WO2014050270A1 - 掘削バケットおよびそれを備えた掘削機械 - Google Patents

掘削バケットおよびそれを備えた掘削機械 Download PDF

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WO2014050270A1
WO2014050270A1 PCT/JP2013/069679 JP2013069679W WO2014050270A1 WO 2014050270 A1 WO2014050270 A1 WO 2014050270A1 JP 2013069679 W JP2013069679 W JP 2013069679W WO 2014050270 A1 WO2014050270 A1 WO 2014050270A1
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WO
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bucket
earth
sand
bottom plate
excavation
Prior art date
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PCT/JP2013/069679
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English (en)
French (fr)
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宗太 木村
高橋　毅
龍二 高田
下平　貴之
長縄　尚
厚史 濱田
泰樹 北
Original Assignee
日立建機株式会社
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36—Component parts
    • E02F3/40—Dippers; Buckets ; Grab devices, e.g. manufacturing processes for buckets, form, geometry or material of buckets
    • E02F3/402—Dippers; Buckets ; Grab devices, e.g. manufacturing processes for buckets, form, geometry or material of buckets with means for facilitating the loading thereof, e.g. conveyors

Definitions

  • the present invention relates to an excavation bucket used for excavation of earth and sand and an excavation machine provided with the excavation bucket.
  • a typical excavator used for excavation work such as earth and sand is a hydraulic excavator.
  • this hydraulic excavator is roughly constituted by a lower traveling body, an upper revolving body mounted on the lower traveling body so as to be able to swivel, and a front working machine provided so as to be able to move up and down on the front side of the upper revolving body.
  • This front work machine is constituted by a boom, an arm, an excavation bucket, and the like.
  • Excavation of earth and sand is performed by rotating the excavation bucket on the tip side of the arm.
  • the excavation bucket has a substantially box shape surrounded by a bottom plate curved so that the front side is opened and left and right side plates respectively provided on the left and right sides of the bottom plate, and a space for containing earth and sand is formed in the inside.
  • FIG. 15 shows an example of the structure of a conventional excavation bucket.
  • a conventional bucket (excavation bucket) 6 ′ shown in FIG. 15 includes a bottom plate 11, left and right side plates 12, a claw 13 provided at the tip of the bottom plate 11, and a bracket 9 for connecting to an arm tip of a hydraulic excavator. It is configured with. Earth and sand are accommodated in a space S surrounded by the bottom plate 11 and the side plates 12.
  • the earth and sand When excavating earth and sand with the bucket 6 ', the earth and sand are caused to flow into the bucket 6' by digging up the earth with the claws 13 attached to the tip of the bucket 6 'and causing the bucket 6' to sink into the earth and sand.
  • the earth and sand flowing into the bucket 6 'at the start of excavation receives the force in the depth direction of the bucket 6' from the incoming earth and sand and is pushed into the back (rear side) of the bucket 6 '.
  • the direction in which the earth and sand enter is only the arrow direction indicated by the dotted line (that is, the front-rear direction of the bucket 6). For this reason, the earth and sand may be pressed to the corner by force in the direction of the arrow, and the earth and sand may adhere to the corner of the bucket 6 '.
  • Patent Document 1 is a technique for preventing adhesion of earth and sand by providing ribs at the fillet portion where the bottom plate and the side plate, the center plate and the bottom plate are joined.
  • the present invention was made from the actual situation in the above-described prior art, and an object of the present invention is to provide an excavation bucket having a structure in which sediment does not easily adhere to the corners of the bucket by fluidizing the sediment in the bucket. Is to provide a drilling machine.
  • the excavation bucket according to the present invention has a substantially box shape surrounded by a bottom plate curved so that the front side is opened and left and right side plates respectively provided on the left and right sides of the bottom plate. And a space for accommodating earth and sand is formed inside.
  • the excavation bucket which concerns on this invention is provided with the earth and sand guide part which guides the earth and sand so that the earth and sand which flowed into the said space may flow toward the said left and right side boards, and is comprised.
  • FIG. 1 is a side view of a hydraulic excavator according to an embodiment of the present invention.
  • 1 is an external perspective view of a bucket according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective sectional view showing a main part of the bucket shown in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a protrusion at each position of points P1 to P4 in FIG. It is a perspective sectional view showing the important section of the bucket concerning the 2nd example of the present invention. It is an external appearance perspective view of the bucket which concerns on 3rd Example of this invention. It is a perspective sectional view showing the important section of the bucket shown in FIG. It is a perspective sectional view showing the important section of the bucket concerning the 4th example of the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a protrusion at each position of points P5 to P8 in FIG. It is external appearance sectional drawing of the bucket which concerns on 7th Example of this invention. It is external appearance sectional drawing of the bucket which concerns on 8th Example of this invention. It is external appearance sectional drawing of the bucket which concerns on 9th Example of this invention. It is an external appearance perspective view of the bucket which concerns on a prior art.
  • FIG. 16 is a perspective sectional view showing a main part of the conventional bucket shown in FIG. 15.
  • FIG. 1 is a side view of a hydraulic excavator 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the excavator includes a lower traveling body 2, an upper revolving body 1 that is rotatably mounted on the lower traveling body 2 via a revolving shaft (not shown), and the upper revolving body.
  • a front work machine 3 that can be pivoted in the vertical direction and can perform excavation work
  • a cabin (operating cab) 32 on which an operator gets on and operates
  • an upper swing body 1 and a counterweight 31 provided at the rear part.
