JPH0772412B2 - 路面カッタ装置における制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、路上表層再生工法によって舗装路面の修復
を行う際に用いられる路上切削混合機等に適用される路
面カッタ装置における制御装置に関するものである。

「従来の技術」 従来、路上表層再生工法によって、既設のアスファルト
舗装路面の修復を行う場合、路上切削混合機が使用され
るが、この路上切削混合機は、舗装路面を切削して掻
きほぐす路面カッタ装置（ロータリスカリファイア）
と、ダンプトラック等から投入された新規合材を受け
入れるホッパ装置と、カッタ装置によって掻きほぐさ
れた掻きほぐし材とホッパ装置内の新規合材とを所定量
ずつ搬送するフィーダ装置と、このフィーダ装置によ
って搬送された掻きほぐし材と新規合材とを混合するミ
キサ装置と、ミキサ装置によって混合された混合材を
回転するスクリュウによって路面の幅方向へ移送しつつ
路面上に均等に送り出す合材撒き出し装置と、路面上
に撒き出された混合材を敷き固める敷き均し装置とを自
走車両に搭載した構成となっている。

このような路上切削混合機に適用される路面カッタ装置
は、円筒状のドラムの周面に多数のビットを固定してな
るカッタロータと、このカッタロータを回転自在に支持
すると共に、車両フレームに昇降自在に設けられたカッ
タフレームと、このカッタフレームを昇降させる油圧シ
リンダと、カッタロータを回転駆動する油圧モータ等に
よって構成されており、カッタロータを回転駆動しつつ
カッタフレームを昇降することにより、カッタロータに
よる切削深さを自在に調節できるようになっている。そ
して、カッタフレームには、路面との間の距離に基づい
てカッタロータによる切削深さを検出するカッタ深さ検
出器が設けられており、このカッタ深さ検出器から出力
された検出信号に基づいて油圧シリンダを作動させるこ
とにより、舗装路面の切削深さが常に一定に保たれるよ
うになっていた。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、舗装路面の硬さなどの状態は、路面の加熱状
況等により、場所によって異なるため、上述した路面カ
ッタ装置によって舗装路面を切削する場合、舗装路面の
状態によっては油圧モータに対する負荷が急激に増大
し、カッタロータの回転が停止してしまう場合がある。
そこで、従来は、負荷の増大によってカッタロータの回
転が停止した場合、油圧シリンダを作動させてカッタロ
ータを一時的に引き上げ、過負荷を回避していた。しか
しながら、作業員がカッタロータの回転を常時目視で監
視していなければならないため、多大な労力が費やされ
るという問題があった。そこで、カッタロータを回転駆
動する油圧モータに供給される作動油の圧力を圧力セン
サによって検出し、この圧力センサの検出信号に基づい
て過負荷を判別し、過負荷によって油圧モータの回転が
停止する前に車両の走行を停止して過負荷を回避するよ
うにしたものも知られている。しかしながら、連続的に
施工を行う路上表層再生工法においては、車両の走行停
止に伴って施工が中断されると、路面を均一に再生する
ことができず、舗装路面の品質が低下してしまうという
問題があった。

この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、施工
を中断することなく、舗装路面の状態によって生じる過
負荷を未然に回避することができる路面カッタ装置にお
ける制御装置を提供することを目的としている。

「課題を解決するための手段」 上記目的を達成するために本発明では、舗装路面を切削
するカッタロータと、前記カッタロータを回転駆動する
カッタ駆動手段と、前記カッタ駆動手段に対する負荷を
検出する負荷検出手段と、前記カッタロータを昇降移動
させる昇降手段と、前記カッタロータによる切削深さを
検出する深さ検出手段と、前記負荷検出手段及び深さ検
出手段の検出結果に基づいて前記昇降手段の動作を制御
する制御手段とを具備し、前記制御手段は、前記深さ検
出手段の検出結果に基づいてカッタロータによる切削深
さが設定値になったか否かを判別するとともに、前記負
荷検出手段の検出結果に基づいてカッタ駆動手段が過負
荷状態となったか否かを判別し、これら判別結果に基づ
き、カッタロータによる切削深さが設定値になった場合
に切削深さを保持し、カッタ駆動手段が過負荷状態とな
った場合に、昇降手段を動作させてカッタロータを一時
的に上昇させることを特徴とする。

