JP5110717B2 - スクリード装置及び道路舗装機械 - Google Patents

Description

本発明は、道路舗装機械に用いられるスクリード装置において、スクリードプレートを加熱するためのスクリードプレート加熱装置に関し、より特定的には、電気によってスクリードプレートを加熱するためのスクリードプレート加熱装置並びにそれを用いたスクリード装置及び道路舗装機械に関する。

スクリードプレートは、アスファルト合材などを敷き均して平滑に仕上るためのスクリード装置の重要な構成品である。スクリード装置は、舗装面を平滑に転圧仕上げすると共に、アスファルト合材などがスクリードプレートに付着するのを防ぐため、スクリードプレート加熱装置によってスクリードプレートを加熱する。

従来、液化石油ガス（ＬＰＧ）を燃料としたバーナによってスクリードプレートを加熱するスクリードプレート加熱装置が実用化されていた。また、特許文献１に示すように、高周波誘導コイルを用いたスクリード加熱装置も提案されている。また、特許文献２に示すように、電気抵抗を持ったコイルを中に有する金属材料でできた電気加熱部によって、スクリードプレートを加熱するスクリード加熱装置も提案されている。

特開平１０−２５２０１２号公報 特表２００３−５１９７３３号公報 特開２００７−１０５１９７号公報

液化石油ガス（ＬＰＧ）を燃料としたバーナは、ＬＰＧガスをバーナノズルから噴射燃焼する。しかし、バーナによるスクリードプレートの加熱の場合、エネルギー伝達効率が低く、スクリードプレートを均一に加熱するのが困難であった。さらに、延焼事故防止のための対策を講じる必要があった。

特許文献１に記載のスクリード加熱装置は、特許文献１の段落０００９に記載されているように、スクリードプレートの上面に絶縁性のあるスペーサを設け、スペーサの上に高周波誘導コイルを設け、さらに高周波誘導コイルの上に絶縁性の押え部材を設ける構成となっている。スクリードプレート、スペーサ、高周波誘導コイル、及び押え部材は、スクリードプレートに設けられたスタッドボルトとナットによって、固定される。したがって、特許文献１のスクリード加熱装置の場合、高周波誘導コイルで発生した熱は、スペーサを介してスクリードプレートに伝達されることとなる。よって、発生した熱のロスが生じる。結果、特許文献１に記載のスクリード加熱装置の加熱エネルギー伝達効率は低く、実用化に際しては、不十分である。

特許文献２に記載のスクリード加熱装置は、特許文献２の段落００２５及び図５に記載されているように、スクリードプレート上に、熱伝導性プレートと、電気加熱部とを設けて、電気加熱部で発生した熱を、スクリードプレートに伝達する。スクリードプレートに設けられたスタッドボルトを介して、熱伝導性プレート及び電気加熱部が、サブフレームによって押さえつけられて固定される。しかし、特許文献２に記載のスクリード加熱装置は、構造が複雑である。さらに、スクリードプレート、熱伝導性プレート、及び電気加熱部の間に、空隙ができてしまう。したがって、特許文献２に記載のスクリード加熱装置の加熱エネルギー伝達効率は低く、実用化に際しては、不十分である。なお、特許文献１に記載のスクリード加熱装置においても、同様の空隙が生じ、加熱エネルギー伝達効率が不十分となる。

ここで、道路舗装機械とは異なる技術分野であるが、スクリードプレートのような鋼板をシーズヒータで加熱する装置として、特許文献３に開示されているプレート加熱装置がある。特許文献３では、鋼板を加工してシーズヒータを埋設してロー付し、伝熱性を高めた調理用プレート加熱装置が提案されている。一般に、ロー付けに必要な加熱温度として、７００℃以上が必要である。このような高温でロー付けを行う場合には、シーズヒータだけでなく母材側の調理用プレートも加熱しなければならない。道路舗装機械で用いられるスクリードプレートは、耐摩耗性を向上させるために、熱処理が施されている。したがって、スクリードプレートに直接シーズヒータを埋設してロー付けするために、スクリードプレートを７００℃以上に加熱すれば、スクリードプレートの耐摩耗性向上のための焼き入れ効果が失われてしまう。したがって、特許文献３に記載されている技術をそのまま道路舗装機械に適用したとしたら、耐摩耗性を失った鋼板を用いたスクリードプレートができてしまうことになる。よって、特許文献３に記載されている技術をそのまま道路舗装機械に適用することはできない。

