铲斗
技术领域
本发明涉及一种铲斗，更详细而言，涉及一种安装于工程机械的铲斗。
背景技术
通常，铲斗安装于诸如挖掘机或轮式装载机的工程机械而进行使用。例如，挖掘机是用于采掘沙土或岩石的工程机械。在挖掘机车体的前方部设有斗杆，并在斗杆的端部设置用于采掘沙土或岩石并暂时进行保管的铲斗。斗杆以链接部件和液压装置为媒介能够转动地设置。另外，采掘沙土或岩石并暂时进行保管的铲斗同样可转动地设置于斗杆的端部。此外，在与沙土或岩石等挖掘对象优先接触的铲斗的端部安装有一个以上的多个斗齿(tooth)，从而将提高挖掘性能。此外，轮式装载机是开采骨料并进行搬运或向车辆进行装车的工程机械。在设于轮式装载机的前方部的斗杆的端部设置用于装载骨料并进行搬运的铲斗。
如此，安装于工程机械的铲斗起挖地或收集沙土和砾石等或装载并移动诸如骨料的装载物的作用。
然而，在工程机械挖出地表或开采并装载骨料的作业的过程中，铲斗向地表穿透时，会在地表产生反力。因此，将铲斗制造为能够使穿透地表时的反力的影响最小化的形状更为有利。另外，就铲斗而言，由于装载容量越大，每小时作业量越增加，因此，在相同的条件下，装载容量越大越有利。
但是，铲斗穿透地表时产生的反力和铲斗的装载容量通常处于交替损益的折衷(trade off)关系。即，当增加铲斗的装载容量时，铲斗穿透地表时的反力增加的现象是通常的现象。从而，要求一种能够最大限度地确保铲斗的装载容量的同时使铲斗穿透地表时的反力最小化的铲斗的形状。
发明内容
技术问题
本发明的实施例提供一种能够提高装载容量的同时使穿透地表时的反力最小化的铲斗。
技术方案
根据本发明的实施例，提供一种铲斗(bucket)，其安装于工程机械，所述铲斗包括：背板，其包括相对地与挖掘对象相邻的第一平面部、配置为与所述第一平面部的交角为第一设定角度的第二平面部、连接所述第一平面部的一端部和所述第二平面部的一端部的曲面部、以及设置为由所述第二平面部的另一端部弯折而延伸且与所述第一平面部的交角为小于所述第一设定角度的第二设定角度的第三平面部；以及侧板，其分别形成于所述背板的两侧面，并与所述背板一同形成装载空间。
所述第二设定角度可以低于所述第一设定角度。
所述侧板可以包括：第一侧边，其相对地与所述背板的所述第一平面部相邻且与所述第一平面部平行；第二侧边，其相对地与所述背板的所述第二平面部及所述第三平面部相邻且与所述第一侧边平行；第三侧边，其连接所述第一侧边的相对地与所述背板的所述第一平面部的另一端部相邻的一端部和所述第二侧边的相对地与所述背板的所述第三平面部相邻的一端部；以及第四侧边，其连接所述第一侧边的另一端部和所述第二侧边的另一端部。
此外，所述背板的所述第一平面部的一端部与另一端部之间的长度可以比所述第二平面部的一端部与另一端部之间的长度长，且比所述侧板的所述第四侧边短。
所述第三侧边可以是向与所述背板的所述曲面部方向相反的方向凸状地弯曲的曲线。
所述第二侧边与所述第四侧边的交角可以比所述第一设定角度大20度以上。
上述铲斗还可以包括：边刀，其结合于所述侧板的所述第四侧边的相对地与所述第一平面部相邻的一端部，且在与所述侧板平行的方向上形成有刃。
上述铲斗还可以包括：横向支架，其结合于所述背板的所述第二平面部的外表面，且在横向上具有长度。
上述铲斗还可以包括：流出防止板，其结合于所述背板的所述第三平面部，且从所述第三平面部的端部向与所述第二平面部方向相反的方向凸出。
上述铲斗还可以包括：纵向支架，其结合于所述背板的所述曲面部和所述第二平面部的外表面，并在纵向上具有长度，且形成有用于安装于所述工程机械的连结孔；以及底板，其以从所述背板的所述第一平面部的外表面向垂直的方向凸出已设定的厚度的方式结合于所述纵向支架。
上述铲斗还可以包括多个斗齿(tooth)，其结合于所述背板的所述第一平面部的另一端部。
发明的效果
根据本发明的实施例，铲斗能够提高装载容量的同时，使穿透地表时的反力最小化。
