JP2000500979A - 材料移動工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 材料移動工具（１０）が設けられ、かつ、それはブレード（１２）と、ブレードを操作するハンドル（１５）とを有している。ブレードはその面積を画定する外周縁（２０）を有している。ブレードは、複数のリング状穴５８を有している。ブレードは外周縁と穴とによって画定される材料支持表面（６０）を有し、かつ、ブレードの面積の８０％から５０％までの間にある。材料移動工具のブレードが材料内に挿入されたときに、それは材料中に沈められたブレードの外周縁によって描かれる有効面積と、およびブレードの有効面積を通る複数のリング状穴とを有している。ブレードは、材料中に沈められたブレードの外周縁によって画定される有効材料支持表面（５７）を有し、また、ブレードの有効面積の８０％から５０％までの間にある。

Description

【発明の詳細な説明】 材料移動工具 ［技術分野］ 本発明は、材料移動工具に関し、さらに詳しく言えば、材料の付着を減少する ように設計された材料移動工具に関するものである。 ［背景技術｝ シャベル、支柱穴掘具、くわ、庭こて、前端すき、バックホー・バケットのよ うな工具が土のような様々な材料に用いられている材料移動工具の分野において よく知られている。土が湿っているとき、土は粘り付いてシャベルのような材料 移動工具に付着する。 この問題は、例えば、基礎、下水配管、水道管、埋設ケーブルの地盤の付近か ら湿った粘る土を掘るさいに、特に明らかである。これはきつい作業であること は、泥がシャベルにしばしば付着し、能率よく作業することをほとんど不可能に するということと同じほど有害である。作業者は、ある程度の困難を伴わずに、 シャベルから泥を取り除くことはできない。 例えば、穴を掘るさいに、シャベルが湿った土（材料受け位置）に入れられ、 作業者がシャベルおよびしばしば土を持ち上げ、それを別の場所（材料放出位置 ）へ動かす。この場所（材料放出位置）において、土はシャベル・ブレードから 取り除かれねばならない。土がシャベルに付着していると、作業者が穴掘りを継 続できるように、シャベル・ブレードの表面から土を除去するための余分な労力 が払われなければならない。従来、作業者達は、シャベルから湿った土の大部分 を落とすのに、シャベルから土を掻き取るか、シャベルを岩または板に打ち付け なければならなかった。これは余分な作業を必要とする。次に作業者は穴掘りを 続行する。この工程は、５０％またはそれ以上の作業者の能率を低下させる。 同じ状況は、例えば、支柱穴掘具による穴掘り、スノー・シャベルによる湿っ た雪の移動、くわまたは庭こてによる湿った土の移動のさいにも言えることであ る。この同じ状況は、前端すき、またはバックホー・バケットが湿った土を移動 するために用いられるときにも存在する。 材料移動工具の重量は、作業者の能率の点で重要な因子になることは、よく知 られている。工具と材料との重量が同じであるので、軽い工具が用いられたとき には、作業者は重い工具で少ない材料を移動する場合と同じ労力でより多くの材 料を移動することができる。湿った土が工具に付着し、工具から取り除かれない 場合には、付加された重量が前後に動かされて、移動材料の量を減少し、その結 果、作業者の能率をも低下させる。この因子の重要性は、この繰返し作用がとら れなければならない多数の回数を考慮したとき、容易に理解される。 機械が前端すきまたはバックホー・バケットのような材料移動工具を操作する ために用いられた場合に、材料移動工具の重量はまた重要な因子となる。工具が 軽い場合には、機械にはより少ない負荷がかかり、機械の部品の摩耗や破損を減 少し、バケットを材料受け位置から材料放出位置まで動かすのに要するエネルギ を低下させる。 使用時の変形に抵抗するように、材料移動工具を強化・補強することが望まし い。作業者がシャベルのような工具を湿った土の中に挿入し、岩のような抵抗物 に打ち当たったとき、シャベルの先端を変形させる傾向のある追加の圧力を作業 者はしばしば発生する。この状況は、シャベルの先端が変形する「変形」(tippi ng)とここでは呼ぶことにする。 したがって、工具への湿った土の付着を最少にし、したがって、作業者の能率 を増進させる材料移動工具を得ることが望ましい。 また、軽量でかつ作業者が工具を材料受け位置と材料放出位置との間で容易に 動かすことができるようにする材料移動工具を得ることが望ましい。 力が工具に作用したときに工具の変形に抵抗するように強化手段を備えた材料 移動工具を得ることが望ましい。 アンダーソンの米国特許第１，１４６，６０９号は、比較的小数の大きい細長 い開口を有するシャベルを開示している。これらの細長い開口は、シャベルを地 中にまたそこから移動させる方向にシャベル・ブレードにそって長手方向に延ば されている。多数のこのような開口は、シャベルの中央部分を含むブレードのま わりに設けられる。