JP2007023766A - 振動タイヤローラ - Google Patents

Abstract

【課題】振動タイヤローラにおいて、走行用モータや振動機構、振動用モータ、アクチュエータの配置構造を簡易なものとする。
【解決手段】走行用モータ９は、貫通孔１６を有した中空構造のモータからなり、振動機構１２は、起振軸３５に設けられた可動偏心錘４４の位置を油圧シリンダ５２により移動させて起振軸３５の偏心量を調節可能な可変振幅機構を備え、走行用モータ９及び起振軸３５を車幅方向において間に挟むように油圧シリンダ５２と振動用モータ１１を配設し、走行用モータ９の貫通孔１６を介して、油圧シリンダ５２側と起振軸３５側とをロッド５１により連結する。
【選択図】図８

Description

本発明は、振動機構を備えた自走型の振動タイヤローラに関する。

振動タイヤローラの従来例として、特許文献１に開示されたものが挙げられる。
特開平９−３１９１２号公報

本発明は、走行用モータや振動機構、振動用モータ、アクチュエータの配置構造を簡易なものとする振動タイヤローラを提供することを目的としている。

前記課題を解決するため、本発明は、タイヤ駆動用の走行用モータと、振動用モータにより作動し、タイヤに振動を与える振動機構とを備えた振動タイヤローラにおいて、前記走行用モータは、貫通孔を有した中空構造のモータからなり、前記振動機構は、起振軸に設けられた偏心錘の位置をアクチュエータにより移動させて起振軸の偏心量を調節可能な可変振幅機構を備え、走行用モータ及び起振軸を車幅方向において間に挟むようにアクチュエータと振動用モータを配設し、走行用モータの貫通孔を介して、アクチュエータ側或いは振動用モータ側と起振軸側とを軸部材により連結する構成としたことを特徴とする振動タイヤローラとした。

走行用モータを、貫通孔を有した中空構造のモータとし、起振軸に設けられた偏心錘の位置をアクチュエータにより移動させて起振軸の偏心量を調節可能な可変振幅機構を備えた振動機構とし、走行用モータ及び起振軸を車幅方向において間に挟むようにアクチュエータと振動用モータを配設し、走行用モータの貫通孔を介して、アクチュエータ側或いは振動用モータ側と起振軸側とを軸部材により連結する構成とすれば、走行用モータや振動機構、振動用モータ、アクチュエータ等の配置構造を簡易なものにできると共にこれらの配置スペースがコンパクトとなり、タイヤ回りの組み付け作業が容易になる。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ振動タイヤローラの正面図、側面図、後正面図である。本図において、振動タイヤローラＲは、前部車体１と後部車体２とが連結部３によりアーティキュレート式に接続されており、操舵用シリンダ４の伸縮によりセンターピン３ａを中心に前部車体１が後部車体２に対し旋回するようになっている。走行用のエンジン（図示せず）は、後部車体２の上部前寄りに設けられたボンネット５内に収装されている。ボンネット５の後方には運転席６が形成される。タイヤＴは両車体においてそれぞれ複数（図に示す機種は前輪３本、後輪４本）、車幅方向に等間隔で同軸状に配置される。図１（ｃ）から判るように、後輪側において、両端のタイヤＴの外側面は後部車体２の側面よりも外方に位置している。

次いで、図２は後記する防振ゴム７及びタイヤ支持部材８（共に仮想線にて示す）の配設位置を側面から見た場合を示す側面説明図、図３は後輪側における平断面説明図、図４は後輪側を正面寄りから見た場合を示す断面説明図である。なお、図３では紙面下側が車両前方側である。また、図４において、図３に記載された部材と共通する部材については一部省略して、或いは符号を省略するものとする。

「第１実施例」
第１実施例は後輪側において本発明を適用した例を示す。以下、主に図３を参照して説明すると、本発明に係る振動タイヤローラは、防振手段を構成する防振ゴム７を介して車体（図２に示す後部車体２）側に取り付けられ、隣接するタイヤＴ間において配設されるタイヤ支持部材８と、タイヤ支持部材８に取り付けられるタイヤ駆動用の走行用モータ９と、走行用モータ９を挟んで隣接するタイヤＴ同士を同期回転可能とする同期回転手段１０と、振動用モータ１１により作動し、タイヤＴに振動を与える振動機構１２と、を備える。

符号１３，１４は後部車体２（図２）に前後一対として固設されるブラケットを示す。また、このブラケット１３，１４は左右一対として後部車体２に固設されている。前後に対応したブラケット１３，１４にはそれぞれ、防振手段をなす防振ゴム７を介して、車両の前後方向に延設されるようにタイヤ支持部材８が取り付けられている。

