JP4006435B2 - 道路舗設機におけるスクリード用リフトシリンダの背圧可変機構 - Google Patents
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Description
本発明は、道路舗設機におけるスクリード用リフトシリンダの背圧可変機構に関するものであり、特に、舗装作業時にスクリードの舗装幅を変更させても、アスファルト舗装面の平坦性等を確保することが可能な道路舗設機におけるスクリード用リフトシリンダの背圧可変機構に関するものである。
従来の道路舗設機を、車輪走行型アスファルトフィニシャを例にとって図４を用いて説明する。アスファルトフィニシャ１は、機械本体２の前部にホッパ３が備えられ、該ホッパ３で受入れたアスファルト合材がコンベヤ（図示せず）で機械本体２の後部に搬送され、この搬送されたアスファルト合材が、スクリュー４でほぼ施工幅に拡げられた後、次のような機構からなるスクリードで舗装面に敷き均すように構成されている。
該スクリードの機構を述べると、機械本体２の両側部に、一対のレベリングアーム５が各枢軸５ａを揺動中心として上下に揺動自在に取付けられ、これら一対のレベリングアーム５の揺動端側にスクリード６が懸吊されている。該スクリード６は、同一形状のものが前後に配置されて一対の伸縮スクリードを構成し、油圧シリンダにより左右に伸縮可能に構成されている。
また、機械本体２の後面上部と前記一対のレベリングアーム５の各揺動端側との間に、それぞれリフトシリンダ７，８が取付けられている。各リフトシリンダ７，８は、各シリンダ本体の基端が機械本体２の後面上部に回動自在に取付けられ、各ロッド７ａ，８ａの先端部が前記一対のレベリングアーム５の各揺動端側に回動自在に取付けられている。
図５は、前記スクリード６の面圧調整用の油圧回路を示している。該面圧調整用油圧回路は、舗装作業中にスクリード６の面圧を一定値に調整する主油圧回路９と、舗装作業の停止中に、敷き均したアスファルト合材へのスクリード６の沈み込みを抑えるため、舗装作業の停止前後にリフトシリンダ７，８のロッド７ａ，８ａ側にアシスト圧を加えるアシスト圧調整用油圧回路１０とで構成されている。
前記主油圧回路９は、ポンプ１１からの圧油を一定値に減圧する減圧弁１２及び電磁パイロット作動型のチェック弁１３とを備え、リフトシリンダ７，８のロッド７ａ，８ａ側に接続されている。そして、舗装作業中に、減圧弁１２で一定値に減圧された圧油を、リフトシリンダ７，８のロッド７ａ，８ａ側に背圧として供給するようにしている。一方、アシスト圧調整用油圧回路１０は、減圧弁１４及び電磁パイロット作動型のチェック弁１５とを備え、リフトシリンダ７，８のロッド７ａ，８ａ側に接続されている。そして、舗装作業の停止前後に、減圧弁１４で所定値に減圧設定された圧油を、リフトシリンダ７，８のロッド７ａ，８ａ側にアシスト圧として加えるようにしている。
また、道路舗設機のスクリードに関連する従来技術として、例えば次のようなアスファルトフィニシャのスクリード面圧調整装置が知られている。この従来技術は、減圧弁及び電磁弁を備えた主油圧回路を設け、該主油圧回路をスクリードシリンダの下部（ロッド側）に接続し、舗装作業中は、該主油圧回路により一定値に減圧（４０Ｋｇ／ｃｍ２）された圧油を背圧としてスクリードシリンダに供給し、スクリードの面圧を一定値に調整している。該スクリードは、左右に伸縮自在な一対のスクリードを備えた伸縮式のスクリードとして構成されている。また、舗装作業停止時にスクリードの面圧を所定値に減じるためのリリーフ弁及び制御弁を備えた停止時用油圧回路を設け、舗装作業停止時には該停止時用油圧回路に切換えて、スクリードシリンダに所定値に減圧（７０Ｋｇ／ｃｍ２）された停止時用の圧油を供給し、スクリードの面圧を前記舗装作業中以下に減じてスクリードの沈下を抑えるようにしている。（例えば、特許文献１参照）。
実開平６−６７５０８号公報（第７〜１０頁、図２，３及び４）。
道路舗設機は、図６に示すように、スクリード重量Ｗとアスファルト合材１６からの反力（揚力）Ｕとがバランスして、アスファルト合材１６に対するスクリード６の作業角αが所定角に保持されて舗装作業が行われる。油圧シリンダの操作で舗装幅の変更が可能な伸縮式のスクリードは、前記舗装作業時においても舗装幅の変更が行われる。このスクリード６の舗装幅の変更が行われると、伸縮式のスクリードは、スクリード重量Ｗについての変化はないが、アスファルト合材１６からの反力Ｕが変動する。つまり、舗装幅が増大すると反力Ｕは増大し、舗装幅が減少すると反力Ｕは減少する。このため、スクリード重量Ｗとアスファルト合材反力Ｕとのバランスが崩れて作業角αが変化し、舗装面１６ａの平坦性及び舗装密度の均一性に影響が出ることになる。
