JP2007291842A - 路面形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】圧雪路面形成装置1は、自走車両2に牽引されて走行する走行車両3と、走行車両3の車体(フレーム)4の内側に設けられ、上下を開放された雪投入用のホッパ5と、ホッパ5の後方に位置して走行車両3の車体4に取り付けた機械フレーム8に支持され、ホッパ5から路面F上に投入された雪を動力によって強制的に締め固める雪面締固装置6と、締固装置6の後方に位置して機械フレーム8に支持され、回転ハンマーからなる雪面締固装置6によって締め固められた圧雪路面F1を削って平坦な圧雪整形路面F2に仕上げるリボンスクリュからなる雪面整形装置7とを備えた構成とされている。
【選択図】図1
Description
また、車両によって牽引される橇に積雪路面を掘り起こすブレードを設けると共に、このブレードの後方に橇状のコンパクト装置を直結して設け、車両で前記橇を牽引して積雪路を走行させることにより、前記ブレードで掘り起こされた雪や氷を前記コンパクト装置によって圧雪し、平坦に整備するようにしたものが知られている(例えば、特許文献2参照)。
また、後者の圧雪路面を構築する装置は、積雪路面をブレードで一旦掘り起こして粗面となった雪面を橇状の前記コンパクト装置により、それに積載されたウェイトの重量を利用して押し均すように機能するものであるため、前者の装置と同様な問題がある。
すなわち、請求項1に係る路面形成装置は、走行車両と、該走行車両に支持され、路面上に供給された雪を動力によって強制的に締め固める雪面締固装置と、該雪面締固装置の後方に位置して前記走行車両に支持され、雪面締固装置によって締め固められた圧雪路面を削って所定の形状面に仕上げる雪面整形装置とを備えていることを特徴としている。
すなわち、請求項1に係る路面形成装置によれば、集雪所等から運搬してきた雪を雪面締固装置の前方の路面上に供給することにより、雪面締固装置と雪面整形装置とによって一工程で圧雪路面を施工できるので、短時間にかつ効率的に圧雪路面を構築することができる。したがって、積雪の少ない時期でも圧雪路面を容易に得ることができ、自動車の性能試験を可能とする期間を延長することができる。また、圧雪路面の施工時に雪面締固装置の前方の路面上に供給する雪に散水等を行って雪の含水比を調整することにより、圧雪路面の状態を自動車の性能試験の目的に応じて調節することができる。さらに、構築した圧雪路面が壊れたときには、圧雪路面形成装置をその壊れた場所に導入して圧雪路面を容易に再構築することができる。
図1において、1は本発明の第一の実施の形態に係る路面形成装置である。この圧雪路面形成装置1は、自走車両2によって牽引され車輪3aによって走行する走行車両3と、該走行車両3の車体(フレーム)4の内側に設けられ、上下を開放された雪投入用のホッパ5と、該ホッパ5の後方に位置して前記走行車両3の車体4に支持され、前記ホッパ5から路面F上に投入された雪を動力によって強制的に締め固める雪面締固装置6と、該雪面締固装置6の後方に位置して前記走行車両3の車体4に支持され、雪面締固装置6によって締め固められた圧雪路面F1を削って平坦な圧雪整形路面(圧雪路面)F2に仕上げる雪面整形装置7とを備えている。
また、前記前側フレーム4bの上端の中央位置には連結部材10が固定され、該連結部材10の先端部が前記自走車両2の牽引アーム2aの後端部に垂直のピン10aによって連結され、自走車両2と走行車両3とが前記ピン10aを中心にして水平面内で相対的に旋回可能とされている。
なお、前記縦フレーム4a,4aと補助フレーム4c,4cの前端側には、それらの間に配置した一対のカウンタウェート11,11が取り付けられ、前記雪面締固装置6と雪面整形装置7等とを含む前記車体4の前後方向における重量のバランスを図るようになっている。
