JP2018184751A - バケット、及びこれを用いた建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】 作業場所や状況に応じて掘削力を調整することのできるバケット及びこれを用いた建設機械を提供すること。【解決手段】パワーショベルやホイールローダなどの建設機械に設置して使用されるバケットであって、当該バケットは、作業対象物を収容可能な収容部を備えると共に、当該収容部の底板の先端には、前方に突出する複数の掘削爪が設けられており、当該複数の掘削爪のうち、何れか１又は２以上の掘削爪は、他の掘削爪よりも前方に突出しているバケットとする。【選択図】図１

Description

本発明は、パワーショベルやホイールローダ等の建設機械で好適に用いることのできるバケット、及びこれを用いた建設機械に関する。

従来、パワーショベルやホイールローダ等の建設機械では、土砂や礫材、あるいは水などの様々な作業対象物を掬い取ったり掘削したりするためのバケットが用いられている。かかるバケットは、掬い取った作業対象物を収容するバケット本体と、当該バケット本体の底板の先端側に着脱自在に設けられる掘削爪とで構成されるのが一般的である。

そして従来の掘削爪は、直線的な形状のくさび型であり、底板から真っ直ぐ延伸する方向に延びた状態で形成されていた。このように形成された掘削爪は、弧を描いて掘削するバケット本体の運動には必ずしも適合できず、このため、固い地盤の掘削作業に対しては、従来から、掘削爪の鋭利さを生かすことができないか、生かせても、磨耗が早く、すぐに、鋭利さがなくなるという問題があった。

そこで特許文献１（国際公開第０１／０２９３３１号）では、掘削力と耐久性の飛躍的向上を図ることのできる掘削爪を提供することを目的として、掘削機械の所定のアームに、回動可能にピン止めされて、該ピンを回転中心として弧を描いて掘削を行う掘削機械用バケット本体に取り着けられて使用されるくさび型の掘削爪であって、 前記弧の回転中心を臨む当該掘削爪の内側面と、前記回転中心に背を向ける外側面とに、当該掘削爪の基端部から先端部に向けて、前記回転中心の方向に曲がる／反る態様で、湾曲加工がなされている掘削爪を提案している。

また従前においては、掘削爪を移動方向に伸縮可能としたバケットも提案されている。即ち特許文献２（特開２０１５−１４０９４号公報）では、岩盤清掃作業に要する時間を短縮するバケットとして、底板に対して背板と一対の側板とが立設されたバケット本体を有し、建設機械に取り付けられて利用されるバケットであって、前記底板に沿って、一方の前記側板と他方の前記側板との間に複数の可動爪部が並設され、前記可動爪部の移動方向は、前記底板に対して平行であると共に、前記可動爪部が並設された設置方向と直交し、前記可動爪部は、前記背板から離れる方向に付勢されているバケットを提案している。

そして特許文献３（特開２０１２−７４４９号公報）では、専用車両を要することなく、また大掛かりな作業車両の改造を要することなく、除雪後の路面が圧雪状態になることを防止でき、しかも路面の損傷を防ぐことを目的として、作業車両の作業具に取り付けられる基端部と、この基端部に連設され当該基端部から前方下方に向かって延設され、先端に上記刃面を有する前側部分とを含む本体と、この本体の下側部分に取り付けられ、上記路面に圧着された雪の切削が可能であって、当該圧着された雪の切削時の抵抗に応じて可動する複数の可動切削体とを備え、上記可動切削体のそれぞれを、上記本体の長手方向に沿って配置した作業車両のカッティングエッジが提案されている。

国際公開第０１／０２９３３１号 特開２０１５−１４０９４号公報 特開２０１２−７４４９号公報

前記特許文献１〜３に示すように、従前においても掘削爪に対する改良は行われていた。特に前記特許文献１では、基端部から先端部に向けて、前記回転中心の方向に曲がる／反る態様で、湾曲加工がなされている掘削爪を提案していた。しかしながら、この技術は、掘削爪自体の形状を変えるものであることから、仮に掘削爪が摩耗した場合には、当該形状の掘削爪を準備しなければならず、広く普及している一般的な掘削爪を使用した場合には、当該特許文献１に開示されている効果を得ることができなかった。

そこで本発明は、湾曲加工した掘削爪でなくとも掘削力と耐久性の飛躍的向上を図ることのできるようにしたバケットを提供することを課題とする。

上記課題を解決するべく、本発明では建設機械に取り付けて使用されるバケットに関し、掘削爪の接続構造に改良を施したバケットと、これを用いた建設機械を提供するものである。

即ち本発明では、前記課題の第１の解決手段として、パワーショベルやホイールローダなどの建設機械に設置して使用されるバケットであって、当該バケットは、作業対象物を収容可能な収容部を備えると共に、当該収容部の底板の先端には、前方に突出する複数の掘削爪が設けられており、当該複数の掘削爪のうち、何れか１又は２以上の掘削爪は、前記底板の展開方向の内側又は外側に向かって延伸しているバケットを提供する。

