(57)【要約】【課題】車輪を備える架台に研磨機を搭載する走行式研磨装置において、工事面の凹凸変化等に対応して研磨機の追従動作を可能にする。【解決手段】車輪１２を備える架台１１と、その架台１１に対し上下方向及び左右方向にスイング可能に搭載された研磨機２０と、を備える走行式研磨装置１０。そして、車輪１２は、既設橋梁の補修工事でコンクリート床版を撤去した後の橋桁１上の横架部材３上に設置されたレール４の上を走行する。さらに、研磨機２０を囲むようにして搭載し、架台１１に対し球面ジョイント１４を介して上下方向及び左右方向にスイング可能に結合されたフレーム２１と、そのフレーム２１に固定された操作用ハンドル２２と、架台１１上に設置され、研磨機２０の砥石車２６を覆う粉塵飛散防止カバー２９から粉塵を吸引して集積する集塵機３０と、を備える。【選択図】図１
2019093452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を備える架台と、
前記架台に対し上下方向にスイング可能に搭載された研磨機と、
を備えることを特徴とする走行式研磨装置。
【請求項２】
前記研磨機は、前記架台に対し左右方向にもスイング可能に備えられていることを特徴とする請求項１に記載の走行式研磨装置。
【請求項３】
前記車輪は、橋梁の橋桁上に設置されたレールの上を走行することを特徴とする請求項１又は２に記載の走行式研磨装置。
【請求項４】
前記研磨機を囲むようにして搭載し、前記架台に対し上下方向及び左右方向にスイング可能に結合されたフレームを備えることを特徴とする請求項２に記載の走行式研磨装置。
【請求項５】
前記フレームに固定された操作用ハンドルを備えることを特徴とする請求項４に記載の走行式研磨装置。
【請求項６】
前記架台上に設置され、前記研磨機から粉塵を吸引して集積する集塵機を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の走行式研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪を備える架台に研磨機を搭載した走行式研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１・２において、レール上を走行する研磨機が提案され、特許文献３において、道路橋などコンクリート床版を走行する切削機及び研磨機が提案され、特許文献４において、走行式の研磨装置が提案され、特許文献５・６において、揺動する研磨部を備える研磨工具や研磨装置が提案されている。
【０００３】
特許文献１のレール走行式研磨機は、鋳鉄管等の各種部品研磨用で、工場に敷設されたレール上を走行する車輪を備える基台の上に組み付けた昇降装置の上に研磨機が搭載されている。
特許文献２のレール走行式研磨機は、板状被研磨物の端面研磨用で、工場に敷設されたレール上を走行するローラを備える走行台から突出したガイドバーに沿って摺動自在に組み付けた移動枠に研磨機が搭載されている。
【０００４】
特許文献３の走行式切削機は、道路橋などコンクリート床版上に防水構造層を有する道路改修の際の防水構造層除去用で、コンクリート床版上を走行する車輪を備える動力車両に昇降可能に組み付けた取付ベースから突出して切削機が備えられている。
また、特許文献３の走行式研磨機は、コンクリート床版上を走行する車輪と手押し式の操作ハンドルを備える本体部に固定した支持フレームに研磨機が固定されている。
【０００５】
特許文献４の走行式研磨装置は、エスカレータの移動手摺りなどの被研磨部材の表面を研磨用で、被研磨部材上を転がる支持ローラを備える本体ケースに研磨ベルトが組み付けられている。
【０００６】
特許文献５の揺動式研磨工具は、研磨工具を往復動させる手持ち研磨用で、手持ちの軸部下端にボールジョイントを介して研磨部が揺動可能に結合されている。
特許文献６の揺動式研磨装置は、基台上面の研磨台上のカラーフィルタ等の被研磨部材の表面の突出物除去用で、基台上に立設したアームに研磨機が備えられ、この研磨機は、研磨ヘッドに上下揺動可能に組み付けたスイングアームに研磨ローラが備えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１６１８９号公報
【特許文献２】特開平５−２９３７５０号公報
【特許文献３】特許第６０５１４８１号公報
【特許文献４】特開平１１−２８６６５号公報
【特許文献５】特開１０−２７７９０９号公報
【特許文献６】特開平８−１０８３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、例えば既設橋梁の補修でコンクリート床版を撤去した後の橋桁上面に残るスタッドジベルを研磨して除去する工事において、従来の研磨装置では、橋桁上を走行しながら橋桁上面に残るスタッドジベルに対応して必要な時のみ研磨機を下降動作させたり、スタッドジベル位置に対応して左右動作させたりすることができないなど、工事面の凹凸変化等に対応して研磨機を追従して動作させることができなかった。
