特開 2023-45365 プレートコンパクタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023045365

(43)【公開日】2023-04-03

(54)【発明の名称】プレートコンパクタ

(51)【国際特許分類】

   E01C 19/34 20060101AFI20230327BHJP

【ＦＩ】

E01C19/34 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021153731

(22)【出願日】2021-09-22

(71)【出願人】

【識別番号】000182384

【氏名又は名称】酒井重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】月本 行則

(72)【発明者】

【氏名】古跡 哲也

(72)【発明者】

【氏名】扇谷 雅人

【テーマコード（参考）】

2D052

【Ｆターム（参考）】

2D052AA03

2D052BC01

2D052CA11

2D052CA17

2D052DA31

(57)【要約】

【課題】輾圧部にアスファルト合材が付着しにくく、輾圧対象物をきれいに仕上げることができるプレートコンパクタを提供する。
【解決手段】板状を呈し、輾圧対象物に接触する輾圧部２と、輾圧部２の後部に設けられ原動機４が配置されるベース部３と、輾圧部２の前部に設けられ振動可能な起振部５と、原動機４の出力軸４ａと起振部５の起振軸１３とを回転可能に連結する連結部６と、作業者が把持するハンドル７と、を備え、輾圧部２は、基板部と、基板部の上に厚肉に形成された蓄熱部と、を有することを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

板状を呈し、輾圧対象物に接触する輾圧部と、
前記輾圧部の後部に設けられ原動機が配置されるベース部と、
前記輾圧部の前部に設けられ振動可能な起振部と、
前記原動機の出力軸と前記起振部の起振軸とを回転可能に連結する連結部と、
作業者が把持するハンドルと、を備え、
前記輾圧部は、基板部と、前記基板部の上に厚肉に形成された蓄熱部と、を有することを特徴とするプレートコンパクタ。

【請求項2】

前記輾圧部は、前記基板部の周縁から上方に向けて傾斜する縁部を備え、
前記蓄熱部は、前記基板部の後部から前後方向に所定の範囲で、かつ、幅方向に亘って形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプレートコンパクタ。

【請求項3】

前記基板部は、前後方向に板状に延設されるとともに前記基板部に対して立ち上がり、前記ベース部が接続される一対の立上り部を備え、
前記基板部の下面は、中央側から左右端に向かうにつれて上方に傾斜するテーパー面を備え、
前記基板部は、前記テーパー面に対応する位置において、それぞれ幅方向に延設された凸部を備え、当該凸部が前記蓄熱部の一部を構成していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプレートコンパクタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プレートコンパクタに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、例えば、舗装体の端部を締め固めるプレートコンパクタが記載されている。プレートコンパクタは、板状を呈し舗装体に接触する輾圧部（輾圧板）と、原動機が配置されるベース部と、振動可能な起振部と、原動機の出力軸と起振部の起振軸とを回転可能に連結する連結部（ベルト）と、作業者が把持するハンドルと、を備えている。起振部によって輾圧部を振動させながら走行することで、アスファルト合材で形成された舗装体等を締め固めることができる。プレートコンパクタは小回りが利くため、狭い場所や、見た目が重視される場所等に用いられることが多い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平０７－１１３２０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、締め固められていないアスファルト合材の温度は１３０℃程度になる。プレートコンパクタの輾圧部とアスファルト合材との温度差が大きいと、アスファルト合材が転圧部の下面に付着し、舗装体の表面をきれいに仕上げることができないという問題がある。かかる問題を解消するために、輾圧部の下面に軽油や付着防止剤を塗布することが行われているが、作業が煩雑になるとともに施工コストも増加する。また、軽油や付着防止剤を塗布すると、アスファルト合材が変性するおそれもある。

【0005】

そこで本発明は、輾圧部にアスファルト合材が付着しにくく、輾圧対象物をきれいに仕上げることができるプレートコンパクタ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】

【0006】

本発明のプレートコンパクタは、板状を呈し、輾圧対象物に接触する輾圧部と、前記輾圧部の後部に設けられ原動機が配置されるベース部と、前記輾圧部の前部に設けられ振動可能な起振部と、前記原動機の出力軸と前記起振部の起振軸とを回転可能に連結する連結部と、作業者が把持するハンドルと、を備え、前記輾圧部は、基板部と、前記基板部の上に厚肉に形成された蓄熱部と、を有することを特徴とする。

