JP2013526664A - 機械バケットアセンブリ - Google Patents

Abstract

機械バケット（１００）は、上側ピンホール（１２１）および下側ピンホール（１２２）を含むことができる。機械バケットはまた、底部部分（１０６）を含むことができる。下側ピンホールと底部部分の先端部（１２８）との間の距離は第１の長さをとることができる。機械バケットはまた、上部部分（１０２）を含むことができる。下側ピンホールと上部部分の先端部（１１４）との間の距離は第２の長さをとることができる。第１の長さの第２の長さに対する比率は、約０．９５〜１．０５の値とすることができる。機械バケットは、底部部分と上部部分との間に配置された中間部分（１０４）をさらに含むことができる。中間部分の少なくとも一部は湾曲することができる。

Description

本開示は、概して、機械バケットアセンブリに関し、より具体的には、性能を高めた機械バケットアセンブリに関する。

ホイールローダなどの機械は、現場で作業を行うためにバケットアセンブリを装備することができる。そのような作業には、例えば、地中の、または積まれた材料に入り込み、材料をすくい取り、材料を移動させ、材料を所望の位置に置くことが含まれ得る。ホイールローダを使用してホイールローダオペレータが達成する成果のレベルは、バケットアセンブリの１つまたは複数のパラメータに少なくとも部分的に依存することがある。１つのバケットアセンブリを使用することで、１つまたは複数の異なるパラメータを有する別のブラケットアセンブリ使用して同じ作業を行ったときに達成されるレベルとは大幅に異なるレベルの成果がもたらされることがある。

一態様によれば、本開示は、機械バケットアセンブリに関する。機械バケットアセンブリは、運動学的反作用点を含むことができる。機械バケットアセンブリはまた、底部部分を含むことができる。運動学的反作用点と底部部分の先端部との間の距離は第１の長さをとることができる。機械バケットアセンブリはまた、上部部分を含むことができる。運動学的反作用点と上部部分の先端部との間の距離は第２の長さをとることができる。第１の長さの第２の長さに対する比率は、約０．９５〜１．０５の値とすることができる。機械バケットアセンブリは、底部部分および上部部分に連結された中間部分をさらに含むことができる。中間部分の少なくとも一部分は湾曲することができる。

別の態様によれば、本開示は、機械バケットアセンブリに関する。機械バケットアセンブリは、運動学的反作用点を含むことができる。機械バケットアセンブリはまた、底部部分を含むことができる。運動学的反作用点と底部部分の先端部との間の距離は第１の長さをとることができる。底部部分の少なくとも一部分の底面は、切刃面を画定することができる。機械バケットアセンブリは、上部部分をさらに含むことができる。運動学的反作用点と上部部分の先端部との間の距離は第２の長さをとることができる。第１の長さの第２の長さに対する比率は、約０．９５〜１．０５の値とすることができる。切刃面に対して垂直な平面と、底部部分の先端部と上部部分の先端部との間に延びる平面との間の第１の角度は、約１７．８°〜２３．８°の値（α）とすることができる。上部部分によって形成される平面と切刃面との間の第２の角度は、約２３．０°〜２９．０°の値（β）とすることができる。

別の態様によれば、本開示は、機械バケットアセンブリに関する。機械バケットアセンブリは、運動学的反作用点を含むことができる。機械バケットアセンブリはまた、底部部分を含むことができる。運動学的反作用点と底部部分の先端部との間の距離は第１の長さをとることができる。底部部分の少なくとも一部分の底面は、切刃面を画定することができる。機械バケットアセンブリはまた、上部部分を含むことができる。運動学的反作用点と上部部分の先端部との間の距離は第２の長さをとることができる。第１の長さの第２の長さに対する比率は、約０．９５〜１．０５の値とすることができる。切刃面に対して垂直な平面と、底部部分の先端部と上部部分の先端部との間に延びる平面との間の第１の角度は、約１８．５°〜２４．５°の値（α）とすることができる。上部部分によって形成される平面と切刃面との間の第２の角度は、約４４．０°〜５０．０°の値（β）とすることができる。

本開示の一態様による、性能を高めたバケットが地表面の位置にある例示的な機械の側面図である。 図１の性能を高めたバケットの拡大側面図であり、明瞭にするためにサイドプレートを除いている。 図１および図２の性能を高めたバケットを示す簡略化したバケット図である。 本開示の別の態様による、地表面の位置にある性能を高めたバケットと、性能を高めたバケットを機械に取り付けるための連結アセンブリとの側面図である。 図４の性能を高めたバケットおよび連結アセンブリを示す簡略化したバケット図である。

図１は例示的な機械１０を示している。機械１０には、例えば、鉱業、建設業、農業、または運送業を含む産業に関連する作業を行うホイールローダまたは任意の他の機械などの可動機械を含めることができる。機械１０は、バケットアセンブリ１００に連結されたリンクアセンブリ１２を含むことができる。リンクアセンブリ１２は、材料の中に入り、材料をすくい取り、持ち上げ、移送し、下降させ、放出することを含む作業を行うために、バケットアセンブリ１００を移動させる上側リンク機構１３、下側リンク機構１５、およびアクチュエータアセンブリ１７を含むことができる。バケットアセンブリ１００の拡大図が図２に示されている。

