JPH0612014B2 - 除礫機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、礫を含む土地を改良するため、土砂の中の礫
を除去する除礫機に関する。

（従来の技術） 例えば、礫を含む土砂でなる荒地を果樹園や牧場等の農
地に改良する場合、あるいは礫を多く含んだ農地等から
礫を除去する場合、従来は、比較的小規模の土地の改良
の場合には、油圧ショベルの掘削用バケットの代わりに
篩等の分離装置を有するバケットを取付けたもの等が用
いられるが、広大な土地の改良には、第１２図および第
１３図に示す除礫機を用いていた。この従来の除礫機１
００は、走行車１０１上に土砂導入用ホッパ１０２を含
む除礫装置１０３と、分離された礫を前方に運ぶ礫搬出
用コンベア１０４と、礫を除去した土砂を後方に運ぶ除
礫土砂搬出用コンベア１０５とを搭載してなるもので、
礫搬出用コンベア１０４の先端部の下に礫搬出用運搬車
１０６を停めておき、除礫機１００の左右に油圧ショベ
ル１０７を除礫機１００と反対向きに配して除礫機１０
０の後部をバケット１０８により掘削し、フロント１０
９を矢印ａに示すように旋回させ、ホッパ１０２から土
砂を導入し、礫１１０は前方の礫搬出用コンベア１０４
から運搬車１０６に投入し、礫を除去した土砂は土砂搬
出用コンベア１０５により後方へ運んで１１１で示すよ
うに後方に山積みにし、運搬車１０６の荷台に礫が充分
に搭載されるとダイプカー１０６を走行させ、除礫機１
００を矢印ｂで示すように若干前進させ、新たな運搬車
１０６をコンベア１０４の先端部に停めて前記同様に除
礫作業を行なうものであった。

しかし、この従来の除礫機１００は、除礫機１００はホ
ッパ１０２の高さが例えば３．４ｍにも及び、この高さ
のホッパ１０２に掘削土砂を投入するには、矢印ａに示
した旋回動作と、バケット１０８を上記に高さまで上げ
る動作と、バケット１０８を回動させて排土する動作が
必要であり、バケット１０８による１回の掘削、排土に
要する時間が長くかかり、作業能率が悪いという問題点
があった。

また、上述のように油圧ショベルによる土砂の投入の能
率が悪いため、除礫機１００の能力をフルに活用するに
は、図示のように、除礫機１００の両側に油圧ショベル
１０７を配し、合計３台の機械を利用して除礫作業を行
なう必要があるから、礫分離作業のために３台の作業機
と３人のオペレータが必要であり、作業機台数およびオ
ペレータ数が多く必要であるという問題点があった。

また、油圧ショベル１０７によつて締め固めた地面を掘
削してホッパ１０２に導入する構成である（従来構成の
ようにコンベア１０４，１０５を縦に配設したものにお
いては、運搬車１０６は前方になければならず、この運
搬車１０６の存在により、油圧ショベル１０７は前方に
掘削することができない。）ため、除礫装置１０３にお
ける除礫が効率良く行なえないという問題点があった。

また、運搬車１０６を前方に停めて作業を行なう構成で
あるから、雨の日のように除礫すべき土砂がぬかるんで
いる場合には運搬車１０６の走行ができないので、作業
が行なえず、稼動率が悪いという問題点があった。

また、横付けした運搬車１０６の荷台が礫１１０によっ
て満杯になるまで除礫機１００を１個所に固定して作業
を行なうので、通常の礫含有率の場合、１度に約２０ｍ
程度の幅にわたって掘削作業を行なう必要があり、立木
や電柱等の障害物がある土地や比較的狭幅の土地には不
向きであるという問題点があった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、除礫
作業の能率および礫分離効率を向上させることができ、
機械的構成が簡略化され、機械台数およびオペレータ人
数を減少でき、天候に左右されずに作業できて機械の稼
動率が向上し、さらに狭い土地や障害物がある土地にお
いても比較的円滑に作業が行なえる除礫機を提供するこ
とを目的とする。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するため、本発明の除礫機は、油圧ショ
ベルとこれに牽引される除礫車とからなり、前記油圧シ
ョベルのセンターフレームを、上下左右の枠間が前後方
向に開通した背高構造に形成すると共に、該センターフ
レームの後部を後方に延出させてその後端に除礫車牽引
用連結部を設け、前記センターフレームの前部に、末広
がり形の土砂導入用ガイドブレードを、該ガイドブレー
ドの前部が油圧シリンダにより地中に没入および浮上さ
れるように上下方向に回動自在に取付け、土砂を前記除
礫車に運ぶコンベアの前端を前記ガイドブレードの後部
近傍に位置させ、該コンベアの上帯を前記センターフレ
ームの上下枠間に通し、下帯をセンターフレームの下面
に通すと共に、コンベア後部をセンターフレームの後部
に取付けた傾斜コンベアフレームに沿って後端が持上が
るように傾斜させ、該コンベア後端を除礫車の前部の上
方に位置させ、前記除礫車には、前記コンベアにより運
ばれて来た土砂から礫を分離する除礫装置と、除礫した
土砂を側方に搬出する除礫土砂搬出用コンベアと、礫を
該除礫土砂搬出用コンベアと反対側の側方に搬出する礫
搬出用コンベアとを搭載したことを特徴とする。

