JP6774454B2 - 転圧機械 - Google Patents

Description

本発明は転圧機械に係り、特に噴霧装置に残留する水を排出する排出性能を向上させる技術に関する。

現在、道路舗装工事で使用される転圧機械（例えばタンデムローラ）は、前後輪に水やアスファルト付着防止剤等の液剤を噴霧しながら路面の締め固めを実施するために噴霧装置が備えられている。
噴霧装置は、例えば水タンクから配管等を介して噴霧ノズルに水を供給し霧状にして排出することで、転圧ローラと路面とに水を噴霧することが可能である。

しかしながら、噴霧装置には、噴霧後に配管等に水が残留するという問題がある。
このように、噴霧装置に残留した水は、冬季等の気温が低いときに凍結して膨張し、配管等を破損させる虞があった。

そこで、作業後に、オペレータの排水操作によって噴霧装置内に残留する水を排出する技術が開発されている（特許文献１）。

特開２０１４−９５２２６号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示される技術のように、噴霧装置内に残留する水の排出をオペレータの排水操作によることは、例えばオペレータが排水操作をし忘れたときに水が噴霧装置内に残留したままとなるため、更なる改善の余地があった。

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、オペレータの操作によらず噴霧装置内に残留する水が凍結することによる噴霧装置の凍結を未然に防ぐことができる転圧機械を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の転圧機械は、転圧機械において、車輪に液剤を噴霧する噴霧装置と、前記噴霧装置内に残留する液剤による前記噴霧装置の凍結を防止する凍結防止装置と、前記転圧機械の位置情報を検出する位置情報検出装置と、前記位置情報検出装置によって検出される前記転圧機械の位置情報に基づく現在位置における推定気温を検出する推定気温検出装置と、前記凍結防止装置を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記推定気温検出装置により検出される推定気温に基づき前記凍結防止装置を作動させることを特徴とする。

これにより、位置情報検出装置及び推定気温検出装置によって検出される、転圧機械の現在位置における推定気温に基づき凍結防止装置を作動させることで、オペレータの操作によらず噴霧装置内に残留する液剤が凍結することによる噴霧装置の凍結を未然に防ぐことが可能とされる。

その他の態様として、前記制御装置は、推定気温が所定温度未満となる時間が設定時間以上のとき、前記凍結防止装置を作動させるのが好ましい。
これにより、推定気温が所定温度未満となる時間が設定時間以上のときに凍結防止装置を作動させることで、噴霧装置内に残留する液剤が凍結する可能性が高いときに凍結防止装置を作動させることが可能とされる。

その他の態様として、前記転圧機械の稼動状態及び稼動停止状態を検出する稼動状態検出装置を有し、前記制御装置は、前記稼動状態検出装置により前記転圧機械が稼動停止状態であることを検出後、一定時間経過するまでの間に前記転圧機械が稼動状態になることを検出すると、推定気温に関わらず前記凍結防止装置を作動させないのが好ましい。

これにより、転圧機械が稼動停止状態であることを検出後、一定時間経過するまでの間に転圧機械が稼動状態になると、推定気温に関わらず凍結防止装置を作動させないことで、転圧機械の稼動停止状態が例えばオペレータの小休止である場合にまで凍結防止装置を作動させることを抑制することが可能とされる。

その他の態様として、前記凍結防止装置は、前記噴霧装置内に残留する液剤を排出する排水装置であるのが好ましい。
これにより、凍結防止装置として備えられる排水装置を作動させることで、噴霧装置内に残留する液剤を排出し、該液剤による噴霧装置の凍結を防止することが可能とされる。

その他の態様として、前記凍結防止装置は、前記噴霧装置内に残留する液剤の融点を下げる融点低下剤を前記噴霧装置内に供給する融点低下装置であるのが好ましい。
これにより、融点低下剤を噴霧装置内に供給して噴霧装置内に残留する液剤の融点を下げることで、噴霧装置内に残留する液剤による噴霧装置の凍結を防止することが可能とされる。

