JPH0693729A - コンクリート床仕上げ機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 運転者が搭乗することなく、自動又は遠隔操
作により操縦できるコンクリート床仕上げ機を得るこ
と。 【構成】 支持板２と、複数のブレード１３ａ〜１３ｄ
が放射状かつ回転可能に取付けられ、支持板２に対して
傾斜可能に取付けられ回転軸１６に固定された複数のロ
ータ１０，１０ａと、ロータ１０，１０ａを回転させる
ために支持板２に配設された第１の駆動手段３及び第１
の動力伝達手段と、ロータ１０，１０ａを上下動させる
ための第２の駆動手段２９及び第２の動力伝達手段と、
ロータ軸１６をＸ方向に傾斜させるための第３の駆動手
段３０，３０ａ及び第３の動力伝達手段と、ロータ軸１
６をＹ方向に傾斜させるための第４の駆動手段３５，３
５ａ及び第４の動力伝達手段とを備えたもの。

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、主として作業員が搭
乗することなく、自動又は遠隔操作により自在に作業す
ることができる非搭乗式のコンクリート床仕上げ機に関
し、また作業員が搭乗する搭乗式の場合であっても走行
操作及び制御が容易な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、複数枚のブレードが等分か
つ放射状に配設された複数のロータと、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。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に連結さ
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。

【０００３】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。

【０００４】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。

【０００５】

【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
をする搭乗式である。搭乗式の場合、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、作業時間が延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
に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。

【０００６】また、運転者が搭乗しない非搭乗式の場
合、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。さらに、従来のコンクリート床仕上げ機はリ
ンク機構を使っているため構造が複雑で、製造が困難で
あるという問題もある。

【０００７】また、従来のコンクリート床仕上げ機は搭
乗式、非搭乗式に拘らずブレードの接地線の延長線が回
転軸の中心を通るようにはなっておらず、回転軸の中心
線に対し、ある偏位量をもって配置されていた。そのた
め、機体中心回りの回転力が生じやすく、ブレードに作
用する反力を有効に利用することができず、機体の走行
及び旋回の制御が難しいという問題があった。

【０００８】本発明は上記の課題を解決すべくなされた
もので、まず第１に、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
ことができるコンクリート床仕上げ機を得ることを目的
としたものであり、第２に、非搭乗式、搭乗式に拘らず
機体の走行操作及び制御が容易な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、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、支持板に対して傾斜可能に
支持され回転軸に固定されたロータと、ロータを回転さ
せるために支持板に配設された第１の駆動部及び第１の
動力伝達部と、ブレードの角度を変化させるための第２
の駆動部及び第２の動力伝達部と、ロータの回転軸をＸ
方向に傾斜させるために支持板上に配設された第３の駆
動部及び第３の動力伝達部と、ロータの回転軸をＹ方向
に傾斜させるために支持板上に配設された第４の駆動部
及び第４の動力伝達部とを備えたものである。

【００１０】また、上記のコンクリート床仕上げ機にお
いて、左右変位検出手段及び走行距離検出手段を備えた
もの、及び走行領域設定手段を備え、あるいは第１〜第
４の駆動手段を制御する制御装置を備えたものである。
また、非搭乗式、搭乗式に拘らず、各ブレードの接地線
の延長線が該ロータの回転軸の中心を通るようにしたも
のである。換言すれば、各ブレードの接地線の延長線と
回転軸の中心線との間の偏位量を０にしたものである。

【００１１】

【作用】第１の駆動手段及び第１の動力伝達手段により
ロータを回転し、これに取付けられたブレードを回転さ
せてコンクリート床の仕上げを行う。また、第２の駆動
手段及び第２の動力伝達手段によりブレードの角度を変
化させ、床面に加わるブレードの角度を調整する。

