JP3834005B2 - 路面用カッター装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ワンタッチ円／直・切換え車輪位置決め固定可能な車輪角度切換え機構を備え、更に折畳式可傾開閉支持機構を備えた路面用カッター装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
道路工事等に用いられる路面用カッター装置としては、例えば、１）特許文献１、２）特許文献２、３）特許文献３等が知られる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０７−２７９１１８号公報
【特許文献２】
特開昭６３−０５５２０４号公報
【特許文献３】
実開平０３−０７２９０４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら上述の従来例では、１）（特許文献１）の場合は、切断円の外側にカッター駆動部及び装置本体が配され、切断時の占有領域を大きく採り、２）（特許文献２）の場合は、駆動部が回転軸に直結され、簡易な構造となっているが、操作性、作業性において問題があり、装置として実用に供するのが困難であり、３）（特許文献３）の場合は、円／直・切換えの為の舵取り機構はあるものの、構造が複雑であって小型化出来ず、またカッター回転軸と支持車の位置関係において、特に円形切断時の走行安定性に問題がある。
【０００５】
また、本発明者による特願２００１−０３０４６９号公報（特開２００１−２９５２１６号→特許第３３７１２５４号「路面用カッター」、登録日：平成１４年１１月２２日）がある。この公報では、切断円の内側にカッターと装置を配設して極力小型化した路面用カッターであって、装置本体を支持している車輪の回転円の接線方向への切換の為の回動軸を車輪の内側近傍にオフセット状態で立設してあるので、切断操作時の装置の移動は、装置の移動に従動して円／直・切断操作が実施出来るようになっている。
【０００６】
さらに付け加えれば、前・後輪の中間位置にカッター回転軸を配して走行安定性に配慮している。
【０００７】
然しながら、上述の従来例では、円／直・走行時の安定性において、満足できるものではなく、現状を打破すべく、本出願人が研鑚努力の結果、ワンタッチで円／直・切換え車輪角度位置決め固定可能な車輪角度切換え機構の各構成要素を理論的に演算処理して決定し、車輪角度を正確に固定し、円滑な円／直・切断操作を可能とする路面用カッター装置を提案するものである。
【０００８】
本発明は、上述の状況に鑑みて成されたもので、円／直兼用の路面用カッター装置において、装置の円／直・切断操作時における直進／旋回・運動時の車輪角度の変更・設定をワンタッチで実現できるように、切換え機構を構成する各要素を基本的には三角関数及び逆三角関数を用いて理論的に演算して決定し、車輪の角度位置決め固定を正確に実施可能とする車輪角度切換え機構を備え、更に装置の大小規模・重量に応じて可傾上下動自在の折畳式可傾開閉支持機構を備えた路面用カッター装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記構成を備える事により上記課題を解決できるものである。
【００１０】
（１）円形切断用の回転円弧状のカッターを回転駆動するエンジン部と走行時の車輪を備えた走行用機体とから成り、前記エンジン部は前記走行用機体上に載設され、且つ切断円の支点方向となるカッターの内側に前記エンジン部を配設し、該エンジン部はカッターを傾斜上下するための可傾機構を備え、前・後輪の中間位置にカッター回転軸を配設し、前・後輪の内、前方の二輪は直進用／旋回用夫々別個に設けられた専用車輪であってハンドル操作で選択的に切換え可能であり、前記エンジン部を切断円法線上のカッター回転軸に沿って移動位置決め可能とするスライダ部により、切断円の回転半径を変更・調節可能とした路面用カッター装置であって、切断円の中心となる走行用機体の支点に切断円芯出しジグを具備し、前・後輪の内、後方の二輪は第１輪、第２輪からなる円／直兼用車輪であり、直進、旋回自在の車輪角度切換え機構を備え、直進、旋回切換え時の切換えレバーのワンタッチ操作で車輪の角度位置決め固定を可能とすると共に、切断円の中心が機体から離隔した構成の場合、パンタグラフ疑似形状の可傾上下動自在の折畳式可傾開閉支持機構を備え、該折畳式可傾開閉支持機構は切断円半径の寸法に応じて交換可能なユニット式とし、該ユニットはエンジンベースと走行用機体の前後両側部に傾斜開閉動作をガイドする所望曲線形状のガイド用曲線長穴を有する上下対となる上ガイドプレートと下ガイドプレートを夫々着脱可能に締結部材にて取付け、エンジンベースと共に可傾上下動する前記上ガイドプレートと協働するカッター軸芯線（仮想線）と、走行用機体に取付けられた固定側の下ガイドプレートの基準線（仮想線）との傾斜開閉角度は、前記二つの仮想線と切断円の中心となる軸芯線との交点を原点として定められ、カッター刃が路面上方の離れた位置から路面に所定深さ切り込んだ位置までの範囲において、前記上ガイドプレートと下ガイドプレートが相対的に開閉動作するように交差リンク部材を設けて成ることを特徴とする路面用カッター装置。
（２）前項（１）記載の路面用カッター装置において、前記円／直兼用車輪の内の第１輪を旋回時の内側車輪として円形切断時の旋回中心となる機体支点を通る法線上に配設し、前記第１輪に第２輪を対向し、且つ所定距離、離間して配設し、第１輪、第２輪共に、夫々オフセット状態で起立・配設した回動軸に固設されたブロックを形成する第１アーム、第２アームを有し、これら二つの対向する第１アーム、第２アームを連結する第３アームを備え、この第３アームの中間位置に揺動自在の第３アーム支軸が前記機体ベースのブラケットに軸支され、第１輪にオフセット固設された回動軸上部に設けられた前記切換えレバーによって所定角度切換えるのみで直から円への設定切換えが出来、両輪共に回転円の接線方向に角度変更・設定自在であると共に、この逆操作で円から直への切換え角度位置決め固定を可能とし、回転中心となる走行用機体支点からの第１輪の回動軸１までの距離の直進方向平行線への投影距離をＬ０、第１輪の回動軸１と前記Ｌ０の交点までの距離をＬ１、第１、第２輪の夫々の回動軸間の距離をＬ２、回動軸１と第１アーム及び第３アームの連結点３ａまでの距離をＬ３、回動軸２と第２アーム及び第３アームの連結点３ｂまでの距離をＬ４、第３アームの中間位置に設けられた支軸４を支点として切換え時に生ずる前記連結点３ａ側の揺動角をθ１、前記連結点３ｂ側の揺動角をθ２、第３アームの支軸４から第１輪の回動軸１までの距離をＬ５、第３アームの支軸４から第２輪の回動軸２までの距離をＬ６とし、前記Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を設計上既定値として決めておき、第１、第２輪の回動軸１〜２間の軸心線を基準線として第１輪の軸心線との角度をα１とすると、
α１＝ｔａｎ ^−１ （Ｌ０／Ｌ１） （１）
前記基準線と第２輪の軸心線との角度をα２とすると、
