JP4555444B2 - マカダム型振動ローラの油圧装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、路面の転圧施工等に使用するマカダム型振動ローラの油圧装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
転圧ローラは、高速道路やダム建設などの盛土の締固め施工や道路のアスファルト舗装の転圧施工などに使用されるものであり、一般に、鉄輪タイプの場合、転圧輪(以下、ロールという)の配設構造で大別すると、タンデム型(一般に前後にロールが一輪ずつ配される型式)とマカダム型(3輪のロールを有する型式)に分けられる。また、転圧ローラには振動機構を有するタイプのものがあり、このタイプはロールを振動させながら路面を転圧できるので路面を高密度に締固めることが可能であり、前記タンデム型、マカダム型にもそれぞれ振動機構を有するタイプ(以下、振動ローラという)が存在する。
【0003】
振動機構は、一般に図5に示すように、固定偏心錘55を固設した起振軸54を回転させることにより、式(1)に示す振動力Fをロール53に上下方向に発生させるものである。
F=mrω2×sinωt …式(1)
mは固定偏心錘55の質量、rは起振軸54の回転中心と固定偏心錘55の重心との距離、ωは起振軸54の角速度、tは時間である。
【0004】
図3はマカダム型振動ローラの一例を示し、前輪として、車体1を挟んで左右一対に配設され、それぞれ車体1に片持ち支持されて軸装される右ロール2及び左ロール3を備えるとともに、後輪として、マカダム型振動ローラRの正面視において右ロール2と左ロール3との間に配設される中央ロール4を備えており、車体1の上部には運転席C,Cが配置されている。中央ロール4は図3(b)にも示すように、正面視において右ロール2および左ロール3と若干の重なり幅を有するように配設される。路面を均一に転圧する目的から右ロール2と左ロール3の形状および軸重は同一であり、また、中央ロール4の幅寸法および軸重は右ロール2(左ロール3)よりも大きく、通常、それぞれ略倍の値を有している。
つまり、各ロールにおける単位幅寸法当たりの軸重の値はほぼ同一となっており、これにより路面が均一に転圧されるようになっている。図示したタイプは一般にアーティキュレート式と呼ばれ、中央ロール4が、車体1にセンターピン5を介して接続した上面視コの字形のヨーク状のフレーム6に両側から支持されて軸装された構造であり、通常、車両の操向は油圧シリンダ(図示せず)にてセンターピン5を支軸として車体1とフレーム6を互いに旋回させることにより行う。
【0005】
マカダム型振動ローラRの使用形態としては、路面同士の継ぎ目(ジョイント部)の接合転圧など、局所的な転圧施工に際しては、右ロール2のみ或いは左ロール3のみを振動させてその部位にあてがって転圧する。そして、路面を広範囲にわたって全面転圧する場合や路盤の締固め施工の際には全ロールを振動させて転圧することが想定される。この場合、前記したように路面を均一に転圧する目的から、各ロールにおける単位幅寸法当たりの振動力の値をほぼ同一にする必要がある。つまり、軸重と振動力の総計を締固め力というものとすると、各ロールにおける単位幅寸法における締固め力の値を略同一とさせる必要がある。さらに、路面をより均一に仕上げるためには、各ロールの振動数も一致させる必要がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
図4は、タンデム型振動ローラにおいて、従来から実施されている、振動機構に関する油圧装置を示す油圧回路図である。符号M,Mは前後のロールにそれぞれ内蔵された振動機構を駆動する振動用モータを示し、符号P,Pは各振動用モータMに圧油を供給する油圧ポンプを示している。符号Tは油タンクである。つまり、タンデム型振動ローラにおける油圧装置は、各ロールに対して油圧ポンプPが個別に設けられる構成となっている。
【0007】
しかしながら、仮に当該構成の油圧装置をマカダム型振動ローラに適用した場合には、マカダム型は3輪のロールを備えることから、3つの油圧ポンプが必要となり、高価な油圧装置となるばかりか、限られた車体1の内部において他の搭載装置のレイアウト設計に制限が加わるという問題が生じることとなる。
本出願人は、当該問題を解決するに当たり、前記したマカダム型振動ローラの特性、すなわち右ロールと左ロールの軸重が同一であり、また中央ロールの軸重が右ロール2(左ロール3)よりも大きいという点に着目し、容易に各ロールにおける振動数および単位幅寸法当たりの振動力(締固め力)の値を略同一とすることができ、且つ経済的でコンパクトとなる油圧装置を発明するに至った。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するため、車体を挟んで左右一対に配設される右ロール及び左ロールと、正面視において右ロールと左ロールとの間に配設される中央ロールと、を備え、各ロールに、ロールを振動させる振動機構と、油圧ポンプから供給される圧油の流量によって回転制御され、前記振動機構を駆動する油圧式の振動用モータと、を備えたマカダム型振動ローラにおいて、前記油圧ポンプを一対とし、中央ロール側の振動用モータを一方の油圧ポンプに接続し、右ロール側および左ロール側の振動用モータを互いに同容量のモータとして他方の油圧ポンプに直列状に接続し、右ロール側あるいは左ロール側の振動用モータのみに選択的に圧油を供給可能とする複数のバイパス流路、および各バイパス流路を開閉する開閉手段と、を備えた油圧装置を構成した。
