特許 7554511 表面処理システム及び表面処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-11

(45)【発行日】2024-09-20

(54)【発明の名称】表面処理システム及び表面処理方法

(51)【国際特許分類】

   E01C 23/12 20060101AFI20240912BHJP

   E01C 23/00 20060101ALI20240912BHJP

【ＦＩ】

E01C23/12 Z

E01C23/00 A

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2023176451

(22)【出願日】2023-10-12

【審査請求日】2023-12-01

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 （１）試験日 令和５年７月８日 試験場所 横浜ゴム株式会社（茨城県久慈郡大子町下金沢６９５） 試験を行った者 株式会社フタミ （２）試験日 令和５年９月９日，令和５年９月１０日，及び令和５年９月１５日 試験場所 ＧＫＮドライブラインジャパン株式会社（栃木県栃木市大光寺町１１４１） 試験を行った者 株式会社フタミ （３）試験日 令和５年１０月１日 試験場所 ＴＯＹＯＴＩＲＥ株式会社（宮崎県児湯郡都農町川北１９８９） 試験を行った者 株式会社フタミ （４）試験日 令和５年１０月５日及び令和５年１０月６日 試験場所 一般社団法人 日本建設機械施工協会 施工技術研究所（静岡県富士市大渕３１５４） 試験を行った者 株式会社フタミ

(73)【特許権者】

【識別番号】593162291

【氏名又は名称】株式会社フタミ

(74)【代理人】

【識別番号】100136847

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼山 嘉成

(72)【発明者】

【氏名】樋口 幸弘

(72)【発明者】

【氏名】中山 竜一

【審査官】荒井 良子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－２５４４５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１２５３２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１６５９１０１０（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０８６７７６７２（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２１８７５６９３２（ＣＮ，Ｕ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０２２－０１００１９１（ＫＲ，Ａ）

【文献】韓国登録特許第１０－１８９５７７１（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】韓国登録特許第１０－１２１８５７３（ＫＲ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０１Ｃ ２３／００－２３／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

高圧水を噴射可能なウォータージェットノズルを有している表面処理装置（２０）と、
前記表面処理装置（２０）を移動させるための移動装置（１０）と、
前記表面処理装置（２０）と前記移動装置（１０）とを連結するための連結部とを備え、
前記移動装置（１０）は、
路面を走行可能な駆動部（１１）と、
前記駆動部（１１）の動作を制御するための有線又は無線のリモコンとを含み、
前記表面処理装置（２０）は、前記ウォータージェットノズルを支持するための架台（２３）を含み、
前記連結部は、前記架台（２３）と連結しており、
前記連結部は、
前記移動装置（１０）上に設けられたレール部（１２ａ，１２ｂ）と、
前記レール部（１２ａ，１２ｂ）上を移動可能な第１連結部材（１３）と、
前記第１連結部材（１３）に連結され、かつ、前記架台（２３）に連結される第２連結部材（１５）とを含み、
前記第１連結部材（１３）を前記レール部（１２ａ，１２ｂ）上で、前記移動装置（１０）の進行方向の前後方向に移動させることで、前記第２連結部材（１５）を前記前後方向に移動させて、前記連結部を前記移動装置（１０）上で位置調整可能とすることで、前記表面処理装置（２０）の大きさ又は作業現場に合せて、前記移動装置（１０）と前記表面処理装置（２０）との間の距離を調整可能としていることを特徴とする表面処理システム（１）。

【請求項2】

高圧水を噴射可能なウォータージェットノズルを有している請求項１に記載の表面処理システム（１）を用いた路面の表面処理方法であって、
有線又は無線のリコモンを用いて路面を走行可能な請求項１に記載の移動装置（１０）で、請求項１に記載の表面処理装置（２０）を移動させながら、前記表面処理装置（２０）で前記路面の表面処理を行うことを特徴とする、表面処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、路面等の表面処理装置を移動させるためのシステム及びそれを用いた表面処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ウォータージェットノズルを回転させつつ、当該ウォータージェットノズルから高圧水を噴射することで、路面等の表面を処理することが可能な表面処理装置として、特許文献１に記載の装置がある。

