(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向軸線を備えたフロア部と左右側部とを有するバケット本体と、
可動フロア部と、を備えた掘削用バケットであって、
前記可動フロア部は、（ａ）格納位置と伸長位置との間で長手方向にスライド可能とされ、（ｂ）前記フロア部と該可動フロア部との間に自由空間を形成するように前記バケット本体に取り付けられており、
該掘削用バケットはさらに、前記可動フロア部を前記格納位置と前記伸長位置との間で選択的にスライドさせる手段を備え、該スライド手段は前記自由空間内に設けられていることを特徴とする掘削用バケット。
【請求項２】
前記スライド手段は、前記バケット本体に固定されかつ前記可動フロア部と組合されていることを特徴とする請求項１に記載の掘削用バケット。
【請求項３】
前記スライド手段は、衝撃装置を含むことを特徴とする請求項１に記載の掘削用バケット。
【請求項４】
前記衝撃装置は、前記バケット本体に取り付けられた衝撃装置本体と、該衝撃装置本体に取り付けられ格納位置と伸長位置との間で選択的に移動可能とされた衝撃ヘッド部と、を備えていることを特徴とする請求項３に記載の掘削用バケット。
【請求項５】
前記バケット本体に取り付けられ格納位置と伸長位置との間で長手方向に移動可能とされた可動ヘッド部をさらに備え、前記可動フロア部は該可動ヘッド部に固定され、該可動ヘッド部は、可動ヘッド部本体と、該可動ヘッド部本体を前記格納位置へと付勢する第１付勢手段と、を備えていることを特徴とする請求項４に記載の掘削用バケット。
【請求項６】
前記第１付勢手段は、少なくとも１つの圧縮スプリングを備えていることを特徴とする請求項５に記載の掘削用バケット。
【請求項７】
前記可動ヘッド部と前記衝撃ヘッド部との間に取り付けられ、前記衝撃ヘッド部をその格納位置へと付勢するための第２付勢手段をさらに備えていることを特徴とする請求項５に記載の掘削用バケット。
【請求項８】
前記第２付勢手段は、少なくとも１つの圧縮スプリングを備えていることを特徴とする請求項７に記載の掘削用バケット。
【請求項９】
前記可動ヘッド部本体は、少なくとも１つの工具受容長手方向開口部を備えていることを特徴とする請求項７に記載の掘削用バケット。
【請求項１０】
前記可動ヘッド部本体は、根元部と先端部とを有し、前記少なくとも１つの工具受容長手方向開口部は前記根元部から前記先端部へと延在し、前記可動ヘッド部はさらに、前記少なくとも１つの工具受容開口部内にスライド可能状態で挿入されるように形状及びサイズが定められた少なくとも１つの工具を備え、該少なくとも１つの工具は前記衝撃ヘッド部に接触し、（ａ）前記少なくとも１つの工具がその伸長位置にある際には前記衝撃装置の前記衝撃ヘッド部の往復移動によって前記可動フロア部がスライドし、（ｂ）前記少なくとも１つの工具がその格納位置にある際には前記衝撃装置の前記衝撃ヘッド部の往復移動によって前記少なくとも１つの工具がスライドすることを特徴とする請求項９に記載の掘削用バケット。
【請求項１１】
前記可動ヘッド部本体はさらに工具ロック機構を備え、該工具ロック機構は、前記伸長位置と前記格納位置との間で前記少なくとも１つの工具のスライド移動を許容する一方で、前記少なくとも１つの工具を前記少なくとも１つの工具受容開口部内で選択的にロックすることを特徴とする請求項１０に記載の掘削用バケット。
【請求項１２】
前記工具ロック機構は、前記可動ヘッド部本体に形成された横断開口部に取り付けられてロック位置とロック解除位置との間で回動可能とされた円筒状ロッドを備え、該円筒状ロッドは、前記回動バーが前記ロック解除位置にある際に前記少なくとも１つの工具の接線方向溝に対面する少なくとも１つの長手方向溝を有していることを特徴とする請求項１１に記載の掘削用バケット。
【請求項１３】
前記可動ヘッド部は、伸長位置を越えた移動を防止する手段を備えていることを特徴とする請求項５に記載の掘削用バケット。
【請求項１４】
前記防止手段は、前記可動ヘッド部本体が前記格納位置と前記伸長位置との間でスライド可能であるように前記可動ヘッド部本体を前記バケット本体に取り付ける手段を備えていることを特徴とする請求項１３に記載の掘削用バケット。
【請求項１５】
前記取り付け手段は、装着ロッドと、前記可動ヘッド部本体の横断長円開口部と、前記左右側部の円形開口部とを含み、前記装着ロッドの形状及びサイズは、前記長円開口部及び前記円形開口部内に挿入されて前記可動ヘッド部本体を前記バケット本体の側部に取り付ける一方で前記可動ヘッド部本体の長手方向移動を許容するように定められていることを特徴とする請求項１４に記載の掘削用バケット。
【請求項１６】
前記可動ヘッド部本体は、３つの工具受容長手方向開口部を有していることを特徴とする請求項１０に記載の掘削用バケット。
【請求項１７】
それぞれの工具受容開口部に着脱可能に取り付けられた３つの刃をさらに備えていることを特徴とする請求項１６に記載の掘削用バケット。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの工具受容開口部に着脱可能に挿入された粘土切断用アタッチメントをさらに備えていることを特徴とする請求項９に記載の掘削用バケット。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの工具受容開口部に着脱可能に挿入された根切断用アタッチメントをさらに備えていることを特徴とする請求項９に記載の掘削用バケット。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの工具受容開口部に着脱可能に挿入された杭打ち用アタッチメントをさらに備えていることを特徴とする請求項９に記載の掘削用バケット。
