JP4699859B2 - バケットおよび作業機械 - Google Patents

Description

本発明は、掘削して得た土砂を運搬する作業機械に取り付けられるバケット、および、当該バケットを備えた作業機械に関する。

従来、作業機械として、ホイールローダおよび油圧ショベル等が知られている。このようなホイールローダおよび油圧ショベルは、掘削した土砂等をトラック等に積み込むためのバケットを備えている。このバケットの底部先端縁には、カッティングエッジが形成されており、当該カッティングエッジの先端縁には、土壌等を掘削しやすくするための複数のツースが所定の間隔ごとに取り付けられている。

このようなバケットは、カッティングエッジが磨耗してくると掘削性能が低下するため、カッティングエッジの先端部分におけるツース間に磨耗防止板として機能するセグメントエッジを取り付ける構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載のセグメントエッジは、それぞれのツースの間に、カッティングエッジの先端部分を覆うように交換可能に取り付けられている。このようなセグメントエッジにより、カッティングエッジの磨耗を抑えることができる一方で、磨耗した磨耗防止板は交換することができ、バケットの掘削性能の低下を防ぐことができる。

一方、特許文献１に記載のセグメントエッジをより簡略化したセグメントエッジを有するバケットの構造が提案されている。この構造におけるセグメントエッジは、平面視略矩形状とされ、バケットの外側の面に対して溶接により取り付けられる。このセグメントエッジのカッティングエッジへの溶接箇所としては、当該セグメントエッジの略中央に穿設された溶接孔の内周に加え、カッティングエッジの先端縁とセグメントエッジの上面とで形成される隅肉部分が挙げられる。

特開２００４−１８３３９６号公報

しかしながら、前述のセグメントエッジでは、カッティングエッジの撓みにより、当該セグメントエッジの脱落および破損が生じる場合があるという問題がある。
すわなち、セグメントエッジは平面視略矩形状の短辺部材であり剛性が高く撓みにくい上、バケットとセグメントエッジとの溶接部分は靭性が低いため、カッティングエッジが掘削作業時の加重で撓むと、セグメントエッジが当該撓みに追従することができない。この際、カッティングエッジの先端縁に沿った溶接部分に応力が集中してしまうため、当該溶接部分に亀裂が発生し、セグメントエッジがカッティングエッジから脱落してしまう場合がある。このような場合、セグメントエッジの再溶接等を頻繁に行わなくてはならないという問題がある。

本発明の目的は、セグメントエッジの脱落および破損を抑制できるバケットおよび作業機械を提供することにある。

前記した目的を達成するために、本発明の請求項１に係るバケットは、掘削して得た土砂を運搬する作業機械に取り付けられるバケットであって、当該バケットの先端縁を形成するカッティングエッジを備え、前記カッティングエッジには、所定の間隔を隔てて取り付けられる複数のツースと、前記ツース間に配置され、先端部分が前記カッティングエッジの先端縁から突出するように溶接されるセグメントエッジとが設けられ、前記セグメントエッジは、前記先端縁に沿って互いに隙間を介して配列された複数の板状体により構成され、前記各板状体は、前記先端縁に沿った溶接部と、前記先端縁からの当該板状体の突出方向に長径を有する長円形状の孔部とを有し、前記各板状体は、前記溶接部と、前記孔部の内周とで前記カッティングエッジに溶接されることを特徴とする。

本発明の請求項２に係るバケットは、前述の請求項１に係るバケットにおいて、前記溶接部は、前記先端縁に沿う幅方向の両端に所定寸法のスペースを空けて、前記カッティングエッジに溶接されることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る作業機械は、請求項１または請求項２のいずれかに記載のバケットを備えることを特徴とする。

本発明のバケットによれば、カッティングエッジの先端縁に沿って互いに配列される複数の板状体間の隙間により、カッティングエッジの撓みに対してセグメントエッジが追従するので、カッティングエッジに撓みが生じた際に、セグメントエッジの溶接部に生じる応力を小さくできる。従って、セグメントエッジの破損およびカッティングエッジからの脱落を抑制できる。

すなわち、セグメントエッジが、それぞれ溶接部及び孔部を有する複数の板状体によって構成されているので、カッティングエッジに撓みが生じた場合に、それぞれの板状体が離間または近接することにより当該撓みに確実に追従することができる。従って、セグメントエッジの脱落を確実に抑制できる。
また、セグメントエッジを複数の板状体により構成することにより、破損および脱落を抑制できるセグメントエッジを簡易に構成できる。

本発明の請求項３に係る作業機械によれば、前述のバケットと同様の効果を奏することができる。また、これにより、作業機械のメンテナンスの煩雑さを低減できる。

〔１．第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係るホイルローダ１を示す左側面図である。
ホイルローダ１は、掘削して得た土砂等をトラック等に運搬する作業機械である。このホイルローダ１は、図１に示すように、前部ユニット２１および後部ユニット２２を有する車体本体２を備えている。
このうち、前部ユニット２１は、後部ユニット２２に対して水平方向に回動可能に接続されている。これら前部ユニット２１および後部ユニット２２には、それぞれ２つずつのタイヤ３１，３２が設けられており、それぞれのタイヤ３１，３２は、当該後部ユニット２２内部に設けられた図示しないエンジンから駆動力を得て、車体本体２を自走可能に構成している。
さらに、後部ユニット２２の前方側部分で、車体本体２の略中央には、内部に運転席を有するキャブ２２１が設けられており、運転席における操作者の操作により、ホイルローダ１が操作できるように構成されている。

