(57)【要約】【課題】舗装材を締め固めるためのバイブレータの振動を的確に管理することができ、舗装体の品質を保つことができる施工機械を提供することを課題とする。【解決手段】施工機械であって、舗装材を締め固めるバイブレータ３０と、バイブレータ３０に設けられた振動センサ５０と、バイブレータ３０の駆動モータ３１の出力軸３１ａの回転数を表示する回転計６０と、を備え、回転計６０は、振動センサ５０から出力された検出信号を、出力軸３１ａの回転数に変換する回転数算出手段６１を有している。【選択図】図２
2014136947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
舗装材を締め固めるバイブレータと、
前記バイブレータに設けられた振動センサと、
前記バイブレータの駆動モータの出力軸の回転数を表示する回転計と、を備え、
前記回転計は、前記振動センサから出力された検出信号を、前記出力軸の回転数に変換する回転数算出手段を有していることを特徴とする施工機械。
【請求項２】
前記振動センサは、前記駆動モータのケースに取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の施工機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、舗装材を締め固めるバイブレータを有する施工機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自走式の施工機械に鋼製型枠（以下、「モールド」という）を取り付け、施工面に供給された舗装材（生コンクリート）を、施工機械を前進させながら締め固めることで、同一断面の舗装体を連続して構築するスリップフォーム工法が知られている。
【０００３】
スリップフォーム工法に用いられる施工機械は、自走式の車両本体と、搬送装置から施工面に供給された舗装材を敷き拡げるとともに、舗装材を敷き均す敷き均し装置と、舗装材を締め固める複数のバイブレータと、舗装材を所定の断面に成型するモールドと、を備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
前記した施工機械では、施工面に敷き拡げられた舗装材内で各バイブレータを振動させ、その振動によって舗装材を締め固めている。
バイブレータは、駆動モータと、駆動モータの出力軸が挿入された有底筒状のケーシングと、出力軸に取り付けられた偏心ウェイトと、を備えている。このバイブレータは、偏心ウェイトをケーシング内で回転させることによって、ケーシングが振動するように構成されている。
【０００５】
各バイブレータによって舗装材を締め固めるときには、各バイブレータから舗装材に対して、舗装材の締め固めに適した振動を付与することで、施工後の舗装体にジャンカ等が発生するのを防ぐ必要がある。そこで、作業者は、バイブレータの出力軸の回転数に基づいて、バイブレータの振動を管理しながら舗装体を構築している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２０７４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
バイブレータの出力軸の回転数を検出する方法としては、駆動モータに供給している作動油または電流の供給量に基づいて、出力軸の回転数を検出する方法があるが、この方法では、駆動モータ内の駆動機構に駆動ロスが生じた場合に、出力軸の回転数の検出結果が、実際の出力軸の回転数と異なってしまうという問題がある。
【０００８】
本発明は、前記した問題を解決し、舗装材を締め固めるためのバイブレータの振動を的確に管理することができ、舗装体の品質を保つことができる施工機械を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明は、施工機械であって、舗装材を締め固めるバイブレータと、前記バイブレータに設けられた振動センサと、前記バイブレータの駆動モータの出力軸の回転数を表示する回転計と、を備えている。前記回転計は、前記振動センサから出力された検出信号を、前記出力軸の回転数に変換する回転数算出手段を有している。
【００１０】
この構成では、出力軸の回転により生じるバイブレータの振動を振動センサによって直接検出し、その検出結果に基づいて、出力軸の回転数を算出しているため、出力軸の回転数の検出精度を高めることができ、バイブレータの振動を的確に管理することができる。
【００１１】