α２＝ｔａｎ ^−１ ｛Ｌ０／（Ｌ１＋Ｌ２）｝ （２）
となり、前記（１）式で求めたα１の値を前記連結点３ａ側の揺動角θ１と同一角度とし、α２の値を前記連結点３ｂ側の揺動角θ２とし、前記Ｌ３の前記基準線上への投影距離をａ、前記Ｌ４の前記基準線上への投影距離をｂ、前記第３アームの連結点２〜３間の前記基準線上への投影距離をｃ、前記Ｌ３の前記基準線と直交する線上への投影距離をｄ、同じく前記Ｌ４の前記基準線と直交する線上への投影距離をｅとすると、
ａ＝Ｌ３×ｃｏｓ（θ１／２） （３）
ｂ＝Ｌ４×ｃｏｓ（θ２／２） （４）
ｃ＝Ｌ２−（ａ＋ｂ） （５）
ｄ＝Ｌ３×ｓｉｎ（θ１／２） （６）
ｅ＝Ｌ４×ｓｉｎ（θ２／２） （７）
となり、第３アームの傾き角度をＦとすると、
Ｆ＝ｔａｎ ^−１ ｛（ｄ＋ｅ）／ｃ｝ （８）
として求められ、円／直・切換え設定後の状態において、Ｌ３の直線と第３アームの軸心を通る直線との成す角度をβ１、Ｌ４の直線と第３アームの軸心を通る直線との成す角度をβ２とし、第３アームの支軸４から第１輪の回動軸１までの距離をＬ５、第３アームの支軸４から第２輪の回動軸２までの距離をＬ６として求めると、
Ｌ５＝｛（Ｌ３×ｓｉｎβ１）／ｓｉｎ（β１＋θ１／２）｝ （９）
Ｌ６＝｛（Ｌ４×ｓｉｎβ２）／ｓｉｎ（β２＋θ２／２）｝ （１０）となり、以上の計算結果を対象となる各要素に当てはめ、ワンタッチ円／直・切換え角度位置決め固定可能な車輪角度切換え機構を備えたことを特徴とする路面用カッター装置。
（３）前項（１）記載の路面用カッター装置において、折畳式可傾開閉支持機構は、上下ガイドプレートのガイド用曲線長穴が次の方程式で導かれる曲線形状を呈するもので、即ち、上下動する立面の静止座標において、切断円の中心線との交点を原点（０）とし、横軸をＸ・縦軸をＹとし、前記上下ガイドプレートを可動自在に接続し、且つ交点を回動軸とし、更に前記上下ガイドプレートの切断円の中心側に夫々支軸ａ０、ａ１を固定し、他端のカッター刃側をガイド用曲線長穴２４、２４′に沿ってスライドする交差リンク部材２５、２５′を設け、交差リンク部材２５、２５′の長さをｅ′（＝ａ′＋ｂ′）、基準線Ｌ０′とカッター軸芯線２６の可傾開閉角度をθ′、切断円の中心線上の原点０から交差リンク部材２５の回動軸ａ０までの距離をｃ′とし、折畳式可傾開閉支持機構を折り畳んだ状態における可傾開閉角度θ′の最小値を基準として前記交差リンク部材２５、２５′の長さｅ′を次式：即ち
ａ′＝｛ｃ′／（ｃ′＋ｆ１）｝×ｅ′…… （１）
ｂ′＝｛ｆ１／（ｃ′＋ｆ１）｝×ｅ′…または ｂ′＝ｅ′−ａ′ （２）
ここで、
ｆ１＝ｃ′×ｃｏｓθ′＋√｛（ｅ′）^２−（ｃ′×ｓｉｎθ′）^２｝
からａ′とｂ′の長さを按分して導き、
更に、走行用機体に設けられた下ガイドプレートのガイド用曲線長穴２４の曲線形状を表す点の軌跡をＸ−Ｙ静止座標から求めると、
Ｘ＝［Ｆ１×ｃｏｓ｛（θ′／２）−Ｆ４｝］／ｓｉｎＦ４…… （３）
Ｙ＝［Ｆ１×ｓｉｎ｛（θ′／２）−Ｆ４｝］／ｓｉｎＦ４…… （４）
となり、ここで、
Ｆ１＝（ｂ′×ｃ′／ａ′）×ｓｉｎ（θ′／２）
Ｆ２＝ｃ′×ｃｏｓ（θ′／２）
Ｆ３＝ｓｉｎ^−１｛（ｃ′／ａ′）×ｓｉｎ（θ′／２）｝
Ｆ４＝ｔａｎ^−１｛Ｆ１／（Ｆ２＋ｅ′×ｃｏｓＦ３）｝
とし、エンジンベースと協働する上ガイドプレートのガイド用曲線長穴形状は固定側の走行用機体に設置された下ガイドプレートのガイド用曲線長穴形状に対し対象の形状を示し、即ち、上ガイドプレートのガイド用曲線長穴２４′の曲線形状を表す点の軌跡Ｘ′・Ｙ′を前記Ｘ−Ｙ静止座標から求めると、
Ｘ′＝ｅ′×ｃｏｓ｛（Ｆ３）＋（θ′／２）｝＋ｃ′ （５）
Ｙ′＝ｅ′×ｓｉｎ｛（Ｆ３）＋（θ′／２）｝ （６）
となり、
上記の式（３）、（４）及び（５）、（６）で得られたＸ、Ｙ及びＸ′、Ｙ′の座標値より理想的なガイド用曲線長穴の上下ガイドプレートを有する折畳式可傾開閉支持機構を備えたことを特徴とする路面用カッター装置。
（４）前項（１）記載の路面用カッター装置において、エンジンベースと走行用機体の前後両側部に傾斜開閉動作をガイドする所望曲線形状のガイド用曲線長穴を有する上下対となる上ガイドプレートと下ガイドプレートを有する折畳式可傾開閉支持機構を折り畳んだ時に、カッター軸芯線を規制するエンジンベース側の上ガイドプレートと基準線を規制する走行用機体側の下ガイドプレートを傾斜角度ゼロとなる同一平面上に納める為に、中間位置に回動軸を有するクランク形交差リンク部材と、この回動軸を同芯とするボス部を中間位置に設けた対となる交差リンク部材とを組合わせ、前記上ガイドプレートと下ガイドプレートが相対的に傾斜開閉動作可能な構成としたことを特徴とする路面用カッター装置。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る路面用カッター装置の実施の形態を説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係る路面用カッター装置の要部構成を示す平面説明図、図２は、車輪角度切換え機構の構成要素の概略説明図、図３（ａ）は直線切断時の円／直兼用車輪の角度位置決め状況を示す平面説明図、（ｂ）は円形切断時の円／直兼用車輪の角度位置決め状況を示す平面説明図、図４（ａ）は直線切断時の円／直兼用車輪における車輪角度切換え機構の構成要素設定状況を示す平面説明図、（ｂ）は円形切断時の円／直兼用車輪における車輪角度切換え機構の構成要素設定状況を示す平面説明図、図５は、車輪角度切換え機構の構成要素の詳細説明図、図６は、切断円芯出しジグを用いて装置をセットした状態の例を示す一部破断側面図、図７（ａ）は、可傾機構ＫＥによりカッターを跳ね上げた状態を示す立面説明図、（ｂ）は、可傾機構ＫＥの支軸と切断円の中心となる支点Ｓ０との位置関係を示す平面説明図、図８は、可傾機構ＫＥによりカッターを切り込み所定位置まで下降した状態を示す立面説明図、図９は、その他の実施例１におけるスライダ部の要部構成を示す説明図、（ａ）は、装置全体側面図、（ｂ）は、スライダ部の要部構成を示す平面図、（ｃ）は、スライダ部の側面拡大図、（ｄ）は、櫛歯状掛止部材を用いてスライダ部を固定した状態を示す部分拡大図、図１０は、その他の実施例１におけるカッター刃が路面に切り込んでスライダ部の傾斜角度が０に近似した状態を示す装置全体側面図、図１１は、その他の実施例２における芯出しジグを構成する平板を示す説明図、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図（Ａ−Ａ断面）、図１２は、その他の実施例３における折り畳み式可傾開閉支持機構の構成及び作用状況を示す立面説明図、図１３は、その他の実施例３における折り畳み式可傾開閉支持機構の詳細拡大説明図、図１４は、その他の実施例３におけるカッター刃の路面切り込み角度を鋭角方向に変える場合の一実施例を示す立面説明図、図１５は、その他の実施例４における折り畳み式可傾開閉支持機構の要部構成を示す説明図、（ａ）は、構成の外観を示す斜視図、（ｂ）は、リンク交差部材の他の形状を用いた例を示す要部構成平面図、（ｃ）は、図１５（ｂ）のリンク機構の分解斜視図である。
