CN105339557A - 铲斗及具备其的作业车辆 - Google Patents

Abstract

一种下部前端缘(43F)设置成一直线状的铲斗(32)，其具备：第一直线部(43)，其从下部前端缘(43F)朝铲斗里侧水平地延伸；倾斜部(43F)，其与第一直线部(43)的后端缘(43B)连续并朝铲斗里侧进一步延伸，且朝该铲斗里侧向上倾斜；曲面部(45)，其在下端缘(45L)与倾斜部(44)的后端缘(44B)连续，且以规定的铲斗半径(R)形成；第二直线部(46)，其与曲面部(45)的上端缘(45U)连续，且朝铲斗开口向上倾斜；第三直线部(48)，其相对于第二直线部(46)的前端缘(46F)经由折曲部(47)向铲斗开口侧折曲，并朝该铲斗开口进一步延伸。

Description

铲斗及具备其的作业车辆

技术领域

本发明涉及一种铲斗及具备其的作业车辆。

背景技术

以往，在轮式装载机等作业车辆上，设有构成工作装置的铲斗。作为这种铲斗的截面，已知一种具有以规定的铲斗半径呈圆弧状弯曲的中间部分、从中间部分的下侧向该圆弧的切线方向呈直线状延伸设置的底部部分和从中间部分的上侧向该圆弧的切线方向呈直线状延伸设置的上部部分的形状的截面(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特表2013-526664号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在以往的铲斗中，在对堆积的堆积物或天然地面等进行铲入作业或挖掘作业的情况下，由于对象物的种类、大小(粒径)等，存在如下问题：被推入铲斗里侧的中间部分并存留下来的对象物对进一步推入的对象物的收纳造成阻碍，不能顺畅地进行铲斗的铲入，无法确保作业量(生产量)。

于是，为了解决这种问题，考虑采用更大的铲斗半径作为铲斗里侧的截面形状，增加铲斗在里侧的容量。

但是，如果单是增大铲斗的容量的话，在处于轮式装载机的行驶姿势时，铲斗与其后侧亦即在车身后方侧接近铲斗的大臂将发生干涉，对增加容量具有限制。另外，若想要避免那种干涉而将铲斗配置在前方，则铲斗的进深变浅，容量的增加无望。

另一方面，在充分确保了作业量的情况下，能够随之延长挖掘距离，但要求在延长了的挖掘距离的整个区域中使铲斗稳定地插入，盼望其得到解决。

本发明的目的在于提供一种能够确保作业量且能够稳定地维持铲入作业和挖掘作业的铲斗及具备其的作业车辆。

解决技术问题的技术手段

本发明的铲斗的特征在于，该铲斗是下部前端缘设置成一直线状的铲斗，具备：第一直线部，其从所述下部前端缘朝铲斗里侧水平地延伸；倾斜部，其与所述第一直线部的后端缘连续并朝铲斗里侧进一步延伸，且朝该铲斗里侧向上倾斜；曲面部，其在下端缘与所述倾斜部的后端缘连续，且以规定的铲斗半径形成；第二直线部，其与所述曲面部的上端缘连续，且朝铲斗开口向上倾斜；第三直线部，其相对于所述第二直线部的前端缘经由折曲部向铲斗开口侧折曲，并朝该铲斗开口进一步延伸。

根据本发明，作为形成曲面部的铲斗半径，采用比以往大的铲斗半径。

并且，通过使铲斗半径更大并形成曲面部，且在比该曲面部更靠铲斗开口侧(前侧)的位置设置倾斜部，在铲入作业时和挖掘作业时，能够随着使铲斗插入，使被推入铲斗内并从倾斜部到达曲面部的对象物进一步滑动，将对象物在该铲斗里侧卷起以使其在该曲面部上移。因此，即使有更多的对象物被推入，也不会对其推入造成阻碍。

