JP2019082004A - スクリード装置及び道路舗装機械 - Google Patents

Abstract

【課題】シーズヒータを用いてスクリードプレートを加熱する場合において、熱効率をできる限り上げることができる構造を有するスクリード装置及びそれを用いた道路舗装機械を提供する。【解決手段】スクリード装置７ａは、スクリードプレート１１と、スクリードプレート１１を加熱するように配置されたシーズヒータ１２と、シーズヒータ１２をスクリードプレート１１に押さえつける複数の押さえ部材１５と、シーズヒータ１２の上方への放熱を遮断する遮熱部材１６とを備える。スクリードプレート１１とメインフレーム１０との間に配置された取付部材１７は、水抜き用の孔１７ａを有する。これにより、シーズヒータ１２がスクリードプレート１１に押さえつけられ、かつ上方への放熱が遮断されるので、加熱効率が向上する。また、水がスクリード装置７ａの外部に抜けていくので、水を蒸発させるために熱が奪われるのが防止されるため、さらに加熱効率が向上する。【選択図】図４

Description

本発明は、道路舗装機械に用いられるスクリード装置に関し、より特定的には、電気によってスクリードプレートを加熱することができるスクリード装置に関する。

特許文献１には、シーズヒータを用いて、スクリードプレートを加熱するスクリード装置が開示されている。特許文献１に記載のスクリード装置において、シーズヒータは、鋼部材にロー付けされた後、鋼部材とスクリードプレートとが、すみ肉溶接の断続溶接又はスポット溶接によって溶接されている。これにより、耐摩耗性を失うことなく加熱エネルギー伝達効率及び加熱均一性に優れたスクリード装置が提供可能であるとされている。

シーズヒータは、電流の流れている導体に発生するジュール熱を利用して、加熱する電熱ヒータである。シーズヒータは、ニクロム線などの発熱体が、絶縁体で覆われた構成を有している。

特許文献２には、スクリードプレートの上面に高周波誘導コイルを配設固定し、この高周波誘導コイルに高周波電流を流し、発生するジュール熱によりスクリードプレートを加熱する高周波誘導加熱機構を備えたスクリード装置が開示されている。このように、高周波誘導コイルに高周波電流を流し、発生するジュール熱によりプレートを誘導加熱する手段をとることで、加熱材であるプレート全面を均一に精度よく、かつ、きわめて短時間で、しかも、渦電流の表皮効果によりプレートの底面を効率的に所定の温度に加熱することができるとされている。特許文献２の段落０００９では、高周波誘導コイルの上部の所定位置には、耐熱絶縁体である例えばセラミック製の押さえ部材を載設するとされている。

特許文献３には、熱伝導式プレートを電気加熱部とスクリードプレートとの間に挿入することで、スクリードプレートを均一に加熱することができるスクリード装置が開示されている。特許文献３では、電気加熱部として、剛性の中空バーの中にコイルが巻かれているとされている（特許文献３の段落００２８）。また、特許文献３の段落００２８では、電気加熱部の上に絶縁層を設けて、熱が下に向かって熱伝導性プレートに流入するようにすることで、熱伝導性プレート全体に渡って、熱が比較的均一に広がるようになるとされている。

特開２０１２−７４６６号公報 特開平１０−２５２０１２号公報 特表２００３−５１９７３３号公報

特許文献１では、シーズヒータを用いて、スクリードプレートを加熱する構造について提案されている。特許文献１には、シーズヒータの接合方法や配置形状についての言及はなされているものの、シーズヒータが発する熱を、外部に漏らすことなく、効率的にスクリードプレートに伝達するための技術については開示されていない。特許文献１に記載の構造では、シーズヒータの上側が、何ら断熱されていない。そのため、このような構造では、熱効率が低下せざるを得ない。

特許文献２に記載のスクリード装置では、高周波誘導コイルによる加熱構造が用いられており、高周波誘導コイルの上部に耐熱絶縁体であるセラミック製の押さえ部材を用いることが開示されている。

特許文献３に記載のスクリード装置では、コイルを用いた電気加熱部が用いられており、電気加熱部の上に絶縁層を設けることで、熱伝導性プレート全体に熱を均一に広げる構造が採用されている。

