JP6928801B2 - 定厚削り装置及び定厚削り工法 - Google Patents
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Description
しかしながら、多量の削り粉塵が発生する劣悪な作業環境下で長時間に亘ってコンクリート構造物のコンクリート面全域を手作業で削る作業は極めて苛酷であり、作業員の負担が肉体的にも精神的にも大きいという問題があった。
また、作業員による手作業では能率が悪く、ハンドブレーカーなど、強い振動をともなう工具を用いる職種の人物が発病しやすいことで知られる白ろう病等の厚生労働大臣が定める振動障害になる恐れもある。
その結果、多大な労力と時間が必要となる為、工期の長期化や工事費の高騰を招くという問題もあった。
それは図1に示すような、油圧ショベルのアーム(50)にブラケット(10)を介して油圧ショベルのシリンダー(52)の伸縮によってスイング可能に取り付けられた本体フレーム(1)と当該本体フレーム(1)に取り付けられた削りドラム(20)をコンクリート面(90)に押しつけることによってコンクリート削り作業を行うコンクリート定厚削り装置である。
また、コンクリート定厚削り装置は深さ調整シム(30)によって一定深さに定厚削りできるので、荒削りの時は一定厚の削りで良いが、仕上げの時は深さ調整シム(30)を更に削り厚の薄い物とその都度交換しなければ微妙な凹凸を一定にならして仕上げすることができなかった。
その原因として駆動源である油圧ショベルの排ガス規制や小旋回化が進み油圧ショベルからのアーム操作と同時に安定した作動油の供給が難しくなったことが上げられる。また油圧と油量が油圧ショベルのアーム(50)動作に重点が置かれてしまい、アーム(50)動作を行うと他に油圧が行かなくなる現象が生じ、十分な切削力を得られないことも大きな原因の一つとなっている。
そこで油圧ショベルが削り対象物(90)に削り機を強い押圧力で押し付けても、また、用途によって現場交換しやすく、何年使用されても変形しないしライナー部(7)の摩耗を防ぐ本体フレーム(1)と深さ調整シム(301)構造が望まれていた。
また、橋梁などの工事ではこれまでコンクリート切削機は無く、用途外使用のアスファルト切削機が使用され、削り時に橋梁がバウンドすることがあり、アスファルト切削機が発生する削り振動と共振すると、橋梁上に人が立っていられないくらいの共振が発生し削り作業が不可能になることがあった。
また橋梁が振動すると削り面にまだらができてささくれ立ったような出来形になる。すると次の工程の防水施工やアスファルト敷設工事で密着性が悪くなり、不具合が生じることがあった。そこで一定厚でなめらかな仕上りになるように削ることが望まれている。
ギャ部を被覆するようにカバーをつけて、グリスを入れなくてもよいようにグリス封入式のベアリングを用いると、ベアリング周りに付着した粉が、結露などで発生した水分で固まって破損した。また、工事が長期化すると封入したグリスが乾いたにもかかわらず、ベアリングの定期的な交換を怠って、焼き付きを起こしてしまうことがあった。また定期的な交換は煩雑であった。
また、グリス封入式のベアリングは大量に使用されるボールベアリングが多く、耐荷重が低い。振動や衝撃が多く耐荷重が大きい建設機械には向かなかった。
そこで耐荷重の大きいテーパーベアリングやローラーベアリングを使用するために、アイドルピン(32)の中央部にグリスニップル(33)を設け給脂できるようにしたが、給脂されたグリスの大部分はアイドルベアリング(46)内部を通過してそのまま排出されてしまうので、できるだけアイドルベアリング(46)内部にグリスを溜め置くような構成が必要であった。
又、アイドルピン(32)に溝(319)を掘ってC型止め輪(36)でアイドルベアリング(46)が抜け落ちないようにしていたが、C型止め輪(36)が、振動や衝撃で外れてしまうことがあり、その結果アイドルベアリング(46)が振動し、焼き付いて大掛かりな修理になってしまうことがあった。
そこでグリス封入式のベアリングを使用すると、1から2年経過してグリスが乾燥すると、焼き付きの原因になっていた。定期的にベアリング交換するように使用者に伝えていてもベアリング交換を忘れてグリスが乾燥してしまったことに気付かず焼き付きを起こしてしまうことがあった。
また、グリス封入式のベアリングは、ベアリング両サイドに蓋をしてグリスを封入しているが、グリスを追加供給することができない構成になっている。そこで定期的にグリスを給脂するタイプに変更することになった。
結果として、毎日グリスアップして使用するベアリングの方が長寿命化する。リースで貸し出したとしても故障した現場がすぐわかり、現場を渡りながら使用され、且つ使用者が異なるような場合には、グリスアップを怠ったことによる故障がすぐわかるようにした方が、責任の所在が分かりやすい。
アイドルベアリング(46)は組立時の誤差や加工時の誤差で、隙間がないように設計してもC型止め輪では摩耗してがたつきが生じてしまう。そこでベアリングナット(60)を使用してベアリングを押し付ける方法もあるが、使用しているうちに衝撃と振動でナットが緩んでしまうことがあった。緩み防止のために菊座金(61)でベアリングナット(60)を固着する方法もあるが、アイドルピン(32)にキー溝加工とネジ加工を追加工する必要があり加工費が高くなってしまうことが考えられる。追加工するとアイドルピン(32)の耐荷重が小さくなった。
また、ベアリングナット(60)を使用してベアリング(32)を押える方法では、グリスの大部分がベアリング(46)内に留まらず排出してしまう。