【００１２】第３、第４の駆動手段及び第３、第４の動
力伝達手段によりロータの回転軸をＸ方向又はＹ方向に
傾斜させ、各ブレードのうち１つのブレードの床面に加
わる圧力を増加させる。これにより、圧力の増加したブ
レードの位置によって機体に前後進、左右方向への進
行、旋回等の移動を行なわせる。また、ブレードの接地
線の延長線が回転軸の中心を通るようにすると、回転軸
の傾斜により生じる推進力が機体の重心位置に対して有
効に作用するため、機体の走行動作及び旋回動作の制御
性（以下、これを「ヘディング制御性」と呼ぶ）が向上
する。また、第１〜第４の駆動手段を制御装置によって
制御することにより、コンクリート床仕上げ機を自動運
転し、あるいは無人運転を行う。

【００１３】

【実施例】図１は一部を断面で示した本発明の全体構成
を示す斜視図、図２はその要部の分解斜視図である。両
図において、１は機体、２は支持板、３は支持板２の上
面に据え付けられた駆動源であるモータ、５，５ａはモ
ータ３の両側に設けられたブレード駆動機構である。モ
ータ３の出力軸は支持板２の下面からほぼ垂直に突出
し、伝達機構を介して駆動軸６，６ａ（但し６ａは図示
していない）に連結されており、駆動軸６，６ａはそれ
ぞれベルト７，７ａを介して、支持板２の下方に位置す
るブレード駆動機構５，５ａのプーリ８，８ａ（８ａは
図示していない）に連結されている。この場合、ベルト
７，７ａに代えて、チェーン、歯車機構等の伝達機構を
用いてもよい。９，９ａは支持板２に固定され、図３に
示すように支持板２の下方において、軸受を介してプー
リ８，８ａを回転可能に支持する円筒部材である。な
お、ブレード駆動機構５，５ａはほぼ同じ構造なので、
以下主としてブレード駆動機構５について説明する。

【００１４】１０は支持板２の下方に配置されたロータ
で、その外周に円形溝１１が設けられており、この円形
溝１１内にアーム１２の一端が摺動可能に嵌入されてい
る。アーム１２の他端はブレード１３ａ〜１３ｄが固定
されたＬ字状の取付具１４に取付けられている。さら
に、この取付具１４の基部は後述する取付ベース１８の
下面に取り付けられた軸受部１５にピンで枢着されてお
り、後述するロータ１０の上下移動によりこのピンを中
心にブレード１３ａ〜１３ｄを傾動しブレードの角度を
変えるようになっている。またロータ１０には外周面に
スプラインが形成されたロータ軸１６が一体に取付けら
れている。

【００１５】１７は内周面にスプラインナットが設けら
れ、ロータ軸１６が上下に摺動可能に嵌入された回転軸
で、円筒部材９内に配設され、回転軸１７の下端部には
円板状の取付ベース１８が固定されており、かつＸ，Ｙ
方向に傾斜可能な回転軸１７の下端部を次に述べるジン
バル機構により支持する構成となっている。

【００１６】すなわち、２０はジンバル機構の主要構成
部品であるジンバルリングであり、取付ベース１８の上
方に回転軸１７の下端部を包囲するごとく配置されてい
る。２１ａ，２１ｂはプーリ８の下面から対向して垂下
したジンバルＸ軸軸受で（図２，図３参照）、ジンバル
リング２０に結合したＸ軸方向の軸２２を枢支し、ジン
バルリング２０を介して回転軸１７をＸ軸回りに揺動可
能に支持する。２３ａ，２３ｂは取付ベース１８の上面
に対向して立設されたジンバルＹ軸軸受で、ジンバルリ
ング２０に結合したＹ軸方向の軸２４を枢支し、ジンバ
ルリング２０を介して回転軸１７をＹ軸回りに揺動可能
に支持する。

【００１７】２５は下部が円筒部材９内に位置する円筒
状の揺動軸で、図示しない球面軸受（但し図５に略記す
る球面軸受８０）を介して支持板２に揺動可能に支持さ
れており、また揺動軸２５の下端部内部には軸受２６を
介して回転軸１７の上端部を回転可能に支持しており、
回転軸１７を貫通したロータ軸１６の上端部は、スラス
ト軸受２７を介して揺動軸２５の上端部に螺入された調
整ねじ２８に連結されている。２９は角度調整部であ
る。なお、この角度調整部２９は手動で回転するように
なっているが、モータで回転させてもよい。