前記支持フレーム12は、水平の台板12aに下方へ垂直な端面板12bを結合してなる左右一対のブラケット12c,12cを、前記前、後部横部材8a,8bに平行な前後一対の連結棒12d,12dの両端部に、向かい合わせてボルトで固定して構成されている。そして、前記各ブラケット12c,12cは、その端面板12b,12bの外面が前記機械フレーム8の支持板8f,8fの内面に接触され、前記台板12a,12aの外側への突出部12a1,12a1と前記機械フレーム8の支持棒8g,8gとの間に設置された手動式油圧ジャッキJ,Jによって、前記支持棒8g,8g(機械フレーム8)に対して上下に高さを調節可能とされている。前記各連結棒12d,12dは車体4の幅方向に間隔をあけて配置された複数の連結部材12eによって相互に接合されている。前記各ブラケット12c,12cの高さ調節範囲は、前記支持板8f,8fに支持したボルト8hが挿通された端面板12b,12bのボルト挿通用長穴12jの上下の長さの範囲である。そして、所定の調節位置で前記ボルト8hに螺合したナット8jを締め付けて支持板8f,8fにブラケット12c,12cを固定するようになっている。
なお、左側の回転軸部13bのアーム19と右側の回転軸部13bのアーム19とでは、それらの螺旋配置のねじれ方向が互いに逆になっており、回転軸13の回転方向Aにおける先行側のアーム19が各回転軸部13b,13bの外端側に位置されるようになっている。
また、前記回転軸13の左側の回転軸部13bに取り付けられているハンマー14の打撃板14aは、その回転方向Aに先行する端部側の左端面に、打撃板14aが先細となるように傾斜した傾斜面14xが設けられ、また、前記回転軸13の右側の回転軸部13bに取り付けられているハンマー14の打撃板14aは、その回転方向Aに先行する端部側の右端面に、打撃板14aが先細となるように傾斜した傾斜面14yが設けられている(図8参照)。
前記支持フレーム12Aおよび前記回転駆動装置15Aは、前記雪面締固装置6の支持フレーム12および前記回転駆動装置15と同一または同様な構成を有しているので、同一または同様の部分には、同一の符号を付してそれらについての説明は省略する。
また、前記支持フレーム12Aの端面板12b、12bの後側(図6で左側)には、車体3の幅方向に向けた雪かき板28がボルト等で固定して設けられている。該雪かき板28は、前記れじれ羽根24の後方の下半部の外側を僅かな間隙をあけて覆うように配した円弧状板28aの上方に、垂直板28bを一体に結合してなり、円弧状板28aの下端にブレード28cがボルト等によって取り付けられている。
先ず、自動車の性能試験を行う圧雪路面を形成すべきテストコースの雪面領域に、路面形成装置1を自走車両2または適宜運搬車両で移動させた後、雪面締固装置6と雪面整形装置7の手動式油圧ジャッキJ,Jを操作して、前記回転ハンマー16の雪面Fからの高さを調節すると共に、前記リボンスクリュ25の高さを、回転ハンマー16の高さよりも所定量、例えば、5cmだけ低く調節設定する。そして、前記自走車両2で走行車両3を牽引し前記雪面領域をB矢方向へ走行させながら、前記発電機31を作動させると共に、作業者がステップ33上で前記操作盤32を操作して、前記減速機付モータ21,21を作動させる。また、集雪所等から運搬してきた雪をバックホウ等によって走行車両3のホッパ5内に適宜投入すると、該ホッパ5がその下端と路面Fとの隙間に相当する厚さ分の雪を前記回転ハンマー16の前方の前記雪面領域上に堆積させていく。
なお、圧雪整形路面F2を形成すべきテストコースに積雪が多く、地熱により雪面下の路体が暖まっている場合には、路面上での雪の締め固めが良好に行えないことがあるので、一旦路面の除雪を行うなどして事前(夜間等)に路体を冷却しておいた後に、走行車両3のホッパ5内に雪を投入して圧雪路面の締め固め作業を行うとよい。また、構築した圧雪整形路面F2が壊れたときには、路面形成装置1をその壊れた場所に導入して、ホッパ5から路面上に雪を投入して部分的に圧雪路面の再構築をすればよい。
