JPH04261960A - コンクリート床仕上げ機 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンクリート打設床面
の仕上機に係り、さらに詳しくは、作業員が搭乗するこ
となく、自動又は遠隔操作により自在に作業することの
できるコンクリート床仕上げ機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種コンクリート床仕上げ機と
して、例えば特開昭６３−１３０８６０号公報に開示さ
れた打設コンクリート床面仕上げ機がある。この打設コ
ンクリート床面仕上げ機は、複数枚のブレードを等分に
放射状に配設した複数のロータと、運転者が搭乗するよ
うに構成された機体と、機体のフレーム上に搭載したエ
ンジンと、エンジンから各ロータへ動力を伝達する動力
伝達機構と、ロータを操縦する２本の操縦桿等とからな
っている。

【０００３】そして、各ロータのロータ軸は垂直軸線に
対して適宜角度で自在に傾斜できるようにギヤボックス
に連結されており、また２本の操縦桿はそれぞれ自在接
手を備えたリンク機構を介してギヤボックス連結されて
いて、操縦桿によりロータ軸を任意方向に傾斜できるよ
うに構成されている。

【０００４】上記のように構成した打設コンクリート床
面仕上げ機は、機体に搭乗した運転者が２本の操縦桿を
操作し、この操縦桿に連結されたリンク機構、ギヤボッ
クスを介してロータ軸を所望の角度に傾斜させる。そし
てその傾斜方向にある加工面（コンクリートの打設面）
に及ぼすブレードの圧力を増大させ、この圧力の増大し
た位置にあるブレードの回転方向と反対の方向に機体を
移動させ、床面の仕上げを行う。

【０００５】また、上記の打設コンクリート床面仕上げ
機とほぼ同様の機能を備えた装置として、特公昭５６−
４４２２７号公報に開示された搭乗型表面加工機械があ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のコ
ンクリート床仕上げ機は、何れも運転者が搭乗して操作
しなければならないので、人手がかかるばかりでなく、
装置全体の重量が大きくなるため打設したコンクリート
が軟らかい間は作業を開始することができず、作業時間
が伸びるため結果的に工期が長くなるという問題がある
。また機体の重量が大きいと、建造物の単位面積当たり
の定格荷重を超えることがあり、この場合は使用できな
いことになる。さらに、操作が難しいため、運転者の訓
練に長期間（１年程度）を要するなど、種々問題がある
。

【０００７】また、運転者が搭乗せず、上記の装置とほ
ぼ同じ構成で操縦桿がハンドルになっており、作業者が
機体を押しながら床面の仕上げ作業を行うコンクリート
床仕上げ機もあるが、この場合もやはり人手が必要であ
り、その上床に足跡が残るという問題があるため好まし
くない。

【０００８】本発明は上記の課題を解決すべくなされた
もので、運転者が搭乗することなく、自動又は遠隔操作
によりコンクリート床の仕上げ作業を行うことのできる
コンクリート床仕上げ機を得ることを目的としたもので
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係るコンクリー
ト床仕上げ機は、上下動可能なピッチ調整板を備えたフ
レームと、ピッチ調整板に傾斜自在に支持された複数の
支持板と、複数のブレードが放射状かつ回転可能に取り
付けられ、各支持板に回転可能に支持された軸にそれぞ
れ固定された複数のロータと、支持板の傾斜をブレード
に伝達する伝達手段と、ロータを回転させるための第１
の駆動部と第１の動力伝達機構、ピッチ調整板を上下動
させるための第２の駆動部と第２の動力伝達機構及び支
持板を傾斜させるための第３の駆動部と第３の動力伝達
機構からなる駆動手段とを備えたものである。

【００１０】また、このコンクリート床仕上げ機に、旋
回角検出機能及び走行距離検出機能を持たせたものであ
る。

【００１１】さらに、前記ピッチ調節板を上下動させる
ための第２の駆動部と第２の動力伝達機構を、モータと
、フレームに回転可能に支持されピッチ調整板に設けた
めねじに螺合されて前記モータに駆動されるねじ棒とに
よって構成したものである。また、前記支持板を傾斜さ
せるための第３の駆動部と第３の動力伝達機構を、各支
持板上に設けた２個の自在接手と、ピッチ調整板上に自
在接手に対応してそれぞれ設けられ出力軸にカムを備え
たモータと、ピッチ調整板に軸止めされ一端が自在接手
にそれぞれ連結され他端がカムにそれぞれ当接されたレ
バーとによって構成し、あるいは、各支持板に球面軸受
を介して取り付けられピッチ調整板に設けたねじに螺合
された２個のねじ軸と、ピッチ調整板上にねじ軸に対応
してそれぞれ設けられたモータとからなり、このモータ
の回転をねじ軸にそれぞれ伝達するように構成したもの
である。

