JP2002285513A - 舗装機械におけるスクリードアシスト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スクリード装置を備えた舗装機械において、
スリップを防止する。 【解決手段】 スクリード吊上げシリンダ７の油圧回路
に、スリップする惧れがあると判断された場合に、スク
リード装置吊上げ側のアシスト用圧力をスクリード吊上
げシリンダに供給するためのアシスト用電磁弁１２およ
び電磁比例減圧弁１４を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アスファルトフィ
ニッシャ等のスクリード装置を備えた舗装機械におい
て、牽引負荷に対応させてスクリード装置吊上げ側のア
シスト力を付与するためのスクリードアシスト装置の技
術分野に属するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種舗装機械において、スク
リード装置は、走行時にはシリンダにより吊上げられて
走行機体に支持される一方、施工時には舗装面に接地し
てその重量は舗装面に受け止められることになるが、該
スクリード装置が接地している状態では、走行機体の重
心位置が前方に移動して、後輪の軸重が低下する。とこ
ろで、車輪の牽引力は、軸重と、車輪と路面とのあいだ
に生じる摩擦力との積に比例することになるが、アスフ
ァルトフィニッシャのような舗装機械では、牽引力の半
分以上を後輪が担っているため、前述した後輪の軸重の
低下は、車両全体の牽引力低下につながる。従って、施
工時には舗装機械の牽引力は走行時に比べて低下するこ
とになるが、該牽引力の低下する施工時において、登り
坂道施工時あるいは発進時等に牽引負荷が牽引力を上回
ると、後輪がスリップしてしまうことがあり、そして一
旦スリップしてしまうと摩擦力が低くなってますます牽
引力が低下し走行不能となる惧れがある。このような場
合には、スクリード吊上げ用シリンダによりスクリード
装置を少し持ち上げることで、合材抵抗を軽減しつつ、
後輪軸重の増加に伴う牽引力の増加を計っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、前述したよ
うに施工時に走行不能となったときにスクリード装置を
持ち上げると、舗装厚が変化して舗装面の平坦性が損な
われてしまうという問題がある。そこで、登り坂道施工
時や発進時等の牽引負荷の増大が予想される場合に、オ
ペレータのスイッチ操作に基づいて、スクリード吊上げ
用シリンダにスクリード吊上げ側の一定圧力を付与し、
該吊上げ力分だけ後輪軸重を増加させるように構成した
ものが提供されている。しかしながら、舗装条件は千差
万別であって、一定圧力の付与では対応できない場合も
あり、またオペレータがスリップを予想できない場合も
あって、さらなる対策が望まれており、ここに本発明が
解決しようとする課題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑み、これらの課題を解決することを目的として創
作されたものであって、走行機体に、シリンダにより機
体側に吊上げることができるスクリード装置を牽引して
なる舗装機械において、前記走行機体にかかる牽引負荷
を判断する牽引負荷判断手段を設ける一方、シリンダの
油圧回路に、牽引負荷判断手段の判断に基づいてスクリ
ード装置吊上げ側のアシスト用圧力をシリンダに供給す
るためのアシスト圧供給手段を設けたものである。そし
て、この様にすることにより、牽引負荷判断手段の判断
に基づいて、アシスト圧供給手段からシリンダにスクリ
ード装置吊上げ側のアシスト用圧力が供給されることに
なって、牽引負荷が大きくなってスリップしてしまうよ
うな不具合を未然に防止することができ、作業性が向上
する。このものにおいて、アシスト圧供給手段は、牽引
負荷に対応するアシスト用圧力をシリンダに供給する可
変式の圧力供給手段を用いて構成することにより、アシ
スト用圧力が過不足することがなく、千差万別の舗装条
件に対応できることになって、舗装面の仕上げ性、平坦
性精度の向上が計れる。また、牽引負荷判断手段は、走
行機体の車輪駆動機構のシステム圧の検出に基づいて牽
引負荷を判断するものとすることができる。さらに、牽
引負荷判断手段は、走行機体の車輪回転数測定に基づい
て牽引負荷を判断するものとすることもできる。さらに
また、これらのものにおいて、オペレータの判断に基づ
いてアシスト圧供給手段を作動せしめるための手動設定
手段を設けることにより、オペレータの判断でシリンダ
にアシスト用圧力を供給することもできる。

