JP2011163044A - 除礫用バケット - Google Patents

Abstract

【課題】除礫用バケットによる除礫作業の効率を上げる。
【解決手段】作業用車両のアーム（５５０）の先端に回動可能に取り付けられて使用する除礫用バケット(100)であって、相互に平行な一対の側板(110)と、両端が側板にそれぞれ取り付けられ、櫛歯状の複数の凸状体を有するレーキ(120)と、レーキの後方において、両端が側板にそれぞれ回転可能に支持され、レーキにより掘り起こされた土石混交の土塊を後方に送る耕転爪(130)と、耕転爪の後方において、両端が側板にそれぞれ回転可能に支持され、間隔を開けて配置されている複数のローラー(140)と、ローラーの後方に配置され、ローラーにより搬送されてきた石を貯留する貯留部(150)と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、油圧ショベルのアームに取り付けられ、土塊に混入している岩石などの礫を除去するために使用する除礫用バケットに関する。

このような除礫用バケットの一つとして、例えば、実公平６−１２０６０号公報に記載されたものがある。

図６は同公報に記載された除礫用バケットの側面図、図７は同除礫用バケットを上方から見た平面図である。

この除礫用バケット５００は、相互に平行な一対の側板５１０を備えており、一対の側板５１０の各々の上部にはブラケット５３０が溶接されている。ブラケット５３０はピン５４１，５４２を介して油圧ショベルのアーム５５０に連結されている。

除礫用バケット５００の先端側には一対の側板５１０の間に、先端が尖っている掘削ブレード５２０が取り付けられている。

掘削ブレード５２０の後方には土砂導入用パイプローラ５６０が一対の側板５１０の間に回転可能に取り付けられている。

さらに、土砂導入用パイプローラ５６０の後方には、複数個の回転体５７０が相互に間隔を開けて一対の側板５１０の間に回転可能に取り付けられている。図６に示すように、複数個の回転体５７０は、土砂導入用パイプローラ５６０に近い領域においては、水平面上に配置され、土砂導入用パイプローラ５６０から離れた領域においては、上向きの円弧状に配置されており、この上向き円弧状に配置された回転体５７０が礫の貯留部５７２を形成している。

各回転体５７０には、歯車のように、複数個の歯５７１（図７参照）が各回転体５７０の長さ方向に等間隔に形成されている。また、図７に示すように、相互に隣接する二つの回転体５７０の各々の歯５７１は互い違いになるように配置されている。

土砂導入用パイプローラ５６０及び各回転体５７０は油圧モータ５８０により駆動される。すなわち、土砂導入用パイプローラ５６０及び各回転体５７０は、油圧モータ５８０に駆動されることにより、図６において、それぞれ反時計方向に回転する。

除礫用バケット５００は以下のように使用される。

まず、油圧ショベルのアームを作動させ、ブレード５２０により地面を掘削し、礫を含む土塊を除礫用バケット５００の内部に送り込む。

次いで、油圧モータ５８０を作動させると、除礫用バケット５００の内部に送り込まれた土塊は、図６の右側から左側に向かって、反時計方向に回転している土砂導入用パイプローラ５６０及び各回転体５７０上を搬送される。

土砂導入用パイプローラ５６０及び各回転体５７０上を搬送されている間に、土塊中の礫に付着している土砂は回転体５７０の間の隙間あるいは各歯５７１の間の隙間から落下する。付着していた土砂が取り除かれた礫は貯留部５７２に貯留される。

貯留部５７２に蓄積された礫が一定量に達すると、礫は、油圧ショベルのアーム５５０を旋回させることによって、例えば、トラックの荷台上に排出される。

実公平６−１２０６０号公報

上述の従来の除礫用バケット５００によれば、掘り起こした土塊から礫を除去することが可能ではあるが、この除礫用バケット５００には、以下のような問題点があった。

従来の除礫用バケット５００においては、土中の除礫を行うためには、そのつど、油圧ショベルを作動させ、土壌を掘削させることが必要となっていた。土壌を掘削している間においては、除礫作業は一旦中止される。このため、作業効率は低かった。

さらに、除礫の結果として除去された礫は除礫用バケット５００の内部の貯留部５７２に集積されるため、礫が一定量に達すると、除礫作業を中止して、溜まった礫を除礫用バケット５００の内部から外部に取り出すことが必要であった。このことも作業効率を著しく低下させる原因となっていた。

