JP6954751B2 - アスファルトフィニッシャ - Google Patents

Description

本発明は、アスファルトフィニッシャに関する。

アスファルトフィニッシャは、ダンプなどの運搬車から投入される加熱アスファルト混合物（加熱アスファルト合材）を前方のホッパにより受け、そのホッパ底面にあるバーフィーダにより後方のスクリュースプレッダに搬送し、スクリュースプレッダによって道路上の被施工面（例えば、基層表面）に撒き広げてスクリードにより敷均すものである。

この施工中、加熱アスファルト混合物は、バーフィーダにより搬送されるまでホッパ内に留まるが、このとき、加熱アスファルト混合物の温度は外気温によって低下する。冬期など、加熱アスファルト混合物の温度低下が著しい場合には、加熱アスファルト混合物の締固め度不足や仕上げ面不良などが生じ、施工品質が低下しやすくなる。特に、ホッパの底面と側面（例えば、左側面や右測面、リア面など）との接合部近傍の温度が低下する。

特許第５５９２８６７号公報 特開平１１−２０９９１８号公報

本発明が解決しようとする課題は、加熱アスファルト混合物の温度低下に起因する施工品質の低下を抑えることができるアスファルトフィニッシャを提供することである。

請求項１に記載のアスファルトフィニッシャは、アスファルト混合物を敷均すアスファルトフィニッシャであって、底面、側面及び前記底面と前記側面との接合部を有し、アスファルト混合物を受け入れるホッパと、前記底面と前記側面とに渡されて設けられ、前記接合部から離れて前記接合部を覆う傾斜板と、前記傾斜板に設けられ、前記傾斜板を加温する加温体と、前記加温体に電力を供給する電源と、を備えることを特徴とする。

また、請求項２に記載のアスファルトフィニッシャは、請求項１に記載のアスファルトフィニッシャにおいて、前記傾斜板、前記底面及び前記側面により形成される空間内に設けられ、前記傾斜板の温度を検出する温度センサと、前記温度センサにより検出された前記傾斜板の温度に基づいて、前記傾斜板の温度を目標値とするように前記電源から前記加温体への電力供給量を制御する制御部とを備えることを特徴とする。

また、請求項３に記載のアスファルトフィニッシャは、請求項１又は請求項２に記載のアスファルトフィニッシャにおいて、前記加温体は、前記傾斜板の外面に設けられていることを特徴とする。

本発明に係るアスファルトフィニッシャによれば、加熱アスファルト混合物の温度低下に起因する施工品質の低下を抑えることができる。

実施の一形態に係るアスファルトフィニッシャの概略構成を示す側面図である。 実施の一形態に係るアスファルトフィニッシャの概略構成を示す正面図である。 実施の一形態に係るホッパ内の一部を示す斜視図である。 実施の一形態に係るアスファルトフィニッシャの一部の電気的接続を示すブロック図である。 実施の一形態に係る加温経過時間とホッパ内温度との関係を示すグラフである。

実施の一形態について図面を参照して説明する。

（基本構成）
図１及び図２に示すように、実施の一形態に係るアスファルトフィニッシャ１０は、車体２０と、ホッパ３０と、コンベア４０と、スプレッダ５０と、スクリード（敷均し機）６０と、スクリード昇降部７０と、複数の加温体８０と、複数の温度センサ９０と、制御部１００とを備えている。

車体２０は、二対の前輪２１及び一対の後輪２２を有しており、前進及び後退が可能（前後に進行可能）に形成されている。二対の前輪２１は操舵輪であり、車体２０の前側の下部に設けられている。また、一対の後輪２２は駆動輪であり、車体２０の後側の下部に設けられている。なお、車体２０の進行方向は図１中の矢印Ａ１の方向であり、この車体２０の進行方向Ａ１に基づいて（進行方向Ａ１を向いた状態で）車体２０の前後左右が規定される。

ホッパ３０は、車体２０の前側に設けられており、ダンプなどの運搬車（図示せず）から投入される加熱アスファルト混合物（以下、単にアスファルト混合物という）を受け入れる。このホッパ３０は、略Ｌ字形状の一対の受け板３１（図２参照）がコンベア４０を左右から挟むように対向配置され、車体２０の幅方向（車体２０の進行方向Ａ１に水平に直交する方向）に開閉可能に構成されている。なお、各受け板３１は、それぞれ底面Ｓ１、側面Ｓ２及びリア面（側面）Ｓ３を有している。ホッパ３０は、制御部１００に電気的に接続されており、その駆動が制御部１００により制御される。