附图说明
图1是图示本发明的一实施例的铲斗的立体图。
图2是图1的铲斗的侧面图。
符号说明
101：铲斗，200：背板，210：第一平面部，220：第二平面部，230：第三平面部，250：曲面部，400：侧板，401：第一侧边，402：第二侧边，403：第三侧边，404：第四侧边，500：纵向支架，509：连结孔，550：底板，600：横向支架，700：多个斗齿，740：边刀，800：流出防止板。
具体实施方式
下面参考附图对本发明的实施例进行详细说明，以便本发明所属技术领域中的一般的技术人员能够容易实施。本发明可以被实现为多种不同的方式，并不限于此处说明的实施例。
需要指出的是，附图是示意性的，并未按比例图示。为了图中的清楚性和方便性，图中所示部分的相对尺寸和比例在其大小上被夸张或缩小而图示，任意的尺寸均只是示例性的，而不是限定性的。另外，对出现在两个以上的图中的相同的结构物、要素或部件使用相同的参照符号，以体现相似的特征。
本发明的实施例具体地示出本发明的理想的实施例。其结果，预想得到图解的多样的变形。因此，实施例不局限于所图示区域的特定形态，例如，也包括制造所致的形态的变形。
下面参照图1和图2对本发明的一实施例的铲斗101进行说明。
本发明的一实施例的铲斗101可以安装于工程机械，用以挖掘地表的沙土或岩石，或开采骨料，并装载而进行移动。例如，铲斗101可以安装于作为工程机械的一种的挖掘机或轮式装载机。
如图1和图2所图示，本发明的一实施例的铲斗101包括背板200(back plate)及侧板400(side plate)。
此外，本发明的一实施例的铲斗101还可以包括边刀740、横向支架600、流出防止板800、纵向支架500、底板550、以及多个斗齿700。
背板200与待后述的侧板400一同形成装载空间。具体地，背板200包括相对地与挖掘对象相邻的第一平面部210、配置为与第一平面部210的交角θ1为第一设定角度的第二平面部220、连接第一平面部210的一端部和第二平面部220的一端部的曲面部250、以及设置为由第二平面部220的另一端部弯折而延伸且与第一平面部210的交角θ2为小于第一设定角度的第二设定角度的第三平面部230。
另外，背板200的曲面部250的曲率半径RC1可以形成为属于400mm至500mm的范围内。
此外，第二设定角度可以设定为低于第一设定角度的角度。例如，当第一设定角度属于40度至50度的范围内时，第二设定角度可以形成为属于30度至40度的范围内。
此外，背板200的第一平面部210的一端部与另一端部之间的长度L可以比第二平面部220的一端部与另一端部之间的长度长，且比侧板400的第四侧边404短。这里，第一平面部210的一端部可以与曲面部250连接，并在另一端部安装待后述的多个斗齿700。
此外，由于背板200与诸如沙土的挖掘对象直接接触，因而由耐磨耗性优秀的材料形成。
侧板400分别形成于背板200的两侧面，并与背板一同形成装载空间。具体地，侧板400包括：第一侧边401，其相对地与背板200的第一平面部210相邻且与第一平面部210平行；第二侧边402，其相对地与背板200的第二平面部220及第三平面部230相邻且与第一侧边401平行；第三侧边403，其连接第一侧边401的相对地与背板200的第一平面部210的另一端部相邻的一端部和第二侧边402的相对地与与背板200的第三平面部230相邻的一端部；以及第四侧边404，其连接第一侧边401的另一端部和第二侧边402的另一端部。这里，第三侧边403可以形成为向与背板200的曲面部250方向相反的方向凸状地弯曲的曲线。另外，第三侧边403的曲率半径RC2可以形成为属于1800mm至2200mm的范围内。
