特開 2024-41165 路面切削機用センサー装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024041165

(43)【公開日】2024-03-27

(54)【発明の名称】路面切削機用センサー装置

(51)【国際特許分類】

   E01C 23/09 20060101AFI20240319BHJP

【ＦＩ】

E01C23/09 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022145822

(22)【出願日】2022-09-14

(71)【出願人】

【識別番号】522000577

【氏名又は名称】建機メンテナンス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】240000039

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人 衞藤法律特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】倉田 厚司

【テーマコード（参考）】

2D053

【Ｆターム（参考）】

2D053AA24

2D053FA02

(57)【要約】

【課題】路面切削機の切削刃先が路面上又は路盤中に埋設された障害物体に接触することを確実に検知し、障害物体の毀損事故を未然に防止することができる路面切削機用センサー装置を提供する。
【解決手段】走行可能な複数のキャスター１１を有する架台５と障害物検知部（センサーボックス）１を一体と成し、その長手方向上面にアルミ製のスライドレール１５を貼付し、さらに、このスライドレール１５にレールガイド１５ａを介して左右に滑動自在にされた固定プレート１６を設け、この固定プレート１６上に水平伸縮シリンダー６を配置して、水平伸縮シリンダー６のピストンバー６ａの伸縮動作により障害物検知部（センサーボックス）１を検索路面位置に応じて左右に移動可能する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

路面上又は路盤内に存在する障害物体に対して高周波磁界を発信する少なくとも一個の誘導形近接センサーを有する障害物体検知部と、当該障害物体検知部により検知された障害物体の有無情報を警報信号に変換処理する信号変換処理部と、当該信号変換処理部から発信された警報信号に基づいて警報手段である警報灯点灯、警報音発生又は路面切削機の作動を停止させる機器制御部を有することを第１の特徴とする路面切削機用センサー装置。

【請求項2】

障害物体が磁性体であることを第２の特徴とする路面切削機用センサー装置。

【請求項3】

走行可能な複数のキャスターを有する一対の架台の上に一対の縦フレームが立設され、これらを固定する横フレームに一対のリフトシリンダーが取付けられると共に、一対の架台の間に障害物体検知部が水平伸縮シリンダーにより左右に移動可能に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の路面切削機用センサー装置。

【請求項4】

走行可能な複数のキャスターを有する障害物検知部の上面にスライドレールを設け、このスライドレールに左右に滑動自在にされた固定プレートを設け、この固定プレート上に水平伸縮シリンダーを配置して、水平伸縮シリンダーの伸縮動作により障害物検知部を検索路面位置に応じて左右に移動可能されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の路面切削機用センサー装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、道路工事等において舗装路面のアスファルトやコンクリート表面を切削する自走式の路面切削機に関し、とくにその路面切削機に取り付けて使用するセンサー装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

路面切削機は、路面のアスファルトやコンクリート舗装面に轍掘れやひび割れ等の破損が生じた場合、水道管、ガス管、下水道管などの新設、改修などに際し、舗装面を所定の深さに切削すると共に再舗装して補修する道路工事に際し、表層の舗装面を切削剥離するために使用される。

【0003】

一般的な路面切削機は、車体に設けた切削ロータを回転させることにより切削作業を行っている。例えば、走行手段を備え、懸架操輪手段を介して操舵可能に設けた前後左右の車輪と、車体の一側において前後の車輪の間に位置し、スライド軸によって進行方向とほぼ直交する方向へスライド可能に設けた複数のビットを有するドラムからなる切削手段とから構成されている（特許文献１参照。）。

【0004】

切削作業の際、当該路面切削機上の運転者の視覚を頼りに作業を行っている。そのため、マンホール周りや縁石等の障害物付近を切削する必要が生じた場合、障害物を回避する高い運転能力が要求されるばかりでなく、目視では発見困難な障害物に気付かず、障害物まで切削してしまうとい問題を抱えており、過剰な精神集中を伴った運転が要求され、作業者に過大な労力を強いるものである。

【0005】

そこで、例えば、車輪と履帯の少なくとも一つにより路面を走行して回転するカッターにより路面を切削する切削機において、切削刃部が前記切削機の車体の側面又は、車体中央部に車体の進行方向の前部と後部間を移動可能に装着され、走行と切削が制御可能にされると共に、切削深さが切削刃昇降用シリンダーによって制御し、道路上の縁石などの障害物により発生する切削不可能部分を低減するものが開示されている（特許文献２参照。）。

【0006】

また、切削装置の左右前方の路面検知位置で、路面状況（凹凸や傾斜など）をそれぞれ検知する２台一対の路面検知装置を設け、各路面検知装置がそれぞれ検知した路面状況に基づき、路面の切削深さが一定となるように切削装置の切削高さを左右で独立して調整する２台一対の深度調整装置を設け、路面状況の如何を問わず一定の深さの溝が路面に形成できるようにされたものが開示されている（特許文献３参照。）。

