JPH10227041A - バケット装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パワーショベル等のバケット装置を利用して
土中埋設物を少ない力で簡単に引抜く。 【解決手段】 バケット本体(21)に振動を発生する起振
部(30)を取付け、対象物に対するアームの操作力を起振
部の振動力に応じて繰り返し変動可能となす。起振部を
バケット本体の上面壁又は背面壁に取付け、バケット本
体の少なくとも底面壁に加振プレート部を設けると、加
振プレート部を介して対象物を加振できる。さらに、バ
ケット本体の底部を多孔状、網目状、格子状又はグリッ
ド状とすると、対象物の選別ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はバケット装置に関
し、特にそのままでバイブレーションを加えることので
きるようにしたバケット装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンクリート工事や下水工事等、各種の
工事にパワーショベルがよく利用される。通常、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装置を
取付け、バケット装置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装置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装置で
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。

【０００３】ところで、下水管工事やケーブル埋設工事
等においては、作業の安全性を確保すべく、掘削溝の側
壁に鋼矢板や土留パネルを配置して側壁面の崩れを防止
することが行われるが、かかる鋼矢板等は工事現場に適
当な引抜き設備がないことが多いので、掘削溝を土砂で
埋め戻した後、バケット装置のフック等に引っ掛けたワ
イヤーロープ等で引き抜くことが行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる鋼矢板
等の引抜き作業は単にパワーショベルのアーム持ち上げ
力のみで行っていたので、引き抜き難く、アームを左右
に振って鋼矢板等と埋め戻し土砂との間に隙間を形成し
てつつ引き抜く必要があって、作業が非常に煩雑であ
り、作業効率も悪いという問題があった。

【０００５】本発明は、かかる問題点に鑑み、鋼矢板等
の土中埋設物を簡単に引き抜くことができるようにする
ことを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本件発明者は上述の課題
を解決すべく種々を実験を繰り返したところ、鋼矢板等
を繰り返し変動する引き抜き力でもって引き抜くと少な
い力で簡単に引き抜くことができることを知見し、本発
明を完成するに至った。

【０００７】そこで、本発明に係るバケット装置は、駆
動車両又は駆動設備から延びるアームの先端に取付けら
れ、上記アームの操作とバケット本体の操作とによって
バケット作業を行なうバケット装置において、上記バケ
ット本体には振動を発生する起振部が設けられて対象物
に対する上記アームの操作力を上記起振部の振動力に応
じて繰り返し変動可能となしたことを特徴とする。

【０００８】本発明の特徴の１つはバケット本体に起振
部を設け、バケット本体を直接振動させるようにした点
にある。これにより、対象物に対するアームの操作力が
起振部の振動力に応じて実質的に繰り返し変動すること
となる。従って、例えばバケット本体に係止したロープ
類により、鋼矢板や土留プレート等、土砂中に全部又は
一部が埋設され、引抜きを必要とする土中埋設物を軽く
引き抜くことができる。ロープ類のバケット本体への係
止の仕方は特に限定されず、バケット本体の爪を利用し
てもよく、バケット本体に設けたフックを利用してもよ
い。ロープ類とはロープ、ワイヤーロープ、チェーン
等、土中埋設物の引抜きに利用しうるものを意味する。

【０００９】ここで、駆動車両とはパワーショベルやホ
イール式ショベル等、バケット装置を備えた車両を、駆
動設備とはボックホウ船等、バケット装置を備えた設備
をいう。バケット作業とはバケットを用いて行なう各種
作業、例えば土砂やコンクリートの運搬作業や投入作業
等をいう。バケット本体とアームの取付け方法は特に限
定されず、固定でもよく、又取付ピンによって着脱自在
に取付けてもよい。

【００１０】ところで、コンクリート工事では打設した
生コンクリートにバイブレーションを加えてコンクリー
ト内の空気を抜くとともに、コンクリートを締めること
が行われている。また、下水管工事では路面の掘削溝に
土砂を埋め戻した後、バイブレーションを加えて土砂を
転圧することが行われる。かかる作業は作業者がバイブ
レータ装置を手で押しながらバイブレーションを加える
のが一般的であった。しかし、バイブレータ装置を用い
る場合、パワーショベルを用いて土砂や生コンクリート
や土砂を移した後、パワーショベルをその場所から一旦
退かし、バイブレータ装置を操作する必要があり、作業
が非常に煩雑であり、作業効率も悪いという問題があっ
た。