前記収容部の底板は鉄板を用いて形成する他、網状又は多孔パネルを用いて形成することもでき、更にフレーム上に棒材を組み合わせて形成することもできる。かかる底板は湾曲状に形成する他、平面形状に形成することもでき、更に折り曲げて形成することもできる。かかる底板は、バケットの収容空間側に向かう面を内側とし、当該収容空間の外側に向かう面を外側とすることができる。そして前記複数の掘削爪のうち、何れか１又は２以上の掘削爪は、前記底板の展開方向の内側又は外側に向かって延伸するように形成される。即ち、何れか１又は２以上の掘削爪が、前記底板の展開方向の内側又は外側に向かって延伸するように形成することができる。

また本発明は、前記バケットにおいて、前記複数の掘削爪は、そのうちの何れか２以上の掘削爪が、前記底板の展開方向の内側又は外側に向かって延伸しており、当該底板の展開方向の内側又は外側に向かって延伸している掘削爪は、その内の少なくとも１以上の掘削爪と、他の掘削爪とで、各掘削爪の延伸方向と前記底板とで成す内角が異なっているように形成することができる。

即ち、底板の展開方向の内側又は外側に向かって延伸している全ての掘削爪が、同じ方向に向かって延伸しており、何れか１以上の掘削爪が、その延伸方向と前記底板とで成す内角が、他の掘削爪の当該内角と異なっている他、何れか１以上の掘削爪が底板の展開方向の内側に向かって延伸し、他の掘削爪が底板の展開方向の外側に向かって延伸していても良い。

また、前記バケットにおいて、掘削爪を底板の内側又は外側に向かって延伸させるためには、当該掘削爪を底板に対して前記向きに延伸するように取り付ける他、当該掘削爪を取り付ける部分を底板に対して曲折する状態に設けることもできる。例えば、前記底板の先端はカッティングエッジとして形成されると共に、当該カッティングエッジには、前記掘削爪を取り付ける爪取付部が複数設けられており、当該カッティングエッジは、前記収容部の内側又は外側に向かって傾斜させて設けることができる。

また、本発明にかかるバケットでは、前記複数の掘削爪のうち、何れか１又は２以上の掘削爪は、他の掘削爪よりも前方に突出させて形成することができる。当該前方に突出させて形成する掘削爪は、前記底板の展開方向の内側又は外側に向かって延伸している掘削爪である他、前記底板の展開方向に延伸している掘削爪であっても良い。

前記何れか１又は２以上の掘削爪を、他の掘削爪よりも前方に突出させたバケットは、前記底板の先端に、前記掘削爪を着脱自在に取り付ける為の複数の爪取付部が設けられたバケット本体と、当該各爪取付部に取り付けられる複数の掘削爪とからなり、何れか１又は２以上の爪取付部は、他の爪取付部よりも前方に突出させて形成することができる。

また、前記何れか１又は２以上の掘削爪を、他の掘削爪よりも前方に突出させたバケットにおいて、前記底板の先端はカッティングエッジとして形成されると共に、前記爪取付部は当該カッティングエッジに設けられており、当該カッティングエッジの先端は、少なくとも前記爪取付部の幅以上の幅の領域が突出又は陥没させて形成することができる。

また、前記何れか１又は２以上の掘削爪を、他の掘削爪よりも前方に突出させたバケットは、前記底板の先端に、前記掘削爪を着脱自在に取り付ける為の複数の爪取付部が設けられたバケット本体と、当該各爪取付部に取り付けられる複数の掘削爪とからなり、何れか１又は２以上の掘削爪は、他の掘削爪よりも長く形成することができる。

そして上記本発明にかかるバケットにおいて、前記複数の掘削爪の内、１又は２以上の掘削爪は、その材質、形状および幅の少なくとも何れかを、他の掘削爪と異ならせて形成することができる。

そして本発明では、前記課題を解決する為に、土砂や礫材、あるいは水などの作業対象物を掬い取るか掘削する為のバケットを備えた建設機械であって、当該バケットとして、上記本発明にかかるバケットが使用されている建設機械を提供する。

上記本発明にかかるバケットは、パワーショベルやホイールローダなど、様々な建設機械において使用される様々なタイプのバケットであって良い。ただし、当該バケットは掘削爪を備える必要がある。かかる掘削爪は様々な形状であって良く、先端が尖っている楔状の爪である他、作業対象を一定の形状に成形する為に、先端が平坦、凹凸、又は湾曲して形成された爪であっても良い。

本発明のバケットによれば、湾曲加工した掘削爪でなくとも、掘削力と耐久性の飛躍的向上を図ることのできるようにしたバケットを提供することができる。そして当該バケットを用いた建設機械によれば、効率的に掘削作業を行うことができる。