另外，位于铲斗里侧的曲面部通过在其铲斗开口侧设置倾斜部而位于上方，因此无论是否采用了大的铲斗半径，都将牺牲铲斗下部侧的铲斗容量，但在本发明中，能够利用由第二、第三直线部及折曲部形成的鼓出部分即铲斗的上部侧补偿该部分铲斗容量。因此，不用改变铲斗开口的开口部分的朝向上方的大小，就能够确保铲斗的容量，通过大的铲斗半径，还能够促进对象物从铲斗开口的上部侧向铲斗内的流入。

由上，通过设为大的铲斗半径，能够易于将对象物推入铲斗里侧，确保本来具有的铲斗容量，能够充分地确保作业量。

而且，通过在铲斗开口侧设置第一直线部，当在铲入作业或挖掘作业时使铲斗插入时，能够使铲斗径直水平地插入，能够稳定地维持铲入作业和挖掘作业。

注意，通过使位于铲斗里侧的曲面部相比第一直线部及倾斜部更位于上方，即使采用大的铲斗半径，曲面部的位置也不会向后方突出，因此即使处于行驶姿势，也能够避免与大臂等干涉。

在本发明的铲斗中，优选的是，所述第一直线部构成为具备板状安装部和板状底部，所述板状安装部形成为包括所述下部前端缘，所述板状底部与所述板状安装部的后端缘连续，或者，所述第一直线部仅由所述板状安装部构成。

在本发明的铲斗中，优选的是，所述倾斜部与所述第一直线部所成的角度为4°以上。

在本发明的铲斗中，优选的是，所述第一直线部的水平方向的长度与从所述下部前端缘到所述曲面部的朝铲斗里侧最大程度鼓出的位置为止的水平方向的长度之比为0.3至0.5。

在本发明的铲斗中，优选的是，在上侧表面部分，设有加强该上侧表面部分的加强部件，所述折曲部相比所述加强部件设于更靠铲斗里侧的位置。

另一方面，本发明的作业车辆的特征在于，具备以上记载的任一种铲斗。

在本发明的作业车辆中，优选的是，具备车架和将所述铲斗及车架连结的大臂，在行驶姿势状态下，所述铲斗与大臂的距离在所述折曲部最小。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式的作业车辆的侧视图。

图2是表示作业车辆搭载的铲斗的整体立体图。

图3是表示铲斗的剖视图。

图4是表示行驶姿势状态下的铲斗与大臂的位置关系的剖视图。

图5是表示本发明的变形例的剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明一实施方式进行说明。

图1是表示作为本实施方式的作业车辆的轮式装载机1的侧视图。注意，在各图中，以处于轮式装载机1的驾驶姿势的操作人员为基准，将车身前后方向仅称为前后方向，将车身宽度方向仅称为左右方向，将车身上下方向仅称为上下方向。另外，所谓铲斗里侧，是指以铲斗开口为基准的后方侧。

[轮式装载机的简要说明]

在图1中，轮式装载机1具备钢制的车辆本体2。车辆本体2具备后部车架和相对于后部车架向左右方向摆动自如的作为车架的钢制的前部车架21。在后部车架上，搭载有驾驶室4、行驶装置5及动力部6。工作装置3支承在前部车架21的前方侧。

对工作装置3进行详细说明。工作装置3具备可枢转地支承于前部车架21的大臂31、可上下枢转地支承于该大臂31的铲斗32和在大臂31的中间部分可枢转地支承于大臂31的曲拐33。

大臂31在左右配置有一对，且以向上下转动自如的方式可枢转地支承于前部车架21。在该大臂31的中间部可枢转地支承有升降缸(省略图示)，升降缸的基端部分可枢转地支承于前部车架21。并且，通过利用液压使该升降缸伸缩，大臂31向上下转动。

铲斗32是装载挖掘土等对象物W(图3)的部分。铲斗32在比其与大臂31的枢轴位置更靠上部的位置可枢转地支承有连杆(省略图示)，连杆的另一端侧可枢转地支承于曲拐33的下端部。

曲拐33可枢转地支承在一对大臂31之间，下端与所述连杆的基端部分连接。在曲拐33的上端可枢转地支承有铲斗缸34，该铲斗缸34的基端部分可枢转地支承于前部车架21。

