JP3193988B2 - 動圧土壌つき固め方法およびその装置 - Google Patents
動圧土壌つき固め方法およびその装置Info
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- E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
- E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
- E01C19/22—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for consolidating or finishing laid-down unset materials
- E01C19/23—Rollers therefor; Such rollers usable also for compacting soil
- E01C19/28—Vibrated rollers or rollers subjected to impacts, e.g. hammering blows
- E01C19/288—Vibrated rollers or rollers subjected to impacts, e.g. hammering blows adapted for monitoring characteristics of the material being compacted, e.g. indicating resonant frequency, measuring degree of compaction, by measuring values, detectable on the roller; using detected values to control operation of the roller, e.g. automatic adjustment of vibration responsive to such measurements
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は振動可能な少なくと
も一つの可動ローラによる動圧土壌つき固め方法および
装置に関し、詳しくは、方向調節可能な振動力がローラ
に作用して、水平方向の剪断力および／又は垂直方向の
圧縮力を選択的に土壌に付与する動圧土壌つき固め方法
および装置に関する。
も一つの可動ローラによる動圧土壌つき固め方法および
装置に関し、詳しくは、方向調節可能な振動力がローラ
に作用して、水平方向の剪断力および／又は垂直方向の
圧縮力を選択的に土壌に付与する動圧土壌つき固め方法
および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】このようなつき固め装置は、本発明と譲
渡人を同じくするヨーロッパ特許公開公報５３０ ５４
６号から知られている。この装置は、土壌の状態、つき
固めする土層の深さ、その他のパラメータに応じて、つ
き固めを、主として剪断力によって行うか、あるいは、
垂直方向の圧縮力によって行うかを選択できるという利
点を有する。
渡人を同じくするヨーロッパ特許公開公報５３０ ５４
６号から知られている。この装置は、土壌の状態、つき
固めする土層の深さ、その他のパラメータに応じて、つ
き固めを、主として剪断力によって行うか、あるいは、
垂直方向の圧縮力によって行うかを選択できるという利
点を有する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、この
ようなつき固め装置を更に改善することにあり、特に、
不均一な土粒の粉砕を伴う土壌の過剰なつき固め、及び
つき固め（トラック）面の変形を避けることにある。
ようなつき固め装置を更に改善することにあり、特に、
不均一な土粒の粉砕を伴う土壌の過剰なつき固め、及び
つき固め（トラック）面の変形を避けることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明の特徴構成によれば、ローラ部又はこのロー
ラ部に接続された複数の部材の振動特性を検出し、ロー
ラ部の振動特性に乱れが生じた場合、この乱れがほぼ完
全に無くなるまで垂直圧縮力を減衰させるとともに振動
の水平剪断力を増加させる。本発明は、土壌がつき固め
られ、これによって土壌の硬度が増すと、つき固めロー
ラが跳ね返る傾向があり、この跳ね返りによって、つき
固めローラに高い機械的応力がかかるのみならず、つき
固め状態の質の低下も生じるという問題の認識から出発
した。運転者は、この跳ね返りを知覚することはできる
が、この知覚は自分の身体で、あるいは、視覚によって
なされるものであって不十分であり、知覚した後につき
