JPH07250576A - 切断刃を備えた掘削用バケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 切断刃の形状、寸法、バケット本体に対する
取付位置等を工夫し、作業性及び耐久性に優れた切断刃
付きの掘削用バケットを提供する。 【構成】 バケット本体１１を構成する側板１２，１３
の外面に、切断刃２０を溶接あるいはボルト締結等によ
って固着する。切断刃の刃先２０ｂを、バケット本体の
回動中心Ｇを中心とし、当該回動中心Ｇからツース１５
の歯先までの距離Ｒを半径とする円弧Ａ上にほぼ合致さ
せて配置する。切断刃は、左右両側板のうちの一方にの
み取り付けることもできるし、左右両側板に取り付ける
こともできる。また、切断刃は、刃縁を直線状に形成す
ることもできるし、長手方向に関して湾曲させることも
できる。さらに、切断刃は、バケット本体に取り付ける
こともできるし、バケットを駆動するためのバケットリ
ンク機構に取り付けることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、切断刃を備えた掘削用
バケットに係り、特に、バケット本体等に対する切断刃
の取付構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば実開平４−９１６４９
号公報及び実開平４−９１６５０号公報等に記載されて
いるように、バケット本体を構成する側板の外面に、樹
木の根切りあるいは硬質土の切断等に供される切断刃を
備えた掘削用バケットが知られている。

【０００３】図９及び図１０に、実開平４−９１６４９
号公報に記載されたこの種の掘削用バケットの構成を示
す。図９は掘削用バケットの側面図であり、図１０はそ
の正面図である。これらの図から明らかなように、従来
の切断刃を備えた掘削用バケットは、バケット本体１を
構成する一方の側板２の外面に、これと所定の間隔を隔
てて半円状の挾持フレーム３を取り付け、これら側板２
と挾持フレーム３との間に切断刃４の一端を差し込んで
ボルト・ナット５にて回動可能に結合した構造になって
いる。

【０００４】本例の切断刃４は、細長い直方体状に形成
されており、その長さは、図９に実線で示すように、刃
先をバケット本体１のツース１ａ側に回動したとき、ツ
ース１ａよりも充分に大きく突出できる長さに形成され
る。この切断刃４は、側板２及び挾持フレーム３との間
に作用する摩擦力によって回動可能に保持されており、
その摩擦力以上の力を負荷することによって、刃先の向
きを適宜変更できる。

【０００５】すなわち、根切り作業時等においては、図
９に実線で示すように、その摩擦力以上の力を負荷する
ことによって、切断刃４の刃先をバケット本体１のツー
ス１ａ側に回動し、刃縁の一方を側板２及び挾持フレー
ム３を貫通する第１のボルト６に係合する。このように
すると、切断刃４の刃先がツース１ａから大きく突出す
るので、バケット本体１をその回動支点８を中心として
バック側からフロント方向に駆動するか、バケット本体
１と共に、あるいはバケット本体１を固定したまま、当
該バケット本体１が回動可能に取り付けられる図示しな
いアームをバック側からフロント方向に駆動することに
よって、根切り作業あるいは硬質土の切断作業等を行う
ことができる。なお、ここで、「バック側」とは、バケ
ット本体１及び前記のアームを含むフロント部材が、そ
れを取り付ける図示しない車体に接近する方向をいい、
「フロント方向」とは、前記フロント部材が前記車体か
ら離隔する方向をいう。

【０００６】一方、掘削作業時には、切断刃４と側板２
及び挾持フレーム３との間に作用する摩擦力以上の力を
負荷することによって、切断刃４の刃先をツース１ａか
ら離隔する方向に回動し、図９に１点鎖線で示すよう
に、刃縁の他方を側板２及び挾持フレーム３を貫通する
第２のボルト７に係合する。このようにすると、切断刃
４の刃先がツース１ａよりも突出しないので、バケット
本体１及びこれが回動可能に取り付けられる図示しない
アームを駆動することによって、掘削作業を行うことが
できる。切断刃４の刃先位置の変更は、当該刃先を地面
等に押し付けたまま、バケット本体１をフロント側又は
バック側に回動することによって行うことができる。

