JP2022170983A - Ｕ字溝切削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カッターによるＵ字溝における側壁の切削高さ位置を上下調整できるＵ字溝切削装置を提供する。【解決手段】Ｕ字溝内に設置されるレールと、レール上を走行可能な架台２１と、架台２１に設けられレールを左右両側から挟持して走行する左右一対の駆動ローラと、駆動ローラを駆動するローラ駆動機構と、架台２１に対して水平方向に揺動する揺動アーム４０を介して取付けられたカッター５０と、カッター５０を駆動するカッター駆動機構５１とを備え、架台２１に対してカッター５０の上下位置を調整するカッター高さ調整機構８０を備えたことを特徴とする。【選択図】図２

Description

この発明は、Ｕ字溝の側壁を切削するＵ字溝切削装置に関する。

一般に、道路の路側に設けられたコンクリート製のＵ字溝は、例えば、交通バリアフリー化を目的として、その側壁上部を切削することが要請される。
このような要請に対応するため、従来、特許文献１に開示されたＵ字溝切削装置が既に発明されている。

すなわち、特許文献１に開示されたＵ字溝切削装置は、Ｕ字溝内にジャッキを介して設置されたレールと、レール上を走行可能な架台と、架台に設けられてレールを左右両側から挟持して走行するガイドローラと、ガイドローラを駆動するローラ駆動機構とを備えている。
また、架台上部に設けられた旋回台を介して取付けられたカッターと、カッターを駆動するカッター駆動機構とを備えている。

特許文献１のＵ字溝切削装置は、架台に設けられたガイドローラによってＵ字溝切削装置が自走しながら、コンクリート製のＵ字溝の側壁を切削することができる。
しかしながら、上述のＵ字溝の側壁をカッターで切削する高さ位置はレールの高さに応じて定まるため、上述のＵ字溝切削装置では、カッターによる切削高さ位置を調整することができなかった。

特開２００６－１９２６７７号公報

そこで、この発明は、カッターによるＵ字溝における側壁の切削高さ位置を上下調整できるＵ字溝切削装置を提供することを目的とする。

この発明は、Ｕ字溝内に設置されるレールと、レール上を走行可能な架台と、架台に設けられレールを左右両側から挟持して走行する左右一対の駆動ローラと、駆動ローラを駆動するローラ駆動機構と、架台に対して水平方向に揺動する揺動アームを介して取付けられたカッターと、カッターを駆動するカッター駆動機構とを備えたＵ字溝切削装置であって、架台に対してカッターの上下位置を調整するカッター高さ調整機構を備えたことを特徴とする。

この発明により、上述のローラ駆動機構は、レールを左右両側から挟持する左右一対の駆動ローラを駆動する。また、カッター高さ調整機構は、Ｕ字溝の側壁を切削するカッターの上下位置を調整する。
これにより、駆動ローラの駆動によってレールを自走しながら、カッター高さ調整機構により調整されたカッター高さにおいて、Ｕ字溝の側壁をカッターにより切削することができる。
このように、カッターによるＵ字溝における側壁の切削高さ位置を上下調整できる。

この発明の態様として、カッター高さ調整機構は揺動アームとカッターとの間に設けられてもよい。
この発明によれば、次のような効果がある。
すなわち、カッター高さ調整機構を揺動アームと架台との間に設ける構造も想定できるが、この場合には、カッター高さの上下位置調整時に揺動アームを伴ってカッター高さを調整することになり、上下調整時の負荷が増加する。

この発明により、カッター高さ調整機構を揺動アームとカッターとの間に設けることで、カッター高さの上下調整時には、揺動アームを伴うことなくカッター高さを調整することができるため、調整時における負荷の低減を図ることができる。

またこの発明の態様として、カッター高さ調整機構は四節リンク機構により構成されてもよい。
この発明により、四節リンク機構によるカッターの高さ調節時に、カッターの回転軸の方向を保った状態で上下調整できる。

この発明の態様として、左右一対の駆動ローラは、架台の下方において前後にそれぞれ設けられるとともに、左右一対の駆動ローラには、当該駆動ローラを、レールを挟込む方向に付勢する付勢手段が設けられてもよい。

この発明により、カーブ走行時において、駆動ローラの内輪差または外輪差が発生した時、何れかの駆動ローラが付勢手段の付勢力に抗してレールから離れることで、装置走行の円滑化を図ることができる。

またこの発明の態様として、ローラ駆動装置は、左右一対かつ前後に設けられた全ての駆動ローラに駆動力を伝達するように構成されてもよい。
この発明により、上述の内輪差または外輪差を解消する時、何れかの駆動ローラがレールから離れた場合においても、他の駆動ローラにより、装置の走行を確保することができる。

