JP4018128B1 - 舗装路面溝切削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ライン埋め込みに適した切削溝を効率的且つシャープに形成することができる舗装路面溝切削装置を提供する。
【解決手段】切削形成すべき溝幅と略同一の幅寸法を有し、駆動手段により所定方向に回転駆動される回転ドラム２１と、この回転ドラムの外周面に突出状態で取り付けられる溝切削用ビットとから構成される舗装路面溝切削装置において、該溝切削用ビットは、先端に略円錐形のチップ２２ａを有する丸ビット２２と、先端に略方形状のチップ２３ａを有する角ビット２３とを有し、丸ビットで回転ドラムの幅寸法内の舗装路面表層部を切削し、角ビットで該切削溝（１７）のサイドエッジ（１８）を立てるようにした。丸ビットは、回転ドラムの円周方向に対して所定角度傾斜する一または二以上の斜行線（Ｌ１，Ｌ２）に沿って適当間隔で配置される。
【選択図】図１

Description

本発明は、舗装路面にセンターラインなどのラインを埋め込み施工するための溝を切削する舗装路面溝切削装置に関する。

アスファルトやコンクリートなどの舗装路面にセンターラインや車線境界線、路側帯、停止線などを所定色のラインで表示する手段として、従来より吹き付け塗装が広く用いられてきた。

しかしながら、吹き付け塗装によるラインは路面上に凸状に形成されるものであることから、その厚さを大きくすることができず、一般には１．５ｍｍ程度のライン厚とされている。このため、路面を走行する車両のタイヤとの接触による摩耗などで塗膜ラインが削り取られやすい。特に多雪地では、除雪車やタイヤにチェーンを巻いた車両が冬季に頻繁に走行することから塗膜ラインの損傷が激しく、雪解けごとに塗装し直さなければならず、費用が嵩むだけでなく、塗り直し作業に伴う交通渋滞や環境汚染も大きな問題となっている。また、塗膜ラインが消えても財政事情などから再塗装せずにそのまま放置される場合も多く、このような場合には交通事故を誘発する懸念もある。

そこで、このような問題を解決するため、舗装路面に凹溝を切削形成し、この凹溝にラインを埋め込み施工することが提案されている。この種の提案は、たとえば下記特許文献１，２に記載されている。
特開平０８−３１１８２７号公報 特開２００５−１６３５１１号公報

舗装路面に形成した凹溝にラインを埋め込む場合、ラインの露出面（上面）を路面と略面一に揃えることができるので、摩耗による損傷や厚み減少の問題が大幅に解消され、多雪地においても長期にわたってラインの表示作用が持続する。

ライン埋め込み施工のために舗装路面に凹溝を切削形成する作業には、たとえば下記特許文献３に記載の装置が用いられる。この装置は、回転ドラムの外周面に研削チップを円周方向に不等間隔に突設した構成を有しており、これを車体の下方において切削すべき路面に対向させた状態で水平軸に軸支し、車体を自走させながら該回転ドラムを該水平軸の回りに回転駆動することにより、突設チップで路面を切削することができる。
実開昭６３−１５１５０９号公報

また、同様の作業に用いられる装置として、下記特許文献４記載の装置が提案されている。この装置では、自走する車両に、水平軸を中心に回転駆動される一対のダイヤモンドカッティングホイールと、上記特許文献３に記載されるような突設チップを備えた一対の回転ドラムからなる回転切削装置とを併用している。そして、回転切削装置においては、一対の回転ドラムを水平回転ブロックの両側に設けて該水平回転ブロックの軸心の回りで回転駆動する（自転）と共に、該水平回転ブロックを垂直軸の回りで回転駆動する（公転）ようにしている。この装置による作業は、まず一対のダイヤモンドカッティングホイールを回転駆動することによって、該ダイヤモンドカッティングホイールのホイール幅に対応した溝幅の一対の細溝を、該ダイヤモンドカッティングホイールの間隔に対応した間隔で同時に切削形成した後、これら一対の細溝間に残された路面部分を、回転切削装置の一対の回転ドラムを自転および公転させることで掻き取り、一対のダイヤモンドカッティングホイールの外側縁間の凹溝を切削形成する。
特開平１１−２２２８０９号公報

しかしながら、特許文献４記載の装置によれば、これによれば、ダイヤモンドカッティングホイールを用いた切削により凹溝の両縁が直線的に明確に形成され、その後に埋め込まれるラインの側縁線が明りょうに表示されるという利点が発揮されるものの、突設チップを供えた一対の回転ドラムからなる回転切削装置に加えて高価なダイヤモンドカッティングホイールを一対有することから必然的に装置が高価格となる。