【０００７】なお、バケット本体１の切断刃設定側の側
面先端部には、サイドカッタ９が付設されており、掘削
作業時に土砂が挾持フレーム３の設定部にかかるのを防
止している。また、切断刃４の刃縁４ａには、直線状の
切刃部と凹状の小径凹入部とが交互に一定のピッチで形
成されており、小径の根は直線状の切刃部で、切刃部で
は切断しにくい大径の根は小径凹入部で切断できるよう
になっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記の切断刃を備えた
掘削用バケットは、バケット本体１に対する切断刃４の
設定位置を変更するに際してボルトの着脱等を要しない
ので、ボルトを着脱することによってバケット本体１に
対する切断刃４の設定位置を変更するタイプの掘削用バ
ケットに比べて、作業性を高めることができる。しか
し、切断刃４を使用する作業時とそれをしない作業時と
で、バケット本体１に対する切断刃４の取付位置をいち
いち変更しなくてはならない点に変わりはないので、掘
削作業のみに関して言えば、切断刃を備えないバケット
と同様の作業性を発揮することができず、オペレータに
かかる負担も依然として大きい。

【０００９】また、前記の切断刃を備えた掘削用バケッ
トは、切断刃４が長大であること、及びバケット本体１
に当該長大な切断刃４を回動可能に取り付け、その取付
部の近傍のみを挾持フレーム３にて押さえるといった構
造になっているので、挾持フレーム３の端部から刃先ま
での距離が長く、板厚方向に曲げ力あるいはねじり力が
作用したときに、切断刃４が変形しやすい。

【００１０】本発明は、切断刃の形状、寸法それにバケ
ット本体に対する切断刃の取付位置等を工夫することに
よって、前記従来技術の不都合を解消し、作業性及び耐
久性に優れた掘削用バケットを提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を
達成するため、第１に、掘削作業用のバケット本体と、
切断作業用の切断刃とを備えた掘削用バケットにおい
て、前記バケット本体を構成する側板に前記切断刃の基
端部を固着すると共に、前記切断刃の刃先を、前記バケ
ット本体の回動中心を中心とし、当該回動中心からバケ
ット本体の歯先までの距離を半径とする円弧上にほぼ合
致させるという構成にした。

【００１２】また、第２に、前記と同様の掘削用バケッ
トにおいて、前記バケット本体を回動するバケットリン
ク機構に前記切断刃の基端部を固着すると共に、前記バ
ケット本体を切断作業状態にしたとき、前記切断刃の刃
先が、前記バケット本体の回動中心を中心とし、当該回
動中心からバケット本体の歯先までの距離を半径とする
円弧上にほぼ合致するという構成にした。

【００１３】切断刃は、バケット本体あるいはバケット
リンク機構に対し、例えばボルト等を用いて着脱可能に
取り付けることもできるが、切断刃外面からのボルト頭
の突出をなくし、ボルト頭と土砂との衝突を防止して、
きれいな壁面を有する溝を掘削するため、溶接により着
脱不能に取り付ける方がより好ましい。また、切断刃
は、バケット本体を構成する左右両側板あるいは２つの
バケットリンク機構のうちの一方にのみ取り付けること
もできるが、切断後の掘削作業を容易にするため、左右
両側板あるいは２つのバケットリンク機構の双方に取り
付ける方がより好ましい。さらに、前記切断刃は、刃縁
を直線状に形成することもできるが、根切りあるいは硬
質土の切断を容易にするため、刃縁を長手方向に関して
湾曲させる方がより好ましい。