前部ユニット２１の前方側には、土砂等を掘削するとともに、当該土砂等を運搬する容器状のバケット４が、また、後方側には、バケット４を移動させるリンク機構５が設けられている。
このうち、リンク機構５は、ブーム５１と、リフトシリンダ（図示省略）と、バケットシリンダ５２と、ベルクランク５３と、連結リンク５４とを備えて構成されている。

ブーム５１は、基端側が取付軸Ａにおいて回動自在に車体本体２に取り付けられている。また、ブーム５１の先端側には、バケット４が取付軸Ｂを中心として回動自在に取り付けられている。
リフトシリンダは、ブーム５１の上昇・下降用の油圧シリンダであり、詳しい図示を省略したが、一端が車体本体２に上下方向に回動自在に取り付けられ、他端がブーム５１の下方と接続されている。このリフトシリンダを伸長させると、ブーム５１が取付軸Ａを中心として回動し、当該ブーム５１の先端側に取り付けられたバケット４が上昇または下降する。

バケットシリンダ５２は、バケット４の角度調整用の油圧シリンダであり、一端が車体本体２に上下方向に回動自在に取り付けられ、他端がベルクランク５３に接続されている。
ベルクランク５３は、一端がバケットシリンダ５２に接続され、他端が連結リンク５４に接続されている。また、このベルクランク５３は、略中央の屈曲部分で取付軸Ｃを中心として、上下方向に回動自在にブーム５１に取り付けられている。
連結リンク５４は、詳しい図示を省略したが、一端がベルクランク５３に上下方向に回動自在に取り付けられ、他端がバケット４に上下方向に回動自在に接続されている。

ここで、バケットシリンダ５２を伸張させると、当該バケットシリンダ５２の先端に接続されたベルクランク５３が取付軸Ｃを中心として回動する。この回動動作に応じて、連結リンク５４が車体本体２に対して近接する方向または離間する方向に移動する。このため、連結リンク５４の先端側に取り付けられたバケット４が取付軸Ｂを中心として回動することにより、バケット４の角度が調整される。

バケット４は、前述のように、掘削して得た土砂等を内部に収納して運搬する。このバケット４は、側面視略三角形の容器状に形成されたバケット本体４１を備え、当該バケット本体４１の下方先端部分に土砂等を掘削するカッティングエッジ４２が形成された構成とされている。

図２は、カッティングエッジ４２を上方から見た図である。図３は、カッティングエッジ４２を下方から見た図である。図４は、図２に示した線IV−IVにおけるカッティングエッジ４２の断面図である。
カッティングエッジ４２は、図２に示すように、平面視略山形状に構成されており、端縁部分には、先端に向かうに従って厚さ寸法が小さくなるように傾斜した傾斜部４２１が形成されている。このカッティングエッジ４２には、図２および図３に示すように、所定の間隔を隔てて配置されたツース４３と、当該ツース４３間に配置されたセグメントエッジ４４，４５，４６とが取り付けられている。

ツース４３は、バケット４による掘削の際に、カッティングエッジを土砂等に挿入しやすくするためのものであり、カッティングエッジ４２の傾斜部４２１を覆うように取り付けられている。
これらツース４３は、図４に示すように、カッティングエッジ４２に固定されたツース本体４３１と、当該ツース本体４３１の先端部分に交換自在に取り付けられた爪部４３２とを備えて構成されている。
このうち、ツース本体４３１は、カッティングエッジ４２の上面側に配置される部分が大きく、また、カッティングエッジ４２の底面側に配置される部分が小さく形成されている。このツース本体４３１は、カッティングエッジ４２との接触部分の周囲が溶接されることにより、当該カッティングエッジ４２に取り付けられる。

爪部４３２は、先端に向かうに従って厚さ寸法が小さくなるように、側面視略三角形状に形成されている。また、この爪部４３２は、下方に向かって傾斜して取り付けられており、カッティングエッジ４２を土砂等に差し込む際に、爪部４３２に余計な力が加わることを抑えることができるとともに、ツース４３の土砂等への挿入を円滑に行うことができるように構成されている。

セグメントエッジ４４，４５，４６は、カッティングエッジ４２の磨耗を抑制する部材であり、図２および図３に示すように、ツース４３間に配置され、カッティングエッジ４２に対して溶接により取り付けられる。これらセグメントエッジ４４，４５，４６は、幅方向に対するカッティングエッジ４２の先端部分の角度に応じて配置位置が異なっている。
すなわち、カッティングエッジ４２の幅方向に略平行な最も突出した部分には、セグメントエッジ４４が配置されている。また、カッティングエッジ４２を上方から見て、右上がりの傾斜を有する部分（図２における左側部分）には、セグメントエッジ４５が配置されている。さらに、カッティングエッジ４２を上方から見て、右下がりの傾斜を有する部分（図２における右側部分）には、セグメントエッジ４６が配置されている。
これらセグメントエッジ４４，４５，４６は、それぞれの先端部分がカッティングエッジ４２の先端部分を上方から見た際の傾斜方向に対して略平行となるように、それぞれ配置されている。

