スキッドステアローダー

スキッドローダー、スキッドステアローダー( SSL )、またはスキッドステアは、さまざまなバケットやその他の省力化ツールやアタッチメントを取り付けることができるリフトアームを備えた 小型重機の一種です。

車輪には通常、独立したステアリング機構がなく、機械本体に固定された直線の配置が保たれます。旋回は差動ステアリングによって行われます。差動ステアリングでは、左右の車輪のペアが異なる速度で操作され、機械は固定された向きの車輪を地面上で滑らせたり引きずったりして旋回します。スキッドステア ローダーは、1 組の車輪を前進させると同時に反対側の車輪を後進させることで、ゼロ半径旋回が可能です。この「ゼロ旋回」機能 (機械は自身の長さの範囲内で旋回できます) により、非常に操作しやすくなり、限られたスペースの作業エリアでコンパクトで強力かつ機敏なローダーやツール キャリアを必要とする用途に役立ちます。

他のフロントローダーと同様に、材料をある場所から別の場所へ押し出したり、バケットで材料を運んだり、トラックやトレーラーに材料を積み込んだり、さまざまな掘削や整地作業を実行したりできます。

最初の三輪フロントエンドローダーは、1957年にミネソタ州ロスセイでシリルとルイスのケラー兄弟によって発明されました。 ^[1]ケラー兄弟は、農家のエディ・ベロが納屋から七面鳥の糞を掃除する作業を機械化できるように、このローダーを製作しました。後部にキャスターホイールを備えたこの軽量でコンパクトな機械は、従来のフロントエンドローダーと同じ作業を行いながら、その長さの範囲内で方向転換することができたため、この名前が付けられました。^[1]

ノースダコタ州グウィナーのメルロー製造会社のメルロー兄弟は、1958年にケラーローダーの権利を購入し、発明品の改良を続けるためにケラー夫妻を雇いました。このパートナーシップの結果、1958年末にM-200メルロー自走式ローダーが発表されました。このローダーは、2つの独立した前輪と後輪、12.9馬力（9.6kW）のエンジン、750ポンド（340kg）のリフト容量を特徴としていました。2年後、彼らはキャスターホイールを後輪車軸に交換し、初の4輪の真のスキッドステアローダーであるM-400を発表しました。^[1] M-440は15.5馬力（11.6kW）のエンジンで駆動され、1,100ポンド（500kg）の定格運転容量を持っていました。スキッドステアの開発は、M600 ローダーとともに 1960 年代半ばまで続きました。メルローは 1962 年に有名なボブキャットの商標を採用しました。

1960 年代後半までに、競合する重機メーカーがこのフォーム ファクタの機械を販売していました。

スキッドステア ローダーは、通常、4 輪または無限軌道の車両で、各側の前輪と後輪が機械的に連結されて同じ速度で回転し、左側の駆動輪は右側の駆動輪とは独立して駆動できます。これは、左側の車輪用と右側の車輪用に 1 つずつ、2 つの独立したトランスミッションを備えることで実現されます。スキッドステア ローダーの最も初期のバージョンでは、前進クラッチ ドライブと後進クラッチ ドライブが使用されていました。1970 年代半ば以降に設計および製造されたほぼすべての最新のスキッドステアは、2 つの独立した油圧トランスミッション (左側用と右側用) を使用しています。

ディファレンシャルステアリング、ゼロターン機能、およびこれらの機械で荷物を運ぶことで悪化することが多い視界の欠如により、これらの機械を安全に操作するには、オペレーターは良好な視野、手と目の協調性、手の器用さ、および一度に複数の動作を記憶して実行する能力を備えている必要があります。^{[2] [3]}大人を含むすべての人にスキッドステアを操作させる前に、機械を安全に操作する能力を評価し、安全な操作のトレーニングを受ける必要があります。米国では、非農業の仕事に従事している18歳未満の若者がスキッドステアを操作することは違法です。^[4]農業で働くために雇われる若者は、スキッドステアを操作する前に、少なくとも16歳以上であり、農業若者労働ガイドライン^[5]を使用して大人が能力を評価することが推奨  されます。