しかし、シーズヒータを用いた場合、どのようにして、シーズヒータをスクリードプレートに固定するかが問題となる。スクリードプレートは、舗装時に、上下に振動するものであるため、振動にも耐えうる構造で、シーズヒータがスクリードプレートに固定されていなければならない。よって、耐熱絶縁体を有する特許文献２に記載のスクリード装置や、絶縁層を有する特許文献３に記載のスクリード装置のような構造は、シーズヒータで、スクリードプレートを加熱するスクリード装置には、そのまま適用することができない。

それゆえ、本発明は、シーズヒータを用いてスクリードプレートを加熱する場合において、熱効率をできる限り上げることができる構造を有するスクリード装置及びそれを用いた道路舗装機械を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、以下のような特徴を有する。本発明は、道路舗装機械に用いられるスクリード装置であって、スクリードプレートと、スクリードプレートを加熱するように配置されたシーズヒータと、シーズヒータをスクリードプレートに押さえつける押さえ部と、シーズヒータの上方への放熱を遮断する遮熱部とを備える。

好ましくは、押さえ部は、シーズヒータを入れる凹部を有しているとよい。

好ましくは、押さえ部は、底面のリブ部に凹部を設けているとよい。

好ましくは、平行に配置された複数の押さえ部によって、シーズヒータを押さえつけられているとよい。

好ましくは、遮熱部は、金属製の遮熱板からなるとよい。

好ましくは、遮熱板は、押さえ部の上に配置されているとよい。

好ましくは、シーズヒータの周辺の水を外部に排出するための水抜き手段をさらに備えるとよい。

たとえば、水抜き手段は、スクリードプレートと、スクリード装置のメインフレームとの間に配置された部材に設けられた孔であるとよい。

好ましくは、上記孔が詰まるのを防止するためのカバーをさらに備えるとよい。

本発明は、上記スクリード装置を備える道路舗装機械である。

本発明によれば、シーズヒータをスクリードプレートに押さえつける押さえ部が設けられていることとなる。そのため、シーズヒータの加熱時に、シーズヒータが変形したとしても、スクリードプレートに、シーズヒータが押さえつけられることとなるので、スクリードプレートを効率的に加熱することが可能となる。

また、本発明によれば、シーズヒータの上方への放熱を遮断する遮熱部が設けられている。そのため、シーズヒータの熱が、上方に放熱されていくことが防止されるため、スクリードプレートを効率的に加熱することが可能となる。

押さえ部の形状としては、種々考えられるが、たとえば、シーズヒータを入れる凹部を押さえ部に設けることで、簡易な構造で、シーズヒータを効率的に、押さえつけることが可能となる。

その際、押さえ部の底面にリブ部を設けておいて、当該リブ部に凹部を設ける構成としておけば、押さえ部の強度を維持しつつ、シーズヒータを押さえつけることが可能となる。

複数の押さえ部を平行に配置することで、シーズヒータを均等な力で、押さえつけることが可能である。

遮熱部としては、金属製の遮熱板を用いることで、加工がしやすいだけでなく、効果的に、放熱を遮断することができる。また、水を含むと断熱効果が低下するという問題があるが、金属製の遮熱板を使用する場合は、繊維の断熱材で生じるような水による遮熱効果の低下は、ほとんど生じないため、効果的な遮熱が実現できる。

遮熱板を、押さえ部の上に配置することで、シーズヒータの押さえつけと、遮熱とを同時に実現することが可能となる。また、押さえ部の熱が、上方に放熱することも防止できるため、遮熱板を押さえ部の上に配置することによって、加熱効率は、向上する。

水抜き手段を用いることで、スクリード装置に水が入った場合、水の蒸発のために、熱が奪われることを出来る限り防止することが可能となる。よって、水抜き手段を設けることによって、加熱効率が高まると言える。

水抜き手段として、たとえば、部材に設けられた孔のように、簡易な構造で実現することができ、水抜きのための特殊な構造を採用することなく、低コストで、加熱効率を高めることができる。