【請求項２１】
前記少なくとも１つの工具受容開口部に着脱可能に挿入された圧密用アタッチメントをさらに備えていることを特徴とする請求項９に記載の掘削用バケット。
【請求項２２】
前記バケット本体の前記左右側部は、前記可動フロア部の長手方向移動を許容し前記可動フロア部の他の方向への移動を阻止する内部左右ガイド部材を備えていることを特徴とする請求項１に記載の掘削用バケット。
【請求項２３】
長手方向軸線を備えたフロア部と左右側部とを有するバケット本体と、
格納位置と伸長位置との間でスライド可能であるように前記バケット本体に取り付けられた可動ヘッド部と、
可動フロア部と、を備えた掘削用バケットであって、
前記可動ヘッド部は、根元部と先端部と前記根元部から前記先端部へと延在する少なくとも１つの工具受容開口部とを有する可動ヘッド部本体を備え、
前記可動フロア部は、前記フロア部と該可動フロア部との間に自由空間を形成するように前記バケット本体に取り付けられ、
該掘削用バケットはさらに、前記バケット本体に取り付けられた衝撃装置本体、及び、格納位置と伸長位置との間で選択的に移動可能であるように前記衝撃装置本体に取り付けられた衝撃ヘッド部を有する衝撃装置と、
前記可動ヘッド部に設けられた前記少なくとも１つの工具受容開口部に挿入されてスライド可能となるように形状及びサイズが定められた少なくとも１つの工具と、を備え、
前記衝撃装置は前記自由空間内に設けられ、
前記少なくとも１つの工具は、前記少なくとも１つの工具受容開口部に挿入された際に、伸長位置と該少なくとも１つの工具が前記衝撃ヘッド部に接触する格納位置との間でスライド可能とされ、
前記衝撃ヘッド部は、その伸長位置において（ａ）前記少なくとも１つの工具がその伸長位置にある際に前記可動ヘッド部の前記根元部に接触し、（ｂ）前記少なくとも１つの工具がその格納位置にある際に前記少なくとも１つの工具に接触することを特徴とする掘削用バケット。
【請求項２４】
前記可動ヘッド部本体を前記格納位置に向けて付勢する付勢手段をさらに備えていることを特徴とする請求項２３に記載の掘削用バケット。
【請求項２５】
前記付勢手段は、少なくとも１つの圧縮スプリングを備えていることを特徴とする請求項２４に記載の掘削用バケット。
【請求項２６】
前記可動ヘッド部本体と前記衝撃ヘッド部との間に設けられ前記衝撃ヘッド部をその格納位置に向けて付勢する付勢手段をさらに備えていることを特徴とする請求項２３に記載の掘削用バケット。
【請求項２７】
前記付勢手段は、少なくとも１つの圧縮スプリングを備えていることを特徴とする請求項２６に記載の掘削用バケット。
【請求項２８】
前記可動ヘッド部本体はさらに工具ロック機構を備え、該工具ロック機構は、前記伸長位置と前記格納位置との間で前記少なくとも１つの工具のスライド移動を許容する一方で、前記少なくとも１つの工具を前記少なくとも１つの工具受容開口部内で選択的にロックすることを特徴とする請求項２３に記載の掘削用バケット。
【請求項２９】
前記工具ロック機構は、前記可動ヘッド部本体に形成された横断開口部に取り付けられてロック位置とロック解除位置との間で回動可能とされた円筒状ロッドを備え、該円筒状ロッドは、前記回動バーが前記ロック解除位置にある際に前記少なくとも１つの工具の接線方向溝に対面する少なくとも１つの長手方向溝を有していることを特徴とする請求項２８に記載の掘削用バケット。
【請求項３０】
前記可動ヘッド部は、伸長位置を越えた移動を防止する手段を備えていることを特徴とする請求項２３に記載の掘削用バケット。
【請求項３１】
前記防止手段は、前記可動ヘッド部本体が前記格納位置と前記伸長位置との間でスライド可能であるように前記可動ヘッド部本体を前記バケット本体に取り付ける手段を備えていることを特徴とする請求項３０に記載の掘削用バケット。
【請求項３２】
前記取り付け手段は、装着ロッドと、前記可動ヘッド部本体の横断長円開口部と、前記左右側部の円形開口部とを含み、前記装着ロッドの形状及びサイズは、前記長円開口部及び前記円形開口部内に挿入されて前記可動ヘッド部本体を前記バケット本体の側部に取り付ける一方で前記可動ヘッド部本体の長手方向移動を許容するように定められていることを特徴とする請求項３１に記載の掘削用バケット。
【請求項３３】
前記工具保持部は、３つの工具受容長手方向開口部を有していることを特徴とする請求項２３に記載の掘削用バケット。
【請求項３４】
前記少なくとも１つの工具は、それぞれの工具受容開口部に着脱可能に取り付けられた３つの刃を含むことを特徴とする請求項３３に記載の掘削用バケット。
【請求項３５】
前記少なくとも１つの工具は、前記少なくとも１つの工具受容開口部に着脱可能に挿入された粘土切断用アタッチメントを含むことを特徴とする請求項２３に記載の掘削用バケット。
【請求項３６】
前記少なくとも１つの工具は、前記少なくとも１つの工具受容開口部に着脱可能に挿入された根切断用アタッチメントを含むことを特徴とする請求項２３に記載の掘削用バケット。
【請求項３７】
