JP2023064662A - 掘取作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】大型化を抑止しつつ溝内の土砂類を掘削可能な作業機を提供する。【解決手段】溝部Ｃに配置する作業部３に設ける、前方及び下方を開放させた箱状のオーガケース４と、前記オーガケース４に水平方向に向けて配置した軸であって回転駆動する回転軸４１と、前記回転軸４１に配置され、前記回転軸４１と一体となって回転して物体を掻き取るとともに物体を投擲可能なオーガ４４と、を備え、前記オーガ４４は、前記回転軸４１の端部から前記回転軸４１の中間部に向かうに従って傾斜させた側部掻取部４４１を備え、前記側部掻取部４４１は、前記回転軸４１の端部側に設けるとともに、回転方向前方且つ回転半径に対する放射方向に向かうに従って先鋭化した先鋭部４４３とを備えたことを特徴とする作業機。【選択図】図１

Description

この発明は作業機に関する。詳細には、敷設された側溝等の溝部に堆積している砂や泥を排除する作業装置に関する。

既に敷設された側溝等の溝部に堆積している土砂類を排除する作業機として、特許文献１が開示されている。特許文献１の作業機は、自走車両から連続して連結した第１アーム、第２アーム、第３アーム、第４アームを有し、第４アームの先端に羽根車及び排土用のシュートを有した掃除具を備えている。
このように構成することで、自走車両から離れた位置にある排水明渠や道路側溝等の溝部に堆積する土砂類を掻き出すとともに、掻き出した土砂類を溝外に排出するものである。自走車両は溝部に沿って移動しながら土砂類を掻き出すとされている。

実開昭５７―１９７５８１号公報

溝部に堆積する土砂類は必ずしも水に浸っているわけで無い。特に、農地に供される給排水のための灌漑設備としての側溝は、休耕期には給排水が停止するため、溝内に堆積した土砂類は水分が無くなり、硬く締まった状態になっている。硬く締まった土砂類に対して特許文献１に記載の装置を用いると、土砂類の掘削時に羽根及び羽根車に大きな負荷がかかる。この負荷に対応させようとすると、装置全体が大型化する問題がある。また、羽根車を回転させるために大きな駆動力を必要とすることから、これも装置が大型化する要因になっている。

本発明は上記課題に着眼してなされたものであり、大型化を抑止しつつ溝内の土砂類を掘削可能な作業機を提供することを目的とする。

この発明は、
溝部に配置する作業部に設ける、前方及び下方を開放させた箱状のオーガケースと、
前記オーガケースに水平方向に向けて配置した軸であって回転駆動する回転軸と、
前記回転軸に配置され、前記回転軸と一体となって回転して物体を掻き取るとともに物体を投擲可能なオーガと、を備え、
前記オーガは、前記回転軸の端部から前記回転軸の中間部に向かうに従って傾斜させた側部掻取部を備え、
前記側部掻取部は、前記回転軸の端部側に設けるとともに、回転方向前方且つ回転半径に対する放射方向に向かうに従って先鋭化した先鋭部と、
を備えたことを特徴とする作業装置、
に係る。

この発明は、更に、
前記オーガは前記回転軸と一体に固定する支持アームと、を備え、
前記先鋭部は、前記支持アームより前記回転軸の軸方向に対する端部側に位置する、
ことを特徴とする作業機、
に係る。

この発明は、更に、
前記オーガケースは、前記回転軸を支持するとともに前記先鋭部が回転によって半径方向の外周側を移動するように配置した軸受部と、
を備えたことを特徴とする作業機、
に係る。

この発明は、更に、
前記オーガは、前記回転軸の中間部に設け、且つ、前記側部掻取部から連続して形成するとともに前記回転軸の軸方向と直交する方向に面を向けた平面部を有する中央掻取部と、
を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の作業機、
に係る。

この発明は、更に、
前記平面部の前記回転軸の軸方向と平行な方向の幅は、前記回転軸の半径方向に対する放射方向に向かうにしたがって拡大する、
ことを特徴とする作業機、
に係る。

この発明は、大型化を抑止しつつ溝内の土砂類を掘削可能な作業機を提供する。

この発明の実施例に係る作業機の平面図である。 この発明の実施例に係る作業機の側面図である。 この発明の実施例に係る作業機の正面図である。 この発明の実施例に係る作業機の側面断面図である。 この発明の実施例に係る作業機の要部拡大側面図である。 この発明の実施例に係る作業機の平面図であって、オーガ部のオーガケースを断面した平面図である。 この発明の実施例に係る作業機の説明図であって、スクレーパ揺動振動の発生機構を示す。 この発明の実施例に係る作業機の要部拡大側面図であって、スクレーパ先端の揺動（振動）の軌道を示す。 この発明の実施例に係る作業機の説明図であって、第１軸乃至第３軸で回動した様子を示す。なお、着脱部は図示を省略する。 この発明の実施例に係る作業機の説明図であって、第１軸乃至第３軸で回動した様子を示す。なお、着脱部は図示を省略する。 この発明の実施例に係る作業機の説明図であって、第１軸乃至第３軸で回動した様子を示す。なお、着脱部は図示を省略する。 この発明の実施例に係る作業機の平面図であって、走行機体に装着したブーム装置に装着した側の平面図である。 この発明の実施例に係る作業機の側面図であって、走行機体に装着したブーム装置に装着した例であって、進行方向の左方から見た図である。 この発明の実施例に係る作業機の背面図であって、走行機体に装着したブーム装置に装着した例であって、進行方向の後方から見た図である。 この発明の実施例に係る作業機の平面図であって、走行機体に装着したブーム装置に装着した例を示す平面図であって、走行機体が溝部から離れて、溝の方向と平行に走行する場合を示す。 この発明の実施例に係る作業機の平面図であって、走行機体に装着したブーム装置に装着した例の平面図であって、溝の方向と走行機体の進行方向が、左右方向に角度差がある場合を示す図である。 この発明の実施例に係る作業機の側面図であって、走行機体に装着したブーム装置に装着した例を示す側面図であって、上下方向に対する溝の向きと、走行機体の向きが異なる場合を示す図である。

