JP2021046751A

JP2021046751A - バケット装置及びそれを備える作業機械

Info

Publication number: JP2021046751A
Application number: JP2019171252A
Authority: JP
Inventors: 貴明中川; Takaaki Nakagawa; 勝彦玉石; Katsuhiko Tamaishi
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2019-09-20
Filing date: 2019-09-20
Publication date: 2021-03-25
Anticipated expiration: 2039-09-20
Also published as: JP7316889B2

Abstract

【課題】メンテナンス性を向上可能なバケット装置及びそれを備える作業機械を提供する。【解決手段】バケット装置１３は、第１バケット２０と、回動軸３２を中心として開閉可能に第１バケット２０に取り付けられる第２バケット３０と、第１バケット２０内に配置される第１歯部４０と、第２バケット３０内に配置され、第１歯部４０と対向する第２歯部５０とを備える。第１歯部４０は、回動軸３２の軸方向に並べられ、互いに密着する複数の第１歯４１によって構成される。第２歯部５０は、軸方向に並べられ、互いに密着する複数の第２歯５１によって構成される。【選択図】図３

Description

本開示は、バケット装置及びそれを備える作業機械に関する。

従来、第１バケットと、回動軸を中心として開閉可能に第１バケットに取り付けられる第２バケットと、第１バケット内に配置される第１歯部と、第２バケット内に配置される第２歯部とを備えるバケット装置が知られている（特許文献１参照）。

特許文献１に記載の第１歯部及び第２歯部のそれぞれは、回動軸の軸方向において複数の長歯と複数の短歯とを交互に積層するとともに、各長歯と各短歯との間にスペーサを介挿することによって構成されている。

特開２０１６−１２５２１２号公報

しかしながら、特許文献１に記載のバケット装置では、各長歯の間に隙間が形成されており、破砕された危険物の破片や土砂などが隙間に詰まりやすいため、メンテナンス性に改善の余地がある。

本開示は、メンテナンス性を向上可能なバケット装置及びそれを備える作業機械を提供することを目的とする。

本開示の一態様に係るバケット装置は、第１バケットと、回動軸を中心として開閉可能に第１バケットに取り付けられる第２バケットと、第１バケット内に配置される第１歯部と、第２バケット内に配置され、第１歯部と対向する第２歯部とを備える。第１歯部は、回動軸の軸方向に並べられ、互いに密着する複数の第１歯によって構成される。第２歯部は、軸方向に並べられ、互いに密着する複数の第２歯によって構成される。

本開示によれば、メンテナンス性、操作性を向上可能であり、メンテナンスコストを低減可能なバケット装置及びそれを備える作業機械を提供することができる。

作業機械の斜視図閉状態のバケット装置を左側から見た側面図バケット装置を下側から見た斜視断面図第１バケットの第１開口の平面図第２バケットの第２開口の平面図

（作業機械１の構成）
実施形態に係る作業機械１の構成について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る作業機械１は、油圧ショベルである。以下の説明において、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」は、運転席から前方を見た状態を基準とする方向である。「前後方向」は、作業機械１の前後方向を意味する。「車幅方向」は、作業機械１の左右方向を意味する。「上下方向」は、前後方向及び車幅方向に対して垂直な方向である。「上下方向」は、鉛直方向と一致しなくてもよい。

図１は、作業機械１の斜視図である。作業機械１は、走行体２、ブレード３と、旋回台４、カウンタウェイト５、エンジン室６、キャブ７、シールド８、機器室９及び作業機１０を備える。

走行体２は、互いに独立して回転可能な一対の履帯２ａ，２ｂを有する。作業機械１は、一対の履帯２ａ，２ｂそれぞれを正転又は逆転させることによって前後進又は左右回転することができる。ブレード３は、走行体２に上下揺動可能に取り付けられる。ブレード３は、地面の整地作業に利用することができる。旋回台４は、走行体２上に旋回可能に支持される。旋回台４は、作業機械１の車体フレームを構成する。旋回台４上には、カウンタウェイト５、エンジン室６、キャブ７及び作業機１０が配置される。

カウンタウェイト５は、旋回台４の後端部上に配置される。エンジン室６は、カウンタウェイト５の前方に配置される。エンジン室６には、エンジンや排ガス処理装置などが収容される。キャブ７は、エンジン室６の前方に配置される。キャブ７には、運転席や操作具などが収容される。シールド８は、キャブ７の前窓に取り付けられる。機器室９は、エンジン室６の前方に配置される。機器室９には、作動油を供給するための油圧ポンプなどが収容される。