前記少なくとも１つの工具は、前記少なくとも１つの工具受容開口部に着脱可能に挿入された杭打ち用アタッチメントを含むことを特徴とする請求項２３に記載の掘削用バケット。
【請求項３８】
前記少なくとも１つの工具は、前記少なくとも１つの工具受容開口部に着脱可能に挿入された圧密用アタッチメントを含むことを特徴とする請求項２３に記載の掘削用バケット。
【請求項３９】
前記バケット本体の前記左右側部は、前記可動フロア部の長手方向移動を許容し前記可動フロア部の他の方向への移動を阻止する内部左右ガイド部材を備えていることを特徴とする請求項２３に記載の掘削用バケット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は掘削用バケットに関するものである。より詳しく言えば本発明は、衝撃装置アッセンブリを備えた掘削用バケットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
硬い土壌をより容易に掘削できるように構成された掘削用バケットは従来技術として多数知られている。
【０００３】
例えば、1986年12月2日、Daniel S. Mozer に付与された“動力駆動されながら個別に制御される掘削刃を備えた掘削用バケット”というタイトルの米国特許第4,625,438号明細書には、個別に空気圧で駆動される掘削刃を有するリーディングエッジを備えた掘削用バケットが記載されている。各掘削刃は空気圧で作動する衝撃ハンマーに接続され、この衝撃ハンマーが高速大荷重で刃を往復振動させる。
【０００４】
Mozer によって考案された掘削用バケットは種々の欠点を有している。例えば、空気圧式の衝撃ハンマーが用いられているので、バケットを装備する土木機械は、空気圧縮機と、該空気圧縮機をバケットに連結する配管とを備えていなければならない。各刃が個別の空気圧式衝撃ハンマーに接続されているので、その掘削用バケットは従来のバケットに比べて重くなり、このことは、土木機械のアームを最伸長した際に欠点となる。なぜなら、従来の土木機械は、従来のバケット程度の重量物を動かすように設計されているからである。Mozer 考案の掘削用バケットのさらなる欠点は、衝撃ハンマーが一般的には内部ピストンを圧縮する外力を必要とするので、刃が硬い土壌に接触することによって圧縮力が作用した場合のみ、ハンマーによって刃が駆動されることである。
【０００５】
Jack Benton Ottestad 発明の“衝撃装置”というタイトルの国際特許出願WO 93/23210号には、掘削用バケットに装着する特製の衝撃装置が記載されている。Ottestad 発明の装置は、Mozer の装置に対して改善が見られるが、刃が衝撃装置の内部ピストンを圧縮する場合にのみ、刃が衝撃装置によって駆動されるという上記の欠点はなおも残っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、従って、衝撃装置を備えた改良型の掘削用バケットを提供することである。
【０００７】
本発明の他の課題は、衝撃装置を備え、かつ従来技術の上記欠点を解消した掘削用バケットを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、長手方向軸線を備えたフロア部と左右側部とを有するバケット本体と、可動フロア部と、を備え、前記可動フロア部は、（ａ）格納位置と伸長位置との間で長手方向にスライド可能とされ、（ｂ）前記フロア部と該可動フロア部との間に自由空間を形成するように前記バケット本体に取り付けられており、さらに、前記可動フロア部を前記格納位置と前記伸長位置との間で選択的にスライドさせる手段を備え、該スライド手段は前記自由空間内に設けられていることを特徴とする掘削用バケットが提供される。
【０００９】
本発明の他の特徴によれば、長手方向軸線を備えたフロア部と左右側部とを有するバケット本体と、格納位置と伸長位置との間でスライド可能であるように前記バケット本体に取り付けられた可動ヘッド部と、可動フロア部と、を備えた掘削用バケットであって、前記可動ヘッド部は、根元部と先端部と前記根元部から前記先端部へと延在する少なくとも１つの工具受容開口部とを有する可動ヘッド部本体を備え、前記可動フロア部は、前記フロア部と該可動フロア部との間に自由空間を形成するように前記バケット本体に取り付けられ、該掘削用バケットはさらに、前記バケット本体に取り付けられた衝撃装置本体、及び、格納位置と伸長位置との間で選択的に移動可能であるように前記衝撃装置本体に取り付けられた衝撃ヘッド部を有する衝撃装置と、前記可動ヘッド部に設けられた前記少なくとも１つの工具受容開口部に挿入されてスライド可能となるように形状及びサイズが定められた少なくとも１つの工具と、を備え、前記衝撃装置は前記自由空間内に設けられ、前記少なくとも１つの工具は、前記少なくとも１つの工具受容開口部に挿入された際に、伸長位置と該少なくとも１つの工具が前記衝撃ヘッド部に接触する格納位置との間でスライド可能とされ、前記衝撃ヘッド部は、その伸長位置において（ａ）前記少なくとも１つの工具がその伸長位置にある際に前記可動ヘッド部の前記根元部に接触し、（ｂ）前記少なくとも１つの工具がその格納位置にある際に前記少なくとも１つの工具に接触することを特徴とする掘削用バケットが提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係るその他の課題、利点、及び特徴は、添付図面を参照しながら以下に記載する非限定的な実施形態についての詳細説明によってより明瞭になる。
