(57)【要約】【課題】  研削した面を過不足なく清掃することができる研削機能と清掃機能とを併せ持った研削清掃機を提供することを課題とする。【解決手段】  研削部と清掃部とを進行方向前方から後方に向かってこの順に備え、前記研削部は、フレームと、前記フレームに取り付けられた複数の研削ユニットを含み、前記研削ユニットは、下面に研削刃が取り付けられる回転プレートと、前記回転プレートを回転させる回転駆動装置を有し、前記清掃部は、車輪と前記車輪を回転させる駆動装置を含む自走手段と、被研削面近傍に開口するダスト収集口を備えたダストボックスと、リフトアームと、前記リフトアームを上下に駆動するリフトアーム駆動手段を有しており、前記研削部の前記フレームと、前記清掃部の前記リフトアームとが、前記リフトアームの上下動に伴い前記フレームを上下動させる連結機構によって連結されている研削清掃機を提供することによって上記の課題を解決する。【選択図】  図１
2020084721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研削部と清掃部とを進行方向前方から後方に向かってこの順に備える研削清掃機であって、前記研削部は、フレームと、前記フレームに取り付けられた複数の研削ユニットを含み、前記研削ユニットは、下面に研削刃が取り付けられる回転プレートと、前記回転プレートを回転させる回転駆動装置を有し、前記清掃部は、車輪と前記車輪を回転させる駆動装置を含む自走手段と、被研削面近傍に開口するダスト収集口を備えたダストボックスと、前記ダスト収集口に向かって塵埃を掃き込む掃込手段及び／又は前記ダストボックス内を負圧に吸引する吸引手段と、リフトアームと、前記リフトアームを研削モード位置と走行モード位置間で上下に駆動するリフトアーム駆動手段を有しており、さらに、前記研削部の前記フレームと、前記清掃部の前記リフトアームとを着脱自在に連結する連結機構であって、連結時、前記リフトアームの上下動に伴い前記フレームを上下動させる連結機構を備えている研削清掃機。
【請求項２】
複数の前記研削ユニットが、前記進行方向前方からみて隣接する研削ユニット間で研削領域が互いに一部重なるように、前記進行方向横方向に沿って、前記進行方向前後に交互に位置をずらして配置されている請求項１記載の研削清掃機。
【請求項３】
複数の前記研削ユニットが、研削位置と待機位置及び／又は研削刃交換位置との間で移動可能に、前記フレームに取り付けられている請求項１又は２記載の研削清掃機。
【請求項４】
複数の前記研削ユニットの前記研削位置と前記待機位置及び／又は前記研削刃交換位置間の移動が、前記進行方向横方向に沿った水平な回転支持軸の回りに前記研削ユニットが回転することによって行われ、複数の前記研削ユニット中、相対的に前記進行方向前方に配置されている研削ユニットにおいては、前記回転支持軸が当該研削ユニットの前記進行方向前方側に位置し、相対的に前記進行方向後方に配置されている研削ユニットにおいては、前記回転支持軸が当該研削ユニットの前記進行方向後方側に位置している請求項３記載の研削清掃機。
【請求項５】
前記連結機構が、前記フレームと前記リフトアームとを少なくとも３点で着脱自在に係合させる連結機構であり、前記３点の内、少なくとも２点が前記進行方向横方向における位置が互いに異なり、少なくとも１点が他の２点とは高さ方向における位置が異なっている請求項１〜４のいずれかに記載の研削清掃機。
【請求項６】
前記連結機構による前記リフトアームに対する前記フレームの連結位置を、前記進行方向横方向に移動させる機構を備えている請求項１〜５のいずれかに記載の研削清掃機。
【請求項７】
前記清掃部が、前記ダストボックスからの塵埃の排出時、前記ダストボックスを昇降させる排出用昇降アームと、当該排出用昇降アームを駆動する昇降駆動装置を備えており、当該排出用昇降アームが前記リフトアームを兼ね、当該昇降駆動装置が前記リフトアーム駆動手段を兼ねている請求項１〜６のいずれかに記載の研削清掃機。
【請求項８】
前記清掃部が、前記ダストボックスからの塵埃の排出時、前記ダストボックスを昇降させる排出用昇降アームと、当該排出用昇降アームを駆動する昇降駆動装置を備えており、前記リフトアームと前記排出用昇降アームとを係合離脱自在に連結する連結手段を有し、当該連結手段による連結時、前記昇降駆動装置が前記リフトアーム駆動手段を兼ねる請求項１〜６のいずれかに記載の研削清掃機。
【請求項９】
有人による運転、遠隔操作による運転、予め定められたプログラム又は人工知能による自動又は半自動運転によって、走行する請求項１〜８のいずれかに記載の研削清掃機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート或いはアスファルトなどで構築されている床版や舗装体を始めとする構造物の表面を研削、清掃する研削清掃機に関する。
【背景技術】
【０００２】
良く知られているとおり、新設のコンクリートの表面には、浮遊水とともに浮かび出た微細な粒子からなるレイタンスと呼ばれる薄膜や、コンクリート表面からの水分の蒸発を抑制するために塗布された膜養生材などが残存しており、これらは、往々にして、その上に構築される防水層などとの接着を阻害する原因となる。このため、橋梁のコンクリート床版に代表されるコンクリート製の舗装用構造物上に防水層などを構築する際には、予めコンクリート製の舗装用構造物の表面を研削、清掃し、レイタンスや膜養生材などを除去することが必要とされている。
【０００３】
このような必要性に応えるべく、従来から、例えば、特許文献１〜３に示されるとおり、種々の研削機が提案されている。これらの研削機は、それぞれ、コンクリート床版などのコンクリート製構造物の表面や舗装表面を薄く研削する研削機であり、残存するレイタンスや膜養生材などを除去するのに適した極めて有用な研削機である。しかも、これら研削機には吸引装置が装備されており、研削時に発生する粉塵等がむやみに外部に飛散することを防ぐ配慮も為されている。
【０００４】
ところが、本発明者らが得た知見によれば、これら研削機が通過し、研削されたコンクリート構造物の面上には、往々にして、レイタンスや膜養生材などを含む微細な研削粉が残存することがあり、これを放置したまま、その上に防水層を構築すると、構築された防水層は下層との接着性に劣るものとなり、耐久性に欠ける恐れがある。したがって、防水層などの構築に適した清浄な研削面を得るには、研削機による研削後、別途、清掃機を用いて、研削面上を清掃する必要がある。しかし、一般に研削機と清掃機とは大きさが異なり、走行速度も違うので、研削機が通過し、研削されたコンクリート構造物の表面を、研削機とは別の清掃機で過不足なく清掃するのは容易ではなく、よほど注意して時間を掛けて行わないと、研削面の一部を清掃しないまま残してしまったり、同じ箇所を何度も清掃して作業効率を悪化させるといった不都合が生じる。
【０００５】
この不都合を解消するには、研削機と清掃機とを一体化することが考えられるが、従来から提案されている研削機は、通常、回転する研削刃を被研削面と当接させながら被研削面上を人力で押しながら進行させるタイプのものが多く、回転プレートに取り付けられた研削刃の一回転で研削される研削面積が比較的小さいのに対し、清掃機は、一般に、エンジンを備え、有人若しくは遠隔操作で走行する、清掃間口の広い比較的大型の車両であるため、両者を単純に一体化することは困難である。
【０００６】