このようなホッパ３０は、各受け板３１の底面Ｓ１が略水平となる全開状態（図１及び図２に示す状態）で、運搬車から投入されるアスファルト混合物を荷受けして貯める。その後、ホッパ３０は、投入されたアスファルト混合物がコンベア４０により搬送されて減少すると閉まり、一対の受け板３１の内面に存在するアスファルト混合物をホッパ３０の中央、すなわちコンベア４０上に集める。

コンベア４０は、搬送列が二列である二条式のバーフィーダ方式のコンベアである。このコンベア４０は、ホッパ３０に投入されたアスファルト混合物を搬送し、スプレッダ５０に供給する。コンベア４０としては、二条式のバーフィーダ方式のコンベア以外にも、搬送列が一列である一条式のバーフィーダ方式のコンベア、あるいは、スクリュー式などの他の構成のコンベアを用いることが可能である。コンベア４０は、制御部１００に電気的に接続されており、その駆動が制御部１００により制御される。

スプレッダ５０は、その延伸方向が車体２０の幅方向に平行になるよう、車体２０の後端に設けられている。このスプレッダ５０は、車体２０の幅方向の長さとほぼ同じ長さを有しており、コンベア４０により供給されたアスファルト混合物を被施工面に撒き広げる。スプレッダ５０としては、例えば、スクリュースプレッダやそのスクリュースプレッダ以外のスプレッダを用いることが可能である。スプレッダ５０は、制御部１００に電気的に接続されており、その駆動が制御部１００により制御される。

スクリード６０は、スプレッダ５０より後方に位置付けられ、その延伸方向が車体２０の幅方向に平行になるよう、スクリード昇降部７０により支持されている。このスクリード６０は、車体２０の幅方向の長さとほぼ同じ長さを有しており、スプレッダ５０により撒き広げられたアスファルト混合物を敷均す。スクリード６０は、制御部１００に電気的に接続されており、その駆動が制御部１００により制御される。

スクリード昇降部７０は、一対のレベリングアーム７１、一対のレベリングシリンダ７２、一対のスクリードリフトシリンダ７３を備えている。このスクリード昇降部７０は、一対のレベリングシリンダ７２及び一対のスクリードリフトシリンダ７３を用い、スクリード６０を支持する一対のレベリングアーム７１を昇降させる。スクリード昇降部７０は、制御部１００に電気的に接続されており、その駆動が制御部１００により制御される。

レベリングアーム７１、レベリングシリンダ７２及びスクリードリフトシリンダ７３は、それぞれ車体２０の左右に設けられている。一対のレベリングアーム７１の前端部は、それぞれレベリングシリンダ７２を介して車体２０に取り付けられている。また、一対のレベリングアーム７１の後端部は、それぞれスクリードリフトシリンダ７３を介して車体２０に取り付けられている。このような一対のレベリングアーム７１の後端にスクリード６０が連結されている。

加温体８０は、長方形の板状に形成されており、ホッパ３０の内部に例えば四つ、すなわち、ホッパ３０の受け板３１ごとに二つずつ設けられている（図２参照）。これらの加温体８０としては、例えば、温度制御が可能である電気式ヒータを用いることが可能である。この電気式ヒータとしては、一例として、電気抵抗加熱ヒータを用いることが可能であり、他には、遠赤外線ヒータを用いることも可能である。各加温体８０は、それぞれ制御部１００に電気的に接続されており、それらの駆動が制御部１００により制御される。

ここで、加温体８０の設置に係るホッパ３０の構造及び加温体８０の設置位置について詳しく説明する。ホッパ３０は一対の受け板３１を備えているが、それらの構造は基本的に同じであるため、一方の受け板３１の構造の説明を省略する。

図３に示すように、受け板３１は、底面Ｓ１、側面Ｓ２及びリア面（側面）Ｓ３を有しており、この受け板３１には、底面Ｓ１と側面Ｓ２との接合部Ｓａ、底面Ｓ１とリア面Ｓ３との接合部Ｓｂ及び側面Ｓ２とリア面Ｓ３との接合部Ｓｃが存在している。また、受け板３１には、略長方形状の二つの傾斜板３２が設けられており、加温体８０は、傾斜板３２ごとに傾斜板３２の外面に設けられている。この加温体８０は、その長手方向が傾斜板３２の長手方向に沿うように取り付けられている。なお、受け板３１や傾斜板３２は金属製である。

