| 【発明の名称】 |
土工車両のブレード装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】佐藤 孝行
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| 【要約】 |
【課題】ブレード本体に旋回自在に取付けられるカッティングエッジのサポートを、所定の旋回力が加わるまではブレード本体に旋回を止め固定する手段として、テンションボルトのように分離片を発生させることがなく、また固定状態への復帰を容易に行なえるようにした土工車両のブレード装置を提供する。
【解決手段】サポート（８）をブレード本体（１０）に所定の旋回力（Ｆ）が加わるまで固定するロック手段（１８）を備え、ロック手段（１８）はサポート側ロック部材（２０）と、これに離脱自在に係合する本体側ロック部材（２２）と、その係合状態を保持する方向に付勢する付勢手段（２４）とを備えている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 土工車両に装着されるブレード本体と、該ブレード本体に旋回自在に取付けられカッティングエッジが取付けられるサポートと、該サポートをブレード本体にサポートに所定の旋回力が加わるまで旋回を止めて固定するロック手段とを備え、該ロック手段は、該サポートに設けられたサポート側ロック部材と、該ブレード本体に設けられサポート側ロック部材と離脱自在に係合する本体側ロック部材及び本体側ロック部材をサポート側ロック部材に係合状態を保持する方向に付勢する付勢手段とを備えていることを特徴とする土工車両のブレード装置。
【請求項２】 サポート側ロック部材及び本体側ロック部材の各々は互いに係合する係合部を備え、該係合部の各々は、本体側ロック部材とサポート側ロック部材との係合が解除された状態の該サポートを、ブレード本体に対し旋回動させることにより、元の係合状態に復帰が可能に形成されている、請求項１記載の土工車両のブレード装置。
【請求項３】 付勢手段はブレード本体に内蔵されている、請求項１又は２記載の土工車両のブレード装置。
【請求項４】 本体側ロック部材は、ブレード本体に揺動自在に取付けられている、請求項１から３までのいずれかに記載の土工車両のブレード装置。
【請求項５】 付勢手段は、ブレード本体に取付けられる固定フランジと、一端がブレード本体の外方において本体側ロック部材に連結され他端が該固定フランジを貫通してブレード本体の内方に突出するロッド部材と、ロッド部材の他端に取付けられる可動フランジと、固定フランジ及び可動フランジの間に介在される圧縮コイルばねとを備えている、請求項１から４までのいずれかに記載の土工車両のブレード装置。
【請求項６】 可動フランジは、ロッド部材の軸線方向の位置を調整可能に取付けられている、請求項５記載の土工車両のブレード装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、土工車両のブレード装置、さらに詳しくは、ブレード装置に備えられる切刃であるカッティングエッジに加わる衝撃力が所定の大きさを越えると、カッティングエッジを反転させてブレード装置及び土工車両に加わる衝撃を緩衝させる手段を備えた土工車両のブレード装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】緩衝手段を備える土工車両のブレード装置が特公昭６３−３１６０４号公報に開示されている。図８を参照して説明すると、このブレード装置には、カッティングエッジ５０が取付けられるサポート５２がブレード本体５４の下端部に連結部材５６を介し連結ピン５８及び連結ロッド６０を中心に旋回自在に取付けられている。そしてサポート５２の上端が、ブレード本体５４の貫通孔５４ａに通されるテンションボルト６２によってブレード本体５４に固定され旋回が止められている。
【０００３】図８とともに図９を参照して説明すると、このブレード装置を装着した土工車両によって作業をするときに、サポート５２のカッティングエッジ５０が障害物６４と衝突すると、サポート５２にはサポート５２をブレード本体５４に対し旋回させようとする矢印Ｆで示す衝撃力が作用する。そしてその力が所定の大きさを越えると、サポート５２の旋回を止めているテンションボルト６２が引張力によってその軸部に設けられたＶ字溝から切断分離される。テンションボルト６２が切断するとサポート５２はブレード本体５４に対し旋回自在になり、図８に示す状態から、図９に実線で示す上端がブレード本体５４から離れて立上がった状態を経て、図９に二点鎖線で示す上端がブレード本体５４からさらに離れた状態になり反転する。
