(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも底面に開口部を設けたスケルトンバケットのバケット本体に一対のブラケットを両側壁の内面側に位置するように固定し、該ブラケットの間に駆動用主軸を装架すると共に、上記ブラケットに取り付けた油圧モータで上記駆動用主軸を偏心駆動させるようにし、かつ、該駆動用主軸よりバケット本体の開口端側へと延在する支持フレームを設け、該支持フレームの先端側をバケット本体の両側壁に緩衝材を介して支持すると共に、該支持フレーム上にふるい網を着脱自在に取り付け、上記駆動用主軸を油圧モータにより偏心駆動させて上記支持フレームを介してふるい網を振動させ上記ふるい網を通してバケット本体に収容した土砂や破砕物をふるい分ける構成としていることを特徴とするふるい装置付きスケルトンバケット。
【請求項２】
上記緩衝材は円柱状のゴム材の両端面に金属プレートを接着固定しており、両面の金属プレートを上記支持フレームとバケット本体の側面にボルトとナットで固定して取り付けている請求項１に記載のふるい装置付きスケルトンバケット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ふるい装置付きスケルトンバケットに関し、油圧ショベルのアームにアタッチメント式に取り付け、スケルトンバケット内に掬い取った土砂、破砕物、残土のガラ等の各種のふるい分け作業を効率良く行うものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、建造物の解体時に発生する石材、コンクリート材等のガラは、まず、クラッシャーで砕いた後、図９に示す如き、底板部に格子状のフレーム１を設けたスケルトンバケット２に上記破砕物をすくいとり、該スケルトンバケット２を取り付けた油圧ショベルのアーム３を作動させることにより、スケルトンバケット２のフレーム１で仕切られた穴１ａより所要の大きさの破砕物を落下させて、破砕物の大きさに応じたふるい分けが行われていた。なお、上記破砕物に限らず、玉石、砂利採取、土砂のふるい分け作業も、上記と同様に、スケルトンバケットを用いて行われていた。
【０００３】
しなしながら、上記スケルトンバケット２でふるい分け作業を行うには、油圧ショベルのアーム３を動かさなければならないため、作動速度が遅く、その結果、ふるい分けが能率よく行えない問題がある。スケルトンバケット２の作動を高速化させて作業効率を上げようとすると、油圧ショベルのオペレータに手数がかかると共に疲労が大きくなる問題がある。
【０００４】
上記した問題に対して、油圧ショベルのアームに取り付けられるが、ふるい分け時に油圧ショベルのアームを作動させることなく、バケット内に掬い取った土砂、破砕物等をふるい分けることが出来るようにしたふるいバケットが特開平５−１８７０３４号公報で提案されている。
【０００５】
上記ふるいバケットは図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す構成で、バケット本体２’に貫通部２ａ’を設けておくと共に、該バケット本体２’の内部に、貫通部２ａと位相させた貫通部４ａを設けた内枠体４を収納し、該内枠体４をバケット本体２’に防振ゴム５を介して固定している。この内枠体４の上側壁の中央にバイブロ起振体６を固着し、該バイブロ起振体６に付設した油圧モータ７によりバイブロ起振体６を駆動して内枠体４を前後に振動させ、内枠体４の内部に掬い取られた破砕物等をふるい分けることができるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記ふるいバケットは油圧ショベルのアームを作動させずに、バケット内に掬いあげた破砕物や土砂等をふるい分けることが可能であるが、油圧モータを付設した駆動手段が内枠体に搭載され、該内枠体がバケット本体に防振ゴムを介して固定されていることより、駆動手段自体も振動され、耐久性が劣ると共に故障が発生しやすい等の問題があると共に振動幅も大きくとりにくい問題がある。
【０００７】
さらに、内枠体に貫通部を設けてふるい分けているだけであるため、ふるい分けの大きさが一定に規定されてしまうと共に、貫通部の大きさがかなり大きいため、細かなふるい分け作業ができず、ふるい分け精度が劣る問題がある。
