(57)【要約】【課題】生産コストを低く抑えることができる構成で、汚染された表土を省力的かつ効率的に精度よい深さに取り除くことができる表土削り取り機を提供する。【解決手段】走行機１１に装着されて使用される表土削り取り機２１であって、地表面と略平行かつ走行機１１の進行方向と交差する方向に設けられ、回転駆動して地表面の表土を削り取る掘削爪を有する掘削部６１と、掘削部６１よりも進行方向の後方側に位置して地表面と略平行に設けられ、削り取られた土壌を掬い上げる回収ブレードを有した回収部と、回収部後方側は排出口が設けられていて、排出された土壌を掘削部６１幅より狭い盛土状に集土する集土ブレード８６を有した集土部８５と、回収部下方部には、進行方向と交差する方向に回転軸を有し、掘削された掘削下端面部を押圧するローラ９２が備えられている表土削り取り機による。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行機に装着されて使用される表土削り取り機であって、
地表面と略平行かつ前記走行機の進行方向と交差する方向に設けられ、回転駆動して地表面の表土を削り取る掘削爪を有する掘削部と、
該掘削部よりも進行方向の後方側に位置して地表面と略平行に設けられ、掘削部により削り取られた土壌を掬い上げる回収ブレードを有した回収部と、
該回収部後方側は排出口が設けられていて、該回収部よりも後方側に位置して回収部の排出口より排出された土壌を前記掘削部幅より狭い盛土状に集土する集土ブレードを有した集土部と、
前記回収部下方部には、進行方向と交差する方向に回転軸を有し、掘削部で掘削された掘削下端面部を押圧するローラが備えられていることを特徴とした表土削り取り機。
【請求項２】
前記掘削部前方には、進行方向と交差する方向に回転軸を有し前記掘削部の削り取り深さを調整するゲージローラが備えられていて、ゲージローラは掘削部の掘削幅と略同じ長さに設けられている
ことを特徴とした請求項１に記載の表土削り取り機。
【請求項３】
前記集土部の集土ブレードは、前記掘削部後方に左右ほぼ対称に一対を備え、掘削部のほぼ中央部後方に土壌を盛土状に集土する請求項１又は請求項２記載の表土削り取り機。
【請求項４】
前記集土部の集土ブレードは、前記掘削部後方に備えられ、掘削部の後方の左右一端側に変位した位置に土壌を盛土状に集土する請求項１又は請求項２記載の表土削り取り機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表土削り取り機に係る。詳細には、汚染等のため削り取る必要がある表土を削り取り、その後削り取った表土を収納し易いように集める機械に係る。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所の事故により放射性物質により汚染された農地等は、表土を取り除くことで除染作業が行われている。取り除く表土の深さは、取り除いた土壌の後処理作業や圃場の土壌の減少防止のため、必要以上に深くせず必要最小限に汚染土壌を取り除くことが求められている。汚染された表土を省力的かつ効率的に精度よい深さに取り除くことが重要である。
【０００３】
また、上記除染作業用に、出願人は、特開２０１４−２３３２６４号公報「表土掘削装置」を提案した。同「表土掘削装置」は、水田等の平坦な地表面を削り取り、その後の削り取った表土を回収し易いように集めることができる構成のものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２３３２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の特許文献１の「表土掘削装置」は、地表面と略平行かつ走行機の進行方向と交差する方向に設けられ、回転駆動して地表面の表土を削り取る掘削爪を有する掘削部と、掘削部で削り取られた土壌を回収するとともに掘削後の地表面に掘削幅より狭い盛土状に排出していく排出口が設けられた回収部と、走行機から入力された動力を伝達して掘削部及び回収部を回転駆動する動力伝達部とを備える構成のものである。
【０００６】
しかしながら、動力伝達部等が複雑な構造となっていて、生産コストを低く抑えるためには不向きな構成である問題があった。
【０００７】
このことから本発明の目的は、生産コストを低く抑えることができる構成で、汚染された表土を省力的かつ効率的に精度よい深さに取り除くことができる表土削り取り機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、走行機に装着されて使用される表土削り取り機であって、地表面と略平行かつ前記走行機の進行方向と交差する方向に設けられ、回転駆動して地表面の表土を削り取る掘削爪を有する掘削部と、該掘削部よりも進行方向の後方側に位置して地表面と略平行に設けられ、掘削部により削り取られた土壌を掬い上げる回収ブレードを有した回収部と、該回収部後方側は排出口が設けられていて、該回収部よりも後方側に位置して回収部の排出口より排出された土壌を前記掘削部幅より狭い盛土状に集土する集土ブレードを有した集土部と、前記回収部下方部には、進行方向と交差する方向に回転軸を有し、掘削部で掘削された掘削下端面部を押圧するローラが備えられていることを特徴とした表土削り取り機を提案するものである。
