JP6825885B2 - 路面切削車両 - Google Patents

Description

本発明は、路面を切削する路面切削機を有する路面切削装置に関する。

例えば、道路や橋梁路面などのアスファルト舗装は、車両走行などによって、経時的にわだち掘れやひび割れなどの劣化が生ずる。このため、例えば夜間などの交通量の少ない時間帯を利用して、定期的にあるいは随時その路面の修繕工事が行われている。
このように路面の修繕では、ロードカッターなどと称される専用の路面切削車両に搭載された路面切削機によって、路面の表層部分を切削除去する。その後、必要に応じて適宜、その切削路面上に、新しいアスファルト合材などによって再舗装する。

このような用途の路面切削車両は、例えば、特許文献１などに記載の構造となっている。すなわち、この路面切削車両は、走行用の前後輪で自走可能になっていると共に、車体に対し昇降可能に設けられた路面切削機（カッター部）で路面を切削可能となっている。そして、路面切削車両は、自走しながら、路面切削機によってアスファルト舗装路面を削り取る（はつる）と共に、削り取った切削廃材を搬送コンベアによって車体前方などに連続して搬送する。そして、搬送コンベアから、切削廃材は、路面切削車両と随行するトラックの荷台等に投下される。
ここで、切削廃材を搬送コンベアで搬送する際に、粉塵が飛散するおそれがある。これに対する技術として例えば特許文献２に記載の技術がある。この技術は、搬送コンベアをカバー部品で覆って粉塵の飛散を抑えると共に、搬送コンベアとカバー部品とで構成される粉塵雰囲気空間に存在するガスを吸引装置で吸引し、集塵器で粉塵の回収を行う。

特開平１１−５０４１５号公報 特許第４７６７６６０号公報

粉塵の集塵を行うことは、粉塵の拡散を防止し、周辺地域への汚染回避や作業者の作業環境を改善する点で好ましい。
しかし、上記吸引装置及び集塵器を含む集塵装置を車両に搭載することは、その分、車両コストが増大すると共に、車両の大形化の一因となる。
本発明は、上記のような点に着目したもので、集塵装置を装備しても車両コストを低減することを目的としている。

課題を解決するために、本発明の一態様の路面切削車両は、路面を切削する路面切削機と、上記切削で発生した切削廃材を搬送する搬送コンベアと、上記搬送コンベアの少なくとも上方を覆うカバー部品と、上記搬送コンベアと上記カバー部品との間に形成される粉塵雰囲気空間のガスを強制吸引する吸引装置と、上記吸引装置が吸引したガスに含まれる粉塵を集塵する集塵器と、上記搬送コンベアを駆動するコンベア用油圧モータと、上記吸引装置を駆動する吸引用油圧モータと、上記コンベア用油圧モータに対しコンベア用油圧制御弁を介して作動油を圧送可能なコンベア用油圧ポンプと、上記コンベア用油圧ポンプから圧送された作動油を上記吸引用油圧モータに供給する吸引装置用管路と、を備えることを特徴とする。

本発明の一態様によれば、環境改善のために車両に集塵装置を搭載しても、部品点数を削減出来るので、粉塵対策のための車両コストを抑えると共に、集塵装置が占有する車両内の空間を抑える事が可能となる。

本発明に基づく実施形態に係る路面切削車両を説明する側面図である。 本発明に基づく実施形態に係る集塵装置を説明する概念図である。 第１実施形態の油圧機器の油圧回路を説明する図である。 第２実施形態の油圧機器の油圧回路を説明する図である。 第２実施形態の変形例の油圧回路を示す図である。

「第１実施形態」
次に、本発明の第１実施形態について図面を参照しながら説明する。
＜構成＞
本実施形態の路面切削機を搭載した路面切削車両１は、図１に示すように、車体２と、走行用の車輪６と、車体２に対し昇降可能に支持された路面切削機３と、路面切削機３を昇降するアクチュエータ４と、搬送コンベア５とを備える。

本実施形態の走行用の車輪６は、車体２の前側に設けられた前輪６Ａと、車体２の後側に設けられた後輪６Ｂとから構成される。前輪６Ａは、図示しないステアリング機構を操作することで操舵可能となっている。後輪６Ｂの車軸は変速機を介してエンジンに連結しており、エンジンからの駆動力で回転駆動する駆動輪を構成する。なお、路面切削車両１の走行形態はこれに限定されず、前輪６Ａ側が駆動輪でも良いし、クローラなどによって自走する車両であっても良い。

