(57)【要約】【課題】掘削領域及び掘削物を確認しつつ表土剥ぎ作業を行うことができ、作業効率の向上が図れる作業機械の表土剥ぎ装置及び作業機械を提供する。【解決手段】走行装置２と走行装置２の前方側に上下方向に回動可能に設けたフロント作業機７とを備えた作業機械の表土剥ぎ装置において、フロント作業機７の先端に設けられ、後方側に向けられ地面表土２７を剥ぎ取る表土掘削板２８、表土掘削板２８で掘削した掘削物２９を搬送する搬送コンベア３０、及び搬送コンベア３０で搬送した掘削物２９を貯留する貯留部３１を備え、操作者が目視可能なように表土掘削板２８及び搬送コンベア３０の上方側が開放された構造とする。【選択図】図７
2006052595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行装置と前記走行装置の前方側に上下方向に回動可能に設けた作業機とを備えた作業機械の表土剥ぎ装置において、
前記作業機の先端に設けられ、後方側に向けられ地面表土を剥ぎ取る表土掘削板、前記表土掘削板で掘削した掘削物を搬送する搬送手段、及び前記搬送手段で搬送した掘削物を貯留する貯留部を備え、操作者が目視可能なように前記表土掘削板及び前記搬送手段の一方側が開放された構造とすることを特徴とする作業機械の表土剥ぎ装置。
【請求項２】
請求項１記載の作業機械の表土剥ぎ装置において、前記貯留部から掘削物を排出する排出手段を備えたことを特徴とする作業機械の表土剥ぎ装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の作業機械の表土剥ぎ装置において、前記作業機械の走行とともに回動する車輪と、前記車輪の回転動力により前記搬送手段を駆動する駆動手段とを備えたことを特徴とする作業機械の表土剥ぎ装置。
【請求項４】
走行装置と前記走行装置の前方側に上下方向に回動可能に設けた作業機とを備えた作業機械において、
前記作業機の先端に設けられ、後方側に向けられ地面表土を剥ぎ取る表土掘削板、前記表土掘削板で掘削した掘削物を搬送する搬送手段、及び前記搬送手段で搬送した掘削物を貯留する貯留部を備え、操作者が目視可能なように前記表土掘削板及び前記搬送手段の一方側が開放された表土剥ぎ装置を備えたことを特徴とする作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行装置と走行装置の前方側に上下方向に回動可能に設けた作業機とを備えた作業機械に係わり、特に、表土剥ぎ作業に好適な作業機械の表土剥ぎ装置及び作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、無限軌道履帯を備えた走行装置と、この走行装置の上部に設けた操作者把持用のハンドルと、走行装置の前方側に上下方向に回動可能に設けられ、バケット及びアームからなる作業機（ローダ装置）とを備えたローダ型の歩行自走式作業機械が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この作業機械は、バケットの開口部が接地作業状態で前方側へ向くように配置されており、バケット前方側に位置する作業対象物（土砂・雪・肥料等）に対し、走行装置で前進走行をしながらバケットを突っ込んで掻き取り、剥ぎ取り、又はすくい込んだ後、押し出し、放土、運搬等を行う。すなわち、走行装置の前方側への推進力を作業対象物へ作用させることによって、比較的小規模な各種処理作業を行うようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−５２２５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術には以下のような課題が存在する。
