JP6629051B2 - 乗用式剥がし機 - Google Patents

Description

本発明は、防水層や床材、舗装材、コンクリート床版の切削残留層などを剥離するための乗用式剥がし機に関する。

従来、シート系・ウレタン系・樹脂系などの防水層や、塗膜系・ウレタン系・Pタイルなどの床材、競技場等の舗装材、既設舗装切削時のコンクリート床版に残る切削残留層など、路面表層物や床材を効率よく剥がすための乗用式の剥がし機が、特許文献１乃至６に示すように、種々提案されていた。

従来の乗用式剥がし機では、車両の先端に、スクレーパと呼ばれる刃が取り付けられており、当該スクレーパを防水層や床材等の下に差し込むようにして車両を前進させることで、オペレータが乗車しながら路面表層物や床材等を剥がすこととしていた。

米国特許第７５６２４１２号公報 特許第３３０７６９０号公報 実用新案登録第２５４０００７号公報 実公平６−４８０５５号公報 実開平３−９０７６４号公報 実開昭６４−４６３３２号公報

路面表層物や床材等を剥がす作業において、路面等に当接する作業用切刃の刃先角度は、重要な要素である。たとえば、刃先角度が浅すぎると、路面表層物等が効率的にはがれずに、剥がし作業の効率が落ちるし、逆に刃先角度が深すぎると、作業用切刃がすぐに摩耗してしまい、作業用切刃の費用の増大につながる。そのため、作業用切刃の摩耗が少なくかつ効率的に剥がし作業が行われなければならない。従来は、オペレータの経験に基づいて、工事現場に合わせて、感覚的に刃先角度が調整されていたのが実情である。

しかし、オペレータの経験値や勘に頼った作業には限界があり、作業工数や必要な作業用切刃のコストも算出しにくい。

そこで、本発明は、オペレータの経験値や勘に頼ることなく、どのような作業者でも、適切な刃先角度で、路面表層物等を剥がすことができる乗用式剥がし機を提供することを目的とする。

なお、特許文献２の段落０１８９〜０１９４には、スクレーパの刃先の角度の設定に関する記述があるが、当該記述は、チルト機構及びチルトシリンダによって、刃先の角度を調整できるようにした構造を示すに過ぎずない。特許文献２の剥がし機であっても、結局、角度の調整はオペレータの経験等に基づいて行われることとなるので、特許文献２に記載の剥がし機は、本願発明とは異なるものである。

上記課題を解決するために、本発明は、以下のような特徴を有する。本発明は、オペレータが乗車して走行作業が可能な乗用式剥がし機であって、車両先端に取り付けられたスクレーパと、スクレーパの角度を調整するための角度調整手段と、角度調整手段を制御して、スクレーパの角度を調整する制御部と、スクレーパの角度に関連する信号を検出する検出部と、剥がしの作業内容を指定する入力部とを備える。制御部は、入力部によって指定された作業内容に対応するスクレーパの角度を認識する。制御部は、検出部が検出した信号に基づいて、スクレーパの角度を、認識した角度に調整することを特徴とする。

一実施形態において、角度調整手段は、スクレーパを、支点を中心に傾斜させる伸縮手段である。検出部は、スクレーパの角度に関連する信号として、伸縮手段の伸縮値に関する信号を検出する。制御部は、検出部が検出した伸縮値に対応する角度と、認識した角度とを比較して、角度調整手段を制御して、スクレーパを所望の角度に調整する。

