(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設機械の掘削用バケットの先端に固設されたツース取付用アダプタと、このアダプタの基端部に挿入して取着し、側面視が先端部から基端部に向かって順次高さを増すほぼＶ字形状のツースとを備えた掘削バケット装置において、ツースの幅方向の両端部の上下に、側面視で先端部から基端部に向かって順次高さを増していき基端部近傍で該高さを減らす第１の壁部を設けるとともに、ツース取付用アダプタが挿入される挿入口の上下の縁部に、所要の高さの第２の壁部を設け、さらに両側面の中央部にツース先端部の幅より広い幅になるような隆起部を有する掘削用ツースを設けたことを特徴とする掘削バケット装置。
【請求項２】
請求項１記載の掘削バケット装置において、前記ツースは鋳造品であり、その両側面に設けた前記隆起部は、超硬質粒子を分散鋳ぐるみした構成を有することを特徴とする掘削バケット装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械の掘削バケット装置に係り、特に、先端上面部に超硬質粒子を分散、鋳ぐるみして摩耗寿命の長いツースを用いた掘削バケット装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧ショベル等の建設機械の掘削用バケットのツースは図１に示すように、バケット１の先端部に固設された複数個のツース取付用アダプタ２に、それぞれ刃部となるツース３がピン４を介して取着されている。
【０００３】
図８はツース取付用アダプタ２を挿入して取着した従来のツース２０の側面断面図、図９は平面図、図１０は図８のＢ−Ｂ断面図である。
図８および図９において、ツース３０の先端部２１は食い込みを良くするために尖った形状にしてあり、基端部に向かって順次高さを増すほぼＶ字形状をしている。そして、後端部にはツース取付用アダプタ２に挿入する挿入穴３２およびピン４を挿入するピン穴３３が設けられている。ツース３０の断面形状は図１０に示すように矩形断面である。
ツース３０を取着するときは、ツース取付用アダプタ２に挿入穴３２に挿入し、ピン穴３３にピン４を挿入してツース取付用アダプタ２に貫通し、抜け止めとしている。
【０００４】
ツースについては従来から各種の提案がなされているが、その一例としては特開平７−３０３９５６号および実公平７−２７４２号がある。
【０００５】
本特許出願人が先に出願している特開平７−３０３９５６号は、ツース鋳造時に、ツースの先端上面部に超硬質粒子を分散、鋳ぐるむ製造方法に関するものであり、ツース上面部の摩耗寿命の向上を目的としたものである。
【０００６】
また、本特許出願人が先に出願している実公平７−２７４２号は、ツースの幅方向において中間部は厚肉で、その外側は薄肉にしたほぼ十字型の断面形状とし、摩耗を幅方向の両端から生じさせて中間部を摩耗しにくくし、シャープエッジを確保して切れ味を持続させようとするものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般に岩質が硬いときには図１１に示すようにバケット１を岩盤面３０に対して傾け、最外側のツース３０Ａを岩に集中的に食い込ませてくずす作業を行う。そのため図１２のバケット全体のツースの摩耗状態を示す図の斜線部に示すようにバケット１の両外側のツース３０Ａと３０Ｅが早期に摩耗する。しかも外側が早く摩耗して片べりし、図１３に示すようにツース３０の側面に穴３４があいてツース取付用アダプタ２が損傷する。
また、図１４に示すようにツース３０の挿入穴３２（図８に示す）の入口部の上面３５は岩や砂が矢印Ｋのように流れるため、削られて摩耗し、図１５に示すようにＰ部が摩耗してツース取付用アダプタ２が露出し、この部分を損傷せしめるとの問題がある。
【０００８】
上記の問題点に対しては、前記の特開平７−３０３９５６号および実公平７−２７４２号は効果を発揮しない。
【０００９】
本発明は上記の問題点に着目してなされたもので、ツース側面部の片べりを少なくするとともに、ツース取付用アダプタの挿入穴の入口部の摩耗寿命を延長してツース取付用アダプタを損傷する恐れの少ない、寿命の長い掘削バケット装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段および作用効果】
上記の目的を達成するために、本発明に係る掘削バケット装置の第１発明は、建設機械の掘削用バケットの先端に固設されたツース取付用アダプタと、このアダプタの基端部に挿入して取着し、側面視が先端部から基端部に向かって順次高さを増すほぼＶ字形状のツースとを備えた掘削バケット装置において、ツースの幅方向の両端部の上下に、側面視で先端部から基端部に向かって順次高さを増していき基端部近傍で該高さを減らす第１の壁部を設けるとともに、ツース取付用アダプタが挿入される挿入口の上下の縁部に、所要の高さの第２の壁部を設け、さらに両側面の中央部にツース先端部の幅より広い幅になるような隆起部を有する掘削用ツースを設けた構成としたものである。
上記構成によれば、ツース側面の肉厚が厚くなって摩耗代が増加し、かつ、表面積が広くなって発熱を抑えることができるため、側面の摩耗寿命が大幅に長くなり、従ってツースの寿命は大幅に延長される。また、第２の壁部を設けたので、挿入穴の入口部の磨耗寿命が大幅に向上し、ツース取付用アダプタを損傷する恐れは減少する。
【００１１】
第２発明は、第１発明の構成において、前記ツースは鋳造品であり、その両側面に設けた前記隆起部は、超硬質粒子を分散鋳ぐるみした構成を有することを特徴とする。