【０００９】
また、請求項２の発明は、前記掘削部前方には、進行方向と交差する方向に回転軸を有し前記掘削部の削り取り深さを調整するゲージローラが備えられていて、ゲージローラは掘削部の掘削幅と略同じ長さに設けられていることを特徴とした請求項１に記載の表土削り取り機を提案するものである。
【００１０】
さらに、請求項３の発明は、前記集土部の集土ブレードは、前記掘削部後方に左右ほぼ対称に一対を備え、掘削部のほぼ中央部後方に土壌を盛土状に集土する請求項１又は請求項２記載の表土削り取り機を提案するものである。
【００１１】
さらにまた、請求項４の発明は、前記集土部の集土ブレードは、前記掘削部後方に備えられ、掘削部の後方の左右一端側に変位した位置に土壌を盛土状に集土する請求項１又は請求項２記載の表土削り取り機を提案するものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、従来機に比較して生産コストを抑えた構造で、表土を精度良い深さで効率的に削り取ることができて、削り取った表土を回収しやすいように集めることができる。掘削部により削り取られた土壌を一旦回収部により掬い上げ、回収部下方部のローラで掘削された掘削下端面部を押圧した後に土壌を排出口から排出するため、集土するときに掘削されていない土壌との間に境界部ができて回収しやすい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の表土削り取り機を走行機に装着した作業状態の側面図である。
【図２】本発明の表土削り取り機を走行機に装着した状態の一部断面した平面図である。
【図３】本発明の表土削り取り機の後面図である。
【図４】本発明の表土削り取り機の正面図である。
【図５】本発明の表土削り取り機の断面した要部側面図である。
【図６】本発明の表土削り取り機の駆動部を説明するための断面図である。
【図７】本発明の別実施例の表土削り取り機を走行機に装着した状態の一部断面した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
この発明に係る表土削り取り機の実施例を示す図１乃至図７に基づいて説明する。
１１は、走行機である。この実施例では、走行機１１は農業用トラクタからなる。１２は、走行機１１後部に突設して設けられるＰＴＯ軸である。ＰＴＯ軸１２は、走行機１１から回転駆動力を出力する。
【００１５】
２１は、本発明に係る表土削り取り機である。図１他に図示される３１は、トラクタ側に設けられた３点リンクヒッチ機構であり、表土削り取り機２１の前方端側に設けた装着部４１と連結される。
トラクタ側後方に設けられている３点リンクヒッチ機構３１は、トップリンク３２と、トップリンク３２の下部左右に設けられる計２本のロアリンク３３、ロアリンク３３とからなる。トップリンク３２と、左右のロアリンク３３、ロアリンク３３とを介してそれぞれ、走行機１１に取り付けることで、走行機１１と表土削り取り２１とは一体に連結され、走行機１１の走行に伴い表土削り取り機２１は牽引される。
【００１６】
４１は、装着部である。装着部４１には、トップリンク３２と、左右のロアリンク３３、ロアリンク３３の、走行機１１の３点リンクヒッチ機構である取付端部がそれぞれ取り付けられる。４２は、マストフレームであり、装着部４１の一部を構成する。
【００１７】
５１は、ユニバーサルジョイントである。ユニバーサルジョイント５１は、表土削り取り機２１と走行機１１との間に設けられ、一端は走行機１１に設けられるＰＴＯ軸１２に取り付けられる。
左右のロアリンク３３、ロアリンク３３の中間部に位置して前方に向け突設された５２は、表土削り取り機２１に設けられる入力軸である。入力軸５２はユニバーサルジョイント５１の他端が取り付けられる。
【００１８】
６１は、掘削部である。掘削部６１には、掘削部回転軸６２が設けられる。掘削部回転軸６２は、地表面と略平行に、かつ走行機１１の進行方向と交差する方向である進行方向と直角方向に、走行機１１の後方に設けられる。
６３は、掘削爪である。掘削爪６３は、多数個からなりそれぞれ掘削部回転軸６２に基部を取り付けられ、掘削部回転軸６２の回転駆動により回転駆動して地表面の表土を削り取る。
掘削爪６３の回転は、図５に図示されるように後方に回転していくにしたがい下方に回転し、最下点を通過すると上昇する。
この実施例では、掘削爪６３の掘削深さは、３〜８ｃｍの設定である。