アンダーソン特許によれば、シャベルの中央部分に設けられ た細長い開口が、強度を要求する箇所および方向においてシャベル・ブレードを 弱くしている。このような細長い開口は、材料が取り除かれたときにシャベルの 強 度を最適にはしているけれども、シャベル・ブレード内の開口の面積を最大には していない。 他の工具が、パラゴニアの米国特許第３，６３８，９８６号、ボール等の米国 特許第３，８５１，７６３号、グリントの米国特許第４，２４７，１４１号に開 示されている。 工具への材料の付着を最少にし、増強された強度を有しているけれども軽量で ある材料移動工具が長らく求められていた。 ［発明の開示］ 本発明は、シャベル、支柱穴掘具、くわ、庭こて、バックホー・バケットのよ うな様々な材料移動工具において完成される上述した望ましい特徴を備えた材料 移動工具を提供する。 本発明は、ブレードと、そのブレードを操作するための手段とを有する材料移 動工具を提供する。材料移動工具がシャベル、支柱掘具、スノー・シャベル、く わまたは庭こてである場合には、材料移動工具はハンドルを有するブレードをも っている。 材料移動工具が前端すきまたはバックホー・バケットである場合には、その工 具はブレードと、ブレードを操作するための液圧機構を備えたトラックタのよう な機構への固定のためにブレードに固定されたバケットの側部および頂部コネク タのようなブレード操作手段とを有している。 本発明は、本発明の有利な特徴を提供する材料移動工具の新規なブレードを提 供する。ブレードはその面積を画定する外周縁を有している。ブレードは、それ を貫通する複数のリング状穴をもっている。ブレードは、その外周縁とリング状 穴とによって画定される材料支持表面を有している。ブレードの材料支持表面は 、ブレードの面積の８０％から５０％までの間にある。ブレードからこの量の材 料を取り除くことによって、ブレードは相当に軽くなる。 ブレードへの湿った土の付着は、湿った土の粘着強度がシャベル・ブレードの 表面積に直接に比例する。湿った土の支持および収容を相当に小さくせずにシャ ベル・ブレードの面積を減少することによって、ブレードへの湿った土の付着は 、穴の結果として減少される。付着強度が十分に減少された場合、湿った土の重 量 はシャベルの材料支持表面へのその付着に打ち勝ち、かつ、シャベル・ブレード から離れる。さらに、穴が空気を通過させ、したがって湿った土がつくり出す吸 引を破る。穴は、より多くの水を穴に通すことによってシャベルへの付着を減少 させ、したがって、シャベル・ブレードのよりよい潤滑を与える。 各穴は、例えば、円またはほぼ等しい辺を有する多角形のようなリング状にな っている。穴のこの幾何学的形状は、ブレードの構造上の一体性を維持しつつ相 当な量の材料をブレードから取り除かれるようにする。 穴のリング状の幾何学的形状は、泥のような湿った材料が必要なときに容易に 取り除かれるようにするブレード材料支持表面を与える。穴を画定するリムは、 穴に入る材料の流れに抵抗し、かつ、ブレードから湿った材料の除去に対する抵 抗として動作するように材料を支持する。 ブレードの材料支持表面を最少にし、したがって、湿った土のブレードへの付 着傾向を減少することが望ましい。このことは、湿った土が必要なときにブレー ドからより容易に解放されるようにする。材料支持面をそのように最少にするた めに、隣接穴が互いからほぼ等しい距離で配置される。このことは、ブレードの 構造上の一体性を維持しつつ、穴の面積を最大にし、かつ、材料支持表面の面積 を最少にする。 本発明の重要な特徴は、リング状穴およびそれらの断面積、ならびにそれらの 穴のほぼ等間隔離間を与えることによって、達成される。一方において穴が小さ 過ぎると、穴は本発明の特徴を達成するのに効果がない。他方、穴が大き過ぎる と、多くの材料が一度に取り除かれて、ブレードの構造上の一体性を弱める。 （約０.３０５ｍｍ²（０．０１２ｉｎ²）から約５.０８ｍｍ²（０．２ｉｎ²） までの断面積）を有するリング状穴が、本発明の望ましい結果を達成するシャベ ルを与えることがわかった。これらの結果を達成する１つの形式のリング状穴は 、約３．１７５ｍｍ（０．１２５ｉｎ）から約１２.７ｍｍ（０．５ｉｎ）まで の間の直径の円形穴である。穴のリング状の幾何学的形状は、本発明の重要な特 徴を与える。リング状穴は、円もしくはほぼ等辺の多角形の形状か、または円も しくはほぼ等辺の多角形の総体形状のうちの不規則形状である。穴のこの形状は 、ブレードの構造上の一体性を維持しつつ、ブレードの材料の除去を与える。 同様に、ほぼ等間隔の離間は、本発明のブレードの重要な特徴を与える。約４ ．７６３ｍｍ（０．１８７５ｉｎ）から約１５.８７５ｍｍ（０．６２５ｉｎ） までの間の距離で互いからの本発明による隣接リング状穴の離間が本発明の望ま しい結果を達成するシャベルを与える。隣接穴の等間隔の離間は、ブレードを弱 める傾向のあるブレード内の連続した大きな空間がないので、ブレードの構造上 の一体性を維持する。 