図５は、セグメントエッジ４４を示す図である。詳述すると、図５（Ａ）は、セグメントエッジ４４の側面図である。また、図５（Ｂ）は、カッティングエッジ４２への取付面側（上面側）から見たセグメントエッジ４４の平面図である。
セグメントエッジ４４は、図５に示すように、長手方向の寸法Ｄ１および幅方向の寸法Ｄ２を有する平面視略長方形状の２つの板状体４４１，４４２から構成され、互いに隙間４４３を設けて配置される。この隙間４４３は、本発明の不連続部に相当し、隙間４４３の幅方向の寸法は、板状体４４１，４４２が互いに当接されているので小さい値となっている。
なお、本実施形態では、寸法Ｄ１は３５０ｍｍとされ、寸法Ｄ２は１１７ｍｍとされているが、適宜変更してよい。また、隙間４４３の寸法は、板状体４４１，４４２の寸法およびツース４３間の寸法により、適宜設定することができる。

これら板状体４４１，４４２のうち、板状体４４１は、カッティングエッジ４２の先端部分を上側として上方から見た場合に、セグメントエッジ４４の左側部分を構成し、板状体４４２は右側部分を構成する。これら板状体４４１，４４２は、互いに鏡面対象構造を有するように形成されている。

このうち、板状体４４１の先端部分には、図５（Ａ）に示すように、先端側に向かうに従って厚さ寸法（図５におけるＤ３）が小さくなるように傾斜した傾斜部４４１１が形成されている。
詳述すると、傾斜部４４１１は、先端側に向かうに従って上面側が底面側に近接するように、側面視略直角三角形状に形成されている。この傾斜部４４１１は、板状体４４１がカッティングエッジ４２に取り付けられる際に当該カッティングエッジ４２の先端部分から突出するように配置される。すなわち、傾斜部４４１１は、板状体４４１がカッティングエッジ４２に取り付けられた場合に、上方から見える位置に配置される。このような傾斜部４４１１の長手方向の形成範囲は、先端部分から寸法Ｄ４までの範囲とされ、当該傾斜部４４１１の傾斜角は、図４に示すように、前述のカッティングエッジ４２の傾斜部４２１の傾斜角と略同じとなるように形成されている。
なお、本実施形態では、厚さ寸法Ｄ３は４５ｍｍとされ、寸法Ｄ４は７０ｍｍとされているが、適宜変更してよい。

また、図５（Ｂ）に示すように、板状体４４１において、板状体４４２と対向する面とは反対側の面の略中央には、略半長円形状の凹部４４１２が形成されている。この凹部４４１２は、カッティングエッジ４２へのツース４３の溶接部分を回避するための部分である。なお、本実施形態では、凹部４４１２の長手方向の寸法Ｄ５は１６５ｍｍとされ、幅方向の寸法Ｄ６は２０ｍｍとされているが、適宜変更してよい。

さらに、板状体４４１の平面視略中央には、図５（Ｂ）に示すように、長手方向、すなわち、平面的に見て幅方向に対する略直交方向に長径を有する略長円形状の孔部４４１３が形成されている。この孔部４４１３は、凹部４４１２に対応する幅方向の範囲よりも小さくなるように形成されている。すなわち、孔部４４１３は、傾斜部４４１１にかからないように形成されている。なお、本実施形態では、孔部４４１３の長手方向の寸法Ｄ７は１２０ｍｍとされ、幅方向の寸法Ｄ８は４０ｍｍとされているが、適宜変更してよい。

このような板状体４４１をカッティングエッジ４２に取り付ける際には、板状体４４１の２箇所で溶接が実施される。
このうち、第１の箇所は、板状体４４１の上面とカッティングエッジ４２の先端縁とで形成される隅肉部分である溶接部４４１４である。この溶接部４４１４は、板状体４４１の上面における凹部４４１２から傾斜部４４１１に至る幅方向の領域である。この溶接部４４１４は、幅方向の両端に寸法Ｄ９のスペースを空けてカッティングエッジ４２に溶接される。また、第２の箇所は、孔部４４１３の内周部分の略全域とされている。
なお、本実施形態では、溶接部４４１４の両端に設けられたスペースの寸法Ｄ９は３０ｍｍとされているが、適宜変更してよい。

このように、板状体４４１の２箇所、すなわち、溶接部４４１４および孔部４４１３でカッティングエッジ４２に溶接することにより、板状体４４１の先端部分、すなわち、傾斜部４４１１に加重が加わり撓みが生じた場合でも、板状体４４１がカッティングエッジ４２から脱落することを抑えることができる。

