WO2014208142A1 - スケルトンバケット - Google Patents

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WO2014208142A1
WO2014208142A1 PCT/JP2014/056429 JP2014056429W WO2014208142A1 WO 2014208142 A1 WO2014208142 A1 WO 2014208142A1 JP 2014056429 W JP2014056429 W JP 2014056429W WO 2014208142 A1 WO2014208142 A1 WO 2014208142A1
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skeleton bucket
horizontal
skeleton
blade
bucket
Prior art date
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PCT/JP2014/056429
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English (en)
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Inventor
久 西尾
Original Assignee
尼崎重機株式会社
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F7/00—Equipment for conveying or separating excavated material
    • E02F7/06—Delivery chutes or screening plants or mixing plants mounted on dredgers or excavators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B1/00—Sieving, screening, sifting, or sorting solid materials using networks, gratings, grids, or the like
    • B07B1/12—Apparatus having only parallel elements
    • B07B1/14—Roller screens
    • B07B1/15—Roller screens using corrugated, grooved or ribbed rollers
    • 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
    • E02F3/401—Buckets or forks comprising, for example, shock absorbers, supports or load striking scrapers to prevent overload
    • 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
    • E02F3/407—Dippers; Buckets ; Grab devices, e.g. manufacturing processes for buckets, form, geometry or material of buckets with ejecting or other unloading device

Definitions

  • the present invention relates to a skeleton bucket attached to an end of an arm of a construction machine, and in particular, a technique for manufacturing inexpensively and lightly, a technique for easily changing repair eyes, and a high sieving effect It relates to the technology for obtaining clogging prevention etc.).
  • an attachment for a construction machine called a skeleton bucket is used in the case of sifting a concrete block out of the soil containing the concrete block or sifting a stone wall or a tree root from excavated soil.
  • Skeleton buckets generally have a grid-like grid with a curved surface corresponding to the bottom of a bucket used in a conventional hydraulic shovel. Skeleton buckets are relatively expensive because they require more time to produce grid-like grids than standard buckets of the same class, and their grids are heavier to ensure strength and durability, resulting in poor workability. .
  • the grid-like grid of the skeleton bucket is susceptible to wear on certain parts, and requires some repair after use. In the repair, it takes a lot of time and money to replace all lattice grids, so partial repair such as welding iron material to a part with high wear is performed, but a curved part is repaired It takes time and effort, and even partial repair is expensive.
  • the size of the skeleton of the skeleton bucket may need to be changed depending on the quality of soil and the size of the object to be screened. For example, if the size of the cell is smaller than that of the object to be sieved, the sieving property is aggravated and clogging is apt to occur, so that the working efficiency is significantly reduced. On the contrary, if the grid is larger than the object to be sifted, the object that you do not want to pass will be passed. In such a case, since it is not possible to substantially change the size of the grid with a general skeleton bucket, it is necessary to newly design a skeleton bucket having a different grid size, which causes a large cost. It takes time.
  • Patent Documents 1 and 2 disclose a skeleton bucket in which the size of a mesh can be changed.
  • the through holes are provided in the longitudinal members of the grid-like grid, and the size of the grid is changed by changing the pitch of the horizontal members by appropriately inserting or extracting the horizontal members.
  • the present invention has been made in consideration of the above-described conventional problems, and can provide a skeleton bucket that can be manufactured inexpensively and lightweight as compared with the prior art, and can be easily repaired or changed in mesh.
  • the first object of the present invention is to provide a skeleton bucket which is easy to screen and not easily clogged.
  • a skeleton bucket according to the present invention comprises a bucket body having an opening, a horizontal bar which is installed and fixed in the lateral direction of the opening, and a vertically extending blade provided on the horizontal bar.
  • the blade material is supported by the cross bar and is not fixed to the bucket body.
  • a plurality of the blade members are provided at intervals in the longitudinal direction of the horizontal bar.
  • the skeleton bucket a plurality of the horizontal bars are provided at intervals in the longitudinal direction of the opening, and the blade material is supported by any one of the horizontal bars, and the other horizontal bars Is not preferred.
  • the horizontal bar has a cylindrical or prismatic shape.
  • the blade material has a flat plate shape, and a hole is provided substantially at the center of the main surface, and any one of the horizontal rods passes through the hole.
  • the blade material is rotated about a horizontal bar passing through a hole provided substantially at the center. Further, in the skeleton bucket, it is preferable that the blade material is welded to a horizontal bar passing through a hole provided substantially at the center. Further, in the skeleton bucket, preferably, the blade material has an asymmetrical shape in the longitudinal direction.
  • the cross bar is welded to the bucket body.
  • the blade material differs in thickness, size, and / or shape depending on the installation position.
  • the blade material is preferably made of a material having different wear resistance depending on the installation position.
  • the skeleton bucket according to the present invention includes a horizontal bar instead of the conventional grid-like grid horizontal frame, and includes a blade material supported by the horizontal grid instead of the conventional grid-like vertical frame ing. This makes it easy to attach and remove the horizontal bars with the blade individually, so that it takes less time to manufacture and repair, and because the shape of the individual blade is small, it is cut out from the base material Yield is good. Therefore, the skeleton bucket can be manufactured inexpensively.
  • a vertical bar is provided instead of the conventional grid-like grid vertical frame
  • a blade material is provided instead of the conventional grid-like grid horizontal frame
  • the skeleton bucket according to the present invention since the horizontal bar can be formed into a cylindrical shape or a prismatic shape, it does not take time to manufacture the horizontal bar, and the horizontal bar is not curved. It is extremely easy to attach the blade material. Therefore, the skeleton bucket according to the present invention can be manufactured at lower cost than a skeleton bucket in which the relationship between the vertical frame and the horizontal frame is reversed.