その他の態様として、前記融点低下剤は、アスファルト付着防止剤であるのが好ましい。
これにより、アスファルト付着防止剤を融点低下剤として噴霧装置内に供給することで、再度転圧機械を稼動させて噴霧装置を使用するときに噴霧配管内の融点低下剤の処理をすることなく車輪に液剤を噴霧することが可能とされる。

本発明の転圧機械によれば、位置情報検出装置及び推定気温検出装置によって検出される、転圧機械の現在位置における推定気温に基づき凍結防止装置を作動させたので、オペレータの操作によらず噴霧装置内に残留する液剤（例えば、水）が凍結することによる噴霧装置の凍結を未然に防ぐことができる。

第１実施形態に係る噴霧装置が搭載された転圧機械の側面図である。 噴霧停止状態における第１実施形態に係る噴霧装置の概略構成図である。 噴霧状態における第１実施形態に係る噴霧装置の概略構成図である。 第１実施形態に係る転圧機械の制御に係るＥＣＵの接続構成が示されたブロック図である。 第１実施形態に係る転圧機械のＥＣＵが実行する制御手順のルーチンを示すフローチャートである。 噴霧停止状態における第２実施形態に係る噴霧装置の概略構成図である。 第２実施形態に係る転圧機械の制御に係るＥＣＵの接続構成が示されたブロック図である。 第２実施形態に係る転圧機械のＥＣＵが実行する制御手順のルーチンを示すフローチャートである。

＜第１実施形態＞
以下、図面に基づき本発明の第１実施形態について説明する。
図１を参照すると、第１実施形態に係る噴霧装置１０が搭載された転圧機械１の側面図が示されている。また、図２を参照すると、噴霧停止状態における第１実施形態に係る噴霧装置１０の概略構成図が示されている。また更に、図３を参照すると、噴霧状態における第１実施形態に係る噴霧装置１０の概略構成図が示されている。

転圧機械１は、前部及び後部にそれぞれ前輪（車輪）３及び後輪（車輪）５が備えられた、凝固前のアスファルトの締固め作業を行う所謂転圧機械である。前輪３及び後輪５は、エンジン８によって発生する駆動力を駆動源としている。このエンジン８は、操作パネル９の下方に設けられるイグニッションスイッチ（稼動状態検出装置）９ａをＯＮ操作することで稼動する。即ち、転圧機械１は、エンジン８が稼動するときに稼動状態となり、エンジン８が稼動しないときに稼動停止状態となる。

転圧機械１には、水タンク（液剤タンク）７及び噴霧装置１０が搭載されている。この噴霧装置１０は、転圧機械１の後部車体フレーム２に配設された水タンク７内に貯留される水（液剤）を前輪３及び後輪５に霧状にして吹きかける装置であり、前輪３及び後輪５に水を噴霧することで、前輪３及び後輪５と凝固前のアスファルトとの接着性を低下させることが可能である。

噴霧装置１０は、噴霧ポンプ１２、止水弁１４及び噴霧ノズル１６が備えられており、噴霧ポンプ１２が駆動し且つ止水弁１４が開弁するとき、噴霧ノズル１６から前輪３及び後輪５に向かって水タンク７内に貯留される水を噴霧することが可能な装置である。この噴霧装置１０は、タンク元栓２２を介して水タンク７と主配管２０によって接続されている。

タンク元栓２２は、水タンク７と主配管２０とで水を流通可能に開弁及び閉弁することが可能な電子制御弁である。主配管２０は、一端がタンク元栓２２を介して水タンク７に接続し、他端が噴霧ノズル１６に接続する配管である。

噴霧ポンプ１２は、主配管２０に配設されており、駆動することで水タンク７側から噴霧ノズル１６側に向かって水を流通させることが可能なインペラ式のポンプである。この噴霧ポンプ１２はインペラ式なので、駆動しないときに噴霧ポンプ１２内を水が流れることを阻害しない。主配管２０の噴霧ポンプ１２より噴霧ノズル１６側には、フィルタ１８がタンク元栓２２の上方に配設されている。このフィルタ１８は、流通する水を浄化することが可能である。

