JPH02210106A - 土木機械用マニピュレータ及び該マニピュレータを使用したひび入れ機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は土木機械用マニピュレータ及びかかるマニピュ
レータを備えた機械、特に、水硬性セメントによって処
理された道路の基礎層に予め亀裂を形成させるひび入れ
機に係る。

本発明は、一端が運搬機に枢着され他端が当該マニピュ
レータの他端の軸の回りで回動し得るツールを備えた少
なくとも１つのアームまたは回動ビームと、マニピュレ
ータ及びそのツールの種々の位置決めを確保すべく構成
された流体圧または空気圧のジヤツキもしくはモータま
たはケーブル、チェーン等のごとき制御手段とを有する
型の土木機械用マニピュレータに係る。

公知のマニピュレータにおいては、特にツールの比較的
大きい行程中、好ましくは該ツールの可能最大行程中に
、ツールの一点を同一平面内に維持するかまたは所定形
状の曲線に沿って移動させる必要があるため、作業員の
熟練した技量が要求されることは明らかである。従って
公知のマニピュレータは専門工でない作業員によって操
作されることはできない、また作業の全自動化も期待で
きない。

本発明の目的の１つは、前記のごとき欠点を是正し、特
に専門工でない作業員にも操作できまた全自動化も可能
な土木機械用マニピュレータを提案することである。

上記の目的は、マニピュレータが２つのビームを有し、
駆動ビームと呼ばれる第１ビームは、−方でその後端が
運搬機の車台に固定されたピボット軸に枢着され、他方
でその前端が共通ピボット軸を介して被駆動ビームと呼
ばれる第２ビームの後端に枢着され、被駆動ビームの前
端はピボット軸を介して該ビームに装着された揺動部材
を備えており、駆動ビームはロータリーモータまたはリ
ニアモータによって後端ピボット軸の回りで回動せしめ
られ、２つのビームの各々は、対応ビームの回動角度を
検出する検出手段と、ビームの前端によって担持され且
つ隣接ビームの後端または揺動部材を回動せしめる回動
用モータと、各ビームの検出手段と回動用モータとの間
に配備され且つ対応ビームに結合した回動検出手段によ
って検出された駆動ビームまたは非駆動ビームの回動度
に従って隣接ビームまたは揺動部材の回動を制御する伝
動手段とを有することを特徴とする本発明によって達成
される。

この構想によれば、適当なツールが装着された揺動部材
を常に同じたけ移動させまたこの移動を自動的に得るた
めに、駆動ビームの傾斜角度を操作するだけでよい。

検出手段、回動用モータ及び検出手段と回動用モータと
の間の伝動手段は機械的部材がち成るのが有利である。

従って、マニピュレータの２つのビームの各々の検出手
段は、ビーム後端のピボット軸に該軸と一体的に回転す
るように装着された歯車から成り、各ビームの前端によ
って担持された回動用モータが、被駆動ビームの後端ま
たは揺動部材に固定されたピボット軸にキー止めされた
別の歯車を有し、該歯車の軸は被駆動ビームの後端また
は揺動部材のピボット軸と一致し、検出手段（一体的に
回転する歯車）と各ビームに装着された回動用モータと
の間の連結手段は、一体的に回転する歯車と回動用モー
タの歯車との間に張設され任意に緊張装置を備えた無端
チェーンから成ってもよく、または、一体的に回転する
歯車の軸に平行な軸を介して対応ビームによって担持さ
れ且つ互いに係合している奇数個の一連の中間歯車から
成ってもよく、後端の中間歯車が一体的に回転する歯車
の周囲と係合し、前端の中間歯車は対応する回動用モー
タの歯車と係合する。

好ましくは、駆動ビームの後端がカルダン式すポートシ
ステムに装着されたキャリ・フジと一体的な第１ヨーク
のピボット軸に装着され、前記サポートシステム自体は
第１ヨークのピボット軸に平行なピボット軸によって運
搬機の車台に枢着されている。一方で車台とサポートシ
ステムとの間他方で車台またはサポートシステムと駆動
ビームとの間にモータまたはジヤツキが配備されている
。

本発明はまた、水硬性セメントで処理された道路の基礎
層のひび入れ機を提供する。

フランス特許出願第２，６０９，４８０号は、基礎層の
最終締固め以前に基礎層に溝を切り開き、溝の材料と接
触して凝結することによって薄膜を形成する物質を前記
切り開いた溝に噴射し、溝を直ちに再閉鎖し、基礎層を
締固め処理するひび入れ方法を開示している。好ましく
は低ｐＨで破壊速度の大きいカチオン性アスファルトエ
マルジョンから成る噴射物質は２つの機能を果たす、低
ｐｕの水相は、乾裂箇所を局限させるのに有利な低抵抗
ゾーンを形成し、破壊速度の大きいアスファルト相は不
連続を形成して亀裂箇所を予め正確に局限し得る。

フランス特許出願第２，６０９，４８０号で提案された
方法の利点は、亀裂箇所を正確に局限させること、ひび
の両面をアスファルトで処理するので耐水性が得られま
た耐摩耗性も向上すること、施工が比較的容易でありま
た層の結合性に対する影響が無視できる程度に小さいこ
と、処理される道路１ｍ”当たりのコストが極めて廉価
なことである。

フランス特許出願第２，６０９，４８０号はまた、層を
縦割するＶ形の鋤刃から成る溝開設手段と、噴射ノズル
またはジェットから成る溝内への物質噴射手段と、２つ
の逆Ｖ形プレートから成る溝閉鎖手段とを含む装置を記
載している。これらの３つの手段は、断熱性エマルジョ
ンタンクとポンプと該エマルジョンを噴射ノズルに案内
する連結手段とを搭載した車両によって担持され、処理
すべき道路の車線の幅のレールに滑動自在に装着された
キャリッジに固定的に装着され得る。この装置は大型で
あり処理すべき道路の幅全体を寒ぐ。

