JP2021075904A - バケット装置及びそれを備える作業機械 - Google Patents

Abstract

【課題】歯部に詰まった土砂等を簡便に除去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とを有する。第１歯部４０は、回動軸方向において交互に配置された第１長歯４１及び第１短歯４２と、回動軸４５ａを中心として２枚の第１長歯４１の間を揺動可能に第１短歯４２に取り付けられる第１揺動プレート４５と、一端が第１揺動プレート４５に取り付けられ、他端に第１フック４７ａが取り付けられた第１連結具４７とを有する。第２歯部５０は、回動軸方向において交互に配置された第２長歯５１及び第２短歯５２と、第２長歯５１に取り付けられ、第１フック４７ａを着脱可能な第１固定具５９とを有する。【選択図】図４

Description

本発明は、バケット装置及びそれを備える作業機械に関する。

特許文献１には、作業機械のアームの先端に取り付けられる第１バケットと、第１バケットに固定される櫛歯状の第１歯部と、第１バケットに対して揺動可能に取り付けられる第２バケットと、第２バケットに固定された櫛歯状の第２歯部とを備えるバケット装置が開示されている。

第１歯部は交互に配置された長歯と短歯を含み、第２歯部は交互に配置された長歯と短歯を含む。第１歯部の長歯は第２歯部の短歯と対向し、第２歯部の長歯は第１歯部の短歯と対向する。

特開２０１６−１２５２１２号公報

特許文献１に記載のバケット装置では、第１歯部の短歯と第２歯部の長歯とによって押し固められた土砂や破砕対象物（以下、「土砂等」と総称する。）が第１歯部の２つの長歯の隙間に詰まりやすく、同様に、第２歯部の短歯と第１歯部の長歯とによって押し固められた土砂等が第２歯部の２つの長歯の隙間に詰まりやすい。

本発明は、上述の状況に鑑みてなされたものであり、歯部に詰まった土砂等を簡便に除去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。

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る第２歯部とを備える。前記第１歯部は、前記回動軸方向において交互に配置された第１長歯及び第１短歯と、前記回動軸に平行な回動軸を中心として２枚の前記第１長歯の間を揺動可能に前記第１短歯に取り付けられる第１揺動プレートと、一端が前記第１揺動プレートに取り付けられ、他端に第１フックが取り付けられた第１連結具とを有する。前記第２歯部は、前記回動軸方向において交互に配置された第２長歯及び第２短歯と、前記第２長歯に取り付けられ、前記第１フックを着脱可能な第１固定具とを有する。

本発明によれば、歯部に詰まった土砂等を簡便に除去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 開状態のバケット装置の斜視図 閉状態のバケット装置の斜視図 第１歯部の分解斜視図 第２歯部の分解斜視図

（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。作業機械１は、「作業機械」の一例であり、具体的に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６０，６０に連結される。

（バケット装置１３の構成）
図２は、開状態のバケット装置１３を下方から見た斜視図である。図３は、閉状態のバケット装置１３を下方から見た斜視図である。

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、及び第２歯部５０を備える。

第１バケット２０は、下側及び第２バケット３０側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、下側及び第１バケット２０側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、車幅方向と平行な軸心ＡＸを有する。回動軸３２は、第１バケット２０と第２バケット３０との連結部分に挿通される。

第１バケット２０の後面に固定された左右一対の第１連結具２３と第１バケット２０の上面に固定された左右一対の第２連結具３５とには、左右一対の油圧シリンダ６０，６０が連結される。左右一対の油圧シリンダ６０，６０が伸縮すると、第２バケット３０の上面に固定されたマウント３３に連結されるリンク２２を介して第２バケット３０が揺動する。これにより、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は、第１バケット２０のうち第２バケット３０側の開口に沿って配置される。第２歯部５０は、第２バケット３０のうち第１バケット２０側の開口に沿って配置される。

（第１歯部４０の構成）
図４は、第１歯部４０の分解斜視図である。

第１歯部４０は、４枚の第１長歯４１、４枚の第１短歯４２、６本の第１スペーサ４３、３本の第１シャフト４４を有する。ただし、第１長歯４１及び第１短歯４２それぞれの枚数は特に制限されない。また、第１スペーサ４３及び第１シャフト４４それぞれの本数は特に制限されない。

