(57)【要約】【課題】耐久性および信頼性の高い電動道路舗装車両を提供する。【解決手段】道路舗装車両は、エンジン１１と、発電機１２と、電動モータ２１〜２３と、制御ボックス１８と、ラジエータ１５と、ファン１３等とを備える。発電機１２は、エンジン１１の駆動によって発電を行う。電動モータ２１〜２３は、発電機１２による電力によって道路舗装車両の所定の装置を駆動する。制御ボックス１８は、電動モータ２１〜２３を制御する。ラジエータ１５は、エンジンによる熱気を冷却するための構成である。ファン１３は、エンジン１１による熱気を吸引し、吸引した空気を道路舗装車両の車外へ排出する。制御ボックス１８は、ファン１３による空気の流れが制御ボックス１８からエンジン１１への向きとなる位置に配置される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アスファルト舗装を行う道路舗装車両であって、
エンジンと、
前記エンジンの駆動によって発電を行う発電機と、
前記発電機による電力によって前記道路舗装車両の所定の装置を駆動する電動モータと、
前記電動モータを制御する電気制御部と、
前記エンジンによる熱気を冷却するための冷却部と、
前記エンジンによる熱気を吸引し、吸引した空気を前記道路舗装車両の車外へ排出する排気部とを備え、
前記電気制御部は、前記排気部による空気の流れが前記電気制御部から前記エンジンへの向きとなる位置に配置される、道路舗装車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アスファルト舗装を行う道路舗装車両に関し、より特定的には、少なくとも一部の装置を電気で駆動させる電動道路舗装車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アスファルトフィニッシャ等の道路舗装車両においては、エンジンにより油圧ポンプを駆動し、油圧ポンプから吐出される圧油により油圧モータ等のアクチュエータを駆動させる油圧駆動方式が採用されている。また、油圧駆動構造が採用される道路舗装車両においては、吸排気方法としては、作動油を冷却するオイルクーラおよびエンジンのラジエータの冷却効率を高めるために、冷めた外気を車体内に吸い込む方法が採用されている。
【０００３】
一方、道路舗装車両の一部のアクチュエータ（例えば走行機構やスクリード等に用いるモータ）を電気駆動させる電気駆動方式も提案されている（例えば特許文献１参照）。すなわち、エンジンにより発電機を駆動し、発電機による電力をアクチュエータの動力源とする道路舗装車両も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−２６９２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の油圧駆動方式においては、オイルクーラにて作動油が冷却されるので、車体内の雰囲気温度が高温になっても、主要構造である油圧ポンプ、制御弁および油圧モータの機能および信頼性が低下することはない。そのため、従来の油圧駆動方式においては、吸排気方式として、外気を車体内に吸い込む方式を採用することに問題はない。
【０００６】
一方、電気駆動方式においては、油圧駆動方式に比べて動力伝達効率が良くなるので動力損失として発生する発熱量は低下するものの、エンジン、ラジエータおよびマフラー等からの発熱は発生する。また、電気駆動方式においては、電動のアクチュエータを制御するための制御機器等については高温時の耐久性および信頼性が十分でない。そのため、従来の油圧駆動方式と同様に車体内への吸気を行う方法を採用するとすれば、車体内が高温になる結果、制御機器等の寿命が短くなったり、動作が不安定になったりするおそれがある。
【０００７】
それ故、本発明の目的は、耐久性および信頼性の高い電動道路舗装車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するために、下記の構成を採用した。
【０００９】
本発明は、アスファルト舗装を行う道路舗装車両である。道路舗装車両は、エンジンと、発電機と、電動モータと、電気制御部と、冷却部と、排気部とを備える。発電機は、エンジンの駆動によって発電を行う。電動モータは、発電機による電力によって道路舗装車両の所定の装置を駆動する。電気制御部は、電動モータを制御する。冷却部は、エンジンによる熱気を冷却するためのものである。排気部は、エンジンによる熱気を吸引し、吸引した空気を道路舗装車両の車外へ排出する。電気制御部は、排気部による空気の流れが電気制御部からエンジンへの向きとなる位置に配置される。
【００１０】
