(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側及び外側に切刃を有するように全体がほぼ菱形の断面を有する四角錐状の刃先部が、くさび状本体部の先端部にＶ字型の二股状に設けられており、前記刃先部の中心軸線を結ぶ平面上に位置して前記刃先部の内側のほぼ全体を一体的につなぐ薄板部を有し、前記薄板部の先端は前記刃先部の先端より僅かに後退していることを特徴とする掘削機用バケット爪。
【請求項２】
内側及び外側に切刃を有するように実質的に同一平面上にある平坦な底面を有する三角錐状の刃先部が、くさび状本体部の先端部にＶ字型の二股状に設けられており、前記刃先部の前記底面と実質的に同一平面上に位置して前記刃先部の内側のほぼ全体を一体的につなぐ薄板部を有し、前記薄板部の先端は前記刃先部の先端より僅かに後退していることを特徴とする掘削機用バケット爪。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の掘削機用バケット爪において、前記薄板部の厚さは１〜５mmであることを特徴とする掘削機用バケット爪。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の掘削機用バケット爪において、各刃先部の外側の切刃より内側の切刃の方が鋭角であることを特徴とする掘削機用バケット爪。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の掘削機用バケット爪において、各刃先部の２つの外側面がなす角度は約45°〜90°であり、２つの内側面がなす角度は約20°〜60°であることを特徴とする掘削機用バケット爪。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の掘削機用バケット爪において、２つの刃先部の内側の切刃を形成する稜線がなす角度は約20°〜60°であることを特徴とする掘削機用バケット爪。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の掘削機用バケット爪において、一方の刃先部の外側面と内側面とが交差してできた稜線と、他方の刃先部の外側面と内側面とが交差してできた稜線とがなす角度は約５°〜15°であることを特徴とする掘削機用バケット爪。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はパワーショベル等の掘削機に着脱自在に装着するバケット爪に関し、特に礫を含有する固い土壌や砂岩状の摩耗性の高い土壌でも効率的に掘削することができるとともに、長期間使用できるバケット爪に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
パワーショベル等の掘削機のバケットには、掘削するための多数の爪が先端に設けられている。図９には現在用いられている標準的なバケット爪を示す。バケット爪１はくさび状の本体部11、爪係合部が嵌入する中空部12、ピンでバケット係合部に固着するための孔13及び刃先部14からなる。用途に応じて刃先部を変形させた各種の爪が用意されている。例えば、岩石質の土壌を掘削する場合、刃先部が槍状に突出した岩バケットの爪が用いられる。
【０００３】
しかし、砂岩や礫岩等のように鉄製のバケット爪に対する摩耗性が著しい土壌を掘削する場合、先端刃先部が平坦なバケット爪では土への食い込みが浅くて掘削量が少ないのみならず、刃先の摩耗が著しくて寿命が短いという問題がある。バケット爪として槍状の岩バケットを使用すると食い込みは深いが、やはり能率の向上に限界がある。また岩バケットで掘削した場合、爪痕が溝となって地面に残るため、場合によっては掘削後地表面をならす必要があり、余計な作業量が増えるため好ましくない。
【０００４】
したがって本発明の目的は、礫を含有する固い土壌や砂岩状の摩耗性の高い土壌でも効率的に掘削することができるとともに、長い寿命で使用できるバケット爪を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者は、爪の先端に鋭利な多角錐状の２本の刃先部と、前記２本の刃先部の間に一体的に介在する薄板部を設ければ、摩耗を抑制しながら掘削速度を向上させることができることを発見し、本発明に想到した。
【０００６】
