(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と複数のブレード含む、傾斜可能な少なくとも１つのロータアセンブリを有する乗用動力トロエルのための操縦システムであって、この操縦システムが、
上記ロータアセンブリの回転軸を垂直とする中立位置から上記ロータアセンブリの回転軸を最大に傾斜する最大ストローク位置迄のストローク範囲を有する、操縦者によって操作される少なくとも１つのレバーと、
上記少なくとも１つのレバーを上記ロータアセンブリに接続し、レバー操作によって上記ロータアセンブリを傾斜せしめる操縦リンケージと、
上記レバーを特定位置に移動するために必要なレバー付勢力を減少するよう上記操縦リンケージに予圧を加えるための操縦助成機構とより成り、
上記操縦助成機構が、上記レバーを特定位置に移動した後この位置に上記レバーを維持するために必要なレバー保持力を、上記少なくとも１つのレバーの操作ストロークに亘り２０ポンド以下とすることを特徴とする操縦システム。
【請求項２】
上記操縦助成機構が、上記レバー保持力をレバーの操作ストロークに亘り１５ポンド以下とすることを特徴とする請求項１記載の操縦システム。
【請求項３】
上記操縦助成機構が、上記レバー保持力をレバーの操作ストロークに亘り１０ポンド以下とすることを特徴とする請求項１記載の操縦システム。
【請求項４】
上記操縦助成機構が、中立位置から上記レバーを移動するときレバーの移動を助成するよう上記レバーに力を加えるトーションバーを有することを特徴とする請求項１記載の操縦システム。
【請求項５】
上記操縦リンケージに係合する、上記トーションバーの両端間で上記トーションバーから延びるバイアスリンクと、
上記トーションバーに接続され、上記トーションバーに予圧を加えるためのアンカーバーとを有することを特徴とする請求項４記載の操縦システム。
【請求項６】
上記アンカーバーに係合し、上記予圧の量を調節する調節具を有することを特徴とする請求項５記載の操縦システム。
【請求項７】
上記予圧を５０ポンドと７５０ポンドに調節できることを特徴とする請求項５記載の操縦システム。
【請求項８】
上記操縦リンケージが、上記少なくとも１つのレバーとバイアスリンクに接続されるリンクアセンブリを有し、上記リンクアセンブリが上記バイアスリンクの負荷を上記操縦リンクの回転軸に加え、上記少なくとも１つのレバーを中立位置としたとき上記少なくとも１つのレバーが予圧から開放されることを特徴とする請求項５記載の操縦システム。
【請求項９】
上記操縦助成機構が、中立位置に上記少くとも一つのレバーを移動する力に抵抗するスプリングを有することを特徴とする請求項１記載の操縦システム。
【請求項１０】
フレームと、
上記フレームから下方に延び、夫々複数のブレードを支持する軸を有し、操縦のため傾斜可能な第１及び第２のロータアセンブリと、
コンクリート材料を横切って上記ブレードを移動するため上記ロータアセンブリの軸を駆動するエンジンと、
夫々関連するロータアセンブリに結合され、関連するロータアセンブリの軸を垂直とする中立位置から、関連するロータアセンブリの軸を最大に傾斜せしめる最大ストローク位置迄のストローク範囲で操作される第１、第２のレバーと、
夫々、上記フレームに相対的に関連するロータアセンブリを傾斜するよう第１のロータアセンブリに第１のレバーを接続するための第１の操縦リンゲージと、第２のロータアセンブリに第２のレバーを接続するための第２の操縦リンケージと、
夫々、関連するレバーに結合され、関連するレバーを特定位置に移動した後その位置に保持するために必要なレバー保持力をレバーの操作ストロークに亘り１５ポンド以下に減少せしめる第１、第２の操縦助成機構と、
より成ることを特徴とするコンクリート仕上げトロエル。
【請求項１１】
上記各操縦助成機構が、トーションバーと、このトーションバーに固定され、上記トーションバーと上記操縦リンケージ間に延びるレバーとを有することを特徴とする請求項１０記載のトロエル。
【請求項１２】
上記各操縦助成機構が、バイアス素子と上記操縦リンケージ間に延び、関連する操作レバーが中立位置になったとき関連する操作レバーからバイアスリンクの負荷を遮断するためのリンクを有することを特徴とする請求項１０記載のトロエル。
【請求項１３】
上記各操縦助成機構が更に上記操縦助成機構によって加えられる予圧を調節する調節具を有することを特徴とする請求項１０記載のトロエル。
【請求項１４】
上記第１、第２のロータアセンブリの１つのみが１つ以上の軸に対し傾斜できることを特徴とする請求項１０記載のトロエル。
【請求項１５】
フレームと、
上記フレームから下方に延び、複数のブレードを支持する軸を有し、操縦のため上記フレームに相対的に傾斜可能な少なくとも１つのロータアセンブリと、
コンクリート材料を横切って上記ブレードを移動するため上記ロータアセンブリの軸を駆動するエンジンと、
操縦レバーの手動操作によりロータアセンブリを傾斜するためロータアセンブリに接続した操縦レバーと、
上記操縦レバーに接続したトーションバーと、
上記トーションバーに接続した負荷レバーと、
トロエルのフレームによって支持される、フレームに相対的に回動可能な操縦ロッドと、
上記トーションバーから延び上記操縦ロッドに係合する移動レバーと、
上記移動レバーと操縦ロッド間に配置された、上記操縦ロッドの回転を上記トーションバーから選択的に遮断するリンク  アセンブリとより成ることを特徴とする乗用トロエル操縦システム。
【請求項１６】
