JP5146259B2 - 転圧装置及びこの転圧装置を用いる締固め方法 - Google Patents

Description

本発明は、盛土等の締固めや転圧・整形に用いられる転圧装置及び締固め方法に関する。

盛土等の締固め対象箇所を締固める転圧ローラー等の転圧装置は、ロールの両端部をそれぞれ支持する支持部材が車体の側方に突出するように設けられているため、締固め対象箇所の側部に設けられている塀や壁等の側面のすぐ際までロールを寄せることができずに、締固め対象箇所の隅部を転圧できなかった。このため、このような未転圧の隅部は、転圧装置での締固め作業終了後に、人がダンパ等の締固め機で締固めなければならなかった。

そこで、例えば、特許文献１には、ロールの片側端部を車体で片持ち支持する構造の転圧装置が開示されている。その転圧装置は、ロールの片側端部を車体で片持ち支持し、その片側端部と反対側のロールの他端部を壁際に寄せて、締固め対象箇所の隅部を締固めるものである。
特開２００１−２４８１０９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の片持ち支持構造において、ロールの幅を長くすると、支持されていない側のロール端部の振動幅が大きくなるとともに、ロールの振動が車体に伝達されて転圧装置を安定して走行させることが困難になるという問題点があった。

そこで、本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、車体に片持ち支持されたロールの幅が長くても、ロールから車体に伝達される振動を抑制することが可能な転圧装置及びその転圧装置を用いた締固め方法を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するため、本発明の転圧装置は、ロールの軸方向の片側端部を車体で片持ち支持し、当該ロールで締固め対象箇所を締固める転圧装置であって、前記ロールを振動させるための起振手段と、前記ロールと前記車体との間に設けられ、前記ロールから前記車体に伝達される上下方向の振動を吸収するための振動吸収手段とを備えることを特徴とする（第１の発明）。

本発明の転圧装置によれば、ロールを振動させるための起振手段と、ロールと車体との間に設けられ、ロールの振動を吸収するための振動吸収手段とを備えているので、ロールの上下方向の振動を吸収して車体に振動が伝達することを防止できる。したがって、転圧装置を安定して走行させることができる。

本発明において、前記ロールの前記片側端部と反対側の他端部が、前記車体の側方へ水平に突出するように又は前記車体の側面と面一になるように設けられることとしてもよい。
本発明の転圧装置によれば、ロールの軸方向の片側端部を車体で片持ち支持され、かつ、その片側端部と反対側のロールの他端部が車体の側方へ突出するように又は車体の側面と面一になるように設けられているので、塀や壁等の側面にロールを近接させて、締固め対象箇所の塀や壁等のすぐ際の隅部を締固めることができる。したがって、転圧装置での締固め作業終了後に、人が締固め対象箇所の隅部を締固める作業を省くことができる。

本発明において、前記ロールの前記他端部の側面には、摩擦低減手段が設けられていることとしてもよい。
本発明の転圧装置によれば、ロールの他端部の側面に摩擦低減手段を備えているので、ロールの他端部の側面を塀や壁等の側面に接触させてもほとんど摩擦を生じない。すなわち、ロールを回転させながらロールの他端部の側面を塀や壁等の側面に接触させても、共に損傷しない。したがって、ロールを塀や壁の壁面に接触させながら、ロールを回転させて締固め対象箇所の塀や壁等の側面のすぐ際の隅部を確実に締固めることができる。

本発明において、前記摩擦低減手段は、円盤状で、滑らかな表面を有する板状部材であることとしてもよい。
本発明の転圧装置によれば、摩擦低減手段は、円盤状で、滑らかな表面を有する板状部材なので、ロールの他端部の側面を塀や壁等の側面に接触させてもほとんど摩擦を生じない。

本発明において、前記摩擦低減手段は、前記ロールの前記他端部の側面から一部が外方に突出し、かつ、回転可能となるように前記ロール内に埋め込まれた球体であることとしてもよい。
本発明の転圧装置によれば、摩擦低減手段は、前記ロールの前記他端部の側面から一部が外方に突出し、かつ、回転可能となるように前記ロール内に埋め込まれた球体なので、ロールの他端部の側面を塀や壁等の側面に接触させてもほとんど摩擦を生じない。