本発明は、このような従来の除礫用バケット５００における問題点に鑑みてなされたものであり、より高い作業効率で除礫作業を行うことを可能にする除礫用バケットを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、作業用車両のアーム（５５０）の先端に回動可能に取り付けられて使用する除礫用バケット（１００）であって、相互に平行な一対の側板（１１０）と、土壌掘削用のレーキ（１２０）と、前記レーキ（１２０）の後方において、両端が前記側板（１１０）にそれぞれ回転可能に支持され、前記レーキ（１２０）により掘り起こされた土石混交の土塊を後方に送る耕転爪（１３０）と、前記耕転爪（１３０）の後方において、両端が前記側板（１１０）にそれぞれ回転可能に支持され、間隔を開けて配置されている少なくとも一つのローラー（１４０）と、前記ローラー（１４０）の後方に配置され、前記ローラー（１４０）により搬送されてきた石を貯留する貯留部（１５０）と、を備える除礫用バケット（１００）を提供する。

前記ローラー（１４０）の各々の表面には凸状体（１４１、１４２）が形成されていることが好ましい。

前記ローラーを２個以上備える場合には、これらのローラー（１４０）のうち、相互に隣接するローラー（１４０）は相互に異なる外径を有していることが好ましい。

前記ローラーを２個以上備える場合には、これらのローラー（１４０）のうち、相互に隣接するローラー（１４０）が前記側板（１１０）に取り付けられている軸心は相互に異なる高さ（１４５Ａ、１４５Ｂ）であることが好ましい。

前記レーキは、櫛歯状の複数の凸状体を有することが好ましい。

従来の除礫用バケット５００においては、土中の除礫を行うためには、そのつど、油圧ショベルを作動させ、土壌を掘削させることが必要となっていた。土壌を掘削している間においては、除礫作業は一旦中止される。

これに対して、本発明に係る除礫用バケットによれば、レーキを地中に突き刺した状態のまま油圧ショベルを後進させることにより、土壌を掘り起こすことが可能であり、レーキにより土壌を掘り起こしている間においても、除礫作業を継続させることが可能である。すなわち、本発明に係る除礫用バケットによれば、油圧ショベルを作動している間においても除礫作業を継続して実施することが可能であり、従来の除礫用バケット５００のように、油圧ショベルを作動させる間、除礫作業を一旦停止させる必要はない。このため、本発明に係る除礫用バケットによれば、従来の除礫用バケット５００と比較して、大幅に作業効率を上げることが可能である。

また、従来の除礫用バケット５００においては、礫の貯留量が一定量に達すると、除礫作業を一旦中止して、溜まった礫を除礫用バケット５００の内部から外部に取り出すことが必要となっていた。

これに対して、本発明に係る除礫用バケットによれば、貯留部に集積された礫は、例えば、除礫用バケットを傾斜させることにより、あるいは、貯留部に礫の搬送機構（例えば、ベルトコンベアその他の連続搬送機構）を設けておくことにより、礫を外部に排出することが可能であるため、礫を排出する際に、従来の除礫用バケット５００とは異なり、除礫作業を一旦中止する必要はない。このため、本発明に係る除礫用バケットによれば、従来の除礫用バケット５００と比較して、大幅に作業効率を上げることが可能である。

本発明の第一の実施形態に係る除礫用バケットの概略的な側面図である。 耕転爪に形成されている爪を前方から（すなわち、レーキの側から）見た場合の正面図である。 本発明の第二の実施形態に係る除礫用バケットにおけるローラーの例を示す平面図である。 本発明の第三の実施形態に係る除礫用バケットにおけるローラーの配置を示す平面図である。 本発明の第四の実施形態に係る除礫用バケットにおけるローラーの配置を示す平面図である。 従来の除礫用バケットの側面図である。 従来の除礫用バケットを上方から見た平面図である。

（第一の実施形態）
図１は本発明の第一の実施形態に係る除礫用バケット１００の概略的な側面図である。

本実施形態に係る除礫用バケット１００は、上述の従来の除礫用バケット５００と同様に、油圧ショベルその他の作業用車両のアーム５５０の先端に回動可能に取り付けられて使用される。

図１に示すように、本実施形態に係る除礫用バケット１００は、相互に平行な一対の側板１１０（他の構成要素を見やすくするため、側板１１０は破線で示す）と、レーキ１２０と、耕転爪１３０と、複数個のローラー１４０と、貯留部としての貯留用ネット１５０と、から構成されている。