上記リンク  アセンブリが、トーションバーの負荷を上記操縦ロッドから遮断
している間互いに一線をなす第１、第２のリンクを有し、上記第１リンクが上記第２リンクに枢支されていることを特徴とする請求項１５記載の操縦システム。
【請求項１７】
上記負荷レバーと移動レバーが、上記フレームの両側において上記トーションバーに取り付けられていることを特徴とする請求項１６記載の操縦システム。
【請求項１８】
上記移動レバーに相対的に上記負荷レバーの位置を調節するため上記負荷レバーに係合する調節アセンブリを更に有することを特徴とする請求項１５記載の操縦システム。
【請求項１９】
回転軸と複数のブレード含む、操縦のため傾斜可能な少なくとも１つのロータアセンブリと、操縦者によって操作されるレバーと、
上記レバーを上記ロータアセンブリに接続し、レバー操作によって上記ロータアセンブリを傾斜せしめる操縦リンケージとを有する動力トロエルの操縦方法であって、
上記ロータアセンブリの軸を垂直とする中立位置から上記ロータアセンブリの軸を最大に傾斜する最大ストローク位置迄レバーを移動することによってトロエルを操縦し、
上記操縦リンケージに予圧を加えることによって操縦を助成し、上記レバーを特定位置に移動した後この位置に上記レバーを維持するために必要なレバー保
持力を、レバーの操作ストロークに亘り２０ポンド以下に減少することを特徴とする動力トロエル操作方法。
【請求項２０】
上記操縦を助成する工程がねじれるトーションバーを介して上記操縦リンケージに予圧を加えることを含むことを特徴とする請求項１９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンクリート仕上げトロエル、特に、使用の間操縦者を乗せる乗用仕上げトロエルのための操縦システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
種々の装置がウエット  コンクリートを平滑にするため、または仕上げるために用いられている。これらの装置には単純なハンド  トロエルから手押しトロエルや自走乗用トロエル迄のものが含まれる。トロエルの操作モードにかかわらず動力トロエルはコンクリート表面に相対的に回転する１〜３個のロークを含んでいる。乗用仕上げトロエルは、手押しトロエルやハンドガイドトロエルに比べコンクリートの大きな区域をより速く且つ効率的に仕上げることができる。本発明はこのような乗用仕上げトロエルに適用される。
【０００３】
本発明は特に操縦のため傾斜せしめることができるロータアセンブリを有する乗用トロエルのようなコンクリート仕上げトロエルに関するものである。代表的な乗用コンクリート仕上げトロエルは、一般に２または３個のロータアセンブリを含むケージを有するフレームを備えている。各ロータアセンブリは、被動軸と、この被動軸の底端から半径方向に外方に延びる複数のトロエルブレードとを有する。ロータアセンブリの被動軸は、フレーム上に取り付けられ対応するロータアセンブリのギヤボックスによって被動軸に接続される１つまたはそれ以上のエンジンによって駆動される。
【０００４】
操縦者を含む仕上げトロエルの重量は、回転ブレードによってコンクリート表面に摩擦力として伝達されコンクリート表面は平滑とされる。各ブレードのピッチはトロエル使用中レバーまたはリンクシステムの操作によって被動軸に相対的に変え得る。この構成によって動力トロエルの操作中操縦者はブレードピッチを変え得る。一般に明らかなようにブレードピッチの調節によりトロエルによって仕上げられる面に加えられる圧力が変化する。このブレードピッチの調節によりトロエルの仕上げ特性が調節される。例えば、理想的な仕上げ操作においては、操作者は初めに初期高トルクで低速（約３０ｒｐｍのオーダー）でブレードを操作する“浮動”操作とする。次いでコンクリートを１５分間から３０分間養正し、次いでトロエルの速度を好ましくは約１５０ｒｐｍ以上２００ｒｐｍ迄の最大速度に次第に増大し、ブレードピッチを次第に増加して、仕上げまたは“バーニング”操作とする。
【０００５】
操縦の目的で乗用トロエルのロータアセンブリを垂直軸に対し傾斜できる。ロータアセンブリの傾斜することによって、回転ブレードによってコンクリート面に加えられる力が被動軸の傾斜方向と直角方向にトロエルを進めるように作用する。即ち、ロータアセンブリの被動軸を左右及び前後に傾斜すればトロエルは夫々前後及び左右に進むようになる。乗用トロエルが２個のロータアセンブリを有する例ではトロエルを前進するためには双方のロータアセンブリの被動軸を左右に傾斜する必要があるが、トロエルを左右に進めるためには１つのロータアセンブリの被動軸は前後に傾斜できるようにする必要がある。
【０００６】
多くの操縦アセンブリは機械的に操作される。これらのアセンブリは通常夫々運転者の左右の手が接近できる運転車のシートに隣接した位置に設けた２つの操縦制御レバーを有する。これらのレバーは関連するロータアセンブリの枢支ギヤボックスに機械的リンケージアセンブリを介して結合される。ギヤボックスを左右及び前後に夫々傾斜するため各レバーを前後及び左右に傾斜することによってトロエルを操縦する。この型の操縦アセンブリは米国特許第４，０４６，４８４及び第５，１０８，２２０号明細書に示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許に示された型の機械的操作操縦制御アセンブリは、運転者によってレバーにこれを移動するため大きな物理的な力を加える必要があるためその操作が困難である。代表的な操縦制御レバーには前後及び左右方向への操縦のため２０〜４０ポンドの力を加える必要がある。多くの運転者は休みなしに数時間連続してこのような力を加えた場合には操作不可能となる。また、人間工学的に左右に力を加えることは前後に力を加えることに比べより疲労が大きい。
