JP7057601B2 - バケット - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート、土砂、残土、ガレキ等を吊り上げて運搬するバケットに関する。

土木工事や建設工事においてコンクリートを打設する際、コンクリートポンプ車を利用する方法等の他に、バケット（コンクリートバケット）を利用する方法が知られている。この方法は、たとえばコンクリートミキサから供給されるコンクリートをバケットで受け、これをクレーンによって吊り上げ、コンクリートの打設場所まで運搬し、そこでバケット内のコンクリートを排出するという方法である。

一般に、この種のバケットは、下半分が円錐形をし、円錐形の下端にゲートと呼ばれる排出口が設けられた構造となっている（特許文献１）。そのため、バケットの内部はゲート側に向かって先細り形状となっており、ゲートを開けば、コンクリートはその重力による自然落下で外部に排出される。

特開２００６－１６９８２５号公報 特開２０１８－９５４５３号公報

しかしながら、上記従来のバケットは、ゲートが狭いために、コンクリートの排出性が良いとはいえず、そして、排出性の問題は、バケットを大容量化する場合は顕著となる。また、バケットを大容量化する場合、操作性及び安全性の観点から、上記特許文献２に記載のように、ゲートの開閉を自動化する必要性が生じ、構造が複雑になるという問題がある。

そこで、本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、簡単な構造で大容量化に対応することができるバケットを提供することを課題とする。

本発明に係るバケットは、
クレーン等の吊り手段によって吊り上げられ、吊り手段の移動によって収容物を運搬するバケットであって、
上部に開口部を有し、内部に収容物の収容空間を有するバケット本体と、
両端がバケット本体の両側部に回転可能に取り付けられる門型の吊りアームと、
吊りアームがバケット本体に対して起立した状態から所定角度後傾した状態を解除可能に固定するためのロック構造とを備える
バケットである。

ここで、本発明に係るバケットの一態様として、
ロック構造は、
吊りアームの左右の各フレームに対して出退する一対のロック部材と、
バケット本体に回転可能に取り付けられるレバーと、
一対のロック部材及びレバーと作動的に連結され、レバーを第１回転位置と第２回転位置とに切換操作することにより、一対のロック部材を同期して出退させるリンク機構とを備える
との構成を採用することができる。

また、本発明に係るバケットの他態様として、
バケット本体の底部の前側部分は、前側ほど底部の接地面から離間する曲面状に形成される
との構成を採用することができる。

また、本発明に係るバケットの別の態様として、
吊りアームがバケット本体に対して起立した状態を解除可能に固定するためのロック構造をさらに備える
との構成を採用することができる。

また、本発明に係るバケットのさらに別の態様として、
吊りアームの両端は、最大量の収容物を収容した状態のバケット本体の重心を中心とした所定半径の領域内で重心からずれた位置に取り付けられる
との構成を採用することができる。

以上の如く、本発明に係るバケットによれば、簡単な構造で大容量化に対応することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るバケットの側面図である。 図２は、同バケットの前面図である。 図３は、同バケットの後面図である。 図４は、吊りアームが後傾した状態の同バケットの側面図である。 図５は、同バケットの要部拡大斜視図であって、吊りアームが起立した状態を固定するためのロック構造の説明図である。 図６は、吊りアームの取付位置に関する説明図である。 図７は、同バケットの要部拡大後面図であって、吊りアームが後傾した状態を固定するためのロック構造の説明図である。 図８は、バケット内の収容物を排出する手順の説明図である。

以下、本発明に係るバケットの一実施形態であるバケットについて、図１ないし図８を参酌して説明する。

図１ないし図４に示す如く、本実施形態に係るバケット１は、主としてコンクリートを運搬するコンクリートバケットであり、上部に開口部２４を有し、内部に収容物の収容空間を有するバケット本体２と、両端がバケット本体２の両側部２２，２２に回転可能に取り付けられる吊りアーム３とを備える。

バケット本体２は、前部２０と、後部２１と、左右の側部２２，２２と、底部２３とで構成される。前部２０は、底部２３に向かうにつれて後部２１に近づくように傾斜する。後部２１及び側部２２，２２は、垂直ないし略垂直である。これにより、バケット本体２は、上部が開放されて開口部２４となる箱型であって、底部２３よりも開口部２４が（前側に）広い箱型である。なお、本明細書において、吊りアーム３の回転中心から前部２０に向かう方向を「前側」といい、吊りアーム３の回転中心から後部２１に向かう方向を「後側」という。

