JP5858509B1 - 作業車両用の排土装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成でありながら性状が異なる土砂や雪に対しても柔軟に対応して整地や除雪作業が可能であると共に、馬力の小さい作業車両であっても運用可能な作業車両用の排土装置を提供する。【解決手段】作業車両に取り付けて地表面上を押し移動して排土する排土装置１おいて、該排土装置を構成する排土板２の排土面２１の適宜の高さ位置に、同幅でかつ前記移動方向に向かって傾斜すると共に、上下方向に湾曲した返し面３２を持った補助排土板３を、前記排土面と連続させて配設して構成する。また、補助排土板は、排土面に適宜な固定手段をもって着脱可能に配設し、土砂や雪の性状に合わせて配設高さを調整可能に構成する。さらに、返し面の上端縁から上方側に延設させた部分を排土方向に対して凸条に湾曲した落下面を形成し、排土板の両端部に排土方向へ移動可能なサイドパネル４を配置して構成する。【選択図】図１

Description

本願発明は、作業車両、例えば、トラクタ等の農耕機械やフォークリフト等の搬送機械に直脱自在な作業車両用の排土装置に関する。

従来、整地や除雪をする場合には、排土装置（ブレード装置）を備えたブルドーザやホイールローダ又はモータグレーダ等の専用の土工車両が使用されてきた。しかし、これらの土工車両は一般的に大型、かつ高価であるため、公的な道路や大規模商業施設内での使用が殆どであり、敷地面積が狭い土地や私有地（駐車場）、又は私道での使用には不向きであった。

そこで、昨今では、小型油圧ショベル等の建設機械、トラクタ等の農耕機械、フォークリフト等の搬送機械の作業車両に簡易に取り付け可能な排土装置が開発され、これを私有地や私道などで利用していた。

かかる排土装置としては、例えば、特許文献１にトラクタの可変式ブレード装置（以下、「文献装置」と称する。）が開示されている。この文献装置は、トラクタのアームによって揺動自在に保持したブレード（排土板）をアームの揺動範囲限界まで上昇させても、排土面の下向状態を維持できるものであった。その具体的構成は、排土面の下側にヒンジを設けることにより、排土面が装置フレームから前記ヒンジを軸部として下向に傾動するものであった。

実開昭５２−１３６４０１号公報

文献装置は上記構成のため、排土装置（ブレード装置）の全体が上昇しても排土面は常に下向姿勢を維持し、摩擦抵抗が大きい湿った土砂や雪の場合であっても、排土面に土砂や雪が付着し難くなり、付着した土砂や雪の除去作業が無くなり作業効率の低下を防ぐことができた。

しかし、文献装置には次の問題点があった。まず、文献装置は排土面を形成すると共に傾動するモールドボードと、これを保持すると共に作業車両への取付基礎となるブレードフレームと、から構成しているために構成要素が多く、全体重量が嵩むことであった。このため、文献装置が使用できる作業車両は、馬力の大きい作業車両、例えば、大型で大馬力のトラクタに限定されていた。

また、上述のように構成上ブレードフレームとモールドボードに分割され、これを円滑稼働させるために、ヒンジピン、スプリング、スプリング付勢アーム、等の付帯部品を必要としていた。この結果、装置としての構成が複雑となる上、保守点検項目が増加することにもなった。

そこで、本願発明はかかる課題に着目してなされたものであり、簡易な構成でありながら性状が異なる土砂や雪に対しても柔軟に対応して整地や除雪作業が可能であると共に、馬力の小さい作業車両であっても運用可能な作業車両用の排土装置を提供する。

上記の課題を解決するため本願発明に係る作業車両用の排土装置は、以下のように構成している。

すなわち、作業車両に取り付けて地表面上を押し移動して排土する排土装置であって、該排土装置を構成する排土板の排土面の適宜の高さ位置に、同幅でかつ前記移動方向に向かって傾斜した返し面と、該返し面の上端縁から上方側に延設させると共に、延設部分を押し移動して排土する方向に対して凸状を成す落下面とを持った補助排土板を、前記排土面と連続させて配設したことを特徴としている。

ここで、地表面上を押し移動して排土するとは、作業車両に取り付けた排土装置をもって地表面上の土砂や雪（以下、「土砂等」と称する。）を押し出しつつ移動することであって、この移動方向を以下の説明では「排土方向」と定義して用いる。

また、排土面と返し面が連続するとは、排土面から排土方向に突出しつつ傾斜するように形成した返し面の下端縁を、排土面と当接させて相互の面が連続的につながった状態となることを意味する。