それゆえ、本発明の目的は、耐摩耗性を失うことなく加熱エネルギー伝達効率及び加熱均一性に優れたスクリードプレート加熱装置並びにそれを用いたスクリード装置及び道路舗装機械を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明は、以下のような特徴を有する。本発明は、路面に敷いたアスファルト合材を敷き均すスクリード装置であって、スクリードプレートと、シーズヒータと、鋼部材とを備え、シーズヒータが鋼部材にロー付けされた後、鋼部材とスクリードプレートとが、すみ肉溶接の断続溶接又はスポット溶接によって溶接されていることを特徴とする。このように、スクリードプレートに溶接による熱影響、特にアスファルト合材と接触するスクリードプレートの下面に熱影響を与えない方法であるすみ肉溶接の断続溶接又はスポット溶接によって、溶接される。

好ましくは、鋼部材に面するシーズヒータの一面は、平坦であるとよい。また、スクリードプレートの上面に、断熱塗装及び／又は断熱材を有するとよい。

また、本発明は、アスファルト合材を敷き均すための上記スクリード装置を具備する道路舗装機械である。

また、本発明は、路面に敷いたアスファルト合材を敷き均すスクリード装置の製造方法であって、鋼部材にシーズヒータをロー付けする第１の工程と、第１の工程の後、鋼部材とスクリードプレートとを、すみ肉溶接の断続溶接又はスポット溶接によって溶接する第２の工程とを備える。また、本発明は、路面に敷いたアスファルト合材を敷き均すためのスクリード装置を具備する道路舗装機械の製造方法であって、スクリード装置を製造する際、鋼部材にシーズヒータをロー付けする第１の工程と、第１の工程の後、鋼部材とスクリードプレートとを、すみ肉溶接の断続溶接又はスポット溶接によって溶接する第２の工程とを備えることを特徴とする。また、本発明は、上記道路舗装機械を用いて、アスファルト合材を敷き均して道路を舗装することを特徴とする、道路舗装方法である。

本発明によれば、シーズヒータと鋼部材とがロー付けされて、鋼部材とスクリードプレートとがすみ肉溶接の断続溶接又はスポット溶接によって溶接される。したがって、シーズヒータを鋼部材にロー付けする際の熱が、スクリードプレートに伝達しない。よって、ロー付けによって、スクリードプレートの耐摩耗性が低下することはない。そして、耐摩耗性の低下をできる限り押さえる溶接方法であるすみ肉溶接の断続溶接又はスポット溶接を用いて、鋼部材がスクリードプレートに溶接される。ロー付け及びすみ肉溶接の断続溶接又はスポット溶接によって、シーズヒータ、鋼部材、及びスクリードプレートの間の熱伝達を効率の良い固体伝達にできる。結果、耐摩耗性を失うことなく加熱エネルギー伝達効率及び加熱均一性に優れたスクリードプレート加熱装置並びにそれを用いたスクリード装置及び道路舗装機械を提供することが可能となる。

シーズヒータの一面を平坦にすれば、鋼部材への熱の伝導率が向上する。スクリードプレートと鋼部材とをスポット溶接によって溶接すれば、スクリードプレートの耐摩耗性の低下を防ぐことが可能となる。スクリードプレートの上面に、断熱塗装及び／又は断熱材を設ければ、シーズヒータの熱をスクリードプレートに効率よく伝達することができるとともに、バイブレータを加熱するのを防止することができる。また、本発明の道路舗装機械を用いて舗装すれば、ＬＰＧガスによる延焼事故を防止することができるので安全な道路舗装が可能となる。また、熱伝達効率を高めることができるので、省エネルギーで道路舗装を行うことが可能となる。

