JP4795664B2 - 路面塗色装置 - Google Patents

Description

本発明は、道路面の標識に色を塗り付ける路面塗色装置に係り、より詳細には、プログラムによって自動的に駆動されることにより、路面塗色に関する専門的な知識が無くても路面を塗色することのできる塗色装置に関する。

車両と交通量が増えるに伴い、近年、道路面には、走行方向を区別するための黄色の中央区画線と、車種に応じて車両を区別するための白色の車線と、バス専用道路を区別するための青色のバス専用車線など、車線の種類は増えていく一方である。
これらの車線を塗色するために、各種の構造の車線塗色装置が用いられている。

以下、添付した図面に基づき、従来の車線塗色装置について説明する。図１１は、従来の車線塗色装置の側断面図であり、図１２は、図１１の車線塗色装置の平面図である。
図１１及び図１２に示すように、従来の車線塗色装置１は、車線の表示に必要な噴射ノズル調整部１０と、塗料の粘度を塗色に適した状態に溶かすための塗料加熱装置３０が支持フレーム４０によって一体に連結支持され、前記支持フレーム４０または加熱装置３０の外部ケース３８は回転自在に結合される４本の車輪５１ないし５４によって支持されている。

前記支持フレーム４０は、途中に加熱装置３０が搭載され、先端部に噴射ノズル調整部１０が支持された長楕円形の下フレーム４３と、上端部にハンドル４７が形成されるように下フレーム４３から斜め方向に後端部に向かって延びたハンドルフレーム４５と、を備えている。

また、前記塗料加熱装置３０には、下部に小型ガスボンベ３１から供給されるＬＰＧなどを燃料として使用するバーナー３２が取り付けられており、バーナー３２の上部には塗色車両から塗料供給管３３を介して供給される塗料を加熱するための熱媒オイル３４を収容しているオイルタンク３５が配設されている。

前記塗料供給管３３は、オイルタンク３５の内部に巻取された加熱管３６の入口につながっており、その出口は噴射ノズル調整部１０の下端部につながっている。また、オイルタンク３５の外周には燃焼ガスを集めて排気口３７に送る外部ケース３８が設けられている。前記加熱管３６は、両側の湾曲部３６Ａが外部に露出しており、故障時における修理のために、必要に応じて分離可能な仕組みとなっている。

また、前記外部ケース３８の上部には、熱媒オイル３４の温度を表示する温度計３９が取り付けられており、さらに、前記外部ケース３８の上部には、オイルタンク３５と連通した熱媒空気孔４１が突設されている。

バーナー３２は、小型ガスボンベ３１から供給されるＬＰＧを燃焼して加熱管３６を加熱し、塗料供給管３３を介して供給される塗料は、オイルタンク３５内の加熱管３６を通過しつつ塗色に適した温度に加熱される。
その後、塗料は、噴射ノズル調整部１０を介して可動パイプ１４の内部に入った後に噴射ノズル２５に供給される。この状態でハンドル４７にある調整レバー４９を引っ張れば、噴射ノズル２５が開放されて塗料が地面に噴射される。

しかしながら、従来の車線塗色装置は、直線及び曲線状の車線塗色には適していたものの、車両運行と関わる各種の情報を表示するための各種の文字や記号、絵などよりなる交通案内文句（道路標示）の塗色作業には向いていない。このため、従来の塗色装置を用いて交通案内文を塗色する作業は、作業者の塗色技術に大きく依存せざるを得ず、高度の熟練技術者がない場合、交通案内文句の塗色作業は行えないといった短所があった。