すなわち、本発明の掘削機用バケット爪は、内側及び外側に切刃を有するように全体がほぼ菱形の断面を有する四角錐状又は実質的に同一平面上にある平坦な底面を有する三角錐状の刃先部が、くさび状本体部の先端部にＶ字型の二股状に設けられており、前記刃先部の中心軸線を結ぶ平面上に位置して前記刃先部の内側のほぼ全体を一体的につなぐ薄板部を有し、前記薄板部の先端は前記刃先部の先端より僅かに後退していることを特徴とする。
【０００７】
【発明の好ましい実施形態】
[1] 第一の実施例
図１は本発明のバケット爪の一例を示し、図２乃至図４はそれぞれ側面、平面及び断面を示す。本発明のバケット爪１はくさび形の形状を有する本体部11と、掘削時に土壌に食い込む先端部とからなり、前記先端部は、バケットの爪係合部が嵌入する中空部12と、バケット係合部にピンで固着するための孔13と、二股状に設けられている２つの多角錐状刃先部14と、２つの前記多角錐状刃先部14の間を一体的につなぐ薄板部15とからなる。
【０００８】
本実施例においては、各刃先部14は、図４に示すようにほぼ菱形の断面を有する四角錐状であり、上下鏡面対称になっている。各刃先部14は大きな角度で交差する外側面14ａ、14ａと、小さな角度で交差する内側面14ｂ、14ｂとを有する。外側面14ａ、14ａが交差してできた稜線14ｅは先端から後端に行くに従って外側に張り出し、点14ｃで最も外側に位置して、側面21と連続する傾斜面21ａに接続している。また、図３及び４において上下の稜線16ａ、16ｂはそれぞれ上下に張り出し、点14ｄ、14ｄで本体部11から連続した傾斜面11ａ、11ａと接する。各刃先部14の最外側の稜線14ｅ及び16ａ、16ｂは刃先の作用を有する。
【０００９】
図４に示すように、２つの外側面14ａ、14ａがなす角度γ1 より２つの内側面14ｂ、14ｂがなす角度γ2 の方が小さい。角度γ1 は約45°〜90°であるのが好ましく、また角度γ2 は約20°〜60°であるのが好ましい。また図２において上下の稜線16ａ、16ｂがなす角度αは約20°〜40°が好ましい。さらに図３において両刃先部14、14の稜線16ａ、16ａがなす角度βは約５°〜15°が好ましい。
【００１０】
両刃先部14の間には、両者を一体的に連結する薄い板部15が形成されている。板部15は両刃先部14の中心軸線を含む平面上に位置し、その先端は両刃先部14の先端より多少引っ込んでいる（板部15は両刃先部14より多少短い）。板部15の厚さはバケット爪のサイズに依存するが、例えばバケット爪の全長が20〜30cmの時に１〜５mm程度となるように設定するのが好ましい。両刃先部14、14の内側面14ｂ、14ｂが板部15と連結する稜線15ａ、15ａは外側の稜線14ｅよりやや大きな角度で内側に傾斜している。内側の稜線15ａ、15ａがなす角度θは約20°〜60°の範囲内にあるのが好ましい。
【００１１】
このように、各刃先部14は点14ｃ、14ｄを最外端とするほぼ四角錐の形状を有し、その間が三角形の板部15が一体的に介在している。このような形状の先端部を有するバケット爪を使用すると、岩石質の土壌や、礫を含有する土壌等でも効率的に掘削することができ、かつ掘削時の摩耗が少ないという利点が得られる。これは、刃先にある岩石や礫が両刃先部14、14の内側に押し入れられ、板部15により切断されるためであると考えられる。また２つの外側の稜線14ｅ、14ｅが先端に向けて僅かに内側に傾斜しているので、刃先部14、14が土壌内に進入するのが容易となるという利点も得られる。
【００１２】
本発明のバケット爪１は、上記の通り四角錐状であるので、掘削により各面14ａ、14ａ、14ｂ、14ｂが平均して摩耗し、四角錐の形状がほとんど変わらない。従って、使用しているうちに掘削能力が低下するという従来のバケット爪にあった問題が解消している。
【００１３】
[2] 第二の実施例
図５は本発明のバケット爪の別の例を示し、図６〜８はそれぞれ底面、側面及び断面を示す。この実施例のバケット爪２もくさび形の形状を有する本体部11と、掘削時に土壌に食い込む先端部とからなり、前記先端部は、バケットの爪係合部が嵌入する中空部12と、バケット係合部にピンで固着するための孔13と、二股状に設けられている２つの多角錐状刃先部14及び２つの前記多角錐状刃先部14の間を一体的につなぐ薄板部15とからなる。バケット爪２の本体部11の形状は図１のバケット爪１の本体部の形状と同じで良い。
【００１４】
本実施例では各刃先部14は、図５及び図８に示すように、上方へ張り出した稜線16ａと外側へ張り出した稜線14ｅを有する三角錐に近い四角錐状であり、稜線16ａと14ｅは刃先の作用を有する。一方図６及び図８に示すように、刃先部14の底面14b'は本体部11の底面から連続した実質的な平面状であり、かつ板部15の底面15b'と実質的に同一平面状である。
