JP2019131975A

JP2019131975A - 締固め機

Info

Publication number: JP2019131975A
Application number: JP2018012740A
Authority: JP
Inventors: 哲也古跡; Tetsuya Koseki; 徳昆王; De Kun Wang
Original assignee: Sakai Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sakai Heavy Industries Ltd
Priority date: 2018-01-29
Filing date: 2018-01-29
Publication date: 2019-08-08
Anticipated expiration: 2038-01-29
Also published as: CN111788351A; US20210032818A1; JP6839110B2; WO2019146298A1; CN111788351B; US11274403B2

Abstract

【課題】機体の前進性に優れた締固め機を提供する。【解決手段】原動機と、クランクシャフト１３およびコンロッド１４を有し原動機の回転力を往復運動力に換える往復動機構３と、進行方向に前傾姿勢で配置されコンロッド１４により上下動する脚部と、脚部の下端に設けられる輾圧板と、を備えた締固め機であって、クランクシャフト１３は、進行方向との直交方向に沿って配置されている。往復動機構３は、ベルト減速機構１６とギヤ減速機構１７とを備えている。【選択図】図５

Description

本発明は、締固め機に関するものである。

原動機と、原動機の回転力を往復運動力に換える往復動機構と、進行方向に前傾姿勢で配置され往復動機構により上下動する脚部と、脚部の下端に設けられる輾圧板と、を備えた締固め機の従来例として特許文献１に記載のものが挙げられる。

前記往復動機構はクランク機構からなり、エンジンの出力軸のピニオンギヤと回転軸部（クランクシャフト）のクランクギヤとが噛合している。クランクギヤには、クランクシャフトの回転軸心から偏心した位置にクランクピンが設けられ、当該クランクピンにコンロッドが連結されている。クランクシャフトは、機体の前後方向（厳密には前下がりの前後方向）に沿って配置されている。したがって、コンロッドは、機体の左右方向に変位を繰り返しながら回転する。

特開平１１−１４０８１５号公報

特許文献１の技術によれば、以下のような問題がある。
（１）コンロッドが機体の左右方向に変位するため、機体が左右方向に揺れて機体の前進性が不安定になるおそれがある。
（２）ピニオンギヤとクランクギヤとの噛合による一段減速方式であることから、ピニオンギヤの歯数が少なくなり、ピニオンギヤの強度と耐摩耗性が得られにくい。
（３）エンジンを往復動機構のケースに剛的に固定する構造のため、締固め施工時の振動がエンジンに直に伝わりやすい。
（４）クランクシャフトは、その一端のみが往復動機構のケースに軸支されたいわゆる片持ち支持の構造であるため、クランクシャフトが撓みやすく、ピニオンギヤとクランクギヤとの噛合部に無理な衝撃力がかかりやすい。

本発明はこのような課題を解決するために創作されたものであり、機体の前進性に優れた締固め機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、原動機と、クランクシャフトおよびコンロッドを有し前記原動機の回転力を往復運動力に換える往復動機構と、進行方向に前傾姿勢で配置され前記コンロッドにより上下動する脚部と、前記脚部の下端に設けられる輾圧板と、を備えた締固め機であって、前記クランクシャフトは、その回転軸心が進行方向との直交方向に沿って配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、コンロッドが締固め機の前後方向に変位することとなり、締固め機の前進時の左右の揺れが低減され、ジャイロ効果により締固め機が安定して前進側に跳ぶ。

また、本発明は、前記往復動機構は、前記原動機の出力軸に軸着された駆動プーリと、前記駆動プーリよりも大径の従動プーリと、前記駆動プーリと前記従動プーリとに掛け回したベルトとを有するベルト減速機構と、前記従動プーリと一体に回転するピニオンギヤと、前記クランクシャフトに設けられ前記ピニオンギヤと噛合する大径ギヤとを有するギヤ減速機構と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、２段減速方式となるので、ベルト減速機構で減速できる分、ギヤ減速機構のピニオンギヤの歯数を多く確保でき、ピニオンギヤの強度と耐摩耗性を向上させることができる。また、過負荷の場合にベルトが滑ることで原動機と往復動機構を保護できる。