  • the front work machine 3 is attached to the upper swing body 1 in a pivotable manner, an arm 5 that is pivotably attached to the tip of the boom 4, and a pivotally attached to the tip of the arm 5.
  • a backhoe type bucket (excavation bucket) 6 for excavating earth and sand is provided.
  • the front work machine 3 is driven by a hydraulic cylinder as an actuator. Specifically, the boom 4 is driven by the boom cylinder 10a, the arm 5 is driven by the arm cylinder 10b, and the bucket 6 is driven by the bucket cylinder 10c.
  • Each cylinder 10a-c is operated by pressure oil supplied from a hydraulic pump (not shown).
  • the operator hits a plurality of claws 13 provided at the tip of the bucket 6 against the ground or the like, and the arrow in FIG. Sediment is excavated while moving the bucket 6 in the A direction. Therefore, the earth and sand are pushed into the bucket 6 from the tip of the bucket 6 to the back (that is, from the left to the right in FIG. 1).
  • FIGS. 2 is an external perspective view of the bucket 6 according to the first embodiment
  • FIG. 3 is a perspective sectional view showing the main part of the bucket 6 shown in FIG. 2
  • FIG. 4 is a point P1 of the ridge 14 shown in FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view at each position of P4.
  • the bucket 6 has a substantially box shape surrounded by a bottom plate 11 curved in a substantially U shape so that the front side is opened, and left and right side plates 12 provided on the left and right sides of the bottom plate, respectively. It has a shape. Sediment is accommodated in the space S formed inside the substantially box shape.
  • the bottom plate 11 is formed with a flat surface on the tip side, and is provided with three claws 13 for excavating earth and sand at the tip of the flat surface.
  • a pair of brackets 9 for attaching the bucket 6 to the tip of the arm 5 is provided on the upper portion of the bucket 6.
  • Each bracket 9 is provided with two through holes 9a for pin-coupling with the tip of the arm 5.
  • the bottom plate 11 is provided with a ridge portion 14 as an earth and sand guide portion from the front side (front end side) to the rear side (base end side) at a substantially central position in the left-right direction.
  • the protruding portion 14 is formed in a substantially chevron shape that widens from the top portion 14 a to the skirt in the cross section, and gradually increases in height from the front side to the rear side (back side). It is formed to become.
  • 4A shows a cross section of the protrusion 14 at the position of the point P1 in FIG. 3.
  • FIG. 4B shows the position of the point P2 in FIG. 3
  • FIG. FIG. 4D shows the cross-section of the protrusion 14 at the position of the point P4 in FIG.
  • the point P4 is located on the most front side
  • the point P1 is located on the most rear side.
  • the height of the protrusion 14 is h1> h2> h3> h4. That is, the protrusion 14 gradually increases in height from the position close to the tip of the bottom plate 11 toward the rear side.
  • the width of the protrusion 14 is formed with a constant width w from the front side to the rear side.
  • the dotted arrows in FIG. 3 indicate the flow of earth and sand.
  • the earth and sand enters straight from the front end of the bucket 6 toward the rear side (in the direction of arrow A in FIG. 1), but the earth and sand gradually flows toward the side plate 12 by the ridges 14. To go.
  • the height of the protrusion part 14 is so high that it goes to the rear side, earth and sand are gradually poured into the right and left side plates 12 as it flows to the rear side. That is, the earth and sand are not pushed in a fixed direction, but are fluidized in the space S of the bucket 6 by the ridges 14.
  • the top of the ridge 14 is rounded and the ridge 14 has a shape that spreads from the top to the skirt, the earth and sand are easily fluidized. Therefore, it becomes difficult for the earth and sand to be pressed into the corner portion where the bottom plate 11 and the side plate 12 are joined, and the adhesion of earth and sand is suppressed.
  • the conventional sediment flow in the bucket 6 ′ shown in FIG. 16 has a configuration in which the sediment is pushed directly into the corner portion, and therefore adhesion of sediment cannot be prevented.
  • the ridge is gradually increased from the tip to the rear side.
  • the height of the portion 14 is increased.
  • the height of the protrusion 14 may be a uniform height from the front side to the rear side. Even if it does in this way, it cannot be overemphasized that an excavation target object can be guided toward a right-and-left side board, and it can prevent that an excavation target object adheres to a corner part.
  • FIG. 5 is a perspective cross-sectional view showing a main part of the bucket 106 according to the second embodiment.
  • the bucket 106 according to the second embodiment is characterized in that two protrusions 14 are provided in the left-right direction of the bottom plate 11. Even in the configuration in which two ridges 14 are provided, the left ridge 14 acts so that the earth and sand flow toward the left side plate 12, and the right ridge 14 faces the right side plate 12. It will be difficult for the earth and sand to be pressed into the corners. Therefore, the adhesion of earth and sand is reduced as in the first embodiment.
  • two ridges 14 are provided, but the number of ridges 14 may be three or more depending on the size of the bucket, the type of object to be excavated, and the like.
  • FIGS. 6 and 7 are external perspective views of the bucket 206 according to the third embodiment
  • FIG. 7 is a perspective cross-sectional view showing the main part of the bucket 206 shown in FIG.
  • the bucket 206 according to the third embodiment is characterized in that a curved surface portion (R shape) 15 is formed at a joint portion between the bottom plate 11 and the side plate 12.
  • the radius of curvature of the curved surface portion 15 is the same from the front side to the rear side. That is, in the third embodiment, the curved surface portion 15 having the same shape is formed from the front side to the rear side.
  • the flow of earth and sand flows as shown by the arrow in FIG.
