンジンの側面の整備性が良く、また運転室からの左右方向の視界性が良い垂直リフト式アーム装置である。このために装置は、３つの連結軸穴を有する左右一対の制御リンク（１４）と、メインフレーム（２０）の中央部に設けられる左右一対の中央取付部（２３）と、リフトアーム（１１）の後部に設けられ、下方に伸びる左右一対の取付部（１１ａ）とを備え、制御リンク（１４）の前端部と中央取付部（２３）とを回動自在に軸着し、制御リンク（１４）の中央部と取付部（１１ａ）の下端部とを回動自在に軸着し、制御リンク（１４）と中央取付部（２３）との連結軸心（５４ａ）を、後部リンク（１６）の下端部とメインフレーム（２０）との連結軸心（５２ａ）に対し、同じ高さ又は上方に設ける。
2002027107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業車両（１）のメインフレーム（２０）の後部に立設する左右一対の直立部材（２１）に、左右一対の後部リンク（１６）を介して左右一対のリフトアーム（１１，６１，７１）の後端部を回動自在に軸着する垂直リフト式アーム装置において、
３つの連結軸穴を有する左右一対の制御リンク（１４）と、
前記メインフレーム（２０）の中央部に設けられる左右一対の中央取付部（２３，２３ｂ）と、
前記リフトアーム（１１，６１，７１）の後部に設けられ、下方に伸びる左右一対の取付部（１１ａ）とを備え、
前記制御リンク（１４）の前端部と前記中央取付部（２３，２３ｂ）とを回動自在に軸着し、
前記制御リンク（１４）の中央部と前記取付部（１１ａ）の下端部とを回動自在に軸着し、
前記制御リンク（１４）と前記中央取付部（２３，２３ｂ）との連結軸心（５４ａ）は、前記後部リンク（１６）の下端部と前記メインフレーム（２０）との連結軸心（５２ａ）に対し、同じ高さ又は上方に設けられる
ことを特徴とする垂直リフト式アーム装置。
【請求項２】
作業車両（１）のメインフレーム（２０）の後部に立設する左右一対の直立部材（２１）に、左右一対の後部リンク（１６）を介して左右一対のリフトアーム（１１，６１，７１）の後端部を回動自在に軸着する垂直リフト式アーム装置において、
３つの連結軸穴を有する左右一対の制御リンク（１４）と、
前記メインフレーム（２０）の中央部に設けられる左右一対の中央取付部（２３，２３ｂ）と、
前記リフトアーム（１１，６１，７１）の後部に設けられ、下方に伸びる左右一対の取付部（１１ａ）と、
前記リフトアーム（１１，６１，７１）を昇降させる左右一対のリフトシリンダ（１５）とを備え、
前記制御リンク（１４）の前端部と前記中央取付部（２３，２３ｂ）とを回動自在に軸着し、
前記制御リンク（１４）の中央部と前記取付部（１１ａ）の下端部とを回動自在に軸着し、
前記制御リンク（１４）と前記中央取付部（２３，２３ｂ）との連結軸心（５４ａ）は、前記後部リンク（１６）の下端部と前記メインフレーム（２０）との連結軸心（５２ａ）に対し、同じ高さ又は上方に設けられ、
前記制御リンク（１４）の後端部と前記リフトシリンダ（１５）の上端部とを回動自在に軸着し、
前記リフトシリンダ（１５）の下端部と前記メインフレーム（２０）の後下部とを回動自在に軸着する
ことを特徴とする垂直リフト式アーム装置。
【請求項３】
請求の範囲１又は２記載の垂直リフト式アーム装置において、
前記リフトアーム（１１）の後部下面は、上方に彎曲している
ことを特徴とする垂直リフト式アーム装置。
【請求項４】
請求の範囲１又は２記載の垂直リフト式アーム装置において、
前記制御リンク（１４）の前部下面は、上方に彎曲している
ことを特徴とする垂直リフト式アーム装置。
【請求項５】
請求の範囲１又は２記載の垂直リフト式アーム装置において、
前記中央取付部（２３，２３ｂ）は、前記メインフレーム（２０）の左右両側面の外側にオフセットして設けられている
ことを特徴とする垂直リフト式アーム装置。
【請求項６】
請求の範囲１又は２記載の垂直リフト式アーム装置において、
左右一対の前記リフトアーム（１１，６１，７１）を固定する後クロスメンバ（１１ｂ）を備える
ことを特徴とする垂直リフト式アーム装置。
【請求項７】
請求の範囲１又は２記載の垂直リフト式アーム装置において、
左右一対の前記後部リンク（１６）を固定するクロスメンバ（１６ａ）を備える
ことを特徴とする垂直リフト式アーム装置。
【請求項８】
請求の範囲１又は２記載の垂直リフト式アーム装置において、
前記メインフレーム（２０）の中央部と左右一対の前記中央取付部（２３）との間に介装され、上部が前記中央取付部（２３）を支持し、かつ下部が後下方に向かって伸びて前記メインフレーム（２０）の左右両側面の外側面に取着される左右一対のマスト（２４ａ）を備える
ことを特徴とする垂直リフト式アーム装置。
【請求項９】
請求の範囲１又は２記載の垂直リフト式アーム装置において、
前記中央取付部（２３ｂ）は、下部が後下方向に伸びる形状であり、
前記メインフレーム（２０）の中央部と左右一対の前記後下方向に伸びる中央取付部（２３ｂ）との間に介装され、上部が前記中央取付部（２３ｂ）を支持し、下部が前記メインフレーム（２０）の左右両側面の外側面に取着され、かつ前記制御リンク（１４）と前記中央取付部（２３，２３ｂ）との連結軸心（５４ａ）より後下方に設けられる左右一対のマスト（２４ｂ）を備える
