JP7260163B2 - グレードセンサ取付け用アーム - Google Patents

Description

本発明は、道路舗装機械におけるグレードセンサの取付け用のアームに関する。

従来、アスファルトフィニッシャなどの道路舗装機械においては、舗装厚の計測器を取付けて、舗装厚を制御している。特許文献１には、舗装厚を計測するための従来の自動レベリングシステムが記載されている。特許文献１の自動レベリングシステムでは、舗装厚を計測するためのグレードセンサ（８）が、センササポート（１３）を介して、レベリングアーム（７）又はスクリード装置（５）上に取付けられている。そして、センササポート（１３）の上部のハンドル（１４）を回すことで、グレードセンサ（８）を上下することができる構造となっている。

特許文献１では、舗設する路盤とは別の基準線（６）を決めた上で、グレードセンサ（８）のアーム（９）の下端が基準線（６）に位置するように、ハンドル（１４）を回して、グレードセンサ（８）の高さを調整する。そして、アーム（９）の回転角に基づいて、スクリードの高さと基準線（６）との間の偏差が検知される。当該偏差に応じて、レベリングシリンダ（１２）を作動せることで、レベリングアーム（７）を上下に揺動させて、スクリード装置（５）の高さを調整して、舗装厚が制御される。

実開平５－６１２１１号公報 段落０００２及び図１ないし図５

このように、従来、ハンドルを回転させることで、グレードセンサの高さを調整して、基準との位置関係を決定していた。しかし、施工時の振動によって、ハンドルが勝手に回転してしまうことがあり、その結果、グレードセンサの高さが変わってしまうという問題が発生していた。グレードセンサの高さが変わってしまえば、基準とのグレードセンサとの位置関係が変わってしまうので、舗装厚に狂いが生じてしまう。

それゆえ、本発明は、グレードセンサの高さを調整するためのハンドルが施工時の振動によって、勝手に回転してしまわないようにして、舗装厚に狂いが生じないようにすることを目的とする。

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、道路舗装機械におけるグレードセンサの取付け用アームであって、グレードセンサの高さを微調整するための回転式のハンドル部を備え、ハンドル部は、舗装時の振動による回転を防止するための回転防止手段を含む。

回転防止手段は、グレードセンサの高さを微調整するための回転軸を収容している部材に対して、ハンドル部を、磁石で吸着させることで、ハンドル部の回転を防止する。

ハンドル部は、取っ手と、取っ手を一端部分に取付け、回転軸と取っ手とを連結するブラケットと、ブラケットにおいて、取っ手とは反対側に回動可能に取付けられた回動プレートと、回動プレートに取付けられた磁石とを含む。回動プレートを回動させると、磁石が、部材に吸着可能となっている。

回転防止手段は、グレードセンサの高さを微調整するための回転軸を収容している部材に対して、ハンドル部から蝶ボルトを締めることで、ハンドル部の回転を防止する。

回転防止手段は、グレードセンサの高さを微調整するための回転軸を収容している部材に対して、ハンドル部からピンを挿入することで、ハンドル部の回転を防止する。

本発明によれば、回転防止手段によって、ハンドル部が舗装時の振動で、勝手に回転してしまうことを防止できる。そのため、当該振動によって、グレードセンサの高さが変わってしまうことで、舗装厚に狂いが生じてしまうことを回避することを防止することが可能となる。

磁石による吸着力を用いて、ハンドル部の回転を防止すれば、簡易かつ安価な構成によって、回転防止手段を実現することができる。

磁石を取付けた回動プレートをブラケットに回動可能に取付けることで、簡便且つ確実な構造によって、ハンドル部の回転を防止することが可能となる。

磁石による吸着力を使用した回転防止であれば、ハンドル部の回転がどこまでなされていたとしても、道路舗装機械のオペレータが決めた舗装厚に対応する位置で、ハンドル部が勝手に回転してしまわないようにすることができる。結果、正確な舗装厚による道路舗装を実現することができる。蝶ボルトを用いた場合も、同様である。

ピンを用いた回転防止であっても、ピンの差し込み用の穴を複数設けておくことで、ほぼ、所望通りの位置で、ハンドル部の回転を防止することが可能となり、正確な舗装が可能となる。

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おける道路舗装機械１の全体構造を示す斜視図である。 図２は、本発明の一実施形態におけるセンサ取付け用アーム１０の全体構造を示す斜視図である。 図３は、図２におけるＡ面でのセンサ取付け用アーム１０の断面図である。 図４は、ハンドル１９の回転防止機構を説明するための図である。