【００２１】
以下、図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
道路等、路面やマンホール周囲の切断工事に際し、円形切断用の回転円弧状のカッターＣｔ１、Ｃｔ２を回転駆動するエンジン部と走行時の車輪を備えた走行用機体ＢＳとから成り、前記エンジン部は前記走行用機体ＢＳ上に載設され、且つ切断円の支点方向となるカッターの内側に前記エンジン部を配設し、該エンジン部はカッターを上下するための可傾機構ＫＥを備え、前・後輪の中間位置にカッター回転軸７を配設し、前・後輪の内、前方の二輪は直進用／旋回用夫々別個に設けられた専用車輪であって不図示のハンドル操作で選択的に切換え可能であり、前記エンジン部を切断円法線上のカッター回転軸７に沿って移動位置決め可能とするスライダ部９により、切断円の回転半径を、例えば、図示するようにＲ１〜Ｒ２／Ｒ２〜Ｒ１へ、変更・調節可能とした路面用カッター装置であって、切断円の中心となる走行用機体の支点Ｓ０に挿脱可能に支軸８ａを挿通し、この支軸８ａの下方先端はマンホール蓋の大きさと合致する平板蓋状部材８ｂの中心部に挿設して成る切断円芯出しジグ８を具備し、前・後輪の内、後方の二輪は第１輪、第２輪からなる円／直兼用車輪であり、直進、旋回自在の車輪角度切換え機構Ｋを備え、該車輪角度切換え機構Ｋは、第１輪、第２輪共に車輪の内側近傍オフセット位置に該車輪が水平面に対し回動自在に回動軸１，２を立設して対向配設し、前記回動軸１，２は走行用機体ＢＳのベースフレームに垂直に固設された縦形軸受けを形成する筒体１ａ，２ａに貫装・軸支され、対向して配設された前記円／直兼用車輪の直進、旋回切換え時の直から円へ及び円から直への切換えを、切換えレバー５の所定角度切換えワンタッチ操作で車輪の角度位置決め固定を可能とすることを特徴とし、前記円／直兼用車輪の内の第１輪を旋回円の内側車輪として円形切断時の回転中心となる機体支点Ｓ０を通る法線上に配設し、前記第１輪に対向し第２輪を所定距離、離間して配設し、第１輪、第２輪共に、夫々オフセット状態で起立・配設した回動軸１，２に固設されたブロックを形成する第１アーム、第２アームを有し、これら二つの対向する第１アーム、第２アームを連結する第３アームを備え、この第３アームの中間位置に揺動自在の第３アーム支軸４が前記走行用機体ＢＳのブラケット６に軸支され、第１輪にオフセット固設された回動軸１上部に設けられた前記切換えレバー５によって所定角度切換えるのみで直から円への設定切換えが出来、両輪共に回転円の接線上に角度変更・設定自在であると共に、この逆操作で円から直への切換えが可能である。
【００２３】
尚、図６，図７（ａ），（ｂ）、図８に示すように、切断円の中心となる支点Ｓ０は可傾機構ＫＥの支軸と同心上に交差して存在するように形成され、回転円弧状カッターＣｔ１、Ｃｔ２に対応してＲ１〜Ｒ２変更に際し、スライダ部９の操作によりカッター回転軸７の軸心上を正確に所定位置に摺動・移動して位置決め可能に構成してある。
【００２４】
次に、車輪角度切換え機構Ｋを構成する各要素の演算・決定手順について説明する。
【００２５】
円形切断時の回転中心となる機体支点Ｓ０からの第１輪の回動軸１までの距離の直進方向平行線への投影距離をＬ０、第１輪の回動軸１と前記Ｌ０の交点までの距離をＬ１、第１、第２輪の夫々の回動軸１，２間の距離をＬ２、回動軸１と第１アーム及び第３アームの連結点３ａまでの距離をＬ３、回動軸２と第２アーム及び第３アームの連結点３ｂまでの距離をＬ４、第３アームの中間位置に設けられた支軸４を支点として切換え時に生ずる前記連結点３ａ側の揺動角をθ１、前記連結点３ｂ側の揺動角をθ２、第３アームの支軸４から第１輪の回動軸１までの距離をＬ５、第３アームの支軸４から第２輪の回動軸２までの距離をＬ６とし、前記Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を設計上既定値として決めておき、第１、第２輪の回動軸１〜２間の軸心線を基準線として第１輪の機体支点Ｓ０を中心とする軸心線との角度をα１（図３（ｂ）参照）とすると、
α１＝ｔａｎ^−１（Ｌ０／Ｌ１） （１）
前記（１）式において、Ｌ０を４４０ｍｍ、Ｌ１を２５ｍｍとして、代入し計算すると、
α１＝ｔａｎ^−１（４４０／２５）＝ｔａｎ^−１１７．６＝８６．７５°
を得る。
【００２６】
次いで、前記基準線と第２輪の軸心線との角度をα２とすると、
α２＝ｔａｎ^−１｛Ｌ０／（Ｌ１＋Ｌ２）｝ （２）
前記（２）式において、Ｌ２を３００ｍｍとして、代入計算すると、
α２＝ｔａｎ^−１｛４４０／（２５＋３００）｝＝ｔａｎ^−１１．３５
＝５３．４７°
を得る。
【００２７】
次に、前記（１）式で求めたα１の値を前記連結点３ａ側の揺動角θ１に当てはめ、前記（２）式で求めたα２の値を前記連結点３ｂ側の揺動角θ２に当てはめる。
【００２８】
即ち、θ１＝α１＝８６．７５°
θ２＝α２＝５３．４７°
とし、図５に示すように、前記Ｌ３の前記基準線上への投影距離をａ、前記Ｌ４の前記基準線上への投影距離をｂ、前記第３アームの連結点３ａ〜３ｂ間の前記基準線上への投影距離をｃ、前記Ｌ３の前記基準線と直交する線上への投影距離をｄ、同じく前記Ｌ４の前記基準線と直交する線上への投影距離をｅとし、三角関数を用いて求めると、
ａ＝Ｌ３×ｃｏｓ（θ１／２） （３）
ｂ＝Ｌ４×ｃｏｓ（θ２／２） （４）
ｃ＝Ｌ２−（ａ＋ｂ） （５）
ｄ＝Ｌ３×ｓｉｎ（θ１／２） （６）
ｅ＝Ｌ４×ｓｉｎ（θ２／２） （７）
となり、ここでＬ３、Ｌ４を４０ｍｍとして、（３）〜（７）式を計算すると、
ａ＝４０×ｃｏｓ４３．３７５＝２９．０７５ｍｍ
ｂ＝４０×ｃｏｓ２６．７３５＝３５．７２４ｍｍ
ｃ＝３００−（２９．０７５＋３５．７２４）＝２３５．２０１ｍｍ
ｄ＝４０×ｓｉｎ４３．３７５＝２７．４７１ｍｍ
ｅ＝４０×ｓｉｎ２６．７３５＝１７．９９５ｍｍ
となり、
第３アームの傾き角度をＦとすると（図５参照）、
Ｆ＝ｔａｎ^−１｛（ｄ＋ｅ）／ｃ｝ （８）
として求められ、前記得られたｃ、ｄ、ｅの値を代入して、計算すると、
Ｆ＝ｔａｎ^−１｛（２７．４７１＋１７．９９５）／２３５．２０１｝
＝ｔａｎ^−１０．１９３＝１０．９２３°
を得る。
【００２９】
次いで、円／直・切換え設定後の状態において、Ｌ３の直線と第３アームの軸心を通る直線との成す角度をβ１、Ｌ４の直線と第３アームの軸心を通る直線との成す角度をβ２とし、第３アームの支軸４から第１輪の回動軸１までの距離をＬ５、第３アームの支軸４から第２輪の回動軸２までの距離をＬ６として求めると、
Ｌ５＝｛（Ｌ３×ｓｉｎβ１）／ｓｉｎ（β１＋θ１／２）｝ （９）
ここで、β１＝１８０−（θ１／２）−Ｆより（図５参照）、
β１＝１８０−４３．３７５−１０．９２３＝１２５．７０２°
となり、このβ１の値を（９）式に代入して計算すると、
Ｌ５＝｛（４０×ｓｉｎ１２５．７０２）／ｓｉｎ（１２５．７０２＋４３．３７５）｝＝｛（４０×０．８１２）／０．１８９｝
＝３２．４８０／０．１８９＝１７１．８５２
∴Ｌ５≒１７１．９ｍｍ
を得る。