板状体４４２は、板状体４４１に対して互いに対向する面を中心として鏡面対称構造を有し、この板状体４４２には、板状体４４１と同様に傾斜部４４２１、凹部４４２２、孔部４４２３および溶接部４４２４が形成されている。この板状体４４２は、カッティングエッジ４２を上方から見た場合に、板状体４４１の右側に配置される。この際、板状体４４２および板状体４４１は、それぞれ凹部４４２２，４４１２が形成された面とは反対側の面同士が互いに対向するように配置される。

板状体４４２の溶接部４４２４は、溶接部４４１４と同様に、板状体４４２の上面とカッティングエッジ４２の先端縁とで形成される隅肉部分であり、板状体４４２の上面における凹部４４２２から傾斜部４４２１に至る幅方向の領域である。この溶接部４４２４は、詳しい図示を省略したが、板状体４４１の溶接部４４１４と同様に、幅方向の両端に寸法Ｄ９のスペースを空けてカッティングエッジ４２に溶接される。また、孔部４４２３においては、その内周の略全域においてカッティングエッジ４２への溶接が行われる。

図６は、セグメントエッジ４５を示す図である。詳述すると、図６（Ａ）は、セグメントエッジ４５の側面図である。また、図６（Ｂ）は、カッティングエッジ４２への取付面側（上面側）から見たセグメントエッジ４５の平面図である。
セグメントエッジ４５は、図６に示すように、右側が上がった平面視略平行四辺形状に形成されている。このセグメントエッジ４５は、カッティングエッジ４２の幅方向に沿って配列される２つの板状体４５１，４５２から構成されており、これら板状体４５１，４５２の間には、本発明の不連続部に相当する所定の隙間４５３が設けられている。
それぞれの板状体４５１，４５２は、カッティングエッジ４２の幅方向に略直交する方向に長手方向を有し、当該板状体４５１，４５２が配置される位置のカッティングエッジ４２の先端縁の傾斜角度に応じた平面視平行四辺形状を有している。

このうち、板状体４５１は、カッティングエッジ４２の傾斜部４２１を上側にして上方（取付面側）から見た際に、セグメントエッジ４５の左側（図２および図６の左側）部分を構成する。この板状体４５１は、前述の板状体４４１と外形形状が異なるものの同様の構成を備え、板状体４５１の寸法は、板状体４４１の寸法と同程度とされている。すなわち、板状体４５１には、傾斜部４５１１、凹部４５１２、孔部４５１３および溶接部４５１４が形成され、板状体４５１の寸法および各部４５１１〜４５１４の寸法は、板状体４４１の寸法Ｄ１〜Ｄ３および当該板状体４４１の各部４４１１〜４４１４の寸法Ｄ４〜Ｄ９と略同じとされている。

傾斜部４５１１は、板状体４５１の長手方向の一方の端部、具体的に、後述する凹部４５１２を左側に配置して板状体４５１を上方から見た場合の上側の端部に向かうに従って、厚さ寸法（図６における寸法Ｄ３）が小さくなるように形成されている。詳述すると、傾斜部４５１１は、先端側に向かうに従って、上面側が底面側に近接するように傾斜している。この傾斜部４５１１は、板状体４５１をカッティングエッジ４２に取り付けた際に、当該カッティングエッジ４２の先端部分から突出する部分である。

凹部４５１２は、板状体４５２に対向する面とは反対側の板状体４５１の面に、平面視略半長円形状に形成されている。この凹部４５１２は、前述の凹部４４１２と同様に、ツース４３の溶接部分を避けるための部分である。
また、板状体４５１の平面視略中央には、長手方向に沿った長径を有する略長円形状の孔部４５１３が形成されている。この孔部４５１３の内周の略全域は、カッティングエッジ４２に対する溶接領域とされている。
さらに、溶接部４５１４は、板状体４５１の上面とカッティングエッジ４２の先端縁とによる隅肉部分であり、当該上面における凹部４５１２から傾斜部４５１１に至る幅方向に沿った領域である。この溶接部４５１４は、幅方向の両端に、前述の寸法Ｄ９のスペースを設けてカッティングエッジ４２に溶接される。

板状体４５２は、板状体４５１と同様に、上方から見て右側が上がった略平行四辺形状に形成されており、この板状体４５２の寸法は、板状体４５１の寸法と略同じである。この板状体４５２には、板状体４５１と同様の傾斜部４５２１、凹部４５２２、孔部４５２３および溶接部４５２４が形成されている。

具体的に、傾斜部４５２１は、板状体４５２の長手方向の一方の端部に形成され、また、凹部４５２２は、板状体４５１に対向する面とは反対側の板状体４５２の面に形成されている。
孔部４５２３は、板状体４５２の略中央に長手方向に沿った長径を有する略長円形状に形成されている。この孔部４５２３は、凹部４５２２に対応する幅方向の範囲より小さくなるように形成されている。
溶接部４５２４は、板状体４５２の上面とカッティングエッジ４２の先端縁とにより形成される隅肉部分であり、凹部４５２２から傾斜部４５２１に至る板状体４５２の上面の領域とされている。そして、この溶接部４５２４は、板状体４５１の溶接部４５１４と同様に、幅方向の両端に、前述の寸法Ｄ９のスペースを設けてカッティングエッジ４２に溶接される。