【００１９】
図５に示す８０は、回収部である。回収部８０は、掘削部６１の進行方向後部に掘削部６１の掘削部回転軸６２及び地表面と平行に設置される。８１は、回収部８０を構成する回収ブレードである。回収ブレード８１は、図５に図示されるように、前方端が側面視鋭角状になっていて、掘削爪６３に近接しているとともに前方端が掘削部６１の掘削爪６３掘削最下端部に向けられ地表面と平行すなわち掘削部回転軸６２と平行に設けられる。先端部から続くその後方側が斜め上方にせり上がった平面状で、せり上がった頂部から後方斜め下方に向け平面状の排出口７４となっている。掘削部６１で掘削された掘削土壌は、回収ブレード８１により掬い上げられ前記斜め上方にせり上がった平面状部を移動して排出口７４から排出される。排出口左右端部は中央部側にやや斜めに窄まった形状となっていて、掘削幅より少し狭い幅に排出していく。
【００２０】
回収部８０の回収ブレード８１下方部には、進行方向と交差する方向に回転軸を有し、掘削部６１で掘削された掘削下端面部を押圧するローラ９２が設けられていて、ローラ９２は表土削り取り機２１の後方側に位置して掘削深さを調整するゲージローラの働きもする。ローラ９２は、回収ブレード８１下方部に位置しているため掘削された土壌の飛散等から保護され掘削された掘削下端面部を押圧していく。ローラ９２の両端部の取付部は上下に移動可能に固定されていて、一定範囲で上下に調整が可能である。
【００２１】
排出口７４から排出された掘削土壌は、ローラ９２により押圧された掘削後の地表面に再度排出されていく。排出口７４後方上部にはスイングカバー７５が上方から下方に向け垂れ下げられて排出口７４全幅にわたって設けられている。スイングカバー７５は、弾性部材で構成されていて、上方端部が固定され下方部が撓むことができ、排出口７４から排出された掘削土壌の飛散や上方部の盛り上がりを規制する。排出口７４上方部には開閉蓋７７が設けられていて、機体中央部側に左右方向に軸心を設けたヒンジ７９により後方側から前方部に向け回動して開放することができる。開放することで排出口７４内部が点検できる構造となっている。
【００２２】
排出口７４後方位置には集土部８５が設けられている。集土部８５は、排出口７４から排出された掘削土壌を掘削部幅より狭い盛土状に集土する。集土部８５には、平面視排出口７４両側端部側からそれぞれ中央部に向け後方に傾斜させた集土ブレード８６，８６が備えられている。集土ブレード８６，８６は地表面に直交する方向に立設した板状で、進行方向に解放部を向けた凹状の板状断面となっている。表土削り取り機２１が前進することにより、排出された掘削土壌が集土ブレード８６，８６の傾斜面にそって中央部に移動する。排出口７４両側端部側からそれぞれ中央部に向け延設された集土ブレード８６，８６の進行方向と直交する方向の長さは、本例においては掘削幅の略三分の一にそれぞれ設けられていて、集土ブレード８６，８６により掘削部の両側から集められた掘削土壌は、中央部の集土ブレード８６，８６端部から吐き出され中央部に盛土が筋状に形成される。集土ブレード８６，８６の左右方向の長さや傾斜角度は、掘削深さや希望する盛土の大きさ等により変更するとよい。本例においては、集土ブレード８６，８６は本機側に回動支点を設けて上下に回動可能とし、自重で下方に接しているが、弾性部材を介して押圧又は減圧する機構を設けて接地圧を変更できる構成としてもよい。
【００２３】
９１は前方ゲージ―ローラである。前方ゲージ―ローラ９１は、パイプ状からなる。前方ゲージ―ローラ９１は掘削部回転軸６２前方側に設けられる。前方ゲージ―ローラ９１と、後方側の回収部８０下方部に位置するローラ９２とで両回転軸の高さを調整することで、掘削部６１の削り取り深さを調整する。
【００２４】
９３は、掘削高さ調整レバー、９４は上下調整機構である。掘削高さ調整レバー９３を回転操作することで、雄雌のネジで構成されている上下調整機構９４の長さを調整し、これに連結された前方ゲージ―ローラ９１の高さを調整する。前方ゲージ―ローラ９１の高さ調整により、前方ゲージ―ローラ９１と後方のローラ９２との高さの差を調整する。
前方ゲージ―ローラ９１、後方のローラ９２で、表土削り取り機２１全体を支持し、削り取る表土の厚さ、深さを決め作業を行う。前方ゲージローラ９１により未掘削地表面の凹凸を均し、均した後の地表面を掘削部６１により掘削し、掘削後の地表面に当接するローラ９２で掘削部６１を安定させる。前後のローラで掘削部６１の高さを調整し高さを安定させ、水田等の比較的平面の圃場の表土削り取りを精度よく行うことができる。後方のローラ９２は回収部８０下方に位置しているため、排出口７４から排出される掘削土壌が付着することもない。さらに、掘削後の地表面を鎮圧して排出される汚染土の別途回収を容易にする。
【００２５】
