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(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】2024-11-15
(45)【発行日】2024-11-25
(54)【発明の名称】路面切削機
(51)【国際特許分類】
E01C 23/12 20060101AFI20241118BHJP
【ＦＩ】
E01C23/12 B
【請求項の数】
18
(21)【出願番号】P 2024019198
(22)【出願日】2024-02-13
【審査請求日】2024-03-18
(73)【特許権者】
【識別番号】000235163
【氏名又は名称】範多機械株式会社
(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】徳田 憲作
(72)【発明者】
【氏名】小西 剛
【審査官】柿原 巧弥
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１４／０３３３１１６（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１０－１７４５２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平０４－０９７９１３（ＪＰ，Ｕ）
【文献】米国特許出願公開第２０２３／０１５１５６２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０２２／０３１６３３３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１５４３３９（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０１Ｃ ２３／１２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
路面を切削するための切削ドラムと、前記切削ドラムを回転させるための油圧モータからなる駆動装置と、
バッテリの電力で動作する電動モータと、
前記切削ドラムの回転を、前記駆動装置によって回転させるか、若しくは、前記電動モータによって回転させるかを切り替えるための切替手段と、
前記切替手段、前記駆動装置、及び前記電動モータの動作を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、負荷が所定値以上となった場合に、アシストモードに移行して、前記駆動装置及び前記電動モータの両方によって、前記切削ドラムを回転させるように制御することを特徴とする、路面切削機。
【請求項2】
路面を切削するための切削ドラムと、前記切削ドラムを回転させるための油圧モータからなる駆動装置と、
バッテリの電力で動作する電動モータと、
前記切削ドラムの回転を、前記駆動装置によって回転させるか、若しくは、前記電動モータによって回転させるかを切り替えるための切替手段と、
前記切替手段、前記駆動装置、及び前記電動モータの動作を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、充電のみモードの場合には、前記駆動装置の回転力を前記電動モータに伝達し、
前記電動モータによって発電された電力が前記バッテリに充電されるように制御することを特徴とする、路面切削機。
【請求項3】
路面を切削するための切削ドラムと、前記切削ドラムを回転させるための油圧モータからなる駆動装置と、
バッテリの電力で動作する電動モータと、
前記切削ドラムの回転を、前記駆動装置によって回転させるか、若しくは、前記電動モータによって回転させるかを切り替えるための切替手段と、
前記切替手段、前記駆動装置、及び前記電動モータの動作を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、作業＆充電モードの場合には、前記駆動装置に前記切削ドラムを回転させるとともに、前記電動モータを回転させて前記バッテリに充電させるように制御することを特徴とする、路面切削機。
【請求項4】
前記制御装置は、通常モードの場合には、前記駆動装置のみによって、前記切削ドラムを回転させように制御することを特徴とする、請求項１、２、又は３のいずれか一項に記載の路面切削機。
【請求項5】
前記制御装置は、整備モードの場合には、前記電動モータのみに前記切削ドラムを回転させるように制御することを特徴とする、請求項１、２、又は３のいずれか一項に記載の路面切削機。
【請求項6】
路面を切削するための切削ドラムと、前記切削ドラムを回転させるための油圧モータからなる駆動装置と、
バッテリの電力で動作する電動モータと、
前記切削ドラムの回転を、前記駆動装置によって回転させるか、若しくは、前記電動モータによって回転させるかを切り替えるための切替手段と、
前記切替手段、前記駆動装置、及び前記電動モータの動作を制御する制御装置とを備え、
前記切替手段は、
前記電動モータに直接又は間接的に接続される第１のクラッチと、
前記切削ドラムに直接又は間接的に接続される第２のクラッチと、
前記油圧モータに直接又は間接的に第３のクラッチとを含み、
前記制御装置は、作業モードに応じて、前記第１～第３のクラッチを制御することを特徴とする、路面切削機。
【請求項7】
前記制御装置は、通常モードの場合には、前記第１のクラッチをオフにして、前記電動モータからの回転力が前記切削ドラムに伝達しないように制御することを特徴とする、請求項６に記載の路面切削機。
【請求項8】
前記制御装置は、アシストモードの場合には、前記第１～第３のクラッチをオンにして、前記電動モータ及び前記駆動装置からの回転力が前記切削ドラムに伝達するように制御することを特徴とする、請求項６に記載の路面切削機。
