ミキサ車
【課題】 オペレータの誤操作によるドラム内運搬物の排出を防止することが可能なドラム洗浄装置を提供することである。
【解決手段】 架台に回転自在に搭載されるドラム１０と、ドラム１０を回転駆動する駆動手段１，２と、駆動手段１，２を制御する制御装置５と、ドラム積載重量を検出する重量検出手段３とを備えたミキサ車において、制御装置５は、ドラム内に順次投入される砂利、砂、セメント、水等からなる各コンクリート材料の重量に基づいてドラム回転速度およびドラム回転時間を制御することを特徴とする。
【解決手段】 架台に回転自在に搭載されるドラム１０と、ドラム１０を回転駆動する駆動手段１，２と、駆動手段１，２を制御する制御装置５と、ドラム積載重量を検出する重量検出手段３とを備えたミキサ車において、制御装置５は、ドラム内に順次投入される砂利、砂、セメント、水等からなる各コンクリート材料の重量に基づいてドラム回転速度およびドラム回転時間を制御することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ミキサ車に関し、特に、コンクリートを製造可能なミキサ車の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
ミキサ車と言われるアジテータトラックにあっては、一般的には、コンクリートプラントで製造されるコンクリートを、打設現場まで運搬するために、架台に回転自在に搭載されるドラムを備えている。
【０００３】
このドラムは、筒状のドラムシェルと、ドラムシェル内面に外周部が固定される螺旋状のブレードを備えており、ミキサ車がコンクリートを運搬する場合、ドラムを回転させることにより、ドラム内に投入されたコンクリートをブレードで攪拌するよううにしている。
【０００４】
そして、ミキサ車にあっては、コンクリート運搬中にドラムを回転させることでコンクリートの砂利等の骨材とモルタル部分とが分離したり、運搬中にコンクリートが固化してしまったりすることを防止し、打設現場にて排出されるコンクリートのスランプ値を基準値の範囲内に維持するなど、コンクリートの品質を維持するようにしている。
【０００５】
上述のように、ミキサ車にあっては、コンクリートプラントで製造されるコンクリートを運搬する目的で使用されるが、ドラムを回転させることによりコンクリート材料を混練することが可能であるので、ミキサ車自体がコンクリートを製造する機能を有している。
【０００６】
そこで、コンクリートの製造をミキサ車に負担させることにより、コンクリートプラント側の設備をコンクリート材料の計量装置と搬送装置のみとして、コンクリートプラント側でのコンクリート製造作業の自動化を目的とした提案がある（たとえば、特許文献１，２参照）。
【０００７】
すなわち、砂利、砂、セメント、水等のコンクリート材料の混練するミキサは、現状、コンクリートプラントでコンクリートを製造するようにしているのでコンクリートプラント側に設けられているが、ミキサ車のドラムが該ミキサ同様の機能を備えているので、重複する機能をミキサ車のドラムに集約し、コンクリートプラント側のミキサを省略可能としたものである。
【特許文献１】特開２００１−１２７１２８号公報（発明の実施の形態，図１）
【特許文献２】特開２００２−１０５４２３号公報（発明の実施の形態，図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように従来のミキサ車にあっては、コンクリートプラントにおける設備の縮小、自動化に貢献することができるが、以下の不具合がある。
【０００９】
すなわち、従来のミキサ車にあっては、コンクリートプラントにおいてコンクリート材料をドラム内に投入後、ドラムを回転させることによりコンクリート材料を攪拌してコンクリートを製造するが、コンクリート製造におけるドラム回転操作についてはドラムの回転速度および攪拌時間の管理が必要であり、これを一般にはコンクリート製造に関する専門知識を有しないミキサ車のオペレータが行うと製造されるコンクリートの品質維持が困難で、またその品質にばらつきができてしまうことになる。
【００１０】
そこで、上記ドラム操作をコンクリートプラント側のオペレータが行うようにすればよいのであるが、そうするとコンクリート材料を投入後、ミキサ車は、コンクリートプラント側のオペレータによる一連のコンクリート製造作業を終了しなければ、打設現場に向けて出発することができないことになり、ミキサ車の稼働率が悪化してしまうことになる。
【００１１】
逆に稼働率を優先させるとなると、ミキサ車のオペレータにコンクリート製造の専門知識を身に付けさせる必要があるので、ミキサ車のオペレータの負担が大きくなる。
【００１２】
さらに、ミキサ車は、コンクリートプラントでコンクリート材料の投入を受ける必要があるので、コンクリートプラントと打設現場とを往復しなければならず、そのため、打設現場にタイムリーにコンクリートを供給できない場合がある。
【００１３】
そこで、本発明は上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、コンクリートプラントに頼らずに品質にバラツキのないコンクリートを製造可能なミキサ車を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記した目的を達成するために、この発明の課題解決手段は、架台に回転自在に搭載されるドラムと、ドラムを回転駆動する駆動手段と、駆動手段を制御する制御装置と、ドラム積載重量を検出する重量検出手段とを備えたミキサ車において、制御装置は、ドラム内に順次投入される砂利、砂、セメント、水等からなる各コンクリート材料の重量に基づいてドラム回転速度およびドラム回転時間を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、各コンクリート材料をドラム内に投入すると、各ミキサ車がコンクリート材料の重量を計量し、各コンクリート材料の重量に基づいて最適なドラム回転速度と回転時間を演算し、自動的にコンクリート材料を混練してコンクリートを製造することができる。
【００１６】
したがって、コンクリート製造時のドラム回転速度および回転時間をオペレータの感や、経験に頼らず、制御装置が最適なドラム回転速度および回転時間でコンクリート製造を行うので、コンクリートの品質を維持でき、また、その品質も均一にすることができる。
【００１７】
また、オペレータは、コンクリート製造における攪拌作業時にドラムの回転操作を行う必要がないので、攪拌作業中におけるドラム回転速度および回転時間の管理作業から解放され、作業負担が軽減される。
【００１８】
また、コンクリート製造にあたり、ミキサ車のオペレータは、専門知識を備えていなくとも、手軽にコンクリート製造を行うことができるという利点があり、これにより、コンクリートプラント側のオペレータの手を借りずしてコンクリート製造を行えるので、材料投入後に打設現場に向けてすぐに出発し、打設現場へ向かう途中に、すなわち、ミキサ車走行中にコンクリート製造を行うことができ、ミキサ車稼働率が向上する。
【００１９】
さらに、このミキサ車にあっては、打設現場でコンクリート製造を行うことも可能であるので、コンクリートプラントと打設現場とを往復という無駄な時間を省略することができ、打設現場にタイムリーにコンクリートを供給することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、図示した実施の形態に基づいて、この発明を説明する。図１は、一実施の形態のミキサ車におけるシステムの概念図である。図２は、一実施の形態におけるミキサ車の側面図である。図３は、一実施の形態におけるミキサ車のドラム部分の背面図である。図４は、一実施の形態におけるミキサ車のコンクリート製造手順を示す図である。図５は、他の実施の形態のミキサ車におけるシステムの概念図である。図６は、他の実施の形態におけるミキサ車のコンクリート製造手順を示す図である。
【００２１】
一実施の形態におけるミキサ車は、図１に示すように、架台に回転自在に搭載されるドラム１０と、ドラム１０を回転駆動する駆動手段である液圧モータ１および液圧モータ１に液圧を供給する液圧ポンプ２と、液圧モータ１および液圧ポンプ２を制御する制御装置たるコントローラ５と、ドラム積載重量を検出する重量検出手段３と、コントローラ５に接続されコントローラ５にコンクリート製造指令を入力可能な操作装置４とを備えている。
【００２２】
液圧ポンプ２は、ミキサ車のエンジン（図示せず）に、ＰＴＯ（Ｐｏｗｅｒ Ｔａｋｅ Ｏｆｆ）を介して接続されており、該エンジンのクランクシャフトの回転運動が伝達されて回転駆動される。
【００２３】
また、液圧ポンプ２は、具体的には、斜板カム（図示せず）の傾角を変更することにより吐出方向および吐出量を可変にするアキシャル形の双方向吐出ポンプとして構成され、該液圧ポンプ２にループ状の管路１４を介して接続された液圧モータ１をそれぞれ正回転および逆回転することが可能である。
