JP5166947B2

JP5166947B2 - 整地作業装置

Info

Publication number: JP5166947B2
Application number: JP2008101008A
Authority: JP
Inventors: 英也米田
Original assignee: 米田産業株式会社
Priority date: 2008-04-09
Filing date: 2008-04-09
Publication date: 2013-03-21
Anticipated expiration: 2028-04-09
Also published as: JP2009249961A

Description

本発明は、整地作業装置に関するものであって、詳しくは上下動可能なダンプ式の荷台を備えた車両に装着可能な整地作業装置に係るものである。

例えば学校の運動場では、当初は凹凸の少ない軟らかい表面をなしているが、所定期間の使用により砂・礫層の上に粘土層が析出して、その表面が凹凸状態で硬くなることが知られている。そのような場合には、例えば油圧ショベルのバケットや排土板を用いて、表面の粘土層を掘削して砂・礫層に混合することによりもとの運動場に戻すようにしていた。

しかしながら、表面のうねりが大きい場合には、油圧ショベルのバケットや排土板などを用いて掘削したとしてもうねりを解消できず、そのような場合には、例えばモータグレーダと呼ばれる専用重機が使用されていた。ここでは、ホイールベース間の距離が長い車体に対してブレードが左右昇降シリンダで上下動させられることにより、うねりの大きい表面であっても、十分に均してそのうねりを解消することができた。

また特許文献１では、上記の如き重機を使用せず、比較的軽量のトラクタ等に連結された整地作業車であって、フレームと、前記フレーム前部に設けられ、自走可能な車両への連結部となる連結手段と、前記フレームに設けられる前輪と後輪との間に設けられ、少なくとも路面に対して昇降、進行方向に対して傾斜可能なブレードと、前記ブレードを昇降、傾斜動作する駆動装置とを備えた整地作業車が開示されている。

また特許文献２では、軽トラック等に連結された整地機であって、地面を整地するための左右に延びる長尺Ｈ型鋼製のブレードと、前記ブレードを支持するための支持枠体と、前記支持枠体の左支持部及び右支持部にそれぞれ回転自在に装着された一対のローラと、前記左支持部及び右支持部とブレートとの間に介在された一対の上下動機構及び一対の傾動機構と、前記ブレードを軽トラック等に連結するための連結機構とを備え、前記一対の上下動機構は、前記支持枠体に対してブレードを相対的に上下方向に移動し、これによって前記ブレードと整地する地面との傾斜角度が調整されるように構成された整地機が開示されている。なお、上下動機構及び傾動機構はいずれも機側で手動操作されるものである。
特開２００４−３０８３０３号公報特開２００４−１９０２９９号公報

ところが、前記特許文献１では、前記油圧ショベルやモータグレーダといった重機を使用していないものの、それらの重機と同様に、ブレードを昇降、傾斜動作するための専用の駆動装置を備え、比較的複雑な構成となっている。一方、前記文献２では、かかる駆動装置を備えていないので、比較的簡易な構成とはなるものの、整地機が軽量であるため、凹凸状態の硬い表面に対してはブレードが飛び跳ねてしまう。その場合、前記文献２では、ブレードの上下動機構は機側で手動操作されるものであるから、整地機を連結した軽トラック等の走行中は、ブレードの上下動の調整ができない。このため、地面にブレードを押し付ける力が不足して、十分な整地作業ができないといった問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みたものであり、その目的とするところは、簡易な構成でありながら、十分な整地を行うことのできる整地作業装置を提供することである。

通常、上下動可能なダンプ式の荷台を備えた車両においては、そのキャビンから荷台の上下動を操作できるようになっている。これは、荷台に載せた土砂等を走行しながら地面に少しずつ落とす作業などに対応したものである。そこで、本発明は、上下動可能なダンプ式の荷台を備えた車両に装着可能な整地作業装置であって、前記車両の前輪と後輪との間に地面を整地するための整地板を設けて、前記荷台が上方に押し上げられると前記整地板が地面から浮き上がり、前記荷台が下方に押し下げられると前記整地板が地面に押し付けられるように構成したことを特徴とするものである。

本発明によれば、前記車両の前輪と後輪との間に地面を整地するための整地板が設けられ、前記荷台が上方に押し上げられると前記整地板が地面から浮き上がり、前記荷台が下方に押し下げられると前記整地板が地面に押し付けられるように構成されたので、油圧ショベルやモータグレーダといった重機や専用の駆動装置を使用せずとも、車両の走行中にキャビンから荷台の上下動を操作するだけで、整地板をも上下動させて、整地板を地面に押し付けることができ、これにより、凹凸状態の硬い表面に対しても整地板が飛び跳ねることがなくなり、十分な整地が行えるようになる。その結果、簡易な構成でありながら、十分な整地を行うことのできる整地作業装置を提供することができた。