【０００８】
本発明は、上記した問題を鑑みてなされたもので、耐久性が良いと共に振動幅を大きくとれ、かつ、細かなふるい分け作業を効率良く行えるようにしたふるい装置付きバケットを提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、少なくとも底面に開口部を設けたスケルトンバケットのバケット本体に一対のブラケットを両側壁の内面側に位置するように固定し、該ブラケットの間に駆動用主軸を装架すると共に、上記ブラケットに取り付けた油圧モータで上記駆動用主軸を偏心駆動させるようにし、かつ、該駆動用主軸よりバケット本体の開口端側へと延在する支持フレームを設け、該支持フレームの先端側をバケット本体の両側壁に緩衝材を介して支持すると共に、該支持フレーム上にふるい網を着脱自在に取り付け、上記駆動用主軸を油圧モータにより偏心駆動させて上記支持フレームを介してふるい網を振動させ、ふるい網を通してバケット本体に収容した土砂や破砕物をふるい分ける構成としていることを特徴とするふるい装置付きスケルトンバケットを提供している。
【００１０】
上記構成のふるい装置付きスケルトンバケットでは、標準型のスケルトンバケット内に、ふるい装置を収容し、該ふるい装置の駆動手段である油圧モータをバケット本体に固定したブラケットに固定し、駆動用主軸を上記油圧モータで偏心駆動させる構成であるため、駆動手段の油圧モータ自体は振動を直接的に受けることがなく安定した状態で強固に固定でき、よって、油圧モータの耐久性を向上させることができる。
【００１１】
また、ふるい装置は、その駆動用主軸の両端をバケット本体側に固定したブラケットで支持することにより、バケット本体内に取り付けているため、ふるい装置をバケット本体内に強固に取り付けることができる。かつ、駆動用主軸から突出したふるい網支持用の支持フレームの先端側をゴム等の緩衝材を介してバケット本体の両側壁と連結しているため、支持フレームの振動を阻害することなく、支持フレーム先端をバケット本体の開口端側に保持できる。
【００１２】
さらに、支持フレームの下部を緩衝材を介してバケット本体の開口部側で支持すると共に、支持フレームの上部を駆動主軸側で支持しているため、支持フレームの上下部が支点となり支点間の距離が長くでき、より安定した状態で支持フレームを振動させることができる。
【００１３】
さらに、上記支持フレームに別個に設けるふるい網を着脱自在に取り付ける構成としているため、用途に応じて網目の相違するふるい網を取り付けることができ、ふるい分け精度の向上を図ることができる。
【００１４】
上記緩衝材は円柱状のゴム材の両端面に金属プレートを接着固定しており、両面の金属プレートを上記支持フレームとバケット本体の側面にボルトとナットで固定して取り付けている（請求項２）。
【００１５】
上記のように、緩衝材をゴム製にすると、ゴムの特質である剪断変形、および圧縮変形により振動に追従でき、振動中も騒音を発生しない。また、振動に対する変形には潤滑が不要でメンテナンスが容易になる。さらに、緩衝材の形状を円柱状とすると、あらゆるラジアル方向の振動に対して、一様に剪断変形できる。
【００１６】
上記油圧モータは本体に固定された一対のブラケットの外側面に取り付けた一対の油圧モータとし、これら油圧モータの出力軸を上記駆動用主軸の両端に偏心挿入し同期回転させている。このように駆動用主軸の両端を一対の油圧モータで同期回転させることで、駆動力を大きくでき、土砂や大量の破砕物の重量に抗して駆動させて、支持アームを介してふるい網を振動させることができる。また、油圧モータの出力軸を偏心させて駆動用主軸に挿入することで、簡単な構成で駆動用主軸を上下および水平方向に振動することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１に示す分解斜視図において、１１は標準型のスケルトンバケット本体（以下、バケット本体と略す）、２０はバケット本体１１の内側に取り付けるふるい装置である。
【００１８】