すなわち、例えば遺跡現場等で埋設物発掘を目的とした掘削作業（例えば地面表土を薄く剥ぎ取るような表土剥ぎ作業）を行いたいというニーズがあり、そのような場合、貴重な埋設物が明らかに含まれていない掘削領域においては、上述のバケットを備えた作業機械等で掘削作業を行うことが可能である。ところが、貴重な埋設物が含まれる可能性のある掘削領域においては、バケットが衝突して地中の貴重な埋設物を損傷させる可能性があるので、掘削領域を目視確認しつつ掘削作業を行う必要がある。そのため、場合によっては、作業機械を操作する操作者と掘削領域を目視確認する監視者を要するか、あるいは操作者が作業機械の操作と掘削領域の目視確認とを交互に行うこととなり、作業効率がよくなかった。また、バケット内の掘削物（土砂等）に貴重な埋設物が含まれていないかどうかを確認する必要もあるため、作業効率がよくなかった。
【０００５】
本発明の目的は、掘削領域及び掘削物を確認しつつ表土剥ぎ作業を行うことができ、作業効率の向上が図れる作業機械の表土剥ぎ装置及び作業機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、走行装置と前記走行装置の前方側に上下方向に回動可能に設けた作業機とを備えた作業機械の表土剥ぎ装置において、前記作業機の先端に設けられ、後方側に向けられ地面表土を剥ぎ取る表土掘削板、前記表土掘削板で掘削した掘削物を搬送する搬送手段、及び前記搬送手段で搬送した掘削物を貯留する貯留部を備え、操作者が目視可能なように前記表土掘削板及び前記搬送手段の一方側が開放された構造とする。
【０００７】
本発明においては、例えば遺跡現場等で埋設物発掘を目的とした表土剥ぎ作業を行う場合、操作者が作業機械を後進走行すると、後方側に向けた表土掘削板が地面表土を剥ぎ取り、表土掘削板で掘削した掘削物（土砂等）を例えば搬送コンベア等の搬送手段で貯留部に搬送し貯留する。このとき、作業機の先端に設けた表土剥ぎ装置は表土掘削板及び搬送手段の一方側（例えば上方側）が開放された構造とするので、操作者は、表土掘削板で掘削しようとする地面表土（掘削領域）及び表土掘削板で掘削し搬送手段で搬送する掘削物を目視し、掘削領域及び掘削物中に貴重な埋設物があるかどうかを確認することができる。これにより、地中の貴重な埋設物を損傷させることなく、表土剥ぎ作業を効率よく行うことができる。また、例えば掘削物中に貴重な埋設物があることを確認した場合は、表土剥ぎ作業の中断又は終了後、貯留部内の掘削物を保管し、例えば掘削物中に貴重な埋設物がないことを確認した場合は、表土剥ぎ作業の中断又は終了後、貯留部内の掘削物をそのまま捨てることができる。このように本発明においては、掘削領域及び掘削物を確認しつつ表土剥ぎ作業を行うことができ、作業効率の向上が図れる。また、作業機械を後進走行させ、走行装置より前方側の表土掘削板で地面表土を剥ぎ取るので、走行装置や作業者が掘削後の地面を踏み固めないようにすることができる。
【０００８】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記貯留部から埋設物を排出する排出手段を備える。
【０００９】
（３）上記（１）又は（２）において、また好ましくは、前記作業機械の走行とともに回動する車輪と、前記車輪の回転動力により前記搬送手段を駆動する駆動手段とを備える。
【００１０】
（４）上記目的を達成するために、また本発明は、走行装置と前記走行装置の前方側に上下方向に回動可能に設けた作業機とを備えた作業機械において、前記作業機の先端に設けられ、後方側に向けられ地面表土を剥ぎ取る表土掘削板、前記表土掘削板で掘削した掘削物を搬送する搬送手段、及び前記搬送手段で搬送した掘削物を貯留する貯留部を備え、操作者が目視可能なように前記表土掘削板及び前記搬送手段の一方側が開放された表土剥ぎ装置を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、掘削領域及び掘削物を確認しつつ表土剥ぎ作業を行うことができ、作業効率の向上が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
