(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動可能な作業機と、前記作業機に起伏揺動自在に枢着された作業腕と、前記作業腕の先端に連結された路面切削機により構成される路面切削作業機であって、
前記路面切削機は、
前記作業腕の先端に設けられた支持部と、
前記支持部の先端に設けられた旋回装置と、
前記支持部に対して前記旋回装置を介して旋回可能に連結されたベースフレームと、
前記ベースフレームの回転軸に直交する方向に移動可能に設けられた切削フレームと、
前記切削フレームの移動方向と平行な軸を中心に回転可能に装着されたカッタと、
を有し、
前記切削フレームには切削用油圧モータが固定され、前記切削用油圧モータから片持ち状に支持される出力回転軸に前記カッタを取り付け、前記切削用油圧モータは前記カッタより前記ベースフレームの回転軸方向に位置するとともに、少なくとも前記切削用油圧モータの一部が前記カッタを構成するドラム内に位置し、
前記切削フレームは、前記カッタを覆う固定カバーと着脱カバーを有し、前記着脱カバーを取り外すことにより、前記カッタの外方向けの露出量が増加するようにしたことを特徴とする路面切削作業機。
【請求項２】
少なくとも前記ベースフレームの旋回を操作する旋回操作手段及び切削フレームの移動を操作する移動操作手段を、前記支持部の先端付近に配置可能としたことを特徴とする請求項１記載の路面切削作業機。
【請求項３】
カッタの回転オンオフを操作するカッタ操作手段を、前記支持部の先端付近に配置可能としたことを特徴とする請求項２記載の路面切削作業機。
【請求項４】
前記作業機は、下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に連結された上部旋回体を有し、前記下部走行体には、接地状態或いは否接地状態に切換可能なアウトリガ装置が設けられ、前記アウトリガ装置の接地、否接地を切換操作するアウトリガ操作手段を、前記支持部の先端付近に配置可能としたことを特徴とする請求項２或いは３記載の路面切削作業機。
【請求項５】
前記作業機の作動を停止させる作業機停止操作手段を、前記支持部の先端付近に配置可能としたことを特徴とする請求項２乃至４何れか一項記載の路面切削作業機。
【請求項６】
前記各操作手段はリモコン式操作手段であることを特徴とする請求項２乃至５何れか一項記載の路面切削作業機。
【請求項７】
前記各操作手段の何れかを操作しているとき、前記作業機の所定の作動を制限したことを特徴とする請求項２乃至６何れか一項記載の路面切削作業機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、路面舗装の切削を行う路面切削作業機に関する。
【従来の技術】
従来から、例えば特開２０００−３３６６１４号公報に開示されるような自走車両の車体底部に切削装置を備えた路面切削機が一般に使用されている。
【０００２】
また、油圧ショベル等の先端アタッチメントに、カッタ等の切削工具を取り付け、油圧ショベルの走行、旋回および作業腕を構成するブーム、アーム等の作動により、路面の所望の箇所を切削するものも使用されていた。例えば、特開平１０−１４０５１９号公報には、カッタドラムをモータの出力軸にスプライン結合させたロードカッタを、油圧ショベルの作業腕に装着する構成が記載されている。
【０００３】
また、特開２０００−９６５１２号公報には、カッタの変わりにエンドミルを利用して路面を切削する切削機が開示されている。この従来技術では、同様に油圧ショベルの先端アタッチメントとして、エンドミルを切削工具とした切削装置を取り付け、マンホールの外周に沿ってエンドミルを公転させ、また自転させることで、マンホールの外周を切削可能としている。更に、エンドミルの公転半径を可変とすることで、マンホールの周囲を同心状に切削することができるものである。
【発明が解決しようとする課題】
特開２０００−３３６６１４号公報に開示されるような路面切削機では、例えば、路面にマンホールが存在している場合、この周辺を切削することが出来ず、マンホールの周辺のみ未切削の状態で残すことになってしまう。特にマンホールは円形のものが多く、この種の路面切削機によれば、この円形のマンホールの周辺を方形に切削することしかできず、切削し残した部分は人の手によりハツリ作業を行っていることが多い。この作業は作業効率を著しく悪化させる原因となっていた。
【０００４】
特開平１０―１４０５１９号公報のような切削装置も存在しているものの、円形のマンホールの外周を切削するには、油圧ショベルの走行、旋回を繰り返しながら少しずつ切削していかざるを得ず、効率が良いとはいえないものだった。