一対の側板１１０は鋼鉄製である。以下に述べるように、レーキ１２０、耕転爪１３０、複数個のローラー１４０及び貯留用ネット１５０はいずれも一対の側板５１０の間に配置されている。

一対の側板１１０の各々はピン１１１、１１２を介して油圧ショベルのアーム５５０に回動可能に取り付けられている。すなわち、本実施形態に係る除礫用バケット１００は、一対の側板１１０の各々を介して油圧ショベルのアーム５５０に取り付けられている。

レーキ１２０は下方を向いた複数の凸状体を備えている。これらの凸状体は、一対の側板１１０の間において、図１の紙面と垂直な方向に、櫛歯状に等間隔に配置されている。

複数の凸状体は相互に固定されており、かつ、両端において一対の側板１１０の各々に固定されている。

レーキ１２０を上方から土中に突き刺し、そのままの状態で油圧ショベルが前進または後進することにより、土壌が掘削される。

耕転爪１３０はレーキ１２０の後方において、両端が一対の側板１１０にそれぞれ回転可能に支持されている。なお、説明の便宜上、レーキ１２０がある側を前方、貯留用ネット１５０がある側を後方と呼ぶ。

耕転爪１３０は、回転軸１３１と、回転軸１３１に放射状に、かつ、等円周角に取り付けられた複数個の爪１３２と、からなる。図１においては、一平面内に取り付けられた５個の爪１３２が示されているが、図１の紙面と垂直な方向において、５個の爪１３２を一組として複数組の爪１３２が等間隔に回転軸１３１に取り付けられている。

図２は爪１３２を前方から（レーキ１２０の側から）見た正面図である。

図２に示すように、各爪１３２の先端には、図１の紙面と垂直な方向（すなわち、一方の側板１１０から他方の側板１１０に向かう方向）に延びる延長部１３３が、隣接する爪１３２に抵触しない範囲において、形成されている。

耕転爪１３０は、図１において、時計方向に回転する。耕転爪１３０が時計方向に回転することにより、各爪１３２の先端に設けられている延長部１３３が土石混交の土塊を掻き上げ、後方に搬送する。

また、耕転爪１３０は、その最下端の部位がレーキ１２０の最下端の部位とほぼ同じ高さに位置するか、あるいは、レーキ１２０の最下端の部位よりも上方に位置するように、配置される。

複数個のローラー１４０は、耕転爪１３０の後方において、両端が一対の側板１１０にそれぞれ回転可能に支持されている。

各ローラー１４０はそれらの軸心が地面に水平に一直線上に位置するように配置されており、かつ、相互に間隔を開けて等間隔に配置されている。また、各ローラー１４０は同一の直径を有している。

また、各ローラー１４０は、それらの最上端の部位が耕転爪１３０の回転軸とほぼ同じ高さに位置するか、あるいは、耕転爪１３０の回転軸よりも下方に位置するように、配置されている。

各ローラー１４０は、図１において、反時計方向に回転する。各ローラー１４０が時計方向に回転することにより、耕転爪１３０から搬送されてきた土塊は各ローラー１４０上を後方に、すなわち、貯留用ネット１５０に向かって搬送される。

貯留用ネット１５０は金属製ネットからなる。貯留用ネット１５０は各ローラー１４０の軸心よりも低い位置に配置されており、各ローラー１４０から搬送されてきた礫は貯留用ネット１５０上に集積される。

耕転爪１３０及び複数個のローラー１４０は、従来の除礫用バケット５００と同様に、電動モータ（図示せず）により駆動される。あるいは、油圧回路を形成し、この油圧回路を介して油圧ショベルの油圧を耕転爪１３０及び複数個のローラー１４０に供給することにより、耕転爪１３０及び複数個のローラー１４０を駆動することも可能である。

以上のような構造を有する本実施形態に係る除礫用バケット１００は以下のように作動する。

ピン１１１、１１２を介して除礫用バケット１００を油圧ショベルのアーム５５０に取り付けた後、アーム５５０を降下させ、レーキ１２０を地中に突き刺す。レーキ１２０を地中に突き刺した状態のまま、油圧ショベルを後進（図１の矢印Ａの方向）させると、レーキ１２０が地中を移動することとなり、その結果として、土壌が掘り起こされる。