図２を参照すると、バケットアセンブリ１００は、上部部分１０２、中間部分１０４、底部部分１０６、第１の側部部分１０８（図１には示されているが、バケットアセンブリ１００の内部を示すために図２では除かれている）、および第２の側部部分１１０を含むことができる。中間部分１０４は、湾曲部分１１６を含むことができる。

１つまたは複数のプレートおよび支持部材を含むことができる連結要素１１８は、湾曲部分１１６の凸側に連結することができ、バケットアセンブリ１００をリンクアセンブリ１２に連結するのに使用することができる。連結要素１１８は、上側ピンホールまたは穴１２１と運動学的反作用点１２０とを含むことができる。上側ピンホールまたは穴１２１は、リンクアセンブリ１２の上側リンク機構１３のピン１８を受け入れるように構成することができる。運動学的反作用点１２０は、リンクアセンブリ１２の下側リンク機構１５のピン１６（図１）を受け入れるように構成された下側ピンホールまたは穴１２２を含むことができる。穴１２２およびピン１６は、バケットアセンブリ１００が、下側リンク機構１５に対して回転する、バケットアセンブリ１００用の回転軸として機能することができる。リンクアセンブリ１２は、バケットアセンブリ１００を用いて１つまたは複数の作業が行われるときに、バケットアセンブリ１００を運動学的反作用点１２０のまわりに回転させることができる。

バケットアセンブリ１００の上部部分１０２は、湾曲部分１１６の上側端部から延びることができる。上部部分１０２は、スピルガード１１２を含むことができる。スピルガード１１２は、上部部分１０２の一部分によって形成されてよいし、または上部部分１０２の別の部分に溶接されてもよい。スピルガード１１２は、バケットアセンブリ１００の幅の少なくとも一部分を覆う幅を有することができ、バケットアセンブリ１００の幅は、第１の側部部分１０８から第２の側部部分１１０まで延びている。スピルガード１１２は、スピルガード先端部１１４を含むことができる。

上部部分１０２の少なくとも一部分は実質的に直線状とすることができる。上部部分１０２は、運動学的反作用点１２０から最も遠い上部部分１０２の一部分によって画定される先端部を含むことができる。上部部分１０２の先端部は、例えば、スピルガード先端部１１４を含むことができる。上部部分１０２はまた、例えば、スピルガード１１２上などの上部部分１０２の一部分に少なくとも部分的に取り付けることができる拡張部（図示せず）を含むことができる。拡張部は、スピルガード１１２の幅よりも短い幅を有することができる。例えば、拡張部は、スピルガード１１２の中央部分にわたって延びることができる。拡張部は、スピルガード先端部１１４を横方向に越えて延びる先端部分を含むことができる。当然ながら、そのような拡張部が存在する場合でも、また、そのような拡張部の先端部が、スピルガード先端部１１４を横方向に越えて延びる場合であっても、上部部分１０２の先端部はスピルガード先端部１１４とすることができる。

バケットアセンブリ１００の底部部分１０６は、湾曲部分１１６の下側端部から延びることができる。底部部分１０６の少なくとも一部分は実質的に直線状とすることができる。底部部分１０６は床プレート１２４を含むことができる。ベース縁部１２５は、床プレート１２４の縁部部分に溶接することができる。切刃１２６は、ベース縁部１２５にボルト留めすることができる。切刃１２６の底面１２７は、バケットアセンブリ１００が地表面位置にある場合に、地面上で概ね水平に位置することができる。底面１２７は、ベース縁部１２５の底面に対して実質的に平行とすることができる。

底部部分１０６は、運動学的反作用点１２０から最も離れたバケットの底部部分１０６上の点である、バケット先端部１２８などの先端部を含むことができる。底部部分１０６の先端部には、例えば、ベース縁部１２５上の点が含まれ得るが、底部部分１０６の先端部には、底部部分１０６に連結することができるいかなる歯も含まれない。

第１の側部部分１０８は、サイドプレート１３４、サイドカッタ１３８、およびコーナカッタ１４４を含むことができる（明瞭にするために図２では除かれている）。第１の側部部分１０８は、スピルガード１１２の第１の側部、湾曲部分１１６、および床プレート１２４に連結することができる。図２を参照すると、第２の側部部分１１０は、同様のサイドプレート１３５、サイドカッタ１４０、コーナカッタ１４４を含むことができる。第２の側部部分１１０は、第１の側部に対向して、スピルガード１１２の第２の側部、湾曲部分１１６、および床プレート１２４に連結することができる。第１の側部部分１０８、第２の側部部分１１０、スピルガード１１２、湾曲部分１１６、および床プレート１２４の各面は、積まれた材料（図示せず）を保持する収容部１３６を画定することができる。当技術分野において公知のように、積まれた材料は収容部１３６を満たし、場合によっては収容部１３６から外に出て材料の山の中に延びることがある。

