WO2014171024A1 - 掘削バケット及び作業車両 - Google Patents

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WO2014171024A1
WO2014171024A1 PCT/JP2013/076117 JP2013076117W WO2014171024A1 WO 2014171024 A1 WO2014171024 A1 WO 2014171024A1 JP 2013076117 W JP2013076117 W JP 2013076117W WO 2014171024 A1 WO2014171024 A1 WO 2014171024A1
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WO
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bucket
surface portion
excavation
lip
excavation bucket
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English (en)
French (fr)
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吉田　剛
達雄 姶良
大次郎 田中
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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    • 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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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    • E02F3/30—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 with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom
    • E02F3/32—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 with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom working downwardly and towards the machine, e.g. with backhoes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/28—Small metalwork for digging elements, e.g. teeth scraper bits
    • E02F9/2808—Teeth

Definitions

  • the present invention relates to an excavation bucket and a work vehicle.
  • the excavation bucket equipped in the work vehicle includes a plurality of teeth, a bracket, and a bucket body.
  • the tooth is provided on the upper front side of the bucket body.
  • the bracket is provided on the back surface of the bucket body.
  • the bracket is provided with a hole, and the excavation bucket is attached to the arm by passing the attachment pin through the hole. Accordingly, the excavation bucket is attached to the arm so as to be rotatable around the attachment pin.
  • the conventional excavation bucket has the following problems. That is, when it is desired to increase the capacity of the excavation bucket, if the capacity of the excavation bucket is increased by increasing the width of the excavation bucket, twisting or the like is likely to occur during operation, and the burden on the arm increases.
  • An object of the present invention is to provide a drilling bucket and a work vehicle capable of increasing the capacity while suppressing the burden on the arm in consideration of the problem of the conventional drilling bucket.
  • the excavation bucket according to the first invention is an excavation bucket that is attached to an arm of a work vehicle, and includes a bucket body, a lip portion, a bracket, and a cutting blade portion.
  • the bucket body is a pair of side surfaces covering the side of a space surrounded by a bottom surface portion having two curved portions having different curvature radii in a side view, a back surface portion connected to the bottom surface portion, and the bottom surface portion and the back surface portion.
  • the lip portion is fixed to an edge portion located on the opposite side of the back surface portion in the bucket body.
  • the bracket has a hole through which an attachment pin for attachment to the arm is passed, and is fixed to the back surface portion.
  • the cutting blade portion is fixed to the lip portion.
  • the length of the imaginary line connecting the center of the hole of the bracket and the tip of the lip is defined as the wrist radius.
  • the longest line segment from the virtual line perpendicular to the virtual line to the bottom surface is defined as the second virtual line, and the length is defined as the bucket depth.
  • the size of the angle formed by the lip portion and the virtual line is defined as the lip angle.
  • the curvature of the bottom surface can be increased and the bucket depth can be increased, so that the capacity (bucket capacity) is increased even with the same width as the conventional excavation bucket. Can be planned.
  • the capacity can be increased without changing the width of the excavation bucket, it is possible to increase the capacity while suppressing the burden on the arm.
  • the excavation bucket rotates around the hole of the bracket, but by making the lip angle ⁇ 72 ° or less, the bottom surface portion does not protrude below the locus of the tip of the cutting edge. I can do it. Therefore, excavation resistance can be reduced.
  • the lip angle ⁇ is larger than 72 °, the curvature of the bottom surface portion becomes large, and it may be difficult to ensure the soil removal performance of the excavated soil. For this reason, the soil removal property can be ensured by setting the lip angle ⁇ to 72 ° or less.
  • the excavation bucket of the first invention can set the wrist radius to the same length as the conventional excavation bucket. . Since the control value on the main body side of the hydraulic excavator is set by the wrist radius, the excavation bucket according to the first invention can be easily replaced without changing the control value. Furthermore, by setting the bucket depth / list radius to 0.7 or more, the bucket depth becomes deeper, and the capacity can be increased as compared with the conventional case. Further, when the bucket depth / list radius is greater than 0.8, the bucket depth may be too deep with respect to the wrist radius, and it may be difficult to ensure soil removal performance, or the excavation resistance may increase. For this reason, by setting the bucket depth / list radius to 0.8 or less, it is possible to ensure the soil removal performance while reducing the excavation resistance.
  • the excavation bucket according to the second invention is the excavation bucket according to the first invention, and when the width of the excavation bucket (bucket width) is Z, 0.73 ⁇ D / Z ⁇ 0.83 is satisfied. .
  • the bucket capacity relative to the bucket width can be increased. That is, by setting the bucket depth / bucket width value to 0.73 or more, the bucket capacity can be made larger than that of the conventional one even if the width is the same as that of the conventional excavation bucket.
  • the bucket depth / bucket width value is larger than 0.83, the bucket depth with respect to the bucket width becomes too deep, and it may be difficult to ensure the soil removal performance, or the excavation resistance may increase. Therefore, by setting the value of the bucket depth / bucket width to 0.83 or less, it is possible to ensure the soil removal performance while reducing the excavation resistance.
  • a work vehicle includes a vehicle main body, a boom attached to the vehicle main body, an arm attached to the boom, and the excavation bucket of the first invention or the second invention attached to the arm.
  • the excavation bucket and work vehicle which can aim at the increase in a capacity
  • FIG. 1 is an external perspective view of a hydraulic excavator according to an embodiment of the present invention.
  • the perspective view of the excavation bucket of FIG. The side view in the horizontal state of the excavation bucket of FIG.
  • FIG. 3 is a rear view of the excavation bucket of FIG. 2.
  • trajectory of the excavation bucket of FIG. The side view which shows the excavation bucket of the comparative example 1.
  • FIG. The figure which shows the locus
  • the side view of the excavation bucket of this Embodiment arrange
  • the side view of the excavation bucket of the comparative example 2 arrange
  • the side view of the excavation bucket of the comparative example 3 arrange
  • FIG. The figure which shows the graph of the pushing force index
  • FIG. The side view which shows the excavation bucket of this Embodiment and the excavation bucket of the comparative example 2.
  • FIG. The figure which shows the graph of the change of excavation resistance index when changing a lip angle.
  • FIG. 1 is a diagram showing a hydraulic excavator 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the excavator 100 includes a vehicle main body 1 and a work machine 4.
  • the vehicle body 1 has a traveling body 2 and a revolving body 3.
  • the traveling body 2 includes a pair of traveling devices 2a and 2b.
  • Each traveling device 2a, 2b has crawler belts 2d, 2e, and the crawler belts 2d, 2e are driven by the driving force from the engine to cause the excavator 100 to travel.
  • the turning body 3 is placed on the traveling body 2.
  • the swivel body 3 is provided so as to be turnable with respect to the traveling body 2.
  • a cab 5 is provided at the front left side position of the revolving structure 3.
  • the front-rear direction means the front-rear direction of the cab 5.
  • the front-rear direction of the vehicle body 1 is assumed to coincide with the front-rear direction of the cab 5, that is, the revolving structure 3.
  • the left-right direction or the side means the vehicle width direction of the vehicle main body 1.
  • the revolving unit 3 includes a fuel tank 14, a hydraulic oil tank 15, an engine chamber 16, and a storage chamber 17.
  • the fuel tank 14 stores fuel for driving an engine described later.
  • the fuel tank 14 is disposed in front of the hydraulic oil tank 15.
  • the hydraulic oil tank 15 stores hydraulic oil discharged from a hydraulic pump (not shown) and supplied to the hydraulic cylinders 10 to 12.
  • the engine chamber 16 houses the engine therein.
  • the storage compartment 17 is arranged behind the cab 5 and is arranged side by side with the engine compartment 16 in the vehicle width direction. Inside the storage chamber 17, a storage space for storing a radiator and a radiator fan (not shown) for cooling the engine is provided inside the storage chamber 17, a storage space for storing a radiator and a radiator fan (not shown) for cooling the engine is provided.
  • a counterweight 18 is provided behind the engine chamber 16 and the storage chamber 17.
  • the work machine 4 is attached to the center position of the front part of the revolving structure 3 and has a boom 7, an arm 8, and an excavation bucket 9.
  • a base end portion of the boom 7 is rotatably connected to the swing body 3.
  • the distal end portion of the boom 7 is rotatably connected to the proximal end portion of the arm 8.
  • the tip of the arm 8 is rotatably connected to the excavation bucket 9.
  • hydraulic cylinders 10 to 12 (boom cylinder 10, arm cylinder 11 and bucket cylinder 12) are arranged so as to correspond to boom 7, arm 8 and excavation bucket 9, respectively.
  • the working machine 4 is driven by driving these hydraulic cylinders 10 to 12. Thereby, operations such as excavation are performed.
  • FIG. 2 is a perspective view of the excavation bucket 9 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a side view of the excavation bucket 9 of FIG. 4 is a side view of the excavation bucket 9 of FIG. 2, and is a view in which the inclination of the excavation bucket 9 is different from that of FIG.
  • FIG. 5 is a rear view of the excavation bucket 9 of FIG.
  • the excavation bucket 9 includes a bucket body 21, a lip portion 35, a tooth adapter 24, a bracket 22, and a plurality of teeth 23.
  • the bucket body 21 has a front surface portion 31, a bottom surface portion 32, a back surface portion 33, and a pair of side surface portions 34.
  • the front part 31 is a flat plate-like member, and has a linear shape in a side view.
