(57)【要約】【課題】高い技術力が無くとも高精度で締固め施工できるような湾曲路面用の締固め装置を低コストで提供する。【解決手段】本発明の締固め装置１は、路面に追従できるようにした転圧輪４，５と、該転圧輪４，５をシフトさせる油圧シリンダ１２，１３と、該油圧シリンダ１２，１３を油圧駆動して転圧輪４，５のシフトを制御する油圧駆動器３０，４０と、転圧輪４，５が路面から受ける反力に応じて油圧シリンダ１２，１３の油圧を調整する油圧調整器５０，６０と、を含んで構成される。油圧調整器５０，６０は、転圧輪４，５が路面から受ける反力に応じて油圧シリンダ１２，１３の油圧が高くなるときに該油圧を下げるように調整し、転圧輪４，５を路面に沿って上方へシフトさせられるようにする。したがって、次第に形状変化する湾曲路面に沿って一定の締固め圧力をかけ続けていくことができる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
路面に追従して移動できるように支持した転圧輪と、
該転圧輪をシフトさせる油圧シリンダと、
該油圧シリンダを油圧駆動して前記転圧輪のシフトを制御する油圧駆動器と、
前記転圧輪が路面から受ける反力に応じて前記油圧シリンダの油圧を調整する油圧調整器と、
を含んで構成されることを特徴とする締固め装置。
【請求項２】
前記油圧調整器は、前記転圧輪が路面から受ける反力に応じて前記油圧シリンダの油圧が高くなるときに、該油圧を下げるように調整することを特徴とする請求項１記載の締固め装置。
【請求項３】
前記油圧調整器は、前記油圧シリンダの油圧系統に設けたリリーフ弁を含んで構成されることを特徴とする請求項２記載の締固め装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、路面の舗装を締固めるための締固め装置に係り、特に、自転車競技場や競輪場などのバンク（傾斜部分）を持つ路面に適用される締固め装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、競技用自転車は非常に軽量でタイヤが細く且つ空気圧が高いので、路面性状から受ける影響が大きい。したがって競輪場などの走路は、競技の公正を図る上からも、路面の横断線形が設計線のとおりに構築されているのは勿論のこと、路面の平坦性や滑り抵抗などの性状を満足するものでなければならない。
【０００３】
特に、競輪場の走路の内側に設けられる退避路は、横断線形において走路の直線部と内周路の直線部とを摺り付ける放物線を含む形状となるため、設計線のとおりに仕上げることが重要視される。この退避路は、レース中に競技者が接触しそうになったとき等に使用される重要な部分なので、路面性状を満足することが特に必要である。
【０００４】
オーバルコースのコーナー部分では、ストレート部分から徐々にバンクがきつくなっていき、コーナーの頂点付近で最大バンクとなった後、徐々にバンクが緩くなってストレート部分に至る。したがって、走路の直線部と内周路の直線部とを摺り付ける放物線を含む退避路の横断線形は、コーナー部分においては傾斜角が一定ではないため時々刻々と変化し、舗装の仕上げが非常に難しい。特に、締固めによる仕上げ作業は、湾曲路面に合わせて締固め装置（転圧ローラ）を操作しなければならず、熟練を要し、高度な技術が必要となる。アスファルト混合物などが線形のとおりに敷き均されたとしても、その後の締固め装置による締固め工程の出来が悪ければ水泡に帰す結果となるので、その善し悪しは重要である。
【０００５】
このような横断線形に曲線を含み次第に形状変化する湾曲路面の締固め装置について、熟練者でなくとも精度良く仕上げられるように試みた技術が、特許文献１，２に開示されている。
【特許文献１】実開平５−４９８１３号公報
【特許文献２】特開平８−１９９５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献の締固め装置は、路面の傾斜を検出するセンサを転圧輪に設け、該転圧輪を上下させる油圧シリンダをセンサの出力に従い油圧駆動するもの（特許文献１）、あるいは、路面形態に応じた転圧輪のシフト量を予め算出して記憶しておき、実際の走行距離に応じてその記憶したシフト量に従い油圧シリンダを油圧駆動して転圧輪をシフトさせるもの（特許文献２）である。
【０００７】
特許文献１の締固め装置は光学センサを使用しており、これが高価なため採用するにはコスト的に不利であるし、特許文献２の段落０００５〜０００６に説明してあるような不具合もある。そして、このセンサを使用することの不具合を解消した特許文献２の締固め装置は、専用のソフトウエアをインストールしたパソコンを組み込まねばならず、専門知識が必要となるし、開発費も嵩んでしまう。