なお、建設機械や土工車両の技術分野では、「排土装置」と「ブレード装置」、及び「排土板」と「ブレード」は同一の意味内容で使用されているため、本願の「排土装置」と「排土板」についても同様とする。

上記構成の排土装置は、整地や除雪作業時において土砂等を押し出した場合、その反作用として排土面の下端側からせり上がってくる土砂等を補助排土板の返し面で方向転換して排土方向に戻し、土砂等の排土面の上部への移動を抑制している。

また、上記補助排土板は、返し面に加えて落下面を形成しているため、補助排土板の返し面を乗り越えて上方に進入した土砂等は、その場所に留まることなく落下面に沿って排土方向側へ落下することになる。

上記補助排土板の返し面は、上下方向に湾曲した湾曲面であることを特徴としている。ここで、湾曲面とは、平面を複数箇所で曲げる屈曲、平面全体を所定曲率で曲げる湾曲の双方が含まれるものとする。そして、湾曲面は、排土板の曲率より大きい曲率とすることが好適である。

また、上記補助排土板は、排土板の排土面に着脱可能であることを特徴としている。この構成により、補助排土板は排土面に対する配設高さが適宜に変更可能となり、排土面で押し出す土砂等の量を調整できる。例えば、湿った土砂等であるなら下側に配設して押し出し量を少なくし、乾いた土砂等であれば上側に配設して押し出し量を多くすることである。

返し面及び落下面を備えた形態の補助排土板は、長尺鋼材を曲げ加工して断面視において山状体に形成することが剛性や製作上の観点から好適であるが、山状体の形状を確保できるのであれば合成樹脂材やＦＲＰ、若しくは中実状の硬質ゴム材で形成しても良い。

加えて、補助排土板の排土面への固定態様としては、例えば、排土面への直接的なボルト締結、排土面の上端や両端に専用フレームを配置し、このフレームを介して配設すれば良い。

上記排土板の両端部には、サイドパネルを配置すると共に、このサイドパネルの排土面側の端部を排土面の面位置以上に突出させるように配置しても良い。サイドパネルの端部を突出させた場合は、サイドパネルと排土板によって上面視コ字状の枠ができ、枠内の土砂等を適宜に移動することが可能となる。上記サイドパネルの排土面の面位置からの突出量は、調整可能にすることが好適である。

上記構成の作業車両用の排土装置は、補助排土板の返し面の作用により、土砂等が排土面の上部側に移動、又は排土面を超えて作業車両側に落下することを抑制できる。

また、土砂等の性状に合わせて補助排土板の配設高さを変更することができ、押し出し作業時（排土作業時）の土砂等からの抵抗力を調整できる。この結果、排土板の排土面を傾斜させる付帯設備、例えば、排土板傾動用の油圧シリンダ等を備えた専用の土工車両、例えば、ブルドーザ、ホイールローダ等以外の作業車両であっても、排土装置を有効に利用できる。

より具体的には、本願発明の排土装置は、馬力が小さい上に排土板の傾動用の油圧シリンダ等も備えない農耕用トラクタ、搬送用フォークリフトにも取り付けた場合でも、土砂等の性状に応じた運用が可能となる。これにより、資本力が無い企業や個人の私有地等でも従来のように専用の土工車両を利用することなく、整地や除雪作業が可能となる。

本実施形態例の作業車両用の排土装置の概観を示す斜視図である。 図１の作業車両用の排土装置を別角度で示す一部切り欠き斜視図である。 本実施形態例の作業車両用の排土装置の作業車両への連結状態を示す側面図（Ａ）、（Ｂ）である。 図１のＡＡ線断面図（Ａ）と補助排土板の部分拡大断面図（Ｂ）である。 本実施形態例の作業車両用の排土装置のサイドパネルの移動状態を示す斜視図である。 本実施形態例の作業車両用の排土装置の作用説明図（Ａ）、（Ｂ）である。 本実施形態例の補助排土板を既存の排土板に配設した例を示す斜視図（Ａ）、（Ｂ）である。

以下に、本願発明の実施形態例（以下「本実施例」と略称する。）に係る作業車両用の排土装置（以下、「本排土装置」と称する。）について、図面に基づき詳細に説明する。

以下の説明では、図面の上下を本排土装置の上下と定義すると共に、図面左を前、右を後と定義して用いる。

図１の図符号１は、本排土装置である。本排土装置１は適宜な作業車両に取り付け、別言すれば、連結して整地や除雪に利用するものである。

本排土装置１は、主に前側に排土面２１を備えた排土板２と、排土板２の排土面２１に取り付けた補助排土板３と、から構成している。

排土板２は、鋼材から成り、垂直横方向に所定幅を持って延設すると共に、凹状に湾曲形成した排土面２１と、排土面２１と後側（反対側）に形成した基部２２と、排土面２１及び基部２２の両端側に形成した側板２３と、から構成している。