穴のリング状の形状、それらの寸法、穴のほぼ等間隔の離間が、材料支持表面 を確定するブレード材料の相互結合ウエブを与え、かつ、ブレードの構造上の一 体性を与える。さらに、材料支持表面をそのように成形することによって、より 多くの連続した材料支持表面が与えられる。 本発明のブレードは、土中への挿入のための材料係合縁を有している。ブレー ドを土中に入れるために力がブレードにかけられたときに、ブレードの周囲領域 に強度をもたせるために、穴はブレードの底縁およびその残りの周縁から少なく とも所定の距離だけ離されている。 本発明の材料移動工具は、ブレードの変形に抵抗する強化手段を有している。 このような強化手段は、ブレードを土中に入れるために力がブレードに加えられ たときに、シャベルの「変形」を最少にしかつブレードの変形に抵抗する。 本発明の強化手段は、変形が抵抗を受けるべき軸にそってブレードに成形され たリブを有している。例えば、シャベル・ブレードにおいて、ブレードの頂部は そこにハンドルを受けかつそれにハンドルを固定するように成形されている。本 発明は、ブレードの中心から下方にその底縁に隣接する位置まで続くリブを成形 している。この中央のリブは、ブレードの強度を向上させる。本発明の強化手段 は、ブレードの強度を上げるために貫通する穴なしのシャベルの中央部分を有し ている。 穴の幾何学的形状は、隣接する穴からほぼ等しい距離に穴を設けている。一般 に、シャベル・ブレードは、中央部分と、右側部分と、左側部分とに分割されて いる。左右部分の各々は、外縁に隣接しかつその外縁に平行な線にそった穴の列 を備えた外縁を有している。穴の外の列が配置されている線は、中実外縁を与え るように十分な距離だけ縁から離されている。各側の穴の外縁の列および引き続 く各列の各々は、シャベルの強度を最大にしかつシャベルの重量を最少にするた めに穴が互いにほぼ等しい距離だけ離れてつくられるように、離されている。好 ましくは、シャベル・ブレードの中央部分は、上述したように、ブレードを強化 するためにそこに穴を設けていない。 ［図面の簡単な説明］ 図１は、本発明の材料移動工具の特徴を実現したシャベルの正面図である。 図２は、図１に示すシャベルの上面図である。 図３は、図１の３−３線からみたシャベルの横断面図である。 図４は、図１の４−４線からみたシャベルの横断面図である。 図５は、図１において円５で囲んだシャベルの一部の拡大部分図である。 図６は、本発明の別の実施例の正面図である。 図７は、図６の７−７線からみたシャベルの横断面図である。 図８は、図６の８−８線からみたシャベルの横断面図である。 ［発明を実施するための最良の形態］ 本発明は、シャベル、支柱穴掘具、くわ、庭こて、前端すき、バックホー・バ ケットのような種々の工具において最大効果を発揮される所望の特徴をもった材 料移動工具を提供する。説明を容易にするために、本発明は図１に示すシャベル １０に関連して述べられるが、本発明の有利な特徴は種々の材料移動工具に関連 して用いられてもよい。 図１に示すシャベル１０は、ブレード１２と、ブレード１２を操作する手段１ ４（ハンドル１５、結合手段１６等）とを有している。ブレード１２は後述する 結合手段１６によってハンドル１５に接続される。結合手段１６は、ハンドル１ ５をブレード１２に取り付けるためにブレード１２と一体に成形されたブレード ・コネクタ部分１８を有している。 ブレード１２は、その面積２２を画定する外周縁２０を有している。外周縁２ ０は、左右部分２８，２６を有する下エッジ２４によってそれぞれ一部画定され る。下エッジ２４の左右部分２８，２６は、後に詳述するように、シャベル・ブ レード１２を地中に入れるために用いられる先端３０から広がっている。 ブレード１２の外周縁２０は、左右側縁３４，３２と、上縁３６とによって画 定される。側縁３２，３４は、それらの各下縁部分２６，２８から上方に延び、 また、上縁３６の左右上縁部分４０，３８でそれぞれ終了している。上縁部分３ ８，４０はブレード１２の中心に向かって内側に延び、また、先端４２，４４に おいてブレード・コネクタ部分１８で終了する。 本発明を画定する目的で、上縁３６は、上縁部分３８,４０と、先端４２,４４ で相互に接続する点線４５で示された線とを有している。本発明を、異なる幾何 学的形状を有する広範囲なブレードに利用することは、本発明の意図する範囲内 にある。 使用にさいしては、シャベル１０の先端３０は、土が除去されるべき地面に置 かれる。作業者は、上縁部分３８，４０のうちの一方の上に作業者の足を乗せ、 ブレード１２に下方の力を加えて、先端３０、その結果、下縁２４および下縁部 分２６，２８を地中に押し込む。追加の力がブレードに加えられると、左右側縁 ３２，３４が地中に押し込まれる。必要ならば、上縁部分３８，４０が地面に接 するまで、シャベルは地中に押し込まれてもよい。この位置は、シャベル１０の 材料受け位置である。作業者は次に土を付けたままのブレードを、土がブレード から除去される材料放出位置まで引き上げる。 