【００１８】３０（図２参照）はブラケット３１を介し
て支持板２上に取付けられたＸ軸用サーボモータで、図
４に示すように、サーボレバー３２を介して球面軸受３
４ａ，３４ｂにより揺動軸２５に回転可能に軸止された
Ｙ字状のサーボリンク３３に連結されている。３５はブ
ラケット３６を介して支持板２上に取付けられたＹ軸用
サーボモータで、サーボレバー３７を介して、サーボリ
ンク３３の球面軸受３４ａ，３４ｂと直交して設けられ
た球面軸受３９により揺動軸２５に回転可能に軸止され
たＩ字状のサーボリンク３８に連結されている。なお、
揺動軸２５ａにも上記と同じ構成のＸ軸用サーボモータ
３０ａ、Ｙ軸用サーボモータ３５ａなどが設けられてい
る。

【００１９】上記のように構成した本実施例において、
モータ３を駆動すると、その回転はベルト７によりプー
リ８に伝達され、プーリ８を回転させる。プーリ８の回
転は、ジンバルＸ軸軸受２１ａ，２１ｂ，ジンバルリン
グ２０，ジンバルＹ軸軸受２３ａ，２３ｂを介して取付
ベース１８に伝達される。取付ベース１８の回転は、取
付ベース１８と一体の回転軸１７にスプライン結合され
たロータ軸１６を経てロータ１０に伝えられ、ロータ１
０を一体に回転させるとともに、ロータ１０と取付ベー
ス１８にそれぞれアーム１２，軸受部１５により保持さ
れた取付具１４でもってブレード１３ａ〜１３ｄを回転
させる。なお、他方のブレード駆動機構５ａのブレード
１３ａ〜１３ｄも同様にして回転するが、その回転方向
はブレード駆動機構５のブレード１３ａ〜１３ｄと反対
方向である。

【００２０】この場合、コンクリートが軟らかいとき
は、加工面に接するブレード１３ａ，〜１３ｄの圧力を
あまり強くすると加工面を荒すことになるので、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
により加工面に接するブレード１３ａ〜１３ｄの圧力を
調整しなければならない。このためには、角度調整部２
９を回転して角度調整ねじ２８を上下に移動させ、これ
に連結されたロータ軸１６及びロータ１０を上下に移動
させる。このとき、取付ベース１８は定位置に保持され
ているため、ロータ１０の上下移動によりロータ１０の
円形溝１１に係合するアーム１２が軸受部１５のピンを
中心として回動するので取付具１４の角度が変り、した
がって、加工面に対するブレード１３ａ〜１３ｄの接触
位置及び接触面積が変化し、加工面に加わえる圧力を調
整することができる。

【００２１】次に、機体１を移動させる場合の作用につ
いて説明するが、その前に機体１の移動原理を説明す
る。図２，図５において、Ｘ軸用サーボモータ３０を正
又は逆方向に回転させ、サーボリンク３３を図５のＡ又
はＢ方向に回動させると、これに連結した揺動軸２５は
支持部、すなわち球面軸受部８０を中心としてＡ又はＢ
方向に傾動し、この傾動に伴い回転軸１７の下端部をジ
ンバルリング２０，ジンバルＸ軸軸受２１ａ，２１ｂ，
ジンバルＹ軸軸受２３ａ，２３ｂからなるジンバル機構
を介して揺動軸２５と同軸に支持する。したがってロー
タ軸１６，取付ベース１８はジンバルＹ軸軸受２３ａ，
２３ｂの軸２４を中心とする揺動によりＡ又はＢ方向に
傾動し、これらに連結されたブレード１３ａ〜１３ｂの
Ａ又はＢ方向の傾き角度を変化させる。また、Ｙ軸用サ
ーボモータ３５を正又は逆方向に回転させ、サーボリン
ク３８をＣ又はＤ方向に回動させると、揺動軸２５は球
面軸受部８０を中心としてＣ又はＤ方向に傾動し、ジン
バルリング２０がジンバルＸ軸軸受２１ａ，２１ｂの軸
２２を中心としてＣ又はＤ方向に揺動するので回転軸１
７を揺動軸２５と同軸に支持するとともに、ロータ軸１
６，取付ベース１８に連結されたブレード１３ａ〜１３
ｂのＣ又はＤ方向の傾き角度を変化させる。