このように、板状体４５１の凹部４５１２は、傾斜部４５１１を上側にして当該板状体４５１を上方から見た場合の左側に形成されているのに対し、板状体４５２の凹部４５２２は、右側に形成されている。そして、それぞれの凹部４５１２，４５２２が形成された面とは反対側の面同士を対向させるように配置して、溶接部４５１４，４５２４および孔部４５１３，４５２３をカッティングエッジ４２に溶接することにより、それぞれの板状体４５１，４５２がカッティングエッジ４２に取り付けられ、セグメントエッジ４５が構成される。

図７は、セグメントエッジ４６を示す図である。詳述すると、図７（Ａ）は、セグメントエッジ４６の側面図である。また、図７（Ｂ）は、カッティングエッジ４２への取付面側（上面側）から見たセグメントエッジ４６の平面図である。
セグメントエッジ４６は、図７に示すように、右側が下がった平面視略平行四辺形状に形成されている。このセグメントエッジ４６は、カッティングエッジ４２の幅方向に沿って配列される２つの板状体４６１，４６２から構成され、これら板状体４６１，４６２の間には、本発明の不連続部に相当する所定の隙間４６３が設けられている。
それぞれの板状体４６１，４６２は、カッティングエッジ４２に取り付けられた際に当該カッティングエッジ４２の幅方向に対する略直交方向に長手方向を有し、当該板状体４６１，４６２が配置される位置の先端縁の傾斜角度に応じた平面視平行四辺形状を有している。

このうち、板状体４６１は、前述の板状体４５２に対する鏡面対称構造を有し、当該板状体４６１には、傾斜部４６１１、凹部４６１２、孔部４６１３および溶接部４６１４が形成されている。なお、これら各部４６１１〜４６１４の寸法は、板状体４５２の各部４５２１〜４５２４の寸法と略同じとされている。

具体的に、傾斜部４６１１は、板状体４６１の長手方向の一方の端部に形成されている。詳述すると、傾斜部４６１１は、当該一方の端部に向かうに従って厚さ寸法（図７（Ａ）の寸法Ｄ３）が小さくなるように、上面側が底面側に近接するように傾斜している。
この傾斜部４６１１は、板状体４６１をカッティングエッジ４２に取り付けた際には、当該カッティングエッジ４２の先端部分から突出するように露出する。この傾斜部４６１１を上方から見た場合の幅方向に対する傾斜角は、当該板状体４６１が配置される位置のカッティングエッジ４２の先端縁の幅方向に対する傾斜角と略同じとされている。

凹部４６１２は、板状体４６１において板状体４６２に対向する面とは反対側の面の略中央に、平面視略半長円形状に形成されている。この凹部４６１２は、ツース４３の溶接部分を避けるための部分である。
孔部４６１３は、板状体４６１の略中央部分に、長手方向に沿った長径を有する平面視略長円形状に形成されている。この孔部４６１３の内周の略全域が、カッティングエッジ４２に溶接される。
溶接部４６１４は、板状体４６１の上面とカッティングエッジ４２の先端縁との隅肉部分とされており、具体的に、板状体４６１の上面における凹部４６１２から傾斜部４６１１に至る幅方向の領域とされている。この溶接部４６１４は、幅方向の両端に前述の寸法Ｄ９のスペースを設けてカッティングエッジ４２に溶接される。

板状体４６２は、板状体４６１と略同じ外形形状を有し、前述の板状体４５１に対する鏡面対象構造を有している。すなわち、板状体４６２には、板状体４５１と同様に、傾斜部４６２１、凹部４６２２、孔部４６２３および溶接部４６２４が形成されている。なお、板状体４６２の寸法、および、各部４６２１〜４６２４の寸法は、対応する板状体４５１の寸法Ｄ１〜Ｄ３、および、板状体の各部４５１１〜４５１４の寸法Ｄ４〜Ｄ９と略同じとされている。

具体的に、傾斜部４６２１は、傾斜部４６１１と同様に、板状体４６２の長手方向の一方の端部に、当該端部に向かうに従って上面が底面に近接するように傾斜して形成されている。この傾斜部４６２１の傾斜角は、傾斜部４６１１の傾斜角と同じとされ、板状体４６１，４６２を並列して配置した場合には、当該傾斜部４６１１，４６２１の傾斜はそれぞれ揃うこととなる。

凹部４６２２は、板状体４６２において板状体４６１に対向する面とは反対側の面に、平面視略半長円形状に形成されている。
孔部４６２３は、板状体４６２の略中央に、長手方向に沿った長径を有する略長円形状に形成されている。この孔部４６２３は、傾斜部４６２１にかからないように、凹部４６２２の幅方向の形成範囲内に収まるように形成されており、当該孔部４６２３の内周の略全域がカッティングエッジ４２に溶接される。
溶接部４６２４は、板状体４６２の上面とカッティングエッジ４２の先端縁とにより形成される隅肉部分とされ、板状体４６２の上面における凹部４６２２から傾斜部４６２１に至る幅方向の領域とされている。この溶接部４６２４は、幅方向の両端に前述の寸法Ｄ９のスペースを設けて、カッティングエッジ４２に溶接される。