【0003】

特許文献１に記載の表面処理装置（２０）は、架台（１）に取り付けられたカバー（１０）の内部で、ウォータージェットノズル（１４）が回転する構造となっている。ウォータージェットノズル（１４）は、ロータリージョイント（７）と接続されている。ロータリージョイント（７）に高圧水が供給されて、ウォータージェットノズル（１４）の複数の噴射ノズル（１４ｄ）から高圧水が噴射される。合わせて、ロータリージョイント（７）は、エアモータ（８）の回転に合わせて、回転する構造となっている。架台（１）には、前後に車輪（２，３）が取り付けられている。作業者は、架台（１）に取り付けられているハンドル（４）を把持して、表面処理装置（２０）を押しながら、路面等の表面処理を行う。

【0004】

非特許文献１に記載の「アクアサーフェスクリーナー SC-450」も、特許文献１に記載の表面処理装置と同様に、作業者が装置を押しながら施工する装置である。
非特許文献１に記載の「アクアサーフェスクリーナー SC-280」は、電動で移動することができる装置であるが、作業者がハンドルを把持しながら、移動方向を調整して施工する装置である。

【0005】

非特許文献２には、追跡型の小型の移動ロボットが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０２２－６２４８１号公報

【非特許文献】

【0007】

【文献】株式会社フタミ，“アクアジェット工法 アクアサーフェスクリーナー SC-450 アクアサーフェスクリーナー SC-280”，［online］，令和５年１０月５日検索，インターネット，＜URL http://www.sb-futami-aj.co.jp/aj/index4.html＞

【文献】AGILEX ROBOTICS CO., LTD.，“BUNKER MINI”，令和５年１０月５日検索，インターネット，＜URL https://global.agilex.ai/products/bunker-mini＞

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

このように、従来の表面処理装置は、作業者が押したり、ハンドルを把持して移動方向を調整する必要があった。そのため、作業者は、表面処理装置のすぐ近くで作業しなければならない（図４参照）。
道路等で作業を行う場合、一般車が通る際（きわ）を施工することがある。従来の表面処理装置を用いた場合、作業者は、表面処理装置のすぐ近くで作業をしなければならないため、一般車と接触する危険があった。

【0009】

また、表面処理装置を作業者が人力で押す場合、施工スピードを作業者の感覚で調整しなければならず、等速走行が難しく仕上がりにばらつきが発生しやすかった。

【0010】

それゆえ、本発明は、安全に施工することが可能な表面処理システム及びそれを用いた表面処理方法を提供することを目的とする。

【0011】

また、本発明は、仕上がりのばらつきが生じにくい表面処理システム及びそれを用いた表面処理方法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】

【0012】

上記課題を解決するために、本発明は、以下の特徴を有する。
本発明は、高圧水を噴射可能なウォータージェットノズルを有している表面処理装置と、表面処理装置を移動させるための移動装置と、表面処理装置と移動装置とを連結するための連結部とを備える表面処理システムである。
移動装置は、路面を走行可能な駆動部と、駆動部の動作を制御するための有線又は無線のリモコンとを含む。

【0013】

好ましくは、表面処理装置は、ウォータージェットノズルを支持するための架台を含み、連結部は、架台と連結しているとよい。

【0014】

好ましくは、連結部は、移動装置上で位置調整可能となっているとよい。

【0015】

好ましくは、連結部は、移動装置上に設けられたレール部と、レール部上を移動可能な第１連結部材と、第１連結部材に連結され、かつ、架台に連結される第２連結部材とを含むとよい。
そして、第１連結部材をレール部上で、移動装置の進行方向の前後方向に移動させることで、第２連結部材を前後方向に移動させて、連結部を移動装置上で位置調整可能とすることで、表面処理装置の大きさ又は作業現場に合せて、移動装置と表面処理装置との間の距離を調整可能としている。

【0016】

また、本発明は、高圧水を噴射可能なウォータージェットノズルを有している表面処理装置を用いた路面の表面処理方法であって、有線又は無線のリコモンを用いて路面を走行可能な移動装置で表面処理装置を移動させながら、表面処理装置で路面の表面処理を行うものである。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、移動装置を走行させることで、表面処理装置を移動させることが可能となる。しがって、作業者は、表面処理システムから離れた位置で、操作することができるので、安全な施工が可能となる。