本発明のこれら、及び他の目的、特徴、局面、効果は、添付図面と照合して、以下の詳細な説明から一層明らかになるであろう。

図１は、本発明の一実施形態に係る道路舗装機械１の構成を示す概略正面図である。 図２は、スクリード装置７の内部構造を示す概略断面図である。 図３Ａは、シーズヒータ１４ａ，１４ｂ及び１４ｃの一例を示す断面図である。 図３Ｂは、シーズヒータ１４ａ，１４ｂ及び１４ｃの一例を示す断面図である。 図３Ｃは、シーズヒータ１４ａ，１４ｂ及び１４ｃの一例を示す断面図である。 図４Ａは、鋼部材１５ａとシーズヒータ１４ａとが接合されたときの様子を示す平面図である。 図４Ｂは、鋼部材１５ａとシーズヒータ１４ａとが接合されたときの様子を示す正面図である。 図４Ｃは、鋼部材１５ａとシーズヒータ１４ａとが接合されたときの様子を示す右側面図である。 図５Ａは、３つのスクリードプレート加熱装置１７がスクリードプレート３に接合されたときの様子を示す平面図である。 図５Ｂは、３つのスクリードプレート加熱装置１７がスクリードプレート３に接合されたときの様子を示す右側面図である。 図６Ａは、スクリードプレート加熱装置１７の他の例を示す平面図である。 図６Ｂは、スクリードプレート加熱装置１７の他の例を示す正面図である。 図６Ｃは、スクリードプレート加熱装置１７の他の例を示す右側面図である。 図７Ａは、他の例の３つのスクリードプレート加熱装置１７がスクリードプレート３に接合されたときの様子を示す平面図である。 図７Ｂは、他の例の３つのスクリードプレート加熱装置１７がスクリードプレート３に接合されたときの様子を示す右側面図である。 図８は、他の鋼部材１５ａをスクリードプレート３に接合したときの断面図である。 図９は、すみ肉溶接を断続溶接したときの様子を示す平面図である。

図１は、本発明の一実施形態に係る道路舗装機械１の構成を示す概略正面図である。図１において、道路舗装機械１は、車体２と、ホッパ３０と、前輪４と、コンベア５と、スクリュー６と、スクリード装置７と、レベリングアーム８と、後輪９とを備える。ホッパ３０は、図示しないダンプカーなどから供給されるアスファルト合材を収容する。ホッパ３０内のアスファルト合材は、コンベア５によって、スクリード７の前に搬送される。スクリュー６は、搬送されたアスファルト合材を進行方向左右に敷き伸ばす。スクリュー６によって敷き伸ばされたアスファルト合材は、スクリード装置７によって、敷き均される。レベリングアーム８は、スクリード装置７の高さを調整して、アスファルト合材をなめらかに敷き均す。

図２は、スクリード装置７の内部構造を示す概略断面図である。図２において、スクリード装置７は、バイブレータ１１と、スクリードフレーム１６と、スクリードプレート３と、鋼部材１５ａ，１５ｂ及び１５ｃと、シーズヒータ１４ａ，１４ｂ及び１４ｃと、断熱塗装１２と、断熱材１３とを含む。バイブレータ１１は、図示しない制御部によって、振動するように制御される。スクリードフレーム１６は、スクリード７全体が振動するように、バイブレータ１１の振動を伝達する。スクリードプレート３は、熱処理された耐摩耗性鋼板からできている。たとえば、スクリードプレート３は、長辺の長い矩形面形状を有している。スクリードプレート３には、鋼部材１５ａ，１５ｂ及び１５ｃが接合されている。鋼部材１５ａ，１５ｂ及び１５ｃには、シーズヒータ１４ａ，１４ｂ及び１４ｃが接合されている。シーズヒータ１４ａ，１４ｂ及び１４ｃが発する熱が、鋼部材１５ａ，１５ｂ及び１５ｃを介して、スクリードプレート３に伝達する。スクリードプレート３、鋼部材１５ａ，１５ｂ及び１５ｃ、並びにシーズヒータ１４ａ，１４ｂ及び１４ｃの表面には、断熱塗装１２が施されている。スクリードプレート３、鋼部材１５ａ，１５ｂ及び１５ｃ、並びにシーズヒータ１４ａ，１４ｂ及び１４ｃの上部には、断熱材１３が設けられている。断熱塗装１２及び断熱材１３は、少なくともどちらか一方が設けられていたらよい。断熱塗装１２及び／又は断熱材１３によって、シーズヒータ１４ａ，１４ｂ及び１４ｃからスクリードプレート３への熱の伝達効率を上げることができる。また、断熱塗装１２及び／又は断熱材１３によって、シーズヒータ１４ａ，１４ｂ及び１４ｃ並びにスクリードプレート３からの上部への放熱を防ぐことができるので、シーズヒータ１４ａ，１４ｂ及び１４ｃが発する熱が上部に放熱されることなく、スクリードプレート３の加熱に供される。