【0009】
また、車体を挟んで左右一対に配設される右ロール及び左ロールと、正面視において右ロールと左ロールとの間に配設される中央ロールと、を備え、各ロールに、ロールを振動させる振動機構と、油圧ポンプから供給される圧油の流量によって回転制御され、前記振動機構を駆動する油圧式の振動用モータと、を備えたマカダム型振動ローラにおいて、前記油圧ポンプは一対からなり、右ロール側の振動用モータを一方の油圧ポンプに接続すると共に、左ロール側の振動用モータを他方の油圧ポンプに接続し、前記両振動用モータから吐出される圧油を合流させて中央ロール側の振動用モータに供給可能に構成し、右ロール側あるいは左ロール側の振動用モータのみに選択的に圧油を供給する切換手段を備えた油圧装置を構成した。
【0010】
さらに、前記右ロール側及び左ロール側の各振動用モータを互いに同容量のモータとし、中央ロール側の振動用モータを、右ロール側の振動用モータの2倍の容量を有するモータとした。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を前記したマカダム型振動ローラR(図3)に適用した場合について、2つの実施形態を示して説明する。図1は第1実施形態における油圧装置の油圧回路図、図2は第2実施形態における油圧装置の油圧回路図である。両実施形態において、マカダム型振動ローラRは、右ロール2、左ロール3及び中央ロール4の各ロールに、起振力を発生してロールを振動させる振動機構(例えば、図5に示した構造のもの)と、油圧ポンプから供給される圧油の流量によって回転制御され、前記振動機構を駆動する油圧式の振動用モータと、各ロールを回転させる走行用モータ(図示せず)とを備える。
【0012】
「第1実施形態」
図1において、油圧装置7は、油圧ポンプが一対からなり、中央ロール4側の振動用モータM3を一方の油圧ポンプ(第2油圧ポンプP2)に接続し、右ロール2側の振動用モータM1および左ロール3側の振動用モータM2を互いに同容量のモータとして他方の油圧ポンプ(第1油圧ポンプP1)に直列状に接続し、振動用モータM1のみに、あるいは振動用モータM2のみに選択的に圧油を供給可能とする複数のバイパス流路8,9、および各バイパス流路8,9を開閉する開閉手段10と、を備えた構成からなる。なお、モータの容量とは、モータを1回転させるのに必要な流量をいう。
【0013】
第1油圧ポンプP1及び第2油圧ポンプP2は車体1に搭載され、その各吸入ポートは油タンク11に接続している。本形態では、第1油圧ポンプP1と第2油圧ポンプP2の駆動系統をエンジン(図示せず)に対し直列状に配してあり、常に両油圧ポンプが連動して作動する構成となっている。
【0014】
以下、詳細に説明すると、先ず第2油圧ポンプP2側においては、その吐出ポートP2aが流路12を介して振動用モータM3の吸入ポート(ポートPe若しくはポートPf)に連通している。振動用モータM3の吐出ポート(ポートPf若しくはポートPe)は流路13を介して油タンク11に連通する。
【0015】
第1油圧ポンプP1側においては、その吐出ポートP1aが流路14を介して振動用モータM1の吸入ポート(ポートPa若しくはポートPb)と連通する。
振動用モータM1の吐出ポート(ポートPb若しくはポートPa)は流路15を介して振動用モータM2の吸入ポート(ポートPc若しくはポートPd)と連通する。振動用モータM2の吐出ポート(ポートPd若しくはポートPc)は流路16を介して油タンク11に連通する。これにより、振動用モータM1,M2は第1油圧ポンプP1に対し直列状に接続されることとなる。なお、無論、振動用モータM2,M1の順で第1油圧ポンプP1に接続しても構わない。
【0016】
バイパス流路8,9はそれぞれ振動用モータM1,M2に対して並列となるように流路を形成する。つまり、流路14と流路15との間においては、振動用モータM1に対して並列となるようにバイパス流路8が設けられ、流路15と流路16との間においては、振動用モータM2に対して並列となるようにバイパス流路9が設けられる。バイパス流路9は、流路15と油タンク11とを直接接続しても良い。
【0017】