【００１１】他方、本発明の特徴の１つはバケット本体
に起振部を設け、アーム操作力を繰り返し変動させるよ
うにした点にある。従って、かかるアーム操作力の変動
を利用すれば、従来のバイブレータ装置と同様の機能を
発揮させることができる。

【００１２】即ち、バケット本体を正面の開口したボッ
クス形状となし、起振部をバケット本体の上面部位又は
背面部位に設けるようにすると、バケット装置に従来の
バイブレータ装置と同様の機能を発揮させることができ
る。この場合、バケット本体は正面が開口したボックス
形状であれば、特に形状は限定されない。

【００１３】起振部はクランク式やナックル式、あるい
はシリンダ式のものでもよいが、何れの方式も起振部が
比較的大きくなりやすく、バケット操作中に起振部がバ
ケット本体と干渉するおそれがあるので、小型化の可能
な偏心ウエイト式がよい。

【００１４】例えば、バケット装置を利用して転圧を行
う場合、アームを操作してバケット本体の底面壁で下方
の土砂を押さえるのが最も作業が行い易い。そこで、起
振部はバケット本体の上面部位又は背面部位に、バケッ
ト本体の底面壁に加振プレート部を配置するのが好まし
い。

【００１５】加振プレート部はバケット本体の壁面をそ
のまま利用してもよいが、本発明のバケット装置が転圧
作業に利用されることを考慮すると、バケット本体を保
護すべく、壁面を厚肉に形成し、又は所定厚みのプレー
トを固定するのがよい。加振プレート部はバケット本体
の少なくとも底面壁に設ければよく、加振作業性を考慮
して更に背面壁にも設けるようにしてもよい。

【００１６】起振部を偏心ウエイト方式とする場合、ハ
ウジング、ハウジング内に回転自在に支持された少なく
とも１つの回転軸、回転軸を駆動するモータ及び回転軸
に偏心して取付けられたウエイトから構成することがで
きる。かかる偏心ウエイト方式の場合、その振動は回転
軸を中心として半径方向を指向するので、アーム操作力
を正弦波状に繰り返し変動させることができ、又バケッ
ト本体を任意の方向、例えば底面壁を上方に向けても上
方の対象物に振動を加えることができる。

【００１７】即ち、起振部を、ハウジング、該ハウジン
グ内にバケット本体幅方向に延びて回転自在に支持され
た少なくとも１つの回転軸、該回転軸を駆動するモータ
及び上記回転軸に偏心して取付けられたウエイトから構
成すると、ウエイトの偏心回転にて回転軸を中心として
半径方向を指向する振動が発生し、対象物と回転軸とを
結ぶ方向、具体的にバケット本体又は加振プレート部と
対象物との接触部位と回転軸とを結ぶ方向に対象物を加
振することができる。従って、地面の転圧だけでなく、
傾斜法面等の転圧にも容易に用いることができる。

【００１８】偏心ウエイト方式の場合、回転軸は１つで
もよいが、バケット本体には振動とともに捻じれ力が作
用するおそれがある。そこで、複数の回転軸をバケット
本体幅方向に延びかつ相互に平行に支持し、モータによ
って複数の回転軸を同期して相互に逆方向に駆動させ、
各回転軸のウエイトの回転によってバケット本体に作用
する捻じれ力を相互に打ち消し合わせるのがよい。

【００１９】また、偏心ウエイト方式の場合、起振部を
小型に構成できる。そこで、バケット本体の上面壁又は
背面壁にはその幅方向に延びる収納凹所を形成し、収納
凹所に起振部を幅方向に延びて収納することができる。
この場合、起振部は外部に露出させておいてもよいが、
見栄えの点からはカバーで収納凹所を封鎖しておくのが
好ましい。また、バックホウ船等における水中作業を考
慮すると、起振部は水密的に構成するのがよい。勿論、
起振部はバケット本体の上面壁又は背面壁に直接取付け
てもよい。

【００２０】上述の偏心ウエイト方式の場合、バケット
本体の開口下端縁に複数の爪を固定し、起振部を作動さ
せつつ、アーム操作にて爪を対象物に押し付けると、爪
を対象物に喰い込ませることができる。従って、比較的
固い地盤を掘削する場合に地盤を別の装置で崩すことな
く、バケットを用いて直接掘削することができ、非常に
有用である。この場合、爪はバケット本体の底面に対し
て上方にオフセットしておく必要がある。舗装道路の転
圧を行う場合、従来のようにバケット本体の底面より下
方に爪が出ていると、舗装道路表面に傷が残り、バイブ
レータ装置による仕上げを必要とするからである。