本発明の目的は、公知の欠点を解決し、流し込まれた材
料層の撹乱ができるだけ少ない狭い溝を形成し、層の処
理中に道路の常設的な妨害を形成することなく、また作
業サイクルが完全に全自動化され完全に独立しているた
め正常工事を遅らせることなく工事現場の別の作業場間
に完全に組み込むことが可能な改良、されたひび入れ機
を提供することである。

本発明の上記目的は、水硬性セメントで処理された道路
の基礎層に亀裂を予め形成するために、溝を切り開く手
段と、前記溝に物質を噴射する手段と、前記溝を再閉鎖
する手段と、機械の作動に伴って前記諸手段を移動させ
る手段とを含む本発明のひび入れ機によって達成される
。本発明のひび入れ機の特徴は、前記溝を切り開く手段
が、三角形断面を有する実質的に垂直な薄刃ブレードを
含み、該ブレードの切断エツジが層処理中のブレードの
進行方向に配置されること、前記溝に物質を噴射する手
段が、前記ブレードの背面に固定されポンプを介して処
理用物質の貯蔵タンクに接続された噴射マニホルド（ま
たはジェットノズル）を含むこと、前記溝を再閉鎖する
手段が、前記ブレードの背面に弾力的に固定され且つブ
レードの進行方向に開いたり形を成す２つのスクレーパ
を有すること、ブレード、マニホルド及びスクレーパが
前記マニピュレータの自由端に装着された単一ツールに
結合されていることである。

前記移動手段はモータを備えた運搬機を有し、前記モー
タによって駆動される関節型マニピュレータが前記運搬
機に装着される。前記マニピュレータは前記モータの作
用下に水平移動し得る自由端を有し、前記ブレードは前
記マニピュレータの自由端に装着されている。

薄刃ブレードは材料層に切込みを形成し、形成された狭
い幅の切込みの両側壁面を押し開く、これらの壁面はブ
レードの通過直後に近付く傾向がある。ブレードによっ
て担持された噴射マニホルドは、好ましくはブレードの
背面側に開口する凹部に設けられており、切込みの両側
壁面が互いに接近する時点に切込みの壁面構成材料に物
質を噴射する。ブレードの後部に固定されたスクレーパ
の機能は、形成された溝を閉鎖し処理した層の上面を均
平することである。スクレーパと処理用物質噴射マニホ
ルドと薄刃ブレードとが、溝を切り開き物質を噴射し溝
を再閉鎖するツールを構成する。ブレードは関節型マニ
ピュレータの末端に固定されるので、道路上で機械が占
拠する幅はブレードの前進に伴って変化し、このため機
械が処理中の道路で常設的な妨害にならない。

添付図面に示す実施例に基づく以下の記載より本発明の
別の特徴及び利点が明らかであろう。

え１九 第１図は、−ｍに１５〜３０ｃｍの厚さをもつ基礎最終
層１を示す。この層は水硬性セメントで処理された材料
（例えば骨材）から形成されている０層１の締固め後に
層１の上に舗装道路の表層（摩耗層）が形成される。

新しく流し込まれ締固め処理される前の材料（骨材）層
１に溝または切込み２を形成する。このためには特に、
三角形断面の薄刃ブレード５を有するツール４を備えた
ひび入れ機３と使用する。ブレードの切断用エツジ６は
ブレード５の進行方向に配置される。アスファルトエマ
ルジョン型の物質即ち結合材８の噴射マニホルド７はブ
レード５の背面または背面凹部９に配備されており、ブ
レード５の後方の開いた切込みの頂部から底部まで結合
材８を分配し得る一列の射出オリフィス７ａを有する。

これらのオリフィスは任意に、ブレード５によって形成
された溝２に物質８を噴射する平坦形状または円錐状の
ジェットを形成する噴霧ノズルを備える。

これらの溝２は、ブレード５の通過後に自然に閉鎖し、
ブレード５が通過する際に溝２の両側と物質８を含浸し
た層１のゾーンとに材料の堆積した隆起部１０を形成す
る。隆起部１０は、ブレード５の後部に配置され且つブ
レード５の作用部の上方で該ブレード５の上部に枢着さ
れた逆Ｖ形を形成する２つのスクレーパ１１によって均
平される９スクレーパ１１の動作は、スクレーパ１１を
層１の表面に常時押圧する押さえばねｌｌａを操作する
連結アームｌｌｂを介して行なわれる。

ひび入れ機３は各々が特定機能を果たす複数部材から構
成される。即ち、 溝２を開設し溝２に物質８を噴射し溝２を再閉鎖するツ
ール４、 一ツール４を担持し、ツール４のブレード５を層１の材
料中に差し込み、層１の処理段階中に道路の横断方向に
ツール４を前進させ、ツール４の移動段階中に新しい溝
２の出発点にツール４を案内する関節型マニピュレータ
１２、 一収容している物質８を使用温度に維持し処理用物質を
ツール４の噴射マニホルド７に供給する処理用物質の断
熱性貯蔵タンク１３と、 −ひび入れ機３の種々の手段にエネルギを伝達し機械の
作業サイクルの制御を確保する流体エネルギ源１４と、 一マニピュレータ１２とタンク１３と流体エネルギ源１
４とを担持し作業現場でひび入れ機３を移動せしめる運
搬機１５とを含む、運搬機のモータ１６は流体エネルギ
源１４の一次エネルギ源として使用される。