【０００４】このブレード装置を装着した土工車両によって、例えば除雪作業を行う際にカッティングエッジ５０が道路際の縁石、電柱、路面上の大きな石、あるいはマンホールの蓋などの障害物と衝突した場合、その衝撃のエネルギーはテンションボルトを切断分離させることによって吸収され、ブレード装置、土工車両本体などに加わる衝撃が緩衝される。また、カッティングエッジ５０及びサポート５２が反転することによって、マンホールの蓋などの障害物６４との更なる衝突が回避される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したとおりの形態の従来の土工車両のブレード装置には、次のとおりの解決すべき問題がある。
【０００６】（１）テンションボルトの分離片：例えばこのブレード装置の典型的な用途の一つである除雪作業において、切断されたテンションボルトの分離片が除雪機械のブロワ、オーガなどの回転部分に混入すると、回転部分を損傷させるおそれがある。また、除雪作業以外においても、異物の混入が許されない均質な砂、砂利、塩、穀物などのストックヤードでの集荷作業において分離片が処理物に混入すると、分離片を摘出するための特別な作業、特別な設備などが必要になる。
【０００７】（２）復帰作業：テンションボルトが切断し旋回自在になったカッティングのエッジのサポートを元の状態に復帰させるには、サポートをブレード本体に対し旋回させ元の位置に戻し、新しいテンションボルトを用いてブレード本体に固定し直す。そのためにテンションボルトを常に準備保管しておかなければならない。さらに、ブレード装置のテンションボルトの取付部、取付孔などには、雪、土砂などが固着するために、復帰作業にあたってはそれらを取除く作業が必要となり、除雪などの本来の作業を中断し土工車両を休車させる時間がさらに長くなってしまう。
【０００８】本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、ブレード本体に旋回自在に取付けられるカッティングエッジのサポートを、所定の旋回力が加わるまではブレード本体に旋回を止め固定する手段として、固定が解除されたときにテンションボルトのように分離片を発生させることがなく、また元の固定状態への復帰を容易に行うことができるようにした、土工車両のブレード装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明においては、上記技術的課題を解決する土工車両のブレード装置として、土工車両に装着されるブレード本体と、該ブレード本体に旋回自在に取付けられカッティングエッジが取付けられるサポートと、該サポートをブレード本体にサポートに所定の旋回力が加わるまで旋回を止めて固定するロック手段とを備え、該ロック手段は、該サポートに設けられたサポート側ロック部材と、該ブレード本体に設けられサポート側ロック部材と離脱自在に係合する本体側ロック部材及び本体側ロック部材をサポート側ロック部材に係合状態を保持する方向に付勢する付勢手段とを備えていることを特徴とする土工車両のブレード装置が提供される。
【００１０】本発明による土工車両のブレード装置においては、サポートをブレード本体に固定するのに、サポート側ロック部材と、このロック部材に付勢され離脱自在に係合する本体側ロック部材とを備えるようにした。したがって、テンションボルトのような分離片を発生させることなく、また離脱自在な構成により固定の解除された状態から元の固定状態への復帰に新しいテンションボルトのような部材を用意する必要もない。
【００１１】好適実施形態においては、サポート側ロック部材及び本体側ロック部材の各々は互いに係合する係合部を備え、該係合部の各々は、本体側ロック部材とサポート側ロック部材との係合が解除された状態の該サポートを、ブレード本体に対し旋回動させることにより、元の係合状態に復帰が可能に形成されている。
【００１２】そして、サポート側ロック部材及び本体側ロック部材の各々に形成した係合部によりそれぞれを離脱自在に係合させる。
【００１３】好適実施形態においてはまた、付勢手段はブレード本体に内蔵されている。また、本体側ロック部材は、ブレード本体に揺動自在に取付けられている。
【００１４】そして、付勢手段を雪、土砂、異物などから保護する。また、付勢力がそれらの影響により不安定にならないようにし、ロック手段が適切に作動するようにする。さらに、本体側ロック部材をレバーのごとき部材によって揺動自在にして、ロック部材及び付勢手段の配置を自在にし、また梃子の原理で付勢手段の小さな力で大きな付勢力を係合部に付与することができるようにする。
【００１５】好適実施形態においては、付勢手段は、ブレード本体に取付けられる固定フランジと、一端がブレード本体の外方において本体側ロック部材に連結され他端が該固定フランジを貫通してブレード本体の内方に突出するロッド部材と、ロッド部材の他端に取付けられる可動フランジと、固定フランジ及び可動フランジの間に介在される圧縮コイルばねとを備えている。また、可動フランジは、ロッド部材の軸線方向の位置を調整可能に取付けられている。
