JPS6221925B2

JPS6221925B2 -

Info

Publication number: JPS6221925B2
Application number: JP58184884A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Matsumoto; Toshiaki Nagasawa; Kunyasu Kaneuchi; Takeo Nakajima
Original assignee: Niigata Engineering Co Ltd
Current assignee: Niigata Engineering Co Ltd
Priority date: 1983-10-03
Filing date: 1983-10-03
Publication date: 1987-05-15
Also published as: JPS6078006A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、アスフアルトフイニツシヤやベース
ペーパ等に用いられる舗装材料の自動供給装置に
関する。周知のように、アスフアルトフイニツシヤにお
いては、第１図に示すように、走行車体１を走ら
せながら、ホツパ２に投入されたアスフアルト合
材を左右一対のバーフイーダ３ａ，３ｂで後方の
スプレツデイングスクリユ４に送り、ここで左右
に一様に広げてこれを一対のスクリード５ａ，５
ｂで平らに敷きならしている。ところで、上記従来のアスフアルトフイニツシ
ヤにおいては、アスフアルト合材の送出し量を調
整する必要が生じた場合、第２図に示すように、
ホツパ２の仕切壁に設けた左右一対のフイーダゲ
ート６ａ，６ｂの開度を調節して目的を達してい
るが、この調節は、オペレータが舗装幅が舗装厚
および舗装速度等を目安にして勘により行つてい
た。このため、舗装に必要なアスフアルト合材量
と実際の送出し量がなかなか一致せず、特に未熟
なオペレータにおいては、アスフアルト合材の過
多過少が起り易いという欠点があつた。そして、
合材過多の場合は、アスフアルトフイニツシヤを
走行させたまま時々バーフイーダ３ａ，３ｂを停
止して合材を送出しを中止し、これにより路面上
の合材量を調整する必要があるため、スクリード
５ａ，５ｂの負荷が変動し、舗装面の仕上りが著
しく悪化する。また、合材量が過少の場合は、バ
ーフイーダ３ａ，３ｂを作動させたままアスフア
ルトフイニツシヤの走行を停止して、合材量が適
量になるのを待たねばならず作業能率が低下する
とともにオペレータの疲労を増加させる。本発明は、舗装厚、舗装幅等舗装に必要な入力
データによりフイーダゲートの開度の基準値を演
算し、この基準値により上記フイーダゲートの開
度を制御して、舗装材料の送出し量の調整を行な
うアスフアルトフイニツシヤ等の自動舗装材料供
給装置において、エンコーダの回転軸にパドルを
備えるとともにスクリードの前に上下に調節自在
に取り付けられ、スクリードの前方にたまる舗装
材料をパドルに触れさせてパドルの回動角から舗
装材料のたまり量を検出する舗装材料検出装置
と、この舗装材料検出装置の出力により、上記フ
イーダゲートの開度の補正値を演算し、この補正
値と上記基準値とに基いて上記フイーダゲートの
開度を制御する制御装置とを具備することによ
り、上記従来の欠点を解消したもので、舗装作業
の効率を著しく向上させ、しかも舗装精度を大幅
に改善することができるアスフアルトフイニツシ
ヤ等の自動舗装材料供給装置を提供することを目
的とする。以下、本発明を図面を参照して具体的に説明す
る。第３図ないし第６図は本発明の一実施例を示す
もので、図中符号１０はアスフアルトフイニツシ
ヤAFの前部に設けられたエンジンであり、この
エンジン１０はトランスミツシヨン１１に連結さ
れている。そして、トランスミツシヨン１１のチ
エンジレバー１１ａにより変速が行なわれて、ア
スフアルトフイニツシヤAFの走行速度は制御さ
れている。このトランスミツシヨン１１の出力軸
１２はチエーン１３を介して中間軸１４に連結さ
れており、中間軸１４はチエーンカツプリング１
