(57)【要約】【課題】作業性を向上させ且つより低コストで精度を向上させられるような敷均し高さ制御装置を提案する。【解決手段】本発明に係る敷均し高さ制御装置は、走行車両の後方に設けられた敷均し装置１による被敷均し材料の敷均し高さを調節するために、敷均し装置１（スクリード）の姿勢を調整する姿勢調整装置（レベリングシリンダ及びアーム）を制御する。そのために、敷均し装置１を移動させる方向に沿わせて延設した基準電線２と、基準電線２に給電する給電器４と、基準電線２に近接して移動し、基準電線２を流れる電流により生じる磁界を検出する検出器３（３ｂ）と、その検出結果に応じて、基準電線２に対する検出器３の上下位置が一定となるように姿勢調整装置を制御する制御器３（３ａ）と、を含んで構成されることを特徴とする。【選択図】図１
2008285962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被敷均し材料を敷き拡げる装置を備えた走行車両の後方に設けられた敷均し装置による前記被敷均し材料の敷均し高さを調節するために、前記敷均し装置の姿勢を調整する姿勢調整装置を制御する敷均し高さ制御装置であって、
前記敷均し装置を移動させる方向に沿わせて延設した基準電線と、
該基準電線に給電する給電器と、
前記敷均し装置に取り付けられて前記基準電線に近接して移動し、該基準電線を流れる電流により生じる磁界を検出する検出器と、
該検出器の検出結果に応じて前記姿勢調整装置を制御する制御器と、
を含んで構成されることを特徴とする敷均し高さ制御装置。
【請求項２】
前記制御器は、前記検出器の検出結果に応じて、前記基準電線に対する前記検出器の上下位置が一定となるように前記姿勢調整装置を制御することを特徴とする請求項１記載の敷均し高さ制御装置。
【請求項３】
前記基準電線は、１本の導線を折り返して形成した２芯のフィーダ線であり、
前記検出器は、該基準電線の２芯線に生じる各磁界をそれぞれ検出し、
前記制御器は、該検出器による両磁界の検出結果に基づいて、前記基準電線に対する前記検出器の上下位置を判別することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の敷均し高さ制御装置。
【請求項４】
前記給電器は、前記基準電線に交流電流を供給し、
前記検出器は、前記基準電線の２芯線に対応した二つのコイルを備え、
前記制御器は、前記基準電線に生じる磁界に従って前記両コイルに発生する誘導電流を比較することにより、前記基準電線に対する前記検出器の上下位置を判別することを特徴とする請求項３記載の敷均し高さ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路や駐車場等の表層材料を敷設するための技術に関し、特に、材料の敷均し装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば舗装道路の舗装材料を敷き均す機械として、アスファルトフィニッシャと呼ばれる自走式の機械が知られている。この機械は、被敷均し材料を溜めるホッパを前部に備えた走行車両に、前進しつつホッパから排出された材料を敷き拡げるためのバーフィーダ及びスクリュースプレッダ等を備えている。そして、これら被敷均し材料を敷き拡げる装置により敷き拡げられた材料を敷き均すためのスクリードと呼ばれる敷均し装置が、走行車両の後方にさらに設けられ、締め固めまで行うようになっている。
【０００３】
このような材料を敷き均すための機械において、敷均し装置の姿勢を調整する姿勢調整装置を制御して、被敷均し材料をできるだけ均一の敷均し高さで敷き均すために、特許文献１に記載されているような敷均し高さ制御装置が設けられる。この特許文献１には、高さの基準線として敷均し装置の移動方向へ張設した水糸（センサロープ）をアームで倣う機械式の敷均し高さ制御装置（従来技術の欄）、及び、同水糸を超音波ユニットで検知するセンサ式の敷均し高さ制御装置（実施例の欄）が記載されている。
【０００４】
特許文献１の場合、この敷均し高さ制御装置に従って、姿勢調整装置（レベリングアーム及びレベリングシリンダ）が、敷均し装置の姿勢として傾斜角を調整する。敷均し装置の傾斜が変化すると、敷均し装置下へ呑み込まれる被敷均し材料の量が変わるので、敷均し高さが調節される。
【特許文献１】特開平８−１３４１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような従来の敷均し高さ制御装置では、高さの基準線として水糸を利用しているが、これの張設作業に手間がかかり、改善が望まれている。すなわち、たとえば橋梁の床版上を舗装する場合、側縁部にある高欄上に水糸を張設することになるが、この高欄の高さが一定ではないので、測量をし、水糸の下にコマ（高さ調整用に下に敷く立方体の樹脂片等）を並べて水糸が基準高さに張設されるように調整する作業が必要である。このコマは５ｍ程度の間隔で並べなければならず、手間がかかる原因となっている。
