CN101258290B - 用于工程机械的铲刀装置及搭载有该装置的工程机械 - Google Patents

Abstract

工程机械用铲刀装置的铲刀整体宽度为W，包括：中央前面部(12)，其下端设有直线状第一刀片(15)、且具有规定铲刀宽度W1；连接前面部(13)，其设有与第一刀片(15)连续且以规定角度δ向后方弯曲延伸的第二刀片(16)；以及端部前面部(14)，其设有与第二刀片(16)连续、且与第一刀片(15)的延长线形成角度θ并延伸的第三刀片(17)。所述各刀片(15～17)自各前面部(12～14)的下端向切线方向延伸，当处于各刀片(15～17)的刀尖角α为40°～55°的挖掘姿势，假定从侧面看自第一刀片(15)的刀尖至挡土板上端的高度为H时，所述半径R2满足下式(I)：R2＝(0.7～1.0)×H……(I)。

Description

用于工程机械的铲刀装置及搭载有该装置的工程机械

技术领域

本发明涉及装载在推土机或轮式推土机等各种工程车辆上的铲刀，特别是涉及适用于挖掘、运土、平地等作业、具有良好的作业效率、提高燃油效率及经济性的工程机械铲刀装置及具有该装置的工程机械。

背景技术

在建筑工程及土木工程等各种作业现场，大多使用如推土机及轮式推土机等各种工程车辆。这种工程车辆中装载有工程附件，即铲刀。该铲刀被广泛应用于挖掘、运土、盛土、压土、平地等推土作业中。

在这种工程车辆中，为使其发挥最大的作业效率，关键在于满足以下各种条件：即尽可能增加每一周期的运土量(铲刀容量)、尽量减小挖掘、运土中的阻力、适用于各种不同的土质且挖掘时泥土不会粘在铲刀上等。而且，如果可同时进行盛土、压土、平地等作业，更有利于显著提高作业效率。能够找出满足上述条件的最优的铲刀结构、形状、宽度、高度、刀片(Cutting Edge)的位置或挖掘角度等，有利于提高工程机械的作业效率、减少燃料消费量、缩短整体工期等。此外，推土机的运土作业中，为了最大限度地发挥推土机作业效率，推土机运土作业中的力量平衡关系必须为，牵引力大于运土阻力，车辆的驱动力大于牵引力。

但是，利用推土机进行挖掘、运土作业时所需的发动机输出功率，其大部分被车辆的驱动力及挖掘、运土时的牵引力等所消耗。因此，降低动力传输中的能量损失、提高燃油效率是重要的。此外，还非常有必要降低挖掘、运土中的阻力。通常，与大型推土机相比中型或小型推土机的运土距离短。如能满足上述要求，即使是具有与现有技术相同的容量的铲刀或相同的牵引力，也能有效地使用挖掘、运土中的发动机输出功率。

作为能够提高这种工程车辆的作业量的铲刀装置的一个例子，本申请人通过WO2004/044337A1(专利文献1)，在先提出了未曾有过的全新铲刀结构。

该专利文献1中公开的铲刀，其包括中央前面部、从其左右端部向后方弯曲并扩张且延伸的连接前面部、从连接前面部弯曲且向前方扩张并延伸的端部前面部。而且，所述中央前面部，其下端具有与挖掘方向垂直并向左右延伸且具有所需的铲刀宽度的同时，其下端具有第一刀片，所述连接前面部及端部前面部，其下端也具有第二及第三刀片。还有，所述连接前面部及端部前面部的交叉线、和所述第二刀片与第三刀片的刀尖的交点，从上面看，位于所述第一刀片刀尖的后方。此外，所述中央前面部、所述连接前面部及所述端部前面部的各前面，呈从上端至下端形成连续的凹状弯曲面的特殊形状。

作为应用该专利文献1所述铲刀的工程机械，包含如建筑、土木机械，作为其代表性的建筑、土木机械可列举推土机、轮式推土机、平地机等工程机械。另外，对本发明所涉及铲刀，在本说明书中使用的“从正面看”、“从上面看”、“从侧面看”是指，通过高挖掘效率的刀尖角将铲刀接触地面时从正面看、从上面看、从侧面看的状态。

所述铲刀具有构成铲刀前面一部分的中央前面部的同时，在铲刀的左右两侧端部具有突出的左右端部前面部以使其向前方扩张，关于这一点，与现有技术的铲刀相同。但是，在所述中央前面部与所述端部前面部之间配置有连接前面部的同时，左右的所述连接前面部从中央前面部的左右端部向后方扩张并延长设置，左右的所述端部前面部从所述连接前面部的后端缘向前方进一步扩张并延长设置，关于这一点，与现有技术的铲刀大不相同。

另一方面，在WO93/22512号公报(专利文献2)中，公开有一种虽然与上述适用于挖掘、运土、平地等各种作业的铲刀装置不同，但其形状与本发明的铲刀形状相似的铲刀装置。该专利文献2记载的铲刀装置，适用于在垃圾处理场等场合一边将垃圾摊开一边将垃圾压缩进而用于掩埋的压缩作业车辆。该铲刀与现有技术的U型铲刀一样，具有端部铲刀部、中央铲刀部及突设部，其中所述端部铲刀部在左右端部沿车辆行走方向呈两翼状扩张且突出，所述中央铲刀部连接左右端部铲刀部且成一张平板形状，所述突设部为长方形且位于所述中央铲刀部的中央部并从上下方向的中部向下倾斜地突设在车辆行走方向上。将所述突起部的下面沿车辆行走面设置时，所述端部铲刀部及中央铲刀部的下端缘也同样沿车辆行走面设置。

此外，在所述压缩作业车辆的行走装置中，采用钢制车轮，并利用该车轮进行垃圾等的压缩处理。如果将使所述铲刀装置的所述端部铲刀部和中央铲刀部的下端缘与所述车轮的行走面在直线上相一致时的姿势作为第一位置，抬起铲刀并使其前倾时的姿势作为第二位置，则处于第一位置时，通过压缩作业车辆的行走水平扩散垃圾及土。另一方面，当处于第二位置时，则通过铲刀中央的所述突起部控制被送往车辆左右车轮间空间的垃圾及土的量，即限制被送往所述空间的垃圾高度。并且处于第二位置时，还通过所述端部铲刀部及中央铲刀部的下端缘和所述行走面之间的缝隙控制被车轮送入压缩领域的垃圾及土的量。

如上所述，专利文献2公开的铲刀装置是在重视如下功能的状况下开发的，即：重视扩散垃圾等的功能以及控制压缩垃圾等的作业量的同时，限制送往形成于压缩部件即左右车轮之间的空间部的垃圾量，以防止大量的垃圾进入所述空间部使车体下面受损所需的功能。因此，如果比较原本功能上存在差异的本发明的铲刀装置和该公报中公开的铲刀，可以理解在以下方面存在很大差异。

即、如下两点：(1)上述专利文献1所记载的铲刀中，为大量堆积并保留中央前面部挖掘的砂土，铲刀中央的上端至下端成连续形状。对此，在所述专利文献2的铲刀中与所述中央前面部相对应的中央突设部，其主要目的在于排出多余的垃圾，因此该中央铲刀部上下端之间的中部至下端成突起状态。(2)从上面看，专利文献1中左右一对各连接前面部及端部前面部的交点位于中央前面部的后方的同时，端部前面部的前端延伸至中央前面部下端缘的延长线附近。对此，虽然在专利文献2中的文章中没有说明，但从任意一个的图面上看，从中央铲刀部向前方突出的左右一对端部铲刀的前端位置配置在比中央突出部的突出下端缘更前方的位置。

如上所述，这些不同点起因于本发明的铲刀装置和公报中公开的铲刀装置，原本的功能差异。

专利文献1所提出的上述铲刀，使中央前面部的第一刀片和所述端部前面部的第三刀片前端几乎一致，或使第三刀片略微位于后方。其结果，由于所述第一刀片比配置在端部前面部下端的第三刀片先挖掘砂土，因连接前面部及端部前面部的挖掘力被减弱，容易进行挖掘。但是，实际操作时，有时所述第三刀片的刀尖比第一刀片略微向前突出。此时，虽然第三刀片的前端比第一刀片先进行挖掘，但由于其突出量非常小，且与所述第一刀片的挖掘力相比所述端部前面部的第三刀片整体的实际挖掘力非常小，因此不会受到因其突出所造成的影响。

因此，依据上述专利文献1所记载的铲刀，与现有技术的铲刀相比，作用于所述第三刀片的牵引力被大大削弱，挖掘阻力和运土阻力等阻力几乎均等地作用于所述第一刀片和所述第三刀片。而且，牵引力有效地作用于所述第一刀片和所述第三刀片双方，被所述第三刀片挖掘的土和被所述第一刀片挖掘的土经由第二刀片顺利汇合。此外，由于被连接前面部与端部前面部所夹的交叉领域成为土堆积部，因此可有效且大量的承载运土。

通过这些相辅相乘的作用，可使所述阻力减小，且可大大增加每单位牵引力的运土量。而且，可大幅降低挖掘、运土中消耗的马力，并在短时间内以最少的能量获得最大的挖掘、运土量，可显著提高所述工程机械的燃油效率并可降低单位推土工作量的成本。

但是，这种铲刀前面的大部分，自上而下以连续的规定弯曲半径形成为向后方凹陷的圆弧面。所述专利文献1记载的铲刀，通过其特殊的结构发挥现有技术铲刀无法期待的极佳的效果。但如果采用该专利文献1公开的铲刀的前面形状，并将其他条件设定为：具有与现有技术的半U形铲刀相同的半径，且该半径与后掠角为10°且挖掘角在挖掘姿势时的固定于铲刀下端的刀片的下端至铲刀的上端高度之比设定为0.5～0.7倍时，则挖掘时泥土粘在铲刀前面不掉落。因此，这种构成会大幅降低挖掘效率。此外，根据中央前面部、连接前面部及端部前面部的不同设计，概率较低地会出现与相同铲刀容量的现有技术半U形铲刀相比挖掘效率低的铲刀。另外，特别是运土时旋转、下压回旋的场合，旋转行走中的极短时间内会发生承载在铲刀上的泥土从中央前面部向外侧的连接前面部滑落，并从端部前面部瞬间全部滑落的现象。

专利文献1：WO2004/044337A1号公开公报

专利文献2：WO93/22512号公开公报

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种工程机械用铲刀装置，具体而言，减小上述专利文献1中的铲刀所具有的上述阻力，大大增加单位牵引力的泥土量，大幅降低挖掘、运土中消耗的马力，及在短时间内以最小的能量获得最大的挖掘、运土量为前提的同时，挖掘时泥土易从铲刀上脱落，并可获得确实超过现有技术半U字形铲刀的挖掘效率，而且运土中旋转、下压回旋时不会发生泥土洒落的工程机械用铲刀装置。其他的目的在后述的具体实施方式中说明。

以上的目的，通过本发明的基本构成，即加装在各种工程机械上的铲刀装置有效地完成。该工程机械用的铲刀装置，铲刀具有：中央前面部；连接前面部；以及左、右端部前面部。其中，所述连接前面部弯曲连接设置于该中央前面部的左、右端部，所述左、右端部前面部进一步连接设置到所述连接前面部。其中，所述中央前面部的下端具有垂直于挖掘方向且向左右延伸的铲刀宽度W1，同时该下端设有第一刀片。在所述连接前面部的下端设有第二刀片，在所述端部前面部(14)的下端设有第三刀片。所述连接前面部和所述端部前面部的交叉线、以及所述第二和第三刀片的刀尖的交点，从上面看位于比所述第一刀片刀尖更后方的位置，所述中央前面部、所述连接前面部和所述端部前面部的各前面，自上端至下端成半径为R2且连续的凹状圆弧面，所述各刀片自各前面部的下端向各前面部的切线方向延伸，当处于各刀片的刀尖角α为40°～55°的挖掘姿势时，假定从侧面看自所述第一刀片的刀尖至所述中央前面部上端的高度为H，则所述半径R2与H的关系满足下式(I)：R2＝(0.7～1.0)×H的工程机械用铲刀装置。

另外，铲刀装置也可具有挡土板，该挡土板由其中央前面部的上端向切线方向延伸的板金材料构成，但此时的高度H为第一刀片的刀尖至挡土板上端的高度。

依据较佳状态，通过下文中所述铲刀装置可有效地完成上述目的，即由铲刀容量决定的所述中央前面部的铲刀宽度为W1，所述第一刀片的延长线与平行于所述延长线且通过所述第二及第三刀片刀尖的交点的直线之间的间隔为Wt，所述第一刀片的刀尖与所述第二刀片之间的后方弯曲角度为δ时，所述间隔Wt与后方弯曲角度δ同时满足下式(II)及(III)

Wt＞0.65×(W1/10)……(II)

14°＜δ＜30°……(III)