例えば、研削機と清掃機の大きさを合わせるべく、研削刃を取り付ける回転プレートを大きくして研削機を大型にすると、その分、回転プレートを回転させるのに要するエネルギーが大きくなり、強力な動力源を必要とする上に、被研削面に不陸が存在する場合には、大きな回転プレートに取り付けられた研削刃が追従できず、削り残しが発生してしまう恐れがある。他方、両者の大きさを合わせるべく、清掃機を小型にすると、一回の走行によって研削、清掃される面積が小さくなり、研削清掃効率が低下するという不都合を招来する。このため、研削機能と清掃機能の両者を併せ備えた研削清掃機は、実現がなかなか困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−６８８８５号公報
【特許文献２】特開２０１４−４６６９号公報
【特許文献３】特許第５３６７９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記困難を克服することを目的として為されたもので、コンクリート構造物の表面や舗装体表面を研削することができるとともに、研削した面を過不足なく効率良く清掃することができる、研削機能と清掃機能とを併せ持った研削清掃機を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決すべく、鋭意開発努力を重ねる中、本発明者らは、従来から提案されている比較的小型の研削機であっても、これを複数台一つのフレームに取り付けることによって、比較的大型の清掃機とサイズを合わせることができること、しかもフレームに取り付けられた複数台の研削機を当該フレームを介して清掃機と連結することにより、複数台の研削機と１台の清掃機とを無理なく一体化して、研削と清掃を効率良く実行することができることを見出した。
【００１０】
すなわち、本発明は、研削部と清掃部とを進行方向前方から後方に向かってこの順に備える研削清掃機であって、前記研削部は、フレームと、前記フレームに取り付けられた複数の研削ユニットを含み、前記研削ユニットは、下面に研削刃が取り付けられる回転プレートと、前記回転プレートを回転させる回転駆動装置を有し、前記清掃部は、車輪と前記車輪を回転させる駆動装置を含む自走手段と、被研削面近傍に開口するダスト収集口を備えたダストボックスと、前記ダスト収集口に向かって塵埃を掃き込む掃込手段及び／又は前記ダストボックス内を負圧に吸引する吸引手段と、リフトアームと、前記リフトアームを研削モード位置と走行モード位置間で上下に駆動するリフトアーム駆動手段を有しており、さらに、前記研削部の前記フレームと、前記清掃部の前記リフトアームとを着脱自在に連結する連結機構であって、連結時、前記リフトアームの上下動に伴い前記フレームを上下動させる連結機構を備えている研削清掃機を提供することによって上記課題を解決するものである。
【００１１】
上記のとおり、本発明の研削清掃機は、研削部と清掃部とを進行方向前方から後方に向かってこの順に備える研削清掃機である。研削部においては、複数台の研削ユニットがフレームに取り付けられており、これら複数台の研削ユニットは、フレームごと、清掃部が有するリフトアームに連結される。このため、清掃部が自身の自走手段によって走行すると、複数台の研削ユニットも、それらが取り付けられているフレームごと清掃部と共に走行し、被研削面の研削が実行されることになる。清掃部には、被研削面近傍に開口するダスト収集口を備えたダストボックスと、ダストボックスの前記ダスト収集口に向かって塵埃を掃き込む掃込手段及び／又は前記ダストボックス内を負圧に吸引する吸引手段とが備えられているので、複数台の研削ユニットによって研削された被研削面上に存在するレイタンスや膜養生材などの残滓は、研削直後で、被研削面上に再固着する前に、細かく切断された状態のまま、直ちに清掃部のダストボックス内に集塵される。このため、極めて清浄な研削面が得られることになる。
【００１２】
特に、本発明の研削清掃機においては、各研削ユニットがフレームに取り付けられているので、研削ユニットの支持は強固であり、研削時、回転プレートに取り付けられた研削刃が回転しながら被研削面と接触しても、回転する研削刃が受ける反力によって研削ユニットが振り回されることがない。このため、回転プレートの下面に取り付けられている研削刃の全体を被研削面と接触させて研削することができ、片当たりしない均一な研削を実行することができるという優れた利点が得られる。
【００１３】
清掃部は、リフトアームと、リフトアームを研削モード位置と走行モード位置間で上下に駆動するリフトアーム駆動手段を備えており、研削部のフレームとリフトアームとを連結した状態でリフトアームを上下動させることにより、フレームに取り付けられている複数の研削ユニットをフレームごと研削モード位置と走行モード位置間で上下動させることができる。例えば、研削時には、リフトアームを下げて、フレームに取り付けられている複数の研削ユニットの研削刃が被研削面と当接できる研削モード位置にまで研削部のフレームを下げ、研削を実行することができる。また、非研削時には、リフトアームを上げて、フレームに取り付けられている複数台の研削ユニットの研削刃が被研削面から十分に離れる走行モード位置にまで研削部のフレームを持ち上げ、リフトアームに研削部のフレームを連結したまま、清掃部が有する自走手段で研削清掃機を走行させることができる。
【００１４】
本発明の研削清掃機において、研削部と清掃部とは、研削部のフレームと清掃部のリフトアームとを着脱自在な連結機構で連結することによって連結されるので、研削及び清掃実行時には研削部と清掃部とを一体化して使用すれば良く、また、不使用時や搬送時には、連結機構を解除して、研削部と清掃部とを切り離し、別々に格納や搬送を行うことができる。また、本発明の研削清掃機を構成する研削部と清掃部とは、両者を切り離し、別々に使用しても良いことは勿論である。
【００１５】
本発明の研削清掃機は、その好適な一例において、研削部のフレームに取り付けられている複数の研削ユニットが、研削清掃機の進行方向前方からみて隣接する研削ユニット間で研削領域が互いに一部重なるように、研削清掃機の進行方向横方向に沿って、前記進行方向前後に交互に位置をずらして、いわば千鳥状に、配置されている。複数の研削ユニットが、上記のように互いに研削領域が一部重なるように、交互に前後に位置をずらして配置されている場合には、研削清掃機の進行方向前方からみて、複数の研削ユニットによる研削領域が進行方向横方向に連続することになるので、研削清掃機の進行方向横方向において、複数の研削ユニット間に研削残しのない連続した研削を実行することができる。なお、本明細書において、研削ユニットの研削領域とは、当該研削ユニットを同一位置にとどめた状態で、研削刃が取り付けられた回転プレートを回転させたとき、その研削刃によって研削される被研削面の領域をいうものとする。
【００１６】
さらに、本発明の研削清掃機は、その好適な他の一例において、複数の研削ユニットが、研削位置と待機位置及び／又は研削刃交換位置との間で移動可能に、研削部のフレームに取り付けられている。研削位置とは、文字どおり、その位置において研削ユニットによる研削が実行されるか、或いは実行可能な位置であり、通常は、研削ユニットの研削刃が被研削面と当接するか、或いは被研削面と平行に被研削面と近接対向する位置である。一方、待機位置とは、その位置においては、回転プレートを回転させても研削刃が被研削面と接触せず、研削ユニットによる研削が実行されない位置であり、通常は、研削ユニットの研削刃が被研削面と離れ、被研削面と近接対向しない位置である。また、研削刃交換位置とは、その位置において研削ユニットの研削刃を交換することができるか、或いは研削刃の交換に適していると考えられる位置である。研削刃は研削ユニットの底面に位置する回転プレートの下面に取り付けられているので、研削刃交換位置とは、通常は、研削ユニットの底面を見ることができ、研削ユニットの底面と他の部材との間に比較的広い空間が形成される位置である。
【００１７】