【０００５】
特開２０００−９６５１２号公報の切削機によれば、油圧ショベル等の油圧作業機の作業腕の先端に、マンホールの上を公転中心としてエンドミルを公転させかつ自転させて路面を切削する切削装置を設けているため、マンホールの外周に沿って路面を切削することが可能である。
【０００６】
しかしながら、エンドミルを用いると、エンドミルを自転させる油圧モータをエンドミルの回転軸方向に配置する必要があり、装置の全高が高くなってしまうという問題があった。長尺な油圧ショベルの作業腕の先端に取り付けるため、長尺になればなるほど、モーメントが増加して油圧ショベルの安定度は悪くなる。また、エンドミルによる切削では相当な押し付け力を作用させないと、打撃による衝撃を発生しないエンドミルでは、所望の切削深さを得ることができない。
【０００７】
また、この構成によれば、マンホールの内径または蓋にガイド体を固定し、これによりエンドミルの公転中心をマンホールの中心位置に固定するようにしているが、実際の切削作業においては、大きな振動が発生し、またアスファルト内に異物が存在した場合は衝撃が発生する。この振動や衝撃をこのガイド体が受けることとなるが、マンホールやその蓋は鋳物で製作されている場合が多く、鋳物の特性上、こういった激しい振動や衝撃を受けることで、割れを起こし、破損してしまう恐れがある。
【課題を解決するための手段】
請求項１によれば、移動可能な作業機と、前記作業機に起伏揺動自在に枢着された作業腕と、前記作業腕の先端に連結された路面切削機により構成される路面切削作業機であって、前記路面切削機は、前記作業腕の先端に設けられた支持部と、前記支持部の先端に設けられた旋回装置と、前記支持部に対して前記旋回装置を介して旋回可能に連結されたベースフレームと、前記ベースフレームの回転軸に直交する方向に移動可能に設けられた切削フレームと、前記切削フレームの移動方向と平行な軸を中心に回転可能に装着されたカッタとを有し、前記切削フレームには切削用油圧モータが固定され、前記切削用油圧モータから片持ち状に支持される出力回転軸に前記カッタを取り付け、前記切削用油圧モータは前記カッタより前記ベースフレームの回転軸方向に位置するとともに、少なくとも前記切削用油圧モータの一部が前記カッタを構成するドラム内に位置し、前記切削フレームは、前記カッタを覆う固定カバーと着脱カバーを有し、前記着脱カバーを取り外すことにより、前記カッタの外方向けの露出量が増加するようにして、路面切削作業車を構成している。
【０００８】
これによれば、カッタを回転させることで、ビットを路面に打撃させて破壊することにより、路面を効率よく切削することができる。このため、長尺な作業腕の先端に路面切削機を配置した場合でも、エンドミルに比して小さな押し付け力で切削をすることができる。また、カッタの切削回転軸を路面に対して平行な方向（切削時）としたので、路面切削機の全高を低く抑えることができる。さらに、ベースフレームを回転させることにより、例えばマンホールの外周を、作業機を定置した状態で効率よく切削することができ、また、カッタを備える切削フレームを移動可能とすることで、カッタの切削半径を変更できるため、相違するマンホールの径であっても同様に切削できる。
【０００９】
さらに、前記切削フレームには切削用油圧モータが固定され、前記切削用油圧モータから片持ち状に支持される出力回転軸に前記カッタを取り付けるとともに、前記切削用油圧モータは前記カッタより前記ベースフレームの回転軸方向に位置させている。
【００１０】
これによれば、カッタが外方に位置するので、壁際近くであっても切削を行うことができる。作業機として油圧ショベルを利用する場合、油圧ショベルの持つ自由度、その作業腕の自由度に、ベースフレームの回転による自由度が加わり、油圧ショベルの移動が制限されるような現場であっても、壁際や縁石の際、また橋のジョイント部の際等を効率よく切削することができる。また、切削用油圧モータがベースフレームの回転軸方向に位置しているため、切削用油圧モータへの油圧配管が外方に突出することがなく、配管の障害物への接触による破損を防ぐことができる。
【００１１】
請求項３によれば、少なくとも前記ベースフレームの旋回を操作する旋回操作手段及び切削フレームの移動を操作する移動操作手段を、前記支持部の先端付近に配置可能としたので、支持部付近で切削状況を見ながら、切削作業を行うことができる。これにより、マンホールに強制的に路面切削機を固定しなくても、マンホールの外周に沿って切削できる。各操作手段は、支持部から離間して操作を行うようにすることが可能である。