また、コンクリート床版を撤去した後の橋桁は幅が狭いため、研磨装置の安全な移動の確保が望まれる。
【０００９】
本発明の課題は、車輪を備える架台に研磨機を搭載する走行式研磨装置において、工事面の凹凸変化等に対応して研磨機の追従動作を可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
車輪を備える架台と、
前記架台に対し上下方向にスイング可能に搭載された研磨機と、
を備える走行式研磨装置を特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の走行式研磨装置であって、
前記研磨機は、前記架台に対し左右方向にもスイング可能に備えられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、
請求項１又は２に記載の走行式研磨装置であって、
前記車輪は、橋梁の橋桁上に設置されたレールの上を走行することを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、
請求項２に記載の走行式研磨装置であって、
前記研磨機を囲むようにして搭載し、前記架台に対し上下方向及び左右方向にスイング可能に結合されたフレームを備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、
請求項４に記載の走行式研磨装置であって、
前記フレームに固定された操作用ハンドルを備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、
請求項１から５のいずれか一項に記載の走行式研磨装置であって、
前記架台上に設置され、前記研磨機から粉塵を吸引して集積する集塵機を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、車輪を備える架台に研磨機を搭載する走行式研磨装置において、工事面の凹凸変化等に対応して研磨機を追従して動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の走行式研磨装置を適用した一実施形態の構成を示す概略側面図である。
【図２】図１の概略平面図である。
【図３】図１の左側方から見て研磨機のフレーム等を示した概略図である。
【図４】図１の中央部分の断面図である。
【図５】図１の架台中央部分の球面ジョイント部分の拡大図である。
【図６】図１の振れ止め部分の断面図である。
【図７】図１の研磨機部分の拡大図である。
【図８】図７の砥石車の交換タイプを示す図である。
【図９】図７の砥石車に代わるカップブラシの交換タイプを示す図である。
【図１０】レールの横架部材の乗り越え構造を示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
（実施形態）
図１から図６は本発明の走行式研磨装置を適用した一実施形態の構成を示すもので、１は橋桁、２はスタッドジベル、３は横架部材、４はレール、５は鋼板、６は柵、１０は走行式研磨装置、１１は架台、１２は車輪、１４は球面ジョイント、１５は引張バネ、２０は研磨機、２１はフレーム、２２は操作ハンドル、２３は電動モータ、２４は動力伝達機構、２５は回転出力軸、２６は砥石車、３０は集塵機、３２は粉塵吸引ダクトである。
【００１９】
既設橋梁の補修工事において、コンクリート床版を撤去した後の橋桁１の上面には、図示のように、多数のスタッドジベル２が残っており、単管パイプによる横架部材３がほぼ等間隔に固定金具及び接続金具で固定されていて、この横架部材３の上に、同じく単管パイプによる左右一対のレール４が平行に接続金具で固定されている。
左右のレール４は橋桁１の両側方に離れて配置されており、この左右のレール４の外側には、横架部材３の上に鋼板５がそれぞれ敷設されていて、その外側に柵６がそれぞれ設置されている。
これにより、幅が例えば約３００〜５００ｍｍ程度と狭い橋桁１の両外側に沿って安全に歩行できる作業通路がそれぞれ確保されている。
【００２０】
走行式研磨装置１０は、左右のレール４の間に収まる架台１１の両側前後に、レール４上を転がる車輪１２が備えられている。
四方枠状の架台１１の前後方向ほぼ中央部内に固定したセンタープレート１３に対し、研磨機２０を固定して囲む骨組み形状のフレーム２１が、図７にも拡大して示すように、球面ジョイント１４を介して上下方向及び左右方向ともにスイング可能に連結支持されている。
【００２１】
研磨機２０のフレーム２１の後部には、作業者が手で持って上下方向及び左右方向ともに操作するための操作ハンドル２２が固定して備えられている。