ことを特徴とする垂直リフト式アーム装置。
【請求項１０】
請求の範囲１又は２記載の垂直リフト式アーム装置において、
左右一対の前記直立部材（２１）の上部にそれぞれ、前記メインフレーム（２０）の後端面（２０ａ）より後方に突出する突出部（２１ａ）を設け、
前記後部リンク（１６）の下端部はそれぞれ、前記突出部（２１ａ）に回動自在に軸着される
ことを特徴とする垂直リフト式アーム装置。
【請求項１１】
請求の範囲２記載の垂直リフト式アーム装置において、
前記リフトシリンダ（１５）の上端部の向きは、前記リフトアーム（１１，６１，７１）が最も下降している状態で、後方上向きである
ことを特徴とする垂直リフト式アーム装置。
【請求項１２】
請求の範囲１又は２記載の垂直リフト式アーム装置において、
前記リフトアーム（６１，７１）の後部は少なくとも、２枚の側板（６１ａ，６１ｂ）により成される両側面を備え、
前記制御リンク（１４）の少なくとも一部は、２枚の前記側板（６１ａ，６１ｂ）に挟み込まれる
ことを特徴とする垂直リフト式アーム装置。
【請求項１３】
請求の範囲１又は２記載の垂直リフト式アーム装置において、
前記リフトアーム（６１，７１）の後部は、両側面を成す２枚の側板（６１ａ，６１ｂ）、上面の一部又は全部を成す上側板（６１ｃ）、及び下方に向って開口する開口部を備え、
前記制御リンク（１４）の少なくとも一部は、前記開口部に収容される
ことを特徴とする垂直リフト式アーム装置。
【発明の詳細な説明】
技　術　分　野
本発明は、垂直リフト式アーム装置に関する。
背　景　技　術
従来、図１５の側面図に示すような作業車両として、いわゆるスキッドステアローダ１００が使用されている。このようなスキッドステアローダ１００は、例えば、土砂などを掘削してバケット１１２にてすくい、図示しないトラックの荷台に土砂を積み込むために、バケット１１２がほぼ垂直に上昇できるようにしたものが使用されている。
そして、バケット１１２がほぼ垂直に上昇できるようにしたスキッドステアローダ１００として、例えば、図１５に示す日本特開６−２６０８８号公報に記載されたものがある。図１５では右側を車体の前方としている。スキッドステアローダ１００は前後に伸びたメインフレーム１２０を有し、メインフレーム１２０にリンク装置１１０を有し、メインフレーム１２０の後部にエンジン１２２を有し、メインフレーム１２０の上面には運転室１３０を有している。メインフレーム１２０は、前下部には前輪１４１を、後下部には後輪１４２を有している。リンク装置１１０の左右一対のリフトアーム１１１の前端部には、バケットシリンダ１１３により起伏自在としたバケット１１２を回動自在に設けている。
リンク装置１１０は左右一対のリフトアーム１１１と、左右一対の後部リンク１１６と、左右一対のロッド１１４とを有している。リフトアーム１１１の後端部は、後部リンク１１６の上端部とそれぞれ回動自在に軸着されている。後部リンク１１６の下端部は、メインフレーム１２０の後部に設けた左右一対の直立部材１２１の上部に、それぞれ回動自在に軸着されている。リフトアーム１１１の長手方向中央後部には、略逆三角形状の取付部１１１ａが底辺部を固着して設けられている。下方に伸びた取付部１１１ａの頂点部はロッド１１４の後端部と回動自在に軸着され、ロッド１１４の前端部はメインフレーム１２０の前上部とそれぞれ回動自在に軸着されている。取付部１１１ａの底辺部の後部には、左右一対のリフトシリンダ１１５の上端部であるロッド上端部がそれぞれ回動自在に軸着されている。リフトシリンダ１１５の下端部であるシリンダ下端部は、メインフレーム１２０の後部で、エンジン１２２の付近にそれぞれ回動自在に軸着されている。リフトシリンダ１１５を伸縮すれば、リンク装置１１０のリフトアーム１１１の先端は昇降可能である。
このようなスキッドステアローダ１００のリンク装置１１０であれば、図１６に示すようにリフトアーム１１１の前端部及びバケット１１２は上昇する場合には、前半はほぼ円弧に従って車体の前方に移動するように上昇し、後半はほぼ垂直に上昇する。
また、他の従来例のバケットがほぼ垂直に上昇できるようにしたスキッドステアローダとして、図１７に示す米国特許５，６０９，４６４号公報に記載されたものが有る。図１７では右側を車体の前方としている。スキッドステアローダ２００は前後に伸びたメインフレーム２２０を有し、メインフレーム２２０にリンク装置２１０を有し、メインフレーム２２０の後部にエンジン２２２を有し、メインフレーム２２０の上面には運転室２３０を有している。メインフレーム２２０は、前下部には前輪２４１を、後下部には後輪２４２を有している。リンク装置２１０の左右一対のリフトアーム２１１の前端部には、バケットシリンダ２１３により起伏自在としたバケット２１２を回動自在に設けている。