并且，使铲斗32在处于擦到地表GL的程度的状态下，插入到爆破后的岩块堆积成的堆积物或天然地面(图3中的白底箭头表示插入方向)。并且，若使升降缸伸长，则能够使大臂31在对象物W(图3)被装载到铲斗32内的状态下向上方转动，进行铲入作业和挖掘作业。

而且，若在铲斗32位于上方的状态下使铲斗缸34缩短，则曲拐33的上端部分向车辆本体2侧转动，曲拐33的下端部分向车辆前方侧转动。这样一来，铲斗32的上部被连杆推向车辆前方侧，由此铲斗32转动，能够倾卸装载到铲斗32内的对象物W。

[铲斗的具体说明]

图2是表示铲斗32的整体立体图，图3是表示铲斗32的侧剖面的剖视图，示出了使底面43G水平的状态。

在图2、图3中，铲斗32是具有下部前端缘43F设置成一直线状的平刃形状的铲斗，具备从铲斗开口的下部侧到上部侧连续地设置的主板部41和覆盖在主板部41的左右两侧的一对侧板部42，在侧板部42的下部侧，可以安装未图示的侧缘保护件。

主板部41具备第一直线部43、倾斜部44、曲面部45、第二直线部46和第三直线部48，第一直线部43从下部前端缘43F朝铲斗里侧水平地延伸，倾斜部44由平坦面构成，其与第一直线部43的后端缘43B连续并朝铲斗里侧进一步延伸，且朝该铲斗里侧向上倾斜，曲面部45在下端缘45L与倾斜部44的后端缘44B连续，且以规定的铲斗半径R形成，第二直线部46与曲面部45的上端缘45U连续，且朝铲斗开口向上倾斜，第三直线部48相对于第二直线部46の前端缘46F经由折曲部47向铲斗开口侧折曲，并朝该铲斗开口进一步延伸。

其中，第一直线部43构成为具备板状安装部431和板状底部432，且具有底面43G，板状安装部431形成为包括下部前端缘43F，板状底部432与板状安装部431的后端缘431B连续。板状安装部431由厚钢板沿左右方向形成为长条，在其下表面通过螺栓固定有斗底保护件51。板状底部432、倾斜部44、曲面部45、第二直线部46、折曲部47及第三直线部48由一块钢板形成，在从板状底部432到曲面部45的途中，还贴设有层叠板52来进行加强。

倾斜部44与第一直线部43(在本实施方式中为第一直线部43的底面43G)所成的角度θ为4°以上，优选为4°以上、8°以下。若小于4°，则被从第一直线部43通过倾斜部44推入曲面部45的对象物W有可能在倾斜部44与曲面部45之间不能顺利地滑动，难以移动到铲斗里侧。反过来，若大于8°，则使铲斗32插入对象物W时的阻力变大，不但不能进行舒适的作业，被推入到铲斗里侧的对象物W还有可能易于滚向铲斗开口侧而掉出。

曲面部45的铲斗半径R与以往的铲斗半径相比较大。曲面部45与倾斜部44的后侧连续，因而与以往相比更位于上方。另外，设于这种曲面部45的前侧的倾斜部44从切线方向与以铲斗半径R形成的曲面部45连续。

在此，第一直线部43的水平方向的长度A与从下部前端缘43F到曲面部45的朝铲斗里侧最大程度鼓出的位置为止的水平方向的长度B之比(A/B)为0.3至0.5。

例如，若小于0.3，则倾斜部44的上下方向的高度将相对变高，铲斗插入时的阻力将增加，有可能不能实现舒适的操作，或者，铲斗里侧将更位于上方，有可能由于与臂31等的干涉而不能实际搭载铲斗。另外，若小于0.3，则第一直线部43的水平方向的长度A将相对变短，还有可能无法确保插入时的稳定性。

反过来，若大于0.5，则曲面部45的水平方向的长度将相对变短，不但有可能无法采用大的铲斗半径R，还有可能无法顺利地进行对象物W的推入等，在这一点上，舒适的操作也是无望的。另外，若大于0.5，则长度A将相对变大，因而铲斗插入时的阻力将增加。