止水弁１４は、主配管２０のフィルタ１８と噴霧ノズル１６との間に配設されたソレノイドバルブである。この止水弁１４は、水タンク７側から噴霧ノズル１６側に向かって水が主配管２０内を流通可能に開放し、または閉止することができる。

噴霧ノズル１６は、ノズルが前輪３及び後輪５に臨むように配設されている。この噴霧ノズル１６は、水が所定圧力で供給されるとノズルから水を霧状にして排出することが可能である。

このように構成された噴霧装置１０は、タンク元栓２２が流通状態であって、例えばオペレータが操作パネル９に配設された噴霧スイッチをＯＮ操作すると、噴霧ポンプ１２が駆動すると共に止水弁１４が開放される（図３、噴霧状態）。即ち、水タンク７に貯留された水は、噴霧ポンプ１２が駆動することで主配管２０を流通し、フィルタ１８によって浄化されたあと開放されている止水弁１４を通過し、噴霧ノズル１６に供給されて噴霧される。

また、噴霧装置１０は、タンク元栓２２が流通状態であってもオペレータが操作パネル９に配設された噴霧スイッチをＯＮ操作しないと、噴霧ポンプ１２が駆動せず止水弁１４もまた閉止するため、散水されない（図２、噴霧停止状態）。

主配管２０のうち、複数の噴霧ノズル１６を接続するノズル配管２４の一端には、排水弁（凍結防止装置、排水装置）３０が備えられる。排水弁３０は、開閉を電子制御可能な電磁弁である。この排水弁３０は、開弁することでノズル配管２４から転圧機械１の外部に排水することができる。即ち、ノズル配管２４の一端に排水弁３０を取付けることで、簡単な構成にして排水装置を備えることができる。

排水弁３０には、圧力センサ３０ａが備えられる。圧力センサ３０ａは、例えば水の流れによって発生する流体圧力を検出する所謂流体圧力センサであり、ノズル配管２４から排水弁３０を介して排出される水の流体圧力を検出することが可能である。なお、圧力センサ３０ａは、流体圧力センサに限らず、適宜変更してもよい。

転圧機械１には、位置情報検出装置４０及び無線通信機（推定気温検出装置）４２が備えられる。位置情報検出装置４０は、例えば水タンク７の最上部に配設されており、人工衛星から発信される電波を受信して転圧機械１の位置情報を検出することが可能な所謂ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）装置である。

無線通信機４２は、所謂インターネットに接続して所望の天気予報のデータを受信することが可能な通信機である。この無線通信機４２は、位置情報検出装置４０によって検出される転圧機械１の位置情報に基づく位置（現在位置）における、天気予報によって推定される推定気温を受信し、例えばエンジン８の稼動停止から２４時間後までの現在位置の推定気温の推移を検出することが可能である。

ＥＣＵ（制御装置）５０は、図示しないエンジン８の運転制御をはじめとして総合的な制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）等を含んで構成されている。

図４を参照すると、第１実施形態に係る転圧機械１の制御に係るＥＣＵ５０の接続構成がブロック図で示されている。
ＥＣＵ５０の入力側には、イグニッションスイッチ９ａ、圧力センサ３０ａ、位置情報検出装置４０及び無線通信機４２が電気的に接続されており、イグニッションスイッチ９ａからはエンジン８の稼動状態が入力され、圧力センサ３０ａからは排水弁３０を介して排出される水の流体圧力が入力され、位置情報検出装置４０からは転圧機械１の位置情報が入力され、無線通信機４２からは転圧機械１の現在位置の推定気温が入力される。

また、ＥＣＵ５０の出力側には、止水弁１４、タンク元栓２２及び排水弁３０が電気的に接続されており、止水弁１４、タンク元栓２２及び排水弁３０を開弁することで、排水弁３０から噴霧装置１０内に残留する水を排出（自然排出）することが可能である。

図５を参照すると、ＥＣＵ５０が実行する、本発明に係る転圧機械１の制御手順を示すルーチンがフローチャートで示されており、以下、同フローチャートに沿い説明する。

ステップＳ１０では、イグニッションスイッチ９ａによりエンジン８が稼動停止状態（ＯＦＦ）か否かを判別する。このステップＳ１０は、判別結果が真（Ｙｅｓ）でエンジン８が稼動停止状態であると判別するまで繰り返され、エンジン８が稼動停止状態であると判別するとステップＳ１２に移行する。