シャベル・ブレード１２の有効面積４６は、大地４９内のブレード１２の有効 周縁４８によって画定される。この有効周縁４８は、地中のブレード１２の周縁 と、ブレード１２が大地４９から現れているブレードの周縁に接続する線５０と によって画定される。 例えば、図１は大地５２に挿入されているブレード１２を示す。この例におい ては、シャベル・ブレード１２の有効面積４６は、地中のブレード１２の有効周 縁４８によって画定される。この有効周縁４８は、下縁部分２６，２８から、そ れらが大地および先端５４，５６に接続する線５０から現れるその先端５４，５ ６までによって画定される。ブレード１２の有効面積４６は、有効周縁４８によ って境界をつくられるブレード１２の全体の面積である。有効材料支持表面５７ は、ブレード１２の有効面積４６と穴５８とによって画定される。 ブレード１２は複数のリング状穴５８を有している。ブレード１２は、後に詳 述するように、外周縁２０およびリング状穴５８によって画定される材料支持表 面６０を有している。ブレード１２の材料支持表面６０は、ブレードの面積２２ の８０％から５０％までの間にあり、他方、穴の全体の面積は、ブレードの面積 ２２の２０％から５０％までの間にある。この量の材料をブレードから除去する ことによって、ブレードは相当に軽くなる。 ブレード１２の材料支持表面６０の面積を最少にし、したがって、湿った土が ブレードに付着する傾向を減少することが望ましい。これによって、必要に応じ て、湿った土をブレード１２から容易に放出することができる。 本発明は、シャベル・ブレード１２の強度を最適に保ちながら、シャベル・ブ レードを有効に軽くするように、穴の設計および間隔を与える。各穴５８は、例 えば、円またはほぼ等しい辺を有する多角形としてリング状に成形される。穴５ ８のこの幾何学的形状は、ブレードの構造上の一体性を保持しつつ、相当量の材 料をブレード１２から取り除けるようにする。 図２，３，４に示す穴５８は、シャベル・ブレード１２の正面６２とシャベル ・ブレードの裏面６４とを貫通する。好ましくは、穴５８は図５のシャベル・ブ レード１２の部分拡大図に示すように円形である。各穴５８は、穴を画定するリ ム６６を有している。 穴５８のリング状の幾何学的形状は、泥のような湿った材料を必要なときに容 易に除去できるようにする材料支持表面をブレード１２に設ける。穴５８を画定 するリム６６は、必要なときに湿った土をブレード１２からさらに容易に取り除 けるように、湿った材料を相当な堆積開放領域にわたって支持する。 本発明にもとづいて材料支持表面６０を最少にするために、隣接穴５８は互い からほぼ等しい距離に配置されている。このことは、穴５８の面積を最大にし、 その結果、ブレード１２の構造上の一体性を保持しながら、材料支持表面６０の 面積を最小にする。 説明の便宜上、３つの穴５８ａ，５８ｂ，５８ｃが図５に示されている。穴５ ８ａ，５８ｂ，５８ｃの中心５８ａ’，５８ｂ’，５８ｃ’は、互いにほぼ等し い距離にある。穴５８ａの中心５８ａ’は、穴５８ｂの中心５８ｂ’から距離Ａ にある。同様に、穴５８ｂの中心５８ｂ’は、穴５８ｃの中心５８ｃ’から距離 Ｂにあり、穴５８ｃの中心５８ｃ’は穴５８ａの中心５８ａ’から距離Ｃにあ る。距離Ａ，Ｂ，Ｃはほぼ等しい。 距離Ａ，Ｂ，Ｃは、穴５８の面積によって定まることはわかるであろう。好ま しくは、穴５８は約３．１７５ｍｍ（０．１２５ｉｎ）から約１２．７ｍｍ（０ ．５ｉｎ）までの間の直径を有している。各穴５８の面積は、約０．３０５ｍｍ² （０．０１２ｉｎ²）から約５．０８ｍｍ²（０．２ｉｎ²）までの間にある。 距離Ａ，Ｂ，Ｃは、約４.７６３ｍｍ（０．１８７５ｉｎ）から約１５.８７５ｍ ｍ （０．６２５ｉｎ）までの間にある。材料支持表面６０は、外周縁２０およ びリング状穴５８のリム６６によって描かれるブレード１２の面積２２によって 画定される。もちろん、穴５８の開口面積は、材料支持表面６０ではない。 穴５８の面積およびそれらの中心距離Ａ，Ｂ，Ｃをそのように選定することに よって、材料支持表面６０はブレードの面積２２の８０％から５０％までの間に あり、他方、穴の全面積はブレードの面積２２の２０％から５０％までの間にあ る。好ましくは、材料支持表面６０はブレードの面積２２の７５％から６５％ま での間にあり、他方、穴の全体の面積はブレードの面積２２の２５％から３５％ までの間にある。ブレード１２をそのように成形することによって、本発明の特 徴が実現される。 有効材料支持表面５７はブレードの有効面積４６の８０％から５０％までの間 にあり、他方、有効面積４６内の穴５８の全体の面積はブレードの有効面積４６ の２０％から５０％までの間にある。好ましくは、有効材料支持表面５７は、ブ レードの有効面積４６の７５％からに６５％までの間にあり、他方、有効面積４ ６の穴５８の全面は、ブレードの有効面積４６の２５％から３５％までの間にあ る。 本発明の重要な特徴は、リング状穴５８、それらの横断面積、およびそれらの 穴のほぼ等しい間隔を与えることによって達成される。