「作用」 本発明に示される路面カッタ装置における制御装置によ
れば、深さ検出手段の検出結果に基づいてカッタロータ
による切削深さが決定値になったか否かを判別するとと
もに、負荷検出手段の検出結果に基づいてカッタ駆動手
段が過負荷状態となったか否かを判別し、これら判別結
果に基づき、カッタロータによる切削深さが設定値にな
った場合に切削深さを保持し、カッタ駆動手段が過負荷
状態となった場合に、昇降手段を動作させてカッタロー
タを一時的に上昇させるようにしているので、カッタロ
ータを駆動するカッタ駆動手段が過負荷状態となること
を防止しつつ、該カッタロータが路面を所定深さ切削す
ることができる。

すなわち、本発明に示される路面カッタ装置における制
御装置によれば、舗装路面の状況によって生じる過負荷
状態を未然に防止しつつ、路面を所定深さまで切削する
ことができ、これによって効率の良い路面切削作業を実
現することができる。

「実施例」 以下、図面を参照し、この発明の実施例について説明す
る。

まず最初に、第２図を参照して本実施例による路面カッ
タ装置における制御装置が適用される路上切削混合機の
構成について説明する。第２図において、１は先行する
自走車両、２は後続の自走車両であり、これら２台の自
走車両1,2は、舗装路面修復作業時においては、同図に
示すように、縦方向に並び、常に一定距離を隔てた状態
で矢印Ｆ（前進）方向へ低速走行し、また、輸送用トレ
ーラ等から積み降ろされて作業現場に向かう場合や、作
業現場から輸送用トレーラに戻る場合などの回送時にお
いては、各々単独で高速走行するようになっている。

先行する自走車両１の前部には、ダンプトラック等によ
って投入された新規合材を受け入れるホッパ装置３が設
けられており、このホッパ装置３は、上方へ向って開閉
自在に取り付けられた左右一対のウイング4,4と、これ
らウイング4,4の開閉角度を調整する油圧駆動機構等に
よって構成されている。

自走車両１の幅方向中央部には、ホッパ装置３の下方か
ら後方斜め上方へ延びるフィーダ装置５が設けられてお
り、このフィーダ装置５によって、ホッパ装置３に投入
された新規合材が後方へ搬送されるようになっている。

ホッパ装置３の下方の車両フレームには左右一対の前車
輪6,6が各々回転自在に、かつ水平面内において旋回自
在に取り付けられており、これら前車輪6,6は、運転席
に設けられたハンドル７の回転操作に応じて動作する油
圧駆動機構によって、その方向が変化し、これにより進
行方向が変化するようになっている。

前車輪6,6の後方の車両フレームには、既設のアスファ
ルト舗装路面を予め加熱する加熱装置８が昇降自在に支
持されており、この加熱装置８は油圧シリンダ９によっ
て昇降されるようになっている。

加熱装置８の後方の車両フレームには、加熱装置８によ
って予め加熱されたアスファルト舗装路面を切削して掻
きほぐす路面カッタ装置10が設けられている。この路面
カッタ装置10は、円筒状の回転ドラムの周面に多数のビ
ットが固定されたカッタロータ11と、このカッタロータ
11を回転自在に支持するカッタフレーム12とを有してお
り、カッタローラ11はその回転軸に直結された油圧モー
タ17L,17R（第１図参照）によって回転駆動され、また
カッタフレーム12は車両フレームに昇降自在に支持され
ている。そして、カッタフレーム12は左右の油圧シリン
ダ16L,16R（第１図参照）によって昇降されるようにな
っており、これによりカッタロータ11による切削深さが
調整できるようになっている。