  • the curved surface portion 15 is formed at the joint portion between the bottom plate 11 and the side plate 12, the force for pressing the earth and sand in the curved surface portion 15 is dispersed. Therefore, the bucket 206 according to the third embodiment has an advantage that earth and sand are less likely to adhere to the corner portion, compared to the first embodiment and the second embodiment that do not have the curved surface portion 15.
  • a plurality of protrusions 14 may be provided.
  • FIG. 8 is a perspective sectional view showing a main part of the bucket 306 according to the fourth embodiment.
  • the bucket 306 according to the fourth embodiment forms a curved surface portion (R shape) 315 at the joint portion between the bottom plate 11 and the side plate 12 so that the radius of curvature increases from the front side to the rear side.
  • the radius of curvature of the curved surface portion 315 shown in FIG. 8 is R1> R2> R3> R4.
  • the bucket 306 according to the fourth embodiment is more difficult to deposit earth and sand at the corners as compared with the third embodiment.
  • a plurality of protrusions 14 may be provided.
  • FIG. 9 is a perspective sectional view showing a main part of the bucket 406 according to the fifth embodiment.
  • the bucket 406 has a ridge portion 414 that gradually widens from the front side toward the rear side at the approximate center of the bottom plate 11, and the joint between the bottom plate 11 and the side plate 12. Is characterized in that a curved surface portion (R shape) 15 is formed. That is, the width of the protrusion 414 shown in FIG. 9 is w1> w2> w3> w4. As shown in FIG. 9, the protrusion 414 is formed in a substantially chevron shape that widens from the top 414a to the skirt in the cross section, and the height of the protrusion 414 is from the front side to the rear side. It is the same height h.
  • the protrusion part 414 becomes so wide that it goes to the rear side, earth and sand are gradually poured into the left and right side plates 12 as it flows to the rear side. That is, the earth and sand are not pushed in a certain direction but fluidized in the space S of the bucket 406 by the ridges 414. Therefore, it becomes difficult for the earth and sand to be pressed into the corner portion where the bottom plate 11 and the side plate 12 are joined, and the adhesion of earth and sand is suppressed.
  • the curved surface portion 15 is formed at the joint portion of the bottom plate 11 and the side plate 12, the force for pressing the earth and sand in the curved surface portion 15 is dispersed. Accordingly, it is difficult for earth and sand to adhere to the curved surface portion 15.
  • the curved surface portion 315 employed in the third embodiment may be used instead of the curved surface portion 15. Moreover, it is good also as a structure (refer 1st Example) which does not use the curved surface part 15 according to the kind of excavation target object.
  • a plurality of protrusions 414 may be provided.
  • FIG. 10 is a perspective cross-sectional view showing the main part of the bucket 506 according to the sixth embodiment
  • FIG. 11 is a cross-sectional view at points P5 to P8 of the protrusion 514 shown in FIG.
  • the bucket 506 is formed with a ridge portion 514 that gradually increases in width and height from the front side toward the rear side at the approximate center of the bottom plate 11.
  • a curved surface portion (R shape) 15 is formed in a joint portion between the side plate 12 and the side plate 12. More specifically, as shown in FIG. 11, the width of the protrusion 514 is w1> w2> w3> w4, and the height of the protrusion 514 is h1> h2> h3> h4.
  • the protrusion 514 is formed in a substantially chevron shape that widens from the top 514 a to the skirt in the cross section.
  • the earth and sand flows toward the left and right side plates 12 by the protrusions 514, the earth and sand are hard to be pressed at the corners. And since the protrusion part 514 becomes high and wide as it goes to the rear side from the front side, earth and sand are gradually flowed to the right and left side plates 12 as it flows to the rear side. That is, the earth and sand are not pushed in a fixed direction, but are fluidized in the space S of the bucket 506 by the ridges 514. Therefore, it becomes difficult for the earth and sand to be pressed into the corner portion where the bottom plate 11 and the side plate 12 are joined, and the adhesion of earth and sand is suppressed.
  • the curved surface portion 15 is formed at the joint between the bottom plate 11 and the side plate 12, the force for pressing and solidifying the earth and sand at the curved surface portion 15 is dispersed. Accordingly, it is difficult for earth and sand to adhere to the curved surface portion 15.
  • the curved surface portion 315 employed in the third embodiment may be used instead of the curved surface portion 15.
  • a plurality of protrusions 514 may be provided.
  • FIG. 12 is an external perspective view of a bucket 606 according to the seventh embodiment.
  • the bucket 606 according to the seventh embodiment is characterized in that the front end portion 11a of the bottom plate 11 has a V shape. Specifically, the front end portion 11a of the bottom plate 11 is inclined downward by an angle ⁇ from the left and right toward the center to form a V shape.
  • a plurality of protrusions 14 may be provided. Moreover, it may replace with the protrusion part 14 and the structure of the protrusion part 414 or the protrusion part 514 may be employ
  • FIG. 13 is an external perspective view of the bucket 206 according to the eighth embodiment.
  • the bucket 706 according to the eighth embodiment includes the protruding portion 14 and the curved surface portion 15 of the bucket 206 according to the third embodiment as separate members, and these separate members are the bottom plate 11 and the side plate. 12 is characterized in that it is joined by welding. Therefore, the ridge portion 714 has the same shape as the ridge portion 14, and the curved surface portion 715 has the same shape as the curved surface portion 15.
  • the left and right side plates 12 are welded to the curved bottom plate 11 to form a box-shaped structure.
  • the box-shaped structure produced here is the same as the conventional structure.