  • the skeleton bucket according to the present invention it is possible to easily change the thickness, size, material and the like of each blade according to the installation position of each blade.
  • the skeleton bucket can be efficiently improved in durability by using a thick material, a large material, or a material with high wear resistance in a portion that is easily worn, and on the other hand, in a portion that is difficult to wear
  • the weight can be reduced without losing the durability.
  • by appropriately changing the shape and the arrangement of the blade material it is expected that the effects such as the improvement of the screen-through property and the prevention of clogging can be further enhanced.
  • the blade material asymmetrical in the longitudinal direction, it is possible to give directionality to the longitudinal movement of the sieving object, so improvement in sieving is expected.
  • the skeleton bucket according to the present invention is easy to repair since only the worn vane material attached lateral bar can be replaced alone at the time of repair. Furthermore, in the skeleton bucket according to the present invention, when the size of the grid must be changed, the vertical frame and the horizontal frame are not integrally fixed to the bucket body as in the prior art, Since it is easy to change only the distance between the blade members, only the distance between the horizontal bars, or both distances, there is no need to redesign, and since the work itself does not require high accuracy, replacement work is easy. For example, with the skeleton bucket attached to the construction machine at the work site, it can be easily replaced with a cross bar with a blade material prepared in advance.
  • FIG. 1 is a side view of the skeleton bucket according to the first embodiment as viewed from the side.
  • FIG. 2 is a front view of the skeleton bucket according to the first embodiment as viewed from the front.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a bladed horizontal bar 14 for repair.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a bladed bar for changing grids.
  • FIG. 5 is a side view of the skeleton bucket according to the second embodiment as viewed from the side.
  • FIG. 6 is a front view of the skeleton bucket according to the second embodiment as viewed from the front.
  • FIG. 7 is a side view of the skeleton bucket according to the third embodiment as viewed from the side.
  • FIG. 8 is a front view of the skeleton bucket according to the third embodiment as viewed from the front.
  • FIG. 9 is a side view of the skeleton bucket according to the fourth embodiment as viewed from the side.
  • FIG. 10 is a front view of the skeleton bucket according to the fourth embodiment as viewed from the front.
  • FIG. 1 is a side view of the skeleton bucket 1 according to the first embodiment as viewed from the side
  • FIG. 2 is a front view of the skeleton bucket 1 as viewed from the front (direction of arrow X in FIG. 1).
  • the skeleton bucket 1 shown in FIGS. 1 and 2 includes a bucket body 11, horizontal bars 12a to 12f, and blade members 13a to 13f.
  • the bucket body 11 has a shape having an opening A in a curved surface corresponding to the bottom of a standard bucket attached to the tip of an arm of a construction machine, and has a shape similar to that of the conventional skeleton bucket with grid-like grids removed.
  • Each of the horizontal bars 12a to 12f is a bar of metal or the like that is bridged and fixed in the lateral direction of the opening A, and serves as a grid-like grid horizontal frame in a conventional skeleton bucket.
  • the lateral direction is a direction which becomes horizontal in a normal use state, and coincides with the distraction direction of the horizontal frame of the grid-like grid.
  • the number of horizontal bars can be changed as appropriate, and one or more may be sufficient.
  • the horizontal bars 12a to 12f are provided at desired intervals in the longitudinal direction of the opening A.
  • the longitudinal direction is a direction in which the soil and the like are scooped and taken in by the skeleton bucket, and coincides with the extending direction of the vertical frame of the grid-like grid.
  • a cross bar is a non-curved cylindrical shape or prismatic shape.
  • the horizontal bars 12a to 12f are each fixed to the bucket body 11 by welding.
  • the blade members 13a to 13f are longitudinally extended metal pieces or the like supported by the horizontal rods 12a to 12f, and take on the function of the grid-like grid vertical frame in the conventional skeleton bucket.
  • the blade material is supported by the cross bar and is not fixed to the bucket body 11.
  • the blade material is supported by any one of the horizontal bars, is not supported by the other horizontal bars, and is not fixed to the bucket body 11.
  • the blade 13a is supported by the horizontal bars 12a, is not supported by the other horizontal bars 12b to 12f, and is not fixed to the bucket main body 11.
  • the blade 13b is supported by the horizontal bar 12b, is not supported by the other horizontal bars 12a, 12c to 12f, and is not fixed to the bucket body 11. The same applies to the blade members 13c to 13f.
  • each of the blade members 13a to 13f can be appropriately changed, and one or more in total may be sufficient.
  • the blade members 13a to 13f are provided at intervals in the longitudinal direction of the horizontal bars 12a to 12f.
  • the blade members 13a to 13f have, for example, a flat plate shape, and it is preferable that a hole is provided substantially at the center of each main surface, and the horizontal rods 12a to 12f penetrate the holes. Since the blade members 13a to 13f provided in this manner are flat plate-shaped and the main surface is perpendicular to the ground, the blade members 13a to 13f work to cut an object to be screened at the time of sieving. The removability etc. is improved.
  • the blade members 13a to 13f are fixed by welding to the horizontal rods 12a to 12f penetrating the holes, respectively. Further, by appropriately changing the shape and the arrangement of the blade members 13a to 13f, it is expected that the effect such as the improvement of the screen-through property and the prevention of clogging can be enhanced. In particular, by making the blade members 13a to 13f a shape that is asymmetric at least in the longitudinal direction, it is possible to give directionality to the longitudinal movement of the sieving object, and therefore it is possible to expect improvement in sieving.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a bladed horizontal bar 14 for repair.
