(57)【要約】【課題】岩盤清掃作業に要する時間を短縮可能なバケットを提供する。【解決手段】バケット１は、底板１７に対して背板１８と一対の側板１９，２１とが立設されたバケット本体１１を有し、建設機械２に取り付けられて利用される。このバケット１は、底板１７に沿って、一方の側板１９と他方の側板２１との間に複数の可動爪部２６が並設され、可動爪部２６の移動方向Ｄ２は、底板１７に対して平行であると共に、可動爪部２６が並設された設置方向Ｄ１と直交し、可動爪部２６は、背板１８から離れる方向Ｄ３に付勢されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底板に対して背板と一対の側板とが立設されたバケット本体を有し、建設機械に取り付けられて利用されるバケットであって、
前記底板に沿って、一方の前記側板と他方の前記側板との間に複数の可動爪部が並設され、
前記可動爪部の移動方向は、前記底板に対して平行であると共に、前記可動爪部が並設された設置方向と直交し、
前記可動爪部は、前記背板から離れる方向に付勢されていることを特徴とするバケット。
【請求項２】
前記可動爪部は、前記背板から離れる方向に前記底板より突出した可動軸の先端に固定され、
前記底板には、露出した前記可動軸を覆う保護板が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のバケット。
【請求項３】
前記底板には、前記各可動軸をそれぞれ案内するガイド収容部が並置され、
前記可動軸には、前記ガイド収容部の断面形状に対応したガイド板が取り付けられ、
前記ガイド板は、圧縮バネにより付勢されていることを特徴とする請求項２に記載のバケット。
【請求項４】
前記ガイド板の外形形状は、矩形又は多角形であることを特徴とする請求項３に記載のバケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械に取り付けられて利用されるバケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
ダム等のコンクリート構造物は、強固な岩盤上に打設される場合がある。このとき、岩盤表面とコンクリートとの接合強度を確保するために岩盤表面上の土砂を取り除く必要がある。従って、ダム建設工事等では、岩盤表面上へのコンクリートの打設前に、岩盤表面上の土砂を除去する岩盤清掃作業が行われている。
【０００３】
このような岩盤清掃作業に用いられる技術として、特許文献１及び特許文献２がある。特許文献１には、バックホー等のベースマシンに取り付けられて、岩盤の清掃作業に利用されるショベルバケットが開示されている。このショベルバケットは、ショベルバケットの幅方向に並設された複数のかき寄せ部材を備えている。かき寄せ部材は、幅方向に延在する支持軸に対して揺動自在に軸支され、かき寄せ部材の先端側に向けて付勢されている。また、特許文献２には、既存の動力式掘削機を岩盤の清掃作業に用いた岩盤清掃装置が開示されている。この岩盤清掃装置では、岩盤表面を掃くためのロックブラシが掘削用バケットの先端に取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１４４０５３号公報
【特許文献２】特開平１０−４６５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
岩盤清掃作業には、岩盤表面上の土砂をかき集めるだけでなく、集めた土砂を集積したりダンプトラック等に積み込んで搬出する作業も含まれる。しかしながら、特許文献１のショベルバケットや特許文献２の岩盤清掃装置は岩盤表面上の土砂をかき集めることは可能であるが、集めた土砂を効率的に集積したりダンプトラック等に積み込み難い。従って、別途積込用バケットを用意する必要があり土砂を搬出する作業まで含めた岩盤清掃作業に要する時間を短縮することが困難であった。
【０００６】