次に、カッティングエッジ４２に加重が加わった際の当該カッティングエッジ４２およびセグメントエッジ４４の状態について説明する。なお、セグメントエッジ４５，４６の状態については、セグメントエッジ４４の状態と同様であるので、説明を省略する。

バケット４を用いて地山を掘削する場合や、バケット４内に大量の土砂等を抱えた場合、バケット４を構成するカッティングエッジ４２には垂直方向の加重が加わり、カッティングエッジ４２は下方に湾曲するように撓む。この際、カッティングエッジ４２に作用する幅方向の応力が、セグメントエッジ４４の溶接部４４１４，４４２４に作用する。

ここで、セグメントエッジが１つの板状体で構成され、当該板状体のカッティングエッジ４２に対する溶接部が、溶接部４４１４，４４２４の溶接範囲に対応して形成され、かつ、当該溶接部が、セグメントエッジの幅方向に対して連続して形成されている場合、セグメントエッジとカッティングエッジとの溶接範囲が大きくなり、セグメントエッジはカッティングエッジ４２の撓みに追従できない。このため、当該板状体の溶接部の両端に高応力が生じてしまうため、セグメントエッジの溶接部が当該応力に抗しきれなくなると、亀裂が発生、成長し、セグメントエッジが脱落してしまう場合がある。

これに対し、本実施形態のセグメントエッジ４４では、溶接部４４１４，４４２４を有するそれぞれ別体の２つの板状体４４１，４４２により構成されているので、それぞれの板状体４４１，４４２における溶接範囲を小さくすることができる。また、板状体４４１と板状体４４２との間に隙間４４３が形成されているので、セグメントエッジ４４において強度的に不連続な部分を形成することができる。
これによれば、カッティングエッジ４２に撓みが発生した場合に、板状体４４１，４４２が互いに離間することで当該撓みに追従することができ、溶接部４４１４，４４２４において高応力が生じることを抑えることができる。従って、セグメントエッジ４４の破損および脱落を抑制することができる。

以上のような本実施形態のバケット４によれば、以下の効果を奏することができる。
セグメントエッジ４４は板状体４４１，４４２により形成され、板状体４４１，４４２には、カッティングエッジ４２の幅方向に沿った溶接部４４１４，４４２４がそれぞれ形成されている。これによれば、カッティングエッジ４２が下方に湾曲するように撓んだ場合に、板状体４４１，４４２が互いに離間することで当該撓みに追従することができる。このため、溶接部４４１４，４４２４の溶接範囲を連続させた１つの溶接部を有したセグメントエッジを用いた場合に比べ、溶接部４４１４，４４２４に生じる応力を小さくすることができる。
従って、溶接部４４１４，４４２４に高応力が生じさせないようにすることができ、溶接部４４１４，４４２４におけるセグメントエッジ４４からの脱落を抑制することができる。なお、このようなセグメントエッジ４４の効果は、セグメントエッジ４５，４６においても同様に奏することができる。

また、それぞれ溶接部４４１４，４４２４を有する２つの板状体４４１，４４２をカッティングエッジ４２に溶接することにより、セグメントエッジ４４が構成されているので、カッティングエッジ４２の撓みに追従する隙間４４３を確実に形成することができ、また、前述のような破損および脱落を防ぐことができるセグメントエッジ４４の構成を簡略化することができる。

〔２．第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係るバケットを説明する。
第２実施形態に係るバケットは、第１実施形態で示したバケット４と同様の構成、すなわち、バケット本体４１およびカッティングエッジ４２を備えた構成とされているが、当該カッティングエッジ４２に取り付けられるセグメントエッジの構成において相違する。
なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一または略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。

図８は、本実施形態におけるカッティングエッジ４２Ａの一部を示す平面図である。
本実施形態のバケットを構成するカッティングエッジ４２Ａは、カッティングエッジ４２と同様に平面視略山形状に形成され、図８に示すように、ツース４３と、セグメントエッジ４４Ａ，４５，４６（図８において、セグメントエッジ４５，４６については図示省略）とを備えている。また、カッティングエッジ４２Ａには、先端部分に傾斜部４２１と同様の傾斜部４２Ａ１が形成されている。

このうち、セグメントエッジ４４Ａは、セグメントエッジ４４とは異なり、１つの平面視略矩形状の短辺部材で構成されている。詳述すると、セグメントエッジ４４Ａは、平面的に見てカッティングエッジ４２Ａの幅方向に対する略直交方向に長手方向を有する略長方形状に形成されている。このようなセグメントエッジ４４Ａには、傾斜部４４Ａ１、凹部４４Ａ２、孔部４４Ａ３および溶接部４４Ａ４，４４Ａ５が形成されている。
なお、詳しい図示を省略したが、セグメントエッジ４４Ａの長手方向の寸法および厚さ寸法は、それぞれセグメントエッジ４４の寸法Ｄ１，Ｄ３と略同じとされ、当該セグメントエッジ４４Ａの幅方向の寸法は、板状体４４１の寸法Ｄ２のおよそ２倍とされている。

