JP2014237971A - 舗装機械における合材供給制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スクリード装置の前方に滞留する合材の塊等を容易に除去して、合材を路面の幅方向へ均一に送り出すことができる舗装機械における合材供給制御装置を提供する。【解決手段】スクリード装置の前方に滞留する合材の高さを検出する合材検出センサ２８と、合材検出センサ２８の検出結果に基づいて、コンベア１６Ｌ,１６Ｒの回転・停止を制御するコントローラ３０と、合材検出センサ２８の検出結果に基づいて停止されたコンベア１６Ｌ,１６Ｒの停止指令をキャンセルして、コンベア１６Ｌ,１６Ｒの回転を再開させる信号をコントローラ３０に入力する強制排出スイッチ３２と、を設けた。【選択図】図４

Description

本発明は、アスファルトフィニッシャ等の舗装機械における合材供給制御装置に関するものである。

従来、舗装材料であるアスファルト合材(以下、単に「合材」という)を舗装面上に、所定の厚さに敷き均すアスファルトフィニッシャ等の舗装機械は、例えば特許文献１で知られている。

特許文献１で知られるように、一般的なアスファルトフィニッシャ等の舗装機械は、ダンプトラック等から投入された合材を受け入れるホッパ装置と、このホッパ装置内の合材をコンベアにより後方に所定量ずつ搬送するフィーダ装置と、このフィーダ装置によって搬送された合材を、回転するスクリューによって路面の幅方向へ掻き出す合材掻き出し装置と、路面上に掻き出された合材を敷き固めるスクリード装置等を、自走車両に搭載した構成となっている。

また、舗装機械で使用される合材は、プラント工場で十分に加熱されて生成され、これがダンプトラックで運搬されて舗装機械のホッパ装置に受け入れられる。ホッパ装置に受け入れられた合材は、コンベアによって後方に所定量ずつ搬送されて、回転しているスクリュー上に供給され、さらにスクリューにより路面の幅方向に掻き出された後、スクリード装置により敷き固められる。

このような舗装機械では、スクリード装置の前側に掻き出された合材量を調整しながら敷き均すようにしないと、路面上に送り出される合材量が路面の幅方向に対して均一とならず、再生された路面の平坦性が損なわれて、路面の品質が低下してしまうという問題が生じる。

そこで、スクリード装置の前方に滞留する合材の高さが一定の高さになったことを検出するために、コンベアの出口後方に、揺動自在に支持されたパドルによってオン／オフされるスイッチを設け、コンベアからスクリューに供給される合材が一定量以上になると、コンベアによる合材の供給を停止させ、また基準以下に減ると再始動する、センサを取り付けている舗装機械も知られている(例えば、特許文献２参照)。

特開２００１−２７９６１１号公報。 特開平３−１９９５０２号公報。

ところで、上述した舗装機械においては、十分に加熱された合材の供給を受ける。しかし、プラント工場から施工現場までの距離が長く、運搬に時間を要する、あるいは外気温度や天候の影響を受けると、合材の温度が低くなる場合があり、これによって合材が一定以上の大きさの塊となってホッパ装置に投入されることがある。

しかし、合材の塊が混入した場合、塊によりセンサが作動し、コンベアの供給を停止させるが、塊はパドルとスクリューの間に噛み込んでセンサ付近で滞留し続け、コンベアの供給が停止したままになる。この状態が続くと、コンベアからスクリューへの合材の供給が無くなり、施工を停止しなければならなくなる。

このような場合、(１)作業者が合材の塊を突き棒等で切り崩す、(２)センサの停止信号を切るために、センサラインのコネクタを取り外す、と言った対策を取らざるを得なかった。しかしながら、スクリューが回転している所で、上記作業(１)、(２)を行うのは非常に危険を伴うという問題点があった。