たとえば、伸縮手段は、シリンダである。検出部は、シリンダの伸縮値を検出するように取り付けられたポテンショメータである。また、たとえば、検出部は、スクレーパの角度を検出するセンサである。
また、一実施形態において、乗用式剥がし機は、スクレーパを、剥がしの作業時の角度と路面から離れた移動時の角度とに切り替えるためのスイッチをさらに備える。制御部は、スイッチによって、作業時が指定されている場合は、検出部が検出した信号に基づいて、スクレーパの角度を、認識した角度に調整し、スイッチによって、移動時が指定されている場合、検出部が検出した信号に基づいて、スクレーパの角度を、路面から離れる角度になるように調整する。
また、本発明は、オペレータが乗車して走行作業が可能な乗用式剥がし機であって、車両先端に取り付けられたスクレーパと、スクレーパの角度を調整するための角度調整手段と、角度調整手段を制御して、スクレーパの角度を調整する制御部と、スクレーパの角度に関連する信号を検出する検出部と、スクレーパの角度に関する情報を入力する入力部と、スクレーパを、剥がしの作業時の角度と路面から離れた移動時の角度とに切り替えるためのスイッチとを備える。制御部は、スイッチによって、作業時が指定されている場合、検出部が検出した信号に基づいて、スクレーパの角度を、入力部に入力された情報に対応する角度に調整し、スイッチによって、移動時が指定されている場合、検出部が検出した信号に基づいて、スクレーパの角度を、路面から離れる角度になるように調整する。

本発明によれば、作業内容を指定する仕様の場合は、作業内容に対応する刃先角度となるように、スクレーパの傾きが自動的に制御されることとなる。入力する刃先角度は、今までオペレータが培った経験に基づいて予め決定しておくことができる。
また、本発明によれば、作業時におけるスクレーパの角度と移動時におけるスクレーパの角度とをスイッチで切り替えることができ、その仕様の場合も、オペレータの指定した刃先角度となるように、スクレーパの傾きが自動的に制御されることとなる。
したがって、経験が浅いオペレータであっても、熟練のオペレータの刃先角度を用いて、剥がし作業を行うことができることとなる。よって、作業工数及び刃先交換の回数を低減することができ、剥がし施工全体のコストダウンを図ることが可能となる。

角度調整手段を伸縮手段として、検出部を伸縮手段の伸縮値とすれば、伸縮値に基づいて、刃先角度を正確に認識することができ、制御部による刃先角度の正確な制御が可能となる。たとえば、伸縮手段としてシリンダを用いて、検出部としてポテンショメータを用いれば、正確な制御を、確実な機構で実現することが可能となる。また、たとえば、検出部として、スクレーパの角度を検出するセンサを用いれば、正確な制御を、確実な機構で実現することが可能となる。

本発明のこれら、及び他の目的、特徴、局面、効果は、添付図面と照合して、以下の詳細な説明から一層明らかになるであろう。

図１は、本発明の一実施形態に係る走乗用式行式剥がし機１の外観斜視図である。 図２は、乗用式剥がし機１の移動時の状態を示す側面図である。 図３は、乗用式剥がし機１の剥がし作業時の状態を示す側面図である。 図４は、乗用式剥がし機１の剥がし作業時の刃先角度を示す拡大側面図である。 図５は、乗用式剥がし機１の機能的構成を示すブロック図である。 図６は、乗用式剥がし機１の動作を示すフローチャートである。

図１は、本発明の一実施形態に係る走乗用式行式剥がし機１の外観斜視図である。図１に示すように、乗用式剥がし機１は、先端に作業用切刃となるスクレーパ３を備える。スクレーパ３は、スクレーパ固定部６に、取り外し可能に取り付けられている。スクレーパ固定部６は、スクレーパ３を真ん中に取り付けるだけでなく、右若しくは左に取り付けられるように、スクレーパ３の差込口６ａを３つ有する。なお、差込口６ａの数は、特に限定されない。

スクレーパ固定部６は、回動中心７ｂを中心に揺動することが可能となっている。スクレーパ固定部６が揺動することで、スクレーパ３の刃先角度が調整できるようになっている。

オペレータは座席に座って、後輪手動操作部４及び／又は刃先手動操作部５を操作する。後輪手動操作部４を操作することで、後輪２が前後回転し、車両本体を前進又は後進させることができる。刃先手動操作部５を操作することで、スクレーパ３を揺動させて、傾斜角度を手動で調整することができる。