なお、本形態では前記したように、第2油圧ポンプP2が第1油圧ポンプP1と連動する構成となっていることから、振動用モータM1のみ、あるいは振動用モータM2のみに圧油を供給するモードに対応するべく、振動用モータM3側においても流路12と流路13との間に振動用モータM3と並列となるようにバイパス流路17が設けられている。なお、このバイパス流路17も流路12と油タンク11とを直接接続する構成としても良い。このバイパス流路17に関しては、第1油圧ポンプP1と第2油圧ポンプP2が互いに独立して作動可能な構成の場合には、振動用モータM1のみ、あるいは振動用モータM2のみに圧油を供給するモードの際、第2油圧ポンプP2を停止させれば事足りるため必ずしも設ける必要はない。
【0018】
本形態では、前記バイパス流路8,9(および17)を開閉する開閉手段10として、それぞれのバイパス流路8,9,17を内蔵し、且つ各振動用モータM1〜M3への圧油の流れ方向を正逆可能とする切換え弁V1〜V3を設けた構成としてあり、それぞれ3位置4ポートの電磁弁を使用している。
【0019】
各振動用モータM1〜M3への圧油の流れ方向を変える、つまり振動用モータM1〜M3の回転方向を変える理由は、例えば、図5に示すように固定偏心錘55の他に起振軸54に対して可動式となる可動偏心錘56が設けられており、回転方向の正逆によって前記した距離r(この場合、固定偏心錘55と可動偏心錘56全体の重心と起振軸54の回転中心との距離)の値を変えて振動力の強弱を発生させる構造の振動機構に適用させるためである。当該構造の振動機構の一例を図6に示す。起振軸54が正回転すると、図6(a)に示すように、可動偏心錘56,56が固定偏心錘55のストッパに当たるところまで起振軸54に対して相対的に回転し、固定偏心錘55に対して両側の可動偏心錘56,56の偏位の方向が逆となって振動力は打ち消す方向に作用し、低い振幅となる(低振幅モード)。また、起振軸54が逆回転すると、図6(b)に示すように、今度は可動偏心錘56,56が固定偏心錘55のストッパに当たるところまで起振軸54に対して相対的に先程とは逆方向に回転し、固定偏心錘55に対して両側の可動偏心錘56,56の偏位の方向が一致し、振動力が合成されて高い振幅となる(高振幅モード)。通常、運転席C回りにこの「低振幅モード」、「高振幅モード」を切り換えるスイッチが設けられており、一般に、アスファルト舗装の転圧には「低振幅モード」が、路盤の締固め転圧には「高振幅モード」が用いられる。
【0020】
切換え弁V1は流路14及び流路15にわたって介設される。切換え弁V1と振動用モータM1との間における流路14及び流路15の部位をそれぞれ流路18,19とすると、切換え弁V1が図1における左位置にあるとき、圧油の流れは流路14→流路18→振動用モータM1→流路19→流路15となる。この状態では、ポートPaが振動用モータM1の吸入ポートを構成し、ポートPbが同吐出ポートを構成することとなる。また、切換え弁V1が図1における右位置にあるときには、振動用モータM1への圧油の流れ方向が逆となり、流路14→流路19→振動用モータM1→流路18→流路15の経路で流れる。この状態では、ポートPbが吸入ポートを構成し、ポートPaが吐出ポートを構成することとなる。また、切換え弁V1が図1における中央位置にあるとき、前記したバイパス流路8が形成される。
【0021】
切換え弁V2は流路15及び流路16にわたって介設される。切換え弁V2と振動用モータM2との間における流路15及び流路16の部位をそれぞれ流路20,21とすると、切換え弁V2が図1における左位置にあるとき、圧油の流れは流路15→流路20→振動用モータM2→流路21→流路16となる。この状態では、ポートPcが振動用モータM2の吸入ポートを構成し、ポートPdが同吐出ポートを構成することとなる。また、切換え弁V2が図1における右位置にあるときには、振動用モータM2への圧油の流れ方向が逆となり、流路15→流路21→振動用モータM2→流路20→流路16の経路で流れる。この状態では、ポートPdが吸入ポートを構成し、ポートPcが吐出ポートを構成することとなる。また、切換え弁V2が図1における中央位置にあるとき、前記したバイパス流路9が形成される。
【0022】
切換え弁V3は流路12及び流路13にわたって介設される。切換え弁V3と振動用モータM3との間における流路12及び流路13の部位をそれぞれ流路22,23とすると、切換え弁V3が図1における左位置にあるとき、圧油の流れは流路12→流路22→振動用モータM3→流路23→流路13となる。この状態では、ポートPeが振動用モータM3の吸入ポートを構成し、ポートPfが同吐出ポートを構成することとなる。また、切換え弁V3が図1における右位置にあるときには、振動用モータM3への圧油の流れ方向が逆となり、流路12→流路23→振動用モータM3→流路22→流路13の経路で流れる。この状態では、ポートPfが吸入ポートを構成し、ポートPeが吐出ポートを構成することとなる。また、切換え弁V3が図1における中央位置にあるとき、前記したバイパス流路17が形成される。
【0023】
なお、第1油圧ポンプP1と切換え弁V1との間における流路14、第2油圧ポンプP2と切換え弁V3との間における流路12は、それぞれリリーフ弁24を介して油タンク11に連通している。