タイヤ支持部材８は図２から判るように、横長の略矩形状を呈した板部材からなり、その板面が鉛直状となるように配設され、前端側及び後端側が、上下一対の防振ゴム７を介して、それぞれブラケット１３（図２では図示せず）及びブラケット１４に取り付けられるものである。ブラケット１３及び１４はそれぞれタイヤＴよりも前寄り及び後寄りに位置しており、したがって、各防振ゴム７もタイヤＴの前後、且つ、タイヤＴの外径の外側において配設されている。

図２、図３に示すように、防振ゴム７は略円柱形状を呈した部材であり、両側面の部位にてブラケット１３（或いはブラケット１４）、タイヤ支持部材８に対しボルト等により取り付けられる。以上のように、防振ゴム７をタイヤＴの前後、且つ、タイヤＴの外径の外側において配設する構成とすれば、タイヤ支持部材８を挟んで隣接し合うタイヤＴ間の間隔寸法を小さく設定できることとなる。

図３において、紙面右端側に位置するタイヤから順にＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４と符号を付すと、一方の前記タイヤ支持部材８（符号８Ａにて示す）は隣接し合うタイヤＴ１，Ｔ２の間に位置し、他方のタイヤ支持部材８（符号８Ｂにて示す）は隣接し合うタイヤＴ３，Ｔ４の間に位置するように配設される。

各タイヤ支持部材８Ａ，８Ｂには、軸受ユニット１５を介して走行用モータ９が取り付けられる。詳細に説明すると、軸受ユニット１５は、軸受（図ではテーパ軸受として示す）１５ａと、環状のアウタケース１５ｂ及びインナケース１５ｃとから構成される。タイヤ支持部材８Ａ，８Ｂの略中央部には貫通孔が穿設されており、該貫通孔にアウタケース１５ｂを挿嵌させ、アウタケース１５ｂのフランジ部においてボルトにより締結固定することで、軸受ユニット１５はタイヤ支持部材８Ａ，８Ｂに取り付けられる。

図３に仮想線で示した走行用モータ９の概略側断面図を図５（ａ）に示す。また、走行用モータ９のピストン部を正面側から見た概略構造断面図を図５（ｂ）に示す。なお図５（ａ）では一方のタイヤ支持部材８Ａ側に取り付けられる走行用モータ９を示しているが、タイヤ支持部材８Ｂ側に取り付けられる走行用モータ９においても、左右対称としてタイヤ支持部材８Ｂに取り付けられる点を除き、同一構造のモータである。

本実施形態における走行用モータ９は、貫通孔１６を有した中空で無軸の構造からなるモータであり、その一例として多行程型のラジアルピストンモータ１７としている。このラジアルピストンモータ１７は薄型でかつ低速高トルクを発生する公知の油圧モータであり、図５（ａ）に示すように、筐体を形成する固定部１８内に、軸受１９を介して出力部２０が回転可能に支持されている。

出力部２０には、図５（ｂ）に示すように、断面円形の薄型のシリンダブロック２１が固定されており、このシリンダブロック２１の外周部には、周方向に等間隔で複数のシリンダ２２が形成され、シリンダ２２内には先端部にローラ２３を有するピストン２４が、シリンダブロック２１の径方向に移動自在に挿入されている。ローラ２３が当接する固定部１８の内面には、カム面２５が形成される。なお図５（ａ）において符号２６はディスクブレーキを示し、詳細構造は省略してある。

したがって、圧油ポートを介して各シリンダ２２内に圧油が流入することにより、ピストン２４がシリンダ２２内を移動し、該移動時にローラ２３が前記カム面２５を押し付けることにより、その反力で出力部２０が回転するようになっている。多行程型のラジアルピストンモータ１７は以上の構造からなるため、出力部２０を無軸とすることができ、すなわち、正面視した断面形状がリング形状を呈する出力部とすることができるため、その中央部に貫通孔１６を形成できることとなる。

以上の構成からなる走行用モータ９は、外側のタイヤＴ１寄りにおいて、図５（ａ）に示すように、固定部１８側が長尺のボルト２７により軸受ユニット１５のアウタケース１５ｂに締結固定され、これにより、走行用モータ９は軸受ユニット１５を介しタイヤ支持部材８に取り付けられることとなる。軸受ユニット１５を介在させることなく走行用モータ９をタイヤ支持部材８に直接取り付けることも可能であるが、この場合、走行用モータ９の軸受１９のみでは車体重量の荷重に対して強度不足となってモータの損傷をきたすおそれもある。これに対し、軸受１５ａを介在させる態様とすれば、車体重量の荷重を軸受１５ａと軸受１９の両方で分散させて支持できるため、走行用モータ９の損傷が効果的に防止される。