また、前記整地板は車両の下部を通して左右に延びるものであり、この整地板を前記荷台に着脱自在に取り付けることが好ましい。

この場合、前記整地板は車両の下部を通して左右に延びるものであり、この整地板を前記荷台に着脱自在に取り付けたので、簡易な構成となる。しかも、このために新しく設計した車両だけでなく、既存の車両にも大きな改造をすることなく適用できるといった経済上のメリットがある。

また、前記整地板は前記荷台を上方に移動させた状態で車両の下部と干渉しない位置に取り付けられるとともに、前記荷台を下方に移動させることにより該整地板を地面側に押さえ込むように構成することが好ましい。

この場合、前記整地板は前記荷台を上方に移動させた状態で車両の下部と干渉しない位置に取り付けられるとともに、前記荷台を下方に移動させることにより該整地板を地面側に押さえ込むように構成したので、整地板の取り付けや交換が簡単に行えるようになり便利である。

また、前記荷台に着脱自在に取り付けられた第一部材と、この第一部材に対して挿脱自在であり、かつ前記整地板に固定された第二部材とを備え、前記荷台を上方に移動させたときに、第二部材が第一部材から脱落する方向にずれることにより、前記整地板が車両の下部と干渉しないようにすることが好ましい。

この場合、前記荷台に着脱自在に取り付けられた第一部材と、この第一部材に対して挿脱自在であり、かつ前記整地板に固定された第二部材とを備え、前記荷台を上方に移動させたときに、第二部材が第一部材から脱落する方向にずれることにより、前記整地板が車両の下部と干渉しないようにしたので、整地板が車体下部との干渉を確実に防止できるようになる。

ところで、整地板で取り除いた土砂が車両の走行の邪魔になることがある。そこで、前記整地板は左右方向に傾斜可能であることが好ましい。

この場合、前記整地板は左右方向に傾斜可能であるので、整地板で取り除いた土砂を左右のいずれかに押し出して車両の走行の邪魔にならないようにすることができる。また、前記したように、当該車両の左右の少なくとも一方の整地板による均し作業を行う場合であっても、その均した土砂が車体の下部に入ってくることもあり、そのような車両の走行においても有効であることはいうまでもない。

また、前記整地板に代えて、地面を掘削するための爪状部材を設けることが好ましい。

この場合、前記整地板に代えて、地面を掘削するための爪状部材を設けたので、その爪状部材により整地前の掘削作業を行えるようになる。

図１は本発明の一実施形態に係る整地作業装置７を搭載したダンプトラック１の概略構成を示す側面図（荷台２を下方に揺動させた状態）、図３は整地作業装置７の全体構成を示す斜視図、図４は整地作業装置７の部分構成を示す分解斜視図、図５はダンプトラック１の油圧制御システムを示す回路図である。

なお、図１中、左側を前側、右側を後側、紙面との直角方向を左右方向という。以下の図面についても同様である。

本実施形態に係る整地作業装置７は、図１及び図３に示すように、上下動可能なダンプ式の荷台２を備えたダンプトラック（車両の一例である。）１に搭載されるものである。ダンプトラック１は、作業者が乗務して各種操作を行うためのキャビン３と、キャビン３の下方の前輪４と、荷台２の下方の後輪５とを備えており、キャビン３の略真下に搭載されたエンジン６で図略のドライブシャフトを介して後輪５を駆動することにより自走可能となっている。

ダンプトラック１は、図５に示すように、荷台２をベース２１に対して上下方向に揺動させるための油圧シリンダ１１を備えている。油圧シリンダ１１内は、ピストンロッド１１ｄに連結されたピストン１１ｂで下部油室１１ａと上部油室１１ｃとに区画されている。この油圧シリンダ１１は、エンジン６で駆動される油圧ポンプ１２から供給される圧油を、コントロールバルブ１３とラインＬ１〜Ｌ４とを介して両油室１１ａ，１１ｃに給排することにより、ピストンロッド１１ｄを伸縮させ、これにより荷台２を上方に揺動させるか、或いは荷台２を下方に揺動させるものである。なお、ここでは、油圧シリンダ１１が直接に荷台２をベース２１に対して上下方向に揺動させるようにしているが、リンク機構などを介在させてもよいのはもちろんである。