そして、前記雪面整形装置7が、前記回転ハンマー16の回転軸13と平行に設けられて減速機付モータ21によって回転される回転軸23と、該回転軸23に支持片26を介して螺旋状に設けたねじれ羽根24とを備えたリボンスクリュ25からなり、前記ねじれ羽根24の外周の下端位置が前記回転ハンマー16のハンマー14の外周の下端位置より下位となるように設定された構成とされているので、回転ハンマー16により締め固められた圧雪路面F1をリボンスクリュ25のねじれ羽根24によって効率的に削り取って、圧雪整形路面(圧雪路面)F2を確実に平坦に仕上げることができる。
さらに、前記雪面締固装置6として、前記回転軸13に設けたハンマー14で雪面を締め固める方式の回転ハンマーを使用したが、本発明はこれに限らず、多数の個別に上下動するハンマーで雪面を締め固める方式の雪面締固装置を採用してもよい。また、前記雪面整形装置7もリボンスクリュ方式のものに限らず、通常のスクリュ式、切削ブレード式、その他の形式のものを使用するができる。
この路面形成装置1Aは、前記路面形成装置1が、屈折しない直線状のリボンスクリュ25(雪面整形装置7)を、走行車両3の幅方向に沿って機械フレーム8に水平に支持させ、雪面締固装置6によって締め固められた圧雪路面を、前記リボンスクリュ25と雪かき板28によって平坦に仕上げるようにしたのに対して、前記走行車両3の幅方向に沿って複数のリボンスクリュ35(雪面整形装置7)のスクリュ分割体35Aを直列に連結して、それらの連結部でリボンスクリュ35を走行車両3の走行方向に直交する面内で上下に屈折するように前記走行車両3の機械フレーム8に支持させ、また、前記リボンスクリュ35を屈折作動手段36によって所要態様に屈折させることにより、雪面締固装置6によって締め固められた圧雪路面を、所定の凹凸面形状に仕上げるようにしたものである。その場合、同様に複数の雪かき部材分割体37Aを屈折可能に連結して前記機械フレーム8に支持させた雪かき部材37が前記屈折作動手段36によってリボンスクリュ35と同様の態様に屈折させるようにしたものである。
その他の基本構成は、第一の実施の形態に係る路面形成装置1と同様であるので、同一または同様な構成部分には同一の符号を付して、それらについての詳細説明は省略する。
前記スクリュ分割体35Aの単位回転軸38どうしを連結する十字継ぎ手40の連結中心C1は、走行車両3の幅方向と高さ方向における位置が、前記雪かき部材分割体37Aにおける各横リンク部材46と各縦リンク部材52とを回動自在に連結する各軸ピン53の、走行車両3の幅方向と高さ方向における位置と常時一致されるようになっている。
前記平行リンク機構L(前記横リンク部材46、縦リンク部材52、底板49、軸ピン50a,50b)、支持部材60、懸垂部材61、ナット63、ネジ軸56、スプロケット57、チェーン57a、モータ58等によって、前記リボンスクリュ35と雪かき部材37を走行車両3の幅方向に沿う垂直面内で屈折させる前記屈折作動手段36が構成されている。
なお、前記雪かき部材37の垂直板48bの上端部の背面は前記前側のガイド部材60の前面の当て金60bに当接されて上下、左右に案内されるようになっている。また、前記各雪かき部材分割体37Aの雪かき板48は、雪かき部材37が屈折されたときに左右の端部が隣接する雪かき板48の左右の端部との間に隙間が生じないように所定量だけ重合されている。
また、必要に応じて、前記リボンスクリュ35の全てのスクリュ分割体35Aおよび雪かき部材37の全ての雪かき部材分割体37Aを、走行車両3の幅方向における高さ位置を揃えた状態にして、走行車両3を走行させながら、全ての屈折作動手段36を一斉に同量作動させて前記リボンスクリュ35と雪かき部材37を徐々に上下動させることにより、走行車両3の走行方向に波打ったような凹凸面を有する圧雪路面を形成することもできる。