ひび入れ機３に連結して使用されたマニピュレータ１２
の実施例を以下に説明するが、このマニピュレータ１２
は別の機械及び別の作業に使用することも可能であり、
例えば土盛りツール等のごとき別のタイプのツールを担
持し得る。

関節型マニピュレータ１２は、運搬機１５の前部に搭載
され、ブレード５の切断面に垂直な水平軸に従って互い
に関節型に連結された複数の部材を含む、最初の２つの
部材はビーム１７．１８であり、第２ビーム１８の前端
が同一平面内を移動する必要があるような特殊場合には
２つのビームが等しい長さを有する。これらの２つのビ
ーム１７．１８はビーム１７．１８の一端１７ｂ、１８
ａに存在する共通ピボット軸１９に枢着されている。第
１ビーム１７、即ち駆動ビームは運搬機１５に対して固
定された軸２０の周囲で回動自在である。第２ビーム１
８ｂ、即ち被駆動ビームの前端１８ｂは軸２２の回りで
ビーム１８に対して回動する揺動部材２１を担持し、該
揺動部材２１はマニピュレータ１２の第３部材を構成す
る。

第１ビーム１７の後方端部１７ａは、運搬機１５の車台
２５に固定された流体圧回転駆動装置２４のシャフト２
３に軸受スリーブ２０ａを介して接続される。勿論、シ
ャフト２３が第１ビーム１７のピボット軸として機能す
る回転駆動装置２４の代わりに、例えばシリンダを介し
て車台２５の高くなった部分に枢着し且つ例えばロッド
を介して第１ビーム１７の中央部分又は前方部分に枢着
したジヤツキを使用することもできる。シャフト２３は
第１ビーム１７のピボット軸２０と同軸である。同様に
して、第２ビームは２つのビーム１７及び１８のピボッ
ト軸１９と同軸のシャフト２６に取り付けられる。前記
ピボット軸は第１ビーム１７の前方端部１７ｂに固定さ
れた軸受２７内に回動自在に挿入されている。揺動部材
２１は、軸２２と同軸であり且つ第２ビーム１８の前方
端部１８ｂに固定された軸受２９内で旋回するシャフト
２８に取り付けられる。

ビーム１７及び１８は中空であるが又はＩ形材で構成さ
れる。

第１ビーム１７の後方端部１７ａの内側には、シャフト
２３と同軸であり且つ運搬機１５の車台２５に固定され
た第１歯車が具備されている。第１ビーム１７の前方端
部１７ｂの内側に位置する第２歯車３１はシャフト２６
に取り付けられる。第１歯車３０の歯数及び直径はこの
特定実施例では第２歯車３１の歯数及び直径の２倍であ
る。

シャフト２６と同軸であり且つ距離をおいて該シャフト
を包囲する第３歯車３２は、第１ビーム１７の前方端部
１７ｂの側方スリーブ１７ｃに固定され且つ第２ビーム
１８の後方端部１８ａの内側に具備される。第２ビーム
１８の後方端部１８ａはシャフト２６に固定されて回動
するようになっており、そのためシャフト２６は、側方
スリーブ１７ｃを貫通し且つ接続フランジ２６ｂを担持
する側方先端部分２６ａを含む。前記フランジはネジ２
６ｃによってビーム１８の外壁に固定される。この外壁
は後方端部１８ａに合致し、ブツシュがシャフト２６の
先端部分２６ａの一部分を包囲しなから前記先端部分２
６ａと側方スリーブ１７ｃとの間の環状スペースに一部
分侵入して、該スリーブの自由端を支持する。側方スリ
ーブ１７ｃの他端は第１ビーム１７に接続されており、
第２ビーム１８の内壁の回動軸受として機能する環状シ
ョルダを有する。

第２ビーム１８の前方端部１８ｂの内側に位置する第４
歯車３３はシャフト２８に取り付けられる。この特定実
施例では、第４歯車３３の歯数及び直径が第３歯車３２
の歯数及び直径の２倍であり、第３歯車の直径及び歯数
が第２歯車の歯数及び直径と同じである。

第１歯車３０及び第２歯車３１は、例えばネジ式引張り
装置３６を具備するのが好ましい第１エンドレスチエー
ン３４によって相互接続され、第３歯車３２及び第４歯
車３３はやはりネジ式等の引張り装置３６を具備するの
が好ましい第２エンドレスチエーン３５によって相互接
続される。

ビーム１７．１８及び第４歯車３３のシャフト２８に固
定された揺動部材２１は、シャフト２３が流体圧回転駆
動装置２４の作用で回動すると、互いに平行な水平軸１
９．２０及び２２と直交する複数の平面に沿って移動す
る。即ち、ビーム１７．１８及び揺動部材２１が夫々の
移動時に邪魔し合うことがないように、第１ビーム１７
は運搬機１５の前方に位置する中央平面３５ａ上を移動
し、揺動部材２１は運搬機１５の前方部分から遠く離れ
た中央平面３５ｂ上を移動し、第２ビーム１８は平面３
５ａと３５ｂとの間の中央平面３５ｃ上を移動する。

チェーン３４及び３５は、第１ビームが鉛直に配置され
た時に前方端部１７ｂが上方位置に位置し、第２ビーム
１８が鉛直に配置された時に前方端部１８ｂが第１ビー
ム１７の端部１７ａの近傍で下方位置に配置されるよう
に、歯車３０．３１．３２及び３３に固定される。