路面カッタ装置10の後方の車両フレームには、左右一対
の駆動車輪14,14が各々回転自在に設けられており、こ
れら駆動車輪14,14は図示せぬ油圧モータと後輪駆動機
構によって回転駆動されるようになっている。

さらに、自走車両１の後部には、前述したフィーダ装置
５によって搬送された新規合材を後続の自走車両２へ受
け渡す乗継フィーダ装置18が設けられている。この乗継
フィーダ装置18は、油圧シリンダ19によってその後端の
排出部18aの高さを調整できるようになっており、舗装
路面修復作業時においては、乗継フィーダ装置18の排出
部18aが後続の自走車両２の投入シュート20の上方に位
置している。

一方、後続の自走車両２の前端部には、先行する自走車
両１の路面カッタ装置10によって掻きほぐされた掻きほ
ぐし材を路面の側方へ押し退ける抜き出し装置21と、掻
きほぐし材を掬い上げるピックアップフィーダ22が設け
られている。

このピックアップフィーダ22によって掬い上げられた掻
きほぐし材は、ケーシング23内を後方斜め上方へ向けて
搬送され、ケーシング23の後端部に形成された開口部か
ら排出されるようになっている。

ピックアップフィーダ22の後方には、ケーシング23の開
口部から排出された掻きほぐし材を後方斜め上方へ向け
て搬送すると共に、搬送中の掻きほぐし材の重量を計量
する計量フィーダ装置24が設けられている。この計量フ
ィーダ装置24の上方には、乗継フィーダ装置18から排出
された新規合材を後方斜め上方へ向けて搬送すると共
に、搬送中の新規合材の重量を計量する計量フィーダ装
置26が設けられている。

そして、これら計量フィーダ装置24,26によって各々搬
送されてきた掻きほぐし材と新規合材は、各計量フィー
ダ装置24,26の後方に設けられたミキサ装置28に投入さ
れる。このミキサ装置28は、ケーシング内に設けられた
車両前後方向に延びる２本の回転軸に、複数のパドルを
放射状に突出させてなり、これら２本の回転軸を回転駆
動することによって、投入シュート29に投入された掻き
ほぐし材と新規合材をパドルによって混合し、その後、
この混合材をケーシングの後部に形成された排出口から
排出するようになっている。

ミキサ装置28の後方には、このミキサ装置28のケーシン
グの後部の排出口から排出された混合材を路面に送り出
す合材撒き出し装置30が設けられている。この合材撒き
出し装置30は、車両の幅方向に延び、車体フレームに昇
降自在に支持してなる左右一対のスクリュウと、これら
スクリュウを回転駆動する駆動機構等によって構成さ
れ、これらスクリュウを回転駆動することによって、ミ
キサ装置28から排出された混合材を車両の幅方向へ移送
しつつ路面上に均等に送り出すようになっている。この
合材撒き出し装置30の後方には、路面上に撒き出された
混合材を敷き固める敷き均し装置31が設けられている。

また、撒き出し装置30の前方の車両フレームには、左右
一対の駆動車輪34,34が各々回転自在に設けられてお
り、これら駆動車輪34,34は図示せぬ油圧モータと後輪
駆動機構によって回転駆動されるようになっており、さ
らに、ピックアップフィーダ22の後方の車両フレームに
は、左右一対の前車輪36,36が各々回転自在に、かつ水
平面内において旋回自在に取り付けられており、これら
前車輪36,36は、運転席に設けられたハンドル37の回転
操作に応じて動作する油圧駆動機構によって、その方向
が変化するようになっている。