【0024】
次いで、第1実施形態における作用について説明する。
「全てのロールを振動させる場合」
運転者が、例えば、運転席C回りに設けられたスイッチを操作して、「低振幅モード」とし、且つ、全てのロールを振動させるモードに設定すると、各ソレノイドが励磁されることにより各切換え弁V1〜V3は図1における左位置の状態に切り換わる。つまり、全てのバイパス流路8,9,17が閉じられた状態となる。
【0025】
第1油圧ポンプP1から吐出された圧油が流路14,流路18を経て、吸入ポート(この場合、ポートPa)から振動用モータM1に流入することにより、振動用モータM1が回転し、振動機構が駆動されて右ロール2が振動する。そして、振動用モータM1の吐出ポート(この場合、ポートPb)から吐出された圧油は流路19,流路15,流路20を経て、振動用モータM2の吸入ポート(この場合、ポートPc)に流入することにより、振動用モータM2が回転し、振動機構が駆動されて左ロール3が振動する。振動用モータM1と振動用モータM2は互いに同容量のモータであることから、各々の回転数は同一となり、右ロール2および左ロール3に同一の振動数が得られることとなる。振動用モータM2の吐出ポート(この場合、ポートPd)から吐出された圧油は、流路21,流路16を経て油タンク11に環流される。
【0026】
また、第2油圧ポンプP2から吐出された圧油が流路12,流路22を経て、吸入ポート(この場合、ポートPe)から振動用モータM3に流入することにより、振動用モータM3が回転し、振動機構が駆動されて中央ロール4が振動する。振動用モータM3の吐出ポート(この場合、ポートPf)から吐出された圧油は流路23,流路13を経て油タンク11に環流される。
【0027】
なお、中央ロール4に右ロール2,左ロール3と同一の振動数を与えるためには、必ずしも振動用モータM3を振動用モータM1(振動用モータM2)と同容量のモータとする必要はない。例えば、振動用モータM3を振動用モータM1の倍の容量のモータとした場合には、第2油圧ポンプP2を第1油圧ポンプP1の倍の容量のポンプとすることで、振動用モータM3の回転数を振動用モータM1の回転数と同一にすることができ、中央ロール4に右ロール2,左ロール3と同一の振動数を与えることができる。
【0028】
以上のように、マカダム型振動ローラの全ロールを振動させるに当たり、ロール振動用の油圧ポンプを一対とし、中央ロール4側の振動用モータM3を一方の油圧ポンプ(第2油圧ポンプ)に接続し、右ロール2側の振動用モータM1および左ロール3側の振動用モータM2を互いに同容量のモータとして他方の油圧ポンプ(第1油圧ポンプ)に直列状に接続する構成とすれば、ロール振動用の油圧ポンプの数が少なくて済む簡易な油圧装置となるため、経済的な車両となり、また、コンパクトとなるため車体内部における他の搭載装置のレイアウト設計の自由度が拡がることとなる。
【0029】
また、振動用モータM1〜M3の回転数(角速度)を容易に同一とすることができるので、各ロールに同一の振動数が得られ、路面を均一に仕上げることができる。さらに、前記式(1)の関係からも判るように、角速度ωが同一の場合には、右ロール2及び左ロール3においては同一の質量、形状の偏心錘を設け、例えば右ロール2(左ロール3)の倍の幅寸法を有する中央ロール4においては当該偏心錘を一対に設ける、というように各ロールの起振機構を構成する部材の共通化を図ったうえで、各ロールにおける単位幅寸法当たりの振動力の値を同一とすることができ、路面を均一に仕上げることができる。
【0030】
以上の説明は「低振幅モード」に設定した場合であるが、「高振幅モード」に設定した場合においても、各切換え弁V1〜V3が図1における右位置の状態に切り換わり、各振動用モータM1〜M3への圧油の流れ方向が反対となる点を除いて、油圧装置7の作用、効果は「低振幅モード」の場合と同様であるため、その説明は省略する。
【0031】
「右ロール2のみを振動させる場合」
運転者が、例えば、振動のモードを「低振幅モード」とし、且つ右ロール2のみを振動させるモードに設定すると、各切換え弁V1〜V3の内、切換え弁V1のソレノイドのみが励磁され図1における左位置に切り換わる。切換え弁V2,V3は中央位置の状態である。第1油圧ポンプP1から吐出された圧油は流路14,流路18を経て、吸入ポート(この場合、ポートPa)から振動用モータM1に流入することにより、振動用モータM1は回転し、振動機構が駆動されて右ロール2が振動する。
【0032】
吐出ポート(ポートPb)から吐出された圧油は、流路19,流路15を経て流れ、流路20とバイパス流路9との分岐部においては、振動用モータM2の負荷を受けて流路20には流れずに低圧側のバイパス流路9へと流れることとなり、流路16を経て油タンク11に環流される。振動用モータM3側においても同様であり、第2油圧ポンプP2から吐出された圧油は、流路22とバイパス流路17との分岐部において、振動用モータM3の負荷を受けて流路22には流れずに低圧側のバイパス流路17へと流れることとなり、流路13を経て油タンク11に環流される。