なお、本発明の研削清掃機においては、各研削ユニットに研削位置があることは必須であるが、待機位置と研削刃交換位置とは、そのいずれか一方に他方を兼ねさせても良い。したがって、待機位置と研削刃交換位置の両方が設けられていても良いことは勿論であるが、待機位置又は研削刃交換位置のいずれか一方だけを設けるようにしても良い。
【００１８】
複数の研削ユニットの上述した研削位置と待機位置及び／又は研削刃交換位置間の移動は、どのような機構で実現されても良く、例えば、研削ユニットを鉛直方向に移動させるか、或いは直線又は曲線に沿って斜め方向に移動させることによって上記各位置間の移動を実現するようにしても良い。しかし、研削ユニットを水平な回転支持軸の回りに回転させることによって、上記各位置間の移動を行うのが、機構が比較的簡単で、移動に要するエネルギーも小さくて済むので、好ましい。なお、上記水平な回転支持軸は、研削清掃機の進行方向に沿った方向を向いた回転支持軸であっても良いが、複数の研削ユニットを交互に前後に位置をずらして配置する場合には、移動時に各研削ユニットが互いに干渉するのを防ぐため、研削清掃機の進行方向横方向に沿った水平な回転支持軸であるのが好ましい。
【００１９】
因みに、研削ユニットの上述した研削位置と待機位置及び／又は研削刃交換位置間の移動が、研削清掃機の進行方向横方向に沿った水平な回転支持軸の回りに研削ユニットを回転させることによって行われる場合、研削刃交換位置は、間に待機位置を挟んで、研削位置とは回転の反対側に位置することになる。
【００２０】
また、研削ユニットの上述した研削位置と待機位置及び／又は研削刃交換位置間の移動が、研削清掃機の進行方向横方向に沿った水平な回転支持軸の回りに研削ユニットを回転させることによって行われる場合、複数の研削ユニット中、相対的に研削清掃機の進行方向前方に配置されている研削ユニットにおいては、水平な前記回転支持軸が研削ユニットの前記進行方向前方側に位置し、相対的に前記進行方向後方に配置されている研削ユニットにおいては、前記回転支持軸が当該研削ユニットの前記進行方向後方側に位置しているのが好ましい。
【００２１】
各研削ユニットの研削清掃機における相対的な位置と、上記回転支持軸の各研削ユニットにおける位置とが上記のような関係にある場合には、相対的に進行方向前方に配置されている研削ユニットは、前記回転支持軸の回りに回転することによって、研削清掃機の前方側に回転し、反対に、相対的に前記進行方向後方に配置されている研削ユニットは、前記回転支持軸の回りに回転することによって、研削清掃機の後方側に回転することになり、互いに干渉することがない。
【００２２】
また、回転により、相対的に前方に配置されている研削ユニットの底面と、相対的に後方に配置されている研削ユニットの底面との間隔が開くので、待機位置を挟んで研削位置とは回転の反対側になる位置を研削刃交換位置とすることによって、研削刃の交換を容易に行うことができるという利点が得られる。
【００２３】
複数の研削ユニットの上述した研削位置と待機位置及び／又は研削刃交換位置間の移動は、各研削ユニット単位で行っても良いし、２台若しくはそれ以上を組にして組単位で行っても良く、また、相対的に研削清掃機の進行方向の左側に配置されている研削ユニットを左側研削ユニット群、相対的に研削清掃機の進行方向の右側に配置されている研削ユニットを右側研削ユニット群として、群単位で行っても良い。
【００２４】
本発明に係る研削清掃機において、研削部のフレームと清掃部のリフトアームとを着脱自在に連結する連結機構は、リフトアームの上下動に伴って研削部をフレームごと上下動させることができ、かつ、着脱自在であれば、どのような機構の連結機構であっても良い。通常は、研削部のフレームの形状からみて、フレームの清掃部側に面した両端部分のそれぞれに、上下方向に距離をあけて２個ずつ、合計４点の係合部を配置し、これら４点の係合部を清掃部のリフトアームに設けられた被係合部に係合させるのが良いが、係合点は４箇所に限られない。すなわち、係合箇所は少なくとも３点あれば良く、これら３点の内、少なくとも２点が前記進行方向横方向における位置が互いに異なり、少なくとも１点が他の２点とは高さ方向における位置が異なっておれば良い。例えば、研削部のフレームの清掃部側に面した左右両端の上部にそれぞれ１箇所ずつの上部係合部を設けるとともに、前記フレームの清掃部側に面した下部中央に、前記上部係合部とは高さ方向における位置が異なる１箇所の係合部を設け、これら合計３点の係合部で、研削部のフレームと清掃部のリフトアームを係合、連結するようにしても良い。この場合、前記フレームの下部中央に設けられる１箇所の係合部は、前記２つの上部係合部の進行方向横方向におけるほぼ中央に位置しているのが望ましい。
【００２５】
連結機構が上記のような連結機構である場合には、リフトアームを上下動させることによって、それと連結されているフレームを安定的に上下動させることができるという利点が得られる。なお、係合位置が４点、若しくはそれ以上であっても良いことは勿論であり、係合の具体的機構にも、着脱自在である限り、特段の制限がないことは勿論である。
【００２６】
また、本発明に係る研削清掃機は、その好適な一例において、前記連結機構による前記リフトアームに対する前記フレームの連結位置を、研削清掃機の進行方向横方向に移動させる機構を備えている。本発明に係る研削清掃機が、リフトアームに対するフレームの連結位置を進行方向横方向に移動させる機構を備えている場合には、連結状態のまま、フレームを進行方向横方向に移動させて、研削清掃機よりも右側或いは左側を研削することができる。このため、被研削面が不規則な形状である場合や、壁等の障害物があって研削清掃機を幅寄せすることができないような場合にも、必要箇所を確実に研削することができるという利点が得られる。
【００２７】
また、本発明の研削清掃機において、清掃部が、ダストボックスからの塵埃の排出時、ダストボックスを昇降させる排出用昇降アームと、当該排出用昇降アームを駆動する昇降駆動装置を備えている場合には、当該排出用昇降アームを前記リフトアームとしても使用して、リフトアームを兼ねさせるとともに、当該昇降駆動装置を前記リフトアーム駆動手段としても使用して、リフトアーム駆動手段を兼ねさせることができる。
【００２８】
或いは、排出用昇降アームに前記リフトアームを兼ねさせるのではなく、排出用昇降アームとは別にリフトアームを設け、前記排出用昇降アームとリフトアームとを係合離脱自在に連結する連結手段を設けるようにしても良い。この場合、リフトアームを上下動させる必要が生じたときには、前記排出用昇降アームとリフトアームとを前記連結手段によって連結した状態で、排出用昇降アームを駆動する前記昇降駆動装置を作動させて、排出用昇降アームを上下動させれば良い。排出用昇降アームの上下動に伴い、排出用昇降アームと連結されているリフトアームも上下動することになる。なお、この場合においても、排出用昇降アームを駆動する前記昇降駆動装置が前記リフトアーム駆動手段を兼ねているのはいうまでもない。
【００２９】
本発明に係る研削清掃機は自走手段を備えているのが好ましく、有人による運転、遠隔操作による運転、予め定められたプログラム又は人工知能による自動又は半自動運転によって、走行するようにするのが好ましい。
【００３０】
