JP2019002199A - 転圧機械の転圧管理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転圧管理装置内の受信機を複数の転圧機械に簡単な作業で付替えをすることができる転圧機械の転圧管理装置を提供する。【解決手段】転圧機械に取付けられ、位置情報信号を受信するアンテナと、アンテナが受信する位置情報信号を入力し位置情報として出力する受信機(50)と、受信機に電力を供給する電源装置(52)と、転圧機械に取付けられ、受信機から出力された位置情報を演算処理する演算処理ユニット(33)と、転圧機械に取付けられ、演算処理手段の演算処理結果を転圧管理情報として表示する表示ユニット(33a)と、転圧機械に取付けられたケース(42)と、ケースに着脱可能に収納される支持体(53)とを備え、受信機及び電源装置は、支持体とともにケースに着脱可能に支持体に取付けられてなる。【選択図】図２

Description

本発明は転圧機械の転圧管理装置に係り、特にＧＮＳＳを用いた路面の転圧回数を管理する技術に関する。

未舗装道路や盛り土の締固めに転圧機械が広く利用されており、転圧対象範囲における転圧箇所や転圧回数を管理することで締固め度合を均一にすることが行われている。
このように、転圧箇所や転圧回数を管理する手段として、Global Navigation Satellite System（以下、省略して「ＧＮＳＳ」と呼ぶ）を用い、転圧機械の走行履歴をマッピングして転圧箇所や転圧回数を記録することが行われている。

一方、転圧ローラ等の振動媒体の振動加速度を検出することで未舗装路面の締固め度合を検出する方法においては、振動加速度を検出する評価装置を複数転圧機械間で共有する技術が開発されている（特許文献１）。

特開２０１６−１２１４７８号公報

しかしながら、上記のようにＧＮＳＳを活用するために用いる転圧管理装置は、高精度な位置情報管理が必要なため、複雑な設備を用いることになる。また、特に受信機は高価であるため、転圧管理装置を搭載することは、転圧機械の価格が非常に高くなるという問題がある。

また、上記特許文献１に開示される技術は、評価装置が小型であるために可能な技術であり、ＧＮＳＳを利用する転圧管理装置のようにアンテナや大型の電源装置等を搭載する大掛かりな装置に流用することができないという問題がある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、転圧管理装置内の受信機を複数の転圧機械に簡単な作業で付替えをすることができる転圧機械の転圧管理装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の転圧機械の転圧管理装置は、転圧機械に取付けられ、位置情報信号を受信するアンテナと、前記アンテナが受信する前記位置情報信号を入力し位置情報として出力する受信機と、前記受信機に電力を供給する電源装置と、前記転圧機械に取付けられ、前記受信機から出力された前記位置情報を演算処理する演算処理ユニットと、前記転圧機械に取付けられ、前記演算処理手段の演算処理結果を転圧管理情報として表示する表示ユニットと、前記転圧機械に取付けられたケースと、前記ケースに着脱可能に収納される支持体とを備え、前記受信機及び前記電源装置は、前記支持体とともに前記ケースに着脱可能に前記支持体に取付けられてなることを特徴とする。

これにより、転圧機械にはアンテナ、演算処理ユニット、表示ユニット及びケースを取付け、更にケースに着脱可能な支持体には受信機及び電源装置を取付けることで、ケースから受信機及び電源装置を支持体ごと、即ち転圧機械から受信機及び電源装置を簡単に取外すことができ、該転圧機械と同様なアンテナ及びケースが取付けられている他転圧機械に受信機を簡単に付け替えることが可能とされる。

その他の態様として、前記ケースは一の側面が開口して開口面をなす多面体からなり、前記支持体は前記開口面を介して前記ケースの底面を摺動するように着脱可能に構成され、前記底面または前記ケースの前記開口面を挟んで両側の側壁の内面にはガイド部が設けられ、前記支持体には、前記ガイド部に案内される被ガイド部が設けられてなるのが好ましい。

これにより、支持体をケースに収納するとき、ケースの内壁に設けられたガイド部が支持体に設けられた被ガイド部を案内することで、支持体がケースにずれることなく案内されて収納されることが可能とされる。