図３は、破線版のバケットアセンブリ１００に重ね合わせて示されているという点で図１および図２のバケットアセンブリ１００に対応する、簡略化したバケット図２００を示している。簡略化したバケット図２００は、上部部分２０２、中間部分２０４、底部部分２０６、スピルガード２１２、スピルガード先端部２１４、湾曲部分２１６、運動学的反作用点２２０、床プレート２２４、バケット先端部２２８、および収容部２３６を含み、これらは、それぞれバケットアセンブリ１００の上部部分１０２、中間部分１０４、底部部分１０６、スピルガード１１２、スピルガード先端部１１４、湾曲部分１１６、運動学的反作用点１２０、床プレート１２４、バケット先端部１２８、および収容部１３６に対応し、これらを表している。簡略化したバケット図２００はまた、バケット先端部２２８およびスピルガード先端部２１４などの上部部分２０２および底部部分２０６の各先端部間に延びる線で表された打撃面２３８を示している。

角度α、角度β、長さＡ、長さＢ、床角Ｆ、長さＬ、およびバケット半径Ｒを含む複数のバケットパラメータが、簡略化したバケット図２００に示されている。角度αは、線２４０と打撃面２３８との間のずれ角とすることができる。線２４０は、ベース縁部１２５（図２）の底面によって形成される平面内に延びる線２４６に対して実質的に垂直な線を含むことができ、ベース縁部１２５の底面は、切刃１２６の底面１２７に対して平行とすることができる。角度βは、上部部分１０２の実質的に直線状の部分によって形成される平面内に延びる線２４２の間のずれ角と等しいものすることができる。線２４２は、線２４６に対して平行な線を含むことができる。長さＡは、運動学的反作用点２２０と、バケット先端部２２８などの底部部分２０６の先端部との間の距離とすることができる。長さＢは、運動学的反作用点２２０と、スピルガード先端部２１４などの上部部分２０２の先端部との間の距離とすることができる。長さＡの長さＢに対する比率は、本明細書では積載性係数Ａ／Ｂと呼ばれ、その有意性が、下記にさらに詳細に説明される。床角Ｆは、線２４６と床プレート２２４との間のずれ角とすることができる。長さＬは、線２４６に沿った、運動学的反作用点２２０とバケット先端部２２８との間の距離とすることができる。バケット半径Ｒは、湾曲部分２１６の少なくとも一部分の半径とすることができる。当然ながら、「平面」という用語は、線２４０、２４２、２４６に関しては、「線」という用語に置き換えることができる。角度α、角度β、長さＡ、長さＢ、床角Ｆ、長さＬ、およびバケット半径Ｒに対して望ましい値を選択することで、機械性能を高めることができる所望の幾何学的形状をバケットに付与することができる。

バケットの積載性係数Ａ／Ｂは、バケットの積載性の指標となり得る。長さＡおよび長さＢの値は、バケットアセンブリ１００などのバケットに性能を高める幾何学的形状を付与するために、約１．０±０．０５の積載性係数Ａ／Ｂが得られるように選択することができる。バケットアセンブリ１００の実施例が下記に提示される。

実施例１
バケットアセンブリ１００は、約２０．８°±３°という値の角度αと、約２６．０°±３°という値の角度βと、約１５７１ｍｍという値の長さＡと、約１６３０ｍｍという値の長さＢと、約４．７５°という値の床角Ｆと、約１６５４ｍｍという値の長さＬと、約４９０ｍｍという値のバケット半径Ｒと、約１．０±０．０５の積載性係数Ａ／Ｂとを有することができる。

実施例２
バケットアセンブリ１００は、約２０．８°±３°という値の角度αと、約２６．０°±３°という値の角度βと、約１６５４ｍｍという値の長さＡと、約１７０３ｍｍという値の長さＢと、約４．２８°という値の床角Ｆと、約１７３８ｍｍという値の長さＬと、約４９０ｍｍという値のバケット半径Ｒと、約１．０±０．０５の積載性係数Ａ／Ｂとを有することができる。

実施例３
バケットアセンブリ１００は、約２５°±３°という値の角度αと、約５０°±３°という値の角度βと、約１４５１ｍｍという値の長さＡと、約１４７８ｍｍという値の長さＢと、約４°という値の床角Ｆと、約１５２４ｍｍという値の長さＬと、約４４０ｍｍという値のバケット半径Ｒと、約１．０±０．０５の積載性係数Ａ／Ｂとを有することができる。

実施例４
バケットアセンブリ１００は、約２１．５°±３°という値の角度αと、約４７°±３°という値の角度βと、約１３６４ｍｍという値の長さＡと、約１３４３ｍｍという値の長さＢと、約４°という値の床角Ｆと、約１３３７ｍｍという値の長さＬと、約４２０ｍｍという値のバケット半径Ｒと、約１．０±０．０５の積載性係数Ａ／Ｂとを有することができる。

実施例５
バケットアセンブリ１００は、約２１．５°±３°という値の角度αと、約４７°±３°という値の角度βと、約１４１２ｍｍという値の長さＡと、約１３８７ｍｍという値の長さＢと、約４°という値の床角Ｆと、約１３８６ｍｍという値の長さＬと、約４２０ｍｍという値のバケット半径Ｒと、約１．０±０．０５という値の積載性係数Ａ／Ｂとを有することができる。