なお、本発明に係る研削清掃機の対象は、比較的浅い研削と、研削面の清掃が必要とされる被研削面であれば良く、基本的に制限はない。主としては、例えば、新設、既設を問わず、橋梁等に用いられるコンクリート床版の表面や、コンクリート舗装、アスファルト舗装の表面などが挙げられるが、これに限られるものではない。また、対象とする被研削面が存在する場所も、橋梁、道路はもとより、それらに限られず、飛行場、駐車場、ビルの屋上、港湾施設などであっても良い。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の研削清掃機によれば、一台の装置によって、研削と、研削面の清掃とを一度に遂行することができ、研削と、研削された面の過不足のない清掃とを効率良く実行することができるという利点が得られる。また、本発明に係る研削清掃機においては、各研削ユニットがフレームに取り付けられているので、研削時、研削ユニットが被研削面からの反力で振り回されることがなく、回転プレートの下面に取り付けられている研削刃の全体を被研削面と接触させて、片当たりのない研削を実行することができるという利点が得られる。また、本発明に係る研削清掃機は自走手段を備えているので、人による有人運転行や遠隔制御による運転はもとより、予め定められたコンピュータプログラムや、自ら学習する人工知能による全自動又は半自動運転に適しているという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の研削清掃機の一例を示す側面図である。
【図２】本発明の研削清掃機の一例を示す平面図である。
【図３】前方第一研削ユニットだけを取り出して拡大して示す側面図である。
【図４】前方第一研削ユニットだけを取り出して拡大して示す平面図である。
【図５】第一移動機構の部分だけを取り出して拡大して示す側面図である。
【図６】第一移動機構と前方第一研削ユニットの部分だけを取り出して拡大して示す正面図である。
【図７】前方第一研削ユニットが待機位置へと移動した状態を示す図である。
【図８】前方第一研削ユニットが研削刃交換位置へと移動した状態を示す図である。
【図９】研削部を構成する各研削ユニットによって研削される領域の大きさとその位置関係を示す平面図である。
【図１０】清掃部の前面部分だけを取り出して示す拡大側面図である。
【図１１】図１０のＸ−Ｘ’断面図である。
【図１２】排出用昇降アームとリフトアームの係合が解除された状態を示す図である。
【図１３】排出用昇降アームだけが上下動する様子を示す図である。
【図１４】連結を解除した状態の研削部の後端部分と清掃部の先端部分のみを取り出して示す側面図である。
【図１５】図１４の平面図である。
【図１６】フレームとリフトアームとの連結作業の手順を示す図である。
【図１７】フレームとリフトアームとの連結作業の手順を示す図である。
【図１８】フレームとリフトアームとの連結作業の手順を示す図である。
【図１９】フレームとリフトアームの係合箇所の配置を示す図である。
【図２０】本発明に係る研削清掃機の連結機構の他の一態様を示す平面図である。
【図２１】本発明に係る研削清掃機の動作を説明する図である。
【図２２】本発明に係る研削清掃機の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面を用いて本発明に係る研削清掃機を説明するが、本発明が図示のものに限られないことはいうまでもない。
【００３４】
図１は本発明に係る研削清掃機の一例を示す側面図であり、図２はその平面図である。図１及び図２において、１は研削清掃機であり、研削清掃機１は、図中矢印で示す進行方向前方から後方に向かって、研削部２と清掃部３とをこの順に備えている。４は、研削部２と清掃部３とを着脱自在に連結する連結機構である。なお、Ｓは被研削面である路面である。以下、研削部２、清掃部３、及び連結機構４について順次説明する。
【００３５】
＜研削部＞
研削部２はフレーム５を有しており、フレーム５には、相対的に進行方向前方に配置されている前方第一研削ユニット６ｆ１及び前方第二研削ユニット６ｆ２と、相対的に進行方向後方に配置されている後方第一研削ユニット６ｂ１及び後方第二研削ユニット６ｂ２が設けられている。図２に見られるとおり、前方第二研削ユニット６ｆ２、後方第二研削ユニット６ｂ２、前方第一研削ユニット６ｆ１、及び後方第一研削ユニット６ｂ１は、この順に、研削清掃機１の進行方向横方向に沿って、研削清掃機１の奥側から手前側に向かって、交互に前後に位置をずらして配置されている。
【００３６】
７ｆ１及び７ｆ２は、それぞれ、前方第一及び第二研削ユニット６ｆ１及び６ｆ２の台座である。台座７ｆ１及び７ｆ２は、それぞれ、研削清掃機１の進行方向横方向に沿った水平な回転支持軸８ｆ１及び８ｆ２の回りに回転可能に取り付けられており、これにより、前方第一及び第二研削ユニット６ｆ１及び６ｆ２は、それぞれ、研削清掃機１の進行方向横方向に沿った水平な回転支持軸８ｆ１及び８ｆ２の回りに回転可能に支持されている。
【００３７】
同様に、７ｂ１、７ｂ２は、それぞれ、後方第一及び第二研削ユニット６ｂ１及び６ｂ２の台座である。台座７ｂ１及び７ｂ２は、それぞれ、研削清掃機１の進行方向横方向に沿った水平な回転支持軸８ｂ１及び８ｂ２の回りに回転可能に取り付けられており、これにより、後方第一及び第二研削ユニット６ｂ１及び６ｂ２は、それぞれ、研削清掃機１の進行方向横方向に沿った水平な回転支持軸８ｂ１及び８ｂ２の回りに回転可能に支持されている。
【００３８】
なお、図１及び図２に見られるとおり、相対的に進行方向前方に配置されている前方第一及び第二研削ユニット６ｆ１及び６ｆ２の回転支持軸８ｆ１及び８ｆ２は、前方第一及び第二研削ユニット６ｆ１及び６ｆ２の進行方向前方側（本例においては、前方第一及び第二研削ユニット６ｆ１及び６ｆ２よりも進行方向前方）に位置し、相対的に進行方向後方に配置されている後方第一及び第二研削ユニット６ｂ１及び６ｂ２の回転支持軸８ｂ１及び８ｂ２は、後方第一及び第二研削ユニット６ｂ１及び６ｂ２の進行方向後方側（本例においては、後方第一及び第二研削ユニット６ｂ１及び６ｂ２よりも進行方向後方）に位置している。このため、各研削ユニットは、互いに干渉せずに水平な回転支持軸の回りに回転して、研削位置と待機位置、さらには研削刃交換位置との間を移動することができる。
【００３９】
９ｆ１及び９ｆ２は、それぞれ、前方第一及び第二研削ユニット６ｆ１及び６ｆ２の回転プレート、９ｂ１及び９ｂ２は、それぞれ、後方第一及び第二研削ユニット６ｂ１及び６ｂ２の回転プレートであり、各回転プレート９ｆ１及び９ｆ２、９ｂ１及び９ｂ２の下面には、それぞれ研削刃が取り付けられている。
【００４０】
１１１は、相対的に進行方向左側に位置する前方第一研削ユニット６ｆ１及び後方第一研削ユニット６ｂ１を、研削位置と待機位置との間で移動させる第一移動機構、１１２は、相対的に進行方向右側に位置する前方第二研削ユニット６ｆ２及び後方第二研削ユニット６ｂ２を、研削位置と待機位置との間で移動させる第二移動機構である。これらの詳細については後述する。Ｗはフレーム５に取り付けられている車輪である。前方第一、第二研削ユニット６ｆ１、６ｆ２、及び後方第一、第二研削ユニット６ｂ１、６ｂ２の底面が路面Ｓと当接している状態において、車輪Ｗは、図１に示すとおり、原則、路面Ｓから若干浮き上がっており、路面Ｓとは接触していない。ただし、路面Ｓの凹凸状態によっては、車輪Ｗが路面Ｓと接触することを排除するものではない。なお、Ｌａ、Ｌｂは、後述する下部可動係合爪４２ａ、４２ｂに連結された可動爪引き上げワイヤ４４ａ、４４ｂを引き上げたり、緩めたりする操作レバーである。
【００４１】
図３及び図４は、説明のため、前方第一研削ユニット６ｆ１だけを取り出して拡大して示す側面図及び平面図であり、これまで説明したのと同じ部材には同じ符号を付してある。
【００４２】