【０００６】
また、特許文献１では、機械式のアームで水糸を倣う敷均し高さ装置の精度の不具合を解消するために、超音波により非接触式で水糸を検知する敷均し高さ制御装置が提案されている。しかし、超音波のセンサユニットを多数並べて使っているため、コスト高を避けられない。
【０００７】
本発明は、このような技術背景に基づいており、作業性を向上させ且つ超音波式より低コストで精度を向上させられるような敷均し高さ制御装置を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る敷均し高さ制御装置は、ホッパ、バーフィーダ、スクリュースプレッダなどの被敷均し材料を敷き拡げる装置を備えた走行車両の後方に設けられた敷均し装置による被敷均し材料の敷均し高さを調節するために、敷均し装置の姿勢を調整する姿勢調整装置を制御する。概略的には、高さの基準線として電線を用い、該電線に通電して生じる磁界を検出することにより、姿勢調整装置を制御することを特徴とする。すなわち、敷均し装置を移動させる方向に沿わせて延設した基準電線と、該基準電線に給電する給電器と、敷均し装置に取り付けられて基準電線に近接して移動し、該基準電線を流れる電流により生じる磁界を検出する検出器と、該検出器の検出結果に応じて姿勢調整装置を制御する制御器と、を含んで構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の敷均し高さ制御装置は、高さの基準線として電線を使用し、該電線に生じる磁界を検出する仕組みである。電線の延設作業は、上述の高欄に設置する場合を例にとれば、高欄の側面に高さの基準線をけがき、接着剤や粘着テープ等を利用して、そのけがき線の上に電線を這わせていくといった簡単な作業である。すなわち、下にコマを敷いて高さを調整しつつ緊張させなければならない水糸の場合に比べれば、格段に簡単な作業ですむ。
【００１０】
また、電線の磁界を検出する検出器は、たとえば、その磁界に従って誘導電流を発生するコイルなどを利用したものでよく、超音波センサに比べて低コストの部品で構成することができる。すなわち、上述のアームで水糸を倣う機械式に比べて精度の高い非接触式の装置を、より低コストで得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の好適な実施形態について、図１〜図３に示している。
【００１２】
この例の敷均し高さ制御装置は、上記特許文献１の図１に記載されたようなアスファルトフィニッシャに適用される。当該アスファルトフィニッシャは、走行車両の前部に、被敷均し材料を溜めるホッパを備えており、前進しながら該ホッパから排出される被敷均し材料を、走行車両下部に設けられたバーフィーダ及びスクリュースプレッダ等で敷き拡げていく。そして、走行車両の後方には、レベリングシリンダ（油圧シリンダ）及びレベリングアームを含んで構成された姿勢調整装置によって姿勢調整される敷均し装置として、スクリードが設けられており、敷き拡げられた被敷均し材料が敷き均されていく。
【００１３】
この敷均し装置は、レベリングシリンダの伸縮によってレベリングアームが回動することで、施工面に対する傾斜角を変えることができる。このように、本例における敷均し装置の姿勢である傾斜角を姿勢調整装置で調整することにより、敷均し装置の下へ呑み込まれる被敷均し材料の量が変わるので、敷均し装置による敷均し高さを調節することができる。
【００１４】
図１及び図２には、このようなアスファルトフィニッシャにより、橋梁の床版上にアスファルト舗装を施す場合を示している。本実施形態に係る敷均し高さ制御装置は、図１に示すように、基準電線２と、敷均し装置１の側端に取り付けられた検出及び制御器３と、を含んで構成されている。なお、図１及び図２では、敷均し装置１のうちの左側端部分のみを図示し、これ以外の部分は省略している。
【００１５】
基準電線２は、敷均し装置１を移動させる方向（図中の矢示Ｘ）に沿わせて、すなわち図示の場合は、施工面となる床版の側縁に沿って設けられている高欄Ａの側面に、粘着テープ２ａによって貼り付けられ延設されている。当該基準電線２は、高欄Ａの側面に測量して高さの基準線をけがいた上をなぞるようにして延設することにより、高さの基準として使用される。本実施形態における基準電線２は、１本の導線２ｂを折り返したものを（図３参照）、互いに平行に樹脂被覆した２芯のフィーダ線である。この基準電線２の両端部は、高欄ＡにフックＢで設置した給電器４に接続されている。給電器４は、施工の邪魔にならないように、高欄Ａの外側に設置する。
【００１６】
基準電線２に給電する給電器４は、本実施形態の場合、周波数２ｋＨｚの交流電流を供給する。したがって基準電線２においては、当該交流電流によりその大きさと向きの変わる磁界が上下平行の導線２ｂの周りに発生する。検出及び制御器３は、その磁界を検出して制御を実行する。