  • the protruding portion 714 formed of another member is joined to the central portion of the bottom plate 11 by welding, and the curved surface portion 715 is joined to the side plate 12 and the bottom plate 11 by welding, whereby the bucket 706 is completed. That is, the bucket 706 according to the eighth embodiment is manufactured by joining the protruding portion and the curved portion made of different members to the conventional bucket.
  • the protrusion and the curved surface portion are externally attached to the conventional bucket. It is possible to produce an effect of preventing the adhesion of earth and sand by simple and inexpensive modification that simply attaches.
  • the bottom surface of the bottom plate 11 is flat, work such as flattening the ground surface by the bucket 706 can be performed, so that there is an advantage that variations in work are increased.
  • FIG. 14 is an external perspective view of a bucket 806 according to the ninth embodiment.
  • the bucket 806 according to the ninth embodiment is characterized in that the configuration of the bucket 206 according to the third embodiment is fitted inside a conventional bucket. That is, the bucket shown in FIG. 6, that is, the bottom plate 11 and the both side plates 12 are provided inside the box-shaped bucket composed of the bottom plate 6b and the both side plates 6a, and the ridge portion 14 and the curved surface portion 15 are formed.
  • the bucket 806 is configured by inserting 206.
  • the bottom surface of the bottom plate 6b is flat. Since work such as flattening the ground can also be performed, there is an advantage that the number of work variations increases.
  • the buckets according to the first to ninth embodiments since the earth and sand are fluidized in the space S, it is difficult for the earth and sand to adhere to the corners. Therefore, the trouble of removing earth and sand adhering at the time of maintenance can be saved, and the maintainability is improved. Of course, the cost required for maintenance can also be reduced. Moreover, the problem that the volume of a bucket reduces and working efficiency falls is also eliminated.
  • the top part of the above-mentioned protrusion part 14,414,514 becomes a rounded shape, a pointed shape and a flat shape may be sufficient.
  • the protrusion 14 may be provided on the left side of the bottom plate 11 and the protrusion 414 may be provided on the right side of the bottom plate 11. Even in such a configuration, since the earth and sand are guided toward the left and right side plates 12, adhesion of earth and sand can be reduced.
  • the excavating bucket according to the present invention is not limited to excavating machines such as hydraulic excavators, but can also be applied to wheel loaders, bulldozers, snow removers, etc. that are used for operations using buckets or similar structures.