【００２４】
そして、上記液圧ポンプ２の傾斜カムの変更は、具体的にたとえば、サーボシリンダにより行われ、この液圧ポンプ２の吐出方向および吐出量は、容量検出センサ１２で検知してコントローラ５に入力され、コントローラ５は容量検出センサ１２が検出する容量によりサーボシリンダを制御することにより液圧ポンプ２の吐出方向と吐出量を制御することができるようになっている。
【００２５】
また、液圧モータ１は、具体的にはたとえば、傾転角の変更により回転速度が変化するように設定され、回転速度センサ１１で回転方向および回転速度（単位時間あたりの回転数）を検知するようになっており、コントローラ５は、回転速度センサが検出する回転方向および回転速度に基づいて上記傾転角を制御して液圧モータ１の回転方向および回転速度を制御することができるようになっている。
【００２６】
また、ドラム１０は、図２および図３に示すように、架台２０に、架台２０の図２中左右に伸びる軸線（図３中では図に対し紙面を貫く方向に伸びる軸線）に対し、やや前方を傾斜させて回転自在に搭載されており、架台２０には、ドラム１０の前方を支持する前方支持部２１は、ドラム１０の回転軸線上に立設されるとともに、ドラム１０の後方左側を支持する後方左側支持部２２およびドラム１０の後方右側を支持する後方右側支持部２３は、ドラム１０の回転軸線と、架台２０の上記軸線を含む面に対して左右対称となるように架台２０に立設されている。
【００２７】
上記した前方支持部２１は、具体的には、ドラム１０の前方端部から突設された図示しない回転軸と、該回転軸に液圧モータ１の回転を伝達する図示しない減速機を保持している。
【００２８】
他方、後方左側支持部２２および後方右側支持部２３は、その先端に、ローラ２２１，２３１を備えており、このローラ２２１，２３１でドラム１０の後方を回転自在に支持している。
【００２９】
そして、重量検出手段３は、３つの荷重センサ３１，３２，３３を備えており、図２および図３にしめすように、荷重センサ３１は、ミキサ車の架台２０上に立設されドラム１０の前方を支持する前方支持部２１に設置され、前方支持部２１で負担する荷重を検出し、荷重センサ３２は、ミキサ車の架台２０上に立設されドラム１０の後方であって図３中左側を支持する後方左側支持部２２に設置され、後方左側支持部２２で負担する荷重を検出し、荷重センサ３３は、ミキサ車の架台２０上に立設されドラム１０の後方であって図３中右側を支持する後方右側支持部２３に設置され、後方左側支持部２３で負担する荷重を検出するようにしてある。
【００３０】
なお、荷重センサ３１，３２，３３としては、ロードセルや歪ゲージ等を用いればよい。
【００３１】
転じて、操作装置４は、図１に示すように、ドラム１０でコンクリート製造を行う製造スイッチ４１と、その製造手順に関する指示を表示する表示部４２と、スピーカ４３と、製造手順中の処理の一部をスキップするスキップスイッチ４４と、コンクリート材料の投入が完了であることを確認する確認スイッチ４５とを備えており、コントローラ５に信号線９で接続されることにより通信可能とされている。
【００３２】
なお、操作装置４とコントローラ５の通信においては、信号線９を介さない無線によって行うとされてもよい。
【００３３】
また、上記製造スイッチ４１、スキップスイッチ４４および確認スイッチ４５は、具体的はたとえば、プッシュスイッチ型に設定されており、オペレータが押圧することによりそれぞれ製造指令信号Ｕ、スキップ信号Ｓおよび確認信号Ｋをコントローラ５に送信するように設定されている。
【００３４】
そして、コントローラ５は、容量検出センサ１２、回転速度センサ１１および上記各荷重センサ３１，３２，３３が出力する信号、製造指令信号Ｕ、スキップ信号Ｓおよび確認信号Ｋの各信号を受け取り、液圧モータ１および液圧ポンプ２の駆動に必要な電流もしくは電圧を出力し、操作装置４に制御信号を出力することができるものであればよく、具体的にはたとえば、ハードウェアとしては図示しないが、各信号を増幅するためのアンプと、アナログ信号をデジタル信号に変換する変換器と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｓｓｅｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の演算装置と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置とから構成され、液圧モータ１および液圧ポンプ２の駆動および操作装置４の表示部４２およびスピーカ４３の制御に必要な演算処理手順と制御信号出力手順を、プログラムとしてＲＯＭや他の記憶装置に予め格納させておくとする周知なコンピュータシステムとして構成されている。
【００３５】
また、上記コントローラ５は、荷重センサ３１，３２，３３から入力される電圧信号からドラム１０内に投入されるコンクリート材料の重量を演算することができるようになっている。
【００３６】
具体的には、荷重センサ３１，３２，３３で検知する重量の総和は、ドラム１０およびコンクリート材料の総重量に等しくなることから、コントローラ５は、荷重センサ３１，３２，３３で検知する重量全てを加算する演算を行って、コンクリート材料の重量を演算する。
【００３７】
そして、コントローラ５は、ドラム１０内が空の場合にあっては、各荷重センサ３１，３２，３３が検知した重量からの電圧信号から投入重量がゼロであることを認識するよう調整されている。
【００３８】
そして、上記のように構成されたミキサ車におけるコンクリート製造は、図４に示す手順に従って行われる。
【００３９】
以下、この手順について説明すると、まず、操作装置４の製造スイッチ４１の押圧により、コントローラ５に製造指令信号Ｕが送信され、これにより、コンクリート製造に関する手順が実行される。
【００４０】
そして、ステップＦ１では、コントローラ５は、駆動手段である液圧モータ１および液圧ポンプ２を制御してドラム１０を所定の回転速度で投入方向へ回転させる。なお、所定の回転速度は６ｒｐｍから１０ｒｐｍの範囲内で任意に設定され、コントローラ５は、後述のステップＦ２８の手順に至るまではドラム１０の回転速度を維持するように制御する。
【００４１】
つづいて、ステップＦ２では、コントローラ５は、オペレータにドラム１０内へコンクリート材料である水を投入することを促すべく、表示部４２に「水投入」という文字を出力させるとともに、スピーカ４３に「水投入」を音声出力させる。
【００４２】
そして、ステップＦ３に移行し、コントローラ５は、オペレータによる操作装置４の確認スイッチ４５の押圧がある場合、すなわち、確認信号Ｋがコントローラ５に入力がある場合には、オペレータが水の投入を完了したと判断され、ステップＦ４に移行する。なお、所定時間内に上記確認信号Ｋの入力がない場合には、スピーカ４３に「確認スイッチを押してください」と音声出力させ、オペレータに水の投入の完了を促し、確認信号Ｋの入力を待つ。
【００４３】
さらに、ステップＦ４では、コントローラ５は、オペレータによって投入された水の重量を荷重センサ３１，３２，３３で検知する重量を総和し演算し、この水の投入重量を一時的に記憶装置に記憶する。なお、このステップＦ３で計量される水の量は、コンクリート製造に使用される全体の水の量の概ね３分の２である。
【００４４】
つづいて、ステップＦ５に移行し、ステップＦ５では、コントローラ５は、オペレータにドラム１０内へコンクリート材料である砂利を投入することを促すべく、表示部４２に「砂利投入」という文字を出力させるとともに、スピーカ４３に「砂利投入」を音声出力させ、ステップＦ６に移行する。
【００４５】
このステップＦ６では、オペレータが操作装置４のスキップスイッチ４４の押圧がある場合、すなわち、スキップ信号Ｓがコントローラ５に入力がある場合には、オペレータは、砂利の投入を要しないモルタルを製造する意思があることから、砂利の重量を演算する処理を行わずステップＦ８に移行し、他方、確認信号Ｋがコントローラ５に入力される場合には、ステップＦ７に移行する。
【００４６】
そして、ステップＦ７では、コントローラ５は、オペレータによって投入された砂利の重量を荷重センサ３１，３２，３３で検知する重量を総和し演算し、この砂利の投入重量を一時的に記憶装置に記憶する。なお、このステップＦ７で計量される砂利の量は、コンクリート製造に使用される全体の砂利の量の概ね２分の１である。
【００４７】
つづいて、ステップＦ８では、コントローラ５は、オペレータにドラム１０内へコンクリート材料である砂を投入することを促すべく、表示部４２に「砂投入」という文字を出力させるとともに、スピーカ４３に「砂投入」を音声出力させる。
【００４８】