各チェーン３４．３５の各ストランドに挿入された可調
整シューシステム３６又はネジ式引張り装置は、これら
のチェーンの張り具合とビーム１８及び揺動部材２１の
初期位置、特に揺動部材の基準面の傾斜、例えば第１ビ
ーム１７及び揺動部材２１のピボット軸２０．２２を通
る平面に対する後方面２１ａの傾斜を調整するのに使用
される。

該実施例では２つのビーム１７及び１８が軸１９と２０
との間及び軸１９と２２との間で同じ長さを有するため
、第１歯車３０を包囲する第１チエーン３４が第１ビー
ム１７の回動時に第２歯車、即ち歯数が半分であり且つ
第２ビーム１８に固定されて回動する歯車３１を駆動さ
せ、また第４歯車３３が第３歯車３２の２倍の歯数を有
するため、第１ビーム１７がそのピボット軸２０を中心
に回動すると第２ビーム１８が移動して、２つのビーム
１７及び１８の間に形成される角度の等分！！４６がビ
ーム１７及び１８の端部の軸２０及び２２を通る平面と
直交し続け、シャフト２８が運搬機１５の支持面と平行
な面上を移動する。この面は該実施例では基礎層ｌの上
表面に外ならず、シャフト２８は層１の上方に一定の値
をおいた位置に保持される。

また、第４歯車３３に固定された揺動部材２１はシャフ
ト２８の移動時にマニピュレータの２つの先端軸２０及
び２２を通る平面に対して同一の方位を維持する。

シャフト２８、即ち第２ビーム１８の前方端部１８ｂは
、ビーム１７及び１８が運搬機１５の片側で水平に延び
る第１位置と、ビーム１７及び１８が運搬機１５の反対
側で水平に延びる第２位置との闇で、軸１９と２０との
間又は軸１９と２２との間の距離の４倍に等しい長さに
わたって移動し得る。この最大移動距離は、第１ビーム
１７が１８０°回転する時に妨害を受けて運搬機１５の
前を通ることができず、そのため特に鉛直極限位置と水
平極限位置との間で９ｏ°シが回動できないような場合
には半分になる。

揺動部材２１はシャフト２８と直交する垂直プレート３
７を有する。第２ビーム１８の前方端部１８ｂのシャフ
ト２８と平行なピボット３９の周りには、レバー形態の
ツール担持アーム３８が後方端部を介して回動自在に取
り付けられる。ピボット３９は垂直プレート３７の下後
方部分に固定されている。レバー状ツール担持アーム３
８は、シリンダを介して垂直プレート３７の上方部分に
枢着されたジヤツキ４０により、揺動部材２１及びプレ
ート３７に対して所定の位置に保持される。前記ジヤツ
キはそのロッドを介して、レバー状ツール担持アーム３
８のほぼ中央に位置するヒンジ４１に作用する。ツール
担持アーム３８は前記ジヤツキ４０によって、上方休止
位置く第３図の点線の位置）と下方作動位置（第３図の
実線の位置）との間を揺動する。前記ジッキはまた、ツ
ール担持アーム３８に一定の力を加えておき、ツール４
がこれを破損し得る不慮の障害にぶつがっな時に上方へ
回動できるようにする。第４歯車３３に回動自在に固定
された揺動部材２１．ツール担持ア、−ム３８及びツー
ル４は、ピボット軸２０及び２２の接近又は離反時に第
２ビーム１日の前方端部１８ｂが並進移動する間にわた
って初期位置を保持する。

ツール４は、ブレード５の切断面が垂直になるように、
ダンパ４２を挟んでピボット３９から遠い方のツール担
持アーム３８端部に固定するのが好ましい。

ツール４の上方部分４３には振動発生器４４が任意に具
備される。この振動発生器は、ころがり軸受に取り付け
られ且つ流体圧モータ４４ａ（第７図参照）によって駆
動される水平シャフト４５を含む。シャフト４５は偏心
体又は不均衡体４６を有し、この偏心体を回転させると
、シャフト４５及び偏心体の回転速度に応じた振幅及び
周波数をもつ振動が生じる。

この振動は、ツール４が層１の材料中に侵入するのを助
け、渭２を掘る時のツール４の前進を促進する。

１サイクル分の作業で、ツール４が道路の幅全体にわた
って溝を形成し終えたら、とボット３９を中心に反時計
方向に従ってツール担持アーム３８を上方へ回動させる
ジヤツキ４０により、ツールを上方に持ち上げる０次い
で、運搬機１５を数メートル（例えば３．５ｍ　）移動
させる。新たに溝を形成する時には、流体圧回転駆動装
置２４によってツール４を移送位置、即ち上方位置に戻
す。この駆動装置は、ツール担持アーム３８が第１ビー
ム１７の回動シャフト２３から最も遠くに離れ且つツー
ル４の切刃６がシャフト２３方向に向く位置に配置され
るように、第１ビーム１７を回転させる０次いで、ツー
ル４を作動位置に戻す、即ち、ブレード５がほぼ鉛直に
なるか又はツール４の切断方向で前方へ向けて上から下
にやや傾斜するように、ジヤツキ４０を介してピボット
軸３９を中心に時計方向に従って下方へ回動させる。そ
の後第１ビーム１７を、流体圧回転駆動装置２４の作用
で、軸２０を中心に反時計方向に従って下から上に回動
させると、溝２の形成、溝２を規定する材料又は骨材の
処理及び溝２をふさぐ作業がツール４によって実施され
る。

ツール４が作動している間は、マニホルド７のオリフィ
ス７ａの上方でブレード５の上方部分に枢着されたスク
レーパ１１が、層１の厚みに適合するように、コイルバ
ネｌｌａ、４フによって層１の表面に押し付けられる。