【０００５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図面において、１はアスファルト
フィニッシャの走行機体であって、該走行機体１は、前
輪２および後輪３、アスファルト合材を受けるべく機体
前部に配されるホッパ４、該ホッパ４で受けたアスファ
ルト合材を機体後方に送るバーフィーダ（図示せず）、
該バーフィーダから送られたアスファルト合材を路盤に
左右方向に撒き拡げるスクリュースプレッダ（図示せ
ず）等の各種部材装置が設けられており、さらに機体本
体１の後方には、前記路盤に撒き拡げられたアスファル
ト合材を締固めて平滑に均すスクリード装置５が牽引さ
れている等の基本的構成は、何れも従来通りである。

【０００６】前記スクリード装置５は、左右一対のレベ
リングアーム６を介して走行機体１に上下動自在に連結
されているが、さらに、上記レベリングアーム６と機体
後部とのあいだには、ロッド側先端部がレベリングアー
ム６に連結され、ヘッド側端部が機体後部に連結された
スクリード吊上げシリンダ７が介装されている。

【０００７】前記スクリード吊上げシリンダ７は、スク
リード装置５の重量を保持するロッド側油室７ａのみに
圧油供給される単動式のものであって、該スクリード吊
上げシリンダ７の油圧回路を図２に示すと、該図２にお
いて、８はアスファルトフィニッシャ１に設けられる各
種油圧アクチュエータ（図示せず）の圧油供給源となる
メインポンプ、９は油タンク、また１０は走行系油圧ポ
ンプに組込まれるチャージポンプであって、該チャージ
ポンプ１０は、一定の圧力（例えば１４００〜１６００
ｋＰａ程度）を出力するように構成されている。さら
に、上記図２において、１１はスクリード用電磁弁、１
２はアシスト用電磁弁、１３はノンリーク用電磁弁、１
４は電磁比例減圧弁であって、これら電磁弁１１〜１４
については後述するが、前記スクリード吊上げシリンダ
７のロッド側油室７ａはノンリーク用電磁弁１３に接続
されており、またスクリード吊上げシリンダ７のヘッド
側油室７ｂは油タンク９に接続されている。

【０００８】前記スクリード用電磁弁１１は、第一、第
二のソレノイド１１ａ、１１ｂを備えた三位置切換弁で
あって、両ソレノイド１１ａ、１１ｂに通電されていな
い状態では、全てのポートを閉じる中立位置Ｎに位置し
ているが、第一ソレノイド１１ａに通電されることによ
り、メインポンプ８からの圧油を前記アシスト用電磁弁
１２に供給する第一作動位置Ｘに切換り、また下降側ソ
レノイド１１ｂに通電されることにより、アシスト用電
磁弁１２からの油を油タンク９に流す第二作動位置Ｙに
切換わるように構成されている。

【０００９】また、アシスト用電磁弁１２は、ソレノイ
ド１２ａを備えた二位置切換弁であって、ソレノイド１
２ａに通電されていない状態では、前記スクリード用電
磁弁１１とノンリーク用電磁弁１３とを連通する中立位
置Ｎ１に位置しているが、ソレノイド１２ａに通電され
ることにより、電磁比例減圧弁１４から出力される圧力
をノンリーク用電磁弁１３に供給する作動位置Ｘ１に切
換わるように構成されている。

【００１０】さらに、ノンリーク用電磁弁１３は、ソレ
ノイド１３ａを備えた二位置切換弁であって、ソレノイ
ド１３ａに通電されていない状態では、前記アシスト用
電磁弁１２から供給される圧油をチェック弁１３ｂを介
してスクリード吊上げシリンダ７のロッド側油室７ａに
供給する中立位置Ｎ２に位置しているが、ソレノイド１
３ａに通電されることにより、アシスト用電磁弁１２と
スクリード吊上げシリンダ７のロッド側油室７ａとを連
通する作動位置Ｘ２に切換るように構成されている。

【００１１】またさらに、電磁比例減圧弁１４は、チャ
ージポンプ１０からの入力圧力を、電磁アクチュエータ
１４ａに入力される電気信号に対応して減圧して前記ア
シスト用電磁弁１２に出力するが、該電磁比例減圧弁１
４からの出力圧力は、ゼロ（タンク圧）Ｐｏからスクリ
ード装置５を吊り上げるのに必要な圧力Ｐｍａｘまでと
なるように設定されている。

【００１２】一方、１５はコントローラであって、該コ
ントローラ１５は、ＣＰＵ、メモリ、アンプ等を備えて
構成されるが、このものは、スクリード上下スイッチ１
６、走行発進停止スイッチ１７、後輪システム圧力セン
サ１８、アシスト手動設定器１９等の信号を入力し、該
入力信号に基づいて、前記スクリード用電磁弁１１、ア
シスト用電磁弁１２、ノンリーク用電磁弁１３、および
電磁比例減圧弁１４に制御信号を出力して、スクリード
吊上げシリンダ７の油圧制御を行う。