【請求項9】
前記制御装置は、充電のみモードの場合には、前記第２のクラッチをオフにして、前記駆動装置からの回転力を前記電動モータに伝達させて発電及び充電するように制御することを特徴とする、請求項６に記載の路面切削機。
【請求項10】
前記制御装置は、整備モードの場合には、前記第３のクラッチをオフにして、前記電動モータからの回転力が前記切削ドラムに伝達するように制御することを特徴とする、請求項６に記載の路面切削機。
【請求項11】
前記制御装置は、作業＆充電モードの場合には、前記第１～第３のクラッチをオンにしつ、かつ、前記駆動装置で前記切削ドラムを駆動し、その動力で前記電動モータを回転させて前記バッテリに充電させるように制御することを特徴とする、請求項６に記載の路面切削機。
【請求項12】
路面を切削するための切削ドラムと、前記切削ドラムを回転させるための油圧モータからなる駆動装置と、
バッテリの電力で動作する電動モータと、
前記切削ドラムの回転を、前記駆動装置によって回転させるか、若しくは、前記電動モータによって回転させるかを切り替えるための切替手段と、
前記切替手段、前記駆動装置、及び前記電動モータの動作を制御する制御装置とを備え、
前記駆動装置は、前記切削ドラムに内蔵されている油圧モータであり、
前記切替手段は、
前記油圧モータの動作を制御する制御弁と、
前記電動モータの回転軸に直接又は間接的に接続されたクラッチとを含み、
前記制御装置は、作業モードに応じて、前記制御弁及び前記クラッチを制御することを特徴とする、路面切削機。
【請求項13】
前記制御装置は、通常モードの場合には、前記クラッチをオフにして、前記電動モータからの回転力が前記切削ドラムに伝達しないように制御することを特徴とする、請求項１２に記載の路面切削機。
【請求項14】
前記制御装置は、アシストモードの場合には、前記クラッチをオンにし、かつ、前記制御弁を制御して前記油圧モータを回転させるようにすることを特徴とする、請求項１２に記載の路面切削機。
【請求項15】
前記制御装置は、充電のみモードの場合には、前記クラッチをオンにし、かつ、前記制御弁を制御して前記油圧モータを回転させるようにして、前記電動モータが発電機として機能するように制御することで、前記バッテリが充電されるように制御することを特徴とする、請求項１２に記載の路面切削機。
【請求項16】
前記制御装置は、整備モードの場合には、前記クラッチをオンにし、かつ、前記制御弁を制御して前記油圧モータを回転させないようにして、前記電動モータの回転力で前記切削ドラムが回転するように制御することを特徴とする、請求項１２に記載の路面切削機。
【請求項17】
前記制御装置は、作業＆充電モードの場合には、前記クラッチをオンにし、かつ、前記制御弁を制御して前記油圧モータを回転させるようにして、さらに、前記電動モータが発電機として機能するように制御することで、前記バッテリを充電させつつ、かつ、前記切削ドラムを回転させるように制御することを特徴とする、請求項１２に記載の路面切削機。
【請求項18】
路面を切削するための切削ドラムと、前記切削ドラムを回転させるための油圧モータからなる駆動装置と、
バッテリの電力で動作する電動モータと、
前記切削ドラムの回転を、前記駆動装置によって回転させるか、若しくは、前記電動モータによって回転させるかを切り替えるための切替手段と、
前記切替手段、前記駆動装置、及び前記電動モータの動作を制御する制御装置と、
前記バッテリの電力を利用する投光器とを備えることを特徴とする、路面切削機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、路面切削機に関する。
【背景技術】
【0002】
路面切削機は、表面に多数のビットを備えた切削ドラムを回転させて、路面を切削し、切削した路面をコンベア等で回収して、別のダンプカーに積載する装置である。
従来の路面切削機の切削ドラムは、油圧モータで回転させるのがほとんどであったが、特許文献１～６に記載のように、電動モータで、切削ドラムを回転させる装置についても提案されてきている。
従来の路面切削機の切削ドラムは、油圧モータで回転させるのがほとんどであったが、特許文献１～６に記載のように、電動モータで、切削ドラムを回転させる装置についても提案されてきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００７－０２３７５５号公報
【文献】特開２０２２－１８６９７２号公報
【文献】特許６６９０８５４号公報
【文献】特許７１６８７３７号公報
【文献】特許７１６９３１７号公報
【文献】実用新案登録第３１１５７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、電動モータと油圧モータとを組み合わせて、切削ドラムを回転させる路面切削機は、存在しなかった。
【0005】
それゆえ、本発明は、電動モータと油圧モータとを組みあせて、切削ドラムを回転させる路面切削機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】
【0006】
上記課題を解決するために、本発明は、以下のような特徴を有する。本発明は、路面を切削するための切削ドラムと、切削ドラムを回転させるための油圧モータ又はエンジンからなる駆動装置と、バッテリの電力で動作する電動モータと、切削ドラムの回転を、駆動装置によって回転させるか、若しくは、電動モータによって回転させるかを切り替えるための切替手段と、切替手段、駆動装置、及び電動モータの動作を制御する制御装置とを備えることを特徴とする、路面切削機である。
【0007】
好ましくは、制御装置は、通常モードの場合には、駆動装置のみによって、切削ドラムを回転させるように制御するとよい。