５を介して、各種歯車が設けられたギヤボツクス
１６の入力軸１７に連結されている。そして、ギ
ヤボツクス１６から左右に張り出して設けられて
いる出力軸１８は、一対のクラツチ１９，２０を
介して左右の走行用伝動軸２１，２２にそれぞれ
連結されており、左右の走行用伝動軸２１，２２
は一対のチエーン２３，２４を介して左右のクロ
ーラ走行装置２５，２６にそれぞれ連結されてい
る。さらに、上記ギヤボツクス１６から左右に張
り出した入力軸１７は一対のチエーン２７，２８
を介して左右の作業用伝動軸２９，３０にそれぞ
れ連結されており、入力軸１７の左端には、アス
フアルトフイニツシヤAFの走行速度（舗装速
度）Ｖ及びフイーダ３１，３２のフイーダ速度Ｓ
を検出するためのエンコーダ３３が装着されてい
る。そして、左右の作業用伝動軸２９，３０は、
一対のクラツチ３４，３５を介して左右のフイー
ダ用伝動軸３６，３７にそれぞれ連結されている
と共に、一対のチエーン３８，３９を介して左右
のスクリユ４０，４１にそれぞれ連結されてい
る。上記左右のフイーダ用伝動軸３６，３７は一
対のチエーン４２，４３を介して上記左右のフイ
ーダ３１，３２にそれぞれ連結されている。上記左右のフイーダ３１，３２には、後方に送
られるアスフアルト合材量を調整するための一対
のフイーダゲート４４，４５が設けられており、
これらのフイーダゲート４４，４５は、一対の電
磁弁４６，４７で制御される一対のシリンダ４
８，４９によつて開閉されるように構成されてい
る。そして、左右のフイーダゲート４４，４５に
は、一対の可動体５０，５１の一端が取付けられ
ており、これらの可動体５０，５１の他端は一対
のプーリ５２，５３と一対のプーリ５４，５５の
間に各々張設された一対のワイヤ５６，５７にそ
れぞれ固定されている。これらのプーリ５４，５
５の軸には、左右のフイーダゲート４４，４５の
開度を検出するために一対のエンコーダ５８，５
９が装着されている。また、アスフアルトフイニツシヤAFの左右の
スクリユー４０，４１の後方には、一対のスクリ
ユード６０，６１が左右のレベリングアーム６
２，６２に支持されて設けられており、これらの
スクリード６０，６１は、一対の電磁弁６３，６
４で制御される一対のシリンダ６５，６６によつ
て左右に移動自在に設けられている。そして、左
右のスクリード６０，６１が左右に移動すること
によつて舗装される道幅が変化するようになつて
いる。さらに、左右のスクリード６０，６１に
は、一対の可動体６７，６８の一端が取付けられ
ており、これらの可動体６７，６８の他端は一対
のプーリ６９，７０と一対のプーリ７１，７２の
間に各々張設された一対のワイヤ７３，７４にそ
れぞれ固定されている。これらのプーリ７１，７
２の軸には、左右のスクリード６０，６１の位置
を検出するために一対のエンコーダ７５，７６が
装着されている。上記左スクリード６０の左端及び右スクリード
６１の右端には、それぞれ一対の鉤状の支持部材
７７，７７を介して、一対のアスフアルト合材検
出装置（舗装材料検出装置）Ｘの取付部材７８，
７８が設けられており、各取付部材７８，７８の
下端には、一対のエンコーダ７９，８０が、かつ
各取付部材７８，７８の上端には、一対のハンド
ル８１，８１がそれぞれ設けられている。そし
て、各ハンドル８１，８１を回転させることによ
つて、各エンコーダ７９，８０は上下に移動せし
められるように構成されていると共に、各エンコ
ーダ７９，８０の回転軸には一対のパドル８２，
８３が設けられており、各パドル８２，８３の回
動角θ_pは各エンコーダ７９，８０によつて検出
される。従つてこのパドル８２，８３の回動角θ
_pを検出することにより、スクリード６０，６１
の前方にたまつているアスフアルト合材の量を検
知する。上記左右のレベリングアーム６２，６２の前端
には、上記各スクリード６０，６１のアタツクア
ングルα，α′を調整して、舗装厚ｈを設定値に
保つ一対のシリンダ８４，８４が設けられてお
り、これらのシリンダ８４，８４は一対の電磁弁
８５，８５によつて制御されている。そして、右
のレベリングアーム６２には、可動体８６の一端
が取付けられており、この可動体８６の他端はプ