【０００８】
また、いずれの締固め装置も、センサの出力やコンピュータの演算に応じて油圧シリンダを油圧駆動し、次第に形状変化する路面に沿うように転圧輪を計算通りシフトさせるという、能動的なシフト制御であり、センサ出力に応じた調整量やコンピュータへの数値入力に関して、やはり熟練したノウハウを要することになる。
【０００９】
本発明は以上のような背景に着目したもので、高い技術力が無くとも高精度で締固め施工できるような湾曲路面用の締固め装置を低コストで提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような目的をもつ本発明の締固め装置は、路面に追従して移動できるように支持した転圧輪と、該転圧輪をシフトさせる油圧シリンダと、該油圧シリンダを油圧駆動して転圧輪のシフトを制御する油圧駆動器と、転圧輪が路面から受ける反力に応じて油圧シリンダの油圧を調整する油圧調整器と、を含んで構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
路面が次第に形状変化するにつれて路面から転圧輪にかかる反力は当然ながら変化する。たとえば、オーバルコースのストレート部分の一定勾配の路面形状に合わせてセットした転圧輪がコーナー部分にさしかかると、路面形状が一定勾配から湾曲形状へと変化するにつれて路面から受ける反力が大きくなる、つまり転圧輪を支えている油圧シリンダを圧縮する力が強くなるので、当該油圧シリンダの油圧は高まっていくことになる。そこで、この反力に応じて油圧調整器により油圧シリンダの油圧を調整し、高まった油圧を低めるようにする、つまり一定の油圧を保つようにすると、必然的に、油圧シリンダが路面形状に追従して伸縮することになり、転圧輪が路面形状に沿うようにシフトして最適ポジションにセットされる。
【００１２】
すなわち、路面形状が次第に変化する場合でも転圧輪のシフトを適切に補正し、転圧輪にかかる反力が一定となるように制御して締固め精度を高めることが、路面からの反力に応じて受動的に油圧調整する油圧調整器という簡単な構成で可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１及び図２に、本発明の締固め装置を適用する路面の例として、自転車競技用のオーバルコースを示している。
【００１４】
オーバルコースは、横断線形がたとえば２°の傾斜でほぼ水平なストレート部分と、横断線形が最大でたとえば３０°のバンクとなるコーナー部分と、を有した周回コースである。そのコーナー部分は、ストレート部分につながる緩和部と、該緩和部で挟まれた単曲部と、に分けられる。コーナーの頂点部分を含む単曲部は本例において３０°の一定バンクであり、緩和部が、この３０°バンクの単曲部と２°傾斜のストレート部分とを接続する役割をもつ。したがって、本例の緩和部は、２°から３０°へと横断線形が次第に変化していく路面である。
【００１５】
このようなオーバルコースでは、走路の最内周にラインが引かれており、このラインの内側が退避路とされている。これら走路及び退避路の横断線形について図２に示している。図示のように、走路は傾斜した平坦路面であり、その最内周にラインが引かれ、該ラインより内側が退避路になる。この退避路は、傾斜している走路の直線部とほぼ水平な内周路の直線部とをつなぐ放物線を有する、つまり直線部と直線部とを摺り付ける湾曲路面である。そして、走路と退避路との境界線となるラインは、走路側の外帯線と退避路側の内圏線との間に測定線を挟み込んで引かれている。この測定線が、コース周長の規格を測定する基準線となる。
【００１６】
以上のようなオーバルコースの退避路を締固めるのに適した締固め装置の実施形態を、正面から見た概略で図３に示してある。また、その転圧輪部分を上から見て模式的に図４に示している。
【００１７】
本実施形態の締固め装置１は乗用型で、その前端に、４本の転圧輪２〜５が一軸上に配列されている。そのうちの、図中右側半分の２本の転圧輪２，３は平坦部分担当用に固定輪とされ、図中左側半分の２本の転圧輪４，５が湾曲部分担当用に揺動輪とされている。
【００１８】
転圧輪２，３は、枠状の固定フレーム６内にベアリングを介し取り付けた車軸７により軸支されており、シフトすることのない固定輪である。一方の転圧輪４，５は、枠状の揺動フレーム８，９内にそれぞれベアリングを介し取り付けたユニバーサルジョイント式の車軸１０，１１により軸支されており、揺動フレーム８，９に従ってシフト（本例の場合は揺動）する揺動輪である。各フレーム６，８，９及び車軸７，１０，１１の構造は周知技術につき、ここでは具体例を省略する。
【００１９】