他に考慮すべきことは、スキッドステアの動きについて同僚に警告するビーコンライトと逆信号アラームです。これらのアラームは、機械の年数などの要因に応じて、すべての農場または造園用スキッドステアマシンに標準装備されているとは限りません。これらのアラームを使用し、継続的にメンテナンスすることで、同僚が機械と障害物の間にひかれて挟まれる事故のリスクを大幅に軽減できます。建設現場とそのビジネス契約要件では、造園業者にスキッドステア逆信号アラームとビーコンライトを装備することが求められることがよくあります。^[6]

非常に剛性の高いフレームと強力なホイール ベアリングにより、この引きずり動作によって生じるねじり力によって機械が損傷するのを防ぎます。履帯式トレッドと同様に、スキッド ステアによって生じる高い地面摩擦により、柔らかい路面や脆い路面が引き裂かれる可能性があります。メカナム ホイールなどの特別に設計されたホイールを使用することで、地面摩擦を低くすることができます。

スキッドステアローダーには車輪の代わりに履帯が装備されている場合があり、そのような車両はコンパクトトラックローダーとして知られています。^[7]

スキッド ステア ローダーは、ホイール モデルとトラック モデルの両方で、アンバランスな状態、つまり前輪または後輪のどちらかに重い荷重がかかっているときに最も効率的に動作します。空のバケットを装備すると、スキッド ステア ローダーは後部が重くなり、後輪は所定の位置で旋回しますが、前輪は滑ります。バケットが満載になると、重量配分が逆転し、前輪が後輪よりも大幅に重くなります。荷重がかかった状態でゼロ ターンを行うと、前輪が旋回して後輪が滑ります。

不均衡な操作は、機械を回転させるために必要な動力を減らし、タイヤの摩耗を最小限に抑えます。熟練したオペレーターは、常に機械の前部または後部のどちらかに重い荷重をかけるようにしています。重量配分が 50/50 (またはそれに近い) の場合、前輪も後輪も旋回またはスライドせず、前車軸と後車軸に均等に分散された高い摩擦により、機械が「揺れ」始めます。この状態では、タイヤの摩耗が大幅に増加します。

従来のフロントローダーとは異なり、これらの機械のリフトアームは運転手の横にあり、ピボットポイントは運転手の肩の後ろにあります。 オペレーターが可動ブームに近接していたため、初期のスキッドローダーは、特に転倒防止構造がなかったため、従来のフロントローダーほど安全ではありませんでした。 現代のスキッドローダーには、転倒防止構造 (ROPS) および落下物防止構造 (FOPS) として機能するオープンまたは完全密閉型のキャブがあります。 ROPS、FOPS、サイドスクリーン、およびオペレーター拘束装置は、スキッドステアの「保護ゾーン」を構成し、オペレーターの負傷や死亡の可能性を減らすように設計されています。 FOPS は落下する破片からオペレーターのキャブを保護し、ROPS は転倒の際にオペレーターを保護します。 サイドスクリーンは、オペレーターがリフトアームとスキッドステアフレームの間に挟まれたり、突起物 (手足など) にぶつかったりするのを防ぎます。シートベルトまたはシートバーの拘束具を使用すると、運転者は運転席に固定され、保護範囲内に留まります。安全機能と安全な操作が重要なのは、^[8]安全対策が守られていないとスキッドステアローダーは危険だからです。スキッドステアローダーに関連する重傷や死亡事故の最も一般的な原因は、横転事故と可動部品による圧迫です。^[9]

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  ミネソタ州ミネアポリスで、スキッドローダーが除雪機を取り付けて雪を除去している様子
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  トレンチアタッチメント
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  バケツ
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  米海軍のホイールソーアタッチメント付きスキッドステア
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  芝刈り機
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  パレットフォーク
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  オーガー
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  スイーパー
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  鋤
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  スノープッシャー
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  スノーウィングには油圧式の翼がある
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  スキッドステアポストドライバー
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  ドラムマルチャー^[10]
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  グラップル
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  ジャックハンマー
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  後ろにリッパーを備えたブルドーザー
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  ヒッチピン付き牽引ピン穴

