JP2007092368A - 路面・床面カッター装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 カッター刃ユニットを傾斜させても、回転伝達手段に捩れが発生せず回転伝達手段の健全性を維持することが可能な路面・床面カッター装置を提供すること。
【解決手段】 移動可能に構成された移動体と、上記移動体に取り付けられ左右何れか適宜選択された側にカッター刃を回転可能であって着脱可能に備えると共に傾斜可能に構成されたカッター刃ユニットと、上記カッター刃を回転させるカッター刃駆動手段と、上記カッター刃駆動手段の回転を上記カッター刃ユニットのカッター刃に伝達すると共に上記カッター刃ユニットを傾斜させた場合にその一部が移動することにより捩れが発生しないように構成された回転伝達手段と、を具備したもの。
【選択図】 図１

Description

本発明は、道路の路面や建造物の床面に舗装或いは敷設されたアスファルトやコンクリート等を、例えば、直線的に切断する路面・床面カッター装置に係り、特に、カッター刃を有するカッター刃ユニットを傾斜させた場合に、カッター刃駆動手段の回転をカッター刃ユニットに伝達する回転伝達手段に捩れが発生しないように工夫したものに関する。

道路の路面に舗装されたアスファルトや建造物の床面に敷設されたコンクリートを爾後の理由によって切断し、その一部のアスファルトやコンクリートを取り除いて補修工事等を行った後、再びその部位にアスファルトを舗装し直したり、コンクリートを敷設し直したりする場合がある。
そして、このような工事に際して上記アスファルトやコンクリートを切断する場合に、下記の特許文献１や特許文献２に示すようなコンクリートカッターや路面用カッターと称されるカッター装置が使用されている。

この種のカッター装置は、移動可能に構成された移動体と、上記移動体に取り付けられカッター刃を回転可能に備えるカッター刃ユニットと、上記カッター刃を回転させるカッター刃駆動手段とを備えている。このようなカッター装置を使用する場合には、カッター刃ユニットを進行方向前方に位置させてカッター刃を回転させ、所定の深さカッター刃を路面中或いは床面中に進入させる。
そして、作業者は移動体の進行方向後方に回って、カッター刃の進行方向や切削抵抗或いは切削音等に注意しながら移動体を少しずつ前進させて路面或いは床面の切断を行う。

特開平６−３３４１８号公報 特開２００１−２９５２１６号公報

上記従来の構成によると次のような問題があった。すなわち、カッター刃を路面或いは床面に対して傾斜させて使用する場合がある。その場合にカッター刃ユニット全体を所定角度だけ傾斜させることになる。ところが、カッター刃ユニットを傾斜させた場合に、カッター刃駆動手段からの回転をカッター刃に伝達している回転伝達手段に捩れが生じてしまうことがある。具体的には、プーリ・ベルトを介して回転を伝達している場合にそのベルトが捩れてしまうものである。そのような捩れが発生した場合は、健全な回転伝達が損なわれると共に、ベルトやプーリその他の部品の健全性を損なってしまうという問題があった。

本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、カッター刃ユニットを傾斜させても、回転伝達手段に捩れが発生せず回転伝達手段の健全性を維持することが可能な路面・床面カッター装置を提供することにある。

上記目的を達成するべく本願発明の請求項１による路面・床面カッター装置は、移動可能に構成された移動体と、上記移動体に取り付けられ左右何れか適宜選択された側にカッター刃を回転可能であって着脱可能に備えると共に傾斜可能に構成されたカッター刃ユニットと、上記カッター刃を回転させるカッター刃駆動手段と、上記カッター刃駆動手段の回転を上記カッター刃ユニットのカッター刃に伝達すると共に上記カッター刃ユニットを傾斜させた場合にその一部が移動することにより捩れが発生しないように構成された回転伝達手段と、 を具備したことを特徴とするものである。
又、請求項２による路面・床面カッター装置は、請求項１記載の路面・床面カッター装置において、上記カッター刃ユニットには回動アームが取り付けられていて、この回動アームの一端をネジ・ナット機構により回動させることにより上記カッター刃ユニットを傾斜させるようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項３による路面・床面カッター装置は、請求項１又は請求項２記載の路面・床面カッター装置において、上記回転伝達手段は入力側傘歯車及び出力側傘歯車から構成されている傘歯車機構を介してカッター刃駆動手段側の回転をカッター刃ユニット側に伝達するものであり、カッター刃ユニットが傾斜した場合には上記出力側傘歯車が上記入力側傘歯車に対して所定量公転することにより出力側傘歯車以降の回転伝達部に捩れが生じないように構成されていることを特徴とするものである。