在这里，Wt及W1也可为实际值(mm)，也可为各自的参考值(没有单位)。

将所述中央前面部与所述端部前面部在各刀片的延长线相交的交叉角θ设定为0°＜θ≤25°为佳。

这样，左右的所述连接前面部，从上面看与所述中央前面部连续并在所述后方弯曲角度δ的范围内扩张配置的同时，同样地从上面看，将左右的所述端部前面部与所述连接前面部连续并以上述交叉角θ向前方扩张配置即可。即，所述连接前面部与所述端部前面部呈V字形或U字形相连，进而所述第二刀片和第三刀片呈V字形或U字形相连。

而且，在本发明中，最优为至少所述中央前面部的第一刀片大致与该中央前面部下端的铲刀宽度W1相等，且所述中央前面部自其下端向上端呈向后方凹陷的弯曲面的同时逐渐增宽。此外，也可将所述中央前面部下端的铲刀宽度W1设定成大于左右行走装置间的内宽，还可将所述中央前面部下端的铲刀宽度W1设定成大致等于左右行走装置的中心间距离，即轨距。

此外，最优为相对于第一刀片左右略微向下倾斜地配置所述第二刀片的同时，相对于所述第二刀片左右略微向下倾斜地配置所述第三刀片。最好是所述连接前面部及所述端部前面部的各铲刀前面具有与所述中央前面部相同的曲面。

本发明的一种工程机械，其搭载有如上所述的根据本发明利的铲刀装置。

本发明的一种工程机械用铲刀装置，其为加装在各种工程机械上的铲刀装置，其中铲刀具有：中央前面部；连接前面部；以及左、右端部前面部。其中，所述连接前面部弯曲连接设置于该中央前面部的左、右端部，所述左、右端部前面部进一步连接设置到所述连接前面部。所述中央前面部，下端具有垂直于挖掘方向而向左右延伸的铲刀宽度W1，且在该下端还设有第一刀片。在所述连接前面部的下端设有第二刀片，在所述端部前面部的下端设有第三刀片。所述连接前面部和所述端部前面部的交叉线、以及所述第二和第三刀片刀尖的交点，从上面看位于比所述第一刀片的刀尖更后方的位置。所述中央前面部、所述连接前面部和所述端部前面部中的各前面，自上端至下端形成半径为R2的连续圆弧面；具有自所述中央前面部的上端向该中央前面部的大致切线方向延伸的钣金部件。当各刀片的刀尖角α为40°～55°的挖掘姿势，且从侧面看从第一刀片的刀尖至所述钣金部件的上端的高度为H时，所述半径R2满足下式(I)：

R2＝(0.7～1.0)×H……(I)

本发明的一种工程机械用铲刀装置，其为加装在各种工程机械上的铲刀装置，其中铲刀具有：中央前面部；连接前面部；以及左、右端部前面部。其中，所述连接前面部弯曲连接设置于该中央前面部的左、右端部，所述左、右端部前面部进一步连接设置到所述连接前面部。其中，所述中央前面部的下端垂直于挖掘方向且向左右延伸的铲刀宽度为W1，且在该下端还设有第一刀片。在所述连接前面部的下端设有第二刀片，在所述端部前面部的下端设有第三刀片。所述连接前面部和所述端部前面部的交叉线、以及所述第二和第三刀片刀尖的交点，从上面看位于比所述第一刀片刀尖更后方的位置。所述中央前面部、所述连接前面部和所述端部前面部的各前面，自上端至下端形成半径为R2的连续圆弧面。从侧面看，所述铲刀装置，具有包含接土面的钣金部件，该钣金部件相对于所述中央前面部上端的所述中央前面部的延长线向前方倾斜，当各刀片的刀尖角α为40°～55°的挖掘姿势，且从侧面看从第一刀片的刀尖至所述钣金部件的上端的高度为H时，所述半径R2满足下式(I)：

R2＝(0.7～1.0)×H……(I)

本发明的工程机械用铲刀装置，包括中央前面部、左右的连接前面部、左右的端部前面部。中央前面部，下端具有垂直于挖掘方向且向左右延伸的铲刀宽度为W1，且还设有从该下端沿圆弧面的切线方向延伸的第一刀片。连接前面部弯曲并连接设置于中央前面部的左右端部，并具有从该连接前面部的下端沿圆弧面的切线方向延伸的第二刀片。左右的端部前面部，通过连接前面部进而连接设置在其左右，并具有从该左右的端部前面部的下端沿圆弧面的切线方向延伸的第三刀片。而且，连接前面部和端部前面部的交叉线、以及所述第二、第三刀片的刀尖的交点，从上面看位于比第一刀片刀尖更后方的位置。还有，中央前面部、连接前面部和端部前面部的各前面，自上端至下端形成半径为R2的连续圆弧面。且从侧面看挖掘姿势时，假定从第一刀片的刀尖至中央前面部上端的高度为H，则半径R2满足下式(I)：

R2＝(0.7～1.0)×H……(I)

本发明的工程机械用铲刀装置，包括中央前面部、左右的连接前面部、左右的端部前面部。中央前面部，下端具有垂直于挖掘方向且向左右延伸的铲刀宽度W1，且还设有从该下端沿圆弧面的切线方向延伸的第一刀片。连接前面部弯曲并连接设置于中央前面部的左右端部，并具有从该连接前面部的下端沿圆弧面的切线方向延伸的第二刀片。左右的端部前面部，通过连接前面部进而连接设置其左右，并具有从该左右的端部前面部的下端沿圆弧面的切线方向延伸的第三刀片。而且，连接前面部和端部前面部的交叉线、以及所述第二、第三刀片的刀尖的交点，从上面看位于比第一刀片刀尖更后方的位置。还有，中央前面部、连接前面部和端部前面部的各前面，自上端至下端形成半径为R2的连续圆弧面。此外，所述铲刀装置具有从中央前面部的上端沿该中央前面部的近似切线方向延伸的钣金部件，且从侧面看挖掘姿势时，假定从第一刀片的刀尖至钣金部件上端的高度为H，则半径R2满足下式(I)：

R2＝(0.7～1.0)×H……(I)

作用效果

使用本发明铲刀时铲刀上的积土外观形状，与专利文献1公开的铲刀一样，在所述中央前面部的上端至下端之间、中间部超过休止角向前方大幅突起的形状。另一方面，在现有技术的铲刀中，其运土的外观形状为，从铲刀的上端至下端以大致等于休止角的倾斜角成直线的平面形状。即，本发明与所述专利文献1一样，可在短时间内以最小的能量获得最大的挖掘、运土量，并显著提高工程机械的燃油效率的同时，实现单位推土工作量成本的降低。

但是，进行专利文献1公开的铲刀提案后，在继续反复地进行多种试验运转过程中，发现了上述问题。于是，进一步反复进行多种试验和设计的结果，知道了如上所述挖掘时泥土不易从铲刀上脱落、挖掘效率不稳定、旋转、下压回旋时泥土从铲刀上滑落的原因在于本发明特有的复杂的铲刀形状，具体而言，在于铲刀的前面弯曲面及铲刀整体的后倾姿势与现有技术的半U字形铲刀相同，以及没有客观的确立决定与铲刀容量相匹配的最优的中央前面部、连接前面部及端部前面部的形状或各前面部所占铲刀宽度的相对比例等所需的指标。

在本发明中，与现有技术的结构相同，最好使所述中央前面部、所述连接前面部及所述端部前面部的各铲刀的前面向后倾斜，但若过于向后，则进行排土作业时泥土会粘在铲刀上难以滑落。这由来于本发明特殊的铲刀形状。为避免上述现象，可以考虑将刀尖角设定成与现有技术的刀尖角相同的同时，将各刀片的前面延伸至铲刀下端的前面的延长线上。而且，假设使铲刀的整体向后倾斜意味着被铲刀承载的堆积土表面的倾斜角度、即休止角为固定值时，可减少相对于堆积在泥土地面的接地长度，反而可在铲刀上承载大量的泥土。因此，在各铲刀下端的前面延长线上设置各刀片的前面时，也有必要设法使铲刀自身的弯曲面整体向后倾斜。若能实现上述工艺，可确保现有技术的挖掘能力的同时，增加运土量及大幅降度运土阻力等，且可大幅降低单位牵引力的马力消费，获得良好的低燃料消费性能。

本发明涉及铲刀装置具有如上所述特殊的整体形状，其刀片的刀尖角α设置成与上述专利文献1相同的刀尖角的同时，后掠角γ设置成0°，在以规定的曲率半径形成的圆弧面的铲刀前面下端，沿所述圆弧面的切线方向固定有该刀片的上端。依据试验结果，一旦在具有与专利文献1相同曲率半径(＝0.5～0.7×H，在这里，H为自地表至铲刀上端的高度。)的圆弧面下端，固定刀片以使铲刀的前面向其切线方向延伸，则铲刀的后倾姿势变得直立，降低泥土的承载量。于是，将刀尖角α从通常的不低于50°设定成比其小且与专利文献1相同的40°～55°的范围内，同时维持铲刀整体的后倾姿势。如果将刀尖角α设定为比这个数值还小，则会大幅降低挖掘效率。并获知，如果只缩小刀尖角α，通过新挖掘的泥土向铲刀上方推动堆积在铲刀上泥土的力量变弱，特别是挖掘时泥土易粘在铲刀上且不易脱落，同时因泥土的阻力增加，无法获得期望的承载量。

因此，在本发明中为避免挖掘能力的降低，将铲刀的刀尖角α设定成40°～55°的同时，与相同铲刀容量的现有技术铲刀前面的所述圆弧面的半径相比，大幅扩大了圆弧面的曲率半径。即，通常，该曲率半径被设定成从铲刀容量计算出的铲刀高度H的0.5倍以上、0.7倍以下的长度，但在本发明中则将曲率半径设定成铲刀高度H的0.7倍以上、1.0倍以下的长度。如上所述，一旦扩大圆弧面的半径，则不会出现经挖掘承载于铲刀上的泥土粘在铲刀前面的现象，同时泥土的阻力会变小且可顺利地推向上方，因此可获得期望的运土量。而且，即使存在刀尖角α与挖掘角β之差的后掠角γ，仅以挖掘角β挖掘时不同，改善了泥土的脱落。另外，后掠角γ，最优为0°～15°的范围。

还有，具有如上所述的特有铲刀形状的本发明铲刀装置中，得知其挖掘效率由以下三个参数决定：中央前面部的铲刀宽度W1、连接前面部刀尖和端部前面部刀尖的交点与中央前面部的第一刀尖延长线之间的间隔(以下，称后退量。)Wt、相对于中央前面部的第一刀片刀尖，连接前面部的第二刀片刀尖向后方弯曲的弯曲角δ。上式(II)及(III)为，上述三个参数的相关式。而且，所述后方弯曲角δ具有上限值和下限值，其下限值规定为所述挖掘效率的下限值(％)，例如确实超越半U字形铲刀挖掘效率所需的下限值。另一方面，后方弯曲角δ的上限值是运土中确实防止因旋转、下压回旋造成泥土滑落所需的上限值。

在设计阶段，一旦决定与铲刀容量相匹配的上述后退量Wt值，可从上述数值范围中选出与其铲刀容量相匹配的最优后方弯曲角δ。通常，中央前面部的铲刀宽度W1，最好是设定成大致等于工程车辆左右行走装置的各中心线之间的距离(轨距)。此外，由铲刀容量决定铲刀的整体幅度W，与轨距WG相同的中央前面部的铲刀宽度W1也于此同样由铲刀容量决定。但是，所述整体的铲刀宽度及轨距WG、铲刀宽度W1，是随铲刀的容量所变化的长度。现在，例如假设具有45m³铲刀容量的铲刀整体宽度W为标准，当其小于45m³时中央前面部实际的铲刀整体宽度比所述铲刀宽度W短，当其大于45m³时中央前面部实际的铲刀整体宽度比所述铲刀宽度W长。

本发明中相对于所述中央前面部刀尖，连接前面部及端部前面部刀尖的交点的相对后退量值Wt是，通过如上所述获得的实际铲刀宽度W1乘以经试验获得的常数0.65/10来决定。一旦决定了该后退量Wt，且通过相关图从上述后方身弯曲角δ中，选定挖掘效率最高并可经受下压旋转的后方弯曲角δ，铲刀的整体幅度W也就被确定，因此，从上面看中央前面部与连接前面部的下端弯曲点，和端部前面部外侧端面之间的距离W4也就必然被确定。

但是，在这里中央前面部刀尖的延长线与端部前面部刀尖的延长线之间的交叉角θ还没有被确定。该交叉角θ是形成土堆积部所需的，与上述后方弯曲角δ一样具有极为重要的意义，其中上述土堆积部形成于上述连接前面部与端部前面部的弯曲部前面。而且，还影响因作业现场的土质而变化的端部前面部挖掘力的大小。所述土堆积部中所述连接前面部与端部前面部的交叉角可利用下式：180°-(δ+θ)进行计算。维持该泥土的承载，最好是θ尽可能大。但是，依据本发明的具有简单形状的半U字形铲刀的场合，例如现场的土质软且只需平地功能时，θ则无限接近0°。