【００１２】

【作用】第１の駆動部によりロータを互いに反対方向に
回転させ、これに取り付けたブレードによりコンクリー
ト床をかきならして仕上げる。また、第２の駆動部によ
りピッチ調整板を上下動させてこれに支持された支持板
を上下に移動させ、伝達手段を介してブレードの傾き角
度を変えることによりコンクリート床に対するブレード
の圧力を調整する。

【００１３】さらに、第３の駆動部を駆動して支持板を
傾斜させ、特定のブレードのコンクリート床に対する圧
力を増大させて機体を移動させる。

【００１４】これらの操作は、各駆動部を制御すること
により、無人で自動又は遠隔操作により行うことができ
る。

【００１５】

【実施例】図１は本発明実施例の斜視図である。図にお
いて、１は機体、２はフレーム、３はフレーム２の上部
に据付けられたモータの如き駆動源である。４、４ａは
両端がフレーム２に回転可能に支持された回転軸で、一
方の回転軸４にはプーリ４１及び傘歯車４２，４２ａが
取り付けられており、プーリ４１はモータ３の出力プー
リ３１とベルト３２により連結されている。また、他方
の回転軸４ａには歯車４３及び傘歯車４４，４４ａが取
り付けられており、歯車４３はモータ４５の出力歯車４
６と噛合っている。

【００１６】５，５ａはフレーム２の下方に配設された
２組のロータであるが、両者は同じ構造なので、以下主
として一方のロータ５について説明する。ロータ５には
放射状に３個の受け口５１が設けられており、この受け
口５１にはアーム５２の一端がそれぞれ回動自在に嵌入
され、アーム５２の他端にはそれぞれブレード５３が取
り付けられている。５４は一端がアーム５２の基部側面
に取り付けられた回動アーム、５５は回動アーム５４の
他端に立設されたロッド、５６は一端がロータ５に固定
されたロータ軸で、他端に取り付けた傘歯車５７は回転
軸４の傘歯車４２と噛み合っている。

【００１７】６は支持板で、図２に示すように中心部に
貫通穴６１が穿設されてドーナツ状に形成されており、
一端がピッチ調整板７に取り付けられ、ロータ軸５６に
摺動かつ回転可能に挿通されたピッチ調整用スリーブ６
３に球面軸受６２を介して支持されている。６４は軸受
６５を介して支持板６に同心的かつ回転自在に取り付け
られたドーナツ状の回転板で、中心穴にはロータ軸５６
が挿通されており、下面には図１に示すように、ロータ
５の支持アーム５４に立設されたロッド５５の他端が自
在接手（図示せず）を介して連結されている。６６，６
６ａは支持板６の上面に、中心に対して互いに直角をな
す位置に設けられた自在接手である。

【００１８】７は上述のピッチ調整用スリーブ６３を介
して支持板６を支持するピッチ調整板で、支持板６，６
ａに対向してそれぞれモータ７１，７１ａ及び７１ｂ，
７１ｃが取付けられている。７２，７２ａはピッチ調整
板７に軸止された調整レバーで、一端はそれぞれ支持板
６上の自在接手６６，６６ａに連結され、他端はモータ
７１，７１ａの出力軸に固定されたカム７３，７３ａに
当接している。７４はピッチ調整板７に設けたねじ穴７
７に螺入され、フレーム２に設けたステム７５，７５ａ
に回転可能に支持されたねじ棒で、一端に設けた傘歯車
７６は回転軸４ａの傘歯車４４と噛合っている。

【００１９】上記のような機構において、モータ４５を
回転すると、その回転は出力歯車４６，歯車４３，回転
軸４ａ，傘歯車４４，７６に伝えられ、ねじ棒７４を回
転する。これによりピッチ調整板７はねじ棒７４の回転
方向に対応して上下に移動する。ピッチ調整板の上下動
はピッチ調整用スリーブ６３を介して支持板６に伝えら
れ、支持板６をロータ軸５６に沿って上下に移動させる
と共に、ロータ軸５６及びピッチ調整用スリーブ６３の
軸線に対して、すべての方向に傾斜することができる。

【００２０】次に、上記のように構成した本発明の作用
を説明する。駆動源３を駆動すると、その回転は出力プ
ーリ３１，ベルト３２，プーリ４１，回転軸４，傘歯車
４２，５７及び４２ａ，５７ａを介してロータ軸５６，
５６ａに伝達され、ロータ軸５６，５６ａを互いに反対
方向に回転させる。ロータ軸５６，５６ａの回転により
ロータ５，５ａ及びこれに取付けられたブレード５３も
回転し、コンクリート床（加工面）をかきならして仕上
げる。