第１長歯４１及び第１短歯４２は、回動軸３２の軸心に平行な方向（以下、「回動軸方向」という。）において交互に配置される。

第１長歯４１は、後述する第２歯部５０の第２長歯５１（図５参照）とともに、破砕対象物の破砕、雑草や廃棄物などの把持に用いられる。第１長歯４１は、板状に形成される。第１長歯４１は、回動軸方向に直交する方向（以下、「直交方向」という。）に延びる刃形に形成される。

第１長歯４１の基端部は、３つの開口４１ａに挿通される３本の第１シャフト４４によって固定される。第１長歯４１の先端部は、第１バケット２０の下方開口から突出する。

第１長歯４１は、後述する第２歯部５０の第２短歯５２（図５参照）と対向する対向面４１Ｓと、第２短歯５２の反対側に設けられる背面４１Ｔとを有する。

第１短歯４２は、２枚の第１長歯４１の間に配置される。第１短歯４２は、直交方向に延びる半刃形に形成される。直交方向において、第１短歯４２の長さは、第１長歯４１の長さよりも短い。そのため、２枚の第１長歯４１の間には、隙間が形成される。

第１短歯４２の基端部は、３つの開口４２ａに挿通される３本の第１シャフト４４によって固定される。第１短歯４２は、第２歯部５０の第２長歯５１と対向する対向面４２Ｓと、第２長歯５１の反対側に設けられる背面４２Ｔとを有する。

第１スペーサ４３は、第２歯部５０に対して第１歯部４０を位置決めするための筒状部材である。第１シャフト４４は、第１長歯４１、第１短歯４２及び第１スペーサ４３に挿通される。第１シャフト４４の両端部は、第１バケット２０の左右一対の内側面に着脱可能に取付けられる。

第１歯部４０は、第１揺動プレート４５、第１係止具４６、第１連結具４７、第１留め具４８、及び第２固定具４９を有する。

第１揺動プレート４５は、第１短歯４２に取り付けられる。第１揺動プレート４５の基端部は、第１短歯４２に固定された回動軸４５ａに連結される。回動軸４５ａは、第１短歯４２の対向面４２Ｓの基端部側に配置される。第１揺動プレート４５の先端部は、自由端である。第１揺動プレート４５は、回動軸４５ａを中心として、２枚の第１長歯４１の間を揺動可能である。

第１揺動プレート４５は、板状に形成される。回動軸方向において、第１揺動プレート４５の幅は、第１短歯４２の対向面４２Ｓの幅と同程度にすることができる。

第１係止具４６は、作業中に第１揺動プレート４５が不必要に揺動しないよう、第１揺動プレート４５を第１短歯４２に係止するための部材である。第１係止具４６は、第１揺動プレート４５のうち自由端である先端部を第１短歯４２に着脱可能に係止する。第１係止具４６は、第１揺動プレート４５を第１短歯４２に係止する構成を有していればよい。例えば、第１揺動プレート４５が磁性材料によって構成される場合、第１係止具４６としては磁石が好適である。本実施形態において、第１係止具４６は、第１短歯４２の先端面に取り付けられているが、第１係止具４６の配置位置は特に限られない。例えば、第１係止具４６は、第１揺動プレート４５と第１短歯４２の対向面４２Ｓとの間に配置されていてもよい。

第１連結具４７は、第１揺動プレート４５と後述する第２歯部５０の第１固定具５９（図５参照）とを連結するための部材である。第１連結具４７の一端は、第１揺動プレート４５に取り付けられる。第１連結具４７の他端には、第１フック４７ａが取り付けられる。第１フック４７ａは、第２歯部５０の第１固定具５９に対して着脱可能である。第２バケット３０を閉状態にして第１フック４７ａを第２歯部５０の第１固定具５９に装着した後、第２バケット３０を開状態にすると、第１揺動プレート４５は第１連結具４７に引っ張られて揺動する。その結果、２枚の第１長歯４１の間に詰まった土砂等が、２枚の第１長歯４１の隙間から外部に除去される。

