JPH0611966B2 - グルービング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、コンクリート又はアスファルト舗装等の路
面に複数の溝を形成するグルービング装置に関連する。

従来の技術 路面にスリップ防止用の溝を形成するグルービング技術
は、１９５６年イギリスにおいて、最初に航空機による
湿潤路面でのスリップを防止する手段として多数の空港
の路面上に使用された。しかし、初期ギリシャ及びロー
マ時代には、戦車の走行及び馬の駆馳の安全のため、既
にグルービング技術が使用されていたという。このよう
な古代のグルービング技術は、紀元前１０世紀のギリシ
ャの古代エフェサス市の大理石街の史跡に見ることがで
きる。１９４０年代及び１９５０年代になると、ハイウ
ェイ及び飛行場の湿潤路面のため発生する問題を解決す
るため、アメリカ合衆国では路面形状に関連して多くの
改善が行われた。

発明が解決しようとする問題点 従来、ハイウェイ及び飛行場では、大型のグルービング
装置が使用されているが、路面に対する切削刃の高さを
所定の位置に設定できるグルービング装置は提案されて
いない。また、自動的に操舵を行い、既に形成した溝に
ほぼ並行に新たな溝を自動的に形成することのできるグ
ルービング装置は提案されていない。

本発明は、路面に対する切削刃の高さを所定の位置に設
定できるグルービング装置を提供することを目的とす
る。

また、本発明は既に形成した溝にはほぼ並行に新たな溝
を自動的に形成することのできるグルービング装置を提
供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明のグルービング装置は、フレームと、フレームに
回動可能に支持された操舵装置と、操舵装置の下端に回
転可能に取付けられた前輪と、フレームに支持されたエ
ンジンと、エンジンに駆動連結された後輪と、エンジン
に駆動連結された切削刃装置とを備えている。このグル
ービング装置は、垂直方向に形成された案内溝を有しか
つフレームに取り付けられた垂直案内部材及び伸縮可能
なラムを備えかつフレームに固定されたピストンシリン
ダとを備えた昇降装置と、切削刃装置の回転軸を支持す
る軸受が固定されかつラムの端部に取り付けられると共
に、垂直案内部材の案内溝に沿って移動可能な支持部材
と、フレームに固定されかつラムの伸縮により選択的に
作動されて切削刃装置の垂直高さを電気的に表示する電
気信号を発生する複数の接点とを備えている。

また、このグルービング装置は路面上の溝に挿入される
下端を有する溝検出部材を備えた溝検出装置と、溝検出
部材の変位に対応して発生する圧力を電気信号に変換す
る圧電素子を備えかつグルービング装置に対する溝検出
装置の変位を測定する変位量検出装置と、圧電素子の出
力に対応して操舵装置を操作する変位量検出装置の出力
で操舵装置を制御する操舵角補正装置とを備えている。

作用 フレームに取り付けた複数の接点の選択された１つをラ
ムの伸縮により作動することにより切削刃装置の垂直高
さが調整されるので、選択的に一定の深さの溝を路面に
形成することが可能となる。切削刃装置は路面に対して
ほぼ垂直に移動されるので、路面に形成すべき溝の深さ
を容易かつ正確に決定することが可能となる。また、垂
直案内部材の案内溝に沿って支持部材を移動させるの
で、路面に溝を切削するときに切削刃装置が強固に支持
される利点がある。

また、本発明のグルービング装置は自動操舵装置を有す
る。自動操舵装置の溝検出装置は、溝検出部材によって
路面上に既に形成された溝を検出し、変位量検出装置の
圧電素子はグルービング装置に対する溝検出装置の変位
を電気信号に変換する。操舵角補正装置は、圧電素子の
出力で操舵装置を制御する。このため、グルービング装
置は既成の溝に対しほぼ並行に新規な溝を自動的にかつ
連続的に形成することができる。