この発明の実施例に係る作業機について図面にしたがって説明する。
Ａは、走行機体である。走行機体Ａは、この実施例では、トラクタからなる。
Ｂは、ブーム装置である。ブーム装置Ｂは、図１２乃至図１７に図示するように、走行機体Ａに装着する。

Ｃは、溝乃至溝部である。溝Ｃは、敷設された側溝等からなる。Ｃ１は溝底部、Ｃ２は溝側部である。
Ｗは、図１４に図示するように溝Ｃから作業機により排出された砂、泥等の物体Ｗである排出物である。溝Ｃには、砂や泥からなる排出物Ｗが堆積する。
Ｄは、作業機である。作業機Ｄは、敷設された側溝等の溝Ｃに設置して、溝Ｃに堆積している砂や泥からなる排出物Ｗを排除する作業装置である。

作業機Ｄは、着脱部１、第２部材２、作業部３を有する。
着脱部１は、図１、図２に図示するように、上部が開口した断面コ字型の樋状からなる。実施例において、樋状の向きは進行方向と交差する左右方向に向けている。作業機Ｄを、ブーム装置Ｂの先端部に、着脱自在にする着脱部１を作業機Ｄに設けている。着脱部１に図１２乃至図１７に図示するように、ブーム装置Ｂの先端を嵌合させてブーム装置Ｂと作業機Ｄとを固定する。
そのため、ブーム装置Ｂは本願の作業機Ｄとは異なる形態の作業機Ｄを選択して着脱することができる。

１１は、第１軸である。第１軸１１は、作業機Ｄに設ける着脱部１の下方に進行方向に対する左右水平方向である幅方向に向けて作業機Ｄを構成する第１部材１５に設ける。第１軸１１は着脱部１の下部に設けた第１軸保持部１２を介して着脱部１に固定する。

第１部材１５は、第１軸１１に一端部を連結し、第１部材１５の前端側が第１軸１１に対して上下旋回可能、上下回動自在である。
第１部材１５は、第１部材１５の旋回範囲を規制する第１規制部１３と、第２部材２の第１部材１５に対する旋回範囲を規制する第２規制部１４とを備える。

第１軸１１の前後部に第１規制部１３を設ける。第１規制部１３は下方回動規制部１３１と上方回動制部１３２とで構成されている。
下方回動規制部１３１は第１軸１１の前方側に位置して、第１部材１５の後端側が下方に向けて第１軸１１周りに回動した場合に、着脱部１の下面に当接することによって、第１部材１５の回動を規制する。
上方回動規制部１３２は第１軸１１の後方側に位置して、第１部材１５の後端側が上方に向けて第１軸１１周りに回動した場合に、着脱部１の後面に当接することによって、第１部材１５の回動を規制する。第１規制部１３によって、第１部材１５は回動可能な範囲が設けられている。第１部材１５の回動可能な範囲は、第１規制部１３と着脱部１との間隔を調整することによって、任意の範囲に設けることができる。

２１は、第２軸である。２は、第２部材である。第２部材２は、図１、図２、図４、図５に図示するように全体として進行方向の前後に長い長尺状体からなる。
第２軸２１は、第１部材１５の後端側である他端部に位置し、第１軸１１と交差する上下方向（垂直方向）に設けて、第１部材１５と第２部材２とを連結する。

第２部材２は、第２軸２１に一端部を取り付け、第２軸２１から後方に向かって延設された長尺部材である。第２軸２１には、第２部材２が回動自在に連結され、第２軸２１を回転軸として、第１部材１５と交差する方向である左右方向に旋回可能、回動可能である。
第２軸２１は第１軸１１を支点にして上下に移動可能である。

第２規制部１４は、第１部材１５の第２軸２１の近傍である左右両側に設ける。第２規制部１４は、第２部材２の旋回範囲を規制する。第２規制部１４によって、第２部材２が節度無く回動することを防ぐ。第２部材２の旋回範囲は、第２規制部１４と第２部材２との間隔を調整することによって、任意の範囲に設けることができる。

２２は、第３軸である。第３軸２２は、第２軸２１と離間して設ける。第３軸２２は、前記第２軸２１と平行に配置するとともに、第２部材２の第２軸２１への取り付け端と異なる端部を取り付ける。

２３は、第３規制部である。第３規制部２３は、第３軸２２の近傍である第３軸２２の左右両側に設ける。第３規制部２３は、作業部３に対する第２部材２の旋回範囲、あるいは、第２部材２に対する作業部３の旋回範囲を規制する。第３規制部２３は、第２部材２と作業部３が互いに節度無く回動することを防ぐ。第２部材２に対する作業部３の旋回範囲は、第３規制部２３と第２部材２との間隔を調整することによって、任意の範囲に設けることができる。

作業部３は第１軸１１より進行方向に対する後方、且つ、第１軸１１より下方に位置する。作業部３は第２軸２１より進行方向に対する後方に位置する。
作業部３は第２部材２の後端部の下方に配置する。
作業部３は、作業部３の上部に、第２部材２の後端部を連結する第３軸２２を配置し、第３軸２２を回転軸として、第２部材２に対して相対的な左右方向に旋回自在である。
作業部３は、前記第２部材２に対する前記作業部３の旋回範囲を規制する第３規制部２３を備える。
作業部３は、図１２乃至図１７に図示するように溝部Ｃ内に配置する。
作業部３は着脱部１の後方に位置し、第１部材１５及び第２部材２を介して、着脱部１で牽引される。