またこの発明の態様として、レールは、少なくとも横方向に延びる横部材と、該横部材の上面中間部から上方に延びる縦部材とを備え、左右一対の駆動ローラは、縦部材を左右両側から挟持し、横部材の左右の側部上面には上部ローラを対接し、横部材の左右の側部下面には下部ローラを対接し、上部ローラと下部ローラとで横部材の側部を上下から挟持し、上部ローラと下部ローラとは架台の下方において、前後それぞれに配置されてもよい。

この発明により、上部ローラと下部ローラとで、レールの横部材の側部を上下から挟持しているため、カッターによるＵ字溝の切削時における反力に起因して装置が浮き上がったり、ローリング（ｒｏｌｌｉｎｇ、横揺れ）することを抑制し、これにより切削性能が低下することを防止することができる。

またこの発明の態様として、上部ローラと下部ローラとは、架台の長手方向にずれて配置されてもよい。
この発明により、駆動ローラ、上部ローラ、下部ローラを互いに干渉することなく配置することができて、ローラ配置のレイアウト自由度の向上を図ることができる。

またこの発明の態様として、下部ローラは駆動ローラの下側に配置され、走行方向の前側に位置する上部ローラは、前側に位置する駆動ローラに対して後側に配置され、後側に位置する上部ローラは、後側に位置する駆動ローラに対して前側に配置されてもよい。
この発明により、前後に位置する下部ローラ間のスパンを長く設定することができ、切削時の反力に起因して装置が浮き上がることを、より一層確実に抑制することができる。

この発明によれば、カッターによるＵ字溝における側壁の切削高さ位置を上下調整できるＵ字溝切削装置を提供することができる。

Ｕ字溝切削装置を示す斜視図。 Ｕ字溝切削装置を示す側面図。 Ｕ字溝切削装置を示す平面図。 図３の要部拡大平面図。 図２のＡ―Ａ線矢視断面図。 図５の底面図。 図２のＢ―Ｂ線矢視断面図。 レール構造を示す断面図。 図７の要部拡大図。 駆動ローラ、上部ローラ、下部ローラのレールに対する配置構造を示す平面図。 カーブ部位におけるレール継ぎ目の構造を示す平面図。

この発明の一実施形態を以下図面とともに説明する。
図１はＵ字溝切削車両２０を示す斜視図、図２はＵ字溝切削車両２０を示す側面図、図３はＵ字溝切削車両２０を示す平面図、図４は図３の要部拡大平面図、図５は図２のＡ―Ａ線矢視断面図、図６は図５の底面図、図７は図２のＢ―Ｂ線矢視断面図である。

また、図８はレール構造を示す断面図、図９は図７の要部拡大図、図１０は駆動ローラ３１、上部ローラ７１、下部ローラ７２のレール１０に対する配置構造を示す平面図、図１１はカーブ部位におけるレール継ぎ目の構造を示す平面図である。

なお、図中、矢印ＦはＵ字溝切削車両２０の前方、つまりＵ字溝切削車両２０の走行方向の前側を示し、矢印ＲはＵ字溝切削車両２０の後方、つまりＵ字溝切削車両２０の走行方向の後側を示し、矢印ＵＰはＵ字溝切削車両２０の上方を示している。

このＵ字溝切削装置１は、道路の路側に設けられたコンクリート製のＵ字溝１００の側壁１０１（図７参照）を、例えば、交通バリアフリー化に際して切削するものであり、レール１００内部に配置するレール１０と、レール１０を走行して側壁１０１を切削するＵ字溝切削車両２０とを備えている。

上述のＵ字溝１００は、図７に示すように左右の側壁１０１，１０１と、これら左右の側壁１０１，１０１の底部相互間を連結する底壁１０２とを有し、上方部が開放された断面凹形状に形成されている。

上述のＵ字溝１００内に設置されるレール１０は、図７、図８に示すように、平板状のベース部材１１と、このベース部材１１の上部に固定された角パイプ製のディスタンスピース１２と、ディスタンスピース１２の上部に固定されて横方向に延びる横部材１３と、この横部材１３に固定され横部材１３の上面中間部（この実施形態では上面中央部）から上方に延びる縦部材１４とを備えている。

上述のレール１０は、図７に示すように、ベース部材１１が、複数のアンカボルト１５を用いてＵ字溝１００の底壁１０２に固定される。また、上述の縦部材１４の左右の両側面には、後述する駆動ローラ３１，３２との間の摩擦抵抗を確保するために、梨地仕上げ（ｓｔａｉｎ ｆｉｎｉｓｈ）加工が施されている。