【０００８】
パワーアセンブリを有する従来のコンクリート仕上げ装置の機械的操作操縦制御アセンブリを改良することが提案されている。例えば、米国カリフォルニア州カーソンのホワイトマン  インダストリーズ  インコーポレーテッドは商標名“ＨＴＳ−Ｓｅｒｉｅｓ”で流体的操縦乗用トロエルを製造している。この装置は、エンジンによって駆動される流体ポンプによって流体的に駆動される。流体ポンプは加圧流体をロータアセンブリの流体モータと、ロータアセンブリの被動軸を傾斜するための流体操縦シリンダに供給する。操縦アセンブリは、運転者シートに隣接したプラットフォームに設けられたジョイステックによって制御される。これらのジョイステックは従来の機械的レバーよりその操作がより容易である。従って、従来の機械的操縦装置の運転者より疲れが少ない。
【０００９】
機械的操縦装置に比べ流体的操縦コンクリート仕上げトロエルは幾つかの点で優れているが幾つかの欠点を有する。例えば、流体ポンプ，流体モータ，操縦シリンダ，関連する流体装置は極めて重い。従って、装置重量を広い面積に分配するためブレードピッチを最小としても、いわゆる“浮動”仕上げ操作を始めに行なう前により長いコンクリートセット時間が必要となる。この遅れは、コンクリート仕上げ時間を失わせるため仕上げ操作を妨げるようになる。更に、流体静力学的操縦装置によって要求される複雑な流体システムは油漏れする傾向がある。新しいコンクリートに対する油漏れは好ましくない。更にまた、流体静力学的操縦装置は、比較的大きな且つ高価な流体モータ、弁等を必要とするため手動操縦装置に比べより高価となる。
【００１０】
従って、従来の手動操縦トロエルに比べ軽くでき、容易に操作できる操縦システムを有する乗用コンクリート仕上げトロエルが必要とされている。更に、多くの型のトロエルに適用でき、操作が容易で、廉価であり、その維持が簡単な操縦システムであることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の目的は上記の問題を解決した動力コンクリート仕上げトロエルを得るにある。本発明の他の目的は、操作が簡単で軽量、廉価な操縦システムを得るにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、操作者の疲れが少なくなる動力コンクリート仕上げトロエルを得るにある。
【００１３】
本発明の更に他の目的は、操作のための加圧流体を必要とせず、従って、従来の加圧流体を用いる装置のように流体漏れがない動力コンクリート仕上げトロエルを得るにある。
【００１４】
本発明の上記目的は、レバーを特定位置に移動するために必要なレバー付勢力を減少するため操縦リンケージに予圧を加えるための操縦助成機構を有する乗用動力トロエルのための操縦システムによって達成できる。上記操縦助成機構は、上記レバーを特定位置に移動した後この位置に上記レバーを維持するために必要なレバー保持力を、レバーの操作ストロークに亘り約２０ポンド以下とする。上記操縦助成機構は、上記レバー保持力をレバーの操作ストロークに亘り約１５ポンド以下、場合によっては約１０ポンド以下とすることができる。本発明の一実施例においては、上記操縦リンケージに係合する、トーション  バーの両端間で上記トーション  バーから延びるバイアスリンクを用いる。上記トーション  バーには負荷リンクを接続し、上記トーション  バーに予圧を加え、ロータアセンブリの傾斜に関連する負荷の一部を上記トーション  バーによって支持せしめる。
【００１５】
本発明の他の目的は、フレームに取り付けた第１、第２のロータアセンブリを有するコンクリート仕上げトロエルによって達成できる。上記ロータアセンブリの夫々は多数のブレードを支持する軸を有する。この軸はエンジンによって駆動し、各ブレードがコンクリート面を横切って回動されるようにする。操縦リンケージをフレームに相対的にロータアセンブリを傾斜するためロータアセンブリに結合せしめる。夫々関連するロータアセンブリに結合した第１、第２のレバーを、ロータアセンブリの軸を垂直とする中立位置から軸を最大に傾斜する最大ストローク位置迄のストローク範囲で操作せしめる。第１、第２の操縦助成機構を関連する操縦リンケージに結合し、レバーを特定位置に移動した後その位置に保持するために必要なレバー保持力をレバーの操作ストロークに亘り約１５ポンド以下に減少せしめる。
【００１６】
本発明の乗用トロエル操縦助成機構は、トーション  バーと、負荷レバーと、操縦ロッドと、移動レバーとを有する。操縦ロッドはフレームによって支持し、フレームに相対的に回動自在ならしめる。負荷レバーは上記トーション  バーに接続し上記移動レバーは上記トーション  バーから延ばし、上記操縦レバーに係合せしめる。上記操縦システムには、上記移動レバーと操縦ロッド間に配置した、上記操縦ロッドの回転を上記トーション  バーから選択的に遮断するインターロック  アセンブリを有せしめる。
【００１７】
本発明の乗用トロエル操縦方法によれば既知の乗用トロエルで要求される操縦者の操作力を減少できるようになる。
【００１８】