図３において、Ｂは研削刃であり、回転プレート９ｆ１の下面に取り付けられている。１２ｆ１は回転プレート９ｆ１の回転軸、１３ｆ１は回転プレート９ｆ１の側面と上面とを覆うカバー部材である。カバー部材１３ｆ１には図示しない開口が設けられており、その開口には吸引手段を備えた吸引管が接続されている。研削実行時、この吸引管を介してカバー部材１３ｆ１内を負圧に吸引することにより、研削により発生した粉塵を吸引し、むやみに外部に漏らさないようにすることができる。吸引管の先端は、他の研削ユニットにおけるカバー部材に接続されている吸引管とまとめられ、後述する清掃部３の集塵ボックス又は他の適宜の集塵容器に接続されている。
【００４３】
１４ｆ１は、回転プレート９ｆ１を回転させる駆動力を発生する回転駆動装置であり、例えば、内燃機関原動機と燃料タンクと、内燃機関原動機が発生する回転力を回転プレート９ｆ１の回転軸１２ｆ１に伝えるギアボックス等から構成されている。回転力を発生する原動機は電動機であっても良く、その場合には、回転駆動装置１４ｆ１は、電動機と電池と、電動機が発生する回転力を回転プレート９ｆ１の回転軸１２ｆ１に伝えるギアボックス等から構成される。この場合、電動機を回転させる電気エネルギーは清掃部３から供給を受けるようにしても良い。さらには、回転力を発生する回転駆動装置は圧縮空気で回転するエアモーターや油圧で回転する油圧モーターであっても良く、これらエアモーター又は油圧モーターを用いる場合には、圧縮空気又は油圧は、研削部２にそれらの供給源を取り付けてそこから供給を受けるようにしても良いし、清掃部３に供給源を取り付けて、そこから供給を受けるようにしても良い。
【００４４】
図３及び図４において、１５ｆ１はワイヤであり、その端部は、台座７ｆ１の先端中央上面に取り付けられた取付具１６ｆ１に固定されている。ワイヤ１５ｆ１は前方第一研削ユニット６ｆ１を上方に引き上げて、回転支持軸８ｆ１の回りに回転させる際に使用されるものである。
【００４５】
なお、以上は、前方第一研削ユニット６ｆ１を例に説明したが、その他の研削ユニットについても同様である。
【００４６】
図５は、第一移動機構１１１の部分だけを取り出して拡大して示す側面図であり、図６は、第一移動機構１１１と前方第一研削ユニット６ｆ１の部分だけを取り出して拡大して示す正面図である。図５及び図６に示すとおり、第一移動機構１１１は、フレーム５に底部が固定されたシリンダ１７１と、シリンダ１７１内を摺動するピストン１８１を含み、ピストン１８１の先端には、ワイヤ１５ｆ１と１５ｂ１とが連結されている。ワイヤ１５ｆ１の他方の端部は、前述したとおり、取付具１６ｆ１を介して前方第一研削ユニット６ｆ１の台座７ｆ１に固定され、図示はしないけれども、ワイヤ１５ｂ１の他方の端部も、同様に、取付具１６ｂ１を介して後方第一研削ユニット６ｂ１の台座７ｂ１に固定されている。なお、１９１はワイヤ１５ｆ１及び１５ｂ１を支承する回転ローラであり、２０ｆ１は、ワイヤ１５ｆ１を支承する回転ローラである。
【００４７】
シリンダ１７１とピストン１８１で構成されるシリンダ機構は、油圧、空気圧等の流体圧で作動するシリンダ機構であっても良いし、電動機の回転力で作動する電動シリンダであっても良い。また、シリンダ１７１とピストン１８１で構成される前記シリンダ機構の作動は、シリンダ機構近傍に配置されたスイッチの操作で行っても良いし、清掃部３からの操作、或いは、遠隔操作で行われるようにしても良い。
【００４８】
図６は、前方第一研削ユニット６ｆ１が研削位置にある状態を示しており、回転プレート７ｆ１の下面に取り付けられた研削刃Ｂは、被研削面である路面Ｓと当接するか、或いは路面Ｓと平行に路面Ｓと近接対向する位置にある。この研削位置から、待機位置へと前方第一研削ユニット６ｆ１を移動させるには、シリンダ１７１とピストン１８１とからなるシリンダ機構を作動させ、ピストン１８１をシリンダ１７１の内部に所定長さだけ引き込めば良い。ピストン１８１がシリンダ１７１内に引き込まれると、それに伴い、前方第一研削ユニット６ｆ１の台座７ｆ１に固定されたワイヤ１５ｆ１が引き上げられ、前方第一研削ユニット６ｆ１が回転支持軸８ｆ１の回りに回転する。
【００４９】
図７は、上記シリンダ機構が作動し、前方第一研削ユニット６ｆ１が回転支持軸８ｆ１の回りに回転して、待機位置へと移動した状態を示している。図７に示すとおり、待機位置においては、前方第一研削ユニット６ｆ１の研削刃Ｂは被研削面である路面Ｓとは近接対向しておらず、仮に回転プレート９ｆ１が回転しても研削刃Ｂは路面Ｓを研削しない。研削位置から待機位置までの前方第一研削ユニット６ｆ１の回転角度には特段の制限はなく、待機位置において、回転プレート９ｆ１の下面に取り付けられた研削刃Ｂが被研削面と近接対向しない角度であれば何度でも良いが、通常は、５度以上６０度以下が望ましく、１５度以上４５度未満がより望ましい。
【００５０】
なお、同じくピストン１８１に連結されているワイヤ１５ｂ１もシリンダ１７１内に引き込まれる方向に移動するので、ワイヤ１５ｂ１が連結されている後方第一研削ユニット６ｂ１も回転支持軸８ｂ１の回りに回転し、待機位置へと移動する。
【００５１】
図８は、前方第一研削ユニット６ｆ１を回転支持軸８ｆ１の回りに更に回転させ、研削刃交換位置へと移動させた状態を示す図である。この移動は、本例の場合、人力によって行われる。図８に示すとおり、研削刃交換位置において、前方第一研削ユニット６ｆ１の底面に相当する回転プレート９ｆ１の下面は上部から覗ける状態にあり、かつ、回転プレート９ｆ１の下面と他の部材との間には比較的広い空間が形成されるので、この位置において前方第一研削ユニット６ｆ１の研削刃Ｂを交換することができる。
【００５２】
研削位置から研削刃交換位置までの前方第一研削ユニット６ｆ１の回転角度には特段の制限はなく、研削刃交換位置において、回転プレート９ｆ１の下面に取り付けられた研削刃Ｂを交換することができる角度であれば何度でも良いが、通常は、６０度以上１００度以下が望ましい。
【００５３】
なお、研削刃交換位置と研削刃交換位置への移動に関しては、後方第一研削ユニット６ｂ１についても同様であるが、後方第一研削ユニット６ｂ１を大きな角度で回転支持軸８ｂ１の回りに回転させるときは、後述する連結機構４を解除して、研削部２と清掃部３とを切り離しておくのが望ましい。
【００５４】
上述した例においては、研削刃交換位置を待機位置とは別に設けたが、待機位置において研削刃の交換ができる場合には、待機位置と研削刃交換位置とを同じ位置としても良い。
【００５５】
さらに、上述した例においては、ピストン１８１に連結されているワイヤ１５ｆ１、１５ｂ１によって前方第一研削ユニット６ｆ１及び後方第一研削ユニット６ｂ１を上方に持ち上げ、回転支持軸８ｆ１、８ｂ１の回りに回転させたが、前方又は後方第一研削ユニット６ｆ１、６ｂ１を回転支持軸８ｆ１、８ｂ１の回りに回転させる手段は、シリンダ機構とワイヤ１５ｆ１、１５ｂ１に限られない。ワイヤに代えて、チェーンやその他の長尺物を用いても良いことは勿論であり、さらには、ワイヤやその他の長尺物は用いずに、前方又は後方第一研削ユニット６ｆ１、６ｂ１とフレーム５との間に直接シリンダ機構を介在させて、シリンダ機構の動作により、直接、前方又は後方第一研削ユニット６ｆ１、６ｂ１を回転支持軸８ｆ１、８ｂ１の回りに回転させるようにしても良い。
【００５６】
また、上述した例においては、前方第一研削ユニット６ｆ１及び後方第一研削ユニット６ｂ１の研削位置から待機位置へ、さらには研削刃交換位置への移動は、回転支持軸８ｆ１、８ｂ１の回りに研削ユニットを回転させることによって行っているが、ワイヤやシリンダ機構等を用いて、前方第一研削ユニット６ｆ１及び後方第一研削ユニット６ｂ１を例えば上方に持ち上げることによって、研削位置から待機位置へ、さらには研削刃交換位置への移動を実現するようにしても良い。
【００５７】