【００１６】そして、圧縮コイルばねの力をロッド部材を介して本体側ロック部材に作用させる。また、可動フランジの取付位置を変えることにより付勢力を調整可能にする。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明に従って構成された土工車両のブレード装置の好適実施形態を図示している添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。
【００１８】図１を参照して説明すると、全体を番号２で示すブレード装置は、典型的な土工車両である例えばホイールローダ４において、ホイールローダ４本体に上下方向に揺動自在に備えられたリフトアーム４ａの先端に取付けられている。ホイールローダ４を矢印Ｘで示す前進の方向に走行させ、リフトアーム４ａを上下動させ、ブレード装置２を路面Ｅに対し任意の高さに位置付けて、路面Ｅ上の積雪の除雪などの作業が行われる。
【００１９】図１とともに図２及び図３を参照して説明すると、ブレード装置２のブレード本体１０の下端部には、前述の特公昭６３−３１６０４号公報に開示されているものと実質的に同一の取付機構３によって、ブレード装置２の幅方向（図１において紙面に垂直の方向）に延びる切刃であるカッティングエッジ６及びそれが取付けられるサポート８が、ブレード本体１０に連結部材１２を介し、連結ピン１４及び連結ロッド１６を中心にして旋回自在に取付けられている。カッティングエッジ６及びサポート８は、土工車両の種類、形態などに応じてブレード本体１０の幅方向に複数組に分けて配設されている。取付機構３は周知であるので、詳細な説明は省略する。
【００２０】図２とともに図４を参照して説明すると、ブレード装置２は、サポート８をブレード本体１０にサポート８に所定の旋回力が加わるまで旋回を止めて固定するロック手段１８を備えている。ロック手段１８は、サポート８に設けられたサポート側ロック部材２０と、ブレード本体１０に設けられサポート側ロック部材２０と離脱自在に係合する本体側ロック部材２２及び本体側ロック部材２２をサポート側ロック部材２０に係合状態を保持する方向に付勢する付勢手段２４とを備えている。サポート側ロック部材２０及び本体側ロック部材２２の各々には互いに係合する係合部２６が備えられている。ロック手段１８は、ブレード装置２の幅方向において、サポート８の一対の取付機構３、３の中間に設置されている（図２）。
【００２１】図２及び図４とともに図５及び図６を参照して説明を続けると、サポート側ロック部材２０は、厚さＷ（図５）の厚鋼板を成形して形成され、サポート８のカッティングエッジ６の取付面とは反対の裏面に溶接などの手段によって一体的に固定され立設されている。ロック部材２０のサポート８に接合した端部から先端までの上面には、本体側ロック部材２２と係合するための係合部２６としての円弧状の凹部２０ａ及びそれに続く凸部２０ｂが形成されている。
【００２２】本体側ロック部材２２は、サポート側ロック部材２０と実質上同じ厚さＷ（図５）の厚鋼板によって成形されたレバー状に形成されている。レバー状の長手方向の一端部にはサポート側ロック部材２０と係合するための係合部２６が形成され、他端部には弾性付勢手段２４がピン部材２８によって回動自在に連結される軸受孔が形成され、この軸受孔と係合部２６との間の係合部２６の近傍にはブレード本体１０の下端部に実質上水平に一体的に配設された板部材１０ａに一体的に設けられたブラケット１０ｂにピン部材３０によって回動自在に取付けられている。本体側ロック部材２２の係合部２６は、サポート側ロック部材２０に形成された凹部２０ａ及び凸部２０ｂと略同一の形状に形成されており、係合状態（図４に示す状態）において本体側ロック部材２２の凸部２２ａがサポート側ロック部材２０の凹部２０ａに、凹部２２ｂがサポート側ロック部材２０の凸部２０ｂにそれぞれ係合するように配設されている。
【００２３】係合部２６は、本体側ロック部材２２とサポート側ロック部材２０との係合が解除された状態のサポート８を、ブレード本体１０に対し旋回動させることにより、元の係合状態に復帰が可能な形状に形成されている（この係合状態の解除及び復帰については後に詳述する）。
【００２４】ブレード本体１０下部の板部材１０ａには、付勢手段２４をブレード本体１０の中に収容するための円形の開口１１が形成されている。開口１１の回りには付勢手段２４を取付けるためのねじ孔１１ａ（６個）が形成されている（図６）。
【００２５】付勢手段２４は、ブレード本体１０の板部材１０ａの開口１１の部分の下面に取付けられる固定フランジ３２と、一端が板部材１０ａの下方のブレード本体１０の外方において本体側ロック部材２２にピン部材２８によって回動自在に連結され他端が固定フランジ３２に形成された貫通孔３２ａを通しブレード本体１０の中の上方に突出するロッド部材３４と、ロッド部材３４の他端にダブルナット４２によって取付けられる可動フランジ３６と、固定フランジ３２及び可動フランジ３６の間に介在される圧縮コイルばね３８とを備えている。