その他の態様として、前記支持体は前記開口面を塞ぐ蓋部材を一体に備え、前記ケースの前記開口面の周縁または該開口面の周縁に対応する前記蓋部材の外周縁に設けられたパッキンと、前記パッキンを潰すよう前記蓋部材を前記開口面の周縁に向けて押圧しつつ前記支持体を前記ケースに固定する固定部材とを有するのが好ましい。

これにより、ケースの開口面の周縁または蓋部材のケースの開口面に対応する位置に設けられるパッキンを開口面の周縁に向けて押圧して潰しながら固定部材によって支持体をケースに固定することで、支持体をケースに固定するのと同時に、パッキンを押圧して潰し、ケースの開口部と支持体との隙間を埋めることが可能とされる。

その他の態様として、前記ケースには、上方に延び、前記演算処理ユニット及び前記表示ユニットを支持する支持部材が設けられてなるのが好ましい。

これにより、支持部材がケースに設けられ、支持部材の上端に設けられる演算処理ユニット及び表示ユニットによって受信機からの情報を演算して表示することで、例えばケースを当該転圧機械から取外し、別の転圧機械に取付ける場合に支持部材をケースと共に取付けることが可能とされる。

その他の態様として、少なくとも前記アンテナ及び前記演算処理ユニットと電気的に接続され、前記ケースの内部に臨んで設けられたコネクタ部材と、少なくとも前記受信機と電気的に接続され、前記支持体に前記コネクタ部材と対向するよう位置して設けられた被コネクタ部材とを有し、前記支持体が前記ケースに収納されるとき、前記コネクタ部材と前記被コネクタ部材とが電気的に接続状態となるのが好ましい。

これにより、ケースに設けられたコネクタ部材と支持体に設けられた被コネクタ部材とが、支持体がケースに収納されるときに接続状態になることで、支持体をケースに収納するのと同時に、コネクタ部材と被コネクタ部材とが電気的に接続状態となることが可能とされる。

本発明の転圧機械の転圧管理装置によれば、転圧機械にはアンテナ、演算処理ユニット、表示ユニット及びケースを取付け、更にケースに着脱可能な支持体には受信機及び電源装置を取付けることで、ケースから受信機及び電源装置を支持体ごと、即ち転圧機械から受信機及び電源装置を簡単に取外すことができ、該転圧機械と同様なアンテナ及びケースが取付けられている他転圧機械に受信機を簡単に付け替えることができる。

これにより、転圧管理装置内の受信機を複数の転圧機械に簡単な作業で付替えをすることができる。

本発明に係る転圧機械の転圧管理装置が搭載された小型振動ローラの斜視図である。 管理ボックスの斜視図である。 図２中のI-I断面の断面図である。 キャッチの詳細図である。 雌コネクタ及び雄コネクタの電気的な接続状態を示すブロック図である。

以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。
図１を参照すると、本発明に係る転圧機械の転圧管理装置１６が搭載された小型振動ローラ（転圧機械）１の斜視図が示されている。
小型振動ローラ１は、金属製の外周面を有する前輪ローラ３及び後輪ローラ５が車体７に配設されて構成されている。

即ち、小型振動ローラ１は、前輪ローラ３及び後輪ローラ５によって未舗装状態の路面を、振動を加えながら均して平らにする転圧機械である。なお、小型振動ローラ１の基本構造については公知であり、ここでは説明を省略する。
車体７には、操縦席８が設けられ、操作ユニット１０、ステップ１２、座席１４、転圧管理装置１６が配設されている。

操作ユニット１０は、車体７の前後方向及び左右方向で視て中央に配設されており、操作ユニット１０には、各種操作スイッチやステアリングホイール１８等が備えられている。座席１４は、後輪ローラ５の重力方向で視て上方に配設されており、オペレータが着座するシートである。ステップ１２は、オペレータが操縦席８に搭乗する際に足をかける部分であり、車体７の左右側にそれぞれ配設されている。
即ち、オペレータは、ステップ１２を利用して操縦席８に搭乗し、座席１４に着座し、操作ユニット１０を操作して小型振動ローラ１を操縦する。