本発明の他の目的及び利益は以下図面と共に示す実施例によって詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるべきではない。本発明は、本発明の精神を逸脱することなく種々増減変更できることは勿論である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下図面によって本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１はケージの下側に位置される本発明の操縦システム２２を有する自走乗用コンクリート仕上げトロエル２０を示す。トロエル２０のロータアセンブリ２４と２６の被動軸を傾斜することによってトロエルを操縦できる。本発明の操縦システム２２は、トロエル２０のケージ３２を越えて延びる１つ好ましくは２つの制御レバー２８と３０とを有する。レバー２８と３０は、操縦者によって操縦できるようシート３４上に乗っているトロエル２０に関連して方向づける。
【００２１】
ハンドル２８と３０は、ロータアセンブリ２４と２６に連結しトロエル２０のフレーム３６に相対的にロータアセンブリ２４と２６の位置を夫々操縦できるようにする。少なくとも１つのロータアセンブリのギヤボックスを２つの軸の周りで回動せしめてトロエルを横方向に進める代表的な例では、レバー２８と３０の少なくとも１つを前後及び左右に移動可能ならしめる。本発明は、トロエルのフレームに相対的に１つまたはそれ以上のロータアセンブリを傾斜することによって操縦できる。本発明の操縦システム２２は１つまたはそれ以上のロータアセンブリをトロエルのフレームに関連して傾斜することにより操縦できる任意の動力コンクリート仕上げトロエルに適用可能である。また、手押しトロエルの構成を有する乗用動力トロエルにも本発明を適用することができる。
【００２２】
図１〜図７に示すように、本発明の好ましい実施例であるコンクリート仕上げトロエル２０は、主構成成分として剛性金属フレーム３６と、このフレーム３６上に取り付けた上方デッキ３８と、デッキ３８上に設けた操縦者プラットフォームまたはペデスタル４０と、及びデッキ３８から下方に延び、仕上げるべき面上に仕上げトロエル２０を支持せしめる左右のロータアセンブリ２４と２６とを有する。仕上げ操作を行なうためロータアセンブリ２４と２６を操縦者に向って、または反時計方向及び時計方向に夫々回動する。ケージ３２をトロエル２０の外周面に位置せしめ、仕上げるべき面近くに向ってフレーム３６から下方に延ばす。ペデスタル４０はデッキ３８の中心部後方で長手方向に延び操縦者のシート３４を支持する。燃料タンク４４をペデスタル４０の左側に配置し、防水剤タンク４６をペデスタル４０の右側に配置する。図１に示すようにリフト  ケージ  アセンブリ４８をペデスタル４０とシート３４の下側のデッキ３８の上面に取り付ける。
【００２３】
図１、図３及び図６に示すように、ロータアセンブリ２４と２６のそれぞれはギヤボックス５８と、このギヤボックス５８から下方に延びる被動軸６０と、コンクリート表面によって支持されるよう被動軸６０の下端から半径方向外方に延び、半径方向支持アーム６４を介して被動軸６０によって支持された複数の円周方向に離間したブレード６２とを有する。各ギヤボックス５８は、後述する理由でデッキ３８及びフレーム３６に相対的に傾斜するようデッキ３８の下側に設ける。
【００２４】
左右のロータアセンブリ２４と２６の夫々のブレード６２のピッチは、専用のブレードピッチ調節アセンブリ７０によって個々に調節する。各ブレードピッチ調節アセンブリ７０には、垂直ポスト７２と、このポスト７２の頂部に設けたクランク７４とを設け、このクランク７４をブレード６２のピッチを変えるためシート３４上に位置した操縦者によって回動せしめる。
【００２５】
代表的な構成では被動軸６０の軸に直角に延びる軸の周りでブレード６２を回動せしめる位置にスラストカラー（図示せず）を位置せしめるためスラストカラーをヨーク７８に協同せしめる。引張ケーブル８１をポスト７２を通してクランク７４からヨーク７８に延ばし、ヨーク７８をクランク７４に連結せしめ、クランク７４を回動すればヨーク７８の傾斜角度が調節され、スラストカラーが上下動し、その結果ブレードピッチを所望の値に調節できるようにする。ブレード６２のピッチは、仕上げるべき材料のセット及びブレードによって加える抵抗を強くするためしばしば変えられる。この型のブレードピッチ調節アセンブリを有する動力コンクリート仕上げトロエルは米国特許第２８８７９４３号明細書に示されている。
【００２６】
ロータアセンブリ２４と２６及び仕上げトロエル２０の他の動力構成部分は、操縦者シート３４の下側に設けた内燃エンジン４２のような動力源によって駆動せしめる。エンジン４２のサイズは、トロエル２０のサイズ及びエンジンによって駆動されるロータアセンブリの数によって変える。代表的な４８インチの２つのロータのためには約３５馬力のエンジンを用いる。図２〜図７に示すようにロータアセンブリ２４と２６はエンジン４２に連結し操縦システム２２により操縦の目的で傾斜せしめる。
【００２７】
この型の代表的な乗用コンクリート仕上げトロエルにおいては、ロータアセンブリ２４と２６の一部または全部を傾斜し、ブレード６２の回転により水平力を作りトロエル２０を前進せしめるようにしている。操縦方法はロータアセンブリの傾斜方向と直角となる。即ち、ロータアセンブリを左右及び前後に傾斜すれば、トロエル２０は前後及び左右に夫々動くようになる。操縦のために望まれる最も迅速な傾斜手段は、ギヤボックス５８を含むロータアセンブリ２４と２６を全体として傾斜せしめることである。ギヤボックス５８全体を傾斜せしめる好ましい実施例の内容は同様にして操縦制御のためロータアセンブリ２４と２６の他の構成部分をも傾斜せしめるシステムに適用できる。