【００２６】ロッド部材３４は、本体側ロック部材２２に上述のピン部材２８を介して連結される二股状のヨーク３４ａと、ヨーク３４ａの基端部に一体的に取付けられたロッド３４ｂとを備え、ロッド３４ｂの先端部には雄ねじ３４ｃが形成されている。可動フランジ３６は、円板状に形成されその中央部にロッド３４の貫通孔が形成されている。固定フランジ３２は上述の板部材１０ａの下面のねじ孔１１ａにボルト４０によって取付けられている。可動フランジ３６及び圧縮コイルばね３８の外径は、開口１１を通過することができる開口１１と略同じ大きさに形成されている。
【００２７】付勢手段２４は、ブレード本体１０及び本体側ロック部材２２に取付けられる前に予めサブ組立される。すなわち、ロッド部材３４のロッド３４ｂに固定フランジ３２、圧縮コイルばね３８及び可動フランジ３６を順次に通し、ロッド３４ｂの先端部の雄ねじ３４ｃにダブルナット４２を取付けて組立てられる。固定フランジ３２は圧縮コイルばね３８のばね力によってロッド部材３４のヨーク３４ａの基部に当接する。この状態において、固定フランジ３２と可動フランジ３６の間隔を所定の長さＬ（図４）に、可動フランジ３６の位置をダブルナット４２によってロッド部材３４の軸線方向の位置を調整して固定し、圧縮コイルばね３８のばね力を所定の大きさに設定する。ダブルナット４２による調整及び固定は、先ず一方の可動フランジ側のナット４２ａによって可動フランジ３６の位置を決め、その後で他方のナット４２ｂをナット４２ａに当接させて締付けロックする。
【００２８】上述のように組立てられた付勢手段２４は、ブレード本体１０の板部材１０ａの下方からそのロッド部材３４の先端側から開口１１に通してブレード本体１０の中に入れられ、固定フランジ３２が板部材１０ａに上述のようにして取付けられる。
【００２９】長さＬによって設定される圧縮コイルばね３８のばね力、すなわち付勢力の大きさは、土工車両が障害物に衝突するときに想定される衝突エネルギーに応じて規定される。この衝突のエネルギーは動的であるから、土工車両及び作業装置の種類、形態によって、また作業の走行速度、土工車両及び作業装置の質量などによって異なる。したがって、例えば質量の小さい軽い土工車両が高速で作業する場合には、衝突による衝撃をできるだけ小さくするようにばね力を小さく設定し、同じ高速でも質量の大きな重い土工車両の場合にはばね力を大きく設定する。
【００３０】ブレード本体１０にはさらに、内蔵された付勢手段２４のばね力を付勢手段２４をブレード本体１０から取外すことなく調整することができるようにするための、開閉自在なカバー４４が備えられた調整用窓１０ｃが形成されている。この調整用窓１０ｃを通して付勢手段２４のダブルナット４２を緩め、可動フランジ３６の取付位置を調整しばね力を設定する長さＬを調整し、ダブルナット４２を締付けてその位置を固定する。
【００３１】図４とともに図７を参照して上述したとおりの土工車両のブレード装置２の作用を説明する。
【００３２】（１）ブレード本体とサポートの固定：図４に示すように、カッティングエッジ６のサポート８とブレード本体１０とは、サポート８に加わる矢印Ｆで示す旋回力である衝撃力が所定の大きさになるまでは、サポート側ロック部材２０及び本体側ロック部材２２の係合部２６が付勢手段２４の付勢力によって付勢されて係合状態が保持され、サポート８の旋回が止められて固定されている。
【００３３】（２）ブレード本体とサポートの係合離脱：この状態のブレード装置２を備えて土工車両が矢印Ｘで示す方向に例えば除雪作業で走行しているときに、カッティングエッジ６が路面Ｅ上のマンホールなどの障害物４６に衝突した場合、その衝撃力が所定の値よりも大きくなると、図７に実線で示すように、サポート側ロック部材２０は本体側ロック部材２２の係合部２６を上方に押し上げ、付勢手段２４のロッド部材３４のヨーク３４ａをばね３８の設定された力に打勝って下方に引下げ、サポート側ロック部材２０に係合した本体側ロック部材２２の凸部２２ａはサポート側ロック部材２０の凹部２０ａから凸部２０ｂを乗越え係合が外れる。ブレード装置２がさらに矢印Ｘの方向に進むと、カッティングエッジ６及びサポート８は二点鎖線で示すようにその下端が進行方向Ｘの後方に反転し、障害物４６を回避する。
【００３４】（３）外れたサポートの元の状態への復帰：ブレード本体１０から離れ反転したサポート８（図７に二点鎖線で示す状態）を元の状態（図４の状態）に復帰させるには、オペレータは土工車両を矢印Ｘとは逆の方向に動かしカッティングエッジ６を路面Ｅあるいは適宜の手段に引っ掛けて、図７に二点鎖線で示す状態から実線で示す本体側ロック部材２２にサポート側ロック部材２０の凸部２０ｂが当接する状態にする。そして、ブレード装置２をその自重あるいは図１に示すリフトアーム４ａを下げ方向に作動させて路面Ｅに押付け、本体側ロック部材２２とサポート側ロック部材２０の係合部２６を係合状態にする。