  • the blade members 13a are fixed at predetermined intervals in the longitudinal direction of the horizontal rod 12a, and the horizontal frame and the vertical frame of the grid-like grid in the conventional skeleton bucket Responsible for some of the functions of It is also possible to prepare and prepare in advance such a horizontal bar 14 with a blade at a factory etc., and replace it with the horizontal bar 14 with a blade while the skeleton bucket is attached to a construction machine at a work site. It is easy.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a blade material-attached horizontal bar 15 for changing grids.
  • the bladed material horizontal rod 15 shown in FIG. 4 has the blade material 13a fixed at a predetermined distance in the longitudinal direction of the horizontal rod 12a. The number of blade members 13a and the distance between the blade members 13a are different compared to the rod 14.
  • a bladed horizontal bar 15 as shown in FIG. 4 is prepared in advance in a factory or the like and prepared in advance, and is replaced with the bladed horizontal bar 15 in a state where the skeleton bucket is attached to a construction machine at a work site It is also easy. Further, since the bladed cross bar 15 can be attached to a new position by appropriately making a hole on the bucket main body 11 side, it is easy to change the distance between the cross bars.
  • the skeleton bucket 1 according to the first embodiment includes horizontal bars 12a to 12f in place of the conventional grid-like grid horizontal frame, and instead of the conventional grid-like grid vertical frame, each of the horizontal bars 12a to 12f
  • the blade members 13a to 13f are supported by only 12f. This makes it easy to attach and remove the horizontal bars with the blade individually, so that the manufacturing is not time-consuming, and the shape of the individual blade is small, so the yield when cutting out from the base material Is good. Therefore, the skeleton bucket 1 can be manufactured inexpensively.
  • FIG. 5 is a side view of the skeleton bucket 2 according to the second embodiment as viewed from the side
  • FIG. 6 is a front view of the skeleton bucket 2 as viewed from the front (direction of arrow X in FIG. 5).
  • the skeleton bucket 2 shown in FIGS. 5 and 6 includes a bucket body 11, lateral rods 12a to 12f, blade members 13f, blade members 21a to 12e, and cylindrical spacers 22a to 22e.
  • the same components as those of the skeleton bucket 1 of the first embodiment are given the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the blade members 21a to 21e are metal pieces extended in all directions perpendicular to the axis of the horizontal rods 12a to 12e and supported by the horizontal rods 12a to 12e, respectively, similar to the blade members 13a to 13e of the first embodiment. In addition, it takes on the function of the vertical frame of the grid-like grid in the conventional skeleton bucket.
  • the blade 21 a is supported by the horizontal bar 12 a, is not supported by the other horizontal bars 12 b to 12 f, and is not fixed to the bucket body 11.
  • the blade 21 b is supported by the horizontal bar 12 b, is not supported by the other horizontal bars 12 a, 12 c to 12 f, and is not fixed to the bucket body 11. The same applies to the blade members 21c to 21e.
  • the wing members 21a to 21e have, for example, a disk shape such as a circle, a flower shape, and a polygon in the main surface, and a hole is provided substantially in the center of each main surface. Is preferred. Further, the blade members 21a to 21e are not fixed to the horizontal bars 12a to 12e, respectively, are rotatably held, and rotate around the horizontal bars passing through the holes.
  • the cylindrical spacers 22a to 22e are attached to the horizontal bars 12a to 12e, respectively, and play the role of maintaining the distance between the blade members 21a to 21e and the role of protecting the horizontal bars 12a to 12e from deterioration due to wear.
  • the skeleton bucket 2 according to the second embodiment is provided with horizontal bars 12a to 12f instead of the conventional grid-like grid horizontal frame, and instead of the conventional grid-like grid vertical frame, each of the horizontal bars 12a to 12f
  • the blade members 21a to 21e and the blade member 13f supported by only 12f are provided.
  • it can manufacture at low cost similarly to the skeleton bucket 1 of the first embodiment.
  • the blade members 21a to 21e are rotatably held by the horizontal rods 12a to 12e, the soil is not easily clogged, and the outer periphery of the blade members 21a to 21e is uniformly worn, so the durability is high.
  • FIG. 7 is a side view of the skeleton bucket 3 according to the third embodiment as viewed from the side
  • FIG. 8 is a front view of the skeleton bucket 3 viewed from the front (the direction of arrow X in FIG. 7).
  • the skeleton bucket 3 shown in FIGS. 7 and 8 includes a bucket body 11, horizontal bars 12a to 12f, and blade members 31a to 31f.
  • the same components as those of the skeleton bucket 1 of the first embodiment are given the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the blade members 31a to 31f are longitudinally extended metal pieces fixed to the horizontal rods 12a to 12f, respectively, and take on the function of the grid-like grid vertical frame in the conventional skeleton bucket.
  • the difference between the blade members 31a to 31f and the blade members 13a to 13f of the first embodiment is that the blade members 13a to 13f basically have the same shape and the same material, while the blade members 31a to 31f are installed
  • the thickness, size, and shape are different depending on the position, and the other features are the same.
  • the blade members 31a to 31c are considered to be easily worn portions, they are thickened to have a slightly larger shape, and the blade members 31d to 31f are considered to be hard to be worn portions. ing.
  • the thickness, size, shape, and the like of the horizontal bars 12a to 12f can also be varied according to the installation position.
  • a material with high wear resistance such as cemented carbide can be used, and instead of making the wear-resistant part thinner, it is lighter in weight such as resin or lightweight metal composite material. Materials can also be used.
  • a material with high wear resistance such as cemented carbide, while making the portion susceptible to wear thick.
  • a lightweight material such as a resin or a lightweight metal composite material.
  • the skeleton bucket 3 according to the third embodiment can efficiently increase the durability by using a thick material or a material with high wear resistance in the part that is easy to wear, and conversely, thin in the part that is hard to wear.