Ｕ字溝切削車両２０は、レール１０上を走行可能な架台２１（図１、図２参照）と、架台２１に設けられた駆動ローラ３１，３２（図６、図１０参照）と、架台２１に対して水平方向に揺動する揺動アーム４０を介して取付けられたカッター５０（図１、図３参照）と、カッター５０を駆動するカッター駆動機構５１（図１、図２参照）とを備えている。ここで、上述のカッター５０は、架台２１を水平に配置した状態において水平なるように取付けられることが好ましい。

また、上述のＵ字溝切削車両２０は、駆動ローラ３１，３２を駆動するローラ駆動機構６０（図５参照）と、架台２１に対してカッター５０の上下位置を調整するカッター高さ調整機構８０（図１、図２参照）とを備えている。

図９、図１０に示すように、上述の駆動ローラ３１，３２は、合成樹脂により構成されており、駆動ローラ３１，３２は、レール１０における縦部材１４を左右両側から挟持して走行するように左右一対設けられるとともに、図１０に示すように、左右一対の駆動ローラは、上述の架台２１の下方において前後にそれぞれ設けられている。

上述の架台２１は図１、図２、図５、図６に示すように構成している。
具体的には、架台２１は、前壁２１ａと、後壁２１ｂと、左右の側壁２１ｃ，２１ｃと、これら各壁２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｃで囲繞された空間を、各壁の上下方向中間部にて閉塞する平面視で長方形状のプレート２２と、上述の各壁２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｃで囲繞された空間上端を覆う上壁２１ｄとを備えている。
また、上述の各壁２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｃで囲繞された空間上端を覆う上壁２１ｄには、上方に立上がるタワー部２３が一体または一体的に形成されている。

さらに、図１、図６に示すように、左右の側壁２１ｃ，２１ｃの前後両部には、プレート２２から下方に延びる脚部２４が設けられている。つまり、架台２１の下部の４箇所に上述の脚部２４がそれぞれ設けられている。
同図に示すように、脚部２４は前後一対の脚片２４ａと、これら前後一対の脚片２４ａを、前後方向に連結する連結片２４ｂとを備えている。

さらにまた、図５に示すように、架台２１の長手方向中間部において、左右一対の側壁２１ｃ，２１ｃ間には、前後方向に間隔を隔ててローラ駆動モータ６２取付け用の一対の台座プレート２５，２５を横架している。これらの台座プレート２５，２５におけるローラ駆動モータ６２の取付け位置には、台座プレート２５の長手方向に延びる長孔２５ａが合計４箇所に形成されている。

上述の駆動ローラ３１，３２は次のように支持されている。
すなわち、図６に示すように、プレート２２の下面において架台２１の幅方向に離間して一対の支軸３３，３４を設け、これらの各支軸３３，３４にローラ支持プレート３５，３６を取付けている。

駆動ローラ３１，３２は、同図に示すようにローラ軸３１ａ，３２ａを介して対応するローラ支持プレート３５，３６に取付けられている。ローラ支持プレート３５，３６の遊端部には、それぞれスプリングリテーナ３７，３８を設け、これらの各スプリングリテーナ３７，３８間に付勢手段としてのスプリング３９（詳しくは、コイルスプリング）を張架している。
上述のスプリング３９により左右一対の駆動ローラ３１，３２がレール１０の縦部材１４を側部外方から挟込むように構成したものである。

図５に示すように、上述の架台２１のプレート２２には、駆動ローラ３１，３２がスプリング３９の付勢力に抗してレール１０の縦部材１４から離間する方向へ移動することを許容する円弧状の長孔２２ａ，２２ａがそれぞれ形成されている。

また、図６、図９に示すように、左右一対のローラ支持プレート３５，３６間には、駆動ローラ３１，３２間の間隔を保持する間隔保持片２７が設けられている。この間隔保持片２７は略方形状に形成されるとともに、締結部材２８を用いてプレート２２に取付けられている。締結部材２８を操作して、間隔保持片２７の向きを変更することで、左右一対のローラ支持プレート３５，３６間の間隔を、拡大および縮小することができる。

上述の架台２１に対して水平方向に揺動する揺動アーム４０は、図４に示す揺動アーム駆動機構４１により操作される。
揺動アーム駆動機構４１は架台２１のタワー部２３の背面に取付けられた支持枠４２と、この支持枠４２の脚部４２ａ，４２ｂに左右一対の軸受４３，４３を介して横架した軸４４と、軸４４に嵌合したウオームＷＯおよび従動傘歯車ＢＧ２とを備えている。
上述の支持枠４２の上部には、従動傘歯車ＢＧ２と噛合する原動傘歯車ＢＧ１が下部に嵌合された操作軸４５を軸支している。