前述の二つの傾斜板３２のうち一方の傾斜板３２は、底面Ｓ１と側面Ｓ２とに渡されて設けられており、接合部Ｓａから離れてその接合部Ｓａの全体を覆っている。この傾斜板３２は、上端部が側面Ｓ２に固定され、その他端である下端部が底面Ｓ１に固定されて取り付けられている。また、他方の傾斜板３２は、底面Ｓ１とリア面Ｓ３とに渡されて設けられており、接合部Ｓｂから離れてその接合部Ｓｂの全体を覆っている。この傾斜板３２は、上端部がリア面Ｓ３に固定され、その他端である下端部が底面Ｓ１に固定されて取り付けられている。なお、各傾斜板３２は接合部Ｓｃの一部も覆っている。

各傾斜板３２は、底面Ｓ１、側面Ｓ２及びリア面Ｓ３と共に空間Ｋ１を形成している。つまり、接合部Ｓａ及び接合部Ｓｂは、各傾斜板３２により空間Ｋ１が存在するように覆われている。このため、ホッパ３０にアスファルト混合物が投入されても、そのアスファルト混合物が接合部Ｓａ及び接合部Ｓｂに接触することは各傾斜板３２によって防止される。したがって、アスファルト混合物が接合部Ｓａや接合部Ｓｂに接触することで、アスファルト混合物の温度が低下することを抑制することができる。また、各傾斜板３２は接合部Ｓａや接合部Ｓｂと離れて接触しておらず、さらに、加温体８０によって加温される。これにより、アスファルト混合物が傾斜板３２に接触することで、アスファルト混合物の温度が低下することを抑制することができる。

図２に戻り、温度センサ９０は、ホッパ３０の受け板３１ごとに設けられている。この温度センサ９０は、ホッパ３０内の傾斜板３２の内面、すなわち空間Ｋ１（図３参照）内の各傾斜板３２の境界部分に設けられており、傾斜板３２の温度を検出する。温度センサ９０としては、例えば、接触式や非接触式の温度計を用いることが可能である。この温度センサ９０は、制御部１００に電気的に接続されており、検出温度を制御部１００に送信する。

ここで、前述の温度センサ９０は、傾斜板３２の内面に位置するため、ホッパ３０内に投入されたアスファルト混合物に接触することがなく、傾斜板３２の温度を正確に検出することができ、また、アスファルト混合物との接触によって温度センサ９０の故障が発生することも抑えることができる。

制御部１００は、各部を集中的に制御するマイクロコンピュータと、処理情報や各種プログラムなどを記憶する記憶部（いずれも図示せず）を備えている。この制御部１００は、各種情報や各種プログラムに基づいてホッパ３０やコンベア４０、スプレッダ５０、スクリード６０、スクリード昇降部７０、加温体８０などを制御する。また、制御部１００は、各温度センサ９０から送信された検出温度を受信し、検出温度情報として記憶部に保存する。

図４に示すように、制御部１００は、温度調整器１０１及び操作器１０２を備えている。この制御部１００には、各加温体８０及び各温度センサ９０に加え、電源１０３、入力部１０４及び表示部１０５が電気的に接続されている。

温度調整器１０１は、操作器１０２を制御するための制御信号（例えば、リレー出力や電圧出力、電流出力など）を操作器１０２に入力する機器である。操作器１０２は、温度調整器１０１から入力された制御信号に応じて、各加温体８０の電源１０３をオン／オフする機器（例えば、ＳＳＲや電磁開閉器、電力調整器など）である。電源１０３は、各加温体８０に電力を供給する電力供給部である。この電源１０３としては、例えば、バッテリーや発電機などを用いることが可能である。入力部１０４は、作業者（運転手も含む）からの入力操作を受け付ける。表示部１０５は、傾斜板３２の温度の目標値などの各種情報を表示する。

例えば、作業者は、入力部１０４を操作して傾斜板３２の温度の目標値を入力し、各加温体８０による加温の開始を指示する。これに応じ、各加温体８０は、電源１０３からの電力供給を受け、各傾斜板３２を加温する。温度センサ９０は、傾斜板３２の温度（現在値）を検出し、温度調整器１０１に検出温度を送信する。温度調整器１０１は、温度センサ９０からの検出温度を受け、その検出温度と目標値との差を算出し、その差が小さくなるように制御信号を操作器１０２に出力する。操作器１０２は、温度調整器１０１からの制御信号を受け、電源１０３から各加温体８０への電力供給量を調整する。これに応じて、各傾斜板３２の温度が変化することになる。温度センサ９０は、繰り返し傾斜板３２の温度を検出するため、前述の温度検出から電力供給量の調整までの処理が繰り返されることになる。