そこで、本発明は、岩盤清掃作業に要する時間を短縮可能なバケットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、底板に対して背板と一対の側板とが立設されたバケット本体を有し、建設機械に取り付けられて利用されるバケットであって、底板に沿って、一方の側板と他方の側板との間に複数の可動爪部が並設され、可動爪部の移動方向は、底板に対して平行であると共に、可動爪部が並設された設置方向と直交し、可動爪部は、背板から離れる方向に付勢されている。
【０００８】
このバケットは、バケット本体の幅方向に可動爪部が複数配置されている。それぞれの可動爪部は、バケット本体の幅方向に直交する移動方向に移動可能であり、背板から離れる方向に付勢されている。よって、可動爪部の先端を岩盤表面に押し当てた状態でバケットを前進させると、可動爪部の先端が岩盤表面の凹凸に追従するので、岩盤表面上の土砂を効率よくかき集めることができる。そして、かき集めた土砂は、順次バケット本体内に収容されて、集積したりダンプトラック等に適宜積み込まれる。
従って、このバケットによれば、岩盤表面上の土砂を効率よくかき集めつつ、かき集めた土砂をバケット本体に収容することを１台の建設機械で実施することが可能であるので、岩盤清掃作業に要する時間を短縮することができる。
【０００９】
また、可動爪部は、背板から離れる方向に可動軸の先端に固定され、底板には、露出した可動軸を覆う保護板が取り付けられている。この構成によれば、可動爪部が底板より突出した可動軸の先端に固定されているので、可動爪部と底板との間には露出した可動軸の長さに対応する隙間が生じている。そして、この隙間は、露出した可動軸を覆うように取り付けられた保護板により覆われている。従って、可動爪部においてすくい取られた土砂は、可動爪部と底板との間の隙間から落下することなく保護板の上を通過してバケット本体に移動するので、岩盤表面上の土砂を効率よくバケット本体に集めることができる。
【００１０】
また、底板には、各可動軸をそれぞれ案内するガイド収容部が並置され、可動軸には、ガイド収容部の断面形状に対応したガイド板が取り付けられ、ガイド板は、圧縮バネにより付勢されている。この構成によれば、ガイド板が取り付けられた可動軸は、ガイド収容部内において移動方向に案内されるので、可動爪部の移動方向をバケットの移動方向に対し略平行に維持することが可能になる。従って、バケットを移動させたときに、可動爪部を移動方向に対して円滑に移動させることができる。
【００１１】
また、ガイド板の外形形状は、矩形又は多角形である。この構成によれば、可動軸の軸線を中心とした回転が発生しないので、可動軸に取り付けられた可動爪部の回転が起こらない。従って、岩盤表面に対する可動爪部の接触状態を効率よく土砂をかき集めることが可能な状態に保つことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、岩盤清掃作業に要する時間を短縮可能なバケットが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】建設機械に本発明のバケットを取り付けた状態を示す図である。
【図２】図１に示されたバケットの側面図である。
【図３】図１に示されたバケットの平面図である。
【図４】図１に示されたバケットの可動爪部を示す正面図である。
【図５】図１に示されたバケットの可動爪部の断面図である。
【図６】図１に示されたバケットの使用状態を示す側面図である。
【図７】図１に示されたバケットの使用状態を示す平面図である。
【図８】図１に示されたバケットの別の使用状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、バケットの好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１に示されるように、バケット１は、建設機械２に取り付けられて利用されるいわゆるアタッチメントである。このバケット１は、岩盤清掃作業において、岩盤Ｇ上の土砂Ｂをかき集めつつ、すくい取るために利用される。本実施形態では、建設機械２としてクローラ式バックホーを用いている。クローラ式バックホーは、クローラ３上に本体部４が旋回自在に配置され、本体部４には揺動自在に設けられたブーム６及びアーム７を備えている。アーム７の先端には、バケット１が連結されている。