処理用物質８はツール４が作動している間だけマニホル
ド７を介して注入される。上方位置でツール４を移送さ
せる間は、振動発生器４４を任意に停止させてよい。

先細ブレード５の後方で、好ましくは該ブレードの凹部
内に配置されるマニホルド７により１２の壁に対して放
出される物質８は、迅速に閉鎖できる充填ドーム４９を
備えた凸形底部円筒形水平タンク１３内に貯蔵される。

このタンク１３には、良好な機能に欠かせない付属品、
即ちフロートレベル指示計、指針高温計、圧縮−減圧弁
、排出弁及び管類が具備されている。このタンクは保温
用の被覆で包囲する。タンク１３内の物質８は、互換し
得るバスケットを備えたプレフィルタ５１及びフィルタ
５２と圧力が過剰になった場合の防護弁５３とを備えた
偏心ピストン大容積形ポンプ５０によって吸引される。

この物質８は２つの二経路弁を介してマニホルド７に送
られる。第１弁５４は、ツール４を移送する時又は戻す
時に前記物質をタンク４８に送り戻すために使用される
。第２弁５５は、使用後にモータ付き圧縮器５６によっ
て供給される圧縮空気ジェットを送給することによりマ
ニホルド７を洗浄する時に使用される。タンク１３と容
積形ポンプ５０との間に配置された第３弁５７は、回路
、フィルタ５１．５２、容積形ポンプ５０及び弁５４．
５５を全体的に洗浄すべく、ポンプの吸引を炭化水素リ
ザーバ５８に連通させるために使用される。

種々の流体圧モータ及びレセプタ、即ち流体圧回転駆動
袋Ｍ、２４、振動発生器４４を作動させる流体圧モータ
４４ａ、容積形ポンプ５０を駆動させる流体圧モータ５
０ａ、モータ付き圧縮器５６の流体圧モータ５９、並び
に先細ブレード５の初期位置及び層２の材料中への侵入
度を測定するジヤツキ４０は、運搬機１５に属するか又
は運搬ｖ１１５のエンジン１６によって駆動される流体
エネルギ源１４を介して流体の供給を受ける。流体エネ
ルギ源１４は多段ポンプ６１と、ストレーナ６３を備え
たオイルリザーバ６２と、フィルタと、油面計と、温度
計と、通気管と、プログラム可能な自動制御装置によっ
て作動サイクルを自動化すべく各動作又は機能を制御す
るエレクトロディストリビュータと、圧力調整器６５と
、流量調整器６６とを含む。

ここで留意すべきこととして、ブレード５の作動時にブ
レードが不慮の障害物に出会った場合には、ピボット３
９を中心ブレード４を揺動させる応力が作用するため所
定の圧力を超える圧力がジヤツキ４０内に生じ、調整器
６６ａによってジヤツキ４０がオイルリザーバ６２と連
通し、その結果がブレード５が上方に逃げる。

運搬機１５は非圧縮材料層の上を走行できるように刻み
の付いた幅広のタイヤを備えている。この運搬機は、取
り扱いが容易なように、軸距が小さく且つ前方車軸が振
動するようになっている。この運搬機はまた、軸距が広
く且つサスペンションが車輪の弾性によってのみ得ら、
れるため、引っ込み可能なシューを用いなくてもひび入
れ機械３を安定させることができる。その重量はマニピ
ュレータ１２の動きと材料中へのツール４の侵入とによ
って生じる応力に対する反応を構成する。前述のごとく
、運搬機１５は限定されたスペースを占める完全自動制
御装置を構成するように、ひび入れ機械３全体を支持し
、熱機関１６が乗り物を普通に移動させるためのトラン
スミッションと流体エネルギ源１４の多段ポンプ６１と
を駆動するようになっている。

溝２の最大長さは、マニピュレータ１２のビームの軸１
９と２０との間の長さ、又は軸１９と２２との間の長さ
の４倍に等しい。溝の長さは勿論道路の幅によって限定
される。そのため、ひび入れ機械３は、道路の幅と処理
すべき層の厚みとに応じてこの機械の作動サイクルを自
動的に制御するプログラム可能な自動制御装置を備える
。プログラム可能な自動制御装置は流体圧回転駆動装置
２４に作用して駆動ビーム１７の回動を制限し、且つジ
ヤツキ４０に作用して層１中へのブレード５の侵入度を
制御する。

ひび入れ機械３の別の構造として、駆動ビームと称する
第１ビーム１７は直線流体圧ジヤツキによって回動させ
るようにもし得る。このジヤツキは、例えばそのシリン
ダを介して運搬機１５の車台２５に枢着する一方で、例
えばジヤツキロッドを介してピボット軸２０から適当な
距離をおいて第１ビーム１７に枢着する。

ひび入れ機械に関して説明してきたマニピュレータは勿
論、マニピュレータの揺動部材に支持されたツールが曲
線又は直線状の所定形態の往復並進移動を行うべく作動
時に移動しなければならないような他の任意の機械でも
使用することができる。その場合はマニピュレータ１２
の駆動ビーム１７を可動運搬機支持装置又は固定フレー
ムに接続し得る。

第８図及び第９図はマニピュレータ１２の別の実施例を
夫々側面図（第８図）及び平面図（第９図）で示してい
る。

このマニピュレータ１２も、後方端部１７ａを介して運
搬機１５の車台２５に担持された軸２０に枢着された駆
動ビーム１７を含む、前記軸は回動モータ２４のシャフ
ト２３として構成し得る。この場合は、駆動ビーム１７
の後方端部１７ａをシャフト２３に固定して、駆動ビー
ム１７がシャフト２３と共に軸２０の周りを回転できる
ようにする。この回動（回転）運動は前述のごとく、シ
リンダ又はロッドを介して車台２５に枢着し且つロッド
又はシリンダを介して駆動ビーム１７に枢着したジヤツ
キによって、非回転固定軸ＺＯに枢着された駆動ビーム
１７にも伝達され得る。