ステップＳ１２では、エンジン８が稼動停止してから一定時間経過したか否かを判別する。ステップＳ１２の判別結果が真（Ｙｅｓ）でエンジン８が稼動停止してから一定時間経過していると判別すると、ステップＳ１４に移行する。一方、ステップＳ１２の判別結果が偽（Ｎｏ）でエンジン８が稼動停止してから一定時間経過していないと判別すると、ステップＳ１０に戻る。

即ち、ステップＳ１２では、エンジン８が稼動停止してから一定時間経過するまで稼動停止状態が続く場合にのみステップＳ１４に移行し、エンジン８が稼動停止してから一定時間経過する前にエンジン８が再稼働する場合には推定気温に関わらず排水弁３０を開弁させずに本ルーチンを終了する。これにより、例えばオペレータが小休止をするために転圧機械１を休機しているような場合にまで排水弁３０を開弁することを抑制することができる。

ステップＳ１４では、転圧機械１の位置情報が位置情報検出装置４０によって検出され、ステップＳ１６に移行する。ステップＳ１６では、転圧機械１の現在位置における推定気温が無線通信機４２によって検出され、ステップＳ１８に移行する。

ステップＳ１８では、推定気温が０℃（所定温度）未満になる時間Ｔが設定時間以上か否かを判別する。ステップＳ１８の判別結果が偽（Ｎｏ）で時間Ｔが設定時間未満であると判別すると本ルーチンを終了する。また、ステップＳ１８の判別結果が真（Ｙｅｓ）で時間Ｔが設定時間以上であると判別するとステップＳ２０に移行する。

即ち、ステップＳ１４〜ステップＳ１８では、位置情報検出装置４０及び無線通信機４２によって検出される推定気温に基づき、噴霧装置１０内に残留する水が凍結する可能性の高さを判定している。特に、本実施形態のステップＳ１８では、推定気温に基づき、推定気温が０℃未満になる時間Ｔが設定時間以上か否かを判別することで噴霧装置１０内に残留する水が凍結する可能性の高さを判定している。これにより、噴霧装置１０内に残留する水が凍結する可能性の判定精度を高めることができる。

ステップＳ２０では、止水弁１４、タンク元栓２２、及び排水弁３０を開弁することで噴霧装置１０内に残留する水を自然排出可能にしてステップＳ２２に移行する。

ステップＳ２２では、圧力センサ３０ａによって検出される排水弁３０を介して排出される水の流体圧力が規定圧力未満になったか否かを判別し、ステップＳ２２の判別結果が真（Ｙｅｓ）で排水弁３０の流体圧力が規定圧力未満になったと判別するまで排水弁３０の開弁を続け、ステップＳ２４に移行する。即ち、ステップＳ２２では、噴霧装置１０内に残留する水の排出される勢いが低下して流体圧力が規定圧力未満になったとき、噴霧装置１０内に残留する水が排出し終わったと判定する。

ステップＳ２４では、排水弁３０を閉弁して本ルーチンを終了する。即ち、ステップＳ２０〜ステップＳ２４によって、噴霧装置１０内に残留する水及び水タンク７内の水をすべて排出し、噴霧装置１０及び水タンク７が凍結することを防止することができる。

以上説明したように、第１実施形態に係る転圧機械では、転圧機械１において、前輪３及び後輪５に水を噴霧する噴霧装置１０と、噴霧装置１０内に残留する水による噴霧装置１０の凍結を防止する凍結防止装置と、転圧機械１の位置情報を検出する位置情報検出装置４０と、位置情報検出装置４０によって検出される転圧機械１の現在位置における推定気温を検出する無線通信機４２と、凍結防止装置を制御するＥＣＵ５０と、を備え、ＥＣＵ５０は、無線通信機４２により検出される推定気温に基づき凍結防止装置を作動させる。