【００１２】
請求項４によれば、カッタの回転オンオフを操作するカッタ操作手段を、前記支持部の先端付近に配置可能としたので、切削作業時の異常時や過切削時等にも、細かにカッタの回転を停止・起動させることができるので、より細かな作業が可能となる。
【００１３】
請求項５によれば、前記作業機は、下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に連結された上部旋回体を有し、前記下部走行体には、接地状態或いは否接地状態に切換可能なアウトリガ装置が設けられ、前記アウトリガ装置の接地、否接地を切換操作するアウトリガ操作手段を、前記支持部の先端付近に配置可能としたので、作業機の安定性を切削状況を見ながら操作することができる。作業機として油圧ショベルを使用する場合には、下部走行体に上下方向に揺動自在に取り付けられるドーザ装置をアウトリガとして利用する。
【００１４】
請求項６によれば、前記作業機の作動を停止させる作業機停止操作手段を、前記支持部の先端付近に配置可能としたので、緊急時に作業機の作動を全て停止させることができる。ここで、作業機停止操作手段としてエンジン停止手段を適用すれば、容易に全ての作動を停止させることが出来る。
【００１５】
請求項７によれば、前記各操作手段はリモコン式操作手段としたので、路面切削機から離れて、作業状況を見易い位置で操作を行うことができる。
【００１６】
請求項８によれば、前記各操作手段の何れかを操作しているとき、前記作業機の所定の作動を制限したので、作業機の運転室で、誰かが不意の作業機の操作を行った場合でも、作業機が切削作業に影響を与える作動を行わないようにすることができる。
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態を示す路面切削作業機の側面図である。図において、１は路面切削作業機、２は作業機である油圧ショベル本体、３は油圧ショベルの下部走行体、４は油圧ショベルの上部旋回体、５は作業腕を構成するブーム、６は下部走行体に上下方向に揺動自在に取り付けられたドーザ装置、７はブーム５を上部旋回体４に対して左右水平方向に揺動自在に支持するスイングブラケット、８はブーム５を上下揺動させるブームシリンダ、９は上部旋回体４に備えられた運転室、１０はエンジンや油圧機器類が搭載された機器室、１１はアーム、１２はアーム１１を前後方向に揺動させるアームシリンダ、１３は路面切削機、１４はアーム１１の先端に設けられた支持部、１５は支持部１４に旋回自在に連結される旋回装置、１６は旋回装置１５を構成する旋回モータ、１７は上部旋回体４から、ブーム５、アーム１１を経由して配策された油圧配管を旋回装置１５より先端方向へ導くためのスイベルジョイント、１８は旋回装置１５に固定されたベースフレーム、１９はベースフレーム１８に対して矢印イ及びロ方向に移動可能に連結されている切削フレーム、２０はベースフレーム１８に対して切削フレーム１９を支持する摺動フレーム、２１はベースフレーム１８に対して切削フレーム１９を移動させる移動シリンダ、２２はカッタ、２３はカッタを回転駆動する切削用油圧モータ、２４はカッタ２２を覆う固定カバー、２５はカッタ２２を覆う着脱カバーである。である。
【００１７】
図２は図１のＡ−Ａ断面を表す図である。図において、３０はビットであり、破線はビットの先端位置を示す円である（ビットはカッタ２２の外周全周に連続して設けられている）。図３はマンホール外周を切削している状態を示す一部断面図である。図において、４０は油圧配管、４１はマンホールである。図４はマンホール４１の外周を切削するイメージを示す平面図である。
【００１８】
図１〜４に基づいて、本発明の一実施形態の路面切削作業機の構成および作用を説明する。
【００１９】
本実施形態によれば、図１に示すように、ブーム５の先端に、路面切削機１３の一部を構成する支持部を一体形成したアームを連結している。ここで、通常の油圧ショベルに適用される掘削用アームを用い、その先端に支持部を揺動自在にピン連結し、バケットシリンダで支持部を揺動させるようにしても良い。この場合、自由度は向上するが、切削時の反力によるバケットシリンダの縮みや、ピン連結部の増加や、上部旋回体４から支持部までの距離が長くなることによるモーメント（図１の姿勢においては下部走行体の前端、或いはドーザの接地部に働く転倒モーメント）の増加により、機体の安定度が低下し、同時に押し付け力が分散するため、切削能力の上では若干不利になる。
【００２０】
