JPH11303123A - バケットを備えた建設機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】最も磨耗し易いサイドリップ材部分の不必要な
磨耗を押さえると共に、その機能を確保し、同時にカッ
ティングエッジ材の諸機能を併せもち、しかも同エッジ
材による掘削跡を残すことなく、且つ円滑な掬い作業や
運搬が可能となるバケットを備えた作業用機械を提供す
る。 【解決手段】バケット本体1aの左右外側面の上端縁及び
底面側の左右外側面に沿ってサイドエッジ部材3 を着脱
可能に取りつけうるようにする。ショベル系掘削機のバ
ケット側部の所定位置に、サイドエッジ部材3 の取付位
置を変更することにより、サイドリップ材及びカッティ
ングエッジ材としても機能を発揮すると共に、溝掘削時
の局部的な掘削跡を残すことなく平滑面の掘削が可能と
なり、しかも掬い上げ作業及び運搬を確実に且つ安定し
て行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はトラクタ系機械やシ
ョベル系掘削機などのバケットを備えたら作業用機械に
関し、土砂の掘削時或いは土砂や各種の資材・廃材など
の運搬時における効率的な操作を可能にした作業用機械
に関する。

【０００２】

【従来の技術】トラクタ系機械及びショベル系掘削機に
おける作業装置の一部であるバケットは、本来は土砂や
各種の廃材などを収容して運搬することを目的とするバ
ケット本体に、土砂の掘削機能或いは運搬時の収容物の
溢落を防止する機能などを付加するために、バケット本
体の先端に複数の爪を取り付けたり、或いはバケット本
体の左右側部の上端縁に沿って固設されるサイドリップ
や同じく左右側部の前記爪が設けられている隅部に一端
を固設した外側にく字状に屈曲する短片からなるカッテ
ィングエッジを有している。

【０００３】従って、この種の機械は、掘削、運土、盛
土、締固めなどのドーザ作業に多く適用される。この種
の作業用機械は、図７で示すようにアーム１１′とバケ
ット１０′或いはアーム１１′と連結する図示せぬブー
ムとよりなる作業装置を有している。その代表的な作業
用機械には各種のトラクタ、バックホウやパワーショベ
ルなどの建設機械があり、その作動は油圧によりなされ
る。油圧系のショベルにあっては、同図に示すようにア
ーム１１′に取付られた油圧シリンダ１２′の伸縮動作
によりアーム１１′とリンクピン１９′を介して連結す
るリンク１３′により、バケット１０′を揺動させるも
のであり、これによってバケット１０′に掘削作業を行
わせる。

【０００４】なお、上記サイドリップ材の主な機能は運
搬時の容量を増加させることにあり、上記カッティング
エッジ材は土砂等を掬い上げるとき、バケットの左右先
端から脇に土砂等を滑落させないようにする滑落防止材
として機能と、溝などの側面の掘削機能とを付与するた
めのものである。従って、前記サイドリップ材にはあま
り高硬度の材質が使われずに、通常の鋼材であることが
多く、一方の爪部の特に刃先には超硬などの高硬度の材
質が使われる。

【０００５】

【発明の解決しようとする課題】しかるに、掘削や運搬
にあたっては、軟質な土砂に限らず硬質の岩石や鉄板な
どをバケットで掬い上げることも多く、比較的軟質なサ
イドリップ材の磨耗が激しく、特にバケットの側部の爪
部の取付られた先端近くの隅部において、その磨耗程度
が激しく、亀裂が入り破損につながることが多く、短期
間で交換せざるを得くなる。一方、上記カッティングエ
ッジは既述したとおりく字状に屈曲させてあり、その刃
先部分がバケット本体の左右外方に局部的に突出させる
ことになるため、図８に示すように掘削時に溝壁面１２
にその掘削跡１３が残ってしまい、掘削後に更にその壁
面を平滑に加工しなければならず、一回の作業で必要と
する加工精度が望めない。また、バケット本体により鉄
板やパイプ、コンクリート管など丸材を掬い上げようと
しても、前記カッティングエッジに邪魔されて、確実に
掬い上げることが出来ず、仮に掬い上げることができた
ときにも、前記カッティングエッジの存在により、前記
廃材などが滑落し、円滑な運搬作業が実行できないこと
が多い。