上記バケット本体１１は標準型のスケルトンバケットの構成と略同一で、略三角形状の左右側面フレーム１２Ａ、１２Ｂ、上面フレーム１３、底面先端フレーム１４および、バケット本体の背面部および底面部を通る支持シャフト１５Ａ、１５Ｂにより形成され、これらフレーム等により断面形状が略三角形の土砂収容部Ｃ、および、背面から底面にかけて開口部Ｋを構成している。
【００１９】
上記棒形状の支持シャフト１５Ａ、１５Ｂで左右側フレーム１２Ａと１２Ｂを連結することにより、バケット本体の剛性を高めている。なお、支持シャフト１５Ａ、１５Ｂの代わりに、図２に示すように、バケット本体の背面部および底面部に格子状フレーム１９を設けて、バケット本体１１’を構成してもよい。
【００２０】
バケット本体１１の底面先端フレーム１４の先端にはすくい用爪１６を所定間隔をあけて突設している。また、上面フレーム１３のバケット外側には、油圧ショベルのアームへの取付ブラケット１７を突設し、バケット内側には、駆動用主軸２１を装架するための一対のブラケット１８Ａ、１８Ｂを左右側面フレーム１２Ａと１２Ｂの内面側に沿って突設している。
【００２１】
バケット本体１１の内側に収容するふるい装置２０は、駆動用主軸２１、支持フレーム２７、ふるい網２９、緩衝材３０および、振動発生用の油圧モータ３５から構成している。
【００２２】
上記駆動用主軸２１は図１および図３に示すように、円筒状の外軸２２、内軸２３、およびベアリング２４より構成されている。外軸２２の両端部にベアリング２４を内嵌し、さらにベアリング２４に内軸２３の一端側を内嵌している。内軸２３の他端側にはベアリング２５を外嵌させ、該ベアリング２５を介してバケット本体１１より突設したブラケット１８Ａ、１８Ｂに駆動用主軸２１を取り付けている。上記両側の内軸２３を介して左右側面フレーム１２Ａ、１２Ｂの間に装架される外軸２２には、支持フレーム２７を連結するための一対のアーム２６Ａ、２６Ｂを突設している。
【００２３】
上記支持フレーム２７は図１および図４に示すように、上下方向から水平方向に屈曲した形状の側板２７ａを左右両側に配置し、棒状の枠棒２７ｂを上下両側に配置した状態でそれぞれを接合して外枠部２７ｃを構成している。内部は縦板２７ｄに格子状に交叉して横棒２７ｅを連結させて格子部２７ｆを構成して、外枠部２７ｃに接合している。また、上側の枠棒２７ｂの一部外周には、上記駆動用主軸２１の外軸２２とアーム２６Ａ、２６Ｂを介して連結させるための一対の取付部２８Ａ、２８Ｂを突設させている。
【００２４】
上記ふるい網２９は図１および図４に示すように、金属製メッシュあるいはパンチングメタル等の強度を有する金属多孔体で作られており、支持フレーム２７の上面に沿うように上下から水平方向に屈曲させている。ふるい網２９はふるい分け後の使用用途により、目の細かさの異なるふるい網を適宜取り替えられるように支持フレーム２７の上面にボルト４０Ａで取り付けている。
【００２５】
なお、上記支持フレーム２７およびふるい網２９は上下から水平方向に屈曲させた形状に限定されることはなく、例えば、図５に示すように、フラットな平面形状にして、バケット本体の底面側に配置する構成としてもよい。
【００２６】
上記緩衝材３０は図６に示すように、円柱状のゴム３００の両端部に金属製の接続プレート３０１、３０２を加硫接着しており、その四隅にボルト穴３０１ａ、３０２ａを穿設している。
【００２７】
上記ゴム３００は天然あるいは合成ゴムを用いており、ゴムの有する剪断変形、および圧縮変形により、発生する振動に追従することができ、振動しても騒音は発生せず、振動による変形に対しても潤滑は不要である。また、合成ゴムを用いた場合では、ゴムの構成成分を適宜選択することで、振動に対する剪断変形、および圧縮変形の変形量を設定することができる。さらに、ゴム３００は振動せずに静止していれば、一定状態を維持するので、緩衝材３０を介してバケット本体１１に取り付けられた支持フレーム２７の位置決めを図ることができる。
【００２８】
また、ゴム３００を円柱状としているため、あらゆるラジアル方向の振動に対して、一様に剪断変形して振動に追従することができる。円柱の直径寸法および高さ（長さ）は、バケット本体に最大限入れる土砂や破砕物の重量、振動による荷重に対する変形量を考慮して決定する。
【００２９】