操作ハンドル２２は、作業者の姿勢に配慮した高さ・傾斜に設定してフレーム２１に装着されており、その中間位置において、取付角度が変更可能となっている。
【００２２】
研磨機２０は、フレーム２１の前部内に固定した電動モータ２３の後方に突出する駆動軸からベルトプーリ式の動力伝達機構２４を介して下方の回転出力軸２５に固定した砥石車２６に回転力が伝達される。
電動モータ２３は防水タイプで、動力伝達機構２４を覆う中間部カバー２７、回転出力軸２５を覆う下部ケース２８、砥石車２６を覆う粉塵飛散防止カバー２９が設けられている。
【００２３】
そして、架台１１のセンタープレート１３上と研磨機２０のフレーム２１の前部下との間には、架台１１に対し研磨機２０のフレーム２１を、平行する水平状態に維持するとともに、平行する直進方向に維持するための付勢力を具備する左右一対の引張バネ１５が架設されている。
【００２４】
作業者が操作ハンドル２２を引張バネ１５の付勢力に抗して押し下げると、架台１１に対し研磨機２０のフレーム２１が球面ジョイント１４を中心に下方向にスイングし、研磨機２０の後方に突出した砥石車２６が橋桁１の上面に当接してスタッドジベル２の研磨による除去が可能となる。
こうして、砥石車２６を橋桁１の上面に接触するまで下降できる。
【００２５】
操作ハンドル２２の押し下げ力を開放すると、引張バネ１５の付勢力により、架台１１に対し研磨機２０のフレーム２１が球面ジョイント１４を中心に上方向にスイングして、研磨機２０のフレーム２１が架台１１に載ったレベリング状態に復帰する。
【００２６】
作業者が操作ハンドル２２を引張バネ１５の付勢力に抗して左右いずれかに押すと、架台１１に対し研磨機２０のフレーム２１が球面ジョイント１４を中心に左右方向にスイングし、研磨機２０の後方に突出した砥石車２６が操作ハンドル２２と反対側の左右いずれかに移動する。
こうして、砥石車２６を橋桁１の幅に対応して左右に移動できる。
【００２７】
なお、操作ハンドル２２の左右のスイング角度は、架台１１のセンタープレート１３上に固定した左右一対のストッパ１６に研磨機２０のフレーム２１の下端が突き当たることで規制される。
操作ハンドル２２の左右いずれかに押す力を開放すると、引張バネ１５の付勢力により、架台１１に対し研磨機２０のフレーム２１が球面ジョイント１４を中心に左右方向にスイングして、研磨機２０のフレーム２１が直進方向に向いたセンタリング状態に復帰する。
【００２８】
また、架台１１の左右両側には、断面Ｌ字状の鉄板による振れ止め１７が取り付けられており、この振れ止め１７の下方への折り曲げ突出片がレール４の外側に位置している。これにより、レール４上を車輪１２で走行する際の架台１１の振れ止め機能が具備されている。
このように下方への折り曲げ突出片を有する断面Ｌ字状の振れ止め１７は、レール４上に車輪１２を載せた後で架台１１に上方から取り付けることができる。
【００２９】
さらに、架台１１の前部上には集塵機３０が搭載されている。
集塵機３０は、粉塵を吸引して集塵する集塵機本体が本体カバー３１で覆われていて、その集塵機本体内の負圧吸引機に接続して本体カバー３１から導出された粉塵吸引ダクト３２が砥石車２６を覆う粉塵飛散防止カバー２９の上部に接続されている。
【００３０】
以上の構成による走行式研磨装置１０は、既設橋梁の補修工事でコンクリート床版を撤去した後の橋桁１上において、作業者が操作ハンドル２２を前方へ押しながら歩くことで、研磨機２０をフレーム２１ごと搭載した架台１１が、橋桁１の両側方に配置された左右一対のレール４上を前後左右の車輪１２がそれぞれ転がって前進する。
そして、研磨機２０の電動モータ２３に通電して駆動させながら、橋桁１の上面に残るスタッドジベル２の位置に対応して、図１、図２及び図７に仮想線で示すように、作業者が操作ハンドル２２を引張バネ１５の付勢力に抗して押し下げるとともに、必要に応じて左右いずれかに押す。
【００３１】
これにより、架台１１に対し研磨機２０のフレーム２１が、図１、図２及び図７に仮想線で示したように、球面ジョイント１４を中心に下方向及び左右方向にスイングし、研磨機２０の後方に突出した砥石車２６の回転駆動によって、橋桁１上面のスタッドジベル２を研磨して除去できる。
以上の作業・操作を繰り返して、砥石車２６により橋桁１上面の全てのスタッドジベル２を研磨・除去する。
【００３２】
そして、砥石車２６によるスタッドジベル２の研磨・除去により発生する粉塵は、その砥石車２６を覆う粉塵飛散防止カバー２９の上部に接続した粉塵吸引ダクト３２を通して、架台１１前部上に搭載した集塵機３０の本体カバー３１で覆われた集塵機本体の負圧吸引機により吸引して集積される。
【００３３】
また、左右のレール４の外側には、横架部材３の上に鋼板５をそれぞれ敷設して、その外側に柵６をそれぞれ設置したことにより、幅が狭い橋桁１の両外側に沿った作業通路としてそれぞれ安全に歩行することができる。