ーリ８７とプーリ８８の間に張設されたワイヤ８
９に固定されている。上記一方のプーリ８８の軸
には、舗装厚ｈを検出するためのエンコーダ９０
が装着されている。上記各エンコーダ３３，５８，５９，７５，７
６，７９，８０，９０は制御装置９１に電気的に
接続されており、制御装置９１は演算部、入出力
インターフエイス及び表示制御部等から構成され
ている。また、制御装置９１はｎ本のラインを介
して表示部９２に接続されていると共に、各電磁
弁４６，４７に接続されている。この表示部９２
は、舗装幅、ゲート開度、合材レベル、走行速
度、フイーダ速度等を順次切り換えて表示するよ
うに構成されている。そして、上記制御装置９１
は操作部９３に接続されており、操作部９３の各
種スイツチの手動操作により、アスフアルトフイ
ニツシヤAFの走行開始を示す走行スタート信号
SA、アスフアルト合材の密度ηを選択する指令
である合材種類選択信号SB、記憶している入力
データをクリアする指令であるオールリセツト信
号SC、警報ブザーを無効にする指令であるブザ
ーストツプ信号SD、表示部９２の表示画面を変
更する画面変更信号SE、自動運転を指令する自
動運転信号SFが制御装置９１に入力されるよう
に構成されている。さらに、操作部９３は各電磁
弁４６，４７，６３，６４，８５にそれぞれ接続
されており、各電磁弁４６，４７，６３，６４，
８５は、操作部９３の各種スイツチの手動操作に
より制御されるように構成されている。さらにま
た、制御装置９１のフイーダストツプ信号SG、
SHにより各フイーダ３１，３２はその動作を停
止するように構成されている。次に、第６図を参照して制御装置９１の演算部
を説明する。なお、演算部においては、左右のア
スフアルト合材供給制御が独立に行なわれ、左右
の制御系は同一の構成であるので、右側の制御系
について説明して、左側の制御系の説明は省略す
る。上記各エンコーダ３３，７６，９０の検出値、
すなわちアスフアルトフイニツシヤの走行速度Ｖ
（ｍ／min）、舗装幅Ｗ（ｍ）、舗装厚ｈ（cm）及
びアスフアルト合材の密度ηが使用量設定部９４
に入力されるように構成されており、この使用量
設定部９４は、アスフアルト合材使用量Qi＝21
×Ｗ×Ｖ×ｈ×η（Kg／min）を演算してフイー
ダゲート基準開度設定部９５に対して出力するよ
うに構成されている。ここでηはアスフアルト合
材の種類による密度であり、操作部９３から送ら
れてくる合材種類選択信号SBによつて選択され
る定数である。そして、フイーダゲート基準開度
設定部９５には、フイーダ速度Ｓ（ｍ／min）が
入力されており、フイーダゲート基準開度設定部
９５は、フイーダゲート開度基準値Ｈ〓＝
Ｑ_１／１．１６×Ｓ（min）を演算して、フイーダゲー
ト開度設定部９６に対して出力するように構成されて
いる。また、フイーダゲート開度設定部９６に
は、合材レベル適正値設定部９７の適正値θｉ
（本実施例では15゜とする）からエンコーダ８０
の検出値（回動角）θ_pを減じた値θ（θ＝θｉ
−θ_p＝15−θ_p）を入力するように構成されてお
り、フイーダゲート開度設定部９６はフイーダゲート開度設定値Hn＝Ｈφ＋dH
（mm）＝Ｈφ＋Ｋθ を演算して出力するように構成されている。ここ
で、Ｋは定数（mm／deg）、dHはゲート開度補正
値である。そして、フイーダゲート開度設定値
Hnからエンコーダ５９により検出されたゲート
開度検出値Ｈ_Gを減じた値Ｈ（Ｈ＝Hn−Ｈ_G）は
サーボ回路９８に入力されて、このサーボ回路９
８は上記電磁弁４７に接続されている。次に、上記のように構成された自動舗装材料供
給装置の作用について説明する。なお、アスフア
ルトフイニツシヤの左右の供給装置は同一構成な
ので、右側の装置についてのみ説明する。まず、アスフアルトフイニツシヤAFのエンジ
ン１０を駆動すると共に、電源をONする。そし
て、初期設定をするために、操作部９３のオール
リセツト押ボタンスイツチをONして、制御装置
９１に対してオールリセツト信号SCを出力す
る。次いで、舗装厚ｈ、舗装幅Ｗの設定あるいは
合材種類の選択を行なう。舗装厚ｈの調整は、操
作部９３から電磁弁８５に指令を出力して、シリ