固めを中断しても、通常これではタイミングが遅くなっ
てしまう。これに対して、本発明によれば、跳ね返り現
象および過剰なつき固めの原因となる振動の垂直分力を
タイミング良く減衰させることができ、つき固め力を徐
々に水平の剪断力に変換することによって跳ね返り現象
を避けることができる。従って、本発明は、一方におい
て跳ね返り防止装置として、又、他方において過剰つき
固め防止装置として考えることができる。従って、本発
明によれば、硬い土壌によってローラが損傷することが
無いことから、従来よりも大きな振幅の振動によって作
業することが可能になる。
に、本発明の特徴構成によれば、ローラ部又はこのロー
ラ部に接続された複数の部材の振動特性を検出し、ロー
ラ部の振動特性に乱れが生じた場合、この乱れがほぼ完
全に無くなるまで垂直圧縮力を減衰させるとともに振動
の水平剪断力を増加させる。本発明は、土壌がつき固め
られ、これによって土壌の硬度が増すと、つき固めロー
ラが跳ね返る傾向があり、この跳ね返りによって、つき
固めローラに高い機械的応力がかかるのみならず、つき
固め状態の質の低下も生じるという問題の認識から出発
した。運転者は、この跳ね返りを知覚することはできる
が、この知覚は自分の身体で、あるいは、視覚によって
なされるものであって不十分であり、知覚した後につき
固めを中断しても、通常これではタイミングが遅くなっ
てしまう。これに対して、本発明によれば、跳ね返り現
象および過剰なつき固めの原因となる振動の垂直分力を
タイミング良く減衰させることができ、つき固め力を徐
々に水平の剪断力に変換することによって跳ね返り現象
を避けることができる。従って、本発明は、一方におい
て跳ね返り防止装置として、又、他方において過剰つき
固め防止装置として考えることができる。従って、本発
明によれば、硬い土壌によってローラが損傷することが
無いことから、従来よりも大きな振幅の振動によって作
業することが可能になる。
【０００５】尚、基本ローラ振動中の乱れの検出方法と
しては、当業者に種々の方法が知られている。例えば、
振動の振幅またはその派生成分、特に、加速度成分を検
出することができる。従って、例えば、ローラの土壌へ
の接触の減少に伴って、加速力の垂直分力が増大する。
あるいは、跳ね返り現象中においては大抵の場合、振動
の持続時間が二倍になることから、振動の持続時間を検
出することも同様に可能である。最後に、基本ローラ振
動中の乱れの検出を、空気中に伝搬する音の周波数を分
析することによって行うことも可能である。
しては、当業者に種々の方法が知られている。例えば、
振動の振幅またはその派生成分、特に、加速度成分を検
出することができる。従って、例えば、ローラの土壌へ
の接触の減少に伴って、加速力の垂直分力が増大する。
あるいは、跳ね返り現象中においては大抵の場合、振動
の持続時間が二倍になることから、振動の持続時間を検
出することも同様に可能である。最後に、基本ローラ振
動中の乱れの検出を、空気中に伝搬する音の周波数を分
析することによって行うことも可能である。
【０００６】本発明によるつき固め方法を実施するため
のつき固め装置は、ローラ軸芯に対して平行、又は軸芯
に沿った互いに反対方向に同期回転する少なくとも二つ
の起振軸を備え、これら二つの軸の相対位置関係又は位
相関係あるいはその両方は、その遠心合力が土壌に対し
て選択的に水平剪断力又は垂直圧縮力あるいはその両方
を付与できるように調節可能に構成されている。さら
に、ローラ部又はこのローラ部に接続された部材の振動
特性を検出する動作センサと、この動作センサと接続し
ているとともに前記調整手段を制御する制御回路とが備
えられ、前記振動特性に乱れが生じた場合に前記垂直圧
縮力を減衰させるとともに前記水平剪断力を増加させる
べく、両起振軸の相対位置関係又は位相関係あるいはそ
の両方が調節される。構造的には、公知の構成のよう
に、前記両起振軸を互いにほぼ水平に並設し、水平力と
垂直遠心力との間の変換を、前記両起振軸間の位相関係
を変化させることによって行うことが有利である。両起
振軸は、通常、ギアを介して互いに連動連結されている
ので、一方の軸とこの軸用のギアとの間に枢支ベアリン
グを設けることができる。この枢支ベアリングは、好ま
しくは、前記ギアに接続されるとともに、軸芯方向に調
節ネジを螺合可能で、軸芯方向に変位可能、かつ、前記
起振軸に一体回転可能に固定されたシフト用筒部材とし
て構成される。これにより、位相関係は、１５０゜以
上、具体的には、ほとんど３６０゜の範囲にわたって調
節可能である。
のつき固め装置は、ローラ軸芯に対して平行、又は軸芯
に沿った互いに反対方向に同期回転する少なくとも二つ
の起振軸を備え、これら二つの軸の相対位置関係又は位
相関係あるいはその両方は、その遠心合力が土壌に対し
て選択的に水平剪断力又は垂直圧縮力あるいはその両方