【００１３】ここで、前記スクリード上下スイッチ１
６、走行発進停止スイッチ１７およびアシスト手動設定
器１９は、運転パネル２０に配設されていて、オペレー
タが任意に操作できるようになっている。また、後輪シ
ステム圧力センサ１８は、後輪駆動機構（図示せず）を
構成する油圧システムの圧力を検出するセンサである。

【００１４】次いで、前記コントローラ１５によるスク
リード吊上げシリンダ７の油圧制御について説明する。
まず、スクリード上下スイッチ１６が「停止」にセット
されている場合、コントローラ１５は、前記スクリード
用電磁弁１１、アシスト用電磁弁１２、ノンリーク用電
磁弁１３の何れにも通電信号を出力せず、而してこれら
電磁弁１１、１２、１３は、何れも中立位置Ｎ、Ｎ１、
Ｎ２に位置している。この状態では、スクリード吊上げ
シリンダ７のロッド側油室７ａに対する圧油供給排出は
なされず、而してスクリード吊上げシリンダ７の伸縮作
動はロックされており、これに伴いスクリード装置５の
上下動もロックされた状態になっている。尚、上記スク
リード上下スイッチ１６が「停止」にセットされている
状態では、コントローラ１５から電磁比例減圧弁１４へ
の信号出力はなく、電磁比例減圧弁１４からの出力圧は
ゼロになっている。

【００１５】一方、舗装作業をしていない通常走行時
は、スクリード装置５が接地しないように吊上げておく
必要があるが、このようにスクリード装置５を吊上げる
場合には、スクリード上下スイッチ１６を「上昇」側に
セットする。そしてコントローラ１５は、該スクリード
上下スイッチ１６から「上昇」の信号が入力されると、
前記スクリード用電磁弁１１の第一ソレノイド１１ａに
通電信号を出力して第一作動位置Ｘに切換える一方、ア
シスト用電磁弁１２およびノンリーク用電磁弁１３には
通電信号を出力しない。この状態では、メインポンプ８
からの圧油が、第一作動位置Ｘのスクリード用電磁弁１
１、中立位置Ｎ１のアシスト用電磁弁１２、中立位置Ｎ
２のノンリーク用電磁弁１３を経由してスクリード吊上
げシリンダ７のロッド側油室７ａに供給される。これに
よりスクリード吊上げシリンダ７が縮小して、スクリー
ド装置５は吊上げられた状態になって路面から離間す
る。尚、上記スクリード上下スイッチ１６が「上昇」側
にセットされている状態では、コントローラ１５から電
磁比例減圧弁１４への信号出力はなく、電磁比例減圧弁
１４からの出力圧はゼロになっている。

【００１６】これに対し、舗装作業を行う場合には、ス
クリード上下スイッチ１６を「下降」側にセットする。
そしてコントローラ１５は、該スクリード上下スイッチ
１６から「下降」の信号が入力されると、走行発進停止
スイッチ１７からの入力信号に基づき「走行中」か「走
行停止」かを判断する。ここで、「走行中」と判断され
た場合、コントローラ１５は、スクリード用電磁弁１１
の第二ソレノイド１１ｂおよびノンリーク用電磁弁１３
のソレノイド１３ａに通電信号を出力する一方、アシス
ト用電磁弁１２には通電信号を出力せず、而して、スク
リード用電磁弁１１は第二作動位置Ｙに、アシスト用電
磁弁１２は中立位置Ｎ１に、またノンリーク用電磁弁１
３は作動位置Ｘ２に位置する。この状態では、スクリー
ド吊上げシリンダ７のロッド側油室７ａは、作動位置Ｘ
２のノンリーク用電磁弁１３、中立位置Ｎ１のアシスト
用電磁弁１２、第二作動位置Ｙのスクリード用電磁弁１
１を介して油タンク９に導通しており、スクリード吊上
げシリンダ７はフリー状態になっている。而してスクリ
ード装置５は、自重で下降して舗装面を加圧し、これに
より合材を平滑に敷均すようになっている。