傾斜部４４Ａ１は、セグメントエッジ４４Ａの長手方向の一端側に向かうに従って上面側が底面側に近接するように傾斜して形成されている。この傾斜部４４Ａ１は、カッティングエッジ４２Ａにセグメントエッジ４４Ａが取り付けられた際に、当該カッティングエッジ４２Ａの先端部分から突出するように露出する。この傾斜部４４Ａ１の傾斜は、カッティングエッジ４２Ａの先端部分に形成された傾斜部４２Ａ１に沿った傾斜とされている。
凹部４４Ａ２は、セグメントエッジ４４Ａの幅方向両端にそれぞれ形成されている。詳述すると、凹部４４Ａ２は、幅方向両端のそれぞれの面の略中央部分に、平面視略半長円形状に形成されている。この凹部４４Ａ２は、前述の凹部４４２２等と同様に、ツース４３の溶接部分を避けるための部分である。

孔部４４Ａ３は、セグメントエッジ４４Ａの略中央に、長手方向に沿った長径を有する平面視略長円形状に形成されている。この孔部４４Ａ３は、長手方向の一方の端部が、傾斜部４４Ａ１に達している。孔部４４Ａ３は、セグメントエッジ４４Ａがカッティングエッジ４Ａに取り付けられる際の溶接領域となるが、この溶接領域は、孔部４４Ａ３の長手方向に沿った領域とされている。すなわち、略長円形状の孔部４４Ａ３のうち略半円形状を有する部分は、溶接されない領域とされている。

溶接部４４Ａ４，４４Ａ５は、セグメントエッジ４４Ａをカッティングエッジ４２Ａに取り付ける際に、孔部４４Ａ３とともに、カッティングエッジ４２Ａに溶接される部分である。これら溶接部４４Ａ４，４４Ａ５は、セグメントエッジ４４Ａの上面とカッティングエッジ４２Ａの先端縁とによる隅肉部分であり、セグメントエッジ４４Ａの上面（カッティングエッジ４２Ａに対する取付面）における凹部４４Ａ２から傾斜部４４Ａ１に至る部分である。これら溶接部４４Ａ４，４４Ａ５は、カッティングエッジ４２Ａの先端縁に沿って配列され、孔部４４Ａ３によって分断されている。なお、詳しい図示を省略したが、前述の板状体４４１等の場合と同様に、溶接部４４Ａ４，４４Ａ５は、幅方向の両端に、前述の寸法Ｄ９のスペースを設けてカッティングエッジ４２Ａに溶接される。

前述のように、セグメントエッジ４４Ａの略中央には孔部４４Ａ３が形成され、また、当該孔部４４Ａ３により溶接部４４Ａ４，４４Ａ５が分断されている。また、孔部４４Ａ３の長手方向の両端部である略半円形状部分は、カッティングエッジ４２Ａに対して溶接されない領域とされている。このため、カッティングエッジ４２Ａに撓みが発生した際には、孔部４４Ａ３の長手方向の両端から、セグメントエッジ４４Ａの長手方向の両端に至る領域４４Ａ６，４４Ａ７は、当該セグメントエッジ４４Ａの幅方向の引っ張りに対して強度的に弱い領域とされる。このため、セグメントエッジ４４Ａにおいては、領域４４Ａ６，４４Ａ７が強度的に弱い一方、当該領域４４Ａ６，４４Ａ７を挟む領域は強度的に強いとされる強度的に不連続な構成とされている。すなわち、領域４４Ａ６，４４Ａ７は、本発明の不連続部に相当する。

以上のような本実施形態のバケットによれば、第１実施形態で示したバケット４と同様の効果を奏することができる。
すなわち、セグメントエッジ４４Ａの溶接部４４Ａ４，４４Ａ５は、孔部４４Ａ３によって分断されており、当該セグメントエッジ４４Ａのカッティングエッジ４２Ａへの取り付けは、当該分断された溶接部４４Ａ４，４４Ａ５および孔部４４Ａ３における溶接によって行われる。この際、孔部４４Ａ３の対向する略平行部分が溶接される。
これによれば、溶接部４４Ａ４，４４Ａ５の溶接領域に対応する１つの連続した溶接領域がセグメントエッジ４４Ａに形成されている場合に比べ、カッティングエッジ４２Ａに撓みが生じた際に、溶接部４４Ａ４，４４Ａ５に生じる応力を小さくすることができる。また、セグメントエッジ４４Ａにおいて、カッティングエッジ４２Ａの撓みに追従する強度的に弱い領域４４Ａ６，４４Ａ７を形成できるので、カッティングエッジ４２Ａに撓みが生じた際に、これら領域４４Ａ６，４４Ａ７が伸張して当該撓みに追従することができる。従って、セグメントエッジ４４Ａが破損することを抑えることができるとともに、当該セグメントエッジ４４Ａのカッティングエッジ４２Ａからの脱落を抑制することができる。

また、セグメントエッジ４４Ａが、１つの板状体によって構成されているので、セグメントエッジ４４Ａの構成を簡略化することができるとともに、セグメントエッジ４４Ａのカッティングエッジ４２Ａに対する溶接位置の位置決めを容易に行うことができる。従って、セグメントエッジ４４Ａの溶接工程を簡略化することができる。