を付与できるように調節可能に構成されている。さら
に、ローラ部又はこのローラ部に接続された部材の振動
特性を検出する動作センサと、この動作センサと接続し
ているとともに前記調整手段を制御する制御回路とが備
えられ、前記振動特性に乱れが生じた場合に前記垂直圧
縮力を減衰させるとともに前記水平剪断力を増加させる
べく、両起振軸の相対位置関係又は位相関係あるいはそ
の両方が調節される。構造的には、公知の構成のよう
に、前記両起振軸を互いにほぼ水平に並設し、水平力と
垂直遠心力との間の変換を、前記両起振軸間の位相関係
を変化させることによって行うことが有利である。両起
振軸は、通常、ギアを介して互いに連動連結されている
ので、一方の軸とこの軸用のギアとの間に枢支ベアリン
グを設けることができる。この枢支ベアリングは、好ま
しくは、前記ギアに接続されるとともに、軸芯方向に調
節ネジを螺合可能で、軸芯方向に変位可能、かつ、前記
起振軸に一体回転可能に固定されたシフト用筒部材とし
て構成される。これにより、位相関係は、１５０゜以
上、具体的には、ほとんど３６０゜の範囲にわたって調
節可能である。
【０００７】別の構成例として、前記両起振軸を、これ
らの軸に対して平行な軸芯の周りで回動可能なフレーム
に取り付けることも可能である。このようにすれば、前
述したヨーロッパ特許公開公報５３０ ５４６号に開示
されている構成と同様に、垂直圧縮力および／又は水平
剪断力を選択的に発生させることが可能である。この場
合、両起振軸が互いに対して上下に位置するフレームの
基準位置から、このフレームが二方向、具体的には約９
０゜の範囲にまで回動調節可能に構成するとよい。尚、
上記いずれの構成においても、両起振軸間の位相関係又
は位置関係の調節を、作業装置の進行方向に応じて行う
ことが好ましい。これにより、ローラに発生する振動
が、ローラの駆動装置の作動に逆らうことなく、この駆
動装置を支持することになる。
らの軸に対して平行な軸芯の周りで回動可能なフレーム
に取り付けることも可能である。このようにすれば、前
述したヨーロッパ特許公開公報５３０ ５４６号に開示
されている構成と同様に、垂直圧縮力および／又は水平
剪断力を選択的に発生させることが可能である。この場
合、両起振軸が互いに対して上下に位置するフレームの
基準位置から、このフレームが二方向、具体的には約９
０゜の範囲にまで回動調節可能に構成するとよい。尚、
上記いずれの構成においても、両起振軸間の位相関係又
は位置関係の調節を、作業装置の進行方向に応じて行う
ことが好ましい。これにより、ローラに発生する振動
が、ローラの駆動装置の作動に逆らうことなく、この駆
動装置を支持することになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を、図面を参照
して詳細に説明する。図１に示すように、本実施形態に
かかる二つの振動ローラを備えた（自走式）つき固め装
置（作業車）は、従来式の作業車とその外観を共通にし
ている。即ち、この装置は、ボディー２ａと運転台とを
備えた前方ローラ部１と、ボディー２ｂを備えた後方ロ
ーラ部３とを有し、二つのボディー２ａ，２ｂは、車両
の操舵の為に縦枢支連結部４を介して互いに接続されて
いる。図２は、ローラ部１、３の内部に常に配設される
二本の起振軸５，６を略示している。そして、ここに記
載する実施形態において、これら二本の起振軸５，６は
水平方向に並置されていて、これらの軸は、この位置
を、ローラの回転から独立して、又、ローラから垂直圧
縮力、水平剪断力、あるいは、これらの二つの力の合力
のいずれが発生しても、これらの力から独立して維持す
るように構成されている。これら起振軸５，６は、互い
に反対の方向に回転するが、それらの不釣合いな位相関
係に応じて互いに相対回転するように構成することも可
能である。両起振軸５，６間の位相関係が図２に示す状
態である時、これらの軸は、もっぱら垂直方向に作用す
る周期的に上下する振動力を発生する。これは図２の右
側の縮小スケールの略図から容易に理解されるであろ
う。即ち、ここには、両起振軸５，６が、９０゜づつ回
転された状態が示されている。これらの図から、両起振
軸の遠心力の水平方向成分が互いに相殺され、垂直方向
成分は互いに増強しあうことが明らかである。その結
果、図２の中央に示されている進行曲線の対応するサイ
ン曲線状の振動力が発生する。
して詳細に説明する。図１に示すように、本実施形態に
かかる二つの振動ローラを備えた（自走式）つき固め装
置（作業車）は、従来式の作業車とその外観を共通にし
ている。即ち、この装置は、ボディー２ａと運転台とを
備えた前方ローラ部１と、ボディー２ｂを備えた後方ロ
ーラ部３とを有し、二つのボディー２ａ，２ｂは、車両
の操舵の為に縦枢支連結部４を介して互いに接続されて