図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃは、シーズヒータ１４ａ，１４ｂ及び１４ｃの一例を示す断面図である。図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃに示すように、シーズヒータ１４ａ，１４ｂ及び１４ｃは、金属パイプ内に絶縁粉末で絶縁された発熱線を有する。発熱線に電気を流すことによって、発熱線が発熱する。発熱線が発する熱は、絶縁粉末を介して、金属パイプに伝達する。なお、シーズヒータ１４ａ，１４ｂ及び１４ｃの構成は、あくまでも一例にすぎず、図３Ａ，図３Ｂ及び図３Ｃに示す構成に限られるものではない。

図３Ａ，図３Ｂ及び図３Ｃに示すように、シーズヒータ１４ａ，１４ｂ及び１４ｃの少なくとも一面は平坦部を有する。当該平坦部が、鋼部材１５ａ，１５ｂ及び１５ｃに接する。これによって、シーズヒータ１４ａ，１４ｂ及び１４ｃから鋼部材１５ａ，１５ｂ及び１５ｃへの熱伝導効率が向上し、結果、全体的な熱伝導効率が向上する。

次に、シーズヒータ１４ａ，１４ｂ及び１４ｃ、鋼部材１５ａ，１５ｂ及び１５ｃ、並びにスクリードプレート３の接合構造について、詳述する。図４Ａは、鋼部材１５ａとシーズヒータ１４ａとが接合されたときの様子を示す平面図である。図４Ｂは、鋼部材１５ａとシーズヒータ１４ａとが接合されたときの様子を示す正面図である。図４Ｃは、鋼部材１５ａとシーズヒータ１４ａとが接合されたときの様子を示す右側面図である。図４Ｃに示すように、シーズヒータ１４ａの一部又は全部は、平板状の鋼板である鋼部材１５ａにロー付けによって接合される。ロー付けによって接合された鋼部材１５ａとシーズヒータ１４ａとによって、スクリードプレート３を加熱するスクリードプレート加熱装置１７が得られる。鋼部材１５ｂ及び１５ｃ並びにシーズヒータ１４ｂ及び１４ｃについても同様にして、ロー付けされる。なお、図４Ａ〜図４Ｃにおいて、鋼部材１５ａ，１５ｂ及び１５ｃは、平らになっているが、スクリードプレート３の形状に合わせて、一部が折り曲げられていてもよい。

図５Ａは、３つのスクリードプレート加熱装置１７がスクリードプレート３に接合されたときの様子を示す平面図である。図５Ｂは、３つのスクリードプレート加熱装置１７がスクリードプレート３に接合されたときの様子を示す右側面図である。図５Ａに示すように、各スクリードプレート加熱装置１７は、スクリードプレート３の長辺に対して略平行に並べられて、鋼部材１５ａ，１５ｂ及び１５ｃにおける複数の箇所でスポット溶接される。スポット溶接を用いれば、スクリードプレート３の下面（舗装施工時にアスファルト合材と接触する面）まで、耐摩耗性をできる限り低下させないように溶接することができる。これにより、スクリードプレート加熱装置１７とスクリードプレート３との接合によって、スクリードプレート３の耐摩耗性低下を最小限にとどめることが可能となる。ただし、本発明において、スクリードプレート３とスクリードプレート加熱装置１７との溶接は、スポット溶接に限られるものではない。溶接熱による耐摩耗性低下をスクリードプレート３の下面にまでできる限り及ぼさないことができる溶接であれば、スポット溶接以外に、断続溶接やプラグ溶接、スロット溶接等を用いてもよい。たとえば、すみ肉溶接によっても、溶接熱による耐摩耗性低下をできる限り抑えることができる。すみ肉溶接を用いる場合、好ましくは、断続溶接することによって、溶接熱によるスクリードプレート３の耐摩耗性低下をさらに防止することができる。図９は、すみ肉溶接を断続溶接したときの様子を示す平面図である。このように、スポット溶接以外の方法によって、スクリードプレート３とスクリードプレート加熱装置１７とを溶接してもよい。