路面切削機３は、前輪６Ａと後輪６Ｂとの間において、車体２の下部に配置される。路面切削機３は、車体幅方向に軸を向けたカッタードラム３ａの周面に多数のカッタービット３ｂが設けられて構成される（図２参照）。そのカッタードラム３ａは、機枠７に回転自在に支持されていると共に、不図示の油圧モータによって回転駆動可能に構成されている。機枠７は、例えば下方が開放した箱状の枠体である。図２中、符号９は排土板を表す。

路面切削機３を昇降するアクチュエータ４は、左右一対の昇降用油圧シリンダで構成され、そのシリンダのシリンダロッド先端部が機枠７に連結している。これによって、昇降用油圧シリンダのストローク量に応じて、機枠７、すなわち路面切削機３の車体２に対する上下位置（路面に対する位置）が調整されて、路面切削機３による切削深さが調整される。

ここで、機枠７の前側は、車体前後方向に延在する平行リンク８を介して車体２に連結する。平行リンク８は、車幅方向両側にそれぞれ一対づつ配設されている。平行リンク８を設けることで、機枠７は、昇降に伴う姿勢が一定に保持されるようになっている。
搬送コンベア５は、路面切削機３が削り取った切削廃材１１を、車体２の前方に搬送するコンベアであって、車体２に支持されている。

本実施形態の搬送コンベア５は、図１及び図２に示すように、第１搬送コンベア５Ａ及び第２搬送コンベア５Ｂからなる。第１搬送コンベア５Ａ及び第２搬送コンベア５Ｂは、それぞれ対をなす各プーリ１３Ａ、１３Ｂに無端ベルト１２Ａ、１２Ｂが架け渡されて構成される。また、無端ベルト１２Ａ、１２Ｂは不図示のローラによってプーリ間の途中位置が支持されている。その第１搬送コンベア５Ａ及び第２搬送コンベア５Ｂはそれぞれ、個別のコンベア用油圧モータによって駆動される。図２では、対をなす各プーリ１３Ａ、１３Ｂの一方をコンベア用油圧モータで駆動する場合を例示しているが、別途駆動プーリを備え、その駆動プーリを駆動することで無端ベルト１２Ａ、１２Ｂを動かすようにしても良い。ここで、２つのコンベア用油圧モータを分けて説明する場合には、第１搬送コンベア５Ａを駆動するコンベア用油圧モータを第１油圧モータＭ１と、第２搬送コンベア５Ｂを駆動するコンベア用油圧モータを第２油圧モータＭ２と呼称する。

第１搬送コンベア５Ａは、切削時にはコンベア後端側を地面側に下げておくことで、路面切削機３が切削した切削廃材１１を、無端ベルト１２Ａ、１２Ｂの上行き側で第２搬送コンベア５Ｂに向けて搬送する。第２搬送コンベア５Ｂは、第１搬送コンベア５Ａから受け渡された切削廃材１１を車両前方に搬送する。
カバー部品１０Ａ、１０Ｂが、第１搬送コンベア５Ａ及び第２搬送コンベア５Ｂの少なくとも上行き側のベルト部分の上方を覆うようにして、当該第１搬送コンベア５Ａ及び第２搬送コンベア５Ｂに沿って設けられている。このカバー部品１０Ａ、１０Ｂによって、切削廃材１１を搬送する際における、第１搬送コンベア５Ａ及び第２搬送コンベア５Ｂからの粉塵の飛散を防止している。カバー部品１０Ａ、１０Ｂは、例えばゴムシートから構成される。

ここで、無端ベルト１２Ａ、１２Ｂの上行き側とカバー部品１０Ａ、１０Ｂとの間に粉塵雰囲気空間Ｓが構成される。
図２に示すように、排気管路２０の一端部が、カバー部品１０Ａを貫通して粉塵雰囲気空間Ｓに連通している。なお、排気管路２０の一端の配置位置は、図２の位置に限定されない。排気管路２０をカバー部品１０Ａ、１０Ｂの２箇所以上に対し接続する構成であっても良い。