以上述べたように本発明による路面・床面カッター装置によると、移動可能に構成された移動体と、上記移動体に取り付けられ左右何れか適宜選択された側にカッター刃を回転可能であって着脱可能に備えると共に傾斜可能に構成されたカッター刃ユニットと、上記カッター刃を回転させるカッター刃駆動手段と、上記カッター刃駆動手段の回転を上記カッター刃ユニットのカッター刃に伝達すると共に上記カッター刃ユニットを傾斜させた場合にその一部が移動することにより捩れが発生しないように構成された回転伝達手段と、を具備した構成になっているので、カッター刃ユニットを傾斜させても回転伝達手段に捩れが発生することはなく、よって、回転伝達手段の健全性の維持を図ることができる。
又、回転伝達手段の構成としては、例えば、入力側傘歯車及び出力側傘歯車から構成されている傘歯車機構を介してカッター刃駆動手段側の回転をカッター刃ユニット側に伝達するように構成したものが考えられ、その場合にはカッター刃ユニットが傾斜した場合には上記出力側傘歯車が上記入力側傘歯車に対して所定量公転することにより出力側傘歯車以降の回転伝達部に捩れが生じることを防止することができる。

以下、図１乃至図４を参照して本発明の第１の実施の形態を説明する。本実施の形態による路面・床面カッター装置１は、移動体３と、カッター刃５を備えたカッター刃ユニット７と、カッター刃５を回転させるカッター刃駆動手段としてのエンジン９とから構成されている。
上記移動体３は、アングル材や金属製平板材料等を適宜組み合わせて構成される略矩形筐体状の移動架台１１と、上記移動架台１１の底部に設けられる４個の移動車輪１３とから構成されている。
尚、上記カッター刃駆動手段としては、上記エンジン９以外にも、例えば、駆動モータの使用が考えられる。その場合、バッテリーを搭載する場合と外部電源を使用する場合の両方の構成が考えられる。

又、上記移動車輪１３は、一例として４個設けられており、対向する位置にある２つの移動車輪１３、１３は車軸１５によって夫々一体に回転するように連結されている。又、上記移動架台１１の進行方向の後方上部には移動操作ハンドル１７が設けられている。この移動操作ハンドル１７を所定の方向に所定量回すことによって、上記移動伝達手段１９を介して、図１中右側に配置されている車軸１５に回転が伝達され、それによって、該車軸１５に固着されている一対の車輪１３、１３が回転すると共に、図１中左側に配置されている車軸１５と一対の車輪１３、１３も同方向に回転する。そして、移動体３が所定ピッチずつ前進或いは後退するようになっている。又、上記移動操作ハンドル１７の後方には手押しハンドル１８が取り付けられている。

上記カッター刃ユニット７は、上記移動体３の進行方向前方に設けられており、路面或いは床面Ｇを直接切断するカッター刃５と、該カッター刃５の支持フレーム２１と、カッター刃５を所定ストローク昇降動させるカッター刃昇降手段２３と、カッター刃５にカッター刃駆動手段９からの回転を伝達する回転伝達手段２５の一部等から構成されている。

上記カッター刃５は円板状の部材でその周面には路面或いは床面Ｇの切断を直接司る図示しない超硬チップ等からなる切削刃が設けられている。又、切削刃はカッター刃５が切削方向に回転する限り、路面或いは床面Ｇを上方から切断するダウンカットと、下方から切断するアップカットの両方の切断が行えるようになっている。

カッター刃昇降手段２３は、図１乃至図３に示すように、支持フレーム２１の前面において上下方向に平行に延びるように設けられている一対のガイドレール２９、２９と、該一対のガイドレール２９、２９に対して摺動自在に係合する２組のスライドブロック３１、３１（一対のスライドブロック３１、３１が２組で合計４個）と、該スライドブロック３１、３１の前面に取り付けられ、スライドブロック３１、３１と共に昇降動するスライドベース３３と、該スライドベース３３を所定ストローク昇降動させることのできる昇降駆動部３５とから構成されている。