上記の構成によれば、車体内においては排気部による空気の流れが電気制御部からエンジンへの向きとなり、エンジンによって熱せられた空気が車体の外部へ排出される。したがって、エンジンで発生する熱気は、電気制御部の方へ流入せずに外部へ排出され、電気制御部には熱気が当たらないので、電気制御部が高温となることを防止することができる。その結果、電気制御部ひいては道路舗装車両の耐久性および信頼性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、排気部を吐き出し型とし、車体内において排気部による空気の流れが電気制御部からエンジンへの向きとなるように各構成を配置することによって、電気制御部が高温となることを防止することができる。その結果、耐久性および信頼性の高い電動道路舗装車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係るアスファルトフィニッシャの外観構成図
【図２】車体の内部構成を上方から見た図
【図３】車体の内部構成を側方から見た図
【図４】車体の内部構成を前方から見た図
【図５】本実施形態の変形例に係る車体における各構成の配置を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態に係るアスファルトフィニッシャについて図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るアスファルトフィニッシャの外観構成図である。本実施形態に係るアスファルトフィニッシャ１は、主要なアクチュエータ（走行機構、コンベヤ、スクリュー等の駆動モータ）を電気的に駆動することによって、エネルギー消費を低減することができるものである。
【００１４】
［１．アスファルトフィニッシャの全体構成］
まず、アスファルトフィニッシャ１の全体構成について説明する。図１において、アスファルトフィニッシャ１は、車体２と、スクリード装置９とを備えている。車体２は、ホッパ３、前輪４、後輪５、コンベヤ６、ならびにスクリュー７を有している。前輪４および後輪５は、アスファルトフィニッシャ１の走行機構であり、前輪４が操向輪であり後輪５が駆動輪である。ホッパ３は、車体２の前部（図１に示すｘ軸正方向側）に設けられ、供給側（ダンプカー等）からアスファルト合材を受け入れるためのものである。コンベヤ６は、ホッパ３の下側から車体２の後部まで設けられ、ホッパ３で受けたアスファルト合材を後方へ搬送する。スクリュー７は、コンベヤ６で搬送されてきたアスファルト合材を左右方向へ拡幅しつつ路面に拡散する。スクリード装置９は、路面に拡散されたアスファルト合材を敷き均す。なお、スクリード装置９はレベリングアーム８によって車体２と上下可動に連結され、スクリード装置９の高さは適宜調節される。運転席は車体２の後方（スクリード装置９の上方）に設けられる。
【００１５】
以上の構成により、アスファルトフィニッシャ１は、ホッパ３に供給されたアスファルト合材をコンベヤ６を介して後方のスクリュー７から路面に拡散し、拡散されたアスファルト合材をスクリード装置９によって均一平坦に転圧して舗装する。なお、図１に示す構成は、従来のアスファルトフィニッシャと同じであってもよい。また、図１に示す構成は一例であり、本発明は任意の道路舗装車両（道路舗装機械）に適用可能である。また、図１に示すアスファルトフィニッシャ１の構成は一例であり、アスファルトフィニッシャ１が備える構成は上記に限られない。例えば他の実施形態においては、アスファルトフィニッシャ１は、路面を敷き固めるためのタンパ装置や、タンパ装置を加熱するタンパ加熱装置等を有していてもよい。また、スクリード装置９は、主スクリードと伸縮スクリードとを有し、伸縮可能な構成であってもよい。
【００１６】
［２．車体における各構成の配置］
次に、車体２に設けられる各構成の配置について説明する。図２〜図４は、車体２における各構成の配置を示す図である。図２は車体２の内部構成を上方から見た図であり、図３は車体２の内部構成を側方から見た図であり、図４は車体２の内部構成を前方から見た図である。なお、図２〜図４においては、アスファルトフィニッシャ１が備える構成のうちで本発明に関連する構成を主に表し、コンベヤ６やスクリュー７等の構成については、図面をわかりやすくする目的で図示を省略している。本実施形態においては、図２〜図４に示すように、電動のアクチュエータを制御する電気制御機器（制御ボックス１８）が高温にならないような各機器の配置および吸排気方法を採用することによって、アスファルトフィニッシャ１の耐久性および信頼性を向上するものである。以下、車体２に設けられる各構成の詳細について説明する。
【００１７】
アスファルトフィニッシャ１は、エンジン１１および発電機１２を備える。動力源であるエンジン１１は、発電機１２に機械的に接続されており、発電機１２を回転駆動する。エンジン１１は典型的にはディーゼルエンジンであるが、他のタイプのエンジンであってもよい。図２および図３に示すように、本実施形態においては、エンジン１１は、車体２の筐体１０における前側（図２に示すｘ軸正方向側）に配置される。