リンク装置２１０は左右一対のリフトアーム２１１と、左右一対の後部リンク２１６と、左右一対の制御リンク２１４とを有している。一対のリフトアーム２１１の後部は上下に二股形状となっており、二股の上端部は後部リンク２１６の上端部とそれぞれ回動自在に軸着されている。後部リンク２１６の下端部は、メインフレーム２２０の後部に設けた直立部材２２１の上部に、それぞれ回動自在に軸着されている。リフトアーム２１１の二股の下端部は制御リンク２１４の上端部とそれぞれ回動自在に軸着されている。制御リンク２１４の下端部はメインフレーム２２０の後下部であって、エンジン２２２の付近にそれぞれ回動自在に軸着されている。リフトアーム２１１の長手方向中央前部には、左右一対のリフトシリンダ２１５の前端部であるロッド前端部がそれぞれ回動自在に軸着されている。リフトシリンダ２１５の後端部であるシリンダ後端部は、メインフレーム２２０の後部で、エンジン２２２の付近に制御リンク２１４の下端部と同軸にそれぞれ回動自在に軸着されている。リフトシリンダ２１５を伸縮すれば、リンク装置２１０のリフトアーム２１１の先端は昇降可能である。
このようなスキッドステアローダ２００のリンク装置２１０であれば、図１８に示すようにリフトアーム２１１の先端部及びバケット２１２は上昇する場合には、前半はほぼ円弧に従って車体の前方に移動するように上昇し、後半はほぼ垂直に上昇する。
しかしながら、前記日本特開６−２６０８８号公報に示されたものは、リフトシリンダ１１５を伸ばした場合のリフトアーム１１１の前端部の持上げ力については図１９の破線に示したようになり、持上げ力の変動が大きい。従って、リフトアーム１１１の前端部に設けたバケット１１２での掘削作業及び持上げ作業がやりにくくなる。また、図１６に示すようにロッド１１４はリフトアーム１１１を上昇させる場合に運転室１３０の横に位置し、オペレータの左右方向の視界にかかるため、運転室１３０の左右方向の視界が悪くなる。また、図１５に示すようにリフトアーム１１１を下降させた状態では、リフトシリンダ１１５とリフトアーム１１１の取付部１１１ａとがエンジン１２２の横に位置しているため、エンジン１２２の側面の整備を行う上で邪魔になり整備性に問題がある。
また、他の従来例である前記の米国特許５，６０９，４６４号公報に記載されたものは、リフトシリンダ２１５の前端部のロッド部がリフトアーム２１１の長手方向中央前部に軸着されているので、図１８に示すようにリフトシリンダ２１５のストロークが長いものが必要である。また、図１８に示すようにリフトアーム２１１を上昇させる場合に、リフトシリンダ２１５が運転室２３０の横に位置し、オペレータの左右方向の視界にかかるため、左右方向の視界にリフトシリンダ２１５が入り、視界性に問題がある。また、図１７に示すようにリフトアーム２１１を下降させた状態では、制御リンク２１４とリフトシリンダ２１５とがエンジン２２２の横に位置しているため、エンジン２２２の側面の整備を行う上で邪魔になり整備性に問題がある。
発　明　の　開　示
本発明は、上記問題点に着目してなされたものであり、エンジンの側面の整備性が良く、又運転室からの左右方向の視界性が良く、さらにリフトアームの前端部の持上げ力の変動の少ない垂直リフト式アーム装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明に係る垂直リフト式アーム装置の第１は、作業車両のメインフレームの後部に立設する左右一対の直立部材に、左右一対の後部リンクを介して左右一対のリフトアームの後端部を回動自在に軸着する垂直リフト式アーム装置において、
３つの連結軸穴を有する左右一対の制御リンクと、
メインフレームの中央部に設けられる左右一対の中央取付部と、
リフトアームの後部に設けられ、下方に伸びる左右一対の取付部とを備え、
制御リンクの前端部と中央取付部とを回動自在に軸着し、
制御リンクの中央部と取付部の下端部とを回動自在に軸着し、
制御リンクと中央取付部との連結軸心は、後部リンクの下端部とメインフレームとの連結軸心に対し、同じ高さ又は上方に設けられる構成としている。
かかる第１構成によると、リフトアームを下降した場合に、制御リンクがエンジンよりも上方に位置し、エンジンの側面をふさがないようにしているので、エンジン側面の整備が容易である。
本発明に係る垂直リフト式アーム装置の第２は、
作業車両のメインフレームの後部に立設する左右一対の直立部材に、左右一対の後部リンクを介して左右一対のリフトアームの後端部を回動自在に軸着する垂直リフト式アーム装置において、
３つの連結軸穴を有する左右一対の制御リンクと、
メインフレームの中央部に設けられる左右一対の中央取付部と、
リフトアームの後部に設けられ、下方に伸びる左右一対の取付部と、
リフトアームを昇降させる左右一対のリフトシリンダとを備え、
制御リンクの前端部と中央取付部とを回動自在に軸着し、
制御リンクの中央部と取付部の下端部とを回動自在に軸着し、
制御リンクと中央取付部との連結軸心は、後部リンクの下端部とメインフレームとの連結軸心に対し、同じ高さ又は上方に設けられ、
制御リンクの後端部とリフトシリンダの上端部とを回動自在に軸着し、
リフトシリンダの下端部とメインフレームの後下部とを回動自在に軸着する構成としている。