図１は、本発明の作業機械の一実施形態の全体構造を表す側面図であり、図２は、その上面図である。なお、以降、作業機械が図１に示す状態にて操作者がハンドルを把持した場合における操作者の前側（図１中左側）、後側（図１中右側）、左側（図１中紙面に向かって手前側）、右側（図１中紙面に向かって奥側）を、単に前側、後側、左側、右側と称する。
【００１４】
図１及び図２において、この作業機械は、比較的小規模な処理作業に好適な歩行自走式作業機械であり、走行手段としての左・右の無限軌道履帯１を備えた走行装置２と、強度部材として走行装置２の基礎構造をなす下部フレーム（車体フレーム）３と、この下部フレーム３の上部に設けたパワーユニット４と、このパワーユニット４を覆う前部カバー５と、下部フレーム３及び前部カバー５の前方側に設けた作業機支持フレーム６と、この作業機支持フレーム６に上下方向に回動可能に（俯仰可能に）設けたフロント作業機（ローダ装置）７と、下部フレーム３から上部後方側に延設した左・右のハンドル８とを備えている。
【００１５】
走行装置２は、下部フレーム３の下部に設けたトラックフレーム部９と、このトラックフレーム部９の左・右両側後方に回転自在に支持された左・右駆動輪（スプロケット）１０と、トラックフレーム部９の左・右両側前方に回転自在に支持された左・右の第１従動輪１１と、左・右駆動輪１０の下方において回転自在に支持された左・右の第２従動輪１２と、これら駆動輪１０、第１従動輪１１、第２従動輪１２からなる３つの動輪にそれぞれ巻き回した上記左・右履帯１とを備えている。
【００１６】
操作者把持用の左・右ハンドル８には、それぞれハンドル８とともに把持可能なサイドクラッチレバー１３が並設されている。左・右サイドクラッチレバー１３は、例えばロッド（ワイヤでもよい）を介し左・右クラッチ機構（図示せず）にそれぞれ連結されている。左・右クラッチ機構は、後述の走行用油圧モータと左・右駆動輪１１との間の駆動力伝達を切り換えるものであり、サイドクラッチレバー１３を把持しない間は対応するクラッチ機構において駆動輪１０への駆動力伝達が行われ、またサイドクラッチレバー１３を把持すると駆動力伝達を遮断するようになっている。これにより、例えば左（又は右、以降かっこ内対応同じ）に曲がりたい場合は、左側（又は右側）のサイドクラッチレバー１３のみを把持することにより、左側（又は右側）駆動輪１０への駆動力が伝達が遮断される一方で右側（又は左側）駆動輪１０への駆動力が伝達されるので、作業機械全体を左（又は右）へ曲がるように進行させるようになっている。
【００１７】
また、左・右ハンドル８の間には操作部カバー１４が設けられ、この操作部カバー１４には、前後方向に操作することで走行装置２の前進又は後進を操作する前後進操作レバー１５と、前後方向及び左右方向に操作することでフロント作業機７の俯仰動作を操作する作業機用操作レバー１６とが配設されている。
【００１８】
フロント作業機７は、作業機支持フレーム６に回動可能に接続されたリフトアーム１７と、このリフトアーム１７の先端部に回動可能に接続された表土剥ぎ装置１８とを備えている。なお、リフトアーム１７の先端部は、表土剥ぎ装置１８を取り外し、作業内容に応じて、図示しないバケット等を取り付けることも可能である。
【００１９】
リフトアーム１７は、左・右一対のアームフレーム１９と、これらアームフレーム１９の間に連結された連結ピン２０，２１とで一体構成されており、左・右履帯１の間となるように配置されている。リフトアーム１７の後方側連結ピン２０には、アーム用油圧シリンダ（複動式）２２の上端側が回動可能に接続され、このアーム用油圧シリンダ２２の下端側は作業機支持フレーム６に回動可能に接続されている。これにより、アーム用油圧シリンダ２２の伸縮駆動に応じて、リフトアーム１７が俯仰動作するようになっている。
【００２０】