一方で穴５８が非常に小 さいならば、穴５８は本発明の特徴を達成するさいに有効ではない。他方、穴が 非常に大きいと、多くの材料が一箇所で取り除かれ、これによりブレード１２の 構造上の一体性を弱めることになる。約０.３０５ｍｍ²（０．０１２ｉｎ²）か ら約５．０８ｍｍ²（０．２ｉｎ²）までの間の横断面積を有するリング状穴５８ が、本発明の所望の結果を達成するシャベル１０を提供することがわかった。こ れら の結果を達成する一種のリング状穴５８は、約３．１７５ｍｍ（０．１２５ｉｎ ）から約５.０８ｍｍ（０．５ｉｎ）までの直径の円形穴である。穴のリング状 の幾何学的形体は、本発明の重要な特徴を与える。リング状穴５８は、円もしく はほぼ等しい辺を有する多角形、または総体的に円形状の不規則形状もしくはほ ぼ等しい辺を有する多角形の形状である。穴５８のこの形状は、ブレード１２の 構造上の一体性を維持しつつブレードの材料の除去を与える。 同様に、ほぼ等間隔が本発明のブレードの重要な特徴を与える。約４．７６３ ｍｍ（０．１８７５ｉｎ）から約１５.８７５ｍｍ（０．６２５ｉｎ）までの距 離で互いから離れた隣接リング状穴の間隔は、本発明の所望の結果を達成する。 ブレードを弱める傾向のあるブレード内の連続した相当な空間がないので、隣接 穴の等間隔がブレード１２の構造上の一体性を維持する。 穴５８のリング状の形状、それらの寸法、穴の概略等間隔の組合せが、材料支 持表面６０または５７を画定するブレード材料の相互結合ウエブを与え、かつ、 ブレードの構造上の一体性を与える。さらに、材料支持表面６０または５７をそ のように成形することによって、より連続した材料支持表面が与えられる。 本発明のブレード１２は、土中に挿入するための底縁２４と側縁３２，３４と を有する材料係合縁６７をもっている。図１および図５に示すように、力がブレ ード１２に加えられてそれを地中に入れるときに、ブレード１２の周縁領域６８ に強度を与えるように、穴５８が底縁２４、側縁３２，３４、ブレード１２の周 縁の残部から少なくとも所定の距離Ｓだけ離れて配置される。 一般に、シャベル・ブレード１２は、図１に示すように、中央部分７０、右側 部分７２、左側部分７４に分割される。部分７２，７４の各々は、１列の穴７６ ，７８を有する外縁３２，３４を有し、それらは穴の各外縁に隣接しかつ外縁３ ２，３４にほぼ平行な線８０にそっている。穴７６，７８の外の列が配置されて いる線８０は、中実外側縁をつくるように外縁３２，３４から十分な距離Ｓだけ 離されている。好ましくは、その距離Ｓは約３．１７５ｍｍ（０．１２５ｉｎ） から約１２．７ｍｍ（０．５ｉｎ）までの間にある。 各側および各列の穴の外縁列７６，７８の各々は、穴が互いにほぼ等しい距離 に成形されてこれによりシャベルの強さを最大にしかつ重さを最少にするように 、 離間されている。好ましくは、シャベル・ブレードの中央部分は、上述したよう にブレードを強化するようにそこには穴をもっていない。 好ましくは、シャベルの外縁３２，３４は、シャベルの中心線８に対してほぼ わずかな角度を付けて先端３０で示すシャベルの底中心に向かって窄まっている 。穴５８をシャベルの各側に外縁３２，３４にほぼ平行に配置することによって 、より多くの材料がシャベルの底縁２４に向かって徐々に減少しながらシャベル ・ブレード１２の上中央部分８４内に残される。穴がブレードの中央部分７０に 成形されていない場合には、シャベル・ブレードは特にシャベル１０の頂部８０ におけるその中央部で強化される。 本発明の材料移動工具１０は、図１に示すように、ブレード１２の変形に抵抗 する強化手段８６を有している。この強化手段８６は、シャベル１０の「変形」 (tipping)を最少にするとともに、力がブレードに加えられてブレードを地中 に入れるさいにブレード１２の変形に抵抗する。 本発明の強化手段８６は、変形が抵抗されるべき中心軸８２にそって中央部分 ７０内でブレード１２に成形されたリブ８８を有している。ブレード１２の頂部 ８４は、ハンドル１５を受けかつ固定するように成形される。図１および図２に 示すように、接続手段１６は、ブレード１２と一体に成形されたブレード・コネ クタ部分１８を有している。ブレード・コネクタ部分１８は、ハンドル１５を受 ける穴９０を成形している。接続手段１６は、ハンドル１５をブレード・コネク タ部分１８に固定するカラー９２を有している。他の公知の接続手段の使用が本 発明の意図しているものに含まれる。 本発明は、ブレード・コネクタ部分１８からブレード１２の中心を下ってその 底縁２４に隣接する位置まで続くリブ８８を設けている。図３および図４に示す ように、リブ８８が地中へのブレード１２の移動に抵抗しないようにブレードの 底に混り合うように、リブ８８は連続して減少する幅と高さとを有している。ブ レード１２の頂部において、リブ８８はコネクタ部分１８と一体になっている。 図３および図４の断面図によって示す中間部分において、リブ８８はその頂部部 分９８に届く内方突出部分９４，９６を有している。