また、回転切削装置における一対の回転ドラムを自転させると共に公転させる必要があることから、駆動装置構成が複雑となる。さらに、突設チップを供えた回転ドラムを垂直軸の回りで公転させることは、路面表層部を削り取る効果には優れているものの、削られた路面の破砕片が周囲に飛散し、作業の安全性を低下させ、また作業後に破砕片を収集する作業が面倒である。破砕片の飛散を防止するために特許文献４記載の装置ではカバーを取り付けているが、カバーと路面との隙間から破砕片が飛散することを完全に防止することができず、また、カバーに当たって跳ね返る破砕片によって回転ドラムなどを破損させる懸念も生じる。

一方、特許文献３記載の装置は簡易な構造で安価に製造可能であるが、特許文献４で課題として認識されたように、回転ドラムの円周方向に突設させたチップで舗装路面を切削した場合にはその切削溝の両縁をシャープ且つ直線的に形成することができず、その後に該切削溝に塗料を塗布してラインを形成しても該ラインの側縁が波状になってその本来の表示機能が損なわれ、且つ、塗料の使用量にも無駄が多くなる。

このような事情に鑑み、本発明者らは、回転切削装置において回転ドラムの外周面に突出状態で取り付けるチップについて、特許文献３に記載されるように径方向に突出するチップを円周方向に間隔をおいて取り付けることに代えて、様々なチップ形状および配列を検討し、実際に路面切削に用いてその結果を確認試験した。その結果、切削溝の両縁をシャープ且つ直線的に形成すると共にその間の路面部分を効率的に破砕してライン埋め込みに適した切削溝を形成することができる新規且つ有用なチップ形状および配列を見出し、これに基づいて本発明を完成させた。

すなわち、本発明の課題は、ライン埋め込みに適した切削溝を形成することができる舗装路面溝切削装置を提供することにある。

この課題を解決するため、請求項１に係る本発明は、舗装路面にライン埋め込み用の溝を切削形成するために車体の下部に取り付けられる舗装路面切削装置であって、切削形成すべき溝幅と略同一の幅寸法を有し、駆動手段により所定方向に回転駆動される回転ドラムと、この回転ドラムの外周面に突出状態で取り付けられる溝切削用ビットとから構成され、該溝切削用ビットは、先端に略円錐形のチップを有する丸ビットと、先端に略方形状のチップを有する角ビットとを有し、丸ビットで回転ドラムの幅寸法内の舗装路面表層部を切削し、角ビットで該切削溝のサイドエッジを立てるようにしたことを特徴とする舗装路面溝切削装置である。

請求項２に係る本発明は、請求項１記載の舗装路面溝切削装置において、丸ビットは回転ドラムの回転方向前方に傾斜して取り付けられることを特徴とする。

請求項３に係る本発明は、請求項１または２記載の舗装路面溝切削装置において、丸ビットは、回転ドラムの円周方向に対して所定角度傾斜する一または二以上の斜行線に沿って適当間隔で配置されることを特徴とする。

請求項４に係る本発明は、請求項１ないし３のいずれか記載の舗装路面溝切削装置において、各々の角ビットは回転ドラムの幅方向いずれか一方の側縁に沿って配置されてその略方形状チップの一辺が該側縁と略整列した位置関係にあり、この角ビットに対して回転ドラムの回転方向前方に隣接して一つの丸ビットがその先端チップ位置を該側縁の若干内方として配置されていることを特徴とする。

請求項５に係る本発明は、請求項１ないし４のいずれか記載の舗装路面溝切削装置においてにおいて、角ビットの先端に正方形チップが回転可能且つ着脱可能に取り付けられており、その一辺が摩耗したときには回転させることにより他の辺をサイドエッジ切削用に使用可能であり、且つ、その四辺すべてが摩耗したときには新たな正方形チップと交換可能であることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、回転ドラムの外周面に突出状態で取り付けられる溝切削用ビットが、先端に略円錐形のチップを有する丸ビットと、先端に略方形状のチップを有する角ビットとの組合せとして構成され、丸ビットで回転ドラムの幅寸法内の舗装路面表層部を切削し、角ビットで該切削溝のサイドエッジを立てるようにしている。したがって、高価なダイヤモンドカッターや複雑な構成を採用することなく、サイドエッジがシャープで明確に表現された切削溝を掘削形成することができる。