実施の形態にかかるバケットを示す斜視図 実施の形態にかかるバケットの縦断面図 実施の形態にかかるバケットの作用効果を示す縦断面図 実施の形態にかかるバケットの作用効果を示す縦断面図 実施の形態にかかるバケットの作用効果を示す縦断面図 他の実施の形態にかかるバケットを示す縦断面図 他の実施の形態にかかるバケットの作用効果を示す縦断面図 更に他の実施の形態にかかるバケットの（Ａ）要部拡大分解正面図、（Ｂ）要部拡大図 更に他の実施の形態にかかるバケットの（Ａ）要部拡大分解正面図、（Ｂ）要部拡大図 更に他の実施の形態にかかるバケットの（Ａ）要部拡大分解正面図、（Ｂ）要部拡大図 更に他の実施の形態にかかるバケットの（Ａ）要部拡大分解正面図、（Ｂ）要部拡大図 更に他の実施の形態にかかるバケットの（Ａ）要部拡大分解正面図、（Ｂ）要部拡大図 更に他の実施の形態にかかるバケットの（Ａ）要部拡大分解正面図、（Ｂ）要部拡大図 バケットを装着した建設機械を示す側面図 更に他の実施の形態にかかるバケットの（Ａ）要部拡大分解正面図、（Ｂ）要部拡大図

以下、図面を参照しながら、本実施の形態にかかるバケット50と、これを用いた建設機械を具体的に説明する。図１は第１の実施の形態にかかるバケット50を示す斜視図であり、図２は当該バケット50の縦断面図であり、図３〜５は当該バケット50の作用効果を示す縦断面図である。

この図１に示すバケット50は、建設機械の内、特にパワーショベルに取り付けて使用することのできるバケット50である。かかるバケット50は、工事現場や建設現場において、土砂や礫材、あるいは水などの作業対象物を掬い取ったり、建築物や構造物などの作業対象物を解体したりする等、各種の作業に使用することができる。即ち、コンクリート工事や下水工事、或いは土木工事等、各種の工事にパワーショベルがよく利用されており、この種のパワーショベルではそのアーム先端にバケット50を取付けて使用することがある。当該バケット50で土砂をすくって車両の荷台に搭載しあるいは他の場所に移し代え、車両の荷台から降ろされた土砂をバケット50で所定の場所まで移し、あるいはタンク車両からの生コンクリートをバケット50で受けて所定の場所に投入する作業に用いられることが多い。

かかるバケット50は、各種形状に形成されていて良いが、本実施の形態では、先端側に掘削爪10を設けた掘削用のバケット50の例を示している。このバケット50は、先端側に爪取付部21を備えたバケット本体20と、各爪取付部21に取り付ける掘削爪10等により構成されている。

バケット本体20は、バケット50のベースとなり、掘削した土砂や礫材、あるいは掬い取った水などの作業対象物を収容するための収容部22を備えている。かかるバケット本体20は、ほぼＣ字型に湾曲した底板23と、該底板23の左右両側に溶接によって固着された左右の側板24とによって土砂などの収容部22が形成されている。また、左右の側板24のうち収容部22の開口側は、各側板24において厚肉にした左右のサイドエッジ25として形成されている。また底板23のうち土砂の収容部22の開口側は、底板23において厚肉にしたカッティングエッジ26として形成されている。さらに底板23のうち土砂の収容部22とは反対側となる背面側には、左右のブラケット27が溶接によって固着されている。これら各ブラケット27は、建設機械であるパワーショベルのアームの先端側に揺動可能に取付けられる構成となっている。

バケット本体20の開口側となるカッティングエッジ26には、複数の爪取付部21が設けられている。これら各爪取付部21は、カッティングエッジ26の長さ方向（即ちバケット50の幅方向）に一定の間隔をもって配設され、その基端側は、カッティングエッジ26を挟むように配置されると共に溶接によって固着されている。そして、各爪取付部21の先端側は、カッティングエッジ26から突出する楔状の嵌合突部28となり、この嵌合突部28に、後述する各掘削爪10が着脱可能に取付けられる構成となっている。

バケット本体20の開口側に着脱可能に取付けられる複数個の掘削爪10は、例えば硬い土質を有する地面を掘削する場合等に、バケット本体20の各アダプタに取付けることができる。ここで、掘削爪10は、基端部の厚さ寸法に比較して先端部の厚さ寸法が小さい先細りの楔形状に形成されている。この掘削爪10の基端部側には、爪取付部21の嵌合突部が挿嵌される嵌合凹部（図示せず）が設けられており、爪取付部21に、図示していないピン等で固着するための孔等を備えている。

そして、掘削爪10の基端部側を、バケット本体20に固着された各爪取付部21の嵌合突部28に嵌合させた状態で、当該嵌合突部28にロックピン等（図示せず）を用いて固定する。これにより、各掘削爪10は、バケット本体20の開口側にそれぞれ単独に取付けられる。

上記本実施の形態にかかるバケット50において、カッティングエッジ26はバケット本体20の底板23の一部を構成し、当該カッティングエッジ26に爪取付部21を複数取り付けてバケット本体20が構成されている。そしてこのバケット本体20の各爪取付部21に掘削爪10を取り付けることにより、バケット50を構成している。ただし、当該カッティングエッジ26は、底板23や側板24などに溶接可能な別部材として形成することもできる。