孔のカバーを設けることで、孔が異物で詰まってしまうのを防止することが可能となり、施工時の水抜き作用の維持が可能となる。

本発明のこれら、及び他の目的、特徴、局面、効果は、添付図面と照合して、以下の詳細な説明から一層明らかになるであろう。

図１は、本発明の一実施形態に係る道路舗装機械１を左後方から斜め上から見たときの外観斜視図である。 図２は、道路舗装機械１を底面側から見た場合の外観斜視図である。 図３は、スクリード装置７に設けられている主スクリード７ａ、左伸縮スクリード７ｂ、及び右伸縮スクリード７ｃの外観構造を示す斜視図である。 図４は、スクリード７ａにおいて、メインフレーム１０を取り除いたときの内部構造を示す斜視図である。 図５Ａは、スクリード７ａの内部構造を示す分解斜視図である。 図５Ｂは、スクリード７ａの内部構造を示す分解斜視図である。 図５Ｃは、押さえ部材１５を底面側から見たときの斜視図である。 図６は、図４におけるＡ−Ａ線で切断したときの断面図であって、メインフレーム１０を取り付けた状態の断面図である。 図７は、図４におけるＢ−Ｂ線で切断したときの断面図であって、メインフレーム１０を取り付けた状態の断面図である。 図８は、水抜き用の孔１７ａが詰まるのを防止するための構造の一例を示す断面図である。

図１は、本発明の一実施形態に係る道路舗装機械１を左後方から斜め上から見たときの外観斜視図である。図２は、道路舗装機械１を底面側から見た場合の外観斜視図である。

図１及び図２において、道路舗装機械１は、車体２と、ホッパ３と、前輪４と、コンベア５と、スクリュー６と、スクリード装置７と、レベリングアーム８と、後輪９とを備える。道路舗装機械１において、ホッパ３側が、前方進行方向となる。ホッパ３は、図示しないダンプカーなどから供給されるアスファルト合材を収容する。ホッパ３内のアスファルト合材は、車体２の内部に設けられたコンベア５によって、スクリード７の前に搬送される。スクリュー６は、搬送されたアスファルト合材を進行方向左右に敷き伸ばす。スクリュー６によって敷き伸ばされたアスファルト合材は、スクリード装置７によって、敷き均される。レベリングアーム８は、スクリード装置７の高さを調整して、アスファルト合材をなめらかに敷き均す。

スクリード装置７は、主スクリード７ａと、左右に伸縮可能な左伸縮スクリード７ｂと、同じく左右に伸縮可能な右伸縮スクリード７ｃとを備えるものとしている。なお、伸縮スクリード７ｂ，７ｃを伸縮させるための構造としては、周知のあらゆる構造を使用することができる。

なお、ここでは、主スクリード７ａ、左伸縮スクリード７ｂ、及び右伸縮スクリード７ｃを用いるスクリード装置７を例示しているが、これは、一例に過ぎない。本発明は、伸縮スクリードを備えないスクリード装置に対しても適用可能であり、伸縮スクリードの有無は、本発明を限定するものではない。

図３は、スクリード装置７に設けられている主スクリード７ａ、左伸縮スクリード７ｂ、及び右伸縮スクリード７ｃの外観構造を示す斜視図である。なお、構造を述べる上で、主スクリード７ａ、左伸縮スクリード７ｂ、及び右伸縮スクリード７ｃの大きさの違いについては、考慮する必要はないため、図３ないし図６を用いて、代表的に、構造を説明するものとする。また、主スクリード７ａ、左伸縮スクリード７ｂ、及び右伸縮スクリード７ｃにおいて、本発明に関する部分は、同様の構造を有するため、以下、代表して、スクリード７ａと記載して、説明する。

図４は、スクリード７ａにおいて、メインフレーム１０を取り除いたときの内部構造を示す斜視図である。図５Ａ及び図５Ｂは、スクリード７ａの内部構造を示す分解斜視図である。図５Ｃは、押さえ部材１５を底面側から見たときの斜視図である。図６は、図４におけるＡ−Ａ線で切断したときの断面図であって、メインフレーム１０を取り付けた状態の断面図である。図７は、図４におけるＢ−Ｂ線で切断したときの断面図であって、メインフレーム１０を取り付けた状態の断面図である。

スクリード７ａは、メインフレーム１０と、スクリードプレート１１と、シーズヒータ１２と、先端部材１３と、取付部材１４と、押さえ部材１５と、遮熱部材１６と、取付部材１７とを備える。