実施例６
バケットアセンブリ１００は、約２０．８°±３°という値の角度αと、約３７°±３°という値の角度βと、約２０５８ｍｍという値の長さＡと、約２０３１ｍｍという値の長さＢと、約４°という値の床角Ｆと、約２０４２ｍｍという値の長さＬと、約４７０ｍｍという値のバケット半径Ｒと、約１．０±０．０５の積載性係数Ａ／Ｂとを有することができる。

実施例７
バケットアセンブリ１００は、約２０．８°±３°という値の角度αと、約３７°±３°という値の角度βと、約１９２１ｍｍという値の長さＡと、約１８９５ｍｍという値の長さＢと、約４．６°という値の床角Ｆと、約１９０４ｍｍという値の長さＬと、約４７０ｍｍという値のバケット半径Ｒと、約１．０±０．０５の積載性係数Ａ／Ｂとを有することができる。

実施例８
バケットアセンブリ１００は、約２０．８°±３°という値の角度αと、約３７°±３°という値の角度βと、約１８３６ｍｍという値の長さＡと、約１８２２ｍｍという値の長さＢと、約５°という値の床角Ｆと、約１６７４ｍｍという値の長さＬと、約４７０ｍｍという値のバケット半径Ｒと、約１．０±０．０５の積載性係数Ａ／Ｂとを有することができる。

上記のバケットアセンブリ１００の実施例は、性能を高める幾何学的形状を有する。実施例間の差異は、バケットパラメータの値のある程度の可変性が考えられることを示している。例えば、値は、バケットアセンブリ１００の所望する外形寸法に応じて変わり得る。バケットアセンブリ１００の外形寸法は、長さＬの第１の値を選択することで確立することができる。長さＬの第１の値に基づいて、積載性係数Ａ／Ｂに望ましい値を付与する長さＡ、Ｂの第１の値を選択することができる。長さＬ、Ａ、Ｂの第１の値を選択することで、床角Ｆの値を規定することができる。例えば、床角Ｆは、積載性係数Ａ／Ｂの望ましい値が得られるように設定することができる。同様に、バケット半径Ｒは、許容性係数Ａ／Ｂの望ましい値が得られるように調整することができる。

例えば、バケットアセンブリ１００の外形寸法が大きいことが望ましい場合、そのような拡大は、長さＬの値を第１の値から第１の値よりも大きい第２の値に増やすことで達成することができる。長さＬの第２の値に基づき、積載性係数Ａ／Ｂの望ましい値が実質的に維持されるのを保証しながら、長さＡ、Ｂを第１の値より大きい第２の値に設定することができる。床角Ｆおよび／またはバケット半径Ｒの値は、積載性係数Ａ／Ｂの望ましい値が実質的に維持されるのを保証するように調整することができる。同様なプロセスを使用して、バケットアセンブリ１００の外形寸法を小さくすることができる。長さＡ、Ｂ、Ｌが、バケットアセンブリ１００の外形寸法を調整するために変わるときに、打撃面２３８の位置も変わる。長さＬ、Ａ、Ｂの第１の値に対応する打撃面は、長さＬ、Ａ、Ｂの第２の値に対応する打撃面に対して実質的に平行であり得ると考えられる。

図４にバケットアセンブリ３００が示されている。バケットアセンブリ３００は、上部部分３０２、中間部分３０４、底部部分３０６、バケットアセンブリ１００の第１の側部部分１０８と同様な第１の側部部分（バケットアセンブリ３００の内部を示すために図４では除かれている）、および第２の側部部分３１０を含むことができる。中間部分３０４は、湾曲部分３１６を含むことができる。

少なくとも１つのフック部材３４７および少なくとも１つの突き当て台３４８を含むことができる連結要素３１８は、湾曲部分３１６の凸側に連結することができる。複数のフック部材および／または複数の突き当て台をバケットアセンブリ３００の幅に沿って配置できると考えられる。連結要素３１８は、（図４に破線で示す）連結アセンブリ３４５と係合することができる。連結アセンブリ３４５は、フック部材３４７によって受けられるように構成された少なくとも１つのロッド３５０を含むことができる。連結アセンブリ３４５はまた、突き当て台３４８の面と係合するように構成された少なくとも１つの楔部分３５２を含むことができる。連結アセンブリ３４５は、フック部材３４７により画定される空間にロッド３５０を挿入し、次いで、楔部分３５２を突き当て台３４８の上の位置まで回転させることで連結要素３１８に連結することができる。楔部分３５２および突き当て台３４８の少なくとも一方にラッチ機構（図示せず）を設けて、楔部分３５２を突き当て台３４８に固定することができると考えられる。