そして本実施の形態にかかるバケット50は、作業対象物を収容可能な収容部22を備えると共に、当該収容部22の底板23の先端（即ち、カッティングエッジ26の先端）には、前方に突出する複数の掘削爪10が設けられている。本実施の形態において、このカッティングエッジ26は、バケット本体の収容部22の内側に向かって傾斜して設けられている。これにより、当該掘削爪もバケット本体の収容部22の内側に向かって延伸している。

図２は、図１に示したバケット50の縦断面図である。この図に示すように、本実施の形態におけるカッティングエッジ26は、底板23においてＣ字状に湾曲している底板本体部分29の延伸方向から内側に向かって折れ曲がるように設けられている。この図２において、当該カッティングエッジ26が底板本体部分29から折れ曲がっている角度をΘで示している。即ち底板における底板本体部分29の延長線L1と、爪取付部21の中心線L2との内角をΘで示している。そして、この図２に示すように、爪取付部21の中心線L2は、前記カッティングエッジ26の延伸する向きに一致している。そして、掘削爪10は、この爪取付部21に対して真っすぐ取り付けられていることから、当該バケット50における掘削作業において、掘削爪10に掘削時の反力が作用したとしても、その力はカッティングエッジ26の奥行方向に真っすぐ作用することができる。これにより、掘削時における反力は直線状に作用することになり、何れかの部位に応力が集中するという不都合を無くして、使用耐久性の向上を図ることができる。この点、当該掘削爪10だけを湾曲させた場合には、掘削時における反力は、前記カッティングエッジ26の厚さ方向に作用することから、当該カッティングエッジ26の溶接個所の破断を考慮する必要があり、また掘削爪10の変形の問題も生じてしまう。

本実施の形態にかかるバケット50では、掘削時における掘削爪10に対する反力は、爪取付部21を介して、カッティングエッジ26の奥行き方向に作用することから、その使用耐久性を向上させることができる。即ち、このカッティングエッジ26は肉厚な鋼材を用いて形成されており、また肉厚な鋼材からなる左右のサイドエッジ25に対して溶接によって確実に接続しており、前記反力は当該カッティングエッジ26の奥行き方向に作用することから、溶接部位の強度は確保され、十分に堅牢性を保つことができる。よって、当該掘削爪10に作用する掘削時の反力が、当該カッティングエッジ26に作用したとしても、サイドエッジ25によって確実に支持することができる。さらに、掘削爪10に対しては、その長さ方向に反力が作用することから、当該掘削爪10が変形するという課題も解決することができる。

図３は、上記本実施の形態にかかる作用効果を示す略図である。上記バケット50を使用して掘削作業を行う際には、当該バケット本体20は、アームロッドを伸縮させることにより、アーム先端部のピン30を中心として弧を描いて移動することから、掘削爪10は、土砂等の被掘削物に食い込み削り取ることができる。この図３において、本実施の形態にかかるバケット50の掘削爪10は実線で示しており、従前の掘削爪10（即ち、カッティングエッジ26を底板本体部分29から真っすぐ延伸させたバケット50における掘削爪）は鎖線で示している。この図に示すように、本実施の形態にかかるバケット50では、その掘削爪10が移動する軌道円（図３に一点鎖線で示す）が、従前のバケット50（鎖線）における掘削爪が移動する軌道円よりも小さくなっている。即ち、回転中心となるアーム先端のピン30と、掘削爪10の爪先の距離が短くなっている。これにより、当該爪先にはより大きい力を作用させることができ、掘削力の向上を図ることができる。

そして本実施の形態にかかるバケット50では、更に掘削爪10の向きを調整することによって、掘削力を高めることもできる。図４は当該掘削爪10の向きによる掘削力の向上について説明するための略図である。この図４においても、本実施の形態にかかるバケット50の掘削爪10は実線で示しており、従前の様にカッティングエッジ26を底板23から真っすぐ延伸させたバケット50における掘削爪10は鎖線で示している。本実施の形態にかかるバケット50の様に、前記カッティングエッジ26を収容部側（即ち、内側）に傾斜させて設けた場合には、当該カッティングエッジ26に設けられる爪取付部、及び当該爪取付部に設けられる掘削爪10も、バケット50の収容空間側に傾斜して延伸することになる。その結果、図４に示すように掘削作業を行う際には、土砂などの掘削対象物に対して、略鉛直な向きで当該掘削爪10を突き立てることができ、これにより掘削対象物に対して食い込む力が強まり、より強い掘削力を実現することができる。

上記の様に、本実施の形態にかかるバケット50では、建設機械などから入力されるバケット50の回転力を、より強めることができると共に、掘削対象物に対する掘削爪10の向きを最適化することにより、直線的な形状のくさび型の掘削爪10を用いながらも、弧を描いて掘削するバケット本体20の運動に適合し、固い地盤の掘削作業に対しても、掘削爪10の鋭利さを生かすことができ、且つ磨耗を減じることのできる掘削爪10が実現する。これに加えて、バケット50における収容部の容積は、実質的に変更を伴うものではない事から、従前と変わらない収容部容積を確保しながらも、掘削力を高め、耐久性を向上させたバケット50を実現することができる。