作業部３は、第１軸１１を支点にして上下に回動可能にされているので、着脱部１と作業部３が相対的に傾斜させて配置させることができる。
図１７に図示する、実施例に係る作業機の側面図であって、走行機体に装着したブーム装置に装着した例を示す側面図であって、上下方向に対する溝の向きと、走行機体の向きが異なる場合を示す図について説明する。
作業時は、側溝の傾斜と走行機体が走行する路面とが、互いに進行方向に沿った上下方向に相対的に傾斜していても、図１７に図示するように、作業部３を一方側である側溝の傾斜に沿わせることができる。したがって、互いの傾斜に差が生じても、作業部３の前後傾斜の角度を気にすることなく作業ができる。
図１７と図１３と対比すれば判るように、Ｅ点では、着脱部１下面は、第１規制部１３の下方回動規制部１３１に当接し、着脱部１の下面に当接することによって、第１部材１５の回動を規制している。
ｌ４は、走行機体Ａの走行面である。

溝Ｃ内に配置した作業部３は、先頭の着脱部１によって牽引されることとなるので、特別な駆動装置を用いずとも、溝部Ｃの壁面に沿って移動することができる。溝部Ｃの壁面である溝側部Ｃ２に沿って移動する場合は、作業部３の側方に設けた棒状のガイド部材６６（又はガイド部材６６が備える湾曲部６７）が溝側部Ｃ２に当接することによって、作業部３本体が損傷することを防ぐ。

作業部３は、着脱部１に対して、第２軸２１及び第３軸２２の２軸によって回動自在にされている。互いに平行に配置された側溝と走行機体とが、相対的に近づいたり遠のいたりしても、第２軸２１及び第３軸２２で回動する第２部材２が距離の差を吸収することができる。
着脱部１と作業部３の進行方向に対する角度は生じず、互いに平行な角度を保って、平行移動することができるので、作業者は走行機体を頻繁に操舵操作せずともよく、操作が容易になる。

走行機体Ａに装着したブーム装置Ｂに装着した側の平面図である図１２、走行機体Ａに装着したブーム装置Ｂに装着した例であって、進行方向の左方から見た図である図１３、走行機体Ａに装着したブーム装置Ｂに装着した例であって、進行方向の後方から見た図である図１４にそれぞれ図示するように、進行方向に対する左右方向に走行機体Ａと作業機Ｄの相対的な角度差が無い状態の作業に限られない。
図１６に図示するように、溝Ｃと走行機体の進行方向のそれぞれが、進行方向に対する左右方向に相対的な角度差が生じた場合でも、第２軸２１及び第３軸２２に配置された第２部材２と作業部３のいずれか一方が他方より多く回動する、又は、第２部材２と作業部３のそれぞれが平面視における同方向に回動することで、作業部３は装着に対して進行方向左右に対して相対的に角度差を生じさせることができる。

図９、図１０、図１１は、実施例に係る作業機の説明図であって、第１軸乃至第３軸で回動した様子を示す。ｌ２は、作業部３の向きである。ｌ３は、走行機体Ａ又は着脱部１の向きである。いずれの場合も、着脱部１と作業部３が相対的な左右方向に回動して、作業可能である。
走行機体に装着したブーム装置に装着した例を示す平面図であって、走行機体が溝部から離れて、溝の方向と平行に走行する場合である図１５に図示する場合であっても、作業可能である。作業部３は着脱部１に対して相対的な左右方向に移動することによって、互いに平行な溝Ｃと走行機体Ａの相対的な左右方向の距離の差が生じた場合でも、この差を吸収できる。

作業機の平面図であって、走行機体に装着したブーム装置に装着した例の平面図であって、溝の方向と走行機体の進行方向が、左右方向に角度差がある場合を示す図である図１６に図示する場合であっても、溝Ｃと走行機体Ａの左右角度の差を吸収することができる。
すなわち、互いに平行でない走行機体Ａの進行方向に対する左右方向と側溝Ｃの溝方向の左右方向とに角度差があっても、着脱部１と作業部３が相対的な左右方向に回動することで、溝Ｃと走行機体Ａの左右角度の差を吸収することができる。したがって、作業者は走行機体Ａの操舵のために操作装置類を頻繁に操作せずともよく、操作が容易になる。

第１規制部１３、第２規制部１４、第３規制部２３によって、第１部材１５、第２部材２、作業部３の回動角度が規制されているので、着脱部１に対して作業部３の位置関係を限定させることができる。すなわち、作業部３が溝Ｃ外に位置した場合でも、着脱部１に対して作業部３が節度を以って位置させることができ、ブーム装置Ｂを使用して作業部３を溝Ｃ内に配置することが容易にできる。

この作業機Ｄは、敷設された側溝Ｃ等の溝部Ｃに配置し、堆積している土砂や泥等を溝Ｃ外に排除・排出する作業を行う。実施例での作業機Ｄは、ブーム装置Ｂの先端部に設け、このブーム装置Ｂを展開させることによって、走行機体Ａから遠く離れた場所にある溝Ｃで作業が可能である。
第１軸１１及び第２軸２１及び第３軸２２は、溝Ｃの上方に位置するので、第１部材１５、第２部材２、作業部３の回動を溝Ｃが阻害することがない。

作業部３の構成について説明する。
４は、作業部３を構成するオーガケースである。図３、図４に図示するように、オーガケース４は、前方及び下方を開放させた箱状からなり、溝部Ｃに配置する作業部３に設ける。オーガケース４内には、オーガ４４を設置する。

オーガケース４の後面は、図２、図４に図示するように、オーガ４４の回転外周に沿って円弧状に湾曲する。この湾曲面は、オーガ４４の回転外周に近接して配置している。このため、オーガ４４によって、後方に移動し、さらに上方に向かう物体Ｗが、放射方向に漏れ出すことを防ぐことができる。