【0018】

また、移動装置を等速走行させれば、表面処理装置も等速移動するので、表面処理後の仕上がりのばらつきが生じにくくなる。

【0019】

連結部を移動装置上で位置調整可能とすれば、状況に応じて、移動装置と表面処理装置との間の距離を調整できる。

【0020】

レール部を用いれば、簡易な構成で、連結部の位置調整が可能となる。

【0021】

本発明のこれら、及び他の目的、特徴、局面、効果は、添付図面と照合して、以下の詳細な説明から一層明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る表面処理システム１の全体構造を示す斜視図である。

【図2】図２は、表面処理システム１の連結部分を示す斜視図である。

【図3】図３は、移動装置１０の斜視図である。

【図4】図４は、表面処理システム１の実施例を示す図面代用写真である。図４（ａ）は、表面処理システム１を右後上から見たときの様子を示し、図４（ｂ）は、表面処理システム１を左後上から見たときの様子を示す。

【図5】図５は、従来の表面処理方法を示す図面代用写真である。図５（ａ）は、作業者が表面処理装置を押すときの施工方法を示す。図５（ｂ）は、電動動力で表面処理装置を移動させるときの施工方法を示す。

【発明を実施するための形態】

【0023】

図１～図３を参照しながら、表面処理システム１の構成及び使用方法について説明する。
表面処理システム１は、移動装置１０と、表面処理装置２０とを備える。
移動装置１０としては、たとえば、非特許文献２に記載したような小型の移動ロボットを用いるとよいが、限定されるものではない。
表面処理装置１０は、特許文献１に記載のように、外筐体２１内に設けられたウォータージェットノズル（図示せず）を、ロータリージョイント２２などを用いて回転させながら、高圧水を噴射させる装置であるとするが、具体的な構造及び機構は限定されるものではない。
なお、表面処理装置１０には、吸引装置で吸引するための吸引口及びホースが設けられているとよいが、図示を省略している。

【0024】

移動装置１０は、駆動部１１と、レール部１２ａ，１２ｂと、第１連結部材１３と、制御部１４と、第２連結部材１５と、筐体１６とを備える。
ここでは、駆動部１１は、無限軌道であるとしているが、車輪であってもよく、その他、移動装置１０を移動させることができる駆動装置であればよい。
筐体１６の内部に収容された機構によって、駆動部１１は回転するようになっている。当該機構としては、電動式でも、エンジン式でもよい。

【0025】

好ましくは、移動装置１０を、バッテリーで駆動するようにすれば、発電機や電気コードが不要となる。

【0026】

駆動部１１は、制御部１４からの指令に応じて、速度を調整しながら回転する装置である。制御部１４は、図示しないリモコンからの指令に基づいて、作業者が制御できるようになっている。リモコンは、無線又は有線によって、制御部１４と通信可能に接続されている。リモコンは、専用の装置であってもよいし、スマートフォンやタブレット端末などの情報処理端末にインストールされたアプリによって実現されてもよい。

【0027】

駆動部１１は、制御部１４からの指示に応じて、低速での等速走行や加速走行が可能となっている。低速での等速走行は、たとえば、１～１０ｍ／ｍｉｎであるとよいが限定されるものではない。

【0028】

筐体１６の上面に２つのレール部１２ａ，１２ｂが平行して取付けられている。レール部１２ａ，１２ｂ上をスライド可能なように、レール部１２ａ，１２ｂ上に、第１連結部材１３が取付けられている。
第１連結部材１３には、ボルト等の締結手段１７によって、第２連結部材１５が取付けられている。これにより、第１連結部材１３と第２連結部材１５とは取り外し可能となっている。

【0029】

表面処理装置１は、外筐体２１を支持するための架台２３を備える。架台２３の一部に、第３連結部材２４が設けられている。第３連結部材２４は、第２連結部材１５と連結される。第３連結部材２４と第２連結部材１５とは、取り外し可能となっていてもよい。

【0030】

第１連結部材１３、第２連結部材１５、及び第３連結部材２４によって、表面処理装置２０と移動装置１０とを連結するための連結部が構成されている。
なお、ここで示した連結部の構成は一例に過ぎず、表面処理装置２０と移動装置１０とを連結するための構造であれば、他のあらゆる構造を採用し得る。