【００３０】
次いで（１０）式を用いてＬ６を計算する。
【００３１】
Ｌ６＝｛（Ｌ４×ｓｉｎβ２）／ｓｉｎ（β２＋θ２／２）｝ （１０）
ここで、β２＝１８０−（θ２／２）−Ｆより（図５参照）、
β２＝１８０−２６．７３５−１０．９２３＝１４２．３４２°
となり、このβ２の値を（１０）式に代入して計算すると、
Ｌ６＝｛（４０×ｓｉｎ１４２．３４２）／ｓｉｎ（１４２．３４２＋２６．７３５）｝＝｛（４０×０．６１１）／０．１８９｝
＝２４．４４０／０．１８９＝１２９．３１２
∴Ｌ６≒１２９．３ｍｍ
を得る。
【００３２】
以上の計算結果を対象となる各要素に当てはめ、ワンタッチ円／直・切換え位置決め固定可能な車輪角度切換え機構を正確に構成することが出来る。
【００３３】
実施例では、前方の車輪も二輪一組としたが、前方の車輪を一輪として走行時の形態を三輪式としても良いが、切断走行時、特に切断円の径が小さい場合は、四輪式の方が安定性の点で優れている。
【００３４】
また、本実施例では、全国の上下水道、電力、ガス、ＮＴＴ等で使用しているマンホールの大きさを考慮して、円形（または、球形）切断時の切断円の直径を１ｍの場合と、１．２ｍの場合の二つの条件において実施した。
【００３５】
本実施例では、図１に示すＲ１の値は５００ｍｍであり、Ｒ２は６００ｍｍの場合であり、従って回転円弧状カッターＣｔ１は切断円の回転半径が５００ｍｍの球体の一部を形成するものであり、また回転円弧状カッターＣｔ２は切断円の回転半径が６００ｍｍの球体の一部を形成するものである。
【００３６】
前輪を形成する直線輪と円形輪は夫々独立して設けられ、不図示のハンドル操作で昇降自在であり、選択的に切換えることが出来、カッターを直線切断用の円板状カッターに交換すれば良い構成となっている。
【００３７】
上述の構成及び図面を参照して作用を説明する。
【００３８】
先ず、工事現場へ、所定の目的に合った形態で本発明に係る路面用カッター装置を搬送し、切断円の直径が１ｍであれば、Ｒ１が５００ｍｍなので、回転半径５００ｍｍの球体の一部を形成するカッターＣｔ１を回転軸の所定位置に装着し、この際カッターを回転駆動するエンジン部は可傾機構ＫＥのハンドル操作により上方に跳ね上げられて（図７参照）、カッター自体路面から離隔された状態であり、切断円の回転中心となる支点Ｓ０を決めるためマンホール蓋の大きさに合致する切断円芯だしジグ７の平板蓋状部材８ｂを既設のマンホール蓋を外した後に仮設し、次に車輪角度切換え機構Ｋの切換えレバー５を操作して所定角度回転操作（実施例では、θ１＝α１＝８６．７５°）をワンタッチで行うと、第１輪は図１の二点鎖線で示した位置へθ１の８６．７５°回転して角度位置決め固定され、同時に第２輪は図１の二点鎖線で示した位置へθ２の５３．４７°回転して角度位置決め固定される。尚、この時切換えレバー５には円／直それぞれの所定位置でロックする為のロック機構（図示略）が設けられ、切換えレバー５の先端を所定寸法持ち上げることによって、ロックが外れ、どちらかに切換えレバー５を回動することが出来、円／直どちらかの所定位置で切換えレバー５が水平位置に戻ってロックされ、車輪角度切換え操作がワンタッチで行えるようになっている。
【００３９】
次いで跳ね上げられてあった前記カッターＣｔ１を、カッターの周縁部に設けられた刃が路面の所定位置に接するまで前記可傾機構ＫＥのハンドル操作により下降させ（図８参照）、次いでエンジンスイッチをＯＮにして前記カッターＣｔ１を回転駆動させ、前記可傾機構のハンドルを回してカッターＣｔ１を路面の所定深さまで切り込み（この時カッター回転軸７はほぼ水平位置の状態となる）、その後に、把持部（図示略）を持って手押し操作で装置を前進させると、前方車輪の円形輪の設定と共に、車輪角度切換え機構Ｋの円運動設定により、正確に切断円を描き円滑に走行しながら円形切断操作を行うことが出来る。
【００４０】
尚、切断円の回転中心となる支点Ｓ０を決めるためマンホール蓋の大きさに合致する切断円芯だしジグ７の平板蓋状部材８ｂを既設のマンホール蓋を外した後に仮設した場合、前記平板蓋状部材８ｂの上面と路面表面とは同一平面内に合致するように構成してあるので、円形切断時の車輪は正確に旋回動作をすることが出来る。
【００４１】
直線切断に限らず、路面用カッター装置自体の移動時には、前記切換えレバー５を用いて前記車輪角度切換え機構Ｋを作用させ、円形切断時の場合と逆に前記切換えレバー５をワンタッチ操作で所定位置に戻すことにより、角度θ１（８６．７５°）分第１輪が戻り、同時に第２輪が角度θ２（５３．４７°）分戻り、第１、第２両輪共に直進方向に平行に設定された状態となる。
【００４２】
前記エンジン部を切断円法線上のカッター回転軸７に沿って移動位置決め可能とするスライダ部９により、旋回円（切断円）の中心となる機体支点Ｓ０を固定した状態で切断円の回転半径（旋回半径）を変更・調節可能である。
【００４３】
切断円芯出しジグ８は、円形切断時の切断円の中心となる走行用機体ＢＳの支点Ｓ０を形成する孔に挿脱可能に支軸８ａを挿通し、この支軸８ａの下方先端はマンホール蓋の大きさと合致する平板蓋状部材８ｂの中心部に挿設して成り、予め工事現場の業態別にマンホール蓋の大きさに合致する平板蓋状部材８ｂを用意しておくことにより、簡単に円形切断操作時の切断円の芯出し作業を実施することが出来る。マンホール蓋部位を利用しない場合は、アンカーボルト等を用いて切断円の芯出しが出来ることは勿論である。
【００４４】
尚、カッター装置の直進線上に機体支点Ｓ０を通る内輪となる第１輪の回動軸１の軸心を合致させ、Ｌ１を０（ゼロ）とすると（図２、図３参照）、α１は９０°となり、従って第３アームの揺動角θ１も９０°となり、これに対応して切換えレバー５の切換え角度を８６．７５°から９０°とする構成としても良い。
【００４５】
また、本実施例では、円形切断として説明したが、本発明におけるカッターは、回転円弧状カッターである為、対象となる路面を球体の一部を形成する深さの浅い御椀に近似の形状に切り取ること出来、従って切断片を容易に剥ぎ取ることが出来る。
【００４６】
尚また、切断円の直径が１ｍの範囲内に装置全体が略収容されるほどに小型化出来た為、工事対象となる路面の近くに段差のある歩道等があっても、殆ど問題なく施工が出来るという実用面で優れた性能を発揮できる。
【００４７】
更に尚、前輪を直線輪、円形輪として夫々独立して切換え方式とし、同時に後輪の二輪を切断円の旋回半径（回転半径）に合わせて夫々接線上に正確に直進時と旋回時における車輪角度切換えを切換えレバーでワンタッチ操作により可能としたことで、所定の軌道上を外れることなく、正確に前後進、正逆旋回が自在となり、作業性及び操作性をほぼ極限にまで高めることが出来た。
【００４８】
以上説明したように、切断円の中心を走行用機体の側部に距離を離さず機体支点として設け、前輪・後輪の中間位置にカッター回転軸を設け、ワンタッチ操作で実施可能な直進／旋回切換えの為の車輪角度切換え機構を設け、構成する各要素を三角関数、逆三角関数を用いて正確に決定したこと、及び装置を構成する部品点数を極力削減し、装置としての剛性を高め、カッターを中心とした走行車輪の配置による走行安定性、小型化による作業性、操作性を向上させ、経済性において有利な路面用カッター装置を提供することが出来る。