【0007】

一方、地中に埋設された金属埋設物等の障害物を探知する装置として、例えば、送信用アンテナからの電磁波パルスを土中に送信し、障害物からの反射波を受信用アンテナで受信して、これを探知するようにしたもの（特許文献４参照。）や内部に絶縁導体を張りめぐらせたセンサーを地中埋設物の上部の地中内に埋設し、前記センサー内の絶縁導体が掘削工事により断線したときに警報装置から警報を発して道路舗装下に埋設されたガス管等の地中埋設物の存在を検知する方法が知られている。（特許文献５参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開平７－１８６２２号公報

【特許文献2】実開平１－９３２０７号公報

【特許文献3】特開２００１－１７２９１０号公報

【特許文献4】特開平３－１７５３９３号公報

【特許文献5】特開平４－８６５８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

前述したように、切削作業の障害物となるマンホールの金属製蓋等は無論のこと、施工条件によっては、路面舗装下に比較的浅く（数ｃｍ～数十ｃｍ程度）埋設された金属製の枡やガス管や水道管あるいは電気・通信ケーブルは切削作業により重大な損傷を受けることがある。
本発明は、上記従来技術の課題に鑑み、路面切削機の切削刃先が路面上又は路盤中に埋設された障害物体に接触することを確実に検知し、障害物体の毀損事故を未然に防止することができる路面切削機用センサー装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

このため本発明の路面切削機用センサー装置は、路面又は路盤内に存在する障害物体に対して高周波磁界を発信する少なくとも一個の誘導形近接センサーを有する障害物体検知部と、当該障害物体検知部により検知された障害物体の有無情報を警報信号に変換処理する信号変換処理部と、当該信号変換処理部から発信された警報信号に基づいて警報手段である警報灯点灯、警報音発生又は路面切削機の作動を停止させる機器制御部を有することを第１の特徴とする。また、障害物体が磁性体であることを第２の特徴とする。さらに、走行可能な複数のキャスターを有する一対の架台の上に一対の縦フレームが立設され、これらを固定する横フレームに一対のリフトシリンダーが取付けられると共に、一対の架台の間に障害物体検知部が水平伸縮シリンダーにより左右に移動可能に設けられていることを第３の特徴とする。またさらに、走行可能な複数のキャスターを有する障害物検知部の上面にスライドレールを設け、このスライドレールに左右に滑動自在にされた固定プレートを設け、この固定プレート上に水平伸縮シリンダーを配置して、水平伸縮シリンダーの伸縮動作により障害物検知部を検索路面位置に応じて左右に移動可能されていることを第４の特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明の路面切削機用センサー装置は、路面上又は路盤内部を問わず路面切削機の切削刃先が金属製の障害物体に接触することを確実に検知し、障害物体の毀損事故を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明に係る路面切削機用センサー装置の基本構成を模式的に示す正面図である。

【図2】本発明で使用する磁気近接センサーを示す（ａ）は模式的説明図、（ｂ）はその出力手段回路図である。

【図3】本発明に係る障害物体検知部を示す（ａ）はブロック図、（ｂ）はタイムチャートである。

【図4】伸縮シリンダー及びリフトシリンダー駆動回路の一実施例を示す回路配線図である。

【図5】伸縮シリンダー及びリフトシリンダー駆動回路の他の実施例を示す回路配線図である。

【図6】本発明に係る路面切削機用センサー装置の一実施例を示す斜視図である。

【図7】水平伸縮シリンダーの伸縮によるセンサー部の水平移動を説明する正面図である。

【図8】センサー部の（ａ）は平面図、（ｂ）は一部断面正面図、（ｃ）は底面図である。

【図9】センサーコントローラーの実体配線図である。

【図10】センサーコントローラーの回路配線図である。

【図11】伸縮シリンダー及びリフトシリンダー回路も含めたセンサーコントローラーの回路配線図である。

【図12】（ａ）はセンサー装置を大型路面切削機に取付けた一例を示す側面図、（ｂ）は小型路面切削機に取付けた一例を示す側面図である。

【0013】

以下、図面に示す実施例に基づいて本発生の実施の形態を説明する。

【実施例0014】

以下、本発明の構成を、実施例を示す図面に基づいて詳細に説明する。
本発明装置は、路面上の障害物体、又は路盤地中に埋設又は存在する障害物体、例えば、磁性体であるマンホールの金属製蓋、釘、ボルトやナット、金属製パイプを検知するべく、既存の路面切削機に搭載して使用する。

【0015】

路面切削機用センサー装置１０の基本構成を図１乃至図３に示す。路面又は路盤内に存在する障害物体１２に対して高周波磁界ＭＦを発信する少なくとも一個の誘導形近接センサーＳ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３・・・Ｓｎ）を有する障害物体検知部１と、この障害物体検知部１により、図３（ｂ）のタイムチャートに示すような検出領域に存在する障害物体１２の有無情報を警報信号に変換処理する信号変換処理部２と、この信号変換処理部２から発信された警報信号に基づいて警報手段である音声付パイロットランプ４を備えている。尚、警報手段としては、警報灯点灯や警報音発生の他、路面切削機の作動を停止させる機器制御部を有することでもよい。