以下の説明では、道路舗装機械として、ホイール式のアスファルトフィニッシャを使用して説明するが、本発明が適用される道路舗装機械は、それに限定されるものではなく、クローラ式であってもよい。また、道路舗装機械のサイズや各種機構などは、特に限定されるものではなく、舗装厚の計測を必要とするあらゆる道路舗装機械に、本発明を適用することができる。また、以下の説明では、グレードセンサがスクリード装置の上下に連動して移動する場合の道路舗装機械について説明するが、本発明は、ハンドルの回転防止に関する発明であるので、グレードセンサがスクリード装置の上下の移動からは独立している道路舗装機械にも適用可能である。以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。

図１において、道路舗装機械１は、スクリード装置２と、ステップ３と、ホッパ４と、左右のレベリングアーム５と、運転装置６と、前輪７と、後輪８と、左右のピボットシリンダ９（図１では、左側のみ図示）と、左右のセンサ取付け用アーム１０（図１では、左側のみ図示）とを備える。

道路舗装機械１は、ホッパ４に積載されたアスファルト合材を、ホッパ４の下部のフィーダ（不図示）によって、スクリード装置２の前のスクリュー（不図示）まで送り、スクリューで左右に広げて、スクリード装置２で敷き均す。オペレータは、運転席（不図示）に座って、運転装置６を操作したり、ステップ３に立ってスクリード装置２の左右のスイッチを操作したりする。

なお、図１では、スクリード装置２は、左右に伸縮することが可能なものを図示しているが、左右に伸縮するかは、本発明においては、限定されるものではない。

センサ取付け用アーム１０は、スクリード装置２の側面に取付けられている。ピボットシリンダ９は、センサ取付け用アーム１０の下端に取付けられたグレードセンサ（不図示）が検出する信号に応じて、伸縮する。ピボットシリンダ９，９の伸縮に連動して、レベリングアーム５，５が上下し、スクリード装置２のスクリード底板２ａの上向き角度が上下する。

なお、グレードセンサは、接触式のセンサであってもよしい、非接触式のセンサであってもよく、周知のセンサで実現することが可能である。非接触式のセンサの場合は、たとえば、超音波センサなどで距離の測定が可能となっている。非接触式のセンサの場合は、たとえば、特許文献１に記載のように、回転角度を距離に変換して、距離を測定する。使用するセンサは、本発明を限定するものではない。

施工始めに、路盤や縁石、丁張り（張り金）などで、基準を決める。センサ取付け用アーム１０は、後述するように、前後に伸縮可能であり、かつ、スクリード装置２に取付けられた支点を中心に回動可能である。さらに、センサ取付け用アーム１０のグレードセンサは、上下に調整可能である。これらの調整によって、当該基準の近傍にグレードセンサを位置させる。グレードセンサの最終的な調整は、ハンドル部１８を回すことで、微調整することができる。

グレードセンサが計測する基準との間の間隔が一定に保たれるように、ピボットシリンダ９，９が制御される。

たとえば、舗装厚が薄くなると、スクリード装置２のスクリード底板２ａが下がることとなるので、グレードセンサも下がり、基準との間隔が小さくなる。基準との間隔が小さくなったら、ピボットシリンダ９を縮めて、スクリード底板２ａの上向き角度を大きくする。これにより、スクリード底板２ａの下面に流れ込むアスファルト合材の量が増加するので、スクリード底板２ａが浮いて、舗装厚が厚くなる。結果、基準とグレードセンサと間隔が元に戻ることとなる。

逆に、舗装厚が厚くなった場合は、スクリード底板２ａが上がることとなるので、基準とグレードセンサとの間隔が大きくなる。基準との間隔が大きくなったら、ピボットシリンダ９，９を伸ばして、スクリード底板２ａの上向き角度を小さくする。これによって、スクリード底板２ａの下面に流れ込むアスファルト合材の量が減少するので、スクリード底板２ａが下がって、舗装厚が薄くなる。結果、基準とグレードセンサと間隔が元に戻ることとなる。

図２において、センサ取付け用アーム１０は、取付板１１ａと、回動軸１１ｂと、回動用筒体１１ｃと、伸縮用筒体１２と、伸縮棒体１３と、グレードセンサ取付部１４と、上下シャフト１５と、筒体１６と、固定ねじ１７と、ハンドル部１８とを備える。

