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公開番号2021050497
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210401
出願番号2019173148
出願日20190924
発明の名称転圧機械
出願人日立建機株式会社
代理人個人
主分類E01C 19/26 20060101AFI20210305BHJP(道路,鉄道または橋りょうの建設)
要約【課題】機体の変動要因のうち、機体の減速制御に係る減速態様の精度を向上させることができる転圧機械を提供する。
【解決手段】機体に設けられ、路面を締め固めるローラと機体を減速させる減速装置とを備えた転圧機械において、減速装置を制御するコントローラを有し、コントローラは機体の減速態様を判定する減速態様判定部と減速装置を制御する減速制御部とを含み、減速態様判定部は機体の質量の変動量に応じて減速態様を判定し(S20〜S40)、減速制御部は減速態様判定部によって判定される減速態様に従って減速装置を制御する(S50)。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項1】
機体に設けられ、路面を締め固めるローラと、
前記機体を減速させる減速装置と、を備えた転圧機械において、
前記減速装置を制御するコントローラを有し、
前記コントローラは、
前記機体の減速態様を判定する減速態様判定部と、
前記減速装置を制御する減速制御部と、を含み、
前記減速態様判定部は、前記機体の質量の変動量に応じて前記減速態様を判定し、
前記減速制御部は、前記減速態様判定部によって判定される前記減速態様に従って前記減速装置を制御することを特徴とする転圧機械。
続きを表示(約 500 文字)【請求項2】
液体を貯留するタンクを備え、
前記タンク内に貯留されている前記液体の量である貯留量を検出する貯留量検出センサを有し、
前記減速態様判定部は、前記貯留量検出センサによって検出される前記貯留量の変動量に応じて前記減速態様を判定する、
ことを特徴とする、請求項1に記載の転圧機械。
【請求項3】
前記機体と該機体の進行方向に位置する障害物との距離を検出する障害物センサを有し、
前記減速態様判定部は、前記障害物センサによって検出される前記機体と前記障害物との距離に基づいて前記減速態様を判定する、
ことを特徴とする、請求項1に記載の転圧機械。
【請求項4】
前記減速態様判定部は、前記機体の質量が減少するに従って減速を開始する時期を遅くする、
ことを特徴とする、請求項3に記載の転圧機械。
【請求項5】
前記減速態様判定部は、前記機体の重量を上昇させる錘部材の有無に基づいて前記機体の質量の変動量に応じた前記減速態様を判定する、
ことを特徴とする、請求項1に記載の転圧機械。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は転圧機械に係り、特に減速制御による減速精度を向上させる技術に関する。
続きを表示(約 5,100 文字)【背景技術】
【0002】
タイヤローラ等の転圧機械には、路面の舗装工事等で舗装材を締め固めるために機体の前部及び後部に車輪を兼ねた転圧ローラ(例えば転圧タイヤや鉄輪)が備えられている。このような転圧機械は、アスファルト混合物等の舗装材を敷きつめた路面を一定速度で走行しながら、転圧ローラによって舗装材を締め固めることで転圧作業を行う。
【0003】
このような路面の舗装工事においては、転圧機械を操縦するオペレータ以外にも路面の完成度のチェックをする作業者や近隣を歩行する歩行者、該歩行者が施工範囲に入らないように歩行者に案内する案内員など(以下、作業者等という)、複数の作業者が転圧機械の近くで作業をしている。
【0004】
したがって、転圧機械の進行方向に作業者等が立入ることにより、転圧機械と作業者等とが衝突するような場合が考えられる。
そこで、障害物を検出するセンサを用い、障害物を検出すると直ちに転圧機械を減速及び停止させる技術が開発されている(特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
特開2019−12394号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、転圧機械を減速するにあたって、減速度合いや減速を開始する時期は、機体の制動距離や停止時期を左右する。このため、例えばローラと路面の抵抗値や機体の質量等、変動する可能性のあるもの(機体の変動要因)については可能性としてあり得る最大値を想定して設計検討をし、減速度合いや減速を開始する時期を決定している。
【0007】
ここで、上記特許文献1に開示される技術について鑑みると、機体の速度や障害物との距離を基に減速を開始する時期を算出しているが、機体の変動要因を加味して若干余裕を持たせた距離に設定している(段落0029)。