【０００６】本発明はかかる課題を解決すべくなされた
ものであり、その目的は最も磨耗し易いサイドリップ材
部分の不必要な磨耗を押さえると共に、その機能を確保
し、同時にカッティングエッジ材の諸機能を併せもち、
しかも同エッジ材による掘削跡を残すことなく、且つ円
滑な掬い作業や運搬が可能となるバケットを備えた作業
用機械を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段と作用】上記目的は、本件
請求項１〜４に係る発明により達成される。請求項１に
係る発明は、アームの先端にバケットが取り付けられた
作業用機械にあって、前記バケットが、その左右側部の
上端縁部を構成するサイドリップ部及び底面側の左右外
側面に沿ってサイドエッジ部材を切換え可能に着脱する
脱着部を有してなり、前記サイドエッジ部材は、バケッ
ト本体の前記サイドリップ部の長さに略等しく、且つそ
の幅が前記サイドエッジ部材を前記サイドリップ部の上
端縁を超えて取り付け得る寸法を有する短冊状の板材か
らなることを特徴とするバケットを備えた作業用機械で
ある。

【０００８】サイドエッジ部材をバケットの底面側の左
右外側面に沿って取り付けると、同サイドエッジの先端
が爪部の一部となり、同バケットによる素掘り掘削が可
能となる。すなわち、前記サイドエッジ部材はバケット
の左右側部における積極的な土砂等の掘削機能を果し、
土砂等を掘削してバケット本体内へ取り入れることがで
き、従来のカッティングエッジ材としての機能を果たす
ことになる。しかも、同サイドエッジ部材はそれ自体が
所要の長さをもつため、掘削時に掘削溝の側壁面に掘削
跡を残すことなく、溝側壁面を平坦に加工できるように
なり、従来のカッティングエッジ材による不具合も解決
される。

【０００９】また、サイドエッジ部材をバケットの左右
側部の上端縁部に沿って取り付けるときには、バケット
において磨耗の激しい左右側部の上端縁のサイドリップ
部の補強ができ、しかも同バケットによる溝掘削を行お
うとするときに、同サイドエッジ部材が溝側壁面の掘削
に関与するときに、従来のカッティングエッジ材による
ような掘削跡を残すことがない。しかも、この場合には
鉄板やパイプ、土管等の丸材の運搬作業の障害となって
いたカッティングエッジ部材が排除された形態となるた
め、岩石や各種の廃材などを確実に掬い上げ、滑落させ
ることなく円滑に運搬できるようになる。更に、前記サ
イドエッジ部材が前記サイドリップ部の上端縁を超える
ため、バケット全体の容積が増すことになり、従来以上
の収容能力を有することになる。

【００１０】請求項２に係る発明にあっては、前記サイ
ドエッジ部材の端部が刃先を有しており、同刃先をバケ
ットの先端爪部に列して配すると共に、同サイドエッジ
部材をバケットの底面側の左右外側面に沿って取り付け
たとき、同サイドエッジ部材の前記刃先が前記爪部の刃
先と同等か僅かに外方に突出するように前記脱着部を形
成する。かかる構成により、請求項１の作用に加えて、
従来、カッティングエッジ部材と左右両端の爪部との間
に位置し、最も亀裂などが発生しやすいバケットの左右
側部と底面との接合隅部の補強がなされると共に、バケ
ット側部にもバケット本体内への土砂等の積極的な掘削
土砂などを取り入れる機能を備え得るようになる。な
お、前記刃先は、サイドエッジ部材の一端又は両端に形
成され、両端に形成される場合には、刃先形状をサイド
エッジ部材の中心点に関して対称の形状とする。刃先形
状を、かかる形状とすることにより、例えば一端の刃先
が磨耗や破損した場合に、同サイドエッジ部材を前記中
心点を支点として１８０°回転させれば、簡単に前記サ
イドリップ部の上端縁に沿って刃先を換えることができ
る。

【００１１】請求項３に係る発明は、バケットに対する
上記サイドエッジの脱着構造を規定しており、前記バケ
ットに形成されるサイドエッジ部材の脱着部はピン孔か
らなり、前記サイドエッジ部材の対応する部位には大径
部と小径部とからなるピン孔が形成され、バケットに対
するサイドエッジ部材の着脱は鍔付ピンの挿脱によりな
される。かかる構成により、簡単にピン結合が可能であ
り、ピンを外せば容易に両者を分離させることができ
る。