かかる第２構成によると、エンジンルームの側面に制御リンクがかかることがないので、エンジンルームの側面の整備が容易である。またリフトアームを昇降させる場合、運転室の側面にリフトアームの取付部や、制御リンクや、リフトシリンダが運転室左右側面からのオペレータの視界にかからないので、運転室からの左右方向の視界性が良い。さらに、リフトアームを上昇させた場合、リフトアームの先端部の持上げ力の変動が少ない。
また、垂直リフト式アーム装置において、
リフトアームの後部下面は、上方に彎曲している構成としてもよい。
かかる構成によると、左右のリフトアーム、制御リンク及び後部リンクを有するリンク装置を上面から見て、左右それぞれを所定の幅内に収めることができるので、リンク装置の左右構成をそれぞれほぼ一平面に配置できる。従って、リンク装置が車体の左右方向に飛び出す量が少なく、またリンク装置が捩られることがない。
また、垂直リフト式アーム装置において、
制御リンクの前部下面は、上方に彎曲している構成としてもよい。
かかる構成によると、リフトアームを下降した時、エンジンルームカバーを上方に回動して開けた場合に、エンジン側面から手を入れるスペースが彎曲部分によって確保されているので、エンジン側面の整備が容易である。
また、垂直リフト式アーム装置において、
中央取付部は、メインフレームの左右両側面の外側にオフセットして設けられている構成としてもよい。
かかる構成によると、左右のリフトアーム、制御リンク及び後部リンクを有するリンク装置を上面から見て、左右それぞれを所定の幅内に収めることができるので、リンク装置の左右構成をそれぞれ一平面に配置できる。従って、リンク装置が車体の左右方向に飛び出す量が少なく、またリンク装置が捩られることがない。
また、垂直リフト式アーム装置において、
左右一対のリフトアームを固定する後クロスメンバを備える構成としてもよい。
かかる構成によると、左右のリフトアームが後クロスメンバにより固定されているので、リフトアームはねじれ剛性が高く、土砂のすくい込み作業の場合でも変形しにくい。
また、垂直リフト式アーム装置において、
左右一対の後部リンクを固定するクロスメンバを備える構成としてもよい。
かかる構成によると、左右の後部リンクがクロスメンバにより固定されるので、リンク装置の剛性が高くなり、捩れにくくなる。
また、垂直リフト式アーム装置において、
メインフレームの中央部と左右一対の中央取付部との間に介装され、上部が中央取付部を支持し、かつ下部が後下方に向かって伸びてメインフレームの左右両側面の外側面に取着される左右一対のマストを備える構成としてもよい。
かかる構成によると、マストを逃げるための運転室後下部の切欠部は必要なくなり、運転室の形状を簡単にできる。
また、垂直リフト式アーム装置において、
中央取付部は、下部が後下方向に伸びる形状であり、
メインフレームの中央部と左右一対の後下方向に伸びる中央取付部との間に介装され、上部が中央取付部を支持し、下部がメインフレームの左右両側面の外側面に取着され、かつ制御リンクと中央取付部との連結軸心より後下方に設けられる左右一対のマストを備える構成としてもよい。
かかる構成によると、マストを逃げるための運転室後下部の切欠部は必要なくなり、運転室の形状を簡単にできる。
また、垂直リフト式アーム装置において、
左右一対の直立部材の上部にそれぞれ、メインフレームの後端面より後方に突出する突出部を設け、
後部リンクの下端部はそれぞれ、突出部に回動自在に軸着される構成としてもよい。
かかる構成によると、後部リンクの下端部の回動中心と、リフトシリンダの長手方向中心との距離が大きく取れる。これにより、リフトアームが下降している場合のリフトアーム先端部の持上げ力を大きくすることができ、しかもリフトアーム先端部の持上げ力の変動を少なくすることができる。
また、垂直リフト式アーム装置において、
リフトシリンダの上端部の向きは、リフトアームが最も下降している状態で、後方上向きである構成としてもよい。
かかる構成によると、リフトアームを上昇させた場合のリフトアーム先端部の持上げ力の変動を少なくすることができる。
また、垂直リフト式アーム装置において、
リフトアームの後部は少なくとも、２枚の側板により成される両側面を備え、制御リンクの少なくとも一部は、２枚の側板に挟み込まれる構成としてもよい。
かかる構成によると、リフトアームの両側板の間に制御リンクを配するので、リフトアームと制御リンクとの干渉を防止できる。また、リフトアームをほぼ真っ直ぐな形状とすることができるので、リフトアームを下降した場合にリフトアームの上面を低くでき、運転室からの左右方向の視界性を向上できる。更に、リフトアームを湾曲させずに真っ直ぐな形状にできるので、捩じれによる無理な力が作用せず、また応力集中部が少ないため、リフトアームの強度を向上できる。
また、垂直リフト式アーム装置において、
リフトアームの後部は、両側面を成す２枚の側板、上面の一部又は全部を成す上側板、及び下方に向って開口する開口部を備え、
制御リンクの少なくとも一部は、開口部に収容される構成としてもよい。