【００１７】一方、スクリード上下スイッチ１６が「下
降」側にセットされている状態で「走行停止」と判断さ
れた場合、つまり舗装作業中に走行を停止した場合、コ
ントローラ１５は、スクリード用電磁弁１１およびノン
リーク用電磁弁１３に対する通電信号の出力を停止す
る。而して、スクリード用電磁弁１１、アシスト用電磁
弁１２、およびノンリーク用電磁弁１３は何れも中立位
置Ｎ、Ｎ１、Ｎ２に位置し、この状態では、前述したス
クリード上下スイッチ１６が「停止」にセットされてい
る場合と同様に、スクリード吊上げシリンダ７の伸縮作
動はロックされ、これに伴いスクリード装置５の上下動
もロックされる。つまり、舗装作業中に走行停止した場
合にはスクリード装置５の上下動は自動的にロックされ
るが、該自動ロックは、走行再開に伴い解除される。

【００１８】さらに、前記スクリード装置５による敷均
し作業中において、コントローラ１５は、後輪システム
圧力センサ１８から入力される後輪駆動機構の油圧シス
テムの圧力（牽引負荷）と、経験上あるいは理論上算出
される後輪３のスリップ限界圧力（負荷限界値）とを比
較し、油圧システムの圧力がスリップ限界圧力に近づい
た（牽引負荷が負荷限界値に近づいた）場合、あるいは
油圧システムの圧力が急激に増加した（牽引負荷が急激
に増加した）場合等、牽引負荷が大きくなってスリップ
する惧れがあると判断された場合に、スクリードアシス
ト制御を行う。

【００１９】前記スクリードアシスト制御は、スクリー
ド吊上げシリンダ７にスクリード装置５を吊上げる側の
アシスト用圧力（アシスト力）を供給し、該アシスト力
分だけ後輪軸重を増加させて走行機体１の牽引力を一時
的に増加させると共に、合材による牽引抵抗を減少させ
るためのものであって、該スクリードアシスト制御時
に、コントローラ１５は、スクリード用電磁弁１１の第
二ソレノイド１１ｂ、アシスト用電磁弁１２のソレノイ
ド１２ａおよびノンリーク用電磁弁１３のソレノイド１
３ａに通電信号を出力する。これにより、スクリード用
電磁弁１１は第二作動位置Ｙに、アシスト用電磁弁１２
は作動位置Ｘ１に、またノンリーク用電磁弁１３は作動
位置Ｘ２に位置する。さらにコントローラ１５は、電磁
比例減圧弁１４の電磁アクチュエータ１４ａに対し制御
信号を出力するが、この場合に電磁比例減圧弁１４は、
後輪駆動機構の油圧システムの圧力から求められる牽引
負荷が大きくなるほど出力圧力が高くなるように制御さ
れる。この状態では、電磁比例減圧弁１４から出力され
た圧力が、作動位置Ｘ１のアシスト用電磁弁１２、作動
位置Ｘ２のノンリーク用電磁弁１３を経由してスクリー
ド吊上げシリンダ７のロッド側油室７ａに供給され、而
してスクリード装置５は、電磁比例減圧弁１４からの出
力圧力に対応するアシスト力で吊り上げられるようにな
っている。

【００２０】また、前記スクリードアシスト制御は、コ
ントローラ１５の制御により自動的に行われるが、アシ
スト手動設定器１９を用いてオペレータの判断により任
意に行うこともできる。つまり、例えば登り坂道施工時
あるいは発進時の牽引負荷増大が予想される場合に、オ
ペレータがアシスト手動設定器１９をセットすると、コ
ントローラ１５は、該アシスト手動設定器１９により設
定された値に基づいて、電磁比例減圧弁１４からの出力
圧力を制御する。さらにコントローラ１５は、スクリー
ド用電磁弁１１の第二ソレノイド１１ｂ、アシスト用電
磁弁１２のソレノイド１２ａおよびノンリーク用電磁弁
１３のソレノイド１３ａに通電信号を出力し、而して前
記電磁比例減圧弁１３の出力圧力は、作動位置Ｘ１のア
シスト用電磁弁１２、作動位置Ｘ２のノンリーク用電磁
弁１３を経由してスクリード吊上げシリンダ７のロッド
側油室７ａに供給される。これによりスクリード装置５
は、オペレータがアシスト手動設定器１９で設定した電
磁比例減圧弁１４の出力圧力に対応するアシスト力で吊
り上げられるようになっている。