次に、第１図を参照して、この発明の一実施例による路
面カッタ装置10における制御装置の構成について説明す
る。第１図において、45は先行の自走車両１に搭載され
たディーゼルエンジンによって駆動される油圧ポンプで
あり、作動油タンク46内に貯蔵されている作動油を吸い
込み配管47を介して吸い込む。そして、この油圧ポンプ
45から吐出された作動油は、圧力配管48によってリリー
フバルブ49と、ソレノイドバルブ50L,50Rと、アンロー
ドバルブ51へ導かれる。リリーフバルブ49は、油圧ポン
プ45から吐出される作動油の圧力が所定圧力以上になっ
た場合に作動し、油圧ポンプ45から吐出された作動油
を、戻り配管52を介して作動油タンク46へ戻すものであ
る。ソレノイドバルブ50Lは、圧力配管48を介して供給
される作動油を油圧シリンダ16Lのロッド側もしくはヘ
ッド側へ選択的に導くものである。すなわち、ソレノイ
ドバルブ50Lのソレノイド50Laがオンとされた場合、作
動油が配管54Lを介して油圧シリンダ16Lのロッド側へ導
かれ、これによりシリンダロッド16Laが上方へ引き上げ
られる。これに伴って油圧シリンダ16Lのヘッド側から
吐出された作動油は配管55Lを介してソレノイドバルブ5
0Lに戻され、さらに戻り配管56を介して作動油タンク46
へ戻される。逆にソレノイド50Lbがオンとされた場合、
作動油が配管55Lを介して油圧シリンダ16Lのヘッド側へ
導かれ、これによりシリンダロッド16Laが下方へ押し下
げられる。これに伴って油圧シリンダ16Lのロッド側か
ら吐出された作動油は配管54Lを介してソレノイドバル
ブ50Lに戻され、さらに戻り配管56を介して作動油タン
ク46へ戻される。同様に、ソレノイドバルブ50Rは、圧
力配管48を介して供給される作動油を油圧シリンダ16R
のロッド側もしくはヘッド側へ選択的に導くものであ
り、ソレノイドバルブ50Rのソレノイド50Raがオンとさ
れた場合、作動油が配管54Rを介して油圧シリンダ16Rの
ロッド側へ導かれ、シリンダロッド16Raが上方へ引き上
げられ、逆にソレノイド50Rbがオンとされた場合、作動
油が配管55Rを介して油圧シリンダ16Rのヘッド側へ導か
れ、シリンダロッド16Raが下方へ押し下げられる。

アンロードバルブ51は、図示する状態においては、圧力
配管48内の作動油を作動油タンク46へ戻して、ポンプ45
を無負荷状態にしており、上記ソレノイド50La,50Lb,50
Ra,50Rbの内のいずれか一つがオンとされると、これに
連動してソレノイド51aがオンとなり、圧力配管48内の
作動油の全量が各ソレノイドバルブ50L,50Rへ導かれ
る。

上記ソレノイドバルブ50L,50Rの動作は、コントローラ6
0によって各々制御される。コントローラ60は各種演算
等を行うCPU（中央処理装置）と、CPUにおいて用いられ
るプログラムが記憶されたROM（リードオンリメモリ）
と、各種データを記憶するRAM（ランダムアクセスメモ
リ）と、各種データの授受を行うI/O（入出力）インタ
ーフェイスとからなるマイクロコンピュータによって主
に構成され、その他、CPUの指示に応じて各ソレノイド
バルブ50L,50Rの各ソレノイド50La,50Lb,50Ra,50Rbに対
して駆動信号を供給するバルブ駆動回路等が設けられて
いる。

このコントローラ60には、カッタフレーム12の左右両端
部に各々設けられたカッタ深さ検出器61L,61Rから深さ
検出信号が各々供給される。カッタ深さ検出器61L,61R
は先端部が路面に接触する揺動自在、もしくは伸縮自在
なアーム62L,62Rと、これらアーム62L,62Rの揺動角度、
もしくは伸縮度に応じて、路面までの距離に対応した深
さ検出信号を出力する検出部63L,63Rとから構成されて
いる。

一方、65はカッタロータ11を回転駆動するための油圧モ
ータ17L,17Rに作動油を供給する油圧ポンプであり、前
述した油圧ポンプ45と共にディーゼルエンジンによって
回転駆動されることによって、作動油タンク46内に貯蔵
されている作動油を吸い込み配管67を介して吸い込む。
そして、この油圧ポンプ65から吐出された作動油は、圧
力配管68によってリリーフバルブ69と、圧力センサ70
と、油圧モータ17L,17Rへ導かれ、これら油圧モータ17
L,17Rから吐出された作動油は戻り配管72を介して作動
油タンク46へ戻される。また、油圧ポンプ65から吐出さ
れる作動油圧力が所定圧力以上になった場合、リリーフ
バルブ69が作動し、作動油が戻り配管72を介して作動油
タンク46へ戻される。