請求項２記載の発明によれば、丸ビットが回転ドラムの回転方向前方に傾斜して取り付けられるので、回転ドラムを所定方向に回転させると共に回転ドラムの回転方向が順方向にとなるように車体を走行させながら作業を行ったときに、丸ビットによって舗装路面を効率的に掘削して溝形成することができる。

請求項３記載の発明によれば、丸ビットが、回転ドラムの円周方向に対して所定角度傾斜する一または二以上の斜行線に沿って適当間隔で配置されるので、回転ドラムを所定方向に回転させると共に回転ドラムの回転方向が順方向にとなるように車体を走行させながら作業を行ったときに、丸ビットによって舗装路面を効率的に掘削して溝形成することができる。

請求項４記載の発明によれば、角ビットに対して回転ドラムの回転方向前方に隣接して少なくとも一つの丸ビットがその先端チップ位置を該側縁の若干内方として配置されているので、回転ドラムを所定方向に回転させると共に回転ドラムの回転方向が順方向にとなるように車体を走行させながら作業を行ったときに、溝の側縁に近い部分がまず丸ビットにより大まかに掘削された直後に、角ビットでの掘削によって溝のサイドエッジをシャープ且つ直線的に形成することができる。

請求項５記載の発明によれば、角ビットの先端に正方形チップが回転可能且つ着脱可能に取り付けられているため、その一辺が摩耗したときにはこれをたとえば９０度回転させることにより他の辺をサイドエッジ切削用に使用可能であり、且つ、その四辺すべてが摩耗したときには新たな正方形チップと交換可能である。

図１は本発明の好適な一実施形態による舗装路面溝切削装置１０の外観略図である。この舗装路面溝切削装置１０は、エンジンなどの動力源（図示せず）により駆動される後輪１１と、ハンドル１２操作により操舵可能な前輪１３とにより所定方向（矢印）に走行可能な車体１４を有し、この車体１４の下方に回転切削装置２０が設けられている。符号１５は昇降可能な台であり、この台１５に乗った作業者が所要の操作を行うことにより車体１４を走行させ、ハンドル１２を操作し、回転切削装置２０を運転する。なお、この実施形態では後輪１１を駆動輪としているが、必要に応じて前輪13を駆動し、あるいは前後輪を駆動するようにしても良いことは言うまでもない。

回転切削装置２０の詳細について図２および図３を参照して説明すると、この回転切削装置２０は、車体１４の下方に軸支され、油圧モータなどの駆動源（図示せず、前記エンジンなどの動力源で兼用しても良い）により所定方向（矢印）に回転駆動される輪状の回転ドラム２１を有する。

回転ドラム２１は、舗装路面１６に切削形成しようとする溝１７（いずれも図１参照）の溝幅と略同一の幅寸法を有する。また、回転ドラム２１の径は溝切削しようとする舗装路面の路盤などに応じて適宜の寸法とすることができる。一例として、回転ドラム２１は幅が１５０ｍｍ、直径が４０６ｍｍ（したがって外周面の長さが約１２７５ｍｍ）である。

回転ドラム２１の外周面にはその径方向外側に突出した状態で、先端に略円錐形のチップを有する丸ビット２２と、先端に略方形状のチップを有する角ビット２３とが所定の配列ないし位置関係で取り付けられている。このように、切削刃として丸ビット２２と角ビット２３とを特定の配列ないし位置関係で組み合わせて用いる点に本発明の大きな特徴がある。

丸ビット２２はコニカルビットとも呼ばれ、舗装路面や路盤、岩盤などをそれぞれの用途に応じて切削ないし掘削するために各種切削機の回転ドラムに取り付けられて使用されているもので、たとえば米国ケナメタル（ＫＥＮＮＡＭＥＴＡＬ）社や米国ボートロングイヤー（ＢＯＡＲＴ ＬＯＮＧＹＥＡＲ）社の製品が知られている。これらの製品は、超硬タングステンの先端に略円錐形状のカーバイトチップを固着したものであり、路面等に対する打撃に耐える強度を有し、路面を破砕しながら掘削する作業を効率的に行うに適している。

丸ビット２２は、いずれも、回転ドラム２１の回転方向前方に傾斜して取り付けられている。このことにより、車体１４を所定方向に走行させると共にこの走行時の車輪１１，１３とは逆方向に回転ドラム２１を回転させながら作業を行ったときに、丸ビット２２が路面を破砕する効果が一層顕著に発揮される。この傾斜角度は、丸ビット２２が舗装路面１６に接触するときに約４５度の角度となるように設定することが好ましい。