そこで、スクリード装置の前方に滞留する合材の塊等を容易に除去して、合材を路面の幅方向へ均一に送り出すことができる舗装機械における合材供給制御装置を提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、前段のホッパ装置からコンベアによって後方に搬送された合材を、回転するスクリューによって路面の幅方向へ掻き出し、この路面上に掻き出された合材をスクリード装置により敷き固めるようにした舗装機械において、前記スクリード装置の前方に滞留する合材の高さを検出する合材検出センサと、前記合材検出センサの検出結果に基づいて、前記コンベアの回転・停止を制御するコントローラと、前記合材検出センサの検出結果に基づいて停止された前記コンベアの停止指令をキャンセルして、前記コンベアの回転を再開させる信号を前記コントローラに入力する強制排出スイッチと、を設けた舗装機械における合材供給制御装置を提供する。

この構成によれば、合材検出センサによって、スクリード装置の前方に滞留する合材の滞留量が検出され、この滞留量に応じて、コントローラがコンベアの回転・停止を制御し、コンベアにより搬送される合材量を連続的に制御してスクリード装置の前方に滞留する合材量を一定に保つとともに、合材を路面の幅方向へ均一に送り出すことができる。また、合材検出センサの検出結果に基づいてコンベアの回転が停止し、これが合材の塊等によって停止したような場合には、強制排出スイッチを操作すると、コントローラはコンベアの停止指令をキャンセルしてコンベアの回転を再開させることができる。そして、コンベアとスクリューの間に滞留した合材の塊は、後から来た合材と共にスクリュー側に送り込まれ、スクリューの螺旋状の羽根により粉砕することが可能となる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成において、前記コントローラは、前記強制排出スイッチからの信号が入力されたら、前記スクリューを一時的に逆転させた後に、コンベアの回転を再開させる信号とスクリューの正転を再開させる信号を出力する、舗装機械における合材供給制御装置を提供する。

この構成によれば、合材の塊等によってコンベアが停止したような場合に、強制排出スイッチを操作すると、コントローラはスクリューを一時的に逆転させる。これによって、スクリューに対して噛み込み状態にある合材の塊を一時的にコンベア側に戻し、噛み込み状態を解いた後でコンベアの回転を再開させる。これにより、合材の塊は、後から来た合材と共にスクリュー側に送り込まれ、スクリューの螺旋状の羽根により簡単に粉砕して合材を路面の幅方向へ均一に送り出すことができる。

本発明によれば、合材検出センサによって、スクリード装置の前方に滞留する合材の滞留量が検出され、この滞留量に応じて、コントローラがコンベアの回転・停止を制御し、コンベアにより搬送される合材量を連続的に制御してスクリード装置の前方に滞留する合材の量を一定に保つようにしたので、スクリード装置の前方に滞留する合材量が一定に保たれるとともに、合材を路面の幅方向へ均一に送り出すことができ、この結果、再生された路面の平坦化が図られ、道路の品質が向上するという効果が得られる。

また、合材検出センサの検出結果に基づいてコンベアの回転が停止し、これが合材の塊等によって停止したような場合には、強制排出スイッチを操作すると、コントローラはコンベアの停止指令をキャンセルしてコンベアの回転を再開させることができ、そしてコンベアとスクリューの間に滞留した合材の塊は、後から来た合材と共にスクリュー側に送り込まれてスクリューの羽根により粉砕することが可能となるので、合材の塊があっても、その塊をスムーズに処理することができる。この結果、従来の舗装機械で必要としていた、(１)作業者が合材の塊を突き棒等で切り崩す、(２)センサの停止信号を切るために、センサラインのコネクタを取り外す、と言った煩わしく、また危険な作業を無くすことができるので、作業性と安全性が向上するという効果が得られる。

本発明を適用した舗装機械の一実施例として示すアスファルトフィニッシャの平面図。 同上アスファルトフィニッシャの側面図。 スクリード装置側から同上アスファルトフィニッシャの走行車体後部の要部構造を見た図。 同上アスファルトフィニッシャにおける走行車体後部に設けられた合材検出センサを説明するための要部拡大側面図。 同上アスファルトフィニッシャにおける制御系の要部構造を説明するための構成ブロック図。 同上制御系の構成ブロックにおけるコントローラの動作を説明するためのフローチャート。 同上合材検出センサの動作説明図であり、(ａ)は合材の滞留量が増加して行く状態を説明する図、(ｂ)は合材の滞留量が減少して行く状態を説明する図。 同上合材検出センサの動作説明図であり、(ａ)は合材の塊が送られて来たときの状態を説明する図、(ｂ)は合材の塊の先端がスクリューに衝突したときの状態を説明する図。