【００１１】
図１〜３を参照して、本発明の好ましい実施形態である掘削用バケット２０を説明する。掘削用バケット２０は、概して、バケット本体２２と、長手方向可動フロア部２４と、衝撃装置アッセンブリ２６とを備えている。
【００１２】
バケット本体２２は長手方向軸線２３（図２参照）を有し、ベース部２８と、一対の左右側壁部３０，３２と、後壁部３４と、一対の取付け部材３６，３８とを備えている。取付け部材３６，３８の各々は複数の開口部４０を備え、これら開口部が従来の土木機械（図示せず）のアーム端に接続される。
【００１３】
左右壁部３０，３２はそれぞれ、例えばHARDOX 400（登録商標）材からなる前方延伸部材３１，３３を備えている。これら前方延伸部材の端部を鋭く形成して切断用エッジとしてもよい。それぞれ突起部（図４における符号３９参照）を備えた２つのガイド部材３５，３７（図２参照）は、それぞれ壁部３０，３２の内面に固定配置されている。ガイド部材３５，３７の目的については追って説明する。
【００１４】
可動フロア部２４は、根元部４２と先端部４４とを備えている。先端部４４は、衝撃装置アッセンブリ２６の可動ヘッド部４６に取り付けられている。可動フロア部２４は、概して、第１平坦部４８と、第１傾斜部５０と、第２平坦部５２と、第２傾斜部５４と、第３平坦部５６と、第１及び第２垂直部５８，６０（図３参照）と、第１及び第２左右平坦部６２，６４と、後方湾曲部６６とから構成されている。追って説明するように、可動フロア部２４は、格納位置（図１に示す）から伸長位置（図１４に示す）の間で長手方向に往復スライド可能であるように、可動ヘッド部４６に取り付けられている。
【００１５】
可動フロア部２４のバケット本体２２に対する取り付け状態によって、可動フロア部２４の略逆Ｕ字形部分とバケット本体２２のベース部２８との間に自由空間６８（図１参照）が形成されている。
【００１６】
追って説明するように、可動フロア部２４の形状は、必要とされる自由空間６８の形状によって少なくとも部分的に支配されていることに留意されたい。
【００１７】
衝撃装置アッセンブリ２６は、衝撃装置７０と、衝撃ヘッド部７２と、可動ヘッド部４６とを備えている。
【００１８】
衝撃装置７０は、自由空間６８内における可動フロア部２４とベース部２８との間でバケット本体２２に固定されている。衝撃装置７０はまた、衝撃装置７０と土木機械（図示せず）とを油圧接続するためにマニフォールド７４を備えている。このマニフォールド７４には、土木機械の油圧配管（図示せず）が着脱可能に接続される。マニフォールド７４と衝撃装置７０との間は油圧配管７６によって連結されている。可動フロア部２４を取り外さずに衝撃装置７０のメンテナンスを可能とするために、マニフォールド７４と衝撃装置７０との間にはグリース配管（図示せず）も設けられている。
【００１９】
衝撃装置７０は、土木機械の斜柱に従来方式で取り付けられる従来の衝撃装置に類似しているので、衝撃装置を選択的に作動させるために、マニフォールド７４に、土木機械に用いられている従来の油圧配管を好適に接続することができることに留意されたい。従って、衝撃装置アッセンブリ７０は油圧衝撃装置であることが好ましい。しかしながら、土木機械が適切な空気供給源を備えているならば、空気圧式衝撃装置（図示せず）を用いることも可能である。空気圧式衝撃装置を用いる場合には、当然、その他にも変更が必要とされる。
【００２０】
衝撃装置７０のような油圧衝撃装置の構成部材及び一般的な作動は当業者には周知である。従って、簡潔性のために、以下では、本発明の説明に関係する部材または衝撃装置アッセンブリを備えた本発明による掘削用バケットの作用に関係する事項のみについて説明する。従って、説明における省略または一般化、あるいは衝撃装置７０の作動に関しての省略または一般化が、本発明を限定するものとみなされるべきではないことを理解されたい。
【００２１】
衝撃装置７０の断面を示す添付図面である図６を参照すると、衝撃装置７０は、円筒体７８と、往復式ハンマー８０とを備えている。往復式ハンマー８０は、円筒体７８の軸線方向開口部８２内にスライド可能に配置され、第１位置から第２位置へと長手方向に移動可能となっている。
【００２２】
衝撃ヘッド部７２は、図６で良く分かるように、概してＴ字形の断面を有し、衝撃面７３を備えている。衝撃ヘッド部７２の形状及びサイズによって、衝撃ヘッド部７２は、円筒体７８の軸線方向開口部８２内でスライド可能となっている。
【００２３】
図１〜３に戻ると、可動ヘッド部４６は、バケット本体２２の左右壁部３０，３２に取り付けられ、一対の円筒形装着ピン８４，８６を間に挟んで格納位置から伸長位置へと往復スライド可能になっている。より詳しく説明すると、円筒ピン８４は、壁部３０に設けられた開口部８８と、可動ヘッド部４６の横断長円開口部９０（図４参照）と、壁部３２の円形開口部９２とを通って延在している。同様に、円筒ピン８６は、壁部３０に設けられた開口部９４と、可動ヘッド部４６の横断長円開口部９６（図４参照）と、壁部３２の円形開口部９８とを通って延在している。
【００２４】
装着ピン８４，８６を取り外し、可動ヘッド部４６をバケット２２に対して長手方向にスライドさせることによって、可動ヘッド部４６及び可動フロア部２４が簡単にバケット本体から取り外せることに留意されたい。