【００４９】
（その他の実施例１）
その他の実施例１として、スライダ部は、切断用カッター及びエンジン部を載設したエンジンベース１２の可傾支軸側、且つカッター回転軸７の軸芯を跨いで両側にスライドアーム１０を前記軸芯に平行に伸延して設け、これと同一側の走行用機体ＢＳ側部にカッター回転軸７の軸芯延長線に直交して棒状の支軸を形成する横軸１１の所定位置にガイド用長穴１０ｂ付き前記スライドアーム１０が係合してスライド自在となるように前記ガイド用長穴１０ｂに係合するリング状ガイド部材１１ａ付き棒状支持体となる前記横軸１１を設けると共に、この横軸１１の軸芯とカッター回転軸７の軸芯の交点に切断円の支点Ｓ０となる支持桿１６を挿通可能にセンターブラケット１３を備え、前記スライドアーム１０には切断円半径の変更時、前記棒状支持体を形成する横軸１１を挟み且つ前記リング状ガイド部材１１ａにガイドされてスライド／位置決めした所望の切断円半径位置に適合する対となる掛止用穴１０ａを設け、この対となる掛止用穴１０ａに係合する櫛歯状掛止部材１４を具備し、切断円の回転半径を変更・位置決め・固定可能とした構成としてある。
【００５０】
櫛歯状掛止部材１４は、図９（ｄ）に示すように、懸吊部材１４ａに接続され、落下しないように機体またはエンジンベース上の所定部位に懸吊・保持されるようになっている。
【００５１】
以下に、その他の実施例１について作用を説明する。
【００５２】
先ず、カッター刃Ｃｔ１、カッター回転軸７、及びエンジン部を搭載したエンジンベース１２を図示しない可傾上下機構にて上方へ持ち上げて前記カッター刃Ｃｔ１が路面から十分に離れた状態で、走行用機体ＢＳに設けられた梃子受け部材１５の梃子受け穴１５ａに不図示の梃子棒を挿入し、路面に当接した梃子棒の先端部を支点として梃子の作用でエンジンベース１２を切断半径に合致するようにスライドアーム１０の掛止穴１０ａの位置に係合して位置決めし、図９（ｄ）に示すように、機体またはエンジンベース上の所定部位に、例えばチェーンなどの懸吊部材１４ａにて接続され懸吊・保持された櫛歯状掛止部材１４を掛止穴１０ａに差し込んで横軸１１に嵌合して掛止・固定する。上述の梃子棒にてエンジンベース１２を動かす時、横軸１１及び横軸１１に外嵌して回動可能なリング状ガイド部材１１ａを設けたことにより、スライドアーム１０がガイド用長穴１０ｂに沿ってカッター回転軸７に平行に移動しスムーズに所定位置に位置決め可能である。
【００５３】
所望の切断半径に合致した位置でスライドアーム１０を固定する為に櫛歯状掛止部材１４を所定の掛止穴１０ａに差し込む。
【００５４】
切断半径が決まり、所望の加工位置にて準備が出来た段階で、不図示の可傾上下機構にてスライドアーム１０及びエンジンベース１２を介して徐々に下降させ、路面上の所定の切り込み位置にカッター刃Ｃｔ１が接近した状態で、エンジン部を作動させてカッター刃Ｃｔ１を回転させ、徐々に切り込みを深めて所定の切り込み深さまで前記カッター刃Ｃｔ１を下げ、次いで装置を円形に回転駆動させて断面円弧状の切断加工を行う。切断加工が終了してエンジンを停止し、カッター刃Ｃｔ１が路面上に完全に脱出するまで、切り込み深さまでカッター刃Ｃｔ１を下ろした動作と逆の動作をさせる。
【００５５】
直線切りのときは、不図示の前後上下動機構を用いてエンジンベースを持ち上げた状態で、所定の切断用カッター刃に交換すれば良い。
【００５６】
（その他の実施例２）
以下、その他の実施例２について図面を参照して説明する。
【００５７】
例えば、工事を目的とする工事現場のマンホール蓋が既存の路面より沈下している場合、切断円芯出しジグは、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、所定の大きさの平板１７に、切断円の中心となる支軸を形成する支持桿１６′を挿通するためのセンター孔１８を穿ち、このセンター孔１８周囲の前記平板１７内に１または２以上複数の覗き窓孔１９、１９…を設け、前記平板１７の周縁に沿って所定ピッチで路面固定用の釘孔２０、２０…を複数個穿設し、更に前記平板１７の周縁部近傍に前記平板１７を着脱・持ち運び可能な把持穴２１を設けて成る。
【００５８】
作用を説明すると、例えば、工事現場のマンホール蓋が路面以下に沈下して上方に空間が生じている場合は、切断円芯出しジグの構成部材としての角または円の平板１７に切断円の中心となる支軸を形成する支持桿１６′をセンター孔１８に挿通し、平板１７内に穿ち設けられた１または２以上複数の覗き窓孔１９、１９…から下部空間を監視しながら把持穴２１を持って位置決めし、次いで平板１７の周縁に沿って所定ピッチで穿設された複数個の釘孔２０、２０…に所定の釘を打ち込んで路面に固定する。
【００５９】
尚、実施例として、覗き窓孔１９の個数を４としたが、個数を限定するものではなく、覗き窓孔を通して下の様子が視認できれが良い。
【００６０】
（その他の実施例３）
その他の実施例３について、以下に図面を参照して説明する。
【００６１】
図１２に示すように、切断円の中心線が機体から離隔し、より大きな切断円に対応する場合の構成であって、パンタグラフ疑似形状の可傾上下動自在の折畳式可傾開閉支持機構ＫＥＯを備え、該折畳式可傾開閉支持機構ＫＥＯは切断円半径ｒの寸法に応じて交換可能なユニット式とし、該ユニットはエンジンベース１２と走行用機体ＢＳの前後両側部に傾斜開閉動作をガイドする所望曲線形状のガイド用曲線長穴２４、２４′を有する上下対となる上ガイドプレート２２と下ガイドプレート２３を夫々着脱可能に締結部材（図示略）にて取付け、エンジンベース１２と共に可傾上下動する前記上ガイドプレート２２と協働するカッター軸芯線（仮想線）２６と、走行用機体ＢＳに取付けられた固定側の下ガイドプレート２３の基準線（仮想線）Ｌ０′との傾斜開閉角度θ′は、前記二つの仮想線と切断円の中心となる軸芯線Ｃ０との交点を原点０として定められ、カッター刃Ｃｔ１が路面上方の離れた位置から路面に所定深さ切り込んだ位置までの範囲において、前記上ガイドプレート２２と下ガイドプレート２３が相対的に開閉動作するように交差リンク部材２５、２５′を設けて成り、且つ折畳式可傾開閉支持機構ＫＥＯは、上下ガイドプレート２２、２３のガイド用曲線長穴２４、２４′が次の方程式で導かれる曲線形状を呈するもので、即ち、上下動する立面の静止座標において、切断円の中心となる軸芯線Ｃ０との交点を原点（０）とし、横軸をＸ・縦軸をＹとし、前記上下ガイドプレート２２、２３を可動自在に接続し、且つ交点を回動軸ｅ１とし、更に前記上下ガイドプレート２２、２３の切断円の中心側に夫々支軸ａ０、ａ１を固定し、他端のカッター刃側をガイド用曲線長穴２４、２４′に沿ってスライドする交差リンク部材２５、２５′を設け、交差リンク部材２５、２５′の長さをｅ′（＝ａ′＋ｂ′）、そして基準線Ｌ０′とカッター軸芯線２６の可傾開閉角度をθ′、切断円の中心上の原点０から交差リンク部材２５の回動軸ａ０までの距離をｃ′とし、折畳式可傾開閉支持機構ＫＥＯを折り畳んだ状態における可傾開閉角度θ′の最小値を基準として前記交差リンク部材２５、２５′の長さｅ′を次式：即ち