  • the bottom surface portion 32 is a curved plate-like member, and has a shape curved convexly toward the outside of the bucket body 21 in a side view.
  • the bottom surface portion 32 is connected to the front surface portion 31.
  • the back surface portion 33 has a shape in which a plate-like member is bent.
  • the back surface portion 33 is connected to the bottom surface portion 32.
  • the pair of side surface portions 34 are arranged at a distance from each other, and cover the side of the space surrounded by the front surface portion 31, the bottom surface portion 32, and the back surface portion 33.
  • the lip portion 35 is a flat plate-like member and has a linear shape in a side view.
  • the lip portion 35 is a portion to which the tooth adapter 24 is attached and the tooth 23 is fixed.
  • the lip portion 35 is fixed to an edge portion located on the opposite side of the back surface portion 33 in the bucket body 21. Specifically, the lip portion 35 is fixed to the edge portion of the front surface portion 31.
  • the thickness of the lip portion 35 is larger than the thickness of the front surface portion 31.
  • the bracket 22 is a member for attaching the excavation bucket 9 to the arm.
  • the bracket 22 is fixed to the back surface portion 33.
  • the bracket 22 has two attachment portions 22 a that are erected outward from the back surface portion 33.
  • Each attachment portion 22 a is a plate-like member, and is arranged in a direction perpendicular to the width direction of the excavation bucket 9. Further, the two attachment portions 22a are provided to face each other with a gap W as shown in FIG. This interval is defined as a bracket width W.
  • a first hole 38 and a second hole 39 are formed in each attachment portion 22a.
  • An attachment pin (not shown) for attaching the bracket 22 to the arm is passed through the first hole 38.
  • the 2nd hole 39 is formed in the bottom face part 32 side of the 1st hole 38, and the attachment pin (not shown) for attaching bracket 22 to bucket cylinder 12 (refer to Drawing 1) is passed.
  • the plurality of teeth 23 are fixed to the lip portion 35 via the tooth adapter 24.
  • the teeth 23 are disposed along the end portion of the lip portion 35 so as to be spaced apart from each other.
  • Each tooth 23 has a tapered shape in a side view.
  • the bottom surface portion 32 described above has a first curved surface portion 41 and a second curved surface portion 42.
  • the first curved surface portion 41 is connected to the front surface portion 31. Therefore, the front surface portion 31 is located between the first curved surface portion 41 and the lip portion 35.
  • the first curved surface portion 41 has a shape curved with a predetermined first curvature radius R1 in a side view.
  • the center O1 of the radius of curvature of the first curved surface portion 41 is located outside the bucket body 21. Further, in the side view, the center O1 is located above and behind the center of the first hole 38 in the state shown in FIG.
  • the second curved surface portion 42 is located on the back surface portion 33 side, that is, the rear side of the first curved surface portion 41 and is connected to the first curved surface portion 41.
  • the second curved surface portion 42 has a shape curved with a predetermined second radius of curvature R2 in a side view.
  • the second curvature radius R2 is smaller than the first curvature radius R1.
  • the center O2 of the radius of curvature of the second curved surface portion 42 is located inside the bucket body 21.
  • the length of a virtual line S1 (an example of a virtual line) connecting the center Q1 of the first hole 38 of the bracket 22 and the tip Q2 of the lip portion 35 in a side view is defined as a wrist radius V.
  • the tip Q2 is the tip of the inner flat surface 35a of the lip portion 35.
  • a virtual plane including the inner plane 35a of the lip portion 35 is set as a reference plane S3.
  • an angle formed by the reference plane S3 and the wrist radius V is defined as a lip angle ⁇ .
  • the end of the first curved surface portion 41 located on the lip portion 35 side that is, the connection portion P1 between the front surface portion 31 and the first curved surface portion 41 is in contact with the first curved surface portion 41, and the hole A virtual curved surface having a curved shape with a radius of curvature of the excavation diameter S5 (see FIG. 3) from the center of 38 to the tip of the tooth 23 is defined as a reference curved surface S2.
  • a state where the virtual line S1 is horizontally disposed and the bottom surface portion 32 is positioned below the virtual line S1 is referred to as a “horizontal state”.
  • the first curved surface portion 41 is disposed along the reference curved surface S2 in a side view.
  • the connecting portion P2 between the first curved surface portion 41 and the second curved surface portion 42 is in front of the portion P3 located on the lowermost side of the bottom surface portion 32 in the horizontal state, that is, the front surface portion.
  • the lowermost portion P ⁇ b> 3 of the bottom surface portion 32 in the horizontal state is included in the second curved surface portion 42. That is, the excavation bucket 9 according to the present embodiment has the first curved surface portion 41 larger than the excavation bucket 109 according to Comparative Example 1 described later in FIG. 7, but the second curved surface portion 42 is excessively reduced. It is secured largely without. For this reason, earth and sand easily flows into the bucket body 21.
  • the length of the virtual line S4 (an example of the second virtual line) lowered vertically from the virtual line S1 toward the portion P3 is defined as a bucket depth D.
  • the virtual line S4 can be said to be the longest line segment among the line segments from the virtual line S1 perpendicular to the virtual line S1 to the bottom surface portion 32 in a side view.
  • the length of the front surface portion 31 is smaller than the length of the first curved surface portion 41 in the direction along the lip portion 35 in the side view.
  • the length L 1 of the front surface portion 31 in the direction along the lip portion 35 is smaller than the length L 2 of the first curved surface portion 41 in the direction along the lip portion 35. For this reason, the lip part 35 can be shortened.
  • the lip portion 35 is formed thicker than the front surface portion 31 in order to increase the strength, the longer the lip portion 35, the higher the manufacturing cost. Therefore, the manufacturing cost can be reduced by shortening the lip portion 35. Moreover, when forming the bottom face part 32 by roll-processing a board
  • the length L1 of the front surface portion 31 in the direction along the lip portion 35 is smaller than the length L3 between the lip portion 35 and the tooth 23 in the direction along the lip portion 35.
  • the length of the front surface portion 31 in the direction along the lip portion 35 is smaller than the second curvature radius R2.
  • the connection portion P ⁇ b> 1 between the front surface portion 31 and the first curved surface portion 41 is located at a position higher than the center O ⁇ b> 2 of the curvature radius of the second curved surface portion 42.
  • the angle ⁇ formed by the imaginary line S ⁇ b> 1 and the back surface portion 33 is an obtuse angle in a side view.
  • the back surface portion 33 In the horizontal state, the back surface portion 33 is inclined so as to be located rearward as the lower side. The upper portion of the back surface portion 33 is located in front of the first hole 38, and the lower portion of the back surface portion 33 is located below the first hole 38.
  • the space inside the bucket body 21 has a shape that expands toward the rear side as it goes down. For this reason, a wide rear space is secured in the bucket body 21. For this reason, the capacity
  • the width of the upper end of the excavation bucket 9 is defined as a bucket width Z
  • the width of the bottom portion of the excavation bucket 9 is defined as a bucket bottom width Y.
  • the ratio (hereinafter referred to as “list radius ratio”) R1 / V between the list radius V and the first curvature radius R1 satisfies the following (Equation 5).
  • Equation 5 0.65 ⁇ R1 / V ⁇ 1.2
  • R1 / V 1.12.
  • the first curved surface portion 41 is disposed along the reference curved surface S2.
  • the reference curved surface S2 is a curved surface that approximates the locus of the tip of the tooth 23 during excavation. For this reason, the first curved surface portion 41 is arranged along the reference curved surface S2, whereby the contact pressure between the bottom surface portion 32 and the ground can be reduced.
  • FIG. 6 shows the trajectory of the excavation bucket 9 when excavation is performed by moving the excavation bucket 9 according to the present embodiment while moving the arm 8 (see FIG. 1).
  • the arrows in the figure indicate the traveling direction of the excavation bucket 9.
  • a broken line G1 indicates the ground.
  • a two-dot chain line T1 indicates a locus T1 of the tip of the tooth 23.
  • the excavation bucket 9 does not enter the ground, and the tooth 23 enters the ground (the state (A) in FIG. 6) from the state where the tip of the tooth 23 is in contact with the ground (the state (A) in FIG. 6).
  • the state of B)) and the operation of the excavation bucket 9 until the tooth 23 is in a horizontal posture in the ground the state of (C) in FIG.
  • the excursion width of the arm 8 during excavation is such that the position of the first hole 38 after movement does not exceed the position of the tip of the tooth 23 before movement.
  • the bottom surface portion 32 is along the trajectory T ⁇ b> 1 of the tip of the tooth 23 in the state (D). For this reason, in the excavation bucket 9 according to the present embodiment, during excavation, the contact pressure between the bottom surface portion 32 of the excavation bucket 9 and the ground can be reduced, and the excavation resistance can be reduced.
  • FIG. 7 is a side view of the excavation bucket 109 according to the first comparative example.
  • the excavation bucket 109 according to the comparative example has a wrist radius V (the length of the first imaginary line S101) having the same length as the excavation bucket 9 according to the present embodiment.
  • the curvature radius R101 of the first curved surface portion 141 is smaller than the wrist radius V, and the center O101 of the curvature radius R101 of the first curved surface portion 141 is located inside the excavation bucket 109 in the side view, and is described above. Does not satisfy the formula (Equation 5).
  • the length L101 of the front part 131 of the excavation bucket 109 which concerns on a comparative example is longer than the length L1 of the front part 31 of the excavation bucket 9 which concerns on this Embodiment.