【００１４】

【作用】切断刃の刃先を、前記円弧上にほぼ合致させて
配置すると、切断刃の刃先が掘削用バケットの歯先から
突出しないか、あるいはその突出量を僅かな量に押さえ
ることができるので、バケット本体に切断刃を固定して
も、掘削作業時に切断刃が邪魔になることがない。一
方、このようにしても、切断刃の刃先をバケット本体の
底面から突出させることができるので、切断刃の刃先を
地面に立て、掘削用バケットの駆動手段、例えばアーム
を回動させることによって、掘削用バケットを地面に衝
合することなく根切り作業あるいは硬質土の切断作業等
を行うことができる。よって、バケット本体に対する切
断刃の取付位置をいちいち変更しなくても、掘削用バケ
ットを用いた掘削作業と切断刃を用いた根切り作業等を
行うことができるので、作業性が著しく改善され、オペ
レータにかかる負担を緩和できる。

【００１５】また、刃先の設定位置を制限し、かつ切断
刃をバケット本体に固着するようにしたので、当該固着
部から刃先までの長さが短くなり、不正な曲げ力やねじ
り力に対する強度が改善される。よって、耐久性に優れ
た切断刃付きの掘削用バケットとすることができる。

【００１６】

【実施例】本発明に係る掘削用バケットの一例を、図１
〜図３に基づいて説明する。図１は実施例に係る掘削用
バケットの側面図、図２はその平面図、図３はその背面
図である。これらの図において、１１はバケット本体、
１２，１３はバケット本体１１を構成する側板、１４は
バケット本体１１を構成する底板、１５は底板１４の先
端部に設けられたツース、１６は側板１２，１３の上辺
先端寄りに設けられたサイドカッタ、１７は底板１４の
後端部に設けられた連結板、１８はバケット本体１１の
回動支点となる連結ピンを挿入するためのハブ、１９は
バケット本体１１に駆動力を負荷する連結ピンを挿入す
るためのハブ、２０は実施例に係る切断刃を示してい
る。

【００１７】切断刃２０を除く各部の構成については、
本発明の要旨ではなく、かつすべて公知に属するもので
あるので、説明を省略する。

【００１８】本例の切断刃２０は、図１に示すように、
弧状に形成されており、その外側縁から先端縁にわたっ
て、滑らかに湾曲する刃２０ａが形成されている。この
切断刃２０は、同図に示すように、バケット本体１１を
水平状態に保持したとき、その刃先２０ｂがバケット本
体１１の中心から連結板１７の設定側に向き、かつ外側
縁の刃２０ａが斜め下向きになるようにして、基端部２
０ｃが側板１２，１３に取り付けられる。バケット本体
１１に対する切断刃２０の取付角度（底板１４の平面部
に対する、底板１４と切断刃２０の外側縁とを結ぶ接線
のなす角度）θは、切断可能な土砂の深さと硬質の根や
土の切断しやすさとを考慮して任意に設定できるが、実
用上は３０度〜５０度程度にすると良い結果が得られ
る。

【００１９】刃先２０ｂは、掘削作業の邪魔にならない
ように、バケット本体１１の回動中心であるハブ１８の
中心軸Ｇを中心とし、当該中心軸Ｇからツース１５の歯
先までの距離Ｒを半径とする円弧Ａ上に配置される。な
お、刃先２０ｂの位置は、バケット本体１１からの切断
刃２０の突出量を最大限長くし、かつ掘削作業の邪魔に
ならないようにするためには、前記の円弧Ａに完全に合
致させることが好ましいが、実際には取付誤差も見込ま
れるし、また実用上も問題がないので、刃先２０ｂが前
記の円弧Ａより若干内側に配置されても、逆に若干円弧
Ａの外側に配置されても良い。