【００２８】
各ロータアセンブリ２４と２６の内側ブレード上の圧力が増加するようにギヤボックス５８を横方向に傾斜すれば、トロエル２０が前進されるようになり、各ロータアセンブリ２４と２６の外側ブレード上の圧力が増加するようにギヤボックス５８を横方向に傾斜すればトロエル２０が後進するようになる。左右方向操縦のためには１つのみのギヤボックス、例えば右側ロータアセンブリ２４のギヤボックスを傾斜することが望まれ、右側ロータアセンブリ２４を前方へ傾斜してロータアセンブリ２４の前方ブレード上の圧力を増加すればトロエル２０が右方に操縦される。同様にして、ロータアセンブリ２４を後方へ傾斜してロータアセンブリ２４の後方ブレード上の圧力を増加すればトロエル２０が左側に操縦される。
【００２９】
操縦システム２２は、操縦者によるレバー２８と３０の操作に応じて左右のロータアセンブリ２４と２６のギヤボックス５８を傾斜せしめる。図２〜図４に示すように操縦システム２２には左右のロータ  操縦リンケージ８２と８４とを設ける。
【００３０】
図２に示すように（左右方向操縦のために付加的要素を有する右側ロータ  操縦リンケージ８４のこの部分は別として）、右と左のロータ  操縦リンケージ８２と８４は、互いに鏡像関係にある。操縦ロッド８６と８８の夫々はトロエル２０のフレーム３６に回動可能に結合される第１，第２の端部９０と９２を有する。操縦ロッド８６と８８の端部の夫々を軸受９４によって支持し、操縦ロッド８６と８８がフレーム３６に相対的に回動できるようにする。操縦アーム９６を操縦ロッド８６と８８の夫々から後方に延ばし、対応する操縦ロッドの回転によりアーム９６が対応する操縦ロッド８６と８８の軸の周りで回動されるようにする。
【００３１】
操縦ロッド８６と８８の背後でリンク９８を各操縦アーム９６に連結する。リンク９８には枢支部１０２を有する第１端１００を設け、リンク９８の第１端１００を操縦アーム９６に回動自在に連結せしめる。他の枢支部１０４によってリンク９８の第２端１０６をロッカーアーム１０８に回動自在に連結せしめる。好ましくは、リンク９８の長さを調節するためのアジャスタ１１０をリンク９８に設け、操縦システム２２の遊びを減少せしめる。図３及び図６に示すように枢支部１１２を介してロッカーアーム１０８をフレーム３６に取り付け、ロッカーアーム１０８が枢支部１１２の周りで回動できるようにする。枢支ピン１１４を介して他のリンク１１６をロッカーアーム１０８のリンク９８と反対側の端部に連結する。リンク１１６には、各ギヤボックス５８に関連する枢支レバー  アセンブリ１２０に連結した軸受１１８を設ける。図６に示すようにレバー２８を矢印１２２に示すように前後に移動すれば、矢印１２４に示す回転力が操縦ロッド８８に加えられ、操縦ロッド８８の軸１２６を中心としてアーム９６が回動する。この結果、矢印１２８で示されるようにリンク９８が垂直方向に移動する。このリンク９８の移動によりロッカーアーム１０８は枢支部１１２を中心として回動しリンク１１６を上下動せしめる。
【００３２】
リンク１１６の上端は、横方向に延びるロッド１１７の一端に回動自在に連結する。ロッド１１７の他端は、ギヤボックス５８の上面に取り付けたピロー  ブロック軸受１１９によって支持する。ロッド１１７の中心部には、ピロー  ブロック軸受１２３によってその両端を支持した長手方向に延びるロッド１２１を熔接等により固定する。上記ピロー  ブロック軸受１２３はフレームの下部にボルト付けする。
【００３３】
上記の構成により、リンク１１６が矢印１３０に示す方向に移動し、枢支レバー  アセンブリ１２０の長手方向の軸線１３２の周りでギヤボックス５８が傾動する。従って、レバー２８を前後に移動すればギヤボックス５８が矢印１３４の方向に傾き、ブレード６２が仕上げるべき材料に接し、トロエルが前進する。同様にして、レバー２８を後方に移動すればギヤボックス５８が矢印１３６の方向に傾き、ブレード６２が仕上げるべき材料に接し、トロエルが後進する。ロッド１２１がピロー  ブロック軸受１２３内で回動し上記の動作を可能ならしめる。
【００３４】
図３、図５及び図６に示すように、操縦システム２２は更に横方向操縦リンケージ２００を有する。横方向操縦リンケージ２００はロータアセンブリ２４と２６の１つのみに向って延び、トロエル２０の長手方向の軸に一致する軸２０４の周りにロータアセンブリ２４と２６の１つを図６に示す矢印２０２の方向に回動する。このような構成により、フレーム３６に相対的にハンドル２８と３０を左右に移動すればトロエル２０に左右方向の力が加えられる。図３に示すように、横方向操縦リンケージ２００はギヤボックスリンク２０６とハンドルリンク２０８とを有する。ギヤボックスリンク２０６はレバー２８または３０と対応するロータアセンブリ２４または２６に延びる。１つのギヤボックスのみがトロエル２０の長手方向の軸に一線となす軸の周りで傾斜したとき、ハンドルリンク２０８がレバー２８と３０に係合し、レバー２８または３０の横方向移動によってトロエル２０が横方向に移動されるようになる。
【００３５】
ハンドルリンク２０８は横方向移動のためレバー２８と３０の操作に連結されるが、ハンドルリンク２０８はレバー２８と３０に相対的に回動し、各レバー２８と３０は他のレバーとは独立に前後に動き得る。このような構成によってレバー２８と３０の何れかがトロエル２０の横方向運動を制御し、各レバー２８と３０がロータアセンブリ２４と２６の前後方向の傾斜を制御するようになる。トロエルのサイズ及び望ましい傾斜の程度に応じて所望のギヤボックスを傾斜するための力は極めて大きくなる。