【0008】
好ましくは、制御装置は、アシストモードの場合には、駆動装置及び電動モータの両方によって、切削ドラムを回転させるように制御するとよい。
【0009】
好ましくは、制御装置は、負荷が所定値以上となった場合に、アシストモードに移行するように制御するとよい。
【0010】
好ましくは、制御装置は、充電のみモードの場合には、駆動装置の回転力を電動モータに伝達し、電動モータによって発電された電力がバッテリに充電されるように制御するとよい。
【0011】
好ましくは、制御装置は、整備モードの場合には、電動モータのみに切削ドラムを回転させるように制御するとよい。
【0012】
好ましくは、制御装置は、作業＆充電モードの場合には、駆動装置に切削ドラムを回転させるとともに、電動モータを回転させてバッテリに充電させるように制御するとよい。
【0013】
一実施形態として、切替手段は、電動モータに直接又は間接的に接続される第１のクラッチと、切削ドラムに直接又は間接的に接続される第２のクラッチと、油圧モータに直接又は間接的に第３のクラッチとを含む。制御装置は、作業モードに応じて、第１～第３のクラッチを制御するとよい。
【0014】
このとき、制御装置は、通常モードの場合には、第１のクラッチをオフにして、電動モータからの回転力が切削ドラムに伝達しないように制御するとよい。
【0015】
また、制御装置は、アシストモードの場合には、第１～第３のクラッチをオンにして、電動モータ及び駆動装置からの回転力が切削ドラムに伝達するように制御するとよい。
【0016】
また、制御装置は、充電のみモードの場合には、第２のクラッチをオフにして、駆動装置からの回転力を電動モータに伝達させて発電及び充電するように制御するとよい。
【0017】
また、制御装置は、整備モードの場合には、第３のクラッチをオフにして、電動モータからの回転力が切削ドラムに伝達するように制御するとよい。
【0018】
また、制御装置は、作業＆充電モードの場合には、第１～第３のクラッチをオンにしつ、かつ、駆動装置で切削ドラムを駆動し、その動力で電動モータを回転させてバッテリに充電させるように制御するとよい。
【0019】
一実施形態として、駆動装置は、切削ドラムに内蔵されている油圧モータであり、切替手段は、油圧モータの動作を制御する制御弁と、電動モータの回転軸に直接又は間接的に接続されたクラッチとを含む。制御装置は、作業モードに応じて、制御弁及びクラッチを制御するとよい。
【0020】
このとき、制御装置は、通常モードの場合には、クラッチをオフにして、電動モータからの回転力が切削ドラムに伝達しないように制御するとよい。
【0021】
また、制御装置は、アシストモードの場合には、クラッチをオンにし、かつ、制御弁を制御して油圧モータを回転させるようにするとよい。
【0022】
また、制御装置は、充電のみモードの場合には、クラッチをオンにし、かつ、制御弁を制御して油圧モータを回転させるようにして、電動モータが発電機として機能するように制御することで、バッテリが充電されるように制御するとよい。
【0023】
また、制御装置は、整備モードの場合には、クラッチをオンにし、かつ、制御弁を制御して油圧モータを回転させないようにして、電動モータの回転力で切削ドラムが回転するように制御するとよい。
【0024】
また、制御装置は、作業＆充電モードの場合には、クラッチをオンにし、かつ、制御弁を制御して油圧モータを回転させるようにして、さらに、電動モータが発電機として機能するように制御することで、バッテリを充電させつつ、かつ、切削ドラムを回転させるように制御するとよい。
【0025】
また、バッテリの電力を利用する投光器をさらに備えるとよい。
【発明の効果】
【0026】
本発明によれば、電動モータと油圧モータとを組みあせて、切削ドラムを回転させる路面切削機を提供することができる。
【0027】
これは、路面切削機のＨＶ（ハイブリッド）化を意味する。
【0028】
通常モードであれば、馬力を必要とするので、従来通り、油圧モータなどの駆動装置で、切削ドラムを回転させることができ、施工性能は従来よりも劣化しない。
【0029】
さらに、ＨＶ化によって、アシストモードが導入可能となる。アシストモードの場合には、電動モータによるアシストが期待出来るので、切削能力（トルク）を油圧モータなどの駆動装置で切削していたときよりも向上させることができ、より高い能力を有する路面切削機の提供が可能となる。
【0030】
エンジンや油圧ポンプの負荷が大きくなっている場合には、制御装置は、自動的にアシストモードに移行するので、エンジンや油圧ポンプの負荷を下げることができる。
【0031】
充電のみモードを利用すれば、油圧モータなどの駆動装置の回転によって電動モータを発電機として機能させるので、充電設備があるところでは、充電時間を短縮できることになるし、充電設備がないところでも、充電ができる（自己完結できる）。
【0032】
整備モードを利用すれば、エンジンを駆動させなくても、切削ドラムを回転させて、整備が可能であるので、作業環境が向上する。また、整備モードは、軽負担作業やビット交換作業のときなどにも、エンジン運転を不要にすることができるので、静粛性、作業環境向上、対環境性能向上、燃費向上といった利点もある。
【0033】
作業＆充電モードの場合には、切削に使われなかった物理的な仕事量を充電に置き換えることができるので、エネルギー効率を高めることができる。
【0034】
バッテリーを電源とした投光器を用いれば夜間の作業がし易くなる。
【0035】
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】
【0036】
【発明を実施するための形態】
【0037】
（第１の実施形態）