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Abstract

　バケットの隅角部に土砂が付着し難くする。　本発明に係る掘削バケットは、前側が開放されるように湾曲した底板（１１）と、この底板の左右にそれぞれ設けられた左右の側板（１２）とによって囲まれた略箱型形状を成し、その内部に土砂を収容する空間（Ｓ）が形成されると共に、当該空間に流入した土砂が左右の側板に向かって流れるように土砂を案内する土砂案内部（１４）を底板に設けた構成となっている。

Description

掘削バケットおよびそれを備えた掘削機械
　本発明は、土砂等の掘削に用いる掘削バケットおよびそれを備えた掘削機械に関する。
　土砂等の掘削作業に用いられる掘削機械の代表的なものに油圧ショベルがある。この油圧ショベルは、一般に、下部走行体と、この下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、この上部旋回体の前側に俯仰動可能に設けられたフロント作業機とにより大略構成されている。このフロント作業機は、ブーム、アーム、および掘削バケット等により構成される。アームの先端側で掘削バケットを回動させることにより、土砂等の掘削が行われる。
　掘削バケットは、前側が開放されるように湾曲した底板と、この底板の左右にそれぞれ設けられた左右の側板とによって囲まれた略箱型形状であり、その内部に土砂を収容する空間が形成されて成る。従来の掘削バケットの構造の一例を示したものが図１５である。図１５に示す従来のバケット（掘削バケット）６’は、底板１１と、左右の側板１２と、底板１１の先端に設けられた爪１３と、油圧ショベルのアーム先端と連結するためのブラケット９とを備えて構成される。底板１１と両側板１２とによって囲まれた空間Ｓに土砂が収容される。
　このバケット６’によって土砂を掘削する場合、バケット６’の先端に取り付けられた爪１３によって土を掘り起こしながらバケット６’を土砂の中に潜り込ませることによって、バケット６’内に土砂を流入させる。掘削開始時にバケット６’内に流入した土砂は、引き続いて流入する土砂から、バケット６’の奥行き方向の力を受け、バケット６’の奥（後側）に押し込められる。このため、底板１１と側板１２の間の角部やバケット６’の奥部など土砂の滞留が発生しやすい箇所（以下、本明細書において、この箇所を「隅角部」と言う）では土砂が押し固められ、当該隅角部に土砂が付着する場合がある。このような土砂の付着は、バケット６’で掘削できる土の量、すなわちバケット６’の容量を低下させるため、掘削機械の作業効率の低下を引き起こす。
　図１６を用いてより詳しく説明すると、従来のバケット６’では、土砂が入り込む方向は、同図の点線の矢印方向（即ち、バケット６の前後方向）のみである。そのため、土砂が矢印方向の力によって隅角部に押し固められ、バケット６’の隅角部に土砂が付着する場合がある。
　こうした土砂の付着による作業効率の低下を防ぐため、例えば特許文献１に記載の技術が公知である。特許文献１は、底板と側板、中央板と底板とが接合する隅肉部にリブを設けて、土砂の付着を防止する技術である。
実公昭５８－０２８０３８号公報
　しかし、特許文献１においても、土砂の流れは従来と同じであるため、隅角部には依然として強い力で土砂が押し固められる。そのため、隅角部に土砂が付着するという課題を根本的に解決しているとは言えない。
　本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、バケット内の土砂を流動化させることにより、バケットの隅角部に土砂が付着し難い構造の掘削バケットおよびそれを備えた掘削機械を提供することにある。
　上記目的を達成するために、本発明に係る掘削バケットは、前側が開放されるように湾曲した底板と、この底板の左右にそれぞれ設けられた左右の側板とによって囲まれた略箱型形状を成し、その内部に土砂を収容する空間が形成されている。そして、本発明に係る掘削バケットは、当該空間に流入した土砂が前記左右の側板に向かって流れるように土砂を案内する土砂案内部を前記底板に設けて構成される。
　本発明によれば、掘削バケット内の土砂が流動化されるため、掘削バケットの隅角部に土砂が付着し難くなる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態および実施例の説明により明らかにされる。
本発明の実施形態に係る油圧ショベルの側面図である。 本発明の第１実施例に係るバケットの外観斜視図である。 図２に示すバケットの要部を示す斜視断面図である。 図３の点Ｐ１～Ｐ４の各位置における突条部の断面図である。 本発明の第２実施例に係るバケットの要部を示す斜視断面図である。 本発明の第３実施例に係るバケットの外観斜視図である。 図６に示すバケットの要部を示す斜視断面図である。 本発明の第４実施例に係るバケットの要部を示す斜視断面図である。 本発明の第５実施例に係るバケットの要部を示す斜視断面図である。 本発明の第６実施例に係るバケットの要部を示す斜視断面図である。 図１０の点Ｐ５～Ｐ８の各位置における突条部の断面図である。 本発明の第７実施例に係るバケットの外観断面図である。 本発明の第８実施例に係るバケットの外観断面図である。 本発明の第９実施例に係るバケットの外観断面図である。 従来技術に係るバケットの外観斜視図である。 図１５に示す従来のバケットの要部を示す斜視断面図である。
　以下、本発明に係る掘削機械の一実施形態について、図を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係る油圧ショベル１００の側面図である。図１に示すように、油圧ショベルは、下部走行体２と、この下部走行体２上に旋回軸（図示せず）を介して旋回可能に取り付けられた上部旋回体１と、この上部旋回体１の前部に上下方向の回動が可能に取付けられ、掘削作業等を行なうことができるフロント作業機３と、オペレータが搭乗して運転操作を行うキャビン（運転室）３２と、上部旋回体１の後部に設けられたカウンタウエイト３１と、を備えている。