コントロールバルブ１３は、その操作レバー１３ｄが操作されることにより、油圧シリンダ１１の両油室１１ａ，１１ｃへの給排切り替えを行うものである。このため、コントロールバルブ１３は、供給位置１３ａと、中立位置１３ｂと、排出位置１３ｃとのいずれかのスプール位置を、その操作レバー１３ｄの操作により選択可能となっている。油圧ポンプ１２はエンジン６の出力が調整されることにより、油圧シリンダ１１に給排される圧油量が調整され、これにより、油圧シリンダ１１の移動速度が調整されるようになっている。なお、操作レバー１３ｄの操作とエンジン６の出力調整とは、いずれもキャビン３内で行うことができるから、そのキャビン３から荷台２の上下動を操作できるようになっている。これは、荷台２に載せた土砂等を走行しながら地面に少しずつ落とす作業などに対応したものである。

このダンプトラック１の前輪４と後輪５との略中間位置（図１中、Ａ≒Ｂである。）には、図３に示すように、整地作業装置７のブレード７１を設けており、そのブレード７１が支持部７２，７３で荷台２の左右側板に着脱自在に取り付けられている。このために、本整地作業装置７は、新しく設計したダンプトラック１だけでなく、既存のダンプトラック１にも大きな改造をすることなく適用できるといった経済上のメリットがある。

支持部７３は、例えば荷台２の側板にボルト締結される第一支持部材７３１と、第一支持部材７３１の後端からブレード７１に向かって前下がりに延びる第二支持部材７３２と、第一支持部材７３１の前端から後下がりに延びて第二支持部材７３２の中間部に連結することで第二支持部材７３２を補強する第三支持部材７３３とからなっている。支持部７２は、図４に示すように、例えばブレード７１に固定されており、その先端に第二支持部材７３２の先端を嵌脱自在に嵌め込むようになっている。なお、ブレード７１が整地板に相当し、支持部７３の第一支持部材７３１と第二支持部材７３２と第三支持部材７３３が第一部材に相当し、支持部７２が第二部材に相当する。

ブレード７１は、断面円弧状又は平板状の鋼材からなり、ダンプトラック１の下部を通して左右に延びる長尺形状をなしている。ブレード７１の下端には、切刃とも呼ばれるカッティングエッジを備えることとしてもよい。

支持部７２は、断面略四角形状の型鋼からなり、ブレード７１から左右に延び、その先端部が屈曲して上向きになっている。

支持部７３の第一支持部材７３１〜第三支持部材７３３は、いずれも断面略四角形状の型鋼からなっており、このうち、第二支持部材７３２の一端は、第一支持部材７３１を介して荷台２に例えばボルト締結により着脱自在に取り付けられており、他端は支持部７２に対して挿脱自在となるように下向きのスリーブ形状をなしている。

そして、荷台２を上方に揺動させたときに、支持部７３の第二支持部材７３２の他端から支持部７２の先端が脱落する方向にずれることにより、ブレード７１がダンプトラック１の下部と干渉しないようになっている。なお、ブレード７１への支持部７２の固定部分は、例えば図示しないスペーサを挿入するなどして、ブレード７１の左右方向での角度調整が可能な構造となっている。

以下、本整地作業装置７の使用例を説明する。なお、図２は本発明の一実施形態に係る整地作業装置７を搭載したダンプトラック１の概略構成を示す側面図（荷台２を上方に揺動させた状態）である。

最初に荷台２を、図２に示すように、若干上方に揺動させる。このため、図５におけるエンジン６で油圧ポンプ１２を駆動する。油圧ポンプ１２は、油タンク１４から吸引した油を、適宜の圧油となしてラインＬ１を通してコントロールバルブ１３に供給する。このとき、コントロールバルブ１３のスプール位置は中立位置１３ｂにあるので、操作レバー１３ｄを操作して、供給位置１３ａに切り替える。

コントロールバルブ１３から油圧シリンダ１１の下部油室１１ａに圧油が供給されピストン１１ｂを押し上げる。上部油室１１ｃ内の圧油はラインＬ３，Ｌ４とコントロールバルブ１３とを通って油タンク１４に排出される。油圧シリンダ１１のピストンロッド１１ｄが伸びて、荷台２をベース２１に対して上方に押し上げる結果、荷台２はベース２１上の支点２２を中心として時計回りに若干量だけ回動する。そして、所望位置でコントロールバルブ１３のスプール位置を中立位置１３ｂに戻すと、その時点で荷台２の揺動が停止する。