在第二直线部46的背面设有止动件53。止动件53是在后述的行驶姿势下有意与大臂31抵接的部件。如此一来，抑制了行驶过程中的铲斗32的晃动和大臂31、曲拐33、其他连杆的连结部分处的晃动，减少了噪音，且实现了稳定的行驶。

折曲部47是铲斗32的上侧表面部分，与对第三直线部48的背面进行加强的加强部件54相比更靠铲斗里侧亦即后侧设置。该情况下，不但能够由于折曲部47的存在而加强铲斗32的上侧表面部分，还能够利用加强部件54加强铲斗32的上侧表面部分，因此能够在大范围内加强该上侧表面部分。作为折曲部47，除了以规定的弯曲半径折曲的形状以外，还可以是急剧折曲至产生横跨左右的折曲线的程度的形状，在其实施时可以采用适当的形状。

在第三直线部48的背面设有前述的加强部件54。在加强部件54的前端缘54F，以从上方覆盖铲斗开口的方式连续地延伸设置有满溢保护部55。注意，满溢保护部55在本实施方式中不包含于铲斗32的主板部41。

在本实施方式中，利用第二直线部46、折曲部47及第三直线部48，沿左右方向连续地形成向铲斗32的外方侧鼓出的鼓出部56。这种鼓出部56的内部空间被算作铲斗容量的一部分。即，虽然通过使设于倾斜部44的后侧的曲面部45与以往相比更位于上方，铲斗32的下部侧的铲斗容量减少，但以补偿该减少部分的形式设置了鼓出部56。

[行驶姿势的说明]

图4中示出了行驶姿势状态下的铲斗32与大臂31的位置关系。

在图4中，行驶姿势下的铲斗32被以铲斗开口朝向上方的方式最大程度地倾转，侧板部42的前端缘42F大致水平。在这种行驶姿势下，将铲斗32与大臂31的前端可枢转地连结的连结部57上升至超过车辆本体2的地上高度的位置。并且，在行驶姿势下，在铲斗32中也是包括折曲部47的第二直线部46的大部分与大臂31最接近，两者间的距离S最小。

并且，止动件53配置在这样的位置。止动件53的配置位置是考虑经由该止动件53支承铲斗32的大臂31上的力矩而适当确定的。在本实施方式中，尽可能地加大铲斗半径R，直至止动件53的适当的配置位置处的距离S。

另外，铲斗32和曲拐33在与第三直线部48对应的位置相互最为接近。因此，加强部件54的形状和大小被确定为可收纳在这种狭小的空间内。

注意，如前所述，图中的铲斗32的曲面部45的后侧标注的附图标记57表示铲斗32与大臂31的连结部，附图标记58表示将曲拐33的下部侧与铲斗32连结的省略图示的倾转用的连杆部件的连结部。

[实施方式的效果]

根据以上说明的本实施方式，作为形成铲斗32的曲面部45的铲斗半径，采用比以往大的铲斗半径，且在比该曲面部45更靠铲斗开口侧的位置设置倾斜部44，因此在铲入作业时和挖掘作业时，能够随着使铲斗32插入，如图3中双点划线及双点划线箭头C所示，使被推入铲斗32内并从倾斜部44到达曲面部45的对象物W进一步滑动，将对象物W在铲斗里侧卷起以使其在该曲面部45上移。因此，即使有更多的对象物W被推入，也能够抑制对其推入造成阻碍。

另外，位于铲斗里侧的曲面部45通过在其前侧设置倾斜部44而位于上方，因此无论是否采用大的铲斗半径R，都将牺牲铲斗下部侧的铲斗容量，但在本实施方式中，能够利用由第二、第三直线部46、48及折曲部47形成的鼓出部56即铲斗32的上部侧补偿该部分铲斗容量。因此，通过采用大的铲斗半径R来形成鼓出部56，如双点划线箭头D所示，还能够促进对象物W从铲斗开口的上部侧向铲斗内的流动。