そして、ステップＦ９に移行し、コントローラ５は、確認信号Ｋの入力がある場合には、オペレータが砂の投入を完了したと判断され、ステップＦ１０に移行する。なお、所定時間内に上記確認信号Ｋの入力がない場合には、スピーカ４３に「確認スイッチを押してください」と音声出力させ、オペレータに砂の投入の完了を促し、確認信号Ｋの入力を待つ。
【００４９】
つづいて、ステップＦ１０では、コントローラ５は、オペレータによって投入された砂の重量を荷重センサ３１，３２，３３で検知する重量を総和し演算し、この砂の投入重量を一時的に記憶装置に記憶する。なお、このステップＦ１０で計量される砂の量は、コンクリート製造に使用される全体の砂の量の概ね２分の１である。
【００５０】
つぎに、ステップＦ１１では、コントローラ５は、オペレータにドラム１０内へコンクリート材料であるセメントを投入することを促すべく、表示部４２に「セメント投入」という文字を出力させるとともに、スピーカ４３に「セメント投入」を音声出力させる。
【００５１】
そして、ステップＦ１２に移行し、コントローラ５は、確認信号Ｋの入力がある場合には、オペレータがセメントの投入を完了したと判断され、ステップＦ１３に移行する。なお、所定時間内に上記確認信号Ｋの入力がない場合には、スピーカ４３に「確認スイッチを押してください」と音声出力させ、オペレータにセメントの投入の完了を促し、確認信号Ｋの入力を待つ。
【００５２】
つづいて、ステップＦ１３では、コントローラ５は、オペレータによって投入されたセメントの重量を荷重センサ３１，３２，３３で検知する重量を総和し演算し、このセメントの投入重量を一時的に記憶装置に記憶する。なお、このステップＦ１３で計量されるセメントの量は、コンクリート製造に使用される全体量である。
【００５３】
つぎに、ステップＦ１４では、コントローラ５は、オペレータにドラム１０内へコンクリート材料である砂の残りの量を投入することを促すべく、表示部４２に「砂投入」という文字を出力させるとともに、スピーカ４３に「砂投入」を音声出力させる。
【００５４】
そして、ステップＦ１５に移行し、コントローラ５は、確認信号Ｋの入力がある場合には、オペレータが砂の投入を完了したと判断され、ステップＦ１６に移行する。なお、所定時間内に上記確認信号Ｋの入力がない場合には、スピーカ４３に「確認スイッチを押してください」と音声出力させ、オペレータに砂の投入の完了を促し、確認信号Ｋの入力を待つ。
【００５５】
つづいて、ステップＦ１６では、コントローラ５は、オペレータによって投入された砂の重量を荷重センサ３１，３２，３３で検知する重量を総和し演算し、さらに、ステップＦ１０で演算された砂の重量にこのステップＦ１６で演算される砂の投入重量を加算し、得られた全体の砂の重量を一時的に記憶装置に記憶する。
【００５６】
さらに、ステップＦ１７では、ステップＦ６でスキップ信号Ｓが入力されていた場合には、ステップＦ２１に移行し、確認信号Ｋが入力されていた場合には、ステップＦ１８に移行する。
【００５７】
そして、ステップＦ１８では、コントローラ５は、オペレータにドラム１０内へコンクリート材料である砂利の残りの量を投入することを促すべく、表示部４２に「砂利投入」という文字を出力させるとともに、スピーカ４３に「砂利投入」を音声出力させる。
【００５８】
そして、ステップＦ１９に移行し、コントローラ５は、確認信号Ｋの入力がある場合には、オペレータが砂利の投入を完了したと判断され、ステップＦ２０に移行する。なお、所定時間内に上記確認信号Ｋの入力がない場合には、スピーカ４３に「確認スイッチを押してください」と音声出力させ、オペレータに砂利の投入の完了を促し、確認信号Ｋの入力を待つ。
【００５９】
つづいて、ステップＦ２０では、コントローラ５は、オペレータによって投入された砂利の重量を荷重センサ３１，３２，３３で検知する重量を総和して演算し、さらに、ステップＦ７で演算された砂利の重量にこのステップＦ２０で演算される砂利の投入重量を加算し、得られた全体の砂利の重量を一時的に記憶装置に記憶する。
【００６０】
さらに、ステップＦ２１に移行して、コントローラ５は、オペレータにドラム１０内へコンクリート材料である水の残りの量を投入することを促すべく、表示部４２に「水投入」という文字を出力させるとともに、スピーカ４３に「水投入」を音声出力させる。
【００６１】
そして、ステップＦ２２に移行し、コントローラ５は、確認信号Ｋの入力がある場合には、オペレータが水の投入を完了したと判断され、ステップＦ２０に移行する。なお、所定時間内に上記確認信号Ｋの入力がない場合には、スピーカ４３に「確認スイッチを押してください」と音声出力させ、オペレータに水の投入の完了を促し、確認信号Ｋの入力を待つ。
【００６２】
つづいて、ステップＦ２３では、コントローラ５は、オペレータによって投入された水の重量を荷重センサ３１，３２，３３で検知する重量を総和して演算し、さらに、ステップＦ４で演算された水の重量にこのステップＦ２３で演算される水の投入重量を加算し、得られた全体の水の重量を一時的に記憶装置に記憶する。
【００６３】
つづき、ステップＦ２４では、コントローラ５は、オペレータにドラム１０内へコンクリート材料である混和剤を投入することを促すべく、表示部４２に「混和剤投入」という文字を出力させるとともに、スピーカ４３に「混和剤投入」を音声出力させる。
【００６４】
そして、ステップＦ２５に移行し、コントローラ５は、確認信号Ｋの入力がある場合には、オペレータが混和剤の投入を完了したと判断され、ステップＦ２６に移行する。なお、所定時間内に上記確認信号Ｋの入力がない場合には、スピーカ４３に「確認スイッチを押してください」と音声出力させ、オペレータに混和剤の投入の完了を促し、確認信号Ｋの入力を待つ。
【００６５】
つづいて、ステップＦ２６では、コントローラ５は、オペレータによって投入された混和剤の重量を荷重センサ３１，３２，３３で検知する重量を総和して演算し、混和剤の重量を一時的に記憶装置に記憶する。
【００６６】
これまでの処理でコンクリート材料が全てドラム１０内に投入された状態となるので、ステップＦ２７では、コントローラ５は、各コンクリート材料の重量の値を記憶装置から読み込んで、最適なドラム回転速度および回転時間を演算する。
【００６７】
そして、ステップＦ２８に移行し、コントローラ５は、上記ステップＦ１１で得られたドラム回転速度および回転時間に基づいて、ドラム１０を回転駆動しコンクリート材料を混練する。
【００６８】
その後、ステップＦ２９に移行して、コントローラ５は、ドラム１０内で製造されたコンクリートの固化を防止するべく、ドラム１０を投入回転させつづける。
【００６９】
このステップＦ２９において、コントローラ５は、オペレータのコンクリートをドラム１０から排出させる操作があるまでは、コンクリートの品質を維持できるようにドラム１０の投入回転を維持する。
【００７０】
なお、セメントペーストを製造する必要があるのであれば、ステップＦ８において、オペレータのスキップスイッチ４４押圧によるスキップ信号Ｓがコントローラ５に入力される場合に、重量演算処理を中断してステップＦ１１に移行させてもよい。
【００７１】
そして、この実施の形態の場合、オペレータに各コンクリート材料の投入を指示する指示手段は、上記表示部４２およびスピーカ４３となる。
【００７２】
上述のように、このミキサ車によれば、各コンクリート材料をドラム１０内に投入すると、各ミキサ車がコンクリート材料の重量を計量し、各コンクリート材料の重量に基づいて最適なドラム回転速度と回転時間を演算し、自動的にコンクリート材料を混練してコンクリートを製造することができる。
【００７３】
したがって、コンクリート製造時のドラム回転速度および回転時間をオペレータの感や、経験に頼らず、制御装置が最適なドラム回転速度および回転時間でコンクリート製造を行うので、コンクリートの品質を維持でき、また、その品質も均一にすることができる。
【００７４】
また、オペレータは、コンクリート製造における攪拌作業時にドラムの回転操作を行う必要がないので、攪拌作業中におけるドラム回転速度および回転時間の管理作業から解放され、作業負担が軽減される。
【００７５】
また、コンクリート製造にあたり、ミキサ車のオペレータは、専門知識を備えていなくとも、手軽にコンクリート製造を行うことができるという利点があり、これにより、コンクリートプラント側のオペレータの手を借りずしてコンクリート製造を行えるので、材料投入後に打設現場に向けてすぐに出発し、打設現場へ向かう途中に、すなわち、ミキサ車走行中にコンクリート製造を行うことができ、ミキサ車稼働率が向上する。
【００７６】
さらに、このミキサ車にあっては、打設現場でコンクリート製造を行うことも可能であるので、コンクリートプラントと打設現場とを往復という無駄な時間を省略することができ、打設現場にタイムリーにコンクリートを供給することもできる。
【００７７】