以上は、前方第一研削ユニット６ｆ１及び後方第一研削ユニット６ｂ１を回転させる第一移動機構１１１について説明したが、前方第二研削ユニット６ｆ２及び後方第二研削ユニット６ｂ２を回転させる第二移動機構１１２についても同様である。
【００５８】
図９は、研削部２を構成する各研削ユニットによって研削される領域の大きさとその位置関係を示す平面図である。図中、矢印が研削清掃機１の進行方向であり、図中矢印と直交する方向（図面上は上下方向）が研削清掃機１の進行方向横方向である。
【００５９】
本例の研削清掃機１においては、前方第一、第二研削ユニット６ｆ１、６ｆ２と、後方第一、第二研削ユニット６ｂ１、６ｂ２とは、研削清掃機１の幅方向（進行方向横方向）に沿ってそれぞれ交互に、進行方向前後に位置をずらして配置されている。これにより、前方第一研削ユニット６ｆ１及び前方第二研削ユニット６ｆ２の回転プレート９ｆ１及び９ｆ２の下面に取り付けられた研削刃の回転によって研削される領域の研削清掃機１の進行方向に沿った後端ＬＲは、それぞれが隣接する後方第一、第二研削ユニット６ｂ１、６ｂ２の回転プレート９ｂ１、９ｂ２の下面に取り付けられた研削刃の回転によって研削される領域の研削清掃機１の進行方向に沿った前端ＬＦよりも研削清掃機１の進行方向後方に位置している。換言すれば、隣接する研削ユニット間で、研削領域の後端と研削領域の前端とが上述した関係となるように、前方第一、第二研削ユニット６ｆ１、６ｆ２、及び後方第一、第二研削ユニット６ｂ１、６ｂ２は配置されている。
【００６０】
また、前方第一研削ユニット６ｆ１の回転プレート９ｆ１の下面に取り付けられた研削刃の回転によって研削される領域と、それと隣接する後方第一研削ユニット６ｂ１及び後方第二研削ユニット６ｂ２の回転プレート９ｂ１、９ｂ２の下面に取り付けられた研削刃の回転によって研削される領域とは、研削清掃機１の進行方向前方からみて、図中ＯＶ１及びＯＶ２で示すとおり、一部重複している。同様に、前方第二研削ユニット６ｆ２の回転プレート９ｆ２の下面に取り付けられた研削刃の回転によって研削される領域と、それと隣接する後方第二研削ユニット６ｂ２の回転プレート９ｂ２の下面に取り付けられた研削刃の回転によって研削される領域とは、研削清掃機１の進行方向前方からみて、図中ＯＶ３で示すとおり、一部重複している。このため、フレーム５に複数の研削ユニットが取り付けられていても、研削清掃機１の進行方向横方向において、研削領域は連続し、削り残しがない。
【００６１】
なお、Ｋは複数の研削ユニットによって研削される領域の幅方向（研削清掃機１の進行方向横方向）の長さであり、通常、この長さＫは、後述する清掃部３におけるダストボックスの被研削面近傍に開口するダスト収集口の幅方向長さよりも小さく選ばれている。このため、研削部２における複数の研削ユニットで研削された被研削面に残存する研削残渣を、清掃部３で十分に収集し、被研削面を清掃することができる。
【００６２】
なお、以上説明した研削部２においては、研削ユニットの数は４個であったが、本発明に係る研削清掃機において、研削部２に装備される研削ユニットの数が４台に限られないことは勿論である。２台若しくは３台であっても良く、５台以上であっても良いことはいうまでもない。
【００６３】
また、図示の例においては、前方研削ユニット群を構成する前方研削ユニット６ｆ１、６ｆ２、及び後方研削ユニット群を構成する後方研削ユニット６ｂ１、６ｂ２は、いずれも同形、同大の研削ユニットであるが、前方研削ユニット群に属する前方研削ユニットと、後方研削ユニット群に属する後方研削ユニットとを、研削清掃機１の幅方向に沿って交互に配置して、互いに隣接する研削ユニット間で研削領域を一部重複させることができる限り、各群を構成する研削ユニットは必ずしも同形、同大でなくても良い。
【００６４】
＜清掃部＞
図１及び図２に戻って、清掃部３は、タイヤ付車輪ｔと、タイヤ付車輪ｔを回転させる図示しない駆動装置を含む自走手段を備えた車両であり、有人運転による走行、又は離隔した位置からの遠隔操作による走行が可能であり、さらには、ＧＰＳ信号の受信機能を備え、自らの位置を把握しながら予め設定されたコンピュータプログラムに基づく自動走行、人工知能による半自動又は全自動運転走行が可能である。
【００６５】
３１は清掃部３を構成する車両の本体、３２は本体３１内に収容されているダストボックスであり、ダストボックス３２は、被研削面である路面Ｓの近傍に開口するダスト収集口３３を有している。３４はダスト収集口３３の下端に取り付けられたダスト案内板であり、３５は路面Ｓ上に存在する研削滓をダスト収集口３３に向かって掃き込む回転ブラシである。ダストボックス３２内は、図示しない吸引装置によって、負圧に吸引されている。回転ブラシ３５とダストボックス内を吸引する吸引装置とは、いずれか一方だけが設けられていても良いが、回転ブラシ３５は、被研削面上に残存する研削残渣を掻き取るように剥ぎ取ってダストボックス３２に掃き込むという機能を有しているので、設けられているのが望ましく、ダストボックス３２内を負圧に吸引する吸引装置も併せて設けられているのがより望ましい。
【００６６】
３６ａ、３６ｂはリフトアームであり、回転軸Ｒの回りに回動自在に本体３１に取り付けられている。３７ａ、３７ｂは、ダストボックス３２からのダストの排出時、ダストボックス３２を昇降させる排出用昇降アームであり、回転軸Ｒと同軸の内部回転軸ＲＩの回りに回転自在に本体３１に取り付けられている。Ｅは、排出用昇降アーム３７ａ、３７ｂを内部回転軸ＲＩの回りに回動させる昇降駆動装置であり、昇降駆動装置Ｅと排出用昇降アーム３７ａ、３７ｂとは、動力伝達機構ＴＭによって結合されている。
【００６７】
図１０は、清掃部３の前面部分だけを取り出して示す拡大側面図、図１１は図１０のＸ−Ｘ’断面図である。図１０及び図１１において、３８は左右の排出用昇降アーム３７ａ、３７ｂの先端部を結ぶように取り付けられた前方バーである。前方バー３８の内部には係合軸３９ａ、３９ｂがスライド自在に収容されている。４０ａ、４０ｂは、係合軸３９ａ、３９ｂをスライドさせるスライド取手である。
【００６８】
図示の状態では、スライド取手４０ａ、４０ｂは、前方バー３８に対して最も外側に位置しており、係合軸３９ａ、３９ｂは左右のリフトアーム３６ａ、３６ｂに形成されている係合穴ｈａ、ｈｂ内に挿入され、それぞれ係合穴ｈａ、ｈｂを貫通して、先端が左右のリフトアーム３６ａ、３６ｂよりも外側に突出している。この状態では、排出用昇降アーム３７ａ、３７ｂとリフトアーム３６ａ、３６ｂとはそれぞれ連結状態にあり、昇降駆動装置Ｅが作動して左右の排出用昇降アーム３７ａ、３７ｂを上下動させると、それに伴い左右のリフトアーム３６ａ、３６ｂも上下動する。この場合、昇降駆動装置Ｅがリフトアーム駆動手段として機能しており、リフトアーム駆動手段を兼ねていることになる。
【００６９】
排出用昇降アーム３７ａ、３７ｂとリフトアーム３６ａ、３６ｂの係合を解除するには、スライド取手４０ａ、４０ｂを操作して、係合軸３９ａ、３９ｂをスライドさせ、リフトアーム３６ａ、３６ｂの係合穴ｈａ、ｈｂから抜きとれば良い。
【００７０】
図１２は、上記のようにして係合軸３９ａ、３９ｂをスライドさせ、リフトアーム３６ａ、３６ｂの係合穴ｈａ、ｈｂから抜きとり、排出用昇降アーム３７ａ、３７ｂとリフトアーム３６ａ、３６ｂの係合が解除された状態を示している。
【００７１】
図１２に示す状態で、昇降駆動装置Ｅを作動させ左右の排出用昇降アーム３７ａ、３７ｂを上下動させると、図１３に示すとおり、リフトアーム３６ａ、３６ｂは動かず、左右の排出用昇降アーム３７ａ、３７ｂだけが上下動することになる。
【００７２】