【0008】
したがって、このような変動要因が機体の減速度を想定より高くするような場合は、まだ減速する必要がないときにまで機体を減速及び停止することとなる。このような不必要な減速及び停止は、転圧作業の作業性を低下させることや路面を荒らすこととなるため、好ましいことではない。
【0009】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、機体の減速制御に係る減速態様の精度を向上させることができる転圧機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記の目的を達成するため、本発明の転圧機械は、機体に設けられ、路面を締め固めるローラと、前記機体を減速させる減速装置と、を備えた転圧機械において、前記減速装置を制御するコントローラ、を有し、前記コントローラは、前記機体の減速態様を判定する減速態様判定部と、前記減速装置を制御する減速制御部と、を含み、前記減速態様判定部は、前記機体の質量の変動量に応じて前記減速態様を判定し、前記減速制御部は、前記減速態様判定部によって判定される前記減速態様に従って前記減速装置を制御することを特徴とする。
【0011】
これにより、機体の質量の変動量に応じて減速態様を判定し、減速態様に従って減速装置を制御することで、例えば機体の質量が、減速態様を判定するうえで指標とする質量より減少したときには、指標とする質量における制動力や減速開始時期より低下及び遅らせるような減速度や減速開始時期といった減速態様にして機体を減速することが可能とされる。
【0012】
その他の態様として、液体を貯留するタンクを備え、前記タンク内に貯留されている前記液体の量である貯留量を検出する貯留量検出センサを有し、前記減速態様判定部は、前記貯留量検出センサによって検出される前記貯留量の変動量に応じて前記減速態様を判定するのが好ましい。
【0013】
これにより、貯留量検出センサによって検出される貯留量の変動量に応じて減速態様を判定することで、機体の質量の変動要因である水タンク11の水の貯留量に応じて減速態様を判定することが可能とされる。
【0014】
その他の態様として、前記機体と該機体の進行方向に位置する障害物との距離を検出する障害物センサを有し、前記減速態様判定部は、前記障害物センサによって検出される前記機体と前記障害物との距離に基づいて前記減速態様を判定するのが好ましい。
【0015】
これにより、障害物センサによって検出される機体と障害物との距離に基づいて減速態様を判定することで、例えば機体が障害物に接触する可能性がある距離を検出したとき、機体が障害物に接触する前に機体を減速及び停止させる減速態様を判定することが可能とされる。
【0016】
その他の態様として、前記減速態様判定部は、前記機体の質量が減少するに従って減速を開始する時期を遅くするのが好ましい。
これにより、機体の質量が減少するに従って減速を開始する時期を遅くすることで、減速制御が開始する時期を遅らせて不必要な時期での減速制御の作動を抑制することが可能とされる。
【0017】
その他の態様として、前記減速態様判定部は、前記機体の重量を上昇させる錘部材の有無に基づいて前記機体の質量の変動量に応じた前記減速態様を判定するのが好ましい。
これにより、機体の重量を上昇させる錘部材の有無に基づいて機体の質量の変動量に応じた減速態様を判定することで、機体の質量の変動要因である錘部材の有無に応じた減速態様を判定することが可能とされる。
【発明の効果】
【0018】
本発明の転圧機械によれば、機体の質量の変動量に応じて減速態様を判定し、減速態様に従って減速装置を制御したので、例えば機体の質量が、減速態様を判定するうえで指標とする質量より減少したときには、減速装置による減速度や減速開始時期を、指標とする質量における制動力や減速開始時期より低下及び遅らせるような減速態様にして機体を減速することができる。
これにより、機体の減速制御に係る減速態様の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
機体の側面図である。
減速制御に係るコントローラの接続構成が示されたブロック図である。
コントローラが実行する、減速制御における制御手順のルーチンを示すフローチャートである。
機体質量算出部による機体質量における算出手順のルーチンを示すフローチャートである。
機体の速度が9km/hのときにおける、機体質量と限界距離との関係を示すグラフである。
機体の速度と距離との関係性を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。