另一方面，土质硬且需切边功能时，有必要将θ值适当变大。因此，很难将该θ值设定成统一相同，但可按照所述端部前面部要求的功能并考虑上述后方弯曲角δ来决定。但被认为为了确保切边功能，最大θ值为25°左右。

一旦该交叉角θ超过25°，负荷会集中于端部前面部的第三刀片刀尖，挖掘时会产生过大负荷，负荷无法均匀地负载于刀片整体上会产生刀尖的折断等现象。另一方面，如上所述，本发明的铲刀装置大多时候需兼备平地功能。在这点上，有时有必要使所述交叉角θ无限接近0°。综合考虑上述内容，交叉角θ最优为超过0°但不大于25°。但是，根据上述后方弯曲角δ及交叉角θ的确定方式，已确定全长的所述连接前面部及端部前面部的、各铲刀宽度长度的比例也必然发生变化。因此，该连接前面部及端部前面部各铲刀宽度长短的比例也不能确定成完全统一。

还有，在本发明中，将所述中央前面部下端的铲刀宽度设定成大于左右行走装置之间的内幅。是因为该宽度为，当一边向前行走一边进行平地作业时，没有行走装置行走痕迹的地面平地所需的最小宽度。特别是，一旦将中央前面部下端的铲刀中央前面部宽度设定成与左右行走装置的中心间距离、即轨距相同，则会在挖掘、运土、平地功能上获得最优平衡。

通常，作为上述工程机械的主要作业包括挖掘、运土、平地等作业，且关键在于在这些机械中，装备具有能够进行不同作业的功能的铲刀。本发明的铲刀，具有同时进行挖掘、运土、平地的功能。

通常，这种平地作业要求如下两点：即一边挖掘地基一边平整地面并向前方运输泥土且在中途掩埋土坑，及均匀地平整地面。在本发明中，一旦加宽所述中央前面部的铲刀宽度，则可增强所谓平整地面的功能。另一方面，在本发明中，从上面看，所述中央前面部大多比左右的上述连接前面部及端部前面部更向前方突出。本发明中，所述连接前面部及端部前面部也具备平地功能，但其功能的大部分大多依赖于所述中央前面部。因此，在本发明中也能加宽所述中央前面部的铲刀宽度。

但是，在本发明中，不仅限于端部前面部的第三刀片前端位于中央前面部的第一刀片延长线的更后方，还包含比该延长线更向前方突出的场合。即，不局限于所述端部前面部的第三刀片前端配置在所述第一刀片刀尖的延长线附近，如同专利文献1的铲刀，第一刀片与第三刀片可几乎同时挖掘土砂，且使被所述端部前面部的刀片挖掘的泥土与被所述中央前面部的第一刀片挖掘的泥土经由连接前面部顺利汇合，可大幅增加运土量。此外，在本发明中，越加宽中央前面部的铲刀宽度，则从上面看，连接前面部及端部前面部所占的宽度必须变得越窄。

若想缩小该连接前面部及端部前面部所占的宽度，且减少挖掘阻力及运土阻力等阻力并使运土量大幅增加，最优为固定沿连接前面部及端部前面部下端的长度。即，若想加宽中央前面部铲刀宽度的同时，确保沿连接前面部及端部前面部下端的长度为规定长度，则从上面看，就必须缩小连接前面部与端部前面部交叉的角度。其结果，必然且必须扩大中央前面部的刀片位置与直式框架的支撑点之间的距离，其中，所述直式框架用于支撑铲刀。

如上所述，一旦扩大中央前面部的刀片位置与支撑铲刀的直式框架支撑点之间的距离，挖掘时就会受到地表凹凸面的很大影响，车辆易产生前后俯仰动作，其结果铲刀会上下大幅摇摆，无法通过中央前面部稳定地进行挖掘，挖掘面易形成凹凸面，无法均匀地平整土地。考虑上述问题时，如上所述，从上面看，有必要考虑连接前面部及端部前面部的铲刀宽度来决定所述中央前面部的铲刀宽度。在本发明中，通过将所述中央前面部的铲刀宽度设定成与左右行走装置的中心间距离的轨距宽度大致相同，增大所述中央前面部第一刀片的每一刀距的实际挖掘力并可有效的挖掘与运土的同时，可均匀地平整土地。

另一方面，观察上述国际公开的专利文献2的铲刀，可知在上述点上其构成与本发明大不相同。即，在上述公报中公开的铲刀中，上述中央突设部的有效宽度设置成大致等于作为压缩装置的左右车轮间距、换句话说，即左右车轮的相对面之间的距离。这是，由于该中央突设部的功能在于防止大量的垃圾进入形成于左右车轮之间的空间部，因此自然而然地呈上述结构。

接下来，作为适用于本发明的一种形态，左右的所述连接前面部配置成与所述中央前面部连续并以规定的角度向后方扩张，且其下端设有第二刀片，左右的所述端部前面部配置成与所述连接前面部连续并以规定的角度向前方扩张，且其下端设有第三刀片。在这一点上，也与上述专利文献2公开的铲刀不同。

但是，这种自走式工程机械大多在车体的前部中央部配置发动机室，且操作员在该发动机室的后方操作各种操作杆。因此，操作员的视野被发动机室遮挡，无法用目视直接确认堆积在中央前面部的挖掘的土量。

另一方面，在本发明中，如果将发挥所述铲刀最大挖掘效率时的姿势设定为、通常当铲刀以刀尖角接触地面时，从正面看使中央前面部、左右连接前面部及左右端部前面部的刀片刀尖配置成在同一直线上时，也仅限于能够确认堆积在配置于左右所述连接前面部与端部前面部之间的泥土量。但是，堆积于中央前面部的泥土量，加上如上所述堆积于连接前面部及端部前面部之间的土量，会造成堆积于中央前面部的泥土量的增加。因此，当操作员可从斜上方确认堆积于连接前面部与端部前面部之间的土堆的时候，堆积于中央前面部的泥土量大多会超过规定量，因而增加铲刀操作的复杂性。

因此，依据本发明的最优实施形态，所述铲刀处于发挥最大挖掘效率时的姿势、通常为铲刀以刀尖角接触地面时，从正面看，使左右的各个所述第二刀片配置成相对于中央的第一刀片略微向下倾斜的同时，将所述第三刀片配置成相对于所述第二刀片略微向上倾斜。

通过采用上述构成，第二刀片与第三刀片的转换部分以通常姿势进入土中，挖掘时在第二刀片与第三刀片之间可获得超过原有的挖掘量。这样，堆积于连接前面部与端部前面部之间的泥土量增加，并赶上中央前面部的泥土堆积量。其结果，即使假设操作员无法用目视确认堆积于中央前面部的泥土量时，也可通过目视确认堆积于左右连接前面部及端部前面部之间的泥土量来把握中央前面部中堆积的准确的泥土量，可顺利地进行铲刀操作。

本发明的铲刀，还可独立形成所述中央前面部、所述连接前面部、所述端部前面部，也可通过焊接连续形成各前面部，但通过适当设定铲刀的大小或厚度，可用铸造品代替其一部分。

还有，本发明中，所述端部前面部下端的刀片宽度是与连接前面部的刀片宽度之间相对的来确定，因此难以一概而论，但最优为将其设定成小于所述中央前面部下端的刀片宽度，并大致等于所述连接前面部下端的刀片宽度。一旦将各前面部的宽度设定成上述尺寸关系，则可使沿所述连接前面部及所述端部前面部的各铲刀前面堆起并承载的泥土量保持最优，并有利于减少相对所述中央前面部的泥土阻力。但是，如果考虑挖掘效率，如上所述，由于受到连接前面部的第二刀片和端部前面部的第三刀片交点为止的后退量Wt，及中央前面部的第一刀片和连接前面部的第二刀片之间的向后方的弯曲角δ的制约，大多时候不得不在连接前面部及端部前面部的各铲刀宽度上设定差异。

本发明，将所述中央前面部与所述端部前面部的各刀片的延长线相互交叉的交叉角设定在0°～25°。特别是，重视切边功能时，最优为将其设定在18°～25°的范围内。如果该交叉角θ为18°～25°，可确保承载于所述连接前面部及所述端部前面部的各铲刀前面上的泥土量为最优泥土量，并可降低从所述端部前面部向所述连接前面部移动的泥土的阻力，如果小于18°则会失去切边功能。但是，如上所述端部前面部的功能，不仅限于切边功能，例如端部前面部的第三刀片需要平地功能时，所述交叉角θ还可设定为无限接近0°。此外，在本发明中，一旦将各刀片的刀尖位于地面上时的前面与地面之间的刀尖角设定成40°～55°，则可有效地得到最少的挖掘、运土所需能量和最大的泥土量。

在本发明第一方面提出的挡板部件为设置在工程机械用铲刀上端部上的挡板部件，其中，该作业装置用铲刀装载于工程机械上，从侧面看，具有相对于工程机械用铲刀上端部中的工程机械用铲刀前面的延长线向前方倾斜的接土面。

在这里，例如为设置在工程机械用铲刀上端部上的挡板部件，其中，该工程机械用铲刀装载于推土机等工程机械前方，从侧面看，接土面的安装角度，比工程机械用铲刀上端部中工程机械用铲刀前面的延长线更向前方倾斜。

在这里，挡板部件是以增加运土量为目的安装在工程机械用铲刀上端部上的部件，例如，由板材及安装于其背面的多个筋构成。此外，挡板部件的接土面是指，运土作业等时为了向前方推砂土与砂土接触的面。

通常，工程机械用铲刀上安装挡板部件时，将其接土面安装成，从侧面看，使其沿安装挡板部件的工程机械用铲刀上端部的工程机械用铲刀前面的延长线或比上述延长线更向后方倾斜。因此，当进行运土作业时，一旦向工程机械用铲刀的前方堆积的砂土到达工程机械用铲刀上端部的挡板部件的位置，则会出现超过挡板部件向后方洒落的现象。特别是，向后方倾斜工程机械用铲刀的角度进行运土时，由于挡板部件的接土面角度会更向后方倾斜，因此会增加向后方洒落的泥土量。

因此，本发明的挡板部件中，将安装于工程机械用铲刀上端部的挡板部件安装成，从侧面看，使其接土面比工程机械用铲刀上端部的工程机械用铲刀前面的延长线更向前方倾斜。

根据该构成，进行运土作业时，即使向工程机械用铲刀的前方堆积的砂土到达工程机械用铲刀上端部的挡板部件的位置，也可通过挡板部件的接土面形成向前方推回泥土的流向，因此可大幅减少运土作业时向后方洒落的泥土量。其结果，通过仅简单调整安装于工程机械用铲刀上部的挡板部件安装角度的结构，可高效地进行运土作业。

本发明第二方面提出的挡板部件，是第一方面发明提出的挡板部件，挡板部件相对于工程机械用铲刀前面的延长线的倾斜角度为，超过0度但小于50度。

在这里，将挡板部件安装在工程机械用铲刀上，以使工程机械用铲刀上端部的挡板部件接土面的倾斜角度在所述规定范围内。

根据该构成，由于进行运土作业时形成使堆积至挡板部件附近的砂土向前方移动的流向，因此与现有技术的安装有挡板部件的工程机械用铲刀相比，可有效地减少向后方洒落的泥土量。

另外，上述数值范围中，将下限值角度设定成超过0度的目的是，通过使挡板部件的接土面相对于工程机械用铲刀前面上端部的延长线尽量前倾，以此减少进行运土作业时向后方洒落的泥土量。另一方面，设定上限值为50度是，因为一旦上述前倾角度过大，则在运土作业时会影响将工程机械用铲刀前方的砂土向前方推进回流。

因此，有效地减少工程机械用铲刀上部的砂土洒落量的同时，形成向前方推进回流的效果，关于这一点，作为所述挡板部件相对于工程机械用铲刀的倾斜角度，5～30度为更佳。

本发明第三方面提出的挡板部件，是第一方面或者第二方面发明提出的挡板部件，接土面的两端形成有用于确认前方的开口部。

在这里，设置于工程机械用铲刀上端部上的挡板部件两端部分，设有工程机械的操作员确认工程机械用铲刀前方所需的开口部。通常，操作员在确认工程机械用铲刀前方的砂土状态时，已知的方法有观察工程机械用铲刀的两端附近。

根据该构成，确认所述工程机械用铲刀前方时，即使在操作员注视的工程机械用铲刀上端部上安装有遮挡操作员视野的挡板部件时，由于在挡板部件的两端设有确认用的开口，可避免降低操作员对工程机械用铲刀前方的可视性。其结果，减少向后方洒落的砂土量的同时，可确保操作员对工程机械用铲刀前方的可视性

本发明第四方面第发明提出的工程机械用铲刀，具有第一至第三方面发明提出的任意一个挡板部件和、加装于工程机械上的安装部、前面部，其中所述前面部具有与挡板部件的接土面连续的面。