ａ′＝｛ｃ′／（ｃ′＋ｆ１）｝×ｅ′…… （１）
ｂ′＝｛ｆ１／（ｃ′＋ｆ１）｝×ｅ′…または ｂ′＝ｅ′−ａ′ （２）
ここで、
ｆ１＝ｃ′×ｃｏｓθ′＋√｛（ｅ′）^２−（ｃ′×ｓｉｎθ′）^２｝
からａ′とｂ′の長さを按分して導き、例えば、ｅ′を４０（ｃｍ）、ｃ′＝９０（ｃｍ）、θ′＝２°とすると、ｆ１＝３５８６．３となり、ａ′＝１６．３８（ｃｍ）が得られ、これよりｂ′＝４０．００−１６．３８で、ｂ′＝２３．６２（ｃｍ）を得る。
【００６２】
更に、下ガイドプレート２３のガイド用曲線長穴２４の曲線形状を表す点の軌跡をＸ・Ｙ静止座標から求めると、
Ｘ＝［Ｆ１×ｃｏｓ｛（θ′／２）−Ｆ４｝］／ｓｉｎＦ４…… （３）
Ｙ＝［Ｆ１×ｓｉｎ｛（θ′／２）−Ｆ４｝］／ｓｉｎＦ４…… （４）
となり、ここで、
Ｆ１＝（ｂ′×ｃ′／ａ）×ｓｉｎ（θ′／２）
Ｆ２＝ｃ′×ｃｏｓ（θ′／２）
Ｆ３＝ｓｉｎ^−１｛（ｃ′／ａ）×ｓｉｎ（θ′／２）｝
Ｆ４＝ｔａｎ^−１｛Ｆ１／（Ｆ２＋ｅ′×ｃｏｓＦ３）｝
例えば、θ′＝２を基準とし、前述のａ′、ｂ′、ｃ′の値を代入して計算すると、
Ｆ１＝ ２．３３６
Ｆ２＝８９．９８２
Ｆ３＝ ５．５０３
Ｆ４＝ １．０３１
∴ Ｘ＝１２９．８２
∴ Ｙ＝ ０．００
となり、エンジンベースと協働する上ガイドプレート２２のガイド用曲線長穴２４′の曲線形状は固定側の走行用機体ＢＳに設置された下ガイドプレート２３のガイド用曲線長穴形状に対し対象の形状を示し、即ち、上ガイドプレート２２のガイド用曲線長穴２４′の曲線形状を表す点の軌跡Ｘ′・Ｙ′を静止座標から求めると、
Ｘ′＝ｅ′×ｃｏｓ｛（Ｆ３）＋（θ′／２）｝＋ｃ′ （５）
Ｙ′＝ｅ′×ｓｉｎ｛（Ｆ３）＋（θ′／２）｝ （６）
となり、
これに、前述のθ′＝２°に対しｅ′、Ｆ３の値を代入して計算すると、
Ｘ′＝１２９．７４
Ｙ′＝ ４．５３
を得ることができ、上記の式（３）、（４）及び（５）、（６）で得られたＸ、Ｙ及びＸ′、Ｙ′の座標値より理想的なガイド用曲線長穴２４、２４′の上下ガイドプレート２２，２３を有する折畳式可傾開閉支持機構ＫＥＯを備えた路面用カッター装置を提供することが出来る。
【００６３】
他の符号について、２７は切断操作時の芯出しアームである。
【００６４】
図１３に基づいて、折畳式可傾開閉支持機構ＫＥＯの作用を以下に説明する。
【００６５】
図１３は、基準線Ｌ０′上に走行用機体ＢＳに取付けられた下ガイドプレート２３の基準を合わせ、交差リンク部材２５の一端をａ０に軸支し、他端をエンジンベース１２に添設された上ガイドプレート２２のガイド用曲線長穴２４′の先端に合わせ、もう一方の交差リンク部材２５′の一端をａ１に軸支し、他端を走行用機体ＢＳに取付けられた下ガイドプレート２３に添設された下ガイドプレート２３のガイド用曲線長穴２４の先端に合わせてセットし、カッター刃Ｃｔ１のカッター軸芯線２６を工事前の準備段階では、図示するように、ｂ１点から傾斜開閉角度θ′＝８°を経て、例えば傾斜開閉角度θ′が１６°になるまで上方へ傾斜開閉すると、交差リンク部材２５はａ０を軸として多端がｂ１からｂ２を経てｂ３に達し、一方対となる交差リンク部材２５′はその端部がガイド用曲線長穴２４の先端ａ１からａ２点を経てａ３点に達し、この動作に連れて交差リンク部材２５′はａ１点から傾斜開閉角度θ′＝８°のａ２点を経て、ａ３点に達し、同時に上ガイドプレート２２はエンジンベース１２と共にカッター刃Ｃｔ１をカッター軸芯線２６が傾斜開閉角度θ′＝１６°となる位置まで持ち上げ、交差リンク部材２５は図中ｂ３の点で、交差リンク部材２５′はａ３点で十字状を呈してカッター刃と共にエンジン部を搭載するエンジンベース１２を確固に支持し、折畳式可傾開閉支持機構ＫＥＯの機能を発揮させる。なお、交差リンク部材の交差回動軸となる点ｅ１は図中ｅ２点を経てｅ３点に位置する状態となる。切断操作時には、上述の手順を逆に進んで実施することになる。
【００６６】
尚、傾斜開閉角度θ′に対する固定された走行用機体ＢＳの下ガイドプレート２３側のガイド用曲線長穴２４の形状を表す静止座標上の値Ｘ、Ｙ及び上下動するエンジンベース１２の上ガイドプレート２２側のガイド用曲線長穴２４′の形状を表す静止座標上の値Ｘ′、Ｙ′を前述の式（３）、（４）及び（５）、（６）に基づいて計算すると下記の表のようになる。
【００６７】
【表１】

【００６８】
傾斜開閉角度θ′＝２°の状態が、折畳式可傾開閉支持機構ＫＥＯを折り畳んだ状態での最小値として、交差リンク部材２５、２５′の長さｅ′を４０（ｃｍ）として、交差点となる回動軸からの左右の寸法ａ′、ｂ′を理論的に計算式から求めた場合を説明したが、ａ′とｂ′の値を適宜調整することで、ガイド用曲線長穴の形状を限りなく直線形状に近づけることが出来る。
【００６９】
尚、図１４に示すように、折畳式可傾開閉支持機構ＫＥＯを折り畳んだ状態の仮想原点０を切断円の中心線Ｃ０に沿ってＹｘだけ上方にずらし、エンジンベースと共にカッター軸を傾斜開閉して、角度θ′を変化させることによって、カッター刃Ｃｔ１の路面への切込み角度Ｚを鋭角側に調整することが出来、切断後の断面傾斜度を強め、安定した工事を実施することが出来る。
【００７０】
（その他の実施例４）
その他の実施例４は、その他の実施例３で示した折畳式可傾開閉支持機構のリンク機構を変形した実施の一例であり、エンジンベース１２と走行用機体ＢＳの前後両側部に傾斜開閉動作をガイドする所望曲線形状のガイド用曲線長穴２８ａ、２９ａを有する上下対となる上ガイドプレート２９と下ガイドプレート２８を有する折畳式可傾開閉支持機構ＫＥＯ′を折り畳んだ時に、カッター軸芯線（図示略）を規制するエンジンベース側の上ガイドプレート２９と基準線Ｌ０′（図示略）を規制する走行用機体側の下ガイドプレート２８を傾斜角度ゼロとなる同一平面上に納める為に、中間位置に回動軸３１ｅを有するクランク形交差リンク部材３１と、この回動軸３１ｅを同芯とするボス部３２ｅを中間位置に設けた対となる交差リンク部材３２とを組合わせ、前記上ガイドプレート２９と下ガイドプレート２８が相対的に傾斜開閉動作可能な構成としてある。
【００７１】
図１５（ａ）に示すように、上ガイドプレート２９、２９′下ガイドプレート２８、２８′ガイド用曲線長穴２９ａ、２８ａを有し、芯出しアーム２７′が切断円の中心線Ｃ０を回転の支軸として固定された下ガイドプレート２８の側に接続されている。尚、３３は補強のためのリブである。
【００７２】
以下、図１５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照してリンク機構の組み立て構成を説明する。
【００７３】