上記昇降駆動部３５は、駆動モータ３７と、該駆動モータ３７によって回転駆動されるボールネジ３９と、このボールネジ３９にその回転を規制された状態で移動可能に螺合するボールナット４１とから構成されている。上記ボールナット４１には既に説明したスライドベース３３が固着されている。そして、駆動モータ３７を適宜の方向に回転駆動させることより、ボールネジ３９が同方向に回転する。このボールネジ３９の回転によってボールナット４１が上下何れかの方向に移動する。このボールナット４１の移動によって、スライドベース３３ひいてはカッター刃ユニット７全体が、２組のスライドブロック３１、３１、一対のガイドレール２９、２９を介して昇降するものである。

上記スライドベース３３には一対の支持部材３４、３４が取り付けられていて、これら一対の支持部材３４、３４にはカッター刃支持軸７９が回転可能に取り付けられている。カッター刃５はこのカッター刃支持軸７９の左右何れか選択された側に着脱可能な状態で固定されている。上記カッター刃５は上記カッター刃支持軸７９の左右何れかの側に選択的に適宜取り付けられるものである。

図１に示すように、既に説明したエンジン９の出力軸４３には撓み軸継ぎ手４５を介して中間軸４７が連結されている。上記中間軸４７は軸受部材４９によって回転可能に支持されていると共にギヤボックス５１が連結されている。

上記ギヤボックス５１はいわゆる「マイタギヤボックス（傘歯車機構）」であり、入力側傘歯車５３、出力側傘歯車５５が噛合した状態で配置されている。上記入力側傘歯車５３には上記中間軸４７が固着されている。又、上記出力側傘歯車５５には別の軸部材５７が固着されている。上記軸部材５７と上記中間軸４７とは相互に直交する関係にある。

上記軸部材５７にはプーリ５９が固着されている。一方、ヘッド部旋回軸６１が設置されていて、このヘッド部旋回軸６１にはヘッド部６３が取付られている。既に説明したカッター刃ユニット７はこのヘッド部６３に取り付けられているものである。そして、上記ヘッド部６３には軸部材６５が設置されていて、この軸部材６５の一端側にはプーリ６７が固着されている。このプーリ６７と上記プーリ５９との間にはベルト６１が巻回されている。

上記軸部材６５の他端には別のプーリ６９が固着されている。又、さらに別の軸部材７１が設置されていて、この軸部材７１の一端にはプーリ７３が固着されている。このプーリ７３と上記プーリ６９との間にはベルト７５が巻回されている。又、上記軸部材７１の他端には別のプーリ７７が固着されている。又、既に説明したカッター刃５は軸部材７９に着脱可能に取り付けられていて、この軸部材７９にはプーリ８１が固着されている。このプーリ８１と上記プーリ７７との間にはベルト８３が巻回されている。

そして、エンジン４１の回転は、出力軸４３、撓み軸継ぎ手４５、中間軸４７、入力側傘歯車５３、出力側傘歯車５５、軸部材５７、プーリ５９、ベルト６１、軸部材６５、プーリ６９、ベルト７５、プーリ７３、軸部材７１、プーリ７７、ベルト８３、プーリ８１、軸部材７９を介してカッター刃５に伝達されるものである。

又、図４に示すように、本実施の形態に係る路面・床面カッター装置１には上記カッター刃ユニット７を傾斜させて、カッター刃５を路面乃至床面Ｇに対して斜めに進入させることのできる傾斜機構９１が設けられている。この傾斜機構９１は、移動架台１１の前方側のフレームに対して幅方向に水平に回転自在に架け渡されている雄ネジが形成されたネジ軸９３と、該ネジ軸９３と螺合する雌ネジが形成されたナット部９５とを備えるネジ・ナット機構９７を備えている。又、上記ナット部９５は上記軸部材６３の前端寄りの部位を回転自在に支持する円筒状の支持スリーブ９９と一体に設けられ、上方に延びる平板状で曲成加工された２枚の回動アーム１０１、１０１によって挟持されるように取り付けられている。

又、上記ネジ軸９３の一端は移動架台１１の側部外方に向けて突出するように設けられており、その突出部１０３には図示しない傾斜操作ハンドルと係合する係合加工が施されている。そして上記図示しない傾斜操作ハンドルを上記ネジ軸９３の突出部１０３に係合させて所定の方向に所定量回転させる。それによって、ナット部９５が左右何れかの側に移動し、同時に、回動アーム１０１、１０１が軸部材６３を回動支点として、図４に示すように、左右にそれぞれ傾斜角度α°の範囲内で任意に回動する。本実施の形態では、一例として最大の傾斜角度α°を４５°としている。それによって、カッター刃ユニット７が所定角度だけ傾斜することになる。