【0033】
以上により、振動用モータM1のみが回転し、右ロール2のみが振動することとなる。なお、振動のモードを「高振幅モード」に設定した場合においても、切換え弁V1が図1における右位置の状態となり、振動用モータM1への圧油の流れ方向が逆となる点を除いて、油圧装置7の作用、効果は「低振幅モード」の場合と同様である。
【0034】
「左ロール3のみを振動させる場合」
運転者が、例えば、振動のモードを「低振幅モード」とし、且つ左ロール3のみを振動させるモードに設定すると、各切換え弁V1〜V3の内、切換え弁V2のソレノイドのみが励磁され図1における左位置に切り換わる。切換え弁V1,V3は中央位置の状態である。つまり、バイパス流路9のみが閉じられた状態となる。第1油圧ポンプP1から吐出された圧油は、流路18とバイパス流路8との分岐部において、振動用モータM1の負荷を受けて流路18には流れずに低圧側のバイパス流路8へと流れ、流路15,流路20を経て吸入ポート(この場合、ポートPc)から振動用モータM2に流入する。これにより、振動用モータM2が回転し、振動機構が駆動されて左ロール3が振動する。
【0035】
なお、振動用モータM3側においては、前記した「右ロール2のみを振動させる場合」と同様の作用であり、第2油圧ポンプP2から吐出された圧油は、流路12,バイパス流路17,流路13を経て油タンク11に環流される。また、振動のモードを「高振幅モード」に設定した場合においても、切換え弁V2が図1における右位置の状態となり、振動用モータM2への圧油の流れ方向が逆となる点を除いて、油圧装置7の作用、効果は「低振幅モード」の場合と同様である。
【0036】
以上のように、振動用モータM1のみ、あるいは振動用モータM2のみに選択的に圧油を供給可能とする複数のバイパス流路8,9およびこのバイパス流路8,9を開閉する開閉手段10(切換え弁V1,V2)を備える構成とすれば、右ロール2のみ、あるいは左ロール3のみに振動を与えることができるので、ジョイント部の接合転圧等を効率的に行えることとなる。
【0037】
また、それぞれのバイパス流路8,9,17を内蔵し、且つ、各振動用モータM1〜M3への圧油の流れ方向を正逆可能とする切換え弁V1〜V3を設ける構成とすれば、例えば、振動用モータの回転方向の正逆により振動力が変化するタイプの車両において、構成部材の少ない簡易な油圧装置を実現できる。
【0038】
「第2実施形態」
次に図2に基づき第2実施形態について説明する。本実施形態において、前記第1実施形態と同一の構成部材については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
図2において、油圧装置31は、油圧ポンプが一対からなり、右ロール2側の振動用モータM1を一方の油圧ポンプ(第1油圧ポンプP1)に接続すると共に、左ロール3側の振動用モータM2を他方の油圧ポンプ(第2油圧ポンプ)に接続し、両振動用モータM1,M2から吐出される圧油を合流させて中央ロール4側の振動用モータM3に供給可能に構成し、振動用モータM1のみに、あるいは振動用モータM2のみに選択的に圧油を供給する切換手段46を備えたことを特徴とする。
【0039】
以下、詳細に説明すると、油圧装置31は、第1油圧ポンプP1の吐出ポートP1aと振動用モータM1の吸入ポート(ポートPa若しくはポートP)とを連通する第1流路32と、第2油圧ポンプP2の吐出ポートP2aと振動用モータM2の吸入ポート(ポートPc若しくはポートPd)とを連通する第2流路33と、振動用モータM1の吐出ポート(ポートPb若しくはポートPa)と振動用モータM2の吐出ポート(ポートPd若しくはポートPc)と振動用モータM3の吸入ポート(ポートPe若しくはポートPf)とを連通する第3流路34と、を備える。なお、本形態においても、第1油圧ポンプP1、第2油圧ポンプP2は連動して作動する構成となっている。
【0040】
振動用モータM3の吐出ポート(ポートPf若しくはポートPe)は流路35を経て油タンク11に接続する。前記第3流路34は、振動用モータM1の吐出ポート(ポートPb若しくはポートPa)に接続する流路34a、振動用モータM2の吐出ポート(ポートPd若しくはポートPc)に接続する流路34b、及び流路34aと流路34bが合流する合流部36から振動用モータM3の吸入ポート(ポートPe若しくはポートPf)までの流路34cからなる。
【0041】
油圧装置31には、各振動用モータM1〜M3に対してそれぞれ並列となるように圧油のバイパス流路37,38,39が設けられている。つまり、第1流路32と第3流路34(流路34a)との間においては、振動用モータM1に対し並列となるようにバイパス流路37が設けられ、第2流路33と第3流路34(流路34b)との間においては、振動用モータM2に対し並列となるようにバイパス流路38が設けられ、第3流路34(流路34c)と流路35との間においては、振動用モータM3に対し並列となるようにバイパス流路39が設けられる。