また、上述のウオームＷＯと噛合するウオームホイールＷＨを設け、このウオームホイールＷＨを支軸４６を介してタワー部２３の上面部２３ａに配置するとともに、ウオームホイールＷＨの支軸４６とウオームホイールＷＨの外周との間に設けたピン４７を、揺動アーム４０のアーム底壁４０ａに連結している。

この揺動アーム駆動機構４１は、操作軸４５を手動にて回転すると、原動傘歯車ＢＧ１の回転力が従動傘歯車ＢＧ２に伝達され、これによりウオームＷＯが回転するため、ウオームＷＯに噛合するウオームホイールＷＨが回転する。ウオームホイールＷＨが支軸４６を中心に回動することで、ピン４７を介して揺動アーム４０に回転力が伝達されて、揺動アーム４０が図３に仮想線で示すように水平方向に揺動するものである。
上述の揺動アーム駆動機構４１の操作軸４５を除く各要素は、図１～図３に示すように、カバー４８で覆われている。

図１、図２に示すように、揺動アーム４０の前部には連結板４９が一体的に設けられており、この連結板４９の前部には、四節リンク機構８１により構成されたカッター高さ調整機構８０を介してカッター駆動機構５１が配置されている。
換言すれば、上述のカッター高さ調整機構８０（四節リンク機構８１）は、揺動アーム４０と、カッター５０を駆動するカッター駆動機構５１との間に設けられたものである。

上述のカッター駆動機構５１は、図１、図２に示すように構成されている。
すなわち、このカッター駆動機構５１は、上下方向に延びる取付け座部５２ａと、取付け座部５２ａから水平に前方へ延びる上下の支持部５２ｂ，５２ｃとを有する支持台５２を備えている。

上側の支持部５２ｂにはカッター５０を駆動するカッター駆動モータ５３を取付けている。この実施形態では、カッター駆動モータ５３は油圧モータにより構成されているため、カッター駆動モータ５３は、図示しない油圧ポンプに連通接続されている。

また、上下の支持部５２ｂ，５２ｃ間においてカッター駆動モータ５３の直下部には、カップリングとも呼ばれる軸継手部５４を取付けている。この軸継手部５４は、カッター駆動モータ５３とカッター回転軸５５との両軸間の芯ずれや傾斜などを許容しながら、カッター駆動モータ５３の回転をカッター回転軸５５に伝達するものである。

さらに、下側の支持部５２ｃの下部にはカッター回転軸５５を離間状態で囲繞するコラム５６を取付けている。このコラム５６の外周部には、カッター５０を保護するカッター保護カバー５７が着脱可能および周方向への取付け位置変更可能に設けられている。

ここで、上述のカッター駆動モータ５３、軸継手部５４、カッター回転軸５５は上下方向に略一直線状に配置されており、特許文献１に開示された回転方向変換機を不要とするように構成している。

四節リンク機構８１によるカッター高さ調整機構８０は、図１、図２に示すように構成している。
すなわち、この四節リンク機構８１は、上部リンク８２と、下部リンク８３と、前部リンク８４と、後部リンク８５とを備えている。
前部リンク８４は支持台５２の取付け座部５２ａに連結固定されており、また、後部リンク８５は連結板４９に連結固定されている。

また、上部リンク８２の前部と前部リンク８４の上部とはヒンジＨ１で枢支連結されており、上部リンク８２の後部と後部リンク８５の上部とはヒンジＨ２で枢支連結されている。
さらに、下部リンク８３の前部と前部リンク８４の下部とはヒンジＨ３で枢支連結されており、下部リンク８３の後部と後部リンク８５の下部とはヒンジＨ４で枢支連結されている。

上述の前側下部のヒンジＨ３と後側上部のヒンジＨ２とを結ぶ仮想直線状に下部ガイド筒８６と上部ガイド筒８７とをそれぞれ取付けるとともに、これらの各ガイド筒８６，８７内には操作ロッド８８（いわゆるスクリュー）を設けている。
また、下部ガイド筒８６の上端と、上部ガイド筒８７の下端とにはナット８９，８９を溶接手段等により固定し、操作ロッド８８のネジ部８８ａをナット８９，８９に螺合させている。