また、オペレータに各コンクリート材料の投入を指示する指示手段を備えているので、オペレータのコンクリート材料の投入し忘れを防止でき、さらに、オペレータは上記指示手段の指示にしたがってコンクリート材料を投入すればよいので、オペレータのコンクリート製造作業が容易となる。
【００７８】
さらに、コンクリート製造手順のうち、コンクリートの種類によって、不必要となるコンクリート材料を投入する手順をスキップさせることができるので、多様なコンクリートの製造も可能である。
【００７９】
つづいて、他の実施の形態におけるミキサ車について説明する。この他の実施の形態におけるミキサ車は、操作装置とコンクリート製造の手順が上述の一実施の形態と異なる。なお、上述の一実施の形態と同様である部分については、同一の符号を付するのみとして詳しい説明を省略する。
【００８０】
この他の実施の形態にあっては、図５に示すように、操作装置８は、図５に示すように、ドラム１０でコンクリート製造を行う製造スイッチ８１と、その製造手順に関する指示を表示する表示部８２と、スピーカ８３と、製造手順中の処理の一部をスキップするスキップスイッチ８４と、確認スイッチ８５と、各コンクリート材料の重量を入力する入力部８６を備えており、コントローラ５に信号線９で接続されることにより通信可能とされている。
【００８１】
上記入力部８６は数字入力キーと入力決定キーと削除キーとを備えて構成されており、オペレータは、各コンクリート材料の重量を数値として入力することができるようになっている。
【００８２】
この他の実施の形態におけるミキサ車にあっては、以下の図６に示す手順でコンクリート製造が行われる。
【００８３】
まず、オペレータの操作装置８における製造スイッチ８１の押圧により、コントローラ５に製造指令信号Ｕが送信され、これにより、コンクリート製造に関する手順が実行される。
【００８４】
そして、ステップＦ１０１では、コントローラ５は、オペレータにコンクリート材料である砂の重量を入力させるべく、表示部８２に「砂の重量」という文字を出力させて、同入力を促し、オペレータの入力部８６の操作により、砂の重量が入力されると、砂の重量を一時的に記憶装置に格納する。
【００８５】
以下、コントローラ５は、それぞれステップＦ１０２，Ｆ１０３，Ｆ１０４，Ｆ１０５において、オペレータに砂利、セメント、水、混和剤の重量を入力させるべく、表示部８２に「砂利の重量」、「セメントの重量」、「混和剤の重量」、「水の重量」、という文字を出力させて、同入力を促し、オペレータの入力部８６の操作により、それぞれ、砂利、セメント、混和剤、水の重量が入力されると、これらの各重量を一時的に記憶装置に格納する。
【００８６】
そして、上記ステップＦ１０５までの手順が完了すると、一実施の形態と同様の手順であるステップＦ１からステップＦ２９と同様の処理を実行する。ここで、上記した一実施の形態と異なるのは、手順自体は図示はしないが、各ステップでオペレータにドラム１０内へコンクリート材料を投入することを促すときに、たとえば、表示部８２に「砂投入」という文字だけでなくステップＦ１０１で入力された砂の重量の２分の１の重量を出力させるとともに、スピーカ８３に「砂投入」と砂の重量の２分の１の重量を音声出力させる。すなわち、コンクリート材料を投入するべき各ステップで当該ステップにて投入するべきコンクリート材料の重量を表示部８２に出力するとともにスピーカ８３にも該コンクリート重量を音声出力させるのである。
【００８７】
なお、砂、砂利、水のコンクリート材料は、一実施の形態と同様に２回に分けてドラム１０内に投入されることから、１回目の投入を促す際には１回目に投入すべき各コンクリート材料の重量を、２回目の投入を促す際には全体量から１回目に投入された量を除して得られる投入すべき各コンクリート材料の重量を表示部８２とスピーカ８３に出力させる。すなわち、水であれば、１回目の投入の際にはステップＦ１０４で入力された重量の３分の２であり、２回目には該入力された重量の３分の１となり、砂および砂利については、１回目の投入の際にはそれぞれステップＦ１０１およびステップＦ１０２で入力された重量の２分の１であり、２回目には該入力された重量の２分の１となる。
【００８８】
また、この他の実施の形態におけるにおけるミキサ車にあっては、各コンクリート材料の重量を演算するステップでは、コントローラ５は、荷重センサ３１，３２，３３で検知する重量をリアルタイムに総和して、オペレータによって投入される各コンクリート材料の重量を演算する。
【００８９】
このとき、ドラム１０内に投入される各コンクリート材料の重量がそれぞれ対応する投入されるべきコンクリート材料の重量に近づくと、コントローラ５は、表示部８２に入力値から現在投入されたコンクリート材料の重量を引いた値を表示するとともに、スピーカ８３から警告音を発生させ、オペレータにコンクリート材料の重量が入力値に達っしそうであることをしらせるとともに、コンクリート材料の重量が入力値に達すると、表示部８２に「投入終了」の文字と、スピーカ８３に「投入終了」を音声出力させる。
【００９０】
そして、各コンクリート材料の投入を終了すると、一実施の形態のステップＦ２７からステップＦ２９までの処理と全く同様の処理を行い、コントローラ５は、各コンクリート材料の重量の値を読み込んで各コンクリート材料の重量から最適なドラム回転速度および回転時間を演算し、得られたドラム回転速度および回転時間に基づいて、ドラム１０を回転駆動しコンクリート材料を混練する。
【００９１】
したがって、この他の実施の形態においては、上記した一実施の形態と同様の効果を奏するだけでなく、オペレータがあらかじめ決められた量のコンクリートを製造することができ、オペレータが、万が一、過剰にコンクリート材料をドラム１０内に投入した場合にあっても、コントローラ５が各コンクリート材料を都度計量して最適なドラム回転速度および回転時間を実現するので、コンクリートの品質を維持でき、均一な品質のコンクリートを製造することが可能である。
【００９２】
なお、この他の実施の形態におけるミキサ車にあっては、各コンクリート材料の重量をオペレータが入力するとしているが、たとえば、コンクリートの種類と量、もしくは、コンクリートの種類と量に加えて水セメント比やスランプ値を入力させるようにして、その配合重量をコントローラ５に記憶させて、適宜、各コンクリート材料の投入を促す各手順で、各コンクリート材料の重量を表示部やスピーカを介してオペレータに指示を与えるようにしてもよい。
【００９３】
この場合には、オペレータは、最適な配合重量を知りえなくとも、必要なコンクリート量を最適な配合重量で製造することができ、より一層オペレータの負担を軽減させるとともに、専門知識が無いオペレータにあっても、必要とされるコンクリートを手軽に製造することが可能となる。
【００９４】
また、水の投入を最後にしておけば、砂、砂利、セメント、混和剤については、投入順序を適宜変更してもよい。
【００９５】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】一実施の形態のミキサ車におけるシステムの概念図である。
【図２】一実施の形態におけるミキサ車の側面図である。
【図３】一実施の形態におけるミキサ車ドラム部分の背面図である。
【図４】一実施の形態におけるミキサ車のコンクリート製造手順を示す図である。
【図５】他の実施の形態のミキサ車におけるシステムの概念図である。
【図６】他の実施の形態におけるミキサ車のコンクリート製造手順を示す図である。
【符号の説明】
【００９７】
１ 液圧モータ
２ 液圧ポンプ
３ 重量検出手段
４，８ 操作装置
５ コントローラ
９ 信号線
１０ ドラム
１４ 管路
１１ 回転速度センサ
１２ 容量検出センサ
２０ 架台
２１ 前方支持部
２２ 後方左側支持部
２３ 後方右側支持部
２２１，２３１ ローラ
３１，３２，３３ 荷重センサ
４１，８１ 製造スイッチ
４２，８２表示部
４３，８３ スピーカ
４４，８４ スキップスイッチ
４５，８５ 確認スイッチ
８６ 入力部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ミキサ車に関し、特に、コンクリートを製造可能なミキサ車の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
ミキサ車と言われるアジテータトラックにあっては、一般的には、コンクリートプラントで製造されるコンクリートを、打設現場まで運搬するために、架台に回転自在に搭載されるドラムを備えている。
【０００３】
このドラムは、筒状のドラムシェルと、ドラムシェル内面に外周部が固定される螺旋状のブレードを備えており、ミキサ車がコンクリートを運搬する場合、ドラムを回転させることにより、ドラム内に投入されたコンクリートをブレードで攪拌するよううにしている。
【０００４】