連結アセンブリ３４５は、上側ピンホールまたは穴３５４と運動学的反作用点３２０とを含むことができる。上側ピンホールまたは穴３５４は、機械１０の上側リンク機構１３のピン１８を受け入れるように構成することができる。運動学的反作用点３２０は、機械１０のピン１６（図１を参照のこと）を受け入れるように構成された下側ピンホールまたは穴３５６を含むことができる。穴３５６およびピン１６は、連結アセンブリ３４５用の回転軸として機能することができ、バケットアセンブリ３００は、下側リンク機構１５に対してその回転軸のまわりに回転することができる。リンクアセンブリ１２は、バケットアセンブリ３００を用いて１つまたは複数の作業が行われるときに、バケットアセンブリ３００を運動学的反作用点３２０のまわりに回転させることができる。

バケットアセンブリ３００を切り離すことには、（例えば、ラッチを解除して楔部分３５２を突き当て台３４８から切り離すことにより）楔部分３５２を突き当て台３４８から分離し、楔部分３５２を突き当て台３４８から遠ざけ、次いで、ロッド３５０をフック部材３４７から引き出すことを含むことができる。連結アセンブリ３４５は、切り離し後、機械１０のリンクアセンブリ１２に連結したままとすることができる。

バケットアセンブリ３００の上部部分３０２は、湾曲部分３１６の上側端部から延びることができる。上部部分３０２は、スピルガード３１２を含むことができる。スピルガード３１２は、上部部分３０２の一部分によって形成されても、上部部分３０２の別の部分に溶接されてもよい。スピルガード３１２は、バケットアセンブリ３００の幅の少なくとも一部分を覆う幅を有することができ、バケットアセンブリ３００の幅は、第１の側部部分３０８から第２の側部部分３１０まで延びている。スピルガード３１２は、スピルガード先端部３１４を含むことができる。

上部部分３０２の少なくとも一部分は実質的に直線状とすることができる。上部部分３０２は、運動学的反作用点３２０から最も遠い上部部分３０２の一部分によって画定される先端部を含むことができる。上部部分３０２の先端部は、例えば、スピルガード先端部３１４を含むことができる。拡張部（図示せず）は、上部部分３０２に連結することができ、例えば、上部部分３０２の一部分、例えば、スピルガード３１２などに少なくとも部分的に取り付けることができる。拡張部は、スピルガード３１２の幅よりも短い幅を有することができる。例えば、拡張部は、スピルガード３１２の中央部分にわたって延びることができる。拡張部は、スピルガード先端部３１４を横方向に越えて延びる先端部分を含むことができる。当然ながら、そのような拡張部が存在する場合でも、また、そのような拡張部の先端部が、スピルガード先端部３１４を横方向に越えて延びる場合であっても、上部部分３０２の先端部はスピルガード先端部３１４とすることができる。

バケットアセンブリ３００の底部部分３０６は、湾曲部分３１６の下側端部から延びることができる。底部部分３０６の少なくとも一部分は実質的に直線状とすることができる。底部部分３０６は床プレート３２４を含むことができる。ベース縁部３２５は、床プレート３２４の縁部部分に溶接することができる。切刃３２６は、ベース縁部３２５にボルト留めすることができる。切刃３２６の底面３２７は、バケットアセンブリ３００が地表面位置にある場合に、地面上で概ね水平に位置することができる。底面３２７は、ベース縁部３２５の底面に対して実質的に平行とすることができる。

底部部分３０６は、運動学的反作用点３２０から最も離れた、バケットの底部部分３０６上の点である、バケット先端部３２８などの先端部を含むことができる。底部部分３０６の先端部には、例えば、ベース縁部３２５上の点が含まれ得る。底部部分３０６の先端部には、底部部分３０６に連結することができるいかなる歯も含まれない。

バケットアセンブリ３００の内部を詳細に示すために、図４から除かれているバケットアセンブリ３００の第１の側部部分は、バケットアセンブリ１００の第１の側部部分１０８と同様に、サイドプレート、サイドカッタ、およびコーナカッタを含むことができる。第１の側部部分は、スピルガード３１２の第１の側部、湾曲部分３１６、および床プレート３２４に連結することができる。第２の側部部分３１０は、同様のサイドプレート３３５、サイドカッタ３４０、およびコーナカッタ３４４を含むことができる。第２の側部部分３１０は第１の側部部分に対向して、スピルガード３１２の第２の側部、湾曲部分３１６、および床プレート３２４に連結することができる。第１および第２の側部部分、スピルガード３１２、湾曲部分３１６、および床プレート３２４の各面は、積まれた材料（図示せず）を保持する収容部３３６を画定することができる。当技術分野において公知のように、積まれた材料は収容部３３６を満たし、場合によっては収容部３３６から外に出て材料の山の中に延びることがある。

図５は、破線版のバケットアセンブリ３００および連結アセンブリ３４５に重ねて合わせて示されているという点で図４のバケットアセンブリ３００に対応する、簡略化したバケット図４００を示している。簡略化したバケット図４００は、上部部分４０２、中間部分４０４、底部部分４０６、スピルガード４１２、スピルガード先端部４１４、湾曲部分４１６、（穴４５６によって画定される）運動学的反作用点４２０、床プレート４２４、バケット先端部４２８、および収容部４３６を含み、これらは、それぞれバケットアセンブリ３００の上部部分３０２、中間部分３０４、底部部分３０６、スピルガード３１２、スピルガード先端部３１４、湾曲部分３１６、運動学的反作用点３２０、床プレート３２４、バケット先端部３２８、および収容部３３６に対応し、これらを表している。簡略化したバケット図４００はまた、バケット先端部４２８およびスピルガード先端部４１４などの、上部部分４０２および底部部分４０６の各先端部間に延びる線で表された打撃面４３８を示している。