この状態で、支持部７３の第一支持部材７３１を荷台２に固定する。第一支持部材７３１の前後には、それぞれ第二支持部材７３２と第三支持部材７３３とが取り付けられており、そのうちの第二支持部材７３２の先端には例えば仮止めピンを介して支持部７２に固定されたブレード７１が取り付けられているから、ブレード７１は地面から若干浮いた状態で取り付けられることになる。このようにして、ブレード７１の取り付けや交換が簡単に行えるようになり便利である。

しかる後に、コントロールバルブ１３の操作レバー１３ｄを操作して、スプール位置を中立位置１３ｂから排出位置１３ｃに切り替える。油圧ポンプ１２は、油タンク１４から吸引した油を、適宜の圧油としてラインＬ１を通してコントロールバルブ１３に供給するが、このときには、コントロールバルブ１３からラインＬ３を通して油圧シリンダ１１の上部油室１１ｃに圧油が供給されピストン１１ｂを押し下げる。下部油室１１ａ内の圧油はラインＬ２，Ｌ４とコントロールバルブ１３とを通って油タンク１４に排出される。油圧シリンダ１１のピストンロッド１１ｄが縮んで、荷台２をベース２１に対して下方に押し下げる結果、荷台２はベース２１上の支点２２を中心として反時計回りに回動して前記図１の状態となる。

これにより、ブレード７１は地面に押し付けられるから、その状態でダンプトラック１を前進させて整地作業を行うことができる。その際、例えばブレード７１と支持部７２との間に図示しないスペーサを挿入することにより、そのブレード７１を左右のいずれかに傾斜させておくと、ブレード７１で取り除いた土砂を左右のいずれかに押し出してダンプトラック１の走行の邪魔にならないようにすることができる。

また、前記ブレード７１に代えて、図示しない爪状部材を設けることもできる。爪状部材は、先端部である複数本のピンと、柄の部分であるシャンクとで構成されており、このピンを地面に差し込んだ状態でダンプトラック１を前進させることにより、地面の掻き起しを行う。これにより、地面が非常に硬い場合に、整地前の掘削作業と混合作業とを行えるようになる。

また、ブレード７１又は爪状部材の地面への押し付け力が不足する場合には、荷台２の上にウエイトを搭載してその押し付け力を増大することとしてもよい。

以上説明したように、本実施形態の整地作業装置７によれば、ダンプトラック１の前輪４と後輪５との間に設けられたブレード７１が、ダンプトラック１の荷台２と連動して上下動可能とされたので、油圧ショベルやモータグレーダといった重機や専用の駆動装置を使用せずとも、ダンプトラック１の走行中にキャビン３から荷台２の上下動を操作するだけで、ブレード７１も上下動させて、ブレード７１を地面に押し付けることにより、凹凸状態の硬い表面に対してもブレード７１が飛び跳ねることが少なくなり、十分な整地が行えるようになる。

整地中には、地面のうねりにより、ブレード７１が若干浮き上がることがあるが、その場合には、支持部７２が支持部７３から脱落する方向にずれるから、そのずれによりブレード７１の浮き上がり分を吸収して、ブレード７１がダンプトラック１の下部と干渉することがない。

なお、上記とは異なり、ブレード７１の位置センサを設けて、その位置センサからの出力信号で油圧ポンプ１２を停止させることによっても、ブレード７１がダンプトラック１の下部と干渉するのを確実に防止できるようになる。

図６は変形例に係る整地作業装置７の全体構成例を示す斜視図である。上記実施形態では、ブレード７１は、ダンプトラック１の下部を通して左右に延び、このブレード７１を前記荷台２から支持部７２，７３で支持しているが、例えば図６に示すように、ブレード７１１，７１２は、ダンプトラック１の下部を回避して左右にそれぞれ延び、このブレード７１１，７１２を前記荷台２から左右の支持部７３（７３１，７３２，７３３）と図示しない補強部材とで直接支持するようにしてもよい。また、ブレード７１１，７１２は必ずしも両方設ける必要はなく、そのブレード７１１，７１２のいずれか一方だけを設けることとしてよい。それらの場合には、より簡単な構成でブレード７１とダンプトラック１の下部との干渉をさらに確実に防止できるようになる。また、前記したように、荷台２に載せた土砂等を走行しながら地面に少しずつ落とす場合には、その落とした土砂を避けてダンプトラック１を走行させることにより、ダンプトラック１が土砂に乗り上げずに、その左右のいずれかのブレード７１１（又は７１２）による均し作業を行うことができて便利である。

