JPH0220245Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はアスフアルトフイニツシヤ、モータグ
レーダ等の舗装厚さ、または土砂除去深さを検出
する検出装置に関するものである。

（従来の技術） 従来のアスフアルトフイニツシヤを第６図によ
り説明すると、１がホツパ、２がバーコンベア装
置、３がトラクタ、４がスクリユーコンベア、５
がスクリード装置、６がトラクタ３内のピボツト
点、７がサイドアーム、８がシツクネスハンド
ル、Ｎが路盤、Ｍが舗装体で、ホツパ１に供給さ
れたアスフアルト合材は、バーコンベア装置２に
より、トラクタ３の後方へ運搬され、さらにスク
リユーコンベア装置４によりスクリード装置５の
前面に拡散分布され、トラクタ３が前進するに伴
いスクリード装置５により所要の厚さＴを有する
舗装体Ｍに成形される。この舗装体の成形方法と
して通常フローテイングスクリードなる方法が採
用されている。これは、トラクタ３内のピボツト
点６で上下方向への回転を可能に支持されたサイ
ドアーム７により推進されるスクリード装置５が
作業角αのとき、スクリード自重、合材抵抗、及
び牽引力により平衡状態を保つて所要の厚さＴの
平坦な表面を有した舗装体Ｍを成形するものであ
る。これらの作業角α、スクリード自重、合材抵
抗、牽引力の４要因の１つでも変化を受けると、
スクリード装置５の平衡状態はくずれ、舗装厚さ
Ｔは増減し、舗装体表面の平坦性が悪化する。一
旦平衡状態がくずれたあとの舗装厚さの修正ある
いは施工途中に於ける設定舗装厚さの変更等に伴
う舗装厚さのコントロールは、通常シツクネスハ
ンドル８を回転させて、作業角αを変化させるこ
とにより行なつている。

上記作業を改善した自動的なレベリング制御シ
ステムが採用されているが、このシステムは、シ
ツクネスハンドル８の代りにピボツト点を上下さ
せることにより、作業角αを変えることで、舗装
厚さＴをコントロールするもので、このシステム
の概略図及びブロツク線図を第７〜８図に示し
た。フイニツシヤの走行する凹凸の路盤Ｎとは別
の理想基準線９をたとえばワイヤ、パイプ等で設
定し、サイドアーム上に設置した回転式グレード
センサ１０によりスクリードと基準線９との偏差
を検出する。グレードセンサー１０はアームを有
し、それによつて基準線９に対しスクリードの上
下した量を回転角に変換し、その回転角に応じて
電気的な制御信号１１を出力する機能を有してい
る。この制御信号１１はバルブ１２へ送られて、
レベリングシリンダ１３を作動させる。このこと
は、ピボツト点６を上下動し、サイドアーム７を
介してスクリード装置５の作業角αを変化させる
ことであり、舗装厚さＴを修正することになる。
一方、横方向の勾配は、スロープセンサ１５によ
り設定勾配との偏差を検出し、これを電気的な出
力信号に変換し、バルブ１２レベリングシリンダ
１３を作動させることにより、設定勾配に制御さ
れる。この一連の動作は、グレードセンサ１０ス
ロープセンサ１５の感知量が基準線９あるいは設
定勾配に一致するまで続けられ、常に基準線９に
平行で、設定横断勾配に平行な舗装体が得られ
る。

また液面レベル計の変化を直接センサーで検出
した信号を多くの変換手段を経て制御信号として
舗装厚さを制御する液レベル方式のアスフアルト
フイニツシヤの舗装厚さ制御装置が既に提案され
ている。（必要ならば、実願昭58−132914号明細
書を参照されたい）第９〜１０図により同提案を
説明すると、Ａが路盤凹凸平準化装置、Ｂが舗装
厚さ計測装置、Ｃが舗装厚さ表示機器、Ｄが舗装
厚さ設定機器、Ｅが出力制御装置、１２がバル
ブ、１３がレベリングシリンダー、５がスクリー
ド装置、Ｍが舗装体、１４が外乱で、１２，１
３，５，Ｍ，１４は、通常の自動レベリングコン
トロール装置と同じ構成である。また路盤凹凸平
準化装置Ａには、パイプなどによるロングスキー
を用い、トラクタとともに推進する構造とする。
舗装厚さ計測装置Ｂは、路面凹凸平準化装置Ａと
舗装面基準装置１６とレベル計測装置１７とから
なる。同舗装面基準装置１６は、舗装面係合シユ
ー１８，１９とそれぞれに係合するビーム２０と
により構成されて、同ビーム２０は、スクリード
装置側ブラケツト２１とリンク２２とに枢着、係
合されることにより、スクリード装置５とともに
推進させられる。またレベル計測装置１７は、液
面レベル変動を計測するセンサを内蔵する液体タ
ンクユニツト２３，２４とそれらを連絡するパイ
プあるいはホース２５と計測媒体として適当な液
体とよりなり、原理的には液体マノメータを構成
している。また舗装厚さ表示機器Ｃ舗装厚さ設定
機器Ｄ出力制御装置Ｅは、運転席Ｇの可視および
操作可能な位置に設置されたコントロールパネル
Ｆに集約されている。横断勾配の制御には、従来
の自動レベリングコントロールと同様にスロプセ
ンサーを用いるか、舗装幅の両側にレベル計測装
置１７を２組用いている。