従来方法において解決する課題の一つとしてベアリング(46)を一定圧で押圧し続けると共にグリースの排出を防ぐことが望まれた。
アイドルピン(32)は基端部を溶接(322)で本体フレーム(1)に固着している。アイドルピン(32)には重量物のアイドルギャ(502)が装着される。本体(1)が切削時の振動や衝撃で大きな荷重を受けると、アイドルピン(32)が溶接部(322)から破断してしまうことがあった。アイドルピン(32)は溶接部で保持される片持ち軸であり、可能であれば両持ち状態にすれば振動や衝撃に強い頑丈な構造になり溶接部(322)の破断を防止できる。
C型止め輪(39)が外れるとベアリング(46)がアイドルピン(32)の先端部に移動して、アイドルギャ(502)が傾いてアイドルベアリング(46)が焼き付くか飛び出して外れてしまうことになる。ベアリング(46)が外れた後もアイドルギャ(502)はギャカバ(34)に接触しながらその間隙(μ)で油圧モーター(5)の駆動力を伝達し続け、アイドルピン(32)が焼き付いてアイドルギャ(502)と固着するか、アイドルピン(32)が欠損するまで気づかずに作業し続け大きな修理になることがあった。アイドルベアリング(46)が外れた時点で気付いて交換する様にしていれば、大きな修理を回避することができる。
そしてギャカバー(34)を組み付けるときにベアリング押え(40)がアイドルベアリング(46)を押えつけるように、押圧していることが望ましい。
また、ギャカバー(34)の表面が伸びてベアリング押え(40)を押し付ける力がなくなったときには、押し付け力をもとのように復活させることが望ましい。ベアリング押え(40)は長期間に渡ってアイドルベアリング(46)を押圧しアイドルピン(32)を先端で押えておくことが望ましい。
本体フレームの傾きによって削り深さが変化するようにした深さ調整シムを削りドラムと平行かつ角度をつけて削り深さを変化することを備えたことを特徴とするコンクリート定厚削り装置を提供する。
当該ブラケットと当該本体の間に電気モーターで旋回する旋回部を備えたことを特徴とするコンクリート定厚削り装置を提供する。
また、油圧ショベルのアームにブラケットを介してスイング可能に本体フレームを取り付けて、当該本体フレームに取り付けられた削りドラムをコンクリート面に押し付けてコンクリートの削り作業を行う削り機であって、
前記深さ調整シムをボルトで固着する前記本体フレームに固着されたライナー部と前記ライナー部のボルト孔が削り方向に長穴になっている定厚削り装置。
前記アイドルギャを軸着するアイドルピンと、前記アイドルピンを経由して供給されたグリスを前記アイドルギャの軸受け部に供給する給脂孔と、前記給脂穴から供給された余分なグリスを溜め前記モーターギャと前記削りドラムギャと前記アイドルギャを被覆するギャカバーを備えた定厚削り装置を提供する。
そして前記アイドルピンに取り付けて前記ベアリングが抜け落ちないようにしたC型止め輪と、前記C型止め輪が広がらないようにカバーするベアリンク押さえを備えたことを特徴とする削り装置を提供する。
前記ギャカバーと前記アイドルベアリングとの間隙より厚めに作られたベアリング押えを備えたことを特徴とする削り装置を提供する。
前記ギャカバーと前記ベアリング押えとの間に押し付け厚調整シムを挿入するようにしたことを特徴とする削り装置を提供する。
このことによって削り面の凹凸は深さ調整シム(30)をその都度取り換えなくても平らに仕上げることができるようになった。粗削りと仕上げの作業が1種類の削り深さ変更型調整シム(301)でできるようになり、深さ調整シム(30)の交換による工事の中断がなくなった。削りドラム(20)に合わせて角度をつけた削り深さ変更型調整シム(301)をつけることでシリンダー(52)の伸縮で本体フレーム(1)をスイングして傾けることによって、簡単に削り深さを調整できるようになった。
また、旋回モーターが油圧の時は削り作業時の振動によって作動油がリークして旋回モーターが回転してしまい、本体フレーム(1)の向きが変わってしまうことがあった。このことによって削り方向が変わってしまい、削り屑の飛散方向が変化して周りに影響を与えてしまうことがあった。
本発明の電動モーター(40)にすることによって、簡単な配線で旋回部(2)が取り付けられるようになった。また、振動で本体フレーム(1)が旋回する誤動作もなくなった。
近年、道路や古い橋などの防水施工工事が増えている。この道路の寿命を延ばす防水施工工事では、路面のコンクリートを一定厚さ削って平らにした後防水シートを接着するか防水塗膜材を塗布した後、その上にアスファルトを敷設して橋上の路面を復元する。
ライナー部(7)が変形するとシム取り付けボルト(12)が抜けなくなったり、叩いて抜いても挿入できなくなったりして、従来の深さ調整シム(30)の着脱ができなくなってしまうことがあった。
し削りギャ(503)に当接して焼き付きなどの不具合を起こすことがあった。しかし深さ調整シム(30)の幅を大きくし厚みを太くして本体フレーム(1)のサイドプレートa(35)とサイドプレートb(36)の真下まで被覆するようにしたことで変形することが無くなった。油圧ショベルがジャッキアップして押し付け力(d)をかけても、本体フレームが変形することがなくなり故障しなくなった。
グリスが古くなってコンクリート粉の混ざりが多くなると、摩耗率が高くなるので、定期的にギャカバー内部を清掃してグリスを交換するようにすれば、常にアイドルギャ軸受け部(322)のコンクリート粉を排除することができ、ギャの長寿命化につながる。