  • the length L101 of the front surface portion 131 is longer than the length L102 of the first curved surface portion 141 in the direction along the lip portion 135.
  • the front surface part 131 and the 1st curved surface part 141 are connected by the connection part P10.
  • the first curved surface portion 141 and the second curved surface portion 142 are connected at the connection portion P20.
  • the lowermost portion P ⁇ b> 30 of the bottom surface portion 132 in the horizontal state is included in the second curved surface portion 142.
  • FIG. 8 the locus of the excavation bucket 109 when the excavation bucket 109 is moved while moving the arm 8 is shown in FIG.
  • the swinging width of the arm 8 during excavation is the same as that in FIG.
  • a two-dot chain line T ⁇ b> 101 indicates a locus T ⁇ b> 101 at the tip of the tooth 23.
  • a part of the bottom surface portion 132 protrudes below the locus T101 at the tip of the tooth 123. Therefore, in the excavation bucket 109 according to the comparative example 1, during excavation, the contact pressure between the bottom surface portion 132 of the excavation bucket 109 and the ground increases, and the excavation resistance increases.
  • the protruding portion is indicated by M.
  • FIG. 9 is a side view of the excavation bucket 9 according to the present embodiment arranged so that the lip portion 35 is in a horizontal state.
  • the lip angle ⁇ in the excavation bucket 9 shown in FIG. 9 is 64 °
  • the wrist radius V is 1771 mm
  • the bucket depth D is 1234 mm
  • the first curvature radius R1 is 1800 mm
  • the second radius of curvature R2 is set to 650 mm
  • the bucket capacity V is 3.6 m 3 .
  • F be the portion along the virtual line S1 from the tip of the lip portion 35 by a length (ie, 0.27 V) 0.27 times the length of the virtual line S1 (list radius V).
  • a point where the horizontal line passing through F and the bottom surface part 32 intersect is defined as G6.
  • the tip end portion of the lip portion 35 is denoted by G1.
  • This G1 is the same position as Q2, and is the tip of the flat portion inside the lip portion 35.
  • the width H of the horizontal line passing through G1 and the horizontal line passing through G6 is divided into five equal parts, and the points at which the respective horizontal lines divided into five and the bottom surface part 32 intersect are designated as G2, G3, G4, and G5 in order from the G1 side.
  • the area from G1 to G6 is defined as an excavation area.
  • the vertical component of the reaction force generated on the wall surface when a force is applied to each of the points G1 to G6 in the direction of the arrow J The force k1 was used, and the horizontal component k2 was used as the pushing force.
  • FIG. 10 is a side view of the excavation bucket 1009 according to the second comparative example.
  • the excavation bucket 1009 according to Comparative Example 2 satisfies the above (Equation 5) but has a lip angle ⁇ smaller than 62 ° and does not satisfy the above (Equation 1).
  • the excavation bucket 1009 shown in FIG. 10 includes a bucket body 1021, a lip portion 1035, a tooth adapter 1024, a bracket 1022, and a plurality of teeth 1023.
  • the bucket body 1021 includes a front surface portion 1031, a bottom surface portion 1032, a back surface portion 1033, and a pair of side surface portions 1034.
  • the bottom surface portion 1032 includes a first curved surface portion 1041 and a second curved surface portion 1042.
  • the first curved surface portion 1041 is connected to the front surface portion 1031.
  • the bracket 1022 is provided with holes 1038 and 1039 for attaching the arm. Further, FIG.
  • the excavation bucket 1009 of this comparative example 2 has a bucket capacity of 2.1 m 3 and a bucket depth of 1021 mm.
  • the lip angle ⁇ of Comparative Example 2 is formed at 52 °.
  • FIG. 11 is a side view in which the excavation bucket 1009 of Comparative Example 2 is arranged so that the lip portion 1035 is horizontal.
  • the excavation area was set for the excavation bucket 1009 of Comparative Example 2 as in FIG. 9, and points G1 to G6 were determined. Further, the same investigation was performed on the excavation bucket of Comparative Example 3 shown in FIG.
  • Excavation bucket 2009 shown in Comparative Example 3 shown in FIG. 12 is different from excavation bucket 9 of the embodiment, and bottom surface portion 2032 is configured by one curved surface portion having a predetermined radius of curvature R6 in a side view.
  • the excavation bucket 2009 includes a bucket body 2021, a lip portion 2035, a tooth adapter 2024, a bracket 2022, and a plurality of teeth 2023.
  • the bucket body 2021 includes a front surface portion 2031, a bottom surface portion 2032, a back surface portion 2033, and a pair of side surface portions 2034.
  • the bottom surface portion 2032 is configured by a curved surface portion having a curvature radius R6 with O2002 as the center.
  • the bracket 2022 is provided with holes 2038 and 2039 for attaching the arm.
  • FIG. 12 shows a connection portion P2001 between the front surface portion 2031 and the bottom surface portion 2032.
  • FIG. 13 is a graph showing wall resistance indices at points G1 to G6 in Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 3.
  • the solid line indicates Example 1
  • the dotted line indicates Comparative Example 2
  • the alternate long and short dash line indicates data of Comparative Example 3.
  • the wall resistance index shown in FIG. 13 indicates the degree of change when the force applied in the arrow J direction is 100.
  • FIG. 14 is a diagram showing a graph of the pushing force index at points G1 to G6 in Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 3.
  • the solid line indicates Example 1
  • the dotted line indicates Comparative Example 2
  • the alternate long and short dash line indicates data of Comparative Example 3.
  • the pushing force index shown in FIG. 14 indicates the degree of change when the force applied in the arrow J direction is 100.
  • the wall surface resistance force suddenly increases in G2, and the pushing force becomes zero in G4. Therefore, in G5 and G6, the pushing force is reversed and becomes resistance.
  • Example 1 and Comparative Example 2 that satisfy (Equation 5), both the wall resistance force and the pushing force change smoothly, which is preferable.
  • the bottom surface portion 32 includes the first curved surface portion 41 and the second curved surface 42, so that the bottom surface portion is composed of one curved surface portion as compared with Comparative Example 7. Both the wall resistance force and the pushing force change smoothly, which is preferable. That is, the excavation bucket 9 of this embodiment can obtain suitable wall resistance and pushing force by satisfying (Equation 5).
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an excavation bucket having a lip angle of 62 degrees or more and an excavation bucket of Comparative Example 2 as an example of the present embodiment.
  • the excavation bucket 9 of an example of this embodiment is shown by a solid line
  • the excavation bucket 1009 of the comparative example 2 is shown by a two-dot chain line.
  • a reference plane in the excavation bucket 1009 of Comparative Example 2 is indicated as S1003, and an imaginary line indicating the list radius is indicated as S1001.
  • an imaginary line indicating the bucket depth of the comparative example is indicated by S1004.
  • the lip angle ⁇ 1 of the digging bucket 9 of the example of the present embodiment is formed larger than the lip angle ⁇ 1001 of the digging bucket 1009 of the comparative example 2.
  • the excavation bucket 9 as an example of the present embodiment has a larger curvature of the bottom surface portion 32 than the excavation bucket 1009 of the comparative example 2, and increases the bucket depth D as indicated by virtual lines S4 and S1004. I can do it. Therefore, in the excavation bucket 9 as an example of the present embodiment, even if the excavation bucket 1009 of the comparative example 2 has the same bucket width Z and bucket bottom width Y, the bucket capacity V can be increased.
  • the bucket capacity can be 2.3 m 3 .
  • the packet capacity V is 2.1 m 3.
  • the bucket capacity can be increased as compared with the conventional excavation bucket.
  • the excavation buckets of Examples 3, 4 and 5 have lip angles ⁇ of 68 °, 70 ° and 72 °, and the excavation buckets of Comparative Examples 5, 6 and 7 have lip angles ⁇ of 64 °, 76 ° and 78 °. What was set to ° was used.
  • the protruding amount and excavation resistance index when the excavation bucket is moved while moving the arm 8 (see FIG. 1) as shown in FIGS. 6 and 8 are as follows (Table 2). Show.
  • the following excavation groove depth is a depth from the ground surface to the deepest position when excavating the ground.
  • the protruding amount is an amount protruding from the locus T101 as indicated by M in FIG.
  • the results of Table 2 are shown in a graph in FIG.
  • the excavation resistance index indicates the degree of change in excavation resistance when the excavation resistance when there is no protrusion is 100.
  • FIG. 16 when the lip angle ⁇ is larger than 72 °, it can be seen that a ledge appears and the excavation resistance index increases. From this, it can be seen that the excavation resistance can be prevented from increasing by setting the lip angle ⁇ to 72 ° or less as in the excavation bucket 9 of the present embodiment.
  • satisfying (Equation 5), and further satisfying (Equation 1) has good wall resistance and pushing force, does not cause a protrusion, and increases excavation resistance. It does not occur and the bucket capacity can be increased.
  • Example 7 The lip angle ⁇ is set to 70.7 °, the wrist radius V is set to 2157 mm, the bucket depth D is set to 1424 mm, the bracket width W is set to 371 mm (0.371 m), the bucket width Z is set to 1715 mm, and the first curvature radius R1 is set to 1700 mm.
  • the bucket capacity V can be set to 3.9 m 3 .
  • the second curvature radius R2 can be set to 500 mm, and the bucket bottom width Y can be set to 1373 mm.
  • the excavation bucket 9 of the above embodiment is an excavation bucket 9 attached to the arm 8 of the excavator 100, and includes a bucket body 21, a lip portion 35, a bracket, and a cutting blade portion.