【００３６】
図２〜図４に示すように、操縦システム２２にはレバー２８と３０の夫々に関連する助成システム１４０を設ける。各助成システム１４０は、傾斜ギヤボックス５８に関連する負荷の少なくとも一部に打つ勝つ構成とし、ロッド８６と８８の対応するものに連結したバイアス装置を有する。図１〜図６に示す実施例では、バイアス装置はトーション  バー１４２を有する。図４に示すようにトーション  バー１４２の外端１４４は、フレーム３６に形成した開口１４６に通し、トーション  バー１４２をフレーム３６に緩く連結する。アンカーバー１４８の上端を開口１４６の近くでトーション  バー１４２の外端１４４に固定する。アンカーバー１４８の上端１５０には、トーション  バー１４２に対してアンカーバー１４８を固定するクランプ１５２を設ける。アンカーバー１４８の下端１５６近くに調節具１５４を設ける。この調節具１５４にはアンカーバー１４８とフレーム３６とを係合せしめるねじ杆１５８を有せしめ、フレーム３６に対するアンカーバー１４８の位置を調節できるようにする。調節具１５４とアンカーバー１４８の位置はトーション  バー１４２に対する予圧を定める。トーション  バー１４２の他端１６０は、フレーム３６に取り付けたサドル１６２によって緩く支持せしめる。この構成によりトーション  バー１４２がフレーム３６とは独立に移動し、トーション  バー１４２に可変の張力負荷が加わり、この可変の負荷がレバー２８と３０に選択的に伝達されるようになる。
【００３７】
剛性レバー１６４をトーション  バー１４２の端部１４４と１６０間においてトーション  バー１４２に固定する。剛性レバー１６４の第１端１６６はトーション  バー１４２に固定され、従ってトーション  バー１４２と独立には回動できない。図３に示すようにリンクアセンブリ１６８と１７０により剛性レバー１６４をロッド８６と８８に連結する。上方リンク１６８はその上端においてロッド８６または８８に固定されるクレビスを有する。下方リンク１７０は、その上端において上方リンク１６８の底部に枢支したターン  バックルを有し、その下端において剛性レバー１６４に枢支したターン  バックルを有する。ロッド８６または８８を回動すれば上方リンク１６８が揺動し、下方リンク１７０がトーション  バー１４２に加えられた予圧に助けられてその上端を中心として回動する。この結果、操縦システム２２の対応するレバー２８と３０にトーション  バー１４２の予圧が選択的に伝達され、ロータアセンブリ２４と２６の傾斜の間レバー２８と３０に加わる重力に打ち勝つようになる。従って、アンカーバー１４８の回動によりトーション  バー１４２が回動し、剛性レバー１６４に予圧が与えられ、ロータアセンブリ２４と２６に加わる力の一部を相殺し、トロエル２０の操縦を容易ならしめる。
【００３８】
説明を簡単ならしめるためレバー２８のみの種々の位置を図５と図７に示す。図７に示すようにレバー２８と３０を矢印１８０に示す中立位置にすれば、固定の上方リンク１６８と調節可能な下方リンク１７０が、操縦ロッド８６と８８の軸芯に指向する位置とされる。レバー２８と３０が中立位置とされたとき、レバー２８と３０はトーション  バー１４２の予圧から開放される。矢印１８２に示すようにレバー２８と３０を前方位置に移動すれば、固定の上方リンク１６８が  中立位置から後方に移動し、矢印１８４に示す方向のトーション  バー１４２の予圧が、固定の上方リンク１６８と調節可能な下方リンク１７０を介してトーション  バー１４２から操縦ロッド８６と８８に伝達されるようになる。同様にしてレバー２８を矢印１８６に示す後方位置に移動すれば固定の上方リンク１６８が中立位置より前方に移動する。また、トーション  バー１４２の矢印１８４の方向の予圧は操縦ロッド８６と８８に伝達される。即ち、レバー２８と３０を前方及び後方へ移動するためトーション  バー１４２の負荷が操縦ロッド８６と８８に伝達され、トロエル２０とロータアセンブリ２４と２６の前方及び後方への移動が夫々助成される。助成システム１４０は、トロエル２０の前進及び後進の双方のためロータアセンブリ２４と２６の傾斜に関連する負荷に打ち勝つよう助成する。同様の予圧がレバー２８と３０の中立位置への復帰に抵抗するが重力による力に打ち勝つほどの大きさではない。従って、この予圧は中立位置へのレバー２８と３０の復帰のクッションとなる。
【００３９】
調節具１５４とアンカーバー１４８は、トーション  バー１４２の負荷を変えるように構成されている。この構成により操縦システム２２は構成要素の数に適合して迅速且つ効果的に作動する。調節具１５４により助成システム１４０は個々の操縦者の好みに適合できるようになる。即ち、助成システム１４０は、操縦者が望むようレバー２８と３０に伝達されるロータの傾斜に対する抵抗をできるだけ許容するように形成できる。ロータ傾斜操作の間操縦ロッド８６と８８を介してレバー２８と３０に共通に伝達される負荷の殆んどまたは全部を操縦助成システム１４０が受け持つようにすることができる。従って、助成システム１４０は５０〜８００ポンド以上の負荷を支持できるように構成する。この値は、傾斜操作によって発生する全抵抗に打ち勝つため操縦者が望む値である。助成システム１４０とトーション  バー１４２はより大きな操縦助成値を作るように構成できる。
【００４０】