更に、図１に模式的に示すように路面・床面カッター装置１には、カッター刃５が路面或いは床面Ｇを切断する仮想切断線となるカット線Ａを光の照射によって指し示すカット線照射手段１２１が設けられている。
該カット線照射手段１２１には赤外線やレーザ光等を照射できる発光源と、発光源から発光された光をカット線Ａの形に偏光し得る偏光スリット等を備えたフィルタ等とが一例として備えられている。

以上の構成を基にその作用を説明する。
尚、路面・床面カッター装置の各部の作動態様を操作の手順に従って（１）移動動作、（２）昇降動作、（３）切断動作、（４）傾斜動作に分けて説明する。
（１）移動動作
路面・床面カッター装置１を作業場所まで大きく移動させる場合には、移動操作ハンドル１７の下部において進行方向後方に向けて延びている手押しハンドル１８を握り、前方に押し出すようにして移動体３を移動させる。
尚、上記の移動の際はカッター刃昇降手段２３によってカッター刃５を路面或いは床面Ｇより上方に浮かせた状態にしておく。
又、切断作業中において移動体３を移動させる場合には上述したように移動操作ハンドル１７を使用し、移動操作ハンドル１７を所定の方向に少しずつ回し、移動伝達手段１９を介して４個の移動車輪１３に回転を伝達させてカッター刃５の進行方向がカット線Ａに一致するように微調整しながらゆっくりと移動させる。

（２）昇降動作
上記のように路面・床面カッター装置１を作業場所まで大きく移動させる場合にはカッター刃５を上方に退却させるためにカッター刃５を大きく上方に移動させる必要がある。又、切断作業時にはカッター刃５を下方に移動させて、カッター刃５を路面或いは床面Ｇ中に所定の深さ進入させる必要がある。
このような動作を行うのがカッター刃昇降手段２３である。具体的には昇降駆動部３５の駆動モータ３７適宜の方向に回転駆動させてスライドベース３３を所定の位置に移動させる。スライドベース３３は一対のガイドレール２９、２９と係合する２組４個のスライドブロック３１、３１を介して上下方向に移動する。このスライドベース３３の移動によってカッター刃ユニット７全体が昇降するものである。

（３）切断動作
上記カッター刃昇降手段２３によって路面或いは床面Ｇ中の所定の深さにカッター刃５を進入させる際及び切断作業中はカッター刃５を回転させる必要がある。このような場合にはカッター刃駆動手段としてのエンジン９を始動し、エンジン９の出力軸３９の回転を、出力軸４３、撓み軸継ぎ手４５、中間軸４７、入力側傘歯車５３、出力側傘歯車５５、ギヤボックス５１、軸部材５７、プーリ５９、ベルト６１、軸部材６５、プーリ６９、ベルト７５、プーリ７３、軸部材７１、プーリ７７、ベルト８３、プーリ８１、軸部材７９を介してカッター刃５に伝達する。

（４）傾斜動作
路面或いは床面Ｇの状況や補修工事の内容等によってはカッター刃５を路面或いは床面Ｇに対して傾斜させた状態で進入させ、路面或いは床面Ｇを斜めに切断したい場合がある。このような場合には、傾斜機構９１を作動させてカッター刃ユニット７を所定の方向に所定の傾斜角度α°だけ傾斜させる。すなわち、図４に示すように、ネジ軸９３の突出部１０３に図示しない傾斜操作ハンドルを係合させ、該傾斜操作ハンドルを所定の方向に所定量回転させる。

これによりネジ軸９３が回転し、該ネジ軸９３と螺合するナット部９５が回動アーム１０１、１０１によって回り止めされているため左右方向に所定ストローク移動するようになる。ナット部９５の移動に伴って回動アーム１０１、１０１は所定の方向に所定の傾斜角度α°だけ回動するようになり、図示しない連結杆等によって支持フレーム２１に対して回動アーム１０１、１０１は連結されているため、カッター刃ユニット７も回動アーム１０１、１０１と同方向に同じ傾斜角度α°だけ傾斜する。
尚、傾斜操作ハンドルの回転方向及び回転数を回動アーム１０１、１０１乃至カッター刃ユニット７の傾斜角度α°に変換した目盛り等を移動架台１１に設けることも可能であり、このような目盛りを有する場合には正確な傾斜角度α°の設定が可能となる。