  • the bucket body 21 is surrounded by a bottom surface portion 32 having two curved surface portions 41 and 42 having different radii of curvature in a side view, a back surface portion 33 connected to the bottom surface portion 32, and the bottom surface portion 32 and the back surface portion 33. And a pair of side surface parts 34 covering the sides of the space.
  • the lip portion 35 is fixed to the edge portion located on the opposite side of the back surface portion 33 in the bucket body 21.
  • the bracket 22 has a hole 38 through which an attachment pin for attachment to the arm 8 is passed, and is fixed to the back surface portion 33.
  • the tooth 23 (an example of a cutting blade part) is fixed to the lip part 35.
  • the length of the imaginary line S1 connecting the center of the hole of the bracket 22 and the tip of the lip portion 35 is defined as a wrist radius.
  • the longest line segment from the virtual line perpendicular to the virtual line S1 to the bottom surface part 32 is defined as the second virtual line S4, and the length is defined as the bucket depth.
  • the angle formed by the lip portion 35 and the virtual line S1 is defined as the lip angle.
  • the curvature of the bottom surface can be increased and the bucket depth can be increased, so that the capacity can be increased even with the same width as the conventional excavation bucket. I can do it. Since the capacity can be increased without changing the width of the excavation bucket 9 as described above, it is possible to increase the capacity while suppressing the burden on the arm 8. Further, during excavation, the excavation bucket 9 rotates around the hole 38 of the bracket 22, but when the lip angle ⁇ is larger than 72 °, the bottom surface portion 32 protrudes downward from the locus of the tip of the tooth 23. Drilling resistance increases. Furthermore, if the lip angle ⁇ is larger than 72 °, the curvature of the bottom surface portion becomes large, and it may be difficult to ensure the soil removal performance of the excavated soil.
  • the excavation bucket 9 of the present embodiment by setting the lip angle ⁇ to 72 ° or less, as shown in FIG. 6, the bottom surface portion 32 may not protrude below the locus of the tip of the tooth 23. It becomes possible, and excavation resistance can be reduced. Furthermore, the excavation bucket 9 of the present embodiment can also ensure soil removal. Further, since the bucket capacity is increased more than before by adjusting the lip angle ⁇ , the excavation bucket of the present embodiment can set the wrist radius to the same length as the conventional excavation bucket. . Since the control value on the main body side of the excavator is set by the wrist radius, the excavation bucket according to the present embodiment can be easily replaced without changing the control value.
  • the bucket depth D / the wrist radius V becomes deeper, and the capacity can be increased as compared with the conventional case.
  • the bucket depth D / the wrist radius V is larger than 0.8, the bucket depth D becomes too deep with respect to the wrist radius V, and it becomes difficult to ensure the soil removal performance, or the excavation resistance increases. There is. For this reason, by setting the bucket depth D / the wrist radius V to 0.8 or less, it is possible to ensure the soil removal performance while reducing the excavation resistance.
  • the excavation bucket 9 of the above embodiment satisfies 0.73 ⁇ D / Z ⁇ 0.83, where Z is the width of the excavation bucket (bucket width).
  • Z is the width of the excavation bucket (bucket width).
  • the bucket capacity relative to the bucket width can be increased. That is, by setting the bucket depth / bucket width value to 0.73 or more, the bucket capacity can be made larger than that of the conventional one even if the width is the same as that of the conventional excavation bucket. Further, when the bucket depth / bucket width value is larger than 0.83, the bucket depth with respect to the bucket width becomes too deep, and it may be difficult to ensure the soil removal performance, or the excavation resistance may increase. Therefore, by setting the value of the bucket depth / bucket width to 0.83 or less, it is possible to ensure the soil removal performance while reducing the excavation resistance.
  • the hydraulic excavator (an example of a work vehicle) of the above embodiment includes a vehicle main body 1, a boom 7 attached to the vehicle main body 1, an arm 8 attached to the boom 7, and an excavation bucket 9 attached to the arm 8. Prepare. Thereby, since the capacity can be increased without changing the width of the excavation bucket, it is possible to increase the capacity while suppressing the burden on the arm 8.