アイドルベアリング(46)が焼き付くとアイドルギャ(502)が抜け落ちながら回転しベアリング押え(40)が摩耗して取り付けボルト(41)が抜け落ちるので外からギャカバー(34)内部の異常を判断できる。
C型止め輪(39)のみの組み付けだと衝撃で抜け起きた時すぐにわからない。ベアリング用ナット(60)を菊座金(61)で固着したとしても、振動で抜け落ちた時がわからない。特に何年も使い続けるとギャカバー(34)を開けてみる定期点検さえしないことが多い。その結果アイドルギャ(502)がアイドルピン(32)を焼き付かせてアイドルピン(32)とアイドルベアリング(46)を摩耗させてしまうことがあった。
グリスは一日一回給脂するので、グリス給脂部のグリスニップル(33)が変形すればアイドルピン(32)が変形したことは解るが、アイドルベアリング(46)やアイドルギャ(502)に異常があることはグリス注入時にはわからないので、変形したまま長期間使用されることがある。取り付けボルト(41)が緩んだり切れたりすれば、致命的なトラブルになる前の早期に気づき早めに修理できる。
ギャカバー(34)全体のたわみ力でベアリング押え(40)を押し付けるのでゆるく且つ弾力をもって緩まずに押え続けられる。ギャカバーボルト(38)が緩んで来たらグリスが外部に漏れ出てくるので見た目で判断できる。
ギャカバー(34)に取り付けるようにしたことでベアリング押え(40)とアイドルベアリング(46)との隙間を2m以下と小さくでき、アイドルピン(32)中央部から給脂されたグリスをできるだけアイドルベアリング(46)部に封入することができる。アイドルピン(32)に溝(319)を加工して取り付けるようなC型止め輪(39)やベアリングナット(60)の方式では既製品を使うので隙間が9mm以上あり間隙が小さくなるように設定することはできず、給脂されたグリスはどんどん流れ出てしまってとどまることがない。
隙間が少ししかなくその距離が長いとグリスがアイドルベアリング(46)内に留まり、新しいグリスを給脂した分古いグリスが隙間からはみ出し、排出されることによって、新旧のグリスが入れ替わり、潤滑部に新しいグリスが供給されて長期間留まり、アイドルベアリング(46)を長寿命化させることができる。
また、隙間が少ししかなくその距離が長いとアイドルベアリング(46)の回転によって発生した熱によって溶け始めたグリスであってもアイドルベアリング(46)内部に留まることができる。
他に砂や金属破片などもベアリング内に入りにくくベアリングの故障率が下がり長寿命化が図れる。
隙間が少ないので、アイドルギャ(502)の回転部やアイドルベアリング(46)の回転部に僅かな異常があったとしても、ベアリング押え(40)に接触すると異音が発生する。アイドルベアリング(46)が外れたとか、アイドルギャ(502)が外れたとかアイドルピン(32)の溶接が剥がれたとか等の異常が起きたことが異音の発生ですぐに判断できる。
C型止め輪(39)とベアリング押え(40)の両方でアイドルベアリング(46)を外れないように構成ことができ、二重の外れ防止になる。アイドルピン(32)が摩耗して変形したり、溶接部(322)がはがれてしまったりしたときは、ベアリング押え(40)をギャカバー(34)に装着した取り付けボルト(41)が緩み始めるので、ギャカバー(34)内の異変を早期に判断することができる。
少し厚めに制作したベアリング押え(40)がギャカバー(34)のたわみによってアイドルベアリング(46)をおさえつけ、少し摩耗してガタついたとしても長期間押え続けることによってアイドルベアリング(46)を長寿命化する事ができる。
ギャカバー(34)が伸びてベアリング押え(40)をアイドルベアリング(46)に押さえつける力が無くなってきたり、アイドルベアリング(46)が摩耗してガタつきが大きくなった時はギャカバー(34)とベアリング押え(40)との間に押し付け厚調整シム(49)を挿入して取り付けることでベアリング押え(40)の押しつけ力を増加することができるようにしたものである。このことにより、ギャカバー(34)が変形して伸びて押圧力が足りなくなったり、アイドルベアリング(46)が摩耗してガタついたりしても押しつけ厚調整シム(49)を加減することで押しつけ力を適正に保つことができる物である。
油圧ショベル(51)から油圧を供給されることによって本体フレーム(1)内の削り油圧モーター(5)が回転しモーターギャ(501)とアイドルギャ(502)と削りギャ(503)を介して削りドラム(20)を回転する。削りドラム(20)を回転しながらアーム(50)によって削りドラムを押し付け方向(d)に押し付けて切削対象物(コンクリート)面(90)を削る。削りドラム(20)を回転し押し付けた状態で油圧ショベル(51)の削り方向eへの直線引き操作で定厚削り装置(8)を削り方向(e)に移動させることによって削り部(100)が作られる。
図1は従来の定厚削り装置(9)であり、旋回部(2)は簡略化して図示しているが、旋回油圧モーター(図示せず)に油圧ショベル(51)から油圧を供給して旋回する。
凸の部分(轍で盛り上がった部分等)だけ削って平面に仕上げたいときは、シリンダー(52)を伸縮して定厚削り装置(8)を傾けて位置(x)をコンクリート面(90)に押し当ててそのまま定厚削り装置(8)を削り方向(e)に移動させればこぶのように飛び出した凸部だけ削りして、平面に仕上げることができる構成になっている。
従来の削り深さ調整シム(30)とビット(21)による最大削り深さ(α)の間隔は図4の状態になっており、最大削り深さ(α)はシリンダー(51)を伸縮して本体フレーム(1)を傾けても変化することがなく、凸凹面を均一に平面仕上げをすることはできない。同じ深さを一定して行う場合は良好である。