【００２５】
可動ヘッド部４６は剛体部１００を備え、剛体部１００は、根元部１０２と先端部１０４と左右壁部１０６，１０８とを備えている。
【００２６】
図３，４，５に移って、可動ヘッド部４６の構成部材を詳細に説明する。
【００２７】
左右壁部１０６，１０８のそれぞれには、溝１１０，１１２が設けられている。溝１１０，１１２の形状及びサイズは、ガイド部材３５，３７の突起部３９をスライド可能に受容し、こうして可動ヘッド部４６がバケット２２に対してスライド可能に取り付けられるように決定される。可動ヘッド部本体１００の開口部９０，９６が長円形であることにより、可動ヘッド部４６がバケット２２に適切に保持される一方で、可動ヘッド部４６のバケット２２に対するスライド移動が可能になっている点に留意されたい。また、突起部３９と溝１１０，１１２との協働によって、可動ヘッド部４６の長手方向移動が許容される一方で、可動ヘッド部のその他の方向への移動は阻止されている点にも留意されたい。
【００２８】
左右壁部１０６，１０８には、それぞれ摩擦低減部材１１３，１１５も設けられている。摩擦低減部材１１３，１１５は、左右壁部１０６，１０８に設けられた凹部（図示せず）に部分的に埋め込まれ、ガイド部材３５，３７に接触して、ガイド部材及び可動ヘッド部本体１００の摩耗を低減する。同様に、バケット２２のベース部２８には、摩擦低減パッド１１９を受容するショルダー部１１７が設けられている。摩擦低減パッド１１９には可動ヘッド部本体１００の底部が当接する。摩擦低減パッド１１９の目的もまた、ベース部２８及び可動ヘッド部本体１００の耐用年数を延ばすことにある。摩擦低減部材１１３，１１５，１１９の材料としては種々考えられるが、Nyloil（登録商標）タイプの材料が摩擦低減材としての目的にかなった適当な材料であることが判っている。
【００２９】
可動ヘッド部本体１００は、３つの工具受容長手方向開口部１１４，１１６，１１８と、工具ロック機構１２０とを備えている。図１〜１４に示すように、円筒刃１２２，１２４，１２６が、それぞれの開口部１１４，１１６，１１８に挿入されている。各刃１２２〜１２６には、半長円接線方向溝１２８が設けられており、この溝内にロック機構１２０の回動可能ロッド１３０が挿入されている。ロッド１３０は、工具受容開口部１１４，１１６，１１８と位置合わせされた接線方向切欠き部１３２（図５）を有している。ロッド１３０は、ロッド１３０が溝１２８に入っているロック位置（各図に示す）と、切欠き部１３２が刃１２２，１２４，１２６の溝１２８に対面するロック解除位置（図示せず）との間で回動可能とされている。ロック解除位置では、それぞれの工具受容長手方向開口部１１４，１１６，１１８から刃を取り外すことができる。防盗目的のために、工具ロック機構１２０に、ロッド１３０を許可なく回動させることを防止する手段（図示せず）を設けてもよい。
【００３０】
可動ヘッド部本体１００はまた、４つのスプリング受容長手方向開口部１３２，１３４，１３６，１３８を備えている。開口部１３２，１３４は長円開口部９０に向けて開口し、開口部１３６，１３８は長円開口部９６に向けて開口している。開口部１３２〜１３８はそれぞれ、可動ヘッド部４６を図１〜５に示す格納位置へ向けて付勢するための圧縮スプリング１４０，１４２，１４４，１４６を受容するように形状とサイズとが定められている。従って、圧縮スプリング１４０〜１４６は、それぞれに対応する開口部１３２〜１３８の底部と円筒形装着ピン８４，８６の一方との間に配置されている。当業者であれば分かるように、円筒形装着ピン８４，８６には、好ましくは、スプリング１４０〜１４６を着座させる平坦部（図示せず）が設けられる。
【００３１】
可動ヘッド部本体１００の長手方向開口部１１４，１１８にはそれぞれ、スプリング受容ショルダー部１４８，１５０が設けられている。第１圧縮スプリング１５２（図３参照）は、円筒刃１２２と同軸状態で、ショルダー部１４８と衝撃ヘッド部７２の衝撃面７３との間に取り付けられている。同様に、第２圧縮スプリング１５４（図４，５参照）は、円筒刃１２６と同軸状態で、ショルダー部１５０と衝撃ヘッド部７２の衝撃面７３との間に取り付けられている。
【００３２】
当業者であれば容易に分かるように、圧縮スプリング１５２，１５４の目的は、衝撃ヘッド部７２に適切な長手方向圧力を付与し、衝撃ヘッド部７２が自由に動くことを阻止することである。従って、圧縮スプリング１５２，１５４は、衝撃ヘッド部７２に適切な圧力を付与するのに十分な容量を有している。
【００３３】
以下、図６〜１４を参照して掘削用バケット２０の作用を説明する。以下の説明から当業者には明らかであるように、作用モードは２通りある。図６〜１０に示し岩石破砕モードと称される第１作用モードでは、掘削用バケット２０は、岩石またはその他の硬い土壌を破砕し、従来方式でそれをすくい上げるというやり方で使用される。図１１〜１４に示し土砂排除モードと称される第２モードでは、バケット本体２２に詰め込まれた土砂を排除するために可動フロア部２４が用いられる。
【００３４】
図６〜１４は、バケット２２の長手方向軸線２３（図２参照）に沿って切断して見た断面図である点に留意されたい。
【００３５】
図６〜１０を参照して説明すると、これらの図には本発明による掘削用バケット２０の第１作用モードを示している。各図は、岩石２００を破砕する各段階を示している。