上述の四節リンク機構８１（カッター高さ調整機構８０）は、図２に実線で示す状態から操作ロッド８８を一方向に手動にて回転させると、下部ガイド筒８６が後上方向に移動するため、同図に仮想線で示すように、上下の各リンク８２，８３がヒンジＨ２，Ｈ４を支点として上方に移動し、前部リンク８４が上方に変位する。これにより、カッター５０を伴ってカッター駆動機構５１が上動する。

逆に、図２に仮想線で示す状態から操作ロッド８８を他方向に手動にて回転させると、下部ガイド筒８６が前下方向に移動するため、同図に実線で示すように、上下の各リンク８２，８３がヒンジＨ２，Ｈ４を支点として下方へ移動し、前部リンク８４が下方に変位する。これにより、カッター５０を伴ってカッター駆動機構５１が下動する。上述のカッター駆動機構５１の上下動時に、カッター５０は水平状態を保って上下動する。
この結果、レール１０を走行する架台２１に対するカッター５０の高さを調整でき、カッター５０によるＵ字溝１００における側壁１０１の切削高さ位置を上下調整することができる。

上述のローラ駆動機構６０は図５に示すように構成されている。
すなわち、架台２１の前後一対の台座プレート２５，２５における長孔２５ａ形成部位には、ボルト、ナットなどの締結部材６１を用いてローラ駆動モータ６２のハウジングのフランジ部６２ａを取付けている。これにより、ローラ駆動モータ６２の取付け位置を変更することで、後述するチェーン６５の張り具合をコントロールすることができるため、チェーン６５の組付け操作性の容易化と、チェーン６５の弛み防止の確保との両立を図ることができる。
また、上述のローラ駆動モータ６２の回転軸６２ｂには、原動スプロケットＳ１を嵌合している。

一方、架台２１の前側Ｆにおいてプレート２２の長孔２２ａから上方に突出した左右一対のローラ軸３１ａ，３２ａにはローラ駆動スプロケットＳ３１，Ｓ３２をそれぞれ嵌合している。
一方のローラ駆動スプロケットＳ３１の後方部には、支軸６３を設け、この支軸６３には大径の上部スプロケットＳ２と小径の下部スプロケットＳ３とを設けて、下部スプロケットＳ３を上述のローラ駆動スプロケットＳ３１に噛合させている。

他方のローラ駆動スプロケットＳ３２の後方部には、支軸６４を設け、この支軸６３には下部スプロケットＳ３と同一歯数および同一直径のアイドルスプロケットＳ４を設けて、アイドルスプロケットＳ４を下部スプロケットＳ３およびローラ駆動スプロケットＳ３２にそれぞれ噛合させている。

以上は架台２１の前側Ｆにおける各スプロケットＳ２～Ｓ４，Ｓ３１，Ｓ３２の配置構造について説明したが、架台２１の後側Ｒにおける各スプロケットの配置構造は、前側Ｆにおける各スプロケットの配置構造と対称であるから、同一の部分には、同一符号を付して、詳しい説明を省略している。

さらに、図５に示すように前側Ｆの上部スプロケットＳ２と、後側Ｒの上部スプロケットＳ２と、原動スプロケットＳ１との間に、チェーン６５を巻き掛けている。
これにより、ローラ駆動モータ６２の駆動時には、各要素６２ｂ，Ｓ１，６５，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ３１，Ｓ４，Ｓ３２が図５に矢印で示す方向に駆動され、ローラ軸３１ａ，３２ａに嵌合された駆動ローラ３１，３２（図６参照）に駆動力が伝達される。

要するに、図５に示すローラ駆動機構６０は、左右一対かつ前後に設けられた全ての駆動ローラ３１，３２に駆動力を伝達するように構成されている。
しかしながら、駆動ローラ３１，３２に伝達された駆動力は、前後に設けられた一方の駆動ローラ３１，３２の駆動によって、カッター５０で側壁１０１を切削しながら走行できる駆動力である。

次に、図６、図７、図９、図１０を参照して、上部ローラ７１および下部ローラ７２の配置構造について説明する。
図９、図１０に示すように、レール１０における横部材１３の左右の側部上面には上部ローラ７１，７１が対接し、横部材１３の左右の側部下面には下部ローラ７２，７２が対接している。

そして、図７、図９に示すように、上部ローラ７１と下部ローラ７２とで上述の横部材１３の側部を上下から挟持している。また、上述の上部ローラ７１と下部ローラ７２とは架台２１の下方において、前後それぞれに配置されている。

図６、図９に示すように、上部ローラ７１はローラ軸７１ａを有しており、このローラ軸７１ａがブラケット７３を介してプレート２２の下面に固定されている。また、下部ローラ７２はローラ軸７２ａを有しており、このローラ軸７２ａがブラケット７４を介して連結片２４ｂの内側部に固定されている。

