JP5564659B1 - 路面切削機及び路面切削方法 - Google Patents

Abstract

【課題】切削溝の長さを長くしても、その深さが深くならないようにする。
【解決手段】路面２００に切削溝（ランブルストリップス）を形成する路面切削機１００は、自走車両１１０の前後方向に、第１の車輪１２０と、外周面に凹部及び凸部を交互に有する第２の車輪１３０と、切削装置１４０と、を備える。そして、路面切削機１００は、第２の車輪１３０の回転に連動して、第１の車輪１２０を中心として切削装置１４０を上下に搖動させ、路面２００に不連続かつ底面が平坦な切削溝を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、路面に切削溝を形成する路面切削機及び路面切削方法に関する。

交通安全施設の１つとして、特開２００７−９５４０号公報（特許文献１）の場合、その文献に記載されるように、道路の中央や路肩の路面を不連続に切削し、この部分を車両が走行したときに音及び振動を与えることで、車線逸脱などを起こした車両運転者に注意を喚起する、略円弧形状の断面を有する切削溝（ランブルストリップス）が知られている。略円弧形状の断面を有する切削溝は、特開２００３−２５３６１７号公報（特許文献２）の場合、その文献に記載されるように、自走車両の底部に切削装置と異径の案内輪とを備えた路面切削機において、案内輪の回転と連動して波形を描くように上下動する切削装置によって形成される。

特開２００７−９５４０号公報 特開２００３−２５３６１７号公報

ところで、路面に形成された切削溝は、普通車や二輪車などの走行に影響がでないように、その長さ及び深さが決められている。この場合、車輪径が大きいトラックなどの大型車については、切削溝の上を走行しても音及び振動が小さく、車両運転者に十分な注意喚起を与えることができない。そこで、切削溝の長さを長くすることが考えられるが、従来技術では切削装置が波形を描くように上下動するため、切削溝の長さに比例してその深さが深くなり、普通車や二輪車に過度の振動を与えてしまうおそれがある。

そこで、本発明は、切削溝の長さを長くしてもその深さが深くなり難い、路面切削機及び路面切削方法を提供することを目的とする。

路面切削機は、複数の車輪及び切削装置を備える。複数の車輪のうちの少なくとも１つの車輪は、その外周面に凹部及び凸部を交互に有する。そして、路面切削機は、凹部及び凸部を有する車輪の回転に連動して切削装置を上下動させ、路面に不連続かつ底面が平坦な切削溝を形成する。

本発明によれば、底面が平坦な切削溝が形成されるので、切削溝の長さを長くしてもその深さが深くなることを抑制できる。

路面切削機の一例を示す側面図である。 第２の車輪の詳細を示す正面図である。 第２の車輪による作用を示し、（Ａ）は路面に凸部が接触した状態の説明図、（Ｂ）は路面に凹部が接触した状態の説明図である。 切削装置の回転体の中心が描く軌跡の説明図である。 路面切削機により形成される切削溝の断面図である。 第２の車輪に対して着脱可能に取り付けられる凸部の説明図である。 凸部の変形例を示し、（Ａ）〜（Ｃ）は第１〜第３変形例の説明図である。 路面切削機のレイアウト変形例を示し、（Ａ）〜（Ｄ）は第１〜第４変形例の説明図である。

以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。
図１は、路面切削機の一例を示す。
路面切削機１００は、例えば、四輪駆動の自走車両１１０からなる。自走車両１１０の下部には、車両の前後方向、具体的には、車両の前部から後部に向けて、操舵輪かつ駆動輪となる第１の車輪１２０と、駆動輪となる第２の車輪１３０と、路面２００を切削する切削装置１４０と、が備えられている。自走車両１１０の前部には、第１の車輪１２０、第２の車輪１３０及び切削装置１４０を駆動する、図示しないディーゼルエンジンなどのエンジンが搭載されている。また、自走車両１１０の後部には、操縦席１５０が備えられている。なお、切削装置１４０は、電動モータなどで駆動してもよい。