かかる構成によると、制御リンクをリフトアームの下方に向って開口する開口部に収容し、干渉を防止できる。これにより、リフトアームをほぼ真っ直ぐな形状とすることができるので、リフトアームを下降した場合にリフトアームの上面を低くでき、運転室からの左右方向の視界性を向上できる。また、リフトアームの上面の一部又は全部を、回動する制御リンクの後端部と干渉しない形状で繋ぐことにより、リフトアームの強度を向上することもできる。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明に係る実施形態を図を参照しながら説明する。
図１は本発明の実施形態に係る垂直リフト式アーム装置を示す側面図である。図１では左側を車体の前方としている。また、図２は本実施形態での垂直リフト式アーム装置の斜視図である。作業車両としてのスキッドステアローダ１は、前後に伸びたメインフレーム２０を有し、メインフレーム２０にリンク装置１０を有し、メインフレーム２０の後部にエンジン２２を有し、メインフレーム２０上面には運転席３３を備えた運転室３０を有している。メインフレーム２０の前下部には前輪４１を、後下部には後輪４２を有している。リンク装置１０の左右一対のリフトアーム１１の前端部には、バケットシリンダ１３により起伏自在としたバケット１２をピン５７により軸着し回動自在に設けている。
リンク装置１０は左右一対のリフトアーム１１と、左右一対の後部リンク１６と、左右一対の制御リンク１４とを有している。リフトアーム１１の後部は上方に彎曲した彎曲部１１ｄを有しており、略逆三角形状の取付部１１ａの底辺部を前記彎曲部１１ｄの前部に固着して設けられている。下方に伸びた取付部１１ａの頂点部は、３つの連結穴を有する制御リンク１４の長手方向中央部とピン５３によりそれぞれ回動自在に軸着されている。リフトアーム１１の後端部は、後部リンク１６の上端部とピン５１によりそれぞれ回動自在に軸着されている。メインフレーム２０の後部には直立部材２１が設けられ、直立部材２１の上部には、メインフレーム２０の後端面２０ａより後方に突出させた突出部２１ａを設けている。後部リンク１６の下端部は、突出部２１ａに、ピン５２によりそれぞれ回動自在に軸着されている。
制御リンク１４は、長手方向中央部が下方に突出し、前部の下面が上方に彎曲している彎曲部１４ａを有する。制御リンク１４の前端部は左右一対の中央取付部２３にピン５４によりそれぞれ回動自在に軸着されている。制御リンク１４の前端部と中央取付部２３との連結部の回動中心である連結軸心５４ａは、後部リンク１６の下端部とメインフレーム２０との連結部の回動中心である連結軸心５２ａよりも、それぞれ上方に設けてある。
左右の中央取付部２３は、メインフレーム２０の前後方向中央部に立設した左右のマスト２４の上面に、それぞれ２枚の板を対向して設けられている。左右の中央取付部２３は、メインフレーム２０の左右両側面からそれぞれ突出し、メインフレーム２０の左右両側面とそれぞれオフセットして設けられ、制御リンク１４を前記２枚の板で挟み込むようにして、ピン５４で軸着している。制御リンク１４の後端部には、左右一対のリフトシリンダ１５の上端部であるロッド上端部がピン５５によりそれぞれ回動自在に軸着されている。リフトシリンダ１５の下端部であるシリンダ下端部は、メインフレーム２０の後部で、エンジン２２の付近にピン５６によりそれぞれ回動自在に軸着されている。リフトシリンダ１５を伸縮すれば、リンク装置１０のリフトアーム１１の先端は昇降可能である。
左右一対のリフトアーム１１は、後端部に後クロスメンバ１１ｂの両端部がそれぞれ固着され、連結されている。従って、左右のリフトアーム１１が後クロスメンバ１１ｂにより固定されているので、リフトアーム１１はねじれ剛性が高く、リフトアーム１１を昇降させる場合でも変形しにくい。また、左右のリフトアーム１１は前部に前クロスメンバ１１ｃの両端部がそれぞれ固着されて、連結されている。従って、左右のリフトアーム１１は前クロスメンバ１１ｃにより固定されているのでリフトアーム１１はねじれ剛性が高く、リフトアーム１１の前端部に設けたバケット１２による土砂のすくい込み作業の場合でも変形しにくい。
左右２本の後部リンク１６は、側面視において図１に示すように中央部が車体後方側に突出するように曲がっており、上端部が二股になっており、リフトアーム１１の左右の後端部をそれぞれ挟み込んでピン５１により軸着されている。取付部１１ａはリフトアーム１１の内側と外側を挟むようにした２枚の板で構成され、その頂点部で制御リンク１４の中央部を挟み込んでピン５３により軸着されている。左右２本の制御リンク１４の後端部は二股になっており、リフトシリンダ１５のロッド部を挟み込んで、ピン５５により軸着されている。メインフレーム２０の後部に設けた左右の直立部材２１は、メインフレーム２０の左右側面の板と左右側面から所定の間隔をあけて設けられた板とを、板２１ｂを介して固着して構成されている。
運転室３０は前下端部３１にてメインフレーム２０に回動自在に軸着されている。エンジンルームカバー３２は前上端部で運転室の後面に回動自在に軸着されている。エンジンルームカバー３２を前上方に回動すると、エンジンルーム内の点検ができる。運転室３０を前上方に前下端部３１を中心にして回動すると、図示しない変速機室内及びエンジンルーム内の点検が可能である。また、運転室３０の後下部は、マスト２４を避けるために逆Ｌ字状の切欠部３４を設けている。メインフレーム２０の後面にはリヤカバー２５が設けられている。