実施例 以下、本発明の実施例を第１図〜第７図について説明す
る。

まず、第１図に示すように、本発明のグルービング装置
１０は、フレーム１１と、フレーム１１に回動可能に支
持された操舵装置１２と、操舵装置１２の下端に回転可
能に取付けられた前輪１３と、フレーム１１に支持され
たエンジン１４と、エンジン１４に駆動連結された後輪
１５と、エンジン１４に駆動連結された切削刃装置１６
と、フレーム１１に取付けられかつ切削刃装置１６を垂
直方向に移動する昇降装置１７とで構成される。フレー
ム１１は、ほぼ矩形に形成され、全部パネル２０及び後
部パネル２１を支持する。操舵装置１２は、通常の自動
車に使用されるステアリングハンドル２２を有し、ステ
アリングハンドル２２は、ステアリングギア（図示せ
ず）を介して１個の前輪１３に連結され、前輪１３の回
転角度を制御する。後輪１５はグルービング装置１０の
両側部に２個設けられる。

フレーム１１に支持されたエンジン１４は、第３図に示
すように、クラッチ３０及びトランスミッション３１を
介して後輪１５に駆動連結される。実際には、エンジン
１４の出力軸とクラッチ３０の入力軸は、Ｖベルト又は
チェーンで連結される。クラッチ３０は操作レバー３２
を有し、トランスミッション３１は変速レバー３３を有
する。

エンジン１４の出力軸は、更にクラッチ３４及びトラン
スミッション３５を介して第４図に示す切削刃装置１６
のブレード４０に接続される。切削刃装置１６には多数
（約３０枚）のブレード４０が取付られた回転軸４１が
設けられる。各ブレード４０は、外周部に一定角度間隔
で半径方向の切り込みが設けられている。また、ブレー
ド４０に隣接して冷却水を供給する導水管（図示せず）
が設けられ、路面に溝を形成する間、ブレード４０に冷
却水を供給する。なお、本明細書において「路面」は、
人、家畜又は車両等の通行用の道路表面、航空機の滑走
路面、その他競技場等のスリップの防止が必要な通行路
面をいう。

回転軸４１の両端は、第１図に示す車輪２３が回転可能
に取付けられた支持部材２４に軸受４４を介して固定さ
れる。車輪２３は路面に接触して、ブレード４０の路面
へ切り込み深さを制限する。支持部材２４には、それぞ
れ液圧ピストンシリンダ４２のラム４３に固定される。
支持部材２４から外側に突出する突出端４５は垂直案内
部材４６の垂直方向に形成された案内溝４７内を摺動す
る。しかし、必要に応じて、支持部材２４を省略してラ
ム４３を軸受４４に直接接続してもよい。回転軸４１に
は、スプロケット４８が固定され、スプロケット４８は
チェーン４９によりトランスミッション３５に接続され
る。液圧ピストンシリンダ４２の上端は、フレーム１１
に固定された支持部１９に固定される。液圧ピストンシ
リンダ４２は切削刃装置１６を垂直方向に移動する昇降
装置１７を構成する。また、取付スペースの制約から、
昇降装置１７はやや傾斜した状態で液圧ピストンシリン
ダ又は送りねじで回転軸４１を移動してもよい。

ラム４３には接点５０が取付けられ、接点５０は隣接し
てかつ絶縁状態でフレーム１１に取付けられた複数の接
点５１の１つと接触して回転軸４４の路面に対する高さ
を電気的に表示される。グルービング装置の運搬時に
は、昇降装置１７を作動して、路面から１０cm以上上昇
した位置にブレード４０固定されるように、回転軸４１
が上昇位置に移動される。

上記構成において、最初に昇降装置１７を作動して、支
持板２４に取付けられた車輪２３を路面に接触させる。
これにより、ブレード４０の外周部を後輪１６の外周部
より下方に降下して、回転軸４４の高さを決定し、路面
に対するブレード４０の切込み深さを設定する。フレー
ム１１に取り付けた複数の接点５１の選択された１つを
ラム４３の伸縮により作動することにより切削刃装置１
６の垂直高さが調整されるので、選択的に一定の深さの
溝１８を路面に形成することが可能となる。切削刃装置
１６は路面に対してほぼ垂直に移動されるので、路面に
形成すべき溝１８の深さを容易かつ正確に決定すること
が可能となる。また、垂直案内部材４６の案内溝４７の
沿って支持部材２４を移動させるので、路面に溝１８を
切削するときに切削刃装置１６が強固に支持される利点
がある。

一方、エンジン１４を駆動した後、クラッチ３４及びト
ランスミッション３５を作動して、回転刃装置１６の回
転軸４１を回転する。また、クラッチ３０及びトランス
ミッション３１を作動して選択された速度で後輪１５を
回転すると、グルービング装置１０が路面に溝を形成し
ながら前進する。