いる。図２は、ローラ部１、３の内部に常に配設される
二本の起振軸５，６を略示している。そして、ここに記
載する実施形態において、これら二本の起振軸５，６は
水平方向に並置されていて、これらの軸は、この位置
を、ローラの回転から独立して、又、ローラから垂直圧
縮力、水平剪断力、あるいは、これらの二つの力の合力
のいずれが発生しても、これらの力から独立して維持す
るように構成されている。これら起振軸５，６は、互い
に反対の方向に回転するが、それらの不釣合いな位相関
係に応じて互いに相対回転するように構成することも可
能である。両起振軸５，６間の位相関係が図２に示す状
態である時、これらの軸は、もっぱら垂直方向に作用す
る周期的に上下する振動力を発生する。これは図２の右
側の縮小スケールの略図から容易に理解されるであろ
う。即ち、ここには、両起振軸５，６が、９０゜づつ回
転された状態が示されている。これらの図から、両起振
軸の遠心力の水平方向成分が互いに相殺され、垂直方向
成分は互いに増強しあうことが明らかである。その結
果、図２の中央に示されている進行曲線の対応するサイ
ン曲線状の振動力が発生する。
【０００９】他方、図３は、両起振軸５，６間の位相関
係を互いに１８０゜変化させた時の状態を示している。
図３の右側の縮小スケールの略図から明かなように、こ
の状態においては、両起振軸の遠心力の垂直方向成分が
互いに相殺され、水平方向成分が互いに増強される。そ
の結果、図３の中央に示されているサイン曲線に対応す
る前後方向に反復する水平振動力が発生する。尚、両起
振軸５，６が図３の示す位相関係にある時、これらの軸
から、前述の力の他にローラ軸芯周りのトルクも発生
し、これは前後方向に交互に作用するが、このトルクは
弾性ベアリングによって吸収される。
係を互いに１８０゜変化させた時の状態を示している。
図３の右側の縮小スケールの略図から明かなように、こ
の状態においては、両起振軸の遠心力の垂直方向成分が
互いに相殺され、水平方向成分が互いに増強される。そ
の結果、図３の中央に示されているサイン曲線に対応す
る前後方向に反復する水平振動力が発生する。尚、両起
振軸５，６が図３の示す位相関係にある時、これらの軸
から、前述の力の他にローラ軸芯周りのトルクも発生
し、これは前後方向に交互に作用するが、このトルクは
弾性ベアリングによって吸収される。
【００１０】上述した二つの図面は、純粋に垂直方向の
圧縮力または水平方向の剪断力のいずれか一方のみがロ
ーラに作用する位相関係の極端な位置状態を示すもので
ある。これに対して、図４，５は、圧縮力と剪断力との
両方が同時に発生する中間位置を示すものである。実際
の状況において、このような構成はきわめて便利である
ことが判っている。即ち、図２に示した状態から、右側
の起振軸の位相を左側の起振軸に対して約４５゜進ませ
た状態が図４に示され、前者の位相を後者に対して逆に
約４５゜遅らせた状態が図５に示されている。このよう
に構成すると、各図に夫々示されたサイン曲線に対応す
る、比較的大きな垂直分力と小さな水平分力とを同時に
得ることができる。図４の構成と図５の構成との違い
は、その水平方向の合力の方向を車両の所望の進行方向
に応じて変えてあることである。
圧縮力または水平方向の剪断力のいずれか一方のみがロ
ーラに作用する位相関係の極端な位置状態を示すもので
ある。これに対して、図４，５は、圧縮力と剪断力との
両方が同時に発生する中間位置を示すものである。実際
の状況において、このような構成はきわめて便利である
ことが判っている。即ち、図２に示した状態から、右側
の起振軸の位相を左側の起振軸に対して約４５゜進ませ
た状態が図４に示され、前者の位相を後者に対して逆に
約４５゜遅らせた状態が図５に示されている。このよう
に構成すると、各図に夫々示されたサイン曲線に対応す
る、比較的大きな垂直分力と小さな水平分力とを同時に
得ることができる。図４の構成と図５の構成との違い
は、その水平方向の合力の方向を車両の所望の進行方向
に応じて変えてあることである。
【００１１】次に、両起振軸間の位相関係の調節方法に
ついて、図６を参照して説明する。これは前方ローラ部
１の縦断面図である。但し、２本の起振軸は、その取り
付け部と共に紙面の奥行き方向に９０゜変位させた状態
で示している。このローラ部１は、それ自身は公知の方
法で、その一方の側をボールベアリング７とゴム部材８
とを介して支持部材９に懸架され、その他方側をゴム部
材１０と駆動モータ１１とを介して支持部材１２に懸架
されている。両支持部材９，１２は、常に、フレーム、
即ちボディーに向けて上方に延出している。二本の起振
軸５，６は、ローラ部１の内部に配設され、このローラ
部１に対して回転可能である。これらの起振軸５，６
は、振動モータ１３によって駆動されるのであるが、こ
のモータ１３は、一方の軸を直接的に回転駆動し、他方