図１において、本発明の第１の実施形態に係る路面切削機１００は、切削ドラム１０１と、各種油圧アクチュエータ１０２と、エンジン１０３と、油圧ポンプ１０４と、制御弁１０５と、油圧モータ１０６と、第１のクラッチ１０７と、第２のクラッチ１０８と、第３のクラッチ１０９と、第１の伝達手段１１０と、第２の伝達手段１１１と、電動モータ１１２と、制御装置１１３と、入力表示装置１１４と、バッテリ１１５と、電動モータ１１６と、各種アクチュエータ１１７とを備える。
なお、図１において、破線で示した矢印は、回転軸やドラムの回転方向を意味する（図４においても同様）。
図１において、本発明の第１の実施形態に係る路面切削機１００は、切削ドラム１０１と、各種油圧アクチュエータ１０２と、エンジン１０３と、油圧ポンプ１０４と、制御弁１０５と、油圧モータ１０６と、第１のクラッチ１０７と、第２のクラッチ１０８と、第３のクラッチ１０９と、第１の伝達手段１１０と、第２の伝達手段１１１と、電動モータ１１２と、制御装置１１３と、入力表示装置１１４と、バッテリ１１５と、電動モータ１１６と、各種アクチュエータ１１７とを備える。
なお、図１において、破線で示した矢印は、回転軸やドラムの回転方向を意味する（図４においても同様）。
【0038】
エンジン１０３の駆動による回転軸の回転で、油圧ポンプ１０４が作動する。図１において、作動油タンクの図示を省略している（第２の実施形態についても同様）。油圧ポンプ１０４からの作動油は、制御弁１０５を介して、油圧モータ１０６に供給される。制御弁１０５は、制御装置１１３からの油圧指令信号によって、作動する。制御弁１０５の作動に合せて、油圧モータ１０６の回転数や回転方向、回転の有無が制御される。
【0039】
電動モータ１１２は、「オフ」、「駆動モード」、及び「充電モード」の３つの制御モードを有する。
このような制御モードは、電動モータ１１２の状態を意味している。
本明細書において、電動モータ１１２の回転軸が回転していない場合の状態を、制御モードが「オフ」であるということにする。
電動モータ１１２に電力が供給されていて、電動モータ１１２に電力が供給されて回転している場合を、制御モードが「駆動モード」であるということにする。
電動モータ１１２に電力が供給されていない場合に回転軸が回転している場合を、制御モードが「充電モード」であるということにする。充電モードの場合、電動モータ１１２は、交流を発電する。
なお、図１の矢印に示したように、電動モータ１１２の回転軸の回転方向は、駆動モードの場合も、充電モードの場合も、同じ方向である。ただし、限定されるものではない。
このような制御モードは、電動モータ１１２の状態を意味している。
本明細書において、電動モータ１１２の回転軸が回転していない場合の状態を、制御モードが「オフ」であるということにする。
電動モータ１１２に電力が供給されていて、電動モータ１１２に電力が供給されて回転している場合を、制御モードが「駆動モード」であるということにする。
電動モータ１１２に電力が供給されていない場合に回転軸が回転している場合を、制御モードが「充電モード」であるということにする。充電モードの場合、電動モータ１１２は、交流を発電する。
なお、図１の矢印に示したように、電動モータ１１２の回転軸の回転方向は、駆動モードの場合も、充電モードの場合も、同じ方向である。ただし、限定されるものではない。
【0040】
制御装置１１３には、以下の機能が含まれる。
（１）電動モータ１１２を駆動モードにする場合、バッテリ１１５の直流を交流に変換して電動モータ１１２に電力を供給して回転させる。
（２）電動モータ１１２を充電モードにする場合、バッテリ１１５の電力を電動モータ１１２に供給せずに、電動モータ１１２が発電した交流を直流に変換してバッテリ１１５を充電する。
（３）電動モータ１１２がオフの場合、バッテリ１１５の電力の供給及び充電のいずれも行わない。
（４）入力表示装置１１４で指定された作業モードに応じた制御内容を記憶している。
（５）作業モードに応じたクラッチ切替信号及び油圧指令信号を出力する。
（６）油圧ポンプ１０４におけるポンプ吐出圧や、エンジン１０３におけるエンジン負荷率を認識し、ポンプ吐出圧やエンジン負荷率で表される負荷が所定値以上となっているか否かを判断して、作業モードを自動で変更する。
（１）電動モータ１１２を駆動モードにする場合、バッテリ１１５の直流を交流に変換して電動モータ１１２に電力を供給して回転させる。
（２）電動モータ１１２を充電モードにする場合、バッテリ１１５の電力を電動モータ１１２に供給せずに、電動モータ１１２が発電した交流を直流に変換してバッテリ１１５を充電する。
（３）電動モータ１１２がオフの場合、バッテリ１１５の電力の供給及び充電のいずれも行わない。
（４）入力表示装置１１４で指定された作業モードに応じた制御内容を記憶している。
（５）作業モードに応じたクラッチ切替信号及び油圧指令信号を出力する。
（６）油圧ポンプ１０４におけるポンプ吐出圧や、エンジン１０３におけるエンジン負荷率を認識し、ポンプ吐出圧やエンジン負荷率で表される負荷が所定値以上となっているか否かを判断して、作業モードを自動で変更する。
【0041】
油圧モータ１０６の回転軸には、第１のクラッチ１０７、第２のクラッチ１０８、及び第３のクラッチ１０９が直接又は間接的に取付けられている。第２のクラッチ１０８には、第１の伝達手段１１０によって、切削ドラム１０１の回転軸と直接又は間接的に接続されている。
第１のクラッチ１０７は、第２の伝達手段１１１によって、電動モータ１１２の回転軸と直接又は間接的に接続されている。
第１のクラッチ１０７，第２のクラッチ１０８，及び第３のクラッチ１０９は、制御装置１１３からのクラッチ切替信号によって、切り替えられるようになっており、油圧モータ１０６によって切削ドラム１０１を回転させるか、電動モータ１１２によって切削ドラム１０１を回転させるかの切替手段となっている。