〔３．実施形態の変形〕
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

前記各実施形態では、カッティングエッジ４２，４２Ａは、平面視略山形状に形成され、当該山形状の傾斜部分に合わせてセグメントエッジ４５，４６を配置するとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、カッティングエッジの先端部分は、幅方向に略平行としてもよい。この場合、所定間隔を空けてツース４３を配置し、当該ツース４３間にセグメントエッジ４４，４４Ａを配置するようにしてもよい。

前記第１実施形態では、セグメントエッジ４４，４５および４６をそれぞれ２つの板状体４４１，４４２、４５１，４５２および４６１，４６２により構成するとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、それぞれのセグメントエッジ４４，４５，４６を構成する板状体の数は、２つに限定されず、前記第２実施形態で示したように１つとしてもよく、また、３つ以上でもよい。
なお、セグメントエッジを１つの板状体で構成した場合には、前記第２実施形態で示したセグメントエッジ４４Ａの構成を採用できる。また、セグメントエッジを３つ以上の板状体で構成する場合は、それぞれの板状体に傾斜部、孔部および溶接部を形成し、両端に配置される板状体を構成する面のうち、それぞれの板状体に対向する面とは反対側の面に凹部を形成するようにすればよい。

前記第２実施形態では、セグメントエッジ４４の配置位置に対応して配置されるセグメントエッジ４４Ａを１つの板状体により構成したが、セグメントエッジ４５，４６の配置位置に対応して配置されるセグメントエッジを、それぞれ１つの板状体によって構成してもよい。この場合、当該セグメントエッジの形状をセグメントエッジ４５，４６の形状に合わせ、セグメントエッジ４４Ａの構成に合わせればよい。

前記各実施形態では、セグメントエッジ４４，４５，４６，４４Ａは、カッティングエッジ４２，４２Ａに溶接により取り付けられるとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、セグメントエッジとカッティングエッジとが別体として構成され、当該セグメントエッジがカッティングエッジに取り付けられるのであれば、他の取付方法を採用してもよい。例えば、接着によりセグメントエッジを取り付けるとしてもでもよい。

前記各実施形態では、バケット４を備えた作業機械としてホイルローダ１を例示したが、本発明はこれに限らず、油圧ショベルおよびブルドーザ等の作業機械に利用されるバケットとして本発明を採用することもできる。

本発明は、ホイルローダ、油圧ショベルおよびブルドーザ等のバケットを備えた作業機械に好適に利用することができる。

本発明の第１実施形態に係るホイルローダを示す側面図。 前記実施形態におけるバケットを構成するカッティングエッジを上方から見た図。 前記実施形態におけるカッティングエッジを下方から見た図。 図２の線IV−IVにおける断面図。 （Ａ）前記実施形態におけるセグメントエッジの側面図。（Ｂ）前記実施形態におけるセグメントエッジの上面図。 （Ａ）前記実施形態におけるセグメントエッジの側面図。（Ｂ）前記実施形態におけるセグメントエッジの上面図。 （Ａ）前記実施形態におけるセグメントエッジの側面図。（Ｂ）前記実施形態におけるセグメントエッジの上面図。 本発明の第２実施形態に係るバケットを構成するカッティングエッジの一部を上方から見た図。

符号の説明

１…ホイルローダ（作業機械）、４…バケット、４２，４２Ａ…カッティングエッジ、４３…ツース、４４，４５，４６，４４Ａ…セグメントエッジ、４４１，４４２，４５１，４５２，４６１，４６２…板状体（複数の部材）、４４３，４５３，４６３…隙間（不連続部）、４４１４，４４２４，４５１４，４５２４，４６１４，４６２４，４４Ａ４，４４Ａ５…溶接部（接着部）、４４Ａ３…孔部、４４Ａ６，４４Ａ７…領域（不連続部）。

Claims (3)

1. 掘削して得た土砂を運搬する作業機械に取り付けられるバケットであって、
   当該バケットの先端縁を形成するカッティングエッジを備え、
   前記カッティングエッジには、
   所定の間隔を隔てて取り付けられる複数のツースと、
   前記ツース間に配置され、先端部分が前記カッティングエッジの先端縁から突出するように溶接されるセグメントエッジとが設けられ、
   前記セグメントエッジは、前記先端縁に沿って互いに隙間を介して配列された複数の板状体により構成され、
   前記各板状体は、
   前記先端縁に沿った溶接部と、
   前記先端縁からの当該板状体の突出方向に長径を有する長円形状の孔部とを有し、
   前記各板状体は、前記溶接部と、前記孔部の内周とで前記カッティングエッジに溶接される
   ことを特徴とするバケット。
2. 請求項１に記載のバケットにおいて、
   前記溶接部は、前記先端縁に沿う幅方向の両端に所定寸法のスペースを空けて、前記カッティングエッジに溶接される
   ことを特徴とするバケット。
3. 請求項１または請求項２のいずれかに記載のバケットを備える
   ことを特徴とする作業機械。

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