作業機１０は、エンジン室６の前方かつキャブ７の側方に配置される。作業機１０は、ブーム１１、アーム１２、バケット装置１３、及びアタッチメント用油圧配管１４を有する。

ブーム１１は、旋回台４に揺動可能に支持される。ブーム１１は、ブームシリンダ１１ａによって駆動される。アーム１２は、ブーム１１に揺動可能に支持される。アーム１２は、アームシリンダ１２ａによって駆動される。

バケット装置１３は、危険物の破砕、地面の掘削、雑草の除去、及び瓦礫等の破砕に利用することができる。バケット装置１３は、アーム１２に着脱可能に取り付けられる。バケット装置１３は、アーム１２に揺動可能に支持される。バケット装置１３は、バケットシリンダ１３ａによって駆動される。アタッチメント用油圧配管１４は、後述する左右一対の油圧シリンダ７０，７０に連結される。

（バケット装置１３の構成）
バケット装置１３は、地表付近に散置された破砕対象物（例えば、地雷及びクラスター子爆弾の不発弾など）の破砕作業、土砂の掘削作業などに用いられる。

図２は、閉状態のバケット装置１３を左側から見た側面図である。図３は、バケット装置１３を左下から見た斜視図である。図３では、バケット装置１３の内部構造を示すために、バケット装置１３を車幅方向中央で切断した状態が図示されている。

バケット装置１３は、第１バケット２０、第２バケット３０、第１歯部４０、第２歯部５０、仕切り板６０、及び左右一対の油圧シリンダ７０，７０を備える。

第１バケット２０は、下側及び前側（すなわち、第２バケット３０側）のそれぞれに開口する箱型に形成される。第１バケット２０の後面には、左右一対のカプラ２１，２１が取り付けられる。第１バケット２０は、左右一対のカプラ２１，２１を介して作業機械１のアーム１２（図１参照）に取り付けられる。

第２バケット３０は、第１バケット２０の前方に配置される。第２バケット３０は、下側及び後側（すなわち、第１バケット２０側）のそれぞれに開口する箱型に形成される。第２バケット３０の前端部には、掘削ツース３１が取り付けられる。掘削ツース３１は、掘削時に切刃として機能する。

第２バケット３０は、回動軸３２を中心として開閉可能に第１バケット２０に取り付けられる。回動軸３２は、第２バケット３０の上面に取り付けられた左右一対のリンク３３，３３と、第１バケット２０の上端部とに挿通される。回動軸３２は、軸心ＡＸを有する。回動軸３２は、軸心ＡＸに沿って延びる。以下の説明では、軸心ＡＸに平行な方向を「軸方向」という。本実施形態において、軸方向は、車幅方向と平行である。

図３に示すように、第１歯部４０及び第２歯部５０の間に破砕対象物を挟んだ状態で第２バケット３０を閉じることによって、破砕対象物を破砕することができる。

第１歯部４０は、第１バケット２０内に配置される。第１歯部４０は、第２歯部５０とともに破砕対象物の破砕に用いられる。図３に示すように、第１歯部４０は、軸方向に沿って配置された３本のシャフト５４０ａによって固定されている。ただし、第１歯部４０の固定方法は特に限られない。図３に示すように、上下方向において、第１歯部４０の全長は、第２歯部５０の全長より長いが、第２歯部５０の全長と同等以下であってもよい。

第１歯部４０は、複数の第１歯４１によって構成される。各第１歯４１は、例えば、鉄を主成分とする合金によって構成することができる。各第１歯４１は、上下方向に延びる板状に形成される。第１歯４１の枚数は特に制限されず、２枚以上であればよい。そのため、第１歯部４０の幅を最適化でき、結果として軽量化を図れるため、バケット装置１３の操作性が向上する。また、第１歯４１の交換部品として１種類のみを持てばよいため、メンテナンスコストを低減させることもできる。