次に図３において、走行用モータ９を挟んで隣接するタイヤＴ同士（つまりタイヤＴ１，Ｔ２同士或いはタイヤＴ３，Ｔ４同士をいう）を同期回転可能とする同期回転手段１０について説明する。本実施形態における同期回転手段１０は、走行用モータ９の出力部２０を一方のタイヤ側（タイヤＴ１或いはタイヤＴ４）に固定すると共に、走行用モータ９の貫通孔１６を介して一方のタイヤ側と他方のタイヤ側（タイヤＴ２或いはタイヤＴ３）とを連結部材３４により連結し、この連結部材３４により一方のタイヤ側の回転力を他方のタイヤ側に伝達する構成としている。

先ずタイヤＴ１，Ｔ２側において、図５に示すように、走行用モータ９の出力部２０にはハブ２８がそのフランジ部２８ａの部位にてボルト２９により締結固定される。図３において、タイヤＴ１はそのディスクホイールＤＷ１にてハブ２８のフランジ部２８ａにハブボルト３０により締結固定される。一方、前記軸受ユニット１５のインナケース１５ｃには、中央部に貫通孔を有したハブ３１がボルト３２により締結固定され、タイヤＴ２はそのディスクホイールＤＷ２にてハブ３１のフランジ部３１ａにハブボルト３３により締結固定される。

図５において、ハブ２８の中央部には走行用モータ９の貫通孔１６と略同一径寸法の貫通孔２８ｂが形成されている。また、軸受ユニット１５のインナケース１５ｃの貫通孔１５ｄも貫通孔１６と略同一径寸法となっている。したがって、走行用モータ９を挟んでハブ２８及び軸受ユニット１５が取り付けられた状態において、各貫通孔１６，２８ｂ，１５ｄは左右方向に同軸状に連通する態様となる。貫通孔２８ｂ，１５ｄにはそれぞれスプライン溝２８ｃ，１５ｅが形成される。そして、走行用モータ９の貫通孔１６内を貫通し、両端部にてスプライン溝２８ｃ，１５ｅにスプライン結合する連結部材３４が配設される。連結部材３４は本実施形態においては円筒形状を呈した部材であり、鋼管等からなる。

本実施形態における同期回転手段１０は以上の構成からなり、走行用モータ９の出力部２０が回転駆動すると、ハブ２８を介しタイヤＴ１が回転すると共に、ハブ２８の回転力がスプライン結合する連結部材３４を介してインナケース１５ｃ側に伝達されることでタイヤＴ２がタイヤＴ１と同期して回転する。なお、この同期回転手段１０はタイヤＴ３，Ｔ４側においても同一の構成であるので、その説明は省略する。

以上のように走行用モータ９を、貫通孔１６を有した中空構造のモータとし、同期回転手段１０として、走行用モータ９の出力部２０を一方のタイヤ側に固定すると共に、走行用モータ９の貫通孔１６を介して一方のタイヤ側と他方のタイヤ側とを連結部材３４により連結し、この連結部材３４により一方のタイヤ側の回転力を他方のタイヤ側に伝達する構成とすれば、タイヤ支持部材８や走行用モータ９を挟んで隣接し合うタイヤＴを簡易でコンパクトな構造にて同期回転させることができる。さらに、タイヤＴ側と連結部材３４との接続部位をスプライン結合から構成することで、より簡易な構造となり、部材点数が少なく、組み付け作業の容易な同期回転手段１０となる。

次いで、図３及び図４を参照して振動機構１２について説明する。車両中心を挟んで隣接するタイヤＴ２，Ｔ３において、各ディスクホイールＤＷ２，ＤＷ３はそれぞれ車幅方向外方に張り出すかたちでタイヤＴ２，Ｔ３に取り付けられており、これによりタイヤＴ２，Ｔ３間にわたるタイヤ内径の範囲内の空間が広くなっている。起振軸３５を内蔵する起振機ケース３６は、左右の走行用モータ９の間において配設され、特にこのタイヤＴ２，Ｔ３間にわたるタイヤ内径の範囲内の空間において配設されている。

起振機ケース３６は中空円筒形状を呈した部材であり、各タイヤＴの軸芯と同芯状に配設され、一方の開口部の縁部においては、ディスクホイールＤＷ２にハブボルト３３により締結固定されたアクスル３７に、ボルト３８により締結固定される。つまり、起振機ケース３６はタイヤＴ２とともに回転する。また、他方の開口部の縁部においては、ディスクホイールＤＷ３に締結固定されたハウジング３９に対し軸受７２を介して取り付けられるアクスル４０に、ボルト３８により締結固定される。なお、ベアリング７２は後に詳述する差動機構７１を構成する部材である。