【００２２】これを図６によりさらに詳述する。なお、
図６において、矢印３０／ＡはＸ軸用サーボモータ３０
により揺動軸２５をＡ方向に傾けた場合のブレード１３
ａの加工面に加わる圧力、矢印３０／Ｂは同じく揺動軸
２５をＢ方向に傾けた場合のブレード１３ｃ加工面に加
わる圧力を示す。また、矢印３５／ＣはＹ軸用サーボモ
ータ３５により揺動軸２５をＣ方向に傾けた場合のブレ
ード１３ｂの加工面に加わる圧力、矢印３５／Ｄは同じ
く揺動軸２５をＤ方向に傾けた場合のブレード１３ｄの
加工面に加わる圧力を示す。なお、破線矢印は上記それ
ぞれの場合の反力の作用方向つまり機体１の推進力を示
すものであり、ブレード駆動機構５ａも上記に準じた作
用を行う。

【００２３】次に、図７により図６を参照して機体１の
移動作用を説明する。両ブレード駆動機構５，５ａにお
いて、ロータ１０，１０ａが互いに反対方向に回転する
場合、（ａ）図に示すように、それぞれ内側にあるブレ
ード１３ｃ，１３ａの加工面に対する圧力を他のブレー
ドの圧力より増大させると、機体１はこのブレード１３
ｃ，１３ａの回転方向と反対方向、したがって反力の方
向（例えば前方向）に移動する。

【００２４】また、（ｂ）図に示すように、それぞれ外
側にあるブレード１３ａ，１３ｃの加工面に対する圧力
を他のブレードの圧力より増大させれば、機体１はその
反力によりこの圧力が増大したブレード１３ａ，１３ｃ
の回転方向と反対方向（例えば後方）に移動する。

【００２５】さらに、（ｃ）図に示すように、ロータ１
０のブレード１３ｄと、このブレード１３ｄと反対側に
あるロータ１０ａのブレード１３ｂの加工面に対する圧
力を他のブレードより増大させれば、その反力により機
体１は右方向へ移動し、（ｄ）図に示すように、ロータ
１０のブレード１３ｂと、このブレード１３ｂと反対側
にあるロータ１０ａのブレード１３ａの加工面に対する
圧力を増大させれば、その反力により機体１は左方向へ
移動する。

【００２６】また、図８（ａ）に示すように、ロータ１
０の内側のブレード１３ｃとロータ１０ａの外側のブレ
ード１３ｃの加工面に対する圧力を増大させれば、その
反力により機体１は右廻りに旋回し、（ｂ）図に示すよ
うに、ロータ１０の外側のブレード１３ａとロータ１０
ａの内側のブレード１３ａの加工面に対する圧力を増大
させれば、その反力により機体１は左廻りに旋回する。
なお、上記以外にも、例えば図８の（ｃ）〜（ｇ）に例
示するように、加工面に加わる圧力を増大させる両ロー
タ１０，１０ａのブレード１３ａ〜１３ｄ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。

【００２７】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。また、コンクリート床仕上げ
機自体に走行距離検出機能及び左右変位検出機能をもた
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】上述の走行距離検出機能及び左右変位検出
機能を備えた装置の実施例を図５に示す。図５におい
て、４０は走行距離・左右変位検出装置で、４１は加工
面に常時接触し、支持板２の移動によって回転する検出
ローラ、４３は軸受４２を介して検出ローラ４１の回転
軸に連結されたロータリエンコーダである。４５は軸受
４４を介して軸受４２に連結された例えばポテンショメ
ータの如き角度検出器、４７はサーボモータ、４８はサ
ーボモータ４７の回転角を検出する例えばポテンショメ
ータの如き角度検出器である。