本発明は、スクリード装置の前方に滞留する合材の塊等を容易に除去して、合材を路面の幅方向へ均一に送り出すことができる舗装機械における合材供給制御装置を提供するという目的を達成するために、前段のホッパ装置からコンベアによって後方に搬送された合材を、回転するスクリューによって路面の幅方向へ掻き出し、この路面上に掻き出された合材をスクリード装置により敷き固めるようにした舗装機械において、前記スクリード装置の前方に滞留する合材の高さを検出する合材検出センサと、前記合材検出センサの検出結果に基づいて、前記コンベアの回転・停止を制御するコントローラと、前記合材検出センサの検出結果に基づいて停止された前記コンベアの停止指令をキャンセルして、前記コンベアの回転を再開させる信号を前記コントローラに入力する強制排出スイッチと、を設けたことにより実現した。

以下、本発明の実施形態による舗装機械における合材供給制御装置をアスファルトフィニッシャに適用した場合を例に挙げ、図面を参照しながら好適な実施例について詳細に説明する。

図１及び図２は本発明に係る合材供給制御装置を適用した舗装機械としてのアスファルトフィニッシャを示すものであり、図１はその平面図、図２は側面図である。以下の説明において、図２の左右方向左側を装置の前後方向前方、右側を後方とし、また上下方向を上下、紙面に垂直な方向を左右として説明する。また、図２中の矢印Ｄはアスファルトフィニッシャの進行方向を示す。

図１及び図２において、アスファルトフィニッシャ１１は、自走式の車両であり、舗装機本体１２の前段部分(前部)には、ダンプトラック等によって投入されたアスファルト合材等の舗装用材料である合材を受け入れるホッパ装置１３が設けられている。該ホッパ装置１３は、上方へ向って開閉自在に取り付けられた左右一対のウイング１４Ｌ,１４Ｒ（Ｌは、自走車両の走行方向左側を、またＲは右側をそれぞれ意味する。以下、同じ。）と、これらウイング１４Ｌ,１４Ｒの開閉角度を調整する油圧駆動機構１５(図２参照)等により構成されている。

図２に示すように、前記舗装機本体１２の幅方向中央部には、該ホッパ装置１３の底部から後方へ延びる左右一対のコンベア１６Ｌ,１６Ｒを有するフィーダ装置１７が設けられ、ホッパ装置１３内に投入された合材がコンベア１６Ｌ,１６Ｒによって後方へ搬送されるようになっている。

前記舗装機本体１２には、ホッパ装置１３の下方に左右一対の前車輪１８,１８が旋回自在に取り付けられており、これら前車輪１８,１８は、運転席に設けられたハンドル１９の回転操作に応じて動作する油圧駆動機構(図示せず)によって、その方向が変化し、これにより進行方向を変化させることができるようになっている。また、前記舗装機本体１２の後部下方には、左右一対の後車輪としての駆動車輪２０,２０が取り付けられており、これら駆動車輪２０,２０は図示しない油圧モータと後輪駆動機構とにより回転駆動されるようになっている。

さらに、図２及び図３に示すように、舗装機本体１２の後方には、コンベア１６Ｌ,１６Ｒによって舗装機本体１２の後部に搬送された合材を路面の幅方向に掻き出す(送り出す)、合材撒出し装置２１が設けられている。この合材掻き出し装置２１は、外周に螺旋状の羽根２２ａ(以下、「螺旋羽根２２ａ」という)を各々設けたスクリュー２２Ｌ,２２Ｒと、これらのスクリュー２２Ｌ,２２Ｒを回転駆動する図５に示すスクリュー駆動機構２３等により構成されている。

そして、合材掻き出し装置２１のスクリュー２２Ｌ,２２Ｒは、コンベア１６Ｌ,１６Ｒによりホッパ装置１２内から後方に搬送された合材が排出される位置に設けられており、合材がスクリュー２２Ｌ,２２Ｒ上に排出されると、そのスクリュー２２Ｌ,２２Ｒの回転により、合材を車両の幅方向へ移送しつつ、路面上に均等に撒き拡げるようになっている。