角度α、角度β、長さＡ、長さＢ、床角Ｆ、長さＬ、およびバケット半径Ｒなどの複数のバケットパラメータが、簡略化したバケット図４００に示されている。角度αは、線４４０と打撃面４３８との間のずれ角とすることができる。線４４０は、ベース縁部３２５（図４）の底面によって形成される平面内に延びる線４４６に対して実質的に垂直な線を含むことができ、ベース縁部３２５の底面は、切刃３２６の底面３２７に対して実質的に平行とすることができる。角度βは、上部部分４０２の実質的に直線状の部分によって形成される平面内に延びる線４４２の間のずれ角とすることができる。線４４２は、線４４６に対して平行な線を含むことができる。長さＡは、運動学的反作用点４２０と、バケット先端部４２８などの底部部分４０６の先端部との間の距離とすることができる。長さＢは、運動学的反作用点４２０と、スピルガード先端部４１４などの上部部分４０２の先端部との間の距離とすることができる。長さＡの長さＢに対する比率は、本明細書では積載性係数Ａ／Ｂと呼ばれ、その有意性が、下記にさらに詳細に説明される。床角Ｆは、線４４６と床プレート４２４との間のずれ角とすることができる。長さＬは、線４４６に沿った、運動学的反作用点４２０とバケット先端部４２８との間の距離とすることができる。バケット半径Ｒは、湾曲部分４１６の少なくとも一部分の半径とすることができる。当然ながら、「平面」という用語は、線４４０、４４２、４４６に関しては、「線」という用語に置き換えることができる。角度α、角度β、長さＡ、長さＢ、床角Ｆ、長さＬ、およびバケット半径Ｒに対して望ましい値を選択することで、機械性能を高めることができる所望の幾何学的形状をバケットに付与することができる。

バケットの積載性係数Ａ／Ｂは、バケットの積載性の指標となり得る。長さＡおよび長さＢの値は、バケットアセンブリ３００などのバケットに性能を高める幾何学的形状を付与するために、約１．０±０．０５の積載性係数Ａ／Ｂが得られるように選択することができる。バケットアセンブリ３００の実施例が下記に提示される。

実施例９
バケットアセンブリ３００は、約２５°±３°という値の角度αと、約５０°±３°という値の角度βと、約１５９７ｍｍという値の長さＡと、約１５０３ｍｍという値の長さＢと、約４．０°という値の床角Ｆと、約１５６８ｍｍという値の長さＬと、約４４０ｍｍという値のバケット半径Ｒと、約１．０±０．０５の積載性係数Ａ／Ｂとを有することができる。

実施例１０
バケットアセンブリ３００は、約２５°±３°という値の角度αと、約５０°±３°という値の角度βと、約１６４４ｍｍという値の長さＡと、約１５７２ｍｍという値の長さＢと、約３．５°という値の床角Ｆと、約１６１６ｍｍという値の長さＬと、約４４０ｍｍという値のバケット半径Ｒと、約１．０±０．０５の積載性係数Ａ／Ｂとを有することができる。

実施例１１
バケットアセンブリ３００は、約２５．０°±３°という値の角度αと、約５０．０°±３°という値の角度βと、約１６８０ｍｍという値の長さＡと、約１５９２ｍｍという値の長さＢと、約３．５°という値の床角Ｆと、約１６５２ｍｍという値の長さＬと、約４４０ｍｍという値のバケット半径Ｒと、約１．０±０．０５の積載性係数Ａ／Ｂとを有することができる。

実施例１２
バケットアセンブリ３００は、約２１．５°±３°という値の角度αと、約４７°±３°という値の角度βと、約１３６６ｍｍという値の長さＡと、約１３３６ｍｍという値の長さＢと、約４°という値の床角Ｆと、約１３３７ｍｍという値の長さＬと、約４２０ｍｍという値のバケット半径Ｒと、約１．０±０．０５の積載性係数Ａ／Ｂとを有することができる。

実施例１３
バケットアセンブリ３００は、約２１．５°±３°という値の角度αと、約４７°±３°という値の角度βと、約１４１２ｍｍという値の長さＡと、約１３８７ｍｍという値の長さＢと、約３．６５°という値の床角Ｆと、約１３８６ｍｍという値の長さＬと、約４２０ｍｍという値のバケット半径Ｒと、約１．０±０．０５の積載性係数Ａ／Ｂとを有することができる。

上記のバケットアセンブリ３００の実施例は、性能を高める幾何学的形状を有する。実施例間の差異は、バケットパラメータの値のある程度の可変性が考えられることを示している。例えば、値は、バケットアセンブリ３００の所望する外形寸法に応じて変わり得る。バケットアセンブリ３００の外形寸法は、バケットアセンブリ１００の外形寸法を確立できる方法と同様の態様で確立することができる。