図６、図１０に示すように、上部ローラ７１と下部ローラ７２とは、架台２１の長手方向にずれて配置されている。
詳しくは、同図に示すように、下部ローラ７２は駆動ローラ３１，３２の下側に配置されており、前側Ｆに位置する上部ローラ７１は、前側Ｆに位置する駆動ローラ３１，３２に対して後側Ｒにオフセットして配置されており、後側Ｒに位置する上部ローラ７１は、後側Ｒに位置する駆動ローラ３１，３２に対して前側Ｆにオフセットして配置されている。

これにより、駆動ローラ３１，３２、上部ローラ７１、下部ローラ７２を互いに干渉することなく配置でき、ローラ配置のレイアウト自由度の向上を図るとともに、前後に位置する下部ローラ７２，７２間の前後方向のスパンを長く確保するように構成し、カッター５０によるＵ字溝１００の側壁１０１の切削時の反力に起因して装置が浮き上がることを抑制すべく構成している。

ここで、上述の駆動ローラ３１，３２のローラ軸３１ａ，３２ａは上下方向に指向しており、駆動ローラ３１，３２は水平方向に配置されている。また、上述の上部ローラ７１、下部ローラ７２のローラ軸７１ａ，７２ａは左右方向に指向しており、上部ローラ７１、下部ローラ７２は垂直方向に配置されている。

図１１はカーブ部位におけるレール１０，１０間の継ぎ目の構造を示す平面図である。
一方のレール１０のレール前端部１０Ｆには横部材１３を平面視で半円形状に切欠いた半円凹部１３ａが形成されており、他方のレール１０のレール後端部１０Ｒには、半円凹部１３ａと一致すべく、横部材１３に平面視で半円形状に突出する半円凸部１３ｂが一体形成されている。

また、一方のレール１０のレール前端部１０Ｆにおける縦部材１４は、半円凹部１３ａの円の略中心位置まで延びており、他方のレール１０のレール後端部１０Ｒにおける縦部材１４は、半円凸部１３ｂの円の略中心位置で終焉している。

これにより、カーブ部位において一方のレール１０のレール前端部１０Ｆに対して他方のレール１０のレール後端部１０Ｒを継ぎ足した際、前後の横部材１３，１３間、および前後の縦部材１４，１４の継ぎ目部分に隙間が生ずることを抑制することができる。

次に、Ｕ字溝切削車両２０によりＵ字溝１００の側壁１０１を切削する方法について説明する。
まず、Ｕ字溝１００の底壁１０２に複数のアンカボルト１５を用いてレール１０をセットする。次に、セットされたレール１０に対してＵ字溝切削車両２０を配設する（図７参照）。

次に、図２に示すカッター高さ調整機構８０（四節リンク機構８１）により、架台２１に対するカッター５０の高さを調整し、カッター５０によるＵ字溝１００の側壁１０１の切削高さ位置を上下調整する。

次に、図４に示す揺動アーム駆動機構４１を操作し、揺動アーム４０を介してカッター高さ調整機構８０、カッター駆動機構５１およびカッター５０を一体的に揺動し、カッター５０を図３に仮想線α，βで示す左右何れかに旋回する。

これにより、カッター５０は対応するＵ字溝１００の左右何れかの側壁１０１を切削する切込み位置にセットされる。
次に、図２に示すカッター駆動機構５１を駆動し、カッター駆動モータ５３の回転力を、軸継手部５４で所定回転数に変速してカッター５０に伝達し、カッター５０を所定回転数にて回転駆動する。

次に、図５に示すローラ駆動機構６０を駆動し、左右一対かつ前後一対の合計４つの駆動ローラ３１，３２でレール１０の縦部材１４を左右から挟み込んで、Ｕ字溝切削車両２０を自走させながら、カッター５０でＵ字溝１００の一方側の側壁１０１を切削する（往路切削）。

一方側の側壁１０１の切削が終了すると、切削された側壁１０１の上部側を撤去した後に、Ｕ字溝切削車両２０の走行方向の向きを前後逆にし、再びＵ字溝切削車両２０を往路とは逆方向に自走させながら、カッター５０でＵ字溝１００の他方側の側壁１０１を切削する（復路切削）。そして、切削された他方側の側壁１０１の上部側を撤去する。
なお、側壁１０１の厚みが厚く、カッター５０で一度に切削できない場合には、往路切削と復路切削とを繰り返して切削してもよい。