図５は、上記実施の形態におけるバケット50の作用効果を考慮したバケット50を示す縦断面図である。この図に示すバケット50では、当該バケット50の回転中心となるアーム先端部のピン30と、掘削爪10の先端とを結ぶ線と直交する向きになるように掘削爪10を設けたバケット50を示している。即ち、当該バケット50における掘削爪10の先端部の軌跡の接線方向に掘削爪10が延伸するように形成することにより、掘削作業時において、当該掘削爪10の食い込む力を最大限確保することができる。ただし、このように形成した場合にはカッティングエッジ26と、底板23における底板本体部分29との間に屈曲部分が生じることから、前記カッティングエッジ26の折れ曲がり角度（折角）Θは、当該屈曲部の存在が悪影響を与えないように考慮されるのが望ましい。よって、当該建設機械における一般的な用途においては、当該カッティングエッジ26の折れ曲がり角度（折角）Θは、内向きをプラス、外向きをマイナスの角度で示せば、望ましくは±６０°以下、特に望ましくは±４５°以下、最も望ましくは±３０°以下である。

図６は、他の実施の形態にかかるバケット50を示す縦断面図である。この実施の形態にかかるバケット50では、特に前記掘削爪10を、収容部の外側に向くように延伸させて形成している。即ち、この実施の形態において、前記カッティングエッジ26は、底板本体部分29に対して、折れ角Θ分だけ外側に折れ曲がるようにして、前記サイドエッジ25に溶接している。その結果、当該サイドエッジ25に設けられる爪取付部21と、当該爪取付部に取り付けられる掘削爪10は、バケット50の底板23に対して、外側に反る向きに延伸することができる。この実施の形態にかかるバケット50でも、掘削爪10は楔型に形成されているが、それ以外のもの、例えば湾曲した形状の掘削爪10であっても良い。この図６に示すように掘削爪10をバケット50の外側に反るように設けた場合には、例えば図７に示すように、掘削爪10によって土砂などを削ぎ取る場合において、削ぎ取った土砂を収容部に円滑に移動できるバケット50として利用することができる。

この図８〜１３は、前記実施の形態に示したバケットにおいて、更に掘削爪の突出長さを異ならせた実施の形態にかかるバケットを示している。当該実施の形態にかかる掘削爪を備えたバケットにより、掘削対象物に対する食い込み力を高めたバケットを提供するとの課題を解決し、特定の掘削爪に掘削力を集中させることのできるバケットが実現する。

図８に示す実施形態にかかるバケット50では、前記カッティングエッジ26の一部を前方に突出させた凸形状に形成し、その先端側に爪取付部21を固着している。これにより複数の爪取付部21のうち、何れか１又は２以上の爪取付部21は、他の爪取付部21よりも前方に突出する。そして、このような状態の爪取付部21に対して、各掘削爪10を取り付けることにより、前記爪取付部21の突出具合に対応して、何れか１又は２以上の掘削爪10が、他の掘削爪10よりも前方に突出することになる。本実施の形態に示すように、カッティングエッジ26を凸状に形成し、これにより何れか１又は２以上の掘削爪を突出させることにより、突出している掘削爪（又は爪取付部）における基部に作用する応力を、単に掘削爪だけを長くした場合よりも小さくすることができる。よってカッティングエッジや掘削爪（又は爪取付部）の破損の恐れを減じながら、強い力で掘削作業を行うことができる。この実施の形態におけるカッティングエッジ26も、バケットの収容部22の内側又は外側に向かうように傾斜させた状態で取り付けることができる。

特に本実施の形態では、カッティングエッジ26に６個の爪取付部21を設けており、その内の中央寄りの２本の爪取付部21を設ける領域が凸状に形成されている。その結果、真ん中側の２本の爪取付部21が、両端部側の爪取付部21よりも突出して存在することができ、これにより当該真ん中側の２本の爪取付部21に設けた掘削爪10も、両端部側の爪取付部21に設けた掘削爪10よりも突出して存在することができる。ただし、この突出させる爪取付部21や掘削爪10は、必ずしも中心寄りである必要はなく、何れかの端部側に存在する爪取付部21や掘削爪10を突出させるように形成することもできる。この場合、前記カッティングエッジ26は、当該突出させる爪取付部21や掘削爪10が設けられる領域を凸状に形成することができる。

本実施の形態に示すように何れか１又は２以上の掘削爪10を、他の掘削爪10よりも突出させた場合には、当該バケット50を用いて実際に掘削作業等を行ったとすると、当該突出している掘削爪10に大きな力が作用することになる。そこで、当該突出状に形成される爪取付部21や掘削爪10を、大きく形成したり、あるいは硬い金属材料を用いて形成するなど、他の爪取付部21や掘削爪10よりも頑丈に形成することができる。また、カッティングエッジ26においても、当該突出状の爪取付部21や掘削爪10が設けられる領域部分を、他の部分よりも肉厚に形成したり、補強部材を添設するなど、強固に形成することができる。なお、このようなカッティングエッジの補強構造は、以下に示すいくつかの実施の形態でも同じである。