【００１８】
発電機１２は、エンジン１１の駆動によって発電を行う。本実施形態では、発電機１２は三相交流同期発電機であるとするが、発電機１２の種類はどのようなものであってもよい。なお、図示しないが、発電機１２は制御ボックス１８に電気的に接続されており、発電機１２による三相交流電気出力は制御ボックス１８に入力される。図２および図４に示すように、本実施形態においては、発電機１２は、エンジン１１の側方（ｙ軸方向側）に配置される。
【００１９】
アスファルトフィニッシャ１は、エンジン１１による熱気を冷却するための冷却部（ラジエータ１５）を備える。また、アスファルトフィニッシャ１は、エンジン１１の周囲の空気（エンジン１１による熱気）を吸引し、吸引した空気をアスファルトフィニッシャ１の車体の外部へ排出する排気部を備える。排気部の具体的な構成はどのようなものであってもよいが、本実施形態においては、アスファルトフィニッシャ１は、排気部として、ファン１３、排気管１４、マフラー１６、および排気室１７を備える。
【００２０】
図２および図４に示すように、本実施形態においては、冷却部および排気部は、エンジン１１の側方に配置される。具体的には、エンジン１１の側方に内側からファン１３、ラジエータ１５、および排気室１７が順に配置される。ファン１３、ラジエータ１５、および排気室１７は互いに接続されている。本実施形態において、ファン１３は排気型（吐き出し型）であり、エンジン１１側から空気を吸い込んでラジエータ１５側に排出する（図４に示す点線の矢印参照）。したがって、エンジン１１側の空気は、ファン１３によって吸引され、ラジエータ１５を介して排気室１７に流入する。排気室１７の上面は筐体１０の上面によって構成されており、当該上面には排気口が形成される。したがって、排気室１７に流入した空気は車体２の上方へ排出される（図３および図４に示す一点鎖線の矢印参照）。
【００２１】
冷却部であるラジエータ１５は、排気部によって排出されるエンジン１１の熱気を冷却する。なお、ラジエータ１５の具体的な配置位置は上記実施形態に限らず、エンジン１１による熱気を冷却することができる位置に配置されればよい。
【００２２】
また、図２に示すように、エンジン１１には排気管１４を介してマフラー１６が接続される。エンジン１１の排気は、排気管１４を通ってマフラー１６から排出される。ここで、本実施形態においては、排気部は、エンジン１１の排気を、吸引した車体２内の空気と共に車体２の上方へ排出する。具体的には、マフラー１６は、排気室１７の内部に設けられ、エンジン１１の排気を排気室１７内に（上方へ向けて）排出する（図３および図４に示す一点鎖線の矢印参照）。したがって、エンジン１１の排気は、ファン１３によって排出される筐体１０内の熱気（エンジン１１による熱気）と共に、排気室１７から車体２の上方へ排出される。このように、本実施形態においては、エンジン１１の排気は、排気部によって排出される排気風と共に車体２の上方へ舞い上げられるので、エンジン１１の排気に含まれる黒煙がホッパ３内のアスファルト合材の上に落下することを防止することができる。
【００２３】
また、本実施形態においては、アスファルトフィニッシャ１は、車体２の上方へ排気を行うので、車体２の後方の運転者、ならびに、アスファルトフィニッシャ１の周囲の作業者および通行人に熱気（排気）を当てないようにすることができる。なお、他の実施形態においては、排気部による排気方向は任意であり、車体の上方に限らず、例えば側方に向かって排気を行うようにしてもよい。
【００２４】
また、アスファルトフィニッシャ１は、電動モータ（各モータ２１〜２３）を備える。電動モータは、発電機１２による電力によってアスファルトフィニッシャの所定の装置を駆動するものである。本実施形態においては、所定の装置とは、走行機構、コンベヤ６、およびスクリュー７であり、アスファルトフィニッシャ１は、走行用モータ２１、２つのコンベヤ用モータ２２、２つのスクリュー用モータ２３という３つの電動モータを備える。走行用モータ２１はミッション１９に機械的に接続され、ミッション１９は駆動軸２４を介して図示しない後輪５に機械的に接続されている。走行用モータ２１は、ミッション１９および駆動軸２４を介して後輪５を駆動する。２つのコンベヤ用モータ２２は、コンベヤ６に含まれる左右２つのコンベヤをそれぞれ１つずつ駆動する。２つのスクリュー用モータ２３は、スクリュー７に含まれる左右２つのスクリューをそれぞれ１つずつ駆動する。なお、発電機１２による電力によって駆動される所定の装置は、どのようなものであってもよい。例えば他の実施形態においては、アスファルトフィニッシャ１は、スクリードを加熱する装置を電気駆動するようにしてもよいし、タンパ装置を電気駆動するようにしてもよい。
【００２５】
