JPS58199903A - ロ−ドスタビライザ等の撹拌深さ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、路床、路盤の支持力改良に使用されるロー
ドスタビライザ等の攪拌深さ制御装置に関する。

ロードスタビライザは、道路の路床、路盤の支持力改良
のために使用される。ところで、作業地は一般的に不整
地であり、せいぜい押しブルドーザやグレーダ等で整地
するぐらいで、ロードスタビライザは作業時に、進行方
向と横断方向に不規則に傾いている。

特に、既に攪拌したところへ片方の走行装置が乗り上げ
ることになるので、ロードスタビライザは　方向へ傾斜
して攪拌作業せざるを得ない。

このため、従来のロードスタビライザでは、進行方向と
横断方向の傾斜によって攪拌装置の攪拌深さの変化がさ
けられず、また、作業時には運転咎は１人が普通であり
、運転者は主にスタビライザの進行操作と攪拌装置の横
断方向へのスライド操作におわれているのが現状である
。したがって、設置Ｆ直どうりに攪拌施工できず、質の
高い攪拌作業が望めないといった不都合が。あると共に
、設計値に極力近すけて施工しようとすれば運転者の操
作が頻雑となり、安全作業性及び高い作業効率を確保で
きないといった問題がある。

以上の点に鑑みこの発明は成されたものであって、この
発明は、ロードスタビライザの進行方向及び横断方向の
傾斜に伴う攪拌装置の進行方向及び横断方向の傾きを即
座に自動補正して、攪拌装置を所定の攪拌深さに正確に
設定することができるロードスタビライザ等の攪拌深さ
制御装置を提供することを目的とする。

したがって、この目的を達成するために、この発明は、
路面の基準線に対して上下動が最も少ない箇所をピボッ
トの中心として操作手段により機体に対して揺動自在に
支持された攪拌装置の進行方向の傾斜角を検出する進行
方向の傾斜角検出器と、上記攪拌装置に取シ付けられ、
攪拌装置の横断方向の傾斜角を検出する横断方向の傾斜
角検出器と、上記進行方向の傾斜角検出器が固定され、
進行方向に対して傾斜角が設定自在として攪拌装置に取
り付けられる傾斜角検出器取付部材と、上記進行方向及
び横断方向の傾斜角検出器の検出僅号により上記操作手
段を作動させて進行方向及び横断方向の傾斜角を同時に
補正制御する攪拌深さ制御回路と、を具備することを特
徴とする。

以下、図示の一実施例によりこの発明を説明する。

第１図は、この発明に係る攪拌深さ制御装置が装備され
たロードスタビライザの側面図であり、ｌは、幅広のク
ローラ２により自走するロードスタビライザの機体で、
この機体１の後部には、メイン支持装置３を介して攪拌
装置としてのタイン装置４が装備されている。

まず、上記タイン支持装置３（てついて詳述すると、メ
イン支持装置３は、上記機体１の左右側部フレ−ムより
後方に張り出して取り付けられる左右一対の支持アーム
５，５と、これら支持アーム５．５の移動側端部５ｂ　
、５ｂ間に固着されるセンターシャフト６と、このセン
ターシャフト６に連成されるスライド板７と、このスラ
イド板７に上記タイン装置４を連結させる一対の支持部
材８゜８とにより構成される。

上記支持アーム５，５は、その一端側の基部５ａ、５ａ
が機体１の左右側部フレームに各々ピポツ）ｌａ、ｌａ
により結合されていると共に、他端側の移動側端部５ｂ
　、５ｂには、取付部としての合せフランジ９，９が設
けられている。上記ピボットｌａ、ｌａの中心は、ロー
ドスタビライザが進行中に路面の基準線（グランドライ
ン）Ｇ、Ｌ、に対して上下動が一番少ない箇所に設定さ
れている。また、合せフランジ９．９のフラン１２面９
ａ　、９ａは互いに内方に対向されていると共に該フラ
ンジ面９ａ、９ａには複数個のボルト挿入孔９ｂが設け
られている。そして、上記ピボットｌａ、ｌａを回転の
中心として移動側端部５ｂ。