掘り起こされた土塊は土と礫とが混合した土石混交の状態にある。

この土塊は、耕転爪１３０によって、連続的に掻き上げられ、後方に搬送される。

耕転爪１３０により搬送されてきた土塊は複数個のローラー１４０上に乗り、ローラー１４０上を後方に搬送される。

ローラー１４０上を搬送されている間に、土塊中の礫に付着している土砂はローラー１４０間の隙間から下方に落下する。このため、一群のローラー１４０を通過した後の段階においては、土塊から土が除去され、礫のみが残っている状態になる。

この礫１５１はローラー１４０から貯留用ネット１５０上に集積される。

本実施形態に係る除礫用バケット１００によれば、以下の効果を得ることができる。

従来の除礫用バケット５００においては、土中の除礫を行うためには、そのつど、油圧ショベルを作動させ、土壌を掘削させることが必要となっていた。土壌を掘削している間、除礫作業は一旦中止される。

これに対して、本実施形態に係る除礫用バケット１００によれば、レーキ１２０を地中に突き刺した状態のまま油圧ショベルを後進させることにより、土壌を掘り起こすことが可能であり、レーキ１２０により土壌を掘り起こしている間においても、除礫作業を継続させることが可能である。

すなわち、本実施形態に係る除礫用バケット１００によれば、油圧ショベルを作動している間においても除礫作業を継続して実施することが可能であり、従来の除礫用バケット５００のように、油圧ショベルを作動させる間、除礫作業を一旦停止させる必要はない。このため、本実施形態に係る除礫用バケット１００によれば、従来の除礫用バケット５００と比較して、大幅に作業効率を上げることが可能である。

また、従来の除礫用バケット５００においては、礫の貯留量が一定量に達すると、除礫作業を一旦中止して、溜まった礫を除礫用バケット５００の内部から外部に取り出すことが必要となっていた。

これに対して、本実施形態に係る除礫用バケット１００によれば、貯留用ネット１５０に集積された礫は、例えば、除礫用バケット１００を傾斜させることにより、あるいは、貯留用ネット１５０に礫の搬送機構（例えば、コンベアなどの連続搬送機構）を設けておくことにより、礫を外部に排出することが可能であるため、礫を排出する際に、従来の除礫用バケット５００とは異なり、除礫作業を一旦中止する必要はない。このため、本実施形態に係る除礫用バケット１００によれば、従来の除礫用バケット５００と比較して、大幅に作業効率を上げることが可能である。

本実施形態に係る除礫用バケット１００は上記の構造に限定されるものではなく、種々の改変が可能である。

例えば、本実施形態に係る除礫用バケット１００においては、貯留部として貯留用ネット１５０が形成されているが、この貯留用ネット１５０は一対の側板１１０に対して固定された状態で取り付けられている。この貯留用ネット１５０を一対の側板１１０に対して、例えば、ダンパーを介して取り付け、さらに、貯留用ネット１５０に対して振動機を取り付けることにより、貯留用ネット１５０を振動可能であるように構成することができる。貯留用ネット１５０を振動することにより、貯留用ネット１５０上に集積された礫からさらに土砂を振り落とすことができる。

（第二の実施形態）
上述の第一の実施形態に係る除礫用バケット１００においては、ローラー１４０の各々は円筒形状をなしている。

各ローラー１４０は円筒形状であることは必ずしも必要ではなく、表面に凸状体を形成し、礫から土砂をそぎ落とす機能を向上させることが可能である。

本発明の第二の実施形態に係る除礫用バケットにおけるローラー１４０の各々には表面に凸状体が形成されている。なお、ローラー１４０がその表面に凸状体を有している点を除いて、本実施形態に係る除礫用バケットは第一の実施形態に係る除礫用バケット１００と同一の構造を有している。

図３（Ａ）は本実施形態におけるローラー１４０の第一の例を示す平面図である。

図３（Ａ）に示すように、第一の例に係るローラー１４０の表面には螺旋状の凸状体１４１が形成されている。螺旋状の凸状体１４１は、例えば、金属製のワイヤーをローラー１４０の表面上に螺旋状に巻き付け、溶接その他の方法により固定することにより、形成することが可能である。

図３（Ｂ）は本実施形態におけるローラー１４０の第二の例を示す平面図である。

図３（Ｂ）に示すように、第二の例に係るローラー１４０の表面には歯車状の凸状体１４２が形成されている。歯車状の凸状体１４２は、例えば、四個を一組として、ローラー１４０の長さ方向に複数組の凸状体１４２が等間隔に配置されている。歯車状の凸状体１４２は、例えば、長方形状の金属板をローラー１４０に溶接することにより形成することができる。