次に、上記実施形態の垂直リフト式アーム装置の作動について説明する。図示しない油圧源及び制御弁により、リフトシリンダ１５を伸長させる。すると、図３に示すようにリフトシリンダ１５を最大ストロークの半分のストロークまで伸長した場合の中間上昇位置までは、リフトアーム１１の前端部に設けられたバケット１２との連結点は、制御リンク１４とリフトアーム１１により前方に動く。一方、制御リンク１４と取付部１１ａとの関係により、後部リンク１６は僅かに後方に動く。これらの動きが合成されて、リフトアーム１１の前端部に設けられたバケット１２との連結点の軌跡は、図１に示す最下降位置から、図３の円弧に沿ってスキッドステアローダ１の前方に移動する。次に、リフトシリンダ１５を最大ストロークまで伸長すると、図３に示す中間上昇位置から図４に示す最大上昇位置までは、リフトアーム１１の前端部のバケット１２との連結点は後方に動こうとする。しかし、後部リンク１６が制御リンク１４と取付部１１ａとの関係により前方に動き、又リフトアーム１１が制御リンク１４により前方に動き、これらの動きが合成された結果、リフトアーム１１が大きく前方に動くことにより、リフトアーム１１の前端部のバケット１２との連結点の軌跡は、ほぼ垂直に移動する。
この場合のリフトアーム１１前端部の持上げ力は、図１９の実線に示すようになる。従って、リフトシリンダ１５のストロークがゼロから最大ストロークまで変化する間のリフトアーム１１前端部の持上げ力の変化は、従来の日本特開６−２６０８８号公報に記載されたものに比べ、少ない。これは、日本特開６−２６０８８号公報に記載された垂直リフト式アーム装置ではリフトシリンダ１１５が直接リフトアーム１１１に連結されているのに対し、本実施形態では、前記のようにリンク装置１０を構成したことによる。即ち、本実施形態の垂直リフト式アーム装置の場合には、制御リンク１４の後端部にリフトシリンダ１５の上端部が連結され、制御リンク１４の中央部にリフトアーム１１が連結されている。このため、リフトシリンダ１５を伸ばすと、リフトシリンダ１５が制御リンク１４の後端部を押し、制御リンク１４の中央部がリフトアーム１１を押し上げるので、リフトアーム１１を上昇させるリフト力を拡大でき、又リフトアーム１１を回動させるモーメントの変動を少なくできるからである。従って、リフトアーム１１を上昇させた場合のリフトアーム１１前端部の持上げ力の変動は少ない。
また、図３及び図４に示すように、本実施形態の垂直リフト式アーム装置の場合には、リフトアーム１１の取付部１１ａ及び制御リンク１４を運転室３０内の運転席３３よりも後方に設けている。このため、リフトアーム１１を上昇させても、運転室３０の左右方向には、従来の日本特開６−２６０８８号公報に記載された垂直リフト式アーム装置の取付部１１１ａ及びロッド１１４のようなオペレータの視界を遮るようなリンクは、無い。また他の従来例である米国特許５，６０９，４６４号公報に記載されたような、リフトアーム２１１を上昇させる場合に、運転室２３０の左右方向のオペレータの視界を遮るようなリフトシリンダ２１５は、無い。従って本実施形態での運転室３０からの左右方向の視界性は、良い。
また、本実施形態の垂直リフト式アーム装置の場合には、制御リンク１４の後端部をリフトシリンダ１５が押し、制御リンク１４の中央部にリフトアーム１１が連結されているため、前記のようにリフト力を拡大できる。即ち、従来例の米国特許５，６０９，４６４号公報においては、リフト力を大きくするために、リフトシリンダ２１５の前端部であるロッド前端部がリフトアーム２１１の長手方向中央前部に軸着されているので、リフトシリンダ２１５のストロークが長いものが必要である。これに対し、本実施形態の垂直リフト式アーム装置の場合には、リフトシリンダ１５の長さが短くて済む。従って、車両の重量を軽くすることができる。
また、従来の日本特開６−２６０８８号公報においては、リフトアーム１１１を下降させた状態で、リフトシリンダ１１５とリフトアーム１１１の取付部１１１ａとがエンジン１２２の側面に位置している。又、米国特許５，６０９，４６４号公報に記載されたものでは、リフトアーム２１１を下降させた状態で、リフトシリンダ２１５がエンジン２２２の側面に位置している。このため、これら従来技術ではいずれも、エンジンの側面の整備を行う上で邪魔になり、整備性に問題がある。これに対し、本実施形態の垂直リフト式アーム装置の場合、リフトアーム１１を図１に示すように最も下降させた状態では、制御リンク１４の前端部の回動中心である連結軸心５４ａは、後部リンク１６の下端部の回動中心である連結軸心５２ａと同じ高さ、又は連結軸心５２ａよりも上方に設けてある。これにより、制御リンク１４をエンジン２２よりも上方に位置させて、エンジン２２の側面をふさがないようにしている。従って、エンジンルームカバー３２を上方に回動して開けた場合、制御リンク１４が邪魔にならずにエンジン２２側面の整備が容易にできる。さらに、制御リンク１４の前部下面が上方に彎曲しているので、エンジンルームカバー３２を上方に回動して開けた場合に、エンジン２２の側面から手を入れるスペースが彎曲部１４ａ形成部分によって確保される。これにより、エンジン２２側面の整備が容易である。さらにリフトシリンダ１５がエンジンルームカバー３２の後方に位置しているので、エンジン２２側面にリフトシリンダ１５がかからずに、エンジン２２側面の整備が容易である。