リブ８８は突出部分９４， ９６間で幅を減じ、また、ブレード１２の底縁２４に向かって頂部部分９８の高 さを減じている。リブ８８は、ブレード１２の中央部分７０の長さとほぼ同じで ある。この中央リブ８８は、ブレード１２の強度を高めている。 ブレード１２は、９９で示すように凹形のシャベル・ブレードの前部６２を設 けられている。この凹形９９はシャベル１０の強度を高めている。 本発明の材料移動工具１０’の別の実施例は、図６，７，８に示されており、 上述した材料移動工具１０と構造の点で類似している。説明の便宜上、材料移動 工具１０’は、シャベル１０’を表示するために、右肩に（’）記号を付けて共 通部品を表すようにシャベル１０と関連して用いられる同じものに同じ番号を付 けている。 図６に示すシャベル１０’は、ブレード１２’、ハンドル１５’のようなブレ ードを操作する手段１４’、接続手段１６’を有する。 ブレード１２’は、ブレードの面積２２’を画定する外周縁２０’を有する。 外周縁２０’は、左右部分２８’，２６’を有する底縁２４’によってそれぞれ 部分的に画定される。ブレード１２’の外周縁２０’は、左右側縁３４’，３２ ’によっても画定される。側縁３２’，３４’はそれぞれの底縁部分２６’，２ ８’から上方に延び、そして、上縁３６’の左右上縁部分４０’，３８’で終了 している。上縁部分３８’，４０’はブレード１２’の中心に向かって内方に延 び、そして、点４２’，４４’においてブレード・コネクタ部分１８’でそれぞ れ終了している。本発明を限定する目的で、上縁３６’は、上縁部分３８’，４ ０’、点線４５’を示す（点４２’，４４’を相互に結合する）を有している。 シャベル・ブレード１２’の有効面積４６’は大地４９’内のブレード１２’ の有効周縁４８’によって画定される。この有効周縁４８’は、ブレード１２’ が大地４９’から現れるブレードの周縁を接続する線５０’と、大地４９’内の ブレード１２’の周囲とによって画定される。 ブレード１２’は、複数のリング状穴５８’を有する。ブレード１２’は、外 周縁２０’およびリング状穴５８’によって画定する材料支持表面６０’を有す る。ブレード１２’の材料支持表面６０’は、ブレードの面積８０％から５０％ までの間にあり、他方、穴５８’の全面積は、ブレードの面積の２０％から５０ ％までの間にある。ブレード１２’からこの量の材料を除去することによって、 ブレードは相当に軽くなる。 有効な材料支持表面５７’はブレードの有効面積４６’の８０％から５０％ま での間にあり、他方、有効面積４６’内の穴５８’の全面積はブレードの面積の ２０％から５０％までの間にある。好ましくは、有効な材料支持表面５７’はブ レードの有効面積４６’の７５％から６５％までの間にあり、他方、有効面積４ ６’内の穴５８’の全面積はブレードの有効面積４６’の２５％から３５％まで の間にある。 リング状穴５８’は、ブレード１２’の正面６２’を通りかつシャベル・ブレ ードの裏面を通って延びている。好ましくは、穴５８’は円形である。各穴５８ ’はそれを画定するリム６６’を有している。 本発明にもとづいて材料支持表面６０’を最少にするために、隣接穴５８’は 互いからほぼ等しい距離で配置されている。穴５８’は、上述したように、シャ ベル１０の相補部分に関連して、互いに関してかつ縁および縁部分２４’，２６ ’，２８’，３２’，３４’，３６’に関して離間されている。 本発明の重要な特徴は、リング状穴５８’、それらの断面積、これらの穴のほ ぼ等間隔の離間を設けることによって達成される。一方において穴５８’が小さ 過ぎると、穴は本発明の特徴を達成するさいに有効ではない。他方、穴が大き過 ぎると、多くの材料が一箇所で取り除かれ、ブレード１２’の構造上の一体性を 弱めることになる。約０．３０５ｍｍ²（０．０１２ｉｎ²）から約５.０８ｍｍ² （０．２ｉｎ²）までの断面積を有するリング状穴５８’が本発明の望ましい 結果を達成するシャベル１０を与えることがわかった。これらの結果を達成する 一形体のリング状穴５８は、約３．１７５ｍｍ（０．１２５ｉｎ）から約１２． ７ｍｍ（０．５ｉｎ）までの間の直径の円形穴である。穴のリング状の幾何学的 形状は、本発明の重要な特徴を与える。リング状穴５８’は、円もしくはほぼ等 辺多角形の形状かまたは、円もしくはほぼ等辺多角形の形状のうちの総体的に不 規則な形状である。穴５８’のこの形状は、ブレード１２’の構造上の一体性を 維持しつつ、ブレードの材料の除去を与える。 同様に、このほぼ等間隔の離間は、本発明のブレードの重要な特徴を与える。 約４.７６３ｍｍ（０．１８７５ｉｎ）から約１５.８７５ｍｍ（０．６２５ｉｎ ） までの間の距離だけ互いから本発明によるリング状穴を離すことが、本発明の望 ましい結果を達成するシャベルを与えることがわかった。隣接穴のこの等間隔の 離間は、ブレードを弱める傾向のあるブレード内の連続した大きな間隙がないの で、ブレード１２’の構造上の一体性を維持する。 