【0007】

本発明によれば、輾圧部に蓄熱部を備えているため、輾圧部の温度が下がりにくくなっている。これにより、アスファルト合材と輾圧部との温度差を小さくすることができるため、輾圧部にアスファルト合材が付着しにくくなり、輾圧対象物をきれいに仕上げることができる。また、輾圧部の一部を厚肉にすることで、輾圧部の強度を高めることができるとともに、寿命を長くすることができる。

【0008】

また、前記輾圧部は、前記基板部の周縁から上方に向けて傾斜する縁部を備え、前記蓄熱部は、前記基板部の後部から前後方向に所定の範囲で、かつ、幅方向に亘って形成されていることが好ましい。

【0009】

基板部の後部から前後方向に所定の範囲は、輾圧部の下面にアスファルト合材が特に付着しやすい箇所になっている。本発明によれば、当該部位に蓄熱部を設けることで、輾圧部の下面にアスファルト合材が付着するのをより防ぐことができる。

【0010】

また、 前記基板部は、前後方向に板状に延設されるとともに前記基板部に対して立ち上がり、前記ベース部が接続される一対の立上り部を備え、前記基板部の下面は、中央側から左右端に向かうにつれて上方に傾斜するテーパー面を備え、前記基板部は、前記テーパー面に対応する位置において、それぞれ幅方向に延設された凸部を備え、当該凸部が前記蓄熱部の一部を構成していることが好ましい。

【0011】

本発明によれば、基板部の下面にテーパー面を設けることで左右端のみが肉薄になるが、基板部に凸部を設けることで厚みを補うことができる。これにより、蓄熱部のバランスを整えることができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明のプレートコンパクタによれば、輾圧部にアスファルト合材が付着しにくく、輾圧対象物をきれいに仕上げることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態に係るプレートコンパクタの側面図である。

【図2】図１のII－II断面図である。

【図3】本実施形態に係る輾圧部を示す斜視図である。

【図4】本実施形態に係る転圧部を示す側面図である。

【図5】本実施形態に係る転圧部を示す平面図である。

【図6】図５のVI－VI断面図である。

【図7】図５のVII－VII断面図である。

【図8】図４のVIII－VIII断面図である。

【図9】図４のIX－IX断面図である。

【図10】図４のX－X断面図である。

【図11】温度降下確認試験において、輾圧部の下面の温度降下を示すグラフである。

【図12】温度上昇確認試験において、輾圧部の下面の温度上昇を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明の実施形態に係るプレートコンパクタ１について、図面を参照して詳細に説明する。図１において、本実施形態のプレートコンパクタ１は、輾圧対象物の上を振動させつつ走行させて輾圧対象物を締め固める装置である。輾圧対象物は、例えば、砂、砂利、砕石、土、各種舗装体等が挙げられるが、ここでは舗装体を形成するアスファルト合材を締め固める場合を例示する。なお、説明における「上下」、「前後」、「左右」はプレートコンパクタ１の進行方向を基準とし、図１等の矢印に従う。また、「幅方向」は「左右方向」と同義である。

【0015】

図１に示すように、プレートコンパクタ１は、輾圧部２と、ベース部３と、原動機４と、起振部５と、連結部６と、ハンドル７と、を備えている。輾圧部２は、アスファルト合材と接触する金属製の板状の部位である。輾圧部２の製造方法は特に制限されないが、本実施形態では鋳造で一体成形されている。輾圧部２の詳細な構造については後記する。

【0016】

ベース部３は、輾圧部２の後部の上に接続され、原動機４が配置される部材である。図１及び図２に示すように、ベース部３は、配置部３ａと、側板部３ｂ，３ｂと、を備えている。配置部３ａは、概ね水平に延設され、原動機４が配置される平坦な板状部である。側板部３ｂ，３ｂは、配置部３ａの左右端から下方に延設された板状部である。側板部３ｂ，３ｂは、前後方向に沿って延設されている。側板部３ｂ，３ｂの下端部は、下方に向かうにつれて互いに外側に広がるように傾斜している。側板部３ｂの下端部は、輾圧部２の後記する立上り部３３と防振ゴム（緩衝部材）２１を介して締結されている。

【0017】

原動機４は、例えば、エンジンなどであって動力を起こす駆動源である。原動機４の出力軸４ａは、左右方向軸と平行となるように配置されている。原動機４の出力軸４ａの端部には、駆動プーリ１１が取り付けられている。