本発明において、前記摩擦低減手段は、ベアリングであることとしてもよい。
本発明の転圧装置によれば、摩擦低減手段は、ベアリングなので、ロールの他端部の側面を塀や壁等の側面に接触させてもほとんど摩擦を生じない。

本発明の締固め方法は、ロールの軸方向の片側端部を車体で片持ち支持する支持手段と、前記ロールを振動させるための起振手段と、前記ロールと前記車体との間に設けられ、前記ロールから前記車体に伝達される上下方向の振動を吸収するための振動吸収手段とを備えた転圧装置を用いて締固め対象箇所を締固める締固め方法において、前記締固め対象箇所の側部に立設された壁面に、前記ロールの前記他端部の側面を近接又は接触させて、前記締固め対象箇所の隅部を締固めることを特徴とする。

本発明の締固め方法によれば、ロールの軸方向の片側端部を車体で片持ち支持する支持手段と、ロールを振動させるための起振手段と、ロールと車体との間に設けられ、ロールから車体に伝達される上下方向の振動を吸収するための振動吸収手段とを備えた転圧装置を用いるので、ロールから車体に伝達される上下方向の振動を吸収して転圧装置を走行させることができる。

本発明の転圧装置及びこの転圧装置を用いた締固め方法によれば、車体に片持ち支持されたロールの幅が長くても、ロールから車体に伝達される振動を抑制することが可能となる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を用いて詳細に説明する。本実施形態においては、転圧装置としてマカダム型振動ローラーを用いた場合について説明するが、これに限定されるものではなく、ロールを回転させて締固め対象箇所を締固める振動ローラーであればよく、いかなる型式の振動ローラーにも適用可能である。

図１及び図２は、それぞれ本発明の第一実施形態に係る転圧装置１の側面図、及び正面図である。
図１及び図２に示すように、転圧装置１は、人が乗車可能な車体２と、車体２の前部及び後部にそれぞれ設けられた前ロール３及び後ロール４とを備え、転圧装置１を前進又は後進させることにより、締固め対象箇所５を締固めるものである。

車体２には運転席６が設けられており、人が乗車して転圧装置１を操作することが可能である。また、車体２には、エンジン、このエンジンによって駆動される油圧ポンプ等の機器が積載されている（図示しない）。
車体２の前部の前ロール３は、片側端部３ａを車体２の側面から延設されているロール支持装置７にて、回転可能に片持ち支持されているとともに、片側端部３ａと反対側の他端部３ｂが車体２の側方に突出するように設けられている。

ロール支持装置７は、車体２の片側側面にバネ１１を介して下向きに延設される縦脚材８と、前ロール３内及び走行用モータ１２（後述する）内を貫通し、一端９ａが縦脚材８に支持される回転軸９とから構成されている。縦脚材８は、肉厚の鋼板材を用いて形成されている。
縦脚材８に接続されている回転軸９の一端９ａは、縦脚材８に固定されている軸受け１０ａにより回転可能に支持されている。また、回転軸９の他端９ｂは、前ロール３の上記他端部３ｂの側面に軸受け１０ｃを介して支持されている。さらに、回転軸９の中間部９ｃは、軸受け１０ｂにより支持されている。
前ロール３内には、回転軸９を中心にして前ロール３を回転させるための回転手段である走行用モータ１２と、この前ロール３を振動させるための起振手段１３とが設けられている。

走行用モータ１２は、前ロール３を回転させて転圧装置１を走行させるためのモータである。この走行用モータ１２は、その貫通孔１４が回転軸９と同軸になるように配置され、出力部１５が前ロール３の片側端部３ａの側面に固定され、固定部１６が縦脚材８から延設された固定板１７に固定されている。
走行用モータ１２は、上記油圧ポンプに接続されていて、その油圧ポンプから供給される油圧によって駆動する。走行用モータ１２を駆動させると、固定部１６に対して出力部１５が回転することにより、この出力部１５に固定された前ロール３が回転し、転圧装置１が走行する。