内側の転圧輪４は、外側枠の揺動フレーム８により揺動可能に軸支され、路面に追従して移動できるように支持されている。この揺動フレーム８は、平面形状が“コ”字状の枠部材で、その基端をピン８ａにより固定フレーム６にヒンジ接続して揺動可能にしてある。そして、揺動フレーム８の所定箇所、本例の場合は転圧輪４の近傍位置に、締固め装置１の車体に固定した油圧シリンダ１２のアーム１２ａが接続されている。したがって、油圧駆動により油圧シリンダ１２を伸縮させる、つまりアーム１２ａを出没させることで、揺動フレーム８を介して転圧輪４をシフトさせることができる。この油圧シリンダ１２を接続する位置は、揺動フレーム８の枠上のどこでも良いが、担当する転圧輪４にできるだけ近い方が、路面からの反力を感知（後述）しやすい。
【００２０】
外側の転圧輪５は、内側枠の揺動フレーム９により揺動可能に軸支され、路面に追従して移動できるように支持されている。この揺動フレーム９も、平面形状が“コ”字状の枠部材で、その基端をピン９ａにより固定フレーム６にヒンジ接続して揺動可能にしてある。そして、揺動フレーム９の所定箇所に、締固め装置１の車体に固定した油圧シリンダ１３のアーム１３ａが接続されている。したがって、油圧駆動により油圧シリンダ１３を伸縮させる（アーム１３ａを出没させる）ことで、揺動フレーム９を介して転圧輪５をシフトさせることができる。油圧シリンダ１３の場合は、揺動フレーム９が転圧輪５の近くを囲繞しているので、枠上のどこに接続しても良い。
【００２１】
なお、図３及び図４の実施形態の場合、内外二重枠状の揺動フレーム８，９により転圧輪４，５を路面に追従して移動できるように支持している。ただし、後述する、油圧シリンダ１２に対する路面からの反力感知を考慮した場合、油圧シリンダ接続位置はできるだけ転圧輪に近い方が好ましい。そこで、揺動フレームを内外二重枠とはしない例も可能である。これにつき図５に示す。
【００２２】
図５に示す例は、縦列接続した揺動フレーム８’，９’である。すなわち、転圧輪４を囲繞する平面形状“コ”字状の揺動フレーム８’の基端を、固定フレーム６にピン８’ａによりヒンジ接続し、そして、この揺動フレーム８’の先端部分に、転圧輪５を囲繞する平面形状“コ”字状の揺動フレーム９’の基端を、ピン９’ａによりヒンジ接続してある。この構造によると、各揺動フレーム８’，９’はそれぞれ転圧輪４，５の近くを囲繞するので、油圧シリンダ１２，１３の接続位置は枠上のどこでも良いことになる。
【００２３】
以上のような締固め装置１において、油圧シリンダ１２，１３を油圧駆動して転圧輪４，５のシフトを制御する油圧駆動器と、転圧輪４，５が路面から受ける反力に応じて油圧シリンダ１２，１３の油圧を調整する油圧調整器の一例を図６に示している。
【００２４】
まず、油圧シリンダ１２，１３を駆動するための油圧は、油圧ポンプ２０からフローデバイダ２１を通して提供され、フローデバイダ２２により各油圧シリンダ１２，１３に対し分配される。フローデバイダ２１は、パワーステアリング系統との分配を行うためのもので、その手前、油圧ポンプ２０とフローデバイダ２１との間には、異常圧となったときに開弁して装置を保護するためのリリーフ弁２３が設けられている。
【００２５】
フローデバイダ２２により分配された油圧は、油圧駆動器３０，４０を通して油圧シリンダ１２，１３へ提供され、アーム１２ａ，１３ａを駆動する。本例の油圧駆動器３０，４０は、電磁弁３１，４１とスロットルチェック弁３２，４２とを含んで構成される。
【００２６】
電磁弁３１，４１は、Ａ側にするとクロス、Ｂ側にするとストレートに流れが切り換わり、スロットルチェック弁３２，４２により流量が制御される。したがって、電磁弁３１，４１をＡ側にすると油圧シリンダ１２，１３が短縮駆動され、Ｂ側にすると油圧シリンダ１２，１３が伸長駆動される。すなわち、電磁弁３１，４１をＡ側にセットし、スロットルチェック弁３２，４２を適切な圧力に制御することで、油圧シリンダ１２，１３のアーム１２ａ，１３ａが縮み、転圧輪４，５を所定量上方へシフトさせることができる。また、電磁弁３１，４１をＢ側にセットし、スロットルチェック弁３２，４２を適切な圧力に制御すると、油圧シリンダ１２，１３のアーム１２ａ，１３ａが伸びて転圧輪４，５を所定量下方へシフトさせることができる。
【００２７】
このような油圧駆動器３０，４０に対し、その電磁弁３１，４１とスロットルチェック弁３２，４２との間の油圧経路に、油圧調整器５０，６０が設けられている。油圧調整器５０，６０は、油圧シリンダ１２，１３へ向かう油圧系統に設けたリリーフ弁５１，６１を主要要素とし、該油圧系統の油圧が所定値以上に上昇すると開弁して、油圧シリンダ１２，１３の油圧を一定に保つ働きをする。リリーフ弁５１，６１の手前にはストップバルブ５２，６２が配設され、不要時にはリリーフ弁５１，６１を切り離せるようにしてある。また、オペレータ視認用に、ストップバルブ５２，６２とリリーフ弁５１，６１との間には圧力計５３，６３が設けられている。