  • a material or a lightweight material By using a material or a lightweight material, the weight can be reduced without losing the durability. Further, as the weight of the skeleton bucket is reduced, the vibration of the construction machine in the sieving operation is reduced, so that the burden on the construction machine main body and the operator is reduced, and the fuel consumption is expected to be improved.
  • FIG. 9 is a side view of the skeleton bucket 4 according to the fourth embodiment viewed from the side
  • FIG. 10 is a front view of the skeleton bucket 4 viewed from the front (direction of arrow X in FIG. 9).
  • the skeleton bucket 4 shown in FIGS. 9 and 10 includes a bucket body 11, lateral rods 12a to 12f, blade members 31f, blade members 41a to 41e, and cylindrical spacers 22a to 22e.
  • the same components as those of the skeleton bucket 2 of the second embodiment and the skeleton bucket 3 of the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the blade members 41a to 41e are metal pieces extended in all directions perpendicular to the axial centers of the horizontal bars 12a to 12e supported by the horizontal bars 12a to 12e, respectively. Take on the function of the frame.
  • the difference between the blade members 41a to 41e and the blade members 21a to 21e of the second embodiment is that the blade members 21a to 21e basically have the same shape and the same material, while the blade members 41a to 41e are installed The size and shape are different depending on the position, and the other features are the same. Specifically, in the fourth embodiment, the blade members 41a to 41c are considered to be easily worn portions, and thus the blade members 41d to 41e are formed to be large.
  • a material with high wear resistance such as cemented carbide
  • a lightweight material such as resin or lightweight metal composite material
  • it can also be done.
  • a material with high wear resistance such as cemented carbide while enlarging the portion susceptible to wear.
  • a lightweight material such as a resin or a lightweight metal composite material while reducing the portion that is difficult to wear.
  • the skeleton bucket 4 according to the fourth embodiment can efficiently increase the durability by using a large material or a material with high wear resistance in a portion that is easily worn, and on the contrary, a material with a small shape in a portion that is difficult to wear
  • a lightweight material it is possible to reduce the weight without losing the durability.
  • the vibration of the construction machine in the sieving operation is reduced, so that the burden on the construction machine main body and the operator is reduced, and the fuel consumption is expected to be improved.