第１のクラッチ１０７は、第２の伝達手段１１１によって、電動モータ１１２の回転軸と直接又は間接的に接続されている。
第１のクラッチ１０７，第２のクラッチ１０８，及び第３のクラッチ１０９は、制御装置１１３からのクラッチ切替信号によって、切り替えられるようになっており、油圧モータ１０６によって切削ドラム１０１を回転させるか、電動モータ１１２によって切削ドラム１０１を回転させるかの切替手段となっている。
【0042】
入力表示装置１１４は、タッチパネルなどであり、制御装置１１３に対して、作業者が指示を行う入力装置であると共に、制御内容を表示する表示装置である。
【0043】
電動モータ１１６は、各種アクチュエータ１１７を駆動するための電動モータである。同じく、バッテリ１１５の電力によって回転する。なお、電動モータ１１６は、本発明において、必須の構成ではない。
また、各種油圧アクチュエータ１０２についても、本発明においては必須の構成ではない。
また、各種油圧アクチュエータ１０２についても、本発明においては必須の構成ではない。
【0044】
【0045】
作業者が指示する、もしくは、制御装置１１３が状況に応じて自動で判断する作業モードとしては、「通常モード」、「アシストモード」、「充電のみモード」、「整備モード」、「作業＆充電モード」がある。制御装置１１３は、作業者又は自らの判断で、作業モードの指示内容を受領する（Ｓ１０１）。
なお、各モードはどれか一つが本発明においてあればよく、全てのモードが備わっている必要はない。
なお、各モードはどれか一つが本発明においてあればよく、全てのモードが備わっている必要はない。
【0046】
そして、作業モードに応じて、ここでは、作業テーブルが制御装置１１３の内部に記憶されており、第１のクラッチ１０７，第２のクラッチ１０８，及び第３のクラッチ１０９へのクラッチ切替信号、制御モード、並びに、油圧指令信号の内容を決められている。
【0047】
なお、このような制御テーブルを用いずに、フローチャート上で、場合分けして、処理が行われるようにしてもよいことは、言うまでもない。
【0048】
制御装置１１３は、指示されている作業モードに応じた制御テーブルを参照して（Ｓ１０２）、対応するクラッチ切替信号、及び、油圧指令信号を、第１のクラッチ１０７，第２のクラッチ１０８，及び第３のクラッチ１０９、制御弁１０５に送信し、かつ、制御モードに応じた電力の供給又は充電を行う（Ｓ１０３）。そして、制御が開始する（Ｓ１０４）。作業モードが変更されれば、Ｓ１０１から動作が再開する。
【0049】
制御を行っている間、制御装置１１３は、負荷が所定値以上となっているか否かを判断する（Ｓ１０５）。負荷が所定値以上でない場合、そのままの作業モードを維持する（Ｓ１０６）。負荷が所定値以上である場合、制御装置１１３は、アシストモードに移行し（Ｓ１０７）、アシストモードに対応する制御テーブルを参照して（Ｓ１０２）、制御を行う。
【0050】
次に、各モードでの動作について説明する。
（通常モード）
通常モードは、切削ドラム１０１を油圧の力だけで回転させて、路面を切削するモードである。通常モードの場合、第１のクラッチ１０７をオフにすることで、電動モータ１１２からの動力は、切削ドラム１０１には伝わらないようにする。このとき、電動モータ１１２の制御モードは「オフ」であり、電動モータ１１２の回転軸は回転しないので、制御装置１１３は、電動モータ１１２に対して電力の供給も行わないし、バッテリ１１５への充電も行わない。
油圧指令信号をオンにし、第２のクラッチ１０８及び第３のクラッチ１０９をオンにすることで、油圧モータの回転が、第１の伝達手段１１０を伝って、切削ドラム１０１を回転させることができる。
（通常モード）
通常モードは、切削ドラム１０１を油圧の力だけで回転させて、路面を切削するモードである。通常モードの場合、第１のクラッチ１０７をオフにすることで、電動モータ１１２からの動力は、切削ドラム１０１には伝わらないようにする。このとき、電動モータ１１２の制御モードは「オフ」であり、電動モータ１１２の回転軸は回転しないので、制御装置１１３は、電動モータ１１２に対して電力の供給も行わないし、バッテリ１１５への充電も行わない。
油圧指令信号をオンにし、第２のクラッチ１０８及び第３のクラッチ１０９をオンにすることで、油圧モータの回転が、第１の伝達手段１１０を伝って、切削ドラム１０１を回転させることができる。
【0051】
（アシストモード）
アシストモードでは、切削ドラム１０１を油圧の力に加えて、電動の力でも回転させて、路面を切削するというモードである。アシストモードの場合、第１のクラッチ１０７をオンにして、かつ、電動モータ１１２に電力を供給することで、電動モータ１１２を回転させる。その他は、通常モードと同じである。
この場合、電動モータ１１２の回転力が第２の伝達手段１１１を通じて、第１の伝達手段１１０にまで伝わり、切削ドラム１０１が油圧の力と電動の力で回転することとなる。
電動モータ１１２の力で油圧の力がアシストされているので、回転力（トルク）がさらにアップする。
アシストモードでは、切削ドラム１０１を油圧の力に加えて、電動の力でも回転させて、路面を切削するというモードである。アシストモードの場合、第１のクラッチ１０７をオンにして、かつ、電動モータ１１２に電力を供給することで、電動モータ１１２を回転させる。その他は、通常モードと同じである。
この場合、電動モータ１１２の回転力が第２の伝達手段１１１を通じて、第１の伝達手段１１０にまで伝わり、切削ドラム１０１が油圧の力と電動の力で回転することとなる。
電動モータ１１２の力で油圧の力がアシストされているので、回転力（トルク）がさらにアップする。
【0052】
（充電のみモード）