【００１６】
なお、以下の説明において、バケット１の「前後」は、バケット１の開口側が「前」であり、バケット１の背板側が「後」であるものとする。
【００１７】
図２に示されるように、バケット１は、バケット本体１１を有している。バケット本体１１の上部には、バケット本体１１を建設機械２に連結するための連結部１２が溶接されている。バケット本体１１の下部には、可動爪装置１３が設けられている。連結部１２は、シャフト１４を介してアーム７に揺動可能に連結されると共に、シャフト１６を介してピストン１５に揺動可能に連結されている。バケット１は、ピストン１５の突出し長さに対応した量だけ、シャフト１４を回転中心Ｒ１として回動する。従って、岩盤Ｇ（図１参照）に対する可動爪装置１３の姿勢が制御される。
【００１８】
図２及び図３に示されるように、バケット本体１１は、底板１７を有し、底板１７の後縁部には背板１８が立設している。この背板１８の上部には、連結部１２が溶接されている。また、底板１７の一対の側縁部には三角形状の側板１９，２１が立設し、それぞれの側板１９，２１の側縁部は背板１８に固定されている。バケット本体１１は、土砂Ｂをバケット本体１１の内部に取り入れるための開口２２を含んでいる。この開口２２は、背板１８と、側板１９，２１の開口縁部に固定された補強板２３と、底板１７とにより囲まれて形成されている。
【００１９】
可動爪装置１３は、ガイド収容ユニット２４と複数の可動爪部２６とを有している。ガイド収容ユニット２４は、底板１７に対して平行であると共に、可動爪部２６が並設された設置方向Ｄ１に直交する移動方向Ｄ２に可動爪部２６を案内する。
【００２０】
ガイド収容ユニット２４は、設置方向Ｄ１に並置された複数のガイド収容部２７を含んでいる（図３参照）。ガイド収容ユニット２４は、底板１７と、底板１７から下方に離間し底板１７と平行に設けられた下部プレート２８と、背板１８側に設けられた後部プレート２９（図５参照）と、一対の側部プレート３０ａ，３０ｂと、可動爪部２６側に設けられた前部プレート３１とを有している。これら底板１７、下部プレート２８、後部プレート２９、側部プレート３０ａ，３０ｂ及び前部プレート３１によりガイド領域が形成されている。
【００２１】
このガイド領域内には、移動方向Ｄ２に延在する隔壁３２が設置方向Ｄ１に複数並設されて、ガイド領域を複数の領域に分割している。これら分割された領域は、ガイド収容部２７をなしている。本実施形態では、８個の隔壁３２が配置され、９個のガイド収容部２７が形成されている。すなわち、ガイド収容部２７は、底板１７、下部プレート２８、後部プレート２９、側部プレート３０ａ，３０ｂ、前部プレート３１、及び隔壁３２を備えて形成されている。
【００２２】
図３及び図４に示されるように、前部プレート３１には、設置方向Ｄ１に複数の貫通穴３３が並設され、それぞれの貫通穴３３には可動軸３４が挿通されている。すなわち、可動軸３４は、設置方向Ｄ１に複数並設されている。
【００２３】
図５に示されるように、可動軸３４の前端部は、背板１８（図１参照）から離れる方向である付勢方向Ｄ３に前部プレート３１から突出しているため、可動軸３４の前端部側は露出されている。そして、可動軸３４の前端部には可動爪部２６が取り付けられている。
【００２４】
可動爪部２６は、底板１７に沿って、一方の側板１９と他方の側板２１との間に並設されている（図２参照）。可動爪部２６は、可動軸３４の前端部に取り付けられたアダプタ３６と、アダプタ３６に取り付けられ、岩盤Ｇに接触する爪体３７とを含んでいる。爪体３７は、岩盤Ｇと対面する岩盤対面部３７ａと、岩盤Ｇ上の土砂Ｂをかき集めてすくい取るすくい面３７ｂとを有している。
【００２５】
ここで、底板１７と可動爪部２６との間には、可動軸３４の突出長さＬ１に対応する隙間が生じている。この隙間を上方から覆うように、底板１７の前縁部１７ａには、設置方向Ｄ１に延びた保護板３８が取り付けられている。すなわち、保護板３８は、底板１７の縁部から庇状のようにせり出している。