【００２０】また、切断刃２０は、不正な曲げ力やねじ
り力によって変形するのを防止するため、バケット本体
１１の回動中心であるハブ１８の中心軸Ｇに対して垂直
に取り付けられる。すなわち、バケット本体１１の後方
に突出する切断刃２０の先端部は、図２に示すように、
バケット本体１１を平面方向から見たとき、相平行かつ
一直線状に形成される。また、バケット本体１１の下方
に突出する切断刃２０の先端部は、図３に示すように、
バケット本体１１を背面方向から見たとき、側板１２，
１３の傾斜に関係なく、相平行かつ一直線状に形成され
る。なお、側板１２，１３に取り付けられた２つの切断
刃２０は、図１に示すように、バケット本体１１を側面
方向から見たとき、完全に重なりあうように設定され
る。

【００２１】バケット本体１１に対する切断刃２０の取
付方法としては、ボルト締結も可能であるが、ボルト頭
の突出をなくし、きれいな壁面を有する溝を掘削した
り、バケット本体１１からの土砂はけを良くするため、
溶接がより好ましい。この場合、バケット本体１１と切
断刃２０との重合部分の一部のみを溶接することもでき
るが、固定部から刃先２０ｂまでの長さを短くして切断
刃２０の強度を増すため、重合部分の全周を溶接する方
がより好ましい。

【００２２】図４〜図６に、本例の掘削用バケットを備
えた作業機の一例を示し、これを用いた切断作業並びに
掘削作業とを説明する。ここに、図４は切断作業の説明
図、図５は掘削作業の説明図、図６は本発明の効果を示
す説明図である。

【００２３】これらの図において、２１は走行体、２２
は走行体２１上に搭載された運転席を有する旋回体、２
３は旋回体２２に上下動可能にピン接続されたブーム、
２４はブーム２３の先端に上下動可能にピン接続された
アーム、２５はアーム２４の先端に上下動可能にピン接
続された掘削用バケット、２６はブーム２３を駆動する
ブームシリンダ、２７はアーム２４を駆動するアームシ
リンダ、２８は掘削用バケット２５を駆動するバケット
シリンダ、２９は地面、３０は樹木、３１は樹木の根を
示し、その他前出の図１〜図３と同一部分には、それと
同一の符号が表示されている。

【００２４】掘削用バケット２５は、ハブ１８（図１〜
図３参照）に貫通されたピン３２によってアーム２４の
先端部に回動自在に取り付けられる。また、この掘削用
バケット２５には、一端がハブ１９（図１〜図３参照）
に貫通されたピン３３によってバケット本体１１に連結
され、他端がピン３４によってバケットシリンダ２８の
ロッド２８ａに連結されたリンク３５を介してバケット
シリンダ２８のロッド２８ａが連結される。アーム２４
の先端部とバケットシリンダ２８のロッド２８ａとは、
バケットリンク３６を介して連結されており、バケット
シリンダ２８の伸縮に応じて、バケットシリンダ２８を
その支点３７の回りに旋回できるようになっている。し
たがって、掘削用バケット２５は、バケットシリンダ２
８のシリンダ長を伸張することによってバック側（旋回
体２２側）に回動され、シリンダ長を収縮することによ
ってフロント側に回動される。なお、バケットリンク３
６は、アーム２４の両側に相平行に設定される。

【００２５】前記ブーム２３は、ブームシリンダ２６の
シリンダ長を伸張することによって上げ動作が行われ、
シリンダ長を収縮することによって下げ動作が行われ
る。また、前記アーム２４は、アームシリンダ２７のシ
リンダ長を伸張することによってバック側に回動され、
シリンダ長を収縮することによってフロント側に回動さ
れる。これらの操作は、運転席３８に備えられた操作レ
バー３９等を操作することによって行うことができる。
その他の部分については、本発明の要旨ではなく、かつ
公知の油圧ショベルと同じであるので、説明を省略す
る。

【００２６】根切り作業あるいは硬質土の切断作業を行
うに際しては、図４に示すように、バケットシリンダ２
８を伸張して掘削用バケット２５をバック側に巻き込
み、切断刃２０を地面２９に立てた状態で、アーム２４
をフロント側からバック側に回動させることによって行
うことができる。このとき、掘削用バケット２５はバッ
ク側に巻き込まれているので、アーム２４の回動支点を
適正に設定しておけば、バケット本体１１が地面２９と
干渉することがなく、円滑に切断作業を行うことができ
る。