底部２３は、大半がバケット本体２が接地する接地面に沿う平坦面であるが、前側部分２３ａは、前側ほど底部２３の接地面から離間する曲面状（円弧面状）に形成される。

前部２０、後部２１及び左右の側部２２，２２は、それぞれ壁部（前壁部、後壁部、側壁部）を構成する。前壁部は、開口部２４に向かうにつれて前側に進出する傾斜壁であり、後壁部は、垂直ないし略垂直の縦壁であり、左右の側壁部も、垂直ないし略垂直の縦壁である。

前部２０、後部２１、左右の側部２２，２２及び底部２３は、鋼板を用いて構成される。後部２１及び左右の側部２２，２２は、それぞれ独立した鋼板であるが、前部２０及び底部２３は、一枚の鋼板の途中箇所を湾曲させて前側部分２３ａとした一体物である。それぞれの鋼板が適宜溶接等により接合されてバケット本体２が構成される。

バケット本体２は、適宜の補強材によって強度が補強されている。具体的には、開口部２４を補強するために、前部２０及び左右の側部２２，２２のそれぞれ開口部２４の開口縁に沿って長尺な補強材２５が取り付けられるとともに、バケット本体２の胴回りを補強するために、前部２０、後部２１及び左右の側部２２，２２のそれぞれに幅方向に沿って長尺な補強材２６が取り付けられる。本実施形態においては、補強材２５，２６は、アングル鋼（等辺山形鋼）が用いられ、アングル鋼の両端が鋼板に溶接等により接合される。

また、バケット本体２の前後方向中心（左右の側部２２，２２のそれぞれ幅方向中心）には、縦方向に沿って長尺な補強材２７が取り付けられる。本実施形態においては、補強材２７は、角鋼管（角パイプ）あるいは角鋼材が用いられ、左右の側部２２，２２の鋼板に溶接等により接合される。

吊りアーム３は、バケット本体２の左右の側部２２，２２に回転可能に取り付けられる左右の縦フレーム３０，３０と、左右の縦フレーム３０，３０の上端部を連結する横フレーム３１とで構成され、門型の形態である。

縦フレーム３０は、側部２２の高さ方向中間部に設けた軸部２８を中心として回転可能である。本実施形態においては、縦フレーム３０は、チャンネル鋼（溝形鋼）が用いられる。

横フレーム３１は、クレーン等の吊り手段が掛けられる部分である。より詳しくは、横フレーム３１の左右二箇所に吊り孔３３，３３が設けられ、この吊り孔３３，３３にシャックルが通され、シャックルを介してクレーンに玉掛けされたワイヤと横フレーム３１とが接続される。あるいは、ワイヤ先端のフックを吊り孔３３，３３に掛けるようにしてもよい。本実施形態においては、横フレーム３１は、角鋼材３１ａと、角鋼材３１ａの両面の各面に溶接等により接合されるアングル鋼３１ｂ，３１ｂとで構成され、両端が縦フレーム３０の上端部に溶接等により接合される。そして、角鋼材３１ａの左右二箇所のそれぞれに板状の補強材３２が溶接等により接合された上で、その中心部に吊り孔３３が形成される。

バケット１は、吊りアーム３が起立した状態を解除可能に固定するための第１のロック構造４と、吊りアーム３が所定角度（本実施形態においては、約１２０度）後傾した状態を解除可能に固定するための第２のロック構造５とを備える。

第１のロック構造４は、図５に示す如く、吊りアーム３が起立した状態から前傾することを規制する移動規制部（ストッパ）４０と、吊りアーム３が起立した状態から後傾することを規制する移動規制部（ストッパ）４１とで構成される。第１のロック構造４は、バケット本体２の左右の側部２２，２２のそれぞれに設けられ、吊りアーム３の左右の縦フレーム３０，３０のそれぞれに対して設けられる。

移動規制部４０は、吊りアーム３の縦フレーム３０のうち、前傾による回転方向に位置する面に当接することで、吊りアーム３が前傾することを規制する。本実施形態においては、移動規制部４０は、板状又はブロック状の鋼材が用いられ、左右の側部２２，２２の鋼板に溶接等により接合される。また、本実施形態においては、移動規制部４０は、吊りアーム３の回転中心（軸部２８）を対称に上下二箇所に設けられる。

移動規制部４１は、吊りアーム３の縦フレーム３０のうち、後傾による回転方向に位置する面に当接することで、吊りアーム３が後傾することを規制する。ただし、後述するように、吊りアーム３の後傾を許可できるようにもしないといけないので、移動規制部４１は、吊りアーム３の縦フレーム３０に対して出退可能となっている。具体的には、移動規制部４１は、バケット本体２の開口部２４に取り付けられたブラケット４２に回転自在に取り付けられ、外側に回転させると、吊りアーム３の縦フレーム３０のうち、後傾による回転方向に位置する面に進出し、反対に、内側（開口部２４側）に回転させると、当該面から退避する。本実施形態においては、移動規制部４１は、板状又はブロック状の鋼材が用いられる。また、移動規制部４１は、回転操作をしやすくするために、ハンドル４１ａを備える。