【００２１】一般的に、加振力は適用する状況によって
必要な大きさが変わることが多い。そこで、ウエイト
を、回転軸に固定された固定ウエイトと、回転軸に取付
け位置を調整可能に取付けられた調整ウエイトから構成
すると、調整ウエイトの取付け位置を変化させることに
より振動力を調整することができる。

【００２２】ところで、採石場や産業廃棄物処理場では
ふるい分け装置を用いて砕石や廃棄物を大小に選別する
ことが行なわれている。また、農地では畑地や水田に紛
れ込んだ小石や作業者が手作業で拾い上げることが行な
われている。他方、本発明の特徴の１つは上述のように
バケット本体自体を振動させるようにした点にある。従
って、バケット本体の振動を利用すれば、砕石や廃棄物
の選別、小石の拾い上げをパワーショベルで行なうこと
ができ、作業効率のアップ及び作業の低コスト化を期待
できる。

【００２３】即ち、バケット本体の底部を多孔状、網目
状、格子状又はグリッド状となし、起振部による加振に
よって土砂類のふるい分けを可能となすのが好ましい。
土砂類とは土砂、砕石、産業廃棄物等、選別すべき対象
物を全て含む。なお、この場合も起振部の構造について
は上記の場合と同様である。

【００２４】

【作用及び発明の効果】本発明によれば、バケット本体
に起振部を取付けてアーム操作力を繰り返し変動させる
ようにしたので、土中埋設物に振動を加えつつ引き抜く
ことができ、土中埋設物と土砂との間に加振に起因して
隙間が自然に形成され、土中埋設物をパワーショベルの
少ないアーム持ち上げ力で簡単に引き抜くことができ
る。

【００２５】また、バケット本体底面壁に加振プレート
部を設けると、加振プレートを介して対象物に加振でき
るので、作業中にバケットを利用して必要な振動を加え
ることができ、作業を中断したり、パワーショベルを一
旦退かしたりすることなく、通常のバケット作業と転圧
作業とを連続して行うことができる。その結果、作業効
率を大幅に向上できる。

【００２６】さらに、バケット本体の底面を多孔状、網
目状、格子状又はグリッド状となすと、起振部による加
振によって土砂類のふるい分けを行なうことができ、専
用のふるい分け装置を用いることなく、パワーショベル
を利用して所望の選別を簡単かつ安価に行なうことがで
きる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す具体例
に基づいて詳細に説明する。図１ないし図７は本発明の
好ましい実施形態を示す。図１に示すように、パワーシ
ョベル１０は運転席１２を有する本体１３が旋回可能に
設けられ、本体１３にはアーム１１が前方に延びて設け
られ、該アーム１１は運転席１２での操作にて自由に前
後及び上下に首振りできるようになっている。

【００２８】上記アーム１１の先端にはバケット装置２
０が取付けられている。このバケット装置２０では図２
に示すように、そのバケット本体２１が正面の開口した
ボックス形状をなし、バケット本体２１の上面壁には左
右一対の取付ブラケット２２が固定され、該取付ブラケ
ット２２には前後に取付穴があけられてブッシュが挿入
され、該ブッシュをアーム１１先端の取付穴と一致さ
せ、取付ピンを挿通させることによってバケット装置２
０がアーム１１先端に着脱可能に取付けられている。

【００２９】また、上記バケット本体２１の上面壁には
収納凹所２３が幅方向に延びて形成されるとともに、取
付ブラケット２２には収納凹所２３に対応して切り欠き
２４が形成され、該収納凹所２３及び切り欠き２４には
起振部３０が上記幅方向に延びて収納され、該起振部３
０はボルトによってハウジング本体２１に固定されてい
る。

【００３０】また、バケット本体２１にはその底面壁の
全体及び背面壁の下方部分が他の部分に比して厚肉に形
成されて加振プレート部２５が構成され、バケット本体
２１の開口下端縁には複数の爪２６がバケット本体２１
の底面に対して上方にオフセットしてかつ相互に所定の
間隔をあけて固定されている。

【００３１】他方、上記起振部３０では、図３ないし図
５に示すように、ハウジング３１が組立て式に構成さ
れ、該ハウジング３１内には上記幅方向に延びる回転軸
３２が軸受を介してハウジング３１に回転自在に支持さ
れ、上記回転軸３２には左右のウエイト３３が取付けら
れている。また、回転軸３２には油圧式モータ３４の駆
動軸が連結され、該モータ３４はハウジング３１に固定
され、上記モータ３４はポワーショベル１０の油圧供給
設備からアーム１１を経て延びる油圧パイプによって油
圧が供給されて回転駆動されるようになっている。