従って、位置情報検出装置４０及び無線通信機４２によって検出される、転圧機械１の現在位置における推定気温に基づき凍結防止装置を作動させたので、オペレータの操作によらず噴霧装置１０内に残留する水が凍結することによる噴霧装置１０の凍結を未然に防ぐことができる。

特に、第１実施形態では、凍結防止装置は、噴霧装置１０内に残留する水を排出する排水弁３０であり、該排水弁３０を開弁して噴霧装置１０内に残留する水を排出し、該水による噴霧装置１０の凍結を防止することができる。

そして、ＥＣＵ５０は、推定気温が所定温度未満となる時間が設定時間以上のとき、排水弁３０を開弁させたので、噴霧装置１０内に残留する水が凍結する可能性の判定精度を高めることができる。

そして、転圧機械１の稼動状態及び稼動停止状態を検出するイグニッションスイッチ９ａを有し、ＥＣＵ５０は、イグニッションスイッチ９ａにより転圧機械１が稼動停止状態であることを検出後、一定時間経過するまでの間に転圧機械１が稼動状態になることを検出すると、推定気温に関わらず排水弁３０を開弁させないので、転圧機械１の稼動停止状態が例えばオペレータの小休止である場合にまで排水弁３０を開弁することを抑制することができる。
＜第２実施形態＞

以下、図６〜図８に基づき第２実施形態について説明する。
なお、上記第１実施形態と共通の構成については説明を省略し、ここでは第１実施形態と異なる部分について説明する。

図６を参照すると、噴霧停止状態における第２実施形態に係る噴霧装置１１０の概略構成図が示されている。第１実施形態に係る噴霧装置１０と第２実施形態に係る噴霧装置１１０との相違点は、不凍液供給装置（凍結防止装置、融点低下装置）１３２が備えられている点である。

不凍液供給装置１３２は、凍結防止タンク元栓１３４及び不凍液タンク１３６を備えて構成される。
凍結防止タンク元栓１３４は、主配管２０のタンク元栓２２近傍に設けられた、開閉を電子制御可能な電磁弁である。この凍結防止タンク元栓１３４は、開弁することで主配管２０と不凍液タンク１３６とで不凍液１３８を流通可能にすることが可能である。不凍液タンク１３６は、融点が０℃より低い不凍液１３８が貯留される。この不凍液１３８は、例えば前輪（車輪）３及び後輪（車輪）５にアスファルトが付着することを防止する、所謂アスファルト付着防止剤である。

図７を参照すると、第２実施形態に係る転圧機械１の制御に係るＥＣＵ（制御装置）５０の接続構成がブロック図で示されている。第２実施形態では、凍結防止タンク元栓１３４がＥＣＵ４０の出力側に電気的に接続されている。即ち、凍結防止タンク元栓１３４を開弁することで、主配管２０内に不凍液１３８を供給することができる。

図８を参照すると、ＥＣＵ５０が実行する、第２実施形態に係る転圧機械１の制御手順を示すルーチンがフローチャートで示されており、以下、同フローチャートに沿い、第１実施形態との相違点のみ説明する。

第２実施形態では、第１実施形態におけるステップＳ２４のあと、ステップＳ１２６〜ステップＳ１３０が実行される。
ステップＳ１２６では、凍結防止タンク元栓１３４を開弁し、ステップＳ１２８に移行する。

ステップＳ１２８では、凍結防止タンク元栓１３４を開弁してから必要時間経過したか否かを判定する。ステップＳ１２８の判別結果が真（Ｙｅｓ）で凍結防止タンク元栓１３４を開弁してから必要時間経過したと判別するとステップＳ１３０に移行し、凍結防止タンク元栓１３４を閉止させて本ルーチンを終了する。

即ち、ステップＳ１２６〜ステップＳ１３０では、排水弁３０を規定時間開弁することで噴霧装置１０内に残留する水をタンク元栓２２、排水弁３０及びから排出しつつ不凍液１３８を噴霧装置１０内に供給し、不凍液１３８の供給が充分にされると止水弁１４及び排水弁３０を閉止することができる。

以上説明したように、第２実施形態に係る転圧機械では、凍結防止装置は、噴霧装置１１０内に残留する水の融点を下げる不凍液１３８を噴霧装置１１０内に供給する不凍液供給装置１３２である。