一般に、シャベル１２’は、図６に示すように、中央部分７０’、右側部分７ ２’、左側部分７４’に分割される。シャベル・ブレード１２’の中央部分７０ ’は、ここで述べたようにブレードを強化するように穴を有していない。穴がブ レードの中央部分７０’に成形されていないので、特にシャベル１０’の上部中 央部分８４’におけるシャベル・ブレードの強化が与えられる。 本発明の材料移動工具１０’は、図６，７，８に示すように、ブレード１２の 変形に抵抗する強化手段８６’を有している。このような強化手段８６’は、ブ レードを地中に入れるために力がブレードに加えられたときに、シャベル１０’ の「変形」を減少し、かつ、ブレード１２’の変形に抵抗する。 本発明の強化手段８６’は、変形が抵抗される中心軸８２’にそって上部中央 部分８４’においてブレード１２’に成形されたリブ８８’を有している。ブレ ード１２’の上部８４’は、ブレード１２’に一体に成形されたブレード・コネ クタ部分１８’によって、ハンドル１５’を受けかつ固定するように成形される 。 リブ８８’はその上部部分９８’で終了する内方突出部分９４’，９６’を有し ている。強化リブ８８’は、ブレード・コネクタ部分１８’からブレード７０’ の中心を下降しブレード１２’の中間部分１００の位置まで続いている。 本発明の強化手段８６’は、穴のない下中央部分１０２を有している。このよ うに下中央部分１０２を成形することによって、「変形」の問題が減少される。 ブレード１２’には、凹または曲線形状９９’のシャベル・ブレードの前面６ ２’が設けられる。この凹形状９９’は、シャベル１０’の強度を上げる。 本発明の使用にさいして、広範囲の構造および設計を与えることは、本発明の 意図するものに入る。例えば、シャベル、支柱穴掘具、くわ、庭こて、前端すき 、バックホー・バケットに用いられる広範囲の材料移動ブレードは、本発明を利 用してもよい。追加の強度が必要ない場合には、下中央部分１０２に穴５８また は５８’を設けることも本発明の意図するものに入る。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年６月２５日（１９９７．６．２５） 【補正内容】 （３４条補正） 請求の範囲 １． ブレードと、該ブレードを操作する手段とからなり、前記ブレードは該ブ レードの面積を画定する外周縁を有し、前記ブレードは複数の穴と前記外周縁お よび穴によって画定される材料支持表面を有し、該材料支持表面は前記ブレード の面積の８０％から５０％までの間にあり、前記各穴の面積は、約０.３０５ｍ ｍ²（０．０１２ｉｎ²）から約５.０８ｍｍ²（０．２ｉｎ²）までの間にあるこ とを特徴とした材料移動工具。 ２． 前記材料支持表面は、前記ブレードの面積の７５％から６５％までの間に あることを特徴とした請求項１記載の材料移動工具。 ３．（削除） ４． 前記穴は、リング状になっていることを特徴とした請求項１記載の材料移 動工具。 ５． 前記穴のうちの少なくとも１つは、ほぼ円形であり、約３．１７５ｍｍ （０．１２５ｉｎ）から約１２．７ｍｍ（０．５ｉｎ）の間の直径を有している ことを特徴とした請求項４記載の材料移動工具。 ６． 前記外周縁からの前記穴の最小距離は約３．１７５ｍｍ（０．１２５ｉｎ ）から１２．７ｍｍ（０．５ｉｎ）までの間にあることを特徴とした請求項１記 載の材料移動工具。 ７． 前記穴のうちの少なくとも３つの中心が互いに隣接し、かつ、互いからほ ぼ等距離にあることを特徴とした請求項１記載の材料移動工具。 ８． 前記穴のうちの少なくとも３つの中心が互いに等距離にあり、その距離が 約４.７６３ｍｍ（０．１８７５ｉｎ）から約１５．８７５ｍｍ（０．６２５ｉ ｎ）までの間にあることを特徴とした請求項７記載の材料移動工具。 ９． 前記ブレードは、該ブレードの変形に抵抗する強化手段を有していること を特徴とした請求項１記載の材料移動工具。 １０．前記強化手段は、前記中心線軸にそって前記ブレードに形成されたリブを 有し、該ブレードの変形が抵抗を受け、該ブレードの長さにほぼわたって延びて いることを特徴とした請求項９記載の材料移動工具。 １１．前記強化手段は、前記ブレードの前記材料支持表面の中央部分を有し、該 中央部分は該材料支持表面の全体にわたって成形されていることを特徴とした請 求項９記載の材料移動工具。 １２．ブレードと、該ブレードを操作する手段とからなり、前記ブレードは該ブ レードの有効な面積を画定する有効な外周縁を有し、前記ブレードは複数の有効 な穴と前記有効な外周縁および有効な穴によって画定される有効な材料支持表面 を有し、該有効な材料支持表面は前記ブレードの有効な面積の８０％から５０％ までの間にあり前記有効な穴のうちの少なくとも３つの中心が互いに隣接し、か つ、互いからほぼ等距離にあり、その距離が約４.７６３ｍｍ（０．１８７５ｉ ｎ）から約１５.８７５ｍｍ（０．６２５ｉｎ）までの間にあることを特徴とし た材料移動工具。 １３．前記材料支持表面は、前記ブレードの領域の７５％から６５％までの間に あることを特徴とした請求項１２記載の材料移動工具。 １４．前記各穴の面積は、約０.３０５ｍｍ²（０．０１２ｉｎ²）から約５．０ ８ｍｍ²（０．２ｉｎ²）までの間にあることを特徴とした請求項１２記載の材料 移動工具。 １５．前記穴のうちの少なくとも１つは、ほぼ円形であり、約３．１７５ｍｍ （０．１２５ｉｎ）から約１２．７ｍｍ（０．５ｉｎ）の間の直径を有している ことを特徴とした請求項１４記載の材料移動工具。 １６．前記穴は、リング状になっていることを特徴とした請求項１２記載の材料 移動工具。 １７．（削除） １８．（削除） １９．前記ブレードは、該ブレードの変形に抵抗する強化手段を有していること を特徴とした請求項１２記載の材料移動工具。 ２０．前記強化手段は、前記中心線軸にそって前記ブレードに形成されたリブを 有し、該ブレードの変形が抵抗を受け、該ブレードの長さにほぼわたって延びて いることを特徴とした請求項１９記載の材料移動工具。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． ブレードと、該ブレード操する手段とからなり、前記ブレードは該ブレー ドの面積を画定する外周縁を有し、前記ブレードは複数の穴と前記外周縁および 穴によって画定される材料支持表面を有し、該材料支持表面は前記ブレードの面 積の８０％から５０％までの間にあることを特徴とした材料移動工具。 ２． 前記材料支持表面は、前記ブレードの面積の７５％から６５％までの間に あることを特徴とした請求項１記載の材料移動工具。 ３． 前記各穴の面積は、約０.３０５ｍｍ²（０．０１２ｉｎ²）から約５．０ ８ｍｍ²（０．２ｉｎ²）までの間にあることを特徴とした請求項１記載の材料移 動工具。 ４． 前記穴は、リング状になっていることを特徴とした請求項１記載の材料移 動工具。 ５． 前記穴のうちの少なくとも１つは、ほぼ円形であり、約３．１７５ｍｍ（ ０．１２５ｉｎ）から約１２.７ｍｍ（０．５ｉｎ）の間の直径を有しているこ とを特徴とした請求項４記載の材料移動工具。 ６． 前記外周縁からの前記穴の最小距離は約３．１７５ｍｍ（０．１２５ｉｎ ）から１２．７ｍｍ（０．５ｉｎ）までの間にあることを特徴とした請求項１記 載の材料移動工具。 ７． 前記穴のうちの少なくとも３つの中心が互いに隣接し、かつ、互いからほ ぼ等距離にあることを特徴とした請求項１記載の材料移動工具。 ８． 前記穴のうちの少なくとも３つの中心が互いに等距離にあり、その距離が 約４.７６３ｍｍ（０．１８７５ｉｎ）から約１５.８７５ｍｍ（０．６２５ｉｎ ）までの間にあることを特徴とした請求項７記載の材料移動工具。 ９． 前記ブレードは、該ブレードの変形に抵抗する強化手段を有していること を特徴とした請求項１記載の材料移動工具。 １０．前記強化手段は、前記中心軸にそって前記ブレードに形成されたリブを有 し、該ブレードの変形が抵抗を受け、該ブレードの長さにほぼわたって延びてい ることを特徴とした請求項９記載の材料移動工具。 １１．前記強化手段は、前記ブレードの前記材料支持表面の中央部分を有し、該 中央部分は該材料支持表面の全体にわたって成形されていることを特徴とした請 求項１記載の材料移動工具。 １２．ブレードと、該ブレードを操作する手段とからなり、前記ブレードは該ブ レードの有効な面積を画定する有効な外周縁を有し、前記ブレードは複数の有効 な穴と前記有効な外周縁および有効な穴によって画定される有効な材料支持表面 を有し、該有効な材料支持表面は前記ブレードの有効な面積の８０％から５０％ までの間にあることを特徴とした材料移動工具。 １３．前記有効な材料支持表面は、前記ブレードの有効な面積の７５％から６５ ％までの間にあることを特徴とした請求項１２記載の材料移動工具。 １４．前記各有効な穴の面積は、約０.３０５ｍｍ2（０．０１２ｉｎ²）から約 ５.０８ｍｍ²（０．２ｉｎ²）までの間にあることを特徴とした請求項１２記載 の材料移動工具。 １５．前記有効な穴のうちの少なくとも１つは、ほぼ円形であり、約３．１７５ ｍｍ（０．１２５ｉｎ）から約１２.７ｍｍ（０．５ｉｎ）の間の直径を有して いることを特徴とした請求項１４記載の材料移動工具。 １６．前記有効な穴は、リング状になっていることを特徴とした請求項１２記載 の材料移動工具。 １７．前記有効な穴のうちの少なくとも３つの中心が互いに隣接し、かつ、互い からほぼ等距離にあることを特徴とした請求項１２記載の材料移動工具。 １８．前記有効な穴のうちの少なくとも３つの中心が互いに等距離にあり、その 距離が約４.７６３ｍｍ（０．１８７５ｉｎ）から約１５.８７５ｍｍ（０.６２ ５ｉｎ）までの間にあることを特徴とした請求項１７記載の材料移動工具。 １９．前記ブレードは、該ブレードの変形に抵抗する強化手段を有していること を特徴とした請求項１２記載の材料移動工具。 ２０．前記強化手段は、前記中心軸にそって前記ブレードに成形されたリブを有 し、該ブレードの変形が抵抗を受け、該ブレードの長さにほぼわたって延びてい ることを特徴とした請求項１９記載の材料移動工具。