上記支持フレーム２７をバケット本体１１内部へ取り付けるには、支持フレーム２７の上部を図７に示すように、駆動用主軸２１より突設したアーム２６Ａ、２６Ｂと支持フレーム２７の取付部２８Ａ、２８Ｂとピン３２を介してリンク結合する。支持フレーム２７の先端下部では、図８に示すように、支持フレーム２７の左右の側板２７ａの外側に、上記緩衝材３０の一方の接続プレート３０１をボルト４０Ｂで固定する。他方の接続プレート３０２をバケット本体１１の左右の側面フレーム１２Ａ、１２Ｂの内面にボルト４０Ｂで固定し、支持フレーム２７の先端下部とバケット本体１１とを弾性的に結合している。
【００３０】
上記のように、支持フレーム２７の上端を駆動用主軸２１に連結させ、支持フレーム２７の先端下部の両側面を緩衝材３０を介してバケット本体１１に連結し、支持フレーム２７の上下部を支持支点としているため、支点間の距離が長くなり支持フレーム２７を安定して振動できる。また、支持フレーム２７の上端は駆動用主軸２１側と結合しているため、駆動用主軸２１の動きに連動し、かつ、ピン３２を中心として揺動できる。さらに、支持フレーム２７の下部では、緩衝材３０のゴム３００の弾性変形範囲内で支持フレーム２７の上部の動きに追従できる。また、緩衝ゴム３０の周囲にはカバー３３を設け、土砂や粉砕物が入り込まないようにすると共に、それらによる緩衝ゴム３０の損傷を防いでいる。
【００３１】
なお、上記支持フレーム２７をバケット本体１１に収める位置を設定する際には、支持フレーム２７の上部のリンク結合による移動範囲と、支持フレーム２７の先端下部に取り付けられた緩衝材のゴムの弾性変形範囲を考慮し、支持フレーム２７が振動してもバケット本体１１と干渉したり、支持フレーム２７とバケット本体１１との隙間が広がりすぎて、大きな破砕物が挟まらないようにしている。
【００３２】
振動発生用の油圧モータ３５は、図３に示すように、バケット本体１１に固定した支持ブラケット１８Ａ、１８Ｂの外側面にそれぞれ固定し、駆動用主軸２１の両端に位置させ、油圧モータ３５の出力軸３６を駆動用主軸２１の内軸２３に、その中心軸より偏心させて挿嵌している。油圧モータ３５の駆動源はバケット本体１１を取り付ける油圧ショベル（図示せず）の油圧ポンプにより、配管を介して圧油を供給している。なお、駆動用主軸２１の両端に設けている油圧モータ３５は、バケット本体１１が小型の時などは、片端だけに設けて構造を簡単にしてもよい。
【００３３】
駆動用主軸２１の両端に設けた上記油圧モータ３５を同期回転させると、駆動用主軸２１の内軸２３は偏心軸を中心に回転し、外軸２２は内軸２３の偏心軸を中心にした回転の軌跡に倣って、上下および水平方向に往復振動する。
【００３４】
上記内軸２３の中心軸に対する偏心軸の偏心量は、バケット本体１１の大きさ、上下および水平方向に振動させたい振幅等を考慮して設定し、振動時にバケット本体１１と支持フレーム２７が干渉しないようにしている。また、図４に示すＸは外軸２２が振動する水平方向を表し、Ｙは上下方向を表している。
【００３５】
駆動用主軸２１の外軸２２が上記のように上下および水平に振動すると、支持フレーム２７は、支持フレーム２７の上部ではリンク結合により外軸２２の振動に連動し、上下および水平方向に波打つような動きを繰り返し、支持フレーム２７の先端下部では、弾性結合により、支持フレーム２７の上部の動きに追従する。よって、支持フレーム２７の動きを全体で見ると、支持フレーム２７の上下部を支点にして、上下および水平方向にしゃくるような動きを繰り返して振動する。
【００３６】
実際に、バケット本体１１で土砂あるいは破砕物を掬い取って、ふるい分け作業を行うには、従来例の図９に示すような油圧ショベルのアーム３にバケット本体１１を取付ブラケット１７を介して装着する。次にアーム３を操作して、バケット本体１１でふるい網２９上に土砂や破砕物を掬い取る。油圧モータ３５を駆動させると、ふるい網２９を取り付けた支持フレーム２７が上下および水平方向へしゃくるような動きで振動するので、ふるい網２９上の土砂や破砕物は上下に跳びはねる共に水平方向に揺さぶられて、効率良く所要の大きさにふるい分けられる。
【００３７】