各丸ビット２２は、回転ドラム２１の外周面に固設されたベース２６に対して回動自在に取り付けられており、掘削作業中の路盤などとの干渉を軽減させると共に、先端チップ２２ａの摩耗を均等に分散する効果がある。チップ２２ａが完全に摩耗したときには、丸ビット２２ごと新しいものに交換して回転ドラム２１の外周面に取り付ける。

また、特に図３から明らかなように、丸ビット２２は、回転ドラム２１の円周方向に対して所定角度傾斜する斜行線に沿って適当間隔で配置される丸ビット群を含んでいる。図示の実施形態では、回転ドラム２１の円周方向に対して約１０度の傾斜角度を持つ２本の斜行線Ｌ１，Ｌ２上にチップ２２ａの先端が位置するようにして、適当間隔で丸ビット２２が配置されている。

より詳しく説明すると、斜行線Ｌ１上にチップ先端が位置する８個の丸ビット２２のうち回転ドラム２１の回転方向において最も上流側に位置する丸ビット２２１は、そのチップ先端が回転ドラム２１の外周面の一側縁２４に隣接しており、最も下流側に位置する丸ビット２２２は、そのチップ先端が反対側の側縁２５に隣接しており、残る６個の丸ビット２２が回転ドラム２１の外周面の幅方向においてこれら両端の丸ビット２２１，２２２間においてほぼ隙間のない状態で配置されている。同様に、斜行線Ｌ２上にチップ先端が位置する６個の丸ビット２２のうち回転ドラム２１の回転方向において最も上流側に位置する丸ビット２２３は、そのチップ先端が回転ドラム２１の外周面の一側縁２４に隣接しており、最も下流側に位置する丸ビット２２４は、そのチップ先端が反対側の側縁２５に隣接しており、残る４個の丸ビット２２が回転ドラム２１の外周面の幅方向においてこれら両端の丸ビット２２３，２２４間においてほぼ隙間のない状態で配置されている。

このような丸ビット配列を採用することにより、回転ドラム２１の略全幅にわたって丸ビット２２による効率的な路面掘削を可能にしている。なお、丸ビット群が配置される斜行線Ｌ１，Ｌ２の斜行角度は特に限定的ではないが、好ましくは５〜２０度程度、より好ましくは８〜１５度程度とする。この斜行角度が小さすぎると、回転ドラム２１の全幅にわたって効率的な路面切削を行うためには多数の斜行線を設けて各々に丸ビットを配置させなければならず、反対にこの斜行角度が大きすぎると、回転ドラム２１の全幅にわたって効率的な路面掘削を行うためには斜行線に多数の丸ビットを配置させなければならず、いずれの場合もコストアップを招く。

一方、角ビット２３は、その先端の正方形状チップの一辺が回転ドラム２１の外周面の側縁２４，２５に略合致するようにして、適当間隔で対向配置されている。図示の実施形態では適当な間隔をおいて３対の角ビット２３が対向配置されている。

角ビット２３は、回転ドラム２１の外周面に固設または締着されたベース２７に対して（図示しないボルトなどの手段を介して）回転可能且つ着脱可能に取り付けられた正方形状のチップ２３ａからなる。これにより、正方形状チップ２３ａの一辺が摩耗したときにはこれをたとえば９０度回転させて摩耗していない他の辺を切削用に使用可能であり、且つ、その四辺すべてが摩耗したときには新たな正方形チップ２３ｂ（角ビット２３）と交換可能である。ベース２７はたとえばスチールで形成され、チップ２３ａはたとえばカーバイトで形成される。

さらに、角ビット２３に対して回転ドラム２１の回転方向前方に隣接して、一つの丸ビット２２（２２１，２２２，２２５，２２６，２２７，２２８）がその先端チップ２２ａ位置を、角ビット２３が位置する回転ドラム外周面の側縁の若干内方として配置されている。この角ビット前方隣接丸ビットは、前記した斜行線Ｌ１．Ｌ２に沿って配置される丸ビット群の最も回転方向上流側または下流側に位置するもの（言い換えれば側縁寄りに位置するもの）（２２１，２２２）であっても良いし、これら丸ビット群とは別に配置されたもの（２２５，２２６，２２７，２２８）であっても良い。

角ビット２３は上記のように配置されることから、特に切削溝のサイドエッジを綺麗に立ち上げると共に凹凸の少ない直線状に形成することに大きく寄与する。丸ビット２２だけを切削刃として用いた場合には、切削溝１７のサイドエッジ１８’が綺麗に立ち上がらず且つ直線状にならない（図４（ａ））が、角ビット２３を併用することにより、凹凸のあるサイドエッジ１８’が角ビット２３によって垂直に立ち上がる略平滑面を有するサイドエッジ１８となる（図４（ｂ））。

