JPH0252043B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アスフアルトフイニツシヤやベース
ペーパなどの敷き均し機械に関する。

〔従来の技術〕 周知のように、アスフアルトフイニツシヤにお
いては、走行車両を走らせながら、該走行車両に
設けたホツパ内に投入されたアスフアルト合材
（舗装材料）を左右一対のフイーダで後方のスク
リユに送り、ここで左右に一様に広げて、これを
スクリードで平担に敷き均している。

ところで、上記アスフアルトフイニツシヤのよ
うな敷き均し機械で道路の舗装を行なう場合、舗
装厚が設計値より薄くなれば舗装強度が弱くなつ
てしまい、逆に設計値より厚くなれば舗装強度は
問題ないが、アスフアルト合材の消費量が増えて
経済的な損失を被るという不具合がある。したが
つて、道路の舗装に当たつては、舗装厚が設計値
通りになつているか否かを随時確認しながら作業
を進めていかなければならない。このような作業
を正確にかつ人手を省いて行うために、発明者ら
は、第５図に示すような敷き均し機械等の舗装厚
測定装置を発明し、出願している（特願昭60−
135290）。これは、走行車両１にその前後方向に
沿う鉛直面内において揺動自在にレベリングアー
ム５を設け、このレベリングアーム５の後端（自
由端）に合材を敷き均すスクリード７を取り付
け、車体から該スクリード７を伸縮自在に吊持す
るスクリードシリンダ８とを設けた敷き均し機械
等において、上記スクリードシリンダ８のストロ
ークを測定し、この測定値から上記レベリングア
ーム５の揺動中心Ｐとスクリード７の底面との鉛
直距離を割り出して舗装厚ｔを計算するようにし
たものである。この測定値はマイクロコンピユー
タを備えた演算装置により処理され、運転台の表
示装置に表示され、運転者の迅速な対応を可能に
している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このようなデータ処理方法にお
いては、路面が平滑でかつ傾斜が一定である場合
には充分精度の高い舗装厚が得られるが、路面に
凹凸があつて車体の傾きが前後に変動する場合、
あるいは路面自体の傾斜が変化する場合には基準
となるレベリングアーム５の揺動中心Ｐの路面か
らの高さが変化してしまうので、正確な舗装厚の
値が得にくいという問題点があつた。

本発明は、路面が平滑でかつ傾斜が一定である
場合はもとより、路面に凹凸があつて傾斜度が変
化する場合でも舗装厚を正確に計測し、舗装厚が
所定値から外れた場合に、感度及び精度良く修正
して舗装作業を能率よく、かつ省力的に行うこと
ができる敷き均し機械を提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本発明は、走行
車両と、該走行車両の両側面に取付け軸で後端部
を枢着されて走行車両の前後方向に沿う鉛直面内
において上下に揺動自在に取り付けられたリンク
部材と、該リンク部材の前端部に走行車両の前後
方向に沿う鉛直面内において揺動自在に枢軸で取
り付けられたレベリングアームと、該レベリング
アームに支持され路面に舗装材料を敷き均すスク
リードと、上記リンク部材を取付け軸を支点に上
下に回動させて枢軸の高さを調節するレベリング
シリンダと、スクリードを上下に移動させるスク
リードシリンダと、上記枢軸の高さを検出するピ
ボツト高さ検出器と、上記スクリードシリンダの
ストローク長を検出するシリンダ長検出器と、走
行車両の前後方向鉛直面内の傾斜度を検出する車
体傾斜角検出器と、上記ピボツト高さ検出器とシ
リンダ長検出器及び車体傾斜角検出器の出力に基
づいて舗装厚を演算する舗装厚演算装置とを具備
した構成とした。

〔作用〕

本発明の敷き均し機械にあつては、ピボツト高
さ検出器によつて検出されたレベリングアームの
揺動中心点、つまり枢軸の高さと、シリンダ長検
出器によつて検出されたスクリードシリンダのス
トローク長、及び車体傾斜角検出器によつて検出
された走行車両の前後方向鉛直面内の傾斜度とが
舗装厚演算装置に入力され、該舗装厚演算装置に
おいて演算され、舗装厚が算出される。

走行車両を走らせて舗装を行つている際におい
ては、走行車両にレベリングアームを介して牽引
されるスクリードの抵抗力が、取付け軸を支点に
リンク部材を起立させるように働いているため、
レベリングシリンダによつて枢軸の高さを感度及
び精度良く調節することができる。