従って、不凍液１３８を噴霧装置１１０内に供給して噴霧装置１１０内に残留する水の融点を下げたので、噴霧装置１１０内に残留する水による噴霧装置１１０の凍結を防止することができる。

そして、不凍液１３８は、アスファルト付着防止剤を融点低下剤として噴霧装置１１０内に供給したので、再度転圧機械１を稼動させて噴霧装置１０を使用するときに主配管２０内の不凍液１３８の処理をすることなく前輪３及び後輪５に水を噴霧することができる。

以上で本発明に係るの説明を終えるが、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、所定温度を０℃とし、推定気温が０℃未満となる時間が設定時間以上であることを判定したときに排水弁３０を開弁するようにしたが、所定温度は０℃以上や０℃未満であってもよく、推定温度が所定温度未満である場合に排水弁３０を作動させてもよい。

また、本実施形態では、ＥＣＵ５０による制御をフローチャートを用いて説明したが、実施可能な限りで順序を変更してもよい。

また、本実施形態では、ステップＳ２０にてタンク元栓２２を開弁するようにしたが、タンク元栓２２を開弁しなくてもよい。

また、第２実施形態では、融点低下剤としてアスファルト付着防止剤である不凍液１３８を用いて説明したが、グリセリンやエタノールを含む所謂住宅用凍結防止材を用いてもよく、エンジンの冷却に用いられる所謂ＬＬＣ(Long Life Coolant)であってもよい。ここで、例えばエチレングリコールを含有するＬＬＣを用いる場合は、再度転圧機械１を稼動させて噴霧装置１０を使用する前に主配管２０内の不凍液（ＬＬＣ）を適宜処理することが望ましい。

また、第２実施形態では、ステップＳ２４までの間に主配管２０内に残留する水をすべて排出してから不凍液１３８を供給する（ステップＳ１２６〜ステップＳ１３０）ようにしたが、主配管２０内に水が残留したまま浸透させるように供給してもよい。

１ 転圧機械
３ 前輪（車輪）
５ 後輪（車輪）
９ａ イグニッションスイッチ（稼動状態検出装置）
１０、１１０ 噴霧装置
３０ 排水弁（凍結防止装置、排水装置）
３０ａ 圧力センサ
４０ 位置情報検出装置
４２ 無線通信機（推定気温検出装置）
５０ ＥＣＵ（制御装置）
１３２ 不凍液供給装置（凍結防止装置、融点低下装置）
１３８ 不凍液（融点低下剤）

Claims (6)

1. 転圧機械において、
   車輪に液剤を噴霧する噴霧装置と、
   前記噴霧装置内に残留する液剤による前記噴霧装置の凍結を防止する凍結防止装置と、
   前記転圧機械の位置情報を検出する位置情報検出装置と、
   前記位置情報検出装置によって検出される前記転圧機械の位置情報に基づく現在位置における推定気温を検出する推定気温検出装置と、
   前記凍結防止装置を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記推定気温検出装置により検出される推定気温に基づき前記凍結防止装置を作動させる転圧機械。
2. 前記制御装置は、推定気温が所定温度未満となる時間が設定時間以上のとき、前記凍結防止装置を作動させる、請求項１に記載の転圧機械。
3. 前記転圧機械の稼動状態及び稼動停止状態を検出する稼動状態検出装置を有し、
   前記制御装置は、前記稼動状態検出装置により前記転圧機械が稼動停止状態であることを検出後、一定時間経過するまでの間に前記転圧機械が稼動状態になることを検出すると、推定気温に関わらず前記凍結防止装置を作動させない、請求項１に記載の転圧機械。
4. 前記凍結防止装置は、前記噴霧装置内に残留する液剤を排出する排水装置である、請求項１に記載の転圧機械。
5. 前記凍結防止装置は、前記噴霧装置内に残留する液剤の融点を下げる融点低下剤を前記噴霧装置内に供給する融点低下装置である、請求項１に記載の転圧機械。
6. 前記融点低下剤は、アスファルト付着防止剤である、請求項５に記載の転圧機械。

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