  • the embodiments 1 to 4 can be combined as appropriate as long as no contradiction arises.
  • the skeleton bucket of the present invention can be widely used in construction machines and the like.

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Abstract

　従来よりも、安価で軽く製造することができ、補修や桝目の変更が容易であり、さらにはふるい抜け性がよく目詰まりしにくいスケルトンバケットを提供する。開口部Ａを有するバケット本体１１と、開口部Ａの横方向に架設され固定されている横棒１２ａ～１２ｆと、横棒に設けられ縦方向に伸延する羽根材１３ａ～１３ｆを備え、羽根材は横棒に支持されておりバケット本体には固定されていない。羽根材は横棒の長さ方向に間隔を置いて複数個設けられることが好ましい。横棒は開口部Ａの縦方向に間隔を置いて複数個架設されており、羽根材は横棒のいずれか１つに支持され、その他の横棒には支持されていないことが好ましい。

Description

スケルトンバケット
　本発明は、建設機械のアーム先端に取り付けるスケルトンバケットに関し、特に、安価且つ軽量に製造するための技術、補修目の変更を容易に行うための技術、及び高いふるい効果（ふるい抜け性の向上や目詰まり防止等）を得るための技術に関する。
　従来、コンクリート塊を含む土砂からコンクリート塊をふるい分けたり、掘削土砂から石礫や木の根等をふるい分けるような場合に、スケルトンバケットと呼ばれる建設機械用のアタッチメントが使用されている。
　スケルトンバケットは、通常の油圧ショベルに用いるバケットの底にあたる湾曲面を格子状の桝目にしたものが一般的である。スケルトンバケットは、同一クラスの標準バケットに比べて、格子状の桝目の製造に手間がかかるため割高であり、且つ強度と耐久性とを確保するために桝目の枠が重くなるので作業性が劣る。
　スケルトンバケットの格子状の桝目は、特定部分が摩耗しやすく、ある程度使用すると補修が必要になる。該補修において、格子状の桝目を全て取り替えるとなると多大な手間と多額の費用がかかるので、摩耗の激しい部分に鉄材を溶接するなどの部分加修が行われているが、湾曲した部分を補修しなければならないため手間がかかり、部分加修であってもそれなりに費用がかかる。
　スケルトンバケットの桝目の大きさは、土砂の質やふるい分ける物体の大きさにより変更しなければならない場合がある。例えば、ふるい分ける物体に較べて桝目が小さめであると、ふるい抜け性が悪くなり目詰まりを起こし易くなるため作業効率が大幅に低下する。反対にふるい分ける物体に較べて桝目が大きめであると、通過させたくない物体を通過させてしまう。このような場合に、一般的なスケルトンバケットでは実質的に桝目の大きさを変更することができないので、桝目の大きさが異なるスケルトンバケットを新たに設計し直さなければならず、多額の費用がかかり時間もかかる。
　桝目の大きさを変更可能としたスケルトンバケットが特許文献１、２に開示されている。これらは、格子状の桝目の縦部材に貫通孔を設け、横部材を適宜挿入又は引き抜いて横部材のピッチを変えることにより桝目の大きさを変更している。
実開平４－８２０５０号公報 特開２０００－２８２５０４号公報
　しかしながら、特許文献１、２に記載のスケルトンバケットにおいては、縦部材に設けた貫通孔に横部材を通しているだけなので、縦部材と横部材との間に少しでも隙間があると、作業中にがたついて騒音や振動を大きくする原因になり、且つ耐久性を損なうおそれがある。一方該スケルトンバケットを縦部材と横部材との間に隙間ができないように精度よく組み立てようとすれば、高い技術が必要になり益々手間がかかるため、該スケルトンバケットは一般的なものよりもさらに高価なものとなってしまう。
　特許文献１、２に記載のスケルトンバケットを補修する際には、横部材の交換は比較的容易にできるようであるが、縦部材は湾曲した特殊な形状であり、且つ取り付けに高い精度を必要とするので、縦部材の交換は容易ではない。また該スケルトンバケットは、縦部材の貫通孔の部分が特に薄いので耐久性が低く、通常のバケットと同等の耐久性を得ようとすれば縦部材を太くしなければならないためさらに重くなってしまう。
　本発明は以上のような従来の課題を考慮してなされたものであり、従来よりも、安価且つ軽量に製造することができ、さらには補修や桝目の変更が容易であるスケルトンバケットを提供することを第１の目的とし、ふるい抜け性がよく目詰まりしにくいスケルトンバケットを提供することを第２の目的とする。
　本発明に係るスケルトンバケットは、開口部を有するバケット本体と、前記開口部の横方向に架設され固定されている横棒と、前記横棒に設けられた、縦方向に伸延する羽根材を備え、前記羽根材は、前記横棒に支持されており、前記バケット本体には固定されていないことを特徴とする。
　またスケルトンバケットにおいて、前記羽根材は、前記横棒の長さ方向に間隔を置いて、複数個設けられることが好ましい。
　またスケルトンバケットにおいて、前記横棒は、前記開口部の縦方向に間隔を置いて、複数個設けられており、前記羽根材は、前記横棒のいずれか１つに支持され、その他の横棒には支持されていないことが好ましい。
　またスケルトンバケットにおいて、前記横棒は、円柱形状又は角柱形状であることが好ましい。
　またスケルトンバケットにおいて、前記羽根材は、平板形状であり、主面の略中央に孔が設けられており、該孔を前記横棒のいずれか１つが貫通していることが好ましい。
　またスケルトンバケットにおいて、前記羽根材は、略中央に設けられている孔を貫通している横棒を軸に回転することが好ましい。
　またスケルトンバケットにおいて、前記羽根材は、略中央に設けられている孔を貫通している横棒に溶接されていることが好ましい。
　またスケルトンバケットにおいて、前記羽根材は、縦方向に非対称な形状であることが好ましい。