その合材撒出し装置２１の後方には、舗装機本体１２の左右両側から後方に向けて延出された左右１対のレベリングアーム２４を介して、該舗装機本体１２に装着された左右で一対のスクリード装置２５,２５が設けられており、舗装機本体１２の走行を伴って路面上に撒き出された合材を、該スクリード装置２５で順に敷き固めるようになっている。

また、図２及び図３、図４に示すように、舗装機本体１２の後方には、コンベア１６Ｌ,１６Ｒの排出口後方に対応して、舗装機本体１２に前後方向揺動自在に支持されたパドル２６と、そのパドル２６の揺動によりオン／オフされるリミットスイッチ２７と、を備える合材検出センサ２８が各々設けられている。

その合材検出センサ２８は、図７に示すようにスクリード装置２５の前方に滞留する合材の滞留Ａの量を検出するものであり、パドル２６は合材の滞留Ａの量に応じて、その合材により位置Ｉから位置II、位置IIIへと順に押し上げられて揺動変位する。

なお、図７に示すパドル２６の位置Ｉは初期位置であり、位置IIから位置IIIまでの揺動範囲はコンベア駆動許容領域、位置IIIはコンベア停止位置となっている。すなわち、合材の滞留Ａの量が少なく、合材がパドル２６に接触していない時にはパドル２６は位置Ｉに配置され、このときリミットスイッチ２７はオフ(またはオン)になっている。そして、合材の滞留Ａの量が増加して合材がパドル２６に接触すると、パドル２６が合材により押し上げられて、位置Ｉから位置II、位置IIIに向かって順に揺動される。そして、パドル２６が位置IIIに到達するまでの間、リミットスイッチ２７はオフ(またはオン)を継続し、パドル２６が、位置IIIに到達するとオフからオン(またはオンからオフ)に切り替わるように設定されている。

また、滞留Ａの量が減少して行くと、パドル２６は位置IIIから位置II、位置Ｉに向かって順に揺動され、パドル２６が位置IIIから位置II側に外れると、リミットスイッチ２７が再びオンからオフ(またはオフからオン)に切り替わるように設定されている。なお、図７の(ａ)は滞留Ａが増加して行くときの状態、(ｂ)は滞留Ａが減少して行くときの状態を示している。

図５は、アスファルトフィニッシャ１１における制御系の要部構造、すなわち合材供給制御装置の一構成例を概略的に示すブロック図である。合材供給制御装置は、制御手段としてのコントローラ３０と、前記合材検出センサ２８と、前記スクリュー２２Ｌ,２２Ｒを駆動させるための前記スクリュー駆動機構２３と、前記コンベア１６Ｌ,１６Ｒを駆動させるためのコンベア駆動機構３１と、強制排出スイッチ３２等により構成されている。

前記コントローラ３０は、アスファルトフィニッシャ１１の全体の制御を行うものであり、各種演算等を行うＣＰＵ（中央処理装置）３０ａと、ＣＰＵ３０ａにおいて用いられるプログラムが記憶されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）及びデータ一時保持用のＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）を備えるメモリ３０ｂと、各種データの授受を行うＩ／Ｏ（入出力）インターフェイス３０ｃとからなるマイクロコンピュータによって主に構成されている。

前記スクリュー駆動機構２３は、スクリュー２２Ｌ,２２Ｒの回転を正逆両方向に駆動できるようになっている。また、前記強制排出スイッチ３２は、合材検出センサ２８の検出結果をキャンセルさせる信号をコントローラ３０に入力できるようになっている。

次に、このように構成されたアスファルトフィニッシャ１１における合材供給動作の一例を図６に示すフローチャートに基づいて説明する。

まず、コントローラ３０の制御の下で、アスファルトフィニッシャ１１の走行駆動が開始されると、これと同時にフィーダ装置１７のコンベア駆動機構３１が動作され、コンベア１６Ｌ,１６Ｒによる合材の搬送が開始される。また、同時にスクリュー駆動機構２３が動作されてスクリュー２２Ｌ,２２Ｒが回転を開始する(ステップＳ１)。