以上のように構成された路面カッタ装置における制御装
置の動作について、第３図に示すフローチャートを参照
して説明する。

まず、コントーラ60は、第３図に示すステップSP1にお
いて、カッタ深さ検出器61L,61Rから出力される深さ検
出信号に基づいて、カッタロータ11を上昇させるべきか
否かを判断する。すなわち、深さ検出信号に基づいて、
実際の切削深さが予め設定されている切削深さよりも深
い場合は、カッタロータ11を上昇させるべきと判断し、
次のステップSP2へ進む。このステップSP2においては、
カッタロータ11を上昇させるために、ソレノイドバルブ
50L,50Rのソレノイド50La,50Raをオンとする。これによ
り、油圧シリンダ16L,16Rのシリンダロッド16La,16Raが
上方へ引き上げられ、カッタロータ11が、カッタフレー
ム12およびカッタ深さ検出器61L,61Rと共に上方へ引き
上げられる。そして、次のステップSP3においてカッタ
ロータ11の昇降制御を終了するか否かを判断し、昇降制
御を続ける場合は、ステップSP1へ戻る。

上記ステップSP1において、カッタ深さ検出器61L,61Rか
ら出力される深さ検出信号に基づいて、カッタロータ11
を上昇させるべきでないと判断した場合、すなわち、実
際の切削深さが予め設定されている切削深さと略同じ
か、もしくは浅い場合、ステップSP4へ進む。このステ
ップSP4においては、圧力センサ70から出力されるカッ
タ駆動油圧圧力（油圧モータ17L,17Rに供給される作動
油の圧力）に対応した検出信号に基づいて、油圧モータ
17L,17Rに対する負荷を検出し、この負荷の状態に応じ
て、カッタロータ11を強制的に上昇させる必要があるか
否かを判断する。すなわち、第４図に示すように、リリ
ーフバルブ69が作動するカッタ駆動油圧圧力をP₃（250k
g/cm²）とすると、コントーラ60は、カッタ駆動油圧圧
力がP₂〜P₃の場合は、過負荷危険圧力と見なしてカッタ
上昇必要域と判断する。

上記ステップSP4において、カッタ上昇必要域と判断さ
れ、カッタロータ11を強制的に上昇させる必要がある場
合は、ステップSP2へ進み、その必要がないと判断した
場合は、ステップSP5へ進む。このステップSP5において
は、カッタロータ11を降下させることが可能か否かを判
断する。すなわち、第４図に示すように、カッタ駆動油
圧圧力がP₁〜P₂の場合は、適当な圧力と見なしてカッタ
高さ現状維持と判断し、カッタ駆動油圧圧力が０〜P₁の
場合は、余裕のある圧力と見なしてカッタ降下可能域と
判断する。そして、カッタ降下可能域と判断した場合
は、次のステップSP6へ進み、カッタ高さ現状維持と判
断した場合は、ステップSP3へ進む。

上記ステップSP6においては、カッタ深さ検出器61L,61R
から出力されるカッタ深さ検出信号に基づいて、カッタ
ロータ11を降下させるべきか否かを判断する。すなわ
ち、カッタ深さ検出信号に基づいて、実際の切削深さが
予め設定されている切削深さよりも浅い場合は、カッタ
ロータ11を降下させるべきと判断し、次のステップSP7
へ進み、実際の切削深さが予め設定された切削深さと略
同じ場合は、降下させるべきでないと判断してステップ
SP3へ進む。上記ステップSP7においては、カッタロータ
11を降下させるために、各ソレノイドバルブ50L,50Rの
各ソレノイド50Lb,50Rbをオンとする。これにより、油
圧シリンダ16L,16Rのシリンダロッド16La,16Raが下方へ
押し下げられ、カッタロータ11が、カッタフレーム12お
よびカッタ深さ検出器61L,61Rと共に下方へ押し下げら
れる。そして、次のステップSP3においてカッタロータ1
1の昇降制御を終了するか否かを判断し、昇降制御を続
ける場合は、ステップSP1へ戻る。