前記した施工機械において、前記振動センサを前記駆動モータのケースに取り付けた場合には、出力軸の回転により生じた振動が振動センサに伝わり易くなるため、出力軸の回転数の検出精度をより高めることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の施工機械は、バイブレータの振動に基づいて、出力軸の回転数を算出しているため、出力軸の回転数の検出精度を高めることができる。したがって、本発明の施工機械では、バイブレータの振動を的確に管理することができ、舗装体の品質を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の施工機械を示した斜視図である。
【図２】本実施形態のバイブレータを示した側断面図である。
【図３】本実施形態の振動センサの取付状態を示した側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態の施工機械１は、図１に示すように、施工面Ｓに供給された舗装材（生コンクリート）を、前進しながら締め固めることで、同一断面の舗装体を連続して構築するスリップフォーム工法に用いられるものである。
【００１５】
施工機械１は、自走式の車両本体１０と、施工面Ｓに供給された舗装材を敷き拡げるとともに、舗装材を敷き均す敷き均し装置２０と、舗装材を締め固める複数のバイブレータ３０と、舗装材を所定の断面に成型するモールド４０と、を備えている。さらに、施工機械１は、図２に示すように、バイブレータ３０の駆動モータ３１に取り付けられた振動センサ５０と、駆動モータ３１の出力軸３１ａの回転数を表示する回転計６０と、を備えている。
【００１６】
車両本体１０は、フレーム１１と、前後左右の四つのクローラ走行体１２と、を備えている。各クローラ走行体１２の上面には支柱１２ａが垂直に立設されている。
フレーム１１上には操縦台（図示せず）が設けられている。操縦台には、クローラ走行体１２、敷き均し装置２０およびバイブレータ３０などの駆動を制御する制御装置（図示せず）が設けられている。
【００１７】
フレーム１１は、前後方向に延在している左右一対の第一フレーム１１ａと、左右の第一フレーム１１ａに架け渡された前後一対の第二フレーム１１ｂと、を備えている。
第一フレーム１１ａの前後両端部は、前後のクローラ走行体１２の支柱１２ａに取り付けられている。フレーム１１は、前後左右のクローラ走行体１２によって所定の高さに支持されている。
【００１８】
モールド４０は、施工面Ｓ上の舗装材を所定の断面に成型する部材である。モールド４０は、左右の第一フレーム１１ａの間に配置された左右一対のエンドプレート４１と、両エンドプレート４１の間に配置されたスクリード４２と、を備えている。
【００１９】
エンドプレート４１は、舗装体の幅を規定する鉛直板である。エンドプレート４１は、前後方向に延在しており、上端縁部が前後の第二フレーム１１ｂの下面に取り付けられている。
スクリード４２は、舗装体の高さを規定する矩形断面の筒状部材である。スクリード４２は、左右方向に延在しており、左右両端部が左右のエンドプレート４１の内側面に取り付けられている。スクリード４２の下面は施工面Ｓに対して間隔を空けて平行に配置されている。
【００２０】
敷き均し装置２０は、フレーム１１の下方に配置されており、施工面Ｓに供給された舗装材を左右に敷き拡げるオーガ２１によって構成されている。
オーガ２１は、左右方向に延在しているスクリュー軸２１ａと、スクリュー軸２１ａの外周面に取り付けられた螺旋状のスクリュー羽根２１ｂと、を備えている。オーガ２１は、スクリード４２の前方に配置され、スクリュー軸２１ａの左右両端部は、モールド４０の左右のフレームに回転自在に軸支されている。
【００２１】
オーガ２１を回転させるためのモータ（図示せず）は、モールド４０のスクリード４２内に収容されており、チェーンやベルト等の駆動伝達機構（図示せず）によって、モータの駆動力がスクリュー軸２１ａに伝達される。
【００２２】
バイブレータ３０は、施工面Ｓ上に敷き広げられた舗装材に振動を付与して締め固める装置である。本実施形態では、複数のバイブレータ３０がオーガ２１の前方に配置されており、各バイブレータ３０は左右方向に間隔を空けて配置されている。
【００２３】
バイブレータ３０は、図２に示すように、駆動モータ３１と、駆動モータ３１を保持するホルダ３２と、ホルダ３２の上側に配置された上部ケーシング３３と、ホルダ３２の下側に配置された下部ケーシング３４と、下部ケーシング３４内に収容された偏心ウェイト３５と、を備えている。
【００２４】
駆動モータ３１は、油圧モータであり、歯車等の駆動機構が収容されたケース３１ｂと、ケース３１ｂの下面から突出している出力軸３１ａと、を有している。