クランク形交差リンク部材３１に対し、対となる交差リンク部材３２のボス部３２ｅの軸孔３２ｆをクランク形交差リンク部材３１の回動軸３１ｅに回動自在に嵌合し、図１５（ｂ）に示すように組み立て、クランク形交差リンク部材３１のピン３１ａを係合する下ガイドプレート２８の孔３０に挿着し、他端のピン３１ｄを上ガイドプレート２９のガイド用曲線長穴２９ａに挿入し、且つ対の交差リンク部材３２のピン３２ａを上ガイドプレート２９の係合する所定の孔に、他端のピン３２ｄを下ガイドプレート２８のガイド用曲線長穴２８ａに挿入し、もう一方の２８′、２９′側のリンク機構も同様に組み立てれば良い。また、二つの交差リンク部材３１、３２の左右の腕３１ｂ、３１ｃ及び３２ｂ、３２ｃの長さは、前述の実施例３と同様にして決めれば良い。
【００７４】
以上説明したように、実施例４の構成としたことで、カッター軸芯線２６と基準線Ｌ０′を同一平面上に合致させることが出来、切断円の所定切り込み深さに達した状態で、カッター軸心線が路面と平行状態を保って平面で見て円形に切断操作が出来、最終的に切断面の周壁が円弧状断面を呈し、所望の中心部に穴の開いた腕型切断片が切り取れる。
【００７５】
尚更に、上述のその他の実施例３及び４における折畳式可傾開閉支持機構ＫＥＯ、及びＫＥＯ′は、本発明に係る路面用カッター装置のみならず、他の車両や工作物等に広く応用可能である。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、円／直兼用の路面用カッター装置において、装置の円／直・切断操作時における直進／旋回・運動時の車輪角度の変更・設定をワンタッチで実現できるように、切換え機構を備えると共に、この切換え機構を構成する各要素を基本的には三角関数及び逆三角関数を用いて理論的に演算して決定し、車輪の角度位置決め固定を正確に実施可能とし、装置としての剛性を高め、カッターを中心とした走行車輪の配置による走行安定性・小型化による作業性・操作性を向上させ、構成部品点数が少なく経済性において有利であり、更に装置の大小規模・重量に応じて可傾上下動自在の折畳式可傾開閉支持機構を備えた路面用カッター装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る路面用カッター装置の要部構成を示す平面説明図
【図２】 車輪角度切換え機構の構成要素の概略説明図
【図３】 （ａ）直線切断時の円／直兼用車輪の角度位置決め状況を示す平面説明図、（ｂ）円形切断時の円／直兼用車輪の角度位置決め状況を示す平面説明図
【図４】 （ａ）直線切断時の円／直兼用車輪における車輪角度切換え機構の構成要素設定状況を示す平面説明図、（ｂ）円形切断時の円／直兼用車輪における車輪角度切換え機構の構成要素設定状況を示す平面説明図
【図５】 車輪角度切換え機構の構成要素の詳細説明図
【図６】 切断円芯出しジグを用いて装置をセットした状態の例を示す一部破断側面図
【図７】 （ａ）可傾機構ＫＥによりカッターを跳ね上げた状態を示す立面説明図、（ｂ）可傾機構ＫＥの支軸と切断円の中心となる支点Ｓ０との位置関係を示す平面説明図
【図８】 可傾機構ＫＥによりカッターを切り込み所定位置まで下降した状態を示す立面説明図
【図９】 （ａ）その他の実施例１におけるスライダ部の構成を示す装置全体立面説明図、（ｂ）スライダ部の要部構成を示す平面図、（ｃ）スライダ部の側面拡大図、（ｄ）櫛歯状掛止部材を用いてスライダ部を固定した状態を示す部分拡大図
【図１０】 その他の実施例１におけるカッター刃が路面に切り込んでスライダ部の傾斜角度が０に近似した状態を示す装置全体立面図
【図１１】 その他の実施例２における芯出しジグを構成する平板を示す説明図、（ａ）平面図、（ｂ）断面図（Ａ−Ａ断面）
【図１２】 その他の実施例３における折畳式可傾開閉支持機構ＫＥＯの構成及び作用状況を示す立面説明図
【図１３】 その他の実施例３における折畳式可傾開閉支持機構ＫＥＯの詳細拡大説明図
【図１４】 その他の実施例３におけるカッター刃の路面切り込み角度を鋭角方向に変える場合の一実施例を示す立面説明図
【図１５】 その他の実施例４における折畳式可傾開閉支持機構ＫＥＯ′の要部構成を示す説明図、（ａ）構成の外観を示す斜視図、（ｂ）リンク交差部材の他の形状を用いた例を示す要部構成平面図、（ｃ）図１５（ｂ）のリンク機構の分解斜視図
【符号の説明】
１ 第１輪の回動軸
１ａ、２ａ （縦形軸受を形成する）筒体
２ 第２輪の回動軸
３ａ、３ｂ 連結点
４ 第３アーム支軸
５ 切換えレバー
６ ブラケット
７ カッター回転軸
８ 切断円芯出しジグ
８ａ 支軸
８ｂ 平板蓋状部材
９ スライダ部
１０ スライドアーム
１０ａ 掛止穴
１０ｂ ガイド用長穴
１１ 横軸
１１ａ リング状ガイド部材
１２ エンジンベース
１３ センターブラケット
１４ 櫛歯状掛止部材
１４ａ 懸吊部材（チェーンなど）
１５ 梃子受け部材
１５ａ 梃子受け穴
１６ 支持桿
１７ 平板
１８ センター孔
１９ 覗き窓孔
２０ 釘孔
２１ 把持穴
２２ 上ガイドプレート
２３ 下ガイドプレート
２４、２４′ ガイド用曲線長穴
２５、２５′ 交差リンク部材
２６ カッター軸芯線
２７、２７′ 芯出しアーム
２８、２８′ 下ガイドプレート
２９、２９′ 上ガイドプレート
３１ クランク形交差リンク部材
３２ 対となる交差リンク部材
３１ａ、３２ａ、３１ｄ、３２ｄ ピン
３１ｅ 回動軸
３２ｅ ボス部
ａ０ 回動軸
Ｃ０ 切断円の中心線
ｒ 切断円半径
θ′ 傾斜開閉角度
Ｌ０′ 基準線
ＢＳ 走行用機体
Ｓ０ 機体支点
Ｋ 車輪角度切換え機構
ＫＥ 可傾機構
ＫＥＯ、ＫＥＯ′ 折畳式可傾開閉支持機構

Claims (4)

1. 円形切断用の回転円弧状のカッターを回転駆動するエンジン部と走行時の車輪を備えた走行用機体とから成り、前記エンジン部は前記走行用機体上に載設され、且つ切断円の支点方向となるカッターの内側に前記エンジン部を配設し、該エンジン部はカッターを傾斜上下するための可傾機構を備え、前・後輪の中間位置にカッター回転軸を配設し、前・後輪の内、前方の二輪は直進用／旋回用夫々別個に設けられた専用車輪であってハンドル操作で選択的に切換え可能であり、前記エンジン部を切断円法線上のカッター回転軸に沿って移動位置決め可能とするスライダ部により、切断円の回転半径を変更・調節可能とした路面用カッター装置であって、切断円の中心となる走行用機体の支点に切断円芯出しジグを具備し、前・後輪の内、後方の二輪は第１輪、第２輪からなる円／直兼用車輪であり、直進、旋回自在の車輪角度切換え機構を備え、直進、旋回切換え時の切換えレバーのワンタッチ操作で車輪の角度位置決め固定を可能とすると共に、切断円の中心が機体から離隔した構成の場合、パンタグラフ疑似形状の可傾上下動自在の折畳式可傾開閉支持機構を備え、該折畳式可傾開閉支持機構は切断円半径の寸法に応じて交換可能なユニット式とし、該ユニットはエンジンベースと走行用機体の前後両側部に傾斜開閉動作をガイドする所望曲線形状のガイド用曲線長穴を有する上下対となる上ガイドプレートと下ガイドプレートを夫々着脱可能に締結部材にて取付け、エンジンベースと共に可傾上下動する前記上ガイドプレートと協働するカッター軸芯線（仮想線）と、走行用機体に取付けられた固定側の下ガイドプレートの基準線（仮想線）との傾斜開閉角度は、前記二つの仮想線と切断円の中心となる軸芯線との交点を原点として定められ、カッター刃が路面上方の離れた位置から路面に所定深さ切り込んだ位置までの範囲において、前記上ガイドプレートと下ガイドプレートが相対的に開閉動作するように交差リンク部材を設けて成ることを特徴とする路面用カッター装置。