〔実施例〕

以下、第１図ないし第５図に基づいて本発明の
一実施例を説明する。

図中１は、アスフアルトフイニツシヤAFの走
行車両であり、この走行車両１は、その内部に塔
載された駆動装置により車輪Ｗを回転させて走行
するものである。この走行車両１の前部には、ホ
ツパ２が設置されており、このホツパ２の内部に
投入されたアスフアルト合材が、左右一対のフイ
ーダ（図示せず）によつて、上記走行車両１の後
部に配置された左右一対のスクリユ３の前方位置
まで搬送されるようになつている。また、上記走
行車両１の両側面には、左右一対のリンク部材４
が、その後端部（第２図で右の端部）４ａを取付
け軸２７で上下に回動自在に支持されて取付けら
れ、かつこれらのリンク部材４の前端部４ｂに
は、左右一対のレベリングアーム５が、それらの
前端部を各枢軸６によつて回動自在に支持されて
取付けられており、これにより、各レベリングア
ーム５が、走行車両１の前後方向に沿う鉛直面内
で上下に揺動自在なる如く構成されている。そし
て、各レベリングアーム５の後端部には、上記各
スクリユ３の後方において前後に設けられ、左右
に伸縮自在な一対のスクリード７が懸吊されてい
ると共に、基端が走行車両１の後端上部に回動自
在に連結された左右一対のスクリードシリンダ
（油圧シリンダ）８のロツドの先端が回動自在に
連結されており、これらのスクリードシリンダ８
を操作することによつて、各スクリード７が上記
各枢軸６を中心にして上下に移動できるようにな
つている。このスクリードシリンダ８は舗装作業
中は圧油を作用させないで自由に伸縮し得る状態
になつている。さらに、上記リンク部材４の上方
に突出している突片４ｃには、基端が走行車両１
のフレーム１ａに回動自在に連結された左右一対
のレベリングシリンダ９のロツドの先端が回動自
在に連結されており、これらのレベリングシリン
ダ９のロツドを伸縮して各リンク部材４を取付け
軸２７を支点に上下に回動させることにより、各
レベリングアーム５の揺動中心点（ピボツト点）
である上記各枢軸６を上下させ得るようになつて
いる。そして、上記アスフアルトフイニツシヤ
AFには、舗装厚ｔを自動計測するための舗装厚
測定装置が備えられている。

上記舗装厚測定装置は、第４図に示すように、
ピボツト高さ検出器１０と、シリンダ長検出器１
１と、走行車両１に取り付けられた車体傾斜角検
出器２６と、これらの検出器１０，１１，２６か
らの信号を基にして舗装厚ｔを算出する舗装厚算
出部１２と、この舗装厚算出部１２で得られた舗
装厚ｔを表示する舗装厚表示装置１３とから構成
されている。

上記ピボツト高さ検出器１０は、レベリングア
ーム５の枢軸６の路面からの高さ（ピボツト高
さ）Ｈを検出するもので、第２図と第３図に示す
ように、走行車両１のステツプ１ｂ上の手摺１４
に取り付け板１５を介してリニア検出器（リニア
ポテンシヨメータ）１６を、可動針を下方に向け
た状態で鉛直に取付け、かつ、このリニア検出器
１６の可動針先端を連結バー１７、連結金具１８
を介して、レベリングアーム５の前端の取付け座
１９に連結して構成したものである。そして、レ
ベリングアーム５の枢軸６が上下すると、その上
下動の変位が連結バー１７、連結金具１８を経て
リニア検出器１６に伝わり、上記ピボツト高さＨ
に係る電気信号が得られるようになつている。ま
た、上記シリンダ長検出器１１は、上記スクリー
ド７吊り上げ用のスクリードシリンダ８のストロ
ーク長Ｃを検出するもので、スクリードシリンダ
８と平行に設置されている。

また、上記車体傾斜角検出器２６は走行車両１
の適当箇所に固設され、この車両１の傾斜度βを
検出するようになつている。

また、上記ピボツト高さ検出器１０、シリンダ
長検出器１１及び車体傾斜角検出器２６は、上記
舗装厚算出部１２のマルチプレクサ回路２０に接
続されており、このマルチプレクサ回路２０によ
つて、各検出器１０のうち１つずつの検出値が選
択されて、Ａ／Ｄ変換器（アナログデイジタル変
換器）２１を介して舗装厚演算装置２２に入力さ
れるようになつている。この舗装厚演算装置２２
には、ROM（読出し専用メモリ）２３ａと、
RAM（書込み読出しメモリ）２３ｂとからなる
記憶装置２３が接続されており、舗装厚演算装置
２２は、上記各検出器１０，１１，２６の検出値
に基づいて、あらかじめ記憶装置２３に記憶され
ている関係式により、舗装厚ｔを算出するもので
ある。この関係式は、以下のようにして求められ
る。