図２は、乗用式剥がし機１の移動時の状態を示す側面図である。図２に示すように、スクレーパ固定部６は、回動中心７ｂを支点に車両本体に揺動可能に取り付けられていると共に、回動中心７ａを支点に傾斜するように、油圧シリンダ８に取り付けられている。油圧シリンダ８が伸びることで、スクレーパ固定部６が下方向に傾き、その結果、スクレーパ３が下方向に移動する。油圧シリンダ８が縮むことで、スクレーパ固定部６が上に傾き、その結果、スクレーパ３が上方向に移動する。乗用式剥がし機１の移動時、すなわち、剥がし作業を行っていない時は、刃先が路面等に接する必要がないので、図２に示すように、スクレーパ３を路面から離す。前輪９は、フリーの車輪である。なお、ここでは、スクレーパの角度を調整するための角度調整手段として、伸縮手段であるところの油圧シリンダを用いることとしたが、これに限られるものではない。たとえば、角度調整手段としては、電気式のシリンダなど、その他の伸縮手段を用いてもよいし、また、シリンダ以外の直動機構によって、角度調整を実現してもよい。

油圧シリンダ８には、検出部１０が取り付けられている。ここでは、検出部１０は、油圧シリンダ８の伸縮値を検出することができるポテンショメータであるとするが、これに限られるものではなく、油圧シリンダ８の伸縮値を検出できる手段であれば、周知のあらゆる手段を用いることができる。伸縮値とスクレーパ３の刃先角度とは、一対一に対応している。すなわち、刃先角度が決まれば、伸縮値が決まる関係に立つ。よって、検出部１０が検出する伸縮値は、スクレーパ３の角度に関する信号であると言える。したがって、検出部１０は、直接、刃先角度を検出しているわけではないが、伸縮値を用いて、間接的に、刃先角度を検出していることとなる。なお、本発明に含まれる検出部１０は、このように、間接的に刃先角度を検出する手段だけでなく、直接的に、刃先角度を検出することができる手段も含むものとする。たとえば、回動中心７ａ若しくは７ｂに、回転角度を検出するための角度検出センサを取り付けておけば、刃先の傾斜角度を直接的に検出することが可能である。角度検出センサとして、たとえば、ロータリーエンコーダーなどの可変抵抗式の機構を用いて、回動中心の回転角度に基づいて、角度を検出する例が考えられる。また、角度検出センサの種別としては、可変抵抗式のものに限られず、磁気式、光学式など、種々の角度検出機構を利用できる。その他、スクレーパの刃先の傾斜角度を検出する方法としては、スクレーパに傾斜センサを取り付けて、傾斜センサが出力する傾斜角度に関する情報をスクレーパの角度に関する情報として制御部が受信して、スクレーパの角度を検出してもよい。これらのセンサとしては、防塵性及び防水性に優れたものが用いられるとよい。このように、スクレーパの角度に関する信号としては、伸縮値のように間接的な角度に関する信号であってもよいし、角度に関する直接的な信号であってもよい。

図３は、乗用式剥がし機１の剥がし作業時の状態を示す側面図である。図４は、乗用式剥がし機１の剥がし作業時の刃先角度を示す拡大側面図である。図３及び図４に示すように、剥がし作業時には、油圧シリンダ８が伸びることで、スクレーパ３が下に傾き、刃先が路面に当接することとなる。刃先角度は、路面とスクレーパ３の角度であり、図４に示すような角度となる。路面に刃先が当接している状態で、オペレータが後輪２を回転させて、乗用式剥がし機１を前進させると、スクレーパ３が路面表層物等を順次剥がしていくこととなる。

図５は、乗用式剥がし機１の機能的構成を示すブロック図である。図６は、乗用式剥がし機１の動作を示すフローチャートである。以下、図５及び図６を参照しながら、本発明の特徴部分である刃先角度の具体的な調整について説明する。

図５において、乗用式剥がし機１は、後輪２と、スクレーパ３と、後輪手動操作部４と、刃先手動操作部５と、油圧シリンダ８と、検出部１０と、入力部１１と、制御部１２と、油タンク１３と、油圧ポンプ１４と、油圧電磁弁１５と、動力源１６と、油圧モータ１８と、シリンダ操作スイッチ１９とを備える。