産業上の利用性
バケット１００およびバケット３００の前述の実施形態は、材料を運搬し、機械全体の性能を高めるために、図１に示すホイールローダなどの機械１０に連結することができる。バケットアセンブリ１００で行うことができる作業には、リンクアセンブリ１２を使用して、バケットアセンブリ１００を、バケットアセンブリ１００の地表面位置でもあり得る、下がった、非収容位置（ｕｎｒａｃｋｅｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）に配置することを含めることができる。機械１０は、バケットアセンブリ１００を使用して、材料の山（図示せず）に入り込むことができ、バケットアセンブリ１００は下がった、非収容位置に保持される。機械１０は、材料をバケットアセンブリ１００にすくい入れるために、バケットアセンブリが機械１０に向かって後方に傾いた収容位置（ｒａｃｋｅｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）にバケットアセンブリ１００を移動させることができる。機械１０が材料を別の位置に配達するときに、機械は、バケットアセンブリ１００を収容位置から搬送位置に持ち上げることができる。バケットアセンブリ１００が搬送位置にあるときに、すくい取った材料は、バケットアセンブリ１００内に積み上げた状態で載ることができる。機械１０が、材料の山および／またはオフハイウェイトラックの収容部（図示せず）などの放出位置に接近すると、機械１０は、バケットアセンブリ１００を高い収容位置に移動させることができる。機械１０は、バケットアセンブリ１００を最大限に高い位置に移動させて、材料を放出位置の上に配置することができ、それから、バケットアセンブリ１００を傾いた位置に移動させて、材料を放出位置に放出することができる。機械１０は、現場で材料運搬作業を行う間、バケットアセンブリ１００を上記の位置のいずれかから上記の他の位置のいずれかに、およびそれらの間の任意の位置に移動させることができる。当然ながら、機械１０は、現場で材料運搬作業を行う間、バケットアセンブリ３００を上記の任意の位置間で移動させることもできる。

バケット１００、３００の性能向上特性は、それらのパラメータの値の結果として得ることができる。例えば、バケットアセンブリ１００は、バケットアセンブリ１００に約１．０±０．０５の積載性係数Ａ／Ｂをもたらすバケットパラメータ値を含むことができる。バケットアセンブリ１００の積載性係数Ａ／Ｂをその範囲に維持することで、バケットアセンブリ１００の床プレート１２４を、材料の山に迅速に出入りさせ、それと同時に、挿入後に床プレート１２４に載った材料の質量中心が良好に配置されるのを保証する大きさおよび向きにすることができる。機械１０がバランスのとれた状態を維持するのを可能にし、機械１０が過剰な量の燃料を消費することなく材料を移動させるのを可能にする程度に、材料の質量中心がリンクアセンブリ１１２に十分近いとすれば、材料の質量中心は良好に配置されている。機械１０が平衡をとることができなくなる（例えば、前方に傾く）、または材料を移動させるのに十分な力を発生させるために、過剰な量の燃料を消費せざるを得ないほど材料の質量中心がリンクアセンブリ１１２から離れているとすれば、材料の質量中心は良好に配置されていない。例えば、床プレート１２４の長さを長くしたために、積載性係数Ａ／Ｂが望ましい範囲に維持されない場合、バケットアセンブリ１００は、材料の山に素早く出入りできるが、機械の不平衡および燃料の浪費という上記の問題が生じるほど材料の質量中心がリンク装置１１２から離れて配置されることがあるという点で、材料の質量中心を良好に配置することができない。したがって、積載性係数Ａ／Ｂを望ましい範囲に維持することで、床プレート１２４の長さはスピルガード１１２の長さに比例した状態に維持され、床プレート１２４上の材料の質量中心が良好に配置されないほどに長くならない。

さらに、バケットアセンブリ１００の望ましい積載性係数Ａ／Ｂにより、スピルガード１１２の長さが床プレート１２４の長さに比例した状態に維持されるので、機械オペレータが材料の山へのより良好な視線を得ることが可能になる。バケットアセンブリ１００の積載性係数Ａ／Ｂが望ましい範囲から外れる地点まで、スピルガード１１２の長さが長くなった場合、機械オペレータが、スピルガード１１２の向こう側を見るのが困難になることがある。積載性係数Ａ／Ｂを望ましい範囲に維持することで、スピルガード１１２の長さは、床プレート１２４の長さに比例した状態に維持され、材料の山への機械オペレータの視線が妨害されるほど長くならない。したがって、機械オペレータは、バケットアセンブリ１００を正確に配置して使用することができ、ひいては、材料の山を咥えることに費やされる時間と、材料をバケットアセンブリ１００に積載するのに必要とされる全体的な時間とを短縮する。さらに、バケットアセンブリ１００の望ましい積載性係数Ａ／Ｂは、バケットアセンブリ１００が収容状態にされた、すなわち、リンクアセンブリ１２に向かって後方に傾いたときに、バケットアセンブリ１００内の材料の山への機械オペレータの視線が、余分に長いスピルガード１１２によって妨害されないことを確実にする助けとなる。これは、バケットアセンブリ１００が満杯であるときに機械オペレータが視覚的に確認するのを容易にすることができるので、満杯に積載したバケットに材料をさらに積もうと試みて、時間および燃料を無駄にすることがない。