【００３２】上記ウエイト３３は固定ウエイト３５と調
整ウエイト３６とからなり、上記固定ウエイト３５は図
５の(a) に示すように半円形状の大径部と小径部とを組
み合わせた形状をなし、キーによって上記回転軸３２に
固定されている。他方、上記調整ウエイト３６は図５の
(b) に示すように、これも半円形状の大径部と小径部と
を組み合わせた形状をなし、大径部にスリットが形成さ
れてネジ穴が形成され、該ネジ穴にボルトを挿通して締
め付けることにより回転軸３２に締め付け固定されてお
り、ボルトを緩めることによってその取付け位置を自由
に調整できるようになっている。

【００３３】次に、使用方法について説明する。例え
ば、生コンクリートを打設する場合、バケット本体２１
に生コンクリートを受け、打設すべき場所までパワーシ
ョベル１０を走行させ、バケット本体２１を傾けて生コ
ンクリートを打設する。その後、起振部３０のモータ３
４を作動させると、回転軸３２が回転し、ウエイトが回
転軸３２を中心に偏心回転して回転軸３２を中心として
半径方向に指向した振動が発生する。そこで、図６に示
すように、加振プレート部２５を打設した生コンクリー
トの上面に押し付けると、コンクリートが加振されて巻
き込まれたエアーを抜くことができるとともに、コンク
リートを締め付けることができる。

【００３４】また、道路を掘削する場合、起振部３０を
作動させた状態で、図７に示すように、爪２６を路面に
押し付けると、爪２６には起振部３０からの振動が図７
のＢに示すように伝わるので、路面が多少固くても爪２
６を確実に路面に喰い込ませることができ、バケット本
体２１を手前に引っ張ると、土砂を簡単に掬うことがで
きる。

【００３５】掘削した土砂を埋め戻す場合にはバケット
２０で土砂を掬って掘削溝に戻した後、起振部３０を作
動させた状態で、図６に示すように加振プレート部２５
を埋め戻した土砂の上面に押し付けると、土砂を転圧を
行うことができる。

【００３６】掘削溝内に埋設した鋼矢板等を引き抜く場
合にはワイヤーロープをバケット本体２１のフック等
に、ワイヤーロープの両端フックを鋼矢板のフック受け
に各々引っ掛け、その状態でアーム１１を上方に引き上
げつつ、起振部３０を作動させると、起振部３０の振動
がバケット本体２１及びワイヤーロープを介して鋼矢板
に伝わるので、従来のようなアーム１１の首振りを行う
ことなく、鋼矢板を簡単に引き抜くことができる。

【００３７】また、図８は本発明の第２の実施形態を示
し、図において図１ないし図７と同一符号は同一又は相
当部分を示す。バケット本体４０では断面略Ｕ字状をな
しかつ上端部が前後に延びる上端プレート４１に両側の
広幅のフォーク状プレート４２及びその間に所定の間隔
をあけて配列された狭幅の複数のフォーク状プレート４
３の上端部が固定され、隣接する各プレート４２、４３
間には複数のグリッド４４が所定の間隔をあけて固定さ
れ、こうしてバケット本体４０の底部がグリッド状に形
成されている。

【００３８】例えば、砕石の選別を行なう場合、起振部
３０を作動させつつ、バケット本体４０で砕石を掬い上
げると、バケット本体４０には振動が加えられており、
バケット本体４０上の砕石も加振され、小さな砕石はグ
リッド４４間の隙間を通って落下し、大きな砕石のみが
バケット本体４０上に残り、こうして砕石を選別でき
る。産業廃棄物を選別する場合や農地の小石を掬い上げ
る場合にも同様の作業を行なえばよい。

【００３９】図９は本発明の第３の実施形態を示す。本
例はホイール式ショベルに適用した例で、ホイール式シ
ョベル５０は車体前部にアーム５１を有し、該アーム５
１にはバケット装置５２が取付けられ、バケット装置５
２のバケット本体の上面部位に起振部３０が取付けられ
ている。