（実施例） 第１図は本発明による除礫機の一実施例の全体を示す側
面図であり、本発明の除礫機は、油圧ショベル１とこれ
に牽引される除礫車２とからなる。油圧ショベル１のセ
ンターフレーム３は、第２図の側面断面図および第３図
の平面図に示すように、下枠を前後の２本の横ビーム４
と左右の２本の側ビーム５とをそれぞれ溶接することに
より方形に形成し、該下枠の角部にそれぞれ縦枠６の下
部を溶接し、該縦枠６上に、左右の２本の側ビーム７と
これらの間に架設した３本の横ビーム８とからなる上枠
をそれぞれの交差個所を溶接することにより一体に設け
ており、これらによつて中央部が前後方向に開通した背
高構造のセンターフレーム３を構成している。

該センターフレーム３は、前記下枠を構成する前後の横
ビーム４の両端を延出し、該延出部４ａをサイドフレー
ム９に設けた方形貫通穴１０に挿着し、延出部４ａとサ
イドフレーム９にそれぞれ設けたブラケット１１，１２
をピン１３によって結合することにより、サイドフレー
ム９に着脱自在に取付けている。また、上枠上には、円
筒形をなす旋回装置取付け台１４を溶接し、旋回装置１
５および上部旋回体１７は、フランジ結合１６により、
該取付け台１４上に着脱自在に取付けられる。

該センターフレーム３の後部には後方への延出部３Ａを
設けてその後端に除礫車牽引用連結部１８を設けてい
る。本実施例においては、該延出部３Ａを、センターフ
レーム３と別体に構成し、両者の突合わせ部に設けたブ
ラケット１９，２０をピン２１によって結合することに
より取付けているが、該延出部３Ａはセンターフレーム
３と一体に設けてもよい。

前記センターフレーム３の前部に、末広がり形の土砂導
入用ガイドブレード２２（本実施例におい、該ガイドブ
レード２２前端部の幅W1を油圧ショベルの下部走行体２
３の幅W2以上に形成している。）を下記の機構により上
下方向に回動自在に取付ける。すなわち、前記センター
フレーム３を構成する上枠の左右の枠７および下枠を構
成する左右の枠５の前端部に前方に突出したそれぞれ平
行板状をなすブラケット２４，２４を溶接あるいはボル
ト付け等により固定し、これらのブラケット２４間に架
設した軸２５を前記ガイドブレード２２の側板２２ａの
後下部２２ｂに設けた軸受部に回動自在に貫通し、該ガ
イドブレード２２を回動させる油圧シリンダ２６を、そ
のボトム側を前記ブラケット２５の基端部にピン２７に
より連結し、ピストンロッドを前記ガイドブレード２２
の側板２２ａの後上部に設けた突出部２２ｃにピン２８
により連結することによって取付けてあり、油圧シリン
ダ２６を伸長させればガイドブレード２２の前端部を実
線で示すように地中に例えば５０cm程度没入させ、また
シリンダ２６の伸長度合によりガイドブレード２２の没
入深さを調整することが可能であり、油圧シリンダ２６
を収縮させると、第２図の２点鎖線ａで示すように、ガ
イドブレード２２の前端部を地上より浮上させることが
できる。

３０は土砂を前記除礫車２に運ぶコンベアであり、第３
図に示すように、該コンベア３０は左右および中央にチ
ェーン３３を有し、第４図および第５図に示すように、
各チェーン３３のリンク３４に１つおきに金属製板材３
５をボルト３６により固定して架設し、また、各板材３
５間からの土砂の洩れを防止するため、各板材３５に板
材間の間隙を塞ぐゴム板３７をボルト３８により取付け
ている。