　またスケルトンバケットにおいて、前記横棒は、前記バケット本体に溶接されていることが好ましい。
　またスケルトンバケットにおいて、前記羽根材は、設置位置に応じて肉厚、大きさ、および／または形状が異なることが好ましい。
　またスケルトンバケットにおいて、前記羽根材は、設置位置に応じて耐摩耗性が異なる素材からなることが好ましい。
　本発明に係るスケルトンバケットは、従来の格子状の桝目の横枠の代わりに横棒を備え、且つ従来の格子状の桝目の縦枠の代わりに、該横棒に支持される羽根材を備えている。これにより、羽根材付の横棒を個別に取り付けたり取り外したりすることが容易にできるので、製造や補修に手間がかからず、且つ、個々の羽根材の形状が小さいので原材から切出す際の歩留まりがよい。したがって、該スケルトンバケットを安価に製造することができる。
　ここで、縦枠と横枠との関係を反対にして、従来の格子状の桝目の縦枠の代わりに縦棒を備え、且つ従来の格子状の桝目の横枠の代わりに羽根材を備えるスケルトンバケットを構成することも可能である。しかしながら、一般にスケルトンバケットにおいては、土砂等を滑らかにすくい上げるための平坦面と、すくい上げた土砂等をふるい分ける際にこぼれないように多く収納するために縦方向に湾曲する湾曲面とがあり、これらを連続して形成する必要があるので縦方向の形状が複雑であり、これにともない上記縦棒の形状も複雑に成らざるを得ない。よって、このような縦棒の製造には手間がかかり、且つこのような縦棒に羽根材を取り付けることも容易ではない。本発明に係るスケルトンバケットは、横棒を円柱形状又は角柱形状とすることができるため、横棒の製造に手間がかからず、且つ横棒が湾曲していないため、このような横棒に羽根材を取り付けることは極めて容易である。したがって、本発明に係るスケルトンバケットの方が、縦枠と横枠との関係を反対にしたスケルトンバケットよりも安価に製造することができる。
　さらに、本発明に係るスケルトンバケットにおいては、個々の羽根材の設置位置に応じて、各羽根材の肉厚、大きさ、材質等を変えることが容易にできる。これにより、該スケルトンバケットは、摩耗しやすい部分に肉厚の材料や大きな材料、あるいは耐摩耗性の高い材料を用いることで効率的に耐久性を上げることができ、反対に摩耗しにくい部分に肉薄の材料や小さな材料、あるいは軽量の材料を用いることで耐久性を損なうことなく軽量化することができる。さらに、羽根材の形状や配置を適宜変更することにより、ふるい抜け性の向上や目詰まり防止等の効果を益々高めることが期待できる。特に羽根材を縦方向に非対称な形状とすることにより、ふるい分ける物体の縦方向の動きに方向性を与えることができるため、ふるい抜け性の向上等が期待される。
　さらに、本発明に係るスケルトンバケットは、補修の際に、摩耗した羽根材付の横棒のみを単独で交換することができるので補修が容易である。
　さらに、本発明に係るスケルトンバケットは、桝目の大きさを変更しなければならない場合に、従来のように縦枠と横枠とが一体となってバケット本体に固定されているわけではないため、羽根材の間隔のみ、横棒の間隔のみ、もしくは両方の間隔を任意に変更することが容易にできるので再設計の必要がなく、作業自体に高い精度が不要なので取り替え作業が容易である。例えば、作業現場において建設機械に該スケルトンバケットを取り付けたままの状態で、予め準備した羽根材付の横棒に付け替えることも容易にできる。
図１は、実施形態１に係るスケルトンバケットを側面から見た側面図である。 図２は、実施形態１に係るスケルトンバケットを正面から見た正面図である。 図３は、補修用の羽根材付横棒１４を示す斜視図である。 図４は、桝目変更用の羽根材付横棒を示す斜視図である。 図５は、実施形態２に係るスケルトンバケットを側面から見た側面図である。 図６は、実施形態２に係るスケルトンバケットを正面から見た正面図である。 図７は、実施形態３に係るスケルトンバケットを側面から見た側面図である。 図８は、実施形態３に係るスケルトンバケットを正面から見た正面図である。 図９は、実施形態４に係るスケルトンバケットを側面から見た側面図である。 図１０は、実施形態４に係るスケルトンバケットを正面から見た正面図である。
　＜実施形態１＞
　図１は、実施形態１に係るスケルトンバケット１を側面から見た側面図であり、図２はスケルトンバケット１を正面（図１中の矢印Ｘの方向）から見た正面図である。
　図１、２に示すスケルトンバケット１は、バケット本体１１、横棒１２ａ～１２ｆ及び羽根材１３ａ～１３ｆを備える。
　バケット本体１１は、建設機械のアーム先端に取り付ける標準バケットの底にあたる湾曲面に開口部Ａを有する形状であり、従来のスケルトンバケットから格子状の桝目を取り外したものと同様の形状となる。
　横棒１２ａ～１２ｆはそれぞれ、開口部Ａの横方向に架設され固定された金属等の棒であり、従来のスケルトンバケットにおける格子状の桝目の横枠の機能を担う。ここで横方向とは、通常の使用状態で水平となる方向であり、上記格子状の桝目の横枠の伸延方向と一致する。なお、横棒の個数は適宜変更することができ、１個以上あればよい。実施形態１では横棒を複数個としたので、横棒１２ａ～１２ｆを開口部Ａの縦方向に所望の間隔を置いて設けている。ここで縦方向とは該スケルトンバケットにより土砂等がすくわれて取り込まれる方向であり、上記格子状の桝目の縦枠の伸延方向と一致する。また横棒は、湾曲していない円柱形状又は角柱形状であることが好ましい。また、横棒１２ａ～１２ｆはそれぞれ、バケット本体１１に溶接により固定されていることが好ましい。
　羽根材１３ａ～１３ｆはそれぞれ、横棒１２ａ～１２ｆに支持された縦方向に伸延した金属片等であり、従来のスケルトンバケットにおける格子状の桝目の縦枠の機能を担う。横棒を１個とする場合には、羽根材は該横棒に支持され、バケット本体１１には固定されない。横棒を複数個とする場合には、羽根材は横棒のいずれか１つに支持され、その他の横棒には支持されず、バケット本体１１には固定されない。具体的には、実施形態１では横棒を複数個としたので、羽根材１３ａは横棒１２ａに支持され、他の横棒１２ｂ～１２ｆには支持されず、バケット本体１１には固定されない。羽根材１３ｂは横棒１２ｂに支持され、他の横棒１２ａ、１２ｃ～１２ｆには支持されず、バケット本体１１には固定されない。以下羽根材１３ｃ～１３ｆに関しても同様である。