此外，侧板400的第二侧边402与第四侧边404的交角可以形成为比第一设定角度大20度以上。另外，就侧板400而言，距离背板200的第一平面部210的垂直方向的高度形成为至少高于第二平面部220。从而，第二侧边402和第四侧边404相交的角部区域不但遮挡待后述的横向支架600的侧面，还遮挡纵向支架500及流出防止板800的一部分。这不仅有利于美观，而且还能防止因沙土流入待后述的横向支架600的空的空间并填充空的空间而不必要地增加铲斗101的重量。
多个斗齿700(tooth)可以结合于背板200的第一平面部210的另一端部。多个斗齿700以与沙土或岩石等挖掘对象优先接触的方式进行安装，以提高挖掘性能。
边刀740结合于侧板400的第四侧边403的相对地与第一平面部210相邻的一端部。另外，边刀740在与侧板400平行的方向上形成有刃743。边刀740向与侧板400平行的方向切断挖掘对象，从而进一步提高挖掘性能。
横向支架600结合于背板200的第二平面部9220的外表面，且在横向上具有长度。横向支架600增强背板200的刚度。具体地，横向支架600可以被折弯而使截面形成为中空的三角形形状。由此，能够有效地增强背板20的刚度的同时，使铲斗101的整体的重量最小化。
纵向支架500结合于背板200的曲面部250和第二平面部220的外表面，并在纵向上具有长度。纵向支架500也增强背板200的刚度。此外，可以在纵向支架500形成用于安装于工程机械的连结孔509。
此外，可以设有多个纵向支架500，并且，分别形成于多个纵向支架500的连结孔509机械地连接于工程机械，使得铲斗101通过工程机械的驱动装置进行动作。
底板550(bottom plate)以从背板200的第一平面部210的外表面向垂直的方向凸出已设定的厚度的方式结合于纵向支架500。底板550抑制纵向支架500及背板200的磨耗。底板550可以进行更换，且可以增加铲斗101的整体的磨耗寿命。
流出防止板800结合于背板200的第三平面部230，且从第三平面部230的端部向与第二平面部220方向相反的方向凸出。另外，流出防止板800防止装载于铲斗101的装载物流出。尤其，防止作为装载物的沙土向铲斗101与工程机械机构性地连接的部位及用于驱动铲斗101的驱动缸方向流出。
通过这样的配置，本发明的一实施例的铲斗101能够提高装载容量的同时，使挖掘地表时的反力最小化。
下面参照表1和表2比较本发明的一实施例的实验例和比较例来进行说明。
[表1]
在表1中，背板的第一平面部的长度意指图2所图示的背板200的第一平面部210的一端部与另一端部之间的长度。这里，第一平面部210的一端部可以与曲面部250连接，并在另一端部安装待后述的多个斗齿700。
此外，在表1中，第一设定角度意指图2所图示的背板200的第一平面部210与第二平面部220的交角θ1。另外，第二设定角度意指图2所图示的背板200的第一平面部210与第三平面部230的交角θ2。
此外，在表1中，背板的曲面部的曲率半径用图2中附图标记RC1表示，侧板的第三侧边的曲率半径在图2中用附图标记RC2表示。
此外，如表1所示，实验例和比较例以唯独构成要素的数值不同而其他条件相同的状态进行实验。
下表2示出基于实验的结果。即，通过实验可以确认到，本发明的一实施例的实验例和用于与实验例进行比较的比较例的各自的装载重量和穿透反力如下表2所示。
[表2]
如上表2所示，可以确认到，与比较例相比，实验例的装载重量增加7.6％，而穿透反力减少5.2％。
尽管上面参照附图对本发明的实施例进行了说明，但本发明所属技术领域中的一般的技术人员应该可以理解在不改变本发明的技术思想或必备特征的前提下，可以以其他具体形态实施本发明。
因此，以上所描述的实施例在所有方面均应理解为是示例性的，而不是限定性的，本发明的范围由后述权利要求书体现，而不是由上述详细的说明所定义，从权利要求书的意义、范围及其等价概念中导出的所有变更或变形的形态均应解释为落入本发明的范围内。