オーガケース４の下方は開放され、且つ、オーガケース４後面の湾曲面の下端は、前方下方に向けられている。湾曲面の下端はオーガ４４の回転外周の下端とほぼ同じか、僅かに高い位置に設けている。下端が前進に伴って溝底部Ｃ１と相対的に移動することで、オーガ４４によって移動されずに、溝底部Ｃ１に残った物体Ｗを掬い上げることができる。その後、オーガケース４後面の湾曲面上に載せられた物体Ｗは、オーガ４４（中央掻取部４４２）によって、上方に移動させられる。
オーガケース４は、回転軸４１を支持可能にするとともにオーガ４４の左右方向の側部を覆う側板４３を有する。

４１は、回転軸である。回転軸４１は、オーガケース４に水平方向に向けて配置した軸であって回転駆動する。
実施形態の回転軸４１は、図１、図２に図示するようにオーガケース４外であるオーガケース４後方に設けたモータ５１の回転動力を、オーガケース４の側部に設けた回転軸４１と一体に固定されたプーリ５２に、ベルト５３やチェン等の伝動部材を介して伝動する。モータ５１は、電気、油圧の方式は問わない。

４２は、軸受あるいは軸受部である。４５は、支持アームである。オーガ４４は前記回転軸４１と一体に固定する支持アーム４５を備える。
軸受４２は、回転軸４１をオーガケース４内で支持する。軸受４２は、オーガケース側板４３の内側に位置させているため、軸受４２がオーガケース４から外側に突出することを防いでいる。回転軸４１とオーガ４４の側部掻取部４４１を連結固定する長尺板状の支持アーム４５は、一端側を側部掻取部４４１の中間部に設けた接合部４４４で固着し、他端側を軸受４２の近傍で固着させている。そのため、支持アーム４５は、側部掻取部４４１が受ける回転軸４１と直交する方向に掛かる荷重を軸受４２が直接的に受けることで、回転軸４１に掛かるモーメント荷重を減らし、回転軸４１を損傷から防ぐことが可能である。

オーガ４４は、回転軸４１に配置され、回転軸４１と一体となって回転して物体Ｗを掻き取るとともに物体Ｗを投擲可能である。
オーガ４４は、図６、図７等に図示するように、中央掻取部４４２と、中央掻取部４４２の両側に位置した側部掻取部４４１とを備える。側部掻取部４４１と中央掻取部４４２は連続して形成され、回転軸４１に支持アーム４５によって固定されている。
中央掻取部４４２は、オーガ４４の回転軸４１の中間部に設け、且つ、側部掻取部４４１から連続して形成するとともに回転軸４１の軸方向と直交する方向に面を向けた平面部４４２ａを有する。

オーガ４４に、中央掻取部４４２の左右に位置して設けた側部掻取部４４１のそれぞれは、中央掻取部４４２に対して互いに左右対称形状に形成する。実施形態でのオーガ４４は、軸方向から見て、回転軸４１周りに等間隔に二か所に中央掻取部４４２と側部掻取部４４１を設けて構成しているが、これらの数に限定はない。
オーガ４４は、進行方向に対する左右方向に向けた水平軸である回転軸４１周りに回転することによって、オーガ４４前方に存在する堆積した土砂等の物体Ｗを掻き取るとともに、上方に向けて投擲する。実施形態でのオーガ４４の回転方向は、回転軸４１の軸方向から見て、オーガ４４の回転する半径方向先端部の上方側が前方に、下方側が後方に向けて回転する。すなわち、ダウンカットする。

オーガ４４に設けた、中央掻取部４４２について更に説明する。
中央掻取部４４２は平面に形成した板状からなる平面部４４２ａを有する。
中央掻取部４４２の、回転軸４１の軸方向と直交する方向に面を向けた中央掻取部４４２の平面部４４２ａの、回転軸４１の軸方向と平行な方向の幅は、回転軸４１の半径方向に対する放射方向に向かうにしたがって拡大する。平面部４４２ａは側部掻取部４４１から中途部４４２ｂを経て、連続して形成する。中途部４４２ｂは、図３及び図４に示すように放射方向に頂点を向けた１つ以上の三角平面を連続して繋ぎ合させた形状、あるいは、図示しないが、回転軸４１から放射方向に向かうにしたがって曲率半径が小さくなるように湾曲させた形状によって、側部掻取部４４１と平面部４４２ａを連続させている。したがって、平面部４４２ａは、回転軸４１側が頂点となる三角形状、あるいは、回転軸４１側が短辺となる台形状に形成されている。

平面部４４２ａは図２に図示するように、オーガ４４の回転方向前方から見た場合、回転半径に対する放射方向に向けて面が広くなるように形成する。物体Ｗを放射方向に遠心力で投擲する際に、平面部４４２ａに沿って移動する物体Ｗがスムースに放射方向に移動できる。
一方で、中央掻取部４４２でオーガ４４前方の物体Ｗを掻き取る場合に、放射方向に向けて広くなる平面部４４２ａによって、中央掻取部４４２が物体Ｗを掻き取ることができる幅を確保できる。

平面部４４２ａの幅は、回転軸４１側の幅を基準にすると、回転半径方に向かうに従って１．５～２倍程度に広がるのが望ましい。例示においては、１．８倍を採用している。物体Ｗは接触する面積が少ないほど摩擦が減少し、平面部４４２ａ上を移動しやすくなる。平面部４４２ａの回転軸方向の幅は、放射方向に向かうにしたがって大きくなるので、平面部４４２ａ上の物体Ｗは、遠心力によって放射方向に移動する際に、側方の中途部４４２ｂや側部掻取部４４１との接触の機会を大きく抑制し、摩擦の増大を防ぐことができる。したがって、中央掻取部４４２の平面部４４２ａに位置する物体Ｗは、無用な摩擦力を発生させること無く、遠心力によって平面部４４２ａの放射方向に対する外側端部に移動させることができる。そして、平面部４４２ａ外側端部に達した物体Ｗは、平面部４４２ａを離れてシュート７１側に向かって投擲される。
オーガ４４の回転領域外周である、側部掻取部４４１及び中央掻取部４４２の回転半径方向先端の外周側は、全域において凹凸がないように形成している。このため、予め形成された溝Ｃである側溝Ｃの構造物を損傷させるリスクを低減し、且つ、溝底部Ｃ１の物体Ｗをきれいに掻き取ることができる。