上記カッター刃ユニット７の傾斜によって、傘歯車機構において、出力側傘歯車５７が入力側傘歯車５３に対して所定量だけ公転する。それによって、出力側傘歯車５７以降の回転伝達手段２５には何等の捩れも発生しないものである。

以上本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。
まず、この実施の形態の場合には、カッター刃ユニット７が傾斜可能に構成されているので、路面或いは床面Ｇに対して直交する９０°の方向からだけではなく、そこから左右に任意のα°だけ傾斜した状態で切断動作を実行することができ、それだけ用途が拡大されると共に機能性も向上するものである。
又、カッター刃ユニット７を傾斜させる場合も、単に操作ハンドルを介して回転操作するだけでいいので極めて簡単である。
又、「マイタギヤボックス（傘歯車機構）」を採用していて、例えば、カッター刃ユニット７側を上記したようにα°だけ傾斜させた場合には、出力側傘歯車５５が入力側傘歯車５３に対して所定量だけ公転することにより、出力側傘歯車５５以降の回転伝達手段２５の全体が傾斜することになり、それによって、ベルトの捩れ発生を防止することができる。そして、安定した回転の伝達を提供することができ、且つ、ベルトやプーリの損傷を防止することができる。

尚、本発明は上述した一実施の形態に限定されるものではない。
例えば、移動体３の移動は上述した手動によるものの他、動力を利用した自走式のものであってもよいし、更に作業者が乗車できる乗車ステップや運転席等を備えた大型の移動体３とすることも可能である。
又、前記一実施の形態ではエンジンを仕様した例を説明したが、駆動モータによって回転させる構成でもよい。
この他、傾斜機構によるカッター刃ユニットの傾斜動作も手動に限らず動力を利用して自動的に行なえるようにすることも可能である。

本発明は、道路の路面や建造物の床面に舗装或いは敷設されたアスファルトやコンクリート等を、例えば、直線的に切断する路面・床面カッター装置に係り、特に、カッター刃を有するカッター刃ユニットを傾斜させた場合に、カッター刃駆動手段の回転をカッター刃ユニットに伝達する回転伝達手段に捩れが発生しないように工夫したものに関し、路面・床面の切断作業の分野において大いに利用が期待される。

本発明の一実施の形態を示す図で、路面・床面カッター装置の側断面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、路面・床面カッター装置の平面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、路面・床面カッター装置の側面図である。駆動伝達機構の一部と傾斜機構を拡大して示す側断面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、傾斜機構を拡大して示す正面図である。

符号の説明

１ 路面・床面カッター装置
３ 移動体
５ カッター刃
７ カッター刃ユニット
９ エンジン（カッター刃駆動手段）
１３ 車輪
１７ 移動操作ハンドル
２５ 回転伝達手段
５１ ギヤボックス
５３ 入力側傘歯車
５５ 出力側傘歯車
５９ プーリ
６１ ベルト
６７ プーリ
６９ プーリ
７３ プーリ
７５ ベルト
７７ プーリ
８１ プーリ
８３ ベルト
９１ 傾斜機構
１２１ カット線照射手段
Ｇ 路面（或いは床面）

Claims (3)

1. 移動可能に構成された移動体と、
   上記移動体に取り付けられ左右何れか適宜選択された側にカッター刃を回転可能であって着脱可能に備えると共に傾斜可能に構成されたカッター刃ユニットと、
   上記カッター刃を回転させるカッター刃駆動手段と、
   上記カッター刃駆動手段の回転を上記カッター刃ユニットのカッター刃に伝達すると共に上記カッター刃ユニットを傾斜させた場合にその一部が移動することにより捩れが発生しないように構成された回転伝達手段と、
   を具備したことを特徴とする路面・床面カッター装置。
2. 請求項１記載の路面・床面カッター装置において、
   上記カッター刃ユニットには回動アームが取り付けられていて、この回動アームの一端をネジ・ナット機構により回動させることにより上記カッター刃ユニットを傾斜させるようにしたことを特徴とする路面・床面カッター装置。
3. 請求項１又は請求項２記載の路面・床面カッター装置において、
   上記回転伝達手段は入力側傘歯車及び出力側傘歯車から構成されている傘歯車機構を介してカッター刃駆動手段側の回転をカッター刃ユニット側に伝達するものであり、
   カッター刃ユニットが傾斜した場合には上記出力側傘歯車が上記入力側傘歯車に対して所定量公転することにより出力側傘歯車以降の回転伝達部に捩れが生じないように構成されていることを特徴とする路面・床面カッター装置。

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