【００２１】この場合、コンクリートが軟らかいときは
、加工面に対するブレード５３の圧力をあまり強くする
と加工面を荒らすことになるので、圧力を弱くする必要
がある。また、コンクリートが徐々に固くなると、あま
り弱い圧力では効果がないため、圧力を強くすることが
必要である。このように、加工面の状況等により加工面
に対するブレード５３の圧力を調整しなければならない
。このためには、前述のようにモータ４５を駆動してね
じ棒７４を回転させ、これに螺合されたピッチ調整板７
及びピッチ調整用スリーブ６３を上下に移動させる。 これにより支持板６及び回転板６４が上下に移動するた
め、回転板６４に連結されたロッド５５及び回動アーム
５４を介してアーム５２及びブレード５３の傾き角度が
変わり、加工面に対するブレード５３の圧力を調整する
ことができる。

【００２２】次に、機体１を移動させる場合の作用につ
いて説明する。まず、機体１の移動の原理を図３を参照
して説明する。なお、図３において、５３ａ，５３ｂは
２組のロータ５，５ａのブレード５３を、５８ａ，５８
ｂはブレード５３に加わる圧力の大きい部分を示し、実
線矢印は機体１の移動方向を示すものとする。ロータ５
，５ａが互いに反対方向に回転する場合、それぞれ内側
にあるブレード５３の加工面に対する圧力を他のブレー
ド５３の圧力より増大させると、図３（ａ）に示すよう
に、機体１はこの圧力の増大した位置にあるブレード５
３の回転方向と反対方向（例えば前方向）に移動する。 また、それぞれ外側にあるブレード５３の加工面に対す
る圧力を他のブレード５３の圧力より増大させれば、機
体１は図３（ｂ）に示すように、この圧力が増大したブ
レード５３の回転方向と反対方向（例えば後方向）に移
動する。

【００２３】また、機体１を左右方向に移動させる場合
は、図３（ｃ）に示すように例えば左側のロータ５ｂの
後方にあるブレード５３の加工面に対する圧力だけを増
大させれば機体１は右方へ、図３（ｄ）に示すように例
えば左側のロータ５ｂの前方にあるブレード５３の加工
面に対する圧力だけを増大させれば、機体１を左方へ移
動させることができる。

【００２４】さらに、機体１を旋回させる場合は、図３
（ｅ）に示すよう一方のロータ（例えば左側のロータ５
ａ）の内側にあるブレード５３の加工面に対する圧力を
他のブレード５３の圧力より増大させると共に、他方の
ロータ（例えば右側のロータ５）の内側にあるブレード
５３の圧力を増大させると、機体１は右回りに旋回する
。一方、図３（ｆ）に示すように、一方のロータ（例え
ば左側のロータ５ａ）の外側にあるブレード５３の圧力
を増大させると共に、他方のロータ（例えば左側のロー
タ５）の内側のブレード５３の圧力を増大させると、機
体１は左回りに旋回する。なお、上記以外にも図４に例
示するように、加工面に加わる圧力を増大させるブレー
ド５３の位置を適宜選択することにより、種々の応用動
作を行うことができる。

【００２５】このように、２組のロータ５，５ａのうち
の特定の位置にあるブレード５３の圧力を、他のブレー
ド５３の圧力より増大させるための操作は、次の通りで
ある。例えば、ピッチ調整板７上のモータ７１ａを駆動
してカム７３により調整レバー７２ａの一端を上昇させ
ると、ピッチ調整板７に軸止された調整アーム７２ａの
他端が下降する。調整レバー７２ａの下降は自在接手６
６ａを介して支持板６を球面軸受６２を中心に傾斜させ
、ロッド５５及び回転アーム５４を介してアーム５２を
回転させてブレード５３の傾斜角度を変える。ブレード
５３の傾斜角度を変えることにより加工面に対するブレ
ード５３の圧力が変化し、同時に加工面から受ける圧力
が変化する。このように、モータ７１〜７１ｃの何れか
を駆動して所望のブレードの傾斜角度を変えることによ
り、機体１の移動を実行させることができる。

【００２６】以上のように、本発明においてはコンクリ
ート床仕上げ機の作業及び移動をすべて駆動源３及びモ
ータ７１〜７１ｃの制御によって行うことができ、これ
らの制御は無線等による遠隔操作によって容易に実現で
きるので、運転者の搭乗を不要にすることができる。