そして、ミキサ車にあっては、コンクリート運搬中にドラムを回転させることでコンクリートの砂利等の骨材とモルタル部分とが分離したり、運搬中にコンクリートが固化してしまったりすることを防止し、打設現場にて排出されるコンクリートのスランプ値を基準値の範囲内に維持するなど、コンクリートの品質を維持するようにしている。
【０００５】
上述のように、ミキサ車にあっては、コンクリートプラントで製造されるコンクリートを運搬する目的で使用されるが、ドラムを回転させることによりコンクリート材料を混練することが可能であるので、ミキサ車自体がコンクリートを製造する機能を有している。
【０００６】
そこで、コンクリートの製造をミキサ車に負担させることにより、コンクリートプラント側の設備をコンクリート材料の計量装置と搬送装置のみとして、コンクリートプラント側でのコンクリート製造作業の自動化を目的とした提案がある（たとえば、特許文献１，２参照）。
【０００７】
すなわち、砂利、砂、セメント、水等のコンクリート材料の混練するミキサは、現状、コンクリートプラントでコンクリートを製造するようにしているのでコンクリートプラント側に設けられているが、ミキサ車のドラムが該ミキサ同様の機能を備えているので、重複する機能をミキサ車のドラムに集約し、コンクリートプラント側のミキサを省略可能としたものである。
【特許文献１】特開２００１−１２７１２８号公報（発明の実施の形態，図１）
【特許文献２】特開２００２−１０５４２３号公報（発明の実施の形態，図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように従来のミキサ車にあっては、コンクリートプラントにおける設備の縮小、自動化に貢献することができるが、以下の不具合がある。
【０００９】
すなわち、従来のミキサ車にあっては、コンクリートプラントにおいてコンクリート材料をドラム内に投入後、ドラムを回転させることによりコンクリート材料を攪拌してコンクリートを製造するが、コンクリート製造におけるドラム回転操作についてはドラムの回転速度および攪拌時間の管理が必要であり、これを一般にはコンクリート製造に関する専門知識を有しないミキサ車のオペレータが行うと製造されるコンクリートの品質維持が困難で、またその品質にばらつきができてしまうことになる。
【００１０】
そこで、上記ドラム操作をコンクリートプラント側のオペレータが行うようにすればよいのであるが、そうするとコンクリート材料を投入後、ミキサ車は、コンクリートプラント側のオペレータによる一連のコンクリート製造作業を終了しなければ、打設現場に向けて出発することができないことになり、ミキサ車の稼働率が悪化してしまうことになる。
【００１１】
逆に稼働率を優先させるとなると、ミキサ車のオペレータにコンクリート製造の専門知識を身に付けさせる必要があるので、ミキサ車のオペレータの負担が大きくなる。
【００１２】
さらに、ミキサ車は、コンクリートプラントでコンクリート材料の投入を受ける必要があるので、コンクリートプラントと打設現場とを往復しなければならず、そのため、打設現場にタイムリーにコンクリートを供給できない場合がある。
【００１３】
そこで、本発明は上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、コンクリートプラントに頼らずに品質にバラツキのないコンクリートを製造可能なミキサ車を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記した目的を達成するために、この発明の課題解決手段は、架台に回転自在に搭載されるドラムと、ドラムを回転駆動する駆動手段と、駆動手段を制御する制御装置と、ドラム積載重量を検出する重量検出手段とを備えたミキサ車において、制御装置は、ドラム内に順次投入される砂利、砂、セメント、水等からなる各コンクリート材料の重量に基づいてドラム回転速度およびドラム回転時間を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、各コンクリート材料をドラム内に投入すると、各ミキサ車がコンクリート材料の重量を計量し、各コンクリート材料の重量に基づいて最適なドラム回転速度と回転時間を演算し、自動的にコンクリート材料を混練してコンクリートを製造することができる。
【００１６】
したがって、コンクリート製造時のドラム回転速度および回転時間をオペレータの感や、経験に頼らず、制御装置が最適なドラム回転速度および回転時間でコンクリート製造を行うので、コンクリートの品質を維持でき、また、その品質も均一にすることができる。
【００１７】
また、オペレータは、コンクリート製造における攪拌作業時にドラムの回転操作を行う必要がないので、攪拌作業中におけるドラム回転速度および回転時間の管理作業から解放され、作業負担が軽減される。
【００１８】
また、コンクリート製造にあたり、ミキサ車のオペレータは、専門知識を備えていなくとも、手軽にコンクリート製造を行うことができるという利点があり、これにより、コンクリートプラント側のオペレータの手を借りずしてコンクリート製造を行えるので、材料投入後に打設現場に向けてすぐに出発し、打設現場へ向かう途中に、すなわち、ミキサ車走行中にコンクリート製造を行うことができ、ミキサ車稼働率が向上する。
【００１９】
さらに、このミキサ車にあっては、打設現場でコンクリート製造を行うことも可能であるので、コンクリートプラントと打設現場とを往復という無駄な時間を省略することができ、打設現場にタイムリーにコンクリートを供給することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、図示した実施の形態に基づいて、この発明を説明する。図１は、一実施の形態のミキサ車におけるシステムの概念図である。図２は、一実施の形態におけるミキサ車の側面図である。図３は、一実施の形態におけるミキサ車のドラム部分の背面図である。図４は、一実施の形態におけるミキサ車のコンクリート製造手順を示す図である。図５は、他の実施の形態のミキサ車におけるシステムの概念図である。図６は、他の実施の形態におけるミキサ車のコンクリート製造手順を示す図である。
【００２１】
一実施の形態におけるミキサ車は、図１に示すように、架台に回転自在に搭載されるドラム１０と、ドラム１０を回転駆動する駆動手段である液圧モータ１および液圧モータ１に液圧を供給する液圧ポンプ２と、液圧モータ１および液圧ポンプ２を制御する制御装置たるコントローラ５と、ドラム積載重量を検出する重量検出手段３と、コントローラ５に接続されコントローラ５にコンクリート製造指令を入力可能な操作装置４とを備えている。
【００２２】
液圧ポンプ２は、ミキサ車のエンジン（図示せず）に、ＰＴＯ（Ｐｏｗｅｒ Ｔａｋｅ Ｏｆｆ）を介して接続されており、該エンジンのクランクシャフトの回転運動が伝達されて回転駆動される。
【００２３】
また、液圧ポンプ２は、具体的には、斜板カム（図示せず）の傾角を変更することにより吐出方向および吐出量を可変にするアキシャル形の双方向吐出ポンプとして構成され、該液圧ポンプ２にループ状の管路１４を介して接続された液圧モータ１をそれぞれ正回転および逆回転することが可能である。
【００２４】
そして、上記液圧ポンプ２の傾斜カムの変更は、具体的にたとえば、サーボシリンダにより行われ、この液圧ポンプ２の吐出方向および吐出量は、容量検出センサ１２で検知してコントローラ５に入力され、コントローラ５は容量検出センサ１２が検出する容量によりサーボシリンダを制御することにより液圧ポンプ２の吐出方向と吐出量を制御することができるようになっている。
【００２５】
また、液圧モータ１は、具体的にはたとえば、傾転角の変更により回転速度が変化するように設定され、回転速度センサ１１で回転方向および回転速度（単位時間あたりの回転数）を検知するようになっており、コントローラ５は、回転速度センサが検出する回転方向および回転速度に基づいて上記傾転角を制御して液圧モータ１の回転方向および回転速度を制御することができるようになっている。
【００２６】
また、ドラム１０は、図２および図３に示すように、架台２０に、架台２０の図２中左右に伸びる軸線（図３中では図に対し紙面を貫く方向に伸びる軸線）に対し、やや前方を傾斜させて回転自在に搭載されており、架台２０には、ドラム１０の前方を支持する前方支持部２１は、ドラム１０の回転軸線上に立設されるとともに、ドラム１０の後方左側を支持する後方左側支持部２２およびドラム１０の後方右側を支持する後方右側支持部２３は、ドラム１０の回転軸線と、架台２０の上記軸線を含む面に対して左右対称となるように架台２０に立設されている。
【００２７】
上記した前方支持部２１は、具体的には、ドラム１０の前方端部から突設された図示しない回転軸と、該回転軸に液圧モータ１の回転を伝達する図示しない減速機を保持している。
【００２８】
他方、後方左側支持部２２および後方右側支持部２３は、その先端に、ローラ２２１，２３１を備えており、このローラ２２１，２３１でドラム１０の後方を回転自在に支持している。