さらに、塗色作業のすべてのプロセスは手作業により行われるため作業時間が長時間かかるだけではなく、交通案内文句の形状及び大きさが一定に保たれ難いといった短所もあった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、塗料を吹き付ける噴射ノズルが入力されているプログラムに基づき移動することにより、路面塗色の熟練者でなくても、記号及び模様を手軽にかつ素早く路面に描くことのできる塗色装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る路面塗色装置は、上方に一定の高さを有すべく長く形成され、かつ、相互並行に位置する一対の支え台と、一対の前記支え台を繋ぎ合わせる結合棒と、を有するトレーラ部と、前記支え台の長手方向に移動可能に一対の前記支え台と結合される１以上のＹ軸ガントリーと、前記支え台の長手方向と直交する方向に移動可能に前記Ｙ軸ガントリーと結合されるＸ軸ガントリーと、を有するガントリー部と、前記Ｘ軸ガントリーの一部に結合され、噴射ノズルを介して塗料を下向き噴射できる噴射部と、前記Ｙ軸ガントリーを移送させる横送り装置と、前記Ｘ軸ガントリーを移送させる縦送り装置と、を有する移送部と、各部（トレーラ部、ガントリー部、噴射部及び移送部など）の動作を制御する制御部と、を備えてなる。

前記Ｙ軸ガントリーは、一定の間隔をおいて前記支え台と平行に結合される第１のＹ軸ガントリー及び第２のＹ軸ガントリーを有し、前記Ｘ軸ガントリーは、両端が前記第１のＹ軸ガントリー及び前記第２のＹ軸ガントリーと結合され、前記噴射部は、前記Ｘ軸ガントリーの長手方向に移動可能に前記Ｘ軸ガントリーと結合される。この時、前記移送部は、前記噴射部を移送させる噴射部移送装置をさらに備える。

噴射部移送装置は、Ｘ軸ガントリーに対してＸ軸ガントリーの長手方向に取り付けられ、噴射部に一部が結合されるＸ軸ベルトと、Ｘ軸ベルトを回転させる第１モータと、を備えてなる。

横送り装置は、支え台の一部に支え台の長手方向に形成されるラックと、ラックと係合自在に形成されるピニオンと、胴体がＹ軸ガントリーと結合され、ピニオンを回転させるべく回転軸がピニオンと結合される第２モータと、を備えてなる。

縦送り装置は、Ｙ軸ガントリーに対してＹ軸ガントリーの長手方向に取り付けられ、Ｘ軸ガントリーに一部が結合されるＹ軸ベルトと、Ｙ軸ベルトを回転させる第３モータと、を備えてなる。

噴射部は、Ｘ軸ガントリーの長手方向に移動可能にＸ軸ガントリーと結合され、塗料の逆行を防ぐチェック弁と、噴射ノズルを回転させる噴射ノズル回転装置と、をさらに備える。

さらに、支え台は、Ｘ軸方向に支え台を移動させる２以上のＸ軸車輪と、Ｙ軸方向に支え台を移動させる２以上のＹ軸車輪と、を備える。この時、支え台は、Ｘ軸車輪を回転させるＸ軸車輪回転装置と、Ｙ軸車輪を回転させるＹ軸車輪回転装置と、をさらに備え、制御部は、Ｘ軸車輪及びＹ軸車輪がそれぞれ別々に回転自在にＸ軸車輪回転装置とＹ軸車輪回転装置の動作を制御する。

本発明に係る路面塗色装置によれば、入力されているプログラムに基づき様々な形状の文字及び絵が描けることから、記号及び絵を手軽にかつ素早く描けるといったメリットがある。
さらに、本発明に係る路面塗色装置は、塗色の範囲がトレーラ部内に限定されることなく、より広範な塗色範囲を有することから、トレーラ部を移動せずとも様々な形状の文字及び絵を一回に描けるといった長所がある。

以下、添付した図面に基づき、本発明の一実施の形態による路面塗色装置について説明する。図１は、本発明に係る路面塗色装置の斜視図である。
図１に示すように、本発明に係る路面塗色装置は、大きくトレーラ部１００と、ガントリー部２００と、噴射部３００と、移送部及び制御部（図示せず）を備えてなる。

前記トレーラ部１００は、上方に一定の高さを有すべく長く形成され、かつ、一定の間隔をおいて相互並行に位置する一対の支え台１１０と、一対の支え台１１０を繋ぎ合わせる結合棒１２０と、を有する。