なお、切削溝１７の底面１９は丸ビット２２による破砕掘削のままの状態であるので凹凸を有しているが、切削溝１７にラインを埋め込んでしまえば見えなくなるので、外観上の問題はない。むしろ、底面１９が凹凸に残されることにより、その投錨効果を介して埋め込みラインの剥離強度が増すので好都合である。

以上説明したような舗装路面溝切削装置１０の作用について説明する。回転切削装置２０の回転ドラム２１を所定速度で矢印方向に回転させながら、車体１４を舗装路面１６上で走行させていくと、回転ドラム２１の外周面に突設された切削刃である丸ビット２２および角ビット２３が舗装路面１６を掘削していく。掘削深さは丸ビット２２および角ビット２３の回転ドラム外周面からの突出長さに依存し、掘削幅は丸ビット２２および角ビット２３の有効幅すなわち回転ドラム２１の幅寸法に依存する。

丸ビット２２は主として舗装路面１６の表層部を破砕しながら溝形成していく役割を果たし、角ビット２３は主として切削溝１７のサイドエッジを明りょう且つ直線的に仕上げていく役割を果たす。特に、図示実施形態では、切削溝１７の両側縁について、回転ドラム２１の回転につれて、まず丸ビット２２（２２１，２２２，２２５，２２６，２２７，２２８）が大まかな形状を与え（図４（ａ））、その直後に角ビット２３が接触してサイドエッジを仕上げていく（図４（ｂ））ので、両者の役割分担により切削溝１７のサイドエッジを明りょう且つ直線的に仕上げる効果が最大限に発揮される。

以上に本発明の一実施形態による舗装路面溝切削装置の構成および作用について詳述したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲に規定される発明の範囲内において種々の実施形態を取ることができる。

本発明の一実施形態による舗装路面溝切削装置の外観略図である。 この舗装路面溝切削装置における回転切削装置の斜視図である。 この回転切削装置の回転ドラム外周面の展開図である。 この回転切削装置により形成される切削溝を、丸ビットによる切削溝の状態（ａ）とその後の角ビットによる切削溝の状態として示す概略斜視図である。

符号の説明

１０ 舗装路面溝切削装置
１１ 後輪
１２ ハンドル
１３ 前輪
１４ 車体
１５ 台
１６ 舗装路面
１７ ライン埋め込みのための切削溝
１８ 切削溝のサイドエッジ
１９ 切削溝の底面
２０ 回転切削装置
２１ 回転ドラム
２２ 丸ビット
２３ 角ビット
Ｌ１，Ｌ２ 丸ビット群が配列される斜行線

Claims (5)

1. 舗装路面にライン埋め込み用の溝を切削形成するために車体の下部に取り付けられる舗装路面溝切削装置であって、切削形成すべき溝幅と略同一の幅寸法を有し、駆動手段により所定方向に回転駆動される回転ドラムと、この回転ドラムの外周面に突出状態で取り付けられる溝切削用ビットとから構成され、該溝切削用ビットは、先端に略円錐形のチップを有する丸ビットと、先端に略方形状のチップを有する角ビットとを有し、丸ビットで回転ドラムの幅寸法内の舗装路面表層部を切削し、角ビットで該切削溝のサイドエッジを立てるようにしたことを特徴とする舗装路面溝切削装置。
2. 丸ビットは回転ドラムの回転方向前方に傾斜して取り付けられることを特徴とする、請求項１記載の舗装路面溝切削装置。
3. 丸ビットは、回転ドラムの円周方向に対して所定角度傾斜する一または二以上の斜行線に沿って適当間隔で配置されることを特徴とする、請求項１または２記載の舗装路面溝切削装置。
4. 各々の角ビットは回転ドラムの幅方向いずれか一方の側縁に沿って配置されてその略方形状チップの一辺が該側縁と略整列した位置関係にあり、この角ビットに対して回転ドラムの回転方向前方に隣接して少なくとも一つの丸ビットがその先端チップ位置を該側縁の若干内方として配置されていることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか記載の舗装路面溝切削装置。
5. 角ビットの先端に正方形チップが回転可能且つ着脱可能に取り付けられており、その一辺が摩耗したときには回転させることにより他の辺をサイドエッジ切削用に使用可能であり、且つ、その四辺すべてが摩耗したときには新たな正方形チップと交換可能であることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか記載の舗装路面溝切削装置。

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