【００１２】請求項４に係る発明にあっては、前記請求
項３のピン結合構造を更に具体的に規定している。すな
わち、前記鍔付ピンはサイドエッジ部材に形成された前
記ピン孔の小径孔部よりも径の小さい小径部を有し、同
小径部には径方向に拡縮する弾性部材を取り付けてい
る。かかる構成により、前記サイドエッジ部材を上述の
ようにカッティングエッジ部材として使用する場合とサ
イドリップ部材として使用する場合とに取付位置を変更
するにあたり、バケットのサイドエッジ部材取付部位に
形成されたピン孔にサイドエッジ部材の段付きピン孔を
合わせて、前記鍔付きピンを挿入させ、その鍔面をハン
マーなどで叩打すると、同ピンは両ピン孔を挿通すると
同時に、ピンに取り付けられた弾性部材により同ピンを
前記ピン孔内に弾性力により固定する。また、バケット
からサイドエッジ部材を取り外すときは、鍔付きピンの
先端側から同ピンをハンマーなどで叩打することにより
容易に両ピン孔から外すことができる。

【００１３】請求項５に係る発明にあっては、前記請求
項４の鍔付ピンの先端部に、更に同鍔付ピンに直交させ
て止めピンを挿入する止めピン挿入孔が形成されてい
る。前述のごとく鍔付ピンを前記ピン孔内に弾性力によ
り固定したのち、その先端部が外部に露呈し、前記止め
ピン挿入孔に止めピンを差し込むことにより、鍔付ピン
の脱落を完全に防止し得る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を図示実施例に基づいて具体的に説明する。図１は本発
明の特徴部の構成部材の一つであるサイドエッジ部材を
脱着可能に取り付けたバケットの斜視図である。

【００１５】同図に示すように、本実施例におけるバケ
ット１は、従来と同様にバケット本体１ａの先端縁部に
沿って複数の爪部材２が固設されており、また従来のサ
イドリップ材の取り付け位置に相当するサイドリップ部
１ｂには、サイドエッジ部材３を着脱するためのピン孔
１ｃが前記サイドリップ部１ｂに沿って形成されると共
に、バケット本体１ａの左右側部の底面（以下、掬い面
という。）１ｄの側には、同掬い面１ｄに沿うようにし
て斜め直線状に複数のピン孔１ｅが形成されている。サ
イドリップ部１ｂに形成された前記ピン孔１ｃと斜め直
線状に形成された前記ピン孔１ｅとは同一ピッチで且つ
同数であり、そのバケット先端部の左右外側面に形成さ
れるピン孔１ｆは前記ピン孔１ｃ及びピン孔１ｅを通る
直線上の交点部分に位置している。これらのピン孔１
ｃ，１ｅ，１ｆが本発明の脱着部を構成する。

【００１６】図２は前記サイドエッジ部材３の一例を示
しており、同サイドエッジ部材３は短冊状の板材からな
り、その材質はバケット本体１ａよりも強度及び硬度が
高い鋼材が使われる。また、このサイドエッジ部材３の
掘削面に超硬合金を取り付ける場合もある。図示例によ
れば、前記サイドエッジ部材３は長手方向の一端鋭角な
刃先３ａとしており、同じく長手方向に上記バケット本
体１ａに形成された各ピン孔１ｃ，１ｅ，１ｆと同一ピ
ッチをもって同数のピン孔３ｂが形成されている。この
サイドエッジ部材３に形成されたピン孔３ｂは、図４に
示すような小径部３ｂ−１と大径部３ｂー２とがテーパ
面３ｂ−３を介して連結された形状を有している。前記
小径部３ｂ−１は前記バケット本体１ａに形成された各
ピン孔１ｃ，１ｅ，１ｆと略同一径に設定される。

【００１７】なお、図２に仮想線で示すごとく、サイド
エッジ部材３の後端部にも同一形状で、サイドエッジ部
材３の中央のピン孔３ｂに関して点対称の形状をもつ刃
先３ａを設けることができ、その場合にはサイドエッジ
部材３を前記ピン孔３ｂを中心として１８０°回転させ
ることにより簡単に刃先３ａの交換ができることにな
る。

【００１８】図３は前記バケット本体１ａに前記サイド
エッジ部材３に取り付けるためのピン部材４を示してお
り、同図（ａ）によれば同ピン部材４は一端に鍔部４ａ
を有し、その鍔部４ａに隣接する部分を小径部４ｂとし
て、同小径部４ｂに続く先端部を段差を介して大径部４
ｃとしている。前記鍔部４ａの形態はサイドエッジ部材
３の上記ピン孔３ｂの大径部３ｂ−２と略同一である。
また、同ピン部材４の全体的な長さはバケット本体１ａ
とサイドエッジ部材３との肉厚の和に等しく、その小径
部４ｂの長さはサイドエッジ部材３の前記小径部３ｂ−
１とバケット本体１ａの各ピン孔１ｃ，１ｅ，１ｆの半
分の孔長に略等しい。