また、上記実施形態では、支持部７３のうちの第一支持部材７３１を荷台２の左右側板に例えばボルト締結しているが、第一支持部材７３１を荷台２に溶接して固定し、第二、第三支持部材７３２，７３３を第一支持部材７３１に例えばボルト締結することとしてもよい。この場合にも、ブレード７１を荷台２に対して着脱自在とすることができる。

また、上記実施形態では、車両の一例として、前輪４と後輪５とをそれぞれ左右１対ずつ備えたダンプトラック１を例示しているが、ブレード７１を介装するためのホイールベース間の距離はできるだけ大きい方がよいのはもちろんである。その場合には、後輪が２対以上あってもよい。また、上記実施形態では、荷台２は上下方向に揺動可能なものを例示しているが、荷台２を上下方向に昇降可能なトレーラなどであってもよい。

また、本発明の適用範囲は、ダンプトラック１に限定されず、その他の上下動可能なダンプ式の荷台を備えた車両であればなんでもよい。また、車両によっては、車体を地面から支えた状態で上下させるアウトリガを備えたものがあり、そのアウトリガの伸縮を利用して車体を地面から若干浮かせて当該車体の下部にブレード７１を取り付けることも考えられるが、その場合には、車両の走行中にはアウトリガの伸縮ができないので、走行中のブレード７１の上下動を行うことができない。また、車両の前輪だけを、例えば急斜面に載せた状態で、当該車体の下部にブレード７１を取り付けることも考えられるが、その場合も、同様に、走行中のブレード７１の上下動を行うことができない。

本発明の一実施形態に係る整地作業装置が搭載されるダンプトラックの側面図（荷台２を下方に揺動させた状態）である。本実施形態に係る整地作業装置が搭載されるダンプトラックの側面図（荷台２を上方に揺動させた状態）である。本実施形態に係る整地作業装置の全体構成を示す斜視図である。本実施形態に係る整地作業装置の部分構成を示す分解斜視図である。ダンプトラックの油圧制御システムを示す回路図である。変形例に係る整地作業装置の全体構成例を示す斜視図である。

符号の説明

１ダンプトラック（車両の一種である。）
１１油圧シリンダ
１２油圧ポンプ
１３コントロールバルブ
１４油タンク
２荷台
３キャビン
４前輪
５後輪
６エンジン
７整地作業装置
７１ブレード（整地板に相当する。）
７２支持部（第二部材に相当する。）
７３支持部（第一部材に相当する。）
７３１第一支持部材
７３２第二支持部材
７３３第三支持部材

Claims

上下動可能なダンプ式の荷台を備えた車両に装着可能な整地作業装置であって、
前記車両の前輪と後輪との間に地面を整地するための整地板を設けて、前記荷台が上方に押し上げられると前記整地板が地面から浮き上がり、前記荷台が下方に押し下げられると前記整地板が地面に押し付けられるように構成し、
前記整地板は車両の下部を通して左右に延びるものであり、この整地板を前記荷台に着脱自在に取り付けるとともに、
前記荷台に着脱自在に取り付けられた第一部材と、この第一部材に対して挿脱自在であり、かつ前記整地板に固定された第二部材とを備え、前記荷台を上方に移動させたときに、第二部材が第一部材から脱落する方向にずれることにより、前記整地板が車両の下部と干渉しないようにしたことを特徴とする整地作業装置。
上下動可能なダンプ式の荷台を備えた車両に装着可能な整地作業装置であって、
前記車両の前輪と後輪との間に地面を整地するための整地板を設けて、前記荷台が上方に押し上げられると前記整地板が地面から浮き上がり、前記荷台が下方に押し下げられると前記整地板が地面に押し付けられるように構成し、
前記整地板は車両の下部を通して左右に延びるものであり、この整地板を前記荷台に着脱自在に取り付け、かつ前記整地板は前記荷台を上方に移動させた状態で車両の下部と干渉しない位置に取り付けられるとともに、前記荷台を下方に移動させることにより該整地板を地面側に押さえ込むように構成し、
前記荷台に着脱自在に取り付けられた第一部材と、この第一部材に対して挿脱自在であり、かつ前記整地板に固定された第二部材とを備え、前記荷台を上方に移動させたときに、第二部材が第一部材から脱落する方向にずれることにより、前記整地板が車両の下部と干渉しないようにしたことを特徴とする整地作業装置。
前記整地板は左右方向に傾斜可能であることを特徴とする請求項１又は２記載の整地作業装置。
前記整地板に代えて、地面を掘削するための爪状部材を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の整地作業装置。