ここで、図６に示す如く、吊りアーム３の回転中心（軸部２８）は、最大量の収容物を収容した状態のバケット本体２（バケット本体２の喫水線まで収容物を収容した状態のバケット本体２）の重心Ｇを中心とした所定半径の領域内で重心Ｇからずれた位置に設定される。本実施形態においては、半径は、１００～１５０ｍｍであり、吊りアーム３の回転中心は、後側上方の第１領域Ｒ１内の位置に設定される。このようにしたのは以下の理由による。

移動規制部４０及び４１は、それぞれ隙間なく吊りアーム３に当接するよう設けるのが好ましいが、製造誤差により、又は経年による移動規制部４０及び４１の僅かな変形や摩耗により、隙間が生じる。この隙間があると、バケット１を吊り上げて運搬する際、僅かではあるが、バケット本体２ががたつくおそれがある。そこで、上記のように位置をずらしておくと、バケット１の運搬時、バケット本体２は前側に力が掛かり、移動規制部４１が吊りアーム３に当接した状態が維持される。このため、バケット本体２のがたつきが抑制され、運搬時の安定性が向上するのである。

移動規制部４０によりがたつきを抑制したい場合は、吊りアーム３の回転中心は、前側上方の第２領域Ｒ２に設定される。また、収容物の比重が重い場合は、吊りアーム３の回転中心は、上方の第１領域Ｒ１又は第２領域Ｒ２に設定されるが、比重が軽い場合は、下方の第３領域Ｒ３又は第４領域Ｒ４に設定することもできる。

第２のロック構造５は、図７に示す如く、吊りアーム３が所定角度後傾した状態から起立する方向に移動することを規制する移動規制部（ストッパ）５０（本発明の「ロック部材」に相当）と、吊りアーム３が後傾した状態からさらに後傾する方向に移動することを規制する移動規制部（ストッパ）５６とで構成される。第２のロック構造５は、バケット本体２の後部２１に設けられ、移動規制部５０，５６は、吊りアーム３の左右の縦フレーム３０，３０のそれぞれに対して設けられる。

移動規制部５０は、吊りアーム３の縦フレーム３０のうち、起立する方向の回転方向に位置する面に当接することで、吊りアーム３が起立する方向に移動することを規制する。ただし、吊りアーム３が起立した状態に復帰することを許可できるようにもしないといけないので、移動規制部５０は、吊りアーム３の縦フレーム３０に対して出退可能となっている。具体的には、移動規制部５０は、バケット本体２の後部２１に取り付けられた一対のブラケット５１，５１に形成された孔にスライド自在に挿通され、外側にスライドさせると、吊りアーム３の縦フレーム３０のうち、起立する方向の回転方向に位置する面に進出し、反対に、内側にスライドさせると、当該面から退避する。本実施形態においては、移動規制部５０は、丸鋼材が用いられ、長尺なピン体の形態を採る。

そして、この一対の移動規制部５０，５０の出退操作を同期的に行うため、第２のロック構造５は、回転中心５２ａにてバケット本体２の後部２１に回転可能に取り付けられるレバー５２と、一対の移動規制部５０，５０及びレバー５２と作動的に連結されるリンク機構とを備える。リンク機構は、一端が一方の移動規制部５０の基端部に回転可能に連結されるとともに、他端がレバー５２の所定箇所に回転可能に連結される第１リンク５３と、一端が他方の移動規制部５０の基端部に回転可能に連結されるとともに、他端がレバー５２の所定箇所（間に回転中心５２ａを挟んで第１リンク５３の他端が連結される箇所とは反対側）に回転可能に連結される第２リンク５４とで構成される。

かかる構成により、レバー５２の第１回転位置（図７（ａ）参照）では、一対の移動規制部５０，５０は退避し、反対に、レバー５２を第２回転位置（図７（ｂ）参照）に切換操作すると、一対の移動規制部５０，５０が同期して進出する。このように、一つのレバー５２の切換操作により、一対の移動規制部５０，５０を同期的に出退操作することができるため、一方の移動規制部５０の操作を忘れてしまうという人的ミスを防止することができる。なお、レバー５２の両回転方向には一対の回転規制部（ストッパ）５５，５５が設けられ、レバー５２の回転を第１回転位置及び第２回転位置間に規制する。