【００３６】
添付図面の図６は、刃１２４が岩石２００に接触する前の初期状態にある掘削用バケット２０を示している。重力の作用で刃１２４は最伸長状態にあり、ロッド１３０は半長円溝１２８の上端部に接触している。スプリング１５２，１５４（一方のみ示す）は、衝撃ヘッド部７２の重量及び待機状態にある衝撃装置７０のハンマー８０によって生ずる下向き圧力によって部分圧縮状態となっている。従って、衝撃ヘッド部７２の衝撃面７３は、可動ヘッド部本体１００の根元部１０２に当接着座している。スプリング１４０，１４２，１４４，１４６（２つのみ図示）は部分圧縮状態にあり、円筒形装着ピン８４，８６と可動ヘッド部本体１００との間の圧力を適切に保つことによって可動ヘッド部４６をその格納位置に保持している。
【００３７】
図７に移ると、ここには、刃１２４の先端部と岩石２００との接触状態を示している。図示のように、刃１２４は矢印２０２の方向に押されて最格納位置にある。この位置では、刃１２４の根元部は衝撃ヘッド部７２の衝撃面７３に当接している。刃１２４の上向きの動きは、掘削用バケット２０を下方へ押す土木機械のアーム（図示せず）の動きと、刃１２４の前進を阻止する岩石２００の作用とによって生ずる。刃１２４の上向きの動きによって、衝撃ヘッド部７２は、ハンマー８０に接触しながら最格納位置に向けて上向き（矢印２０４参照）に押される。
【００３８】
添付図面の図８は、衝撃付与準備段階にある衝撃装置７０を示している。操縦者が衝撃装置７０にエネルギ供給することによって、ハンマー８０は衝撃ヘッド部７２から離れるように（矢印２０６参照）移動する。衝撃ヘッド部７２は最格納位置にあるので、ハンマー８０の動きに追従しないことに留意されたい。
【００３９】
図９は衝撃装置７０の衝撃付与状態を示している。衝撃付与の間、ハンマー８０は、長手方向円筒体７８の中で下方に向けて（矢印２０８参照）付勢移動する。従って、ハンマー８０は衝撃ヘッド部７２に衝撃を与え、続いて刃１２４の根元部に衝撃を与える（矢印２１０参照）。衝撃装置７０はバケット本体２２に固定されているので、衝撃ヘッド部７２に付与されたハンマー８０の衝撃は、刃１２４を下方に向けて（矢印２１２参照）付勢移動させ、岩石２００を破砕するように作用する。
【００４０】
最後に添付図面の図１０は、土木機械のアーム（図示せず）の下方への動きによって生ずるバケット本体２２の下方への動き（矢印２１４参照）を示している。衝撃装置７０の円筒体７８はバケット２２に固定されているので、バケット２２のこのような下方への動きによって、円筒体７８は下方に向けて（矢印２１６参照）移動する。従って、刃１２４、衝撃ヘッド部７２、及びハンマー８０は、図７に示す状態と同様の位置に配置され、次の衝撃付与が可能な状態となっている。
【００４１】
もちろん、岩石２００の硬さによっては、岩石２００に図１０に示すような亀裂を生じさせるまでに、ハンマー８０から衝撃ヘッド部７２へ多数回の衝撃を付与する必要がある場合もある。従来の衝撃装置アッセンブリは、通常、毎秒１５回の衝撃を付与する周波数を有している。
【００４２】
刃１２４の先端部が岩石２００と定常接触状態にあるので、刃１２４の根元部は衝撃ヘッド部７２と定常接触状態にある点に留意されたい。こうして、衝撃ヘッド部７２の衝撃面７３は、常に、可動ヘッド部本体１００に衝撃を与えることなく刃１２４の根元部に（刃１２２，１２６が岩石２００に接触しているならばそれらの根元部にも）衝撃を与える。このことによって可動ヘッド部本体１００の耐用年数が延ばされる。
【００４３】
当業者であれば容易に理解できるように、円筒体７８内部のハンマー８０の動きが土木機械の操縦者によって独立にコントロールされるものではない点にもまた留意されたい。実際には、衝撃装置がエネルギ供給された際にハンマー８０の動きをコントロールする。従って、操縦者は単に、対象物をより容易にすくうために、または破砕するために、いつ衝撃装置７０を作動させるかだけを判断する必要がある。
【００４４】
添付図面の図１１〜１４に移って、掘削用バケット２０の第２作用モード、すなわち、バケット本体２２に詰め込まれた土砂（図示せず）を排除するモードについて説明する。
【００４５】
掘削用バケット２０の第２作用モードとこれまでに説明した第１作用モードとの間の主要相違点は、第２作用モードにおいては、刃１２２〜１２６が硬い表面に接触しておらず、従って、衝撃ヘッド部７２に接触していないことである。従って、衝撃ヘッド部７２は、下方へ動くことによって可動ヘッド部４６の可動ヘッド部本体１００に付勢接触する。この衝撃によって可動フロア部２４が前方へ移動し、こうして、バケット２２内に詰め込まれた土砂の排除が補助される。
【００４６】
より詳しく説明すると、図１１は、非作用状態にある掘削用バケット２０を示している。刃１２４は、重力の作用によって最伸長状態にある。スプリング１５２，１５４（一方のみ図示）は、衝撃ヘッド部７２の重量及び待機状態にある衝撃装置７０のハンマー８０によって生ずる下向き圧力によって部分圧縮状態となっている。従って、衝撃ヘッド部７２の衝撃面７３は、可動ヘッド部本体１００の根元部１０２に当接着座している。スプリング１４０，１４２，１４４，１４６（２つのみ図示）は部分圧縮状態にあり、円筒形装着ピン８４，８６と可動ヘッド部本体１００との間の圧力を適切に保つことによって可動ヘッド部４６をその格納位置に保持している。