の軸を一対のギア１４，１５を介して回転駆動する。こ
こで、起振軸６がギア１５に対して相対回転可能で、か
つ、この軸６が調節用筒部材（コイル状）１６によって
該ギア１５に確実に接続されていることが重要である。
この調節用筒部材１６は、単数または複数のネジ溝１６
ａを有し、その内部には調節用軸１７が貫通している。
一方、この調節用軸１７は、前記ネジ溝１６ａを貫通し
前記ギア１５とこの調節用軸１７との位置固定した状態
での接続を可能にするための単数または複数の径方向に
突出するボルト１７ａを備えている。調節用軸１７は、
調節機構１８によって軸芯方向に移動されるが、この回
転機構に対して自由に回転することができる。他方、調
節軸１７は、起振軸６に対して軸芯方向に変位可能であ
るが、この軸と一体回転する。前記調節用筒部材１６と
調節用軸１７は、位相関係を調節するための調節可能な
枢支連結部を構成する。
ついて、図６を参照して説明する。これは前方ローラ部
１の縦断面図である。但し、２本の起振軸は、その取り
付け部と共に紙面の奥行き方向に９０゜変位させた状態
で示している。このローラ部１は、それ自身は公知の方
法で、その一方の側をボールベアリング７とゴム部材８
とを介して支持部材９に懸架され、その他方側をゴム部
材１０と駆動モータ１１とを介して支持部材１２に懸架
されている。両支持部材９，１２は、常に、フレーム、
即ちボディーに向けて上方に延出している。二本の起振
軸５，６は、ローラ部１の内部に配設され、このローラ
部１に対して回転可能である。これらの起振軸５，６
は、振動モータ１３によって駆動されるのであるが、こ
のモータ１３は、一方の軸を直接的に回転駆動し、他方
の軸を一対のギア１４，１５を介して回転駆動する。こ
こで、起振軸６がギア１５に対して相対回転可能で、か
つ、この軸６が調節用筒部材（コイル状）１６によって
該ギア１５に確実に接続されていることが重要である。
この調節用筒部材１６は、単数または複数のネジ溝１６
ａを有し、その内部には調節用軸１７が貫通している。
一方、この調節用軸１７は、前記ネジ溝１６ａを貫通し
前記ギア１５とこの調節用軸１７との位置固定した状態
での接続を可能にするための単数または複数の径方向に
突出するボルト１７ａを備えている。調節用軸１７は、
調節機構１８によって軸芯方向に移動されるが、この回
転機構に対して自由に回転することができる。他方、調
節軸１７は、起振軸６に対して軸芯方向に変位可能であ
るが、この軸と一体回転する。前記調節用筒部材１６と
調節用軸１７は、位相関係を調節するための調節可能な
枢支連結部を構成する。
【００１２】このように、上記調節用軸１７は、その軸
芯方向の移動によって、前記ネジ溝１６ａに沿って、前
記ギア１５に接続された調節用筒部材１６に出入し、こ
の調節用軸１７に取り付けられてこれと一体回転する起
振軸６は、ギヤ１５に対していずれか一方の方向に回転
変位する。これにより、他方の起振軸５の位相に対する
この起振軸６の位相が調節され、これら起振軸５，６間
の相対位相関係を、図２〜５に示した位相関係状態や、
あるいはこれらの状態の中間の状態のいずれにも設定す
ることができるのである。起振軸５に対する起振軸６の
回転角度の範囲は、ほとんど３６０゜に達する。安定化
のために、これら両起振軸５，６はハウジング１９内に
配設され、このハウジング１９はドラム状のローラ部１
内に回転可能に設けられている。図１及び図６に示すよ
うに、このハウジング１９、または前記ゴム部材８に近
接する延出部分に、例えば加速度ピックアップ２０等の
動作センサを設けることも可能である。この動作センサ
は、ローラとその支持部材との間の相対移動を検出する
ことができるものであれば公知のいずれのタイプのもの
であってもよい。
芯方向の移動によって、前記ネジ溝１６ａに沿って、前
記ギア１５に接続された調節用筒部材１６に出入し、こ
の調節用軸１７に取り付けられてこれと一体回転する起
振軸６は、ギヤ１５に対していずれか一方の方向に回転
変位する。これにより、他方の起振軸５の位相に対する
この起振軸６の位相が調節され、これら起振軸５，６間
の相対位相関係を、図２〜５に示した位相関係状態や、
あるいはこれらの状態の中間の状態のいずれにも設定す
ることができるのである。起振軸５に対する起振軸６の
回転角度の範囲は、ほとんど３６０゜に達する。安定化
のために、これら両起振軸５，６はハウジング１９内に
配設され、このハウジング１９はドラム状のローラ部１
内に回転可能に設けられている。図１及び図６に示すよ
うに、このハウジング１９、または前記ゴム部材８に近
接する延出部分に、例えば加速度ピックアップ２０等の
動作センサを設けることも可能である。この動作センサ
は、ローラとその支持部材との間の相対移動を検出する
ことができるものであれば公知のいずれのタイプのもの
であってもよい。