リフトアーム３６ａ、３６ｂと排出用昇降アーム３７ａ、３７ｂとを係合離脱自在に連結する上記のような連結手段を設けることにより、必要時には、排出用昇降アーム３７ａ、３７ｂを上下動させる昇降駆動装置Ｅによってリフトアーム３６ａ、３６ｂを上下動させ、不要時、或いはダストボックス３２からのダスト排出時には、両者の連結を解除して、排出用昇降アーム３７ａ、３７ｂだけを上下動させることが可能である。
【００７３】
上記の例においては、係合軸３９ａ、３９ｂのスライドは、それぞれスライド取手４０ａ、４０ｂを操作することによって別々に行われているが、スライド取手を一つにまとめ、一つのスライド取手の操作によって係合軸３９ａ、３９ｂが互いに反対方向にスライドするように構成しても良い。
【００７４】
＜連結機構＞
図１４は、連結を解除した状態の研削部２の後端部分と、清掃部３の先端部分のみを取り出して示す側面図であり、図１５は、その平面図である。
【００７５】
図１４及び図１５において、４１ａ、４１ｂは、研削部２のフレーム５に取り付けられた上部係合爪、４２ａ、４２ｂは、同じく研削部２のフレーム５に取り付けられた下部可動係合爪、４３ａ、４３ｂは下部固定係合爪である。４４ａ、４４ｂは、下部可動係合爪４２ａ、４２ｂに一端が取り付けられた可動爪引き上げワイヤであり、前述した操作レバーＬａ、Ｌｂを操作することによって上方に引き上げられたり、緩めたりすることができる。これら上部係合爪４１ａ、４１ｂ、下部可動係合爪４２ａ、４２ｂ、下部固定係合爪４３ａ、４３ｂ、及び可動爪引き上げワイヤ４４ａ、４４ｂが研削部２側の連結機構を構成している。図示の状態は可動爪引き上げワイヤ４４ａ、４４ｂによって下部可動係合爪４２ａ及び４２ｂが上部に引き上げられ、下部可動係合爪４２ａ、４２ｂと下部固定係合爪４３ａ、４３ｂとの間が大きく開かれた状態を示している。
【００７６】
一方、４５ａ、４５ｂは、リフトアーム３６ａ、３６ｂの先端部に取り付けられている固定保持部材、４６ａ、４６ｂは可動保持部材であり、回転軸４７ａ、４７ｂによって、固定保持部材４５ａ、４５ｂに回動自在に取り付けられている。左右の可動保持部材４６ａ、４６ｂ間には、上下方向に間隔をあけて、上部丸棒４８Ｕと下部丸棒４８Ｌとが掛け渡されている。４９ａ、４９ｂは、可動保持部材４６ａ、４６ｂの上部丸棒４８Ｕとは反対側に突出した延長部分であり、延長部分４９ａ、４９ｂには、係合用の凹部５０ａ、５０ｂがそれぞれ設けられている。５１ａ、５１ｂは、それぞれ、固定保持部材４５ａ、４５ｂに、回転軸５２ａ、５２ｂによって回動自在に取り付けられた係合部材であり、係合部材５１ａの先端近傍には可動保持部材４６ａ側に向かって水平方向に突出する係合片５３ａが、係合部材５１ｂの先端近傍には可動保持部材４６ｂ側に向かって水平方向に突出する係合片５３ｂが、それぞれ取り付けられている。５４ａ、５４ｂは、それぞれ係合部材５１ａ、５１ｂを回転軸５２ａ、５２ｂの回りに回転させるためのつまみである。以上の部材が、清掃部３側の連結機構を構成している。
【００７７】
上記のような連結機構４を用いて研削部２と清掃部３とを連結するには、図１４及び図１５に示す状態から、研削部２と清掃部３とを接近させれば良い。すなわち、図１６に示すとおり、可動保持部材４６ａ、４６ｂが回転軸５２ａ、５２ｂの回りに回転して前方に傾いた状態で、研削部２と清掃部３とを相対的に接近させ、上部丸棒４８Ｕを、研削部２のフレーム５に取り付けられている上部係合爪４１ａ、４１ｂの下方から上部係合爪４１ａ、４１ｂ内に挿入させる。併せて、下部丸棒４８Ｌを、研削部２のフレーム５に取り付けられている下部可動係合爪４２ａ、４２ｂと、下部固定係合爪４３ａ、４３ｂの間に挿入させる。これにより、まず、上部丸棒４８Ｕが上部係合爪４１ａ、４１ｂの内側と接触し、これに押されて、可動保持部材４６ａ、４６ｂが図中矢印方向に回動する。
【００７８】
図１７は、上記のようにして、上部丸棒４８Ｕと下部丸棒４８Ｌとが、それぞれ上部係合爪４１ａ、４１ｂの内側、及び下部可動係合爪４２ａ、４２ｂと下部固定係合爪４３ａ、４３ｂの内側と接触し、かつ、可動保持部材４６ａ、４６ｂが垂直に立ち上がった状態を示している。連結を完成させるには、この状態で、係合部材５１ａ、５１ｂを図中矢印方向に回転させ、係合部材５１ａ、５１ｂの先端近傍に設けられている係合片５３ａ、５３ｂを、可動保持部材４６ａ、４６ｂの延長部分４９ａ、４９ｂに設けられている係合用の凹部５０ａ、５０ｂと、それぞれ係合させれば良い。
【００７９】
図１８は、上記のようにして、研削部２と清掃部３とを連結し、係合片５３ａ、５３ｂを凹部５０ａ、５０ｂと、それぞれ係合させるとともに、さらに、操作レバーＬａ、Ｌｂを操作して、可動爪引き上げワイヤ４４ａ、４４ｂを緩めて、下部可動係合爪４２ａ、４２ｂを落とし、下部固定係合爪４３ａ、４３ｂとの間に下部丸棒４８Ｌをしっかりと挟み込んだ状態を示している。これにより、研削部２と清掃部３との連結は強固に維持される。なお、下部可動係合爪４２ａ、４２ｂは、外力がないときには下方に向かって回転するようにバネ等の弾性手段によって付勢されていても良い。研削部２と清掃部３との連結時、両者の電気系統も併せて接続するようにするのが望ましい。なお、連結機構４による連結を解除するには、上記と逆の手順に従えばよい。
【００８０】
本例の連結機構４においては、フレーム５とリフトアーム３６ａ、３６ｂとが、進行方向横方向の左右に間隔をあけて配置されている上部係合爪４１ａ、４１ｂと上部丸棒４８Ｕとの間、及び、同じく進行方向横方向の左右に間隔をあけて配置されている下部可動係合爪４２ａ、４２ｂ及び下部固定係合爪４３ａ、４３ｂと下部丸棒４８Ｌとの間の計４箇所で係合し、かつ、上部丸棒４８Ｕが関与する係合箇所と、下部丸棒４８Ｌが関与する係合箇所とが、上下方向に離れた位置にあるので、リフトアーム３６ａ、３６ｂを研削モード位置と走行モード位置との間で上下動させることにより、リフトアーム３６ａ、３６ｂに連結されたフレーム５を安定して上下動させることができるという利点が得られる。
【００８１】
以上説明した例においては、研削部２のフレーム５と清掃部３のリフトアーム３６ａ、３６ｂとを着脱自在に連結する連結機構４は、図１９（ａ）に示すとおり、フレーム５とリフトアーム３６ａ、３６ｂとを、上下方向及び水平方向に離れた上部係合爪４１ａ、４１ｂ、下部可動係合爪４２ａと下部固定係合爪４３ａ、及び下部可動係合爪４２ｂと下部固定係合爪４３ｂの４箇所の係合部で係合させるものであったが、係合箇所は必ずしも４点でなければならないわけではない。例えば、図１９（ｂ）に示すとおり、フレーム５の両端上部にそれぞれ配置された２個の上部係合爪４１ａ、４１ｂと、フレーム５の下部中央に配置された１個の下部可動係合爪４２と下部固定係合爪４３の少なくとも３点でフレーム５とリフトアーム３６ａ、３６ｂとを係合、連結するようにしても良い。この場合、上部係合爪４１ａ、４１ｂはフレーム５の両端に配置され、研削清掃機１の進行方向横方向における位置が互いに異なっており、下部可動係合爪４２と下部固定係合爪４３は、上部係合爪４１ａ、４１ｂよりも低く、上部係合爪４１ａ、４１ｂとは高さ方向における位置が異なっている。加えて、下部可動係合爪４２と下部固定係合爪４３は、上部係合爪４１ａ、４１ｂのほぼ中間に位置しており、下部可動係合爪４２及び下部固定係合爪４３から上部係合爪４１ａまでの水平方向距離ＤＬと、下部可動係合爪４２及び下部固定係合爪４３から上部係合爪４１ｂまでの水平方向距離ＤＲは、ほぼ等しくなるように選ばれている。
【００８２】
このように、フレーム５とリフトアーム３６ａ、３６ｂとの係合は、少なくとも３点で為されれば良く、前記３点の内、少なくとも２点が前記進行方向横方向における位置が互いに異なり、少なくとも１点が他の２点とは高さ方向における位置が異なっているのが望ましい。さらに、その際、他の２点とは高さ方向における位置が異なっている１点は、進行方向横方向における位置が他の２点のほぼ中間に位置しているのが望ましい。