転圧管理装置１６は、管理ボックス３０、パーソナルコンピュータ（演算処理ユニット）３３、アンテナ３４によって構成されている、所謂ＧＮＳＳを用いた転圧回数等の情報をオペレータに表示する装置である。管理ボックス３０は、車体７の例えば左側のステップ１２もしくはフロア１３に配設されており、アンテナ３４で受信した電波に基づき位置情報を処理している。また、車体７前後方向で視て管理ボックス３０の後側の背面４２ｃには、上方に延びる支柱（支持部材）３２ａの下端が取付けられている。支柱３２ａの上端には、例えばノート型パーソナルコンピュータ（以降、ＰＣとする）３３を置くための台座（支持部材）３２が設けられている。

ＰＣ３３は、液晶パネル３３ａを有しており、ＰＣ３３内での位置情報の演算処理結果を液晶パネル（表示ユニット）３３ａに表示することが可能となっている。
アンテナ３４は、後輪ローラ５の上方に位置して車体７の左側から上方に延びるアンテナ柱３４ａの上端に配設されており、複数の人工衛星（例えば４個以上）から発せられる電波を受信することができる。なお、アンテナ３４は、例えば車体７の上方に屋根がある場合には屋根の上に設けるようにしてもよい。

このように転圧管理装置１６が小型振動ローラ１に搭載され、転圧管理装置１６の管理ボックス３０において、アンテナ３４が受信した電波を基にアンテナ３４の位置座標、即ち小型振動ローラ１の位置座標を算出し、台座３２に置かれているＰＣ３３において時間経過と共に変わる位置座標を基に小型振動ローラ１の軌跡を算出し、舗装工事路面各所の転圧回数等を算出し、液晶パネル３３ａにおいて算出結果（転圧管理情報）を表示することが可能である。

図２を参照すると、管理ボックス３０の分解斜視図が示されている。また、図３を参照すると、図２中のI-I断面の断面図が示されている。以下、図２及び図３を用いて管理ボックス３０を詳しく説明する。

管理ボックス３０は、管理ユニット４０及びケース４２によって構成されており、管理ユニット４０をケース４２に着脱可能かつ格納可能となっている。
詳しくは、ケース４２は、車体７の左側の一面のみ開口（以下、説明の便宜上、開口面という）する開口部４４を有する直方体形状（多面体）の板金で構成された箱であり、底壁４２ａがボルト４３によって例えばステップ１２に螺合されている。ケース４２の開口部４４を挟む一対の側壁４２ｂと、車両上下方向で視てケース４２の上側の上面４２ｄの各内面側には、開口部４４の近傍を開口部４４の内縁に沿い延びて内枠部材４６が連続して設けられている。内枠部材４６は板金部材からなり、特に底壁４２ａに近接する下方の端部がケース４２の内側に向かって膨むガイド部４６ａを形成している。開口面に臨む背面４２ｃの下部には、雌コネクタ（コネクタ部材）４８が設けられており、後述する雄コネクタ６０と接続可能となっている。また、一対の側壁４２ｂの各外面側には開口部４４の周縁に位置してそれぞれ後述するキャッチ（固定部材）４９の一部であるフック４９ｄが設けられている。

管理ユニット４０は、ＧＮＳＳ受信機（受信機）５０、電源装置５２、支持体５３、雄コネクタ（被コネクタ部材）６０によって構成されている。支持体５３は、柱部材５４、台部材５６、蓋部材５８によって構成されている。台部材５６は、上下方向で視て下部に位置し、管理ユニット４０をケース４２に格納するときに底壁４２ａの内面（底面）で摺動し、両側縁に当該摺動する方向（以下、単に摺動方向という）に延びる一対の摺動部（被ガイド部）５６ａが設けられた板金部材である。詳しくは、この一対の摺動部５６ａは、管理ユニット４０をケース４２に格納するとき、ボルト４３と内枠部材４６のガイド部４６ａとの間を通って摺動するよう構成されている。柱部材５４は、台部材５６の略中心を台部材５６から上方向且つ摺動方向に延びる板状の部材である。蓋部材５８は、開口部４４と同じ形状の外縁を有する板金部材であり、摺動方向に対して垂直となるように柱部材５４及び台部材５６に接合されている。蓋部材５８の外周縁には、パッキン５８ａが設けられている。パッキン５８ａは、例えばゴム製の可撓性を有する部材である。そして、蓋部材５８の外面側には、両側に位置してそれぞれキャッチ４９が設けられている。