前記ガントリー部２００は、両端が一対の支え台１１０と結合され、一対の連結棒２１４により互いに結合される一対のＹ軸ガントリー２１０と、両端が一対のＹ軸ガントリー２１０と結合されるＸ軸ガントリー２２０と、を有する。

前記噴射部３００は、Ｘ軸ガントリー２２０の長手方向に移動可能にＸ軸ガントリー２２０の一部に結合され、噴射ノズル３１０を介して塗料を下向き噴射する。

前記移送部は、Ｙ軸ガントリー２１０を移送させるための第２モータ４２０を備える横送り装置と、Ｘ軸ガントリー２２０を移送させるための第３モータ４３０を備える縦送り装置と、噴射部３００を移送させるための第１モータ４１０を備える噴射部移送装置と、を有する。
そして前記制御部（図示せず）は、各部の動作を制御する。

Ｙ軸ガントリー２１０の上端面には、スロット状のＹ軸ガイド溝２１２がＹ軸ガントリー２１０の長手方向に沿って形成され、Ｘ軸ガントリー２２０は、Ｙ軸ガントリー２１０と結合されたままＹ軸ガイド溝２１２に沿って移送させられる。かかるＹ軸ガントリー２１０とＸ軸ガントリー２２０間の結合構造については、別途の図面に基づき後述する。

さらに、Ｘ軸ガントリー２２０の側面には、スロット状のＸ軸ガイド溝２２２がＸ軸ガントリー２２０の長手方向に沿って形成され、噴射部３００は、Ｘ軸ガントリー２２０と結合されたままＸ軸ガイド溝２２２に沿って移送させられる。ここで、Ｘ軸ガントリー２２０と噴射部３００間の結合構造は、Ｙ軸ガントリー２１０とＸ軸ガントリー２２０間のそれと同じであるため、それについての詳細な説明は省く。

噴射部３００は、大きく、垂直方向に高さを調整可能にＸ軸ガントリー２２０と結合され、塗料を吹き付ける噴射ノズル３１０と、塗料の逆行を防ぐチェック弁及び噴射ノズル３１０を回転させるための噴射ノズル回転装置を収納してなるギアボックス３２０と、を備える。

今までほとんどの噴射ノズル３１０は、塗料を線状に吹き付けるものであった。このため、従来の塗色装置を使用する場合には、塗色方向に応じて塗色装置の方向を変えたり、噴射ノズル３１０を手作業で回転したりしなければならないといった不都合があった。しかし、本発明に係る路面塗色装置を使用すれば、塗色方向に応じて噴射ノズル３１０を自動的に回転させられるため、塗色作業が一層便利になる。

本発明に適用されるチェック弁及び噴射ノズル回転装置は、従来のチェック弁及び噴射ノズルとその動作及び構成が同じであるため、ここではそれについての詳細な説明は省く。

支え台１１０は、Ｘ軸方向に支え台１１０を移動させる２本のＸ軸車輪１１４と、Ｙ軸方向に支え台１１０を移動させる２本のＹ軸車輪１１６と、を備え、これら２本のＸ軸１１４と２本のＹ軸車輪１１６は、支え台１１０を一層自由自在に移動させるべく、それぞれ対角線方向に位置されて取り付けられることが好ましい。さらに、支え台１１０の移動距離及び位置を判断できるように、Ｘ軸車輪１１４及びＹ軸車輪１１６にエンコーダなどの感知装置をさらに取り付けても良い。このように本発明に適用される感知装置としては、既に商用化されている各種の位置及び距離感知装置を採用することができ、これについては既に周知であるため、ここではその詳細な説明を省く。

制御部は、Ｘ軸車輪１１４及びＹ軸車輪１１６がそれぞれ別々に駆動可能に、Ｘ軸車輪回転装置とＹ軸車輪回転装置の動作を制御する。このため、本発明に係る路面塗色装置は、Ｘ軸車輪１１４だけを駆動する場合にはＸ軸方向に移動させられ、Ｙ軸車輪１１６だけを駆動する場合にはＹ軸方向に移動させられ、Ｘ軸車輪１１４とＹ軸車輪１１６を同時に駆動すればＸ軸車輪１１４とＹ軸車輪１１６間の回転比に応じて一定な角度の対角線及び曲線方向に移動させられる。