これに対し、図４及び図５に示した従来技術においては、伸縮式のスクリードを備え、舗装作業中に、一定値に減圧された圧油を、リフトシリンダのロッド側に背圧として供給している。
また、特許文献１に記載の従来技術においては、伸縮式のスクリードを備え、舗装作業中は、一定値に減圧（４０Ｋｇ／ｃｍ２）された圧油を背圧としてスクリードシリンダに供給し、前記スクリードの面圧を一定値に調整している。
しかしながら、上記いずれの従来技術においても、伸縮式のスクリードを備え、舗装作業中はリフトシリンダの背圧を一定値に調整するようにしていたため、スクリードの舗装幅の変更を行ったときは、舗装面の平坦性及び舗装密度の均一性に影響が及ぶおそれがある。
そこで、舗装作業時にスクリードの舗装幅を変更させても、舗装面の平坦性及び舗装密度の均一性を確保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、機械本体の前部で受入れ該機械本体の後部に搬送したアスファルト合材を、スクリューで拡げた後、伸縮による舗装幅可変のスクリードで舗装面に敷き均すとともに、該舗装幅可変のスクリードは所要の背圧の圧油がロッド側に供給されたリフトシリンダにより所要の作業角が保持されるように設定が行われている道路舗設機において、前記スクリードの舗装幅を検出する舗装幅検出手段と、該舗装幅検出手段で検出された舗装幅の増減に応じて減増するように前記背圧を調整する背圧調整手段とを有する道路舗設機におけるスクリード用リフトシリンダの背圧可変機構を提供する。
この構成によれば、道路舗設機は、スクリード重量とアスファルト合材からの反力（揚力）とがバランスして、アスファルト合材に対するスクリードの作業角が所定角に保持されて舗装作業が行われる。この舗装作業時にスクリードの舗装幅の変更が行われると、伸縮式のスクリードは、スクリード重量については変化はないが、アスファルト合材からの反力が変動する。つまり、舗装幅が増大すると反力も増大し、舗装幅が減少すると反力も減少する。このため、スクリード重量とアスファルト合材反力とのバランスが崩れて作業角が変化し、舗装面の平坦性及び舗装密度の均一性に影響が出る。そこで、背圧調整手段により、舗装幅が増大したときは、リフトシリンダの背圧を減少させるように調整してスクリードの見かけ上の重量を増大させ、舗装幅が減少したときは、リフトシリンダの背圧を増大させるように調整してスクリードの見かけ上の重量を減少させる。これにより、舗装作業時にスクリードの舗装幅を変更させても、スクリード重量とアスファルト合材反力とがバランスするように調整されてスクリードの作業角が所定角に保持される。
請求項２記載の発明は、上記背圧調整手段は、上記舗装幅検出手段で検出された舗装幅の増減に応じて減増するアシスト圧を発生させ、該発生させたアシスト圧の圧油を上記所要の背圧の圧油に加えるアシスト圧調整手段で構成してなる道路舗設機におけるスクリード用リフトシリンダの背圧可変機構を提供する。
この構成によれば、舗装幅の増減に応じて減増するアシスト圧を発生させ、このアシスト圧の圧油を所要の背圧の圧油に加えることで、舗装幅の増減に応じて減増するように背圧を調整する背圧調整機能が容易に実現される。
請求項３記載の発明は、上記アシスト圧調整手段は、上記舗装幅に対応した制御信号を演算し出力するコントローラと、前記制御信号に応じた駆動信号を出力する制御量指令部と、ポンプからの圧油を前記駆動信号に応じたアシスト圧に調整する比例電磁式リリーフ減圧弁とを具備する道路舗設機におけるスクリード用リフトシリンダの背圧可変機構を提供する。
この構成によれば、舗装幅検出手段で検出された舗装幅からコントローラで制御信号が演算され、この制御信号により制御量指令部から駆動信号が出力される。比例電磁式リリーフ減圧弁で、前記駆動信号により舗装幅の増大に応じて減少するアシスト圧の圧油が調整され、舗装幅の減少に応じて増大するアシスト圧の圧油が調整される。
請求項１記載の発明は、前記スクリードの舗装幅を検出する舗装幅検出手段と、該舗装幅検出手段で検出された舗装幅の増減に応じて減増するように前記背圧を調整する背圧調整手段とを具備させたので、舗装作業時にスクリードの舗装幅を変更させても、スクリード重量とアスファルト合材反力とがバランスするように調整されてスクリードの作業角が所定角に保持されることで、舗装面の平坦性及び舗装密度の均一性を確保することができるという利点がある。