充電のみモードでは、油圧指令信号をオンにし、第２のクラッチ１０８をオフにして、油圧モータ１０６の回転力が切削ドラム１０１に伝達しないようにする。第３のクラッチ１０９と第１のクラッチ１０７をオンにして、第２の伝達手段１１１を介して、電動モータ１１２を回転させる。このとき、電動モータ１１２の制御モードは「充電モード」であるので、制御装置１１３は、電動モータ１１２が発電した交流を直流に変換して、バッテリ１１５に充電する。
充電のみモードでは、油圧指令信号をオンにし、第２のクラッチ１０８をオフにして、油圧モータ１０６の回転力が切削ドラム１０１に伝達しないようにする。第３のクラッチ１０９と第１のクラッチ１０７をオンにして、第２の伝達手段１１１を介して、電動モータ１１２を回転させる。このとき、電動モータ１１２の制御モードは「充電モード」であるので、制御装置１１３は、電動モータ１１２が発電した交流を直流に変換して、バッテリ１１５に充電する。
【0053】
（整備モード）
整備モードでは、第３のクラッチ１０９をオフにして、油圧指令信号をオフにしておく。これにより、油圧モータ１０６が切削ドラム１０１を回転させることはない。整備モードでは、第１のクラッチ１０７をオン、第２のクラッチ１０８をオンにする。
そして、電動モータ１１２の制御モードは「駆動モード」であるので、制御装置１１３は、電動モータ１１２にバッテリ１１５からの電力を供給する。
これによって、電動モータ１１２の回転力によって、切削ドラム１０１を回転させて、油圧モータ１０６を駆動させずに、切削ドラム１０１の整備が可能となる。
もちろん、油圧モータ１０６を駆動させて整備してもよいことは言うまでもない。
整備モードでは、第３のクラッチ１０９をオフにして、油圧指令信号をオフにしておく。これにより、油圧モータ１０６が切削ドラム１０１を回転させることはない。整備モードでは、第１のクラッチ１０７をオン、第２のクラッチ１０８をオンにする。
そして、電動モータ１１２の制御モードは「駆動モード」であるので、制御装置１１３は、電動モータ１１２にバッテリ１１５からの電力を供給する。
これによって、電動モータ１１２の回転力によって、切削ドラム１０１を回転させて、油圧モータ１０６を駆動させずに、切削ドラム１０１の整備が可能となる。
もちろん、油圧モータ１０６を駆動させて整備してもよいことは言うまでもない。
【0054】
（作業＆充電モード）
作業＆充電モードでは、油圧指令信号をオンにし、第１のクラッチ１０７、第２のクラッチ１０８、及び第３のクラッチ１０９を全てオンにしておく。電動モータ１１２の制御モードは「充電モード」であるので、制御装置１１３は、電動モータ１１２が発電した交流を直流に変換してバッテリ１１５に充電する。
油圧モータ１０６の回転力が切削ドラム１０１に伝わり、切削ドラム１０１を回転させることができる。また、切削ドラム１０１の回転中にも、第２の伝達手段１１１を伝って電動モータ１１２を回転させることができるので、発電が可能となり、バッテリ１１５に充電されることとなる。
作業＆充電モードでは、油圧指令信号をオンにし、第１のクラッチ１０７、第２のクラッチ１０８、及び第３のクラッチ１０９を全てオンにしておく。電動モータ１１２の制御モードは「充電モード」であるので、制御装置１１３は、電動モータ１１２が発電した交流を直流に変換してバッテリ１１５に充電する。
油圧モータ１０６の回転力が切削ドラム１０１に伝わり、切削ドラム１０１を回転させることができる。また、切削ドラム１０１の回転中にも、第２の伝達手段１１１を伝って電動モータ１１２を回転させることができるので、発電が可能となり、バッテリ１１５に充電されることとなる。
【0055】
このように、第１の実施形態によれば、電動モータと油圧モータとを組みあせて、切削ドラムを回転させる路面切削機が提供されることになる。
【0056】
各モードに応じて、電動モータ、油圧モータ、及び各クラッチを制御することで、第１の実施形態で示した５つのモードを実現できる。言うまでもないが、これらのモードは、どれか一つでもよいし、６つ以上のモードが存在してもよい。
【0057】
なお、切削ドラム１０６は、ここでは油圧モータ１０６の回転軸で回転するようにしたが、エンジン１０３の回転軸で回転するように構成してもよい。その場合は、エンジンのオンオフ（ニュートラルを含む）が油圧指定信号に相当することになる。すなわち、切削ドラム１０６を回転させるための装置は、油圧モータ又はエンジンとして、駆動装置と総称することとする。
【0058】
（第２の実施形態）
図４において、本発明の第２の実施形態に係る路面切削機２００は、切削ドラム２０１と、各種油圧アクチュエータ２０２と、エンジン２０３と、油圧ポンプ２０４と、制御弁２０５と、油圧モータ２０６と、クラッチ２０７と、伝達手段２１１と、電動モータ２１２と、制御装置２１３と、入力表示装置２１４と、バッテリ２１５と、電動モータ２１６と、各種アクチュエータ２１７とを備える。
図４において、本発明の第２の実施形態に係る路面切削機２００は、切削ドラム２０１と、各種油圧アクチュエータ２０２と、エンジン２０３と、油圧ポンプ２０４と、制御弁２０５と、油圧モータ２０６と、クラッチ２０７と、伝達手段２１１と、電動モータ２１２と、制御装置２１３と、入力表示装置２１４と、バッテリ２１５と、電動モータ２１６と、各種アクチュエータ２１７とを備える。
【0059】
【0060】
切削ドラム２０１には、油圧モータ２０６が内蔵されている。油圧モータ２０６は、外径が外部のフレーム（図示せず）に固定されていると共に、回転軸が切削ドラム２０１に固定されている。そのため、油圧モータ２０６が回転すると、切削ドラム２０１が回転する仕組みになっている。
【0061】