図２および図３に示すように、上記各モータ２１〜２３は、エンジン１１の後方に配置される。具体的には、筐体１０の内部において、エンジン１１の後方に走行用モータ２１が配置され、走行用モータ２１の後方にコンベヤ用モータ２２が配置される。スクリュー用モータ２３は、筐体１０の外側の後方に配置される。
【００２６】
また、アスファルトフィニッシャ１は、上記電動モータを制御する電気制御部（制御ボックス１８）を備える。制御ボックス１８は、各モータ２１〜２３に電気的に接続されており、各モータ２１〜２３の動作を制御する。制御ボックス１８の具体的な構成はどのようなものであってもよいが、本実施形態においては、制御ボックス１８は、コントローラと、各モータ２１〜２３をそれぞれ制御する３つのインバータとを有している。コントローラは、操作者（オペレータ）からの操作指示等に基づいて、各インバータを制御する。各インバータは、発電機１２から供給される三相交流の電力を所望の周波数に変換して出力することで、各モータ２１〜２３をそれぞれ駆動する。
【００２７】
図２および図３に示すように、本実施形態においては、制御ボックス１８はエンジン１１の後方に配置される。ここで、排気部は車体２内の空気を吸引して車体２外へ排出するので、制御ボックス１８は、排気部による空気の流れが制御ボックス１８からエンジン１１への向きとなる位置に配置されることになる。具体的には、排気部の吸引部分（ファン１３）により近い位置にエンジン１１が配置され、より遠い位置に制御ボックス１８が配置される。これによって、エンジン１１で発生する熱気は、制御ボックス１８の方へ流入せずに外部へ排出され、制御ボックス１８にはエンジン１１により熱せられていない空気が当たるので、制御ボックス１８が高温となることを防止することができる。その結果、制御ボックス１８ひいてはアスファルトフィニッシャ１の耐久性および信頼性を向上することができる。
【００２８】
本実施形態においては、制御ボックス１８は、筐体１０内の上端付近の位置、換言すれば、各モータ２１および２２あるいはミッション１９よりも上側の位置に配置される。ここで、アスファルトフィニッシャ１の作業時には、車体２の下方のコンベヤ６によって高温（約１５０°C）のアスファルト合材が搬送されるので、アスファルト合材の熱気が車体２にも伝わることになる。そのため、制御ボックス１８を筐体１０内において上方に配置することによって、当該熱気によって制御ボックス１８が高温になることを防止することができる。
【００２９】
なお、本実施形態においては、筐体１０の左右にそれぞれ１つずつ、計２つの制御ボックス１８が設けられるが、他の実施形態においては、制御ボックス１８の数はいくつであってもよい。
【００３０】
さらに、本実施形態においては、エンジン１１はホッパ３の後方に配置されるので、ホッパ３と制御ボックス１８との間にエンジン１１が配置されることになる（図２参照）。これによれば、ホッパ３内の高温（約１５０°C）のアスファルト合材の熱気がエンジン１１に伝わっても、エンジン１１の周囲で排気部によって排熱されるので、当該熱気が制御ボックス１８にまで伝達することを防止することができ、制御ボックス１８が高温となることを防止することができる。
【００３１】
また、本実施形態においては、制御ボックス１８と同様に各電動モータ２１〜２３もエンジン１１の後方に配置されるので、各電動モータ２１〜２３についてもエンジン１１で発生する熱気によって高温となることを防止することができる。
【００３２】
また、本実施形態においては、アスファルトフィニッシャ１は仕切板２０を備える。仕切板２０は、筐体１０内において、エンジン１１と制御ボックス１８との間に配置される（図２および図３参照）。本実施形態においては、仕切板２０は、図３に示すように、筐体１０の上面に接続され、筐体１０の上側部分を仕切る。なお、仕切板２０の材質はどのようなものであってもよいが、本実施形態においては仕切板２０は鋼板であるとする。このように、エンジン１１と制御ボックス１８との間に仕切板２０が設けられるので、エンジン１１による熱気が制御ボックス１８に直接当たることを防止することができ、制御ボックス１８が高温となることを防止することができる。
【００３３】
図３に示すように、本実施形態においては、仕切板２０は、エンジン１１および制御ボックス１８を内部に含む筐体１０の上側を仕切り、制御ボックス１８の位置よりも下側において隙間が生じるように設けられる。つまり、筐体１０内においては、エンジン１０側の空間と制御ボックス１８側の空間とが、制御ボックス１８（の下端）よりも下側の位置で接続されている。したがって、制御ボックス１８側の空間においては、エンジン１０側の空間へ向かう空気の流れが制御ボックス１８よりも下方において発生する（図３に示す点線の矢印参照）。これによって、車体２の下方のコンベヤ６によって搬送されるアスファルト合材の熱気が制御ボックス１８に伝わることを防止することができ、制御ボックス１８が高温となることを防止することができる。
【００３４】