多くのスキッドローダーの従来のバケットは、さまざまな特殊なバケットやアタッチメントに置き換えることができます。その多くは、ローダーの油圧システムで駆動します。使用可能なアタッチメントのリストは事実上無限です。いくつかの例としては、デュラグレーダー、 バックホー、油圧ブレーカー、パレットフォーク、アングルブルーム、スイーパー、オーガー、芝刈り機、除雪機、切り株グラインダー、ツリースペード、トレンチャ、ダンプホッパー、舗装ミラー、リッパー、耕運機、グラップル、チルト、ローラー、スノーブレード、ホイールソー、セメントミキサー、木材チッパーマシンなどがあります。

スキッドステアの一部のモデルには、自動アタッチメントチェンジャー機構も搭載されています。これにより、油圧制御機構を使用してアタッチメントを固定することで、ドライバーはマシンを離れることなく、さまざまな地形処理、整形、およびレベリングツールを切り替えることができます。従来、動力付きアタッチメントへの油圧供給ラインは、カップリングがキャブの近くに配置されるように配線され、ドライバーは供給ラインを接続または切断するためにマシンを離れる必要はありませんでした。最近では、メーカーは、油圧ラインを手動で切断/接続することなくアタッチメントを変更できる自動油圧接続システムも開発しました。

オリジナルのスキッドステア ローダー アームは、機械後部のローダー フレーム タワーの上部近くにあるヒンジを使用して設計されました。ローダー アームを上げると、機構によりローダー アームが円弧を描いて空中に旋回し、オペレーターの頭上までスイングします。これはラジアル リフト ローダーとして知られています。^[11]この設計は製造が簡単で、コストが低くなります。ラジアル リフト ローダーは、アームが完全に下がっているときにバケットが機械に近づいた状態で開始し、アームを上げると機械から離れて上方前方に移動し始めます。これにより、約 4 ～ 5 フィートでのダンプのためにリフトの中間点で前方へのリーチが大きくなりますが、リフト アークの中間での安定性が低下します (バケットが非常に前方にあるため)。ローダー アームが中間の高さを超えて上昇し続けると、バケットは機械に近づき始め、フル リフトの高さでより安定しますが、フル ハイトでの前方リーチもはるかに小さくなります。

ラジアル リフト マシンは低コストで、低い高さでの掘削や材料の散布など、リフト アームの低い高さで多くの作業を行うユーザーに好まれる傾向があります。ラジアル リフト設計は、ローダー アームが完全に下がっているときは非常に優れたリフト容量/安定性があり、アームが中間点に達してバケットが最も前方にあると、安定性が低下します (リフト容量が低い)。アームが上昇し続けると静的安定性は向上しますが、上昇した荷物は本質的に安定性が低く、すべての種類のマシンで安全性が低下します。ラジアル リフト設計の欠点の 1 つは、完全に上昇するとバケットがマシンに近づくため、トラック、ホッパー、スプレッダーに積み込むときに到達範囲が比較的狭くなることです。さらに、バケットはオペレーターの頭のすぐ上にあり、バケットの後ろからこぼれたものがマシンの上またはオペレーターの膝の上に落ちる可能性があります。ラジアル リフト マシンのもう 1 つの欠点は、ローダー アームが取り付けられている大きなフレーム タワーにより、オペレーターがマシンの背面と後方の角を視認しにくくなる傾向があることです。ラジアルアームは今でも最も一般的な設計であり、多くのユーザーに好まれていますが、ラジアルリフト設計から始めたほぼすべてのメーカーが「垂直リフト」設計も生産し始めました。

「垂直リフト」設計では、ローダー アームに追加のリンクとヒンジを使用し、メインのピボット ポイントをマシンの中央または前面に向けています。これにより、コンパクトな設計を維持しながら、ローダー アームの動作高さと到達範囲を拡大できます。生産されている真の「垂直リフト」設計はありません。すべてのローダーは、バケットが上昇するときにそのリフト パスを真っ直ぐにすることを目的とした複数のリンク (すべて放射状の弧を描いて動きます) を使用します。これにより、リフト範囲のポイントで垂直に近い動きが可能になり、バケットを運転席の前方に保ち、背の高いコンテナや車両に安全にダンプできます。一部の設計では、リフト アークの最も低い部分に弧が大きく、他の設計では、リフト アークの上部近くに弧が大きくなっています。