動力伝達部１０１は、以下の構成からなる。図６に図示されるように、走行機１１のＰＴＯ軸１２に連結するユニバーサルジョイント５１に、表土削り取り機２１の入力軸５２は連結する。左右のロアリンク３３、ロアリンク３３の中間部に位置して前方に向け突設された入力軸５２は、ギヤケース１０７に備えられる。ギヤケース１０７内には平歯車１０４やベベルギヤ１０５が備えられていて、ギヤケース１０７の進行方向左側に延設された出力軸１０３に入力軸５２から駆動力が伝達される。
【００２６】
出力軸１０３の左側端部にはスプロケット１２２が固着されている。スプロケット１２２はチェーンケース１２１内に設けられる。チェーンケース１２１下方部には掘削部回転軸６２の端部が延設され、スプロケット６４が固着されている。スプロケット１２２とスプロケット６４にはローラチェーン１２３が巻着されていて、出力軸１０３からの動力が掘削部回転軸６２へ伝達され回転駆動される。掘削部回転軸６２の回転により、掘削爪６３は回転され掘削が行われる。
【００２７】
図７に示す表土削り取り機２１０は、集土部８５０の別実施例を示した平面図である。集土部８５０の集土ブレード８６０は、平面視排出口７４一方側端部側から斜め後方に向け備えられている。集土ブレード８６０は地表面に直交する方向に立設した板状で、進行方向に解放部を向けた凹状の板状断面となっている。表土削り取り機２１が前進することにより、排出された掘削土壌が集土ブレード８６０の傾斜面にそって一側方に移動する。集土ブレード８６０の後方端は、掘削幅よりも狭い位置に位置していて、端部より排出された掘削土壌は、掘削後の掘削幅の一方側に変位した地表面に筋状に盛土された状態となる。
【００２８】
次に、表土削り取り機２１の作用について説明する。
走行機１１を駆動し走行させるとともに、ＰＴＯ軸１２から駆動力を取り出す。ＰＴＯ軸１２からの駆動力は、ユニバーサルジョイント５１を経て入力軸５２に伝わり、ギヤケース１０７内に伝わる。
入力軸５２により、平歯車１０４を回転させた駆動力は、ベベルギヤ１０５、出力軸１０３、スプロケット１２２、ローラチェーン１２３、スプロケット６４へと伝わり、掘削部回転軸６２、掘削部６１を回転する。掘削部回転軸６２の回転により、掘削爪６３は回転し、表土を掘削するとともに掻き上げる。
【００２９】
掘削部６１における掘削爪６３は図５に図示されるように、後方に回転していくにしたがい下方に回転し、最下点を通過すると上昇する。そして、前方ゲージ―ローラ９１と後方のローラ９２の高さの差分だけ、即ち３〜８ｃｍ表土を掘削する。掘削した表土は、掘削爪６３により後方に掻き上げられる。掻き上げられた表土は回収ブレード部８１に掻き上げられる。回収ブレード部８１に掻き上げられた表土は、順次掘削爪６３によって跳ね飛ばされた掘削土壌によって排出口７４に移動され落下する。
【００３０】
排出口７４より落下した掘削土壌は、掘削後の表土がローラ９２によって押圧された地表面に置かれていく。置かれた掘削土壌は、排出口７４後方に位置する集土部８５の集土ブレード８６によって掘削幅よりも狭い状態に左右方向に集められ筋状に盛土される。集土ブレード８６の長さや角度又は個数を変えることで盛土の大きさや盛土位置等を変更することができる。
【００３１】
走行機１１が走行しながら削られた表土は削られた後の表土に置かれていき、集土ブレード８６によって掘削した後の地面に筋状あるいは帯状に集められ盛土状に形成されていく。
その後、削った表土は別途回収する。掘削後の表土をローラ９２で押圧した後に掘削土壌を置いていくため、削り取った表土と他の土とは混ざらないように集めることができる。
この実施例では、表土削り取り機２１は、走行機１１後方に固定するが、前方ゲージ―ローラ９１と後方のローラ９２の作用により掘削部の高さが安定する。
【符号の説明】
【００３２】
１１  走行機
１２  ＰＴＯ軸
２１  表土削り取り機
３１  ３点リンクヒッチ機構
３２  トップリンク
３３  ロアリンク
４１  装着部
４２  マストフレーム
５１  ユニバーサルジョイント
５２  入力軸
６１  掘削部
６２  掘削部回転軸
６３  掘削爪
６４  スプロケット(掘削部回転軸)
７４  排出口
７５  スイングカバー
７７  開閉蓋
７９  ヒンジ
８０  回収部
８１  回収ブレード
８５  集土部
８６  集土ブレード
９１  前方ゲージローラ
９２  ローラ
９３  掘削高さ調整レバー
９４  上下調整機構
１０１  動力伝達部
１０３  出力軸
１０４  平歯車
１０５  ベベルギヤ
１０７  ギヤケース
１２１  チェーンケース
１２２  スプロケット
１２３  ローラチェーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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