また、リフトアーム１７の前方側連結ピン２１には、リンク本体（ベルクランク）２３の中間部が回動可能に支持されている。このリンク本体２３の一方側（図１中下側）には接続バー２４が回動可能に接続され、この接続バー２４の先端部が表土剥ぎ装置１８のブラケット２５に回動可能に接続されている。リンク本体２３の他方側（図１中上側）には作業具用油圧シリンダ（複動式）２６の前端側が回動可能に接続され、この作業具用油圧シリンダ２６の後端側が作業機支持フレーム６に回動可能に接続されている。また、左・右のアームフレーム１９の先端部は、表土剥ぎ装置１８のブラケット２５に回動可能にそれぞれ接続されている。これにより、作業具用油圧シリンダ２６の伸縮駆動に応じて、リフトアーム１７に対する表土剥ぎ装置１８の傾斜角度が変化する（俯仰動作する）ようになっている。
【００２１】
パワーユニット４は、その詳細は図示しないが、原動機としてのエンジンと、このエンジンによって駆動する作業機用油圧ポンプと、この作業機用油圧ポンプからアーム用油圧シリンダ２２及び作業具用油圧シリンダ２６への圧油の流れをそれぞれ制御するアーム用コントロールバルブ及び作業具用コントロールバルブと、エンジンによって駆動する可変容量型の走行用油圧ポンプと、この走行用油圧ポンプから吐出された圧油により駆動する走行用油圧モータ等を備えている。
【００２２】
そして、作業機用操作レバー１６は、例えばロッド（ワイヤでもよい）を介しアーム用コントロールバルブ及びバケット用コントロールバルブにそれぞれ機械的に連結され、その操作方向及び操作量に応じてアーム用コントロールバルブ又はバケット用コントロールバルブを切り換え、作業機用油圧ポンプからの圧油が供給されてアーム用油圧シリンダ２２又は作業具用油圧シリンダ２６が駆動し、フロント作業機７を俯仰動作するようになっている。また、前後進操作レバー１５は、例えばロッド（ワイヤでもよい）を介し可変容量型の走行用油圧ポンプの斜板傾転を可変に調整する公知の斜板調整機構（図示せず）に機械的に連結され、その操作方向及び操作量に応じて走行用油圧ポンプの斜板傾転を切り換え、走行用油圧ポンプからの圧油が供給されて走行用油圧モータが駆動し、対応する速度で走行装置２を走行させるようになっている。
【００２３】
次に、本発明の要部である上記表土剥ぎ装置１８の詳細について説明する。図３は、図２中断面III−IIIにおける側断面図で、上記表土剥ぎ装置１８の一実施形態の詳細構造を表し、図４は、上記ブラケット２５及び後述の搬送コンベアを取り除いた状態を表す上面図であり、図５及び図６は、後述のスライド板を前方側に引き出した状態を表す側断面図及び上面図であり、図７は、搬送コンベアの駆動手段を説明するための一部透視側面図である。
【００２４】
これら図３〜図６、及び前述の図１、図２において、表土剥ぎ装置１８は、後方側に向けて設けられ地面表土２７を剥ぎ取る表土掘削板（カッテイングエッジ）２８と、この表土掘削板２８の前方側に配設され、表土掘削板２８で掘削した掘削物（土砂等）２９を前方側へ搬送する搬送コンベア３０と、表土掘削板２８及び搬送コンベア３０を収納し、搬送コンベア３０で搬送した掘削物２９を貯留する貯留部３１を有する本体カバー３２とを備えている。
【００２５】
本体カバー３２は、左・右の側板３３と、左・右の側板３３間の前方側及び上部前方側に設けられた前板３４と、左・右の側板３３間における搬送コンベア３０の下方側に設けられた底板３５と、この底板３５の前方側に立設された仕切板３５ａと、左・右の側板３３の外側にそれぞれ設けられ、接地した状態で作業機械の走行とともに回動する車輪３６とで構成されており、表土掘削板２８及び搬送コンベア３０の上方側が開放された構造としている。
【００２６】
また、左・右の側板３３間の上側後方には、断面が略コの字状の上記ブラケット２５が固定されている。ブラケット２５は、表土剥ぎ装置１８全体を支持する強度を持ち、かつ表土掘削板２８及び搬送コンベア３０の上方側を極力遮らないような配置構造（本実施形態では、車輪３６が地面に接地した状態でブラケット２５が略鉛直方向に配置される）としている。これにより、左・右のハンドル８を把持する操作者は、掘削しようとする地面表土２７（掘削領域）、表土掘削板２８及び搬送コンベア３０のほぼ全体を目視可能としている。
【００２７】