さらに、バケットアセンブリ１００の望ましい積載性係数Ａ／Ｂにより、バケットアセンブリ１００内の材料を、移送されるときに材料があまりこぼれ落ちないように配置された状態に維持することができる。例えば、バケットアセンブリ１００の積載性係数Ａ／Ｂが約１．０±０．０５に維持される場合、これは、バケットアセンブリ１００が収容状態にされたときに、バケットアセンブリ１００の収容部１３６の中および上の材料の山が、スピルガード１１２および床プレート１２４に対して実質的に中心に置かれることを保証する。この中心配置は、材料がスピルガード１１２および床プレート１２４を越えてこぼれ落ちるのを防止するのに寄与する。望ましい積載性係数Ａ／Ｂにまつわる利点のすべては、サイクル回数を改善し、オペレータの労力を軽減し、単位燃料当たりより多くの材料が移動されるのを可能にするのに寄与することができる。

バケットアセンブリ３００は、バケットアセンブリ３００に約１．０±０．０５の積載性係数Ａ／Ｂをもたらすバケットパラメータ値を含むことができる。バケットアセンブリ３００の積載性係数Ａ／Ｂをその範囲に維持することで、バケットアセンブリ３００の床プレート３２４を、材料の山に迅速に出入りさせ、それと同時に、挿入後に床プレート３２４に載った材料の質量中心が良好に配置されるのを保証する大きさおよび向きにすることができ、同様に、そのような利益は、バケットアセンブリ１００の望ましい積載性係数Ａ／Ｂを用いて、バケットアセンブリ１００で得られる。さらに、バケットアセンブリ３００の望ましい積載性係数Ａ／Ｂにより、スピルガード３１２の長さを床プレート３２４の長さに比例する状態に維持することで、機械オペレータが材料の山へのより良好な視線を得ることが可能になり、バケットアセンブリ３００が収容状態にされたときに、バケットアセンブリ３００内の材料をスピルガード３１２および床プレート３２４に対して中心位置に維持して、こぼれを少なくすることができ、これは、バケットアセンブリ１００の望ましい積載性係数Ａ／Ｂを使用して、これらの利点がバケットアセンブリ１００で得られるのと同様である。

開示したバケットにおいて、本開示の範囲から逸脱することなく、様々な修正および変形を行うことができると当業者には明らかであろう。さらに、本明細書を検討することで、開示したバケットの他の実施形態が当業者に明らかになるであろう。説明および実施例は単なる例示と見なされることが意図され、本開示の真の範囲は、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物によって示される。

Claims (8)

1. 機械バケットがまわりを回転するように構成された運動学的反作用点（１２０）と、
   底部部分（１０６）であって、運動学的反作用点と底部部分の先端部（１２８）との間の距離が第１の長さをとる、底部部分と、
   上部部分（１０２）であって、運動学的作用点と上部部分の先端部（１１４）との間の距離が第２の長さをとり、第１の長さの第２の長さに対する比率が、約０．９５〜１．０５の値である、上部部分と、
   底部部分と上部部分との間に配置され、少なくとも一部分が湾曲した中間部分（１０４）と、
   を含む機械バケットアセンブリ（１００）。
2. 底部部分（１０６）の少なくとも一部分の底面（１２７）が切刃面（２４６）を画定する、請求項１に記載の機械バケット（１００）。
3. 切刃面（２４６）に対して垂直な平面（２４０）と、底部部分（１０６）の先端部（１２８）と上部部分（１０２）の先端部（１１４）との間に延びる平面（２３８）との間の角度は、約１７．８°〜２３．８°の値（α）である、請求項２に記載の機械バケット（１００）。
4. 上部部分（１０２）によって形成される平面と切刃面（２４６）との間の角度は、約２３．０°〜２９．０°の値（β）である、請求項２に記載の機械バケット（１００）。
5. 切刃面（２４６）に対して垂直な平面（２４０）と、底部部分（１０６）の先端部（１２８）と上部部分（１０２）の先端部（１１４）との間に延びる平面（２３８）との間の角度は、約２２．０°〜２８．０°の値（α）である、請求項２に記載の機械バケット（１００）。
6. 上部部分（１０２）によって形成される平面と切刃面（２４６）との間の角度は、約４７．０°〜５３．０°の値（β）である、請求項２に記載の機械バケット（１００）。
7. 切刃面（１４６）に対して垂直な平面（２４０）と、底部部分（１０６）の先端部（１２８）と上部部分（１０２）の先端部（１１４）との間に延びる平面（２３８）との間の角度は、約１８．５°〜２４．５°の値（α）である、請求項２に記載の機械バケット（１００）。
8. 上部部分（１０２）によって形成される平面と切刃面（１４６）との間の角度は、約４４．０°〜５０．０°の値（β）である、請求項２に記載の機械バケット（１００）。

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