第１留め具４８は、第１連結具４７を第２歯部５０の第１固定具５９に装着しない場合（すなわち、作業中）に、第１連結具４７の第１フック４７ａを留めておくための部材である。第１留め具４８としては、例えば、環状部材を用いることができる。

第２固定具４９は、第１長歯４１に取り付けられる。第１長歯４１には、後述する第２歯部５０の第２連結具５７の第２フック５７ａ（図５参照）を着脱可能である。第２固定具４９は、第１長歯４１のうち背面４１Ｔに取り付けられていることが好ましい。これによって、第２固定具４９が作業中に損傷することを抑制できる。第２固定具４９としては、例えば、環状部材を用いることができる。

（第２歯部５０の構成）
図５は、第２歯部５０の分解斜視図である。

第２歯部５０は、４枚の第２長歯５１、４枚の第２短歯５２、６本の第２スペーサ５３、３本の第２シャフト５４を有する。ただし、第２長歯５１及び第２短歯５２それぞれの枚数は特に制限されない。また、第２スペーサ５３及び第２シャフト５４それぞれの本数は特に制限されない。

第２長歯５１及び第２短歯５２は、回動軸方向において交互に配置される。

第２長歯５１は、第１歯部４０の第１長歯４１（図４参照）とともに、破砕対象物の破砕、雑草や廃棄物などの把持に用いられる。第２長歯５１は、板状に形成される。第２長歯５１は、直交方向に延びる刃形に形成される。

第２長歯５１の基端部は、３つの開口５１ａに挿通される３本の第２シャフト５４によって固定される。第２長歯５１の先端部は、第２バケット３０の下方開口から突出する。

第２長歯５１は、第１歯部４０の第１短歯４２（図４参照）と対向する対向面５１Ｓと、第１短歯４２の反対側に設けられる背面５１Ｔとを有する。

第２短歯５２は、２枚の第２長歯５１の間に配置される。第２短歯５２は、直交方向に延びる半刃形に形成される。直交方向において、第２短歯５２の長さは、第２長歯５１の長さよりも短い。そのため、２枚の第２長歯５１の間には、隙間が形成される。

第２短歯５２の基端部は、３つの開口５２ａに挿通される３本の第２シャフト５４によって固定される。第２短歯５２は、第１歯部４０の第１長歯４１と対向する対向面５２Ｓと、第１長歯４１の反対側に設けられる背面５２Ｔとを有する。

第２スペーサ５３は、第１歯部４０に対して第２歯部５０を位置決めするための筒状部材である。第２シャフト５４は、第２長歯５１、第２短歯５２及び第２スペーサ５３に挿通される。第２シャフト５４の両端部は、第２バケット３０の左右一対の内側面に着脱可能に取付けられる。

第２歯部５０は、第２揺動プレート５５、第２係止具５６、第２連結具５７、第２留め具５８、及び第１固定具５９を有する。

第２揺動プレート５５は、第２短歯５２に取り付けられる。第２揺動プレート５５の基端部は、第２短歯５２に固定された回動軸５５ａに連結される。回動軸５５ａは、第２短歯５２の対向面５２Ｓの基端部側に配置される。第２揺動プレート５５の先端部は、自由端である。第２揺動プレート５５は、回動軸５５ａを中心として、２枚の第２長歯５１の間を揺動可能である。

第２揺動プレート５５は、板状に形成される。回動軸方向において、第２揺動プレート５５の幅は、第２短歯５２の対向面５２Ｓの幅と同程度にすることができる。

第２係止具５６は、作業中に第２揺動プレート５５が不必要に揺動しないよう、第２揺動プレート５５を第２短歯５２に係止するための部材である。第２係止具５６は、第２揺動プレート５５のうち自由端である先端部を第２短歯５２に着脱可能に係止する。第２係止具５６は、第２揺動プレート５５を第２短歯５２に係止する構成を有していればよい。例えば、第２揺動プレート５５が磁性材料によって構成される場合、第２係止具５６としては磁石が好適である。本実施形態において、第２係止具５６は、第２短歯５２の先端面に取り付けられているが、第２係止具５６の配置位置は特に限られない。例えば、第２係止具５６は、第２揺動プレート５５と第２短歯５２の対向面５２Ｓとの間に配置されていてもよい。