第１の車輪１２０は、例えば、耐油性能を有するタイヤからなり、操縦席１５０のステアリングホイールの操作に応じて左右に転舵される。車両の左右に位置する第２の車輪１３０の一方、例えば、右側に位置する第２の車輪１３０は、鉄などの金属からなり、図２に示すように、円板形状のホイールディスク１３２と、その外周端に直角に連結される円筒形状のホイールリム１３４と、が一体化されたものである。ホイールリム１３４の外周面には、３つの凹部１３６及び凸部１３８が交互に形成されている。３つの凸部１３８は、ホイールリム１３４の外周面に略等間隔に配置され、二点鎖線で示すように、その先端面がホイールリム１３４と同心円上に位置する形状、要するに、側面視で長方形をホイールリム１３４の外周に沿って湾曲させた断面をなしている。ここで、長方形としては、完全な長方形に限らず、見た目で長方形と認識できる程度でよい。また、ホイールリム１３４の凹部１３６及び凸部１３８は、３つに限らず、他の個数であってもよい。一方、車両の左右に位置する第２の車輪１３０の他方、例えば、左側に位置する第２の車輪１３０は、第１の車輪１２０と同様に、耐油性能を有するタイヤなどからなる。

路面切削機１００を留置しておく場合など、路面２００に切削溝を形成しない場合には、車両の左右に位置する第２の車輪１３０として、耐油性能を有するタイヤを取り付けておき、切削溝を形成する際に、凹部１３６及び凸部１３８を有する第２の車輪１３０に交換してもよい。このようにすれば、例えば、切削溝を形成する現場まで路面切削機１００を搬送するとき、自走又は他の車両に積み込む作業を容易にすることができる。

切削装置１４０は、例えば、車両の右側に位置する第２の車輪１３０、即ち、凹部１３６及び凸部１３８を有する第２の車輪１３０の近傍かつ後方に設置される。切削装置１４０は、円筒形状の回転体の外周面に切削ビットが複数取り付けられたものであって、回転体が回転しつつ切削ビットが路面２００に接触することで、平面視で四角形の切削溝（ランブルストリップス）を形成する。ここで、四角形としては、完全な四角形に限らず、見た目で長方形と認識できる程度でよい。

第２の車輪１３０は、路面切削機１００の移動時に切削装置１４０を路面２００から離すために、例えば、油圧シリンダやスクリュージャッキなどの上下機構を介して、自走車両１１０に上下動可能に取り付けられている。また、路面切削機１００の上下機構により第２の車輪１３０を上下動させることで、路面２００に形成する切削溝の深さを調整することができる。

従って、第２の車輪１３０において、ホイールリム１３４の外径（凹部１３６の半径）及び凸部１３８の先端面の半径を適切に設定することで、第２の車輪１３０の回転に連動して、次のような作用及び効果を奏することができる。即ち、図３（Ａ）に示すように、第２の車輪１３０の凸部１３８の先端面が路面２００に接触しているときには、第１の車輪１２０を中心として、自走車両１１０の右側後部が上方に搖動し、切削装置１４０の切削ビットが路面２００から離れる。この状態では、切削装置１４０の回転体が回転していても、その切削ビットが路面２００に接触しないため、路面２００への切削溝の形成が行われない。

そして、自走車両１１０の進行に伴って第２の車輪１３０が回転し、図３（Ｂ）に示すように、その凸部１３８の先端面が路面２００から離れると、ホイールリム１３４の外周面、即ち、凹部１３６が路面２００に接触する。この場合、第２の車輪１３０の有効半径が小さくなるため、第１の車輪１２０を中心として、自走車両１１０の右側後部が下方に搖動し、切削装置１４０の切削ビットが路面２００に接触する。この状態では、切削装置１４０の回転体が回転することで、その切削ビットが路面２００の表面を切削し、平面視で四角形の切削溝が形成される。

その後、自走車両１１０の進行に伴って第２の車輪１３０がさらに回転し、図３（Ａ）に示すように、その凸部１３８の先端面が路面２００に接触すると、第１の車輪１２０を中心として、自走車両１１０の右側後部が上方に搖動し、切削装置１４０の切削ビットが路面２００から離れる。この状態では、前述したように、路面２００への切削溝の形成が行われない。

要するに、外周面に凹部１３６及び凸部１３８を交互に有する第２の車輪１３０の回転に連動して、第１の車輪１２０を中心として切削装置１４０が上下に搖動し、図４に示すように、路面２００に対する切削装置１４０の回転体の中心が上下動する。第２の車輪１３０の凹部１３６が路面２００に接触しているときには、同図において矢印で示す区間において、切削装置１４０の回転体の中心が略同一の高さとなる。一方、第２の車輪１３０の凸部１３８が路面２００に接触しているときには、その有効半径が大きくなることから、切削装置１４０が路面２００から離れる。