取付け板１１ａは、ボルト等によって、スクリード装置２の側面に取付けられる。回動軸１１ｂは、取付け板１１ａに溶接等で取付けられる。回動用筒体１１ｃは、回動軸１１ｂに挿入され、回動軸１１ｂを中心に回動可能なっている。たとえば、回動軸１１ｂは、上に行くほど先細りのテーパーとなっており、回動用筒体１１ｃの内部は、当該テーパーに沿った形状としておくことで、回動用筒体１１ｃを回動部１１ｂに強く差し込めば、回動用筒体１１ｃの回動を固定することが可能となっている。ただし、回動の固定方法は、特に限定されず、ピンやボルトなどによる固定でもよい。

伸縮用筒体１２の内部に伸縮棒体１３が伸縮可能に挿入されており、ボルトなどを使用して、所望の位置で、伸縮棒体１３と伸縮用筒体１２とを固定することができる。

伸縮棒体１３の先端には、筒体１６を挿入するための穴１３ａが設けられており、筒体１６の高さと向き（すなわち、グレードセンサ取付部１４の高さと向き）を、固定ねじ１７によって、調整することができる。上下シャフト１５の先端には、グレードセンサ取付部１４が取付けられている。

図３に示すように、ハンドル部１８は、ブラケット２５と、ブラケット２５の端部に回転自在に取付けられた取っ手１９と、ブラケット２５に固定されたスペーサー２４とを備える。ブラケット２５は、回転軸２２と取っ手１９とを連結しており、取っ手１９による回転力を回転軸２２に伝えるための梃子の役割を果たしている。スペーサー２４には、回転軸２２が挿入され、固定されている。筒体１６は、回転軸２２を収容し、筒体１６の上端には、回転軸２２の回転を円滑にするために、軸受２３（ここでは、球面滑り軸受を図示しているがそれに限られない）が形成されている。回転軸２２の下端には、より径の大きな大径回転軸２１が取付けられている。なお、ここでは、回転軸２２と大径回転軸２１との径が異なるものであるとしているが、同径であってよいし、径の大きさが逆であってもよい。

大径回転軸２１には、雄ネジが形成されている。上下シャフト１５の上部には、雌ネジの穴１５ａが穿孔されている。大径回転軸２１の雄ネジは、穴１５ａの雌ネジと螺合する。

ハンドル部１８を回転させることによって、回転軸２２及び大径回転軸２１が回転する。
上下シャフト１５には、溝１５ｂが設けられている。筒体１６からは、溝１５ｂに向けて、ボルト１６ａが挿入されている。したがって、回転軸２２及び大径回転軸２１の回転に伴って、上下シャフト１５が一緒に回転せずに、穴１５ａの雌ネジが大径回転軸２１の雄ネジに沿って、上下し、結果、上下シャフト１５が、溝１５ｂ及びボルト１６ａに沿って、上下することとなる。

なお、ここでは、上下シャフト１５の回転を規制するために、溝１５ｂとボルト１６ａとを用いたが、上下シャフト１５と筒体１６の断面を円形以外の形状（たとえば、断面が四角形など）にすることでも、上下シャフト１５の回転を規制することができるし、その他の周知の手法によっても、回転を規制することもできる。

このように、回動軸１１ｂを中心に、センサ取付け用アーム１０を回動させ、伸縮棒体１３を伸縮させて筒体１６の向きを調整し、固定ねじ１７でグレードセンサの大まかな高さを決定し、ハンドル部１８を回して、グレードセンサの高さを微調整することで、グレードセンサを、道路舗装機械１の周囲に設けられた基準の上部に、所望の間隔で配置することが可能となっている。

なお、グレードセンサの上下位置を微調整するための回転式のハンドル部１８の構造は、あくまでも一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。本発明において、グレードセンサがハンドル部の回転によって、上下位置を微調整されるものであれば、回転式のハンドル部の構造は特に限定されない。ハンドル部における取っ手の位置も限定されるものではなく、取っ手が横についていてもよい。

なお、伸縮棒体１３による伸縮や、回動筒体１１ｃによる回動、穴１３ａによる筒体１６の上下は、本発明において、必須ではない。

なお、伸縮タイプのスクリード装置の場合は、センサ取付け用アーム１０も、伸縮と共に、左右に移動する。

なお、センサ取付け用アーム１０は、スクリード装置２の左右どちらか一方に取付けられているとよいが、両側に取付けられていてもよい。両側に取付けられている場合、左右のピボットシリンダ９，９が同じ伸縮量で制御されてよいし、それぞれ別々に伸縮量が制御されてもよい。