【００４７】
図１２は、衝撃付与準備段階にある衝撃装置７０を示している。操縦者が衝撃装置７０にエネルギ供給することによって、ハンマー８０が上方へ移動する（矢印２１８参照）。衝撃ヘッド部７２は、図１１に示す伸長位置から図１２に示す最格納位置へとスプリング１５２，１５４によって移動される（矢印２１９参照）ことに留意されたい。実際には、衝撃装置７０にエネルギ供給することによって、ハンマー８０の衝撃ヘッド部７２に対する圧力が除去され、こうしてスプリング１５２，１５４による衝撃ヘッド部７２の上方への移動が可能になる。
【００４８】
図１３は、ハンマー８０と衝撃ヘッド部７２との間の衝撃付与状態を示している。ハンマー８０は下方へ向けて付勢移動され（矢印２２０参照）、衝撃ヘッド部７２に衝撃を付与する。
【００４９】
衝撃ヘッド部７２の下方への移動（矢印２２２参照）は図１４に示している。衝撃ヘッド部７２の衝撃面７３はスプリング１５２，１５４を圧縮し、可動ヘッド部本体１００の根元部１０２に接触し、可動ヘッド部本体を下方に向けて付勢スライドさせる（矢印２２４参照）。可動フロア部２４は可動ヘッド部本体１００に固定されているので、可動フロア部も当然下方へ移動する。可動ヘッド部本体１００の移動によって、スプリング１４０，１４２，１４４，１４６は圧縮される。
【００５０】
添付図面の図１を参照すると、上記のように可動フロア部２４がスライドした際に、可動フロア部２４の後方湾曲部６６がバケット２２に詰め込まれた土砂（図示せず）を押すことに留意されたい。この湾曲部６６は、大きな土砂の塊が可動フロア部２４とベース部２８との間の自由空間６８に入ることを防止する役割も果たす。
【００５１】
図１４に戻ると、衝撃ヘッド部７２のエネルギが可動ヘッド部本体１００に伝達されると、圧縮されたスプリング１４０〜１４６が、可動ヘッド部本体１００を、従って可動フロア部２４を、図１４に示す伸長位置から図１１に示す格納位置へと移動させる。その一方で、圧縮されたスプリング１５２，１５４は衝撃ヘッド部７２を、図１４に示す伸長位置から図１１に示す格納位置へと移動させ、さらなる衝撃付与の準備を整える。
【００５２】
上記に述べたように、従来の衝撃装置は毎秒約１５回の作動周波数を有しているので、可動フロア部２４は毎秒約１５回往復スライドし、こうしてバケット本体２２に詰め込まれた土砂の排除を容易にする。
【００５３】
当業者には容易に理解できるように、本発明による掘削用バケット２０は従来技術に対して多くの利点を有している。例えば、
・スプリング１５２，１５４によって衝撃ヘッド部７２に与えられる一定の圧力のおかげで、衝撃装置７０を、バケット本体２２に詰め込まれた土砂の排除用に使用することが可能である。
・硬い土壌の破砕に際に、衝撃ヘッド部７２が可動ヘッド部本体１００に接触しないので可動ヘッド部４６の耐用年数が長くなる。
・可動ヘッド部４６をバケット２２に取り付けるために円筒形装着ピン８４，８６を用いるので、可動ヘッド部４６を容易に取り外すことができる。
・機械的要素は、主として可動ヘッド部４６の可動ヘッド部本体１００内に設けられている。
・可動ヘッド部本体１００は、好ましくは、適切な金属材料から一部材として形成されている。
【００５４】
添付図面の図１５は、粘土切断用アタッチメント３００が装着された掘削用バケット２０を示している。粘土切断用アタッチメント３００は、取付け用中心ロッド３０２と２つの取付け用左右ロッド３０４（一方のみ図示）とを備えている。これらロッドの形状、サイズ、配置は、可動ヘッド部本体１００に設けられた３つの工具受容開口部１１４，１１６，１１８に挿入できるように定められている。各取付け用ロッドには接線方向溝３０６が設けられており、前述の刃１２２，１２４，１２６に対する工具ロック機構１２０によって、ロッドを所定位置にロックすることが可能になっている。粘土切断用アタッチメント３００のエッジ部３０８は、粘土を容易に切断できるように鋭く形成されている。
【００５５】
図１６に移ると、ここには根切断用アタッチメント４００を示している。根切断用アタッチメント４００は、取付け用中心ロッド４０２と２つの取付け用左右ロッド４０４（一方のみ図示）とを備えている。これらロッドの形状、サイズ、配置は、可動ヘッド部本体１００に設けられた３つの工具受容開口部１１４，１１６，１１８に挿入できるように定められている。各取付け用ロッドには接線方向溝４０６が設けられており、工具ロック機構１２０によって、ロッドを所定位置にロックすることが可能になっている。根切断用アタッチメント４００は、鋸刃状の中央刃４０８と鋸刃状の一対の左右刃４１０（一方のみ図示）とを備えている。
【００５６】
図１７は杭打ち用アタッチメント５００を示している。杭打ち用アタッチメント５００は、取付け用中心ロッド５０２と２つの取付け用左右ロッド５０４（一方のみ図示）とを備えている。これらロッドの形状、サイズ、配置は、可動ヘッド部本体１００に設けられた３つの工具受容開口部１１４，１１６，１１８に挿入できるように定められている。各取付け用ロッドには接線方向溝５０６が設けられており、工具ロック機構１２０によって、ロッドを所定位置にロックすることが可能になっている。杭打ち用アタッチメント５００は円筒状杭保持器５０８を備えている。円筒状杭保持器５０８は回動アタッチメント５１０回りに回動可能としてもよい。杭を地面に打ち込むには、打ち込まれる杭（図示せず）を円筒状杭保持器５０８に挿入し、衝撃装置７０にエネルギ供給する。