このため、図５に示すように、路面２００に不連続かつ底面が平坦な切削溝３００を形成することができる。ここで、平坦としては、完全な平坦に限らず、見た目で平坦であると認識できる程度でよい。

よって、大型車の運転者に注意を喚起すべく、長さが長い切削溝３００を形成しても、その底面が平坦であることから、その深さを所定深さにすることができ、車輪径の小さい乗用車や二輪車への影響を抑制することができる。

切削溝３００の形状としては、各種車両の走行に影響を及ぼさずに車両運転者に注意を喚起可能とすべく、例えば、その幅Ｗ、長さＬ及び深さＤを、夫々、Ｗ＝１００〜６００ｍｍ、Ｌ＝１００ｍｍ以上及びＤ＝３０ｍｍ以下とすることができる。また、隣接する２つの切削溝３００の間の長さＬ’は、例えば、Ｌ’＝３００ｍｍ以下とすることができる。このような切削溝３００とするため、第２の車輪１３０のホイールリム１３４の外径、凸部１３８の数及び長さなどを適宜選定すると共に、必要に応じて、上下機構により凹部１３６及び凸部１３８を有する第２の車輪１３０を適宜上下させる。

１台の路面切削機１００で多様な切削溝３００を形成できるようにするため、第２の車輪１３０の凸部１３８は、図６に示すように、ホイールリム１３４の外周面に着脱可能に取り付けられる構成としてもよい。この場合、ホイールリム１３４の外周面には、各種形状を有する凸部１３６を選択的に締結できるようにすべく、例えば、所定位置に複数の雌ねじが形成されている。そして、締結部材の一例としてのボルト４００を使用し、ホイールリム１３４の外周面の適当な位置に、路面２００に形成しようとする切削溝３００に適合した凸部１３８を取り付ける。

一方、第２の車輪１３０から凸部１３８を取り外すと共に、上下機構により凹部１３６及び凸部１３８を有する第２の車輪１３０を下方に移動（突出）させれば、切削装置１４０が路面２００から離れるので、例えば、切削溝の施工現場において、路面２００を傷付けずに路面切削機１００を移動させることができる。

凸部１３８の形状としては、長方形を湾曲させた断面を有するものに限らず、図７に示すように、側面視で三角形、台形又は半円形をホイールリム１３４の外周に沿って湾曲させた断面を有するものであってもよい。このようにすれば、路面２００から切削溝３００へと移行する部分、及び、切削溝３００から路面２００へと移行する部分の形状を変更することができる。ここで、三角形、台形及び半円形としては、完全な三角形、台形及び半円形に限らず、見た目で三角形、台形及び半円形と認識できる程度でよい。

また、路面２００に対して凹部１３６及び凸部１３８を有する第２の車輪１３０が空転すると、路面２００に形成される切削溝３００の形状が一定ではなくなってしまう。このため、第２の車輪１３０の凹部１３６及び凸部１３８のうち、少なくとも路面２００に接触する部分に、滑り止め手段を備えるようにしてもよい。滑り止め手段としては、例えば、ウレタンゴム、鋲、微細な凹凸などを適用することができる。

さらに、自走車両１１０における切削装置１４０の設置場所としては、路面２００に形成した切削溝３００の上を第１の車輪１２０及び第２の車輪１３０が走行しないという条件を満たす限り、第２の車輪１３０の後方でなくともよい。即ち、自走車両１１０の前後方向に関し、切削装置１４０は、第１の車輪１２０の前方、第１の車輪１２０と第２の車輪１３０との間、第２の車輪１３０の後方のいずれに設置されてもよい。また、自走車両１１０の左右方向に関し、切削装置１４０は、自走車両１１０の左側、中央、右側のいずれに設置されてもよい。但し、第２の車輪１３０及び切削装置１４０は近接配置される必要がある。この場合、切削装置１４０の少なくとも一部が、平面視で自走車両１１０のシルエットからはみ出てもよい。

第１の車輪１２０、第２の車輪１３０及び切削装置１４０は、自走車両１１０の前部から後部に向けて、この順番で必ずしも配置する必要はなく、その順番を任意に変更してもよい。