スクリード７ａは、底面に、スクリードプレート１１を有している。スクリードプレート１１には、スタッドボルトなど、円柱状に突出した複数の締結要素が設けられている。締結要素は、溶接等で固定されている。スクリードプレート１１は、前方側の取付部材１４と、後方側の取付部材１７とを介して、メインフレーム１０の下部に、取り付けられる。なお、締結要素に固定されるナット等については、図示を省略している。なお、取付部材１４及び取付部材１７は、スクリードプレート１１を、メインフレーム１０に取り付けるために設けられていると考える以外に、単に、スクリードプレート１１とメインフレーム１０との間に配置されたスペーサとしての部材であるとも言える。そのため、取付部材１４及び取付部材１７については、「取付部材」との表現に拘泥されることなく、単に、スクリードプレート１１とメインフレーム１０との間に配置された部材と理解することができる。

スクリードプレート１１の上面に、一以上のシーズヒータ１２が配置される。シーズヒータ１２の配置位置や本数、形状等は、特に限定されるものではなく、適宜、設計されるものである。シーズヒータ１２の配置位置や本数、形状等を工夫することで、加熱が難しい箇所の加熱も可能となる。スクリードプレート１１に配置されたシーズヒータ１２は、押さえ部材１５によって、動かないように押えられている。

なお、シーズヒータ１２の断面形状は、円形に限らず、三角形や四角形、その他の多角形などであってもよく、その形状は、本発明を限定するものではない。

押さえ部材１５は、シーズヒータ１２を、スクリードプレート１１に押さえつけるための部材である。押さえ部材１５には、締結要素に対応した箇所に孔が設けられている。さらに、押さえ部材１５は、底面側にリブ部１５ｂを有しており、リブ部１５ｂには、シーズヒータ１２の断面形状に合わせた一以上の凹部１５ａが形成されている。凹部１５ａに、シーズヒータ１２を入れることで、シーズヒータ１２がスクリードプレート１１に押さえつけられることとなる。

複数個の押さえ部材１５が平行に配置されている。これにより、シーズヒータを均一な力で押さえつけることができる。

前方の取付部材１４には、押さえ部材１５の形状に合わせて、凹部１４ａが設けられている。

遮熱部材１６は、押さえ部材１５の上に配置される。遮熱部材１６には、締結要素に対応した箇所に孔が設けられている。図５Ｂでは、締結要素、押さえ部材１５の孔、及び遮熱部材１６の孔の締結対応を、一点鎖線で示している。

遮熱部材１６は、スクリードプレート１１の締結要素に固定される。これによって、遮熱部材１６及び押さえ部材１５によって、シーズヒータ１２がスクリードプレート１１に押さえつけられることとなる。押さえ部材１５に設けられた凹部１５ａによって、シーズヒータがずれることが防止されている。

シーズヒータ１２は、加熱温度に応じて、伸縮したり、その形状が変化したりする。そのため、特許文献１に記載のように、スクリードプレート１１や鋼板に、ロー付けや溶接等で、シーズヒータ１２を取り付けただけでは、接合していない部分のシーズヒータが変形して、スクリードプレート１１と密着しない状態になる可能性があり、加熱効率が落ちることとなる。

しかし、押さえ部材１５を用いれば、シーズヒータが変形したとしても、シーズヒータ１２を全体的に、スクリードプレート１１に押しつけることができるので、加熱効率が落ちるのを防止することができる。

なお、シーズヒータ１２が、直接又は鋼板を介して、スクリードプレート１１に固定されていたとしても、押さえ部材１５による抑えつけ作用は生じるのであるから、本発明において、シーズヒータ１２が、スクリードプレート１１に、ロー付け等で直接固定されることや、鋼板にロー付け等で固定された後、鋼板がスクリードプレート１１に溶接等で固定されることが排除されるものではない。