このように、本発明の一実施形態では、まず、シーズヒータ１４ａ，１４ｂ及び１４ｃを鋼部材１５ａ，１５ｂ及び１５ｃにロー付けして、スクリードプレート加熱装置１７を製造する。次に、得られたスクリードプレート加熱装置１７の鋼部材１５ａ，１５ｂ及び１５ｃを、スクリードプレート３に溶接する。したがって、シーズヒータ１４ａ，１４ｂ及び１４ｃをロー付けする際の熱は、スクリードプレート３には、加えられない。スクリードプレート３に加えられる熱は、鋼部材１５ａ，１５ｂ及び１５ｃをスクリードプレート３に溶接する際の熱のみである。ゆえに、少なくともスクリードプレート３の下面の耐摩耗性が低下しないような溶接方法を用いて、鋼部材１５ａ，１５ｂ及び１５ｃをスクリードプレート３に溶接すればよい。また、シーズヒータ１４ａ，１４ｂ及び１４ｃと、鋼部材１５ａ，１５ｂ及び１５ｃと、スクリードプレート３とは、溶接によって、接合されているので、従来のように、スタッドボルトとナットによって固定される空隙を生じる形態に比べ、シーズヒータ・鋼部材・スクリードの間の熱伝達を最も効率の良い固体伝達にできる。よって、加熱エネルギーの伝達効率及び加熱の均一性を向上させることができる。したがって、本発明の一実施形態によって、摩耗性を失うことなく加熱エネルギー伝達効率及び加熱均一性に優れたスクリードプレート加熱装置並びにそれを用いたスクリード装置及び道路舗装機械が提供されることとなる。

なお、スクリードプレート加熱装置１７の構造は、上記の例に限られるものではない。図６Ａは、スクリードプレート加熱装置１７の他の例を示す平面図である。図６Ｂは、スクリードプレート加熱装置１７の他の例を示す正面図である。図６Ｃは、スクリードプレート加熱装置１７の他の例を示す右側面図である。なお、図６Ａ〜図６Ｃにおいて、図４Ａ〜図４Ｃに示すスクリードプレート加熱装置１７と同様の機能を有する部分については、同一の参照符号を付す。なお、図６Ａ〜図６Ｃにおいて、鋼部材１５ａ，１５ｂ及び１５ｃは、平らになっているが、スクリードプレート３の形状に合わせて、一部が折り曲げられていてもよい。図６Ａ〜図６Ｃに示すように、鋼部材１５ａ，１５ｂ及び１５ｃは、平板状の鋼板に限定されるものではなく、ロの字状に内側がくりぬかれた鋼部材であってもよい。シーズヒータ１４ａ，１４ｂ及び１４ｃは、鋼部材１５ａ，１５ｂ及び１５ｃの形状に合わせて、金属パイプが折り曲げられている。シーズヒータ１４ａ，１４ｂ及び１４ｃの一部又は全部は、鋼部材１５ａ，１５ｂ及び１５ｃにロー付けによって接合される。

図７Ａは、他の例の３つのスクリードプレート加熱装置１７がスクリードプレート３に接合されたときの様子を示す平面図である。図７Ｂは、他の例の３つのスクリードプレート加熱装置１７がスクリードプレート３に接合されたときの様子を示す右側面図である。各スクリードプレート加熱装置１７は、スクリードプレート３の長辺方向を複数の領域に区分するように並べられて、鋼部材１５ａ，１５ｂ及び１５ｃにおける複数の箇所でスポット溶接される。なお、スポット溶接の代わりに、すみ肉溶接を断続溶接してもよい。