移動規制部５１は、吊りアーム３の縦フレーム３０のうち、後傾による回転方向に位置する面に当接することで、吊りアーム３がさらに後傾することを規制する。本実施形態においては、移動規制部５１は、丸鋼材が用いられ、ピン体の形態を採り、バケット本体２の後部２１に溶接等により接合されたベースプレート５７に溶接等により接合される。

本実施形態に係るバケット１は以上の構成からなり、次に、コンクリートの運搬方法について説明する。

まず、コンクリートミキサからコンクリートの供給を受けるときは、図４に示す如く、吊りアーム３を後傾させて開口部２４の上方を開放し、コンクリートを受けやすくする。そして、コンクリートを収容すると、図１に示す如く、吊りアーム３を起立させ、この状態で、バケット１を打設場所までクレーン等の吊り手段により運搬する。このとき、上述のとおり、移動規制部４１が吊りアーム３に当接した状態が維持されるため、バケット本体２のがたつきは生じなく、安定して運搬することができる。

打設場所では、バケット１を接地面に一端降ろす。そして、再び吊りアーム３を後傾させるとともに、ロック構造５により吊りアーム３が後傾した状態を固定する。その状態で、図８（ａ）ないし（ｃ）に示す如く、ワイヤ６をゆっくりと引き上げて、バケット本体２を前側に徐々に傾動させていき、収容物をゆっくりと排出させる。このとき、バケット本体２の底部２３の前側部分２３ａは、曲面状となっているため、バケット本体２が急激な角度変化で傾動して内容物が一気に排出されるのを防止することができる。

内容物の排出が終わると、ワイヤ６を引き下げて、バケット本体２を元の載置状態に戻し、ロック構造５のロックを解除して吊りアーム３を起立させ、この状態で、元の場所に移動させる。そして、これらの一連の作業を繰り返して、コンクリートを継続的に打設場所に運搬する。

本実施形態に係るバケット１によれば、簡単な構造で大容量化を実現することができる。容量としては、１立方メートル以上が好適であり、１０立方メートル以下が好適である。

なお、本発明に係るバケットは、上記実施形態に限定されるものではなく、本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。

たとえば、上記実施形態では、収容物としてコンクリートを対象とした。しかし、本発明に係る収容物は、コンクリートに限定されるものでなく、土砂、残土、ガレキ等であってもよい。

１…バケット、２…バケット本体、２０…前部、２１…後部、２２…側部、２３…底部、２３ａ…前側部分、２４…開口部、２５…開口部の補強材、２６…胴周りの補強材、２７…縦方向の補強材、２８…軸部、３…吊りアーム、３０…縦フレーム、３１…横フレーム、３１ａ…角鋼材、３１ｂ…アングル鋼、３２…補強材、３３…吊り孔、４…第１のロック構造、４０…移動規制部（ストッパ）、４１…移動規制部（ストッパ）、４１ａ…ハンドル、４２…ブラケット、５…第２のロック構造、５０…移動規制部（ストッパ）、５１…ブラケット、５２…レバー、５２ａ…回転中心、５３…第１リンク、５４…第２リンク、５５…回転規制部（ストッパ）、５６…移動規制部（ストッパ）、５７…ベースプレート、６…ワイヤ、Ｇ…重心、Ｒ１…第１領域、Ｒ２…第２領域、Ｒ３…第３領域、Ｒ４…第４領域

Claims (5)

1. クレーン等の吊り手段によって吊り上げられ、吊り手段の移動によって収容物を運搬するバケットであって、
   上部に開口部を有し、内部に収容物の収容空間を有するバケット本体と、
   両端がバケット本体の両側部に回転可能に取り付けられる門型の吊りアームと、
   吊りアームがバケット本体に対して起立した状態から所定角度後傾した状態を解除可能に固定するためのロック構造とを備える
   バケット。
2. ロック構造は、
   吊りアームの左右の各フレームに対して出退する一対のロック部材と、
   バケット本体に回転可能に取り付けられるレバーと、
   一対のロック部材及びレバーと作動的に連結され、レバーを第１回転位置と第２回転位置とに切換操作することにより、一対のロック部材を同期して出退させるリンク機構とを備える
   請求項１に記載のバケット。
3. バケット本体の底部の前側部分は、前側ほど底部の接地面から離間する曲面状に形成される
   請求項１又は請求項２に記載のバケット。
4. 吊りアームがバケット本体に対して起立した状態を解除可能に固定するためのロック構造をさらに備える
   請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のバケット。
5. 吊りアームの両端は、最大量の収容物を収容した状態のバケット本体の重心を中心とした所定半径の領域内で重心からずれた位置に取り付けられる
   請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のバケット。

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