排気管路２０の他端部は、集塵器２１の取入口に接続されている。集塵器２１は、たとえばサイクロン式分離器からなる。集塵器２１の出口は、管路２３を介して吸引装置２２に接続している。吸引装置２２は吸引用油圧モータＭ３で駆動される。吸引用油圧モータＭ３が駆動することで、粉塵雰囲気空間Ｓ内のガスを排気管路２０、集塵器２１、管路２３を通じて強制吸引する。これによって、粉塵雰囲気空間Ｓ内で発生している粉塵は、集塵器２１に集塵される。

２つのコンベア用油圧モータ（第１油圧モータＭ１及び第２油圧モータＭ２）は油圧機器６０で駆動制御される。
本実施形態の油圧機器６０の油圧回路について、図３の油圧回路の構成図を参照して説明すると、作動油タンク３０と、コンベア用油圧ポンプ３１と、コンベア用油圧制御弁３２とを備える。

コンベア用油圧ポンプ３１は、作動油タンク３０から作動油を吸引し、作動油を、第１管路３３を介してコンベア用油圧制御弁３２に向けて圧送可能となっている。
コンベア用油圧制御弁３２は、例えば電磁ソレノイド式の３方切換弁（３位置弁）から構成される。３方切換弁は、２つのコンベア用油圧モータＭ１、Ｍ２の駆動方向を正逆切換える２つの切換位置３２Ａ、３２Ｂと中立位置３２Ｃとの３位置を有する。図３では中立位置３２Ｃの状態を示している。

コンベア用油圧制御弁３２が駆動位置３２Ａに切り換わると、第１管路３３に接続する第１ポートＡが第２管路３４の一端部に連通状態となると共に、戻り管路３６に接続する第２ポートＢが第３管路３５の一端部に連通状態となる。
ここで、第２管路３４の他端部は第１油圧モータＭ１の吸入口に接続し、第３管路３５の他端部は第２油圧モータＭ２の排出口に接続する。更に、第１油圧モータＭ１と第２油圧モータＭ２とが第４管路３７によって接続することで、コンベア用油圧ポンプ３１に対し、油圧回路として、第１油圧モータＭ１と第２油圧モータＭ２とが直列に接続された状態となる。ここで、第２管路３４及び第３管路３５は、コンベア用油圧制御弁３２とコンベア用油圧モータとを接続するコンベア用管路を構成する。

コンベア用油圧制御弁３２が逆駆動位置３２Ｂに切り換わると、第１管路３３に接続する第１ポートＡが第３管路３５の一端部に連通状態となると共に、戻り管路３６に接続する第２ポートＢが第２管路３４の一端部に連通状態となる。
また、コンベア用油圧制御弁３２が中立位置３２Ｃになると、第１管路３３が戻り管路３６に接続する。符号４０はリリーフ弁である。
本実施形態の油圧機器６０は、コンベア用油圧ポンプ３１から圧送される作動油を吸引用油圧モータＭ３に供給する吸引装置用管路３８を備える。

本実施形態では、図３に示すように、コンベア用管路を構成する第３管路３５の途中に吸引装置用管路３８が設けられる場合の例である。具体的には、２方向切換弁からなる吸引装置用切換弁５０によって、第１油圧モータＭ１から排出された作動油の供給先を、第３管路３５のコンベア用油圧制御弁３２に接続する管路部分３５ａと、吸引装置用管路３８の一端部側とに選択的に切換可能となっている。吸引装置用管路３８の他端部は、吸引用油圧モータＭ３の吸入口に接続されている。また、吸引用油圧モータＭ３の排出口は、第５管路３９を介して上記管路部分３５ａの途中に接続されている。符号４１はリリーフ弁を、符号４２はチェック弁をそれぞれ表す。
ここで、コンベア用油圧制御弁３２及び吸引装置用切換弁５０の操作子（スイッチやレバー）は、切削のオペレータ作業付近に設置しておくことで、切削状況などに応じて作動を調整することが出来る。

＜動作その他＞
まず、コンベア用油圧制御弁３２を駆動位置に設定し、且つ吸引装置用切換弁５０を吸引用油圧モータＭ３の駆動位置に設定された状態を想定する。
この状態では、第２油圧モータＭ２、第１油圧モータＭ１および吸引用油圧モータＭ３が油圧回路的に直列に接続された状態となっている。このため、コンベア用油圧ポンプ３１を駆動すると、作動油が、第２油圧モータＭ２、第１油圧モータＭ１、及び吸引用油圧モータＭ３の順に流れた後に作動油タンク３０に戻ることで、第１及び第２搬送コンベア５Ａ、５Ｂが駆動されると共に、切削廃材１１の搬送と同期して吸引装置２２も駆動されることで集塵処理が実行される。