在这里，本发明特别指定在上端部设有上述挡板部件的工程机械用铲刀。

这样，通过设置在工程机械用铲刀上端部的挡板部件，可减少向后方洒落的砂土量。

另外，可通过焊接将挡板部件安装在工程机械用铲刀的上端部，还可延长工程机械用铲刀的上端部形成挡板部件。

本发明第五方面提出的工程机械用铲刀，是具有第四方面发明提出的工程机械用铲刀的挡板部件，其前面部的两端形成有凹部。

在这里，为了在挖掘时减少工程机械用铲刀前端部分的接地面积，工程机械用铲刀前面部的两侧部分设有凹部。

根据该构成，减少工程机械用铲刀的前端部分中接地部分的面积并在接地阻力很小的状态下，可有效地进行作业。还有，由于可在凹部部分留存砂土，因此比现有技术的工程机械用铲刀更能增加运土量。

附图说明

图1为从前方看适用本发明的代表性铲刀装置的整体构成斜视图。

图2为所述铲刀装置的主视图。

图3为所述铲刀装置的后视图。

图4所示说明所述铲刀装置的铲刀升降动作的工程机械整体侧视图。

图5所示所述工程机械主要构成部分的俯视图。

图6所示铲刀部前面中的弯曲面与刀片之间交叉角的关系说明图。

图7所示在相同高度、相同挖掘角(刀尖角)的状态下，形成小半径的圆弧面时铲刀后倾姿势的纵断面图。

图8所示在相同高度、相同挖掘角(刀尖角)的状态下，形成大半径的圆弧面时铲刀后倾姿势的纵断面图。

图9为挖掘、运土时铲刀及铲刀前方的运土投影图。

图10为挖掘、运土时铲刀及铲刀前方的运土侧视图。

图11为利用挖掘、运土时铲刀的通常姿势与后倾姿势表示堆积于铲刀前方的积土的关系说明图。

图12表示基于交点的后退量及后方弯曲角相对于中央前面部的铲刀宽度所述铲刀挖掘效率的相关图。

图13的(a)～(c)表示伴随着后方弯曲角及交叉角的变动连接前面部及端部前面部的各铲刀宽度关系的说明图。

图14为图1中沿XIV-XIV线的向视剖视图。

图15为图1中沿XV-XV线的向视剖视图。

图16为图1中沿XVI-XVI线的向视剖视图。

图17为从背面的左侧看所述铲刀装置中左侧一体铸造部的斜视图。

图18为从背面的右侧看所述铲刀装置中右侧一体铸造部的斜视图。

图19为沿图2的XIX-XIX线的向视剖视图。

图20为沿图3的XX-XX线的向视剖视图。

图21为沿图3的XXI-XXI线的向视剖视图。

图22为从右斜前方看右侧一体铸造部的斜视图。

图23为从背面的斜后方看所述铲刀装置整体的斜视图。

图24为从左斜前方看钣金部背面支撑部件一部分的斜视图。

图25为从前方看所述钣金部其它背面支撑部件一部分的斜视图。

图26为从前方看所述钣金部另外其它背面支撑部件一部分的斜视图。

图27所示安装有本发明其它实施例所涉及的挡板部件的铲刀斜视图。

图28所示图27铲刀的主视图。

图29所示图27铲刀的平面图。

图30为图27铲刀的侧视图。

图31为图28中A-A线的向视剖视图。

图32为图28中D-D线的向视剖视图。

图33为图31的铲刀上部的部分放大图。

其中，符号标记：

1        推土机

2        履带式行走装置

3         升降架

4         (油压)倾斜缸

5         发动机室

6         (油压)提升缸

7         支撑臂

10        铲刀装置

11        铲刀

12        中央前面部

12a       (长方形)分割中央部

12b       (三角形)分割端部

13        连接前面部

14        端部前面部

15～17    第一～第三刀片

18        板金材

18a       格栅

25a～25d  第一～第四托架

26        垂直板筋

50        铲刀

51        铲刀前面部(前面部)

52        中央前面部

53        连接前面部

54        端部前面部

55        第一刀片

56        第二刀片

57        第三刀片

61        凹部

65        安装凸缘部(安装部)

70        挡板(挡板部件)

71        主体部

71a       接土面

71b               筋

72                开口部(确认前方用开口部)

101               一体铸造部

102               前面板部

103               背面部

103a、103b        第一及第二背面支撑部

105               钣金部

106               前面板

107               背面支撑部件

107a～107d        第一～第四背面支撑部件

107d-1-3～107d    分割部件

107d-1’～107d-3’加强筋

α                刀尖角

β                挖掘角

γ                后掠角

δ                后方弯曲角

θ                交叉角

W                 铲刀整体宽度

W1                中央前面部的铲刀宽度(＝轨距宽度WG)

Wt                后退量

H                 铲刀高度

R1、R2            铲刀前面的曲率半径

具体实施方式

下面，结合附图具体说明适用于本发明的实施例。本发明的铲刀装置可作为加装于各种工程机械的工程附件使用。作为适用于本发明的工程机械，例如可列举建筑、土木机械。在本实施例中，作为建筑、土木机械，以图中未示出的推土机为例进行了说明，但本发明不仅限于此，还包含例如轮式推土机、平地机等工程机械。

依据本发明的代表性结构例，如图1～图5所示，铲刀装置10具有在上下方向弯曲成凹状的弯曲状铲刀11。在本实施例中，采用最优形态之一，即其一部分具有一体铸造结构，其它部分采用板金结构的构造。另外，本发明，理所当然还包含上述专利文献1提出的铲刀整体为板金制品的情况。

本发明铲刀装置10的前面部是基于上述专利文献1中公开的铲刀装置前面部的基本形状。因此，依据其基本形状的具体作用效果，如上所述，与上述文献1中记载的作用效果相同。为此，对这些作用效果的说明将停留在简单的说明上，以本发明具有的特殊结构及其于此相对应的特有的作用效果为中心进行详细说明。本发明涉及铲刀装置10的铲刀11，具有图1所示的基本结构。即，所述铲刀11的前面成在上下方向弯曲的凹状弯曲面。所述铲刀11，包括中央前面部12、左右一对的连接前面部13、左右一对的端部前面部14。中央前面部12，其下端具有直线状第一刀片15。左右一对的连接前面部13，具有第二刀片16，其中所述第二刀片16与所述第一刀片15连续并以规定的后方弯曲角δ向后方扩张且延伸。左右一对的端部前面部14与所述第二刀片16的外侧端连续并结合，同时具有直线状第三刀片17，其中，所述第三刀片17与第一刀片15的延长线以规定的交叉角θ扩张并向前方延伸。

如图5所示，本发明的铲刀装置10，从上面看，其所述端部前面部14的第三刀片17前端配置在中央前面部12的侧缘及近似于第一刀片15的延长线上。尽管如此，第三刀片17的前端，不仅可位于所述延长线的后方，还可从上述延长线略微向前方突出。重要的是可与中央前面部12的左右侧缘连续并把连接前面部13向后方扩张、弯曲、延长设置的同时，从左右连接前面部13的各外侧侧缘部向前方扩张、弯曲、连接设置。只是，所述连接前面部13及端部前面部14的交叉线与第二刀片16及第三刀片17的交点C必须比中央前面部12的左右侧缘及第一刀片15更位于后方位置。

在这里，本实施例与所述专利文献1的不同点在于，本实施例中包括所述中央前面部12的左右两端区域B、所述连接前面部13及所述端部前面部14、各背面部在内铸造成一体。还有，所述中央前面部12的中央主要区域A，独立地形成有前面板106与后述的背面支撑部件107，通过焊接将这些一体化。在这里，本实施例的中央前面部12的所述前面板106中，至少中央主要区域A为由轧制钢制成的钣金，而且与该前面板106相对应的背面支撑部件107的一部分使用了钣金。而且，对要求强度的部分，除与其它部分铸造成一体的部分之外，使用了背面支撑部件专用的铸造品。

此外，本实施例中，为运输更多的泥土，通过焊接等将包含铸造部分在内的梯形板金材18作为挡土板，从侧面看沿所述中央前面部上端缘延长设置在中央前面部的切线方向上。该板金材18中央的长方形部分，其接土部为平面状，左右三角形部分为具有多根格栅18a的格栅部。该格栅部是为了使操作员进行工程机械的操作时，能够确认位于铲刀装置左右端前方的泥土量而设置。本实施例中，从侧面看，虽然板金材18安装在中央前面部的切线方向，但是，同样是从侧面看，还可比切线方向前倾或后倾。另外，从侧面看，当板金材18设置在中央前面部的切线方向或比切向方向前倾时，铲刀装置的高度H包含其板金材18的高度，但设置成后倾时，则不包含板金材18的高度。

本实施例中，如图1及图2所示，从正面看，具有近似倒梯形整体形状的中央前面部12被分为三个部分：中央主要区域A的长方形分割中央部12a、作为其左右两端区域B的近似倒三角形分割端部12b。该分割端部12b，如下文中所述以规定的后方弯曲角δ向后方V字形或U字形扩张并与连接前面部13连接，而且，所述连接前面部13与中央前面部12下端刀尖的延长线以规定的交叉角θ向前方V字形或U字形扩张并与端部前面部14连接。此时，所述中央前面部12、连接前面部13及端部前面部14的前面，其整面或部分整面以相同曲率上下方向弯曲成凹状。

还有，本实施例中，如上所述，前面具有左右弯曲面和上下弯曲面的中央前面部12的所述分割端部12b、连接前面部13及端部前面部14、还有背面支撑部件107在内整体铸造成一体而构成铸造部101。另一方面，所述中央前面部12中长方形分割中央部12a的主要构成材料前面板106，由钣金构成的钣金部105所构成。

所述长方形分割中央部12a，其包括所述前面板106、下文中描述的背面支撑部件107。前面板106为构成长方形分割中央部12a前面的钣金，其形状如图2正视图所示，由长方形钣金构成，即从具有近似倒梯形形状的中央前面部12上底部的两端部向下底部垂直切断时的中央长方形部分。其中，被切断的剩余部分，即两端倒三角形部分，与上述连接前面部13及端部前面部14以及包含这些的背面支撑部件在内一体铸造成分割端部12b。本说明书中，由钣金构成的所述中央前面部12的所述前面板106、延长设置于其上端缘的上述板金材18及其背面支撑部件107所包含的区域称之为钣金部105。而且，除上述钣金部105之外的其它铲刀部中，下文中描述的背面部103在内整体铸造的区域称之为整体铸造部101。如上所述，一旦在垂直线上将中央前面部12分割成长方形分割中央部12a和三角形分割端部12b的三个部分，则长方形分割中央部12a和三角形分割端部12b的前面将形成光滑地连接的弯曲面，同时，从正面看，其结合线成沿弯曲面的垂直直线形状。因此，在组装工艺中，不依赖于人手，可采用使用焊接机器人的自动焊接。

图4及图5表示，在本实施例中将所述铲刀装置10加装于推土机1时的概况构成。铲刀装置10配置在推土机1的前部，与一对升降架3、倾斜缸4、提升缸6及支撑臂7的各前端部枢接。一对升降架3，其底端被履带式行走装置2的中央部枢转地支撑并向前方延出。(油压)倾斜缸4，其底端被上述升降架3的中央部枢转地支撑并向前方延出。(油压)提升缸6，其主体的一端被配置在驾驶室前部的发动机室5侧壁部枢转地支撑。支撑臂7，其底端被所述升降架3枢转地支撑，从上面看，向所述铲刀11的背面中央部倾斜地延伸。因此，通常在铲刀的背面支撑部件上焊接有向后方突设的支撑升降架等所需的托架。

如图17及图18所示，本实施例的所述铲刀11的左右一对一体铸造部101中，分别铸造成一体且支撑所述升降架3前端部的左右第一托架25a，从一体铸造部背面部103的外侧下端角部向后方突出。此外，铸造成一体且支撑上述(油压)倾斜缸4前端部的第二托架25b，在所述背面部103的所述托架25a上方部位向后方突出。

本实施例中的所述连接前面部13的前面，与中央前面部12相反呈自上端向下端逐渐增宽形成的近似三角形状或梯形形状，如上所述，图2所示的正视图中，其一侧缘与所述中央前面部12的连接侧端缘成一体并上下方向弯曲。此外，所述端部前面部14的前面，从正面看，上端至下端为相同的宽度，并形成弯曲成凹状的竖长的近似长方形形状，其中，该凹状结构具有与中央前面部12及连接前面部13相同的曲率。

在这里，本实施例中，所述中央前面部12下端的延长线，几乎与端部前面部14的前端位置相同。从正面看，铲刀11的整体形状成左右方向宽的长方形形状。这些前面部12、13、14如图1所示，连接前面部13从中央前面部12的两端向后方大幅度扩展成V字形地相结合，且左右端部前面部14也相同地从各连接前面部13的外侧端向前方大幅度呈V字形扩展。另外，图中所示例成V字形，但并不仅限于该形状，例如，还可为开口端大开的U字形。在这里，从正面看是指在以下状态下的正视图，如图4所示相对于地面以可实现最高挖掘效率的刀尖角α(本实施例中与挖掘角β相同。)的角度使刀片接触地面。