また、一対のリフトアーム１１の後部は上方に彎曲した彎曲部１１ｄを有しており、リフトアーム１１を昇降させる場合に、制御リンク１４の後端と、リフトアーム１１との干渉を避けることができる。その結果、左右のリフトアーム１１と制御リンク１４とを上面から見て、それぞれ所定の幅内に収めることができる。このため、リンク装置１０が車体の左右方向に飛び出す量が少なく、リフトアーム１１に捩り力がかからないので、リンク装置１０がねじれることがない。
また、左右２本の後部リンク１６は、側面視において図１に示すように、中央部が車体後方側に突出するように曲がっている。これにより、リフトアーム１１を昇降させる場合に、制御リンク１４の後端と後部リンク１６との干渉を避けることができる。その結果、リフトアーム１１と制御リンク１４とを上面から見て所定の幅内に収めることができるので、リンク装置１０が車体の左右方向に飛び出す量が少なく、リフトアーム１１に捩り力がかからないので、リンク装置１０がねじれることがない。さらに、制御リンク１４の後端部とリフトシリンダ１５の上端部との連結部をより後方へ位置できるので、リフトアーム１１を上昇させる場合のリフト力を増大できる。
図５に示すように、メインフレーム２０前後方向中央部に立設した左右のマスト２４は、上部を逆Ｌ字状として、メインフレーム２０の左右両側面からそれぞれ突出させている。左右の中央取付部２３は、マスト２４の上面に、２枚の板を対向して設けられ、前記２枚の板で制御リンク１４を挟み込むようにしてピン５４で軸着している。その結果、左右のリフトアーム１１、制御リンク１４及び後部リンク１６を上面から見て、それぞれ所定の幅内に収めることができるので、リンク装置１０が車体の左右方向に飛び出す量が少なく、リンク装置１０の左右構成部分がほぼ一平面に配置できる。これにより、リフトアーム１１に捩り力がかからないので、リンク装置１０がねじれることがない。
後部リンク１６に関し、図６に示すように、左右の後部リンク１６にクロスメンバ１６ａの両端を固着して連結しても良い。これにより、左右の後部リンク１６がクロスメンバ１６ａにより固定されるので、リンク装置１０の剛性が高くなり、捩れにくくできる。
左右のマスト２４は図５に限定されるものではなく、図７及び図８に示すように、左右のマスト２４ａをメインフレーム２０の側面から略Ｊ字形状で立設するように取着しても良い。マスト２４ａの下部は図７に示すように、後下方に伸びている。そして、マスト２４ａの上面に中央取付部２３を設けている。これにより、運転室３０の後下部の前記のような逆Ｌ字状の切欠部３４は必要なくなり、運転室３０の形状を簡単にできる。
また、図１で説明したように、後部リンク１６の下端部は、メインフレーム２０の後端面２０ａより後方に突出させた直立部材２１の突出部２１ａに、ピン５２により回動自在に軸着されている。これにより、後部リンク１６の下端部の回動中心とリフトシリンダ１５の長手方向中心との距離が大きく取れるので、バケット１２が下降して掘削作業を行う場合、地切時の刃先持上げ力を大きくすることができ、又刃先持上げ力の変動を少なくすることができる。つまり、リフトアーム１１を上昇させた場合、リフトアーム１１の前端部の持上げ力の変動が少ない。
従来の日本特開６−２６０８８号及び米国特許５，６０９，４６４号によれば、図１５及び図１８に示すように、リフトシリンダ１１５，２１５は前方上向きである。これに対し、本発明の垂直リフト式アーム装置は、図１に示すように、リフトシリンダ１５の下端部（本実施形態ではシリンダ側の下端部）をメインフレーム２０の後下部に軸着し、バケット１２を最も下降した状態でのリフトシリンダ１５の向きは後方上向き（本実施形態ではロッドの先端が後方上向き）とした装置としている。これにより、前述のようにバケット１２の刃先持上げ力の変動を少なくすることができる。つまり、リフトアーム１１を上昇させた場合、リフトアーム１１の前端部の持上げ力の変動が少ない。
上記実施形態においては、リフトアーム１１の後部は上方に彎曲した形状であったが、図９に示すように、制御リンク１４の一部を収容可能な構造のリフトアーム６１を採用してもよい。
すなわち、前後両端部を除くリフトアーム６１は側面視で真っ直ぐであり、その上面は、後部リンク１６とリフトアーム６１とを連結する連結ピン５１に向う平面となっている。図１０及び図１１に示すように、リフトアーム６１の後部は、前部よりも幅が広くなると共に、リフトアーム６１の左右両側板６１ａ，６１ｂ及び上側板６１ｃを溶接等の方法により下方に向って開口する形状に構成している。更に、リフトアーム６１の後部は、左右両側板６１ａ，６１ｂからそれぞれ下方に伸びる取付部１１ａを備えると共に、上側板６１ｃには孔６１ｆが設けられている。リフトアーム６１の後端部も下方に開口する形状が続いており、図１２に示すように、後部リンク１６の上端部をリフトアーム６１の左右両側板６１ａ，６１ｂで挟み込むようにして、ピン５１により軸着している。