垂直リフト設計の欠点の 1 つは、製造コストがやや高く、複雑であることです。一部の垂直リフト設計では、アームが低い位置にあるときに後方または側面の視認性が低下しますが、アームを上げると視認性が向上します (特に、設計で大きなリア フレーム タワーが不要な場合)。ほとんどの垂直リフト マシンでは、アームを完全に下げた位置から完全に上げた位置まで上げるときに、バケット (積荷) とマシンからリフト パスの下部から上部までの距離が同じであるため、より一定の安定性が得られます。一定の安定性の副次的な利点として、ほとんどの垂直リフト マシンは、バケット容量が大きく、より長く平らなロープロファイル バケットを備えているため、サイクルごとにより多くの材料を運ぶことができ、短いリップのバケットよりもスムーズに掘削および整地できます。垂直リフト設計は、過去 30 年間で急速に人気が高まり、現在では新しいスキッド ローダーの販売のかなりの部分を占めています。

制御装置が作動すると、ローダーやリフトアームのアタッチメントが動いて、機械の範囲内にいる人を押しつぶす可能性があります。怪我を防​​ぐために、運転者は運転室の外から制御装置を始動したり操作したりしないことを強くお勧めします。運転席にいるときは、運転者は必ずシートベルトを締め、安全バーを下げて運転室に安全に留まり、押しつぶされないようにしてください。^[12]運転者は、機械を始動する前に、助手や傍観者が機械の近くにいないことを確認する必要があります。

スキッドステア ローダーは、内側から穴を掘ることで、大型掘削機の代わりに使用できる場合があります。これは、大型掘削機が入らない裏庭でプールを掘る場合に特に当てはまります。スキッドローダーは、最初に、目的の掘削の端につながる傾斜路を掘ります。次に、傾斜路を使用して穴から材料を運び出します。スキッドローダーは、掘削が深くなるにつれて傾斜路の形状を変え、傾斜路をより急で長いものにします。この方法は、既存の家の地下室を掘るなど、頭上のクリアランスが大型掘削機のブームを通せない構造物の下を掘るのにも役立ちます。いくつかの会社がスキッドステア用のバックホー アタッチメントを製造しています。これらは、上記の方法よりも狭い領域を掘るのに効果的であり、同じ環境で作業できます。

その他の用途としては、バケットまたはパレット フォークを使用して、作業現場の周囲で原材料を運搬することがあります。不整地用フォークリフトは操縦性が非常に悪く、小型の「マテリアル ハンドリング」フォークリフトは操縦性は良いものの、牽引力が弱いです。スキッド ステア ローダーは操縦性と牽引力が非常に優れていますが、通常、フォークリフトよりも持ち上げ能力が低くなります。

スキッド ステア ローダーは、特に、既存の車、街灯柱、縁石の周りでの操作性が大型の除雪車では問題となる小さな駐車場での除雪に優れています。また、スキッド ステア ローダーは、単に除雪して雪を山に押し込むだけでなく、実際に雪を除去する機能も備えています。

• パジェット、マーティ（2007年）。ボブキャット50年。モーターブックスインターナショナル。ISBN 978-0-7603-2814-9。

ウィキメディア・コモンズには、スキッドステアローダーに関連するメディアがあります。

• スキッドステアローダーとマルチテレインローダーの仕組み – HowStuffWorks.com より
• スキッドステアローダーによる負傷と死亡の防止。米国国立労働安全衛生研究所による2010 年 12 月の警告。
• スキッドステアローダーによる負傷と死亡の防止。米国国立労働安全衛生研究所の1998 年 2 月の警告。
• カンザス州立大学によるスキッドステアローダーの安全性
• 「8年生が発明、博士号取得者がそのインスピレーションを説明」エドワード・ロッターマン著、セントポール・パイオニア・プレス、2010年7月15日