本体フレーム1のライナー部(7)にボルト(12)で着脱可能に取り付けられた削り深さ調整シム(301)は、位置(y)の部分が最大削り深さ(α)になる箇所で、位置(z)が(α)/2の削り深さになる箇所で、位置(x)が削り深さ0になる地点である。
本体フレーム(1)が垂直にコンクリート面(90)に押しつけられた場合は当接点は(y)になり削り深さは、(α)になる。本体フレーム1を(g)度傾けて当接点(z)で押しつけた場合は削り深さは(α)/2になる。本体フレーム(1)を更に(h)度傾けて当接点(x)で押しつけた場合は削り深さは0になり、凸の部分しか削れない。
その後削りドラム(20)の回転を止めないようにゆっくりと本体フレーム(1)を削り方向に直線引きすれば図1に描くような深さ(α)幅(β)の帯状の削り帯(100)が形成される。削り深さが足りないときは削り帯(100)の幅が(β)’以上の幅になるように少しずらして同様に削りした後、左右のライナー部(7)が削り帯(100)の中に入るように拡張して削りをすれば(α)の2倍の深さの削り帯を作成することができる。
2つの削り帯(100)の間に削り残し凸部ができた場合は、位置(x)の箇所が削り残し凸部に当接するように本体フレーム(1)を傾けて削りを行えば良い。
このような作業を何度も繰り返してゆけば橋の上の路面であっても定められた削り深さで一定に削り上げることができる。以上のように本体フレーム(1)を傾けることで、任意の削り深さを得られることができ平らな仕上げをすることができる。図4のような切削深さ調整シム(30)よりも図5のような削り深さ調整シム(301)の方が、安価に制作できる場合がある。
しかし油圧モーターの配管は行と帰りとドレンの3本の配管が必要で有り、旋回用と削り用に2つの油圧モーターを駆動させるためには6本の配管を油圧ショベル(51)に配備する必要があり、小型の油圧ショベルや後方小旋回の油圧ショベルでは高価で大変な改造を必要としていた。但し油圧モーターが1つだけならば油圧ブレーカーなど汎用に使われているアタッチメントを取り付ける油圧配管を装備した油圧ショベル(51)が数多く出回っている。
例えば削りドラム(20)を回転しながら旋回モーターを駆動させると削り油圧モーター(5)の油圧が一瞬抜けて削りが惰性になってしまい、ひどいときには削りドラム(20)の回転が止まってしまうことがあった。
そこで本発明では電気モーター(40)で旋回するよう構成した。このことによって油圧ショベル(51)のバッテリーから配線で電気モーター(40)を駆動する様にしたので、油圧ショベルに特別な油圧配管がなくてもよく、いままで使用していた油圧ショベルに後付けで旋回機構がついた定厚削り装置(8)が取り付けられるようになった。
電機モーター(40)はギャボックス(41)内のギャ(遊星歯車機構やウォームホイール機構を用いる)を通して旋回輪(42)を経て本体フレーム1を旋回する。
なお油圧モーター(5)に供給する油圧は油圧ショベル(51)から油圧配管で供給された作動油を、油圧口(41)からロータリーバルブ(43)を経て油圧モーター(51)に供給するようになっている。
次に図6で深さ変更型調整シム(301)と電気モーター(40)を用いた路面削り工法について説明する。油圧ショベル(51)に取り付けられた定厚削り装置(8)はアーム動作方向(b)に削り帯(100)を作成する。
そこで削りの最終仕上げ方向を橋長方向(k)に仕上げたい。また、削り残し(91)も撤去したいという願望によって当該発明にかかる削り工法が提案された。
このような工事方法なら削り残し(91)は全て取り去ることができる。また油圧ショベルのアームの位置を変えて同様に削り作業することで橋の上の路面全体を削り残し(91)なく削ることができる。最終仕上げを削り深さ調整シム(301)の位置(x)の地点で削り作業すれば削り跡(91)や削り残し(91)がなく平面を仕上げることができる。削り跡(92)が無いので防水シートの段差もできなくなり、適切な橋梁の防水施工工事が行われたことにより、この後、防水シートの上に施工されるアスファルトを、定期的にメンテナンスを行うことにより橋梁の長寿命化が約束される。手はつりに代わって定圧削りが有効な作業工法になるものである。
その結果、押し付け力(d)は従来の深さ調整シム(30)にそのほとんどの力を伝
カバー(11)に当接してギャカバー(11)が外れなくなったり、変形したライナー部(7)によって深さ調整シム取り付けボルト(12)が抜けなくなったりした。このボルト(12)を強引に抜き取ったとしても、組み込むときは取り付けボルト(12)が入らなくなって、従来の深さ調整シム(30)を装着できないことがあった。
しかし深さ調整シム(30)を長期間交換することなく使用すると、サイドプレ
グ部を焼き付かせる原因になった。
そこで本発明では、図9に示すように本発明に係る削り深さ調整シム(301)のように左右で幅の異なる部材で深さ調整をすることによって、強い力で押圧力(d)が発生しても、サイドプレートab(35.36)から伝達された押し圧力(d)がそのまま直下の削り深さ調整シム(301)に伝わるので、ライナー部(7)の変形を防ぐことができる。
また、ライナー部(7)とサイドプレート(a、b)(35、36)は溶接部(37)の溶接によって固着されているが、削り面(90)との接触や削り屑が削りドラム(20)の巻き込みによって溶接部(37)が摩耗することで弱くなることがあった。深さ調整シム(301)のように幅が広く厚みが太くなったため、溶接部(37)とライナー部(7)をガードし影響を防ぐことができるようになった。