また、本発明は、前記原動機は、前記往復動機構のケースから後方に離間して配置され、前記ケースの下方から後方に向けて延設する板部材に載置されていることを特徴とする。

本発明によれば、締固め施工時に地盤から突き上げられる衝撃力が板部材の撓み作用で緩和されて原動機に伝達される。これにより、原動機の保護を図ることができる。

また、本発明は、一端側に前記従動プーリが軸着され他端側に前記ピニオンギヤが設けられたギヤシャフトを有し、前記ギヤシャフトおよび前記クランクシャフトは、各々の両端が前記ケースに軸支されていることを特徴とする。

本発明によれば、ギヤシャフトおよびクランクシャフトが共に両持ち支持される構造となり、ピニオンギヤと大径ギヤとの噛み合いが安定する。

本発明によれば、コンロッドが締固め機の前後方向に変位するので、締固め機の前進時の左右の揺れが低減され、ジャイロ効果により締固め機の前進安定性を高めることができる。

本発明に係る締固め機の側面図である。本発明に係る締固め機の外観斜視図である。図１におけるIII-III断面図である。図１におけるIV-IV断面図である。図１におけるV-V断面図である。本発明に係る締固め機の部分分解斜視図である。

図１、図２において、締固め機（ランマー）１は、原動機２と、原動機２の回転力を往復運動力に換える往復動機構３と、往復動機構３を収めるケース４と、進行方向に前傾姿勢で配置され上下動する脚部５と、脚部５の下端に設けられる輾圧板６と、操向用のハンドル７とを備えている。

脚部５は、鉛直方向に対し角度θで前傾姿勢に配置されている。脚部５は、インナシリンダおよびアウタシリンダにコイルばねを内蔵したシリンダ機構（図示せず）を備えている。図４に示すように、コンロッド１４に連結したピストン３０の上下運動によりコイルばねが伸縮することで、インナシリンダがアウタシリンダに対して上下動する。この種のシリンダ機構は、特許文献１にも記載されるように公知のものであり、図示は省略している。

図１、図２において、ハンドル７は、ケース４の上部の両側に防振ゴム８を介して取り付けられている。ハンドル７は鋼管材等からなり、平面視でケース４や原動機２を囲む四角枠組形状を呈している。ハンドル７の後端部はオペレータが把持する把持部７Ａを構成する。

原動機２は例えばガソリンエンジンであり、エンジンの下部から横方向に延びる出力軸９（図３）が左側に向けて延びるように配置されている。つまり原動機２は出力軸９が左右方向に沿うように配置されている。原動機２は、ケース４から後方に離間して配置されており、ケース４の下方から後方に向けて延設する板部材１０に載置されている。図６も参照して、板部材１０は、ケース４の下部フランジ４Ａと脚部５の上部フランジ５Ａとに挟持されて複数のボルト１１およびナット１２で締結固定される前傾状の固定部１０Ａと、固定部１０Ａの後部から、左右方向に沿って稜線が形成されるように屈曲する屈曲部１０Ｃを介して水平状に延設し原動機２を載置する原動機載置部１０Ｂと、を備えている。固定部１０Ａには、コンロッド１４を通すための通し孔１０Ｄが形成されている。

「往復動機構３」
図４、図５に示すように、往復動機構３は、クランクシャフト１３およびコンロッド１４を有したクランク機構１５を備えている。また、本実施形態の往復動機構３は、ベルト減速機構１６とギヤ減速機構１７とを備えている。

ベルト減速機構１６は、原動機２の出力軸９に軸着された駆動プーリ１８（図３）と、駆動プーリ１８よりも大径の従動プーリ１９と、駆動プーリ１８と従動プーリ１９とに掛け回したベルト２０とを有している。図５に示すように、ケース４の内部には、左右方向を回転軸方向とするギヤシャフト２１が配置されている。ギヤシャフト２１は、両端が軸受２２を介してケース４に軸支されている。ギヤシャフト２１の左端側はケース４から外部に突出しており、このギヤシャフト２１の突出部に従動プーリ１９が軸着されている。以上により、ベルト２０は、共に左右方向を回転軸方向とする駆動プーリ１８、従動プーリ１９に掛け回されることで、原動機２およびケース４の左方で前後方向に沿って配置される。図１、図２に示すように、原動機２やケース４には、ベルト減速機構１６を保護するカバー２３がブラケット等を介して取り付けられている。

図５において、ギヤ減速機構１７は、従動プーリ１９と一体に回転するピニオンギヤ２４と、クランクシャフト１３に設けられピニオンギヤ２４と噛合する大径ギヤ２５とを有している。ピニオンギヤ２４は、ギヤシャフト２１の右端寄りに同軸に一体形成されている。