横送り装置は、支え台１１０の一部に対して支え台１１０の長手方向に形成されるラック１１２と、ラック１１２と係合自在に形成されるピニオン４２２と、胴体４２４が連結棒２１４と結合され、回転軸４２６がピニオン４２２と結合される第２モータ４２０と、を備えてなる。第２モータ４２０が駆動されれば、第２モータ４２０の回転軸４２６と結合されたピニオン４２２が回転する。この時、ラック１１２が形成されている支え台１１０は地面に固定されているため、ピニオン４２２がラック１１２の長手方向に移動させられ、第２モータ４２０の胴体４２４と結合される連結棒２１４及びＹ軸ガントリー２１０もまたラック１１２の長手方向に沿って移動させられる。

さらに、前述の如き路面塗色装置は、ユーザが制御部を直接的に操作することにより選ばれた箇所を塗色すべく構成しても良く、制御部に入力されているプログラムに基づき特定の文字及び絵を塗色すべく構成しても良い。制御部にプログラムを入力して塗色作業を行う場合には、路面塗色装置に電源を入れてプログラムを入力するだけで、すべての塗色作業が自動的に行われるため、使い勝手が高まるだけではなく、ユーザが目的とする文字及び絵が正確に描ける。

図２は、Ｙ軸ガントリー２１０とＸ軸ガントリー２２０間の結合構造を示すものであり、図３は、図２のＡ−Ａ線断面図である。
図２及び図３に示すように、Ｙ軸ガントリー２１０の内部の両側端には第１プーリ４３２と第２プーリ４３３がそれぞれ備えられ、Ｙ軸ガントリー２１０と結合された第３モータ４３０の回転軸はモータベルト４３５によって第１プーリ４３２と結合され、そして、第１プーリ４３２と第２プーリ４３３はＹ軸ベルト４３６によって互いに結合される。

また、Ｙ軸ガイド溝２１２が形成された方に位置するＹ軸ベルト４３６の一部には、一側がＹ軸ガイド溝２１２を通じて外部に露出される結合体４３８が取り付けられ、この結合体４３８の一側にはＸ軸ガントリー２２０が固着される。

第３モータ４３０が駆動されれば、第３モータ４３０と結合されたモータベルト４３５を介して第１プーリ４３２が回転され、第１プーリ４３２の回転につれて第１プーリ４３２及び第２プーリ４３３と結合されたＹ軸ベルト４３６が駆動される。これにより、Ｙ軸ベルト４３６と結合された結合体４３８はＹ軸ガントリー２１０の長手方向に移送させられ、結合体４３８と結合されたＸ軸ガントリー２２０もまたＹ軸ガントリー２１０の長手方向に移送させられる。

さらに、結合体４３８の移動経路に対応する箇所のＹ軸ガントリー２１０の内側壁面には、Ｙ軸ガントリー２１０の長手方向に沿ってガイドレール２１６が長く形成され、ガイドレール２１６に対応する箇所の結合体４３８には、ガイドレール２１６と結合されたままガイドレール２１６に沿って転がり運動自在に形成されるガイドローラ４３９が備えられる。これにより、結合体４３８はＸ軸ガントリー２２０の重さによる垂下現象が生じることなく、水平状態が保てる。

さらに、Ｘ軸ガントリー２２０と噴射部３００間の結合構造もＹ軸ガントリー２１０とＸ軸ガントリー２２０間の結合構造と同じであるため、これについての詳細な説明は省く。

図４は、本発明に係る路面塗色装置の平面図であり、図５は、図４の状態でＸ軸ガントリー２２０を図中上方に移送させた様子を示すものである。
図４の状態で第３モータ４３０を駆動させてＸ軸ガントリー２２０を図中上方に移送させれば、Ｘ軸ガントリー２２０と結合されている噴射部３００も図中上方に移動させられる。
このとき、Ｘ軸ガントリー２２０は、噴射部３００が上側の支え台１１０に当接する箇所まで上方に移送可能になる。