【0018】

起振部５は、図１及び図３に示すように、起振ケース１２と、起振軸１３と、従動プーリ１４とを備えている。図３に示すように、起振ケース１２は、基板部３１の前部の上に設けられ、略円筒状を呈する。起振ケース１２の軸心は左右方向と平行となるように配置されている。起振軸１３は、図１に示すように、起振ケース１２の内部に左右方向と平行となるように配置されている。起振軸１３の外周には偏心錘が設けられている。また、起振軸１３の端部には、従動プーリ１４が取り付けられている。

【0019】

連結部６は、駆動プーリ１１と従動プーリ１４とを回転可能に連結する部材である。連結部６は、本実施形態では無端のベルトであって、駆動プーリ１１と従動プーリ１４に架け回されている。連結部６により、出力軸４ａの回転駆動が起振軸１３に伝達され、起振部５が振動可能になっている。連結部６の外側には、連結部６を保護するカバー１８が設けられている。なお、連結部６は、本実施形態ではベルトを用いたが、原動機４の出力軸４ａと起振部５の起振軸１３とを回転可能に連結する部材又は機構であれば他の形態であってもよい。

【0020】

ハンドル７は、作業者が把持するとともに、プレートコンパクタ１の進行方向を操作する部位である。ハンドル７の基端部は、ベース部３の後部に接続されている。ハンドル７は、図１の仮想線で示すように、前後方向に傾倒可能になっている。ハンドル７は、本実施形態ではベース部３に接続したが、原動機４に接続する形態であってもよい。

【0021】

また、ベース部３には、左右方向の中央において前部から後部に向けて環状に延設されるフック８が設けられている。フック８は棒状を呈する。フック８は、プレートコンパクタ１を吊り上げたり、吊り下げたりする際に掛止される部位である。

【0022】

次に、輾圧部２の構造について詳細に説明する。図３に示すように、輾圧部２は、基板部３１と、縁部３２と、立上り部３３，３３と、蓄熱部（厚肉部４２及び凸部４３）と、を備えている。基板部３１は、板状を呈し、下面が輾圧対象物に接触する。基板部３１は、本実施形態では矩形を呈するが、他の形状であってもよい。基板部３１の板厚は、本実施形態では８ｍｍとしているが、例えば、６～２０ｍｍの範囲で適宜設定すればよい。

【0023】

縁部３２は、基板部３１の周縁から上方に向けて外側に傾斜する板状部である。縁部３２は、前側に形成された前側縁部３２Ａ、後側に形成された後側縁部３２Ｂ、左側に形成された左側縁部３２Ｃ及び右側に形成された右側縁部３２Ｄを備えている。

【0024】

立上り部３３は、前後方向に板状に延設されるとともに、基板部３１から立ち上がる部位である。立上り部３３，３３は、前側に形成された起振ケース１２から後方に向けて、互いに等間隔で延設されている。図２に示すように、立上り部３３，３３は、上方に向かうにつれて近接するように傾斜している。ベース部３の側板部３ｂと立上り部３３は、防振ゴム２１を挟みつつ、防振ゴム２１を貫通するボルトＢ１とナットＮ１とで締結されている。締結箇所は、本実施形態では片側２箇所としたが、１箇所でもよいし、３箇所以上としてもよい。

【0025】

蓄熱部は、基板部３１の上に厚肉に形成される部位である。図５～７に示すように、蓄熱部は、本実施形態では厚肉部４２と、凸部４３，４３とで構成されている。図６に示すように、厚肉部４２は、基板部３１の上面の後部に厚肉に形成される部位である。より詳しくは、厚肉部４２は、基板部３１の後端から前方に所定の範囲で、かつ、幅方向全体に亘って形成されている。蓄熱部の板厚は、本実施形態では１２ｍｍとしているが、基板部３１の板厚も考慮しつつ、例えば、８～３０ｍｍの範囲で適宜設定すればよい。

【0026】

図６に示すように、厚肉部４２の後部は、平坦な平坦面４２ａになっており、前部は平坦面４２ａの前側の端部４２ｃから前側に向けて下るように傾斜する傾斜面４２ｂになっている。厚肉部４２は、基板部３１の後端若しくはその近傍から前側に延設されている。厚肉部４２の前後方向長さＬ１は、適宜設定すればよいが、例えば、２０～１００ｍｍ、好ましくは３０～６０ｍｍに設定することが好ましい。厚肉部４２の形状は、本実施形態では、図６に示すような形状としたが、当該形状に限定されるものではなく、例えば、側断面が矩形、三角形、半円形等であってもよい。