オーガ４４に設けた、側部掻取部４４１について更に説明する。
オーガ４４は、図２に図示するように、回転軸４１の端部から回転軸４１の中間部に向かうに従って傾斜させた側部掻取部４４１を備える。
図２、図３、図４、図６、図７等に図示する側部掻取部４４１は、回転軸４１に対して直交する方向（例えば前方）から見た場合、面を回転軸４１の軸方向に対して内側に傾斜したように角度をつけて配置する。側部掻取部４４１は、オーガ４４による作業可能な幅であって進行方向に対する左右幅である作業幅の端部となる土を、掻き取るとともに中央側に寄せることができる。

側部掻取部４４１の回転方向放射方向先端の全ては、図４に図示するように側面視において、オーガ４４の回転する半径方向に対する先端部の領域を通過するように形成する。すなわち、側部掻取部４４１は、側面視、円弧状に形成する。このため、回転時において、側部掻取部４４１は、側部掻取部４４１下方に位置する溝Ｃ底面との隙間を最小にして効率よく物体Ｗをオーガ４４の中央部に移動させるとともに、側部掻取部４４１が回転時に連続して、物体Ｗをオーガ４４の中央部に移動させる。

オーガ４４に設けた側部掻取部４４１は、回転軸４１の端部側であって、回転方向前方に先鋭部４４３を設けている。先鋭部４４３は、支持アーム４５より回転軸４１の軸方向に対する端部側に位置する。
先鋭部４４３は、側部掻取部４４１を回転軸４１に固定する支持アーム４５より、回転方向前方側に突出させている。先鋭部４４３は、回転半径に対する放射方向に向かうに従って先鋭化する。

図４に図示するように側面視において、側部掻取部４４１が設ける先鋭部４４３の幅は、中央掻取部４４２側の側部掻取部４４１の幅に対して、小さくなるように設ける。このため、先鋭部４４３の直下に位置した物体Ｗは、回転によって先鋭部４４３が突き刺さり易く、進行によって連なるようにオーガ４４側に相対移動する物体Ｗを分離させることができる。
回転軸４１の軸方向と直交する方向から見た先鋭部４４３は、支持アーム４５との接合部４４４よりオーガケース４の側板４３寄り、且つ、側板４３の近傍に配置している。このため、支持アーム４５がオーガケース４と接触することを防ぐとともに、オーガ４４の作業幅をオーガケース４内で最大限に確保できる。

オーガ４４の作業幅の確保と回転軸４１を損傷防止の両立と併せ、先鋭部４４３の回転領域が、軸受４２の半径方向の外周側を移動するように配置するので、軸受部４２に直接物体Ｗが到達することがない。また、先鋭部４４３先端がオーガケース側板４３に近接して回転するので、土砂等の物体Ｗが側板４３に付着しても、先鋭部４４３によって削ぎ落し、オーガケース４内を清浄に保つことができる。
オーガケース４は、軸受部４２により回転軸４１を支持するとともに、先鋭部４４３が回転によって軸受部４２の半径方向の外周側を移動することで、オーガ４４での作業を適正な状態で連続的に行わせることができる。

側部掻取部４４１と回転軸４１には、図４に図示するように、物体Ｗが通り抜けることが可能な空間Ｓがそれぞれ確保されている。側部掻取部４４１によって移動する物体Ｗの量が過剰になった場合は、この空間Ｓから回転軸４１の端部側に逃げることができる。したがって、オーガ４４によって物体Ｗを掻き取る際に必要な回転駆動力を過剰に設定させずに済むため、装置全体が肥大化することを防ぐ。

図４に図示するように、側面視における空間Ｓの回転軸４１中心側から放射方向先端の空間Ｓ幅は、先鋭部４４３から中央掻取部４４２に向かうにしたがって徐々に小さくなるように形成する。
すなわち、側面視における、側部掻取部４４１の回転軸４１中心側から放射方向先端の向かう半径方向の作業高さは、先鋭部４４３から中央掻取部４４２に向かうにしたがって徐々に大きくなる。このように形成することで、回転軸４１の端部側から徐々にかき集められて、嵩が増していく物体Ｗは、徐々に押される作業高さが増す側部掻取部４４１によって、取りこぼすことなく中央掻取部４４２側に移動することができる。

他方、側部掻取部４４１によって移動する物体Ｗの嵩が、過剰に増した場合は、空間Ｓから側部掻取部４４１の回転方向後方に逃がすことで、回転軸４１に過剰な回転負荷がかかることを防ぐ。
側部掻取部４４１の中央掻取部４４２側の空間Ｓを小さく設けているので、中央掻取部４４２による物体Ｗの投擲時に、側方の空間Ｓから漏れ出す量を抑制できる。空間Ｓと側部掻取部４４１の側面視における、回転軸中心から半径方向外側に向かう方向の幅の比率は、先鋭部４４３先端側の側部掻取部４４１の作業高さを１とした場合、空間Ｓの幅を１～１．５とし、先鋭部４４３から中央掻取部４４２側に向かうにしたがって、空間Ｓの幅は０．２～０．５、側部掻取部４４１の作業高さは、１．５～１．８程度に徐々に変化させるのが良い。

側部掻取部４４１から連続して形成する中央掻取部４４２は、オーガ４４の作業幅に対する中央部で物体Ｗを掻き取るとともに、側部掻取部４４１及び中央掻取部４４２で集めた物体Ｗを上方に投擲する。中央掻取部４４２が投擲した物体Ｗは、オーガケース４の幅方向に対する中央部のやや後方側で、オーガ４４の上部に位置したシュート７１によって案内されて溝Ｃ外に投擲される。