尚、前記２つの枢着点はピボット軸２０から十分に離し
ておく。

前記軸２０又はシャフト２３の周りには、軸２ｏ及び車
台２５に固定された回転移動しない第１歯車３０が同軸
的に配置される。この第１歯車３０をシャフト２３の周
りに配置する場合には、シャフト２３の回動時に生じる
歯車３０とシャフト２３との間の摩擦を軽減すべく、こ
れら歯車３０とシャフト２３との間にブツシュを挿入す
るのが好ましい。

前記実施例と同様に、駆動ビーム１７の前方端部１７ｂ
は、駆動ビーム１７の前方端部１７ｂの適当な軸受の中
に挿入されたシャフト２６に取り付けられた第２歯車３
１を備える。このシャフト２６は側方延長部として外側
に向かうシャフト先端部分２６ａを有し、この先端部分
に被駆動ビーム１８の後方端部１８ａが回動自在に取り
付けられる。シャフト２６の軸１９はマニピュレータ１
２の２つのビーム１９及び１８の共通ピボット軸を構成
する。

シャフト先端部分２６ａの周りには、第３歯車３２が取
付けられる。この歯車は駆動ビーム１７の前方端部１７
ｂの側面に固定されるため、軸２６と一緒に回転するこ
とはない。

第４歯車３３は被駆動ビーム１８の前方端部１８ｂの軸
受２９内に挿入されたシャフト２８に取り付けられる。

このシャフト２８はビーム１８から側方に突出する先端
部分を有し、この先端部分はシャフト２８の軸２２を中
心に該シャフト２８と共に回動する揺動部材２１を備え
る。

前記実施例と同様に、シャフト２６．２３及び２８の軸
１９．２０及び２２は互いに平行であり、第１歯車３０
と第４歯車３３とが同一の直径及び歯数を有し、共通軸
１９の周りに配置された第２歯車３１と第３歯車３２と
が同一の直径及び歯数を有し、第２歯車３１及び第３歯
車３２の直径及び歯数が夫々第１歯車３０及び第４歯車
３３の直径及び歯数の半分である。

第１歯車３０と第２歯車３１との接続及び第３歯車３２
と第４歯車３３との接続には、エンドレスチェーン３４
及び３５の代わりに挿入歯車列７１及び７２を使用し得
る。

その場合は、各挿入歯車列７１及び７２が互いに咬合う
奇数の歯車７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ、７１ｅ及
び７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄ、７２ｅを含み、こ
れらの歯車が駆動ビーム１７及び被駆動ビーム１８に夫
々担持された軸７３ａ〜７３ｅ及び７４ａ〜７４ｅに回
転自在に取り付けられる。駆動ビーム１７の回動時には
、第１歯車列７１の第１挿入歯車７１ａが車台２５に固
定された第１歯車３０と協働し、この歯車の周縁に沿っ
て移動しなから軸７３ａを中心に回動してその回転運動
を隣接挿入歯車７１ｂに伝え、以下同様にして、最終的
には第１歯車列７１の最後の挿入歯車７１ｅが第２歯車
３１と咬合して回転運動を伝達する。同様にして、被駆
動ビーム１８が駆動ビーム１７の回動とそれに次ぐシャ
フト２６の回動とによって回動すると、第２挿入歯車列
７２の第１挿入歯車７２ａが第３歯車３２の周縁に沿っ
て移動し、軸７４ａを中心に回動してその回転運動を隣
接挿入歯車７２ｂに伝え、以下同様にして第２歯車列７
２の最終挿入歯車７２ｅが第４歯車３３と協働し、この
歯車と該歯車に固定された揺動部材とに回転運動を伝え
る。この回転運動の角度は駆動ビーム１７の回転角度に
比例し、且つ軸２０と１９との間及び軸１９と２２との
間におけるビーム１７及び１８の長さの比と、ビーム１
７．１８の端部に具備された歯車３０〜３３の直径及び
歯数の比とに依存する。

ビーム１７及び１８の長さが互いに等しく且つ第１歯車
３０と第２歯車３１どの間の直径及び歯数の比が２：１
に等しければ、被駆動ビーム１８の前方端部１８ｂの点
は駆動ビーム１７の回転角度に係わりなく直線軌道に沿
って移動することになる。また、第３ｔ！１車３２と第
４歯車３３との間の直径及び歯数の比が１：２に等しく
且つ好ましくは第２歯車３１及び第３歯車３２の直径及
び歯数が同等であれば、揺動部材２１はビーム１７．１
８の回動に係わりなく、被駆動ビーム１８の前方端部１
８ｂの点の直線軌道に対して初期傾斜状態を維持する。

従って、ピボット軸１９．２０．２２は、頂点（軸１９
上に位置する）を含む２つの辺が駆動ビーム１７及び被
駆動ビーム１８からなる二等辺三角形の３つの点を規定
する。この場合は、駆動ビーム１７に対する被駆動ビー
ム１８の回転角度が駆動ビームの回転角度の２倍になる
。また、被駆動ビームＩ８に対する揺動部材２１の回転
角度は駆動ビーム１７の回転角度に等しい。従って、揺
動部材２１に固定されたツール４は、移動時にツール４
の軌道に対して初期の傾斜度を維持することができる。