　なお、各羽根材１３ａ～１３ｆの個数や形状は適宜変更することができ、合計で１個以上あればよい。実施形態１では各羽根材１３ａ～１３ｆを複数個としたので、各羽根材１３ａ～１３ｆをそれぞれ、横棒１２ａ～１２ｆの長さ方向に間隔を置いて設けている。また、羽根材１３ａ～１３ｆは、例えば平板形状であり、それぞれの主面の略中央に孔が設けられており、それぞれ横棒１２ａ～１２ｆが該孔を貫通していることが好ましい。このように設けられた羽根材１３ａ～１３ｆは、平板形状であってその主面が地面と垂直になるので、ふるい分けの際に羽根材１３ａ～１３ｆがふるい分ける物体を切るように働くため、ふるい抜け性等が向上する。
　また羽根材１３ａ～１３ｆはそれぞれ、該孔を貫通している横棒１２ａ～１２ｆに溶接により固定されていることが好ましい。さらに、羽根材１３ａ～１３ｆの形状や配置を適宜変更することにより、ふるい抜け性の向上や目詰まり防止等の効果を高めることが期待できる。特に羽根材１３ａ～１３ｆを少なくとも縦方向に非対称な形状とすることにより、ふるい分ける物体の縦方向の動きに方向性を与えることができるため、ふるい抜け性の向上等が期待できる。
　スケルトンバケット１は、補修の際に、摩耗した羽根材付横棒のみを単独で交換することができる。
　図３は、補修用の羽根材付横棒１４を示す斜視図である。
　図３に示す羽根材付横棒１４は、羽根材１３ａが横棒１２ａの長さ方向に所定の間隔を置いて固定されており、従来のスケルトンバケットにおける格子状の桝目の横枠及び縦枠の一部分の機能を担う。
　このような羽根材付横棒１４を工場などで作製して予め準備しておき、作業現場において、建設機械に該スケルトンバケットを取り付けた状態のままで、羽根材付横棒１４に付け替えることも容易である。
　スケルトンバケット１は、桝目の大きさを変更しなければならない場合に、桝目変更用の羽根材付横棒に付け替えることができる。
　図４は、桝目変更用の羽根材付横棒１５を示す斜視図である。
　図４に示す羽根材付横棒１５は、羽根材付横棒１４と同様に、羽根材１３ａが横棒１２ａの長さ方向に所定の間隔を置いて固定されているが、羽根材付横棒１４と比べて羽根材１３ａの枚数、及び羽根材１３ａの間隔が異なる。
　図４に示すような羽根材付横棒１５を工場などで作製して予め準備しておき、作業現場において建設機械に該スケルトンバケットを取り付けた状態のままで、羽根材付横棒１５に付け替えることも容易である。また、バケット本体１１側に適当に孔をあけて、新たな位置に羽根材付横棒１５を取り付けることができるので、横棒の間隔を変えることも容易である。
　実施形態１に係るスケルトンバケット１は、従来の格子状の桝目の横枠の代わりに横棒１２ａ～１２ｆを備え、且つ従来の格子状の桝目の縦枠の代わりに、それぞれが横棒１２ａ～１２ｆのみに支持される羽根材１３ａ～１３ｆを備えている。これにより、羽根材付の横棒を個別に取り付けたり取り外したりすることが容易にできるので、製造に手間がかからず、且つ、個々羽根材の形状が小さいので原材から切出す際の歩留まりがよい。したがって、スケルトンバケット１は安価に製造することができる。
　＜実施形態２＞
　図５は、実施形態２に係るスケルトンバケット２を側面から見た側面図であり、図６はスケルトンバケット２を正面（図５中の矢印Ｘの方向）から見た正面図である。
　図５、６に示すスケルトンバケット２は、バケット本体１１、横棒１２ａ～１２ｆ、羽根材１３ｆ、羽根材２１ａ～１２ｅ及び円筒スペーサ２２ａ～２２ｅを備える。なお、実施形態２のスケルトンバケット２において、実施形態１のスケルトンバケット１と同様の構成要素には同一番号を付し、その説明を省略する。
　羽根材２１ａ～２１ｅはそれぞれ、横棒１２ａ～１２ｅに支持された、横棒１２ａ～１２ｅの軸心に垂直な全方向に伸延した金属片であり、実施形態１の羽根材１３ａ～１３ｅと同様に、従来のスケルトンバケットにおける格子状の桝目の縦枠の機能を担う。実施形態２では、羽根材２１ａは横棒１２ａに支持され、他の横棒１２ｂ～１２ｆには支持されず、バケット本体１１には固定されない。羽根材２１ｂは横棒１２ｂに支持され、他の横棒１２ａ、１２ｃ～１２ｆには支持されず、バケット本体１１には固定されない。以下羽根材２１ｃ～２１ｅに関しても同様である。
　羽根材２１ａ～２１ｅは、例えば主面が円、花形及び多角形などの円盤形状であり、それぞれの主面の略中央に孔が設けられており、それぞれ横棒１２ａ～１２ｆが該孔を貫通していることが好ましい。また羽根材２１ａ～２１ｅはそれぞれ、横棒１２ａ～１２ｅに固定されておらず、回転自在に保持されており、該孔を貫通している横棒を軸に回転する。
　円筒スペーサ２２ａ～２２ｅはそれぞれ、横棒１２ａ～１２ｅに取り付けられ、羽根材２１ａ～２１ｅの間隔を保つ役割と、横棒１２ａ～１２ｅを摩耗による劣化から保護する役割とを担っている。
　実施形態２に係るスケルトンバケット２は、従来の格子状の桝目の横枠の代わりに横棒１２ａ～１２ｆを備え、且つ従来の格子状の桝目の縦枠の代わりに、それぞれが横棒１２ａ～１２ｆのみに支持される羽根材２１ａ～２１ｅ及び羽根材１３ｆを備えている。これにより、実施形態１のスケルトンバケット１と同様に安価に製造することができる。さらに、羽根材２１ａ～２１ｅが回転自在に横棒１２ａ～１２ｅに保持されているので土砂が目詰まりし難く、また羽根材２１ａ～２１ｅの外周が万遍なく摩耗するので耐久性が高い。
　＜実施形態３＞
　図７は、実施形態３に係るスケルトンバケット３を側面から見た側面図であり、図８はスケルトンバケット３を正面（図７中の矢印Ｘの方向）から見た正面図である。
　図７、８に示すスケルトンバケット３は、バケット本体１１、横棒１２ａ～１２ｆ、及び羽根材３１ａ～３１ｆを備える。なお、実施形態３のスケルトンバケット３において、実施形態１のスケルトンバケット１と同様の構成要素には同一番号を付し、その説明を省略する。
　羽根材３１ａ～３１ｆはそれぞれ、横棒１２ａ～１２ｆに固定された縦方向に伸延した金属片であり、従来のスケルトンバケットにおける格子状の桝目の縦枠の機能を担う。