このようなＵ字溝切削装置１の作用、効果について以下において詳述する。
Ｕ字溝切削装置１は、Ｕ字溝１００内に設置されるレール１０と、レール１０上を走行可能な架台２１を有するＵ字溝切削車両２０と、架台２１に設けられレール１０を左右両側から挟持して走行する左右一対の駆動ローラ３１，３２と、駆動ローラ３１，３２を駆動するローラ駆動機構６０と、架台２１に対して水平方向に揺動する揺動アーム４０を介して取付けられたカッター５０と、カッター５０を駆動するカッター駆動機構５１とを備えている。
また、Ｕ字溝切削車両２０は、架台２１に対してカッター５０の上下位置を調整するカッター高さ調整機構８０を備えている。

このように構成したＵ字溝切削車両２０のローラ駆動機構６０は、レール１０を左右両側から挟持する左右一対の駆動ローラ３１，３２を駆動する。また、カッター高さ調整機構８０は、Ｕ字溝１００の側壁１０１を切切削するカッター５０の上下位置を調整する。

これにより、カッター高さ調整機構８０により調整されたカッター高さにおいて、Ｕ字溝切削車両２０がレール１０に沿って走行しながらカッター５０によりＵ字溝１００の側壁１０１を切削する。
このように、カッター５０によるＵ字溝１００における側壁１０１の切削高さ位置を上下調整することができる。

また、Ｕ字溝切削車両２０において、カッター高さ調整機構８０は揺動アーム４０とカッター５０との間に設けられたことにより、カッター高さの上下調整時には、揺動アーム４０を伴うことなくカッター高さを調整することができるため、調整時における負荷の低減を図ることができる。

さらに、カッター高さ調整機構８０は四節リンク機構８１により構成されたことにより、四節リンク機構８１によるカッター５０の高さ調節時に、カッター５０の水平状態を保った状態で上下調整することができる。

さらにまた、左右一対の駆動ローラ３１，３２は、架台２１の下方において前後にそれぞれ設けられるとともに、左右一対の駆動ローラ３１，３２には、駆動ローラ３１，３２を、レール１０を挟込む方向に付勢するスプリング３９が設けられたことにより、カーブ走行時において、駆動ローラ３１，３２の内輪差または外輪差が発生した時、何れかの駆動ローラがスプリング３９の付勢力に抗してレール１０から離れることで、装置走行の円滑化を図ることができる。

加えて、ローラ駆動機構６０は、左右一対かつ前後に設けられた全ての駆動ローラ３１，３２に駆動力を伝達するように構成されたことにより、上述の内輪差または外輪差を解消する時、何れかの駆動ローラ３１，３２がレール１０から離れた場合においても、他の駆動ローラにより、装置の走行を確保することができる。

また、Ｕ字溝切削装置１におけるレール１０は、横方向に延びる横部材１３と、横部材１３の上面中間部から上方に延びる縦部材１４とを備え、Ｕ字溝切削車両２０の左右一対の駆動ローラ３１，３２は、縦部材１４を左右両側から挟持し、横部材１３の左右の側部上面には上部ローラ７１が対接し、横部材１３の左右の側部下面には下部ローラ７２が対接し、上部ローラ７１と下部ローラ７２とで横部材１３の側部を上下から挟持し、上部ローラ７１と下部ローラ７２とは架台２１の下方において、前後それぞれに配置されている。

そのため、上部ローラ７１と下部ローラ７２とで、レール１０の横部材１３の側部を上下から挟持することができ、カッター５０によるＵ字溝１００の切削時における反力に起因してＵ字溝切削車両２０が浮き上がったり、ローリング（ｒｏｌｌｉｎｇ、横揺れ）することを抑制し、この結果、切削性能が低下することを防止することができる。

さらに、Ｕ字溝切削車両２０において上部ローラ７１と下部ローラ７２とは、架台２１の長手方向にずれて配置されたことにより、駆動ローラ３１，３２、上部ローラ７１、下部ローラ７２を互いに干渉することなく配置することができ、ローラ配置のレイアウト自由度の向上を図ることができる。

さらにまた、下部ローラ７２は駆動ローラ３１，３２の下側に配置され、走行方向の前側Ｆに位置する上部ローラ７１は、前側Ｆに位置する駆動ローラ３１，３２に対して後側Ｒに配置され、後側Ｒに位置する上部ローラ７１は、後側Ｒに位置する駆動ローラ３１，３２に対して前側Ｆに配置されたことにより、前後に位置する下部ローラ７２，７２間のスパンを長く設定することができ、切削時の反力に起因して装置が浮き上がることを、より一層確実に抑制することができる。