制御装置２１３からの油圧指令信号には、駆動信号と、フリー信号とがある。駆動信号が制御弁２０５に入力されると、油圧モータ２０６が回転する。フリー信号が制御弁２０５に入力されると、油圧モータ２０６は、回転せずに、回転軸がフリーの自在状態となる。このような油圧モータは、たとえば、Poclain Hydraulics（ポクレン）の油圧モータで実現でき、実用化されており、油圧モータ２０６に供給するパイロット圧を制御することで実用化されている。もちろん、メーカ毎に、仕様が異なるのは、言うまでもない。
【0062】
このような実用化された油圧モータ２０６の内部には、油圧モータ内駆動力伝達機構２０６ａが内蔵されている。油圧モータ内駆動力伝達機構２０６ａは、油圧モータ２０６の回転軸の回転を外部に伝達するための機構であり、この機構はオンオフが可能である。
たとえば、油圧モータ内駆動力伝達機構２０６ａとして、複数のピンが放射状に外側に飛び出すような機構を採用し、ピンが外側に飛び出て外側のカムと噛み合うことで、油圧モータ２０６の回転軸の回転が外部に伝達する。逆に、ピンが飛び出ないようにして、外側のカムと噛み合わないようにすることで、油圧モータ２０６の回転軸の回転が外部に伝達しないような機構を採用できる。
たとえば、油圧モータ内駆動力伝達機構２０６ａとして、複数のピンが放射状に外側に飛び出すような機構を採用し、ピンが外側に飛び出て外側のカムと噛み合うことで、油圧モータ２０６の回転軸の回転が外部に伝達する。逆に、ピンが飛び出ないようにして、外側のカムと噛み合わないようにすることで、油圧モータ２０６の回転軸の回転が外部に伝達しないような機構を採用できる。
【0063】
図５に示す油圧指令信号の欄では、「駆動」の場合は、駆動信号によって、油圧モータ内駆動力伝達機構をオンにすることが示されており、「フリー」の場合は、フリー信号によって、油圧モータ内駆動力伝達機構をオフにすることが示されている。
【0064】
制御装置２１３は、クラッチ切替信号によって、クラッチ２０７のオンオフを切り替えることができる。クラッチ２０７は、伝達手段２１１によって、電動モータ２１２の回転軸と切削ドラム２０１の回転軸とが直接又は間接的に連結している。クラッチ２０７がオンの状態のときに、電動モータ２１２が回転すれば、伝達手段２１１を通じて、切削ドラム２０１に回転力が伝わる仕組みになっている。また、油圧モータ２０６が回転して、切削ドラム２０１が回転しているときに、クラッチ２０７がオンになっていれば、電動モータ２１２を回転させて、発電することができる。
【0065】
以上を踏まえて、第２の実施形態の作業モードでの動作について説明する。
【0066】
（通常モード）
通常モードは、切削ドラム２０１を油圧だけで回転させて、路面を切削するモードである。通常モードの場合、クラッチ２０７をオフにすることで、電動モータ２１２からの動力は、切削ドラム２０１に伝わらないようにする。このとき、電動モータ２１２の制御モードは「オフ」であり、電動モータ２１２の回転軸は回転しないので、制御装置２１３は、電動モータ２１２に対して電力の供給も行わないし、バッテリ２１５への充電も行わない。
このとき、油圧指令信号は、駆動信号となっている。
通常モードは、切削ドラム２０１を油圧だけで回転させて、路面を切削するモードである。通常モードの場合、クラッチ２０７をオフにすることで、電動モータ２１２からの動力は、切削ドラム２０１に伝わらないようにする。このとき、電動モータ２１２の制御モードは「オフ」であり、電動モータ２１２の回転軸は回転しないので、制御装置２１３は、電動モータ２１２に対して電力の供給も行わないし、バッテリ２１５への充電も行わない。
このとき、油圧指令信号は、駆動信号となっている。
【0067】
（アシストモード）
アシストモードでは、切削ドラム２０１を油圧の力に加えて、電動の力でも回転させて、路面を切削するというモードである。アシストモードの場合、クラッチ２０７をオンにして、かつ、電動モータ２１２に電力を供給することで、電動モータ２１２を回転させる。油圧指令信号は、駆動信号となっている。
これによって、油圧モータ２０６によって切削ドラム２０１が回転し、かつ、電動モータ２１２の回転によって、切削ドラム２０１の回転がアシストされ、トルクがアップすることとなる。
アシストモードでは、切削ドラム２０１を油圧の力に加えて、電動の力でも回転させて、路面を切削するというモードである。アシストモードの場合、クラッチ２０７をオンにして、かつ、電動モータ２１２に電力を供給することで、電動モータ２１２を回転させる。油圧指令信号は、駆動信号となっている。
これによって、油圧モータ２０６によって切削ドラム２０１が回転し、かつ、電動モータ２１２の回転によって、切削ドラム２０１の回転がアシストされ、トルクがアップすることとなる。
【0068】
（充電のみモード）
充電のみモードでは、クラッチ２０７をオンにして、油圧指令信号を駆動信号にする。これによって、油圧モータ２０６を回転させることで、切削ドラム２０１が回転し、その回転力が伝達手段２１１を伝って電動モータ２１２の回転軸を回転させて、発電が行われる。電動モータ２１２の制御モードは「充電モード」であるので、制御装置２１３は、電動モータ２１２が発電した電力を、バッテリ２１５に充電する。
充電のみモードでは、クラッチ２０７をオンにして、油圧指令信号を駆動信号にする。これによって、油圧モータ２０６を回転させることで、切削ドラム２０１が回転し、その回転力が伝達手段２１１を伝って電動モータ２１２の回転軸を回転させて、発電が行われる。電動モータ２１２の制御モードは「充電モード」であるので、制御装置２１３は、電動モータ２１２が発電した電力を、バッテリ２１５に充電する。
【0069】
（整備モード）
整備モードでは、クラッチ２０７をオンにして、油圧指令信号をフリー信号にする。電動モータ２１２の制御モードは「駆動モード」であるので、制御装置２１３は、バッテリ２１５の電力を電動モータ２１２に供給して回転させる。これによって、電動モータ２１２が回転して、伝達手段２１１を伝って、切削ドラム２０１を回転させることができる。