【００２９】上記のような装置において、機体１が前後
に移動すると、加工面２に接触する検出ローラ４１はこ
れに伴って回転し、その回転はロータリエンコーダ４３
で検出され、制御装置（図示せず）に送られて機体１の
走行速度、走行距離等が算出される。また、機体１が左
右方向に移動するときは、制御装置からの指令によって
サーボモータ４７が駆動され、検出ローラ４１を９０°
回転させて機体１の動きに追従させる。前後進及び左右
移動の間、左右変位検出器４５は常時検出ローラ４１の
角度を機体１の走行方向と直交する方向のすべり変位と
して検出し、その結果を制御装置にフィードバックして
機体１のすべりを修正する（例えば、前進中のすべり修
正において説明すれば、左方向へすべりが発生した場
合、図１２（ｇ）のように右方向の力Ｆ1 を発生させ、
すべりを修正する）。

【００３０】図９は走行距離・左右変位検出装置の他の
実施例の模式図である。５１はロータリエンコーダの如
き左右変位検出機能を備えた支持部で、機体１の中心線
と一致するように支持板２に取付けられている。支持部
５１にはオフセット軸５２が回転自在に取付けられ、こ
のオフセット軸５２には加工面に接触するセンサ車輪５
３が取付けられている。

【００３１】いま、機体１が矢印方向に走行すると、セ
ンサ車輪５３はオフセット軸５２に追従して走行し、ま
た機体１が旋回すると、センサ車輪５３はオフセット軸
５２のオフセットＬを伴って旋回方向に追従する。した
がって、オフセット軸５２の回転角は機体１の旋回角を
示すことになり、この角度は左右変位検出器によって検
出される。また、機体１の走行距離は、センサ車輪５３
の回転数をカウントすることにより検出される。

【００３２】図１０は本発明に係るコンクリート床仕上
機を無人で自動運転する場合の制御系の実施例のブロッ
ク図である。６０はマイクロコンピュータを含む制御装
置で、その出力信号は各モータ３，３０ａ，３５，３５
ａ及び４７に加えられる。６１は機体１の走行距離検出
器、６２は左右変位検出器で、その検出信号は制御装置
６０に加えられる。なお、これら走行距離検出器６１及
び左右変位検出器６２は、前述のような両者を一体化し
た走行距離・左右変位検出装置を用いてもよい。６３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、その設定信号は制御装置６０に加えられる。

【００３３】上記のような制御系において、走行領域設
定器６３によりコンクリート床仕上機の走行領域を設定
すると、制御装置６０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
れたシーケンスにしたがって各モータ３０，３０ａ，３
５，３５ａの駆動制御を行い、無人で自動運転を行うこ
とができる。

【００３４】次に、本発明における走行動作及びヘディ
ング制御性について説明する。

【００３５】まず、従来の搭乗式の例（図１の非搭乗式
の場合でも同じである）で説明すると、図１３に示すよ
うに各ブレード１３ａ〜１３ｄの接地線１３ｅ〜１３ｈ
の延長線が回転軸１７，１７ａの中心線に対し偏位量ｅ
を持つようになっている。またそのときの基本動作にお
ける推進力の作用線図は図１４のようになる。両図にお
いて、１は機体フレームであり、左右の回転軸１７，１
７ａは機体重心位置Ｇに対しそれぞれＬ／２の距離で左
右対称に配置されている。８０，８０ａは傾斜可能な回
転軸１７，１７ａの支持部（実際には図１などに示すご
とく揺動軸２５，２５ａの支持部）を構成する球面軸受
である。また、回転軸１７，１７ａの回転方向ａ，ｂは
逆になっている。Ｐ，Ｑは推進力Ｆ0 の作用点を示す。
また、搭乗式の構成例はここでは図示しないが、例えば
図１の回転軸１７，１７ａを搭乗者が操縦桿の手動操作
でＸＹ方向に傾斜させ、その傾斜に伴い各回転軸に取り
付けられたブレード１３ａ〜１３ｄがリンク機構を介し
てＸＹ方向に傾斜するようになっているものである。