本実施形態の振動機構１２は、起振軸３５に設けられた偏心錘（可動偏心錘４４）の位置をアクチュエータ（油圧シリンダ５２）により移動させて起振軸３５の偏心量を調節可能な可変振幅機構を備える。図６に示すように、起振軸３５は、離間して対向するように配設した一対の板状の支持枠４１ａ，４１ｂと、支持枠４１ａ，４１ｂの両端部同士を連結する支持部材４２ａ，４２ｂと、支持枠４１ａ，４１ｂの各中央部に掛け渡して固設した枢軸４３と、枢軸４３回りに回転可能に取り付けられる略半月状を呈した可動偏心錘４４とから構成される。

支持部材４２ａ，４２ｂの中央部にはそれぞれ貫通孔４２ｃが形成されていて、図３に示すように、一方の支持部材４２ａの外側面には、円筒形状を呈したガイド部材４５が該貫通孔４２ｃに嵌合するかたちで固設され、他方の支持部材４２ｂの外側面には、円柱状の支持軸部材４６が同様に貫通孔４２ｃに嵌合するかたちで固設される。起振軸３５は、これらガイド部材４５，支持軸部材４６の部位で、軸受４７，４８を介して前記アクスル３７，４０に枢支されることで、起振機ケース３６内において各タイヤＴと同芯状となるように水平状に延設される。

ガイド部材４５内には、起振軸３５と同軸芯上において直線移動する摺動部材４９が配設される。この摺動部材４９には、コネクティングロッド５０の一端がピン４９ａにより接続され、コネクティングロッド５０の他端は可動偏心錘４４にピン４４ａにより接続されており、摺動部材４９の直線移動の変位を可動偏心錘４４の枢軸４３回りの回転移動の変位に変換するように構成されている。

摺動部材４９は軸受７３によりロッド５１に対して回転できるように、且つ、ロッド５１の縮退により直線移動するように構成され、ロッド５１は図５（ａ）に示すように、軸受ユニット１５の貫通孔１５ｄ，走行用モータ９の貫通孔１６，ハブ２８の貫通孔２８ｂを挿通し、また本実施形態においては中空の連結部材３４の内部を挿通し、図３に示すように、アクチュエータである油圧シリンダ５２に接続している。なお、このロッド５１が「軸部材」に相当する。

図３において可動偏心錘４４が実線で示された状態は、可動偏心錘４４の回動角度が零で起振軸３５の偏心量が零の状態を示し、この状態で起振軸３５を回転させても振動力は発生しない。可動偏心錘４４が仮想線で示された状態は、可動偏心錘４４が最大回動角度まで回動された状態、つまり起振軸３５の偏心量が最大の状態であり、最大の振幅が得られる。このように振幅は可動偏心錘４４の回動角度によって変化する。

タイヤＴ１において、ディスクホイールＤＷ１が取り付けられるハブ２８の胴部には、軸受５３ａを内嵌した軸受ケース５３が取り付けられる。また、図４における符号５４は、車体から垂下されてタイヤＴ１の外側に位置する筐体状のブラケットを示し、その下端部は屈曲形成されていてタイヤＴ１の内径部の空間に入り込んでいる。ブラケット５４の下端部には、防振手段を構成する防振ゴム５５及び取り付け板５６を介して支持板５７が取り付けられ、この支持板５７には前記軸受ケース５３がボルト５８により締結固定されると共に、油圧シリンダ５２が図示しないボルトにより締結固定される。

油圧シリンダ５２はディスクホイールＤＷ１の車両外方側に位置しており、また、ディスクホイールＤＷ１は車両中心側に張り出すかたちでタイヤＴ１に取り付けられていることから、油圧シリンダ５２はタイヤＴ１の外側面よりも突出することなくタイヤＴ１の内径部の空間内に収装されている。なお、前記ブラケット５４内には、油圧シリンダ５２用の油圧配管やロッド５１の縮退を検知するセンサ（油圧シリンダ５２内に設けられる）の電気信号線が配設される。

次いで、起振軸３５を回転駆動する振動用モータ１１について説明する。タイヤＴ４において、ディスクホイールＤＷ４が取り付けられるハブ２８の胴部には、軸受５３ａを内嵌した軸受ケース５３が取り付けられる。図４における符号５９は、車体から垂下されてタイヤＴ４の外側に位置する筐体状のブラケットを示し、その下端部は屈曲形成されていてタイヤＴ４の内径部の空間に入り込んでいる。ブラケット５９の下端部には、防振手段を構成する防振ゴム６０を介して取り付け板６１が取り付けられ、この取り付け板６１に振動用モータ１１及び前記軸受ケース５３がボルト６２により締結固定される。本実施形態における振動用モータ１１は油圧モータである。