【００２７】また、地面２９の掘削作業を行うに際して
は、図５に示すように、掘削用バケット２５のツース１
５を地面２９に立てた後、アーム２４をバック側に引き
ながら、バケットシリンダ２８を伸張して掘削用バケッ
ト２５をバック側に巻き込むことによって行うことがで
きる。このとき、切断刃２０の刃先２０ｂが、図１に示
す円弧Ａ上にほぼ合致して設定されているため、図５に
示すように、刃先２０ｂが掘削部の土砂にほとんど当る
ことがなく、掘削作業の邪魔になったり、掘削抵抗を高
めるということがない。

【００２８】かように、本例の掘削用バケット２５は、
切断刃２０の形状、寸法、設定位置を工夫することによ
って、切断刃２０をバケット本体１１の側板１２，１３
に固定したので、切断刃の設定位置をいちいち変更する
ことなく、掘削作業と根切り作業あるいは硬質土の切断
作業を行うことができる。よって、切断刃を備えた掘削
用バケットの作業性を著しく改善することができ、オペ
レータにかかる負担も緩和できる。

【００２９】また、本例の掘削用バケット２５は、切断
刃２０の形状、寸法、設定位置を工夫することによっ
て、切断深さを小さくすることなく切断刃２０の長さを
短くすると共に、バケット本体１１に接する部分の全周
をバケット本体１１に溶接したので、バケット本体１１
から片持ち梁状に突出する切断刃２０の長さを短くする
ことができ、不正な曲げ力やねじり力に対して強い耐久
性を有する。

【００３０】また、本例の掘削用バケット２５は、バケ
ット本体１１の左右両側面に２枚の切断刃２０を相平行
に設けたので、１回の切断作業で、地面２９及び樹木３
０の根３１を２ヵ所で切断することができ、図６に示す
ように、切断部の間に溝４０を掘削する際の掘削抵抗を
非常に小さなものにすることができる。加えて、この場
合、切断刃２０の設定間隔以上の長い根を、２ヵ所で切
断することができるので、１枚の切断刃しか備えない掘
削用バケットのように、掘削部に張り出した根がバケッ
トにひっかかって溝の壁面を崩すということがない。

【００３１】さらに、本例の掘削用バケット２５は、切
断刃２０の刃縁を湾曲させたので、地面２９あるいは樹
木３０の根３１を引き切ることができ、小さな力で根を
痛めることなく切断できる。

【００３２】なお、本発明の要旨は、切断刃２０の刃先
２０ａをバケット本体１１との関係で所定の位置に位置
付け、かつその基端部をバケット本体に固着したことを
特徴とするものであって、切断刃の形状や数量それにバ
ケット本体に対する取付姿勢等については、前記の実施
例に限定されるものではない。以下に、本発明の他の実
施例を列挙する。

【００３３】前記実施例においては、バケット本体１
１を水平状態に保持したとき、切断刃２０の刃先２０ｂ
がバケット本体１１の中心から連結板１７の設定側に向
き、かつ外側縁の刃２０ａが斜め下向きになるように設
定したが、これとは逆に、図７に示すように、切断刃２
０を天地逆転し、刃先２０ｂを上向きにしてバケット本
体１１に取り付けることもできる。この場合には、バケ
ット本体１１をバック側からフロント側に回動すること
によって、切断作業を行う。

【００３４】前記実施例においては、切断刃２０をバ
ケット本体１１の側板１１，１２に固定したが、図８に
示すように、アーム２４の先端部とバケットシリンダ２
８のロッド２８ａとを連結するバケットリンク３６に切
断刃２０を固定することもできる。この場合には、同図
に示すように、バケット本体１１をバック側に巻き込ん
で切断作業状態にしたとき、切断刃２０の刃先２０ａ
が、バケット本体１１の回動中心Ｇを中心とし、当該回
動中心Ｇからツース１５の歯先までの距離Ｒを半径とす
る円弧Ａ上にほぼ合致するように切断刃２０を取り付け
る。