図４を参照すると、キャッチ４９の詳細図が示されている。キャッチ４９は、軸４９ａ、押圧部４９ｂ、留め部４９ｃ及び上記フック４９ｄとで構成され、軸４９ａが蓋部材５８に設けられ、押圧部４９ｂが軸４９ａ周りで回動自在に連結されるとともに留め部４９ｃが軸４９ａと異なる位置で押圧部４９ｂに連結され、留め部４９ｃをフック４９ｄに引っ掛けて押圧部４９ｂを蓋部材５８側に倒すことで蓋部材５８をケース４２に押圧しながら固定可能に構成されている。

このように、キャッチ４９で蓋部材５８がケース４２に押圧されると、蓋部材５８は外縁に設けられたパッキン５８ａを内枠部材４６で潰しながら開口部４４を塞ぐことになる。これによりケース４２内の少なくとも上部が蓋部材５８によって密閉され、この密閉状態は、キャッチ４９の押圧部４９ｂが開放されない限り維持される。

ＧＮＳＳ受信機５０は、アンテナ３４から受信する位置情報信号である電波が入力され、位置情報に変換して後述するＰＣ３３に出力する装置であり、柱部材５４に取付けられている。電源装置５２は、ＧＮＳＳ受信機５０を含む転圧管理装置１６を作動するために必要な電力を供給する二次電池である。台部材５６の開口面に対向する背面４２ｃの下端部には、雄コネクタ６０が設けられており、雌コネクタ４８と接続可能となっている。

これより、管理ボックス３０のＧＮＳＳからの情報に基づく演算や制御等を行うＧＮＳＳ受信機５０が設けられた管理ユニット４０は、ケース４２に格納されるが、このとき、摺動部５６ａがボルト４３と内枠部材４６のガイド部４６ａとの間を通って摺動することで当該摺動がずれることを抑制でき、当該摺動によって蓋部材５８をケース４２の開口部４４を塞ぐよう位置させ、キャッチ４９によってパッキン５８ａを内枠部材４６に押圧させながら蓋部材５８をケース４２に固定することができる（管理ユニット４０の格納）。
このとき、雌コネクタ４８及び雄コネクタ６０は、管理ユニット４０の格納によって雄コネクタ６０が雌コネクタ４８に向かって移動して接続し、電気的な接続状態となる。

図５を参照すると、雌コネクタ４８及び雄コネクタ６０の電気的な接続状態がブロック図で示されている。雌コネクタ４８は、ＰＣ３３、アンテナ３４の他、小型振動ローラ１の図示しないエンジンの制御等の総合的な制御を行うＥＣＵ７０、車体７に搭載され小型振動ローラ１に搭載されるエンジンを起動させるために使用する電力やその他灯火装置等に用いる電力を蓄電する車載電源装置７２と電気的に接続しており、雄コネクタ６０は、ＧＮＳＳ受信機５０及び電源装置５２と電気的に接続している。即ち、雌コネクタ４８及び雄コネクタ６０が電気的に接続されることで、ＧＮＳＳ受信機５０には、雌コネクタ４８及び雄コネクタ６０を介してアンテナ３４やＥＣＵ７０から電波や小型振動ローラ１の作動状態等の情報がＧＮＳＳ受信機５０に入力され、ＧＮＳＳ受信機５０からは、ＧＮＳＳに基づく位置情報が雄コネクタ６０及び雌コネクタ４８を介してＰＣ３３に出力される。車載電源装置７２及び電源装置５２もまた、雌コネクタ４８及び雄コネクタ６０が接続状態となることで、互いに電力を供給することができる。