また、粉塵の集塵が必要無い場合には、吸引装置用切換弁５０を管路部分３５ａ側に切り換えればよい。
以上のように、本実施形態では、路面切削車両に集塵装置を搭載するにあたり、集塵装置の吸引装置２２用の駆動油圧源として専用油圧ポンプを搭載する必要がない。このため、環境改善のために車両に集塵装置を搭載しても、部品点数を削減出来るので、粉塵対策のための車両コストを抑えると共に、集塵装置が占有する車両内の空間増加を抑える事が可能となる。
また、吸引装置用切換弁５０を吸引用油圧モータＭ３の駆動位置側に切り換えておくだけで、搬送コンベアの駆動に連動して集塵を実行することが可能となる。

「第２実施形態」
次に、本発明の第２実施形態について図面を参照しながら説明する。
本実施形態は、吸引装置用管路３８を戻り管路３６に接続する構成の例である。
その構成以外は、第１実施形態の構成と同様であるため説明を省略する。
すなわち、本実施形態では、図４に示すように、コンベア用油圧制御弁３２の第２ポートＢと作動油タンク３０とを接続する戻り管路３６の途中に吸引装置用切換弁５０を介装している。

第２実施形態の吸引装置用切換弁５０は、２ポートの電磁ソレノイド式の２位置切換弁から構成される場合を例示している。勿論、吸引装置用切換弁５０は手動操作タイプでも構わない。
第２実施形態の吸引装置用切換弁５０は、集塵オフ位置と、集塵オン位置の２位置を有する。図４は、集塵オフ位置の状態を示す。

集塵オフ位置では、戻り管路３６と吸引装置用管路３８が切り離された状態となる。この状態では、吸引装置用管路３８と吸引用油圧モータＭ３の排出口に接続する第６管路５１とが接続状態となっている。
一方、集塵オン位置では、戻り管路３６を流れる作動油は、吸引装置用管路３８を介して吸引用油圧モータＭ３側に流れて吸引用油圧モータＭ３を駆動可能となっている。

この第２実施形態の構成では、吸引用油圧モータＭ３への油圧回路を、コンベア用油圧制御弁３２とコンベア用油圧モータＭ１、Ｍ２との管路３４、３５ではなく、コンベア用油圧制御弁３２から作動油タンク３０に作動油を戻す戻り管路３６に接続させた。
これによって、第２実施形態の油圧回路では、搬送コンベア単独、集塵単独、及び搬送コンベアと集塵との同時駆動のいずれのパターンも実現可能となる。すなわち、搬送コンベア駆動スイッチ（廃材搬送開始・終了）と集塵駆動スイッチ（集塵開始・終了）を切削のオペレータ作業付近に配置することにより、作業状況に応じてそれぞれ入り切り可能となる。もちろん手動操作弁を用いてレバー操作等による入り切りを行うように構成してもよい。

単独駆動させることで、主たる粉塵発生源となる搬送コンベアとの連携も考慮しつつ、不要な装置を駆動させることなく集塵し作業周辺環境と切削作業オペレータの健康を守るという効果を奏する。また、このように単独で駆動させることができれば、余計な動力（燃料）や機器損耗を抑制できるようなる。
以下に、それぞれを単独で駆動させたいシーンを説明する。

（切削作業開始時）
路面切削機３を所定の位置及び深さに設定する際に、路面切削機３であるカッタードラム３ａを多少回転させることがある。そのとき、路面切削機３の周りは密閉空間でないことも多く、当然搬送コンベア５を駆動する必要がない。このような状況で、集塵装置を単独駆動することが出来れば、発生した粉塵は、粉塵雰囲気空間Ｓを介して強制吸引されることで、粉塵の飛散を抑制することが出来る。

また切削作業の開始直後であっても、搬送コンベア５で切削廃材１１の搬送を開始してから粉塵の発生状況を見極め、必要に応じて集塵させることもある。切削路面の乾燥具合、切削装置内に噴霧する冷却および発塵抑制用液体（水など）により発塵状況が異なるためである。多少の粉塵でも許されない作業周辺環境では、集塵装置をあらかじめ起動させておくことで搬送コンベア５による廃材搬送開始とともに伴う発塵を根本から絶つことが可能となる。