複数の第１歯４１は、回動軸３２の軸方向に並べられ、互いに密着する。具体的には、隣接する第１歯４１は、主面どうしが密着するように配置されている。そのため、各第１歯４１の間に隙間が形成されることを抑制できるため、破砕された危険物の破片や土砂などが第１歯部４０に詰まることを抑制できると共に、仮に破片や土砂が詰まったとしても容易に取り除くことができる。従って、第１歯部４０のメンテナンス性を向上させることができる。また、第１歯部４０の一部が損傷した場合には、損傷した第１歯４１のみを交換すればよいため、メンテナンスコストを低減させることもできる。

第１歯部４０は、第２歯部５０と対向する第１対向面４０Ｓを有しており、各第１歯４１の外表面は第１対向面４０Ｓにおいて面一である。そのため、第１対向面４０Ｓにおいて、各第１歯４１の間に段差が形成されることを抑制できるため、破片や土砂などが第１対向面４０Ｓに付着することを抑制できると共に、仮に破片や土砂が詰まったとしても容易に取り除くことができる。

第２歯部５０は、第２バケット３０内に配置される。第２歯部５０は、第１歯部４０とともに破砕対象物の破砕に用いられる。図３に示すように、第２歯部５０は、軸方向に沿って配置された３本のシャフト５０ａによって固定されている。ただし、第２歯部５０の固定方法は特に限られない。図３に示すように、上下方向において、第２歯部５０の全長は、第２歯部５０の全長より短いが、第１歯部４０の全長と同等以上であってもよい。

第２歯部５０は、複数の第２歯５１によって構成される。各第２歯５１は、例えば、鉄を主成分とする合金によって構成することができる。各第２歯５１は、上下方向に延びる板状に形成される。第２歯４２の枚数は特に制限されず、２枚以上であればよい。そのため、第２歯部５０の幅を最適化でき、結果として軽量化を図れるため、バケット装置１の操作性が向上する。また、第２歯５１の交換部品として１種類のみを持てばよいため、メンテナンスコストを低減させることもできる。

複数の第２歯５１は、回動軸３２の軸方向に並べられ、互いに密着する。具体的には、隣接する第２歯５１は、主面どうしが密着するように配置されている。そのため、各第２歯５１の間に隙間が形成されることを抑制できるため、破砕された危険物の破片や土砂などが第２歯部５０に詰まることを抑制できると共に、仮に破片や土砂が詰まったとしても容易に取り除くことができる。従って、第２歯部５０のメンテナンス性を向上させることができる。また、第２歯部５０の一部が損傷した場合には、損傷した第２歯５１のみを交換すればよいため、メンテナンスコストを低減させることもできる。

第２歯部５０は、第１歯部４０と対向する第２対向面５０Ｓを有しており、各第２歯５１の外表面は第２対向面５０Ｓにおいて面一である。そのため、第２対向面５０Ｓにおいて、各第２歯５１の間に段差が形成されることを抑制できるため、破片や土砂などが第２対向面５０Ｓに付着することを抑制できると共に、仮に破片や土砂が詰まったとしても容易に取り除くことができる。

仕切り板６０は、第２バケット３０内に配置される。図３に示すように、仕切り板６０は、第２歯部５０を挟んで第１バケット２０の反対側に配置される。仕切り板６０は、第２バケット３０の内部空間を、掘削した土砂を溜めるための空間と第２歯部５０が配置される空間とに仕切る。これにより、掘削した土砂が第１歯部４０及び第２歯部５０に付着することを抑制できる。また、破砕対象物が破裂した場合に、飛散破片が飛び散ることを抑制できる。

左右一対の油圧シリンダ７０，７０は、左右一対のカプラ２１，２１と左右一対のリンク３３，３３とに連結される。左右一対の油圧シリンダ７０，７０それぞれが伸縮することによって、第２バケット３０が回動軸３２を中心として揺動する。これによって、第２バケット３０は第１バケット２０に対して開閉する。

（第１歯部４０及び第２歯部５０の全幅と重量）
図４は、第１バケット２０のうち第２バケット３０側の第１開口２０Ｓを平面視した図である。

軸方向において、第１歯部４０の全幅４０Ｗは、第１バケット２０の第１開口２０Ｓの全幅２０Ｗより小さい。第１歯部４０の全幅４０Ｗは、第１開口２０Ｓの全幅２０Ｗの１０％以上７０％以下とすることができる。