この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明のＵ字溝は、実施形態のＵ字溝１００に対応し、
以下同様に、
レールは、レール１０に対応し、
横部材は、横部材１３に対応し、
縦部材は、縦部材１４に対応し、
Ｕ字溝切削装置は、Ｕ字溝切削装置１に対応し、
架台は、架台２１に対応し、
駆動ローラは、駆動ローラ３１，３２に対応し、
付勢手段は、スプリング３９に対応し、
揺動アームは、揺動アーム４０に対応し、
カッターは、カッター５０に対応し、
カッター駆動機構は、カッター駆動機構５１に対応し、
ローラ駆動機構は、ローラ駆動機構６０に対応し、
上部ローラは、上部ローラ７１に対応し、
下部ローラは、下部ローラ７２に対応し、
カッター高さ調整機構は、カッター高さ調整機構８０に対応し、
四節リンク機構は、四節リンク機構８１に対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。

例えば、実施形態においては、カッター駆動モータ５３として油圧モータを採用したが、これは電動モータであってもよい。
また、カッター高さ調整機構８０としては四節リンク機構８１を採用したが、これは上下方向に延びてモータ駆動により回転するスクリュと、スクリュに平行な少なくとも１本のガイドロッドと、スクリュおよびガイドロッドに連繁されて上下動する支持台５２とで構成してもよい。

さらに、上述の付勢手段としてスプリング３９をコイルスプリングで構成したが、支軸３３，３４に巻回されるトーションスプリングであってもよい。
さらにまた、上述のカッター駆動モータ５３およびローラ駆動モータ６２をそれぞれ可逆モータで構成し、往路切削から復路切削への切換え時に、Ｕ字溝切削車両２０の走行方向を前後逆方向に変更する場合、Ｕ字溝切削装置の向きの変更操作を不要とする構成であってもよい。

１…Ｕ字溝切削装置
１０…レール
１３…横部材
１４…縦部材
２１…架台
３１，３２…駆動ローラ
３９…スプリング
４０…揺動アーム
５０…カッター
５１…カッター駆動機構
６０…ローラ駆動機構
７１…上部ローラ
７２…下部ローラ
８０…カッター高さ調整機構
８１…四節リンク機構
１００…Ｕ字溝

Claims (8)

1. Ｕ字溝内に設置されるレールと、
   レール上を走行可能な架台と、
   架台に設けられレールを左右両側から挟持して走行する左右一対の駆動ローラと、
   駆動ローラを駆動するローラ駆動機構と、
   架台に対して水平方向に揺動する揺動アームを介して取付けられたカッターと、
   カッターを駆動するカッター駆動機構とを備えたＵ字溝切削装置であって、
   架台に対してカッターの上下位置を調整するカッター高さ調整機構を備えたことを特徴とする
   Ｕ字溝切削装置。
2. カッター高さ調整機構は揺動アームとカッターとの間に設けられた
   請求項１に記載のＵ字溝切削装置。
3. カッター高さ調整機構は四節リンク機構により構成された
   請求項１または２に記載のＵ字溝切削装置。
4. 左右一対の駆動ローラは、架台の下方において前後にそれぞれ設けられるとともに、
   左右一対の駆動ローラには、当該駆動ローラを、レールを挟込む方向に付勢する付勢手段が設けられた
   請求項１～３の何れか一項に記載のＵ字溝切削装置。
5. ローラ駆動装置は、左右一対かつ前後に設けられた全ての駆動ローラに駆動力を伝達するように構成された
   請求項４に記載のＵ字溝切削装置。
6. レールは、少なくとも横方向に延びる横部材と、該横部材の上面中間部から上方に延びる縦部材とを備え、
   左右一対の駆動ローラは、縦部材を左右両側から挟持し、
   横部材の左右の側部上面には上部ローラを対接し、横部材の左右の側部下面には下部ローラを対接し、
   上部ローラと下部ローラとで横部材の側部を上下から挟持し、
   上部ローラと下部ローラとは架台の下方において、前後それぞれに配置された
   請求項１～５の何れか一項に記載のＵ字溝切削装置。
7. 上部ローラと下部ローラとは、架台の長手方向にずれて配置された
   請求項６に記載のＵ字溝切削装置。
8. 下部ローラは駆動ローラの下側に配置され、
   走行方向の前側に位置する上部ローラは、前側に位置する駆動ローラに対して後側に配置され、
   後側に位置する上部ローラは、後側に位置する駆動ローラに対して前側に配置された
   請求項７に記載のＵ字溝切削装置。

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