次に、本発明の実施例では、第５図及び第６図に示すよ
うに、路面上に既に形成された溝と並行に新たな溝を形
成するため、自動操舵装置５３が設けられる。自動操舵
装置５３は、路面上に既に形成された溝１８を検出する
溝検出装置５４と、グルービング装置１０に対する溝検
出装置５４の変位を測定する変位量検出装置５５と、変
位量検出装置５５の出力で操舵装置１２を制御する操舵
角補正装置５６とを有する。溝検出装置５４は路面に形
成された溝１８に挿入される下端５７ａを有する溝検出
部材５７を備えている。溝検出部材５７は、ディスク５
８、コイルばね５９、ディスク５８、圧電素子５６、フ
レーム１１に取付けられたブラケット６１、圧電素子６
０、ディスク５８、コイルばね５９及びディスク５８の
各孔を貫通する。また、溝検出部材５７にはディスク５
８を固定する突起５７ｂが形成されると共に、クリップ
５７ｃが装着される。圧電素子６０は、溝検出部材５７
の変位に対応して発生する圧力を電気信号に変換する変
位量検出装置５５を構成する。操舵角補正装置５６はマ
イクロコンピュータ６２と、マイクロコンピュータ６２
に接続されたドライバ回路６３と、ドライバ回路６３で
駆動されかつステアリングハンドル２２のピニオン６４
にねじ連結されたラック６５を移動するモータ６６とを
有する。

上記構成において、溝検出部材５７が溝１８内に配置さ
れ、溝１８の側壁に接触しないときは、コイルばね５９
が圧電素子６０に与える圧力が変化しないので、マイク
ロコンピュータ６２は出力を発生しない。しかし、例え
ば、第５図においてグルービング装置１０が右側に移動
すると、溝検出部材５７が溝１８の右側壁と接触する。
このため、右側の圧電素子６０は左側の圧電素子６０よ
り大きな圧力を受け、この信号は圧電素子６０からマイ
クロコンピュータ６２に入力される。そこで、マイクロ
コンピュータ６２は適正な操舵角を演算して、ドライバ
回路６３に信号を与える。ドライバ回路６３はモータ６
６を駆動して、ラック６５を移動し、ステアリングハン
ドル２２を適正な角度に回転する。その後、マイクロコ
ンピュータ６２は、グルービング装置１０が直進するよ
うに自動的に出力を発生し、ドライバ回路６３及びモー
タ６６を作動して、ステアリングハンドル２２を中立位
置に戻すように回転する。

逆に、第５図においてグルービング装置１０が左側に移
動すると、溝検出部材５７が溝１８の左側壁と接触す
る。このため、左側の圧電素子６０は右側の圧電素子６
０より大きな圧力を受け、この信号は圧電素子６０から
マイクロコンピュータ６２に入力される。そこで、マイ
クロコンピュータ６２は適正な操舵角を演算して、ドラ
イバ回路６３に信号を与える。ドライバ回路６３はモー
タ６６を駆動して、ラック６５を逆方向に移動し、ステ
アリングハンドル２２を適正な角度に回転する。その
後、マイクロコンピュータ６２は、グルービング装置１
０が直進するように自動的に出力を発生し、ドライバ回
路６３及びモータ６６を作動して、ステアリングハンド
ル２２を中立位置に戻すように回転する。このように、
グルービング装置１０は、圧電素子６０の出力に対応し
て操舵装置１２を操作することが可能である。

第７図は、既に形成された溝と並行にグルービング装置
１０を目視で操舵する場合に使用される一対の案内輪７
０を示す。案内輪７０はグルービング装置１０の前方に
突出するバー７１（第１図及び第２図）に回転可能に取
付けられる。操作者は、案内輪７０が溝１８から脱落し
た場合又は脱落する危険があるとき、ステアリングハン
ドル２２を操作して、グルービング装置１０を適正な方
向に進行させることができる。

上記本発明の実施例は変更が可能である。例えば、前輪
１３に操舵装置を連結すると共に、エンジンに駆動連結
して、前輪駆動式でグルービング装置を前進させてもよ
い。また、案内輪７０が不必要の場合には、第１図に示
すように、バー７１を上方に回転するようにしてもよ
い。