まず、路面が平滑でかつ傾斜が一定であるよう
な場合につき述べると、第５図に示すように、ス
クリードシリンダ８の基端と走行車両１の後端上
部との連結点をＴ、レベリングアーム５の揺動中
心点をＰ、レベリングアーム５の後端とスクリー
ドシリンダ８のロツドの先端との連結点をＳと
し、＝Ａ、＝Ｌ、∠TPS＝θ₁とすると、△
TPSにおいて余弦定理により、スクリードシリ
ンダ８のストローク長Ｃ＝と上記Ａ、Ｌ、θ₁
との間には、C²＝A²＋L²−2ALcosθ₁の関係があ
る。

従つて、 θ₁＝cos^-1（A²＋L²−C²／2AL） また、上記揺動中心点Ｐを通り地盤面GLに平
行な直線と上記連結点Ｔとの距離を＝Ｅと
し、かつ∠TPQ＝θ₀とすると、Ｅ＝Asinθ₀であ
るから、 故に θ₀＝sin^-1（Ｅ／Ａ） ここで、∠SPR＝θ₂とすると、 θ₂＝θ₀−θ₁ ＝sin^-1（Ｅ／Ａ）−cos^-1（A²＋L²−C²／2AL） ……(1) となり、かつ△SPRにおいて、＝Ｄとすると、 Ｄ＝Lsinθ₂ ……(2) であり、求める舗装厚ｔは、スクリード７の高さ
をＢとすると、 ｔ＝（Ｄ＋Ｈ）−Ｂ ……(3) で与えられる。従つて、舗装厚ｔは、式(1)を式(2)
に代入し、かつ求めた式(2)を式(3)に代入すれば算
出される。

次に、第６図または第７図に示すように路面に
凹凸が生じている場合のデータの補正方法につい
て述べる。この場合には、上記の計算データのう
ち、レベリングアーム５の揺動中心点Ｐの路面か
らの高さＨが変化しているので、この値を補正し
てやればよい。第６図を拡大した第８図について
例示すると、路面に凹凸や傾斜の変化が無い場合
の計算上の揺動中心点Ｐの高さをH₀、スクリー
ド７の位置する路面に対する揺動中心点Ｐの高さ
をＨ、走行車両１の傾斜の変化を△β、Ｐと走行
車両１の後輪の中心軸Ｑとの水平距離をＭとする
と、Ｈは Ｈ＝H₀−Mtan△β ……(4) の式で与えられる。

なお、この△βは次のような△βnとして近似
して求める。車体傾斜角検出器２６からは車体の
傾斜角度βのデータが時系列的にマルチプレクサ
回路２０にインプツトされる。ある時点における
傾斜角度をβnとするとそのときの変化量△βnは △βn＝βn−βn・mean ……(5) である。但し、βn・meanはその前における傾斜
の平均値を示し、次式で与えられる。

βn・mean＝（βn−₁＋βn−₂＋… ＋βn−ｋ）／ｋ ……(6) このｋの値としては、データの時間間隔や走行
車両１の走行速度との関連で決められる。さら
に、レベリングシリンダ９を作動することによつ
て揺動中心点Ｐの高さが変わる場合には、(1)式の
Ａは Ａ＝（TU²＋E²）^1/2 ……(7) となり、またＨは連結点Ｔの高さをH₁とすると Ｈ＝H₁−Ｅ ……(8) の式から計算される。

さらに、上記舗装厚演算装置２２には、Ｉ／Ｏ
インターフエイス２４、ドライバ回路２５を介し
て、上記舗装厚表示装置１３が接続されている。
この舗装厚表示装置１３は液晶（LCD）からな
るもので、上記舗装厚算出部１２において得られ
た舗装厚ｔをデイジタル表示するものである。

上記のような入力データ補正方法を採用した舗
装厚測定装置を組み込んだアスフアルトフイニツ
シヤAFによつて、道路のアスフアルト舗装を行
なう場合には、従来同様、走行車両１を一定速度
で走行させながら、ホツパ２に投入したアスフア
ルト合材をフイーダ（図示せず）によつてスクリ
ユ３に送り、スクリード７の前部に一様に供給す
る。これにより、スクリード７は、このアスフア
ルト合材の抵抗によつて上に押し上げられ、また
スクリード７自体の重量によつてアスフアルト合
材が圧縮されるが、その抵抗とスクリード７の重
量が釣合つた状態で各レベリングアーム５の傾斜
状態が決まると共に、スクリード７のアタツク角
αが決まり、アスフアルト合材が所要の舗装厚ｔ
で路上に敷き均される。