この路面形成装置1Bは、前記路面形成装置1Aが、複数のスクリュ分割体35Aを前記走行車両3の幅方向に沿って直列に連結してなるリボンスクリュ35を、その連結部を前記屈折作動手段36で上下動させることにより、走行車両3の走行方向に直交する面内で上下に屈折させ、その状態で回転させることにより、雪面締固装置6によって締め固められた圧雪路面を、所定の凹凸面形状に仕上げるように構成された雪面整形装置7を機械フレーム8に支持して備えているのに対して、前記走行車両3の幅方向の両側に配置された駆動スプロケット70aと従動スプロケット70bとに無端状に巻き掛けられたチェーン71と、該チェーン71にその長手方向に間隔をあけて取り付けられた複数のカッター72と、前記走行車両3の幅方向に沿って間隔をあけて配置され、下位側を移動するチェーン71をその移動を許容しながら支持して、その支持位置を個別に上下に変位させる複数の屈折作動手段73とを設け、各屈折作動手段73により前記チェーン71の支持位置を上下変位させ、該チェーン71を走行車両3の走行方向に直交する面内で上下に屈折させ、その状態で前記駆動スプロケット70aを電動モータ(モータ)Mで回転させてチェーン71を移動させることにより、雪面締固装置6によって締め固められた圧雪路面を、所定の凹凸面形状に仕上げるようにした切削装置75からなる雪面整形装置7Aを機械フレーム8に支持して備えたものである。
なお、図21、図23〜図25では前記雪面整形装置7Aの前側において機械フレーム8に支持される前記雪面締固装置6は図示を省略されている。
前記機械フレーム8の端部縦部材8c,8cの後端には前後に平行に間隔をあけて一対の後部横部材8b,8bが接合されており、その後側の後部横部材8bの一端側(図21で右端側)の上面に軸受装置74が走行車両3の幅方向に移動調節可能に設置され、前記駆動スプロケット70aが、該軸受装置74に回転自在に支持された回転軸74aに固定されて、走行車両3の走行方向に直交する面内で回転するように設けられている。また、前記後部横部材8b,8bの下部には、前記走行車両3の幅方向における車体4の補助フレーム4c、4c(図2参照)の位置より外側に位置して、それぞれ一対の支持材75a,75a、76a,76aが垂設されており、走行車両3の一端側における支持材75a,75aに結合された横材75bに固定された一対の軸受77,77には、回転軸78aを介してアイドルスプロケット78が走行車両3の走行方向に直交する面内(図25で紙面に垂直な面内)で回転自在に支持されている。
また、前記カッター72は、図26、図27に示すように、平板状のフランジ72bと、該フランジ72bの一側部にフランジ72bに直交させて一体に結合され、先端側に前記切削刃72aを設けた側面視(図27)で略L字形をした平板状のカッター本体72cとからなり、前記フランジ72bが前記チェーン71の連結板71cにボルトで着脱可能に取り付けられることにより、複数のカッター72がチェーン71にその長手方向に間隔をあけて取り付けられている。
前記カッター72は、前記チェーン71が各スプロケット70a,70b,78に巻き掛けられているときには、カッター本体72cの板面が前記チェーン71の長手方向に直交し、走行車両3の走行方向に平行(走行方向に対して多少傾いていてもよい)に向けられた状態となっており、かつ前記切削刃72aが走行車両3の進行方向側に向けられている。