５ｂが揺動自在として機体１の後方に張出されている。

次に上記センターシャフト６について説明する。

センターシャフト６は、略丁字形を成しており、このセ
ンターシャフト６の対向位装置には合せフランジ１０．
１０が設けられていると共に、該センタルシャフト６の
中央部には、円筒状の挿入軸１１が突出して形成されて
いる。この合せフランジ１０．１０は、上胆支持アーム
５．５の合せフランジ９，９と同形状を成しており、上
記挿入軸１１が機体１の後方に向けられた状態で、この
合せフラ／ジ９．９とこれらに対応するセンターシャフ
ト６の合せフランジ１０．１０とが固着されている。

つづいて上記スライド板７について説明する。

スライド板７の前面には、上記挿入軸１１が挿入さｉす
る円筒状のセンターボス１２と、左右三箇所の取付片１
３．１３とが固設されている。このセンターボス１２の
内径は、第３図に示す様に上記挿入軸１１の外径よりや
や大とされており、該挿入軸１１は、薄肉厚円筒状を成
すブツシュ１４を介してセンターボス１２に挿入されて
いる。又、ト記染付片１３．１３と、この取付片１３．
１３の直下に位置する機体１との間には、タイン装置４
の操作手段としての右及び左のチルト用油圧シリンダ（
以下チルトシリンダという）１５．１６が設けられてお
り、スライド板７の後面の右端には取付片７ａが設けら
れている。

一方、タイン装置４の上面の前側には、上記一対の略Ｃ
字状の支持部材８．８が突設されており、これらの案内
溝８ａ、８ａ間には、前記スライド板７が水平方向に摺
動自在として支持されている。

又進行方向左側の支持部材８には取付片１７が設けられ
ており、この取付片１７と上記スライド板７の取付片７
ａとの間には、シフト用油圧シリンダ１８が設けられて
いる。

伺、上記タイン装置４内には、タインロータ１９が収納
されておｐ、駆動装虐２０により駆動自在とされている
。

次に、メイン装置４の前後方向、即ち進行方向の傾斜角
αを検知する傾斜角検出器２１と、タイン装置４の左右
方向、即ち横断方向の傾斜角βを検知する傾斜角検出器
２２について第１図から第５図により説明する。

上記傾斜角検出器２１及び傾斜角検出器２２は、例えば
検出した傾斜角α、βをリアルタイムに傾斜角に対応す
る検出電圧信号に電圧変換できる構成とされており、傾
斜角検出器２１は、タイン装置４のタインカバー４ａの
左側に固設された傾斜角検出器取付部材としての取付ビ
ーム２３の前端部側に取シ付けられていると共に、傾斜
角検出器２２は、メインカバー４ａの上部に固設されて
いる。−ト記取付ビーム２３は、進行方向に対して任意
の傾斜角がとれる様になっており、タインロータ１９の
回転中心Ｍと交わ９、タインロータ１９があらかじめ設
定される攪拌深さり。にセットされた際に、進行方向に
沿う水平基準線Ｆ、Ｌ、に対し平行となる様に位置決め
されている。即ち、タインロータ１９が撹拌深さｈｏで
セットされている状態では、傾斜角検出器２１の水平基
準線Ｆ、Ｌ、に対する検出角度は零で、検出電圧は出力
零となる。また、メインカバー４ａには、取付と一ム２
３の延長部分にビーム取付角指示ゲージ２４が設けられ
ている。このビーム取付角指示ゲージ２４には、取Ｆ↑
ビーム２３のタインカバ〜４ａに対する取付角が指示さ
れる様になっている。

また、上記傾斜角検出器２２は、ロードスタビライザの
横断方向に沿った水平基準線Ｓ、Ｌ、に対するメイン装
置４の傾斜角度をチルト中心Ｎを中心として検出するも
のである。

次に、メイン装置４の攪拌深さの制御回路を第６図によ
り説明する。

攪拌深さの制御回路は、深さ制御回路部２５とチルト制
御回路部２６及び該深さ制御回路部２５とチルト制御回
路部２６の指令によシ、前記チルトシリンダ１５．１６
を伸縮作動をさせるソレノイドパルプ５ＯＬ１，５ＯＬ
２を有している。