【0027】

凸部４３は、図５、図７及び図８に示すように、厚肉部４２の上において、立上り部３３よりも左右方向の外側に延設される突条部である。つまり、凸部４３は、立上り部３３から左側縁部３２Ｃまで、及び、立上り部３３から右側縁部３２Ｄまで形成されている。凸部４３は、上面が円弧（曲面）となるように突出しているが、側断面が矩形、三角形等他の形状であってもよい。

【0028】

図１０に示すように、基板部３１の下面において、中央側から左右端に向かうにつれて上方に傾斜するテーパー面４１ａ，４１ａが形成されている。テーパー面４１ａの傾斜角度（勾配）は１～１０％、好ましくは２～５％程度である。テーパー面４１ａ，４１ａを設けることで、基板部３１の下面の左右端にアスファルト合材が付着するのを防ぐことができるとともに、輾圧効率を高めることができる。

【0029】

基板部３１の下面にテーパー面４１ａを設けることで左右端のみが肉薄になるが、基板部３１に凸部４３を設けることで厚みを補うことができる。このように、凸部４３を設けることで、蓄熱部の蓄熱バランスを整えることができる。換言すると、凸部４３は、蓄熱バランスが整えられるように形成されていればよい。例えば、凸部４３の上面は、テーパー面４１ａと同じ傾斜角度となるように形成されていることが好ましい。

【0030】

また、基板部３１の下面（下面の中央）から基板部３１の左右方向の端部までの高さ寸法がｈの場合、高さ寸法ｈを考慮しつつ蓄熱バランスが整えられるように凸部４３の形状を決定すればよい。なお、高さ寸法ｈは、本実施形態では、例えば１～１０ｍｍ程度、より好ましくは２～５ｍｍ程度である。凸部４３は、本実施形態では、立上り部３３から各縁部３２まで設けたが、テーパー面４１ａに対応する位置に形成されていればよい。ちなみに、図９に示すように、基板部３１の前側（図４のIX－IX断面）の厚さは、幅方向に亘って概ね一定になっている。

【0031】

以上説明した本実施形態に係るプレートコンパクタ１によれば、輾圧部２に蓄熱部を備えているため、輾圧部２の温度が下がりにくくなっている。つまり、輾圧部２は、基板部３１よりも厚さが大きい部分を備えているため、当該蓄熱部で熱を蓄えることができる。これにより、アスファルト合材と輾圧部２との温度差を小さくすることができるため、輾圧部２にアスファルト合材が付着しにくい。よって、輾圧対象物（アスファルト合材）をきれいに仕上げることができる。例えば、締め固めの作業を一旦中断し、その後再開する場合、本実施形態であれば、輾圧部２の温度が高く保たれているため、再開直後であっても輾圧部２の下面にアスファルト合材が付着しづらい。

【0032】

また、蓄熱部を設けることで、輾圧部２の一部が厚肉になるため、強度を高めることができるとともに、輾圧部２の寿命を長くすることができる。また、蓄熱部を設けることにより、輾圧部２の下面に軽油や付着防止剤等の塗布作業を無くしたり、これらの使用量を少なくしたりすることができる。これにより、作業の省略化や、施工コストの低減を図ることができる。

【0033】

ここで、プレートコンパクタ１は、輾圧部２の下面の前部を輾圧対象物から浮かせるとともに、下面の後部のみを輾圧対象物に接触させて施工する場合がある。重点的に締め固める場合や、進行方向を変更する場合などは、このようにすると操作しやすいため、輾圧部２の前部を輾圧対象物から浮かせる回数も多くなる。したがって、基板部３１の後端から前後方向に所定の範囲は、基板部３１の下面にアスファルト合材が特に付着しやすい箇所になっている。

【0034】

この点、本実施形態では、基板部３１の後端又はその近傍（後部）から前後方向に所定の範囲で、かつ、幅方向に亘って蓄熱部が形成されている。つまり、アスファルト合材が付着しやすい箇所に蓄熱部を設けることで、輾圧部２にアスファルト合材が付着するのをより防ぐことができる。また、輾圧部２の前部を浮かせるため、下面の後部が擦り減りやすくなるが、下面の後部を肉厚にして蓄熱部を設けることで、輾圧部２の寿命を長くすることができる。