【００３４】
以上、実施形態の走行式研磨装置１０によれば、車輪１２を備える架台１１に対し上下方向にスイング可能に研磨機２０を搭載したため、工事対象の橋桁１面の凹凸変化に対応して研磨機２０を追従して下降させることができる。
【００３５】
さらに、研磨機２０は架台１１に対し左右方向にもスイング可能なため、橋桁１の幅に対応して研磨機２０を追従して左右に移動させることができる。
【００３６】
しかも、架台１１に対し球面ジョイント１４を介して研磨機２０を上下方向及び左右方向ともにスイング可能に結合したので、二軸のジョイント構造を必要とすることなく、単独の球面ジョイント１４だけで架台１１に対し研磨機２０を上下方向及び左右方向ともにスイング動作させることができる。
【００３７】
そして、砥石車２６によるスタッドジベル２の研磨・除去により発生する粉塵を、その砥石車２６を覆う粉塵飛散防止カバー２９の上部に接続した粉塵吸引ダクト３２を通して、架台１１前部上に搭載した集塵機３０の本体カバー３１で覆われた集塵機本体内に吸引して集積することができる。
【００３８】
図８は砥石車の交換タイプを示すもので、図示のように、回転出力軸２５及び下部ケース２８を短尺にして、回転出力軸２５の後端に軸継手４１を備えて、後端に砥石車４４を備える交換軸４３と、その交換軸４３を軸受するエンドケース４２を用意しておく。
【００３９】
これにより、下部ケース２８の後端から突出する回転出力軸２５の後端に備えた軸継手４１に交換軸４３を挿入接続して、その交換軸４３を軸受したエンドケース４２を、下部ケース２８の後端にボルトナット結合することで、別の砥石車４４に交換することができる。
【００４０】
図９は砥石車に代わるカップブラシの交換タイプを示すもので、図示のように、回転出力軸２５及び下部ケース２８を短尺にして、その回転出力軸２５の後端に軸継手４１を備えて、後端に傘歯車４６を備える交換軸４５と、その交換軸４５を軸受するエンドケース４２を用意する。
さらに、中間部に傘歯車４６と噛み合う傘歯車４８を備える直交軸４７と、その直交軸４７の上下を軸受して囲む歯車ケース４９と、橋桁１上面の塗装を剥がす仕上げ用のカップブラシ５１を用意しておく。
【００４１】
これにより、下部ケース２８の後端から突出する回転出力軸２５の後端に備えた軸継手４１に交換軸４５を挿入接続して、その交換軸４５を軸受したエンドケース４２を、下部ケース２８の後端にボルトナット結合することで、傘歯車４６に交換することができる。
そして、傘歯車４６と噛み合う傘歯車４８を備える直交軸４７の上下を軸受して囲んだ歯車ケース４９を、エンドケース４２にボルト結合して、図示のように、直交軸４７の下端にカップブラシ５１をナット結合することで、仕上げ用のカップブラシ５１に交換することができる。
【００４２】
図１０はレール４の横架部材３の乗り越え構造を示すもので、図示のように、橋桁１上の横架部材３の左右方向ほぼ中央部には、その前後方向に連続するスロープ板８を設置する一方、架台１１の前後端のほぼ中央部には、スロープ板８に乗り上がる補助輪１８を備えておく。
【００４３】
これにより、架台１１の前後端に備えた補助輪１８が、橋桁１上の横架部材３上を前後方向に連続するスロープ板８に乗り上がることで、架台１１の前進が支障なく行われる。
【００４４】
（変形例）
以上の実施形態においては、既設橋梁の補修でコンクリート床版を撤去した後の橋桁上  に敷設したレール上を走行する走行式研磨装置としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば広いスペースでの作業の際には、左右二輪のタイヤ付き車輪に取り換えたり架台を取り換えたりすることで、橋桁上の他、路面等を走行する走行式研磨装置としても広く活用することができる。
【００４５】
また、実施形態では、架台に対し球面ジョイントを介して研磨機のフレームを結合したが、架台に対し研磨機のフレームを、軸線が水平方向の第１軸を介して上下方向にスイング可能に結合するとともに、軸線が垂直方向の第２軸を介して左右方向にスイング可能に結合してもよい。
【００４６】
さらに、実施形態では、研磨機を搭載した架台上に集塵機を搭載したが、研磨機を搭載する架台とは別の架台上に集塵機を搭載してもよく、或いは作業者が背負うタイプの集塵機を使用してもよい。
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４７】
１  橋桁
２  スタッドジベル
３  横架部材
４  レール
５  鋼板
６  柵
８  スロープ板
１０  走行式研磨装置
１１  架台
１２  車輪
１３  センタープレート
１４  球面ジョイント
１５  引張バネ
１６  ストッパ
１７  振れ止め
１８  補助輪
２０  研磨機
２１  フレーム
２２  操作ハンドル