振動用モータ１１はディスクホイールＤＷ４の車両外方側に位置しており、また、ディスクホイールＤＷ４は車両中心側に張り出すかたちでタイヤＴ４に取り付けられていることから、振動用モータ１１はタイヤＴ４の外側面よりも突出することなくタイヤＴ４の内径部の空間内に収装されている。なお、前記ブラケット５９内には、振動用モータ１１用の油圧配管が配設される。

振動用モータ１１の出力軸にはカップリング６３を介してシャフト６４が連結される。シャフト６４は軸受ユニット１５の貫通孔１５ｄ，走行用モータ９の貫通孔１６，ハブ２８の貫通孔２８ｂを挿通し、本実施形態においては中空の連結部材３４の内部を挿通し、カップリング６５を介して起振軸３５の支持軸部材４６側に連結される。なお、このシャフト６４が「軸部材」に相当する。

振動機構１２は以上の構成からなり、油圧シリンダ５２によりロッド５１を介し可動偏心錘４４を回動させ、起振軸３５が所定の偏心量を有した状態で振動用モータ１１を駆動することで 起振軸３５に所定の振動力が発生する。ここで、特開平１０−１６５８９３号公報にも記載されているように、起振軸の起動時における回転数の立ち上がり時及び停止時における回転数の下がり時には共振点が存在し、この共振点において振動力が発生している場合には転圧路面に影響を及ぼすおそれのあることが知られている。

したがって実際には、例えば起動時の場合は、振動用モータ１１を駆動させ、起振軸３５が共振点以上の所定回転数に達した時点で、油圧シリンダ５２により可動偏心錘４４を回動させて振動力を発生させるようにしている。このように油圧シリンダ５２等のアクチュエータを用いた可変振幅機構とすることにより、（１）起振軸の回転を下げることなく、アクチュエータを任意に操作することで振動が切れる、（２）振幅を数段階、或いは無段階に設定可能であり、締固め材料に最適となる振幅を設定できる、等の効果が奏される。

以上のように、防振手段を介して車体（後部車体２）側に取り付けられ、隣接するタイヤＴ間において配設されるタイヤ支持部材８と、タイヤ支持部材８に取り付けられるタイヤ駆動用の走行用モータ９と、振動用モータ１１により作動し、タイヤＴに振動を与える振動機構１２とを備える振動タイヤローラとすれば、或いは、さらに走行用モータ９を挟んで隣接するタイヤＴ同士を同期回転可能とする同期回転手段１０を備える振動タイヤローラとすれば次のような効果が奏される。

従来にあっては、タイヤ支持部材が車体の側面側に設けられ、この場合、防振ゴムの配設位置の制限によりタイヤ支持部材の下端を少なくとも走行用モータの位置よりも下げざるを得ず、カーブクリアランスが小さくなるという問題、及び防振ゴムの大きさを小さくできず、サイドオーバハングが大きくなるという問題があったことは既述した通りである。これに対し本発明によれば、タイヤ支持部材は車体の側面ではなくタイヤとタイヤの間に配設されるので、このタイヤ支持部材に関するカーブクリアランスの問題、サイドオーバハングの問題が共に解消されることとなる。

なお、図４に示したブラケット５４，５９は基本的にそれぞれ油圧シリンダ５２，振動用モータ１１の各本体自身が回転しないように支持する部材であり、介在させる防振ゴム５５，６０の配設位置の制限をそれ程受けない（図４では防振ゴム５５，６０はそれぞれ油圧シリンダ５２，振動用モータ１１の上方側にのみ配設されている）。したがって、ブラケット５４，５９の下端を、例えば図４に示すように、タイヤＴの軸芯よりも上方側に位置させることができ、これらブラケット５４，５９に関するカーブクリアランスＣＣＬはタイヤ支持部材に関するカーブクリアランスに比して大きくとれる。

さらに、各防振ゴム５５，６０の大きさも小さくて済むので、図４に示すようにこれら防振ゴム５５，６０をタイヤＴ１，Ｔ４の内径部の空間に収装させることが可能となり、この場合、タイヤＴ１，Ｔ４の側面から突出するブラケット５４，５９の部位は油圧配管等を収容するだけで済む。したがって、このブラケット５４，５９に関するサイドオーバハングＳＯＨはタイヤ支持部材に関するサイドオーバハングに比して小さいものとなる。