　フロント作業機３は、上部旋回体１に回動可能に取付けられるブーム４と、このブーム４の先端に回動可能に取り付けられるアーム５と、このアーム５の先端に回動可能に取り付けられ、土砂の掘削等を行うバックホウ式のバケット（掘削バケット）６とを備える。このフロント作業機３は、アクチュエータとしての油圧シリンダによって駆動される。具体的には、ブームシリンダ１０ａによってブーム４が駆動され、アームシリンダ１０ｂによってアーム５が駆動され、バケットシリンダ１０ｃによってバケット６が駆動されるようになっている。各シリンダ１０ａ～ｃは、図示しない油圧ポンプから供給された圧油によって作動する。
　なお、本実施形態に係る油圧ショベルにはバックホウ式のバケット６が適用されているから、オペレータは、バケット６の先端に設けられた複数の爪１３を地面等に突き当てて、図１の矢印Ａ方向にバケット６を移動させながら土砂の掘削を行う。そのため、土砂は、バケット６の先端から奥に向かって（即ち、図１の左から右に向かって）バケット６内に押し込まれていくことになる。
　次に、本発明に係る掘削バケットの各種実施例について、図を参照しながら説明する。
　［第１実施例］
　本発明の第１実施例に係るバケット６の詳細について、図２～図４を用いて説明する。図２は第１実施例に係るバケット６の外観斜視図であり、図３は図２に示すバケット６の要部を示す斜視断面図、図４は図３に示す突条部１４の点Ｐ１～Ｐ４の各位置における断面図である。
　図２に示すように、バケット６は、前側が開放されるように略Ｕ字状に湾曲した底板１１と、この底板の左右にそれぞれ設けられた左右の側板１２とによって囲まれた略箱型形状を成している。この略箱型形状の内部に形成された空間Ｓに土砂が収容される。
　底板１１は、その先端側に平坦な面が形成されると共に、平坦な面の先端に土砂を掘削するための爪１３が３個設けられている。また、バケット６の上部には、バケット６をアーム５（図１参照）の先端に取り付けるための一対のブラケット９が設けられている。各ブラケット９には、アーム５の先端とピン結合するための貫通孔９ａが２つ設けられている。この構成により、バケット６は、バケットシリンダ１０ｃの伸縮動作に伴い、貫通孔９ａに挿入されたピンを中心にして回動する。
　さらに、底板１１には、左右方向の略中央の位置に、前側（先端側）から後側（基端側）にかけて、土砂案内部としての突条部１４が設けられている。この突条部１４は、図４に示すように、その断面において頂部１４ａから裾野にかけて末広がりとなった略山形形状で形成され、かつ、前側から後側（奥側）にかけて徐々に高さが高くなるように形成されている。これについて、図３および図４を用いて具体的に説明する。図４（ａ）は、図３の点Ｐ１の位置における突条部１４の断面を示しており、同様に図４（ｂ）は図３の点Ｐ２の位置、図４（ｃ）は図３の点Ｐ３の位置、図４（ｄ）は図３の点Ｐ４の位置における突条部１４の断面をそれぞれ示している。なお、図３から明らかなように、点Ｐ４は最も前側に位置し、点Ｐ１は最も後側に位置している。
　図４（ａ）～（ｄ）に示すように、突条部１４の高さは、ｈ１＞ｈ２＞ｈ３＞ｈ４である。即ち、突条部１４は、底板１１の先端に近い位置から後側に行くに従い、徐々に高さが高くなっている。なお、第１実施例において、突条部１４の幅は、前側から後側にかけて一定の幅ｗで形成されている。
　次に、突条部１４が土砂に対してどのように作用するのかについて説明する。図３の点線の矢印は、土砂の流れを示している。図３に示すように、土砂は、バケット６の先端から後側に向かって（図１の矢印Ａの方向に）真っすぐに入り込むが、突条部１４によって土砂は徐々に側板１２に向かって流れていく。そして、後側に行くほど突条部１４の高さが高くなっているため、土砂は、後側に流れて行くに従い、徐々に左右の側板１２へと流される。即ち、土砂は、一定の方向に押し込まれるのではなく、突条部１４によってバケット６の空間Ｓ内で流動化する。加えて、突条部１４の頂部が丸みを帯び、かつ、突条部１４は頂部から裾野にかけて末広がりとなる形状であるため、土砂は流動化し易い。そのため、土砂は、底板１１と側板１２とが接合した隅角部に押し固められ難くなり、土砂の付着が抑えられる。
　このように、本実施例によれば、突条部１４によって土砂の流れが側板１２方向に向けられるため、隅角部の土砂の付着は少なくなる。よって、バケット６の容積が維持されるから、作業効率は低下しない。さらに、バケット６のメンテナンスの負担が軽減される点においても優れている。この点、図１６に示す従来のバケット６’における土砂の流れでは、隅角部に直接土砂が押し込まれていく構成であるため、土砂の付着を防止できない。
　なお、底板１１の先端に近い位置の突条部１４の高さが高いと土砂を掘削する際の抵抗となることも考えられるため、第１実施例では、先端から後側にかけて徐々に突条部１４の高さを高くしている。勿論、掘削対象物の種類によっては、それほど掘削時の抵抗を考慮しなくて良い場合もある。この場合には、突条部１４の高さは前側から後側にかけて一様な高さにしても良い。このようにしても、掘削対象物を左右の側板に向かって案内することができ、隅角部に掘削対象物が付着することを防止できることは言うまでもない。
　［第２実施例］
　次に、本発明の第２実施例に係るバケット１０６の詳細について、図５を用いて説明する。なお、第１実施例と同じ構成については、同一符号を付して説明を省略する。図５は、第２実施例に係るバケット１０６の要部を示す斜視断面図である。
　図５に示すように、第２実施例に係るバケット１０６は、突条部１４を底板１１の左右方向に２本設けた点に特徴がある。突条部１４を２本設けた構成であっても、左側の突条部１４は土砂を左側の側板１２に向けて流れるように作用し、右側の突条部１４は右側の側板１２に向けて流れるように作用するので、土砂が隅角部に押し固められ難くなる。よって、第１実施例と同様に、土砂の付着は低減される。
　なお、第２実施例では、突条部１４を２本設けた構成としたが、突条部１４の数は、バケットの大きさや掘削対象物の種類等によって３本以上としても良い。
　［第３実施例］
　次に、本発明の第３実施例に係るバケット２０６の詳細について、図６および図７を用いて説明する。なお、第１～第２実施例と同じ構成については、同一符号を付して説明を省略する。図６は第３実施例に係るバケット２０６の外観斜視図であり、図７は図６に示すバケット２０６の要部を示す斜視断面図である。