ケース３１ｂの上端面から供給ホース３６および排出ホース３７が延出されている。また、ケース３１ｂの上端面には、後記する振動センサ５０が取り付けられるねじ穴３１ｃ（図３参照）が形成されている。
【００２５】
供給ホース３６は、車両本体１０（図１参照）に設けられたポンプ（図示せず）に接続されている。また、排出ホース３７は、車両本体１０（図１参照）に設けられたタンク（図示せず）に接続されている。
【００２６】
駆動モータ３１では、供給ホース３６を通じてケース３１ｂ内の駆動機構に作動油が供給されるとともに、作動油が排出ホース３７を通じて駆動機構から排出されることで、出力軸３１ａが回転するように構成されている。
【００２７】
ホルダ３２は、取付穴３２ａが上下に貫通している円筒状の部材である。取付穴３２ａの上部には駆動モータ３１のケース３１ｂが内嵌され、取付穴３２ａの下部には駆動モータ３１の出力軸３１ａが収容されている。なお、ケース３１ｂの上端部は取付穴３２ａの上端開口部から突出している。
【００２８】
上部ケーシング３３は、下部が後方に向けて屈曲している円筒状の部材であり、図示しないゴム部材やコイルばね等の振動吸収部材を介して、車両本体１０（図１参照）に支持されている。
上部ケーシング３３の下端開口部は、ホルダ３２の上端部に外嵌されており、上部ケーシング３３の下端部にホルダ３２および駆動モータ３１が取り付けられている。また、上部ケーシング３３内には供給ホース３６および排出ホース３７が挿通されている。
【００２９】
下部ケーシング３４は、有底円筒状の部材であり、上端開口部がホルダ３２の下端部に外嵌されている。すなわち、ホルダ３２の下端部に下部ケーシング３４が取り付けられている。
【００３０】
偏心ウェイト３５は、下部ケーシング３４内に収容された直線状の部材である。偏心ウェイト３５の両端部は円形断面に形成されており、偏心ウェイト３５の両端面には支持軸３５ａがそれぞれ突設されている。
両支持軸３５ａは、同一軸線上に配置されており、両支持軸３５ａは下部ケーシング３４に内嵌された二つのベアリング３５ｂに回転自在に軸支されている。また、上側の支持軸３５ａは出力軸３１ａに連結されている。このように、偏心ウェイト３５は、両支持軸３５ａを回転軸として、出力軸３１ａの回転に連動して下部ケーシング３４内で回転するように構成されている。
【００３１】
偏心ウェイト３５の軸方向の中間部は、略半円形状の断面となっており、重心位置が両支持軸３５ａ（回転軸）に対してずれている。したがって、出力軸３１ａを回転させると、偏心ウェイト３５は偏心回転する。
そして、偏心ウェイト３５が下部ケーシング３４内で偏心回転することで、下部ケーシング３４やケース３１ｂに振動が生じる。
【００３２】
振動センサ５０は、ケース３１ｂの上端面に取り付けられている。振動センサ５０は、ケース３１ｂに生じた振動を圧電素子（図示せず）によって電圧に変換し、その電圧値の大きさを検出信号として後記する回転計６０に出力するものである。なお、振動センサ５０の構造は限定されるものではなく、各種の振動センサを用いることができる。
【００３３】
図３に示すように、振動センサ５０の下部の外周面には雄ねじ５１が形成されている。振動センサ５０の雄ねじ５１をケース３１ｂのねじ穴３１ｅに螺合させることで、振動センサ５０がケース３１ｂの上端面に固定されている。
【００３４】
振動センサ５０の上端面からはケーブル５１が延出されている。図２に示すように、ケーブル５１は上部ケーシング３３内に挿通されており、後記する回転計６０に接続されている。このように、振動センサ５０と回転計６０とはケーブル５１によって電気的に接続されている。
【００３５】
回転計６０は、駆動モータ３１の出力軸３１ａの回転数を表示するものであり、振動センサ５０から出力された検出信号を出力軸３１ａの回転数に変換する回転数算出手段６１と、回転数算出手段６１で算出された回転数を表示するモニタである表示手段６２と、記憶手段６３と、を備えている。回転計６０における各処理は、記憶手段６３に記憶されているプログラムをＣＰＵが実行することで行われる。
【００３６】
本実施形態では、駆動モータ３１の出力軸３１ａを所定の回転数で回転させたときに、振動センサ５０から出力された検出信号を予め測定し、その検出信号に出力軸３１ａの回転数を関連付けた測定データを作成している。そして、記憶手段６３には、複数の回転数における測定データが記憶されている。
【００３７】
回転数算出手段６１は、振動センサ５０から検出信号（電圧値）が入力されると、その検出信号に近似する検出信号（電圧値）を有する測定データを記憶手段６３から読み出し、その測定データに示された回転数を表示手段６２に出力する。このようにして、回転数算出手段６１では、振動センサ５０から出力された検出信号を出力軸３１ａの回転数に変換している。