上記構成によれば、両側面の隆起部には硬化層が形成され、第１発明の作用効果に加えて側面の摩耗寿命はさらに長くなり、摩耗によってツースに穴があいてツース取付用アダプタを損傷するという恐れは大幅に減少する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る掘削バケット装置の実施例について、図面を参照して詳述する。
図２はツースの側面断面図、図３は平面図、図４は斜視図であり、図５は図２のＡ−Ａ断面図である。
図２および図４において、ツース３は側面視が、先端部から基端部に向かって順次高さを増すほぼＶ字形状をしており、基端部にはツース取付用アダプタ２を挿入する挿入穴５およびピン４を挿入するピン穴６が設けられている。
図２乃至図５に示すように、ツース３の幅方向の両端部の上下には先端部から基端部に向かって順次高さを増す壁部１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃおよび１０Ｄが設けられるとともに、両側面の中央部にはツース３の先端部の幅Ｗ１より広い幅Ｗ２になるような隆起部１１Ａ，１１Ｂが設けられている。
【００１４】
本ツースは鋳造品であり、図４に示す隆起部１１Ｂの頂点の稜線部、すなわちハッチング部（図示しないが反対側の隆起部１１Ａも同様である）には、鋳造時に超硬質粒子を分散鋳ぐるみにして硬化層を形成している。
【００１５】
以下に、硬化層の形成方法について説明する。
図６は鋳型の平面断面図であり、鋳型２０は鋳型２１，２２から構成され、ツース３用の空隙部２７を形成している。
鋳型２１の両側面には複数個の保持部材２３が配置されている。そして、保持部材２３の一部は空隙部２７に突出するとともに、他部は鋳型２１に埋め込まれている。この保持部材２３は軟鋼、銅、ニッケルあるいは樹脂等の溶湯に溶融可能な材料が使用されている。保持部材２３には、タングステン炭化物（たとえばＷ2 Ｃ）系の超硬合金粒２４と黒鉛粉末２５からなる硬化層形成材２６が充填されている。
【００１６】
上記のような鋳型２０に鋳鋼溶湯を注入する。溶湯を注入すると保持部材２３は溶融し、内部の硬化層形成材２６は溶湯と接触する。つぎに比重の大きいタングステン炭化物系の超硬合金粒２４はその表面が少し溶湯に溶解しつつ主に下方に移動して分散し、黒鉛粉末２５は主として溶湯に固溶して拡散する。これら分散、拡散は溶湯の冷却・凝固によりほぼ完了し、ツース３の鋳造品が得られる。
【００１７】
図７は鋳造後のツース３の模式的平面断面図であり、母材１３の中には前述の超硬合金粒２４および黒鉛粉末２５の分散、拡散部に部分的硬化層１４が形成される。
そのため、ツース３の両側面の中央部から先端部にかけて硬度が向上するとともに、表面積が増大しているために発熱が抑えられ、摩耗代も増加するため大幅な摩耗寿命の向上が図られる。
したがって、ツース３の側面が摩耗して穴があき、ツース取付用アダプタ２を損傷する恐れは大幅に減少する。
【００１８】
図２乃至図４に示すように、ツース３の基端部に設けられた挿入穴５の入口部の上下の縁部には高さＨの壁部１２Ａ、１２Ｂが設けられている。これによって挿入穴５の入口部の摩耗寿命は大幅に向上する。そのため、この部分に摩耗により穴があき、ツース取付用アダプタ２を損傷する恐れは減少する。
【００１９】
したがって、ツース３の全体寿命は大幅に向上し（従来のものに比して２．５倍の寿命が予想される）、ツース３の交換頻度も減少して大幅なコストの低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ツースを装着したバケットの斜視図である。
【図２】本発明のツースの側面断面図である。
【図３】同、平面図である。
【図４】同、斜視図である。
【図５】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図６】本発明のツースを鋳造する鋳型の平面断面図である。
【図７】図６の鋳型により鋳造されたツース３の平面断面図である。
【図８】従来のツースの側面断面図である。
【図９】同、平面図である。
【図１０】図６のＢ−Ｂ断面図である。
【図１１】バケットによる岩盤掘削作業の説明図である。
【図１２】バケット全体のツースの摩耗状況を示す平面図である。
【図１３】片べりしたツースの平面図である。
【図１４】ツース上面の摩耗状況の説明図である。
【図１５】ツース上面の摩耗状況を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  バケット
２  ツース取付用アダプタ
３  ツース
５  挿入穴
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１２Ａ，１２Ｂ  壁部
１１Ａ，１１Ｂ  隆起部
【図１】
0003676530.tif 000002
【図２】
0003676530.tif 000003
【図３】
0003676530.tif 000004
【図４】
0003676530.tif 000005
【図５】
0003676530.tif 000006
【図６】
0003676530.tif 000007
【図７】
0003676530.tif 000008
【図８】
0003676530.tif 000009
【図９】
0003676530.tif 000010
【図１０】
0003676530.tif 000011
【図１１】
0003676530.tif 000012
【図１２】
0003676530.tif 000013
【図１３】
0003676530.tif 000014
【図１４】
0003676530.tif 000015
【図１５】
0003676530.tif 000016