支持部１４には旋回装置１５のアウターレース１５Ａが固定されており、アウターレース１５Ａは旋回ベアリングを介してインナーレース１５Ｂと連結されている。インナーレース１５Ｂの内周には内歯が形成されており、アウターレース１５Ａに固定された旋回モータ１６の回転軸に設けられた図示しないピニオンと係合することで、旋回モータ１６の回転に伴いインナーレース１５Ｂが旋回する。
【００２１】
インナーレース１５Ｂにはベースフレーム１８が固定されており、ベースフレーム１８はインナーレース１５Ｂと一体で支持部１４（アーム１１）に対して旋回する。ベースフレーム１８には図示しない摺動レールが設けられており、この摺動レールに摺動フレーム２０が嵌挿されている。ベースフレーム１８には移動シリンダ２１が内装されており、移動シリンダ２１が伸縮作動することにより、移動シリンダ２１のロッド側先端が切削フレーム１９を押し引きして、摺動レール内を摺動フレーム２０が摺動移動し、切削フレームを矢印イ或いはロ方向に移動させる。
【００２２】
図２及び図３に示すように、切削フレーム１９には油圧モータ２３が固定されている。この油圧モータ２３の出力回転軸２３ａにカッタ２２が固定されている。本実施形態では、出力回転軸２３ａを油圧モータ２３のアウターケーシングに設定し、アウターケーシングに直接カッタ２２を固定している。これにより、チェーン等を用いることなくカッタ２２を回転駆動できるので、装置をコンパクト化させることができている。また本実施形態では、油圧モータ２３の一部がカッタ２２を構成するドラム内に位置するようにしているが、更にカッタ２２を図３における幅方向で幅を大きくして、油圧モータ２３の大部分をカッタ２２を構成するドラム内に位置させるようにすれば、カッタ幅を大にしながらも装置自体をコンパクト化することが可能となる。
【００２３】
油圧モータ２３への圧油の給排管路となる油圧配管４０は、固定カバー２４に沿って油圧モータ２３から上方に導出されている。図示しないが、油圧配管４０から連続する油路はベースフレーム１８内に導かれ、スイベルジョイント１７を介してアーム１１に固定された油圧配管に連通される。油圧配管４０は常に中心よりに存在するため、切削作業時に障害物に接触させる恐れがなく、また切削作業時の視界を油圧配管４０が妨げることもない。
【００２４】
切削フレーム１９は、カッタ２２を固定カバー２４と着脱カバー２５で下方を開放するように覆っている。例えば、縁石の際等を切削する場合においては、着脱カバー２５を取り外すことにより、カッタ２２が外方に向けて露出し、縁石の際を確実に切削することが可能となる。
【００２５】
次ぎに図３及び図４に基づいて、本実施形態の路面切削作業機１によるマンホール周辺の路面の切削方法について述べる。
【００２６】
運転室９内に設けられた図示しない操作装置により、油圧ショベル２をマンホール４１近くに移動させ、更にブームシリンダ８、アームシリンダ１２を操作して、マンホール４１の上方へ路面切削機１３を位置させる。次ぎに、作業者は、図示しないリモコン操作装置により、マンホール４１近傍にてマンホール４１の半径とベースフレーム１８の旋回中心からカッタ２２の内側端までの距離を略一致させるよう、移動シリンダを操作する。続いて、切削用油圧モータを駆動させて切削作業を開始するとともに、旋回モータ１６を駆動させてベースフレーム１８を旋回作動させる。これにより、図４に示すように、マンホール４１の外周に沿ってカッタ２２は路面の切削を始める。カッタ２２のドラム外周にはビット３０を複数列で円周方向に所定の間隔を開けて配置してあるので、ビット３０による打撃力により、効率よく切削を行うことができる。
【００２７】
マンホールの外周を一回り切削した後、移動シリンダを伸長させて、先に切削した更に外回りの切削を同様に行う。これを必要に応じて繰り返すことにより、従来技術の特開２０００−３３６６１４号公報に開示されるような路面切削機により切削可能な範囲まで切削を行うか、或いは、切削後残った部分を本実施形態の路面切削作業機１で切削するようにしてもよい。
【００２８】
ここで、切削の振動や衝撃、また芯ずれにより、マンホール４１の外周に完全に沿わせて切削することは難しいが、本実施形態によれば、作業者が作業部位近くで切削状況を見ながらリモコン式操作手段によりこまめに移動シリンダ２１を操作し、必要に応じてベースフレーム１８の旋回やカッタ２２のオンオフ、更に、必要に応じて、ドーザ装置６の接地，否接地を操作することにより、マンホール４１の外周に沿って確実に切削を行うことができる。なお、ドーザ装置６の操作は、路面切削作業機１の安定度を調整することができるものである。
【００２９】