特にライナー部(7)のボルト孔の加工はレーザー加工機や溶断機などで加工できるので、長穴加工が容易にできる。それに比べて調整シム(301)の加工は機械加工で行うため、丸穴の加工はドリルで行えるが、長穴の加工はミーリングできる機械加工を必要とするため高価になる。機械加工による原価をより安価にするためには、調整シム(301)よりもライナー部(7)のボルト孔を長穴(71)にするのが経済的である。長穴(71)によってV字構造のライナー部(7)に同構造の深さ調整シム(301)をボルト(12)をつけたまま着脱することができるようになったものである。
そこで図10に示すように本発明では定められた深さを削りしたらそのまま押し圧力(d)を加えたまま削り方向(e)に削りドラム(20)をアーム(50)の力でずらすように(引きずるように)アーム(50)によって本体フレーム(1)を移動させるようにする。
アーム(50)を使って強い力で常時押さえつけていなくても、ゆっくりと削り方向に削りドラム(20)の回転数を上げて引きずるように定厚削り装置(8)を移動させればよい。
細かい削り物の粉塵がアイドルギャ軸受け部(323)に入ったとしてもグリスによって排出され、ギャカバー(34)内部に蓄積され、油圧ショベルにより本体フレーム(1)が振り上げられた時や削り時の振動などで移動し、常に新しいグリスがギャの歯面に付着し摩耗を防止する。
くなってしまう。
削り深さが一定に保てなくなるだけでなく、ギャカバー(31)に当接してギャカバー(31)が外せなくなってしまうこともあった。
削りギャー(503)の焼き付きの原因になったりすることがある。このような状況を鑑み図9のような本発明に係る深さ調整シム(301)を提供するものである。
但し、本発明に係る深さ調整シム(301)はサイドプレートa(35)側をサイドプレートb(36)側よりも大きくし、別々のものを制作することにした。これはギャカバー311がすぐ上にあり、取り付け時にナットの挿入が困難と思われたためであり、ボルト穴の位置決めによっては左右同一の深さ調整シムで本発明の趣旨に則った本発明に係る深さ調整シム(301)を製作、使用することもできる。
また、ギャカバー(34)はボルト(312)によってサイドプレートa(35)に密着して取り付けられ、容易に着脱できるようになっていると共に、ギャカバー(34)内部に、アイドルギャー軸受部(323)から余分として押し出されたグリスを溜めておく機能がある。振動や本体フレーム(1)を振り上げたり、移動したりする動作でグリスが各歯車の歯面に付着して潤滑するように構成されている。
また、深さ調整シム(301)は摩耗したときには速やかに現場交換できるようにしておかなくてはならない。この時のビット(21)と深さ調整シム(301)の切削深さの設定が最も重要である。
アイドルピン(32)の中心部にはグリスニップル(33)が取り付けられる。グリスニップル穴(34)はグリス孔(321)につながっており、グリスニップル(33)から給脂されたグリスはグリス孔(321)を経てアイドルギャ軸受け部(322)に供給される。アイドルギャ軸受け部(322)で余分なグリスは排出されギャカバー(34)内に溜められている。
グリースニップル(33)への給脂はギャカバー(34)に作成されたグリス穴(313)からグリスガン(図示なし)によって供給される。
切削ドラム(20)の回転は油圧ショベル(図示なし)から配管された油圧を油圧モータ(5)に繋ぐことによって油圧モータ(5)を駆動させる。油圧モータ(5)に取り付けられたモーターギャ(501)はアイドルギャ(502)に回転力を伝達し削りギャ(503)に伝えられて削りドラム(20)が回転し削りドラム(20)に固着されたビット(21)がF方向に回転して切削対象物(90)を切削する。
切削深さを調整するライナー部(7)を切削対象物(90)に押し付けた状態で、削りドラム(20)を回転させたまま油圧ショベル(図示無し)の力でd方向に押し付けながらb方向に水平引きすると定厚削り装置(9)は一定深さでe方向に切削を行う。このことによって削り部(100)が作られる。
定厚削り装置(9)を使用してコンクリートやアスファルトを削るとほこりが舞い上がり3連ギャ(501.502.503)に接着すると歯車の歯が摩耗して振動騒音が大きくなり、歯こぼれを起こしてギャの伝達力を低下してさせてしまう。また、グリスに粉塵が混入するとベアリング等の精密部品を摩耗させて著しくその寿命を短くしてしまう。
ギャカバー(34)は従来3連ギャ(501.502.503)を塵芥や遺物の混入から保護するものであった。
図2は本発明に係る定厚削り装置のギャカバー(34)を取り外した斜視図である。
押し付け力が足りないときはベアリング押え(40)とギャカバ−(34)の間に押し付け厚調整シム(49)を挟み込むことによって押し付け厚を調整することができる。
本発明に係る定厚削り装置(8)はライナー部(7)が切削深さの調整をするが、油圧ショベル(図示しない)の操作によっては、切削対象物(90)にぶつけたり、ビット(21)によって繰り返し振動を受けたりするために、重い部品は自重が原因で破損することが多かった。
特にアイドルピン(32)はアイドルギャ(502)が大きく重い為、アイドルピン(32)の基端部を溶接でしっかり固着しても衝撃で溶接部がはがれてアイドルピン(32)が外れてしまうことがあった。
アイドルギャ(502)を取り付けているアイドルピン(32)は、軸受け部にアイドルベアリング(46)が使用されている。本来溶接ができるピンであっても強度があって炭素量の多い硬い材料は溶接しにくい。溶接しやすい材料は安いが柔らかくて降伏点が低いことが多い。