長さが等しい２つのビーム１７及び１８からなる二等辺
三角形の頂点の等分線は従って前記ビーム１７．１８の
回転運動中も常に垂直に維持される。そのため、この三
角形の可変長さの底辺は常に水平に保たれる。

被駆動ビーム１８の前方端部１８ｂが水平線に対して傾
斜した平面上を移動するようにするが又は基準面に対す
る移動面の高さを変えるためには、駆動ビーム１７の後
方端部１７１Ｌを枢着ヨーク７５に取り付けると有利で
ある。この枢着ヨークは、直交座標システムの３つの軸
ｘ、ｙ、ｚの各々の周りを回転できるようにカルダンタ
イプの支持体７６に取り付ける。この支持体フロを第１
０図に簡単に示した。

第１０図から明らかなように、枢着ヨーク７５はジヤツ
キ（図示せず）によって回転する駆動ビーム１７の後方
端部１７ａのピボット軸２０を担持する。また、第１歯
車３０はピボット軸２０に取り付けられ、この第１歯軍
３０の後方部分と咬合するようにヨーク７５の底部プレ
ート７５ａに固定された鎖錠ブロック７７を介して回転
阻止される。

底部プレート７５ａはピボット軸２０と反対の側で回転
軸受（図示せず）を介して第１キヤリツジ７８に接続さ
れる。前記回転軸受は、軸２０と前記ヨークの底部プレ
ート７５ａとに垂直な軸Ｘを中心に前記ヨークを回転さ
せる（矢印ｆｌ）。勿論、この回転軸受は、軸Ｘを中心
とするヨーク７５の角位置を調整せしめる鎖錠手段（図
示せず）に接続される。

第１キヤリツジ７８は、軸２０と直交座標システムＸ　
、Ｙ　、Ｚの軸Ｙとに平行に移動できるように（矢印ｆ
２）スライダ７９上を並進移動すべく配置される。

スライダ７９は第２キヤリツジ８０に設けられている。

この第２キヤリツジは軸Ｘ、Ｙの平面と直角に延び且つ
直交座標システムの軸Ｚと合致する軸８２を中心に回動
し得る（矢印ｆ４）スライダビーム８１上を移動するよ
うに（矢印ｆ３）配、置される。

ピボット軸８２及びスライダビーム８１は夫々の端部を
介して第２ヨーク８３のフランジの間に固定される。こ
の第２ヨークはその底部８３ａの下方部分が運搬機の車
台２５に固定された軸８４に枢着される。

軸８４は枢着ヨーク７５に支持された軸２０と平行であ
り、このヨーク及び第２ヨーク８３が直交座標システム
Ｘ、Ｙ、Ｚの軸Ｙと平行な軸を中心に回動できるように
する（矢印ｆ５）。

第２ヨーク８３の底部８３ａの上方部分及び駆動ビーム
１７の上方部分は夫々ジヤツキを介して車台２５の適当
な部分に接続される。勿論、第２ヨーク８３の上方部分
く上方フランジ）と駆動ビーム１７の上方部分との間に
ジヤツキを具備して駆動ビームの回動を制御することも
できる。

このようにして、駆動ビーム１７は総ての自由度に従っ
てスペース内を移動することができる。勿論、当業者は
必要とマニビュレータエ２の用途とに応じて前記運動自
由度の１つ又は複数を削除すること、もてきる。

以上説明してきた実施例では、駆動ビーム１７の角移動
を被駆動ビーム１８の角移動に結びっけ、且つ被駆動ビ
ームの角移動を揺動部材２１及びツール４０角移動に結
びつける手段として８！械的手段しか説明しなかった。