このように、制御部１００は、温度調整器１０１や操作器１０２を用い、温度センサ９０により検出された傾斜板３２の温度に基づいて、傾斜板３２の温度を目標値とするように電源１０３から各加温体８０への電力供給量を制御する。これにより、各加温体８０への電力供給量が自動的に適切に調整されるので、傾斜板３２の温度を確実に目標値にすることが可能となり、傾斜板３２の温度に応じてアスファルト混合物の温度が低下することを抑えることができる。

（敷均し工程）
次に、前述のアスファルトフィニッシャ１０の敷均し工程の流れについて説明する。

まず、施工準備として、アスファルトフィニッシャ１０は、コンベア４０の駆動によってアスファルト混合物を搬送可能な状態になっている。この状態で、アスファルトフィニッシャ１０の前方に位置する運搬車の荷台からアスファルト混合物がホッパ３０内に投入される。投入されたアスファルト混合物は、コンベア４０により車体２０の前から後に搬送され、車体２０の後に位置するスプレッダ５０に供給される。そして、そのアスファルト混合物はスプレッダ５０によって道路上の被施工面に撒き広げられる。

このとき、アスファルトフィニッシャ１０はゆっくりと前進しており、スクリード６０の前方の被施工面上に撒き広げられたアスファルト混合物は、スクリード６０によって敷均されていく。なお、アスファルト混合物は、スクリード６０の前方の被施工面上に順次供給され、アスファルトフィニッシャ１０の前進に応じて、スクリード６０により敷均され、転圧されていく。

この敷均し工程中、アスファルト混合物は、コンベア４０により搬送されるまでホッパ３０内に留まることになる。このとき、アスファルト混合物の温度は外気温によって低下するが、アスファルト混合物は各傾斜板３２によりホッパ３０内の接合部Ｓａや接合部Ｓｂに接触することはなく、また、各加温体８０によって加温される。これにより、接合部Ｓａや接合部Ｓｂの温度低下に応じて、アスファルト混合物の温度が低くなることは抑制されている。

つまり、冬期などに接合部Ｓａ及び接合部Ｓｂの温度が低下しても、ホッパ３０内に投入されたアスファルト混合物が接合部Ｓａ及び接合部Ｓｂに接触することは、各傾斜板３２によって防止されるので、アスファルト混合物の温度低下を抑えることができる。さらに、アスファルト混合物は加温体８０により直接加温されるので、アスファルト混合物の温度低下を抑制することができる。また、各傾斜板３２は、接合部Ｓａや接合部Ｓｂと離れて接触せずに加温体８０によって加温される。したがって、各傾斜板３２の温度低下を抑えることが可能であり、アスファルト混合物が傾斜板３２に接触しても、そのアスファルト混合物の温度低下を抑制することができる。このようにして、冬期など、アスファルト混合物の温度低下が著しい場合でも、アスファルト混合物の締固め度不足や仕上げ面不良などを抑制することが可能となり、施工品質の低下を抑えることができる。

また、ホッパ３０全体を加温するのではなく、ホッパ３０内で顕著な温度低下を示す箇所、すなわち接合部Ｓａや接合部Ｓｂに対応する各傾斜板３２を効率的に加温することが可能であり、アスファルト混合物の温度を施工に最適な状態に近づけ、維持することができる。さらに、電源１０３からの電力供給を制御して加温調整を行うことが可能であるため、施工環境やアスファルト混合物の種類（種類によって材質や温度適正などが異なる）に適切に対応することができ、また、過度の加温による被施工面（例えば、基層表面）の熱劣化を抑えることができる。

以上説明したように、実施の一形態によれば、接合部Ｓａ（又は接合部Ｓｂ）の少なくとも一部を覆う傾斜板３２が、底面Ｓ１と側面Ｓ２（又はリア面Ｓ３）とに渡されて接合部Ｓａ（又は接合部Ｓｂ）から離れるように設けられ、さらに、電力供給を受けて傾斜板３２を加温する電気式の加温体８０が傾斜板３２に設けられている。これにより、ホッパ３０に投入されたアスファルト混合物は、傾斜板３２により接合部Ｓａ（又は接合部Ｓｂ）に接触せずに加温体８０によって加温される。したがって、アスファルト混合物の温度低下を抑制することが可能になるので、アスファルト混合物の温度低下に起因する施工品質の低下を抑えることができる。

ここで、図５（グラフＢ１及びＢ２）に示すように、ホッパ３０内の温度は、加温経過時間に応じて上昇する。グラフＢ１は、側面Ｓ２側の加温体８０上における三点の測定点の平均値の温度変化を示す。三点の測定点は、加温体８０の中央の一点と、中央から前方向に約２０ｃｍ離れた一点と、中央から後方向に約２０ｃｍ離れた一点である。グラフＢ２は、リア面Ｓ３側の加温体８０上における二点の測定点の平均値の温度変化を示す。二点の測定点は、加温体８０の中央から左方向に約１０ｃｍ離れた一点と、中央から右方向に約１０ｃｍ離れた一点である。