側部掻取部４４１と支持アーム４５の接合部４４４は、側部掻取部４４１の回転方向後方側に位置しているため、側部掻取部４４１の回転方向前方側での物体Ｗの移動を阻害しない。

オーガ４４の作用について説明する。
物体Ｗがオーガ４４の回転領域内に達し、且つ、先鋭部４４３に到達すると、先鋭部４４３が突き刺さる。そして物体Ｗは、そのまま側部掻取部４４１によって中央掻取部４４２側に移動する、または、回転する先鋭部４４３の遠心力によって回転領域の直下の溝底部Ｃ１に叩きつけられる。
溝底部Ｃ１に叩きつけられた物体Ｗは、衝撃で崩れ、ほぐされた状態になる。その後再度、側部掻取部４４１によって、溝底部Ｃ１を進行方向に対する幅方向に移動し、中央掻取部４４２に到達する。中央掻取部４４２の平面部４４２ａに到達した物体Ｗは、中央掻取部４４２によって後方に相対移動し、オーガケース４の後面の湾曲面に到達する。その後、物体Ｗは、湾曲面に沿って中央掻取部４４２の平面部４４２ａで持ち上げられて上方に移動するとともに、シュート７１を介して上方に投擲される。

物体Ｗがオーガ４４の回転領域内に達し、且つ、中央掻取部４４２に到達した場合、物体Ｗは中央掻取部４４２によって、後方に相対移動するとともに上方に投擲される。又は、中央掻取部４４２によって、回転領域の直下の溝底部Ｃ１に叩きつけられたとしても、物体Ｗは衝撃で崩れほぐされた状態になるため、回転する中央掻取部４４２によって掻き取りが容易である。その後、中央掻取部４４２の平面部４４２ａによって後方に移動し、オーガケース４の後面の湾曲面に到達する。その後、物体Ｗは、湾曲面に沿って中央掻取部４４２の平面部４４２ａで持ち上げられて上方に移動するとともに上方に投擲される。

６１は、スクレーパである。スクレーパ６１は板状の部材であり、オーガケース４の下部で、オーガケース４の幅方向に架け渡すように設ける。
図４、図６他に図示するように、スクレーパ６１は、オーガ４４の前方に、前方側に対して後方側が上位になるように傾斜させて設ける。スクレーパ６１は、オーガ４４の作業幅よりも大きな作業幅を有する。スクレーパ６１は、後端側はオーガ４４の回転領域外の近傍に配置するとともに後端側は平面視において図６に図示するようにオーガ４４の回転領域に重複するように設ける。

スクレーパ６１の前端であるスクレーパ前端部６５は、オーガ４４の回転軸４１方向である側面視において、オーガ４４の回転領域の下端より僅かに上方又はオーガ４４の回転領域の下端と同じ高さに位置させる。そのため、前方下部に突出したスクレーパ前端部６５が、前進移動によって溝Ｃ内に存在する小さな段差に引っ掛かり、作業部Ｄが前進できなくなることを防止する。すなわち、作業部３の最下端であり、溝底部Ｃ１と接触するのはオーガ４４であるが、回転するオーガ４４の外周部は凹凸が無く、また、側面視円形であるので、段差があっても乗り越えることができる。

図１、図２、図６に図示する５４は、傾斜板部である。平面視における傾斜板部５４は、オーガケース側板４３の前方部に設け、前方に向かうに従って進行方向に対する幅方向の外側に向かうように傾斜させる。傾斜板部の前端部である傾斜板前端部５５は、回転軸４１の端部及びスクレーパ６１の側端部より、進行方向に対する幅方向外側に配置する。
側面視において、傾斜板部５４の傾斜板前端部５５は上方から下方に向かうに従って進行方向に対する後方に向かうように傾斜している。そして、傾斜板前端部５５の上部がスクレーパ６１のスクレーパ前端部６５より前方に突出するように配置する。上記のように構成した傾斜板部５４の傾斜板前端部５５は、溝Ｃの溝側部Ｃ２に接することが可能で、作業機Ｄの前進によって溝側部Ｃ２に付着した物体を剥がすことができる。
傾斜板部５４の下端側、オーガ４４の回転領域の前方にはスクレーパ６１が配置されている。スクレーパ６１は、溝底面Ｃ１上の物体Ｗを掬い上げると同時に、傾斜板部５４で溝側部Ｃ２から剥がし落した物体Ｗを受けることができる。スクレーパ６１上の物体Ｗは、機体の進行とともに後方側に移動し、その後オーガ４４によってさらに後方に移動し投擲される。

本発明の傾斜板部５４は、溝Ｃ幅より狭い作業幅のオーガ４４に、オーガ４４の作業幅より外側側方に位置する土砂等の堆積物である物体Ｗを集める。また、溝Ｃの壁面である溝側部Ｃ２に付着した物体Ｗを剥がし落とし、オーガ４４にて回収・投擲させる。
傾斜板部５４は、側面視において、オーガ４４の回転領域より前方に位置させ、且つ、オーガケース４の側板４３の前方に設ける。また、傾斜板部５４の高さはオーガ４４の回転領域の高さとほぼ同一に設けている。前進するオーガ４４が到達する前に、予め、溝側部Ｃ２の物体Ｗを剥がすことができる。

傾斜板部５４の傾斜板前端部５５は、オーガ４４の回転軸４１を支持する軸受部４２の端部より進行方向外側に配置する。傾斜板前端部５５は、作業機Ｄで一番幅方向外側に突出していることとなる。したがって傾斜板前端部５５は、オーガ４４では到達できない、オーガ４４の作業幅より外に存在する溝側部Ｃ２の物体Ｗを回収することができる。
傾斜板前端部５５は側面視において、上方から下方に向かうに従って進行方向に対する後方に向かうように傾斜させているので、溝側部Ｃ２に接した先端部が前進に伴って、上方から徐々に物体Ｗを剥ぎ落とすことができる。そのため、溝側部Ｃ２から物体Ｗを削り落とす際の抵抗を減少させることができ、傾斜板前端部５５が抵抗によって溝側部Ｃ２から逸れることがない。つまり、剥ぎ残しがなく、剥ぎ落とした後の溝側部Ｃ２に物体Ｗが付着しないので溝側部Ｃ２がきれいに仕上がる。
正面視における傾斜板前端部５５は上方から下方に向かうに従って、進行方向の幅に対する内側に向かうように傾斜させている。既成溝Ｃの断面は、下方に向かうにつれて徐々に狭くなるように形成されているので、これに合わせることによって、溝側部Ｃ２の物体Ｗを効率よくきれいに掃き落すことができる。