その為中央部にグリスニップル(33)取り付け部を要し給脂穴(34)をあけたアイドルピン(32)を脆弱にしてしまうため、採用できなかった。したがって今まではグリス封入式ベアリング(図示しない)を用いていた。グリス封入式のベアリングは内部にグリスを満たしているので、毎日グリスを給脂する必要はないが、仮に長期間使用しいなかったとしても、一定期間経過するとグリスが蒸発してしまうので、ベアリング交換を必要とする。また、グリス封入式のベアリングはボールベアリングが多く振動や衝撃に弱いものであった
ギャカバー(34)を組み込むとベアリング押え(40)がアイドルベアリング(46)を押し付けるように組み立てられることを表している。アイドルピン(32)の中央にあるグリスニップル(33)へは給脂穴(313)から給脂できる。
図3は本発明に係る装置で図2のA−A断面の図である。本体フレーム(1)に溶接部(322)で固着されたアイドルピン(32)に給脂穴(34)が開けられている。グリスはグリスニップル(33)から給脂されて給脂穴(34)を経て、アイドルベアリング(46)の中央部に給脂されてグリスアップされる。
油圧モータ(5)から与えられた駆動力はアイドルギャ(502)を経てドラムギャ(503)に伝えられる。アイドルギャ(502)はアイドルベアリング(46)を軸受けとしてアイドルピン(32)に軸着されている。
本体フレーム(1)に溶接部(322)で溶接されて固着したアイドルピン(32)の軸受け部はアイドルベアリング(46)が取り付けられている。その外側にアイドルギヤ(502)が取り付けられ、モータギャ(501)から伝達された回転力によってアイドルギャ(502)が回転する。
更にアイドルピン(32)の中央部に給脂穴(34)を開けたので、ピンの強度が下がり折れやすくなるので、引張強度の高い材料を使うと、溶接性が悪くなり、振動や衝撃や、微細で部分的な焼き付きなどで曲がってC型止め輪(39)が外れたり、溶接部(322)からはがれてしまうこともあった。
図12のようにベアリング押え(40)によってアイドルピン(32)の先端部から押えることよって、アイドルピン(32)は両持ち状態になり、振動衝撃に強く曲がりにくく折損しにくくなった。
更に図7と図12を用いてベアリング押え(40)について説明する。ベアリング押え(40)はワッシャ状の形状で裏側が凹状にへこんでいる。ギャカバー(34)に取り付けボルト(41)によって固着されたベアリング押え(40)はギャカバー(34)を本体フレーム(1)にギャカバーボルト(38)によって取り付けられて図12のように固着される。
更に隙間γの間隙でσの距離を取り、発明者の実績によればアイドルベアリング(46)との隙間pを2mm以下にし、pの隙間をσの距離以上にすれば多くのグリスをベアリング内部に留まらせることができる。σの距離は2mm以上である。
発明者の実績以下の寸法に狭くしたり長くしたりすると材料費が増えると共に精密加工になり加工費が高くなった。隙間pを2mm以下にし、距離σを2mm以上にすることで組立が容易で、加工費が安価である。
このようなベアリング押さえ(40)とアイドルベアリング(46)の回転部との隙間を同じようにアイドルピン(32)の基端部と回転部の隙間を隙間λ’(2mm)以下にして距離σ’(2mm)以上にしたことを特徴とする削り装置を提案する。
このことによってグリスはアイドルピン(32)の基端部からも先端部からも流れ出ることを防止し、アイドルベアリング(46)内部に留め置くことができる。
かつ、この数値の隙間であれば金属加工も容易で、安価な規格標準材料で、組立時に干渉することもない絶妙の距離である。そして、間隙を狭くするために、アイドルピン(32)の基端部を太くしたので材料変更して溶接部の固着力が低下した分を、溶接面積を広げ、溶接部を外側にすることで補うことになり、強化できた。
ベアリング(46)が焼き付くとベアリング押え(40)が摩耗して取り付けボルト(41)が抜け落ちるので外からギャカバー(34)内部の異常を判断できる。
C型止め輪(39)だけだと衝撃で抜け起きた時わからない。ベアリング用ナット(60)を菊座金(61)で固着したとしても、振動で抜け落ちた時にわからない。特に何年も使い続けた後にギャカバー(34)を開けてみる定期点検さえしないことが多い。その結果アイドルギャ(502)がアイドルピン(32)を焼き付かせてアイドルピン(32)を摩耗させてしまうことがあった。
グリスは一日一回給脂するので、グリス給脂部が変形すればアイドルピン(32)が変形したことは解るが、ベアリング(46)やアイドルギャ(502)が変形したことはグリス注入時にはわからないので、変形したまま長期間使用されることがある。取り付けボルト(41)が緩んだり切れたりすれば、致命的なトラブルになる前の早期に修理できる。
橋上の路面の切削時は削りあとがV字状になり橋長に平行に接着される防水シートに段差を生じる原因になっていた。
これらの問題は、深さ変更型調整シム(301)を導入することによって本体フレームを傾けるだけで切削深さを変更できるようになった。電気モーターで旋回するようにしたので油圧の干渉が亡くなった。
深さ変更型調整シム(301)と電気モーター(40)で旋回する方式と油圧ショベルを走行させて切削する方法を組み合わせて、橋上の路面を橋長方向に切削できるようになった。
ライナー部(7)のボルト穴を長穴(71)にしたので、削り対象物の粉で深さ調整シム(301)のボルト穴(35)が詰まってボルトが抜き出せずとも、ボルト(12)を取り付けたまま深さ調整シム(301)の交換ができる。また、ライナー部(7)が反押し圧力(d’)方向に変形してもボルトを抜き差しすることができる。