【００３５】（４）分離片が発生しない：上述のようにブレード装置２におけるカッティングエッジ６のサポート８とブレード本体１０との固定の解除は、本体側ロック部材２２とサポート側ロック部材２０の係合部２６の係合が解除されることにより行われるから、従来のテンションボルトにおけるような分離片の発生がない。したがって、除雪作業においてブロワ、オーガなどの回転部を損傷させる問題、均質な砂、砂利、塩、穀物などの集荷作業における分離片が混入する問題などを除くことができる。
【００３６】（５）復帰作業が容易：固定の外れたカッティングエッジ６のサポート８とブレード本体１０とを元の固定状態に復帰させるには上述のように、従来のテンションボルトのごとき復帰のための部品を用意し保管する必要がない。また、ロック手段１８の部分の清掃は、テンションボルトを取付けるための貫通孔などがなく、実質上必要でない。さらに、土工車両のオペレータはこの復帰作業を運転席から降りることなく行うことができる。したがって、復帰作業が容易であり、また復帰作業のための土工車両の休車を大幅に減らす、あるいは実質上無くすことができる。
【００３７】（６）付勢手段が内蔵：付勢手段２４がブレード本体１０に内蔵されているから、付勢手段２４の異物、雨水による錆などからの損傷が防止され、寿命が格段に向上されるとともに、雪などの異物が付着しないから付勢力を安定した信頼性の高いものにすることができる。また、付勢手段２４はサブ組立した状態でブレード本体１０に取付けることができるので、付勢力の設定及び取付けが容易である。
【００３８】（７）揺動形の本体側ロック部材：本体側ロック部材２２はレバー状に形成されてブレード本体１０に取付けられているから、レバー状の形状を任意に設定することにより付勢手段２４の配設位置に自由度ができるとともに、梃子の原理により要求される係合部２６における付勢力に対し付勢手段２４のばね力を半減させるなど小さく、すなわち圧縮コイルばね３８を小さくすることもできる。
【００３９】（８）付勢力の調整が容易：ブレード本体１０の調整用窓１０ｃを通して付勢手段２４による付勢力を簡単に調整することができるから、ブレード装置２による作業の現場の条件、土工車両の走行車速などによって、保持力を任意に適宜に作業中においても容易に調整することができる。
【００４０】（９）したって、本発明によるブレード装置２によれば、反転したカッティングエッジ６のサポート８の復帰作業が容易であり、復帰のための部品の用意も必要なく、サポート８を固定する力を作業に合わせて自在に容易に調整することができ、障害物との衝突による衝撃が大きい場合にはサポート８を固定する力を弱くして土工車両の損傷を防ぐようにしたり、サポート８の反転の頻度が高いときにはその力を強くすることも容易にできる。
【００４１】以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内においてさまざまな変形あるいは修正ができるものである。
【００４２】例えば、本発明の実施の形態においては、本体側ロック部材２２はブレード本体１０に揺動自在に取付けられ、それが付勢手段２４によってサポート側ロック部材２０に付勢されているが、ブレード装置２の形態などによっては付勢手段２４に本体側ロック部材の係合部を直接形成してもよい。
【００４３】
【発明の効果】本発明に従って構成された土工車両のブレード装置によれば、ブレード本体に旋回自在に取付けられるカッティングエッジのサポートを、所定の旋回力が加わるまではブレード本体に旋回を止め固定する手段として、固定が解除されたときにテンションボルトのように分離片を発生させることがなく、また元の固定状態への復帰を容易に行うことができるようにした、土工車両のブレード装置が提供される。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１９０２９７
【氏名又は名称】新キャタピラー三菱株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年３月２７日（２０００．３．２７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７５１７７
【弁理士】
【氏名又は名称】小野 尚純
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２７１３７３（Ｐ２００１−２７１３７３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１０月５日（２００１．１０．５） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−８６３７７（Ｐ２０００−８６３７７） |
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