以上のように形成したバケット50によれば、これを用いて掘削作業を行った際には、突出して形成された掘削爪10が、掘削対象物に最初に当接することになる。そして建設機械によって付与される掘削力は、傾斜させて設けたカッティングエッジ26によって高められ、更に当該バケット50において突出した補強爪に集中して作用することから、当該バケット50における掘削力は大幅に高められることになる。その結果、掘削対象物がコンクリートやアスファルトなどのような強固な場合であっても、困難なく破砕することができ、これにより掘削力を大幅に高められたバケット50を提供するとの課題を解決することができる。

図９は更に他の実施の形態にかかるバケット50を示す（Ａ）要部拡大分解正面図、（Ｂ）要部拡大図である。特にこの実施の形態にかかるバケット50は、前記カッティングエッジ26に設けられる複数の掘削爪10を交互に突出させて形成している。即ち、本実施の形態におけるバケット50では、カッティングエッジ26の先端側を一定の間隔で凸状に形成し、当該凸部と凹部の夫々に爪取付部21を設けている。これにより、当該爪取付部21は交互に突出しており、これに掘削爪10を設けることにより、掘削爪10も交互に突出するように形成されている。本実施の形態では、１つの凸部及び１つの凹部に、それぞれ１つの爪取付部21を設けているが、１つの凸部に１つの爪取付部21を設け、１つの凹部には２つの爪取付部21を設けるなど、その組み合わせは任意に変更することもできる。なお、この実施の形態におけるカッティングエッジ26も、バケットの収容部22の内側又は外側に向かうように傾斜させた状態で取り付けることができる。

この図９に示すように、突出する爪取付部21や掘削爪10が交互に存在するように形成した場合には、掘削力が集中する掘削爪10を、バケット50の幅方向にわたって均等に配置することができ、これにより安定した掘削作業を行うことができる。なお、本実施の形態において、当該カッティングエッジ26、爪取付部21、掘削爪10以外の構成は前記実施の形態１と同じであることから、詳細な説明は省略する（以下の図４〜７及び図９においても同じ）。

図１０は更に他の実施の形態にかかるバケット50を示す（Ａ）要部拡大分解正面図、（Ｂ）要部拡大図である。特にこの実施の形態にかかるバケット50は、複数設けられる掘削爪10の１又は２以上を後退させた位置に存在させて形成している。その結果、他の掘削爪10は、当該後退させて配置した掘削爪10よりも突出した状態で存在することができる。そして、当該突出した状態で存在する掘削爪10は、バケット50の先端側における正規の位置に存在することができる。ただし、当該突出した状態で存在する掘削爪10は、前記第１の実施の形態に示したように、正規の位置よりも更に突出させた状態とすることもできる。

前記後退させた位置に存在する掘削爪10は、前記カッティングエッジ26の先端側の一部（本実施の形態では中央寄り）を凹状に窪ませて形成し、当該窪んだ部分に前記爪取付部21を設けることにより、正規の位置よりも後退した位置に存在する爪取付部21を形成することができる。そして各爪取付部21に対して、相互に同じように形成された掘削爪10を取り付ける事により、一部の掘削爪10は後退した位置に存在し、その結果、他の掘削爪10は、当該後退した位置に存在する掘削爪10との対比において、突出した状態で存在することができる。本実施の形態では、バケット50の横幅における中央寄りに存在する２つの掘削爪10（爪取付部21）を後退させて存在させ、当該バケット50の横幅における両端部側に存在する夫々２つの掘削爪10（爪取付部21）を正規の位置（バケット50の先端側）に存在させながらも、前記後退させた掘削爪10よりも突出状に設けることができる。そしてこの実施の形態におけるカッティングエッジ26も、バケットの収容部22の内側又は外側に向かうように傾斜させた状態で取り付けることができる。

これにより、この図１０に示すバケット50を使用して掘削作業を行った際には、最初にバケット50の幅方向両端側に存在する掘削爪10が、掘削対象物に当接する。その結果、建設機械の掘削力は、内向きに傾斜させたカッティングエッジ26によって高められ、その上で当該バケット50の幅方向両端側の掘削爪10に集中して作用することから、当該バケット50の掘削力が大幅に向上することになる。

なお、後退させる掘削爪10（爪取付部21）は、必ずしもバケット50の中央寄りの掘削爪10（爪取付部21）に限られるものではなく、何れか又は双方の端部側の掘削爪10（爪取付部21）を後退させたり、あるいは交互の掘削爪10（爪取付部21）を後退させることもできる。また後退させる掘削爪10（爪取付部21）の数も１本、２本以上など任意であり、所望の掘削力との関係において、任意に調整することができる。