深さ調整シム(301)はライナー部(7)の摩耗をと変形を防ぐものである。深さ調整シム(301)の幅を広げて本体フレーム(1)の真下の力点xまで被覆するようにしたことで、ライナー部(7)が曲がらず、大きな押し圧力に耐えられるようになった。ライナー部(7)の取り付けボルト穴を長穴(72)にすることによって、ボルトが抜き差しできなくても深さ調整シム(301)の着脱を可能にした。また、アッパー回転のみの方向に削るようにしたことで出来形が非常に良くなった。
ギャカバー(34)全体のたわみ力でベアリング押え(40)を押し付けるのでゆるく且つ弾力をもって緩まずに長期間押え続けられる。ギャカバーボルト(38)が緩んで来たらギャカバー(34)周辺からグリスが漏れ出てくるので見た目で判断できる。
アイドルピン(32)の基端部は溶接で本体フレーム(1)に固着されており先端部はベアリング押え(40)で押し付けて固着するようにするので、アイドルピン(32)は両端部で保持するようになるので、振動や衝撃に強く頑丈な構造になり長寿命化する。
アイドルピン(32)がベアリング押さえ(40)で保持できるようになると、溶接部(322)の強度を落とすことができる。最良の場合ボルトでアイドルピン(32)を本体フレーム(1)に固着することが出来、大幅に製作工程を簡略することができる。仮に現場で修理するときは溶接しないので部品交換だけで良くなり、工期が遅れなくてすむ。
しかしグリスが流れ出る隙間を2ミリ以下にし、隙間の長さを2ミリ以上になるようにベアリング押さえ(40)を設定すればグリスがベアリング(46)内部に留め置かれる。更に加工誤差や組立誤差があっても隙間を2mm以下にし、隙間の長さを2mm以上になるようにベアリング押さえ(40)を設定すればJIS規格内の誤差で有り、組立できなかったり、回転部と固定部が接触することがなく、仕上げ加工を精密に規定しなくても製品化でき、安価で安全である。
隙間が少ししかなくその距離が長いとグリスがアイドルベアリング(46)内に留まり、新しいグリスを給脂した分古いグリスが隙間からはみ出し、排出されることによって、新旧のグリスが入れ替わり、潤滑部に新しいグリスが供給されて長期間留まり、ベアリング(46)を長寿命化させることができる。
隙間を小さくしてできるだけグリスがベアリング(46)内部に充てんされベアリング(46)内部を満たしていれば、水分がベアリング(46)に到達できないので錆の発生を防止できる。また、結露した際に生じる水が隙間から入り込みにくいので、グリスが乳化しにくい。
他に砂や金属破片などもベアリング(46)内に入りにくくベアリング(46)の故障率が下がりが長寿命化が図れる。
隙間が少ないので、ギャの回転部やベアリング(46)の回転部に僅かな異常があったとしても、ベアリング押え(40)に接触すると異音が発生する。ベアリング(46)が外れたとか、ギャが外れたとかアイドルピン(32)が曲がったとか等の異常が起きたことがすぐに判断できる。
しかしC型止め輪(39)はベアリング(46)を抜け落ちないようにするだけで、ベアリング(46)を押し付ける作用がないので、ベアリング(46)が摩耗してガタついてしまうことがあった。
C型止め輪(39)とベアリング押え(40)の両方でベアリング(46)を押えることができ、二重の落下防止になる。
アイドルピン(32)が摩耗して変形したり、溶接部(322)がはがれて変形してしまったりしたときは、ベアリング押え(40)をギャカパー(34)に装着した取り付けボルト(41)が緩み始めるので、ギャカバー(34)内の異変を早期に判断することができる。
ギャカバー(34)が伸びて(変形して)ベアリング押え(40)をベアリング(46)に押さえつける力が無くなってきたり、ベアリング(46)が摩耗してガタつきが大きくなった時はギャカバー(34)とベアリング押え(40)との間に押し付け厚調整シム(41)を挿入して取り付けることでベアリング押え(40)の押しつけ力を増加することができるようにしたものである。
ベアリング押さえ(40)はベアリング(46)の回転しない部分(351)を保持することによって、アイドルピン(32)の先端部を保持することができる。アイドルピン(32)は溶接部(322)とベアリング(46)の回転しない部分(351)を保持されることで両持ちの軸となり著しく曲がりにくくなり、強化される。
2 旋回部
5 削り油圧モーター
7 ライナー部
8 本発明の定厚削り装置
9 従来の定厚削り装置
10 ブラケット
12 ボルト(深さ調整シム用)
20 (削り)ドラム
21 ビット
25 電気モーター
26 ギャボックス
30 (従来の)削り深さ調整シム
31 (従来の)ギャカバー
32 アイドルピン
33 グリスニップル
34 ギャカバー
35 サイドプレートa
36 サイドプレートb
37 溶接部
38 ギャカバーボルト
39 C型止め輪
40 ベアリング押え
41 取り付けボルト
42 旋回輪
43 ロータリーバルブ
45 油圧口
46 アイドルベアリング
49 押し付け厚調整シム
50 (油圧ショベルの)アーム
52 (油圧ショベルの)シリンダー
53 リンク
55 履帯
60 ベアリングナット
61 菊座金
71 長穴
81 ギャ側ライナー
90 削り対象物(削り面)
91 削り残し
92 削り跡
100 削り部、切削帯
201 削りドラム半径
301 本発明の深さ変更型調整シム
311 本発明のギャカバー
312 ボルト(ギャカバー用)
313 グリス穴 給脂孔
319 溝
321 グリス孔
322 溶接部
323 アイドルギャ軸受け部