【0016】

尚、近接センサーＳは、水平方向の複数位置に対応させた複数のセンサーＳ１、Ｓ２、Ｓ３、・・・Ｓｎを設けて、この複数のセンサーＳにより磁場分布を測定することが望ましいが、本実施例では、単一又は少数のセンサーＳを水平方向に移動させて磁場分布を測定するようにしている。

【0017】

路面切削機用センサー装置１０の正面を示す図１において、走行可能な複数のキャスター１１を有する一対の架台５の上に一対の縦フレーム８が立設され、これらを固定する横フレーム９に左右２本のリフトシリンダー７、７が取付けられている。また、一対の架台５の間には、水平伸縮シリンダー６の一端に固定された障害物検知部（センサーボックス）１が、水平伸縮シリンダー６の他端が係止アングル５aで架台５に固定されることで、その伸縮動作により左右に移動可能にされている。

【0018】

これらリフトシリンダー７、７は、架台５を昇降駆動し、障害物検知部１と路面との高さ位置（間隙）を調整し、水平伸縮シリンダー６は障害物検知部（センサーボックス）１の左右位置を調整できるようにされている。

【0019】

図４及び図５に、伸縮シリンダー６及びリフトシリンダー７の駆動回路の電源配線図を示す。伸縮シリンダー６Ｓ、リフトシリンダー７ともに、リレーＲ１、Ｒ２又はＲ３を介して信号変換処理部２からメタルコネクター１４を介して、前述した機器制御部３に電気的に連結される。

【実施例0020】

図６乃至図８に、本発明装置のより具体的な実施例を示す。便宜上、実施例１と同様の構成要素には同一の符号を附して説明する。
路面切削機用センサー装置１０は、図１２に示すように、路面切削機本体１９の前部、すなわち進行方向側に突出した一対のアームプレート１９ａに、略Ｌ字型の取付ブラケット１８を介して、一対のリフトシリンダー７，７を介して揺動自在に支承されている。本実施例では、このリフトシリンダー７，７として、電動リニアモーションアクチュエーター（ＮＩＫＫＮ ＳＰ型ストロークモーター：商品名：株式会社日建製）を使用している。尚、パイロットランプ４は、永久磁石プレート４ａを用いて切削機１９又は装置本体１０の作業者から視認し易い任意位置に着脱自在に設置できるようにされている。

【0021】

本実施例においては、走行可能な複数のキャスター１１を有する架台５と障害物検知部（センサーボックス）１を一体と成し、その長手方向上面にアルミ製のスライドレール１５を貼付し、さらに、このスライドレール１５にレールガイド１５ａを介して左右に滑動自在にされた固定プレート１６を設け、この固定プレート１６上に水平伸縮シリンダー６を配置して、水平伸縮シリンダー６のピストンバー６ａの伸縮動作により障害物検知部（センサーボックス）１を検索路面位置に応じて左右に移動可能されている（図７参照）。尚、障害物検知部（センサーボックス）１の正面には複数の自在キャスター１７取付けられ、段差あるいは傾斜部などを乗り越えることができるようにされている。

【0022】

障害物検知部（センサーボックス）１内部には、樹脂（塩化ビニール）製の筒体２０の中心には、近接センサーＳが、透明樹脂製の保護カバー２１被覆して固定され、直線上に複数個配置されている。本実施例では、非シールドタイプの近接センサー（例えば、Ｅ２Ｅ―Ｘ４０ＭＤ２Ｌ３０―２Ｍ：オムロン株式会社製）を使用している。

【0023】

上記構成の路面切削機１９を走行させて障害物検知部（センサーボックス）１を路面に沿って移動させると共に、近接センサーＳにおけるセンサー回路Ｓａから各々検知電磁波が発射され、かつ反射波信号を検出することによって障害物体１２の探査作業が実施される。

【0024】

すなわち、本発明で使用する最も好ましい近接センサーＳは、金属等の磁性物体の存在を検出する静電容量型近接スイッチであり、測定磁場分布と所定の円筒状磁場分布とのずれを検知し、これを機器制御部３に伝達すると共に、障害物体１２の位置を算出する信号変換処理部２を設けたセンサーコントローラーで行う。

【0025】

図９及び図１０に示すように、センサーコントロール回路２６は、端子台２２に配された複数のリレーＲ（例えば、ＭＹ２Ｎ―ＤＣ２４：オムロン株式会社製）によるリレー回路２３と各々のヒューズ回路２４とから構成されていて、トルグスイッチ２７によりオン・オフされる。尚、図１１は、伸縮シリンダー及びリフトシリンダー回路も含めたセンサーコントローラーの回路配線図である。