そして、コンベア１６Ｌ,１６Ｒの出口端から落下されて来る合材をスクリュー２２Ｌ,２２Ｒが受け、その合材を螺旋羽根２２ａによりスクリュー２２Ｌ,２２Ｒ先端側に各々搬送しつつ、スクリード装置２５前部の路面上に落下させて撒き拡げる。また、路面上に撒き広げられた合材は、スクリード装置２５により敷き均され、平滑な舗装面に仕上げられる。

また、合材検出センサ２８では、スクリード装置２５の前方に滞留する合材の量を常に検出しており、滞留Ａの量が多くなってパドル２６が位置IIIに配置されると、リミットスイッチ２７がオフからオン(またはオンからオフ)になり、この信号がコントローラ３０に入力される(ステップＳ２)。

前記コントローラ３０は、リミットスイッチ２７がオフからオン(またはオンからオフ)になった信号を合材検出センサ２８から受け取ると、スクリュー２２Ｌ,２２Ｒは回転させたままの状態で、コンベア駆動機構３１を介してコンベア１６Ｌ,１６Ｒの回転を停止させ、スクリード装置２５の前方に滞留する合材の量を減少させる(ステップＳ３)。また、コンベア１６Ｌ,１６Ｒの回転が停止されるとスクリード装置２５の前方に滞留する合材の量が減る。その滞留Ａが減り、リミットスイッチ２７が再びオンからオフ(またはオフからオン)になった信号を合材検出センサ２８からコントローラ３０が受け取ると、コントローラ３０はコンベア駆動機構３１に再稼働指令の信号を送り、コンベア１６Ｌ,１６Ｒの回転を再び開始させる。これにより、スクリード装置２５の前方に滞留する合材の量が略一定となるように調整制御する。以上は、通常の制御である。

ところで、プラント工場から施工現場までの距離が長く、合材を運搬して来るまでに時間を要し、合材が一定以上の大きさの塊となってダンプトラックからホッパ装置に投入された場合、コンベア１６Ｌ,１６Ｒで搬送されて来る合材の中には、塊が混入しているようなことがある。そして、合材の塊が混入しているような場合は、例えば図８に示すように、スクリード装置２５の前方に滞留する合材が無くても、その塊Ｂによってパドル２６が(ａ)に示すように押され、(ｂ)に示すように位置IIIに配置されてしまう場合がある。このような場合も、リミットスイッチ２７がオフからオン(またはオンからオフ)になり、この信号がコントローラ３０に入力されて、コンベア１６Ｌ,１６Ｒの回転が停止する。このような場合、作業者はこの塊Ｂによってコンベア１６Ｌ,１６Ｒの回転が停止したことを確認し、運転席等に設けられている強制排出スイッチ３２を押し、コントローラ３０に信号を入力する。

また、強制排出スイッチ３２からの信号がコントローラ３０に入力されると、コントローラ３０は、ステップＳ４でこれを認識し、ステップＳ４からステップＳ６の処理に移行する。そして、スクリュー駆動機構２３に指令信号を送ってスクリュー２２Ｌ,２２Ｒを所定時間逆転動作させた後、正転動作に戻すと共に、ステップS７でコンベア駆動機構３１に再稼働指令の信号を送り、コンベア１６Ｌ,１６Ｒの停止指令を強制的にキャンセルしてステップＳ１に戻る。ステップＳ１では、コンベア１６Ｌ,１６Ｒの回転を再び開始させる。なお、スクリュー２２Ｌ,２２Ｒを所定時間逆転動作させる理由は、スクリュー２２Ｌ,２２Ｒの螺旋羽根２２ａに喰い込んだ合材の塊Ｂの食い込み力を弱めるためである。したがって、逆転動作させる時間は、スクリュー２２Ｌ,２２Ｒの螺旋羽根２２ａに喰い込んだ合材の塊Ｂの食い込み力を弱めるのに要する短い時間でよい。