【００２７】また、コンクリート床仕上げ機自体に旋回
角検出機能及び走行距離検出機能をもたせれば、あらか
じめ走行領域等を設定することにより、無人で自動運転
を行うことができる。

【００２８】旋回角検出機能は、角速度センサ及び積分
器によって構成することができるが、図５に示すような
旋回角検出部８によっても実現することができる。８１
はロータリーエンコーダの如き角度検出器を備えた支持
部で、機体１の中心線と一致するようにフレーム２に取
付けられている。支持部８１にはオフセット軸８２が回
転自在に支持され、このオフセット軸８２には加工面に
接触するセンサ車輪８３が取付けられている。

【００２９】いま、機体１が図の矢印方向に進行すると
、センサ車輪８３はオフセット軸８２に追従して走行し
、また機体１が旋回すると、センサ車輪８３はオフセッ
ト軸８２のオフセットＬを伴って旋回方向に追従して走
行する。したがって、オフセット軸８１の回転角は、機
体１の旋回角を示すことになり、この角度は角度検出器
によって検出される。

【００３０】図６は本発明に係るコンクリート床仕上げ
機を無人で自動運転を行う場合の制御装置の実施例のブ
ロック図である。９はマイクロコンピュータで構成され
た制御部で、その出力信号は各モータ３，４５，７１〜
７１ｃに加えられる。８は例えば図５で説明した旋回角
検出器、９１は走行距離検出器で、例えば図４で説明し
たセンサ車輪８３の走行距離を計測するロータリーエン
コーダによって構成されており、旋回角検出器８及び走
行距離検出器９１の検出信号は制御部９に加えられる。 ９２は自動運転の際の走行領域を設定するための走行領
域設定器で、その出力信号は制御部９に加えられる。

【００３１】上記のような制御装置において、走行領域
設定器９２にコンクリート床仕上げ機の走行領域を設定
すると、制御部９は例えば、前進、９０゜右（左）旋回
、前進、９０゜左（右）旋回、前進の如く、設定された
シーケンスに従って各モータ７１〜７１ｃの駆動制御を
行い、無人で自動運転を行うことができる。

【００３２】図７は本発明の他の実施例の斜視図である
。なお、図１で説明した実施例と同一又は相当部分には
同じ符号を付し、説明を省略する。５６ａは一端に傘歯
車５７が取付けられたローラ駆動軸で、図８に示すよう
に他端にはスプラインが設けられている。５８はロータ
駆動軸５６ａのスプラインが嵌合されるスプラインナッ
トで、ピッチ調整板７を貫通し自在接手６２ａを介して
ロータ軸５６ｂに連結されており、またスラスト軸受６
３ａを介して常にピッチ調整板７に当接するように構成
されている。６２ａは支持板６に設けられ、ロータ軸５
６ｂを回転可能に支持する軸受、６４は軸受６５ａを介
して支持板６に回転可能に取付けられた回転板でロータ
軸５６ｂが挿通されている。

【００３３】６７，６７ａは図９に示すように球面軸受
６８を介して支持板６上に互いに直角をなす位置に取付
けられた方向調整用ねじ軸で、上部にはピッチ調整板７
に固定したナット７８に螺合されるおねじ６７ａが設け
られており、上端部にはモータ７１，７１ａの出力歯車
と噛合う歯車６９，６９ａが固定されている。

【００３４】上記のように構成した本実施例において、
加工面を仕上げる場合は、駆動源３を駆動してその回転
をロータ駆動軸５６ａ、スプライン軸受５８、自在接手
６２ａを介してロータ軸５６ｂに伝達し、ロータ５，５
ａを互いに反対方向に回転させ、ブレード５３により加
工面を仕上げる。

【００３５】また、加工面に対するブレード５３の圧力
を調整するには、ねじ棒７４によりピッチ調整板７及び
支持板６を上下に移動させ、支持板６に連結されたロッ
ド５５を介してブレード５３の傾き角を変えればよい。

【００３６】次に機体１を移動させる場合は、ピッチ調
整板７上のモータ７１〜７１ｃの何れか（例えば７１）
を回転してその出力歯車と噛合う方向調整用ねじ軸６９
を回転させる。方向調整用ねじ軸６９は回転により上下
方向に移動し、球面軸受６８を介して支持板６を傾斜さ
せ、ロッド５５を介してブレード５３の傾斜角度を変え
、加工面に対するブレード５３の圧力を変化させる。