ンダ８４を作動させ、レベリングアーム６２を回
動させることによつて、アタツクアングルα′を
変化させて行なう。すると、エンコーダ９０は舗
装厚ｈを検出して制御装置９１に送り、制御装置
９１は表示部９２に舗装厚ｈを表示するように指
令する。従つて、オペレータは表示部９２を見な
がら、操作部９３を操作して所定の舗装厚ｈを設
定する。また、舗装幅Ｗの設定は操作部９３から
電磁弁６４に指令を出力して、シリンダ６６を作
動させ、スクリード６１を左右に移動させること
によつて行なう。さらに、アスフアルト合材の種
類によつてその密度ηを選択して設定する。次いで、操作部９３の自動運転押ボタンスイツ
チをONすると、制御装置９１に対して自動運転
信号SFが出力されて、アスフアルトフイニツシ
ヤAFは自動運転モードになる。そして、制御装
置９１には、舗装厚ｈ、舗装幅Ｗ、アスフアルト
合材の密度η、アスフアルト合材レベル（パドル
８３の回動角）θ_p、ゲート開度Ｈ_G、ゲート開度
補正値dH（Ｋθ）等のデータが入力される（第
１表参照）。

【表】なお、舗装厚ｈは１度入力されると、自動運転
を継続する間は、その値は変化しない。データ入
力後、操作部９３の走行スタートボタンを押し
て、制御装置９１に、走行スタート信号SAが入
力され、かつアスフアルトフイニツシヤAFは走
行を開始すると共に、フイーダ３２も作動を開始
する。この時、上記使用量設定部９４はあらかじ
め設定された舗装厚ｈと、エンコーダ３３，７６
からの走行速度Ｖ、舗装幅Ｗのデータによりアス
フアルト合材使用量Qiを演算する。そしてフイ
ーダゲート基準開度設定部９５は、このアスフア
ルト合材使用量Qiとエンコーダ３３からのフイ
ーダ速度Ｓによつて、フイーダゲート開度基準値
Ｈφを演算する。また、エンコーダ８０からの合
材レベル（パドル８３の回動角）θ_pの値と合材
レベル適正値設定部９７であらかじめ設定された
値θ_i（本実施例では15゜）を比較して、その差
θ（θ＝15−θ_p）とフイーダゲート開度基準値
Ｈφとにより、フイーダゲート開度設定部９６は
フイーダゲート開度設定値Ｈ_oを出力する。そし
て、このフイーダゲート開度設定値Ｈ_oとエンコ
ーダ５９からのフイーダゲート開度Ｈ_Gとを比較
して、その差Ｈ（Ｈ＝Ｈ_o−Ｈ_G）によつて、サー
ボ回路９８は電磁弁４７を制御すると、シリンダ
４９が作動し、フイーダゲート４５が上下に移動
する。そして、この差ＨがＯになるまで、フイー
ダゲート４５は上下し、差ＨがＯになると、電磁
弁４７はシリンダ４９を停止させるので、フイー
ダゲート４５はその位置で停止する。従つて、ホ
ツパに投入されたアスフアルト合材はフイーダゲ
ート４５によつて通過量を規制されて、フイーダ
３２により、後方のスクリユ４１に移送され、こ
こでスクリユ４１により右方に送られつつ、一様
に地上に広げられて、スクリード６１で平らに敷
きならされていく。この結果、アスフアルトフイ
ニツシヤAFは走行速度Ｖの割合で道路を舗装し
ていく。この際、スクリード６１の前方にたまつ
たアスフアルト合材の量は、パドル８３が設けら
れたエンコーダ８０によつて検出され、合材レベ
ルθ_pとしてフイーダバツクされているから、仮
りに、アスフアルト合材の量が多くなると、合材
レベルθ_pが大きくなるので、合材レベル適正値
θ_iと合材レベルθ_pの差θ（θ＝θ_i−θ_p）は小
さくなる。従つて、フイーダゲート開度設定値Ｈ
_oは小さくなるので、フイーダゲート４５は下方
に移動してフイーダ３２によるアスフアルト合材
の移送量は少なくなる。逆に、スクリード６１の
前方にたまつたアスフアルト合材の量が少なくな
ると、合材レベルθ_pは小さくなるので、合材レ
ベル適正値θ_iと合材レベルθ_pの差θは大きくな
る。従つて、フイーダゲート開度設定値Ｈ_oは大
きくなるので、フイーダゲート４５は上方に移動
して、フイーダ３２によるアスフアルト合材の移
送量は大きくなる。なお、スクリード６１の前方
にたまつたアスフアルト合材の量が過度に多くな
ると（本実施例では合材レベルθ_p＝30゜以上に
なると）、合材レベルθ_p＝15゜以下になるまで、