また、以上に説明したように、起振軸３５を、車幅方向に関し走行用モータ９よりも車両中心側に配設し、振動用モータ１１を、車幅方向に関し走行用モータ９の外方側に配設し、走行用モータ９の貫通孔１６介して、振動用モータ１１側と起振軸３５側とを軸部材であるシャフト６４により連結する構成とすれば、走行用モータ９や振動機構１２、振動用モータ１１等の配置構造が簡易になると共にこれらの配置スペースがコンパクトとなり、タイヤ回りの組み付け作業が容易なものとなる。無論、当該構成は、例えば可変振幅機構を有さず、アクチュエータ（油圧シリンダ５２）を有さない振動機構とした場合においても効果的である。

また、以上に説明したように、起振軸３５を左右の走行用モータ９の間において配設すると共に、起振軸３５に設けられた可動偏心錘４４の位置を油圧シリンダ５２等のアクチュエータにより移動させて起振軸３５の偏心量を調節可能な可変振幅機構を備えた振動機構１２とし、振動用モータ１１及びアクチュエータを、それぞれ車幅方向に関し各走行用モータ９の外方側に配設し、各走行用モータ９の貫通孔１６を介して、アクチュエータ側と起振軸３５側とをロッド５１により連結すると共に、振動用モータ１１側と起振軸３５側とをシャフト６４により連結する構成とすれば、走行用モータ９や振動機構１２、振動用モータ１１、アクチュエータ等の配置構造が簡易になると共にこれらの配置スペースがコンパクトとなり、タイヤ回りの組み付け作業が容易なものとなる。

さらに、前記した連結部材３４を中空構造の部材とし、ロッド５１及びシャフト６４を連結部材３４の内部に挿通させる構成とすることで、起振軸３５側と振動用モータ１１及びアクチュエータ側との接続構造を簡易でコンパクトなものにできる。

なお、前記した同期回転手段１０としては、説明した態様に限られないのは勿論である。例えば、可変振幅機構を有さず、アクチュエータ（油圧シリンダ５２）を有さない振動機構とした場合には、タイヤＴ１，Ｔ２側の駆動源となる走行用モータ９を中空構造のモータとする必要がなく、例えば、左右にそれぞれ出力軸（出力部）を有する公知構造のモータをタイヤ支持部材８Ａに取り付け、各出力軸（出力部）にそれぞれタイヤＴ１，Ｔ２を直接的に取り付けることも可能である。この場合において同期回転手段１０とは、この両出力軸（出力部）を有する構造の走行用モータ自体を指すものとする。

次いで、図３において、差動機構７１はタイヤＴ１，Ｔ２側とタイヤＴ３，Ｔ４側とを互いに独立に回転可能とするべく設けられたものであり、タイヤ外径の範囲内（図ではタイヤ内径の範囲内として示されている）において配設されており、本実施形態では軸受７２から構成している。軸受７２はタイヤＴ１，Ｔ２側に固設されているアクスル４０の軸部と、タイヤＴ３，Ｔ４側に固設されている円筒形状のハウジング３９との間に介在する。

図７は走行用モータ９に関する概略油圧回路図である。後輪側における左右一対の走行用モータ９は、車体に搭載された油圧ポンプＰにパラレルとして配管される。油圧ポンプＰの一方のポートＰａに接続する流路１１１には、分岐部１１２を介してタイヤＴ１，Ｔ２側を駆動する走行用モータ９のポートＰ１及びタイヤＴ３，Ｔ４側を駆動する走行用モータ９のポートＰ３、さらに後記する前輪側のタイヤＴ５，Ｔ６，Ｔ７を駆動する走行用モータ９のポートＰ５が接続する。油圧ポンプＰの他方のポートＰｂに接続する流路１１３には、分岐部１１４を介してタイヤＴ１，Ｔ２側を駆動する走行用モータ９のポートＰ２及びタイヤＴ３，Ｔ４側を駆動する走行用モータ９のポートＰ４、タイヤＴ５，Ｔ６，Ｔ７を駆動する走行用モータ９のポートＰ６が接続する。

以上のように、差動機構７１をタイヤ外径の範囲内において設ける構成とすれば、従来にあっては差動機構が車体側に搭載されていたことから、車体内における他の搭載装置のレイアウト設計の自由度が広がることとなる。また、差動機構７１をタイヤ外径の範囲内、望ましくはタイヤ内径の範囲内に設けることで、タイヤ回りの他の装置（振動機構１２等）に関するレイアウト設計の自由度が広がることになる。さらに、差動機構７１を軸受７２から構成することで、構造が簡単となり、組み付け作業も容易となる。