第２連結具５７は、第２揺動プレート５５と上述した第１歯部４０の第２固定具４９（図４参照）とを連結するための部材である。第２連結具５７の一端は、第２揺動プレート５５に取り付けられる。第２連結具５７の他端には、第２フック５７ａが取り付けられる。第２フック５７ａは、第１歯部４０の第２固定具４９に対して着脱可能である。第２バケット３０を閉状態にして第２フック５７ａを第１歯部４０の第２固定具４９に装着した後、第２バケット３０を開状態にすると、第２揺動プレート５５は第２連結具５７に引っ張られて揺動する。その結果、２枚の第２長歯５１の間に詰まった土砂等が、２枚の第２長歯５１の隙間から外部に除去される。

第２留め具５８は、第２連結具５７を第１歯部４０の第２固定具４９に装着しない場合（すなわち、作業中）に、第２連結具５７の第２フック５７ａを留めておくための部材である。第２留め具５８としては、例えば、環状部材を用いることができる。

第１固定具５９は、第２長歯５１に取り付けられる。第２長歯５１には、上述した第１歯部４０の第１連結具４７の第１フック４７ａ（図４参照）を着脱可能である。第１固定具５９は、第２長歯５１のうち背面５１Ｔに取り付けられていることが好ましい。これによって、第１固定具５９が作業中に損傷することを抑制できる。第１固定具５９としては、例えば、環状部材を用いることができる。

（作用及び効果）
（１）本実施形態に係るバケット装置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とを有する。第１歯部４０は、回動軸方向において交互に配置された第１長歯４１及び第１短歯４２と、回動軸４５ａを中心として２枚の第１長歯４１の間を揺動可能に第１短歯４２に取り付けられる第１揺動プレート４５と、一端が第１揺動プレート４５に取り付けられ、他端に第１フック４７ａが取り付けられた第１連結具４７とを有する。第２歯部５０は、回動軸方向において交互に配置された第２長歯５１及び第２短歯５２と、第２長歯５１に取り付けられ、第１フック４７ａを着脱可能な第１固定具５９とを有する。

従って、第２バケット３０を閉状態にして第１フック４７ａを第２歯部５０の第１固定具５９に装着した後、第２バケット３０を開状態にすると、第１揺動プレート４５は第１連結具４７に引っ張られて揺動する。これによって、２枚の第１長歯４１の間に詰まった土砂等を簡便に除去することができる。

（２）第１歯部４０は、第１揺動プレート４５を第１短歯４２に係止するための第１係止具４６を有する。従って、作業中に第１揺動プレート４５が不必要に揺動することを抑制することができる。

（３）第１係止具４６は、磁石であることが好ましい。これによって、簡素な構成によって第１揺動プレート４５を係止することができる。

（４）第１固定具５９は、第２長歯５１のうち背面５１Ｔに取り付けられる。これによって、第１固定具５９が作業中に損傷することを抑制できる。

（５）第１バケット２０は、第１連結具４７の第１フック４７ａを着脱可能な第１留め具４８を有する。これによって、第１連結具４７を第２歯部５０の第１固定具５９に装着しない場合（すなわち、作業中）に、第１連結具４７が土砂等に擦れて損傷することを抑制できる。

なお、以上の作用及び効果は、第１歯部４０と同様の構成を有する第２歯部５０においても得られるものである。

（実施形態の変形例）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

［変形例１］
上記実施形態では、作業機械の一例である油圧ショベルに対して本発明に係るバケット装置を適用した場合について説明したが、本発明に係るバケット装置は、作業機を取付け可能な種々の作業機械に適用可能である。

［変形例２］
上記実施形態では、第１歯部４０及び第２歯部５０のそれぞれが土砂等を除去するための構成を有することとしたが、第１歯部４０及び第２歯部５０の一方のみが当該構成を有していてもよい。すなわち、第１歯部４０は第１揺動プレート４５及び第１連結具４７を有し、かつ、第２歯部５０は第１固定具５９を有していればよい。或いは、第１歯部４０は第２固定具４９を有し、かつ、第２歯部５０は、第２揺動プレート５５及び第２連結具５７を有していればよい。