動力源１６は、エンジン等である。動力源１６の回転軸を油圧ポンプ１４に連結し、油タンク１３からの油を、油圧電磁弁１５を介して、油圧シリンダ８及び油圧モータ１８に供給する。走行させる際には、オペレータは、後輪手動操作部４を操作して、油圧モータ１８の回転を制御して、後輪２を前進又は後進させる。手動で剥がし作業を行う場合、オペレータは、刃先手動操作部５を操作して、油圧電磁弁１５を開閉させて、油圧シリンダ８を伸縮させて、スクレーパ３の刃先角度を調整し、後輪手動操作部４を操作して、走行させながら、剥がし作業を行う。このような、後輪手動操作部４及び刃先手動操作部５による手動操作は、従来と同様である。

手動でスクレーパ３の角度を調整しながら剥がし作業を行うのではなく、予め指定されている刃先角度で作業を行う場合は、入力部１１に、オペレータは、スクレーパ３の角度に関する情報を入力する。この点が従来と異なる点である。

入力すべき情報としては、直接、刃先角度何度という数値を入力してもよいが、たとえば、作業内容を指定することで、間接的に、刃先角度を入力するようにしてもよい。たとえば、「ウレタン系の防水層の剥がし作業」というように作業内容を入力するようにしてもよい。その場合、制御部１２は、作業内容に対応する刃先角度を予め記憶しておき、入力された作業内容に対応する刃先角度を認識し、検出部１０によって検出された角度に関する信号と比較して、指定されている刃先角度となるように、油圧電磁弁１５を制御して、所望の角度になるまで、油圧シリンダ８を伸ばすようにする。制御部１２は、検出部１０が検出した信号に対応する角度を、演算によって求めたり、若しくは、予め格納されている伸縮量・角度対応テーブルに基づいて判断したりして、認識すればよく、どのような手法で認識するかは本発明を限定するものではない。

シリンダ操作スイッチ１９は、「作業側」と「移動側」を有している。スイッチ１９が作業側の場合、制御部１２は、入力部１１に入力された角度に対応する角度が検出部１０によって検出されるまで、油圧シリンダ８を伸ばすように、油圧電磁弁１５を制御する。一方、スイッチ１９が移動側の場合、制御部１２は、図２に示すように、スクレーパ３が路面から離れる角度になるまで、油圧シリンダ８を縮めるように、油圧電磁弁１５を制御する。

以下、図６を参照しながら、具体的な動作の流れを説明する。まず、作業位置に到着したら、オペレータは、入力部１１の操作画面を操作して、作業内容（若しくは、直接的に刃先角度）を入力する（Ｓ１０１）。作業内容を入力する仕様の場合、制御部１２は、作業内容に対応する刃先角度を予め記憶しているものとする。操作画面より、作業内容（若しくは、刃先角度）が入力されると、制御部１２は、刃先角度を、油圧シリンダ８の伸縮量に変換する（Ｓ２０１）。当該変換は、先述のように、数式によって変換してもよいし、予め制御部１２に記憶されている伸縮量・角度対応テーブルによって変換されてもよく、本発明を限定するものではない。

次に、オペレータは、シリンダ操作スイッチ１９を作業側に操作する（Ｓ１０２）。これに応じて、制御部１２は、油圧電磁弁１５を制御して、油圧シリンダ８を伸縮させる（Ｓ２０２）。これによって、油圧シリンダ８が伸縮する。検出部１０は、油圧シリンダの伸縮量を検知して、伸縮量信号を制御部１２に送る（Ｓ２０３）。

制御部１２は、検知部１０から送られてくる伸縮量信号と、Ｓ２０１で認識した所望の伸縮量とを比較し、伸縮量信号が示す伸縮量と所望の伸縮量とが一致したら、油圧電磁弁１５を操作して、油圧シリンダ８の伸縮を停止する（Ｓ２０４）。これによって、刃先角度が、図４に示すような状態となる。