以上のように、本実施形態によれば、吐き出し型の排出部を採用し、車体２内における空気の流れが制御ボックス１８からエンジン１１へと向かい、エンジン１１の熱気が車体２の外部に排出されるように構成する。これによって、制御ボックス１８の高温化を防止することにより、電気駆動方式のアスファルトフィニッシャ１において、耐久性および信頼性を向上することができる。
【００３５】
［３．変形例］
なお、車体２に設けられる各構成の配置は上記実施形態に限らず、エンジン１１による熱気が制御ボックス１８に当たらないように配置されれば他の構成・配置であってもよい。例えば、他の実施形態においては、以下に示す変形例のように各構成が配置されてもよい。
【００３６】
図５は、上記実施形態の変形例に係る車体２における各構成の配置を示す図である。図５は、車体２の内部構成を上方から見た図である。なお、図５において、図２と同じ構成要素には図２と同じ参照符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００３７】
本変形例において、各構成要素の機能や動作は上記実施形態と同様であり、一部の構成要素の配置が上記実施形態とは異なる。図５に示すように、本変形例においては、走行用モータ２１およびミッション１９等の走行に関する構成は車体２内に配置されない。本変形例においては、これらの構成は、アスファルトフィニッシャ１の車輪あるいは（アスファルトフィニッシャ１がクローラ型である場合には）クローラ内に配置される。
【００３８】
本変形例においては、車体２の筐体１０内において排気部、エンジン１１、および発電機１２が前から順に並ぶように配置される。本変形例においては、走行用モータ２１およびミッション１９等が筐体１０内に配置されないので、図５に示すように排気部、エンジン１１、および発電機１２を前後方向に並べて配置することができる。なお、制御ボックス１８、コンベヤ用モータ２２、およびスクリュー用モータ２３の配置は上記実施形態と同様である。
【００３９】
上記のように、本変形例においては、冷却部および排気部は、エンジン１１の前方に配置され、発電機１２は、エンジン１１の後方に配置され、制御ボックス１８は、エンジン１１および発電機１２の側方に配置される。ここで、本変形例においても上記実施形態と同様、排気部は車体２内の空気を吸引して車体２外へ排出する。したがって、制御ボックス１８は、排気部による空気の流れが制御ボックス１８からエンジン１１への向きとなる位置に配置されることになる。したがって、本変形例においても上記実施形態と同様、エンジン１１で発生する熱気は、制御ボックス１８の方へ流入せずに外部へ排出されるので、制御ボックス１８が高温となることを防止することができる。その結果、制御ボックス１８ひいてはアスファルトフィニッシャ１の耐久性および信頼性を向上することができる。
【００４０】
なお、上記変形例においては、筐体１０内に仕切板が設けられない構成であったが、他の実施形態においては、筐体１０内に仕切板を設けるようにしてもよい。例えば、筐体１０の前側の壁からエンジン１１の側方まで前後方向に延びる仕切板が設けられてもよい。また、この仕切板は、上記実施形態と同様、筐体１０の上側を仕切り、制御ボックス１８の位置よりも下側において隙間が生じるように設けられることが好ましい。
【００４１】
また、上記実施形態においてはアスファルトフィニッシャを例として説明を行ったが、本発明は、リペーバ、リミキサー等、スクリードによりアスファルト舗装を行う任意の道路舗装車両（道路舗装機械）に利用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上のように、本発明は、耐久性および信頼性の高い電動道路舗装車両を提供すること等を目的として、アスファルトフィニッシャ等の道路舗装車両に利用することが可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１  アスファルトフィニッシャ
２  車体
３  ホッパ
４  前輪
５  後輪
６  コンベヤ
７  スクリュー
８  レベリングアーム
９  スクリード
１０  筐体
１１  エンジン
１２  発電機
１３  ファン
１４  排気管
１５  ラジエータ
１６  マフラー
１７  排気室
１８  制御ボックス
２０  仕切板
２１  走行用モータ
２２  コンベヤ用モータ
２３  スクリュー用モータ
【図１】
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【図２】
2013087620.tif 000004
【図３】
2013087620.tif 000005
【図４】
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【図５】
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