遮熱部材１６は、遮熱効果を有する金属製の遮熱板（たとえば、ＳＰＨＣ（熱間圧延鋼板）など）を加工したものである。たとえば、遮熱部材１６としては、ＳＰＨＣの厚さ１．６ｍｍなどが考えられるが、遮熱効果を有する部材であれば、これに限定されるものではない。遮熱部材１６を用いることで、上方への放熱を遮断し、抑制することができるので、加熱効率が高まる。なお、金属製の遮熱板を遮熱部材として用いるのが好ましいが、遮熱部材１６として、繊維が織り込まれた断熱材が用いられてもよい。ただし、断熱材を遮熱部材１６として用いる場合、水分を含むと、金属製の遮熱板に比べて、加熱効率が落ちる可能性はある。その他、セラミック製の遮熱板を遮熱部材１６に用いてもよい。

このように、シーズヒータ１２を押さえ部材１５で上から押さえつけることで、シーズヒータ１２が加熱で変形したとしても、シーズヒータ１２がスクリードプレート１１に押さえつけられることとなるので、スクリードプレート１１の加熱が効率的に行われることとなる。

また、押さえ部材１５の上に、遮熱部材１６を配置することで、上方への放熱を遮断し、抑制することができるため、さらに、スクリードプレート１１の加熱が効率的に行われることとなる。

そして、遮熱部材１６として、金属製の遮熱板を使用すれば、さらに、加熱効率が向上する。

本発明の実施形態によれば、シーズヒータを用いながらも、加熱効率が高いスクリード装置を提供することが可能となっている。

スクリード７ａには、構造上、水が入ることがある。たとえば、雨水などが入ったりする。また、整備の洗車時に、水が入る場合もある。スクリード７ａに水が入った場合、水が蒸発するまで、熱が奪われてしまい加熱効率が低下してしまう。ガスバーナーで加熱する場合は、水の蒸発は早いので、スクリードに水が入った場合の加熱効率について、考慮することは、ほとんど必要ではなかったが、電気エネルギーで、スクリードプレートを加熱する場合は、水の影響を無視することができない。

そのため、電気加熱を使用するスクリード７ａにおいては、水を出来る限り早く外部に排出することが必要となる。

そこで、本発明の実施形態では、後方の取付部材１７に、水抜き用の孔１７ａを一以上設けておくこととする。孔１７ａによって、シーズヒータ１２の回りに存在する水が、外部に出ていくこととなり、水が蒸発するまでに、熱が奪われてしまうということを、出来る限り防止することができる。ただし、本発明において、水抜き用の孔１７ａは、加熱効率をさらに向上させるための機構に過ぎず、必須の構成ではない。

なお、ここでは、孔１７ａは、半円柱状の形状のものとしているが、四角柱状や三角柱状など、その形状は、特に限定されるものではない。

なお、作業中に、孔１７ａに異物が入ってしまうと、水の排出ができなくなる。そのため、メインフレーム１０の形状を工夫して、孔１７ａに異物が入らないようにしておくとよい。たとえば、メインフレーム１０で、孔１７ａを塞ぎつつ、メインフレーム１０の隙間から水が外部に排出可能な構造としておくとよい。

図８は、水抜き用の孔１７ａが詰まるのを防止するための構造の一例を示す断面図である。図８に示すように、カバー１８を、メインフレーム１０に、脱着可能に取り付けて、孔１７ａに、アスファルト合材や砂利などの異物が詰まらないようにする。カバー１８とスクリードプレート１１との間に隙間１８ａを設けておくことで、水は、隙間１８ａから、流れていくこととなる。アスファルト合材の油分がカバー１８とスクリードプレート１１との間の隙間１８ａの油分の付着は、カバー１８を、取り外すことで、清掃可能である。

なお、カバー１８とスクリードプレート１１との間に隙間を設けずに、カバー１８と取付部材１７との間に隙間を設けて、カバー１８に、適宜、孔や凹部を設けるようにして、水抜き手段を確保してもよい。

なお、上記実施形態では、押さえ部材１５と遮熱部材１６は、別部材であるとしたが、遮熱部材の底面にリブを設けておいて、当該リブに、シーズヒータ１２を入れるための凹部を設けておくことで、遮熱部材を押さえ部材として兼用させることが可能である。したがって、本発明では、押さえ部材と遮熱部材とは、一体となっていてもよい。その場合、機能的には、シーズヒータを押さえるための押さえ部と、上方への放熱を遮断する遮熱部とが、スクリード装置内に設けられていると言える。