また、図１３に示すように、制御リンク１４の前端部は二股になっており、マスト２４ｂの上面に立設する中央取付部２３ｂの先端部を挟み込んで、ピン５４により軸着されている。マスト２４ｂは、図９及び図１３に示すように、運転室３０より後方で、メインフレーム２０の左右両側面にメインフレーム２０から側方に突出して設けられている。中央取付部２３ｂは、前端側であるピン５４との軸着部から後下方に向って伸びる形状であり、マスト２４ｂの上面に取着されている。なお、制御リンク１４の前端部が二股として説明したが、リフトアーム６１と干渉しなければ図５と同様に、中央取付部２３ｂの先端部の方が二股であってもよい。また、中央取付部２３ｂ及びマスト２４ｂの代わりに、図７及び図８にて説明した中央取付部２３及びマスト２４ａを用いても構わない。
このように構成することにより、制御リンク１４は、前後両端部の軸着部を含め、リフトアーム６１の左右両側板６１ａ，６１ｂに挟み込まれるようにして回動可能となっている。なお、制御リンク１４の後端部はピン５３を中心とした回動によりリフトアーム６１の上面よりも上方に突出するが、上側板６１ｃに孔６１ｆが設けられているので、制御リンク１４はリフトアーム６１と干渉することなく回動可能となる。このため、図１のリフトアーム１１のように制御リンク１４との干渉防止用の彎曲部１１ｄを設ける必要がなく、両端部を除くリフトアーム６１の上面を連結ピン５１に向う平面程度まで低く抑えることができる。これにより、リフトアーム６１を下降させた状態における左右側方の視界性、特に斜め後方の視界性を、向上することができる。また、リフトアーム６１は図１に示すような彎曲部１１ｄがないので、捩じれによって無理な力が作用しないと共に、応力集中部の少なく、強度的に優れた構造にすることができる。
なお、リフトアーム６１の後部は、上側板６１ｃを設けずに左右両側板６１ａ，６１ｂのみの構造でも構わないが、左右両側板６１ａ，６１ｂの上端部同士を繋ぐ上側板６１ｃを制御リンク１４との干渉を避けつつ設けることにより（図１０参照）、リフトアーム６１の強度を向上することができる。リフトアーム６１の後部において、左右両側板６１ａ，６１ｂ，上側板６１ｃを溶接構造ではなく、鋳造による成型又はプレス加工による成形により、一体構造としてもよい。
また、図９のようなリフトアーム６１の上側板６１ｃに孔６１ｆを備える代わりに、図１４に示すように、リフトアーム７１の上面を制御リンク１４の後端軌跡よりもやや上方となるように高くし、孔（図９の孔６１ｆに相当）を廃止してもよい。この構成によっても、同様の作用を得ることができる。さらに、リフトアーム７１の上面をふさぐ構造であるので、リフトアーム７１の強度を更に向上できる。図１４におけるリフトアーム７１の後部を、鋳造による成型又はプレス加工による成形により、一体構造としてもよいのは勿論である。
産業上の利用可能性
本発明は、エンジンの側面の整備性が良く、又運転室からの左右方向の視界性が良く、さらにリフトアームの前端部の持上げ力の変動の少ない垂直リフト式アーム装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の実施形態に係る垂直リフト式アーム装置を備えたスキッドステアローダの側面図である。
図２は図１の垂直リフト式アーム装置の斜視図である。
図３は図１の垂直リフト式アーム装置のリフトシリンダを最大ストロークの半分まで伸長した場合の作動を示す側面図である。
図４は図１の垂直リフト式アーム装置のリフトシリンダを最大ストロークまで伸長した場合の作動を示す側面図である。
図５は図１の垂直リフト式アーム装置のマストの配置を示す図である。
図６は本発明に係る垂直リフト式アーム装置の後部リンクの他の実施形態を示す斜視図である。
図７は本発明に係る垂直リフト式アーム装置のマストの他の実施形態を示す側面図である。
図８は図７の８矢視図である。
図９は本発明の他の実施形態に係る垂直リフト式アーム装置を備えたスキッドステアローダの側面図である。
図１０は図９の１０矢視図である。
図１１は図１０の１１−１１断面図である。
図１２は図９の１２矢視図である。
図１３は図９の垂直リフト式アーム装置のマストの配置を示す図である。
図１４は本発明の更なる他の実施形態の垂直リフト式アーム装置を備えたスキッドステアローダの側面図である。
図１５は従来の垂直リフト式アーム装置を備えたスキッドステアローダの側面図である。
図１６は図１５の垂直リフト式アーム装置の作動を示す側面図である。
図１７は従来の他の垂直リフト式アーム装置を備えたスキッドステアローダの側面図である。
図１８は図１７の垂直リフト式アーム装置の作動を示す側面図である。
図１９は本発明及び従来技術におけるリフトシリンダのストロークとバケットの刃先持上げ力との関係を示すグラフである。
【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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【国際調査報告】
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