以上説明したように、本発明に係る転圧機械の転圧管理装置では、小型振動ローラ１に取付けられ、位置情報信号を受信するアンテナ３４と、アンテナ３４が受信する位置情報信号を入力し位置情報として出力するＧＮＳＳ受信機５０と、ＧＮＳＳ受信機５０に電力を供給する電源装置５２と、小型振動ローラ１に取付けられ、ＧＮＳＳ受信機５０から出力された位置情報を演算処理するＰＣ３３と、小型振動ローラ１に取付けられ、演算処理手段の演算処理結果を転圧管理情報として表示する液晶パネル３３ａと、小型振動ローラ１に取付けられたケース４２と、ケース４２に着脱可能に収納される支持体５３とを備え、ＧＮＳＳ受信機５０及び電源装置５２は、支持体５３とともにケース４２に着脱可能に支持体５３に取付けられている。

従って、小型振動ローラ１にはアンテナ３４、ＰＣ３３、液晶パネル３３ａ及びケース４２を取付け、更にケース４２に着脱可能な支持体５３にはＧＮＳＳ受信機５０及び電源装置５２を取付けることで、ケース４２からＧＮＳＳ受信機５０及び電源装置５２を支持体５３ごと、即ち小型振動ローラ１からＧＮＳＳ受信機５０及び電源装置５２を簡単に取外すことができ、該小型振動ローラ１と同様なアンテナ３４及びケース４２が取付けられている他小型振動ローラ１にＧＮＳＳ受信機５０を簡単に付け替えることができる。

そして、ケース４２は一の側面が開口して開口部４４をなす多面体からなり、支持体５３は開口部４４を介してケース４２の底面を摺動するように着脱可能に構成され、底面またはケース４２の開口部４４を挟んで両側の側壁の内面にはボルト４３及びガイド部４６ａが設けられ、支持体５３には、ボルト４３及びガイド部４６ａに案内される摺動部５６ａが設けられている。

従って、支持体５３をケース４２に収納するとき、ケース４２の内壁に設けられたボルト４３及びガイド部４６ａが支持体５３に設けられた摺動部５６ａを案内することで、支持体５３がケース４２にずれることなく案内されて収納されることができる。

そして、支持体５３は開口部４４を塞ぐ蓋部材５８を一体に備え、ケース４２の開口部４４の周縁または該開口部４４の周縁に対応する蓋部材５８の外周縁に設けられたパッキン５８ａと、パッキン５８ａを潰すよう蓋部材５８を開口部４４の周縁に向けて押圧しつつ支持体５３をケース４２に固定するキャッチ４９とを有している。

従って、ケース４２の開口部４４または支持体５３のケース４２の開口部４４に対応する位置に設けられるパッキン５８ａを例えば内枠部材４６に押圧して潰しながらキャッチ４９によって支持体５３をケース４２に固定することで、支持体５３をケース４２に固定するのと同時に、パッキン５８ａを押圧して潰し、ケース４２の開口部４４部と支持体５３との隙間を埋めることができる。

そして、ケース４２には、上方に延び、ＰＣ３３及び液晶パネル３３ａを支持する支柱３２ａ及び台座３２が設けられている。

従って、支柱（支持部材）３２ａ及び台座（支持部材）３２がケース４２に設けられ、支柱３２ａ及び台座３２の上端に設けられるＰＣ３３及び液晶パネル３３ａによってＧＮＳＳ受信機５０からの情報を演算して表示することで、例えばケース４２を当該小型振動ローラ１から取外し、別の小型振動ローラ１に取付ける場合に支柱（支持部材）３２ａ及び台座（支持部材）３２をケース４２と共に取付けることができる。

そして、少なくともアンテナ３４及びＰＣ３３と電気的に接続され、ケース４２の内部に臨んで設けられた雌コネクタ４８と、少なくともＧＮＳＳ受信機５０と電気的に接続され、支持体５３に雌コネクタ４８と対向するよう位置して設けられた雄コネクタ６０とを有し、支持体５３がケース４２に収納されるとき、雌コネクタ４８と雄コネクタ６０とが電気的に接続状態になる。