第１歯部４０の全幅４０Ｗは、第１開口２０Ｓの全幅２０Ｗの３０％以下であることが好ましい。これによって、第１歯部４０を複数の第１歯４１によって構成しながら、第１歯部４０全体の重量を第１バケット２０の重量の１０％以下にすることができる。従って、バケット装置１３の総重量が軽量化されて、バケット装置１３を交換することなく土木作業を行うことができるため、バケット装置１３の利便性が格段に向上する。例えば、バケット装置１３の総重量が１０００ｋｇである場合、第１歯部４０と第２歯部５０とを合わせた重量は１００ｋｇ以下にすることができる。

第１歯部４０の全幅４０Ｗは、第１開口２０Ｓの全幅２０Ｗの１５％以上であることが好ましい。これによって、オペレータが破砕対象物を視認しにくい場合であっても、破砕対象物を第１歯部４０で容易に掬うことができる。

図５は、第２バケット３０のうち第１バケット２０側の第２開口３０Ｓを平面視した図である。

軸方向において、第２歯部５０の全幅５０Ｗは、第２バケット３０の第２開口３０Ｓの全幅３０Ｗより小さい。第２歯部５０の全幅５０Ｗは、第２開口３０Ｓの全幅３０Ｗの１０％以上７０％以下とすることができる。

第２歯部５０の全幅５０Ｗは、第２開口３０Ｓの全幅３０Ｗの３０％以下であることが好ましい。これによって、第２歯部５０を複数の第２歯５１によって構成しながら、第２歯部５０全体の重量を第２バケット３０の重量の１０％以下にすることができる。従って、バケット装置１３の総重量が軽量化されて、バケット装置１３を交換することなく土木作業を行うことができるため、バケット装置１３の利便性が格段に向上する。例えば、バケット装置１３の総重量が１０００ｋｇである場合、第１歯部４０と第２歯部５０とを合わせた重量は１００ｋｇ以下にすることができる。

第２歯部５０の全幅５０Ｗは、第２開口３０Ｓの全幅３０Ｗの１５％以上であることが好ましい。これによって、オペレータが破砕対象物を視認しにくい場合であっても、破砕対象物を第２歯部５０で容易に掬うことができる。

第２歯部５０の全幅５０Ｗは、第１歯部４０の全幅４０Ｗと同等であることが好ましいが、第１歯部４０の全幅４０Ｗと異なっていてもよい。

１作業機械
１３バケット装置
２０第１バケット
２０Ｓ第１開口
３０第２バケット
３０Ｓ第２開口
３２回動軸
４０第１歯部
４０Ｓ第１対向面
４１第１歯
５０第２歯部
５０Ｓ第２対向面
５１第２歯
６０仕切り板
７０油圧シリンダ

Claims

第１バケットと、
回動軸を中心として開閉可能に前記第１バケットに取り付けられる第２バケットと、
前記第１バケット内に配置される第１歯部と、
前記第２バケット内に配置され、前記第１歯部と対向する第２歯部と、
を備え、
前記第１歯部は、前記回動軸の軸方向に並べられ、互いに密着する複数の第１歯によって構成され、
前記第２歯部は、前記軸方向に並べられ、互いに密着する複数の第２歯によって構成される、
バケット装置。
前記第１歯部は、前記第２歯部と対向する第１対向面を有し、
前記複数の第１歯それぞれの外表面は、第１対向面において面一である、
請求項１に記載のバケット装置。
前記第２歯部は、前記第１歯部と対向する第２対向面を有し、
前記複数の第２歯それぞれの外表面は、第２対向面において面一である、
請求項１又は２に記載のバケット装置。
前記第１バケットは、前記第２バケット側に開口する第１開口を有し、
前記軸方向において、前記第１歯部の全幅は、前記第１開口の全幅の３０％以下である、
請求項１乃至３のいずれかに記載のバケット装置。
前記第１歯部の重量は、前記第１バケット重量の１０％以下である、
請求項４に記載のバケット装置。
前記第２バケットは、前記第１バケット側に開口する第２開口を有し、
前記軸方向において、前記第２歯部の全幅は、前記第２開口の全幅の３０％以下である、
請求項１乃至４のいずれかに
前記第２歯部の重量は、前記第２バケット重量の１０％以下である、
請求項６に記載のバケット装置。
車体フレームと、
前記車体フレームに取り付けられる作業機と、
を備え、
前記作業機は、請求項１乃至７のいずれかに記載のバケット装置を含む、
作業機械。