制御装置９１はフイーダストツプ信号SHを出力
して、フイーダ３２によるアスフアルト合材の移
送を停止する。このようにして、舗装幅Ｗ、舗装厚ｈ、走行速
度Ｖ、フイーダ速度Ｓによつて演算されたフイー
ダゲート開度器準値Ｈφとパドル８３の回転角
（合材レベル）θ_pによつて演算されたフイーダゲ
ート開度補正値dH（＝Ｋθ）とに基いて、フイ
ーダゲート４５の上下方向の移動を調整して、フ
イーダ３２により送られるアスフアルト合材の移
送量を制御する。また、舗装幅Ｗや走行速度Ｖあ
るいはフイーダ速度Ｓが変化した場合には、エン
コーダ７６，３３により、その変化量が検出され
ているので、速やかにフイーダゲート基準開度設
定部９５で、フイーダゲート開度基準値Ｈφが演
算され、新たな基準値Ｈφがフイーダゲート開度
設定部９６に入力されて、フイーダゲート４５の
位置調整が行なわれる。なお、一般に国産のアスフアルトフイニツシヤ
においては、走行駆動機構と、フイーダ駆動機構
とが連動しており、走行速度Ｖとフイーダ速度Ｓ
との比は一定になるので、使用量設定部９４とフ
イーダゲート基準開度設定部９５を簡単化して、フイーダゲート開度基準値Ｈφ＝Ｃ×Ｗ×ｈ×
ηを演算するようにしてもよい。ここで、Ｃは定
数である。また、第１表は各時期における入出力
関係を示す表であり、・印は入力、〇印は出力を
表すものである。そして、データの入出力はあら
かじめ決められた周期で行なわれる。以上説明したように、本発明は、舗装厚、舗装
幅等舗装に必要な入力データによりフイーダゲー
トの開度の基準値を演算し、この基準値により上
記フイーダゲートの開度を制御して、舗装材料の
送出し量の調整を行なうアスフアルトフイニツシ
ヤ等の自動舗装材料供給装置において、エンコー
ダの回転軸にパドルを備えるとともにスクリード
の前に上下に調節自在に取り付けられ、スクリー
ドの前方にたまる舗装材料をパドルに触れさせて
パドルの回動角から舗装材料のたまり量を検出す
る舗装材料検出装置と、この舗装材料検出装置の
出力により、上記フイーダゲートの開度の補正値
を演算し、この補正値と上記基準値とに基いて上
記フイーダゲートの開度を制御する制御装置とを
具備したものであるから、舗装幅や道路条件等が
変化しても、適正な量のアスフアルト合材を供給
できる。従つて、オペレータの熟練度や勘によら
ず、極めて高精度の舗装を実施することができる
上に、作業効率は従来に比べて大幅に改善され、
かつオペレータの作業による疲労を軽減できると
いう優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は従来のアスフアルトフイニツ
シヤを示すもので、第１図は側面図、第２図はホ
ツパ部の拡大斜視図、第３図ないし第６図は本発
明の一実施例を示すもので、第３図は全体構成
図、第４図は舗装材料検出装置の正面図、第５図
はアスフアルトフイニツシヤの側面図、第６図は
制御装置の演算部を示す概略構成図である。 AF…アスフアルトフイニツシヤ、４４，４５
…フイーダゲート、６０…スクリード、６１…ス
クリード、８０…エンコーダ、８３…パドル、９
１…制御装置、ｈ…舗装厚、Ｗ…舗装幅、Ｈφ…
フイーダゲート開度基準値、Ｈ_G…フイーダゲー
ト開度、dH…フイーダゲート開度補正値、Ｘ…
アスフアルト合材検出装置（舗装材料検出装
置）。

Claims

【特許請求の範囲】

１舗装厚、舗装幅等舗装に必要な入力データに
よりフイーダゲートの開度の基準値を演算し、こ
の基準値により上記フイーダゲートの開度を制御
して、舗装材料の送出し量の調整を行なうアスフ
アルトフイニツシヤ等の自動舗装材料供給装置に
おいて、エンコーダの回転軸にパドルを備えると
ともにスクリードの前に上下に調節自在に取り付
けられ、スクリードの前方にたまる舗装材料をパ
ドルに触れさせてパドルの回動角から舗装材料の
たまり量を検出する舗装材料検出装置と、この舗
装材料検出装置の出力により、上記フイーダゲー
トの開度の補正値を演算し、この補正値と上記基
準値とに基いて上記フイーダゲートの開度を制御
する制御装置とを具備したことを特徴とするアス
フアルトフイニツシヤ等の自動舗装材料供給装
置。