【0035】

また、テーパー面４１ａ，４１ａを設ける分、輾圧部２の左右端のみが肉薄になるが、基板部３１の上（厚肉部４２の上）に凸部４３を設けることで、厚みを補うことができる。これにより、蓄熱部の蓄熱バランスを幅方向に亘って均一にするか、均一に近づけることができる。また、テーパー面４１ａ，４１ａは、輾圧部２の下面の後部に設けられるため、当該部位もアスファルト合材が付着しやすいが、テーパー面４１ａ，４１ａに対応する位置に凸部４３を設けることで、アスファルト合材が付着するのをより防ぐことができる。

【0036】

また、輾圧部２の製造方法は限定されないが、例えば、鋳型を用いて鋳造することにより、厚さの自由度を高めることができるため、輾圧部２を容易に製造することができる。

【0037】

以上本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨に反しない範囲で適宜設計変更が可能である。例えば、蓄熱部は、本実施形態では、輾圧部２の後部に幅方向全体に亘って設けたが、後部以外の部位に蓄熱部を設けてもよいし、輾圧部２において局所的に設けてもよい。また、テーパー面４１ａが無い場合などは、凸部４３は省略してもよい。

【実施例0038】

次に、実施例及び比較例を用いて、温度降下確認試験及び温度上昇確認試験を行った。温度降下確認試験は、前記した実施形態に係るプレートコンパクタ１と、比較例に係るプレートコンパクタを用いて、アスファルト合材を締め固めた後、輾圧部（輾圧板）の下面の温度の下がり具合を計測した。施工面積は５０ｍｍ^２とした。外気温は１１℃であった。アスファルト合材は、再生密粒度アスファルト混合物を用いた。施工終了後、路面温度が１６℃の路面上に実施例及び比較例を放置し、輾圧部の下面の温度を計測した。温度の計測はサーモグラフィックを用いて、輾圧部の下面の平均値を算出した。

【0039】

比較例に係るプレートコンパクタの輾圧部の板厚は８ｍｍ（８ｍｍ一定で、蓄熱部は無し）とした。比較例に係るプレートコンパクタの構成は、輾圧部の板厚以外は実施例と同じである。比較例及び実施例ともに、施工終了直後の輾圧部の下面の温度は８０℃程度であった。輾圧部の下面の温度が５０℃を下回ると、輾圧部の下面にアスファルト合材が付着しやすくなると仮定して、８０℃から５０℃になる時間を計測した。

【0040】

図１１に示すように、比較例（点線）であると、輾圧部の下面の温度が５０℃となるのに７分を要した。これに対し、実施例（実線）であると、輾圧部の下面の温度が５０℃となるのに２０分を要した。つまり、実施例は、比較例よりも１．４７倍温度降下が遅いことがわかった。よって、実施例は、輾圧部２の蓄熱部で蓄熱できるため、輾圧部２の下面の温度が下がり難いことがわかった。

【0041】

これにより、アスファルト合材と輾圧部２の下面との温度差を小さくすることができるため、輾圧部２の下面にアスファルト合材が付着するのを防ぐことができる。また、作業を再開する際の準備時間を短くすることができるとともに、付着防止剤等の使用を無くしたり、使用量を減らしたりすることができる。

【0042】

温度上昇確認試験は、前記した実施形態に係るプレートコンパクタ１と、比較例に係るプレートコンパクタを用いて、アスファルト合材を締め固める際、輾圧部（輾圧板）の下面の温度の上がり具合を計測した。比較例及び実施例ともに使用したプレートコンパクタは温度降下確認試験と同じである。

【0043】

アスファルト合材は、基層が粗粒度アスファルト混合物（最大粒度２０ｍｍ）であり、表層が再生密粒度アスファルト混合物改質２型（最大粒度２０ｍｍ）である。アスファルト合材の温度は１２０～１３０℃程度である。

【0044】

図１２に示すように、比較例（点線）及び実施例（実線）ともに、輾圧部の下面の温度が５０℃となるのが概ね７分であった。つまり、実施例では輾圧部２に蓄熱部を備えているが、輾圧部２の温度上昇に悪影響を与えるものではなく、比較例（蓄熱部が無い場合）の温度上昇傾向とほぼ変わらなかった。これは、比較例よりも実施例の方がより多くの熱量が必要となるが、アスファルト合材の熱量が膨大であるため、温度上昇速度の差が小さいと考えられる。

【符号の説明】

【0045】

１ プレートコンパクタ
２ 輾圧部（輾圧板）
３ ベース部
４ 原動機
５ 起振部
６ 連結部（ベルト）
７ ハンドル
８ フック
３１ 基板部
３２ 縁部
３３ 立上り部
４１ａ テーパー面
４２ 厚肉部
４３ 凸部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】