2. 請求項１記載の路面用カッター装置において、前記円／直兼用車輪の内の第１輪を旋回時の内側車輪として円形切断時の旋回中心となる機体支点を通る法線上に配設し、前記第１輪に第２輪を対向し、且つ所定距離、離間して配設し、第１輪、第２輪共に、夫々オフセット状態で起立・配設した回動軸に固設されたブロックを形成する第１アーム、第２アームを有し、これら二つの対向する第１アーム、第２アームを連結する第３アームを備え、この第３アームの中間位置に揺動自在の第３アーム支軸が前記機体ベースのブラケットに軸支され、第１輪にオフセット固設された回動軸上部に設けられた前記切換えレバーによって所定角度切換えるのみで直から円への設定切換えが出来、両輪共に回転円の接線方向に角度変更・設定自在であると共に、この逆操作で円から直への切換え角度位置決め固定を可能とし、回転中心となる走行用機体支点からの第１輪の回動軸１までの距離の直進方向平行線への投影距離をＬ０、第１輪の回動軸１と前記Ｌ０の交点までの距離をＬ１、第１、第２輪の夫々の回動軸間の距離をＬ２、回動軸１と第１アーム及び第３アームの連結点３ａまでの距離をＬ３、回動軸２と第２アーム及び第３アームの連結点３ｂまでの距離をＬ４、第３アームの中間位置に設けられた支軸４を支点として切換え時に生ずる前記連結点３ａ側の揺動角をθ１、前記連結点３ｂ側の揺動角をθ２、第３アームの支軸４から第１輪の回動軸１までの距離をＬ５、第３アームの支軸４から第２輪の回動軸２までの距離をＬ６とし、前記Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を設計上既定値として決めておき、第１、第２輪の回動軸１〜２間の軸心線を基準線として第１輪の軸心線との角度をα１とすると、
   α１＝ｔａｎ ^−１ （Ｌ０／Ｌ１） （１）
   前記基準線と第２輪の軸心線との角度をα２とすると、
   α２＝ｔａｎ ^−１ ｛Ｌ０／（Ｌ１＋Ｌ２）｝ （２）
   となり、前記（１）式で求めたα１の値を前記連結点３ａ側の揺動角θ１と同一角度とし、α２の値を前記連結点３ｂ側の揺動角θ２とし、前記Ｌ３の前記基準線上への投影距離をａ、前記Ｌ４の前記基準線上への投影距離をｂ、前記第３アームの連結点２〜３間の前記基準線上への投影距離をｃ、前記Ｌ３の前記基準線と直交する線上への投影距離をｄ、同じく前記Ｌ４の前記基準線と直交する線上への投影距離をｅとすると、
   ａ＝Ｌ３×ｃｏｓ（θ１／２） （３）
   ｂ＝Ｌ４×ｃｏｓ（θ２／２） （４）
   ｃ＝Ｌ２−（ａ＋ｂ） （５）
   ｄ＝Ｌ３×ｓｉｎ（θ１／２） （６）
   ｅ＝Ｌ４×ｓｉｎ（θ２／２） （７）
   となり、第３アームの傾き角度をＦとすると、
   Ｆ＝ｔａｎ ^−１ ｛（ｄ＋ｅ）／ｃ｝ （８）
   として求められ、円／直・切換え設定後の状態において、Ｌ３の直線と第３アームの軸心を通る直線との成す角度をβ１、Ｌ４の直線と第３アームの軸心を通る直線との成す角度をβ２とし、第３アームの支軸４から第１輪の回動軸１までの距離をＬ５、第３アームの支軸４から第２輪の回動軸２までの距離をＬ６として求めると、
   Ｌ５＝｛（Ｌ３×ｓｉｎβ１）／ｓｉｎ（β１＋θ１／２）｝ （９）
   Ｌ６＝｛（Ｌ４×ｓｉｎβ２）／ｓｉｎ（β２＋θ２／２）｝ （１０）となり、以上の計算結果を対象となる各要素に当てはめ、ワンタッチ円／直・切換え角度位置決め固定可能な車輪角度切換え機構を備えたことを特徴とする路面用カッター装置。
3. 請求項１記載の路面用カッター装置において、折畳式可傾開閉支持機構は、上下ガイドプレートのガイド用曲線長穴が次の方程式で導かれる曲線形状を呈するもので、即ち、上下動する立面の静止座標において、切断円の中心線との交点を原点（０）とし、横軸をＸ・縦軸をＹとし、前記上下ガイドプレートを可動自在に接続し、且つ交点を回動軸とし、更に前記上下ガイドプレートの切断円の中心側に夫々支軸ａ０、ａ１を固定し、他端のカッター刃側をガイド用曲線長穴２４、２４′に沿ってスライドする交差リンク部材２５、２５′を設け、交差リンク部材２５、２５′の長さをｅ′（＝ａ′＋ｂ′）、基準線Ｌ０′とカッター軸芯線２６の可傾開閉角度をθ′、切断円の中心線上の原点０から交差リンク部材２５の回動軸ａ０までの距離をｃ′とし、折畳式可傾開閉支持機構を折り畳んだ状態における可傾開閉角度θ′の最小値を基準として前記交差リンク部材２５、２５′の長さｅ′を次式：即ち
   ａ′＝｛ｃ′／（ｃ′＋ｆ１）｝×ｅ′…… （１）
   ｂ′＝｛ｆ１／（ｃ′＋ｆ１）｝×ｅ′…または ｂ′＝ｅ′−ａ′ （２）
   ここで、
   ｆ１＝ｃ′×ｃｏｓθ′＋√｛（ｅ′）^２−（ｃ′×ｓｉｎθ′）^２｝
   からａ′とｂ′の長さを按分して導き、
   更に、走行用機体に設けられた下ガイドプレートのガイド用曲線長穴２４の曲線形状を表す点の軌跡をＸ−Ｙ静止座標から求めると、
   Ｘ＝［Ｆ１×ｃｏｓ｛（θ′／２）−Ｆ４｝］／ｓｉｎＦ４…… （３）
   Ｙ＝［Ｆ１×ｓｉｎ｛（θ′／２）−Ｆ４｝］／ｓｉｎＦ４…… （４）
   となり、ここで、
   Ｆ１＝（ｂ′×ｃ′／ａ′）×ｓｉｎ（θ′／２）
   Ｆ２＝ｃ′×ｃｏｓ（θ′／２）
   Ｆ３＝ｓｉｎ^−１｛（ｃ′／ａ′）×ｓｉｎ（θ′／２）｝
   Ｆ４＝ｔａｎ^−１｛Ｆ１／（Ｆ２＋ｅ′×ｃｏｓＦ３）｝
   とし、エンジンベースと協働する上ガイドプレートのガイド用曲線長穴形状は固定側の走行用機体に設置された下ガイドプレートのガイド用曲線長穴形状に対し対象の形状を示し、即ち、上ガイドプレートのガイド用曲線長穴２４′の曲線形状を表す点の軌跡Ｘ′・Ｙ′を前記Ｘ−Ｙ静止座標から求めると、
   Ｘ′＝ｅ′×ｃｏｓ｛（Ｆ３）＋（θ′／２）｝＋ｃ′ （５）
   Ｙ′＝ｅ′×ｓｉｎ｛（Ｆ３）＋（θ′／２）｝ （６）
   となり、
   上記の式（３）、（４）及び（５）、（６）で得られたＸ、Ｙ及びＸ′、Ｙ′の座標値より理想的なガイド用曲線長穴の上下ガイドプレートを有する折畳式可傾開閉支持機構を備えたことを特徴とする路面用カッター装置。
4. 請求項１記載の路面用カッター装置において、エンジンベースと走行用機体の前後両側部に傾斜開閉動作をガイドする所望曲線形状のガイド用曲線長穴を有する上下対となる上ガイドプレートと下ガイドプレートを有する折畳式可傾開閉支持機構を折り畳んだ時に、カッター軸芯線を規制するエンジンベース側の上ガイドプレートと基準線を規制する走行用機体側の下ガイドプレートを傾斜角度ゼロとなる同一平面上に納める為に、中間位置に回動軸を有するクランク形交差リンク部材と、この回動軸を同芯とするボス部を中間位置に設けた対となる交差リンク部材とを組合わせ、前記上ガイドプレートと下ガイドプレートが相対的に傾斜開閉動作可能な構成としたことを特徴とする路面用カッター装置。

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