図６は、図４の状態でＸ軸ガントリー２２０を図中下方に移送させた様子を示している。
図４の状態で、図５の場合とは反対方向に第３モータ４３０を駆動させれば、Ｘ軸ガントリー２２０は図中下方に移送させられ、Ｘ軸ガントリー２２０と結合されている噴射部３００もまた図中下方に移動させられる。
このとき、Ｘ軸ガントリー２２０は、噴射部３００が下側の支え台１１０に当接する箇所まで下方に移送可能になる。これにより、噴射部３００は、一対の支え台１１０の間であればいかなる箇所であっても塗色が可能になる。

図７は、図４の状態でＹ軸ガントリー２１０を図中左側に移送させた様子を示している。
図４の状態で第２モータ４２０を反時計回りに駆動させれば、ガントリー部２００が全体的に図中左側に移動させられ、Ｘ軸ガントリー２２０と結合されている噴射部３００もまた図中左側に移動させられる。
このとき、ガントリー部２００は、図７に示すように、ピニオン４２２がラック１１２の左側端部に位置するまで左側に移送可能になる。

図８は、図７の状態で噴射部３００を図中左側に移送させた様子を示している。
結合棒１２０を外れているところを塗色しようとする場合には、図７の状態で第１モータ４１０を駆動させることにより、図８に示すように、噴射部３００を結合棒１２０の外側に位置付けできる。
噴射部３００の移送範囲は、一対のＹ軸ガントリー２１０の間となっているため、一対のＹ軸ガントリー２１０間の距離が大きくなるほど、噴射部３００の移送範囲は広くなる。

図９は、図４の状態でＹ軸ガントリー２１０を図中右側に移送させた様子を示している。
図４の状態で第２モータ４２０を時計方向に駆動させれば、ガントリー部２００が全体的に図中右側に移動させられ、Ｘ軸ガントリー２２０と結合されている噴射部３００もまた図中右側に移動させられる。
このとき、ガントリー部２００は、図９に示すように、ピニオン４２２がラック１１２の右側端部に位置するまで右側に移送可能になる。

図１０は、図９の状態で噴射部３００を図中右側に移送させた様子を示している。
図８の場合とは反対方向に第１モータ４１０を駆動させれば、図１０に示すように、噴射部３００は図中右側に移送させられる。
このような噴射部３００の移送機能により、噴射部３００の塗色範囲はトレーラ部１００の内部に限定されることなく、塗色範囲が一層広げられる。

以上、本発明を好適な実施の形態に基づき詳細に説明したが、本発明は特定の実施の形態に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲に基づき解釈さるべきである。さらに、この技術分野における通常の知識を有した者であれば、本発明の範囲を逸脱しない範囲内で各種の修正及び変形が可能であるということは理解できる筈である。

本発明に係る路面塗色装置の斜視図である。 Ｙ軸ガントリーとＸ軸ガントリー間の結合構造を示す図面である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 本発明に係る路面塗色装置の平面図である。 図４の状態でＸ軸ガントリーを上方に移送させた様子を示す図面である。 図４の状態でＸ軸ガントリーを下方に移送させた様子を示す図面である。 図４の状態でＹ軸ガントリーを左側に移送させた様子を示す図面である。 図７の状態で噴射部を左側に移送させた様子を示す図面である。 図４の状態でＹ軸ガントリーを右側に移送させた様子を示す図面である。 図９の状態で噴射部を右側に移送させた様子を示す図面である。 従来の車線塗色装置の側断面図である。 図１１の車線塗色装置の平面図である。