【００３６】ここで、機体の走行方向及び旋回方向は、
図７，図８で説明したところから明らかなように、左右
の回転軸１７，１７ａの傾斜により床面に対する圧力が
増大する左側及び右側のブレード１３ａ〜１３ｄの接地
位置に依存する。例えば回転軸１７の＋Ｘ1 の傾斜と回
転軸１７ａの＋Ｘ2 の傾斜で機体は＋Ｘ方向へ移動し、
回転軸１７の＋Ｙ1 の傾斜と回転軸１７ａの＋Ｙ2 の傾
斜で機体は＋Ｙ方向へ移動する。また、回転軸１７，１
７ａのそれぞれ−Ｙ1 ，＋Ｙ2 の傾斜で機体は右回りに
旋回する。なお、一般に回転軸１７，１７ａの傾斜角度
はいずれの方向に対しても最大２°とされている。

【００３７】したがって上記のようなブレードの配置構
成では、上記偏位量ｅのため回転軸１７，１７ａの傾斜
制御に対して位相角θを発生し、推進力Ｆ0 の向きが機
体重心位置Ｇを通るＸ軸またはＹ軸に対し直角でなくな
る。そのため、有効推力Ｆは推進力Ｆ0 のＹ軸またはＸ
軸方向の分力となり、Ｆ＝Ｆ0 cos θとなる。また、図
１４（ｅ）の右旋回動作において説明すれば、機体重心
位置Ｇ回りの回転モーメントが、それぞれ Ｆ0 ・ｄ1 ＝Ｆ0 （Ｌ／２・cos θ−Ｒ） …式（１） Ｆ0 ・ｄ2 ＝Ｆ0 （Ｌ／２・cos θ＋Ｒ） …式（２） 但し、Ｌ／２：機体重心位置Ｇから回転軸中心Ｏ1 また
はＯ2 までの距離 Ｒ：推進力Ｆ0 の回転半径 ｄ1 ，ｄ2 ：それぞれ左側及び右側のブレードに発生す
る推進力Ｆ0 に対する機体重心位置Ｇからの垂線の距離 となり、Ｆ0 ・ｄ1 ＋Ｆ0 ・ｄ2 が回転モーメントとな
る。

【００３８】これに対し、本発明では図１１に示すよう
に各ブレード１３ａ〜１３ｄを配置したものである。す
なわち、ブレード１３ａ〜１３ｄの接地線１３ｅ〜１３
ｈの延長線が回転軸１７の中心を通るように配置する。
したがって、そのときの作用線図は図１２のようにな
る。

【００３９】すなわち、左右の回転軸１７，１７ａがい
ずれも鉛直のときは各々のブレード１３ａ〜１３ｄには
均一な分布荷重Ｗ／８（Ｗ：機体重量）がかかっている
が、回転軸１７，１７ａを傾斜させるとその荷重分布が
変化し、傾斜方向のブレードに対する分布荷重が最大と
なり、ここに左右同じ大きさの有効推力Ｆが発生する
（左右の回転軸１７，１７ａの傾斜角度を同じと仮定し
た場合）。この有効推力Ｆの作用点Ｐ，Ｑは、図１２に
見られるように各ブレードの接地線１３ｅ〜１３ｈの延
長線が回転軸１７，１７ａの中心Ｏ1 ，Ｏ2 を通るよう
になっているので常に回転軸１７，１７ａの中心Ｏ1 ，
Ｏ2 を通る線上にあり、かつ、有効推力Ｆの作用方向は
機体の重心位置Ｇを通るＸ軸またはＹ軸に対し常に直角
である。また、図１２（ｇ）のように前進中に機体が左
方向へすべりを生じたときには推進力Ｆ0 の右方向の分
力であるすべり力修正Ｆ1 を発生、制御するだけで、容
易に機体のすべりを修正することができる。

【００４０】したがって、走行及びヘディング制御性に
おいて、図１４のように位相角θを生じさせない（θ＝
０°である）ので、推進力Ｆ0 をそのまま有効推力Ｆと
して活用することができ、又、旋回動作においてもθ＝
０°のとき式（１），（２）の回転モーメントは最大と
なり、走行操作及び制御がしやすくなる。機体のすべり
に対してもまた同様に制御しやすいものとなる。

【００４１】

【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、接地位置調整及び機体の移動を
第１〜第４の駆動部と第１〜第４の動力伝達機構によっ
て行うようにしたもので、次のような顕著な効果を得る
ことができる。