（考案が解決しようとする問題点） 前記第６図に示すアスフアルトフイニツシヤで
は、専従の経験豊富な熟練作業員が必要であり、
スクリード装置５の後端のステツプ上で棒状ゲー
ジを舗装体Ｍに貫入し、その貫入量の目視により
厚さを計測チエツクし、前方の路盤の凹凸変化を
も予測しつつ舗装厚さの修正操作を行なつてい
る。このように舗装体の平坦性と舗装厚さ精度と
を同時に管理するのは繁雑である。また屋外の悪
環境下であるため、作業者の疲労が著しくて、舗
装面仕上り精度に悪影響を及ぼす。また悪環境下
の作業であるため、熟練者が得がたく、労賃も高
価である。

また第７〜８図に示すレベリング制御システム
には次の問題があつた。即ち、（）設定された
基準線と横断勾配よりなる基準面に平行な舗装面
を形成しようとするシステムであり、舗装厚さを
計測、制御する機能をもつていない。（）設定
基準面と路盤凹凸差から出る舗装厚さの変化はゲ
ージ貫入量により目視計測する方法が取られ、厚
さ変化のチエツクと修正操作とを常時行う専従作
業員が必要になる。（）目視計測及び修正厚さ
精度が、専従作業員の熟練度に左右されるため、
舗装作業の精度向上及び省力化に限界があつた。

また第９〜１０図に示すアスフアルトフイニツ
シヤの舗装厚さ制御装置では、液面レベル計の液
面をセンサー等で直接検出し、その検出信号が多
くの変換手段を経て制御装置に伝達されるため、
誤差が生じ易く、構成が複雑で、コストアツプに
なるという問題があつた。

（問題点を解決するための手段） 本考案は前記の問題点に対処するもので、舗装
厚さを計測する有色あるいは着色液体を使用した
３組の液面レベル計と、同液面レベル計の液面変
化を読み取る為の屋外使用可能なラインカメラと
同ラインカメラからの入力信号を処理して舗装厚
さを一定にする信号を出力する信号処理装置とを
具えていることを特徴としたアスフアルトフイニ
ツシヤの舗装厚さ検出装置に係り、その目的とす
る処は、構成が簡易で製作コストを低減できる。
また検出誤差を少くできるアスフアルトフイニツ
シヤの舗装厚さ検出装置を供する点にある。

（実施例） 次に本考案のアスフアルトフイニツシヤの舗装
厚さ検出装置を第１〜５図に示す一実施例により
説明すると、橇３１がトラクタ３の前側方にリン
ク３２を介し取付けられて、トラクタ３と共に推
進されるようになつており、、橇３３がスクリー
ド装置５の後側方にリンク３４を介し取付けられ
て、トラクタ３と共に牽引されるようになつてい
る。レベル計測装置１７′の基準液面レベル計３
６が橇３３上に固され、橇３１に固定された液面
レベル計３９，４０がフレキシブルパイプ３７を
介してパイプ３８により連結されている。レベル
計測装置１７′は液面レベル計３９，４０が間隔
L₁をもつて垂直に設けられ、前記の基準液面レ
ベル計３６と同液面レベル計３９，４０との下端
がパイプ４１，３８フレキシブルパイプ３７を介
して連通していて、液面レベル計３９と基準液面
レベル計３６の間隔はL₂である。４２，４３が
屋外使用可能な耐水、耐振構造を有するラインカ
メラである。またラインカメラ４２，４３から入
力する信号を処理する信号処理装置４６が設けら
れている。また同様に基準液面レベル計３６に
も、ラインカメラ４８が設けられ、ラインカメラ
４８からの信号が信号処理装置４６へ入力するよ
うになつている。また液体は有色液体や着色液体
等により光をしや断するものを使用する。ライン
カメラの感度により太陽光では計測不可能な場合
には第１図、第２図の構造とする。ケース３５が
橇３１上固定される。ケース３５内には前記の液
面レベル計３９，４０、ラインカメラ４２，４
３、信号処理装置４６が設けられ、さらに液面レ
ベル計３９，４０に沿つてラインカメラ４２，４
３の反対側に照明灯４１，４５が設けられる。ス
クリード装置側の液面レベル計３６にも同様にケ
ース４９、照明灯３６が設けられる。