  • the bracket 22 has two opposing attachment portions 22 a formed so as to protrude outward from the back surface portion 33.
  • the tip of the arm 8 is attached between the two attachment portions 22a.
  • the bracket width is W (m)
  • the capacity of the excavation bucket is V (m 3 )
  • 6 ⁇ V / W ⁇ 11 is satisfied.
  • the bracket width W is determined by the size of the hydraulic excavator.
  • the bucket capacity / bracket width value is 6 or more, a drilling bucket having a larger capacity than before can be attached to the hydraulic excavator.
  • the bucket capacity / bracket width value is larger than 11
  • the bucket width is kept constant, the bucket depth becomes too deep and it becomes difficult to ensure soil removal performance, or the excavation resistance increases. There is a case. Therefore, by setting the value of the bucket capacity / bracket width to 11 or less, it is possible to ensure the soil removal performance while reducing the excavation resistance.
  • the excavation bucket of the present invention has an effect of increasing the capacity while suppressing the burden on the arm, and is useful as a work vehicle such as a hydraulic excavator.

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Abstract

掘削バケット（９）は、底面部（３２）、背面部（３３）及び側面部（３４）を有するバケット本体（２１）と、リップ部（３５）と、ブラケット（２２）と、ツース（２３）とを備える。リップ部（３５）は、バケット本体（２１）において背面部（３３）の反対側に位置する縁部に固定される。ブラケット（２１）は、アーム（８）に取り付けるための取付ピンが通される孔（３８）を有している。側面視において、ブラケット（２２）の孔（３８）の中心とリップ部（３５）の先端とを結んだ仮想線Ｓ１の長さをリスト半径Ｖとする。側面視において、仮想線に対して垂直な仮想線から底面部までの線分のうち最も長い線分を仮想線Ｓ４とし、その長さをバケット深さＤとする。側面視において、リップ部３５と仮想線Ｓ１によって形成される角の大きさをリップ角θとした場合、６２°≦θ≦７２°及び０．７≦Ｄ／Ｖ≦０．８を満たす。

Description

掘削バケット及び作業車両
　本発明は、掘削バケット及び作業車両に関する。
　作業車両に装備される掘削バケットは、複数のツースと、ブラケットと、バケット本体とを備える。ツースは、バケット本体の前側上部に設けられている。ブラケットは、バケット本体の背面部に設けられている。また、ブラケットには孔が設けられており、取付ピンが孔に通されることにより、掘削バケットがアームに取り付けられる。これにより、掘削バケットは取付ピンを中心に回動可能にアームに取り付けられる。
　このような掘削バケットとして、側面視においてツース側から直線部、円弧部及び直線部の順に形成された底面部を有する構成が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
　更に、掘削抵抗を減らし、磨耗を減少させることによって掘削バケットの寿命を長くする掘削バケットが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。この掘削バケットでは、側面視において曲率半径の異なる２つの曲面部を有する底面部が形成されている。
実開平４－１１７０４６号公報 国際公開第２０１１／０４９０６１号
（発明が解決しようとする課題）
　しかしながら、上記従来の掘削バケットでは、以下に示すような問題点を有している。
　すなわち、掘削バケットの容量の増大化が望まれる場合に、掘削バケットの幅を広くすることによって掘削バケットの容量を増加すると、動作時に捻りなどが発生し易く、アームへの負担が大きくなる。
　本発明の目的は、従来の掘削バケットの課題を考慮し、アームへの負担を抑制しつつ、容量の増加を図ることが可能な掘削バケット、及び作業車両を提供することである。
　第１の発明に係る掘削バケットは、作業車両のアームに取り付けられる掘削バケットであって、バケット本体と、リップ部と、ブラケットと切刃部とを備える。バケット本体は、側面視において曲率半径の異なる２つの曲面部を持つ底面部と、底面部に繋がっている背面部と、底面部と背面部とに囲まれた空間の側方を覆う一対の側面部と、を有する。リップ部は、バケット本体において背面部の反対側に位置する縁部に固定される。ブラケットは、アームに取り付けるための取付ピンが通される孔を有し、背面部に固定される。切刃部は、リップ部に固定される。側面視において、ブラケットの孔の中心とリップ部の先端とを結んだ仮想線の長さをリスト半径とする。側面視において、仮想線に対して垂直な仮想線から底面部までの線分のうち最も長い線分を第２仮想線とし、その長さをバケット深さとする。側面視において、リップ部と仮想線によって形成される角の大きさをリップ角とする。リスト半径をＶ、バケット深さをＤ、リップ角をθとした場合、６２°≦θ≦７２°及び０．７≦Ｄ／Ｖ≦０．８を満たす。
　リップ角θを６２°以上にすることで、底面部の湾曲を大きくし、バケット深さを深くすることが出来るため、従来の掘削バケットと同じ幅であっても容量（バケット容量）の増大化を図ることが出来る。このように、掘削バケットの幅を変更せずに容量を増やすことが出来るため、アームへの負担を抑制しつつ、容量の増加を図ることが可能となる。
　また、掘削の際に掘削バケットはブラケットの孔を中心として回動するが、リップ角θを７２°以下にすることによって、切刃部の先端の軌跡よりも底面部が下方に突出しないようにすることが出来る。そのため、掘削抵抗を低減することが出来る。又、リップ角θを７２°よりも大きくすると底面部の湾曲が大きくなるため、掘削した土の排土性を確保し難くなる場合がある。このため、リップ角θを７２°以下とすることによって排土性を確保することが出来る。
　また、リップ角θを調整することによって従来よりもバケット容量の増大化を図っているため、第１の発明の掘削バケットは、従来の掘削バケットとリスト半径を同じ長さに設定することが出来る。リスト半径によって油圧ショベルの本体側の制御値が設定されているため、制御値を変更することなく、容易に第１の発明の掘削バケットに付け替えることが出来る。
　更に、バケット深さ／リスト半径を０．７以上とすることによってバケット深さがより深くなり、従来よりも容量の増大化を図ることが出来る。また、バケット深さ／リスト半径が０．８よりも大きくなると、リスト半径に対してバケット深さが深くなりすぎ排土性が確保し難くなる場合や、掘削抵抗が大きくなる場合がある。このため、バケット深さ／リスト半径を０．８以下とすることにより掘削抵抗を低減しつつ排土性を確保することが出来る。
　第２の発明に係る掘削バケットは、第１の発明に係る掘削バケットであって、掘削バケットの幅（バケット幅）をＺとした場合、０．７３≦Ｄ／Ｚ≦０．８３が満たされる。
　バケット深さ／バケット幅の値が大きくなると、バケット幅に対するバケット容量を大きくすることができる。すなわち、バケット深さ／バケット幅の値を０．７３以上とすることで、従来の掘削バケットと同一の幅であっても従来よりもバケット容量を大きくすることが出来る。また、バケット深さ／バケット幅の値を０．８３よりも大きくすると、バケット幅に対するバケット深さが深くなりすぎ排土性が確保し難くなる場合や、掘削抵抗が大きくなる場合がある。そのため、バケット深さ／バケット幅の値を０．８３以下とすることにより掘削抵抗を低減しつつ排土性を確保することが出来る。
　第３の発明に係る作業車両は、車両本体と、車両本体に取り付けられるブームと、ブームに取り付けられるアームと、アームに取り付けられる第１の発明又は第２の発明の掘削バケットと、を備える。
　これにより、掘削バケットの幅を変更せずに容量を増やすことが出来るため、アームへの負担を抑制しつつ、容量の増加を図ることが可能となる。
（発明の効果）
　本発明によれば、アームへの負担を抑制しつつ、容量の増加を図ることが可能な掘削バケット、及び作業車両を提供することが出来る。
本発明の実施の形態に係る油圧ショベルの外観斜視図。 図１の掘削バケットの斜視図。 図２の掘削バケットの水平状態における側面図。 リップ部を水平に配置した状態における図２の掘削バケットの側面図。 図２の掘削バケットの背面図。 図２の掘削バケットの軌跡を示す図。 比較例１の掘削バケットを示す側面図。 図７の比較例の掘削バケットの軌跡を示す図。 リップ部が水平状態になるように配置された本実施の形態の掘削バケットの側面図。 比較例２の掘削バケットを示す側面図。 リップ部が水平状態になるように配置された比較例２の掘削バケットの側面図。 リップ部が水平状態になるように配置された比較例３の掘削バケットの側面図。 実施例１、比較例２、比較例３の壁面抵抗指数のグラフを示す図。 実施例１、比較例２、比較例３の押し込み力指数のグラフを示す図。 本実施の形態の掘削バケットと比較例２の掘削バケットを示す側面図。 リップ角を変更したときの掘削抵抗指数の変化のグラフを示す図。