第一刀片15、第二刀片16及第三刀片17是由具有极佳的耐磨损性、不易损坏的高强度材料，如硼钢等构成。第一刀片15、第二刀片16及第三刀片17的最优配置状态为，如上所述，使所述第一刀片15先于第二及第三刀片16、17先行进行挖掘。由于所述第一刀片15可挖塌周围的地面，因此所述第二及第三刀片16、17所需的实际挖掘力可小于第一刀片15的挖掘力，同时所挖掘的泥土量也小于第一刀片15挖掘的量。如图3所示，在铲刀11下端板部中对应于所述第一～第三刀片的部位上，沿前后方向延长设置有加强各刀片15～17的多个垂直板筋26、…、26。而且，各垂直板筋26、…、26的前端与第一～第三刀片15～17的后端螺丝连接。

如图6所示，本发明所提的铲刀10的各前面部12～14中，后掠角γ设定成与上述专利文献1相同的10°的同时，铲刀前面的曲率半径R1也设定成与上述文献1相同，其中，所述后掠角γ为所述第一刀片15的前面与地面之间的角度(刀尖角)α与所述中央前面部12的下端部前面的延长线与地面之间的角度(挖掘角)β之差。附带而言，专利文献1记载的铲刀刀尖角α为46°、挖掘角β为36°、后掠角为γ为10°。例如，半U形铲刀的挖掘角为52°。此时，与现有技术的这种铲刀相同，曲率半径R1满足下式：(0.5～0.7)×铲刀高度H。如上所述，一旦采用与现有技术铲刀相同的数值，由于本发明具有特殊且复杂的铲刀形状，挖掘时承载于铲刀上的泥土粘在铲刀前面不滑落，且会造成大幅降低挖掘效率及承载量。

因此，不改变刀尖角α及铲刀前面的曲率半径R1，将所述后掠角γ改为0°进行了测试。即，使刀尖角与专利文献1记载的挖掘角相同，不改变铲刀高度及铲刀整面的曲率半径，不使固定设置于中央前面部12、连接前面部13及端部前面部14下端的第一～第三刀片15～17的前端从各前面部12～14退缩，而是使其沿各前面部12～14的延长面突出。其结果，得知如图7所示，铲刀整体的后倾度变小，前面部向上升起，且挖掘时泥土阻止铲刀前面向上方移动，运土量大幅降低。

图7所示为，如上所述，将后掠角设定成0°，将第一刀片15延长设置在中央前面部12前面圆弧面的下端切线方向时铲刀11的后倾姿势，其中，中央前面部12的前面圆弧面具有与现有技术铲刀相同的曲率半径R1。另一方面，图8所示为，本实施例中铲刀11的后倾姿势，与图7相同地将第一～第三刀片15～17的后掠角设置成0°，并使其从各前面部12～14的下端向前方延长设置。此时在本实施例中，各前面部12～14前面圆弧面的曲率半径R2，设定成大于图8所示圆弧面的曲率半径R1，基于式子(I)：R2＝(0.7～1.0)×H来设定。另外，两图中第一刀片15的刀尖至铲刀上端的高度H设置成相同高度。从这些图中可知，即使刀尖角α相同，与图7所示曲率半径小的铲刀11相比，本实施例的铲刀11后方倾斜度增大，且该增加的倾斜度与图8所示圆弧面的曲率半径R2所增加的部分相一致。其结果，比具有现有技术一般形状的铲刀，更大幅增加铲刀上的运土量的同时，卸土时泥土也能顺利地从铲刀前面落下，且不会出现泥土粘在铲刀前面残留的现象，提高了挖掘效率。

在这里，所述铲刀高度H是被铲刀容量Q所决定。铲刀容量是利用铲刀推一次砂土等时的标准作业量，根据标准规定等的计算式计算的值。即，铲刀容量Q是被车型所决定，且为具有最简单形状的(简要地说，横宽的长方形)直铲时，该铲刀容量Q与铲刀高度H之间满足下列关系：Q＝W×H2(其中，W为铲刀整体宽度)。因此，一旦确定了铲刀容量Q及铲刀整体宽度W，则铲刀高度H自动确定。此外，所述铲刀容量Q与具有本发明特殊形状的铲刀各部的尺寸之间，大致满足下列关系式(IV)：

在这里，j为基于圆弧面的系数、H为铲刀高度、W为铲刀整体宽度、W1为中央前面部的铲刀宽度、W2为连接前面部的铲刀宽度、W3为端部前面部的铲刀宽度、Wt为连接前面部及端部前面部后方交点为止的距离、δ为相对于连接前面部的中央前面部向后方的弯曲角、θ为中央前面部刀尖的延长线与端部前面部刀尖的交叉角。

图9及图10为表示本发明涉及铲刀装置10的铲刀容量Q计算原理的说明图。图9为在本发明的铲刀11及该铲刀前方被搬运的泥土的投影图，图10为在本发明的铲刀11及该铲刀前方被搬运的泥土的侧面图。一般地，土表面的倾斜角(休止角)被认为是30°左右，计算铲刀容量时，SAE标准J1265MAR88中规定为26.5°(休止角的正切为0.5)。因此，铲刀的容量Q为容量Q1与容量Q2之和的容量，其中，容量Q1是加以考虑该休止角，铲刀11的投影面积乘以铲刀高度的值，容量Q2是加以考虑从铲刀前端向前方流动的同时，向左右方向流动的泥土量得到的泥土的投影面积乘以铲刀高度的值。上式(IV)的前半部分为堆积于铲刀的容量Q1，其后半部分为铲刀前方的运土容量Q2。从该式子(IV)中，一旦确定了铲刀容量，铲刀高度也就自动确定了。

如上所述，如果想要降低运土作业时堆积于铲刀前方地表的泥土与地面之间的滑动阻力，只要减少与地表接触的泥土量即可。如图11的实线与虚线所示，被铲刀装置运输时积土前面的倾斜角(休止角)是固定不变的。若想减少与地表接触的泥土量，将泥土的前端部尽可能地接近铲刀装置10的刀尖，以使与地表接触的泥土的前端部和刀尖之间的距离从L2变成L1，并使在该图中以实线与虚线所示向左下方向的倾斜线标出的阴影区域从S2向S1移动即可。图11所示为基于铲刀姿势，堆积于铲刀前方地表上的泥土与地面之间滑动阻力变化的模式说明图。在该图中，实线表示本发明的铲刀装置10，虚线所示现有技术的铲刀。在这里，现有技术铲刀的前面弯曲面曲率半径设定为R1，本发明铲刀的前面弯曲面曲率半径设定为大于R1的R2，其刀尖角α(＝β)设定为固定不变。

如上所述，堆积于地表的泥土前面形成与其土质相对应的一定的倾斜角。这样，将刀尖角α与后掠角γ(图11中为0°)设定成固定不变，并通过加大铲刀前面的曲率半径，可增加堆积于铲刀上的泥土承载量，并可减少堆积于铲刀前面的泥土与地表的接触面积。在这里，堆积于铲刀上的泥土承载量是指，存在于自铲刀与地表接触线在内的垂直方向的平面至铲刀表面侧的泥土量。

此时，相对于堆积在刀尖前方地表上的通常的积土接地长度L2，本实施例中铲刀装置10的积土接地长度L1大约减少10％，地表的泥土堆积量也大幅减少。另一方面，在挖掘、运土过程中，所述铲刀部12～14的前方积土可大量承载于铲刀前面，所谓的承载量也随之增加。其结果，由于可大幅降低运土阻力，因此可大幅降低单位牵引力的马力消费，获得良好的低燃料消费性能。

附带而言，由于在本发明中将所述后掠角γ设定成最小的0°，因此容易进行刀片的安装作业。但是，具有与现有技术铲刀相同的弯曲面且不改变刀尖角α时，铲刀11过于向上升起运土滑落的现象较为严重。因此，如上所述，将铲刀前面的圆弧面曲率半径，从通常的R1设定成比R1大的R2。这样，可加大铲刀的后倾姿势的同时，降低运土阻力，并可获得大于通常的挖掘量及运土量。

此外，如上所述，由于可在所述铲刀11的前面堆积大量的泥土，车体前后可获得良好的接触地面压力的平衡，并可降低履带板滑动等的功率损耗，可获得高牵引力。还有，在本实施例中，从铲刀11上端部的圆弧面末端向上方前倾附设有在0至50度范围内倾斜的梯形板金材18，其两端部形成有左右方向并列的多个格栅18a。根据该构成，堆积于铲刀前面上的泥土中多余的泥土可从形成于所述板金材18左右的格栅18a之间的缝隙向左右洒落，防止越过各铲刀部12～14上端向后方洒落的同时，可保持铲刀上端部的适当的积土量。

还有，被挖掘的泥土不会压迫接触在铲刀前面，且卸土时泥土易从铲刀分离，提高了卸土性能。另外，所述各刀片15～17的刀尖位于地面时，其前面与地面形成的刀尖角α最优为40°～55°左右。这样，可有效地获得最少的挖掘、运土能量或最大的泥土量。

如上所述，所述挖掘效率会因刀尖角α的变化而发生变化，但依据本发明者的实验得知，中央前面部12的下端铲刀宽度W1、相对于上述第一刀片15的第二刀片16后方弯曲角δ、及第一刀片15的延长线和在该延长线的后方交叉的连接前面部13与端部前面部14的各刀尖交点C之间的间隔(以下，称为后退量。)Wt也对其产生很大的影响。

图12所示其实验结果。依据图12可知，与所述中央前面部12下端的铲刀宽度W1变化相对应的挖掘效率是，根据后方弯曲角δ与后退量Wt之间的相关关系来确定，其中，所述后方弯曲角δ为相对于所述第一刀片15，所述第二刀片16向后方弯曲的角度；所述后退量为所述第一刀片15的延长线与所述第二及第三刀片刀尖(16、17)的所述交点C之间的距离。虽然该图12，仅以具有与本发明的铲刀装置最相近形状的半U形铲刀作为标准，但对于其他种类的机器也可以说在实际效果上具有相同的相关关系。

该图的横轴所示为，将车体的轨距(在推土机中为履带中心间距离)设定为10(没有单位)，并以此作为标准的所述铲刀宽度W1的长度变化。此外，该图的纵轴所示挖掘效率的变化为，以加装有标准轨距的半U形铲刀的挖掘效率作为100％，将本发明的铲刀整体宽度设定成与半U形铲刀的整体宽度相同时，本发明铲刀的挖掘效率(％)的变化。该图中，一点虚线所示曲线群表示，改变上述后方弯曲角δ时，与铲刀容量的变化相对应的挖掘效率的变化。另一方面，断续线所示直线群表示，改变上述第一刀片15的延长线与所述第二及第三刀片16、17刀尖的所述交点C之间的后退量Wt时，与铲刀宽度W1的变化相对应的挖掘效率的变化。

在这里，Wt为没有单位的系数，对Wt乘以换算系数的值为实际值。另外，从轨距宽度之外的车体侧或铲刀装置确定的数值作为换算系数也没有问题。

因此，当设计根据所需的铲刀容量确定中央前面部12铲刀宽度W1的本发明铲刀装置10时，通过铲刀宽度W1的纵轴线上与点虚线的直线群与断续线的直线群相交的点，取得对应于各直线的后方弯曲角δ及后退量Wt，则可获得期望的挖掘效率。根据上述内容，在该图中将中央前面部12的铲刀宽度W1设定成10(横轴的中央部)时，例如为实现挖掘效率超过具有相同铲刀整体宽度的半U形铲刀，一旦将上述后方弯曲角δ设定为近似16.2°，将上述后退量Wt设定为0.65，则可获得与半U形铲刀相同的挖掘效率。

即，当中央前面部12的铲刀宽度W1为10时，如果将后方弯曲角δ设定为16°，将上述后退量Wt设定为0.65，则可确保与相同铲刀容量的半U形铲刀具有同等的挖掘效率。一旦，将该后方弯曲角δ设定为大于16°，将后退量Wt设定为大于0.65的同时，将该后方弯曲角δ在16°以上的各点虚线及后退量Wt在6.5以上的断续线作为在穿过铲刀宽度W1的纵轴线上交叉的点的后方弯曲角δ及后退量Wt来设定，则可实现与所述点虚线与断续线的交点C相匹配的超过半U形铲刀的挖掘效率。

即，如果同时满足前文所述的下式(II)和(III)，

Wt＞0.65×(W1/10)……(II)

14°＜δ＜30°……(III)

则可获得最高效且下压回旋时泥土洒落量少的铲刀形状。附带而言，图示例(◆)中，当铲刀宽度W1为标准值10时，一旦将后方弯曲角δ设定为20°，将后退量Wt设定为0.8，挖掘效率则为122％，即大幅增加。