【００２９】
そして、重量検出手段３は、３つの荷重センサ３１，３２，３３を備えており、図２および図３にしめすように、荷重センサ３１は、ミキサ車の架台２０上に立設されドラム１０の前方を支持する前方支持部２１に設置され、前方支持部２１で負担する荷重を検出し、荷重センサ３２は、ミキサ車の架台２０上に立設されドラム１０の後方であって図３中左側を支持する後方左側支持部２２に設置され、後方左側支持部２２で負担する荷重を検出し、荷重センサ３３は、ミキサ車の架台２０上に立設されドラム１０の後方であって図３中右側を支持する後方右側支持部２３に設置され、後方左側支持部２３で負担する荷重を検出するようにしてある。
【００３０】
なお、荷重センサ３１，３２，３３としては、ロードセルや歪ゲージ等を用いればよい。
【００３１】
転じて、操作装置４は、図１に示すように、ドラム１０でコンクリート製造を行う製造スイッチ４１と、その製造手順に関する指示を表示する表示部４２と、スピーカ４３と、製造手順中の処理の一部をスキップするスキップスイッチ４４と、コンクリート材料の投入が完了であることを確認する確認スイッチ４５とを備えており、コントローラ５に信号線９で接続されることにより通信可能とされている。
【００３２】
なお、操作装置４とコントローラ５の通信においては、信号線９を介さない無線によって行うとされてもよい。
【００３３】
また、上記製造スイッチ４１、スキップスイッチ４４および確認スイッチ４５は、具体的はたとえば、プッシュスイッチ型に設定されており、オペレータが押圧することによりそれぞれ製造指令信号Ｕ、スキップ信号Ｓおよび確認信号Ｋをコントローラ５に送信するように設定されている。
【００３４】
そして、コントローラ５は、容量検出センサ１２、回転速度センサ１１および上記各荷重センサ３１，３２，３３が出力する信号、製造指令信号Ｕ、スキップ信号Ｓおよび確認信号Ｋの各信号を受け取り、液圧モータ１および液圧ポンプ２の駆動に必要な電流もしくは電圧を出力し、操作装置４に制御信号を出力することができるものであればよく、具体的にはたとえば、ハードウェアとしては図示しないが、各信号を増幅するためのアンプと、アナログ信号をデジタル信号に変換する変換器と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｓｓｅｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の演算装置と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置とから構成され、液圧モータ１および液圧ポンプ２の駆動および操作装置４の表示部４２およびスピーカ４３の制御に必要な演算処理手順と制御信号出力手順を、プログラムとしてＲＯＭや他の記憶装置に予め格納させておくとする周知なコンピュータシステムとして構成されている。
【００３５】
また、上記コントローラ５は、荷重センサ３１，３２，３３から入力される電圧信号からドラム１０内に投入されるコンクリート材料の重量を演算することができるようになっている。
【００３６】
具体的には、荷重センサ３１，３２，３３で検知する重量の総和は、ドラム１０およびコンクリート材料の総重量に等しくなることから、コントローラ５は、荷重センサ３１，３２，３３で検知する重量全てを加算する演算を行って、コンクリート材料の重量を演算する。
【００３７】
そして、コントローラ５は、ドラム１０内が空の場合にあっては、各荷重センサ３１，３２，３３が検知した重量からの電圧信号から投入重量がゼロであることを認識するよう調整されている。
【００３８】
そして、上記のように構成されたミキサ車におけるコンクリート製造は、図４に示す手順に従って行われる。
【００３９】
以下、この手順について説明すると、まず、操作装置４の製造スイッチ４１の押圧により、コントローラ５に製造指令信号Ｕが送信され、これにより、コンクリート製造に関する手順が実行される。
【００４０】
そして、ステップＦ１では、コントローラ５は、駆動手段である液圧モータ１および液圧ポンプ２を制御してドラム１０を所定の回転速度で投入方向へ回転させる。なお、所定の回転速度は６ｒｐｍから１０ｒｐｍの範囲内で任意に設定され、コントローラ５は、後述のステップＦ２８の手順に至るまではドラム１０の回転速度を維持するように制御する。
【００４１】
つづいて、ステップＦ２では、コントローラ５は、オペレータにドラム１０内へコンクリート材料である水を投入することを促すべく、表示部４２に「水投入」という文字を出力させるとともに、スピーカ４３に「水投入」を音声出力させる。
【００４２】
そして、ステップＦ３に移行し、コントローラ５は、オペレータによる操作装置４の確認スイッチ４５の押圧がある場合、すなわち、確認信号Ｋがコントローラ５に入力がある場合には、オペレータが水の投入を完了したと判断され、ステップＦ４に移行する。なお、所定時間内に上記確認信号Ｋの入力がない場合には、スピーカ４３に「確認スイッチを押してください」と音声出力させ、オペレータに水の投入の完了を促し、確認信号Ｋの入力を待つ。
【００４３】
さらに、ステップＦ４では、コントローラ５は、オペレータによって投入された水の重量を荷重センサ３１，３２，３３で検知する重量を総和し演算し、この水の投入重量を一時的に記憶装置に記憶する。なお、このステップＦ３で計量される水の量は、コンクリート製造に使用される全体の水の量の概ね３分の２である。
【００４４】
つづいて、ステップＦ５に移行し、ステップＦ５では、コントローラ５は、オペレータにドラム１０内へコンクリート材料である砂利を投入することを促すべく、表示部４２に「砂利投入」という文字を出力させるとともに、スピーカ４３に「砂利投入」を音声出力させ、ステップＦ６に移行する。
【００４５】
このステップＦ６では、オペレータが操作装置４のスキップスイッチ４４の押圧がある場合、すなわち、スキップ信号Ｓがコントローラ５に入力がある場合には、オペレータは、砂利の投入を要しないモルタルを製造する意思があることから、砂利の重量を演算する処理を行わずステップＦ８に移行し、他方、確認信号Ｋがコントローラ５に入力される場合には、ステップＦ７に移行する。
【００４６】
そして、ステップＦ７では、コントローラ５は、オペレータによって投入された砂利の重量を荷重センサ３１，３２，３３で検知する重量を総和し演算し、この砂利の投入重量を一時的に記憶装置に記憶する。なお、このステップＦ７で計量される砂利の量は、コンクリート製造に使用される全体の砂利の量の概ね２分の１である。
【００４７】
つづいて、ステップＦ８では、コントローラ５は、オペレータにドラム１０内へコンクリート材料である砂を投入することを促すべく、表示部４２に「砂投入」という文字を出力させるとともに、スピーカ４３に「砂投入」を音声出力させる。
【００４８】
そして、ステップＦ９に移行し、コントローラ５は、確認信号Ｋの入力がある場合には、オペレータが砂の投入を完了したと判断され、ステップＦ１０に移行する。なお、所定時間内に上記確認信号Ｋの入力がない場合には、スピーカ４３に「確認スイッチを押してください」と音声出力させ、オペレータに砂の投入の完了を促し、確認信号Ｋの入力を待つ。
【００４９】
つづいて、ステップＦ１０では、コントローラ５は、オペレータによって投入された砂の重量を荷重センサ３１，３２，３３で検知する重量を総和し演算し、この砂の投入重量を一時的に記憶装置に記憶する。なお、このステップＦ１０で計量される砂の量は、コンクリート製造に使用される全体の砂の量の概ね２分の１である。
【００５０】
つぎに、ステップＦ１１では、コントローラ５は、オペレータにドラム１０内へコンクリート材料であるセメントを投入することを促すべく、表示部４２に「セメント投入」という文字を出力させるとともに、スピーカ４３に「セメント投入」を音声出力させる。
【００５１】
そして、ステップＦ１２に移行し、コントローラ５は、確認信号Ｋの入力がある場合には、オペレータがセメントの投入を完了したと判断され、ステップＦ１３に移行する。なお、所定時間内に上記確認信号Ｋの入力がない場合には、スピーカ４３に「確認スイッチを押してください」と音声出力させ、オペレータにセメントの投入の完了を促し、確認信号Ｋの入力を待つ。
【００５２】
つづいて、ステップＦ１３では、コントローラ５は、オペレータによって投入されたセメントの重量を荷重センサ３１，３２，３３で検知する重量を総和し演算し、このセメントの投入重量を一時的に記憶装置に記憶する。なお、このステップＦ１３で計量されるセメントの量は、コンクリート製造に使用される全体量である。
【００５３】
つぎに、ステップＦ１４では、コントローラ５は、オペレータにドラム１０内へコンクリート材料である砂の残りの量を投入することを促すべく、表示部４２に「砂投入」という文字を出力させるとともに、スピーカ４３に「砂投入」を音声出力させる。
【００５４】