請求項２記載の発明は、上記背圧調整手段は、上記舗装幅検出手段で検出された舗装幅の増減に応じて減増するアシスト圧を発生させ、該発生させたアシスト圧の圧油を上記所要の背圧の圧油に加えるアシスト圧調整手段で構成したので、上記請求項１記載の発明の効果に加えてさらに、舗装幅検出手段で検出された舗装幅の増減に応じて減増するように背圧を調整する背圧調整機能を容易に実現することができるという利点がある。
請求項３記載の発明は、上記アシスト圧調整手段は、上記舗装幅に対応した制御信号を演算し出力するコントローラと、前記制御信号に応じた駆動信号を出力する制御量指令部と、ポンプからの圧油を前記駆動信号に応じたアシスト圧に調整する比例電磁式リリーフ減圧弁とを具備させたので、上記請求項１及び２記載の発明の効果に加えてさらに、舗装幅の増大に応じて減少するアシスト圧の圧油及び舗装幅の減少に応じて増大するアシスト圧の圧油を確実に調整することができるという利点がある。
舗装作業時にスクリードの舗装幅を変更させても、舗装面の平坦性及び舗装密度の均一性を確保するという目的を、機械本体の前部で受入れ該機械本体の後部に搬送したアスファルト合材を、スクリューで拡げた後、伸縮による舗装幅可変のスクリードで舗装面に敷き均すとともに、該舗装幅可変のスクリードは所要の背圧の圧油がロッド側に供給されたリフトシリンダにより所要の作業角が保持されるように設定が行われている道路舗設機において、舗装幅検出手段で検出されたスクリードの舗装幅に対応した制御信号を演算し出力するコントローラと、前記制御信号に応じた駆動信号を出力する制御量指令部と、ポンプからの圧油を前記駆動信号に応じたアシスト圧に調整する比例電磁式リリーフ減圧弁とを備え、前記調整されたアシスト圧の圧油を前記所要の背圧の圧油に加えるアシスト圧調整手段を具備させることにより実現した。
以下、本発明の実施例を図面に従って詳述する。図１は、道路舗設機におけるスクリード用リフトシリンダの背圧可変機構の構成図である。なお、図１において、前記図４及び図５における構成要素と同一乃至均等のものは、前記と同一符号を以って示し、重複した説明を省略する。
まず、図１を用いて、本実施例に係る道路舗設機におけるスクリード用リフトシリンダの背圧可変機構の構成を説明する。本実施例では、スクリード６として、主スクリード６ａの後に、一対の伸縮スクリード６ｂ，６ｂが配置された伸縮式のスクリードが適用されている。該伸縮式のスクリード６は、前記一対の伸縮スクリード６ｂ，６ｂが、油圧シリンダで左右にスライドされることにより伸縮可能に構成されている。前記主スクリード６ａの後面側両側部には、一対のスクリード幅チェックセンサ１７ａ，１７ａが取付けられ、該一対のスクリード幅チェックセンサ１７ａ，１７ａにより、スクリード６の舗装幅を検出する舗装幅検出手段１７が構成されている。
そして、該舗装幅検出手段１７で検出された舗装幅の増減に応じて減増するようにアシスト圧を調整し、この調整されたアシスト圧の圧油を、主油圧回路９側からリフトシリンダ７，８のロッド７ａ，８ａ側に供給される所要の背圧の圧油に加えるアシスト圧調整手段１８が、次のように構成されている。
該アシスト圧調整手段１８は、前記舗装幅検出手段１７で検出された舗装幅に対応した制御信号を演算し出力するコントローラ１９と、該コントローラ１９から出力される制御信号に応じた駆動信号を出力する制御量指令部２０と、ポンプ２１からの圧油を前記駆動信号に応じたアシスト圧に調整する比例電磁式リリーフ減圧弁２２と、前記アスファルトフィニシャ１の停止後に前記リフトシリンダ７，８のロッド７ａ，８ａ側への供給圧油をロックする電磁パイロット作動型のチェック弁２３とを備えて構成されている。
つまり、上記のアシスト圧調整手段１８により、舗装幅検出手段１７で検出された舗装幅の増減に応じて減増するようにリフトシリンダ７，８の背圧を調整する背圧調整手段が構成されている。
次に、図２及び図３を用いて、上述のように構成された道路舗設機におけるスクリード用リフトシリンダの背圧可変機構の作用を説明する。図２は、舗装幅検出手段１７で検出される舗装幅と調整されるアシスト圧との関係を示す特性図、図３の（ａ）はアスファルトフィニシャ１の舗装作業時におけるスクリード舗装幅の変更例を示す図。（ｂ）は、そのスクリード舗装幅の変化に応じて調整されるアシスト圧を示す図。（ｃ）は比較例としての従来のアシスト圧の調整例を示す図である。