オペレータは、油圧シリンダ８の伸縮が停止したら、作業を開始する（Ｓ１０３）。なお、油圧シリンダ８の伸縮が停止して所望の伸縮量になったかなどの表示は、適宜、制御部１２が、入力部１１の操作画面に表示する。

オペレータは、スクレーパ３が所望の刃先角度で傾いた状態で、後輪手動操作部４を操作して、後輪２を回転させて、車両を前進させることによって、剥がし作業を行うことができる。一工程が終われば、オペレータは作業を中断し、シリンダ操作スイッチ１９を、移動側に操作する（Ｓ１０４）。これに応じて、制御部１２は、油圧電磁弁１５を制御して、油圧シリンダ８を移動位置に伸縮させる（Ｓ２０５）。これによって、スクレーパ３４が、図２に示すように、路面から離れた状態となる。

オペレータは、油圧シリンダ８が停止したら、シリンダ操作スイッチ１９を作業側に操作する（Ｓ１０６）。これに応じて、制御部１２は、油圧電磁弁１５を制御して、油圧シリンダ８を伸縮させる（Ｓ２０６）。検出部１０は、油圧シリンダ８の伸縮量を検知して、伸縮量信号を制御部１２に送る（Ｓ２０７）。制御部１２は、検知部１０から送られてくる伸縮量信号と、Ｓ２０１で認識した所望の伸縮量とを比較し、伸縮量信号が示す伸縮量と所望の伸縮量とが一致したら、油圧電磁弁１５を操作して、油圧シリンダ８の伸縮を停止する（Ｓ２０８）。これによって、刃先角度が、図４に示す状態となったため、オペレータは、作業を再開する（Ｓ１０７）。このような動作を作業が終わるまで繰り返して（Ｓ１０８）、路面表層物等を剥がしていくこととなる。

このように本発明の実施形態では、オペレータの指定した刃先角度（作業内容を指定する仕様の場合は、作業内容に対応する刃先角度）となるように、スクレーパ３の傾きが自動的に制御されることとなる。入力する刃先角度は、今までオペレータが培った経験に基づいて予め決定しておくことができる。したがって、経験が浅いオペレータであっても、熟練のオペレータの刃先角度を用いて、剥がし作業を行うことができることとなる。よって、作業工数及び刃先交換の回数を低減することができ、剥がし施工全体のコストダウンを図ることが可能となる。また、本実施形態では、角度調整手段を伸縮手段として、検出部１０を伸縮手段の伸縮値としており、伸縮値に基づいて、刃先角度を正確に認識することができ、制御部１２による刃先角度の正確な制御が可能となる。たとえば、伸縮手段として油圧シリンダ８を用いて、検出部１０としてポテンショメータを用いれば、正確な制御を、確実な機構で実現することが可能となる。

なお、検出部１０として、スクレーパの角度を検出する角度センサや傾斜センサを用いる場合、図２乃至図５に示す検出部１０は、適宜、適切な位置に取り付けられているものとする。また、図６に示すフローチャートにおいては、以下のような動作に読み替えることによって、制御部１２の動作を実現できる。
Ｓ２０１では、制御部１２は、入力された刃先角度を使用する。
Ｓ２０３では、センサからの信号が制御部１２に送られる。
Ｓ２０４では、Ｓ２０１で使用した刃先角度と、検出部１０からの信号とを比較して、刃先角度に関する情報が一致したら、制御部１２は、電磁弁を操作して、油圧シリンダを停止する。
Ｓ２０６では、Ｓ２０３と同様、センサからの信号が制御部１２に送られる。
Ｓ２０７では、Ｓ２０４と同様、Ｓ２０１で使用した刃先角度と、検出部１０からの信号とを比較して、刃先角度に関する情報が一致したら、制御部１２は、電磁弁を操作して、油圧シリンダを停止する。
すなわち、伸縮量信号を用いていたところを、スクレーパの角度に置き換えて、制御部１２が動作を制御すれば、オペレータが入力した角度にスクレーパを固定した状態で、作業を行うことが可能となる。
このように、角度センサや傾斜センサなどを検出部１０に用いた場合でも正確な制御を、確実な機構で実現することが可能となる。