また、各板材３５の数枚に１枚の間隔で傾斜板３９を溶
接している。該傾斜板３９は、第１図に示すように、前
記センターフレーム３の延出部３Ａに取付けた傾斜コン
ベアフレーム３１の部分における礫の滑落を防止するも
のである。

前記コンベア３０の前端はガイドブレード２２の後部の
近傍に位置させてガイドブレード２２からの土砂を受け
るようにしている。すなわち、この例においては、チェ
ーン３３の前端を掛けるスプロケット４０を前記ガイド
ブレード２２を枢着した前記軸２５に回動自在に取付け
たものについて示している。該コンベア３０は、第２図
に示すように、その上帯を前記センターフレーム３の上
下左右の枠間に、下枠の前後枠４上を摺動するように通
し、下帯をセンターフレームの下面に通すと共に、コン
ベア３０の後部をセンターフレームの後部の延長部３Ａ
に支持ふれーむ９４，９５および前端の連結ピン９６を
介して取付けた傾斜コンベアフレーム３１に沿って後端
が持上がるように傾斜させ、コンベア３０後端のチェー
ン３３をコンベアフレーム３１の後端に取付けた電動モ
ータ４１により駆動されるスプロケット４２に掛け、コ
ンベア３０の途中の部分は、前記傾斜コンベアフレーム
３１あるいはセンターフレーム３に取付けた第５図に示
すようなガイド金具４３の摺動面４３ａをチェーン３３
のローラ４４に接触させることにより、コンベアの通過
経路を規制している。該コンベア３０の後端、すなわち
土砂落下部は除礫車２の前部の上方に位置させる。

前記電動モータ４１は、除礫車２上に搭載された発電機
８０を電源とし、その電源の入切および正転逆転を制御
するスイッチ類を含む制御器８１は、運転室８２に取付
けた操作器８３により、制御信号線８４（この線８４
は、センタージョイント８５、およびセンターフレーム
３、傾斜コンベアフレーム３１に添設され、制御器８１
に接続した線８６からなる。）を介して制御されるよう
に構成されている。

前記除礫車２は、その前端連結部７６が前記連結部１８
にユニバーサルジョイント７７を介して連結され、該除
礫車２上には、第１図および第６図に示すように、車輪
４５を取付けた車体４６上に、前記コンベア３０により
運ばれて来た土砂から礫を分離する除礫装置４７と、除
礫した土砂５０を側方に搬出する除礫土砂搬出用コンベ
ア４８と、礫５１を該除礫土砂搬出用コンベア４８と反
対側の側方の運搬車５２の荷台上等に搬出する礫搬出用
コンベア４９とを搭載している。

前記除礫装置４７は、第６図ないし第８図に示すよう
に、車体４６上にスプリング５３を介し支持させた下枠
５４と、該下枠５４上に後述の振動機構を介して設けら
れた上枠５５と、後述の構造により設けられた篩５６
と、該篩５６から落下した除礫後の土砂を前記コンベア
４８上に運ぶコンベア７２とからなる。

前記下枠５４は、左右の側板５４ａと、両側板間に一体
に架設された横ビーム５４ｂとからなり、上枠５５も同
様に、左右の側板５５ａと、両側板間に一体に架設され
た横ビーム５５ｂとからなる。下枠５４の側板５４ａと
上枠５５の側板５５ａとは、ばね板５７と剛性を有する
板材５８とを交差させ、ばね板５７の両端はそれぞれ側
板５４ａ，５５ａに溶接あるいはボルト付け等により固
定し、板材５８の両端は、１本の板材５８Ａを除いて、
側板５４ａ，５５ａに固定したコ字形ブラケット５９に
防音ゴム６０を介して挿着し、また、下枠５４はスプリ
ング５３によって支持されていることにより、下枠５４
は車体４６に対して上下動可能であり、かつ下枠５４と
上枠５５とは相対的に上下動可能となっている。この枠
５４，５５とを相対的に上下動させる装置は、前記車体
４６上に設置したモータ６１の出力プーリ６２と、下枠
５４に回転自在に取付けた回転軸６３の端部に固定した
プーリ６４とにベルト６５を掛け、回転軸６３に偏心さ
せて嵌着した円板６６に、前記板材５８Ａの端部に固定
したリング６７を円板６６が回転自在となるように嵌合
し、モータ６１の回転によって上下枠５４，５５の相対
的に上下動するように構成してある。