上記実施形態では、遮熱部材１６は、一枚の板状部材であったが、複数枚の板状部材によって、遮熱部が構成されていてもよい。

上記実施形態では、押さえ部材１５は、複数の部材によって構成されていることとしたが、一枚の板状部材の底面に平行に配置された複数のリブを設けておき、当該リブに、シーズヒータの形状に合わせた凹部を設けておくことで、一枚の板状部材を押さえ部材として使用することも可能である。この場合、一枚の板状部材が、押さえ部として機能としてると捉えることもできるし、また、各リブ及び凹部が、それぞれ押さえ部として機能すると捉えることもできる。

このように、本発明においては、シーズヒータをスクリードプレートに押さえる押さえ部と、シーズヒータの熱を遮断する遮熱部とが設けられているとよい。

上記実施形態では、スクリードプレート１１にメインフレーム１０を取り付けるための取付部材１７は、一本の部材であるとしたが、複数の部材に分かれていてもよい。すなわち、複数本の取付部材を介して、メインフレーム１０がスクリードプレート１１に取り付けられてもよい。その場合も、各取付部材に、水抜き用の孔が形成されているとよい。

なお、スクリードプレート１１にメインフレーム１０を取り付けるための取付部として、上記実施形態では、取付部材１７を用いることとしているが、メインフレーム１０を直接スクリードプレート１１に取り付けることができる構造の場合、メインフレーム１０に水抜き用の孔が形成されているとよい。

すなわち、本実施形態のスクリード装置には、シーズヒータの周辺の水を外部に排出するための水抜き手段が設けられていると言える。図示した例であれば、水抜き手段は、取付部材１７に設けられた孔１７ａということになる。また、メインフレーム１０に水抜き用の孔を設けることで、水抜きを実現するのであれば、メインフレーム１０に設けられた孔が、水抜き手段ということとなる。その他、シーズヒータの周辺の水を外部に排出するための手段であれば、本発明の水抜き手段に該当する。

以上、本発明を詳細に説明してきたが、前述の説明はあらゆる点において本発明の例示にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。

本発明は、スクリード装置に関し、産業上利用可能である。

１ 道路舗装機械
２ 車体
３ ホッパ
４ 前輪
５ コンベア
６ スクリュー
７ スクリード装置
７ａ 主スクリード
７ｂ 左伸縮スクリード
７ｃ 右伸縮スクリード
８ レベリングアーム
９ 後輪
１０ メインフレーム
１１ スクリードプレート
１２ シーズヒータ
１３ 先端部材
１４ 取付部材
１４ａ 凹部
１５ 押さえ部材
１５ａ 凹部
１５ｂ リブ
１６ 遮熱部材
１７ 取付部材
１７ａ 孔（水抜き手段）

Claims (10)

1. 道路舗装機械に用いられるスクリード装置であって、
   スクリードプレートと、
   前記スクリードプレートを加熱するように配置されたシーズヒータと、
   前記シーズヒータを前記スクリードプレートに押さえつける押さえ部と、
   前記シーズヒータの上方への放熱を遮断する遮熱部とを備えることを特徴とする、スクリード装置。
2. 前記押さえ部は、前記シーズヒータを入れる凹部を有していることを特徴とする、請求項１に記載のスクリード装置。
3. 前記押さえ部は、底面のリブ部に前記凹部を設けていることを特徴とする、請求項２に記載のスクリード装置。
4. 平行に配置された複数の前記押さえ部によって、前記シーズヒータが押さえつけられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のスクリード装置。
5. 前記遮熱部は、金属製の遮熱板からなることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のスクリード装置。
6. 前記遮熱板は、前記押さえ部の上に配置されていることを特徴とする、請求項５に記載のスクリード装置。
7. 前記シーズヒータの周辺の水を外部に排出するための水抜き手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載のスクリード装置。
8. 前記水抜き手段は、前記スクリードプレートと、前記スクリード装置のメインフレームとの間に配置された部材に設けられた孔であることを特徴とする、請求項７に記載のスクリード装置。
9. 前記孔が詰まるのを防止するためのカバーをさらに備えることを特徴とする、請求項８に記載のスクリード装置。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載のスクリード装置を備えることを特徴とする、道路舗装機械。