図1を参照すると、機体1の側面図が示されている。機体1は、前後に転圧ローラ(ローラ)3を備えたタイヤローラであり、転圧ローラ3を駆動することで、前後進して路面100を締め固めることが可能である。この機体1は、エンジン5、HST(減速装置)7、制動装置(減速装置)9、水タンク(タンク)11及びバラスト(錘部材)12を備えている。
【0021】
エンジン5は、例えば軽油を燃料として燃焼して駆動力を生成するディーゼルエンジンである。HST(Hydraulic Static Transmission)7は、エンジン5の駆動力によって駆動し、転圧ローラ3の回転数やトルクを調整する変速機である。これにより、HST7は、エンジン5の駆動力を利用して転圧ローラ3を駆動することや、エンジン5の駆動力を遮断することで転圧ローラ3を減速する所謂HSTブレーキを作動させることが可能である。
【0022】
制動装置9は、転圧ローラ3の回転を制動する摩擦ブレーキ装置であり、機体1を駐機する際に使用することで機体1を確実に停止させることが可能である。
【0023】
水タンク11は、機体1のフレーム内部に形成されたタンクであり、例えば最大で4000L(最大貯留量M

)の水(液体)を貯留することが可能である。この水タンク11に貯留される水は、噴霧ノズル13から転圧ローラ3に噴霧する水噴霧や散水ノズル15から機体1の後方に散水する後方散水、給水ポンプ17から他の機体に水を供給する水供給によって消費される。また、水タンク11は、給水ポンプ17を水供給とは反対方向に駆動することで河川等から水を取り込むことや、水タンク11の上側に設けられた給水口11aを開放して水を注ぐことで水を補給することが可能である。
【0024】
バラスト12は、機体1のフレームに固定された例えば2tほどの重さの金属製の錘であり、機体1の質量を大きくする目的で取り付けられる。このように機体1の質量を大きくすることで、転圧ローラ3から路面100に加わる圧力を上昇させて転圧作業の作業効率を向上することが可能である。このバラスト12は、例えば機体1の生産工程で取り付けられ、機体1にバラスト12が取り付けられていることを後述する記憶部37に記憶している。
【0025】
この機体1には、速度センサ21、赤外線センサ(障害物センサ)23及び水残量センサ(貯留量検出センサ)25が設けられている。速度センサ21は、転圧ローラ3の回転軸に設けられ、転圧ローラ3の単位時間あたりの回転数を検出するセンサであり、機体1の速度を検出することが可能である。赤外線センサ23は、機体1の前側及び後側に設けられたセンサであり、機体1の進行方向に位置する障害物101の有無や障害物101との距離を検出することが可能である。
【0026】
水残量センサ25は、水タンク11に貯留されている水の量(貯留量)を検出するセンサであり、例えばトルネード式のレベル計25aが検出する水タンク11の貯留量を電気的な信号に変換して後述するコントローラ27に入力することが可能である。なお、水残量センサ25は、静電容量を検出するセンサや圧力センサ、フロートセンサ等のセンサを用いてもよく、水タンク11の貯留量を検出することができればよい。
【0027】
図2を参照すると、減速制御に係るコントローラ27の接続構成がブロック図で示されている。コントローラ27は、エンジン5の運転制御をはじめとして総合的な制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置(ROM、RAM、不揮発性RAM等)、中央処理装置(CPU)等を含んで構成されている。
【0028】
このコントローラ27の入力側には、速度センサ21、赤外線センサ23及び水残量センサ25が電気的に接続されており、速度センサ21からは機体1の速度に関する情報が入力され、赤外線センサ23からは機体1の進行方向に障害物101が位置するか否か及び障害物101と機体1との距離に関する情報が入力され、水残量センサ25からは水タンク11に貯留されている水の量に関する情報が入力される。
【0029】
一方、コントローラ27の出力側には、HST7及び制動装置9が電気的に接続されており、HST7を制御することで機体1を減速することができ、制動装置9を制御することで機体1を駐機状態にして確実に停止させることができる。
【0030】
また、コントローラ27は、障害物有無判定部31、障害物距離判定部33、機体質量算出部(減速態様判定部)35、記憶部37、減速開始時期判定部(減速態様判定部)39及び減速制御部41を備えている。
障害物有無判定部31は、赤外線センサ23によって機体1の進行方向に障害物101が位置しているか否かを判定する判定部である。障害物距離判定部33は、赤外線センサ23によって機体1と障害物101との距離L

を判定する判定部である。
(【0031】以降は省略されています)

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