図１１は更に他の実施の形態にかかるバケット50を示す（Ａ）要部拡大分解正面図、（Ｂ）要部拡大図である。特にこの実施の形態にかかるバケット50は、掘削爪10の長さを異ならせ、何れか１又は２以上の掘削爪10の長さを、他の掘削爪10よりも長く形成した実施の形態を示している。即ちこの実施の形態にかかるバケット50は、掘削爪10の長さを異ならせることにより、複数の掘削爪10のうち、何れか１又は２以上の掘削爪10を、他の掘削爪10よりも前方に突出させたバケット50としたものである。即ちこの実施の形態では、異なる形状又は大きさの掘削爪を設けたバケットとなっている。

この実施の形態にかかるバケット50において、カッティングエッジ26の先端形状は直線状であって、これに爪取付部21を設けることにより、複数の爪取付部21の先端側は、その長さが揃っている。即ち、当該バケット本体20は、カッティングエッジ26の先端形状を含めて広く普及しているものを使用することができ、よって既存のバケット50に用いているバケット本体20を使用して、本実施の形態にかかるバケット50を構成することができる。そして当該カッティングエッジ26は、バケットの収容部22の内側又は外側に向かうように傾斜させた状態で取り付けることができる。

本実施の形態においてバケット本体20に取り付ける掘削爪10は、少なくとも何れか１又は２以上を長く形成したものを使用することができる。図５に示す実施の形態では、掘削方向に長く形成した掘削爪10を中央寄りの２本として設置している。ただし、この長く形成した掘削爪10と、それ以外の掘削爪10とは、爪取付部21との連結構造は同じに形成することができる。例えば、当該バケット本体20に設置される全ての掘削爪10において、爪取付部21が挿入される形状を共通にすることができる。これにより、前記長い掘削爪10を、掘削対象物や作業状況に応じて任意の位置に設置することができ、使用状況に応じて最適な掘削力や掘削方法を実現することのできるバケット50を提供するとの課題を解決することができる。本実施の形態により、掘削用又は建設機械用のバケットに使用される複数の掘削爪からなる掘削爪ユニットであって、少なくとも何れかの掘削爪が、他の掘削爪とは材質、形状、大きさ及び幅の少なくとも何れかが異なるものとして形成されている掘削爪ユニットを提供することができる。

図１２は更に他の実施の形態にかかるバケット50を示す（Ａ）要部拡大分解正面図、（Ｂ）要部拡大図である。特にこの実施の形態にかかるバケット50は、前記図１及び２に示した第１の実施の形態にかかるバケット50のバケット本体20に、前記図５に示した第４の実施の形態にかかるバケット50の掘削爪10を設置した実施の形態である。図６では、突出して存在する爪取付部21に対しては短い掘削爪10を設け、他の爪取付部21には長い掘削爪10を設けた実施の形態を示している。これにより、前記図１及び２にかかる第１の実施の形態におけるバケット50のバケット本体20であっても、掘削爪10の先端側を揃えることができ、従前におけるバケット50と同様に使用することができる。当然に、本実施の形態においても、バケット本体20において突出して存在する爪取付部21に、掘削方向に長い掘削爪10を設け、他の爪取付部21には短い掘削爪10を設置することもできる。このように構成した場合には、掘削爪10の突出量の違いを大きくすることができ、従って、より深くまで掘削爪10を差し込む必要がある場合において有用なものとなる。この実施の形態におけるカッティングエッジ26も、バケットの収容部22の内側又は外側に向かうように傾斜させた状態で取り付けることができる。

図１３は更に他の実施の形態にかかるバケット50を示す（Ａ）要部拡大分解正面図、（Ｂ）要部拡大図である。特にこの実施の形態にかかるバケット50は、バケット本体20における爪取付部21に対して、異なる形状の掘削爪10を設置して構成したものである。特に本実施の形態では、バケット50の幅方向における中央寄りに、先端を尖らせた掘削爪10を配置しており、バケット50の幅方向の両端部側には、２つの爪取付部21に対して１つの掘削爪10を取り付けている。そして中央寄りに設置した先端が尖った掘削爪10は、幅方向の両側に設けた掘削爪10よりも掘削方向に長く形成されており、これが先端側に突出するように形成さえている。このように形成したバケット50では、中央寄りの尖った掘削爪10により硬い掘削対象物などを破砕することができ、破砕後において両端側の幅広い掘削爪10により、掘削対象物を掬い取ることができる。また、本実施の形態に示すように、２つの爪取付部21に取り付けられる１つの掘削爪10とした場合には、１つの爪取付部21に取り付けられる掘削爪10よりも幅広の掘削爪10とすることができることから、全ての掘削爪10として当該幅広の掘削爪10を取り付けることにより、均し作業を円滑に行うことができる。

本実施の形態では、２つの形状の掘削爪10を設置しているが、３つ以上等の複数の形状の掘削爪10を設置することもでき、また形状は同じであるが大きさが異なる相似形の複数の掘削爪10を設置することもできる。即ち、本実施の形態においても、掘削用又は建設機械用のバケットに使用される複数の掘削爪からなる掘削爪ユニットであって、少なくとも何れかの掘削爪が、他の掘削爪とは材質、形状、大きさ及び幅の少なくとも何れかが異なるものとして形成されている掘削爪ユニットを提供することができる。そしてこの実施の形態におけるカッティングエッジ26も、バケットの収容部22の内側又は外側に向かうように傾斜させた状態で取り付けることができる。