【００１３】図７は、跳ね返り現象の発生を抑制するた
めの制御回路を示す。この回路は、前記加速度ピックア
ップ２０を有し、これは例えばローラ部１の垂直加速度
の実測値を記録する。従って、このピックアップ２０
は、好ましくは、ローラ部またはローラの懸架部の非回
転部分に取り付けられる。測定された実測値は、計算機
２１に入力され、この計算機２１は、この場合にはロー
ラ部の垂直振動成分の持続時間である周期数を算出し、
この算出周期数値を、反対極の特定の設定値に重ね合わ
せる。そして、もしも算出周期数値が特定設定値よりも
大きい場合には、調節部材２２に信号が送られ、調節シ
リンダ２３を介して調節機構１８を作動させ、垂直圧縮
力が水平剪断力に対して減衰するように両起振軸５，６
間の位相差を調節する。尚、図６に示すように、これら
調節部材２２及び調節シリンダ２３は調節機構１８の一
部として構成してもよいし、独立した部材として構成し
た調節機構１８に接続してもよい。
めの制御回路を示す。この回路は、前記加速度ピックア
ップ２０を有し、これは例えばローラ部１の垂直加速度
の実測値を記録する。従って、このピックアップ２０
は、好ましくは、ローラ部またはローラの懸架部の非回
転部分に取り付けられる。測定された実測値は、計算機
２１に入力され、この計算機２１は、この場合にはロー
ラ部の垂直振動成分の持続時間である周期数を算出し、
この算出周期数値を、反対極の特定の設定値に重ね合わ
せる。そして、もしも算出周期数値が特定設定値よりも
大きい場合には、調節部材２２に信号が送られ、調節シ
リンダ２３を介して調節機構１８を作動させ、垂直圧縮
力が水平剪断力に対して減衰するように両起振軸５，６
間の位相差を調節する。尚、図６に示すように、これら
調節部材２２及び調節シリンダ２３は調節機構１８の一
部として構成してもよいし、独立した部材として構成し
た調節機構１８に接続してもよい。
【００１４】図８は、土壌の硬度の増加によってローラ
が跳ね返り始めた時の振動状態の変化を示している。即
ち、図８ａの左側には、垂直加速成分の時間または両起
振軸５，６間の回転角度に対する変化を示す。同図の右
側には、垂直加速成分と水平加速成分とを極座標によっ
て示している。通常のつき固め状態においては、図示さ
れた進行曲線（ほぼ完全なサイン曲線、又は、極座標に
おいては真円曲線）が現れる。そして、土壌の硬度が増
大するに従って、これらの曲線軌跡は、その理想形状か
ら逸脱し、最終的には図８ｂに示されるような形状が出
現する。ここで、特に、垂直方向の加速度成分が顕著に
増加しており、その極座標から、前記一つの円形から二
つの楕円形状が出現し、従って、振動の持続時間は２倍
になる。これはローラの跳ね返りによるものである。と
いうのは、ローラの土壌と接触しながらの回転は、常
に、ローラの空中における回転に引き続いて起こるから
である。そこで、図示した例において、前記制御回路に
垂直加速度成分の上限敷居値として約４０ｍ／ｓ2を入
力しておけば、垂直加速度成分はいかなる場合において
も図８ｂに図示されたような状態になることがない。こ
のようにして、つき固めローラの跳ね返り状態が自動的
に除去され、その結果、つき固めの状態が作業者の注意
力や技術によって左右されることがない。
が跳ね返り始めた時の振動状態の変化を示している。即
ち、図８ａの左側には、垂直加速成分の時間または両起
振軸５，６間の回転角度に対する変化を示す。同図の右
側には、垂直加速成分と水平加速成分とを極座標によっ
て示している。通常のつき固め状態においては、図示さ
れた進行曲線（ほぼ完全なサイン曲線、又は、極座標に
おいては真円曲線）が現れる。そして、土壌の硬度が増
大するに従って、これらの曲線軌跡は、その理想形状か
ら逸脱し、最終的には図８ｂに示されるような形状が出
現する。ここで、特に、垂直方向の加速度成分が顕著に
増加しており、その極座標から、前記一つの円形から二
つの楕円形状が出現し、従って、振動の持続時間は２倍
になる。これはローラの跳ね返りによるものである。と
いうのは、ローラの土壌と接触しながらの回転は、常
に、ローラの空中における回転に引き続いて起こるから
である。そこで、図示した例において、前記制御回路に
垂直加速度成分の上限敷居値として約４０ｍ／ｓ2を入
力しておけば、垂直加速度成分はいかなる場合において
も図８ｂに図示されたような状態になることがない。こ
のようにして、つき固めローラの跳ね返り状態が自動的
に除去され、その結果、つき固めの状態が作業者の注意
力や技術によって左右されることがない。
【００１５】〔別実施形態〕土壌特性が急激に変化する
ことがない場合には、上述した制御工程を省略して、単
に両起振軸間の位相差をなんらかの特定の中間位置に固
定して本発明を実施してもよい。この場合、基本ローラ
振動の乱れの検出は作業者によって行うか、あるいは、