図３の（ａ）に示すように、舗装作業時にスクリード６の舗装幅の変更が行われると、この舗装幅の変化が舗装幅検出手段１７で検出され、該検出された舗装幅に対応した制御信号がコントローラ１９から出力され、該制御信号に応じた駆動信号が制御量指令部２０から出力される。
そして、図２及び図３の（ｂ）に示すように、比例電磁式リリーフ減圧弁２２において、前記制御量指令部２０からの駆動信号により、舗装幅の増大に応じて減少するアシスト圧が調整され、また、舗装幅の減少に応じて増大するアシスト圧が調整される。次いで、該調整されたアシスト圧の圧油が主油圧回路９側からリフトシリンダ７，８のロッド７ａ，８ａ側に供給されている所要の背圧の圧油に加えられる。
このように、舗装幅の増減に応じて減増するアシスト圧の圧油を、主油圧回路９側から供給される所要の背圧の圧油に加えることで、舗装幅が増大したときは、リフトシリンダ７，８の背圧が減少するように調整されてスクリード６の見かけ上の重量が増大し、舗装幅が減少したときは、リフトシリンダ７，８の背圧が増大するように調整されてスクリード６の見かけ上の重量が減少する。これにより、舗装作業時にスクリード６の舗装幅を変更させても、スクリード重量とアスファルト合材反力とがバランスするように調整されてスクリード６の作業角が所定角に保持され、常時、所望の舗装面が施工される。
アスファルトフィニシャ１の停止後は、前記主油圧回路９側のチェック弁１３（図５参照）及びアシスト圧調整手段１８におけるチェック弁２３が作動して、リフトシリンダ７，８のロッド７ａ，８ａ側は、舗装作業時よりも高い所定圧力値からなる停止時用の圧油がロック状態とされる。このとき、リフトシリンダ７，８の縮み側（ロッド７ａ，８ａ側の反対側）は、フリーとされる。
上述したように、本実施例に係る道路舗設機におけるスクリード用リフトシリンダの背圧可変機構においては、伸縮式スクリード６の舗装幅を変更させたとき、該舗装幅の増減に応じて減増するアシスト圧の圧油が確実に調整されて、このアシスト圧の圧油が主油圧回路９側から供給される所要の背圧の圧油に加えられる。したがって、舗装作業時に伸縮式スクリード６の舗装幅を変更させても、スクリード重量とアスファルト合材反力とがバランスするように調整されてスクリード６の作業角が所定角に保持されることで、舗装面の平坦性及び舗装密度の均一性を確保することができる。
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なすことができ、そして、本発明が該改変されたものにも及ぶことは当然である。
１ 車輪走行型アスファルトフィニシャ（道路舗設機）
２ 機械本体
４ スクリュー
６ スクリード
７，８ リフトシリンダ
７ａ，８ａ ロッド
９ 主油圧回路
１６ アスファルト合材
１６ａ 舗装面
１７ 舗装幅検出手段
１８ アシスト圧調整手段
１９ コントローラ
２０ 制御量指令部
２１ ポンプ
２２ 比例電磁式リリーフ減圧弁
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Claims (3)
- 機械本体の前部で受入れ該機械本体の後部に搬送したアスファルト合材を、スクリューで拡げた後、伸縮による舗装幅可変のスクリードで舗装面に敷き均すとともに、該舗装幅可変のスクリードは所要の背圧の圧油がロッド側に供給されたリフトシリンダにより所要の作業角が保持されるように設定が行われている道路舗設機において、
前記スクリードの舗装幅を検出する舗装幅検出手段と、該舗装幅検出手段で検出された舗装幅の増減に応じて減増するように前記背圧を調整する背圧調整手段とを有することを特徴とする道路舗設機におけるスクリード用リフトシリンダの背圧可変機構。 - 上記背圧調整手段は、上記舗装幅検出手段で検出された舗装幅の増減に応じて減増するアシスト圧を発生させ、該発生させたアシスト圧の圧油を上記所要の背圧の圧油に加えるアシスト圧調整手段で構成してなることを特徴とする請求項１記載の道路舗設機におけるスクリード用リフトシリンダの背圧可変機構。
- 上記アシスト圧調整手段は、上記舗装幅に対応した制御信号を演算し出力するコントローラと、前記制御信号に応じた駆動信号を出力する制御量指令部と、ポンプからの圧油を前記駆動信号に応じたアシスト圧に調整する比例電磁式リリーフ減圧弁とを具備することを特徴とする請求項２記載の道路舗設機におけるスクリード用リフトシリンダの背圧可変機構。
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