前記上下一対のスペーサ95e,95eと上下一対の案内部材95f,95fは、それぞれ相互に対向する側が凸の半円弧状に形成され、上下一対の案内部材95f,95fの間隔は、前記チェーン71のチェーンローラ71dの直径より僅かに大きくされており、チェーンローラ71dが案内部材95f,95fに案内されながらその部分を円滑に通過し得るようになっており、また、上下一対のスペーサ95e,95eの間隔は、前記チェーン71のチェーンリンク71aの幅(高さ)より大きくされ、各チェーンリンク71aがスペーサ95e部を自由に通過し得るようになっている。
また、前記走行車両3の走行方向に相互に離れて位置されている一組の案内部材95f,95fの間隔は、前記一対のチェーン71の間隔と同一とされており、チェーン71,71のチェーンローラ71d,71dが前記案内部材95f,95fの部分を丁度通過し得るようになっている。
すなわち、前記各アクチュエータ96は、例えば、筒状のアクチュエータ本体96aと、水平軸の回転を垂直軸の回転に変換する一対のベベルギヤーと該ベベルギヤーで垂直軸周りに回転されるナットとを有するギヤーボックス96bと、該ギヤーボックス96bの水平軸を回転させる電動モータ96cと、前記ナットにねじ部を螺合されると共に前記アクチュエータ本体96a内にその軸方向に摺動自在に嵌合されているロッド96dとを備えた一般に電動シリンダと呼ばれているものである。
前記案内筒93、操作部材94、案内支持部95およびアクチュエータ96等によって前記屈折作動手段73が構成されている。
前記屈折作動手段73のアクチュエータ96によって操作部材94が上下動されて、前記チェーン71が前記案内支持部95を介して上下に屈折される場合には、前記重錘Wがチェーン84を介して常時前記従動スプロケット70bを図22で左方へ移動するように付勢しているので、前記チェーン71は弛緩することなく、緊張を保った状態で屈折させることができる。
さらに、前記走行車両3を走行させながら前記各アクチュエータ96の作動量を個々に変化させることにより、走行車両3の走行方向と幅方向の両方に凹凸面を有する圧雪路面を形成することもできる。
路面形成装置1Bは、屈折作動手段73のアクチュエータ96を走行車両3の幅方向に接近させて配置することができるので、前記チェーン71を長手方向で細かく屈折させることができ、前記路面形成装置1Aの場合よりも圧雪路面の仕上げ面形状を細かく変化させることができる。
2 自走車両
3 走行車両
4 車体
5 ホッパ
6 雪面締固装置
7,7A 雪面整形装置
8 機械フレーム
12,12A 支持フレーム
13,23 回転軸
14 ハンマー
14a 打撃板
14e 打撃面
14f 突起
15,15A 回転駆動装置
16 回転ハンマー
17 軸受
19 アーム
21 減速機付モータ
24 ねじれ羽根
25,35 リボンスクリュ
26 支持片(支持部材)
27 雪跳ね板
29 雪跳ねカバー
30 エンドプレート
35A スクリュ分割体
36,73 屈折作動手段
37 雪かき部材
37A 雪かき部材分割体
70a 駆動スプロケット
70b 従動スプロケット
71 チェーン
72 カッター
75 切削装置
94 操作部材
95 支持案内部
96 アクチュエータ
M 電動モータ(モータ)
Claims (11)
- 走行車両と、該走行車両に支持され、路面上に供給された雪を動力によって強制的に締め固める雪面締固装置と、該雪面締固装置の後方に位置して前記走行車両に支持され、雪
置とを備えていることを特徴とする路面形成装置。 - 面締固装置によって締め固められた圧雪路面を削って所定の形状面に仕上げる雪面整形装
前記走行車両は、該走行車両のフレームの内側に設けられ、上下を開放された雪投入用のホッパを備えていることを特徴とする請求項1に記載の路面形成装置。 - 前記雪面締固装置は、走行車両の幅方向に沿って設けられてモータによって回転される回転軸と、この回転軸の周囲に半径方向に突設され回転軸に沿って螺旋状に配置した複数のアームと、各アームの先端に取り付けられ路面上の雪を打撃するハンマーとを備えた回転ハンマーからなり、前記ハンマーの打撃面が、前記回転軸の回転方向の先行側を後進側よりも回転軸の中心側になるように折曲されて周方向に傾斜されていることを特徴とする請求項1または2に記載の路面形成装置。