そして、ステップＦ１５に移行し、コントローラ５は、確認信号Ｋの入力がある場合には、オペレータが砂の投入を完了したと判断され、ステップＦ１６に移行する。なお、所定時間内に上記確認信号Ｋの入力がない場合には、スピーカ４３に「確認スイッチを押してください」と音声出力させ、オペレータに砂の投入の完了を促し、確認信号Ｋの入力を待つ。
【００５５】
つづいて、ステップＦ１６では、コントローラ５は、オペレータによって投入された砂の重量を荷重センサ３１，３２，３３で検知する重量を総和し演算し、さらに、ステップＦ１０で演算された砂の重量にこのステップＦ１６で演算される砂の投入重量を加算し、得られた全体の砂の重量を一時的に記憶装置に記憶する。
【００５６】
さらに、ステップＦ１７では、ステップＦ６でスキップ信号Ｓが入力されていた場合には、ステップＦ２１に移行し、確認信号Ｋが入力されていた場合には、ステップＦ１８に移行する。
【００５７】
そして、ステップＦ１８では、コントローラ５は、オペレータにドラム１０内へコンクリート材料である砂利の残りの量を投入することを促すべく、表示部４２に「砂利投入」という文字を出力させるとともに、スピーカ４３に「砂利投入」を音声出力させる。
【００５８】
そして、ステップＦ１９に移行し、コントローラ５は、確認信号Ｋの入力がある場合には、オペレータが砂利の投入を完了したと判断され、ステップＦ２０に移行する。なお、所定時間内に上記確認信号Ｋの入力がない場合には、スピーカ４３に「確認スイッチを押してください」と音声出力させ、オペレータに砂利の投入の完了を促し、確認信号Ｋの入力を待つ。
【００５９】
つづいて、ステップＦ２０では、コントローラ５は、オペレータによって投入された砂利の重量を荷重センサ３１，３２，３３で検知する重量を総和して演算し、さらに、ステップＦ７で演算された砂利の重量にこのステップＦ２０で演算される砂利の投入重量を加算し、得られた全体の砂利の重量を一時的に記憶装置に記憶する。
【００６０】
さらに、ステップＦ２１に移行して、コントローラ５は、オペレータにドラム１０内へコンクリート材料である水の残りの量を投入することを促すべく、表示部４２に「水投入」という文字を出力させるとともに、スピーカ４３に「水投入」を音声出力させる。
【００６１】
そして、ステップＦ２２に移行し、コントローラ５は、確認信号Ｋの入力がある場合には、オペレータが水の投入を完了したと判断され、ステップＦ２０に移行する。なお、所定時間内に上記確認信号Ｋの入力がない場合には、スピーカ４３に「確認スイッチを押してください」と音声出力させ、オペレータに水の投入の完了を促し、確認信号Ｋの入力を待つ。
【００６２】
つづいて、ステップＦ２３では、コントローラ５は、オペレータによって投入された水の重量を荷重センサ３１，３２，３３で検知する重量を総和して演算し、さらに、ステップＦ４で演算された水の重量にこのステップＦ２３で演算される水の投入重量を加算し、得られた全体の水の重量を一時的に記憶装置に記憶する。
【００６３】
つづき、ステップＦ２４では、コントローラ５は、オペレータにドラム１０内へコンクリート材料である混和剤を投入することを促すべく、表示部４２に「混和剤投入」という文字を出力させるとともに、スピーカ４３に「混和剤投入」を音声出力させる。
【００６４】
そして、ステップＦ２５に移行し、コントローラ５は、確認信号Ｋの入力がある場合には、オペレータが混和剤の投入を完了したと判断され、ステップＦ２６に移行する。なお、所定時間内に上記確認信号Ｋの入力がない場合には、スピーカ４３に「確認スイッチを押してください」と音声出力させ、オペレータに混和剤の投入の完了を促し、確認信号Ｋの入力を待つ。
【００６５】
つづいて、ステップＦ２６では、コントローラ５は、オペレータによって投入された混和剤の重量を荷重センサ３１，３２，３３で検知する重量を総和して演算し、混和剤の重量を一時的に記憶装置に記憶する。
【００６６】
これまでの処理でコンクリート材料が全てドラム１０内に投入された状態となるので、ステップＦ２７では、コントローラ５は、各コンクリート材料の重量の値を記憶装置から読み込んで、最適なドラム回転速度および回転時間を演算する。
【００６７】
そして、ステップＦ２８に移行し、コントローラ５は、上記ステップＦ１１で得られたドラム回転速度および回転時間に基づいて、ドラム１０を回転駆動しコンクリート材料を混練する。
【００６８】
その後、ステップＦ２９に移行して、コントローラ５は、ドラム１０内で製造されたコンクリートの固化を防止するべく、ドラム１０を投入回転させつづける。
【００６９】
このステップＦ２９において、コントローラ５は、オペレータのコンクリートをドラム１０から排出させる操作があるまでは、コンクリートの品質を維持できるようにドラム１０の投入回転を維持する。
【００７０】
なお、セメントペーストを製造する必要があるのであれば、ステップＦ８において、オペレータのスキップスイッチ４４押圧によるスキップ信号Ｓがコントローラ５に入力される場合に、重量演算処理を中断してステップＦ１１に移行させてもよい。
【００７１】
そして、この実施の形態の場合、オペレータに各コンクリート材料の投入を指示する指示手段は、上記表示部４２およびスピーカ４３となる。
【００７２】
上述のように、このミキサ車によれば、各コンクリート材料をドラム１０内に投入すると、各ミキサ車がコンクリート材料の重量を計量し、各コンクリート材料の重量に基づいて最適なドラム回転速度と回転時間を演算し、自動的にコンクリート材料を混練してコンクリートを製造することができる。
【００７３】
したがって、コンクリート製造時のドラム回転速度および回転時間をオペレータの感や、経験に頼らず、制御装置が最適なドラム回転速度および回転時間でコンクリート製造を行うので、コンクリートの品質を維持でき、また、その品質も均一にすることができる。
【００７４】
また、オペレータは、コンクリート製造における攪拌作業時にドラムの回転操作を行う必要がないので、攪拌作業中におけるドラム回転速度および回転時間の管理作業から解放され、作業負担が軽減される。
【００７５】
また、コンクリート製造にあたり、ミキサ車のオペレータは、専門知識を備えていなくとも、手軽にコンクリート製造を行うことができるという利点があり、これにより、コンクリートプラント側のオペレータの手を借りずしてコンクリート製造を行えるので、材料投入後に打設現場に向けてすぐに出発し、打設現場へ向かう途中に、すなわち、ミキサ車走行中にコンクリート製造を行うことができ、ミキサ車稼働率が向上する。
【００７６】
さらに、このミキサ車にあっては、打設現場でコンクリート製造を行うことも可能であるので、コンクリートプラントと打設現場とを往復という無駄な時間を省略することができ、打設現場にタイムリーにコンクリートを供給することもできる。
【００７７】
また、オペレータに各コンクリート材料の投入を指示する指示手段を備えているので、オペレータのコンクリート材料の投入し忘れを防止でき、さらに、オペレータは上記指示手段の指示にしたがってコンクリート材料を投入すればよいので、オペレータのコンクリート製造作業が容易となる。
【００７８】
さらに、コンクリート製造手順のうち、コンクリートの種類によって、不必要となるコンクリート材料を投入する手順をスキップさせることができるので、多様なコンクリートの製造も可能である。
【００７９】
つづいて、他の実施の形態におけるミキサ車について説明する。この他の実施の形態におけるミキサ車は、操作装置とコンクリート製造の手順が上述の一実施の形態と異なる。なお、上述の一実施の形態と同様である部分については、同一の符号を付するのみとして詳しい説明を省略する。
【００８０】
この他の実施の形態にあっては、図５に示すように、操作装置８は、図５に示すように、ドラム１０でコンクリート製造を行う製造スイッチ８１と、その製造手順に関する指示を表示する表示部８２と、スピーカ８３と、製造手順中の処理の一部をスキップするスキップスイッチ８４と、確認スイッチ８５と、各コンクリート材料の重量を入力する入力部８６を備えており、コントローラ５に信号線９で接続されることにより通信可能とされている。
【００８１】
上記入力部８６は数字入力キーと入力決定キーと削除キーとを備えて構成されており、オペレータは、各コンクリート材料の重量を数値として入力することができるようになっている。
【００８２】
この他の実施の形態におけるミキサ車にあっては、以下の図６に示す手順でコンクリート製造が行われる。
【００８３】
まず、オペレータの操作装置８における製造スイッチ８１の押圧により、コントローラ５に製造指令信号Ｕが送信され、これにより、コンクリート製造に関する手順が実行される。
【００８４】
そして、ステップＦ１０１では、コントローラ５は、オペレータにコンクリート材料である砂の重量を入力させるべく、表示部８２に「砂の重量」という文字を出力させて、同入力を促し、オペレータの入力部８６の操作により、砂の重量が入力されると、砂の重量を一時的に記憶装置に格納する。