【0042】
本形態においても、それぞれのバイパス流路37〜39を内蔵し、且つ各振動用モータM1〜M3への圧油の流れ方向を正逆可能とする切換え弁V1〜V3を設けた構成としてあり、それぞれ3位置4ポートの電磁弁を使用している。前記した切換手段46はこれら切換え弁V1〜V3により構成される。なお、各振動用モータM1〜M3への圧油の流れ方向を変える理由は、第1実施形態にて述べた通りである。
【0043】
切換え弁V1は第1流路32及び第3流路34(流路34a)にわたって介設される。切換え弁V1と振動用モータM1との間における第1流路32及び第3流路34(流路34a)の部位をそれぞれ流路40,41とすると、切換え弁V1が図2における左位置にあるとき、圧油の流れは第1流路32→流路40→振動用モータM1→流路41→第3流路34となる。この状態では、ポートPaが振動用モータM1の吸入ポートを構成し、ポートPbが同吐出ポートを構成する。また、切換え弁V1が図2における右位置にあるときには、振動用モータM1への圧油の流れ方向が逆となり、第1流路32→流路41→振動用モータM1→流路40→第3流路34の経路で流れる。この状態では、ポートPbが吸入ポートを構成し、ポートPaが吐出ポートを構成する。切換え弁V1が図2における中央位置にあるとき、前記したバイパス流路37が形成される。
【0044】
切換え弁V2は第2流路33及び第3流路34(流路34b)にわたって介設される。切換え弁V2と振動用モータM2との間における第2流路33及び第3流路34(流路34b)の部位をそれぞれ流路42,43とすると、切換え弁V2が図2における左位置にあるとき、圧油の流れは第2流路33→流路42→振動用モータM2→流路43→第3流路34となる。この状態では、ポートPcが振動用モータM2の吸入ポートを構成し、ポートPdが同吐出ポートを構成する。また、切換え弁V2が図2における右位置にあるときには、振動用モータM2への圧油の流れ方向が逆となり、第2流路33→流路43→振動用モータM2→流路42→第3流路34の経路で流れる。この状態では、ポートPdが吸入ポートを構成し、ポートPcが吐出ポートを構成する。切換え弁V2が図2における中央位置にあるとき、前記したバイパス流路38が形成される。
【0045】
切換え弁V3は第3流路34(流路34c)及び流路35にわたって介設される。切換え弁V3と振動用モータM3との間における第3流路34(流路34c)及び流路35の部位をそれぞれ流路44,45とすると、切換え弁V3が図2における左位置にあるとき、圧油の流れは第3流路34→流路44→振動用モータM3→流路45→流路35となる。この状態では、ポートPeが振動用モータM3の吸入ポートを構成し、ポートPfが同吐出ポートを構成する。また、切換え弁V3が図2における右位置にあるときには、振動用モータM3への圧油の流れ方向が逆となり、第3流路34→流路45→振動用モータM3→流路44→流路35の経路で流れる。この状態では、ポートPfが吸入ポートを構成し、ポートPeが吐出ポートを構成する。切換え弁V3が図2における中央位置にあるとき、前記したバイパス流路39が形成される。
【0046】
なお、第1油圧ポンプP1と切換え弁V1との間における第1流路32、第2油圧ポンプP2と切換え弁V2との間における第2流路33、合流部36と切換え弁V3との間における第3流路34は、それぞれリリーフ弁24を介して油タンク11に連通している。
【0047】
次いで、第2実施形態における作用について説明する。
「全てのロールを振動させる場合」
運転者が、例えば、振動のモードを「低振幅モード」とし、且つ、全てのロールを振動させるモードに設定すると、各ソレノイドが励磁されることにより各切換え弁V1〜V3は図2における左位置の状態に切り換わる。つまり、全てのバイパス流路37〜39が閉じられた状態となる。
【0048】
第1油圧ポンプP1から吐出された圧油が第1流路32,流路40を経て、吸入ポート(この場合、ポートPa)から振動用モータM1に流入することにより、振動用モータM1が回転し、振動機構が駆動されて右ロール2が振動する。同様に、第2油圧ポンプP2から吐出された圧油が第2流路33,流路42を経て、吸入ポート(この場合、ポートPc)から振動用モータM2に流入することにより、振動用モータM2は回転し、振動機構が駆動されて左ロール3が振動する。
【0049】
振動用モータM1の吐出ポート(ポートPb)から吐出される圧油は、流路41,流路34aを経て、また、振動用モータM2の吐出ポート(ポートPd)から吐出される圧油は、流路43,流路34bを経て流れ、互いに合流部36にて合流する。合流した圧油は、流路34c、流路44を経て、吸入ポート(この場合、ポートPe)から振動用モータM3に流入し、振動用モータM3が回転して振動機構が駆動し、中央ロール4が振動する。吐出ポート(ポートPf)から吐出される圧油は、流路45,流路35を経て油タンク11に環流される。