　図６および図７に示すように、第３実施例に係るバケット２０６は、底板１１と側板１２の接合部に曲面部（アール形状）１５を形成した点に特徴がある。この曲面部１５の曲率半径は、前側から後側まで同じである。即ち、第３実施例において、同じ形状の曲面部１５が前側から後側にかけて形成されている。
　この構成によれば、突条部１４によって土砂の流れは図７の矢印のように流れる。このとき、底板１１と側板１２の接合部に曲面部１５が形成されているため、曲面部１５にて土砂を押し固める力が分散される。よって、第３実施例に係るバケット２０６は、曲面部１５を有していない第１実施例および第２実施例と比べて、さらに隅角部に土砂が付着し難いといった利点がある。なお、第３実施例において、突条部１４を複数設けても良い。
　［第４実施例］
　次に、本発明の第４実施例に係るバケット３０６の詳細について、図８を用いて説明する。なお、第１～第３実施例と同じ構成については、同一符号を付して説明を省略する。図８は第４実施例に係るバケット３０６の要部を示す斜視断面図である。
　図８に示すように、第４実施例に係るバケット３０６は、底板１１と側板１２の接合部に、前側から後側に行くに従い曲率半径が大きくなるように曲面部（アール形状）３１５を形成した点に特徴がある。即ち、図８に示す曲面部３１５の曲率半径の大きさは、Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３＞Ｒ４である。この構成によれば、底板１１と側板１２の接合部が曲面部１５となっているため、土砂が曲面部１５に付着し難くなる。さらに、後側に行くほど曲率半径は大きくなっているため、後側の曲面部１５に対しても土砂が押し固められ難くなる。よって、第４実施例に係るバケット３０６は、第３実施例と比べて、さらに隅角部に土砂が付着し難い。なお、第４実施例において、突条部１４を複数設けても良い。
　［第５実施例］
　次に、本発明の第５実施例に係るバケット４０６の詳細について、図９を用いて説明する。なお、第１～第４実施例と同じ構成については、同一符号を付して説明を省略する。図９は第５実施例に係るバケット４０６の要部を示す斜視断面図である。
　図９に示すように、第５実施例に係るバケット４０６は、底板１１の略中央に前側から後側に向かって徐々に幅広な突条部４１４が形成され、底板１１と側板１２の接合部に曲面部（アール形状）１５が形成されている点に特徴がある。即ち、図９に示す突条部４１４の幅の広さは、ｗ１＞ｗ２＞ｗ３＞ｗ４である。なお、突条部４１４は、図９に示すように、その断面において頂部４１４ａから裾野にかけて末広がりとなった略山形形状で形成され、かつ、突条部４１４の高さは、前側から後側まで同じ高さｈである。
　この構成によれば、第１実施例と同様に、突条部４１４によって土砂は左右の側板１２に向かって流れていくので、隅角部に土砂が押し固められ難くなる。また、突条部４１４は後側に行くほど幅広となっているので、土砂は、後側に流れて行くに従い、徐々に左右の側板１２へと流される。即ち、土砂は、一定の方向に押し込まれるのではなく、突条部４１４によってバケット４０６の空間Ｓ内で流動化する。そのため、土砂は、底板１１と側板１２とが接合した隅角部に押し固められ難くなり、土砂の付着が抑えられる。
　さらに、底板１１と側板１２の接合部に曲面部１５が形成されているため、曲面部１５にて土砂を押し固める力が分散される。よって、曲面部１５に土砂が付着し難い。なお、第５実施例において、曲面部１５の代わりに第３実施例で採用した曲面部３１５を用いても良い。また、掘削対象物の種類に応じて、曲面部１５を用いない構成（第１実施例参照）としても良い。また、第５実施例において、突条部４１４を複数設けても良い。
　［第６実施例］
　次に、本発明の第６実施例に係るバケット５０６の詳細について、図１０および図１１を用いて説明する。なお、第１～第５実施例と同じ構成については、同一符号を付して説明を省略する。図１０は第６実施例に係るバケット５０６の要部を示す斜視断面図であり、図１１は図１０に示す突条部５１４の点Ｐ５～Ｐ８の各位置における断面図である。
　図１０に示すように、第５実施例に係るバケット５０６は、底板１１の略中央に前側から後側に向かって徐々に幅広かつ高さが高くなった突条部５１４が形成され、底板１１と側板１２の接合部に曲面部（アール形状）１５が形成されている点に特徴がある。より詳しくは、図１１に示すように、突条部５１４の幅の広さは、ｗ１＞ｗ２＞ｗ３＞ｗ４であり、突条部５１４の高さは、ｈ１＞ｈ２＞ｈ３＞ｈ４である。なお、突条部５１４は、図１１に示すように、その断面において頂部５１４ａから裾野にかけて末広がりとなった略山形形状で形成される。
　この構成によれば、突条部５１４によって土砂は左右の側板１２に向かって流れていくので、隅角部に土砂が押し固められ難くなる。そして、突条部５１４は、前側から後側に行くに従い、高さが高くかつ幅広となっているので、土砂は、後側に流れて行くに従い、徐々に左右の側板１２へと流される。即ち、土砂は、一定の方向に押し込まれるのではなく、突条部５１４によってバケット５０６の空間Ｓ内で流動化する。そのため、土砂は、底板１１と側板１２とが接合した隅角部に押し固められ難くなり、土砂の付着が抑えられる。
　さらに、第６実施例に係るバケット５０６には、底板１１と側板１２の接合部に曲面部１５が形成されているため、曲面部１５にて土砂を押し固める力が分散される。よって、曲面部１５に土砂が付着し難い。なお、第５実施例において、曲面部１５の代わりに第３実施例で採用した曲面部３１５を用いても良い。また、第６実施例において、突条部５１４を複数設けても良い。
　［第７実施例］
　次に、本発明の第７実施例に係るバケット６０６の詳細について、図１２を用いて説明する。なお、第１～第６実施例と同じ構成については、同一符号を付して説明を省略する。図１２は、第７実施例に係るバケット６０６の外観斜視図である。図１２に示すように、第７実施例に係るバケット６０６は、底板１１の先端部１１ａがＶ字形状を成している点に特徴がある。具体的には、底板１１の先端部１１ａは、左右から中央に向かって角度φだけ互いに下り傾斜してＶ字を形成している。
　この構成によれば、突条部１４と曲面部１５とにより、土砂の付着は防止される。加えて、底板１１の先端部１１ａがＶ字形状を成しているので、土砂を排土する際にも、土砂が排出され易くなるといった利点もある。なお、第７実施例において、突条部１４を複数設けても良い。また、突条部１４に代えて突条部４１４または突条部５１４の構成を採用しても良い。また、曲面部１５に代えて、曲面部３１５を採用しても良い。