【００２１】叙述の如く構成されたものにおいて、スク
リード装置５は、自重で下降して舗装面を加圧すること
により敷均し作業を行うことになるが、該敷均し作業中
に、牽引負荷が増大して後輪３がスリップする惧れがあ
る場合には、前述したスクリードアシスト制御により、
スクリード吊上げシリンダ７にスクリード装置５を吊上
げる側のアシスト用圧力が供給され、これにより、該ア
シスト力分だけ後輪軸重が増加して走行機体１の牽引力
が増加すると共に、合材抵抗が減少して、後輪３のスリ
ップを回避できることになる。そして、上記アシスト力
は電磁比例減圧弁１４から出力されるが、この場合、牽
引負荷が大きくなるほどアシスト力が大きくなるように
制御される。この結果、後輪３のスリップを未然に防止
することができると共に、スクリード吊上げシリンダ７
に供給されるアシスト力は牽引負荷に対応したものであ
るから、アシスト力が過不足することがなく、千差万別
の舗装条件に対応できることになって、舗装面の仕上げ
性、平坦性精度の向上が計れると共に、作業性の向上に
寄与できる。

【００２２】尚、本発明は上記実施の形態に限定されな
いことは勿論であって、スクリード吊上げシリンダ７に
アシスト用圧力を供給するための可変式の圧力供給手段
としては、電磁比例減圧弁の他に、電磁比例リリーフ弁
等を用いることもでき、さらに、アシスト用圧力を得る
ための油源としても、走行系チャージポンプ以外のポン
プ、あるいは適当な油圧回路から適宜取り出すことも可
能である。また、上記実施の形態の舗装機械は車輪式の
ものであるが、クローラ式の走行装置が設けられた舗装
機械においても、本発明を実施することができる。さら
に、上記実施の形態では、走行機体１の牽引負荷を、後
輪システム圧力センサ１８から入力される後輪駆動機構
の油圧システムの圧力により求める構成であるが、車輪
式の舗装機械では、例えば前輪２と後輪３の回転数の比
較により牽引負荷を求めることもできる。この場合、後
輪３の回転数を検出する後輪回転数計測センサ２０、お
よび前輪２の回転数を検出する前輪回転数計測センサ２
１を設け、そしてコントローラ１５は、これら計測セン
サ２０、２１から入力される後輪３の回転数と前輪２の
回転数とを比較して、後輪３の回転数が低下してスリッ
プする惧れがあると判断された場合に、前述したスクリ
ードアシスト制御を行うように構成されている。尚、こ
のように車輪回転数により牽引負荷を求める場合、走行
機体１の速度測定用に設けられる第五輪（図示せず）の
回転数と後輪３の回転数とを比較するように構成するこ
ともできる。さらにまた、スクリード用電磁弁１１、ア
シスト用電磁弁１２、ノンリーク用電磁弁１３の制御
は、ＣＰＵによるものではなく、単純なリレー回路によ
り構成することも可能である。また、アシスト圧供給手
段の制御に関しても、牽引負荷判断手段からの出力に基
づき、予め設定された比率で比例変換される電圧変換器
等を用いて構成することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】アスファルトフィニッシャの側面図である。

【図２】スクリード吊上げシリンダの油圧回路図であ
る。

【図３】コントローラの入出力を示すブロック図であ
る。

【図４】他の実施の形態におけるコントローラの入出力
を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 走行機体 ７ スクリード吊上げシリンダ １２ アシスト用電磁弁 １４ 電磁比例減圧弁 １５ コントローラ １８ 後輪システム圧力センサ １９ アシスト手動設定器 ２０ 後輪回転数計測センサ ２１ 前輪回転数計測センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2D052 AA03 AC01 BD03 BD14

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行機体に、シリンダにより機体側に吊
   上げることができるスクリード装置を牽引してなる舗装
   機械において、前記走行機体にかかる牽引負荷を判断す
   る牽引負荷判断手段を設ける一方、シリンダの油圧回路
   に、牽引負荷判断手段の判断に基づいてスクリード装置
   吊上げ側のアシスト用圧力をシリンダに供給するための
   アシスト圧供給手段を設けたことを特徴とする舗装機械
   におけるスクリードアシスト装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、アシスト圧供給手段
   は、牽引負荷に対応するアシスト用圧力をシリンダに供
   給する可変式の圧力供給手段を用いて構成されているこ
   とを特徴とする舗装機械におけるスクリードアシスト装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、牽引負荷判
   断手段は、走行機体の車輪駆動機構のシステム圧の検出
   に基づいて牽引負荷を判断することを特徴とする舗装機
   械におけるスクリードアシスト装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２において、牽引負荷判
   断手段は、走行機体の車輪回転数測定に基づいて牽引負
   荷を判断することを特徴とする舗装機械におけるスクリ
   ードアシスト装置。
5. 【請求項５】 請求項１、２、３または４において、オ
   ペレータの判断に基づいてアシスト圧供給手段を作動せ
   しめるための手動設定手段を設けたことを特徴とする舗
   装機械におけるスクリードアシスト装置。