（作用） 次に本考案のアスフアルトフイニツシヤの舗装
厚さ検出装置の作用を説明する。

レベル計測装置１７′について説明すると、路
盤Ｎに傾斜がない場合、基準液面レベル計３６の
液面高さ₁₀と液面レベル計３９，４０の液面高
さ₂₀，₃₀の関係は₁₀＋Ｔ＝₂₀＝₃₀であ
る。路盤Ｎが傾斜角θを有する場合、基準液面レ
ベル計３６の液面高さ₁₁、液面レベル計３９，
４０の液面高さ₂₁，₃₁とすると、tanθ＝
₂₁−₃₁／L₁であり、ｘ＝（L₁＋L₂）・tanθとする と、ｘ＝₁₁＋Ｔ−₃₁である。

ラインカメラ４２，４３，４８が照明灯４４，
４５，４７により照明された液面レベル計３９，
４０及基準液面レベル計３６の液面変動を検出し
て、これに応じた信号を信号処理装置４６に出力
する。

信号処理装置４６には、角度補正器が内蔵され
ていて、同角度補正器が傾斜角θの入力信号によ
り、前記（ｘ）を演算して、同（ｘ）と前記（
₁₁＋Ｔ−₃₁）との差を検出し、レベリングシリ
ンダ１３の制御装置（図示せず）に差信号を送
る。同制御装置が差信号の入力により、レベリン
グシリンダ１３の長さを制御し、サイドアーム７
の角度を変動させて、スクリード装置５と舗装体
Ｍとの作用角αにより生ずるスクリード装置５に
対する揚力とスクリード装置５の重さとが釣り合
い、舗装体Ｍの厚さＴが保持される。また舗装作
業中、何等かの原因で、舗装体Ｍの厚さＴが変化
しようとする場合も、（ｘ）と（₁₁＋Ｔ−₃₁）
との差を検出する。この差信号により、前記同様
の作用が行なわれる。

なお、横断勾配の制御には、前記のレベル計測
装置１７′を舗装幅の両側に夫々１組づつ用いる。

（考案の効果） このように本考案によるときは舗装厚さを計測
する有色あるいは着色液体を使用した３組の液面
レベル計と、同液面レベル計の液面変化を読み取
る為の屋外使用可能なラインカメラと、同ライン
カメラからの入力信号を処理して舗装厚さを一定
にする信号を出力する信号処理装置とを具えてい
るので、３組の液面レベル計はその内２組を別々
に組合せて液面変化を読みとることにより路面勾
配補正を行うことができるため正確に検出するこ
とができ、而も液面レベル計は光を遮断する着色
液体として、これをラインカメラで読み取るよう
にしたから読み取りが迅速に且つ正確に行われ、
その信号を入力処理して舗装厚さを一定にする信
号を出力する信号処理装置を具えているので構成
が簡易で製作コストを低減できる等の効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のアスフアトフイニツシヤの舗
装厚さ検出装置の一実施例を示す側面図、第２図
は前記装置のレベル計測装置の説明図、第３図は
レベル計測装置の平坦路盤上の状態を示す説明
図、第４図はレベル計測装置の傾斜路盤上の状態
を示す説明図、第５図は信号処理装置の系統図、
第６図は従来のアスフアルトフイニツシヤを示す
側面図、第７図は従来の舗装厚さ制御装置を示す
斜視図、第８図はその系統図、第９図は従来の他
のアスフアルトフイニツシヤの舗装厚さ制御装置
の系統図、第１０図はその具体例の側面図であ
る。 ５……スクリード装置、７……サイドアーム、
１３……レベリングシリンダ、４６……信号処理
装置、Ｔ……舗装厚さ、α……作業角、θ……傾
斜角、３６，３９，４０……液面レベル計、４
２，４３，４８……ラインカメラ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 舗装厚さを計測する有色あるいは着色液体を
   使用した３組の液面レベル計と、同液面レベル
   計の液面変化を読み取る為の屋外使用可能なラ
   インカメラと同ラインカメラからの入力信号を
   処理して舗装厚さを一定にする信号を出力する
   信号処理装置とを具えていることを特徴とした
   アスフアルトフイニツシヤの舗装厚さ検出装
   置。 ２ 請求項１記載の液面レベル計とラインカメラ
   とを収納するケースを有することを特徴とした
   アスフアルトフイニツシヤの舗装厚さ検出装
   置。