【００８５】
以下、コントローラ５は、それぞれステップＦ１０２，Ｆ１０３，Ｆ１０４，Ｆ１０５において、オペレータに砂利、セメント、水、混和剤の重量を入力させるべく、表示部８２に「砂利の重量」、「セメントの重量」、「混和剤の重量」、「水の重量」、という文字を出力させて、同入力を促し、オペレータの入力部８６の操作により、それぞれ、砂利、セメント、混和剤、水の重量が入力されると、これらの各重量を一時的に記憶装置に格納する。
【００８６】
そして、上記ステップＦ１０５までの手順が完了すると、一実施の形態と同様の手順であるステップＦ１からステップＦ２９と同様の処理を実行する。ここで、上記した一実施の形態と異なるのは、手順自体は図示はしないが、各ステップでオペレータにドラム１０内へコンクリート材料を投入することを促すときに、たとえば、表示部８２に「砂投入」という文字だけでなくステップＦ１０１で入力された砂の重量の２分の１の重量を出力させるとともに、スピーカ８３に「砂投入」と砂の重量の２分の１の重量を音声出力させる。すなわち、コンクリート材料を投入するべき各ステップで当該ステップにて投入するべきコンクリート材料の重量を表示部８２に出力するとともにスピーカ８３にも該コンクリート重量を音声出力させるのである。
【００８７】
なお、砂、砂利、水のコンクリート材料は、一実施の形態と同様に２回に分けてドラム１０内に投入されることから、１回目の投入を促す際には１回目に投入すべき各コンクリート材料の重量を、２回目の投入を促す際には全体量から１回目に投入された量を除して得られる投入すべき各コンクリート材料の重量を表示部８２とスピーカ８３に出力させる。すなわち、水であれば、１回目の投入の際にはステップＦ１０４で入力された重量の３分の２であり、２回目には該入力された重量の３分の１となり、砂および砂利については、１回目の投入の際にはそれぞれステップＦ１０１およびステップＦ１０２で入力された重量の２分の１であり、２回目には該入力された重量の２分の１となる。
【００８８】
また、この他の実施の形態におけるにおけるミキサ車にあっては、各コンクリート材料の重量を演算するステップでは、コントローラ５は、荷重センサ３１，３２，３３で検知する重量をリアルタイムに総和して、オペレータによって投入される各コンクリート材料の重量を演算する。
【００８９】
このとき、ドラム１０内に投入される各コンクリート材料の重量がそれぞれ対応する投入されるべきコンクリート材料の重量に近づくと、コントローラ５は、表示部８２に入力値から現在投入されたコンクリート材料の重量を引いた値を表示するとともに、スピーカ８３から警告音を発生させ、オペレータにコンクリート材料の重量が入力値に達っしそうであることをしらせるとともに、コンクリート材料の重量が入力値に達すると、表示部８２に「投入終了」の文字と、スピーカ８３に「投入終了」を音声出力させる。
【００９０】
そして、各コンクリート材料の投入を終了すると、一実施の形態のステップＦ２７からステップＦ２９までの処理と全く同様の処理を行い、コントローラ５は、各コンクリート材料の重量の値を読み込んで各コンクリート材料の重量から最適なドラム回転速度および回転時間を演算し、得られたドラム回転速度および回転時間に基づいて、ドラム１０を回転駆動しコンクリート材料を混練する。
【００９１】
したがって、この他の実施の形態においては、上記した一実施の形態と同様の効果を奏するだけでなく、オペレータがあらかじめ決められた量のコンクリートを製造することができ、オペレータが、万が一、過剰にコンクリート材料をドラム１０内に投入した場合にあっても、コントローラ５が各コンクリート材料を都度計量して最適なドラム回転速度および回転時間を実現するので、コンクリートの品質を維持でき、均一な品質のコンクリートを製造することが可能である。
【００９２】
なお、この他の実施の形態におけるミキサ車にあっては、各コンクリート材料の重量をオペレータが入力するとしているが、たとえば、コンクリートの種類と量、もしくは、コンクリートの種類と量に加えて水セメント比やスランプ値を入力させるようにして、その配合重量をコントローラ５に記憶させて、適宜、各コンクリート材料の投入を促す各手順で、各コンクリート材料の重量を表示部やスピーカを介してオペレータに指示を与えるようにしてもよい。
【００９３】
この場合には、オペレータは、最適な配合重量を知りえなくとも、必要なコンクリート量を最適な配合重量で製造することができ、より一層オペレータの負担を軽減させるとともに、専門知識が無いオペレータにあっても、必要とされるコンクリートを手軽に製造することが可能となる。
【００９４】
また、水の投入を最後にしておけば、砂、砂利、セメント、混和剤については、投入順序を適宜変更してもよい。
【００９５】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】一実施の形態のミキサ車におけるシステムの概念図である。
【図２】一実施の形態におけるミキサ車の側面図である。
【図３】一実施の形態におけるミキサ車ドラム部分の背面図である。
【図４】一実施の形態におけるミキサ車のコンクリート製造手順を示す図である。
【図５】他の実施の形態のミキサ車におけるシステムの概念図である。
【図６】他の実施の形態におけるミキサ車のコンクリート製造手順を示す図である。
【符号の説明】
【００９７】
１ 液圧モータ
２ 液圧ポンプ
３ 重量検出手段
４，８ 操作装置
５ コントローラ
９ 信号線
１０ ドラム
１４ 管路
１１ 回転速度センサ
１２ 容量検出センサ
２０ 架台
２１ 前方支持部
２２ 後方左側支持部
２３ 後方右側支持部
２２１，２３１ ローラ
３１，３２，３３ 荷重センサ
４１，８１ 製造スイッチ
４２，８２表示部
４３，８３ スピーカ
４４，８４ スキップスイッチ
４５，８５ 確認スイッチ
８６ 入力部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
架台に回転自在に搭載されるドラムと、ドラムを回転駆動する駆動手段と、駆動手段を制御する制御装置と、ドラム積載重量を検出する重量検出手段とを備えたミキサ車において、制御装置は、ドラム内に順次投入される砂利、砂、セメント、水等からなる各コンクリート材料の重量に基づいてドラム回転速度およびドラム回転時間を制御することを特徴とするミキサ車。
【請求項２】
各コンクリート材料の投入を指示する指示手段を備えたこと特徴とする請求項１に記載のミキサ車。
【請求項３】
コンクリートの種類および量に基づいてコンクリート材料の重量を指示する指示手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のミキサ車。
【請求項４】
水セメント比もしくはスランプ値もしくはその両方に基づいてコンクリート材料の重量を指示する指示手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のミキサ車。
【請求項１】
架台に回転自在に搭載されるドラムと、ドラムを回転駆動する駆動手段と、駆動手段を制御する制御装置と、ドラム積載重量を検出する重量検出手段とを備えたミキサ車において、制御装置は、ドラム内に順次投入される砂利、砂、セメント、水等からなる各コンクリート材料の重量に基づいてドラム回転速度およびドラム回転時間を制御することを特徴とするミキサ車。
【請求項２】
各コンクリート材料の投入を指示する指示手段を備えたこと特徴とする請求項１に記載のミキサ車。
【請求項３】
コンクリートの種類および量に基づいてコンクリート材料の重量を指示する指示手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のミキサ車。
【請求項４】
水セメント比もしくはスランプ値もしくはその両方に基づいてコンクリート材料の重量を指示する指示手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のミキサ車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−２７２５９２（Ｐ２００６−２７２５９２Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−９１１４１（Ｐ２００５−９１１４１）
【出願日】平成１７年３月２８日（２００５．３．２８）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２８日（２００５．３．２８）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
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