【００２８】
これら油圧駆動器３０，４０と油圧調整器５０，６０とにより、次第に変化する路面形状に沿って転圧輪４，５のシフトが適切に補正され、その転圧が受動的に一定に制御されて締固め精度が高められる。
【００２９】
すなわち、まず最初に、オーバルコースのストレート部分では走路と退避路の路面が同じ傾斜２°の一定勾配となっているので、転圧輪４，５の車軸１０，１１を車体と平行な状態として、締固め装置１による締固め工程がスタートする。このとき転圧輪４，５の車軸１０，１１が車体と平行な状態になっていない場合は、油圧駆動器３０，４０の作動を手動としたうえで電磁弁３１，４１をＡ側にして油圧シリンダ１２，１３を油圧駆動し、所定量伸長することで転圧輪４，５を所定の状態とする。そして、スタート後は、電磁弁３１，４１をＢ側にし、スロットルチェック弁３２，４２により、所定の締固め圧力が転圧輪４，５から路面へかかるように油圧シリンダ１２，１３を制御して走行する。
【００３０】
当該締固め装置１が、ストレート部分からスタートした後にコーナー部分の緩和部にさしかかると、２°から３０°へ次第にバンクがきつくなっていくことになる。転圧輪４，５は、油圧駆動器３０，４０で油圧駆動されている油圧シリンダ１２，１３により、所定の圧力で路面へ押し付けられているので、バンクが次第にきつくなると、徐々に路面から受ける反力が大きくなってくる。この反力は、油圧シリンダ１２，１３のアーム１２ａ，１３ａを押し縮めるので、油圧シリンダ１２，１３の油圧が高くなっていく。
【００３１】
このように路面から受ける反力に応じて油圧シリンダ１２，１３の油圧が次第に高くなり、油圧調整器５０，６０におけるリリーフ弁５１，６１の開弁油圧に達すると、該リリーフ弁５１，６１が開弁して高まった油圧がリリースされ、油圧シリンダ１２，１３の油圧が下げられる。すると、その油圧下降分に応じてアーム１２ａ，１３ａは縮むことができ、転圧輪４，５を上方へシフトさせることができる。つまり、油圧調整器５０，６０は、転圧輪４，５が路面から受ける反力に応じて油圧シリンダ１２，１３の油圧が高くなるときに、該油圧を下げるように調整し、これに応じて転圧輪４，５を、路面に沿って上方へシフトさせることができる。したがって、次第に形状変化する湾曲路面に沿って一定の締固め圧力をかけ続けていくことができる。
【００３２】
この後、締固め装置１が走行して単曲部を超え、反対側のストレート部分へ至る緩和部にさしかかった時には、今度は逆に、路面から転圧輪４，５が受ける反力が減ってきて、油圧シリンダ１２，１３の油圧が下がってくるので、油圧調整器５０，６０のリリーフ弁５１，６１は閉弁する。これと共に、電磁弁３１，４１を通して油圧ポンプ２０により油圧が高められるので油圧シリンダ１２，１３のアーム１２ａ，１３ａが伸び、路面の形状変化に応じて転圧輪４，５がシフトして一定の締固め圧力をかけ続けられる。
【００３３】
この路面からの反力を感知してリリーフ弁５１，６１が開弁するにあたり、油圧シリンダ１２，１３の接続位置について、上述のようにできるだけ転圧輪４，５に近い方が好ましい。すなわち、路面から転圧輪４，５にかかる反力が油圧シリンダ１２，１３に伝わる際に、テコの原理により、油圧シリンダ１２，１３の接続位置が遠い（つまり作用点が遠い）と、小さい力しか伝わらず、油圧シリンダ１２，１３の油圧変化が小さくなってしまう。したがって、油圧シリンダ１２，１３の接続位置は転圧輪４，５に近く、力点と作用点が近い方が油圧調整が正確になる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】オーバルコースの路面形状変化を説明する図。
【図２】退避路の横断線形を説明する図。
【図３】本発明に係る締固め装置を前方から見て示す外観図。
【図４】本発明に係る締固め装置の転圧輪部分を上方から見て示す要部概略図。
【図５】転圧輪部分の他の例を示す図４相当の要部概略図。
【図６】本発明に係る締固め装置の油圧駆動器及び油圧調整器を示した回路図。
【符号の説明】
【００３５】
１  締固め装置
２，３  転圧輪（固定輪）
４，５  転圧輪（揺動輪）
６  固定フレーム
８，９  揺動フレーム
１２，１３  油圧シリンダ
３０，４０  油圧駆動器
３１，４１  電磁弁
３２，４２  スロットルチェック弁
５０，６０  油圧調整器
５１，６１  リリーフ弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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