上記深さ制御回路部２５とチルト制御回路部２６は、同
等の構成であｐ、まず深さ制御回路部２５について説明
する。傾斜角検出器２１は、電圧レベルノ比較コンパレ
ータＣＰ、　、　ＣＦ２　の各入力側の一方端に接続さ
れている。該電圧比較コンノ々レータＣＰ、の入力側の
他方端には、デッドゾーン（ハ）→方向設定ボリュウム
ＶｏＬ、と、制御基準角設定ボリュウムＶＯＬ３が接続
されていると共に、電圧比較コンパレータＣＰ２の入力
側の他方端には、デッドゾーンの（＋）方向設定ボリュ
ウムＶＯＬ２と制御基準角設定ボリュウムＶｏＬ４が接
続されている。更に、上記電圧比較コンパレータＣＰ１
の出力側は、アンプＡＭＰＩ及びパワートランジスタＴ
Ｒ，を介してソレノイドパルプＳＱＬ、に接続されてい
ると共に、電圧比較コンパレータＣＰ２の出力側は、ア
ンプＡＭＰ２及びパワートランジスタＴＲ２を介してソ
レノイドノくルブ５ＯＬ２に接続されている。尚、該ソ
レノイドパルプＳＱＬ、　、　５ＱＬ２は、前記チルト
シリンダ１５．１６の伸縮操作用制御弁とされている。

次に、チルト制御回路部２６について説明する。

傾斜角検出器２２は、電圧レベルの電圧比較コンパレー
タＣＰ３　、　ＣＦ２の各入力側の一方端に接続さｉｔ
でいる。該電圧比較コンパレータＣＰ３０入力側の他方
端には、デッドゾーンの（−）方向設定ボリュウムＶｏ
Ｌ５と制御基準角設定ボリュウムＶｏＬ７が接続されて
いると共に、電圧比較コンノ；レータＣＰ。

の入力側の他方端には、デッドゾーンの（＋）方向設定
ボリュウムＶｏＬ、と制御基準角設定ボリュウム’Ｊｏ
　Ｌ６が接続されている。そして、電圧比較フン／％レ
ータＣＰ、の出力側は、アンプＡｂｒＰｓ及びノクワー
トランジスタＴＲ３を介して上記ソレノイドパルプＳＱ
Ｌ、に接続されていると共に、電圧比較コンパレータＣ
Ｐ４の出力側は、アンプＡＭＰ４及びパワートランジス
タＴＲ，を介して上記ソレノイドパルプ５ｏＬ２に接続
されている。

ここで、上記深さ制御回路部２５においては、デッドゾ
ーンの（−）方向設定ボリュ☆ムＶｏｔ、、とデッドゾ
ーンの（＋）方向設定ボリュウムＶｏＩ、２は、第４図
に示すようにタインロータ１９の進行方向の傾斜角αの
デッドゾーンを、水平基準線Ｆ、Ｌ、を基準トシて−α
０≦α≦＋α０の範囲内であらかじめ任意に設定できる
。また、制御基準角設定ボリュウムＶＯＬ３．ｖＯＬは
、進行方向の傾斜角αの制御基準角αＸ、即ち傾斜角α
の最大制御範囲を、第４図に示すように水平基準線Ｆ、
Ｌ、を基準として一αｙ≦αＸ≦十αｙの範囲内であら
かじめ設定できる。

同様に、チルト制ｎ１φ路部２６においては、デッドゾ
ーンの（−）方向設定ボリュウムＶｏＬ５とデッドゾー
ンの（＋）方向設定ボリュウムｖｏＩ４は、第５図に示
すようにタインロータ１９の横断方向の傾斜角βのデッ
ドゾーンを水平基準線Ｓ、Ｌ。と直交する垂直基準線Ｈ
，Ｌ。を基準として−β。≦β≦十β。の範囲内であら
かじめ任意に設定できる。また、制御基準設定ボリュウ
ムｖＯＩ、？　、　ＶｏＬａは、横断方向の傾斜角βの
制御基準角βＸ、即ち傾斜角βの最大制御範囲を、第５
図に示すように上記垂直基準線Ｈ，Ｌ、を基準として−
βｙ≦βＸ≦βｙ　の範囲内であらかじめ設定できる。