【００２６】
一方、可動軸３４の後端部は、貫通穴３３に挿通され、ガイド収容部２７内に配置されている。そして、可動軸３４の後端部には、ガイド板３９が取り付けられている。ガイド板３９の外形形状は、移動方向Ｄ２に垂直なガイド収容部２７の断面形状に対応し、本実施形態のガイド板３９は矩形状である。さらに、ガイド収容部２７内に配置された可動軸３４には、ガイド板３９から前方に離間して、さらに別のガイド板４１が取り付けられている。ガイド板４１は、ガイド板３９と同じ形状を有している。
【００２７】
ガイド板３９とガイド板４１との間の領域Ｓ２には、可動軸３４の移動を円滑にするためのグリース材４２が充填されている。また下部プレート２８の前側には、グリース材４２を注入するためのニップル４３が、それぞれのガイド収容部２７に対応して設けられている。ニップル４３は、下部プレート２８を厚さ方向に貫通し、穴の内壁面にはめねじが設けられている。ニップル４３には、グリース材４２の漏れを防止するためのねじ４４がねじ込まれている。
【００２８】
ガイド板３９と後部プレート２９との領域Ｓ３には、圧縮コイルバネ４６が配置されている。この圧縮コイルバネ４６は、ガイド板３９及び可動軸３４を介して可動爪部２６を、付勢方向Ｄ３に付勢する。圧縮コイルバネ４６の後端は後部プレート２９に当接し、前端はガイド板３９に当接している。また、圧縮コイルバネ４６の径方向へのずれを防止する為に、圧縮コイルバネ４６の後端側には、後部プレート２９に設けられた円筒状の凸部２９ａが挿入され、前端側には可動軸３４の後端部３４ａが挿入されている。
【００２９】
次に、可動爪装置１３の動作について説明する。初期状態では、可動爪部２６は、圧縮コイルバネ４６により付勢方向Ｄ３に付勢され、最も前側に突出している。このとき、可動軸３４の突出長さＬ１は、ガイド板４１の取り付け位置により決定される。すなわち、突出長さＬ１は、可動軸３４の前端面とガイド板４１との間の長さから前部プレート３１の厚さを除いた長さになっている。
【００３０】
これに対して、可動爪部２６が岩盤Ｇの表面に押し当てられた状態では、可動爪部２６は、背板１８に近づく方向Ｄ４に移動する。このとき、可動爪部２６は、ガイド板３９が底板１７に設けられたエンドストッパ４７Ａと、下部プレート２８に設けられたエンドストッパ４７Ｂに当接するまで移動する。
【００３１】
続いて、バケット１を取り付けた建設機械２を用いて岩盤Ｇの表面の土砂Ｂをすくい取る動作について説明する。図６及び図７に示されるように、まず、バケット１が、爪体３７のすくい面３７ｂと岩盤Ｇの表面とのなす角度Ｋ１が９０度以上の鈍角となるように岩盤Ｇの表面上に配置される。このとき、岩盤Ｇの表面は、岩盤Ｇの表面と直交する方向に凹凸を有する場合があり（図６参照）、また、バケット１の設置方向Ｄ１に沿った凹凸を有する場合がある（図７参照）。バケット１の可動爪部２６は、移動方向Ｄ２に伸縮可能であるため、それぞれの可動爪部２６が岩盤Ｇの表面に接触する。
【００３２】
そして、図８に示されるように、可動爪部２６は、付勢方向Ｄ３に付勢されているので、バケット１を前方に移動させると、可動爪部２６が岩盤Ｇの表面に押し当てられつつ、岩盤Ｇの表面の凹凸状態に対応して岩盤Ｇの表面に倣うように移動する。この移動中に、岩盤Ｇの表面上の土砂Ｂが爪体３７のすくい面３７ｂ上にすくい取られる。すくい取られた土砂Ｂは、保護板３８上を通過して、順次バケット本体１１に移送される。
【００３３】
上述したように、バケット１は、バケット本体１１の設置方向Ｄ１に可動爪部２６が複数配置されている。それぞれの可動爪部２６は、移動方向Ｄ２に移動可能であり付勢方向Ｄ３に付勢されている。よって、可動爪部２６の先端２６ａを岩盤Ｇの表面に押し当てた状態でバケット１を前進させると、可動爪部２６の先端２６ａが岩盤Ｇの表面の凹凸に追従するので、岩盤Ｇの表面上の土砂Ｂを効率よくかき集めることができる。そして、かき集めた土砂Ｂは、順次バケット本体１１内に収容されて、集積したりダンプトラック等に適宜積み込まれる。