（切削作業待機中）
ここでの「切削作業待機中」とは、主に路面切削車両１の前方に位置する廃材積込みダンプトラックの入れ替え待ちを意味する。
待機中に行うこととして、あくまで異常検査のための作業であるが、搬送コンベア５の詰まり確認のための空運転、時には搬送コンベア５の逆転を行った後に、通常閉空間となっている切削装置に対する路面切削用工具の損耗確認や搬送コンベア５のカバー等を開けての内部確認（詰まり除去作業）を行う時間に充てられることがある。このとき、閉じ込められていた粉塵が周囲に出てくるだけでなく、搬送コンベア５を空運転させるだけで発塵してしまう。したがって、このようなシーンは吸引装置２２のみを駆動させたい状況として考えられる。
更に切削作業を伴わないシーンとして、レーンチェンジ、後退、切削作業段取り、作業終了工程、メンテナンスと求められる状況は多く、このような状況でも吸引装置２２のみを駆動させたい場合がある。

（切削作業終了時）
予定の作業工区が終わったときには、路面切削機３や搬送コンベア５をある程度空運転させ、現場に廃材を残さないための作業が必要となる。この場合にも切削を伴わない、搬送コンベア駆動を伴わない集塵作業は必要となる。また、切削車両の撤退時のためにも作業区域内や搬送トレーラ、自走するのであれば公道へ廃材を落とさないためにも十分な清掃作業が必要となり、集塵装置だけは最後まで駆動させておかなければならない状況（すなわち他の動力があてにできない）も想定される。
本実施形態は、上述のように吸引装置単独で駆動できるので、上記のようなシーンに対応可能となる。

＜変形例＞
集塵装置を単独で駆動する油圧回路の別例を図５に示す。
この変形例は、第１管路３３に分流弁５２を介装して、作動油の一部を吸引装置用管路３８側に分流するように構成したものである。この構成であっても、搬送コンベア単独、集塵単独、及び搬送コンベアと集塵との同時駆動のいずれのパターンも実現可能となる。但し、第２実施形態の構成に比べて別途、分流弁５２が必要となる。

１ 路面切削車両
２ 車体
３ 路面切削機
３ａ カッタードラム
３ｂ カッタービット
４ アクチュエータ
５ 搬送コンベア
５Ａ 第１搬送コンベア
５Ｂ 第２搬送コンベア
６ 車輪
１０Ａ、１０Ｂ カバー部品
１１ 切削廃材
２０ 排気管路
２１ 集塵器
２２ 吸引装置
３０ 作動油タンク
３１ コンベア用油圧ポンプ
３２ コンベア用油圧制御弁
３３ 第１管路
３４ 第２管路
３５ 第３管路
３５ａ 管路部分
３６ 戻り管路
３８ 吸引装置用管路
５０ 吸引装置用切換弁
５２ 分流弁
６０ 油圧機器
Ｍ１ 第１油圧モータ
Ｍ２ 第２油圧モータ
Ｍ３ 吸引用油圧モータ
Ｓ 粉塵雰囲気空間

Claims (2)

1. 路面を切削する路面切削機と、上記切削で発生した切削廃材を搬送する搬送コンベアと、上記搬送コンベアの少なくとも上方を覆うカバー部品と、上記搬送コンベアと上記カバー部品との間に形成される粉塵雰囲気空間のガスを強制吸引する吸引装置と、上記吸引装置が吸引したガスに含まれる粉塵を集塵する集塵器と、
   上記搬送コンベアを駆動するコンベア用油圧モータと、
   上記吸引装置を駆動する吸引用油圧モータと、
   上記コンベア用油圧モータに対しコンベア用油圧制御弁を介して作動油を圧送可能なコンベア用油圧ポンプと、
   上記コンベア用油圧ポンプから圧送された作動油を上記吸引用油圧モータに供給する吸引装置用管路と、
   を備え、
   上記吸引装置用管路に対する作動油の流通の開閉を行う切換弁を設け、
   上記コンベア用油圧制御弁には、上記コンベア用油圧ポンプからの作動油若しくは上記コンベア用油圧モータからの作動油を作動油タンクへ戻す戻り管路が接続し、
   上記吸引装置用管路は、上記戻り管路に接続する、
   ことを特徴とする路面切削車両。
2. 上記吸引装置用管路は、上記コンベア用油圧制御弁と上記コンベア用油圧モータとを接続するコンベア用管路に接続することを特徴とする請求項１に記載した路面切削車両。

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