尚、機体ｌの左右側部に設けられた支柱２７゜２７には
、上下動可能としてタインロータ１９の深さ指示指針２
８．２８が取り付けられておシ、該指針２８．２８の下
端は、キャスタ２９　、２９を介して左右の支持アーム
５，５の移動側端部５ｂ、５ｂに載置されている。しか
して、該指針２８．２８の上端は、深さ指示ゲージ３０
　、３０上ツタイア０−夕１９の攪拌深さに相当する目
盛を指示する構成となっている。

以トの構成における作用を、第６図、進行方向制御モデ
ルを示す第１０図から第１２図、横断方向の制御モデル
を示す第７図から第９図、攪拌深さ制御フローチャート
を示す第１３図と第１４図、及び深さ制御パターンを示
す第４図、チルト制御パターンを示す第５図により説明
する。

第７図から第９図は、ロードスタビライザを後方からみ
た図であり、タインロータ１９により攪拌作業を行なう
際、最初は第７図及び第１０図に示す様にロードスタビ
ライザの左右のクローラ２゜２は、比較的水平な路床も
しくは路盤上にあり、機体１とタインロータ１９の横断
方向の傾斜角β−〇であると共に、タイ／ロータ１９は
所定の攪拌深さり。で攪拌をすることになる。ところが
、作業が進行するにしたがいすでに攪拌されて盛上った
部分に一方のクローラ２が乗り上げ、ロードスタビライ
ザの機体１及びタインローラ１９は横断方向に傾くこと
になる。

まず、左側のクローラ２が乗り上げ、機体１とタインロ
ータ１９が傾斜角β−β、≦０だけ右側に傾き、かつ機
体１がピボノ）ｌａ、ｌａを中心として傾斜角αだけ傾
斜した場合について述べる。

横断方向の傾斜角β＝β１≦０を傾斜角検出器２２が検
出して検出信号としての検出電圧Ｖβ、を発生し、電圧
比較コンパレータｃｐ、　、　ｃｐ４に入力される。

更に、検出電圧Ｖβ１とデッドゾーンの（−）方向設定
ボリュウムＶｏＬ５の設定電圧及び（＋）方向設定ボリ
ュウムＶｏＬａの設定電圧との比較がされる。即ち、第
１３図に示すように傾斜角β、≧−β０でかつβ１≦β
。であれば、傾斜角β１はデッドゾーンに入っており、
　５ＯＬ２は作動されずチルトシリンダ１６は停止状態
にあるが、夙≧−β。でない時はβ１≧−β０となるま
でソレノイド５ＯＬ２が作動されてチルトシリンダ１６
が収縮作動され、またはβ、≦β。でない時はβ１≦β
。になる様にチルトシリンダ１６が伸長作動され、メイ
ンロータ１９の最下端は水平基準線Ｓ、Ｌ、に平行とな
る。

この様に、傾斜角検出器２２により右傾斜角β。

カ検知され、タインロータ１９が水平基準線Ｓ、Ｌ。

に平行になる様に制御されると同時に、傾斜角検出器２
１により進行方向の傾斜角αが検知され、検知電圧は水
平時のＶ。からＶαとなり、電圧比較コンパレータＣＰ
１．ＣＰ２に入力される。したがって検出電圧Ｖαとデ
ッドゾーンの（−）方向設定ポリ８ニウムＶｏＬ、の設
定電圧、及び（＋）方向設定ボリュウムｖＯＬ２の設定
電圧との比較がされる。即ち、傾斜角α≦α。でかつ−
α。≦αのとは傾斜角αはデッドゾーンに入っておりＳ
ＱＬ、は作動されずチルトシリンダー５は停止状態にあ
る。またα≦α。でないとき、換言すればα〉α。であ
って第１１図に示すように攪拌深さが（ｈｉ＋ｈＫ）で
表される時はα≦α。

となるまでＳＱＬ、が作動されてチルトシリンダー５は
伸長作動される。さらに−α。≦αでないとき、換言す
れば一α。〉αであって攪拌深さが（ｈｏ−ｈｘ）で表
される時は、−α＝≦αとなるまでＳＱＬ、が作動され
てチルト７す／ダニ５は収縮作動される。このことから
、メイン装置４の取付ビーム２３は水平基準線Ｆ、Ｌ、
に一致されると共に、タインロータ１９はｈＫだけ上下
動されて攪拌深さは深さゲージ３０に指示され、メイン
ロータ１９の最下端はめゴ らかしめ設定された攪拌深さり。に位置される。