【００３７】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明はこれに限定するものではなく、各部の構造、機
構等は適宜変更することができる。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
はコンクリート床の仕上げ作業、コンクリート床に対す
るブレードの圧力調整及び機体の移動を第１〜第３の駆
動部と第１〜第３の動力伝達機構によって行うようにし
たので、次のような顕著な効果を得ることができる。

【００３９】（１）運転者が搭乗する必要がないので装
置を軽量化することができる。このため、コンクリート
床が軟らかいうちに作業を開始できるので、作業時間、
したがって工期を短縮できる。

【００４０】また、装置の重量を建築物の許容荷重以下
にすることができるので、各種の建築物に広範囲に使用
することができる。

【００４１】（２）各種の操作を無線機により遠隔操作
できるので、操作が容易になり、僅か数時間で作業者を
訓練することができる。

【００４２】（３）旋回角検出機能及び走行距離検出機
能を設けた場合は、完全に自動化運転を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の斜視図。

【図２】図１の支持板回りの実施例の斜視断面図。

【図３】（ａ）〜（ｆ）機体の移動原理を説明するため
の説明図。

【図４】（ａ）〜（ｅ）機体の移動原理を説明するため
の説明図。

【図５】旋回角検出部の実施例の説明図。

【図６】本発明の制御部の実施例のブロック図。

【図７】本発明の他の実施例の斜視図。

【図８】図７の支持板回りの断面図。

【図９】図７の支持板回りの断面図。

【符号の説明】

１　　　　　　機体 ２　　　　　　フレーム ３　　　　　　モータ ４　　　　　　回転軸 ４ａ　　　　回転軸 ５　　　　　　ロータ ５ａ　　　　ロータ ６　　　　　　支持板 ６ａ　　　　支持板 ７　　　　　　ピッチ調整板 ８　　　　　　旋回角検出部 ４５　　　　モータ ５３　　　　ブレード ５５　　　　ロッド ５６　　　　ロータ軸 ５６ｂ　　ロータ軸 ６６　　　　自在接手 ６６ａ　　自在接手 ６７　　　　ねじ軸 ６７ａ　　ねじ軸 ７１　　　　モータ ７１ａ　　モータ ７１ｂ　　モータ ７１ｃ　　モータ ７２　　　　レバー ７２ａ　　レバー ７３　　　　カム ７３ａ　　カム ７４　　　　ねじ棒 ７７　　　　めねじ ７８　　　　めねじ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　上下動可能なピッチ調整板を備えたフ
   レームと、前記ピッチ調整板に傾斜自在に支持された複
   数の支持板と、複数のブレードが放射状かつ回転可能に
   取付けられ、前記各支持板に回転可能に支持された軸に
   それぞれ固定された複数のロータと、前記支持板の傾斜
   を前記ブレードに伝達する伝達手段と、前記ロータを回
   転させるための第１の駆動部と第１の動力伝達機構、前
   記ピッチ調整板を上下動させるための第２の駆動部と第
   ２の動力伝達機構及び前記支持板を傾斜させるための第
   ３の駆動部と第３の動力伝達機構からなる駆動手段とを
   備えたことを特徴とするコンクリート床仕上げ機。
2. 【請求項２】　　旋回角検出機能及び走行距離検出機能
   を備えたことを特徴とする請求項１記載のコンクリート
   床仕上げ機。
3. 【請求項３】　　前記ピッチ調整板を上下動させるため
   の第２の駆動部と第２の動力伝達機構を、モータと、前
   記フレームに回転可能に支持されピッチ調整板に設けた
   めねじに螺合されて前記モータに駆動されるねじ棒とに
   よって構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の
   コンクリート床仕上げ機。
4. 【請求項４】　　前記支持板を傾斜させるための第３の
   駆動部と第３の動力伝達機構を、前記各支持板上に設け
   た２個の自在接手と、ピッチ調整板上に前記自在接手に
   対応してそれぞれ設けられ出力軸にカムを備えたモータ
   と、前記ピッチ調整板に軸止され一端が前記自在接手に
   それぞれ連結され他端が前記カムにそれぞれ当接された
   レバーとによって構成したことを特徴とする請求項１又
   は２記載のコンクリート床仕上げ機。
5. 【請求項５】　　前記支持板を傾斜させるための第３の
   駆動部と第３の動力伝達機構を、前記各支持板に球面軸
   受を介して取付けられ前記ピッチ調整板に設けたねじに
   螺合された２個のねじ軸と、ピッチ調整板上に前記ねじ
   軸に対応してそれぞれ設けられたモータとからなり、該
   モータの回転を前記ねじ軸にそれぞれ伝達するように構
   成したことを特徴とする請求項１又は２記載のコンクリ
   ート床仕上げ機。