公知のつき固め測定装置を使用して行い、その位相差
は、手動または自動的に、垂直圧縮力の発生が少ない隣
接の中間値に調節されることになる。
ことがない場合には、上述した制御工程を省略して、単
に両起振軸間の位相差をなんらかの特定の中間位置に固
定して本発明を実施してもよい。この場合、基本ローラ
振動の乱れの検出は作業者によって行うか、あるいは、
公知のつき固め測定装置を使用して行い、その位相差
は、手動または自動的に、垂直圧縮力の発生が少ない隣
接の中間値に調節されることになる。
【００１６】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構造に限定されるものではない。
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構造に限定されるものではない。
【図１】自走式土壌つき固め装置（作業車）の全体側面
図
図
【図２】垂直圧縮力を発生させるための２つの起振軸の
配置の略図
配置の略図
【図３】水平剪断力を発生させるために位相関係を変化
させた場合を示す図２と対応する図
させた場合を示す図２と対応する図
【図４】前進走行における合成つき固め力構成を示す類
似の略図
似の略図
【図５】後進走行における合成つき固め力構成を示す対
応する略図
応する略図
【図６】ローラの軸芯方向断面図
【図７】跳ね返り現象を抑制するための制御回路を示す
図
図
【図８】跳ね返り現象によるローラの振動状態の変化を
示す図
示す図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 592188715 ＩＮＤＵＳＴＲＩＥＧＥＢＩＥＴ ＨＥ ＬＬＥＲＷＡＬＤ，Ｄ−56154 ＢＯＰ ＰＡＲＤ，ＢＵＮＤＥＳＲＥＰＵＢＬＩ Ｋ ＤＥＵＴＳＣＨＬＡＮＤ (72)発明者 カール‐ヘルマン・メッツ ドイツ連邦共和国 デー‐56283 ネル タースハウゼン アム・カペルヒェン 24 (56)参考文献 特開 昭58−181904（ＪＰ，Ａ) 実公 昭37−10991（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E01C 19/28
Claims (11)
- 【請求項１】 振動する少なくとも一つの可動ローラ部
による動圧土壌つき固め方法であって、水平剪断力又は
垂直圧縮力あるいはその両方が土壌に対して選択的に付
与されるべく方向調節可能な振動力をローラ部に作用さ
せる方法において、 前記ローラ部又はこのローラ部に接続された部分の振動
特性を検出する工程と、前記検出された振動特性の乱れを検出する工程と、 前記乱れが生じた場合 、この乱れが除去されるまで前記
垂直圧縮力を減少させるとともに前記水平剪断力を増加
させる工程と、 を有する動圧土壌つき固め方法。 - 【請求項２】 前記振動検出工程は、振動の振幅、加速
度および周期数のいずれか一つの特性を検出することに
よって行う請求項１に記載の動圧土壌つき固め方法。 - 【請求項３】 ローラ部軸芯に対して平行、又は、この
軸芯に沿って配設され、互いに反対の方向に同期回転し
て振動力を発生させる少なくとも２つの起振軸（５，
６）を備えた少なくとも一つの可動ローラ部（１，３）
と、 前記両起振軸（５，６）間の相対位置関係又は位相関係
あるいはその両方を、これらの起振軸（５，６）の遠心
合力が土壌に対して選択的に水平剪断力又は垂直圧縮力
あるいはその両方を付与するように調節するための調節
手段と、 前記ローラ部（１，３）又はこのローラ部に接続された
部材の振動特性を検出する動作センサと、前記動作センサと接続しているとともに前記調整手段を
制御する制御回路とが備えられ、 前記ローラ部の振動特性に乱れが生じた場合に前記垂直
圧縮力を減衰させるとともに水平剪断力を増加させるべ
く、前記両起振軸（５，６）の相対位置関係又は位相関
係あるいはその両方が調節される 動圧土壌つき固め装
置。 - 【請求項４】 前記両起振軸（５，６）は、ほぼ水平に
並置され、かつ、その相互位相関係が調節可能である請
求項３の動圧土壌つき固め装置。 - 【請求項５】 前記両起振軸（５，６）は、ギア（１
４，１５）を介して連動接続され、更に、これら起振軸
の一方（６）は、その位相関係を調節するための調節可
能な枢支連結部（１６，１７）を介して前記ギア（１
５）に接続されている請求項４の動圧土壌つき固め装
置。 - 【請求項６】 前記枢支連結部（１６，１７）は、前記
ギア（１５）に接続された調節用筒部材（１６）と、こ
の筒部材（１６）に軸芯方向に螺合する調節用軸（１
７）とを有し、この調節用軸（１７）は、前記起振軸
（６）に対して軸芯方向に調節可能で、かつ、この起振
軸（６）に対して回転固定されている請求項５の動圧土
壌つき固め装置。 - 【請求項７】 前記位相関係は、１８０゜以上約３６０