「第２実施例」
図８は第２実施例を示す図であり、図１に示した振動タイヤローラＲの前輪側の平断面説明図である。この第２実施例は前記第１実施例と共に、「タイヤ駆動用の走行用モータと、振動用モータにより作動し、タイヤに振動を与える振動機構とを備えた振動タイヤローラにおいて、前記走行用モータは、貫通孔を有した中空構造のモータからなり、前記振動機構は、起振軸に設けられた偏心錘の位置をアクチュエータにより移動させて起振軸の偏心量を調節可能な可変振幅機構を備え、走行用モータ及び起振軸を車幅方向において間に挟むようにアクチュエータと振動用モータを配設し、走行用モータの貫通孔を介して、アクチュエータ側或いは振動用モータ側と起振軸側とを軸部材により連結する」構成に関しての例となる。なお、本実施例において第１実施例における構成部材と同一構成の部材に関しては同一の符号を付して、或いは省略して、その説明も省略する。

各タイヤに端から順にＴ５，Ｔ６，Ｔ７と符号を付すと、本実施例においてはタイヤＴ５〜Ｔ７は両側からタイヤ支持部材８Ｅ，８Ｆに支承される。符号８５，８６は前部車体１を構成するヨークに固設されたブラケットを示し、タイヤ支持部材８Ｅ，８Ｆは防振手段を構成する防振ゴム７を介して各ブラケット８５，８６に取り付けられる。タイヤ支持部材８Ｅ，８Ｆは図２から判るように後輪側のタイヤ支持部材８Ａ，８Ｂと同一形状を呈している。防振ゴム７はタイヤＴの前後、且つ、タイヤＴの外径の外側において配設されている。

なお、前輪側は後輪側よりもタイヤ本数が一本少ないため、両側のタイヤ支持部材８Ｅ，８Ｆの位置は、第１実施例で述べた後輪側のタイヤＴ１，Ｔ４の外側面の位置よりもそれぞれ車幅方向に関して車体中央寄りにある。したがって、この場合、これらタイヤ支持部材８Ｅ，８Ｆに関するカーブクリアランスは考慮する必要はない。

一方のタイヤ支持部材８Ｅには走行用モータ９が取り付けられる。走行用モータ９は第１実施例で説明した貫通孔を有した中空構造のモータである。走行用モータ９の固定部１８はボルト８７によりタイヤ支持部材８Ｅに締結固定され、出力部２０はボルト８８によりハブ８９に締結固定されている。ハブ８９はボルト９０によりタイヤＴ５のディスクホイールＤＷ５に締結固定される部材である。符号９１はタイヤＴ５側とタイヤＴ６側とを連結するアダプタを示す。アダプタ９１は円筒形状を呈し、その両開口部の縁部に設けられたフランジ部９１ａ，９１ｂの部位でボルト９０，９２によりそれぞれディスクホイールＤＷ５，ＤＷ６に締結固定される。

ディスクホイールＤＷ６はタイヤ５側に向けて張り出すかたちでタイヤ６に取り付けられており、これによりタイヤＴ６におけるタイヤ内径の範囲内の空間が広く形成されている。起振軸３５を内蔵する起振機ケース９３はこのタイヤＴ６のタイヤ内径の範囲内において配設されている。起振機ケース９３は中空円筒形状を呈した部材であり、各タイヤＴの軸芯と同芯状に配設され、一方の開口部の縁部においては、ディスクホイールＤＷ６に前記ボルト９２により締結固定されたアクスル９４に、ボルト９５により締結固定される。

また、他方の開口部の縁部においては、ディスクホイールＤＷ７にボルト９６により締結固定されたアクスル９７に、ボルト９８により締結固定される。アクスル９７の軸胴部には軸受９９ａを内嵌した軸受ケース９９が取り付けられる。軸受ケース９９は、タイヤ支持部材８ＦにおいてタイヤＴ７のタイヤ内径部に突出するように取り付けられた支持板１００にボルト１０１により取り付けられている。

振動機構１２は、第１実施例の場合と同様に、起振軸３５に設けられた偏心錘（可動偏心錘４４）の位置をアクチュエータ（油圧シリンダ５２）により移動させて起振軸３５の偏心量を調節可能な可変振幅機構を備える。起振軸３５の構成や可動偏心錘４４の可動機構の構成は第１実施例の場合と同様であり、その説明は省略する。起振軸３５はその両端部のガイド部材４５，支持軸部材４６の部位で軸受１０２，１０３を介してアクスル９４，９７に枢支される。

本実施例では、タイヤ支持部材８Ｅにアクチュエータである油圧シリンダ５２が取り付けられ、タイヤ支持部材８Ｆに振動用モータ１１が取り付けられる。符号１０４は油圧シリンダ５２や振動用モータ１１を外部接触から保護するプロテクタである。油圧シリンダ５２と摺動部材４９、つまり起振軸３５側とを連結するロッド５１（軸部材）はアダプタ９１，ハブ８９の中空内部及び走行用モータ９の貫通孔を挿通する。また、振動用モータ１１の出力軸にはカップリングを介してシャフト１０５が連結され、このシャフト１０５はアクスル９７の中空内部を挿通し、カップリングを介して起振軸３５に連結される。