以上のように、各ローラー１４０の表面に凸状体１４１、１４２を形成することにより、礫から土砂をそぎ落とす効率を向上させることが可能である。

（第三の実施形態）
上述の第一の実施形態に係る除礫用バケット１００においては、ローラー１４０は同一の直径を有している。

これに対して、本発明の第三の実施形態に係る除礫用バケットにおいては、各ローラー１４０の直径は同一ではなく、少なくとも相互に隣接するローラー１４０は相互に異なる外径を有しているように構成されている。

図４は、本実施形態に係る除礫用バケットにおけるローラー１４０の配置を示す平面図である。

図４に示すように、本実施形態に係る除礫用バケットにおいては、第一の外径を有するローラー１４０Ａと、第一の外径より小さい第二の外径を有するローラー１４０Ｂが交互に配置されている。

このように、外径の異なるローラー１４０を交互に配置することにより、ローラー１４０が画定する搬送面が凹凸面を形成することになる。すなわち、土石混交の土塊は、ローラー１４０により搬送されている間において、上下動を繰り返しながら搬送されることになる。このため、本実施形態に係る除礫用バケットによれば、礫から土砂をそぎ落とす効率を上げることが可能である。

（第四の実施形態）
上述の第一の実施形態に係る除礫用バケット１００においては、各ローラー１４０はそれらの軸心が同一高さの線上にあるように配置されている。

これに対して、本発明の第四の実施形態に係る除礫用バケットにおいては、各ローラー１４０はそれらの軸心が相互に異なる高さにあるように配置されている。

図５は、本実施形態に係る除礫用バケットにおけるローラー１４０の配置を示す平面図である。

図５に示すように、一群のローラー１４０Ｃはそれらの軸心が水平線１４５Ａに位置するように配置されている。また、他の一群のローラー１４０Ｄはそれらの軸心が水平線１４５Ａよりも低い位置にある水平線１４５Ｂに位置するように配置されている。一群のローラー１４０Ｃの外径と一群のローラー１４０Ｄの外径とは同一である。一群のローラー１４０Ｃの各々と他の一群のローラー１４０Ｄの各々とは交互に配置されている。

このように、ローラー１４０を二つの群に分け、一方の群のローラー１４０Ｃを他方の群のローラー１４０Ｄよりも高い位置に取り付けることにより、第三の実施形態に係る除礫用バケットと同様に、礫から土砂をそぎ落とす効率を上げることが可能になる。

また、本実施形態に係る除礫用バケットにおいては、一群のローラー１４０Ｃの外径と一群のローラー１４０Ｄの外径とは同一であるが、第三の実施形態に係る除礫用バケットと同様に、一群のローラー１４０Ｃの外径と一群のローラー１４０Ｄの外径とが相違するように設定することも可能である。

１００ 本発明の第一の実施形態に係る除礫用バケット
１１０ 側板
１１１、１１２ ピン
１２０ レーキ
１３０ 耕転爪
１３２ 爪
１３３ 延長部
１４０ ローラー
１４１、１４２ 凸状体
１５０ 貯留部

Claims (5)

1. 作業用車両のアームの先端に回動可能に取り付けられて使用する除礫用バケットであって、
   相互に平行な一対の側板と、
   土壌掘削用のレーキと、
   前記レーキの後方において、両端が前記側板にそれぞれ回転可能に支持され、前記レーキにより掘り起こされた土石混交の土塊を後方に送る耕転爪と、
   前記耕転爪の後方において、両端が前記側板にそれぞれ回転可能に支持され、間隔を開けて配置されている少なくとも一つのローラーと、
   前記ローラーの後方に配置され、前記ローラーにより搬送されてきた石を貯留する貯留部と、
   を備える除礫用バケット。
2. 前記ローラーの表面には凸状体が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の除礫用バケット。
3. 前記ローラーを２個以上備えており、前記ローラーのうち、相互に隣接するローラーは相互に異なる外径を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の除礫用バケット。
4. 前記ローラーを２個以上備えており、前記ローラーのうち、相互に隣接するローラーの軸心は相互に異なる高さであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の除礫用バケット。
5. 前記レーキは、櫛歯状の複数の凸状体を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の除礫用バケット。

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