【００８３】
また、上記の例においては、フレーム５側に係合爪があり、リフトフレーム３６ａ、３６ｂ側に係合用の丸棒が設けられているが、これらは逆でも良く、リフトフレーム３６ａ、３６ｂ側に係合爪を設け、フレーム５側に係合用の丸棒を設けるようにしても良い。さらに、係合の機構も丸棒と係合爪の組み合わせに限られるものではなく、その他、適宜の機構を採用しても良いことは勿論である。
【００８４】
図２０は、本発明に係る研削清掃機の連結機構４の他の一態様を示す平面図である。図２０に見られるとおり、本例の連結機構４においては、元々上部丸棒４８Ｕが取り付けられていた位置に、上部丸棒４８Ｕよりも小径の上部案内棒５５Ｕが取り付けられ、元々設けられていた上部丸棒４８Ｕは、進行方向横方向の長さが短くされ、かつ、内側空洞部分に上部案内棒５５Ｕが挿通され、上部案内棒５５Ｕに対し、進行方向横方向にスライド可能に取り付けられている。図には示さないけれども、下部丸棒４４Ｌについても同様で、下部案内棒５５Ｌに対し、進行方向横方向にスライド可能に取り付けられている。
【００８５】
これに併せて、フレーム５に対する上部係合爪４１ａ、４１ｂ、下部可動係合爪４２ａ、４２ｂ、下部固定係合爪４３ａ、４３ｂの位置も、先に述べた例よりも、フレーム５の進行方向横方向の内側に移動している。
【００８６】
このような構成とすることにより、上部丸棒４８Ｕ及び下部丸棒４８Ｌを、上部案内棒５５Ｕ及び下部案内棒５５Ｌに沿って、進行方向横方向に移動させると、図中矢印で示すように、フレーム５を研削清掃機１の進行方向横方向に移動させることができる。この上部丸棒４８Ｕ及び下部丸棒４８Ｌの進行方向横方向への移動は人力によって行っても良いし、適宜の駆動装置を取り付けることによって機械的な動力によって行うようにしても良い。
【００８７】
本発明の研削清掃機１が、上記のように研削部２のフレーム５を横方向に移動させることができるときには、研削部２と清掃部３とを連結した状態のまま、フレーム５を進行方向横方向に移動させて、研削清掃機１よりも右側或いは左側を研削することができる。このため、被研削面が不規則な形状である場合や、壁等の障害物があって研削清掃機１を幅寄せすることができないような場合にも、必要箇所を確実に研削することができるという利点が得られる。
【００８８】
次に、図面を用いて、本発明に係る研削清掃機１の動作について説明する。図２１は、前方第一、第二、及び後方第一、第二研削ユニット６ｆ１、６ｆ２、６ｂ１、６ｂ２が全て待機位置にあるとともに、リフトアーム３６ａ、３６ｂが上昇した走行モード位置にあり、研削部２がフレーム５ごと持ち上げられた状態を示している。この状態で、研削清掃機１は走行し、必要とされる適宜の研削開始位置へと移動する。このようにリフトアーム３６ａ、３６ｂが上昇した走行モード位置においては、研削部２がフレーム５ごと十分な高さに持ち上げられているので、走行路中に多少の不陸が存在しても、フレーム５に取り付けられた研削ユニットの研削刃等が路面と接触する恐れがなく、安全に走行させることができる。
【００８９】
研削開始位置への移動が完了すると、研削清掃機１は、図２２に示すようにリフトアーム３６ａ、３６ｂを研削モード位置まで下げ、各研削ユニットと被研削面である路面Ｓとを近接させる。この状態で、全研削ユニットは未だ待機位置にある。このとき、フレーム５に取り付けられている車輪Ｗは、路面Ｓと接触している。つまり、全研削ユニットが待機位置にあるとき、フレーム５に取り付けられた車輪Ｗは路面Ｓと接触するの、例えば、研削部２が清掃部３と切り離されて単独で存在するときにも、全研削ユニットを待機位置に移動させることによって、研削部２を車輪Ｗによってスムースに移動させることができる。
【００９０】
次に、全研削ユニットが未だ待機位置にある図２２に示す状態で、各研削ユニットを起動し、回転プレートを回転させ、研削刃を回転させる。その後、研削清掃機１は、全研削ユニットを待機位置から研削位置へと移動させる。この待機位置から研削位置への移動中に、各研削ユニットの回転する研削刃と被研削面である路面Ｓとの接触が始まり、全研削ユニットの研削位置への移動が完了すると、図１に示すとおり、全研削ユニットは、その底面の全体を被研削面と均一に接触させ、研削が実行される。後は、研削清掃機１を進行方向前方に走行させることによって、研削と清掃とが一連の作業として実行されることになる。研削、清掃作業を終了するには、上記と逆の手順に従えばよい。
【００９１】
なお、フレーム５に取り付けられている研削ユニットが研削位置にあるとき、フレーム５に取り付けられている車輪Ｗは路面Ｓとは原則として接触しない。つまり、車輪Ｗは、フレーム５に取り付けられている全研削ユニットが待機位置にあるときには路面Ｓと接触し、研削位置にあるときには路面Ｓとは接触しない高さに取り付けられているが、路面Ｓの凹凸の程度などによっては、研削ユニットが研削位置にあるときにもフレーム５に取り付けられている車輪Ｗが路面と接触し回転する場合がある。車輪Ｗと路面Ｓとの接触が若干であれば、研削ユニットによる研削に何ら影響を及ぼすものではない。
【００９２】
なお、リフトアーム３６ａ、３６ｂの上下動や、各研削ユニットにおける回転プレートの回転の開始及び停止、回転速度の調整、各研削ユニットの待機位置と研削位置間の移動の制御などは、全て清掃部３の運転席に設けられている操作盤か、又は遠隔操作盤を介して行われる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
以上説明したとおり、本発明の研削清掃機によれば、軽減された労力で、対象物表面を効率良く、かつ過不足無く、研削、清掃することができ、特に、その上に積層される他の舗装層との接着を阻害することがないレベルにまで研削粉を除去し、クリーンな研削面を実現することができる。加えて、本発明の研削清掃機は自走可能であり、遠隔操作や自動運転に適しており、省力化が期待される舗装産業にとって有用で、多大なる産業上の有用性を具備している。
【符号の説明】
【００９４】
１            研削清掃機
２            研削部
３            清掃部
４            連結機構
５            フレーム
６ｆ１、６ｆ２、６ｂ１、６ｂ２    研削ユニット
７ｆ１、７ｆ２、７ｂ１、７ｂ２    台座
８ｆ１、８ｆ２、８ｂ１、８ｂ２    回転支持軸
９ｆ１、９ｆ２、９ｂ１、９ｂ２    回転プレート
１１１、１１２    第一、第二移動機構
１４ｆ１、１４ｆ２、１４ｂ１、１４ｂ２    回転駆動装置
１５ｆ１、１５ｂ１    ワイヤ
１７１              シリンダ
１８１              ピストン
１９１、２０１      回転ローラ
３２          ダストボックス
３３          ダスト収集口
３６ａ、３６ｂ      リフトアーム
３７ａ、３７ｂ      排出用昇降アーム
３９ａ、３９ｂ      係合軸
４１ａ、４１ｂ      上部係合爪
４２ａ、４２ｂ      下部可動係合爪
４３ａ、４３ｂ      下部固定係合爪
４８Ｕ              上部丸棒
４８Ｌ              下部丸棒
５０ａ、５０ｂ      係合用凹部
５１ａ、５１ｂ      係合部材
５２ａ、５２ｂ      回転軸
Ｂ                  研削刃
Ｓ                  路面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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