排土面２１は、排土方向（矢印Ｍ）に対して、上下方向に所定半径の凹状湾曲面を成し、これを排土方向に対して垂直横方向（幅方向）に延設して形成している。排土面２１は従来の排土装置と同様に、整地や除雪するために土砂や積もった雪（以下、「土砂等」と称する。）の押し出し（排土）に用いる。本排土装置１は、馬力の小さい作業車両と連結するため、排土板２の幅寸法は１２００〜２４００ｍｍ程度、高さ寸法は７５０〜９００ｍｍ程度に設定している。

基部２２は、排土面２１の後側に断面視で略台形状を成す肉厚部を形成して構成している。基部２２は、本排土装置全体の剛性を向上させると共に、後述する作業車両との連結要素の取付基礎となる平坦面を形成している。

基部２２の平坦面には、上下方向に所定間隔で平行を成すリブ２２ａを立設している。各リブ２２ａ、２２ａは外側面の中央付近に後側に延設する連結プレート２２ｂを配設し、下端側には矩形筒体から成る連結口２２ｃをそれぞれ配設している。また、平坦面の中央付近の上部側には、作業車両のシリンダ等の回転軸を軸支可能な補助連結部２２ｄを配設している。

ここで、連結プレート２２ｂは作業車両であるトラクタＴのアームＴ１との連結要素であり、補助連結部２２ｄはトラクタＴのシリンダＴ２との連結要素である。ただし、補助連結部２２ｄはシリンダＴ２を備えないトラクタＴに対しては不要となる。

一方の連結口２２ｃは、フォークリフトＦのフォーク（爪部）Ｆ１の先端側を一部挿入する連結要素である。

なお、上記の連結プレート２２ｂ、連結口２２ｃ、補助連結部２２ｄの連結要素は、本排土装置１を連結する作業車両に適合させて構成するものである。したがって、本実施形態例に限定するものではなく、既存技術の連結手段や機械要素をもって適宜に構成することが可能である。

また、上記連結口２２ｃの配置位置よりも外側の平坦面には、補助輪２２ｅを配設している。この補助輪２２ｅは馬力の小さい又は昇降手段がない作業車両に本排土装置１を連結した場合において、本排土装置１の荷重を支えて移動の補助となるべく配設している。したがって、この補助輪２２ｅは適宜に省略可能であり、除雪をする場合には周辺環境に適合させ、補助輪２２ｅに替えて例えばスキー板（図示省略）に変更しても良い。

排土板２及び基部２２の両端側には、板状の側板２３を一体形成している。この側板２３は排土面２１から後側に延設する形態の板体の呈を成し、排土板２と基部２２の接合要素として本排土装置１の剛性の向上を図ると共に、後述のサイドパネル４の取付基礎となっている。

次に、本実施例の補助排土板３は、断面視で山状体の呈を成し、上記排土面２１とほぼ同副寸法を有し、排土方向に山状体の稜線部３１を突出させて配置している。補助排土板３は山状体の稜線部３１を境に下側には、排土方向に対して凹状に湾曲した返し面３２を形成し、上側には凸状に湾曲する落下面３３を形成している。

上記返し面３２は、排土方向に向かって傾斜すると共に、上下方向に上記排土面２１の曲率より大きい曲率で凹状に湾曲形成している。また、落下面３３は、この部分に土砂等が留まらない程度に凸状に湾曲形成している。なお、返し面３２及び落下面３３は、所定曲率での湾曲形成に限定するものでは無く、直線を複数箇所で屈曲させて全体で凹状の曲げ面や凸状の曲げ面を形成するようにしても良い。

本実施例の補助排土板３は、下端縁を排土面２１に当接させると共に複数のボルト３４から成る固定手段をもって排土面２１に固定している。この固定態様のため、曲率の異なる排土面２１と返し面３２とが連続的につながった湾曲面を形成することとなる。また、排土面２１に対して補助排土板３の着脱が適宜に可能であり、排土面２１のボルト穴を複数列形成し、その配設位置の高さを調整可能としている。

排土板２の両端側には側板２３を取付基礎としてサイドパネル４を配置している。このサイドパネル４は、先端部４１の形状を排土面２１の断面視と同形状の凹状とした板体であり、側板２３に対してボルト４２で固定している。サイドパネル４は、通常、その先端部４１を排土面２１の面位置と一致させているが、適宜に排土面２１より前側に突出させることもできる。