本体カバー３２の左・右側板３３の下端側は、水平方向内側に曲げられた支持部３３ａが設けられ、これら支持部３３ａと底板３５及び前板３４の下端部との間に、前後方向にスライド可能なスライド板３７が配設されている。スライド板３７は、本体カバー３２の大きさを有する平面部３７ａと、この平面部３７ａに形成された開口部３７ｂと、平面部３７ａの前端側が上方に曲げられ、操作者が把持可能な取手部３７ｃとで構成されている。
【００２８】
また、底板３５の下側には、スライド板３７の開口部３７ｂに突出した例えば２つのストッパボルト３８が設けられ、これらストッパボルト３８がスライド板３７の開口部３７ｂの前側又は後側に当接することで、スライド板３７の前後方向移動を制限するようになっている。また、前板３４の前側にはヒンジ３９を介し上下方向に回動可能な略Ｌ字状のストッパ部材４０が設けられ、このストッパ部材４０がスライド板３７の取手部３７ｃの前方向を制限することで、スライド板３７の前方向移動を制限するようになっている。
【００２９】
そして、図３及び図４に示すようにスライド板３７が後方側に収納された場合は、スライド板３７の開口部３７ｂが底板３５の下側に配置されるので、左・右側板３３、前板３４、仕切板３５ａ、及びスライド板３７で囲まれた貯留部３１に搬送コンベア３０からの掘削物２９が貯留する。一方、図５及び図６に示すようにスライド板３７が前方側に引き出された場合は、スライド板３７の開口部３７ｂが貯留部３１の下側に配置され、この開口部３７ｂから貯留部３１内の掘削物２９を排出するようになっている。
【００３０】
表土掘削板２８は、例えば略コの字形状であり、その両端側に形成された取付穴２８ａ及び対応する本体カバー３２の側板３３に形成された取付穴（図示せず）にボルト４１が挿通され、このボルト４１にナット４２が締結されて、取り付けられている。このとき、表土掘削板２８は、後方側が下り傾斜し本体カバー３２から突出している。また、表土掘削板２８の取付穴２８ａ（後方側のみ図示）のうち少なくとも後方側取付穴２８ａは長穴で形成され、これによって表土掘削板２８の傾斜角度を調整可能としている。
【００３１】
搬送コンベア３０は、前方側が上り傾斜して本体カバー３２内に配設されており、駆動輪４３と、従動輪４４と、それら駆動輪４３及び従動輪４４に巻き回されたコンベアベルト４５とを備えている。搬送コンベア３０の駆動輪４３は、車輪３６内側に付設された車輪ギヤ４６及び車輪ギヤ４６に嵌合する駆動ギヤ４７を介し、車輪３６の回転動力が伝達されて回転駆動するようになっている。すなわち、例えば作業機械が後進走行すると、車輪３６が図７中矢印Ａ方向に回動し、車輪ギヤ４６が車輪３４と同方向（Ａ方向）に回転し、駆動ギヤ４７が反対方向（図７中矢印Ｂ方向）に回転し、駆動輪４３が駆動ギヤ４７と同方向に回転する。これにより、搬送コンベア３０は、表土掘削板２８からの掘削物２９を前方側の貯留部３１へ搬送するようになっている。
【００３２】
また、コンベアベルト４５には、テンションプーリ４８が配設されている。テンションプーリ４８は、本体カバー３２の側板３３の外側に設けた保持部材４９に回転自在に支持され、保持部材４９と共に位置調整することでコンベアベルト４５の張力を保持するようになっている。また、本体カバー３２の側板３３の外側には、車輪ギヤ４６、駆動ギヤ４７、及びテンションプーリ４８等を覆うようにサイドカバー５０が設けられている。
【００３３】
なお、上記において、搬送コンベア３０は、特許請求の範囲記載の表土掘削板で掘削した掘削物を搬送する搬送手段を構成する。また、スライド板３７の開口部３７ｂは、貯留部から掘削物を排出する排出手段を構成し、車輪ギヤ４６及び駆動ギヤ４７は、車輪の回転動力により搬送手段を駆動する駆動手段を構成する。
【００３４】
次に、本実施形態の動作及び作用効果を説明する。
【００３５】
例えば遺跡現場等で埋設物発掘を目的とした表土剥ぎ作業を行う場合、ハンドル８を把持した操作者が歩行しつつ走行装置２を後進走行させると、後方側に向けて設けた表土掘削板２８が地面表土２７を剥ぎ取り、表土掘削板２８で掘削した掘削物（土砂等）２９を搬送コンベア３０で本体カバー３２の貯留部３１に搬送し貯留する。このとき、フロント作業機７の先端に設けた表土剥ぎ装置１８は、表土掘削板２８及び搬送コンベア３０の上方側が開放された構造とするので、操作者は、表土掘削板２８で掘削しようとする地面表土２７（掘削領域）及び表土掘削板２８で掘削し搬送コンベア３０で搬送する掘削物２９を目視し、掘削領域２７及び掘削物２９中に貴重な埋設物があるかどうかを確認することができる。