更に、本実施形態によれば、リモコン式操作装置を操作している状態においては、油圧ショベル２の走行および旋回操作、更にスイングフレーム７の揺動操作、ブームシリンダ８およびアームシリンダ１２の伸縮操作を、運転室９内の操作装置からは操作できないようにしている。これにより、作業者は油圧ショベル２の不意の動作を気にすることなく、切削作業に集中できる。これは、例えば、リモコン式操作装置の操作による操作信号（電気信号或いは油圧パイロット信号）により、この操作信号入力時に運転室内の操作装置のパイロット管路を閉じるロック手段を用いればよく、一般に用いられる油圧ショベルへの乗降時の不意の動作を防止する乗降時操作ロック装置の機能、機器構成を利用すればよい。
【００３０】
なお、ブームシリンダ８およびアームシリンダ１２をリモコン式操作装置により操作するようにしてもよい。この場合、より細かな調整が、切削作業時に可能となる。
【発明の効果】
請求項１によれば、カッタを回転させることで、ビットを路面に打撃させて破壊することにより、路面を効率よく切削することができる。このため、長尺な作業腕の先端に路面切削機を配置した場合でも、エンドミルに比して小さな押し付け力で切削をすることができる。また、カッタの切削回転軸を路面に対して平行な方向（切削時）としたので、路面切削機の全高を低く抑えることができる。さらに、ベースフレームを回転させることにより、例えばマンホールの外周を、作業機を定置した状態で効率よく切削することができ、また、カッタを備える切削フレームを移動可能とすることで、カッタの切削半径を変更できるため、相違するマンホールの径であっても同様に切削できる。
【００３１】
請求項２によれば、カッタが外方に位置するので、壁際近くであっても切削を行うことができる。作業機として油圧ショベルを利用する場合、油圧ショベルの持つ自由度、およびその作業腕の自由度に、ベースフレームの回転による自由度が加わり、油圧ショベルの移動が制限されるような現場であっても、壁際や縁石の際、また橋のジョイント部の際等を効率よく切削することができる。また、切削用油圧モータがベースフレームの回転軸方向に位置しているため、切削用油圧モータへの油圧配管が外方に突出することがなく、配管の障害物への接触による破損を防ぐことができる。
【００３２】
請求項３によれば、マンホールに強制的に路面切削機を固定しなくても、マンホールの外周に沿って切削できる。各操作手段は、支持部から離間して操作を行うようにすることが可能である。
【００３３】
請求項４によれば、切削作業時の異常や過切削等にも、細かにカッタの回転を停止・起動させることができるので、より細かな作業が可能となる。
【００３４】
請求項５によれば、作業機の安定性を切削状況を見ながら操作することができる。作業機として油圧ショベルを使用する場合には、下部走行体に上下方向に揺動自在に取り付けられるドーザ装置をアウトリガとして利用する。
【００３５】
請求項６によれば、緊急時に作業機の作動を全て停止させることができる。ここで、作業機停止操作手段としてエンジン停止手段を適用すれば、容易に全ての作動を停止させることが出来る。
【００３６】
請求項７によれば、路面切削機から離れて、作業状況を見易い位置で操作を行うことができる。
【００３７】
請求項８によれば、作業機の運転室で、誰かが不意に作業機の操作を行った場合でも、作業機が切削作業に影響を与える作動を行わないようにすることができ、作業者は切削作業に集中できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態を示す路面切削作業機の側面図である。
【図２】  図１のＡ−Ａ断面を表す図である。
【図３】  マンホールの外周を切削している状態を示す一部断面図である。
【図４】  マンホールの外周を切削するイメージを示す平面図である。
【符号の説明】
１  路面切削作業機
２  油圧ショベル本体
３  下部走行体
４  上部旋回体
５  作業腕（ブーム）
６  ドーザ装置
８  ブームシリンダ
９  運転室
１１  アーム
１２  アームシリンダ
１３  路面切削機
１４  支持部
１５  旋回装置
１６  旋回モータ
１７  スイベルジョイント
１８  ベースフレーム
１９  切削フレーム
２１  移動シリンダ
２２  カッタ
２３  切削用油圧モータ
２４  固定カバー
２５  着脱カバー
４１  マンホール
【図１】
0003946015.tif 000002
【図２】
0003946015.tif 000003
【図３】
0003946015.tif 000004
【図４】
0003946015.tif 000005