由上，不是要通过大的铲斗半径R增加铲斗容量，而是要易于将对象物W推入铲斗里侧，由此，具有如下效果：能够切实地运用本来具有的铲斗容量，充分地确保作业量。

而且，通过在铲斗开口侧设置第一直线部，还具有如下效果：当在铲入作业或挖掘作业时使铲斗插入时，能够使铲斗径直水平地插入，能够实现稳定的作业。

并且，本实施方式的铲斗32能够很好地用于难以在倾斜部44滑落或者滚落的、可顺利地推入到曲面部45的粒径的对象物W，例如破碎成40mm左右的粒径的对象物W。

另外，若对象物W的粒径变大，则难以在铲斗32内推入对象物W，轮式装载机1的插入将受到阻碍，但通过在铲斗32上设置倾斜部44，铲斗32将产生向下的力，载荷将施加于轮式装载机1的前轮而使牵引力升高，能够更容易地进行作业。

注意，本发明并不局限于前述实施方式，能够实现本发明的目的的范围内的变形、改进等也都包含于本发明。

例如，在所述实施方式中，第一直线部43由具有下部前端缘43F的板状安装部431和与其后侧连续的板状底部432构成，但如图5所示，整个第一直线部43也可以仅利用由同一块厚钢板形成的板状安装部433构成。

在所述实施方式中，倾斜部44由平坦面形成，但由接近平坦面的曲面形成的情况也包含于本发明。

本发明除了能够用于轮式装载机以外，还能够用于反铲装载机和滑移装载机等。

附图标记说明

1…轮式装载机(作业车辆)；21…前部车架(车架)；31…大臂；32…铲斗；43…第一直线部；43B…后端缘；43F…下部前端缘；44…倾斜部；44B…后端缘；45…曲面部；45L…下端缘；45U…上端缘；46…第二直线部；46F…前端缘；47…折曲部；48…第三直线部；431、433…板状安装部；431B…后端缘；432…板状底部；54…加强部件；A、B…水平方向的长度；R…铲斗半径；S…距离；θ…角度。

Claims (7)

1.一种铲斗，其特征在于，该铲斗是下部前端缘设置成一直线状的铲斗，具备：

第一直线部，其从所述下部前端缘朝铲斗里侧水平地延伸；

倾斜部，其与所述第一直线部的后端缘连续并朝铲斗里侧进一步延伸，且朝该铲斗里侧向上倾斜；

曲面部，其在下端缘与所述倾斜部的后端缘连续，且以规定的铲斗半径形成；

第二直线部，其与所述曲面部的上端缘连续，且朝铲斗开口向上倾斜；

第三直线部，其相对于所述第二直线部的前端缘经由折曲部向铲斗开口侧折曲，并朝该铲斗开口进一步延伸。

2.如权利要求1所述的铲斗，其特征在于，

所述第一直线部构成为具备板状安装部和板状底部，所述板状安装部形成为包括所述下部前端缘，所述板状底部与所述板状安装部的后端缘连续，

或者，所述第一直线部仅由所述板状安装部构成。

3.如权利要求1或2所述的铲斗，其特征在于，

所述倾斜部与所述第一直线部所成的角度为4°以上。

4.如权利要求1至3中任一项所述的铲斗，其特征在于，

所述第一直线部的水平方向的长度与从所述下部前端缘到所述曲面部的朝铲斗里侧最大程度鼓出的位置为止的水平方向的长度之比为0.3至0.5。

5.如权利要求1至4中任一项所述的铲斗，其特征在于，

在上侧表面部分，设有加强该上侧表面部分的加强部件，

所述折曲部相比所述加强部件设于更靠铲斗里侧的位置。

6.一种作业车辆，其特征在于，具备权利要求1至5中任一项所述的铲斗。

7.如权利要求6所述的作业车辆，其特征在于，具备：

车架；

将所述铲斗及车架连结的大臂；

在行驶姿势状态下，所述铲斗与大臂的距离在所述折曲部最小。