このように、上記スケルトンバケットではふるい網２９を水平方向に加えて上下方向にも振動させているため、ふるい網２９上の土砂及び破砕物等を迅速にふるい分けることができ、作業性を大幅に高めることができる。しかも、バケット本体１１は通常の収容量の大きな形態であるため、油圧ショベルのアーム３を作動してバケット本体１１内に土砂や破砕物等を容易かつ大量に掬い取ることができ、その分、ふるい分け作業も一度に大量に行うことができる。
【００３８】
また、ふるい装置２０はベアリング２５と緩衝材３０を介してバケット本体１１に連結しているので、ふるい装置２０の振動が油圧ショベルのオペレータに伝わらないと共に、バケット本体１１及びふるい装置２０の耐久性を向上させることができる。しかも、緩衝材３０は潤滑が不要であり、振動中も騒音を発生しない。
【００３９】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明に係わるふるい装置付きスケルトンバケットによれば、バケット本体に収容するふるい装置の駆動用主軸の両側を、バケット本体に固定したブラケットで支持することによりバケット本体に取り付け、かつ、該駆動用主軸に連結したふるい網支持用の支持フレームの先端を緩衝材を介してバケット本体に固定しているため、ふるい装置の両端をバケット本体に連結して安定保持できる。
【００４０】
また、ふるい装置の駆動用主軸を上下および水平方向の２方向へ振動させるため、該駆動用主軸と連動する支持フレームに取り付けたふるい網は水平方向に往復移動するだけでなく上下方向へも往復移動して振動し、ふるい網上の土砂等が非常に効率よくふるい分けることができる。
【００４１】
さらに、ふるい網の駆動機構は油圧モータの出力軸を駆動用主軸に偏心させて内嵌するだけの簡単な構成であり、かつ、油圧モータはバケット本体に固定したブラケットに固定しているため、発生させる振動を直接的に受けることがなく安定して保持でき、耐久性を高めることができ、メンテナンス項目も減少できる。
【００４２】
さらにまた、ふるい装置をバケット本体にゴムを用いた緩衝材で支持しているため、振動による装置の損傷を解消して耐久性を高めることができ、かつ、騒音も低減できる。しかも、バケット本体を振動させないため、該バケットをアームを介して取り付けた油圧ショベルのオペレータの疲労を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の分解斜視図である。
【図２】  本発明によるスケルトンバケットの変形例の斜視図である。
【図３】  本発明の背面部を示す一部破断平面図である。
【図４】  本発明の破断側面図である。
【図５】  本発明による支持フレーム、および、ふるい網の変形例を示す斜視図である。
【図６】  本発明による緩衝材の斜視図である。
【図７】  本発明による駆動用主軸と支持フレーム上部の結合部を示す一部破断平面図である。
【図８】  本発明によるスケルトンバケットと支持フレームの緩衝材を介
した結合部を示す平面図である。
【図９】  従来のスケルトンバケットの斜視図である。
【図１０】  （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は他の従来例を示す図面である。
【符号の説明】
１１  バケット本体
１２Ａ、１２Ｂ  側面フレーム
１３  上面フレーム
１４  底面先端フレーム
１５Ａ、１５Ｂ  支持シャフト
１８Ａ、１８Ｂ  ブラケット
２０  ふるい装置
２１  駆動用主軸
２２  外軸
２３  内軸
２４、２５  ベアリング
２６Ａ、２６Ｂ  アーム
２７  支持フレーム
２８Ａ、２８Ｂ  取付部
２９  ふるい網
３０  緩衝材
３００  ゴム
３０１、３０２  接続プレート
３５  油圧モータ
【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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【図９】
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【図１０】
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