【００１５】
刃先部14において、第一の実施例と同様、稜線14ｅは外側面14ａと14ａ’とが交差してなり、先端から後端に行くに従って外側に張り出し、点14ｃで最も外側に位置して、側面21と連続する傾斜面21ａに接続している。また上方の稜線16ａは上に張り出し、点14ｄで本体部11から連続した傾斜面11ａと接する。一方、稜線16b'は外側面14a'と側面14b'とが交差してなり、２本の稜線16b'は略平行に設けられている。
【００１６】
図８に示すように、２つの外側面14ａ、14ａ’がなす角度γ1 は約45°〜90°であるのが好ましく、内側面14ｂと底面14b'とがなす角度γ2 は約20°〜60°であるのが好ましい。また図７において稜線16ａと底面14b'とがなす角度α’は約20°〜40°が好ましい。なお、両刃先部14、14の稜線16ａ、16ａがなす角度は第一の実施例の角度βと同じく、約５°〜15°が好ましい。
【００１７】
図５及び図８に示すように、両刃先部14を一体的に連結する板部15と、両刃先部14の内側面14ｂ、14ｂとが交差する稜線15ａは、外側の稜線14ｅよりやや大きな角度で内側に傾斜している。両刃先部14、14の内側の稜線15ｂ、15ｂがなす角度θ’は約20°〜60°の範囲内にある。
【００１８】
このように、各刃先部14は３つの外側面14ａ、14ａ’、14ｂ及び底面14ｂ’からなるほぼ四角錐の形状を有し、刃先の作用を有する稜線14ｅ、16ａを有する。このような形状の刃先部14を使用すると、第一の実施例と同様に礫を含有する土壌や岩石質の土壌でも簡単に掘削することができ、掘削時の摩耗が少ないという利点が得られるとともに、底面が平坦であるので、平坦な掘削面が得られる。
【００１９】
本発明のバケット爪は、いずれの実施例のものでも、鋳鉄又は鋳鋼等により一体的に製造するのが好ましい。また、本体部11、中空部12及びバケット係合用孔13については、従来と同一とすることができる。
【００２０】
以上、本発明を添付図面を参照して説明したが、本発明はこれらに限定されず、本発明の思想を逸脱しない限り種々の変更を行うことができる。例えば、各種のパワーショベル等の掘削機用に本体部の形状を変更したり、各種サイズのバケット用にサイズを変更することができるのは当然である。
【００２１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のバケット爪は、内側及び外側に切刃を有するように全体がほぼ菱形の断面を有する四角錐状又は実質的に同一平面上にある平坦な底面を有する三角錐状の刃先部を一体的に連結する薄板部を有するので、礫を含有する固い土壌や砂岩等の摩耗性の高い土壌でも効率的に掘削することができるとともに、優れた耐久性を有するので、交換なしに長時間使用することができる。このような特徴を有する本発明のバケット爪は、パワーショベル、ブルドーザ等の掘削機、その他の土木機械器具に広く使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の掘削機用バケット爪の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の掘削機用バケット爪の一例を示す部分断面側面図である。
【図３】本発明の掘削機用バケット爪の一例を示す平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明の掘削機用バケット爪の別の例を示す斜視図である。
【図６】図５に示す掘削機用バケット爪の底面を示す斜視図である。
【図７】本発明の掘削機用バケット爪の別の例を示す部分断面側面図である。
【図８】図７のＢ−Ｂ断面図である。
【図９】従来の掘削機用バケット爪の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１、２・・・バケット爪
11・・・本体部
11ａ、21ａ・・・傾斜面
12・・・中空部
13・・・孔
14・・・刃先部
14ａ、14ａ’・・・外側面
14ｂ・・・内側面
14ｂ’・・・底面
15ａ・・・外側稜線
16ａ、16ｂ、16ｂ’・・・稜線
21、21’・・・本体部の側面
【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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