゜以下の範囲で調節可能である請求項３の動圧土壌つき
固め装置。 - 【請求項８】 前記両起振軸（５，６）は、これらの起
振軸（５，６）に対して平行な軸芯の周りで回動可能な
フレームに取り付けられている請求項３の動圧土壌つき
固め装置。 - 【請求項９】 前記フレームは、前記両起振軸（５，
６）が互いに上下に位置する基準位置から、二方向に約
９０゜の範囲で調節可能である請求項８の動圧土壌つき
固め装置。 - 【請求項１０】 前記両起振軸（５，６）の相対位置又
は位相関係あるいはその両方の調節は、前記ローラ部
（１，３）の進行方向に応じて行われる請求項３の動圧
土壌つき固め装置。 - 【請求項１１】 前記動作センサは、回転不能な前記ロ
ーラ部（１，３）、又はその一部分に取り付けられてい
る請求項３の動圧土壌つき固め装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4434779A DE4434779A1 (de) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | Verfahren und Vorrichtung zum dynamischen Verdichten von Boden |
| DE4434779:0 | 1994-09-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08105011A JPH08105011A (ja) | 1996-04-23 |
| JP3193988B2 true JP3193988B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=6529490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24999995A Expired - Fee Related JP3193988B2 (ja) | 1994-09-29 | 1995-09-28 | 動圧土壌つき固め方法およびその装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5797699A (ja) |
| EP (1) | EP0704575B1 (ja) |
| JP (1) | JP3193988B2 (ja) |
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| CA (1) | CA2157428C (ja) |
| DE (2) | DE4434779A1 (ja) |
| DK (1) | DK0704575T3 (ja) |
| ES (1) | ES2122404T3 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19529115A1 (de) * | 1995-08-08 | 1997-03-06 | Wacker Werke Kg | Vibrationsmechanismus, insbesondere zur Verwendung zur Verdichtung von Böden |
| FR2748500B1 (fr) * | 1996-05-09 | 1998-08-07 | Vaillant Christian | Dispositif autorisant le controle, et la variation d'amplitude des vibrations appliquees aux rouleaux compacteurs tournants |
| US6132133A (en) * | 1996-06-12 | 2000-10-17 | Komatsu Ltd. | Crawler type vibratory compacting machine |
| JPH10176305A (ja) * | 1996-12-17 | 1998-06-30 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | タイヤローラ |
| SE513571C2 (sv) * | 1999-03-18 | 2000-10-02 | Ulf Bertil Andersson | Anordning för alstring av mekaniska vibrationer |
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-
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-
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