【００３４】
ところで、ダム建設工事等において、工事全体に要する労力と時間に占める岩盤清掃作業の労力と時間の割合は比較的大きい。建設工事における岩盤清掃作業以外の作業では、機械化及び自動化が進み、工事全体の労力及び時間の低減に寄与している。しかし、従来の岩盤清掃作業では、多くの人手による作業を必要としたため、工事全体に要する労力及び時間の短縮が困難であった。
【００３５】
一方、バケット１によれば、岩盤Ｇの表面上の土砂Ｂを効率よくかき集めつつ、かき集めた土砂Ｂをバケット本体１１にすくい取ることが可能であるため、岩盤清掃作業に要する時間を短縮することができる。
【００３６】
さらに、岩盤Ｇの表面上の土砂Ｂのかき集めと積み込みを１台の建設機械２で実施可能であるため、岩盤清掃作業に使用する重機の数を低減すると共に岩盤清掃作業に要する労力を低減することができる。
【００３７】
その上、ダム天端からの掘削時において、建設機械２による掘削作業と並行して、バケット１を用いた清掃作業を実施することが可能である。この工程によれば、作業員がハーネスを付けて斜面にぶら下がった状態で実施する作業量を大幅に低減することができるので、清掃作業の安全性を向上することができる。
【００３８】
また、可動爪部２６が底板１７より突出した可動軸３４の先端部に固定されているので、可動爪部２６と底板１７との間には露出した可動軸３４の長さに対応する隙間が生じている。そして、この隙間は、露出した可動軸３４を覆うように取り付けられた保護板３８により覆われている。従って、可動爪部２６においてすくい取られた土砂Ｂは、可動爪部２６と底板１７との間の隙間から落下することなく保護板３８の上を通過してバケット本体１１に移動するので、岩盤Ｇの表面上の土砂Ｂを効率よくバケット本体１１に集めることができる。
【００３９】
さらに、露出した可動軸３４が保護板３８に覆われているため、すくい取った土砂Ｂが可動軸３４に付着することを抑制できる。従って、可動軸３４の円滑な移動が維持されるので、可動爪装置１３のメンテナンスに要する労力を低減することができる。
【００４０】
また、ガイド板３９，４１が取り付けられた可動軸３４は、ガイド収容部２７内において移動方向Ｄ２に案内されるので、可動爪部２６の移動方向Ｄ２をバケット１の移動方向Ｄ２に対し略平行に維持することが可能になる。従って、バケット１を移動させたときに、可動爪部２６を移動方向Ｄ２に対して円滑に移動させることができる。
【００４１】
また、可動軸３４の軸線Ａ１（図４参照）を中心とした回転が発生しないので、可動軸３４に取り付けられた可動爪部２６の回転が起こらない。従って、岩盤Ｇの表面に対する可動爪部２６の接触状態を効率よく土砂Ｂをかき集めることが可能な状態に保つことができる。
【００４２】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、ガイド板３９，４１の外形形状は、矩形に限定されることはなく、三角形や六角形といった多角形であってもよい。また、可動爪部２６を付勢する構成は圧縮コイルバネを用いた構成に限定されることはなく、例えば、油圧シリンダを用いた構成であってもよい。具体的には、油圧シリンダの油圧回路にアキュームレータを接続する構造とすることで可動爪部を付勢することができる。また、可動爪部２６は、一体の部材であってもよい。さらに、本実施形態の可動爪装置１３は、バケット本体１１とは独立した別ユニットとして構成されてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１…バケット、２…建設機械、１１…バケット本体、１７…底板、１８…背板、１９，２１…側板、２６…可動爪部、２７…ガイド収容部、３４…可動軸、３８…保護板、３９，４１…ガイド板、４６…圧縮コイルバネ、Ｄ１…設置方向、Ｄ２…移動方向、Ｄ３…付勢方向。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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