　羽根材３１ａ～３１ｆと実施形態１の羽根材１３ａ～１３ｆとの違いは、羽根材１３ａ～１３ｆはそれぞれ基本的に同一形状、且つ同一材料であるのに対し、羽根材３１ａ～３１ｆは、設置位置に応じて肉厚、大きさ、形状が異なる点であり、その他の特徴は同じである。具体的には、実施形態３では、羽根材３１ａ～３１ｃは摩耗しやすい部分と考えられるので肉厚にして一回り大きな形状にし、羽根材３１ｄ～３１ｆは摩耗しにくい部分と考えられるので肉薄にしている。
　なお、横棒１２ａ～１２ｆについても、設置位置に応じて肉厚、大きさ、形状等を異ならせることもできる。また、摩耗しやすい部分を肉厚にする代わりに超硬合金等の耐摩耗性の高い材料を用いることもでき、摩耗しにくい部分を肉薄にする代わりに樹脂や軽量金属複合材料等の軽量の材料を用いることもできる。また摩耗しやすい部分を肉厚にすると共に、超硬合金等の耐摩耗性の高い材料を用いることが好ましい。また摩耗しにくい部分を肉薄にすると共に、樹脂や軽量金属複合材料等の軽量の材料を用いることが好ましい。
　実施形態３に係るスケルトンバケット３は、摩耗しやすい部分に肉厚の材料や耐摩耗性の高い材料を用いることで効率的に耐久性を上げることができ、反対に摩耗しにくい部分に肉薄の材料や軽量の材料を用いることで耐久性を損なうことなく軽量化することができる。またスケルトンバケットが軽量化されると、ふるい作業における建設機械の揺れが減少するため、建設機械本体やオペレータへの負担が軽減され、燃費も向上するものと見込まれる。
　＜実施形態４＞
　図９は、実施形態４に係るスケルトンバケット４を側面から見た側面図であり、図１０はスケルトンバケット４を正面（図９中の矢印Ｘの方向）から見た正面図である。
　図９、１０に示すスケルトンバケット４は、バケット本体１１、横棒１２ａ～１２ｆ、羽根材３１ｆ、羽根材４１ａ～４１ｅ、及び円筒スペーサ２２ａ～２２ｅを備える。なお、実施形態４のスケルトンバケット４において、実施形態２のスケルトンバケット２、及び実施形態３のスケルトンバケット３と同様の構成要素には同一番号を付し、その説明を省略する。
　羽根材４１ａ～ｅはそれぞれ、横棒１２ａ～１２ｅに支持された、横棒１２ａ～１２eの軸心に垂直な全方向に伸延した金属片であり、従来のスケルトンバケットにおける格子状の桝目の縦枠の機能を担う。
　羽根材４１ａ～４１ｅと実施形態２の羽根材２１ａ～２１ｅとの違いは、羽根材２１ａ～２１ｅはそれぞれ基本的に同一形状、且つ同一材料であるのに対し、羽根材４１ａ～４１ｅは、設置位置に応じて大きさや形状が異なる点であり、その他の特徴は同じである。具体的には、実施形態４では、羽根材４１ａ～４１ｃは摩耗しやすい部分と考えられるので大きな形状にし、羽根材４１ｄ～４１ｅは摩耗しにくい部分と考えられるので一回り小さな形状にしている。
　なお、摩耗しやすい部分を大きくする代わりに超硬合金等の耐摩耗性の高い材料を用いることもでき、摩耗しにくい部分を小さくする代わりに樹脂や軽量金属複合材料等の軽量の材料を用いることもできる。また摩耗しやすい部分を大きくすると共に、超硬合金等の耐摩耗性の高い材料を用いることが好ましい。また摩耗しにくい部分を小さくすると共に、樹脂や軽量金属複合材料等の軽量の材料を用いることが好ましい。
　実施形態４に係るスケルトンバケット４は、摩耗しやすい部分に大きな材料や耐摩耗性の高い材料を用いることで効率的に耐久性を上げることができ、反対に摩耗しにくい部分に小さな形状の材料や軽量の材料を用いることで耐久性を損なうことなく軽量化することができる。またスケルトンバケットが軽量化されると、ふるい作業における建設機械の揺れが減少するため、建設機械本体やオペレータへの負担が軽減され、燃費も向上するものと見込まれる。
　なお、特に矛盾が生じない限り実施形態１～４を適宜組み合わせることができる。
　本願は２０１３年６月２５日に出願された日本国特許出願第２０１３－１３３０４７号に基づく優先権の利益を主張するものである。上記出願の明細書の全内容が本願に参考のため援用される。
　本発明のスケルトンバケットは、建設機械などに幅広く利用することができる。
　　　１、２、３、４　スケルトンバケット
　　　１１　　　　バケット本体
　　　１２ａ～１２ｆ　横棒
　　　１３ａ～１３ｆ　羽根材
　　　１４　　　　羽根材付横棒
　　　１５　　　　羽根材付横棒
　　　２１ａ～２１ｅ　羽根材
　　　２２ａ～２２ｅ　円筒スペーサ
　　　３１ａ～３１ｆ　羽根材
　　　４１ａ～４１ｅ　羽根材

Claims (11)

  1. 　開口部を有するバケット本体と、
    　前記開口部の横方向に架設され固定されている横棒と、
    　前記横棒に設けられ、縦方向に伸延する羽根材を備え、
    　前記羽根材は、前記横棒に支持されており、前記バケット本体には固定されていないことを特徴とするスケルトンバケット。
  2. 　前記羽根材は、前記横棒の長さ方向に間隔を置いて、複数個設けられる請求項１に記載のスケルトンバケット。
  3. 　前記横棒は、前記開口部の縦方向に間隔を置いて、複数個設けられており、
    　前記羽根材は、前記横棒のいずれか１つに支持され、その他の横棒には支持されていない請求項２に記載のスケルトンバケット。
  4. 　前記横棒は、円柱形状又は角柱形状である請求項１～３のいずれか１項に記載のスケルトンバケット。
  5. 　前記羽根材は、平板形状であり、略中央に孔が設けられており、前記横棒のいずれか１つが該孔を貫通している請求項１～３のいずれか１項に記載のスケルトンバケット。
  6. 　前記羽根材は、略中央に設けられている孔を貫通している横棒を軸に回転する請求項５に記載のスケルトンバケット。
  7. 　前記羽根材は、略中央に設けられている孔を貫通している横棒に溶接されている請求項５に記載のスケルトンバケット。
  8. 　前記羽根材は、縦方向に非対称な形状である請求項７に記載のスケルトンバケット。
  9. 　前記横棒は、前記バケット本体に溶接されている請求項１～３のいずれか１項に記載のスケルトンバケット。
  10. 　前記羽根材は、設置位置に応じて肉厚および／または大きさが異なる請求項２に記載のスケルトンバケット。
  11. 　前記羽根材は、設置位置に応じて耐摩耗性が異なる素材からなる請求項２に記載のスケルトンバケット。
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