【００５７】
最後に図１８は圧密用アタッチメント６００を示している。圧密用アタッチメント６００は、取付け用中心ロッド６０２と２つの取付け用左右ロッド６０４（一方のみ図示）とを備えている。これらロッドの形状、サイズ、配置は、可動ヘッド部本体１００に設けられた３つの工具受容開口部１１４，１１６，１１８に挿入できるように定められている。各取付け用ロッドには接線方向溝６０６が設けられており、工具ロック機構１２０によって、ロッドを所定位置にロックすることが可能になっている。圧密用アタッチメント６００は平坦な圧密用ヘッド部６０８を備えている。圧密用ヘッド部６０８は回動アタッチメント６１０回りに回動可能としてもよい。
【００５８】
衝撃装置７０へのエネルギ供給は、刃１２４が硬い表面に接触した際に自動的に行われるようにしてもよい点に留意されたい。例えば、刃１２４と衝撃ヘッド部７２との接触を感知するために圧力センサー（図示せず）を刃１２４に組み込むことができる。このセンサーの出力は、検出圧力が所定値を越えた場合に、適宜、衝撃装置７０にエネルギ供給するというように使用することができる。同様の結果が得られる他の方法として、刃１２４のバケット本体２２に対する変位を検出するための変位センサー（図示せず）を設けることが挙げられる。このセンサーの出力は、検出変位が所定値を越えた場合に、適宜、衝撃装置７０にエネルギ供給するというように使用することができる。
【００５９】
以上、好ましい実施形態により本発明を説明してきたが、特許請求の範囲に記載する本発明の趣旨及び特徴から逸脱することなく、前記実施形態に変更を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による掘削用バケットの一実施形態を示す側面図である。
【図２】  図１の掘削用バケットを拡大して示す上面図である。
【図３】  図１の掘削用バケットを拡大して示す正面図である。
【図４】  図２における４−４線で切断した側断面図である。
【図５】  図２における５−５線で切断した側断面図である。
【図６】  図１の掘削用バケットを、岩石に接触する前の状態で示す側断面図である。
【図７】  図１の掘削用バケットを、岩石に接触した後に衝撃を与える前の状態で示す側断面図である。
【図８】  図１の掘削用バケットを、ハンマーが衝撃付与準備段階にある状態で示す側断面図である。
【図９】  図１の掘削用バケットを、衝撃装置の衝撃付与状態で示す側断面図である。
【図１０】  図１の掘削用バケットを、衝撃装置の衝撃付与終了状態で示す側断面図である。
【図１１】  図１の掘削用バケットの前端部を、掘削刃が土壌に接触していない衝撃装置の衝撃付与前の状態で示す側断面図である。
【図１２】  図１の掘削用バケットを、内部ハンマーが衝撃付与準備段階にある状態で示す側断面図である。
【図１３】  図１の掘削用バケットを、衝撃装置の内部ハンマーの衝撃付与状態で示す側断面図である。
【図１４】  図１の掘削用バケットを、衝撃装置の内部ハンマーの衝撃付与終了状態で示す側断面図である。
【図１５】  図１の掘削用バケットを、粘土切断用アタッチメントを装着した状態で示す側面図である。
【図１６】  図１の掘削用バケットを、根切断用アタッチメントを装着した状態で示す側面図である。
【図１７】  図１の掘削用バケットを、杭打ち用アタッチメントを装着した状態で示す側面図である。
【図１８】  図１の掘削用バケットを、圧密用アタッチメントを装着した状態で示す側面図である。
【符号の説明】
２０  掘削用バケット
２２  バケット本体
２３  長手方向軸線
２４  可動フロア部
２６  衝撃装置アッセンブリ
２８  ベース部
３０，３２  左右側壁部（左右側部）
３５，３７  ガイド部材（内部左右ガイド部材）
４６  可動ヘッド部
６８  自由空間
７０  衝撃装置
７２  衝撃ヘッド部
７８  円筒体（衝撃装置本体）
８４，８６  円筒形装着ピン（装着ロッド）
９０  横断長円開口部
９２  円形開口部
１００  可動ヘッド部本体
１０２  可動ヘッド部根元部
１０４  可動ヘッド部先端部
１１４，１１６，１１８  工具受容長手方向開口部
１２０  工具ロック機構
１２２，１２４，１２６  刃
１２８，３０６，４０６，５０６，６０６  接線方向溝
１３０  回動可能ロッド（円筒状ロッド）
１３２  切欠き部（長手方向溝）
１４０，１４２，１４４，１４６  圧縮スプリング（第１付勢手段）
１５２，１５４  圧縮スプリング（第２付勢手段）
３００  粘土切断用アタッチメント
４００  根切断用アタッチメント
５００  杭打ち用アタッチメント
６００  圧密用アタッチメント
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0004057240.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
0004057240.tif 000016
【図１６】
0004057240.tif 000017
【図１７】
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【図１８】
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