図８〜図１０は、本発明の乗用トロエル２０のために用いる操縦助成システム１４０の簡略化した他の実施例を示す。図８に示すようにこの実施例における操縦助成システム２２０は操縦レバー２２４に回転自在に接続した操縦ロッド２２２を有する。アーム２２６を操縦ロッド２２２から延ばし、ロッド２２２を回動すればロッド２２２の軸２２７を中心としてアーム２２６が回動されるようにする。リンク２２８によりロッカーアーム２３０とアーム２２６間を接続する。また、ロッカーアーム２３０を、トロエルのフレームに取り付けた枢支ピン２３２によって枢支せしめる。ロッカーアーム２３０を枢支レバー  アセンブリ２３４に接続し、ロッカーアーム１０８の動作と同様にロッカーアーム２３０の回動によりギヤボックス２３６を傾斜せしめる。トーション  バー２３８を設け、その一端２４０をトロエルのフレームに取り付け、上記トーション  バー２３８の他端２４２から延びるアーム２４４を設ける。リンク２４６によってアーム２４４と、操縦ロッド２２２のアーム２２６を接続せしめる。リンク２４６は、矢印２４８に示すトーション  バー２３８の回転の程度を定めるため調節できる。リンク２４６は操縦ロッド２２２の軸２２７の軸芯に指向され、レバー２２４を前方または後方に操縦すれば操縦ロッド２２２に対しトーション  バー２３８の負荷が伝達される。更に、トーション  バー１４２と２３８の何れかをトーションエネルギを維持する形のトーションスプリング等の部材となし得る。
【００４１】
図９は本発明の他の実施例の操縦助成システム２６０を示す。この実施例では操縦助成システム１４０と２２０と同様に操縦ロッド２２２と枢支レバー  アセンブリ２３４間を接続する。助成システム２６０には操縦ロッド２２２に固定したリンク２６２と、フレーム３６に枢支したリンク２６４とを有せしめる。各リンク２６２と２６４にはロッド２７０によって互いに連結された第１のアーム２６６と２６８を設ける。また、圧縮スプリング２７６によって接続された第２のアーム２７２と２７４とを夫々設ける。アーム２６６には多数の孔２７８を設け、ロッド２７０とアーム２６６の連結位置を調節することによって圧縮スプリング２７６の予圧を変え得るようにする。レバー２２４を中立位置としたとき、アーム２７２と２７４がロッド２２２の軸芯に指向されるようにする。レバー２２４を前方または後方に移動したとき圧縮スプリング２７６がロッド２２２の軸芯に指向されないようになり、圧縮スプリング２７６の予圧がロッド２２２伝達されるようにする。即ち、操縦助成システム２６０は、ロータアセンブリ２４と２６の何れかの傾斜に関連する力に打ち勝って操縦できるようになる。
【００４２】
図１０は本発明の更に他の実施例における操縦助成システム２８０を示す。この実施例においては、システム２２０、２６０と同様レバー２２４を操縦ロッド２２２と、枢支レバー  アセンブリ２３４と、ロータアセンブリ２４と２６に結合する。アーム２２６を操縦ロッド２２２から延ばし、リンク２２８を介してロッカーアーム２３０に接続する。この助成システム２８０には、ロッカーアーム２３０に相対的に固定される位置を有する枢軸２８４の周りで回動されるリンク２８２を有せしめる。引張スプリング２８６をリンク２８２と固定部材２８８間に接続する。アーム２２６とリンク２８２間に接続リンク２４０を介挿する。引張スプリング２８６と枢軸２８４間のリンク２８２を係合せしめる。リンク２４０を操縦ロッド２２２の軸芯に偏心して指向せしめ、レバー２２４を前方または後方に移動すれば引張スプリング２８６の力が操縦ロッド２２２に加わり、操縦ロッド２２２が回動されるようにする。上記リンク２４０は引張スプリング２８６の予圧条件を変えて操縦助成システムの助成のレベルを所望の値に迅速且つ効果的になし得るようにする。
【００４３】
操縦助成システム１４０、２２０、２６０及び２８０の夫々は、ロータアセンブリを傾斜するため操縦レバーを移動したとき受ける抵抗に打ち勝つ力を助成する動力トロエル操縦助成システムを構成する。この操縦助成システムは、トロエルの操縦レバーの夫々の前後方向の移動を助成する。更に図１１に示すように極めて僅かな動力のトロエル操縦助成システムはレバーの移動範囲の大部分に亘りロータアセンブリの耐傾斜力に打ち勝つよう比較的均一で且つ十分な助成を行なう。
【００４４】
図１１は、レバーを操縦者がレバーを約１０インチだけ移動するために要するレバー力が破線３００で示されるように少ない本発明の第２実施例の操縦助成システムを有する乗用トロエルに関するグラフを示す。レバー力が破線３０４で示される本発明操縦助成システムを有する乗用トロエルでもレバー操作の全範囲において操縦者の労力は同様に小さくなる。これらはアレン  エンジニアリング製の従来の手動操縦トロエルに対応して示した値である。このアレン  エンジニアリング製のものでは高い機械的効果を奏する特別なリンケージを用いて附勢力が小さくて済むようにしている。然しながらアレン  エンジニアリング製のものでは、操縦を助成するための助成力のポテンシャル  エネルギを貯蔵し、且つ放出することはできず、また、レバーを所定の位置に移動した後これをそのまま維持するための力はレバーをその位置に移動するために要した力に等しいものである。これに対し、本発明の操縦助成システムでは操縦助成のため釈放されたポテンシャル  エネルギを使用しており、レバーを位置決めした後その位置にレバーを維持するために要する力は図１２に示すように比較的に小さい。
【００４５】