【0050】
このように、全ロールを振動させるに当たり、ロール振動用の油圧ポンプを一対とし、右ロール2側の振動用モータM1を一方の油圧ポンプ(第1油圧ポンプP1)に接続すると共に、左ロール3側の振動用モータM2を他方の油圧ポンプ(第2油圧ポンプP2)に接続し、両振動用モータM1,M2から吐出される圧油を合流させて中央ロール4側の振動用モータM3に供給可能に構成すれば、ロール振動用の油圧ポンプの数が少なくて済む簡易な油圧装置となるため、経済的な車両となり、また、コンパクトとなるため車体内部における他の搭載装置のレイアウト設計の自由度が拡がることとなる。
【0051】
また、右ロール2側の振動用モータM1と左ロール3側の振動用モータM2を互いに同容量のモータとし、中央ロール4側の振動用モータM3を振動用モータM1の2倍の容量を有するモータとすれば、例えば、第1油圧ポンプP1と第2油圧ポンプP2を同機種のポンプとし、それぞれの吐出ポートP1a、P2aから同吐出量を吐出させた場合には、振動用モータM1〜M3の回転数(角速度)が同一となるので、各ロールに同一の振動数が容易に得られるようになり、路面を均一に仕上げることができる。さらに、前記式(1)の関係からも判るように、角速度ωが同一の場合には、右ロール2及び左ロール3においては同一の質量、形状の偏心錘を設け、例えば右ロール2(左ロール3)の倍の幅寸法を有する中央ロール4においては当該偏心錘を一対に設ける、というように各ロールの起振機構を構成する部材の共通化を図ったうえで、各ロールにおける単位幅寸法当たりの振動力の値を同一とすることができ、路面を均一に仕上げることができる。
【0052】
以上の説明は振動のモードを「低振幅モード」に設定した場合であるが、「高振幅モード」に設定した場合においても、各切換え弁V1〜V3が図2における右位置の状態に切り換わり、各振動用モータM1〜M3への圧油の流れ方向が反対となる点を除いて、油圧装置31の作用、効果は「低振幅モード」の場合と同様であるため、その説明は省略する。
【0053】
「右ロール2のみを振動させる場合」
運転者が、例えば、振動のモードを「低振幅モード」とし、且つ右ロール2のみを振動させるモードに設定すると、各切換え弁V1〜V3の内、切換え弁V1のソレノイドのみが励磁され図2における左位置に切り換わる。切換え弁V2,V3は中央位置の状態である。つまり、バイパス流路37のみが閉じられた状態となる。第1油圧ポンプP1から吐出された圧油は第1流路32,流路40を経て、吸入ポート(この場合、ポートPa)から振動用モータM1に流入することにより、振動用モータM1が回転し、振動機構が駆動されて右ロール2が振動する。
【0054】
吐出ポート(ポートPb)から吐出された圧油は、流路41,流路34aを経て合流部36に達する。また、第2油圧ポンプP2から吐出された圧油は、振動用モータM2の負荷を受けて流路42には流れずに低圧側のバイパス流路38へと流れた後、合流部36に達する。合流部36で合流した両圧油は、流路34cを流れ、さらに振動用モータM3の負荷を受けて流路44には流れずに低圧側のバイパス流路39へと流れ、流路35を経て油タンク11に環流される。以上により、振動用モータM1のみが回転し、右ロール2のみが振動することとなる。
なお、振動のモードを「高振幅モード」に設定した場合においても、切換え弁V1が図2における右位置の状態となり、振動用モータM1への圧油の流れ方向が逆となる点を除いて、油圧装置31の作用、効果は「低振幅モード」の場合と同様である。
【0055】
「左ロール3のみを振動させる場合」
運転者が、例えば、振動のモードを「低振幅モード」とし、且つ左ロール3のみを振動させるモードに設定すると、各切換え弁V1〜V3の内、切換え弁V2のソレノイドのみが励磁され図2における左位置に切り換わる。切換え弁V1,V3は中央位置の状態である。つまり、バイパス流路38のみが閉じられた状態となる。第2油圧ポンプP2から吐出された圧油は第2流路33,流路42を経て、吸入ポート(この場合、ポートPc)から振動用モータM2に流入することにより、振動用モータM2が回転し、振動機構が駆動されて左ロール3が振動する。
【0056】
吐出ポート(ポートPd)から吐出される圧油は、流路43,流路34bを経て合流部36に達する。また、第1油圧ポンプP1から吐出された圧油は、振動用モータM1の負荷を受けて流路40には流れずに低圧側のバイパス流路37へと流れ、合流部36に達する。合流部36で合流した両圧油は、流路34cを経て流れ、さらに、振動用モータM3の負荷を受けて流路44には流れずに低圧側のバイパス流路39へと流れ込み、流路35を経て油タンク11に環流される。
以上により、振動用モータM2のみが回転し、左ロール3のみが振動することとなる。振動のモードを「高振幅モード」に設定した場合においても、切換え弁V2が図2における右位置の状態となり、振動用モータM2への圧油の流れ方向が逆となる点を除いて、油圧装置31の作用、効果は「低振幅モード」の場合と同様である。