以上の動作をまとめると、第５図に示すようになる。こ
の図から明らかなように、カッタロータ11を回転駆動す
る油圧モータ17L,17Rに対する負荷が急激に増加し、カ
ッタ駆動油圧圧力が過負荷危険圧力となった場合は、カ
ッタ深さセンサ61L,61Rの出力に拘わらず、カッタロー
タ11を強制的の上昇させ、カッタ駆動油圧圧力に余裕が
生じた時点で、初めてカッタロータ11を降下させ、予め
設定された所定の深さにする自動制御がなされる。

「発明の効果」 以上詳細に説明したように本発明に示される路面カッタ
装置における制御装置によれば、深さ検出手段の検出結
果に基づいてカッタロータによる切削深さが設定値にな
ったか否かを判別するとともに、負荷検出手段の検出結
果に基づいてカッタ駆動手段が過負荷状態となったか否
かを判別し、これら判別結果に基づき、カッタロータに
よる切削深さが設定値になった場合に切削深さを保持
し、カッタ駆動手段が過負荷状態となった場合に、昇降
手段を動作させてカッタロータを一時的に上昇させるよ
うにしているので、カッタロータを駆動するカッタ駆動
手段が過負荷状態となることを防止しつつ、該カッタロ
ータが路面を所定深さ切削することができる。

すなわち、本発明に示される路面カッタ装置における制
御装置によれば、舗装路面の状況によって生じる過負荷
状態を未然に防止しつつ、路面を所定深さまで切削する
ことができ、これによって効率の良い路面切削作業を実
現できる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による路面カッタ装置にお
ける制御装置の電気および油圧回路の構成を示すブロッ
ク図、 第２図は同実施例による路面カッタ装置が適用される路
上切削混合機の構成を示す側面図、 第３図は同実施例による路面カッタ装置の動作を説明す
るためのフローチャート 第４図は同実施例による路面カッタ装置の動作とカッタ
駆動油圧圧力の関係を示す図、 第５図は同実施例による路面カッタ装置の動作を説明す
るための図である。 11……カッタロータ、 12……カッタフレーム、 16L,16R……油圧シリンダ（昇降手段）、 17L,17R……油圧モータ（カッタ駆動手段）、 60……コントローラ（制御手段）、 61L,61R……カッタ深さ検出器（深さ検出手段）、 70……圧力センサ（負荷検出手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 義満 東京都中央区京橋１丁目19番11号 日本鋪 道株式会社内 (72)発明者 松井 美喜二 東京都中央区京橋１丁目19番11号 日本鋪 道株式会社内 (56)参考文献 実開 昭58−172507（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−71208（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】舗装路面を切削するカッタロータと、 前記カッタロータを回転駆動するカッタ駆動手段と、 前記カッタ駆動手段に対する負荷を検出する負荷検出手
   段と、 前記カッタロータを昇降移動させる昇降手段と、 前記カッタロータによる切削深さを検出する深さ検出手
   段と、 前記負荷検出手段及び深さ検出手段の検出結果に基づい
   て前記昇降手段の動作を制御する制御手段とを具備し、 前記制御手段は、前記深さ検出手段の検出結果に基づい
   てカッタロータによる切削深さが設定値になったか否か
   を判別するとともに、前記負荷検出手段の検出結果に基
   づいてカッタ駆動手段が過負荷状態となったか否かを判
   別し、これら判別結果に基づき、カッタロータによる切
   削深さが設定値になった場合に切削深さを保持し、カッ
   タ駆動手段が過負荷状態となった場合に、昇降手段を動
   作させてカッタロータを一時的に上昇させることを特徴
   とする路面カッタ装置における制御装置。