この時、作業者は、この舗装厚ｔが設定値にな
つているか否かを確認しながら作業を進めていか
なければならないが、上記アスフアルトフイニツ
シヤAFにおいては、この舗装厚ｔが自動的に連
続して測定される。すなわち、ピボツト高さ検出
器１０が上記レベリングアーム５の枢軸６の路面
からの高さＨを、シリンダ長検出器１１がスクリ
ードシリンダ８のストローク長Ｃを、車体傾斜角
検出器２６が傾斜度βをそれぞれ検出する。そし
て、これらの検出値が、マルチプレクサ回路２
０、Ａ／Ｄ変換器２１を介して、舗装厚演算装置
２２に送られて、前述の式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、
(6)、(7)に基づいて舗装厚ｔが算出され、Ｉ／Ｏイ
ンターフエース２４、ドライバ回路２５を介し
て、舗装厚表示装置１３にデイジタル表示され
る。そして、作業者は、この舗装厚ｔの表示値を
確認しながら舗装作業を進めればよいから、従来
のゲージ棒を施工した舗装路中に突き刺して舗装
厚を測定するという非効率的な作業から解放さ
れ、舗装作業の迅速化、省力化が可能となる。

なお、舗装厚ｔを変更する必要が生じた場合
に、作業者が各レベリングシリンダ９を作動し
て、各レベリングアーム５の枢軸６の高さＨを調
節すると、この高さＨがピボツト高さ検出器１０
により検知され、変更した舗装厚ｔが上記と同様
にして検出されて舗装厚表示装置１３に表示され
る。レベリングシリンダ９でリンク部材４を取付
け軸２７を支点に回動させて枢軸６の高さを調節
する場合、リンク部材４にはスクリード７の牽引
抵抗により取付け軸２７を支点に起立させる上向
きの力が働いているため、レベリングシリンダ９
によつて枢軸６の高さＨを迅速かつ的確に調節す
ることができる。

車体傾斜角検出器によつて検出された傾斜度で
補正を行つた場合の効果の一例を第９図に示す。
この図において、上段は走行車両１の傾斜角度β
を、中段は補正を行わない場合の舗装厚を、下段
は補正後の舗装厚を示すものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、走行車両と、
該走行車両の両側面に取付け軸で後端部を枢着さ
れて走行車両の前後方向に沿う鉛直面内において
上下に揺動自在に取り付けられたリンク部材と、
該リンク部材の前端部に走行車両の前後方向に沿
う鉛直面内において揺動自在に枢軸で取り付けら
れたレベリングアームと、該レベリングアームに
支持され路面に舗装材料を敷き均すスクリード
と、上記リンク部材を取付け軸を支点に上下に回
動させて枢軸の高さを調節するレベリングシリン
ダと、スクリードを上下に移動させるスクリード
シリンダと、上記枢軸の高さを検出するピボツト
高さ検出器と、上記スクリードシリンダのストロ
ーク長を検出するシリンダ長検出器と、走行車両
の前後方向鉛直面内の傾斜度を検出する車体傾斜
角検出器と、上記ピボツト高さ検出器とシリンダ
長検出器及び車体傾斜角検出器の出力に基づいて
舗装厚を演算する舗装厚演算装置とを具備した構
成とされているので、路面が平滑でかつ傾斜が一
定である場合は勿論のこと、路面に凹凸があつて
傾斜度合が変化する場合においても舗装厚を正確
に計測し、その舗装厚が所定の範囲から逸脱した
場合に、感度及び精度良く修正して舗装作業を能
率よく、かつ省力的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示す
もので、第１図はアスフアルトフイニツシヤの側
面図、第２図はピボツト高さ検出器の側面図、第
３図は第２図の−矢視図、第４図はデータ処
理の概略を示す図、第５図ないし第８図は舗装厚
の算出式を説明する図、第９図は本発明の効果を
示すグラフである。 １……走行車両、５……レベリングアーム、７
……スクリード、８……スクリードシリンダ、１
０……ピボツト高さ検出器、１１……シリンダ長
検出器、２２……舗装厚演算装置、２６……車体
傾斜角検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 走行車両１と、該走行車両１の両側面に取付
   け軸２７で後端部４ａを枢着されて走行車両１の
   前後方向に沿う鉛直面内において上下に揺動自在
   に取り付けられたリンク部材４，４と、該リンク
   部材４，４の前端部４ｂに走行車両１の前後方向
   に沿う鉛直面内において揺動自在に枢軸６で取り
   付けられたレベリングアーム５と、該レベリング
   アーム５に支持され路面に舗装材料を敷き均すス
   クリード７と、上記リンク部材４を取付け軸２７
   を支点に上下に回動させて枢軸６の高さを調節す
   るレベリングシリンダ９と、スクリード７を上下
   に移動させるスクリードシリンダ８と、上記枢軸
   ６の高さを検出するピボツト高さ検出器１０と、
   上記スクリードシリンダ８のストローク長を検出
   するシリンダ長検出器１１と、走行車両１の前後
   方向鉛直面内の傾斜度を検出する車体傾斜角検出
   器２６と、上記ピボツト高さ検出器１０とシリン
   ダ長検出器１１及び車体傾斜角検出器２６の出力
   に基づいて舗装厚を演算する舗装厚演算装置２２
   とを具備したことを特徴とする敷き均し機械。