【0031】

また、連結部は、レール部１２ａ，１２ｂ上を移動できるようになっている。したがって、連結部は、移動装置１０上で位置調整可能となっている。これにより、表面処理装置２０の大きさや作業現場に合せて、移動装置１０との間の距離を調整することができる。

【0032】

なお、位置調整するための機構は、レール部１２ａ，１２ｂのような機構に限られるものではなく、他のあらゆる構造を採用し得る。

【0033】

架台２３の下部の四隅には、前後に４つの車輪２５が付いている。なお、車輪２５の数や形状、取付位置は、あくまでも一例に過ぎない。また、車輪以外の機構で架台２３が移動できるようになっていてもよい。

【0034】

架台２３には、作業者が人力で表面処理装置２０を移動できるように、ハンドル２６が取付けられている。

【0035】

上記のような構造を有する表面処理システム１を用いて表面処理を行う場合の方法について説明する。
作業者は、表面処理装置２０と移動装置１０とを連結部を用いて連結させる。その際、適宜、第１連結部材１３をレール部１２ａ，１２ｂ上でスライドさせて、適切な位置に固定する。

【0036】

連結後、作業者は、図示しないリモコンを使って、移動装置１０を移動させる。その動きに合せて、表面処理装置２０も移動する。移動装置１０を等速走行させれば、表面処理装置２０も等速移動することになる。

【0037】

作業したい場所に、表面処理システム１を持っていき、表面処理装置２０から噴射される高圧水で、路面等の表面を処理させながら、移動装置１０を等速走行させることで、表面処理装置２０が等速で移動しながら、順次、表面を均一に処理することが可能となる。

【0038】

移動装置１０の移動方向は、表面処理装置２０を移動装置１０が引く（牽引する）方向でもよいし、押す方向のどちらでもよい。
移動装置１０が牽引する方向に作用させた場合の実施例の写真を図４に示す。特に、移動装置１０を牽引する方向に移動させれば、表面処理装置２０による表面処理後の表面を作業者はすぐに確認することができ、スマートな施工が可能となる。

【0039】

従来の表面処理装置では、作業者が表面処理装置を押しながら作業をしていたため、表面の仕上がり状態を確認するのが難しかったが、リモコンで移動装置１０を操作しながらの操作であれば、作業者が仕上がりを確認しながら操作することが可能となる。

【0040】

このように、リモコンで路面を走行できる表面処理システム１を用いれば、作業者が表面処理装置２０から離れていても、路面等の表面処理が可能となるので、作業者を安全な場所に配置することができるので、事故の危険性が減る。

【0041】

以上、本発明を詳細に説明してきたが、前述の説明はあらゆる点において本発明の例示にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。本明細書に開示されている発明の構成要件は、それぞれ独立に単独した発明として成立するものとする。各構成要件をあらゆる組み合わせ方法で組み合わせた発明も、本発明に含まれることとする。本明細書上の具体的な表現については、あくまでも、例示であり、本発明には、当該例示的表現を概念化したものも含まれることとする。

【産業上の利用可能性】

【0042】

本発明は、表面処理システム及び表面処理方法であり、産業上利用可能である。

【符号の説明】

【0043】

１ 表面処理システム
１０ 移動装置
１１ 駆動部
１２ａ，１２ｂ レール部
１３ 第１連結部材
１４ 制御部
１５ 第２連結部材
１６ 筐体
１７ 締結手段
２０ 表面処理装置
２１ 外筐体
２２ ロータリージョイント
２３ 架台
２４ 第３連結部材
２５ 車輪
２６ ハンドル

【要約】

【課題】安全な施工及び均一な仕上がりを行うことができる表面処理システム及び表面処理方法を提供する。
【解決手段】表面処理システム１は、高圧水を噴射可能なウォータージェットノズルを有している表面処理装置２０と、表面処理装置２０を移動させるための移動装置１０と、表面処理装置２０と移動装置１０とを連結するための連結部とを備える。移動装置１０は、路面を走行可能な駆動部１１と、駆動部１１の動作を制御するための有線又は無線のリモコンとを含む。移動装置１０を等速走行させることで、表面処理装置２０を等速移動させることができる。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】