図４に示すように、ハンドル部１８は、ブラケット２５に、磁石２０と、回動プレート２６と、回動軸２７とを有している。磁石２０は、筒体１６を傷付け無いために、プラスチック磁石であるとよいが、本発明を限定するものではない。

回動プレート２６は、回動軸２７に取付けられている。回動軸２７は、ブラケット２５の一端に回動可能に取付けられている。たとえば、断面がコの字状のブラケット２５の両側からボルトを挿入し、当該ボルトに円筒状の部材を挿入することで、当該円筒状の部材を回動軸２７とすることができる。なお、あくまでも、一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。回動軸２７は、回動プレート２６を回動させることができる構造となっていれば、あらゆる周知の手法で実現できる。たとえば、回動プレート２６の端辺に、回動用の円筒状部材が設けられて、ボルトに差し込まれるようになっていてもよい。

磁石２０は、回動プレート２６の上面に取付けられている。回動プレート２６が回動軸２７を中心に回動すると、磁石２０が、筒体１６に吸着する。図４（ａ）ないし図４（ｃ）は、回動プレート２６が回動して、磁石が筒体１６に吸着する様子を図である。

グレードセンサ取付部１４を所望の高さに調整した後、回動プレート２６を回動させて、磁石２０を筒体１６に吸着させる。その後、舗装施工を行う。これにより、舗装施工時にスクリード装置２等を振動させたとしても、磁石２０が筒体１６に吸着しているので、振動によって、ハンドル部１８が勝手に回転してしまうことを防止できる。磁石２０に吸着力の強さは、振動によって、ハンドル部１８が回転してしまわない程度のものであればよく、適宜、設計事項として決定する。

このように、本実施形態では、ハンドル部１８が勝手に回転してしまわないようにするための回転防止手段として、磁石２０を筒体１６（筒体１６は、筒状でない場合も考え得るので、回転軸を収容するための部材として概念化できる。以下同様。）に吸着する仕組みを使用している。このような回転防止手段を用いることで、ハンドル１８が施工時に勝手に回転してしまうのを防止できることとなるので、グレードセンサの位置が狂わなくなり、舗装厚の狂いを防止することが可能となる。

ハンドル部１８をどの位置まで回すかは、施工現場によって、様々である。したがって、回転防止手段としては、ハンドル部１８がどの位置まで回転したとしても、簡単に、ハンドル部１８の回転を防止することができるものであるのが好ましい。回動軸２７、回動プレート２６、及び磁石２０を用いた回転防止手段であれば、ハンドル部１８がどの位置まで回ったとしても、磁石２０を筒体１６に吸着させれば、その位置で、回動が防止される。簡便でかつ安価に、ハンドル部１８の回動を防止することができる。なお、磁石２０を用いる場合は、プラスチック磁石を用いれば、筒体１６を傷付けないという付随的効果が得られる。

上記一実施形態においては、回動プレート２６に取付けられた磁石２０を筒体１６に吸着させることで、ハンドル部１８の回転を防止したが、ハンドル部１８が磁石によって、筒体１６に吸着されるのであれば、詳細な構造は、ここに記載したものに限られるものではない。たとえば、ハンドル部１８のブラケットの側面から、磁石を有する回動プレートが回動可能に取付けられており、当該回動プレートを回動させて、ブラケットの側面と筒体１６とが吸着してもよい。

なお、筒体１６の上部に、リング状に磁石を設置しておいて、回動プレート２６と筒体１６とが、吸着するようにしてもよい。

このように、ハンドル部１８を筒体１６に磁石を用いて吸着させることができる構造であればよい。

なお、筒体１６と回動プレート２６とが、ここでは、磁石２０によって、吸着させることとしているが、磁石ではなく、ピンやテープなどによって、筒体１６と回動プレート２６とが吸着するようにしてもよい。

その他、回転防止手段としては、樹脂製の略半円筒状の部材を回動プレート２６の上面に取付けておき、回動後、略半円筒状部材を筒体１６に嵌め込むことで、ハンドル部１６の回転を防止してもよい。

その他、回転防止手段としては、蝶ボルトを用いる方法もある。蝶ボルトを用いる場合は、たとえば、ブラケット２５の少なくとも一部の下部が筒体１６の少なくとも一部の上部を覆うようにしておき、当該下部に設けられた穴から蝶ボルトを筒体１６に対して締めることで、所望の位置で、ハンドル部１８の回転を防止できる。蝶ボルトを用いた場合でも、ハンドル部１８がどの位置まで回ったとしても、その位置で、回動を防止できる。当然、その他の構造でもよい。すなわち、回転軸を収容する部材に対して、ハンドル部から蝶ボルトを締めるようにしておけば、ハンドル部の回転を防止できる。