【００３８】
表示手段６２は、回転数算出手段６１から出力された回転数を表示する。これにより、バイブレータ３０の振動に基づいて算出された出力軸３１ａの回転数が表示手段６２に表示される。なお、表示手段６２では、バイブレータ３０ごとに回転数を切り替えて表示可能となっている。
【００３９】
本実施形態の施工機械１によって、図１に示す施工面Ｓに舗装体を構築する場合には、まず、施工面Ｓの側方に配置した運搬車（図示せず）から施工面Ｓ上に舗装材を供給する。なお、施工面Ｓには、図示しない鉄筋、メッシュおよび目地材などが予め配設されている。
【００４０】
施工面Ｓへの舗装材の供給と同時に、施工機械１を前進させて、運搬車とともに走行させる。そして、施工機械１を前進させながら、敷き均し装置２０のオーガ２１によって舗装材を左右両側に敷き拡げる。
【００４１】
このとき、各バイブレータ３０の下部ケーシング３４はオーガ２１の前方で舗装材に挿入される。そして、図２に示すように、駆動モータ３１の出力軸３１ａを回転させて、下部ケーシング３４を振動させることで、その振動が舗装材に付与され、舗装材が締め固められる。
【００４２】
前記したように出力軸３１ａが回転すると、振動センサ５０がケース３１ｂの振動を検出し、振動センサ５０から回転数算出手段６１に検出信号が出力される。回転数算出手段６１では、検出信号を出力軸３１ａの回転数に変換し、その回転数を表示手段６２に出力する。
【００４３】
作業者は、舗装材の締め固めに適した振動が各バイブレータ３０から舗装材に付与されるように、表示手段６２に表示された出力軸３１ａの回転数に基づいて、各バイブレータ３０の振動を管理する。
【００４４】
図１に示すように、各バイブレータ３０によって締め固められた舗装材をモールド４０によって所定の断面に成型することで、同一断面の舗装体が構築される。
【００４５】
以上のような施工機械１では、図２に示すように、出力軸３１ａの回転によりケース３１ｂに生じた振動を、振動センサ５０によって直接検出し、その検出結果に基づいて、出力軸３１ａの回転数を算出しているため、出力軸３１ａの回転数の検出精度を高めることができる。したがって、施工機械１では、出力軸３１ａの回転数に基づいて、バイブレータ３０の振動を的確に管理することができ、舗装体の品質を保つことができる。
【００４６】
また、施工機械１では、振動センサ５０をケース３１ｂに取り付けることで、偏心ウェイト３５の回転により出力軸３１ａに生じた振動が、振動センサ５０に伝わり易くなっているため、出力軸３１ａの回転数の検出精度を高めることができる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
本実施形態の施工機械１では、図３に示すように、ケース３１ｂの上端面に振動センサ５０を取り付けているが、その位置は限定されるものではなく、例えば、ケース３１ｂの側面に取り付けてもよい。
【００４８】
また、本実施形態の施工機械１では、図１に示すように、複数のバイブレータ３０が設けられているが、バイブレータ３０の数は限定されるものではなく、舗装材の材質や施工面Ｓの幅員に応じて適宜に設定される。
【００４９】
また、本実施形態の施工機械１では、図２に示すように、バイブレータ３０の駆動モータ３１として油圧モータを用いているが、その構成は限定されるものではなく、電動モータを用いてもよい。
【００５０】
また、本実施形態では、図１に示すように、スリップフォーム工法に用いられる施工機械１について説明しているが、本発明の施工機械は各種の工法に適用可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１      施工機械
１０    車両本体
１１    フレーム
１２    クローラ走行体
２０    敷き均し装置
２１    オーガ
３０    バイブレータ
３１    駆動モータ
３１ａ  出力軸
３１ｂ  ケース
３２    ホルダ
３３    上部ケーシング
３４    下部ケーシング
３５    偏心ウェイト
４０    モールド
４１    エンドプレート
４２    スクリード
５０    振動センサ
６０    回転計
６１    回転数算出手段
６２    表示手段
６３    記憶手段
Ｓ      施工面
【図１】
2014136947.tif 000003
【図２】
2014136947.tif 000004
【図３】
2014136947.tif 000005