　本発明の一実施形態に係る作業車両及び掘削バケットについて、図１～図１６を用いて説明すれば以下の通りである。
　（油圧ショベル１００の全体構成）
　図１は、本発明の実施の形態に係る油圧ショベル１００を示す図である。この油圧ショベル１００は、車両本体１と作業機４とを備えている。
　車両本体１は、走行体２と旋回体３とを有している。走行体２は、一対の走行装置２ａ，２ｂを有する。各走行装置２ａ，２ｂは、履帯２ｄ，２ｅを有しており、エンジンからの駆動力によって履帯２ｄ，２ｅが駆動されることによって、油圧ショベル１００を走行させる。
　旋回体３は、走行体２上に載置されている。旋回体３は、走行体２に対して旋回可能に設けられている。また、旋回体３の前部左側位置には運転室５が設けられている。尚、全体構成の説明において、前後方向とは、運転室５の前後方向を意味する。更に、車両本体１の前後方向は、運転室５、すなわち旋回体３の前後方向と一致するものとする。また、左右方向、或いは側方とは、車両本体１の車幅方向を意味する。
　旋回体３は、燃料タンク１４と作動油タンク１５とエンジン室１６と収納室１７とを有している。燃料タンク１４は後述するエンジンを駆動するための燃料を貯留する。燃料タンク１４は、作動油タンク１５の前方に配置されている。作動油タンク１５は、図示しない油圧ポンプから吐出され油圧シリンダ１０～１２に供給される作動油を貯留する。エンジン室１６は、内部にエンジンを収納する。収納室１７は、運転室５の後方に配置されており、エンジン室１６と車幅方向に並んで配置されている。収納室１７の内部には、エンジンを冷却するための図示しないラジエータおよびラジエータファンを収納する収納空間が設けられている。エンジン室１６と収納室１７との後方には、カウンタウェイト１８が設けられている。
　作業機４は、旋回体３の前部中央位置に取り付けられており、ブーム７、アーム８、掘削バケット９を有する。ブーム７の基端部は、旋回体３に回転可能に連結されている。また、ブーム７の先端部はアーム８の基端部に回転可能に連結されている。アーム８の先端部は、掘削バケット９に回転可能に連結されている。また、ブーム７、アーム８および掘削バケット９のそれぞれに対応するように油圧シリンダ１０～１２（ブームシリンダ１０、アームシリンダ１１およびバケットシリンダ１２）が配置されている。これらの油圧シリンダ１０～１２が駆動されることによって作業機４が駆動される。これにより、掘削等の作業が行われる。
　（掘削バケット９の構成）
　図２は、本発明の実施の形態に係る掘削バケット９の斜視図である。図３は図２の掘削バケット９の側面図である。図４は図２の掘削バケット９の側面図であり、図３とは掘削バケット９の傾きが異なった図である。図５は図２の掘削バケット９の背面図である。
　図２～図５に示すように、掘削バケット９は、バケット本体２１と、リップ部３５と、ツースアダプタ２４と、ブラケット２２と、複数のツース２３とを備える。
　バケット本体２１は、前面部３１と、底面部３２と、背面部３３と、一対の側面部３４と、を有する。前面部３１は、平坦な板状の部材であり、側面視において直線状の形状を有する。底面部３２は、湾曲した板状の部材であり、側面視においてバケット本体２１の外側へ向けて凸に湾曲した形状を有する。底面部３２は、前面部３１につながっている。背面部３３は、板状の部材が屈曲された形状を有する。背面部３３は、底面部３２につながっている。一対の側面部３４は、互いに距離を隔てて配置されており、前面部３１と底面部３２と背面部３３とに囲まれた空間の側方を覆う。
　リップ部３５は、平坦な板状の部材であり、側面視において直線状の形状を有する。リップ部３５は、ツースアダプタ２４が取り付けられ、ツース２３が固定される部分である。リップ部３５は、バケット本体２１において背面部３３の反対側に位置する縁部に固定されている。具体的には、リップ部３５は、前面部３１の縁部に固定されている。リップ部３５の厚さは、前面部３１の厚さよりも大きい。
　ブラケット２２は、掘削バケット９をアームに取り付けるための部材である。ブラケット２２は、背面部３３に固定されている。ブラケット２２は、背面部３３から外側に向かって立設した２つの取付部２２ａを有している。それぞれの取付部２２ａは、板状の部材であり、掘削バケット９の幅方向に対して垂直向きに配置されている。また、２つの取付部２２ａは、図５に示すように間隔Ｗを空けて対向して設けられている。この間隔をブラケット幅Ｗとする。それぞれの取付部２２ａには、第１孔３８と第２孔３９とが形成されている。第１孔３８には、ブラケット２２をアームに取り付けるための取付ピン（図示せず）が通される。第２孔３９は、第１孔３８の底面部３２側に形成されており、ブラケット２２をバケットシリンダ１２（図１参照）に取り付けるための取付ピン（図示せず）が通される。
　複数のツース２３は、リップ部３５にツースアダプタ２４を介して固定される。ツース２３は、リップ部３５の端部に沿って互いに間隔を隔てて配置されている。ツース２３は、それぞれ側面視において先細りの形状を有する。
　（バケット本体２１の構成）
　次に、バケット本体２１の形状について詳細に説明する。なお、掘削バケット９の構成の説明では、図３に示す状態においてツース２３の先端側を「前」、第１孔３８側を「後」と呼ぶものとする。
　上述した底面部３２は、第１曲面部４１と第２曲面部４２とを有する。第１曲面部４１は、前面部３１とつながっている。従って、前面部３１は、第１曲面部４１とリップ部３５との間に位置している。
　第１曲面部４１は、側面視において所定の第１曲率半径Ｒ１で湾曲した形状を有する。第１曲面部４１の曲率半径の中心Ｏ１は、バケット本体２１の外側に位置している。また、側面視において、中心Ｏ１は、図３に示す状態において、第１孔３８の中心よりも上方且つ後方に位置している。第２曲面部４２は、第１曲面部４１よりも背面部３３側、すなわち後側に位置しており、第１曲面部４１とつながっている。第２曲面部４２は、側面視において所定の第２曲率半径Ｒ２で湾曲した形状を有する。第２曲率半径Ｒ２は、第１曲率半径Ｒ１より小さい。第２曲面部４２の曲率半径の中心Ｏ２は、バケット本体２１の内側に位置している。
　ここで、側面視において、ブラケット２２の第１孔３８の中心Ｑ１とリップ部３５の先端Ｑ２とを結んだ仮想線Ｓ１（仮想線の一例）の長さをリスト半径Ｖとする。より詳しくは、先端Ｑ２は、リップ部３５の内側平面３５ａの先端である。また、側面視において、リップ部３５の内側平面３５ａを含む仮想平面を基準平面Ｓ３とする。側面視において、この基準平面Ｓ３とリスト半径Ｖの成す角度をリップ角θとする。
　また、側面視において、リップ部３５側に位置する第１曲面部４１の端部、すなわち、前面部３１と第１曲面部４１との接続部Ｐ１において第１曲面部４１と接しており、孔３８の中心からツース２３の先端までの掘削径Ｓ５（図３参照）の長さの曲率半径で湾曲した形状を有する仮想曲面を基準曲面Ｓ２とする。また、図３に示すように、仮想線Ｓ１が水平に配置され且つ底面部３２が仮想線Ｓ１より下方に位置した状態を「水平状態」と呼ぶ。
　本実施の形態では、側面視において、第１曲面部４１は、基準曲面Ｓ２に沿って配置される。図３に示すように、側面視において、第１曲面部４１と第２曲面部４２との接続部Ｐ２は、水平状態において底面部３２のうち最も下方に位置する部分Ｐ３よりも前側すなわち前面部３１側に位置する。従って、水平状態において底面部３２のうち最も下方に位置する部分Ｐ３は、第２曲面部４２に含まれる。すなわち、本実施形態に係る掘削バケット９は、図７において後述する比較例１に係る掘削バケット１０９と比べて第１曲面部４１が大きくなっているが、第２曲面部４２が過度に小さくされることなく大きく確保されている。このため、バケット本体２１内に土砂が流れ込みやすくなる。
　また、仮想線Ｓ１から部分Ｐ３に向かって垂直に下ろした仮想線Ｓ４（第２仮想線の一例）の長さをバケット深さＤとする。いいかえると、仮想線Ｓ４は、側面視において、仮想線Ｓ１に対して垂直な仮想線Ｓ１から底面部３２までの線分のうち最も長い線分といえる。
　図４に示すように、側面視において、前面部３１の長さは、リップ部３５に沿った方向における第１曲面部４１の長さよりも小さい。具体的には、リップ部３５に沿った方向における前面部３１の長さＬ１は、リップ部３５に沿った方向における第１曲面部４１の長さＬ２よりも小さい。このため、リップ部３５を短くすることができる。リップ部３５は強度を高くするために前面部３１よりも厚く形成されるため、リップ部３５が長いほど製造コストが高くなる。従って、リップ部３５を短くできることで、製造コストを低減することができる。また、板材をロール加工することによって底面部３２を形成する場合には、ロール加工を施さない部分をそのまま前面部３１として利用することができる。このため、材料の歩留まりを向上させることができる。
　また、リップ部３５に沿った方向における前面部３１の長さＬ１は、リップ部３５に沿った方向におけるリップ部３５とツース２３との長さＬ３よりも小さい。リップ部３５に沿った方向における前面部３１の長さは、第２曲率半径Ｒ２よりも小さい。また、図３に示すように、水平状態において、前面部３１と第１曲面部４１との接続部Ｐ１は、第２曲面部４２の曲率半径の中心Ｏ２よりも高い位置に位置している。
　図３に示すように、側面視において、仮想線Ｓ１と背面部３３との成す角δは鈍角である。水平状態において、背面部３３は、下側ほど後方に位置するように傾斜している。背面部３３の上部は、第１孔３８よりも前側に位置しており、背面部３３の下部は、第１孔３８の下方に位置している。このため、水平状態において、バケット本体２１の内側の空間が、下側ほど後側に広がった形状となる。このため、バケット本体２１内において後側の空間が広く確保される。このため、掘削バケット９の容量を大きくすることができる。
　又、図５に示すように、掘削バケット９の上端の幅をバケット幅Ｚとし、掘削バケット９の底面部の幅をバケット底幅Ｙとする。
　又、上述したリップ角θは、以下の（数１）式を満たす。
［数１］
　６２°≦θ≦７２°
　上記バケット深さＤとリスト半径Ｖの比Ｄ／Ｖは、以下の（数２）を満たす。
［数２］
　０．７≦Ｄ／Ｖ≦０．８
　上記掘削バケット９の容量をＶ（ｍ3）とすると、バケット容量Ｖ（ｍ3）とブラケット幅Ｗ（ｍ）の関係Ｖ／Ｗは、以下の（数３）を満たす。
［数３］
　６≦Ｖ／Ｗ≦１１
　上記バケット深さＤと上記バケット幅Ｚの比Ｄ／Ｚは、以下の（数４）を満たす。
［数４］
　０．７３≦Ｄ／Ｚ≦０．８３
　上記リスト半径Ｖと第１曲率半径Ｒ１との比（以下、「リスト半径比」と呼ぶ）Ｒ１／Ｖは、以下の（数５）を満たす。
［数５］
０．６５≦Ｒ１／Ｖ≦１．２
　例えば、Ｒ１＝１８００ｍｍ、Ｖ＝１６０８ｍｍであり、この場合、Ｒ１／Ｖ＝１．１２である。