上記本発明助成システムに要求される図１１のの破線３００または３０４で示される操縦者の労力は、ワッカー  コーポレーション製の公知のトロエルを操作するために要求される図１１の２点鎖線３０６で示される力より極めて小さい。
【００４６】
また、同じく米国特許第５，８９９，６３１号明細書に示された公知の助成システムにおける図１１の実線３１０に示す始めの８インチ迄のレバー移動力よりも小さい。本発明の構成の助成システムに対する改良は現在徐々に増加している。上記米国特許第５，８９９，６３１号明細書に示す助成システムではレバー移動量が図１１に示す実線３１０の転換点３１２を越えた部分で助成力が大きく減少するという事実から、レバー移動量が約８インチ以上になったときに要求される助成量を大幅に増加する必要がある。実際上、レバー移動量が約９．５インチを越えたときワッカー  コーポレーション製のものよりより大きな助成力を必要としている。上記実線３１０における転換点３１２は、図１２においては実線３１６における転換点３１８として示される。本発明の第１実施例におけるトロエルのための保持力は、これを示す破線３１４から明らかなように上記米国特許に示すものに比べレバー移動量の約２５％または約３インチ小さい。本発明のトロエルに要求される最大保持力は約１０ポンドである。この値は上記米国特許に示すものに要求される最大保持力の約３５ポンドに比べ極めて小さく、また、保持力が附勢力に相当する多くの公知の助成されないシステムに要求される力よりも十分に小さい。トロエルを大きな面上で所望の一定速度で比較的に長期間前進せしめるためにはレバーを特定の位置に保持する必要があり、操縦者は疲労することになるため上記の事実は極めて重要なことである。
【００４７】
即ち、本発明のシステムによれば操縦レバーの移動範囲に亘り操縦力を加え，維持するための操縦者の労力を大きく減少できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の乗用動力トロエルの斜視図である。
【図２】一部を断面とした、トロエルのケージ中心部と共に示す図１の動力トロエルの正面図である。
【図３】図２に示す操縦アセンブリの斜視図である。
【図４】図３に示す操縦アセンブリの斜視図である。
【図５】図４の５−５線面図である。
【図６】図３に示す操縦アセンブリの斜視図である。
【図７】図３に示す操縦アセンブリの側面図である。
【図８】本発明の乗用動力トロエルのための操縦アセンブリの他の実施例説明図である。
【図９】本発明の乗用動力トロエルのための操縦アセンブリの他の実施例説明図である。
【図１０】本発明の乗用動力トロエルのための操縦アセンブリの他の実施例説明図である。
【図１１】図２〜図７及び図９に示す操縦アセンブリの操作を既知の操縦アセンブリと比較して示す線図である。
【図１２】図２〜図７に示す操縦アセンブリに必要な保持力を既知の助成された操縦システムと比較して示す線図である。
【符号の説明】
【００４９】
２０    乗用コンクリート仕上げトロエル
２２    操縦システム
２４    ロータアセンブリ
２６    ロータアセンブリ
２８    レバー
３０    レバー
３２    ケージ
３４    シート
３６    剛性金属フレーム
３８    上方デッキ
４０    ペデスタル
４２    内燃エンジン
４４    燃料タンク
４６    防水剤タンク
４８    リフト  ケージ  アセンブリ
５８    ギヤボックス
６０    被動軸
６２    ブレード
６４    支持アーム
７０    ブレードピッチ調節アセンブリ
７２    ポスト
７４    クランク
７８    ヨーク
８１    引張ケーブル
８２    操縦リンケージ
８４    操縦リンケージ
８６    軸
８８    ロッド
９０    第１の端部
９２    第２の端部
９４    軸受
９６    操縦アーム
９８    リンク
１００    第１端
１０２    枢支部
１０４    他の枢支部
１０６    第２端
１０８    ロッカーアーム
１１０    アジャスタ
１１２    枢支部
１１４    枢支ピン
１１６    リンク
１１７    ロッド
１１８    軸受
１１９    ピロー  ブロック軸受
１２０    枢支レバー  アセンブリ
１２２    矢印
１２４    矢印
１２６    軸
１２８    矢印
１３０    矢印
１３２    軸線
１３４    矢印
１３６    矢印
１４０    助成システム
１４２    トーション  バー
１４４    外端
１４６    開口
１４８    アンカーバー
１５０    上端
１５２    クランプ
１５４    調節具
【図１】
0005495521.tif 000002
【図２】
0005495521.tif 000003
【図３】
0005495521.tif 000004
【図４】
0005495521.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005495521.tif 000007
【図７】
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【図８】
0005495521.tif 000009
【図９】
0005495521.tif 000010
【図１０】
0005495521.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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