【0057】
以上のように、右ロール2側の振動用モータM1のみに、あるいは左ロール3側の振動用モータM2のみに選択的に圧油を供給する切換手段46(切換弁V1〜V3)を備える構成とすれば、右ロール2のみ、あるいは左ロールのみに振動を与えることができる。
【0058】
また、それぞれのバイパス流路37〜39を内蔵し、且つ、各振動用モータM1〜M3への圧油の流れ方向を正逆可能とする切換え弁V1〜V3を設ける構成とすれば、例えば、振動用モータの回転方向の正逆により振動力が変化するタイプの車両において、構成部材の少ない簡易な油圧装置を実現できる。
【0059】
【発明の効果】
本発明によれば次のような効果が奏される。
(1)第1実施形態に係る油圧装置によれば、ロール振動用の油圧ポンプの数が少なくて済む簡易な油圧装置となるため、経済的な車両となり、また、車体内部における他の搭載装置のレイアウト設計の自由度が拡がることとなる。
また、各振動用モータの回転数を容易に同一とすることができるので、各ロールに同一の振動数が得られ、路面を均一に仕上げることができる。さらに、各ロールの起振機構を構成する部材の共通化を図ったうえで、各ロールにおける単位幅寸法当たりの振動力の値を同一とすることができ、より経済的な車両となる。
(2)第2実施形態に係る油圧装置によっても、ロール振動用の油圧ポンプの数が少なくて済む簡易な油圧装置となるため、経済的な車両となり、車体内部における他の搭載装置のレイアウト設計の自由度が拡がることとなる。
(3)また、第2実施形態に係る油圧装置において、右ロール側の振動用モータと左ロール側の振動用モータを互いに同じ容量のモータとし、中央ロール側の振動用モータを、右ロール側の振動用モータの2倍の容量を有するモータとすれば、各振動用モータの回転数を容易に同一とすることができるので、各ロールに同一の振動数が得られ、路面を均一に仕上げることができる。さらに、各ロールの起振機構を構成する部材の共通化を図ったうえで、各ロールにおける単位幅寸法当たりの振動力の値を同一とすることができ、より経済的な車両となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る油圧装置の油圧回路図である。
【図2】本発明の第2実施形態に係る油圧装置の油圧回路図である。
【図3】図3(a)はマカダム型振動ローラの側面図、図3(b)は同正面図である。
【図4】従来のタンデム型振動ローラにおける油圧装置を示す油圧回路図である。
【図5】振動機構の概略構造の一例を示す側面説明図である。
【図6】偏心錘が可動式である振動機構の概略構造の一例を示す正面説明図である。
【符号の説明】
R マカダム型振動ローラ
P1 第1油圧ポンプ
P2 第2油圧ポンプ
M1〜M3 振動用モータ
V1〜V3 切換え弁
1 車体
2 右ロール
3 左ロール
4 中央ロール
7 油圧装置
8,9 バイパス流路
10 開閉手段
11 油タンク
17 バイパス流路
31 油圧装置
46 切換手段
Claims (3)
- 車体を挟んで左右一対に配設される右ロール及び左ロールと、正面視において右ロールと左ロールとの間に配設される中央ロールと、を備え、各ロールに、ロールを振動させる振動機構と、油圧ポンプから供給される圧油の流量によって回転制御され、前記振動機構を駆動する油圧式の振動用モータと、を備えたマカダム型振動ローラにおいて、
前記油圧ポンプは一対からなり、
中央ロール側の振動用モータを一方の油圧ポンプに接続し、
右ロール側および左ロール側の振動用モータを互いに同容量のモータとして他方の油圧ポンプに直列状に接続し、
右ロール側あるいは左ロール側の振動用モータのみに選択的に圧油を供給可能とする複数のバイパス流路、および各バイパス流路を開閉する開閉手段と、を備えたことを特徴とするマカダム型振動ローラの油圧装置。 - 車体を挟んで左右一対に配設される右ロール及び左ロールと、正面視において右ロールと左ロールとの間に配設される中央ロールと、を備え、各ロールに、ロールを振動させる振動機構と、油圧ポンプから供給される圧油の流量によって回転制御され、前記振動機構を駆動する油圧式の振動用モータと、を備えたマカダム型振動ローラにおいて、
前記油圧ポンプは一対からなり、
右ロール側の振動用モータを一方の油圧ポンプに接続すると共に、左ロール側の振動用モータを他方の油圧ポンプに接続し、
前記両振動用モータから吐出される圧油を合流させて中央ロール側の振動用モータに供給可能に構成し、
右ロール側あるいは左ロール側の振動用モータのみに選択的に圧油を供給する切換手段を備えたことを特徴とするマカダム型振動ローラの油圧装置。 - 前記右ロール側及び左ロール側の各振動用モータを互いに同容量のモータとし、中央ロール側の振動用モータを、右ロール側の振動用モータの2倍の容量を有するモータとしたことを特徴とする請求項1に記載のマカダム型振動ローラの油圧装置。
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