前記篩５６は、第７図ないし第１０図に示すように、下
枠５４の横ビーム５４ｂ上に立設した取付け板６８に左
右方向に間隔を有してブラケット６９を介して溶接等に
より取付けた篩用ロッド５６ａと、これらのロッド５６
ａの間に、上枠５５の横ビーム５５ｂ上にブラケット７
０を介して溶接等により固定して配設した篩用ロッド５
６ｂとからなり、上下枠５４，５５が相対的に上下動す
ることにより、第１０図に示すように、篩用ロッド５６
ａ，５６ｂも実線と２点鎖線ｂ，ｃとの間で相対的に上
下に振動（例えば最大開きが１．７cmとなるように振動
幅を設定する。）し、これによってロッド５６ａ，５６
ｂ上に乗る土砂が摩砕され、礫に付着する土砂が剥離、
細分されると共に、篩５６が傾斜しているので、礫は篩
５６上を転動して後端の礫搬出用コンベア４９上に落
ち、土砂はロッド５６ａ，５６ｂ間から第８図に示す下
枠５４に取付けたガイド板７８を滑落してコンベア７２
上に乗り、土砂搬出用コンベア４８へと搬送される。

なお、本実施例においては、前記篩用ロッド５６ａ，５
６ｂに長手方向に間隔を有して、かつ隣接するロッド５
６ａ，５６ｂについて対向するように、側方に突出した
突起７１を設け、これにより、薄くかつ長い礫がロッド
５６ａ，５６ｂ間から落下しないようにしている。

また、センターフレーム３が背高構造となるので、総高
が高くなり、トレーラ輸送する場合、大型のものになる
と輸送制限高さ以上となるため、第１１図に示すよう
に、運転室８２を構成する縦枠８８と横枠８７の各突合
わせ部をピン８９により連結して平行四辺形を形成する
ようになし、作業時には補強枠９１を角部にピン８９に
より取付けて長方形を保持すると共に、ドア（図示せ
ず）および透明板９０をボルト９３により取付け、他の
部分を可撓性を有するカバー９２で覆い、輸送時にはカ
バー９２、透明板９０および補強枠９１を取外し、２点
鎖線ｘで示すように縦枠８８を倒して背高を低くして輸
送できるようにしている。

この除礫機により除礫作業を行なう場合は、第１図に示
すように、ブーム７３の起伏、アーム７４およびバケッ
ト７５の回動により、ガイドブレード２２上に土砂を掻
き上げる。この作業により、ガイドブレード２２におい
て、コンベア３０に近い側の土砂は、バケット７５によ
って掘削され押し上げられる土砂に押されてガイドブレ
ード２２に沿って上がる。この場合、第３図に示すよう
に、ガイドブレード２２の側板２２ａの油圧ショベル前
後方向の中心線ｌに対する角度θを、油圧ショベルのブ
ーム７３、アーム７４およびバケット７５からなるフロ
ントを最の左右に旋回させて掘削する場合のフロントの
前記中心線ｌに対する傾斜角に等しくしているので、フ
ロントを左右に旋回させて掘削する場合も、ガイドブレ
ード２２により土砂を効率良くコンベア３０上に乗せる
ことができる。

コンベア３０上に乗せられた土砂は、センターフレーム
３を通過し、傾斜部を上昇するが、この時、コンベア３
０には傾斜板３９を取付けているので、礫および土砂が
コンベア３０上を滑落あるいは転落することがなく、傾
斜部の傾斜度を大きくすることでき、コンベア３０の長
さを短くすることができる。

コンベア３０により運ばれて来た土砂は、後端より除礫
装置４７上に落下し、篩５６を構成するロッド５６ａ，
５６ｂが上下に振動することにより、土砂は塊り状のも
のが摩砕されて細分されると共に、礫に付着した土砂が
剥離される。そして除礫された土砂はコンベア７２によ
り前方に運ばれて除礫土砂搬出用コンベア４８を介して
除礫機２の側方に運ばれ、第６図の５０に示すように、
山状に積まれ、礫は礫搬出用コンベア４８上に落ち、運
搬車５２上に積み込まれる。

この機械によれば、コンベア３０上に土砂を導入する作
業は、掻込み動作ですみ、バケット７５を高く上げる必
要がないか、旋回範囲が極めて小さく、かつブーム７
３、アーム７４およびバケット７５の動きも小さくてす
む。

また、除礫される土砂は、油圧ショベル１の前方の土砂
を掘削して除礫するため、油圧ショベルによって締固め
られていない土砂の除礫を行なうこととなり、除礫効率
が良好である。

また、除礫車２の各コンベア４８，４９，７２および起
振用モータ６１を常時作動させておき、コンベア３０を
作動させるモータ４１を、油圧ショベル１のオペレータ
が操作部８３によって制御することにより、１人のオペ
レータによって除礫作業が行なえる。