【００１７】
検出及び制御器３は、図２に示すように、制御器３ａと、この制御器３ａの側面に突設した検出器３ｂと、を備えている。本実施形態の場合、敷均し装置１の側端にあるエンドプレート１ａから上方へ延長された鉤形の支柱１ｂが設けられており、検出及び制御器３は、この支柱１ｂから下方へ垂下された伸縮支持具１ｃの下端に固定されている。伸縮支持具１ｃの上端には、該伸縮支持具１ｃを伸縮させるハンドル１ｄがあり、このハンドル１ｄを回転させて、検出及び制御器３の上下位置を微調整できるようになっている。すなわち、基準電線２に対する初期の位置出しなどの微調整は、このハンドル１ｄにより行うことができる。
【００１８】
本実施形態では制御器３ａと一体型にされている検出器３ｂは、上記のようにして敷均し装置１に取り付けられているので、高欄Ａの側面に延設した基準電線２に近接して移動する。そして、敷均し装置１と共に移動しつつ、基準電線２を流れる電流により生じる磁界を検出する。その磁界検出の仕組みについて、図３に概略を示している。
【００１９】
検出器３ｂは、その内部に、基準電線２の互いに平行な上下二つの導線２ｂに対応した上下二つのコイル３ｃ，３ｄを備えている。二つの導線２ｂは一本の導線を折り返して形成されているので、交流電流を流した場合、互いに逆向きの磁界を生じる。そして、二つのコイル３ｃ，３ｄは互いに逆巻きにしてあり、それぞれが、上下平行な両導線２ｂの一方に生じる磁界の変化に主に応じて誘導電流を発生する。なお、コイルではなくホール素子等を使って磁界を検出するものもあり得るが、コイルの電磁誘導を利用する方が精度が高く且つ安価にすませられる。
【００２０】
制御器３ａは、二つのコイル３ｃ，３ｄによる誘導電流を比較し、両者の大きさ（振幅）が釣り合っているか否かを判断する。すなわち、二つの導線２ｂは一本の導線を折り返したものなので、両者に生じる磁界はほぼ同じ強さをもつはずである。したがって、検出器３ｂにおける両コイル３ｃ，３ｄ間の上下中央と両導線２ｂ間の上下中央とがほぼ一致していれば、両コイル３ｃ，３ｄによる誘導電流の大きさは釣り合っているはずである。
【００２１】
一方、床版面の凹凸によって敷均し高さが変化した場合、両コイル３ｃ，３ｄ間の上下中央と両導線２ｂ間の上下中央とにずれが生じる。すると、両コイル３ｃ，３ｄの誘導電流の大きさに変化が生じ、釣り合わなくなる。たとえば、敷均し高さが高くなって検出器３ｂが上にずれた場合、上側のコイル３ｃが基準電線２から離れるので誘導電流が弱くなる一方、下側のコイル３ｄは、それまでとは異なる上側の導線２ｂに生じる磁界による誘導電流を発生することになるので、該コイル３ｄによる誘導電流はそれまでと異なった波形となる。
【００２２】
制御器３ａは、このような検出器３ｂによる両磁界の検出結果に基づいて、すなわち、基準電線２に生じる磁界の変化に従って両コイル３ｃ，３ｄに発生する誘導電流の大きさを比較することにより、基準電線２に対する検出器３ｂの上下位置を判別する。そして、基準電線２に対するその上下位置が一定となるように、つまり基準電線２の上下中央と検出器３ｂの上下中央とが一致するように、姿勢調整装置を制御する。
【００２３】
具体的には、制御器３ａからの指令（制御信号）に応じて、姿勢調整装置を構成するレベリングシリンダが伸縮し、該レベリングシリンダの伸縮によってレベリングアームが回動する。レベリングアームが回動すると、敷均し装置１の傾斜角が変わり、敷均し装置１の下へ呑み込まれる被敷均し材料の量が変わるので、敷均し高さが調節される。なお、制御器３ａから指令を送る信号線や電源ケーブル等の配線については図示を省略している。
【００２４】
このようにして、検出器３ｂが基準電線２を一定の位置でトレースするように制御することによって、敷均し高さをできるだけ一定に制御することができる。
【００２５】
なお、このように検出器が基準電線を一定の位置でトレースするように姿勢調整装置を制御するだけでなく、基準電線による磁界の強さを基にして、たとえば敷き均し後の施工面が作為的に波打って仕上がるように、わざと検出器が上下にずれるような制御とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る敷均し高さ制御装置の実施形態を示した要部斜視図。
【図２】図１の敷均し高さ制御装置を後方から見た図。
【図３】本発明に係る敷均し高さ制御装置の仕組みを概略的に示した回路図。
【符号の説明】
【００２７】
１  敷均し装置
２  基準電線
２ｂ  導線（芯線）
３  検出及び制御器
３ａ  制御器
３ｂ  検出器
３ｃ，３ｄ  コイル
４  給電器
【図１】
2008285962.tif 000003
【図２】
2008285962.tif 000004
【図３】
2008285962.tif 000005