図６Ａ〜図６Ｃ及び図７Ａ〜図７Ｂに示すように、鋼部材及びシーズヒータの形状は、特に限定されるものではない。

また、鋼部材は、平板状に限らず、シーズヒータを固定しやすい形状を有していてもよい。図８は、他の鋼部材１５ａをスクリードプレート３に接合したときの断面図である。図８に示すように、鋼部材１５ａは、シーズヒータ１４ａを固定するための凹部１５０を上面に有しており、凹部１５０にシーズヒータ１４ａを入れて、ロー付けによってシーズヒータ１４ａを鋼部材１５ａに接合してもよい。鋼部材１５ａは、平板部１５１において、スクリードプレート３とスポット溶接される。なお、スポット溶接の代わりに、すみ肉溶接を断続溶接してもよい。図８のように、本発明において、鋼部材は、平板状に限られるものではない。図８のように、鋼部材１５ａに、シーズヒータ１４ａを固定するための凹部１５０を設ければ、シーズヒータ１４の固定強度が増すとともに、シーズヒータ１４ａの熱を、できる限り放熱させることなく鋼部材１５ａに伝達させることも可能となる。また、鋼部材の厚みは、図示した例に限定されず、本発明において特に限定されない。

なお、上記実施形態において、スクリードプレート加熱装置１７は、３つであるとしたが、これに限られるものではないことは言うまでもない。

なお、本発明のスクリードプレート加熱装置は、アスファルトフィニッシャ以外にも、リペーバやリミキサー等、スクリード装置によってアスファルト舗装を行う道路舗装機械全般に利用可能である。

以上、本発明を詳細に説明してきたが、前述の説明はあらゆる点において本発明の例示にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。

本発明は、道路舗装機械等に利用可能である。

１ 道路舗装機械
２ 車体
３０ ホッパ
４ 前輪
５ コンベア
６ スクリュー
７ スクリード装置
８ レベリングアーム
９ 後輪
１１ バイブレータ
１２ 断熱塗装
１３ 断熱材
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ シーズヒータ
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ 鋼部材
１６ スクリードフレーム
１７ スクリードプレート加熱装置
１５０ 凹部
１５１ 平板部

Claims (7)

1. 路面に敷いたアスファルト合材を敷き均すスクリード装置であって、
   スクリードプレートと、
   シーズヒータと、
   鋼部材とを備え、
   前記シーズヒータが前記鋼部材にロー付けされた後、前記鋼部材と前記スクリードプレートとが、すみ肉溶接の断続溶接又はスポット溶接によって溶接されていることを特徴とする、スクリード装置。
2. 前記鋼部材に面する前記シーズヒータの一面は、平坦であることを特徴とする請求項１に記載のスクリード装置。
3. 前記スクリードプレートの上面に、断熱塗装及び／又は断熱材を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載のスクリード装置。
4. アスファルト合材を敷き均すためのスクリード装置を具備する道路舗装機械であって、
   前記スクリード装置は、
   スクリードプレートと、
   シーズヒータと、
   鋼部材とを備え、
   前記シーズヒータが前記鋼部材にロー付けされた後、前記鋼部材と前記スクリードプレートとが、すみ肉溶接の断続溶接又はスポット溶接によって溶接されていることを特徴とする、道路舗装機械。
5. アスファルト合材を敷き均すスクリード装置の製造方法であって、
   前記スクリード装置は、スクリードプレートと、シーズヒータと、鋼部材とを備え、
   前記鋼部材に前記シーズヒータをロー付けする第１の工程と、
   前記第１の工程の後、前記鋼部材と前記スクリードプレートとを、すみ肉溶接の断続溶接又はスポット溶接によって溶接する第２の工程とを備えることを特徴とする、スクリード装置の製造方法。
6. 路面に敷いたアスファルト合材を敷き均すためのスクリード装置を具備する道路舗装機械の製造方法であって、
   前記スクリード装置は、スクリードプレートと、シーズヒータと、鋼部材とを備え、
   前記スクリード装置を製造する際、
   前記鋼部材に前記シーズヒータをロー付けする第１の工程と、
   前記第１の工程の後、前記鋼部材と前記スクリードプレートとを、すみ肉溶接の断続溶接又はスポット溶接によって溶接する第２の工程とを備えることを特徴とする、道路舗装機械の製造方法。
7. 請求項４に記載の道路舗装機械を用いて、アスファルト合材を敷き均して道路を舗装することを特徴とする、道路舗装方法。

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