次に右側のクローラ２が乗シ上げ傾斜角β＝β。

≧０だけ左側に傾き、かつ機体１がピボッ）ｌａ。

１ａを中心として傾斜角αだけ傾斜した場合について述
べる。

横断方向の傾斜角β−β１≧Ｏを傾斜角検出器２２が検
出して検出電圧Ｖβ、を発生し電圧比較コンパレータＣ
Ｐ３．　ＣＰ４に入力される。したがって、検出電圧Ｖ
β１とデッドゾーンの（−）方向設定ボリュウムＶＯＬ
、の設定電圧及び（＋）方向設定ボリュウムＶｏＬ６の
設定電圧との比較がされる。即ち、第１４図に示すよう
に傾斜角β、≧−β。でかつβ１≦β。であｉｌば、傾
斜角β１はデッドゾーンに入っておｐ、５ＯＬ２は作動
されずチルトシリンダ１５は停止状態にあるが、β１≧
−β。でない時はβ１≧−β。となるまでソレノイドＳ
ＱＬ、が作動されてチルトシリンダ１５が収縮作動され
、またはβ１≦β。でない時はβ１≦β０になる様にチ
ルトンリンダ１５が伸長作動され、タインロータ１９の
最下端は水平基準線Ｓ、Ｌ、に平行となる。

この様に、傾斜角検出器２２により左傾斜角β１が検知
され、メインロータ１９が水平基準線Ｓ、Ｌ。

に平行になる様に制御されると同時に、傾斜角検出器２
１により進行方向の傾斜角αが検知され、検知電圧は水
平時のＶ。からＶαとなり、電圧比較コンパレータｃｐ
、　、　ｃｐ２に入力される。したがって検出電圧Ｖα
とデッドゾーンの（−）方向設定ボリュウムＶｏＬｌの
設定電圧、及び（＋）方向設定ボリュウムＶＯＬ２の設
定電圧との比較がされる。即ち、傾斜角α≦α。でかつ
−α。≦αのとは傾斜角αはデッドゾーンに入っており
５ＱＬ２は作動されずチルトシリンダ１６は停止状態に
ある。またα≦α。でないとき、換言すればα〉α。で
あって第１１図に示すように攪拌深さが（ｈｏ＋ｈＫ）
で表される時はα≦α０となるまで５ＯＬ２が作動され
てチルトシリンダ１６妊伸長作動される。さらに−α。

≦αでないとき、換言すれば一α。〉αであって攪拌深
さが（）ｌｏ　　）ｌＫ）で表される時は、−α。≦α
となるまでＳＱＬ、が作動されてチルトンリンダ１６は
収縮作動される。このことから、タイン装置４の取付ビ
ーム２３は水平基準線Ｆ”、Ｌ、に一致されると共に、
タインロータ１９ｉｄｈＫだけ上下動されて攪拌深さは
深さ指示ゲージ３０に指示され、タインロータ１９の最
下端はあらかじめ設定された攪拌深さり。に位置される
。

１一連したように、機体１の進行方向及び横断方向の傾
きに対応してタインロータ１９の深さ制御とチルト制御
を同時に行ない、あらかじめ設定さｉまた攪拌深さり。

にタインロータ１９の最下端を正確に位置させることが
できる。

即ち、進行方向の傾斜地及び横断方向の傾斜地に対して
各々の傾斜角α、βを同時に自動補正してメインロータ
１９を常にあらかじめ設定した攪拌深さｈｏにセットす
ることができることになる。

そして、基準線Ｇ、Ｌ、に対して進行中一番上下動の少
ない箇所をビボツ）ｌａ、ｌａの中心としており、この
ピボツ）ｌａ、ｌａ点が近似的に基準線ａ、　Ｌ−に対
して変化しないと仮定してタインロータ１９の深さ及び
チルト制御する／ステムであって攪拌作業中に自動的に
タインロータ１９を所定の撹拌深さに正確にセットでき
る。したがって、ロードスタビライザの運転者の仕事量
を大幅に低減することができると共に、設計値どうりに
正確に施工できる。