【００４２】（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。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。 （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。 （３）左右変位検出手段及び走行距離検出手段を設けた
場合は、完全に自動化運転を行うことができる。 （４）ブレードの接地線の延長線が回転軸の中心を通る
ようにしたので、 前進、後退、左右移動の走行性が向上する。 ヘディング修正トルクを有効に利用でき、ヘディング
制御性が向上する。 すべり修正等に対しても同様に制御性が向上する。 搭乗式の場合、操作性の向上が計れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一部を断面で示した本発明実施例の斜視図であ
る。

【図２】図１の要部の分解斜視断面図である。

【図３】図１のプーリと円筒部材との取付状態を示す断
面図である。

【図４】図１の平面を示す模式図である。

【図５】本発明実施例の作用説明図である。

【図６】本発明実施例の作用説明図である。

【図７】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は本発明実施
例の作用説明図である。

【図８】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），
（ｆ），（ｇ）は本発明実施例の作用説明図である。

【図９】走行距離・左右変位検出装置の実施例の模式図
である。

【図１０】本発明の制御系の実施例のブロック図であ
る。

【図１１】本発明のブレード配置例を示す概要図であ
る。

【図１２】上記ブレード配置例における基本動作時の推
進力作用線図である。

【図１３】一般的なブレードの配置例を示す概要図であ
る。

【図１４】一般的なブレード配置例における基本動作時
の推進力作用線図である。

【符号の説明】

１ 機体 ２ 支持板 ３，３０，３０ａ，３５，３５ａ，４７ モータ ５，５ａ ブレード駆動機構 ６，６ａ 駆動軸 ７ ベルト ８，８ａ プーリ ９，９ａ 円筒部材 １０，１０ａ ロータ １３ａ〜１３ｄ ブレード １３ｅ〜１３ｈ ブレードの接地線 １６ ロータ軸 １７ 回転軸 １８ 取付ベース ２０ ジンバルリング ２８ 調整ねじ ３３，３３ａ，３８，３８ａ， サーボリンク ４０，５０ 走行距離・左右変位検出装置 ６０ 制御装置 ６３ 走行領域設定器 ８０，８０ａ 球面軸受

フロントページの続き (72)発明者 有本 哲也 東京都大田区南蒲田２丁目16番46号 株式 会社トキメック内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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、
   前記支持板に対して傾斜可能に支持され回転軸に固定さ
   れた複数のロータと、 該ロータを回転させるために前記支持板に配設された第
   １の駆動手段及び第１の動力伝達手段と、 前記ブレードの角度を変化させるための第２の駆動手段
   及び第２の動力伝達手段と、 前記ロータの回転軸をＸ方向に傾斜させるために前記支
   持板上に配設された第３の駆動手段及び第３の動力伝達
   手段と、 前記ロータの回転軸をＹ方向に傾斜させるために前記支
   持板上に配設された第４の駆動手段及び第４の動力伝達
   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】 左右変位検出手段及び走行距離検出手段
   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】 走行領域設定手段を備えたことを特徴と
   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】 第１の駆動手段〜第４の駆動手段を制御
   する制御装置を備えたことを特徴とする請求項１，２又
   は３記載のコンクリート床仕上げ機。
5. 【請求項５】 各ブレードの接地線の延長線が前記ロー
   タの回転軸の中心を通るようにしたことを特徴とする請
   求項１，２，３又は４記載のコンクリート床仕上げ機。
6. 【請求項６】 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、前記支持板に対して傾斜可能
   に支持され回転軸に固定された複数のロータと、該ロー
   タを回転させるために前記支持板に配設された第１の駆
   動手段及び第１の動力伝達手段と、前記ブレードの角度
   を変化させるための第２の駆動手段及び第２の動力伝達
   手段と、手動操作される操縦桿によって前記ブレードの
   回転面をＸＹ方向に任意に傾斜させうるＸＹ方向のリン
   ク機構を備えた搭乗式のコンクリート床仕上げ機におい
   て、 前記各ブレードの接地線の延長線が該ブレードを回転さ
   せる回転軸の中心を通るように該ブレードを配置したこ
   とを特徴とする搭乗式のコンクリート床仕上げ機。