また、雨等のため、運搬車が改良すべき土地に入ること
ができない場合には、礫５１と土砂５０を除礫車２の両
側に積んでおき、むかるみが無くなった時に、除礫車２
を外し、地面に積まれている礫を油圧ショベル１を利用
してコンベア３０より運搬車に積込むことにより除礫作
業が行なえる。

また、両側に油圧ショベルを配することなく、ほぼ油圧
ショベル１の幅分の除礫作業を行なえる。

以上本発明を実施例により説明したが、本発明を実施す
る場合、ガイドブレード２２、センターフレーム３、コ
ンべア３０、除礫車２に搭載する除礫装置４７等の具体
的構造や組合わせ等について、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲において、種々の変更、付加が可能であり、例え
ばコンベア３０の後部傾斜部の傾斜角を調整可能に構成
する等の改変が可能である。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明によれば、土砂を導入する作
業は、バケットによる掻込み動作ですむと共に、バケッ
トを高く上げる必要がないから、旋回範囲が極めて小さ
く、かつブーム、アームおよびバケットの動きも小さく
てすみ、１回の掻込み動作に用する時間は、従来に比較
して４分の１程度ですむので、土砂を除礫装置へ効率良
く積込むことができる。

また、除礫される土砂は、油圧ショベルの前方の土砂を
掘削して除礫するため、油圧ショベルによって締固めら
れていない土砂の除礫を行なうこととなり、除礫効率が
良好である。

また、本発明によれば、油圧ショベルによる土砂のコン
ベアへの積込みが能率良く行なえるので、１台の油圧シ
ョベルによる積込みにより除礫装置をフルに稼動させる
ことができ、機械台数が少なくてすみ、かつオペレータ
も油圧ショベルのオペレータのみですみ、省資源、省力
化が可能となる。

また、土砂と礫とを両側に分けて積んでおくことができ
るため、雨等により土地がぬかるんでいる場合にも除礫
作業が行なえ、運搬車が走行できるように天候が回復し
た後は、除礫車を外した状態で、油圧ショベルから運搬
車に礫を積込むことができるので、機械の稼動率を向上
させることができる。

また、両側に油圧ショベルを配することなく、ほぼ油圧
ショベルの幅分の除礫作業を行なえるので、立木や電柱
等の障害物のある所や狭い土地における作業も行なえ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による除礫機の一実施例を示す側面図、
第２図は該実施例の一部拡大側面図、第３図は第２図の
センターフレーム以下の部分を示す平面図、第４図は該
実施例のコンベアの一部を示す側面図、第５図は該コン
ベアの一部を示す斜視図、第６図は該実施例の除礫車の
背面図、第７図は該実施例の除礫装置の拡大側面図、第
８図は該除礫装置の正面図、第９図は該実施例に用いた
篩の平面図、第１０図は該篩の正面図、第１１図は該実
施例の運転室を示す側面図、第１２図は従来の除礫機の
側面図、第１３図はその作業状態を示す平面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関 幸弘 北海道札幌市西区琴似四条１―530 日立 建機株式会社札幌サービス工場内 (56)参考文献 実開 昭54−158416（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭60−27169（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】油圧ショベルとこれに牽引される除礫車と
   からなり、前記油圧ショベルのセンターフレームを、上
   下左右の枠間が前後方向に開通した背高構造に形成する
   と共に、該センターフレームの後部を後方に延出させて
   その後端に除礫車牽引用連結部を設け、前記センターフ
   レームの前部に、末広がり形の土砂導入用ガイドブレー
   ドを、該ガイドブレードの前部が油圧シリンダにより地
   中に没入および浮上されるように上下方向に回動自在に
   取付け、土砂を前記除礫車に運ぶコンベアの前端を前記
   ガイドブレードの後部近傍に位置させ、該コンベアの上
   帯を前記センターフレームの上下枠間に通し、下帯をセ
   ンターフレームの下面に通すと共に、コンベア後部をセ
   ンターフレームの後部に取付けた傾斜コンベアフレーム
   に沿って後端が持上がるように傾斜させ、該コンベア後
   端を除礫車の前部の上方に位置させ、前記除礫車には、
   前記コンベアにより運ばれて来た土砂から礫を分離する
   除礫装置と、除礫した土砂を側方に搬出する除礫土砂搬
   出用コンベアと、礫を該除礫土砂搬出用コンベアと反対
   側の側方に搬出する礫搬出用コンベアとを搭載したこと
   を特徴とする除礫機。