　次に、本実施の形態に係る掘削バケット９の特徴を比較例にかかる掘削バケットと比較して説明する。
　（掘削バケットの掘削抵抗）
　本実施の形態に係る掘削バケット９では、第１曲面部４１は、基準曲面Ｓ２に沿って配置される。基準曲面Ｓ２は、掘削時におけるツース２３先端の軌跡に近似した曲面である。このため、第１曲面部４１が、基準曲面Ｓ２に沿って配置されることにより、底面部３２と地面との接触圧を低減することができる。
　図６に、アーム８（図１参照）を移動させながら本実施の形態に係る掘削バケット９を移動させて掘削を行うときの掘削バケット９の軌跡を示す。図中の矢印は、掘削バケット９の進行方向を示している。破線Ｇ１は地面を示している。二点鎖線Ｔ１は、ツース２３先端の軌跡Ｔ１を示している。ここで、掘削バケット９が地中に侵入しておらず、ツース２３の先端が地面に接触した状態（図６における（Ａ）の状態）からツース２３が地中に侵入し（図６における（Ｂ）の状態）、ツース２３が地中において水平な姿勢となった状態（図６における（Ｃ）の状態）までの掘削バケット９の動作を「貫入」と呼ぶ。また、ツース２３が地中に侵入して水平な姿勢となった状態（図６における（Ｃ）の状態）から、ツース２３の先端が地上に現れている状態（図６における（Ｄ）の状態）までの掘削バケット９の動作を「掘削」と呼ぶ。
　掘削でのアーム８の振れ幅は、移動後の第１孔３８の位置が、移動前のツース２３先端の位置を越えない程度の大きさであるものとする。図３及び図６に示されているように、本実施の形態に係る掘削バケット９では、底面部３２は、（Ｄ）の状態において、ツース２３の先端の軌跡Ｔ１に沿っている。このため、本実施形態に係る掘削バケット９では、掘削時において、掘削バケット９の底面部３２と地面との接触圧を低減することができ、掘削抵抗を低減することができる。
　図７は、比較例１に係る掘削バケット１０９の側面図である。比較例に係る掘削バケット１０９は、本実施形態に係る掘削バケット９と同じ長さのリスト半径Ｖ（第１仮想線Ｓ１０１の長さ）を有する。ただし、第１曲面部１４１の曲率半径Ｒ１０１は、リスト半径Ｖよりも小さく、側面視において、第１曲面部１４１の曲率半径Ｒ１０１の中心Ｏ１０１は、掘削バケット１０９の内側に位置しており、上述した式（数５）を満たさない。
　また、側面視において、比較例に係る掘削バケット１０９の前面部１３１の長さＬ１０１は、本実施の形態に係る掘削バケット９の前面部３１の長さＬ１よりも長い。比較例に係る掘削バケット１０９では、前面部１３１の長さＬ１０１が、リップ部１３５に沿った方向における第１曲面部１４１の長さＬ１０２よりも長くなっている。
　なお、前面部１３１と第１曲面部１４１とは接続部Ｐ１０で接続されている。第１曲面部１４１と第２曲面部１４２とは接続部Ｐ２０において接続されている。また、水平状態において底面部１３２のうち最も下方に位置する部分Ｐ３０は、第２曲面部１４２に含まれている。
　次に、上述した比較例１に係る掘削バケット１０９について、アーム８を移動させながら掘削バケット１０９を移動させたときの掘削バケット１０９の軌跡を図８に示す。掘削（図８における（Ｃ）の状態から（Ｄ）の状態までの動作）でのアーム８の振れ幅は、図６と同じである。図８において、二点鎖線Ｔ１０１は、ツース２３先端の軌跡Ｔ１０１を示している。図８に示されているように、比較例１に係る掘削バケット１０９では、（Ｄ）の状態において、底面部１３２の一部がツース１２３先端の軌跡Ｔ１０１よりも下方に突出している。従って、比較例１に係る掘削バケット１０９では、掘削時において、掘削バケット１０９の底面部１３２と地面との接触圧が大きくなり、掘削抵抗が大きくなってしまう。尚、突出している部分がＭで示されている。
　このように、比較例１と比べて本実施の形態の掘削バケット９では、掘削時において、掘削バケット９の底面部３２と地面との接触圧を低減することができ、掘削抵抗を低減することができる。
　（掘削バケットの壁面抵抗力及び押し込み量）
　次に、本実施の形態の掘削バケットの壁面抵抗力と押し込み力について例をあげて以下に説明する。
　図９は、リップ部３５が水平状態になるように配置された本実施の形態の掘削バケット９の側面図である。本実施の形態の一例である実施例１の掘削バケットでは、図９に示す掘削バケット９におけるリップ角θが６４°、リスト半径Ｖが１７７１ｍｍ、バケット深さＤが１２３４ｍｍ、第１曲率半径Ｒ１が１８００ｍｍ、第２曲率半径Ｒ２が６５０ｍｍに設定され、バケット容量Ｖが３．６ｍ3である。
　ここで、仮想線Ｓ１の長さ（リスト半径Ｖ）の０．２７倍の長さ（すなわち０．２７Ｖ）分、リップ部３５の先端から仮想線Ｓ１に沿った部分をＦとする。そして、Ｆを通る水平線と底面部３２が交わる点をＧ６とする。また、リップ部３５の先端部分をＧ１とする。このＧ１は、Ｑ２と同じ位置であり、リップ部３５の内側の平面部の先端である。Ｇ１を通る水平線と、Ｇ６を通る水平線の幅Ｈを５等分し、５等分したそれぞれの水平線と底面部３２との交わる点をＧ１側から順にＧ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５とする。このＧ１からＧ６までの領域を掘削領域とする。図９中の拡大図（二点鎖線の円内参照）に示すように、この各点Ｇ１～Ｇ６に矢印Ｊ方向に力を付加した際の壁面に生じる反力の鉛直方向の成分を壁面抵抗力ｋ１とし、水平方向の成分ｋ２を押し込み力とした。
　次に、比較例２の掘削バケット１００９についても掘削領域のＧ１～Ｇ６のポイントにおける壁面抵抗力及び押し込み力の検討を行った。ここで、図１０は、比較例２に係る掘削バケット１００９の側面図である。比較例２に係る掘削バケット１００９は、上記（数５）は満たしているが、リップ角θが６２°よりも小さく形成されており、上記（数１）を満たしていない。
　図１０に示す掘削バケット１００９は、バケット本体１０２１と、リップ部１０３５と、ツースアダプタ１０２４と、ブラケット１０２２と、複数のツース１０２３とを備える。バケット本体１０２１は、前面部１０３１と、底面部１０３２と、背面部１０３３と、一対の側面部１０３４と、を有する。底面部１０３２は、第１曲面部１０４１と第２曲面部１０４２とを有する。第１曲面部１０４１は、前面部１０３１とつながっている。ブラケット１０２２には、アームを取り付けるための孔１０３８，１０３９が設けられている。また、図１０には、水平状態において最も下方に位置する部分Ｐ１００３と、第１曲面部１０４１と第２曲面部１０４２の接続部Ｐ１００２と、前面部１０３１と第１曲面部１０４１の接続部Ｐ１００１が示されている。この比較例２の掘削バケット１００９は、バケット容量が２．１ｍ3であり、バケット深さは１０２１ｍｍに設定されている。又、比較例２のリップ角θは５２°に形成されている。
　図１１は、比較例２の掘削バケット１００９を、リップ部１０３５が水平になるように配置した側面図である。図１１に示すように、図９と同様に比較例２の掘削バケット１００９についても掘削領域を設定し、Ｇ１～Ｇ６のポイントを定めた。
　更に、図１２に示す比較例３の掘削バケットについても同様に検討を行った。図１２に示す比較例３に示す掘削バケット２００９は、実施の形態の掘削バケット９と異なり、側面視において底面部２０３２が所定の曲率半径Ｒ６を有する１つの曲面部で構成されている。掘削バケット２００９は、バケット本体２０２１と、リップ部２０３５と、ツースアダプタ２０２４と、ブラケット２０２２と、複数のツース２０２３とを備える。バケット本体２０２１は、前面部２０３１と、底面部２０３２と、背面部２０３３と、一対の側面部２０３４と、を有する。底面部２０３２は、Ｏ２００２を中心とする曲率半径Ｒ６の曲面部によって構成されている。ブラケット２０２２には、アームを取り付けるための孔２０３８，２０３９が設けられている。また、図１２には、前面部２０３１と底面部２０３２の接続部Ｐ２００１が示されている。
　この比較例３の掘削バケット２００９では、リップ角θが５４°、バケット深さＤが１４３５に設定されている。
　この比較例３の掘削バケット２００９に対しても掘削領域のＧ１～Ｇ６のポイントにおける壁面抵抗力及び押し込み力の検討を行った。
　図１３は、実施例１，比較例２，比較例３におけるＧ１～Ｇ６のポイントの壁面抵抗指数のグラフを示す図である。図１３では、実線が実施例１を示し、点線が比較例２を示し、一点鎖線が比較例３のデータを示している。尚、図１３に示す壁面抵抗指数は、矢印Ｊ方向に付加する力を１００としたときの変化度合いを示す。
　図１４は、実施例１，比較例２，比較例３におけるＧ１～Ｇ６のポイントの押し込み力指数のグラフを示す図である。図１４では、実線が実施例１を示し、点線が比較例２を示し、一点鎖線が比較例３のデータを示している。尚、図１４に示す押し込み力指数は、矢印Ｊ方向に付加する力を１００としたときの変化度合いを示す。
　図１３及び図１４に示すように、比較例３では、Ｇ２において壁面抵抗力が急に大きくなっており、Ｇ４において、押し込み力がゼロになっている。そのため、Ｇ５、Ｇ６では、押し込み力が反転して抵抗となる。
　一方、（数５）を満たす実施例１及び比較例２では、壁面抵抗力及び押し込み力ともに滑らかに変化しており、好適である。
　このように、本実施の形態の掘削バケット９では、底面部３２が第１曲面部４１及び第２曲面４２を有することにより、底面部が１つの曲面部で構成される比較例７と比べて、壁面抵抗力及び押し込み力ともに滑らかに変化しており好適である。
　すなわち、本実施の形態の掘削バケット９は、（数５）を満たすことにより好適な壁面抵抗及び押し込み力を得ることが出来る。
　（掘削バケットのリップ角θ）
　図１５は、本実施の形態の一例としてリップ角を６２度以上にした掘削バケットと、比較例２の掘削バケットを重ねて示した図である。本実施の形態の一例の掘削バケット９が実線で示されており、比較例２の掘削バケット１００９が二点鎖線で示されている。また、比較例２の掘削バケット１００９における基準平面がＳ１００３と示されており、リスト半径を示す仮想線がＳ１００１で示されている。また、比較例のバケット深さを示す仮想線がＳ１００４で示されている。
　図１５に示すように、本実施の形態の一例の掘削バケット９のリップ角θ１は、比較例２の掘削バケット１００９のリップ角θ１００１よりも大きく形成されている。このため、本実施の形態の一例の掘削バケット９は、比較例２の掘削バケット１００９に比べて底面部３２の湾曲が大きくなり、仮想線Ｓ４，Ｓ１００４に示すようにバケット深さＤを深くすることが出来る。従って、本実施の形態の一例の掘削バケット９では、比較例２の掘削バケット１００９とバケット幅Ｚ及びバケット底幅Ｙが同じであっても、バケット容量Ｖを増大することが出来る。