符号の説明

１００ トレーラ部
１１０ 支え台
１１２ ラック
１１４ Ｘ軸車輪
１１６ Ｙ軸車輪
１２０ 結合棒
２００ ガントリー部
２１０ Ｙ軸ガントリー
２１２ Ｙ軸ガイド溝
２１４ 連結棒
２２０ Ｘ軸ガントリー
２２２ Ｘ軸ガイド溝
３００ 噴射部
３１０ 噴射ノズル
３２０ ギアボックス
４１０ 第１モータ
４２０ 第２モータ
４２２ ピニオン
４２４ 胴体
４２６ 回転軸
４３０ 第３モータ
４３２ 第１プーリ
４３３ 第２プーリ
４３５ モータベルト
４３６ Ｙ軸ベルト
４３８ 結合体
４３９ ガイドローラ

Claims (7)

1. 相互並行に位置する一対の支え台と、一対の前記支え台を繋ぎ合わせる結合棒と、を有するトレーラ部と、
   前記支え台の長手方向に移動可能に一対の前記支え台と結合される１以上のＹ軸ガントリーと、前記支え台の長手方向と直交する方向に移動可能に前記Ｙ軸ガントリーと結合されるＸ軸ガントリーと、を有するガントリー部と、
   前記Ｘ軸ガントリーの一部と結合され、噴射ノズルを介して塗料を下向き噴射できる噴射部と、
   前記Ｙ軸ガントリーを移送させる横送り装置と、前記Ｘ軸ガントリーを移送させる縦送り装置と、を有する移送部と、
   各部の動作を制御する制御部と、
   を備えてなり、かつ、
   前記Ｙ軸ガントリーは、
   一定の間隔をおいて互いに平行に配置された第１のＹ軸ガントリー及び第２のＹ軸ガントリーを有し、
   前記Ｘ軸ガントリーは、
   両端が前記第１のＹ軸ガントリー及び前記第２のＹ軸ガントリーと結合され、
   前記噴射部は、
   前記Ｘ軸ガントリーの長手方向に移動可能に前記Ｘ軸ガントリーと結合され、
   前記移送部は、
   前記噴射部を移送させる噴射部移送装置をさらに備えてなることを特徴とする路面塗色装置。
2. 前記噴射部移送装置は、
   前記Ｘ軸ガントリーに対して前記Ｘ軸ガントリーの長手方向に取り付けられ、前記噴射部に一部が結合されるＸ軸ベルトと、
   前記Ｘ軸ベルトを回転させる第１モータと、
   を備えてなることを特徴とする請求項１に記載の路面塗色装置。
3. 前記横送り装置は、
   前記支え台の一部に前記支え台の長手方向に形成されるラックと、
   前記ラックと係合自在に形成されるピニオンと、
   胴体が前記Ｙ軸ガントリーと結合され、前記ピニオンを回転させるべく回転軸が前記ピニオンと結合される第２モータと、
   を備えてなることを特徴とする請求項１または２に記載の路面塗色装置。
4. 前記縦送り装置は、
   前記Ｙ軸ガントリーに対して前記Ｙ軸ガントリーの長手方向に取り付けられ、前記Ｘ軸ガントリーに一部が結合されるＹ軸ベルトと、
   前記Ｙ軸ベルトを回転させる第３モータと、
   を備えてなることを特徴とする請求項１または２に記載の路面塗色装置。
5. 前記噴射部は、
   前記Ｘ軸ガントリーの長手方向に移動可能に前記Ｘ軸ガントリーと結合され、塗料の逆行を防ぐチェック弁と、噴射ノズルを回転させる噴射ノズル回転装置と、を備えてなることを特徴とする請求項１または２に記載の路面塗色装置。
6. 前記支え台は、
   前記支え台をＸ軸方向に移動させる２以上のＸ軸車輪と、
   前記支え台をＹ軸方向に移動させる２以上のＹ軸車輪と、を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の路面塗色装置。
7. 前記支え台は、
   前記Ｘ軸車輪を回転させるＸ軸車輪回転装置と、
   前記Ｙ軸車輪を回転させるＹ軸車輪回転装置と、をさらに備え、
   前記制御部は、
   前記Ｘ軸車輪及び前記Ｙ軸車輪がそれぞれ別々に回転自在に前記Ｘ軸車輪回転装置と前記Ｙ軸車輪回転装置の動作を制御することを特徴とする請求項６に記載の路面塗色装置。