発明の効果 本発明では、フレームに取り付けた複数の接点の選択さ
れた１つをラムの伸縮により作動することにより切削刃
装置の垂直高さが調整され、選択的に一定の深さの溝を
路面に形成することが可能となる。切削刃装置は路面に
対してほぼ垂直に移動されるので、路面に形成すべき溝
の深さを容易かつ正確に決定することが可能となる。ま
た、垂直案内部材の案内溝に沿って支持部材を移動させ
るので、路面に溝を切削するときに切削刃装置が強固に
支持される利点がある。また、自動操舵装置により、既
に形成された溝と並行にグルービング装置が自動的に前
進されるから、グルービング作業の省力化が可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のグルービング装置の側面図、第２図は
この斜視図、第３図は本発明のグルービング装置に使用
する駆動系を示す略示図、第４図は切削刃装置の斜視
図、第５図は自動操舵装置の溝検出部を示す断面図、第
６図は溝検出部で発生した信号に基づいてステアリング
ハンドルを自動的に操作する自動操舵装置の電気的ブロ
ック図、第７図は溝内に案内輪を装着した例を示す断面
図である。 １０……グルービング装置、１１……フレーム、１２…
…操舵装置、１３……前輪、１４……エンジン、１５…
…後輪、１６……切削刃装置、１７……昇降装置、１８
……溝、２２……ステアリングハンドル、２４……支持
部材、４０……ブレード、４１……回転軸、４２……液
圧ピストンシリンダ、４３……ラム、４４……軸受、４
５……軸受部、４６……垂直案内部材、４７……案内
溝、４８……スプロケット、４９……チェーン、５１…
…接点、５３……自動操舵装置、５４……溝検出装置、
５５……変位量検出装置、５６……操舵角補正装置、５
７……溝検出部材、６０……圧電素子、

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フレームと、フレームに回動可能に支持さ
   れた操舵装置と、操舵装置の下端に回動可能に取付けら
   れた前輪と、フレームに支持されたエンジンと、エンジ
   ンに駆動連結された後輪と、エンジンに駆動連結された
   切削刃装置とを備えたグルービング装置において、 垂直方向に形成された案内溝を有しかつフレームに取り
   付けられた垂直案内部材及び伸縮可能なラムを備えかつ
   フレームに固定されたピストンシリンダとを備えた昇降
   装置と、 切削刃装置の回転軸を支持する軸受が固定されかつラム
   の端部に取り付けられると共に、垂直案内部材の案内溝
   に沿って移動可能な支持部材と、 フレームに固定されかつラムの伸縮により選択的に作動
   されて切削刃装置の垂直高さを電気的に表示する電気信
   号を発生する複数の接点とを備えたことを特徴とするグ
   ルービング装置。
2. 【請求項２】前輪は１個であり、後輪は２個である請求
   項(1)に記載のグルービング装置。
3. 【請求項３】切削刃装置には冷却水が供給される請求項
   (1)に記載のグルービング装置。
4. 【請求項４】切削刃装置は後輪より下方に伸びる複数の
   回転刃を有する請求項(1)に記載のグルービング装置。
5. 【請求項５】フレームと、フレームに回動可能に支持さ
   れた操舵装置と、操舵装置の下端に回転可能に取付けら
   れた前輪と、フレームに支持されたエンジンと、エンジ
   ンに駆動連結された後輪と、エンジンに駆動連結された
   切削刃装置とを備えたグルービング装置において、 垂直方向に形成された案内溝を有しかつフレームに取り
   付けられた垂直案内部材及び伸縮可能なラムを備えかつ
   フレームに固定されたピストンシリンダとを備えた昇降
   装置と、 切削刃装置の回転軸を支持する軸受が固定されかつラム
   の端部に取り付けられると共に、垂直案内部材の案内溝
   に沿って移動可能な支持部材と、 フレームに固定されかつラムの伸縮により選択的に作動
   されて切削刃装置の垂直高さを電気的に表示する電気信
   号を発生する複数の接点と 路面上の溝に挿入される下端を有する溝検出部材を備え
   た溝検出装置と、 溝検出部材の変位に対応して発生する圧力を電気信号に
   変換する圧電素子を備えかつグルービング装置に対する
   溝検出装置の変位を測定する変位量検出装置と、圧電素
   子の出力に対応して操舵装置を操作する変位量検出装置
   の出力で操舵装置を制御する操舵角補正装置とを備えた
   ことを特徴とするグルービング装置。