　ここで、下記（表１）に示すように、本実施の形態の実施例２として掘削バケット９のリップ角を６２°に形成した場合、バケット容量を２．３ｍ3とすることが出来る。一方、比較例４として、リップ角を５８，９°に形成した場合、パケット容量Ｖは２．１ｍ3となる
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　このように、リップ角θを６２°以上に設定することによって従来の掘削バケットよりもバケット容量を増大することが可能となる。
　次に、リップ角θを６２°から順に大きく形成した場合について説明する。実施例３，４，５の掘削バケットとしてリップ角θを６８°，７０°，７２°としたもの、及び比較例５，６，７の掘削バケットとしてリップ角θを６４°，７６°，７８°としたものを用いた。それぞれの掘削バケットについて、図６及び図８で示したようなアーム８（図１参照）を移動させながら掘削バケットを移動させた場合の出っ張り量と、掘削抵抗指数について以下の（表２）に示す。尚、下記の掘削溝深さとは、地面を掘削した際の地表面から最も深い位置までの深さのことである。又、出っ張り量は、図８で示したＭの部分のように軌跡Ｔ１０１から出っ張っている量のことである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　又、この表２の結果をグラフにして図１６に示す。掘削抵抗指数は、出っ張りがないときの掘削抵抗を１００としたときの掘削抵抗の変化度合いを示す。図１６に示すように、リップ角θが７２°よりも大きくなると、出っ張りが出現し、掘削抵抗指数が大きくなることが分かる。
　このことから、本実施の形態の掘削バケット９のように、リップ角θを７２°以下に設定することによって掘削抵抗の増大を防ぐことが出来ることがわかる。
　以上のように、本実施の形態では、（数５）を満たし、更に（数１）を満たすことにより、良好な壁面抵抗及び押し込み力を有し、出っ張りを出現させず、掘削抵抗の増加を生じず、バケット容量を増加することが出来る。
　（他の実施例）
　次に、上記実施の形態で述べた掘削バケット９の各寸法について、上記（数１）～（数５）の全てを満たす寸法の具体例を挙げる。
　（実施例６）
　リップ角θを６３．４°、リスト半径Ｖを１６０８ｍｍ、バケット深さＤを１１５１ｍｍ、ブラケット幅Ｗを３７１ｍｍ（０．３７１ｍ）、バケット幅Ｚを１５６０ｍｍ、第１曲率半径Ｒ１を１８００ｍｍと設定し、バケット容量Ｖを２．３ｍ3とすることが出来る。尚、このとき、第２曲率半径Ｒ２を４００ｍｍと設定し、バケット底幅Ｙを１２７１ｍｍと設定することが出来る。
　（実施例７）
　リップ角θを７０．７°、リスト半径Ｖを２１５７ｍｍ、バケット深さＤを１４２４ｍｍ、ブラケット幅Ｗを３７１ｍｍ（０．３７１ｍ）、バケット幅Ｚを１７１５ｍｍ、第１曲率半径Ｒ１を１７００ｍｍと設定し、バケット容量Ｖを３．９ｍ3とすることが出来る。尚、このとき、第２曲率半径Ｒ２を５００ｍｍと設定し、バケット底幅Ｙを１３７３ｍｍと設定することが出来る。
　＜特徴＞
　（１）
　上記実施の形態の掘削バケット９は、図３に示すように、油圧ショベル１００のアーム８に取り付けられる掘削バケット９であって、バケット本体２１と、リップ部３５と、ブラケットと切刃部とを備える。バケット本体２１は、側面視において曲率半径の異なる２つの曲面部４１、４２を持つ底面部３２と、底面部３２に繋がっている背面部３３と、底面部３２と背面部３３とに囲まれた空間の側方を覆う一対の側面部３４と、を有する。リップ部３５は、バケット本体２１において背面部３３の反対側に位置する縁部に固定される。ブラケット２２は、アーム８に取り付けるための取付ピンが通される孔３８を有し、背面部３３に固定される。ツース２３（切刃部の一例）は、リップ部３５に固定される。側面視において、ブラケット２２の孔の中心とリップ部３５の先端とを結んだ仮想線Ｓ１の長さをリスト半径とする。側面視において、仮想線Ｓ１に対して垂直な仮想線から底面部３２までの線分のうち最も長い線分を第２仮想線Ｓ４とし、その長さをバケット深さとする。側面視において、リップ部３５と仮想線Ｓ１によって形成される角の大きさをリップ角とする。リスト半径をＶ、バケット深さをＤ、リップ角をθとした場合、６２°≦θ≦７２°及び０．７≦Ｄ／Ｖ≦０．８を満たす。
　リップ角θを６２°以上にすることで、底面部の湾曲を大きくし、バケット深さを深くすることが出来るため、従来の掘削バケットと同じ幅であっても容量の増大化を図ることが出来る。このように掘削バケット９の幅を変更せずに容量を増やすことが出来るため、アーム８への負担を抑制しつつ、容量の増加を図ることが可能となる。
　また、掘削の際に掘削バケット９はブラケット２２の孔３８を中心として回動するが、リップ角θを７２°よりも大きくした場合、ツース２３の先端の軌跡よりも底面部３２が下方に突出し掘削抵抗が大きくなる。更に、リップ角θを７２°よりも大きくすると底面部の湾曲が大きくなるため、掘削した土の排土性を確保し難くなる場合がある。
　本実施の形態の掘削バケット９では、リップ角θを７２°以下とすることによって、図６に示すように、ツース２３の先端の軌跡よりも底面部３２が下方に突出しないようにすることが可能となり、掘削抵抗を低減することが出来る。更に、本実施の形態の掘削バケット９は、排土性も確保することが出来る。
　また、リップ角θを調整することによって従来よりもバケット容量の増大化を図っているため、本実施の形態の掘削バケットは、従来の掘削バケットとリスト半径を同じ長さに設定することが出来る。リスト半径によって油圧ショベルの本体側の制御値が設定されているため、制御値を変更することなく、容易に本実施の形態の掘削バケットに付け替えることが出来る。
　更に、バケット深さＤ／リスト半径Ｖを０．７以上とすることによってバケット深さＤがより深くなり、従来よりも容量の増大化を図ることが出来る。一方、バケット深さＤ／リスト半径Ｖが０．８よりも大きくなると、リスト半径Ｖに対してバケット深さＤが深くなりすぎ排土性が確保し難くなる場合や、掘削抵抗が大きくなる場合がある。このため、バケット深さＤ／リスト半径Ｖを０．８以下とすることにより掘削抵抗を低減しつつ排土性を確保することが出来る。
　（２）
　上記実施の形態の掘削バケット９は、掘削バケットの幅（バケット幅）をＺとした場合、０．７３≦Ｄ／Ｚ≦０．８３が満たされる。
　バケット深さ／バケット幅の値が大きくなると、バケット幅に対するバケット容量を大きくすることができる。すなわち、バケット深さ／バケット幅の値を０．７３以上とすることで、従来の掘削バケットと同一の幅であっても従来よりもバケット容量を大きくすることが出来る。また、バケット深さ／バケット幅の値を０．８３よりも大きくすると、バケット幅に対するバケット深さが深くなりすぎ排土性が確保し難くなる場合や、掘削抵抗が大きくなる場合がある。そのため、バケット深さ／バケット幅の値を０．８３以下とすることにより掘削抵抗を低減しつつ排土性を確保することが出来る。
　（３）
　上記実施の形態の油圧ショベル（作業車両の一例）は、車両本体１と、車両本体１に付けられるブーム７と、ブーム７に取り付けられるアーム８と、アーム８に取り付けられる掘削バケット９と、を備える。
　これにより、掘削バケットの幅を変更せずに容量を増やすことが出来るため、アーム８への負担を抑制しつつ、容量の増加を図ることが可能となる。
　＜他の特徴＞
　尚、上記実施の形態の掘削バケット９では、図５に示すようにブラケット２２は、背面部３３から外側に向けて突出するように形成された２つの対向する取付部２２ａを有している。２つの取付部２２ａの間にアーム８の先端が取り付けられている。２つの取付部２２ａの間隔をブラケット幅とし、ブラケット幅をＷ（ｍ）、掘削バケットの容量をＶ（ｍ3）とした場合、６≦Ｖ／Ｗ≦１１を満たしている。
　ブラケット幅Ｗは油圧ショベルの大きさによって決まっており、バケット容量／ブラケット幅の値が６以上となることにより、従来よりも容量の大きい掘削バケットを油圧ショベルに取り付けることが出来る。又、バケット容量／ブラケット幅の値が１１よりも大きくする場合、バケット幅を一定の幅に保つと、バケット深さが深くなりすぎ排土性が確保し難くなる場合や、掘削抵抗が大きくなる場合がある。そのため、バケット容量／ブラケット幅の値を１１以下とすることにより掘削抵抗を低減しつつ排土性を確保することが出来る。
　本発明の掘削バケットは、アームへの負担を抑制しつつ、容量の増加を図ることが可能な効果を有し、油圧ショベル等の作業車両として有用である。
　１　　　車両本体
　７　　　ブーム
　８　　　アーム
　９　　　掘削バケット
　２１　　バケット本体
　２２　　ブラケット
　２２ａ　取付部
　２３　　ツース（切刃部の一例）
　２４　　ツースアダプタ
　３１　　前面部
　３２　　底面部
　３３　　背面部
　３４　　側面部
　３５　　リップ部
　３８　　第１孔（孔の一例）
　３９　　第２孔
　４１　　第１曲面部
　４２　　第２曲面部
　１００　油圧ショベル（作業車両の一例）

Claims (3)

  1. 　作業車両のアームに取り付けられる掘削バケットであって、
    　側面視において曲率半径の異なる２つの曲面部を持つ底面部と、前記底面部に繋がっている背面部と、前記底面部と前記背面部とに囲まれた空間の側方を覆う一対の側面部と、を有するバケット本体と、
    　前記バケット本体において前記背面部の反対側に位置する縁部に固定されるリップ部と、
    　前記アームに取り付けるための取付ピンが通される孔を有し、前記背面部に固定されるブラケットと、
    　前記リップ部に固定される切刃部と、
    を備え、
    　側面視において、前記ブラケットの前記孔の中心と前記リップ部の先端とを結んだ第１仮想線の長さをリスト半径とし、
    　側面視において、前記第１仮想線に対して垂直な前記第１仮想線から前記底面部までの線分のうち最も長い線分を第２仮想線とし、その長さをバケット深さとし、
    　側面視において、前記リップ部と前記第１仮想線によって形成される角の大きさをリップ角とし、
    　前記リスト半径をＶ、前記バケット深さをＤ、前記リップ角をθとした場合
    　６２°≦θ≦７２°及び０．７≦Ｄ／Ｖ≦０．８を満たす、
    掘削バケット。
  2. 　前記掘削バケットの幅をＺとした場合、
    　０．７３≦Ｄ／Ｚ≦０．８３を満たす、
    請求項１に記載の掘削バケット。
  3. 　車両本体と、
    　前記車両本体に取り付けられるブームと、
    　前記ブームに取り付けられるアームと、
    　前記アームに取り付けられる請求項１又は２に記載の掘削バケットと、
    を備える作業車両。
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