尚、あらかじめ設定される攪拌深さり。を変更・する際
には、その都度取付ビーム２３を進行方向の水平基準線
Ｆ、Ｌ、に平行となるように調整することにより、傾斜
角検出器２１の進行方向の検出角度を初期値零に設定で
きる。

以上説明したようにこの発明によれば、路面の基準線に
対して上下動が最も少ない箇所をピボットの中心として
操作手段によシ機体に対して揺動自在に支持された攪拌
装置の進行方向の傾斜角を検出する進行方向の傾斜角、
検出器と、上記攪拌装置に取り付けられ、攪拌装置の横
断方向の傾斜角を検出する横断方向の傾斜角検出器と、
上記進行方向の傾斜角検出器が固定され、進行方向に対
して傾斜角が設定自在として攪拌装置に取り付けられる
傾斜角検出器取付部材と、上記進行方向及び横断方向の
傾斜角検出器の検出信号により上記操作手段を作動させ
て進行方向及び横断方向の傾斜角を同時に補正制呻する
攪拌深゛□さ制御回路と、を具備する構成としたので、
ロードスタビライザの進行方向及び横断方向の傾斜に伴
う攪拌装置の進攪拌装置を所定の攪拌深さに正確に設定
でき、したがって設計値どうりの質の高い攪拌作業が実
施できると共に、運転者の仕事量の低減化が図れ、安全
作業性及び高い作業効率を確保できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る攪拌深さ制御装置が装備され
たロードスタビライザを示す側面図、第２図は、口〜ト
スタビライザのタイン装置及びタイン支持装置を示す分
解斜視図、第３図は、タイ／支持装置の断面図、第４図
は、タインロータの深さ制御パターンを示す説明図、第
５図は、′タインロータのチルト制御パターンを示す説
明図、第６図は、攪拌深さの制御回路図、第７図から第
９図は、横断方向制御モデルを示す説明図、第１０図か
ら第１２図は進行方向制御モデルを示す説明図、第１３
図は、ロードスタビライザの後からみて右傾斜（β≦０
）の場合の制御フローチャート、第１４図は、同左傾斜
（β≧０）の場合の制御フローチャートである。 １・・・機体＊　　１　ａ　、　１　ａ・・・ピボツ）
、２．２・・・クローラ、４・・・攪拌装置としてのタ
イン装置、１５゜１６・・・操作手段としてのチルト用
油圧シリンタ゛、１９・　タインロータ、２１・・・進
行方向の傾斜角検出器、２２・・・横断方向の傾斜角検
出器、２３・・・傾斜角検出器取付部材としての取付ビ
ーム、２５゜２６・・・攪拌深さの制御回路を構成する
深さ制御回路部及びチルト制御回路部、Ｆ、Ｌ、・・・
進行方向の水平基準線、Ｓ、Ｌ、・・・横断方向の水平
基準線、Ｎ・・・チルト中心、Ｍ・・・タインロータ回
転中心、α・・・進行方向の傾斜角、β・・パ横断方向
の傾斜角。 特許出願人　　株式会社新潟鉄工所 代理人　弁理士　　　西　　村　　教　　光１４ 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 路面の基準線に対して上下動が最も少ない箇所をピボッ
   トの中心として操作手段によシ機体に対して揺動自在１
   ／（ｍ支持された攪拌装置の進行方向の傾斜角を検出す
   る進行方向の傾斜角検出器と、上記攪拌装置に取り付け
   られ、攪拌装置の横断方向の傾斜角を検出する横断方向
   の傾斜角検出器と、上記進行方向の傾斜角検出器が固定
   され、進行方向に対して傾斜角が設定自在として攪拌装
   置に取り付けられる傾斜角検出器取付部材と、上記進行
   方向及び横断方向の傾斜角検出器の検出信号により上記
   操作手段を作動させて進行方向及び横断方向の傾斜角を
   同時に補正制御する攪拌深さ制御回路と、を具備するこ
   とを特徴とするロードスタビライザ等の攪拌深さ制御装
   置。