整備モードでは、クラッチ２０７をオンにして、油圧指令信号をフリー信号にする。電動モータ２１２の制御モードは「駆動モード」であるので、制御装置２１３は、バッテリ２１５の電力を電動モータ２１２に供給して回転させる。これによって、電動モータ２１２が回転して、伝達手段２１１を伝って、切削ドラム２０１を回転させることができる。
【0070】
（作業＆充電モード）
作業＆充電モードでは、クラッチ２０７をオンにし、油圧指令信号を駆動信号とする。電動モータ２１２の制御モードは「充電モード」であるので、制御装置２１３は、電動モータ２１２が発電した電力をバッテリ２１５に充電する。これによって、油圧モータ２０６が回転して、切削ドラム２０１が回転し、その回転力の一部が、伝達手段２１１を伝って、電動モータ２１２の回転軸を回転させる。電動モータ２１２の発電した電力がバッテリ２１５に充電されることとなる。
作業＆充電モードでは、クラッチ２０７をオンにし、油圧指令信号を駆動信号とする。電動モータ２１２の制御モードは「充電モード」であるので、制御装置２１３は、電動モータ２１２が発電した電力をバッテリ２１５に充電する。これによって、油圧モータ２０６が回転して、切削ドラム２０１が回転し、その回転力の一部が、伝達手段２１１を伝って、電動モータ２１２の回転軸を回転させる。電動モータ２１２の発電した電力がバッテリ２１５に充電されることとなる。
【0071】
このように、第２の実施形態によれば、電動モータと油圧モータとを組みあせて、切削ドラムを回転させる路面切削機が提供されることになる。
【0072】
各モードに応じて、電動モータ、油圧モータ、及び各クラッチを制御することで、第２の実施形態で示した５つのモードを実現できる。言うまでもないが、これらのモードは、どれか一つでもよいし、６つ以上のモードが存在してもよい。
【0073】
なお、各クラッチと回転軸との接続は、直接的に接続されたものでもよいし、伝達手段を介して間接的に接続されたものでもよく、周知のあらゆる手段で接続されていてよい。
【0074】
上記実施形態では、バッテリ２１５に蓄電されているので、バッテリ２１５の電力を作業中に投光器やその他の電気製品の電源として利用することも可能である。特に、路面切削作業は、夜中に行われることが多いので、バッテリ２１５の電力を投光器に利用することは、路面切削機にとって、特に有用である。
【0075】
その他、路面切削機を、災害等を含めた緊急時の電源車と使用することも想定して、電源取り出し口（コンセント）を設けておくとよい。
【0076】
なお、制御装置は、作業モードに合せて、電動モータの回転数などを制御するようにしてもよい。
【0077】
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】
【0078】
本発明は、路面切削機であり、産業上利用可能である。
【符号の説明】
【0079】
１００，２００ 路面切削機
１０１，２０１ 切削ドラム
１０２，２０２ 各種油圧アクチュエータ
１０３，２０３ エンジン（駆動装置）
１０４，２０４ 油圧ポンプ
１０５，２０５ 制御弁（切替手段）
１０６，２０６ 油圧モータ（駆動装置）
２０６ａ 油圧モータ内駆動力伝達機構
１０７ 第１のクラッチ（切替手段）
１０８ 第２のクラッチ（切替手段）
１０９ 第３のクラッチ（切替手段）
２０７ クラッチ（切替手段）
１１０ 第１の伝達手段
１１１ 第２の伝達手段
２１１ 伝達手段
１１２，２１２ 電動モータ
１１３，２１３ 制御装置
１１４，２１４ 入力表示装置
１１５，２１５ バッテリ
１１６，２１６ 電動モータ
１１７，２１７ 各種アクチュエータ
１０１，２０１ 切削ドラム
１０２，２０２ 各種油圧アクチュエータ
１０３，２０３ エンジン（駆動装置）
１０４，２０４ 油圧ポンプ
１０５，２０５ 制御弁（切替手段）
１０６，２０６ 油圧モータ（駆動装置）
２０６ａ 油圧モータ内駆動力伝達機構
１０７ 第１のクラッチ（切替手段）
１０８ 第２のクラッチ（切替手段）
１０９ 第３のクラッチ（切替手段）
２０７ クラッチ（切替手段）
１１０ 第１の伝達手段
１１１ 第２の伝達手段
２１１ 伝達手段
１１２，２１２ 電動モータ
１１３，２１３ 制御装置
１１４，２１４ 入力表示装置
１１５，２１５ バッテリ
１１６，２１６ 電動モータ
１１７，２１７ 各種アクチュエータ
【要約】
【課題】電動モータと油圧モータとを組みあせて、切削ドラムを回転させる路面切削機を提供すること。
【解決手段】路面切削機１００は、路面を切削するための切削ドラム１０１と、切削ドラム１０１を回転させるための油圧モータ１０６と、バッテリ１１５の電力で動作する電動モータ１１２と、切削ドラム１０１の回転を、油圧モータ１０６によって回転させるか、若しくは、電動モータ１１２によって回転させるかを切り替えるための第１～第３のクラッチ１０７，１０８，１０９と、各クラッチ１０７，１０８，１０９、油圧モータ１０６、及び電動モータ１１２の動作を制御する制御装置１１３とを備える。
【選択図】図１
【解決手段】路面切削機１００は、路面を切削するための切削ドラム１０１と、切削ドラム１０１を回転させるための油圧モータ１０６と、バッテリ１１５の電力で動作する電動モータ１１２と、切削ドラム１０１の回転を、油圧モータ１０６によって回転させるか、若しくは、電動モータ１１２によって回転させるかを切り替えるための第１～第３のクラッチ１０７，１０８，１０９と、各クラッチ１０７，１０８，１０９、油圧モータ１０６、及び電動モータ１１２の動作を制御する制御装置１１３とを備える。
【選択図】図１
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