２３  電動モータ
２４  動力伝達機構
２５  回転出力軸
２６  砥石車
２７  中間部カバー
２８  下部ケース
２９  粉塵飛散防止カバー
３０  集塵機
３１  本体カバー
３２  粉塵吸引ダクト
４１  軸継手
４２  エンドケース
４３  交換軸
４４  砥石車
４５  交換軸
４６  傘歯車
４７  直交軸
４８  傘歯車
４９  歯車ケース
５１  カップブラシ
【図１】
2019093452.tif 000003
【図２】
2019093452.tif 000004
【図３】
2019093452.tif 000005
【図４】
2019093452.tif 000006
【図５】
2019093452.tif 000007
【図６】
2019093452.tif 000008
【図７】
2019093452.tif 000009
【図８】
2019093452.tif 000010
【図９】
2019093452.tif 000011
【図１０】
2019093452.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月29日(2018.3.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
橋梁の橋桁上に設置された左右一対のレールの上を走行する車輪を備える架台と、
前記架台に対し上下方向及び左右方向ともにスイング可能に搭載された研磨機と、
前記架台に対し前記研磨機を前記上下方向及び左右方向ともにスイング可能に連結支持する球面ジョイントと、
を備える走行式研磨装置を特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
請求項２に記載の発明は、
橋梁の橋桁上に設置された左右一対のレールの上を走行する車輪を備える架台と、
前記架台に対し上下方向及び左右方向ともにスイング可能に搭載された研磨機と、
前記架台に対し前記研磨機を水平状態に維持するとともに直進方向に向いたセンタリング状態に維持する付勢力を具備する左右一対のバネと、
を備える走行式研磨装置を特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項３に記載の発明は、
橋梁の橋桁上に設置された左右一対のレールの上を走行する車輪を備える架台と、
前記架台に対し上下方向及び左右方向ともにスイング可能に搭載された研磨機と、
前記架台の左右両側に取り付けられ、前記左右一対のレールの外側に位置する下方への折り曲げ突出片を有する断面Ｌ字状の振れ止めと、
を備える走行式研磨装置を特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項４に記載の発明は、
請求項１から３のいずれか一項に記載の走行式研磨装置であって、
前記研磨機を囲むようにして搭載し、前記架台に対し上下方向及び左右方向にスイング可能に結合されたフレームを備えることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
橋梁の橋桁上に設置された左右一対のレールの上を走行する車輪を備える架台と、
前記架台に対し上下方向及び左右方向ともにスイング可能に搭載された研磨機と、
前記架台に対し前記研磨機を前記上下方向及び左右方向ともにスイング可能に連結支持する球面ジョイントと、
を備えることを特徴とする走行式研磨装置。
【請求項２】
橋梁の橋桁上に設置された左右一対のレールの上を走行する車輪を備える架台と、
前記架台に対し上下方向及び左右方向ともにスイング可能に搭載された研磨機と、
前記架台に対し前記研磨機を水平状態に維持するとともに直進方向に向いたセンタリング状態に維持する付勢力を具備する左右一対のバネと、
を備えることを特徴とする走行式研磨装置。
【請求項３】
橋梁の橋桁上に設置された左右一対のレールの上を走行する車輪を備える架台と、
前記架台に対し上下方向及び左右方向ともにスイング可能に搭載された研磨機と、
前記架台の左右両側に取り付けられ、前記左右一対のレールの外側に位置する下方への折り曲げ突出片を有する断面Ｌ字状の振れ止めと、
を備えることを特徴とする走行式研磨装置。
【請求項４】
前記研磨機を囲むようにして搭載し、前記架台に対し上下方向及び左右方向にスイング可能に結合されたフレームを備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の走行式研磨装置。
【請求項５】
前記フレームに固定された操作用ハンドルを備えることを特徴とする請求項４に記載の走行式研磨装置。
【請求項６】
前記架台上に設置され、前記研磨機から粉塵を吸引して集積する集塵機を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の走行式研磨装置。