【００３５】前記実施例においては、切断刃２０を弧
状に湾曲したが、直刃状に形成することもできる。

【００３６】前記実施例においては、切断刃２０を左
右両側板１２，１３に相平行に取り付けたが、いずれか
一方の側板にのみ取り付けることもできる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
切断刃の設定位置をいちいち変更することなく、切断刃
を固定した状態で掘削作業と根切り作業あるいは硬質土
の切断作業を行うことができるので、切断刃を備えた掘
削用バケットの作業性を著しく改善することができ、オ
ペレータにかかる負担も緩和できる。また、切断刃をバ
ケット本体もしくはバケットリンクに強固に取り付ける
ことができ、かつバケット本体から片持ち梁状に突出す
る切断刃の長さを短くすることができるので、不正な曲
げ力やねじり力を受けた場合における切断刃の強度を高
めることができ、耐久性に優れた切断刃付きの掘削用バ
ケットを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る掘削用バケットの側面図である。

【図２】実施例に係る掘削用バケットの側面図である。

【図３】実施例に係る掘削用バケットの背面図である。

【図４】切断作業の説明図である。

【図５】掘削作業の説明図である。

【図６】本発明の効果を示す説明図である。

【図７】他の実施例に係る掘削用バケットの側面図であ
る。

【図８】さらに他の実施例に係る掘削用バケットの側面
図である。

【図９】従来例に係る掘削用バケットの側面図である。

【図１０】従来例に係る掘削用バケットの正面図であ
る。

【符号の説明】

１１ バケット本体 １２，１３ バケット本体の側板 １４ バケット本体の底板 １５ ツース １６ サイドカッタ １８，１９ ハブ ２０ 切断刃 ２０ａ 刃 ２０ｂ 刃先 ２０ｃ 切断刃の基端部 ２５ 掘削用バケット ３６ バケットリンク

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 掘削作業用のバケット本体と、切断作業
   用の切断刃とを備えた掘削用バケットにおいて、前記バ
   ケット本体を構成する側板に前記切断刃の基端部を固着
   すると共に、前記切断刃の刃先を、前記バケット本体の
   回動中心を中心とし、当該回動中心からバケット本体の
   歯先までの距離を半径とする円弧上にほぼ合致させたこ
   とを特徴とする切断刃を備えた掘削用バケット。
2. 【請求項２】 掘削作業用のバケット本体と、切断作業
   用の切断刃とを備えた掘削用バケットにおいて、前記バ
   ケット本体を回動するバケットリンク機構に前記切断刃
   の基端部を固着すると共に、前記バケット本体を切断作
   業状態にしたとき、前記切断刃の刃先が、前記バケット
   本体の回動中心を中心とし、当該回動中心からバケット
   本体の歯先までの距離を半径とする円弧上にほぼ合致す
   るようにしたことを特徴とする切断刃を備えた掘削用バ
   ケット。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の掘削用バケットにおい
   て、前記切断刃を、前記側板に溶接したことを特徴とす
   る切断刃を備えた掘削用バケット。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の掘削用バケットにおい
   て、前記切断刃を、前記バケット本体を構成する左右両
   側板の外面に、相平行に固着したことを特徴とする切断
   刃を備えた掘削用バケット。
5. 【請求項５】 請求項２に記載の掘削用バケットにおい
   て、前記切断刃を、バケットリンク機構の両端部に、相
   平行に固着したことを特徴とする切断刃を備えた掘削用
   バケット。
6. 【請求項６】 請求項１又は２に記載の掘削用バケット
   において、前記切断刃を弧状に形成し、刃縁を長手方向
   に関して湾曲させたことを特徴とする切断刃を備えた掘
   削用バケット。