【００１９】鍔付きピン部材４の前記小径部４ｂにはバ
ネ鋼からなる円筒状バネ５が遊嵌されており、この円筒
状バネ５は一部で軸方向に切断され、通常の状態では、
その外径が前記ピン孔３ｂの小径部３ｂ−１の内径より
も僅かに大きく設定されている。

【００２０】サイドエッジ部材３を、図１に示すように
バケット本体１ａの上記サイドリップ部１ｂに沿って取
り付けるには、前記サイドリップ部１ｂに沿って形成さ
れた上記ピン孔１ｃ，１ｆにサイドエッジ部材３の対応
する部位の各ピン孔３ｂを合わせ、上記鍔付きピン部材
４の大径部４ｃをサイドエッジ部材３の前記ピン孔３ｂ
からバケット本体１ａの各ピン孔１ｃ，１ｆへと差し込
むことにより行う。この差し込み時に、上記円筒状バネ
５はサイドエッジ部材３に形成された前記ピン孔３ｂの
大径部３ｂ−２から小径部３ｂ−１に移行するときテー
パ面３ｂ−３により弾性的に変形して径を縮小させる。
従って、前記鍔付きピン部材４が前記サイドエッジ部材
３の各ピン孔３ｂ及びバケット本体１ａの対応するピン
孔１ｃ，１ｆを挿通すると、図４に示すように前記円筒
状バネ５が各ピン孔３及び１ｃ，１ｆの内面を弾性的に
押圧してしっかりと固定される。

【００２１】図３（ｂ）は、前記鍔付きピン部材４の前
記大径部４ｃに、同ピン部材４に直交させて止めピン４
ｄの挿入ピン孔４ｃ′が形成された変形例を示してお
り、前記鍔付きピン部材４をサイドエッジ部材３の上記
ピン孔３ｂとバケット本体１ａの上記各ピン孔１ｃ，１
ｅ，１ｆに差し込んで固定したのち、前記挿入ピン孔４
ｃ′に止めピン４ｄを挿入すれば、前記鍔付きピン部材
４は脱落を完全に防止できる。

【００２２】前記サイドエッジ部材３をバケット本体１
ａから取り外すには、図示せぬ鉄棒の一端を上記鍔付き
ピン部材４の大径部４ｃの端面に押し当て、その状態で
図示せぬハンマーなどの叩打部材で叩打することにより
段付きピン部材４を抜き取ることができるため、簡単に
取り外すことが可能である。図１に示すバケット本体１
ａに対するサイドエッジ部材３の取り付け態様から、図
５に示す取り付け態様に変更する場合には、前述のよう
にして段付きピン部材４を前記サイドエッジ部材３の各
ピン孔３ｂとバケット本体１ａの対応するピン孔１ｃか
ら抜き取ったのちに、前記サイドエッジ部材３のピン孔
３ｂとバケット本体１ａの上記ピン孔１ｆとに挿通固定
した鍔付きピン部材４を中心にサイドエッジ部材３を下
方に回転させて、バケット本体１ａの掬い面１ｄに近い
外側部にサイドエッジ部材３を取り付ける場合にも、既
述した順により容易に取り付け固定することができる。

【００２３】図６は前記サイドエッジ部材３を図５に示
す取り付け態様でバケット本体１ａに取り付けたときの
サイドエッジ部材３を平面視したバケット１の先端隅部
を拡大して示しており、同図によればサイドエッジ部材
３の刃先３ａをバケット本体１ａの爪部材２の先端位置
よりも前方へ僅かに突出させている。かかる構成を採用
することで、サイドエッジ部材３をカッティングエッジ
部材として機能せしめるものであり、前記刃先３ａによ
りバケット本体１ａの側部にも爪部材２と同等の掘削力
を与えると共に、バケット本体１ａに土砂等を取り入れ
やすくし、しかも、最も磨耗が激しいバケット本体１ａ
の側部先端を前記刃先３ａにより保護し、磨耗を防止さ
せている。

【００２４】しかも、サイドエッジ部材３はバケット本
体１ａの掬い面１ｄの沿った側部外面のほぼ全長にわた
り延設されることになるため、溝掘削にあたり溝の側面
に局部的な掘削跡が形成されず、一操作で平坦面に加工
できるようになり、以降の仕上げ加工が不要となる。