グラフＢ１及びＢ２では、加温体８０の温度は５〜６分程度で１１０℃以上に急激に上昇し、１０〜１１分で１４０℃以上になっている。これにより、加温体８０の加温によってホッパ３０の各部の温度が上昇することが確認された。また、アスファルトフィニッシャ１０の電源１０３からの電力供給で加温体８０の温度を１８０℃以上まで上昇させることが可能であることが確認された。

＜他の実施形態＞
前述の実施形態においては、加温体８０を傾斜板３２の外面に設けることを例示したが、これに限るものではなく、例えば、傾斜板３２の内面、すなわち、空間Ｋ１内に設けるようにしても良い。この場合には、加温体８０の強度が低くても、傾斜板３２の内面に位置するため、ホッパ３０内に投入されたアスファルト混合物に接触することがなく、アスファルト混合物との接触によって加温体８０の故障が発生することを抑えることができる。

また、前述の実施形態においては、傾斜板３２により接合部Ｓａの全体（全部）又は接合部Ｓｂの全体を覆うことを例示したが、これに限るものではなく、例えば、それらの少なくとも一部を覆っていれば良い。ただし、接合部Ｓａや接合部Ｓｂとアスファルト混合物との接触を回避するためには、接合部Ｓａの全体又は接合部Ｓｂの全体を覆っていることが好ましい。

また、前述の実施形態においては、平らな傾斜板３２を設けることを例示したが、これに限るものではなく、例えば、湾曲形状の傾斜板３２を設けるようにしても良く、その形状は特に限定されるものではない。

また、前述の実施形態においては、二つの傾斜板３２に共通の温度センサ９０を一つ設けることを例示したが、これに限るものではなく、例えば、傾斜板３２ごとに温度センサ９０を設けるようにしても良い。この場合には、傾斜板３２の温度測定の精度を向上させることができる。

また、前述の実施形態においては、各温度センサ９０により検出された検出温度に基づいて制御部１００により各加温体８０の出力（加熱量）を制御することを例示したが、これに限るものではない。例えば、作業者が入力部１０４を操作して各加温体８０の出力を調整するようにしても良く、また、各温度センサ９０により検出された検出温度に関係なく、所定の加温条件に基づいて加温体８０の出力を制御するようにしても良い。

また、前述の実施形態においては、傾斜板３２の温度の目標値を表示することを例示したが、これに限るものではない。例えば、各温度センサ９０により検出された検出温度（検出温度情報）を表示部１０５により表示するようにしても良い。この場合には、作業者は、表示部１０５により表示された各検出温度を視認することが可能となり、例えば、温度異常などを把握することができる。

なお、本発明は、前述の実施形態に限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、前述の実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。

１０ アスファルトフィニッシャ
２０ 車体
２１ 前輪
２２ 後輪
３０ ホッパ
３１ 受け板
３２ 傾斜板
４０ コンベア
５０ スプレッダ
６０ スクリード
７０ スクリード昇降部
７１ レベリングアーム
７２ レベリングシリンダ
７３ スクリードリフトシリンダ
８０ 加温体
９０ 温度センサ
１００ 制御部
１０１ 温度調整器
１０２ 操作器
１０３ 電源
１０４ 入力部
１０５ 表示部
Ａ１ 進行方向
Ｋ１ 空間
Ｓ１ 底面
Ｓ２ 側面
Ｓ３ リア面
Ｓａ 接合部
Ｓｂ 接合部
Ｓｃ 接合部

Claims (3)

1. アスファルト混合物を敷均すアスファルトフィニッシャであって、
   底面、側面及び前記底面と前記側面との接合部を有し、アスファルト混合物を受け入れるホッパと、
   前記底面と前記側面とに渡されて設けられ、前記接合部から離れて前記接合部を覆う傾斜板と、
   前記傾斜板に設けられ、前記傾斜板を加温する加温体と、
   前記加温体に電力を供給する電源と、
   を備えることを特徴とするアスファルトフィニッシャ。
2. 前記傾斜板、前記底面及び前記側面により形成される空間内に設けられ、前記傾斜板の温度を検出する温度センサと、
   前記温度センサにより検出された前記傾斜板の温度に基づいて、前記傾斜板の温度を目標値とするように前記電源から前記加温体への電力供給量を制御する制御部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のアスファルトフィニッシャ。
3. 前記加温体は、前記傾斜板の外面に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアスファルトフィニッシャ。

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