クランクシャフト１３は、その回転軸心が、締固め機１の進行方向との直交方向である左右方向に沿うようにして、ギヤシャフト２１の後方に配置されている。クランクシャフト１３は、両端が軸受２６を介してケース４に軸支されている。大径ギヤ２５は、クランクシャフト１３の右端寄りに軸着されている。クランクシャフト１３の軸方向中央には、回転軸心から偏心したクランクピン部２７が形成されている。クランクピン部２７には、ブッシュ２８を介してコンロッド１４の上部が連結されている。コンロッド１４の下部は、図４に示すように、ピン２９を介して前記シリンダ機構のピストン３０に連結されている。

「作用」
原動機２の出力軸９が回転すると、ベルト減速機構１６を介してギヤシャフト２１が減速されたうえで回転し、ギヤ減速機構１７を介してクランクシャフト１３が減速されて回転する。前記したように、コンロッド１４のクランク運動によりピストンが上下動してコイルばねが伸縮することで、インナシリンダがアウタシリンダに対して上下動し、輾圧板６が地盤を締固める。

本発明によれば、次のような作用・効果が奏される。
（１）クランクシャフト１３は、その回転軸心が左右方向に沿って、つまり締固め機１の進行方向との直交方向に沿って配置されている。したがって、コンロッド１４が締固め機１の前後方向に変位することとなり、締固め機１の前進時の左右の揺れが低減され、ジャイロ効果により締固め機１が安定して前進側に跳ぶ。

（２）往復動機構３の減速機構として、ギヤ減速機構１７の他にベルト減速機構１６も備えた２段減速方式となるので、ベルト減速機構１６で減速できる分、ギヤ減速機構１７のピニオンギヤ２４の歯数を多く確保できる。これにより、ピニオンギヤ２４の強度と耐摩耗性を向上させることができる。また、過負荷の場合にベルト２０が滑ることで原動機２と往復動機構３を保護できる。

（３）原動機２は、往復動機構３のケース４から後方に離間して配置され、ケース４の下方から後方に向けて延設する板部材１０に載置されていることにより、締固め施工時に地盤から突き上げられる衝撃力が板部材１０の撓み作用で緩和されて原動機２に伝達される。これにより、原動機２の保護を図ることができる。板部材１０に、左右方向に沿って屈曲する屈曲部１０Ｃを設けることで、板部材１０の良好な撓み性を確保できる。

（４）一端側に従動プーリ１９が軸着され他端側にピニオンギヤ２４が設けられたギヤシャフト２１を有し、ギヤシャフト２１およびクランクシャフト１３の各々の両端がそれぞれ軸受２２，２６を介してケース４に軸支されている構成とした。これにより、ギヤシャフト２１およびクランクシャフト１３が共に両持ち支持される構造となり、ピニオンギヤ２４と大径ギヤ２５との噛み合いが安定する。

１締固め機
２原動機
３往復動機構
４ケース
５脚部
６輾圧板
１０板部材
１３クランクシャフト
１４コンロッド
１５クランク機構
１６ベルト減速機構
１７ギヤ減速機構
２１ギヤシャフト
２４ピニオンギヤ
２５大径ギヤ
２７クランクピン部

Claims

原動機と、クランクシャフトおよびコンロッドを有し前記原動機の回転力を往復運動力に換える往復動機構と、進行方向に前傾姿勢で配置され前記コンロッドにより上下動する脚部と、前記脚部の下端に設けられる輾圧板と、を備えた締固め機であって、
前記クランクシャフトは、その回転軸心が進行方向との直交方向に沿って配置されていることを特徴とする締固め機。
前記往復動機構は、
前記原動機の出力軸に軸着された駆動プーリと、前記駆動プーリよりも大径の従動プーリと、前記駆動プーリと前記従動プーリとに掛け回したベルトとを有するベルト減速機構と、
前記従動プーリと一体に回転するピニオンギヤと、前記クランクシャフトに設けられ前記ピニオンギヤと噛合する大径ギヤとを有するギヤ減速機構と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の締固め機。
前記原動機は、前記往復動機構のケースから後方に離間して配置され、前記ケースの下方から後方に向けて延設する板部材に載置されていることを特徴とする請求項２に記載の締固め機。
一端側に前記従動プーリが軸着され他端側に前記ピニオンギヤが設けられたギヤシャフトを有し、
前記ギヤシャフトおよび前記クランクシャフトは、各々の両端が前記ケースに軸支されていることを特徴とする請求項３に記載の締固め機。