なお、例えば走行用モータ９をタイヤ支持部材８Ｆ側に取り付けることも勿論可能であり、この場合には、シャフト１０５が走行用モータ９の貫通孔を挿通する軸部材を構成する。

以上のように、起振軸３５に設けられた偏心錘の位置を油圧シリンダ５２等のアクチュエータにより移動させて起振軸３５の偏心量を調節可能な可変振幅機構を備えた場合において、走行用モータ９を、貫通孔を有した中空構造のモータとし、走行用モータ９及び起振軸３５を車幅方向において間に挟むようにアクチュエータと振動用モータ１１を配設し、走行用モータ９の貫通孔を介して、アクチュエータ側或いは振動用モータ１１側と起振軸３５側とを軸部材により連結する構成とすれば、走行用モータ９や振動機構１２、振動用モータ１１、アクチュエータ等の配置構造を簡易なものにできると共にこれらの配置スペースがコンパクトとなり、タイヤ回りの組み付け作業が容易なものとなる。

以上、本発明について複数の好適な実施形態を説明した。本発明は説明した形態に限られることなく、各構成要素の形状やレイアウト等についてその趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。

また、振動タイヤローラによる転圧の効果は次の通りである。アスファルトフィニッシャは、アスファルト混合物をスクリード（振動板）で敷きならすため、コテの作用が働き、敷きならされたマットの表面は、図９（ａ）に示すように、平滑な面となっている。この表面を、締固めに適した粘度（温度）を保持している間に振動タイヤローラで転圧することにより、骨材は、タイヤのニーディング作用と、伝播する振動によって、上下、左右に動き、かみ合わせがよくなると同時に、骨材の間にモルタルが押し込められて密着し、温度の降下とともに固着する。弾性を有するゴムタイヤ（タイヤＴ）に接する表面の骨材は、ゴムへ食い込み、モルタルは、骨材の間へ押し込められるため、骨材の一部が突出した路面となる（図９（ｂ）参照）。このようにして、所定の密度が得られるまで転圧を繰り返すと、モルタルによってグリップ（固着）された骨材が、表面に突出した路面が形成される。

このようにアスファルト舗装の骨材が露出（突出）した路面の効果としては、
（１）タイヤによる滑り抵抗が大きくなる。したがって、自動車の制動距離を短くできる。
（２）雨水などで滞水した路面であっても、タイヤと骨材が接触しているので、ハイドロプレーニング現象（水膜ができるために発生するタイヤのスリップ）が起きにくい。
（３）上記（１）及び（２）の複合効果として、自動車の走行が安全となる。

（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ振動タイヤローラの正面図、側面図、後正面図である。 防振ゴム及びタイヤ支持部材の配設位置を示す側面説明図である。 後輪側における平断面説明図である。 後輪側を正面寄りから見た場合を示す断面説明図である。 （ａ）は走行用モータ回りを側面側から見た構造断面図、（ｂ）は走行用モータを正面側から見たピストン部の構造断面図である。 起振軸の構造説明図である。 走行用モータの油圧回路図である。 第２実施例を示す図であり、前輪側における平断面説明図である。 （ａ），（ｂ）はそれぞれ転圧前、後の路面の状態を示す断面説明図である。

符号の説明

Ｒ 振動タイヤローラ
Ｔ タイヤ
１ 前部車体
２ 後部車体
７ 防振ゴム
８（８Ａ〜８Ｆ） タイヤ支持部材
９ 走行用モータ
１０ 同期回転手段
１１ 振動用モータ
１２ 振動機構
１６ 貫通孔
１７ ラジアルピストンモータ
３４ 連結部材
３５ 起振軸
４４ 可動偏心錘
５１ ロッド
５２ 油圧シリンダ（アクチュエータ）
６４ シャフト
７２ 差動機構

Claims (1)

1. タイヤ駆動用の走行用モータと、
   振動用モータにより作動し、タイヤに振動を与える振動機構とを備えた振動タイヤローラにおいて、
   前記走行用モータは、貫通孔を有した中空構造のモータからなり、
   前記振動機構は、起振軸に設けられた偏心錘の位置をアクチュエータにより移動させて起振軸の偏心量を調節可能な可変振幅機構を備え、
   走行用モータ及び起振軸を車幅方向において間に挟むようにアクチュエータと振動用モータを配設し、
   走行用モータの貫通孔を介して、アクチュエータ側或いは振動用モータ側と起振軸側とを軸部材により連結する構成としたことを特徴とする振動タイヤローラ。

Images