351 回転しない部分(ベアリング内部)
401 凹部
402 凸部
501 モーターギャ
502 アイドルギャ
503 削りギャ
a 走行方向
b アーム動作方向
c スイング方向
d 押し付け方向(押し圧力)
d’ 反押し圧力(反押し圧方向)
e 削り方向
e’ 反削り方向
f 削りドラム回転方向
g 傾き角度
h 傾き角度
k 橋長方向
x 位置
y 位置
z 位置
α 最大切削深さ
β 削り幅
β’ 定厚削り装置の削り部の幅
o 隙間(アイドルギヤとC型止め輪との隙間)
p 隙間(アイドルギヤとベアリング押えとの隙間)
γ 隙間(アイドルギヤとベアリング押えとの隙間)
σ 距離
μ 厚さ(アイドルギャとギャカバーの距離)
λ 厚さ(押し付け圧を発生させるための厚み)
ω 隙間(ベアリングナットとアイドルギャ)
Claims (10)
- 油圧ショベルのアーム先端に取り付けられた本体フレームと、前記本体フレームに取り付けられ削り対象物に押し付けて削りする削りドラムと、前記削りドラムが削り対象物に設定以上に深く潜り込まないよう抑制する深さ調整シムと前記深さ調整シムをボルトで固着する前記本体フレームに固着されたライナー部と、前記深さ調整シムは左右で幅の異なる部材で深さ調整する定厚削り装置。
- 油圧ショベルのアームにブラケットを介してスイング可能に本体フレームを取り付けて、当該本体フレームに取り付けられた削りドラムをコンクリート面に押し付けてコンクリートの削り作業を行う削り機であって、
当該ブラケットと当該本体の間に電気モーターで旋回する旋回部と
前記旋回部はギャボックス内のウォームホイール機構と旋回輪で構成されたことを特徴とするコンクリート定厚削り装置。 - 油圧ショベルのアームにブラケットを介してスイング可能に本体フレームを取り付けて、当該本体フレームに取り付けられた削りドラムをコンクリート面に押し付けてコンクリートの削り作業を行う削り機であって、
本体フレームの傾きによって削り深さが変化するようにした深さ調整シムを削りドラム進行方向と平行に備え、
前記ブラケットと前記本体の間に電気モーターで旋回する旋回部を備えたことを特徴とするコンクリート定厚削り装置を用いて、
履帯と削りドラム進行方向を同一方向にして
防水シート接着方向に沿って油圧ショベルを走行させて
コンクリート路面を削り段差がなく防水シートのゆるみを防止することを特徴とした路面削り方法。 - 油圧ショベルのアーム先端に取り付けられた本体フレームと、前記本体フレームに取り付けられ削り対象物に押し付けて削りする削りドラムと、前記削りドラムが削り対象物に設定以上に深く潜り込まないよう抑制する深さ調整シムと前記深さ調整シムをボルトで固着する前記本体フレームに固着されたライナー部と、前記深さ調整シムは前記ライナー部よりも幅を大きくし厚みを太くした定厚削り装置。
- 油圧ショベルのアーム先端に取り付けられた本体フレームと、前記本体フレームに取り付けられ削り対象物に押し付けて削りする削りドラムと、前記削りドラムが削り対象物に設定以上に深く潜り込まないよう抑制する深さ調整シムと前記深さ調整シムをボルトで固着する前記本体フレームに固着されたライナー部と、前記ライナー部のボルト孔が削り方向に長穴になっている定厚削り装置。
- 油圧ショベルのアーム先端に取り付けられた本体フレームと、前記本体フレームに取り付けられ削り対象物に押し付けて削りする削りドラムと、前記削りドラムを駆動する油圧モーターと、前記モーターに取り付けたモーターギャの駆動力を前記削りドラムに取り付けた削りドラムギャに伝達するアイドルギャと、前記アイドルギャを軸着するアイドルピンと、前記アイドルピンを経由して供給されたグリスを前記アイドルギャの軸受け部に供給する給脂穴と、前記給脂穴から供給された余分なグリスを溜め前記モーターギャと前記削りドラムギャと前記アイドルギャを被覆するギャカバーを備えた定厚削り装置。
- 油圧ショベルのアーム先端に取り付けられた本体フレームと、前記本体フレームに取り付けられた削り対象物に押し付けて削りする削りドラムと、前記削りドラムが削り対象物に設定以上に深く潜り込まないよう抑制する深さ調整シムを備え、
前記削りドラムを削り方向に対して下から上にアッパー回転させ、前記深さ調整シムを削り対象物に押し当てた状態で、
前記深さ調整シムの削り深さが0になる地点を押しつけて前記油圧ショベルを走向させながら凸の部分のみ削り、平面に仕上げる削り方法。 - 油圧ショベルのアーム先端部に取り付けられた本体フレームと、前記本体フレームに取り付けられ削り対象物に押し付けて切削するドラムと、前記ドラムを駆動する油圧モーターと、前記油圧モーターに取り付けたモーターギャと、前記ドラムに取り付けたドラムギャと、前記モーターギャの駆動力を前記ドラムギャに伝達するアイドルギャと、前記アイドルギャを装着するアイドルピンと、前記モーターギャと前記アイドルギャと前記ドラムギャを被覆するギャカバーと、前記アイドルピンに装着して前記アイドルギャの回転を支持するベアリングと、前記ギャカバーに取り付けられて前記アイドルピンに装着した前記ベアリングを押しつけて固着するベアリング押さえを備えたことを特徴とする削り装置。
- 前記アイドルピンに取り付けて前記ベアリングが抜け落ちないようにしたC型止め輪と、前記C型止め輪が広がらないようにカバーするベアリンク押さえを備えたことを特徴とする請求項8記載の削り装置。
- 前記ギャカバーと前記ベアリングとの間隙より厚めに作られたベアリング押えを備えたことを特徴とする請求項8記載の削り装置。
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