次に、本排土装置１の作用を説明する。
まず、本排土装置１を適宜な作業車両に連結する。例えば、トラクタＴであれば、連結プレート２２ｂとトラクタＴのアームＴ１を連結し、必要によりシリンダＴ２と補助連結部２２ｄの連結を行う。フォークリフトＦであれば、フォークＦ１を連結口２２ｃに嵌入して連結を行う。

次に、排土面２１に対する補助排土板３の配設高さ位置の調整を行う。その後、作業車両の移動に伴って本排土装置１を前側である排土方向Ｍに移動させて土砂等に対して押し出し作業（排土作業）を行い、整地や除雪作業を実施する。

この押し出し作業においては、排土面２１に配設された補助排土板３の凹状に湾曲した返し面３２が、所謂「返し」として機能する。このため、押し出し時に排土面２１に沿って上昇してくる土砂等Ｓをこの返し面３２によって反転（矢印ａ）させて前方に落下させることができる。また、補助排土板３の上側の落下面３３は凸状に湾曲しているため、この部分に土砂等Ｓが侵入してもその自重で自然と降下し（矢印ｂ）、落下面３３や排土面上部に土砂等Ｓは留まり難くなっている。この結果、排土面２１の上方まで土砂等Ｓが付着したり、若しくは土砂等Ｓが排土面２１を超えて作業車両側にこぼれ落ちたりすることは抑制されることとなる。

また、補助排土板３は上述のように「返し」として機能するため、土砂等Ｓの押し出し作業に利用できる部分は補助排土板３の下側となる。このため、排土面２１に作用する土砂等Ｓからの抵抗力（反力）を低下でき、馬力の小さいフォークリフトＦ等の作業車両でも十分に対応できることとなる。

さらに、補助排土板３の排土面２１に対する配設高さ位置を調整すれば、土砂等Ｓの性状に合わせた柔軟な整地や除雪作業が可能となる。例えば、乾いた軽い雪であれば排土面２１に対して上部側、乾いた土砂や通常の雪であれば中心付近側、湿った重い土砂や雪であれば下部側に配設して対応することができる。

加えて、サイドパネル４の先端部４１を排土面２１より前側に突出させれば、サイドパネル４と排土板２によって上面視コ字状の枠が形成でき、この枠内の土砂等Ｓを適宜に移動することが可能となる。別言すれば、まとまった特定の土砂等Ｓを所定位置まで押し出しつつ移動させることが可能となる。

上記作業の終了後は、適宜に本排土装置１と作業車両の連結を解除して保管し、又は他の作業車両に連結する。
［他の実施形態例］

上記構成の本排土装置１は、専用の排土板２を利用する形態である。しかし、補助排土板３のみを既存の排土板５に追加的に配設して使用することも勿論可能である。

この場合、既存の排土板５の排土面５１にネジ穴を追加加工しても良く、図７に示すように、側板５２や排土面５１の上端部に係合するフレーム５３、５４を構築し、これを利用して補助排土板３を配設しても良い。

１ 本排土装置
２ 排土板
２１ 排土面
２２ 基部
２２ａ リブ
２２ｂ 連結プレート
２２ｃ 連結口
２２ｄ 補助連結部
２２ｅ 補助輪
２３ 側板
３ 補助排土板
３１ 稜線部
３２ 返し面
３３ 落下面
３４ ボルト
４ サイドパネル
４１ 先端部
４２ ボルト
５ 既存の排土板
５１ 排土面
５２ 側板
５３ フレーム（側板用）
５４ フレーム（上端部用）
Ｔ トラクタ
Ｔ１ アーム
Ｔ２ シリンダ
Ｆ フォークリフト
Ｆ１ フォーク
Ｓ 土砂等
Ｍ 排土方向

Claims (4)

1. 作業車両に取り付けて地表面上を押し移動して排土する排土装置であって、
   該排土装置を構成する排土板の排土面の適宜の高さ位置に、同幅でかつ前記移動方向に向かって傾斜した返し面と、該返し面の上端縁から上方側に延設させると共に、延設部分を押し移動して排土する方向に対して凸状を成す落下面とを持った補助排土板を、前記排土面と連続させて配設したことを特徴とする作業車両用の排土装置。
2. 前記補助排土板の返し面が、
   上下方向に湾曲した湾曲面であることを特徴とする請求項１記載の作業車両用の排土装置。
3. 前記補助排土板が、
   前記排土板の排土面に着脱可能であることを特徴とする請求項１、又は２記載の作業車両用の排土装置。
4. 上記排土板の両端部にサイドパネルを配置すると共に、該サイドパネルの排土面側の端部を排土面の面位置以上に突出させたことを特徴とする請求項１、２、又は３記載の作業車両用の排土装置。

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