【００３６】
また、例えば表土剥ぎ作業の中断又は終了後、表土剥ぎ装置１８の貯留部３１から掘削物２９を取り出す場合、操作者は作業機用操作レバー１６を操作して表土剥ぎ装置１８を上げ、表土剥ぎ装置１８のスライド板３７を前方側に引き出し、スライド板３７の開口部３７ｂから貯留部３１内の掘削物２９を排出する。そして、表土剥ぎ作業時に掘削物２９に貴重な埋設物があることを確認した場合は掘削物２９を保管し、表土剥ぎ作業時に掘削物２９に貴重な埋設物がないことを確認した場合は掘削物２９をそのまま捨てることができる。
【００３７】
以上のように本実施形態においては、掘削領域及び掘削物に貴重な埋設物があるかどうかを確認しつつ表土剥ぎ作業を行うことができ、地中の貴重な埋設物を損傷させることなく、かつ作業効率の向上が図れる。また、作業機械を後進走行させ、走行装置２より前方側の表土掘削板２８で地面表土２７を剥ぎ取るため、走行装置２や作業者が掘削後の地面表土２７を踏み固めないようにすることができる。
【００３８】
また、搬送コンベア３０は車輪ギヤ４６及び駆動ギヤ４７を介し車輪３６の回転動力により駆動するので、搬送速度を作業機械の走行速度（＝作業者の歩行速度）に対応させることができる。これにより、操作者は搬送コンベア３０上の掘削物２９を十分に確認することができる。
【００３９】
なお、上記一実施形態においては、搬送コンベア３０は車輪ギヤ４６及び駆動ギヤ４７を介し車輪３６の回転動力により駆動する構成を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば電動モータ又は油圧モータ等により駆動するような構成としてもよい。この場合にも、上記同様の効果を得ることができる。
【００４０】
なお、以上においては、歩行自走式作業機械を例にとって説明したが、これに限られず、例えば操作者が運転席またはステップに搭乗して自走する自走式作業機械などに適用してもよいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の作業機械の一実施形態の全体構造を表す側面図である。
【図２】本発明の作業機械の一実施形態の全体構造を表す上面図である。
【図３】図２中断面III−IIIにおける側断面図で、本発明の作業機械の表土剥ぎ装置の一実施形態の詳細構造を表す。
【図４】本発明の作業機械の表土剥ぎ装置の一実施形態を構成する搬送コンベアを取り除いた状態を表す上面図である。
【図５】本発明の作業機械の表土剥ぎ装置の一実施形態を構成するスライド板を前方側に引き出した状態を表す側断面図である。
【図６】本発明の作業機械の表土剥ぎ装置の一実施形態を構成するスライド板を前方側に引き出した状態を表す上面図である。
【図７】本発明の作業機械の表土剥ぎ装置の一実施形態を構成する搬送コンベアの駆動手段を説明するための一部透視側面図である。
【符号の説明】
【００４２】
２      走行装置
７      フロント作業機
１８    表土剥ぎ装置
２７    地面表土
２８    表土掘削板
２９    掘削物
３０    搬送コンベア（搬送手段）
３１    貯留部
３６    車輪
３７ｂ  開口部（排出手段）
４６    車輪ギヤ（駆動手段）
４７    駆動ギヤ（駆動手段）
【図１】
2006052595.tif 000003
【図２】
2006052595.tif 000004
【図３】
2006052595.tif 000005
【図４】
2006052595.tif 000006
【図５】
2006052595.tif 000007
【図６】
2006052595.tif 000008
【図７】
2006052595.tif 000009