- 前記ハンマーの打撃面には、前記回転軸の中心線を含む平面に沿う断面において山形状をなす複数の突起が、回転軸の軸方向に並べて、かつ周方向に沿って設けられていることを特徴とする請求項3に記載の路面形成装置。
- 前記ハンマーは、前記アームに前記傾斜角度を調節可能に固定されていることを特徴とする請求項3または4に記載の路面形成装置。
- 前記雪面整形装置は、前記回転ハンマーの回転軸と平行に設けられてモータによって回転される回転軸と、該回転軸に支持部材を介して螺旋状に設けたねじれ羽根とを備えたリボンスクリュからなり、前記ねじれ羽根の外周の下端位置が前記回転ハンマーの外周の下端位置より下位となるように設定されていることを特徴とする請求項3〜5のいずれかに記載の路面形成装置。
- 前記リボンスクリュは、複数のスクリュ分割体が、それらの回転軸を前記走行車両の幅方向に沿って直列に、かつ走行車両の走行方向に直交する面内で上下に屈折可能に連結されてなり、前記各スクリュ分割体を個別に作動させて前記リボンスクリュを前記各回転軸の連結部で屈折させる複数の屈折作動手段が設けられていることを特徴とする請求項6に記載の路面形成装置。
- 前記雪面整形装置は、前記走行車両の幅方向の両側に配置された駆動スプロケットと従動スプロケットとに無端状に巻き掛けられて、モータによって前記駆動スプロケットが回転されることにより前記走行車両の幅方向に移動するチェーンと、該チェーンにその長手方向に間隔をあけて取り付けられ切削刃を前記走行車両の走行方向側へ向けられた複数のカッターとを備えた切削装置からなり、下位側を移動するチェーンにおけるカッターの切削刃の下端位置が前記回転ハンマーの外周の下端位置より下位となるように設定されていることを特徴とする請求項3〜5のいずれかに記載の路面形成装置。
- 前記切削装置は、前記走行車両の幅方向に沿って間隔をあけて配置され、下位側を移動するチェーンをその移動を許容しながら支持して、その支持位置を個別に上下に変位させて前記チェーンを屈折させる複数の屈折作動手段を備えていることを特徴とする請求項8に記載の路面形成装置。
- 走行車両に支持されて移動して路面を所定の形状面に仕上げる路面整形装置を備えた路面形成装置であって、
前記路面整形装置は、前記走行車両の幅方向に沿って設けられモータによって回転される回転軸と、該回転軸に支持部材を介して螺旋状に設けたねじれ羽根とを備えたリボンスクリュからなり、該リボンスクリュは、複数のスクリュ分割体が、それらの回転軸を前記走行車両の幅方向に沿って直列に、かつ走行車両の走行方向に直交する面内で上下に屈折可能に連結されてなり、前記各スクリュ分割体を個別に作動させて前記リボンスクリュを前記各回転軸の連結部で屈折させる複数の屈折作動手段を備えていることを特徴とする路面形成装置。 - 走行車両に支持されて移動して路面を所定の形状面に仕上げる路面整形装置を備えた路面形成装置であって、
前記路面整形装置は、前記走行車両の幅方向の両側に配置された駆動スプロケットと従動スプロケットとに無端状に巻き掛けられて、モータによって前記駆動スプロケットが回転されることにより前記走行車両の幅方向に移動するチェーンと、該チェーンにその長手方向に間隔をあけて取り付けられ切削刃を前記走行車両の走行方向側へ向けられた複数のカッターとを備えた切削装置からなり、該切削装置は、前記走行車両の幅方向に沿って間隔をあけて配置され、下位側を移動するチェーンをその移動を許容しながら支持して、その支持位置を個別に上下に変位させて前記チェーンを屈折させる複数の屈折作動手段を備えていることを特徴とする路面形成装置。
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