但是，只根据该图12的相关图，无法确定后方弯曲角δ及后退量Wt的上限。但是，依据其他实验，一旦通过旋转行走进行下压回旋，虽然与旋转半径也相关，但数十秒钟内承载于铲刀11前面的运土经由连接前面部13从端部前面部14滑落，瞬间积土变为零。寻求其原因，弄清了上述后方弯曲角δ为一大原因。即。一旦将后方弯曲角δ设定为大于30°，则会发生运土的滑落。

因此，在本发明中，从预先制作的相关图寻求后退量Wt值和后方弯曲角δ。其中，该后退量Wt值比通过铲刀容量预先确定的中央前面部12下端的铲刀宽度W1乘以0.65/10的值大，且该后方弯曲角δ在16°以上30°以下的范围内具有最高挖掘效率。

另一方面，在本发明涉及铲刀装置10中，由铲刀容量及车辆的大小决定铲刀整体宽度W及中央前面部12的铲刀宽度W1。因此，也必然就确定了连接交叉并位于后方位置的所述连接前面部13前端与端部前面部14前端的直线距离。然而，虽然可以确定连接所述连接前面部13前端与端部前面部14前端的直线距离，但不能同样地确定将上述连接前面部13及端部前面部14下端的各铲刀宽度W2、W3的哪一个设定为较长。在图13(a)～图13(c)中表示，例如，将中央前面部12的刀尖延长线与连接前面部13及端部前面部14的刀尖交点C之间的间隔，即后退量Wt、连接连接前面部13前端与端部前面部14前端的直线距离W4设定成固定不变，改变挖掘效率最高且旋转、下压回旋时可减少泥土滑落量的上述后方弯曲角δ及交叉角θ时，连接前面部13及端部前面部14下端中各铲刀宽度W2及W3的长度比例的变化。

从该图中可知，无法规定连接前面部13及端部前面部14下端的各铲刀宽度W2、W3的长度比例。但是，当端部前面部14的第三刀片17的铲刀宽度方向的长度比连接前面部13第二刀片16的铲刀宽度方向长度长时(该图(c))，与半U形铲刀时相反切边量大，且从端部前面部14向侧方流出的泥土量减少，同时利用连接前面部及端部前面部承载的运土量会增加。此外，相反地，当端部前面部14第三刀片17的铲刀宽度方向的长度比连接前面部13第二刀片16的铲刀宽度方向长度短时(该图(a))，则切边量变小，且从端部前面部14向侧方排出的泥土量也增加。理想的形态是，中央前面部的运土量与端部前面部及连接前面部的运土量保持均衡的状态，作为其一例，如该图(b)所示，连接前面部13及端部前面部14的下端铲刀宽度W2、W3的值相同时的状态。这样，根据上述后退量Wt、后方弯曲角δ及交叉角θ的三个系数，有必要考虑端部前面部14所要求的功能和承载运土功能之间的平衡来确定，制约连接前面部13及端部前面部14的下端铲刀宽度W2、W3长度中的任意一个变长即可的条件。

图14～图16为上述铲刀11的图1中沿XIV-XIV线～XVI-XVI线的向视剖视图。从这些图中也可知，本实施例的铲刀11前面，在以中央前面部12的下端缘作为中心线后倾的上下之间形成有整体向后方凹陷的弯曲面。而且，同时其中央前面部12前面的铲刀宽度，以W1-1、W1-2、W1-3为顺序从下往上宽度逐渐增加。根据该构成，一旦中央前面部12的铲刀宽度向上方逐渐增宽，中央前面部12、左右的连接前面部13及左右的端部前面部14的第一～第三刀片15～17挖掘的泥土，则通过各弯曲面及弯曲线将中央前面部12依次推向上方。此时，随着中央前面部12向上方移动，由于其内部逐渐变宽，因此可容纳更多的运土，与仅仅是长方形的前面部相比弯曲面可保持大量的运土。

图17及图18表示，左右一对所述一体铸造部101的整体形状。从该图中可知，所述一体铸造部101具有左右相对称的形状。本实施例的一体铸造部101，其前面侧具有上述前面板部102的同时，其背面侧具有背面部103和上述第一及第二托架25a、25b。所述前面板部102，整体由相同厚度的板材形成。只是，在该前面板部102中，中央前面部12的端部三角形部分12b、连接前面部13、端部前面部14的各弯曲部结合部分的上端缘部的板厚厚于其他部分，以增加刚度及强度(参照图17～图21)。

另一方面，在所述一体铸造部101的所述背面支撑部105中，如图17及图18所示，从后面看，使各自左右长的长方形筒状第一及第二背面支撑部103a、103b在靠近上部中央处和下端部时向后方突出。这些背面支撑部103a、103b之间被加强柱等加固，并为减轻重量其内部成左右连通的中空部。该中空部的垂直截面形状，根据所述前面板部102弯曲结合部而变化，并且为了保证刚性和强度，特别是在所述第一托架25a的铸造位置处，该中空部的截面最小。

即，图19是沿图2的XIX-XIX线的向视剖面图，该剖面图表示沿上述连接前面部13及端部前面部14的各前面板部102中的弯曲线截取的中空部截面。此外，图20为沿图3XX-XX线的向视剖面图，从正面观看，表示沿垂直线的截面，其中该垂直线贯穿形成于右侧端部的左右一对第一托架25a的中间部。图21，同样为沿图3XXI-XXI线的向视剖面图，所示为邻近一体铸造部101和钣金部105分界线的铸造部截面。

从这些图中可知，所述中空部为连接前面部13和端部前面部14的分界线部分，前面板部102与背面支撑部103a、103b的下端部之间的距离最窄，所述前面板部102的下端部最向前方突出的中央前面部12左右分割端部12b、12b的各前面板部102与背面支撑部103a、103b的下端部分之间的距离最宽。此外，为确保筒状背面支撑部103a、103b端部的刚性和强度，如图22所示，左右的所述一体铸造部101各外侧端面，除配置于外侧的第一托架25a的轴孔25a’，“倒斜L”字形的开口103b’，在其上方的长方形开口103a’之外，其他部分全部以所需厚度封闭。

另一方面，上述钣金部105由中央前面部12的长方形分割中央部12a构成，且如图2及图3、图23～图26所示，其具有从一张钣金获取的前面板106、和通过焊接与该前面板106的背面成一体的钣金和铸造品构成的背面支撑部件107。该背面支撑部件107，由第一背面支撑部件107a、第二背面支撑部件107b、第三背面支撑部件107c、第四背面支撑部件107d构成。第一背面支撑部件107a，由扁平的梯形钣金所构成，其中，该梯形钣金从图3所示铲刀装置10的背面看，倾斜地焊接在该铲刀装置10的上端缘至形成于上述一体铸造部101上部的筒状第一背面支撑部103a的上端缘。第二背面支撑部件107b，间隔所述中央前面部12的中央长方形部分，通过焊接连接左右一对所述一体铸造部101的筒状各上部背面支撑部103a。第三背面支撑部件107c，由无缝钣金构成，其中，所述无缝钣金是横跨铲刀11的左右端，焊接所述第一背面支撑部103a和配置于该第一背面支撑部103a下方的第二背面支撑部103b之间的中空部而成。第四背面支撑部件107d，通过焊接连接左右的所述筒状各第二背面支撑部件103b的缝隙。

在这里，所述第一及第三背面支撑部件107a、107c由钣金制成，且在第一及第三背面支撑部件107a、107c和前面板106之间插有图中未示出的多个加强筋。所述第二背面支撑部件107b，由左右细长且截面为反C字形的单一铸造品构成，所述第四背面支撑部件107b，如图23～图26所示，被分成三件，即，左侧分割部件107d-2、中央分割部件107d-1、右侧分割部件107d-3的铸造品构成。所述中央分割部件107d-1，由截面为反C字形的块体构成，且如图17及图18所示，在中央部使支撑上述支撑臂7一端的第四托架25d向后方突出并铸造成一体而成，而且，其内壁面之间同时铸造有多个加强筋107d-1’。配置于所述左右的端部分割部件107d-2、107d-3，也与所述中央分割部件107d-1相同，由在其内壁面之间具有多个加强筋107d-2’、107d-3’且截面为反C字形的块体构成。

由以上构成部件组成的本实施例铲刀装置10是，按照下列工序组装而成。

首先，对接上述左右一对一体铸造部101、101的前面板部的内侧端面和中央前面部12长方形前面板106的左右两端面，并通过焊接将三件一体化。此时的焊接线，从正面看位于垂直线上。因此，一旦确定了各部件的位置，可利用焊接机器人容易地进行焊接。在该焊接前，在所述一体铸造部101的外侧端面，分别组装与之成一体的侧板108，其中该侧板，比该外侧端面弯曲的前端缘更向前方延伸并具有前后宽度。该侧板108，可夹住运土并防止泥土从铲刀侧面滑落的同时，还具有加强端部前面部14的功能。

在如上制作的铲刀11背面，通过依次焊接各种上述背面支撑部件107而使之组装成一体。完成该组装工序后，如图3及图4所示，用于支撑两组左右一对的(油压)提升缸6活塞杆端的月牙状第三托架25c通过焊接固定在横跨所述第三背面支撑部件107c和第四背面支撑部件107d的上述左右分割部件107d-1、107d-3上。沿着按这样方式组装的本实施例铲刀11的中央前面部12、连接前面部13及端部前面部14的各下端，与现有技术工艺相同地固定设置有第一～第三刀片15～17，以此完成本发明的铲刀装置10。在这里，所述第一刀片15，沿中央前面部12的下端成扁平的直线状。因此，不必每次为进行挖掘、运土及平地作业而更换铲刀11，可有效地使用于挖掘、运土作业、平地作业，还可顺利并高效地进行各种作业。

这样完成的铲刀装置10，只需通过将中央前面部12的三角形分割端部12b、连接前面部13及端部前面部14铸造成一体的一体铸造部101焊接在也是中央前面部12长方形分割中央部12a的钣金部105前面板106的左右端部使其成一体，可同时组装中央前面部12的前面板106、该中央前面部12的端部三角形部分、连接前面部13及端部前面部14。此时，所述三角形分割端部12b、连接前面部13及端部前面部14与筒状的第一及第二背面支撑部件103a、103b和第一及第二托架25a、25b铸造成一体。因此，不需其他特殊加工或组装，加上采用焊接机器人可提高铲刀整体的组装效率，且大幅缩短其组装时间。

此外，在该一体铸造部101中，尽可能缩短前面板部102与背面部103彼此最接近的连接前面部13与端部前面部14之间的弯曲分界部。而且，要求高刚性与强度的部位，特别是枢接地支撑升降架3的第一托架25a的铸造区域，铸造成连接前面板部102和第二背面支撑部103b的实心结构，而其他背面区域的前面板部102与背面部103a、103b之间为中空结构。根据该构成，不仅可最大限度地缩小铲刀装置10的前后宽度，还可降低其重量。特别是，通过将第一及第二托架25a、25b与第一及第二背面支撑部103a、103b铸造成一体，可设计成第一及第二托架25a、25b基底端部被引入背面部103内的同时，减少向后方的突出量。因此，可进一步减小铲刀11的最大前后深度。另一方面，中央前面部12钣金部105的背面支撑部件107中，不要求高刚性和强度的区域采用钣金制造成中空结构的同时，要求高强度和刚性的区域采用具有由铸造品构成的加强筋107d-1’、107d-2’、107d-3’的中空结构。因此，可在各区域确保铲刀整体中要求刚性和强度的同时，可实现大幅度的小型轻型化。如上所述，由于提高了组装性并实现了小型轻型化，因此可避免制造成本的增加。

而且，依据本发明的铲刀装置10，具有与已述上述专利文献1相同的铲刀的前面形状。根据该构成，即使在本实施例中，在挖掘、运土时，所述连接前面部13的前面也具有使自中央前面部12及端部前面部14双方的前面移动来的泥土顺利地汇合的功能。此外，所述端部前面部14，具有确实保持挖掘、运土中的泥土，以防止泥土从铲刀侧方向外部洒落的功能。由于所述连接前面部13和端部前面部14是沿各铲刀的前面堆起并承载泥土，因此减少泥土量的损失的同时，还可减少自端部前面部14向中央前面部12流动的泥土的阻力，并可大幅增加中央前面部12的铲刀前面堆积的泥土量。

此外，本发明铲刀的牵引力或单位牵引力的泥土量，大于现有技术的铲刀。本发明的铲刀，相对于现有技术的铲刀降低了挖掘阻力的同时，还降低了运土阻力。因此，本发明的铲刀在挖掘、运土时消耗的功率低于现有技术铲刀在挖掘、运土时消耗的功率。从以上几点可知，与现有技术的铲刀相比，本发明的铲刀，在短于现有技术的作业时间内以较小的牵引力和挖掘力可高效地实现期望的推土作业。