［変形例３］
上記実施形態では、第１歯部４０は、第１係止具４６及び第１留め具４８を有することとしたが、これらは任意付加的な部材である。また、第１歯部４０は、第２固定具４９を有することとしたが、第２歯部５０が第２揺動プレート５５及び第２連結具５７を有していない場合、第２固定具４９は不要である。

同様に、第２歯部５０は、第２係止具５６及び第２留め具５８を有することとしたが、これらは任意付加的な部材である。また、第２歯部５０は、第１固定具５９を有することとしたが、第１歯部４０が第１揺動プレート４５及び第１連結具４７を有していない場合、第１固定具５９は不要である。

１ 作業機械
１０ 作業機
１３ バケット装置
２０ 第１バケット
３０ 第２バケット
３２ 回動軸
４０ 第１歯部
４１ 第１長歯
４１Ｓ 対向面
４１Ｔ 背面
４２ 第１短歯
４２Ｓ 対向面
４２Ｔ 背面
４５ 第１揺動プレート
４６ 第１係止具
４７ 第１連結具
４７ａ 第１フック
４８ 第１留め具
４９ 第２固定具
５０ 第２歯部
５１ 第２長歯
５１Ｓ 対向面
５１Ｔ 背面
５２ 第２短歯
５２Ｓ 対向面
５２Ｔ 背面
５５ 第２揺動プレート
５６ 第２係止具
５７ 第２連結具
５７ａ 第２フック
５８ 第２留め具
５９ 第１固定具

Claims (11)

1. 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る第２歯部と、
   を備え、
   前記第１歯部は、
   前記回動軸方向において交互に配置された第１長歯及び第１短歯と、
   前記回動軸に平行な回動軸を中心として２枚の前記第１長歯の間を揺動可能に前記第１短歯に取り付けられる第１揺動プレートと、
   一端が前記第１揺動プレートに取り付けられ、他端に第１フックが取り付けられた第１連結具と、
   を有し、
   前記第２歯部は、
   前記回動軸方向において交互に配置された第２長歯及び第２短歯と、
   前記第２長歯に取り付けられ、前記第１フックを着脱可能な第１固定具と、
   を有する、
   バケット装置。
2. 前記第１歯部は、前記第１揺動プレートを第１短歯に係止するための第１係止具を有する、
   請求項１に記載のバケット装置。
3. 前記第１係止具は、磁石である、
   請求項２に記載のバケット装置。
4. 前記第２長歯は、前記第１短歯に対向する対向面と、前記第１短歯の反対側に設けられる背面とを有し、
   前記第１固定具は、前記第２長歯の前記背面に取り付けられる、
   請求項１乃至３のいずれかに記載のバケット装置。
5. 前記第１バケットは、前記第１フックを着脱可能な第１留め具を有する、
   請求項１乃至４のいずれかに記載のバケット装置。
6. 前記第２歯部は、
   前記回動軸に平行な回動軸を中心として２枚の前記第２長歯の間を揺動可能に前記第２短歯に取り付けられる第２揺動プレートと、
   一端が前記第２揺動プレートに取り付けられ、他端に第２フックが取り付けられた第２連結具と、
   を有し、
   前記第１歯部は、
   前記第１長歯に取り付けられ、前記第２フックを着脱可能な第２固定具と、
   を有する、
   請求項１乃至５のいずれかに記載のバケット装置。
7. 前記第２歯部は、前記第２揺動プレートを第２短歯に係止するための第２係止具を有する、
   請求項６に記載のバケット装置。
8. 前記第２係止具は、磁石である、
   請求項７に記載のバケット装置。
9. 前記第１長歯は、前記第２短歯に対向する対向面と、前記第２短歯の反対側に設けられる背面とを有し、
   前記第２固定具は、前記第１長歯の前記背面に取り付けられる、
   請求項６乃至８のいずれかに記載のバケット装置。
10. 前記第２バケットは、前記第２フックを着脱可能な第２留め具を有する、
    請求項６乃至９のいずれかに記載のバケット装置。
11. 車体フレームと、
    前記車体フレームに揺動可能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１０のいずれかに記載のバケット装置を含む、
    作業機械。

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