以上、本発明を詳細に説明してきたが、前述の説明はあらゆる点において本発明の例示にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。

本発明は、乗用式剥がし機に関し、産業上利用可能である。

１ 乗用式剥がし機
２ 後輪
３ スクレーパ
４ 後輪手動操作部
５ 刃先手動操作部
６ スクレーパ固定部
７ａ，７ｂ 回動中心
８ 油圧シリンダ
９ 前輪
１０ 検出部
１１ 入力部
１２ 制御部
１３ 油タンク
１４ 油圧ポンプ
１５ 油圧電磁弁
１６ 動力源
１８ 油圧モータ
１９ シリンダ操作スイッチ

Claims (6)

1. オペレータが乗車して走行作業が可能な乗用式剥がし機であって、
   車両先端に取り付けられたスクレーパと、
   前記スクレーパの角度を調整するための角度調整手段と、
   前記角度調整手段を制御して、前記スクレーパの角度を調整する制御部と、
   前記スクレーパの角度に関連する信号を検出する検出部と、
   剥がしの作業内容を指定する入力部とを備え、
   前記制御部は、前記入力部によって指定された前記作業内容に対応する前記スクレーパの角度を認識し、
   前記制御部は、前記検出部が検出した信号に基づいて、前記スクレーパの角度を、前記認識した角度に調整することを特徴とする、乗用式剥がし機。
2. 前記角度調整手段は、前記スクレーパを、支点を中心に傾斜させる伸縮手段であり、
   前記検出部は、前記スクレーパの角度に関連する信号として、前記伸縮手段の伸縮値に関する信号を検出し、
   前記制御部は、前記検出部が検出した前記伸縮値に対応する角度と、前記認識した角度とを比較して、前記角度調整手段を制御して、前記スクレーパを所望の角度に調整することを特徴とする、請求項１に記載の乗用式剥がし機。
3. 前記伸縮手段は、シリンダであり、
   前記検出部は、前記シリンダの伸縮値を検出するように取り付けられたポテンショメータであることを特徴とする、請求項２に記載の乗用式剥がし機。
4. 前記検出部は、前記スクレーパの角度を検出するセンサであることを特徴とする、請求項１に記載の乗用式剥がし機。
5. 前記スクレーパを、剥がしの作業時の角度と路面から離れた移動時の角度とに切り替えるためのスイッチをさらに備え、
   前記制御部は、
   前記スイッチによって、前記作業時が指定されている場合は、前記検出部が検出した信号に基づいて、前記スクレーパの角度を、前記認識した角度に調整し、
   前記スイッチによって、前記移動時が指定されている場合、前記検出部が検出した信号に基づいて、前記スクレーパの角度を、前記路面から離れる角度になるように調整することを特徴とする、乗用式剥がし機。
6. オペレータが乗車して走行作業が可能な乗用式剥がし機であって、
   車両先端に取り付けられたスクレーパと、
   前記スクレーパの角度を調整するための角度調整手段と、
   前記角度調整手段を制御して、前記スクレーパの角度を調整する制御部と、
   前記スクレーパの角度に関連する信号を検出する検出部と、
   前記スクレーパの角度に関する情報を入力する入力部と、
   前記スクレーパを、剥がしの作業時の角度と路面から離れた移動時の角度とに切り替えるためのスイッチとを備え、
   前記制御部は、
   前記スイッチによって、前記作業時が指定されている場合、前記検出部が検出した信号に基づいて、前記スクレーパの角度を、前記入力部に入力された情報に対応する角度に調整し、
   前記スイッチによって、前記移動時が指定されている場合、前記検出部が検出した信号に基づいて、前記スクレーパの角度を、前記路面から離れる角度になるように調整することを特徴とする、乗用式剥がし機。