从以上的说明中显而易见，特别是本发明涉及铲刀装置的铲刀，在设计上可容易地确定最高挖掘效率的形状的同时，即使在挖掘、下压回旋时也不会出现积土从铲刀滑落的现象。此外，因有效地组合铸造体和钣金而成，可实现铲刀结构的简单化、易于组装并可提高焊接作业效率，还可实现轻型小型化。还有，如上所述由于还具备上述专利文献1记载的铲刀结构，与专利文献6记载的铲刀装置相同，理所当然地减低了对牵引力的阻力，大幅增加了单位牵引力的泥土量。而且，同时，可大幅降低挖掘、运土中消耗的马力的同时，在短时间内用最小的能量可获得最大的挖掘、运土量，可显著提高所述工程机械的燃油效率并可实现低成本化。

[实施例2]

下面，对安装有本发明的其他实施例涉及挡板(挡板部件)70的铲刀(工程机械用铲刀)50，结合图27～33进行说明

另外，对于在以下说明中所使用的[前后]方向，规定推土机的前进方向为[前]，后退方向为[后]。

[铲刀50的整体构成]

本实施例涉及铲刀50为，安装于图中未示出的推土机前方的作业用犁板，如图27～图30所示，其包括铲刀前面部(前面部)51、安装于铲刀前面部51上端部上的挡板70，其中所述铲刀前面部具有上下弯曲成凹状的弯曲形状。此外，铲刀50，如图30及31所示，向后方突设有多个用于在推土机的前部安装升降架、支撑臂、倾斜缸及提升缸所需的安装凸缘部(安装部)65、…、65。

而且，通过控制图中未示出的倾斜缸及提升缸、油压泵等，控制铲刀50，以使其在进行卸土作业时成相对于挖掘姿势前倾大致30～60度的姿势，在进行运土作业时成相对于挖掘姿势后倾大致10～30度的姿势。根据该构成，卸土作业中，通过使铲刀50比现有技术的更向前倾，可提高卸土效率。另一方面，在运土作业中，可增加铲刀50的运土量。

(铲刀前面部51的构成)

铲刀前面部51由宽度大于高度的高刚性钢材形成，具有中央前面部52、分别配置于中央前面部52两侧的左右一对连接前面部53、分别配置于连接前面部53两侧的左右一对端部前面部54。

如图31所示，从侧面看，中央前面部52是曲率为固定的弯曲面，其下端具有直线状第一刀片55。如图29的铲刀平面图所示，中央前面部52，比连接前面部53及端部前面部54向前方突出。此外，中央前面部52，其下端部具有具备挖掘功能、运土功能及平地功能的铲刀宽度。第一刀片55为，沿该中央前面部52的下端部安装的直线形扁平板材。根据这些构成，不必每次为进行挖掘、运土及平地作业而更换铲刀50，可有效地进行挖掘、运土作业、平地作业，还可顺利并高效地进行各种作业。

连接前面部53具有从中央前面部52的第一刀片55以规定角度连续地向后方扩张并延伸的第二刀片56。此外，连接前面部53的一侧缘与中央前面部52的侧缘向同一方向倾斜并延伸，如图28所示，从正面看，其宽度从上端侧向下端侧渐宽的形成，并具有顺利地汇合挖掘、运土作业时从中央前面部52及端部前面部54的双方移动来的砂土的功能。

端部前面部54具有从连接前面部53的第二刀片56以规定角度连续地向后方扩张并延伸的直线形第三刀片(端刀)57。此外，如图28所示，端部前面部54从上端侧向下端侧具有相同宽度的形成。而且端部前面部54还具有确实保持挖掘、运土中的泥土，以防止其从铲刀侧方向外部洒落的功能。

如图29及图32所示，从正面看，这些连接前面部53及端部前面部53的彼此接合部分，位于比中央前面部52与连接前面部53的接合部分及端部前面部54外侧的端部更向后方凹陷的位置，并相互接合使前后方向的直交方向成变宽的近似V字形。另外，端部前面部54的外侧端部，从上往下看，在前后方向上可位于与中央前面部52和连接前面部53接合部分的相同位置上，也可配置在中央前面部52和连接前面部53接合部分的后方位置。这样，铲刀50的两端部具有，分别由连接前面部53和端部前面部54形成的凹部61。而且，作业时，沿各前面部52、53、54堆积的砂土，由连接前面部53与端部前面部54之间以及两侧凹部61的前方来承载，可降低泥土量的损失。还有，如上所述，从平面看，通过将连接前面部53及端部前面部54的接合部分，配置于比中央前面部52与连接前面部53的接合部分及端部前面部54外侧的端部更向后方凹陷的位置，来降低挖掘时砂土的阻力，并可大幅增加堆积于中央前面部52前方的泥土量。

另外，在本实施例中，以连接前面部53及端部前面部54，从平面看配置成近似V字形形状的例子为例进行了说明，但不仅限于该形状，例如还可配置成近似U字形的形状。

第一刀片55、第二刀片56及第三刀片57是由具有极佳的耐磨损性、不易损坏的高强度材料(例如，硼钢等)形成的。而且，由于第一刀片55、第二刀片56及第三刀片57配置成如上所述的状态，因此第一刀片55先于第二刀片56及第三刀片57进行挖掘。由于所述第一刀片55先于其他刀片56、57挖毁其周围的地面，因此所述第二刀片56及第三刀片57所需的实际挖掘力可小于第一刀片55的挖掘力。而且，第二刀片56及第三刀片57挖掘的泥土量也小于第一刀片55挖掘的量。

本实施例中，中央前面部52、连接前面部53及端部前面部54的各前面，从侧面看，成在上下方向上连续且具有相同曲率的凹状弯曲面。如上所述，由于各前面部52～54的前面在上下方向上具有相同曲率的凹状弯曲面，可使铲刀50前面的砂土顺利地流向前方，并可防止发生砂土承载量及堆积高度受限的现象。

(挡板70的构成)

如图27～图30所示，挡板70通过焊接安装在铲刀前面部51的上端部。此外，挡板70具有主体部71及开口部(用于确认前方的开口部)72、72。

主体部71，具有接土面71a和多个筋71b，其中所述接土面，在进行运土作业时等与堆积于铲刀50前面的砂土相接触并形成推向前方的回流，所述多个筋，直立设置于主体部71中在接土面71a相反一侧的面(后侧的面)上。

如图33所示，从侧面看，接土面71a为相对于铲刀50的中央前面部52前面的上端部延长线(切线方向)向前方大约倾斜30度的状态安装的直线状(平)面。如上所述，当相对于铲刀50的上端部以相对于铲刀50前面的上端部延长线前倾的姿势安装挡板70的前面(接土面71a)时，通过相对于铲刀50的铲刀前面的上端部延长线前倾的接土面71a形成把砂土推回前方的流向。因此，例如，运土作业中，即使把铲刀50整体向后方倾斜大约20度左右的状态下进行作业时，也能大幅减少堆积于铲刀50前方的砂土向铲刀50后方洒落的量。

筋71b为相对于主体部71的背面大致垂直直立设置的多个板状部件，从后方支撑施加于接土面71a的负重。

开口部72、72是，在加装有铲刀50的推土机上，为了便于操作员在操作过程中从驾驶席确认堆积于铲刀50前方的砂土量等而形成的口，设置在挡板70的主体部71的左右两侧。根据该构成，即使在铲刀50的上端部安装遮挡操作员观察铲刀50前方视线的挡板70时，也可避免降低作业时操作员视野的现象。

[本铲刀50的特征]

(1)

如图27等所示，本实施例的铲刀50，沿其上端部安装有挡板70。如图33所示，挡板70安装在铲刀50的上端部，以使接土面71a从侧面看，相对于铲刀50的中央前面部52的上端部延长线向前方倾斜。

通常，在进行被推土机的铲刀挖掘的等大量砂土的运土作业时，铲刀前方堆积的大量的砂土一旦达到安装于铲刀50上端部的挡板附近时，该砂土的移动方向依赖并取决于铲刀上端部的挡板(接土面)的倾斜方向。例如，当挡板(接土面)比垂直方向更向后方倾斜时，一旦推土机向前行进，挡板附近的砂土会大量地从挡板上部或左右两端向铲刀后方洒落。另一方面，当挡板(接土面)比垂直方向更向前方倾斜时，一旦推土机向前行进，通过铲刀上部的挡板前面(接土面)形成向前方推回的砂土流。特别是，因降低了铲刀下端部的阻力，将铲刀本身向后方倾斜进行运土时，由于设在铲刀上方的挡板的角度也向后方侧倾斜，因此向后方洒落的砂土量容易增加。

本发明铲刀70的接土面71a被安装成相对于铲刀50的中央前面部52的上端部延长线向前倾斜。

通常，铲刀50的前面成弯曲状，其上端部比垂直方向更向前方侧倾斜。因此，以该铲刀上端部的延长线为基准通过将挡板70安装成使挡板70的接土面71a向前倾斜，当运土作业中推土机向前行进时，通过铲刀50上部的挡板70的接土面71a形成向前方推回的砂土流。

根据该构成，利用只调整安装于铲刀50上部的挡板70的安装角度的简单结构，就可大幅降低运土作业时向铲刀50后方洒落的砂土量，并可提高运土作业时的作业效率。

(2)

本实施例的铲刀50中，如图33所示，挡板70被安装在铲刀50的上端部以使接土面71a从侧面看相对于铲刀50的中央前面部52的上端部延长线向前方大约倾斜30度。

如上所述，通过将挡板70安装成向前倾斜30度左右，在不影响铲刀50前面的砂土流动的同时，可大幅降低向铲刀50后方洒落的砂土量。

(3)

本实施例的铲刀50中，如图27～图29所示，挡板70的两端设有用于操作员从驾驶席确认铲刀50的前方所需的开口部72、72。

根据该构成，即使安装有把铲刀50的高度向上方延伸的挡板70，操作员也可从开口部72、72确认铲刀前方的砂土的状态及砂土量。其结果，即使安装有挡板70，也可避免降低铲刀50前方视野的效果。

(4)

本实施例的铲刀50，如图27及图29、图32所示，从平面看，两端设有通过将连接前面部53及端部前面部54配置成近似V字形而形成的凹部61。

根据该构成，在进行挖掘等作业时，铲刀50下端部的接触部分成为安装在中央前面部52下端部的第一刀片55的部分的中心，安装在连接前面部53及端部前面部54下端部的第二刀片56及第三刀片57的部分几乎不会产生阻力，因此利用铲刀50进行挖掘等时可大幅降低铲刀50下端部的阻力并可提高作业效率。此外，通过在设置于两侧的凹部61堆积被中央前面部52下端部的第一刀片55挖掘等产生的大量的砂土，可增加每一周期的运土量。

[其他实施例]

以上，就本发明的一个实施例进行了说明，但本发明并不仅限于上述实施例，在不脱离本发明要点的范围内可以进行种种变更。

(A)

上述实施例2中，对挡板70及铲刀50应用本发明为例进行了说明。但是，本发明并不仅限于此。

例如，还可在工程机械用铲刀的控制方法中使用本发明。该方法为通过在加装于工程机械上的工程机械用铲刀的上端部设置挡板部件，且相对于所述工程机械用铲刀上端部中所述工程机械用铲刀前面的延长线向前方倾斜所述挡板部件，并相对于所述挡板部件的所述延长线调整向前方的倾斜角度，来控制向所述工程机械用铲刀的后方洒落的砂土量。

在如上所述的作为工程机械用铲刀的控制方法特定使用本发明时，可获得如下所示的效果。

即，本发明的工程机械用铲刀的控制方法，例如为，加装于推土机等工程机械的前方，并在其上端部设置挡板部件的工程机械用铲刀的控制方法，从侧面看，挡板部件被安装成其接土面的安装角度相对于工程机械用铲刀上端部中工程机械用铲刀前面的延长线向前方倾斜，通过调整该挡板部件的前倾角控制向工程机械用铲刀后方洒落的砂土量。

在这里，挡板部件是以增加运土量为目的安装在工程机械用铲刀上端部上的部件，例如，由板材、安装于其背面的多个筋构成。此外，铲刀部件的接土面是指，运土作业时等为了向前方推压砂土与砂土接触的面。

通常，挡板被安装在工程机械用铲刀上时，其接土面，从侧面看，被安装成沿着安装有挡板部件的工程机械用铲刀上端部中工程机械用铲刀前面的延长线，或比上述延长线更向后方倾斜。因此，运土作业时，一旦工程机械用铲刀的向前方堆积的砂土到达工程机械用铲刀上端部的挡板部件的位置，就会造成越过挡板部件向后方洒落。特别是，工程机械用铲刀向后方倾斜一定的角度进行运土时，由于挡板部件的接土面角度会更向后方倾斜，因此会增加向后方洒落的砂土量。

因此，本发明的工程机械用铲刀的控制方法中，将被安装在工程机械用铲刀上端部上的挡板部件安装成，从侧面看使其接土面比工程机械用铲刀上端部中工程机械用铲刀前面的延长线更向前方倾斜，并通过调整该挡板部件的前倾角度，来调整向工程机械用铲刀的后方洒落的砂土量。