【００２５】一方、図１に示すサイドエッジ部材３の取
り付け態様は、従来のサイドリップ材としての機能を発
揮させるに止まらず、同サイドエッジ部材１ａの上端縁
位置を、従来のサイドリップ材に相当する部位であるバ
ケット本体１ａの左右側部の上端縁部を構成するサイド
リップ部１ｂの上端縁よりも上方に爪部材２の突出寸法
と略等しい高さまで突出させて取り付けられるため、バ
ケット１の容量が一段と増加する。しかも、サイドエッ
ジ部材３の材質をバケット本体１ａより高剛性の鋼材等
で構成する場合には、サイドリップ材としての補強の役
割を果たすと同時にバケット１の先端部に局部的に突出
する部材が存在しないため、バケット１による鉄板や丸
材の掬い上げ操作が確実となり、更には掬い上げた鉄板
や丸材を安定的に運搬することをも可能にする。

【００２６】以上、述べたとおり、本発明に係る取付位
置を変更し得る脱着可能なサイドエッジ部材をもつバケ
ットを備えた作業用機械によれば、前記サイドエッジ部
材を従来のサイドリップ材又はカッティングエッジ材と
しての機能の必要性に応じて簡単に取付位置の変更が可
能となり、しかもそれぞれの本来的機能を超えた機能、
例えばサイドリップ材としての本来的機能の他に多様な
形状をもつ各種資材や廃材などを確実に掬い上げること
を可能にすると共に、安定して運搬が出来るようにな
り、更には満杯率が著しく増加させることができ、一
方、カッティングエッジ材としての本来的な機能の他
に、溝掘削時の溝側面に対する高精度な加工が実現で
き、しかもバケット本体の最も磨耗の激しい部位である
バケット本体の先端側部の磨耗を効果的に防止すること
を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る作業用機械のサイドエッジ部材を
もつバケットの一態様例を示す斜視図である。

【図２】前記サイドエッジ部材の代表的な形態例を示す
斜視図である。

【図３】バケット本体に対するサイドエッジ部材の取付
ピンの代表例を示す斜視図である。

【図４】バケット本体に対するサイドエッジ部材の取付
構造例を示す部分断面図である。

【図５】前記サイドエッジ部材をカッティングエッジ材
としてバケット本体に取り付けたときのバケット形態を
示す斜視図である。

【図６】前記バケット形態における爪部材とサイドエッ
ジ部材の刃先との寸法関係を示す部分平面図である。

【図７】従来のバケットの構造例を示す斜視図である。

【図８】従来の溝掘削による溝側面形態を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１ バケット １ａ バケット本体 １ｂ サイドリップ部 １ｃ ピン孔 １ｄ 掬い面 １ｅ，１ｆ ピン孔 ２ 爪部材 ３ サイドエッジ部材 ３ａ 刃先 ３ｂ ピン孔 ３ｂ−１ 小径部 ３ｂ−２ 大径部 ３ｂ−３ テーパ面 ４ ピン部材 ４ａ 鍔部 ４ｂ 小径部 ４ｃ 大径部 ４ｃ′ 止めピン挿入孔 ４ｄ 止めピン ５ 円筒状バネ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アームの先端にバケットが取り付けられ
   た作業用機械にあって、 前記バケットが、その左右側部の上端縁部を構成するサ
   イドリップ部及び底面側の左右外側面に沿ってサイドエ
   ッジ部材を切換え可能に着脱する脱着部を有してなり、 前記サイドエッジ部材は、バケット本体の前記サイドリ
   ップ部の長さに略等しく、且つその幅が前記サイドエッ
   ジ部材を前記サイドリップ部の上端縁を超えて取り付け
   得る寸法を有する短冊状の板材からなることを特徴とす
   るバケットを備えた作業用機械。
2. 【請求項２】 前記サイドエッジ部材の端部が刃先を有
   してなり、同刃先をバケットの先端爪部に列して配する
   と共に、同サイドエッジ部材をバケットの底面側の左右
   外側面に沿って取り付けたとき、同サイドエッジ部材の
   前記刃先が前記爪部の刃先と同等か僅かに外方に突出す
   るように前記脱着部を形成してなる請求項１記載の作業
   用機械。
3. 【請求項３】 前記バケットに形成されるサイドエッジ
   部材の脱着部はピン孔からなり、前記サイドエッジ部材
   の対応する部位には大径部と小径部とからなるピン孔が
   形成され、バケットに対するサイドエッジ部材の着脱は
   鍔付ピンの挿脱によりなされる請求項１記載の作業用機
   械。
4. 【請求項４】 前記鍔付ピンはサイドエッジ部材に形成
   された前記段付きピン孔の小径部よりも径の小さい小径
   部を有し、同小径部に径方向に拡縮する弾性部材を取り
   付けてなる請求項３記載の作業用機械。
5. 【請求項５】 前記鍔付ピンの先端部には、同鍔付ピン
   の直交方向に止めピンを挿入するためのピン孔が形成さ
   れてなる請求項４記載の作業用機械。