上記した幾つかの実施の形態において、前方に突出させる掘削爪10の突出幅は、他の掘削爪10よりも突出していればよく、１ｃｍ以上突出していることが望ましい。特に当該掘削爪は、望ましくは３ｃｍ以上且つ１０ｃｍ以下の長さで突出していることが望ましい。当該前方に突出する掘削爪10の突出量は、掘削対象物や作業状況に応じて適宜選択することができるが、少なくとも建設機械の掘削力が何れか１又は２以上の掘削爪10に集中する長さであることが望ましい。

また、上記した幾つかの実施の形態では、土砂や礫材などを掘削したり、水などの作業対象物を掬い取ったりする為のバケット50を例に説明してきたが、当該バケット50は掘削等の作業以外でも使用することができる。即ち、当該バケット50は様々な用途において使用することができ、この場合には、前記掘削爪10は、バケット爪として理解することができる。

上記実施の形態に示したバケット50は、図１４に示すように建設機械60に取り付けて使用することができる。即ち、図１４は上記の実施の形態にかかるバケット50を装着した建設機械60を示す側面図であり、特にパワーショベルに装着した例を示している。この図に示すように、本実施の形態にかかるバケット50を装着した建設機械60では、アームの先端に取り付けられるバケット50は、何れか１又は２以上の掘削爪10が他の掘削爪10よりも長く形成されていることから、コンクリートや土等の掘削対象物を掘削する場合には、建設機械の掘削力は突出した掘削爪10に集中的に作用し、円滑に掘削作業を行うことができる。特に、前記図５に示した第４の実施の形態にかかるバケット50や、図６に示した実施の形態にかかるバケット50に示したように、異なる長さの掘削爪10を使用する場合には、当該掘削爪10を入れ替えることにより、何れか１又は２以上の掘削爪10を突出させたり、あるいは全ての掘削爪10の先端を揃えたりすることができる。

そして図１５は更に他の実施の形態にかかるバケット50を示す斜視図であり、本実施の形態にかかるバケット50は、特にホイールローダなどの建設機械に設置するのに適したバケット50として形成している。この実施の形態にかかるバケット50においても、バケット本体20におけるカッティングエッジ26は、収容部の内側又は外側に向けて傾斜させることができ、本実施の形態では、内側に傾斜させてカッティングエッジを設けている。そしてこのカッティングエッジの先端側には、複数の掘削爪10を設けており、これにより、掘削爪もバケットの内側方向に上向きに傾斜するように取り付けられている。この実施の形態にかかる掘削爪においても、各掘削爪10の突出長さを異ならせることもできる。

このように形成したバケット50を、ホイールローダなどの建設機械に設置した場合には、雪や土砂などの対象物を掬い取る際に、当該突出している掘削爪10が円滑に対象物に差し込まれることから、特に破砕などの作業を伴う場合には、作業効率を大幅に向上させることができる。

本発明のバケットはパワーショベルやホイールローダなどの建設機械に設置して、建設作業や土木作業において利用することができる。

10 掘削爪
20 バケット本体
21 爪取付部
22 収容部
23 底板
24 側板
24 各側板
24 側板
25 サイドエッジ
26 カッティングエッジ
27 ブラケット
28 嵌合突部
50 バケット
60 建設機械

Claims (5)

1. パワーショベルやホイールローダなどの建設機械に設置して使用されるバケットであって、
   当該バケットは、作業対象物を収容可能な収容部を備えると共に、当該収容部の底板の先端には、前方に突出する複数の掘削爪が設けられており、
   当該複数の掘削爪のうち、何れか１又は２以上の掘削爪は、前記底板の展開方向の内側又は外側に向かって延伸していることを特徴とする、バケット。
   
2. 前記複数の掘削爪は、そのうちの何れか２以上の掘削爪が、前記底板の展開方向の内側又は外側に向かって延伸しており、
   当該底板の展開方向の内側又は外側に向かって延伸している掘削爪は、その内の少なくとも１以上の掘削爪と、他の掘削爪とで、各掘削爪の延伸方向と前記底板とで成す内角が異なっている、請求項１に記載のバケット。
   
3. 前記底板の先端はカッティングエッジとして形成されると共に、当該カッティングエッジには、前記掘削爪を取り付ける爪取付部が複数設けられており、
   当該カッティングエッジは、前記収容部の内側又は外側に向かって傾斜させて設けられている、請求項１に記載のバケット。
   
4. 前記複数の掘削爪のうち、何れか１又は２以上の掘削爪は、他の掘削爪よりも前方に突出している、請求項１〜３の何れか一項に記載の、バケット。
   
5. 土砂や礫材、あるいは水などの作業対象物を掬い取るか掘削する為のバケットを備えた建設機械であって、
   当該バケットとして、請求項１〜４の何れか一項に記載のバケットが使用されていることを特徴とする建設機械。