根据该构成，运土作业时，即使向工程机械用铲刀的前方堆积的砂土到达工程机械用铲刀上端部的挡板部件的位置时，由于通过挡板部件的接土面可形成向前方推压砂土的回流，因此可大幅降低运土作业时向后方洒落的砂土量。

(B)

在上述实施例2中，以在铲刀50的上部安装具有相对于中央前面部52上端部的延长线向前倾斜30度的接土面的挡板为例，进行了说明。但，本发明并不仅限于此。

例如，作为相对于铲刀50的中央前面部52的上端部延长线挡板70接土面71a的前倾角度，在超过0度但不大于50度的范围内即可。通过将挡板70安装成使前倾角度属于该范围内，可获得与上述实施例涉及的铲刀50相同的效果。

但是，如同上述实施例，当把挡板70的接土面相对于上述延长线的前倾角度设定成30度时，可以有效地形成将堆积在铲刀50前方的砂土向前方推回的砂土流，关于这一点最优为如同上述实施例将前倾角度设定在30度左右。

(C)

在上述实施例2中，以具有相对于铲刀50的上端部的延长线向前倾斜的接土面71a的挡板70为例进行了说明。但，本发明并不仅限于此。

例如，本发明还可特定为在运土作业时以铲刀倾斜状态中的垂直方向为标准安装的挡板，其中，该挡板安装成使接土面向前倾斜。

此时，即使在运土作业中使铲刀向后方倾斜时，通过将挡板安装成在该状态下使接土面相对于垂直方向向前倾斜，则无论运土作业时铲刀姿势如何也可确实降低向后方洒落的砂土量。

而且，还可以是具有从侧面看相对于铲刀的中央前面部的上端部延长线向前倾斜，且相对于运土作业时铲刀姿势的垂直方向向前倾斜的接土面的挡板。

这样，通过将接土面的安装角度设定成同时满足两个条件，可更确实地降低运土作业时向铲刀后方洒落的砂土量。

(D)

上述实施例2中，如图31所示，以挡板70的接土面71a从侧面看为直线形平板为例进行了说明。但，本发明并不仅限于此。

例如，接土面从侧面看可以是向前方弯曲的面，此外，还可以是沿挡板的中央前面部的上端部延长线配置的(前倾角度为0度的)接土面的上端部为向前方倾斜的挡板。

(E)

上述实施例2中，以在挡板70的两端设有确认前方用的开口部72为例进行了说明。但，本发明并不仅限于此。

例如，可仅在两端的一侧设置确认前方用的开口部72，也可以是没有设置确认前方用的开口部的挡板。

此外，上述实施例中，以形成于挡板70两端的确认前方用的开口部72为格栅状开口为例进行了说明。但，本发明不仅限于此。

例如，作为开口部也可以是，如穿孔钣金那样形成于平板上的孔。

(F)

上述实施例2中，以铲刀50的中央前面部52从侧面看，整体为固定曲率的弯曲面为例进行了说明。但，本发明不仅限于此。

例如，还可以为从侧面看，中央前面部的中央部分弯曲，且上端部及下端部中的至少一侧的部分成直线状的工程机械用铲刀。

即使这种情况，以上端部的直线状的部分的延长线为基准，通过将挡板安装在铲刀的上端部以使挡板的接土面向前倾斜，也可获得与上述实施例相同的效果。

(G)

上述实施例2中，作为左右连接前面部53及端部前面部54的配置形状，如27及图29等所示，以将其配置成形成比中央前面部52更向后方凹陷的近似V字形为例进行了说明。但，本发明不仅限于此。

例如，从平面看，也可以为如下配置形状，即，使构成铲刀前面部的中央前面部、连接前面部、端部前面部配置在一条直线上。

但是，如同上述实施例那样，将连接前面部53及端部前面部54配置成在铲刀50的两端形成近似V字形的凹部61，则更有利于降低铲刀50下端部的挖掘阻力，并可提高作业效率。

(H)

上述实施例2中，以各前面部52～54独立形成，且通过焊接结合各前面部52～54的左右端部并形成向左右方向连续的面为例进行了说明。但，本发明不仅限于此。

例如，也可以是经铸造等一体成形的各前面部形成铲刀前面部的铲刀。这样，根据铲刀前面部的大小及厚度等适当地改变设定并一体成形，与加工成形各前面部后通过焊接相结合的场合相比减少了生产工序的数量，因此，可大幅提高铲刀的生产效率。

(I)

上述实施例2中，以加装于作为工程机械的推土机上的铲刀为例进行了说明。但，本发明不仅限于此。

例如，作为加装铲刀的对象，除推土机之外，还可以是如轮式装载机或推土机式铲土机、平地机等加装有犁板的其他工程机械(土木机械)，其中，该犁板被安装在工程机械的前方并进行挖掘、平地、切土、压土等作业。

Claims (8)

1.一种工程机械用铲刀装置，其为加装在各种工程机械上的铲刀装置，其特征在于：

铲刀(11)具有：中央前面部(12)；左、右连接前面部(13)；以及左、右端部前面部(14)，其中所述左、右连接前面部(13)分别弯曲连接设置于该中央前面部(12)的左、右端部，所述左端部前面部(14)进一步连接设置到所述左连接前面部(13)，而所述右端部前面部(14)进一步连接设置到所述右连接前面部(13)；

其中，所述中央前面部(12)的下端垂直于挖掘方向且向左右延伸的铲刀宽度为W1，且在该下端还设有第一刀片(15)；

在所述左、右连接前面部(13)的下端分别设有第二刀片(16)，在所述左、右端部前面部(14)的下端分别设有第三刀片(17)；

所述左、右连接前面部(13)和所述左、右端部前面部(14)的交叉线、以及所述第二和第三刀片(16，17)刀尖的交点(C)，从上面看位于比所述第一刀片(15)刀尖更后方的位置；

所述中央前面部(12)、所述左连接前面部(13)、所述右连接前面部(13)、所述左端部前面部(14)和所述右端部前面部(14)的各前面，自上端至下端形成半径为R2的连续圆弧面；

所述各刀片(15～17)分别从各前面部(12～14)的下端向各前面部(12～14)的切线方向延伸；

当各刀片(15～17)的刀尖角α为40°～55°的挖掘姿势，且从侧面看自所述第一刀片(15)的刀尖至所述中央前面部上端的高度为H时，所述半径R2满足下式(I)

R2＝(0.7～1.0)×H……(I)。

2.根据权利要求1所述的铲刀装置，其特征在于：

至少所述中央前面部(12)的前面，其下端的铲刀宽度W1与所述第一刀片(15)的刀尖宽度大致相等，且所述中央前面部(12)自下端向上端逐渐增宽。

3.一种工程机械，其特征在于，其搭载有根据权利要求1或2所述的铲刀装置(10)。

4.一种工程机械用铲刀装置，其为加装在各种工程机械上的铲刀装置，其特征在于：

铲刀(11)具有：中央前面部(12)；左、右连接前面部(13)；以及左、右端部前面部(14)，其中所述左、右连接前面部(13)分别弯曲连接设置于该中央前面部(12)的左、右端部，所述左端部前面部(14)进一步连接设置到所述左连接前面部(13)，而所述右端部前面部(14)进一步连接设置到所述右连接前面部(13)；

所述中央前面部(12)，下端具有垂直于挖掘方向而向左右延伸的铲刀宽度W1，且在该下端还设有第一刀片(15)；

在所述左、右连接前面部(13)的下端分别设有第二刀片(16)，在所述左、右端部前面部(14)的下端分别设有第三刀片(17)；

所述左、右连接前面部(13)和所述左、右端部前面部(14)的交叉线、以及所述第二和第三刀片(16，17)刀尖的交点(C)，从上面看位于比所述第一刀片(15)的刀尖更后方的位置；

所述中央前面部(12)、所述左连接前面部(13)、所述右连接前面部(13)、所述左端部前面部(14)和所述右端部前面部(14)的各前面，自上端至下端形成半径为R2的连续圆弧面；

具有自所述中央前面部(12)的上端向该中央前面部(12)的大致切线方向延伸的钣金部件(18)；

当各刀片(15～17)的刀尖角α为40°～55°的挖掘姿势，且从侧面看从第一刀片(15)的刀尖至所述钣金部件(18)的上端的高度为H时，所述半径R2满足下式(I)

R2＝(0.7～1.0)×H……(I)。

5.一种工程机械用铲刀装置，其为加装在各种工程机械上的铲刀装置，其特征在于：

铲刀(11)具有：中央前面部(12)；左、右连接前面部(13)；以及左、右端部前面部(14)，其中所述左、右连接前面部(13)分别弯曲连接设置于该中央前面部(12)的左、右端部，所述左端部前面部(14)进一步连接设置到所述左连接前面部(13)，而所述右端部前面部(14)进一步连接设置到所述右连接前面部(13)；

其中，所述中央前面部(12)的下端垂直于挖掘方向且向左右延伸的铲刀宽度为W1，且在该下端还设有第一刀片(15)；

在所述左、右连接前面部(13)的下端分别设有第二刀片(16)，在所述左、右端部前面部(14)的下端分别设有第三刀片(17)；

所述左、右连接前面部(13)和所述左、右端部前面部(14)的交叉线、以及所述第二和第三刀片(16，17)刀尖的交点(C)，从上面看位于比所述第一刀片(15)刀尖更后方的位置；

所述中央前面部(12)、所述左连接前面部(13)、所述右连接前面部(13)、所述左端部前面部(14)和所述端部前面部(14)的各前面，自上端至下端形成半径为R2的连续圆弧面；

从侧面看，所述铲刀装置，具有包含接土面的钣金部件(18)，该钣金部件相对于所述中央前面部(12)上端的所述中央前面部(12)的延长线向前方倾斜，当各刀片(15～17)的刀尖角α为40°～55°的挖掘姿势，且从侧面看从第一刀片(15)的刀尖至所述钣金部件(18)的上端的高度为H时，所述半径R2满足下式(I)

R2＝(0.7～1.0)×H……(I)。

6.根据权利要求5所述的工程机械用铲刀装置，其特征在于，

所述钣金部件(18)相对于所述中央前面部(12)延长线的前倾角度，超过0度小于50度。

7.一种工程机械用铲刀装置，其特征在于，其包括：

中央前面部(12)，其下端具有垂直于挖掘方向而向左右延伸的铲刀宽度W1，且具有自其下端沿圆弧面切线方向延伸的第一刀片(15)；

左、右连接前面部(13)，分别弯曲连接设置于所述中央前面部(12)的左、右端部，且分别具有自该左、右连接前面部(13)的下端沿圆弧面切线方向延伸的第二刀片(16)；

左、右端部前面部(14)，分别通过所述左、右连接前面部(13)进一步连接设置于左右两侧，且分别具有自该左、右端部前面部(14)的下端沿圆弧面切线方向延伸的第三刀片(17)；

所述左、右连接前面部(13)和所述左、右端部前面部(14)的交叉线与所述第二、第三刀片的刀尖(16，17)的交点，从上面看配置于比所述第一刀片(15)的刀尖更后方的位置，

所述中央前面部(12)、所述左连接前面部(13)、所述右连接前面部(13)、所述左端部前面部(14)和所述右端部前面部(14)的各前面，从上端至下端具有半径为R2的连续圆弧面；

当处于挖掘姿势时从侧面看，假定自第一刀片(15)的刀尖至所述中央前面部(12)上端的高度为H，则所述半径R2满足下式(I)

R2＝(0.7～1.0)×H……(I)。

8.一种工程机械用铲刀装置，其特征在于，其包括：

中央前面部(12)，其下端具有垂直于挖掘方向而向左右延伸的铲刀宽度W1，且其下端设有第一刀片(15)；

左、右连接前面部(13)，分别弯曲连接设置于所述中央前面部(12)的左、右端部，且自该左、右连接前面部(13)的下端沿圆弧面切线方向分别设有第二刀片(16)；

左、右端部前面部(14)，分别通过所述左、右连接前面部(13)进一步连接设置于左右两侧，且自该左、右端部前面部(14)的下端沿圆弧面切线方向分别设有第三刀片(17)；

所述左、右连接前面部(13)和左、右端部前面部(14)的交叉线与所述第二、第三刀片刀尖(16，17)的交点(C)，从上面看配置于比所述第一刀片(15)的刀尖更后方的位置，

所述中央前面部(12)、所述左连接前面部(13)、所述右连接前面部(13)、所述左端部前面部(14)和所述右端部前面部(14)中的各前面，从上端至下端具有半径为R2的连续圆弧面，

所述铲刀装置，包括从所述中央前面部(12)的上端向该中央前面部(12)的大致切线方向延伸的钣金部件(18)，当处于挖掘姿势时从侧面看，假定自第一刀片(15)的刀尖至所述钣金部件(18)的上端的高度为H，则所述半径R2满足下式(I)

R2＝(0.7～1.0)×H……(I)。

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