その他、回転防止手段として、ピンを用いる方法もある。ピンを用いる場合、たとえば、ブラケット２５の少なくとも一部の下部が筒体１６の少なくとも一部の上部を覆うようにしておき、当該下部に設けられた穴からピンを、筒体１６の側面に設けられた複数の穴のいずれかに対して、挿入することで、ハンドル部１８の回転を防止することが可能である。また、筒体１６の側面に、ピンを挿入するための複数の穴を有する部材を環状に設けておき、ハンドル部１８の一部に設けられたピン挿入用の穴から、環状の穴にピンを差し込むことによって、回転が防止されてもよい。ピンを挿入するための穴を複数設けておけば、ハンドル部１８がどの位置まで回ったとしても、概ね、その位置で、ピンを挿入することで、回動を防止できる。当然、その他の構造でもよい。すなわち、回転軸を収容する部材に対して、ハンドル部からピンを挿入するようにしておけば、ハンドル部の回転を防止できる。

このように、本発明は、ハンドル部の回転を防止する構造を採用したあらゆる回転防止手段を備えるものである。

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。本明細書に開示されている発明の構成要件は、それぞれ独立に単独した発明として成立するものとする。各構成要件をあらゆる組み合わせ方法で組み合わせた発明も、本発明に含まれることとする。

本発明は、道路舗装機械におけるグレードセンサの取付け用アームであり、産業上利用可能である。

１ 道路舗装機械
２ スクリード装置
２ａ スクリード底板
３ ステップ
４ ホッパ
５ レベリングアーム
６ 運転装置
７ 前輪
８ 後輪
９ ピボットシリンダ
１０ センサ取付け用アーム
１１ａ 取付板
１１ｂ 回動軸
１１ｃ 回動筒体
１２ 伸縮用筒体
１３ 伸縮棒体
１３ａ 穴
１４ グレードセンサ取付部
１５ 上下シャフト
１５ａ 穴
１５ｂ 溝
１６ 筒体
１６ａ ボルト
１７ 固定ねじ
１８ ハンドル部
１９ 取っ手
２０ 磁石
２１ 大径回転軸
２２ 回転軸
２３ 軸受
２４ スペーサ
２５ ブラケット
２６ 回動プレート
２７ 回動軸

Claims (4)

1. 道路舗装機械におけるグレードセンサの取付け用アームであって、
   前記グレードセンサの高さを微調整するための回転式のハンドル部を備え、
   前記ハンドル部は、舗装時の振動による回転を防止するための回転防止手段を含み、
   前記回転防止手段は、前記グレードセンサの高さを微調整するための回転軸を収容している部材に対して、前記ハンドル部を、磁石で吸着させることで、前記ハンドル部の回転を防止することを特徴とする、グレードセンサ取付け用アーム。
2. 前記ハンドル部は、
   取っ手と、
   前記取っ手を一端部分に取付け、前記回転軸と前記取っ手とを連結するブラケットと、
   前記ブラケットにおいて、前記取っ手とは反対側に回動可能に取付けられた回動プレートと、
   前記回動プレートに取付けられた磁石とを含み、
   前記回動プレートを回動させると、前記磁石が、前記部材に吸着可能となっていることを特徴とする、請求項１に記載のグレードセンサ取付け用アーム。
3. 道路舗装機械におけるグレードセンサの取付け用アームであって、
   前記グレードセンサの高さを微調整するための回転式のハンドル部を備え、
   前記ハンドル部は、舗装時の振動による回転を防止するための回転防止手段を含み、
   前記回転防止手段は、前記グレードセンサの高さを微調整するための回転軸を収容している部材に対して、前記ハンドル部から蝶ボルトを締めることで、前記ハンドル部の回転を防止することを特徴とする、グレードセンサ取付け用アーム。
4. 道路舗装機械におけるグレードセンサの取付け用アームであって、
   前記グレードセンサの高さを微調整するための回転式のハンドル部を備え、
   前記ハンドル部は、舗装時の振動による回転を防止するための回転防止手段を含み、
   前記回転防止手段は、前記グレードセンサの高さを微調整するための回転軸を収容している部材に対して、前記ハンドル部からピンを挿入することで、前記ハンドル部の回転を防止することを特徴とする、グレードセンサ取付け用アーム。

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