６６は、ガイド部材である。ガイド部材６６は、作業部３の下部、かつ側板４３の外側に設ける。ガイド部材６６は前後方向に長く設けた長尺状の部材からなる。実施例においては丸棒を用いて形成している。
ガイド部材６６は傾斜板部５４の下端部に位置し、傾斜板部５４の下端部と同じ位置、又は、やや外側を通過するように位置させる。
ガイド部材６６は、前進によって傾斜板前端部５５の下端部と同じ位置または傾斜板前端部５５の下端部よりやや外側を通過することができる。
ガイド部材６６は前後方向に長く設けた長尺状の部材であるので、この長尺方向が壁面である溝側部Ｃ２と接触することで、オーガケース４を溝Ｃ方向に合わせた適正な状態で配置させることができる。ガイド部材６６は、作業部３が進行方向に沿った溝Ｃ内に配置された場合に溝Ｃの溝側部Ｃ２に接触して作業部３を溝Ｃ内に沿って案内可能である。
そのため、傾斜板部５４を含むオーガケース４が溝Ｃ内での作業を適正に行うことができる。

ガイド部材６６が傾斜板部５４の下端部と同じ位置または外側を通過するので、溝Ｃ内の壁面部分である溝側部Ｃ２に段差や凹凸があっても、傾斜板部５４前端がこれに引っ掛かって作業機Ｄの前進を阻害されることを防ぐことが可能である。
ガイド部材６６が傾斜板部５４の下端部に位置しているので、傾斜している壁面を有した溝Ｃ内に配置された作業機Ｄが、オーガケース４の左右に位置したガイド部材６６の左右幅より狭い溝Ｃ幅にあっても溝側部Ｃ２の傾斜に沿って上昇し、狭い溝Ｃに食い込むことによる作業機Ｄの自己破損を防止できる。

６７は、湾曲部である。湾曲部６７は、ガイド部材６６の前端側に設ける。湾曲部６７は、進行方向の前方に向かうにつれて、傾斜板前端部５５より進行方向の幅に対する内側に湾曲し、且つ、湾曲部６７の前端がスクレーパ前端部６５及び傾斜板前端部５５より前方に突出する位置に設ける。
ガイド部材６６の先端部は内側に湾曲させた湾曲部６７を有している。ガイド部材６６が接触する溝Ｃ内の壁面部分に凹凸があっても、引っ掛かることなくオーガケース４をガイドすることができる。また、溝Ｃ幅が狭くなったとしても、湾曲部６７で事前に感知することで、作業機Ｄが溝Ｃの壁面である溝側部Ｃ２に沿って上昇させることを可能にする。

スクレーパ６１について更に説明する。
スクレーパ６１の左右はオーガ４４の作業幅より広く設けているので、オーガ４４に供給される物体Ｗを確実に溝底部Ｃ１から剥がすことができる。そして、浮き上がった状態の物体Ｗをオーガ４４で後方に掻き込んで移動できる。つまり、オーガ４４の回転領域内に、凝集した状態の物体Ｗが溝底部Ｃ１に貼り付いたまま入らないので、オーガ４４に過大な負荷がかかることを抑止することができる。

この発明の実施例のスクレーパ６１は、オーガ４４の前方に位置し、前進とともに硬く締まった土砂類である物体Ｗを予め溝Ｃの溝底部Ｃ１から剥離させることができる。
スクレーパ６１がない場合、溝底部Ｃ１に貼り付き、且つ、硬く締まった状態の物体Ｗを、回転体であるオーガ４４自体が掻き取ることとなる。この場合のオーガ４４は貼り付いた物体Ｗを溝底部Ｃ１から剥がす作用と、硬い物体Ｗを砕いて中央側に寄せつつ後方に移動させる作用の両方を受け持つことになる。このため、オーガ４４には回転に要する負荷が大きくなり、駆動に大きなエネルギーを要することとなる。

スクレーパ６１の後端部はスクレーパ前端部６５に対して浮き上がるよう前後傾斜させている。さらに、この後端部は、平面視において、オーガ４４の回転領域と重複する位置に設けている。これにより、スクレーパ６１によって溝底部Ｃ１から浮き上がりオーガ４４に到達した物体Ｗが、オーガ４４によって後方側に移動させることができる。

スクレーパ６１のスクレーパ前端部６５によって、前進とともに物体Ｗを予め溝Ｃの底部から剥離させるので、オーガ４４は、溝底面Ｃ１から剥離させることを不要にさせる。
スクレーパ６１の後端部はオーガ４４の回転領域の直前に位置しているので、機体の前進と共にスクレーパ６１の後端側に押し出された剥離後の物体Ｗが、容易にオーガ４４に到達できる。

更にスクレーパ６１は、物体Ｗの溝底面Ｃ１からの剥離を促進させるために振動機構を備える。スクレーパ６１の振動機構及びスクレーパの作用について説明する。
スクレーパ６１は、前後あるいは上下方向に振動可能に設けている。スクレーパ６１の左右両端から後方に向けてロッド６２を取り付ける。
６３は、支持部である支持軸である。支持軸６３は側板４３の外側の面から外側に向かって突出させた部材である。そして、支持軸６３の側面に、ロッド６２を貫通させるとともにロッド６２を摺動可能に保持可能な貫通孔を設けている。実施例における支持軸６３は丸棒を用いていて、この軸方向を進行方向に対する左右方向に向けている。また、丸棒の軸方向と交差する方向に貫通孔を設けている。
支持軸６３はオーガケース４に設けるとともに回転軸４１と平行に設け、スクレーパ６１の左右両端部に固定しているロッド６２を支持する。