従って、ケース４２に設けられた雌コネクタ４８と支持体５３に設けられた雄コネクタ６０とが、支持体５３がケース４２に収納されるときに接続状態になることで、支持体５３をケース４２に収納するのと同時に、雌コネクタ４８と雄コネクタ６０とが電気的に接続状態となることができる。

以上で本発明に係る転圧機械の転圧管理装置の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、本実施形態では、転圧管理装置の受信機としてＧＮＳＳ受信機を用いて説明したが、所謂Global Positioning System（ＧＰＳ）に対応した受信機であってもよい。

また、本実施形態では、固定部材としてキャッチ４９を用いて説明したが、パッキン５８ａを潰しながら蓋部材５８をケース４２に押圧して固定することができればよい。
また、本実施形態では、ケース４２の内壁に設けられた内枠部材４６のガイド部４６ａ及びボルト４３によって支持体５３に設けられた摺動部５６ａを案内するようにしているが、レールをボルト４３によって螺合し、当該レールによって摺動部５６ａを案内するようにしてもよい。

１ 小型振動ローラ（転圧機械）
１６ 転圧管理装置
３０ 管理ボックス
３２ 台座（支持部材）
３２ａ 支柱（支持部材）
３３ ＰＣ（演算処理ユニット）
３３ａ 液晶パネル（表示ユニット）
３４ アンテナ
４０ 管理ユニット
４２ ケース
４３ ボルト（ガイド部）
４４ 開口部（開口面）
４６ 内枠部材
４６ａ ガイド部
４８ 雌コネクタ（コネクタ部材）
４９ キャッチ（固定部材）
５０ ＧＮＳＳ受信機（受信機）
５３ 支持体
５６ａ 摺動部（被ガイド部）
５８ 蓋部材
５８ａ パッキン
６０ 雄コネクタ（被コネクタ部材）

Claims (5)

1. 転圧機械に取付けられ、位置情報信号を受信するアンテナと、
   前記アンテナが受信する前記位置情報信号を入力し位置情報として出力する受信機と、
   前記受信機に電力を供給する電源装置と、
   前記転圧機械に取付けられ、前記受信機から出力された前記位置情報を演算処理する演算処理ユニットと、
   前記転圧機械に取付けられ、前記演算処理手段の演算処理結果を転圧管理情報として表示する表示ユニットと、
   前記転圧機械に取付けられたケースと、
   前記ケースに着脱可能に収納される支持体とを備え、
   前記受信機及び前記電源装置は、前記支持体とともに前記ケースに着脱可能に前記支持体に取付けられてなる、転圧機械の転圧管理装置。
2. 前記ケースは一の側面が開口して開口面をなす多面体からなり、
   前記支持体は前記開口面を介して前記ケースの底面を摺動するように着脱可能に構成され、
   前記底面または前記ケースの前記開口面を挟んで両側の側壁の内面にはガイド部が設けられ、
   前記支持体には、前記ガイド部に案内される被ガイド部が設けられてなる、請求項１に記載の転圧機械の転圧管理装置。
3. 前記支持体は前記開口面を塞ぐ蓋部材を一体に備え、
   前記ケースの前記開口面の周縁または該開口面の周縁に対応する前記蓋部材の外周縁に設けられたパッキンと、
   前記パッキンを潰すよう前記蓋部材を前記開口面の周縁に向けて押圧しつつ前記支持体を前記ケースに固定する固定部材とを有する、請求項１に記載の転圧機械の転圧管理装置。
4. 前記ケースには、上方に延び、前記演算処理ユニット及び前記表示ユニットを支持する支持部材が設けられてなる、請求項１に記載の転圧機械の転圧管理装置。
5. 少なくとも前記アンテナ及び前記演算処理ユニットと電気的に接続され、前記ケースの内部に臨んで設けられたコネクタ部材と、
   少なくとも前記受信機と電気的に接続され、前記支持体に前記コネクタ部材と対向するよう位置して設けられた被コネクタ部材とを有し、
   前記支持体が前記ケースに収納されるとき、前記コネクタ部材と前記被コネクタ部材とが電気的に接続状態となる、請求項１に記載の転圧機械の転圧管理装置。

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