２つのビーム１７．１８の各々に接続されるこれらの機
械的手段は下記の３つの機能を果たす。

ａ）第１ビーム１７又は第２ビーム１８の角回転の範囲
を検出する。

ｂ）検出された情報を第２ビーム１８又は揺動部材２１
の回動シャフトに作用する回動モータに伝える。

Ｃ）第２ビーム１８又は揺動部材２１を第１ビーム１７
の回転角度に比例した角度だけ角度させる。

これらの機能は勿論、純粋に機械的な手段だけでなく、
光学的手段、電気的手段及び／又は電子的手段によって
も遂行することができる。

例えば、各ビーム１７．１８の回転角度を検出する手段
は光学タイプの手段であってもよく、伝達手段は機械的
なものに代えて電子もしくは電気タイプのものを使用し
得、ビーム１８もしくは揺動部材２１の駆動手段は電子
的もしくは電気的伝送手段によって伝送される信号を介
して制御される電気ステッピングモータであってよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は所望の物質を注入するための溝を設けた基礎層
を示す簡略斜視図、第２図は基礎層を処理している本発
明のひび入れ装置の簡略斜視図、第３図は本発明のマニ
ピュレータ及びツールを第４図の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿
った断面で示す説明図、第４図は第３図の説明図ＩＶｉ
Ｖに沿ったマニピュレータの断面図、第５図はマニピュ
レータの可動端部へのブレードの固定を示す斜視図、第
６図は処理物質の回路を示す簡略理論説明図、第７図は
流体エネルギ源と種々の流体圧回路とを示す簡略理論説
明図、第８図及び第９図はマニピュレータの第２実施例
を夫々側面図及び平面図で示す説明図、第１０図はマニ
ピュレータにあらゆる移動自由度を与える後方端部取付
はシステムを示す斜視図である。 １２・・・・・・マニピュレータ、１７．１８・・・・
・・ビーム、２１・・・揺動部材。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）一端が運搬機に枢着され他端が当該マニピュレー
   タの他端の軸の回りで回動し得るツールを備えた少なく
   とも１つのアームまたは回動ビームと、マニピュレータ
   及びそのツールの種々の位置決めを確保するように構成
   された流体圧または空気圧のジャッキもしくはモータま
   たはケーブル、チェーン等のごとき制御手段とを有する
   型の土木機械用マニピュレータであって、 前記マニピュレータが２つのビームを有し、駆動ビーム
   と呼ばれる第１ビームは、一方でその後端が運搬機の車
   台に固定されたピボット軸に枢着され、他方でその前端
   が共通ピボット軸を介して被駆動ビームと呼ばれる第２
   ビームの後端に枢着され、被駆動ビームの前端はピボッ
   ト軸を介して該ビームに装着された揺動部材を備えてい
   ること、駆動ビームはロータリーモータまたはリニアモ
   ータによって後端ピボット軸の回りで回動すべく駆動さ
   れること、及び、 ２つのビームの各々は、対応ビームの回動角度を検出す
   る検出手段と、ビームの前端によつて担持され且つ隣接
   ビームの後端または揺動部材を回動せしめる回動用モー
   タと、各ビームの検出手段と回動用モータとの間に配備
   され且つ対応ビームに結合した回動検出手段によって検
   出された駆動ビームまたは非駆動ビームの回動度に従つ
   て隣接ビームまたは揺動部材の回動を制御する伝動手段
   とを有することを特徴とする土木機械用マニピュレータ
   。
2. （２）２つのビームの各々の検出手段、回動用モータ及
   び検出手段と回動用モータとの間の伝動手段が機械的部
   材から構成されていることを特徴とする請求項１に記載
   のマニピュレータ。
3. （３）２つのビームの各々の検出手段が、対応するビー
   ム後端のピボット軸に該軸と一体的に回転するように装
   着された歯車から成ること、 各ビームの前端によって担持された回動用モータが、被
   駆動ビームの後端または揺動部材に固定されたピボット
   軸にキー止めされた別の歯車を有し、該歯車の軸は被駆
   動ビームの後端または揺動部材のピボット軸と一致する
   こと、及び、 検出手段（一体的に回転する歯車）と各ビームの回動用
   モータとの間に配備された伝動手段が、一体的に回転す
   る歯車と回動用モータの歯車との間に張設された無端チ
   ェーンから成ることを特徴とする請求項２に記載のマニ
   ピュレータ。
4. （４）無端チェーンに代替して、一体的に回転する歯車
   の軸に平行な軸を介して対応ビームによって担持され且
   つ互いに係合している奇数個の一連の中間歯車が使用さ
   れ、後端の中間歯車が一体的に回転する歯車の周囲と係
   合し、前端の中間歯車は対応する回動用モータの歯車と
   係合することを特徴とする請求項３に記載のマニピュレ
   ータ。
5. （５）一体的に回転する歯車の歯数と各ビームの回動用
   モータの歯車の歯数との比が、駆動ビームでは２：１で
   あり被駆動ビームで１：２であることを特徴とする請求
   項３または４に記載のマニピュレータ。
6. （６）一体的に回転する歯車の軸と回動用モータの歯車
   の軸との間の２つのビームの長さが等しいことを特徴と
   する請求項５に記載のマニピュレータ。
7. （７）駆動ビームの後端がカルダン式サポートシステム
   に装着されたキャリッジに一体的に固定された第１ヨー
   クのピボット軸に装着され、前記サポートシステム自体
   は第１ヨークのピボット軸に平行なピボット軸によって
   運搬機の車台に枢着されていることを特徴とする請求項
   １から６のいずれか一項に記載のマニピュレータ。
8. （８）溝を切り開く手段と、前記溝に物質を噴射する手
   段と、前記溝を再閉鎖する手段と、機械の作動に伴って
   前記諸手段を移動させる手段とを含む水硬性セメントで
   処理された道路の基礎層に亀裂を予め形成するひび入れ
   機であつて、 ひび入れ機が請求項１から７のマニピュレータを有する
   こと、 前記溝を切り開く手段が、三角形断面を有する実質的に
   垂直な薄刃ブレードを含み、該ブレードの切断エッジが
   層処理中のブレードの進行方向に配置されること、 前記溝に物質を噴射する手段が、前記ブレードの背面に
   固定され且つポンプを介して処理用物質の貯蔵タンクに
   接続された噴射マニホルドを含むこと、 前記溝を再閉鎖する手段が、前記ブレードの背面に弾力
   的に固定され且つブレードの進行方向に開いたり形を成
   す２つのスクレーパを有すること、ブレード、マニホル
   ド及びスクレーパが前記マニピュレータの自由端に装着
   された単一ツールに結合されていることを特徴とするひ
   び入れ機。
9. （９）ブレードがツール担持アームを介して前記揺動部
   材によって担持され、、前記ツール担持アームは、揺動
   部材に一体的に固定され駆動ビームのピボット軸に平行
   な軸に関して回動自在であり、ブレードはツール担持ア
   ームの前記ピボット軸から遠い側の末端に装着されてい
   ること、及び、ツール担持アームは、ブレードが２つの
   位置、即ち、道路の基礎層に挿入された実質的に垂直状
   態の作業位置と、ブレードが持ち上げられている運搬位
   置とに配置され得るように揺動部材に配置されたジャッ
   キによって操作されることを特徴とする請求項８に記載
   のひび入れ機。
10. （１０）更に、前記ツール担持アームと前記ブレードと
    の間に挿入された振動装置を含むことを特徴とする請求
    項９に記載のひび入れ機。