【００４０】図１０は本発明の第４の実施形態を示し、
本例では起振部３０のハウジング３１内には相互に平行
にかつハウジング本体２１の幅方向に延びる２つの回転
軸３２が軸受を介してハウジング３１に回転自在に支持
され、両回転軸３２にはウエイト３３が取付けられ、油
圧式モータによって同期して相互に逆方向に回転駆動さ
せ、両回転軸３２回りのバケット本体２１に対する捻じ
れ力等を相互に打ち消し合わせてボケット本体２１に対
する悪影響を防止するようになっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の好ましい実施形態によるバケットを
備えたパワーショベルを示す概略斜視図である。

【図２】 上記バケットを背面から見た状態の斜視図で
ある。

【図３】 上記バケットにおける起振部を示す断面構成
図である。

【図４】 上記起振部のウエイトの組合せ状態を示す側
面図である。

【図５】 上記ウエイトを構成する固定ウエイト及び調
整ウエイトを示す図である。

【図６】 上記バケットの加振プレート部による加振方
法を示す図である。

【図７】 上記バケットの爪による掘削方法を示す図で
ある。

【図８】 本発明の第２の実施形態を示す概略斜視図で
ある。

【図９】 本発明の第３の実施形態を示す概略図であ
る。

【図１０】 本発明の第４の実施形態を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１０ パワーショベル １１ アーム ２０ バケット装置 ２１ バケット
本体 ２２ 取付ブラケット ２３ 収納凹所 ２５ 加振プレート部 ２６ 爪 ３０ 起振部 ３１ ハウジン
グ ３２ 回転軸 ３３ ウエイト ３４ 駆動モータ ３５ 固定ウエ
イト ３６ 調整ウエイト ４０ バケット
本体 ４２、４３ フォーク状プレート ４４ グリッド ５０ ホイール
式ショベル ５１ アーム ５２ バケット
装置

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動設備又は駆動車両から延びるアーム
   の先端に取付けられ、上記アームの操作とバケット本体
   の操作とによってバケット作業を行なうバケット装置に
   おいて、上記バケット本体には振動力を発生する起振部
   が設けられて対象物に対する上記アームの操作力を上記
   起振部の振動力に応じて繰り返し変動可能となしたこと
   を特徴とするバケット装置。
2. 【請求項２】 上記バケット本体が正面の開口したボッ
   クス形状をなし、上記起振部が上記バケット本体の上面
   部位又は背面部位に取付けられている請求項１記載のバ
   ケット装置。
3. 【請求項３】 上記バケット本体の少なくとも底面部位
   には加振プレート部が設けられており、上記アームの所
   定操作力でもって上記加振プレート部を対象物に押し付
   けることにより対象物を加振可能となした請求項２記載
   のバケット装置。
4. 【請求項４】 上記バケット本体には開口下端縁に複数
   の爪がバケット本体底面から上方にオフセットして設け
   られており、上記起振部を作動させつつ上記アーム操作
   にて上記爪を上記対象物に押し付けることにより、上記
   爪を上記対象物に喰い込み可能となした請求項２又は３
   記載のバケット装置。
5. 【請求項５】 上記バケット本体の底部が多孔状、網目
   状、格子状又はグリッド状をなし、上記起振部による加
   振によって土砂類のふるい分けを可能となした請求項１
   記載のバケット装置。
6. 【請求項６】 上記起振部はハウジング、該ハウジング
   内に上記バケット本体幅方向に延びて回転自在に支持さ
   れた少なくとも１つの回転軸、該回転軸を駆動するモー
   タ及び上記回転軸に偏心して取付けられたウエイトから
   構成されており、上記ウエイトの偏心回転にて上記回転
   軸を中心として半径方向を指向する振動が発生され、対
   象物に対する上記アームの操作力を正弦波状に変動可能
   となした請求項１ないし５のいずれかに記載のバケット
   装置。
7. 【請求項７】 上記ウエイトが上記回転軸に固定された
   固定ウエイトと、上記回転軸に取付け位置を調整可能に
   取付けられた調整ウエイトからなり、上記調整ウエイト
   の取付け位置を変化させることにより振動力を調整可能
   となした請求項６記載のバケット装置。
8. 【請求項８】 複数の上記回転軸が上記バケット本体幅
   方向に延びかつ相互に平行に支持され、上記モータが上
   記複数の回転軸を同期して相互に逆方向に駆動するよう
   になした請求項６記載のバケット装置。
9. 【請求項９】 上記バケット本体の上面壁又は背面壁に
   はその幅方向に延びる収納凹所が形成され、該収納凹所
   には上記起振部が上記幅方向に延びて収納されている請
   求項６記載のバケット装置。