　［第８実施例］
　次に、本発明の第８実施例に係るバケット７０６の詳細について、図１３を用いて説明する。なお、第１～第７実施例と同じ構成については、同一符号を付して説明を省略する。図１３は第８実施例に係るバケット２０６の外観斜視図である。
　図１３に示すように、第８実施例に係るバケット７０６は、第３実施例に係るバケット２０６の突条部１４および曲面部１５をそれぞれ別部材で構成し、それら別部材を底板１１、側板１２に溶接により接合した点に特徴がある。そのため、突条部７１４は突条部１４と同一の形状を成し、曲面部７１５は曲面部１５と同一の形状を成している。
　第８実施例に係るバケット７０６は、まず、湾曲した底板１１に左右の側板１２を溶接して箱状の構造体を作る。ここで作られる箱状の構造体は、従来の構成と同じである。その後、別部材で構成された突条部７１４を底板１１の中央部に溶接により接合し、曲面部７１５を側板１２と底板１１に溶接により接合して、バケット７０６が完成する。即ち、従来のバケットに別部材から成る突条部と曲面部を接合することによって、第８実施例に係るバケット７０６は製造される。
　この構成によれば、第３実施例に係るバケット２０６と同様に、バケット７０６の隅角部に土砂が付着し難くなるという効果を奏するほか、従来のバケットに外付けで突条部と曲面部を取り付けるだけの簡単で安価な改造で、土砂の付着を防止できるという効果も奏し得る。また、底板１１の底面が平坦であるため、バケット７０６によって地面を平坦にするといった作業を行うこともできるため、作業のバリエーションが増えるといった利点もある。
　［第９実施例］
　次に、本発明の第９実施例に係るバケット８０６の詳細について、図１４を用いて説明する。なお、第１～第８実施例と同じ構成については、同一符号を付して説明を省略する。図１４は第９実施例に係るバケット８０６の外観斜視図である。
　図１４に示すように、第９実施例に係るバケット８０６は、第３実施例に係るバケット２０６の構成を、従来のバケットの内側に嵌め込んだ点に特徴がある。即ち、底板６ｂと両側板６ａで構成された箱型のバケットの内側に、図６に示すバケット、即ち、底板１１と両側板１２を備え、突条部１４と曲面部１５が形成されたバケット２０６を挿入してバケット８０６は構成されている。
　この構成によれば、第３実施例に係るバケット２０６と同様に、バケット８０６の隅角部に土砂が付着し難くなるという効果を奏するほか、底板６ｂの底面が平坦であるため、バケット８０６によって地面を平坦にするといった作業を行うこともできるため、作業のバリエーションが増えるといった利点もある。
　以上説明したように、第１～第９実施例に係るバケットによれば、空間Ｓで土砂が流動化されるため、隅角部に土砂が付着し難くなる。よって、メンテナンス時に付着した土砂を除去する手間が省け、メンテナンス性が向上する。勿論、メンテナンスに要するコストも低減できる。また、バケットの容積が減少して作業効率が低下するといった問題も解消される。
　なお、上記した突条部１４、４１４，５１４の頂部は丸みを帯びた形状となっているが、尖った形状や平らな形状であってもよい。また、１つのバケットに、突条部１４，４１４，５１４を組み合わせて設ける構成としても良い。例えば、突条部を２本設ける場合に、底板１１の左側に突条部１４を設け、底板１１の右側に突条部４１４を設けるといった構成としても良い。このような構成であっても、土砂が左右の側板１２に向かって案内されるため、土砂の付着を低減できる。
　勿論、本発明に係る掘削バケットは、油圧ショベルなどの掘削機械に限らず、バケットやそれに類する構造を使用した運用に供されるホイールローダ、ブルドーザ、除雪機などにも適用できる。
　６…バケット（掘削バケット）、１１…底板、１１ａ…底板の先端部１２…側板、１４…突条部（土砂案内部）、１４ａ…突条部の頂部、１５…曲面部（アール形状）、
　１００…油圧ショベル（掘削機械）、１０６，２０６，３０６，４０６，５０６，６０６，７０６，８０６…バケット（掘削バケット）、
　３１５…曲面部（アール形状）、４１４…突条部（土砂案内部）、４１４ａ…突条部の頂部、５１４…突条部（土砂案内部）、５１４ａ…突条部の頂部、７１４…突条部（土砂案内部）、７１５…曲面部（アール形状）

Claims (10)

  1. 　前側が開放されるように湾曲した底板と、この底板の左右にそれぞれ設けられた左右の側板とによって囲まれた略箱型形状を成し、その内部に土砂を収容する空間が形成されると共に、当該空間に流入した土砂が前記左右の側板に向かって流れるように土砂を案内する土砂案内部を前記底板に設けた掘削バケット。
  2. 　請求項１の記載において、
    　前記土砂案内部は、前記底板の前側から後側にかけて高さが徐々に高くなるよう形成された突条部であることを特徴とする掘削バケット。
  3. 　請求項１の記載において、
    　前記土砂案内部は、前記底板の前側から後側にかけて幅が徐々に広くなるよう形成された突条部であることを特徴とする掘削バケット。
  4. 　請求項１の記載において、
    　前記土砂案内部は、前記底板の前側から後側にかけて高さが徐々に高く、かつ、幅が徐々に広くなるよう形成された突条部であることを特徴とする掘削バケット。
  5. 　請求項２～４の何れか１項の記載において、
    　前記突条部は、その断面が頂部から裾野にかけて末広がりとなった略山型形状を成すことを特徴とする掘削バケット。
  6. 　請求項２～４の何れか１項の記載において、
    　前記突条部は、前記左右の側板の方向に間隔を空けて複数設けられることを特徴とする掘削バケット。
  7. 　請求項２～４の何れか１項の記載において、
    　前記左右の側板と前記底板とが接合する接合部をアール形状としたことを特徴とする掘削バケット。
  8. 　請求項７の記載において、
    　前記アール形状の曲率半径は、奥に行くほど大きいことを特徴とする掘削バケット。
  9. 　請求項２～４の何れか１項の記載において、
    　前記底板の先端部がＶ字形状を成すことを特徴とする掘削バケット。
  10. 　請求項２～４の何れか１項に記載の掘削バケットを備えた掘削機械。
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