また、強制排出スイッチ３２の操作でコンベア１６Ｌ,１６Ｒの回転及びスクリュー２２Ｌ,２２Ｒの正回転が再び開始されると、コンベア１６Ｌ,１６Ｒとスクリュー２２Ｌ,２２Ｒの間に滞留した合材の塊Ｂは、後から来た合材と共にスクリュー２２Ｌ,２２Ｒ側に送り込まれ、スクリュー２２Ｌ,２２Ｒの螺旋羽根２２ａにより粉砕されて路面の幅方向に送り出される。

したがって、このように構成された本発明のアスファルト舗装機械における合材供給装置によれば、合材検出センサ２８によって、スクリード装置２５の前方に滞留する合材の量を検出し、この滞留量に応じて、コントローラ３０がコンベア１６Ｌ,１６Ｒの回転・停止を制御し、コンベア１６Ｌ,１６Ｒにより搬送される合材の量を連続的に調整制御してスクリード装置２５の前方に滞留する合材の量を一定に保つので、スクリード装置２５の前方に滞留する合材の量が一定に保たれるとともに、合材を路面の幅方向へ均一に送り出すことができる。この結果、再生された路面の平坦化が図られ、道路の品質が向上するという効果が得られる。

また、合材検出センサ２８の検出結果に基づいてコンベア１６Ｌ,１６Ｒの回転が停止し、これが合材の塊Ｂ等によって停止したような場合には、強制排出スイッチ３２を操作すると、コントローラ３０はコンベア１６Ｌ,１６Ｒの停止指令をキャンセルしてコンベア１６Ｌ,１６Ｒの回転を再開させることができ、そしてコンベア１６Ｌ,１６Ｒとスクリュー２２Ｌ,２２Ｒの間に滞留した合材の塊Ｂは、後から来た合材と共にスクリュー２２Ｌ,２２Ｒ側に送り込まれてスクリュー２２Ｌ,２２Ｒの螺旋羽根２２ａにより粉砕することが可能となるので、合材の塊Ｂがあっても、その塊Ｂをスムーズに処理することができる。

なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

本発明は、アスファルトフィニッシャ以外の舗装機械にも応用できる。

１１ アスファルトフィニッシャ
１２ 舗装機本体(走行車体)
１３ ホッパ装置
１３ 走行車体(舗装機本体)
１４Ｌ,１４Ｒ ウイング
１５ 油圧駆動機構
１６Ｌ,１６Ｒ コンベア
１７ フィーダ装置
１８ 前輪
１９ ハンドル
２０ 駆動車輪
２１ 合材掻き出し装置
２２Ｌ,２２Ｒ スクリュー
２２ａ 螺旋羽根
２３ スクリュー駆動機構
２４ レベリングアーム
２５ スクリード装置
２６ パドル
２７ リミットスイッチ
２８ 合材検出センサ
３０ コントローラ
３０ａ ＣＰＵ(中央処理装置)
３０ｂ メモリ
３０ｃ インターフェィス
３１ コンベア駆動機構
３２ 強制排出スイッチ
Ａ 合材の滞留
Ｂ 合材の塊
Ｄ 進行方向

Claims (2)

1. 前段のホッパ装置からコンベアによって後方に搬送された合材を、回転するスクリューによって路面の幅方向へ掻き出し、この路面上に掻き出された合材をスクリード装置により敷き固めるようにした舗装機械において、
   前記スクリード装置の前方に滞留する合材の高さを検出する合材検出センサと、
   前記合材検出センサの検出結果に基づいて、前記コンベアの回転・停止を制御するコントローラと、
   前記合材検出センサの検出結果に基づいて停止された前記コンベアの停止指令をキャンセルして、前記コンベアの回転を再開させる信号を前記コントローラに入力する強制排出スイッチと、
   を設けたことを特徴とする舗装機械における合材供給制御装置。
2. 前記コントローラは、前記強制排出スイッチからの信号が入力されたら、前記スクリューを一時的に逆転させた後に、コンベアの回転を再開させる信号とスクリューの正転を再開させる信号を出力することを特徴とする請求項１記載の舗装機械における合材供給制御装置。