路面切削機１００における第１の車輪１２０、第２の車輪１３０及び切削装置１４０の配置レイアウトは、図８に示すように、種々のものが考えられる。
即ち、図８（Ａ）に示す路面切削機１００の第１変形例では、自走車両１１０の前部から後部に向けて、第１の車輪１２０、第２の車輪１３０及び切削装置１４０がこの順番で備えられる。車両の左右に位置する第２の車輪１３０のうち、右側に位置する第２の車輪１３０（斜線を付した車輪）は凹部１３６及び凸部１３８を有し、その後方に配置される切削装置１４０は車両の右側に取り付けられる。

図８（Ｂ）に示す路面切削機１００の第２変形例では、自走車両１１０の前部から後部に向けて、切削装置１４０、第２の車輪１３０及び第１の車輪１２０がこの順番で備えられる。車両の左右に位置する第２の車輪１３０のうち、右側に位置する第２の車輪１３０（斜線を付した車輪）は凹部１３６及び凸部１３８を有し、切削装置１４０は、車両の左右方向の中央かつ車両前方に取り付けられる。

図８（Ｃ）に示す路面切削機１００の第３変形例では、自走車両１１０の前部から後部に向けて、第１の車輪１２０、第２の車輪１３０及び切削装置１４０がこの順番で備えられる。車両の左右に位置する第２の車輪１３０のうち、右側に位置する第２の車輪１３０（斜線を付した車輪）は凹部１３６及び凸部１３８を有し、切削装置１４０は、第２の車輪１３０の後方かつ車幅の右側外方に取り付けられる。

図８（Ｄ）に示す路面切削機１００の第４変形例では、自走車両１１０の前部から後部に向けて、切削装置１４０、第２の車輪１３０及び第１の車輪１２０がこの順番で備えられる。車両の左右に位置する第２の車輪１３０のうち、右側に位置する第２の車輪１３０（斜線を付した車輪）は凹部１３６及び凸部１３８を有し、切削装置１４０は、第２の車輪１３０の前方、かつ、車両の左右方向の中央に取り付けられる。

なお、図８に示す路面切削機１００のレイアウトは、単なる一例であるので、その他の配置もあり得る。また、凹部１３６及び凸部１３８を有する第２の車輪１３０は、自走車両１１０の左側又は左右に取り付けられてもよく、切削装置１４０は、自走車両１１０の左側、左右、左右及び中央に取り付けられてもよい。さらに、凹部１３６及び凸部１３８は、第２の車輪１３０に限らず、車両の左右に位置する第１の車輪１２０の少なくとも一方、第１の車輪１２０及び第２の車輪１３０の少なくとも１つに取り付けることもできる。

なお、路面切削機１００は、自走車両１１０に限らず、例えば、他の車両に牽引される被牽引車からなっていてもよい。

１００ 路面切削機
１１０ 自走車両
１２０ 第１の車輪
１３０ 第２の車輪
１３４ ホイールリム
１３６ 凹部
１３８ 凸部
１４０ 切削装置
２００ 路面
３００ 切削溝

Claims (8)

1. 複数の車輪及び切削装置を備えた路面切削機において、
   前記複数の車輪のうちの少なくとも１つの車輪は、その外周面に凹部及び凸部を交互に有し、
   前記凹部及び前記凸部を有する前記車輪の回転に連動して前記切削装置が上下動し、路面に不連続かつ底面が平坦な切削溝を形成する、
   ことを特徴とする路面切削機。
2. 前記凸部は、側面視で、長方形、三角形、台形又は半円形を前記車輪の外周に沿って湾曲させた断面を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の路面切削機。
3. 前記凸部は、前記車輪に着脱可能に取り付けられる、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の路面切削機。
4. 前記凹部及び前記凸部を有する前記車輪のうち、少なくとも前記路面に接触する部分に滑り止め手段が備えられた、
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の路面切削機。
5. 複数の車輪及び切削装置を備えると共に、前記複数の車輪のうちの少なくとも１つの車輪の外周面に凹部及び凸部を交互に有する路面切削機が、
   前記凹部及び前記凸部を有する前記車輪の回転に連動して前記切削装置を上下動させ、路面に不連続かつ底面が平坦な切削溝を形成する、
   ことを特徴とする路面切削方法。
6. 前記凸部は、側面視で、長方形、三角形、台形又は半円形を前記車輪の外周に沿って湾曲させた断面を有する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の路面切削方法。
7. 前記凸部は、前記車輪に着脱可能に取り付けられる、
   ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の路面切削方法。
8. 前記凹部及び前記凸部を有する前記車輪のうち、少なくとも前記路面に接触する部分に滑り止め手段が備えられた、
   ことを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれか１つに記載の路面切削方法。