６４は、カム軸である。カム軸６４は、回転軸４１の端部に配置され、回転軸４１と一体になって回転し、偏心運動をする。
ロッド６２は、支持部６３を介してスクレーパ６１とカム軸６４とを連結する。ロッド６２の後端部には軸受６２ａを設け、ロッド６２はこの軸受６２ａを介してカム軸６４と連結されている。

ロッド６２はオーガケース４の側板４３に設けた支持部６３に支持することによって、スクレーパ６１を支持している。なお、支持部６３は側板４３に対して、左右方向を軸にして回動可能に設ける。さらにロッド６２は支持部６３によって、長手方向に摺動自在にされている。ロッド６２は支持部６３よりさらに後方に延ばされ、回転軸４１に到達する。回転軸４１の軸端部には、回転軸４１に一体となって固定されたカム軸６４が有り、ロッド６２の後端部は軸受６２ａを介してカム軸６４と連結している。

オーガ４４の回転軸４１が回転すると、カム軸６４も一体となって回転し、偏心運動をする。この偏心運動を受けたロッド６２は支持部６３を摺動するとともに、支持部６３を支点に前方側が上下揺動する。したがって、スクレーパ６１はロッド６２の動きに連動して前後方向に揺動振動するとともに、図８に実線と破線でスクレーパ６１を図示するように、スクレーパ６１のスクレーパ前端部６５が上下に揺動振動する。
ｌ１は、スクレーパ６１先端の揺動軌道である。
物体Ｗと溝底部Ｃ１間に位置したスクレーパ６１は、前後振動によって、物体Ｗを溝底部Ｃ１から削るようにして物体Ｗと溝底部Ｃ１間に入り込み、溝底から剥がすことができる。
さらにスクレーパ６１はスクレーパ前端部６５が上下振動するので、物体Ｗを溝底から剥がすことをさらに容易にする。
ｂ１は、スクレーパ６１の下端部である。スクレーパ６１の上下振動により、図８に実線であらわす状態と二点鎖線にあらわす状態に上下に振動する。

機体の進行とともにスクレーパ６１上を後方に向けて、前方の物体Ｗに押し出されるように移動する物体Ｗは、スクレーパ６１の前後振動及び上下振動によって、物体Ｗをほぐすことができる。
すなわち、硬く締まった土やこの塊がスクレーパ６１の振動によって、ほぐされて軟かくすることができる。その後、オーガ４４に至った物体Ｗは、側部掻取部４４１や中央掻取部４４２によって、集積されるとともに上方に投擲されることとなる。物体Ｗは、ほぐされて軟かくなっているので、オーガ４４は物体Ｗを少量ずつ中央側に移動させて投擲することができる。物体Ｗを少量ずつ移動させるので、オーガ４４の回転に掛かる負荷や抵抗を低減させることができ、駆動に掛かるエネルギーの増大を抑制できる。

７１は、シュートである。７１１は、シュート接続口である。オーガケース４の上部中央は筒状あるいはコの字状のシュート７１が設けられていて、オーガケース４の上部はシュート７１を通じて開放されている。オーガ４４の中央掻取部４４２とオーガケース４後部の湾曲面によって、放射方向が閉塞状態で上方に移動した物体Ｗは、シュート７１下部で閉塞が開放された状態になる。そして、物体Ｗは遠心力によって中央掻取部４４２の平面部４４２ａ上を放射方向に移動し、シュート接続口７１１を通過してシュート７１に案内されながら上方に投擲される。例示ではシュート７１は進行方向右側に湾曲されていて、上方に投擲された物体Ｗは右方向に軌道を修正される。したがって、物体Ｗは右側上方に投擲されていく。物体Ｗを投擲する軌道は、シュート７１の湾曲方向を調整することで任意の方向に排出させることができる。

１ 着脱部
２ 第２部材
３ 作業部
４ オーガケース
４４ オーガ
４４１ 側部掻取部
４４２ 中央掻取部
４４３ 先鋭部
１１ 第１軸
１５ 第１部材
２１ 第２軸
２２ 第３軸
４１ 回転軸
Ｃ 溝部
Ｄ 作業機

Claims (5)

1. 溝部に配置する作業部に設ける、前方及び下方を開放させた箱状のオーガケースと、
   前記オーガケースに水平方向に向けて配置した軸であって回転駆動する回転軸と、
   前記回転軸に配置され、前記回転軸と一体となって回転して物体を掻き取るとともに物体を投擲可能なオーガと、を備え、
   前記オーガは、前記回転軸の端部から前記回転軸の中間部に向かうに従って傾斜させた側部掻取部を備え、
   前記側部掻取部は、前記回転軸の端部側に設けるとともに、回転方向前方且つ回転半径に対する放射方向に向かうに従って先鋭化した先鋭部と、
   を備えたことを特徴とする作業機。
2. 前記オーガは前記回転軸と一体に固定する支持アームと、を備え、
   前記先鋭部は、前記支持アームより前記回転軸の軸方向に対する端部側に位置する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の作業機。
3. 前記オーガケースは、前記回転軸を支持するとともに前記先鋭部が回転によって半径方向の外周側を移動するように配置した軸受部と、
   を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の作業機。
4. 前記オーガは、前記回転軸の中間部に設け、且つ、前記側部掻取部から連続して形成するとともに前記回転軸の軸方向と直交する方向に面を向けた平面部を有する中央掻取部と、
   を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の作業機。
5. 前記平面部の前記回転軸の軸方向と平行な方向の幅は、前記回転軸の半径方向に対する放射方向に向かうにしたがって拡大する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の作業機。
   
   
   

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