起振手段１３は、回転軸９に取り付けられた偏心錘１８と、回転軸９を回転させるための振動用モータ１９と、振動用モータ１９の出力部１５に取り付けられた出力ギア２０とから構成され、その出力ギア２０が回転軸９に取り付けられた入力ギア２１と噛み合って回転することによって、回転軸９を回転させる。

振動用モータ１９は、上記油圧ポンプに接続されていて、その油圧ポンプから供給される油圧によって駆動する。振動用モータ１９を駆動させると、出力ギア２０が回転することによって入力ギア２１が回転するとともに、回転軸９及び偏心錘１８も回転する。これら回転軸９及び偏心錘１８を高速回転させることにより前ロール３の振動を発生させる。

図３は、図２のＡ−Ａ断面であり、振動吸収手段２２及び前ロール３の鉛直断面図である。
図３に示すように、車体２に伝達する前ロール３の上下方向への振動を吸収するための振動吸収手段２２が、車体２の前部の下面２ａと前ロール３との間に設けられている。

振動吸収手段２２は、回転可能なローラー２３と、そのローラー２３を支持するブラケット２４と、一端がブラケット２４に接続され、他端が車体２の前部の下面２ａに接続された複数のバネ２５とから構成される。
ローラー２３は、前ロール３の回転軸９よりも前側及び後側にそれぞれ１台ずつ設けられ、これらは１つのブラケット２４で並列に連結されている。
ブラケット２４で連結された一組のローラー２３は、本実施形態においては、前ロール３の上方の２箇所（図２参照）に設けたが、この数及びこの位置に限定されるものではなく、前ロール３の振幅等に基づいて設計等により適宜決定される。
ローラー２３の材質は、本実施形態においては、例えば、硬質のプラスチックを用いたが、これに限定されるものではない。

前ロール３が上下方向へ振動すると、前ロール３がローラー２３に当接し、そのローラー２３も上下に振動する。このローラー２３の上下方向への振動をバネ２５が伸縮して吸収する。前ロール３が回転しながらローラー２３に当接しても、ローラー２３は回転可能なので、前ロール３の回転を阻害しない。

図４は、前ロール３の他端部３ｂを示す側面図であり、図５は、図４のＢ−Ｂ断面図である。
図４及び図５に示すように、車体２の側方へ突出している前ロール３の他端部３ｂの側面には、前ロール３の側面が壁３０に接触しても前ロール３が回転できるように摩擦低減手段２６が設けられている。

摩擦低減手段２６は、前ロール３の側面に形成された溝２７内に埋め込まれ、回転可能な球体２８と、この球体２８に作用する衝撃を吸収するための防振ゴム２９とから構成される。
球体２８は、前ロール３の側面の周方向に所定の間隔で、複数個埋設されていて、球体２８の一部がこの側面から外方に突出するように設けられている。
防振ゴム２９は、球体２８が前ロール３に接触しないように、溝２７内のすべての面を覆うように接着剤等により取り付けられている。
球体２８と防振ゴム２９との間には潤滑剤が塗布されており、球体２８は滑らかに回転可能である。
前ロール３を回転させながら、前ロール３の他端部３ｂの側面を壁３０に近付けると、まず、球体２８の一部が壁３０に接触する。球体２８が壁３０に接触しても、球体２８が滑らかに回転するので前ロール３の回転を阻害しない。

なお、本実施形態においては、摩擦低減手段２６として、球体２８と防振ゴム２９とを用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、図６及び図７に示すように、ベアリングを用いてよく、例えば、前ロール３の径よりも小さい径のスラスト玉軸受け３１を前ロール３の側面に取り付けてもよい。

後ロール４は、車体２の後部の両側側面にそれぞれ溶接等により固着され、下向きに延設される一対の縦脚材８で回転可能に支持されている。
後ロール４は、駆動手段を備えていないので、前ロール３によって転圧装置１が走行するときに、この転圧装置１の走行に追従して回転する。

以上の構成からなる転圧装置１により、壁３０のすぐ際の締固め対象箇所５の隅部を締固める場合には、図８に示すように、前ロール３の他端部３ｂの側面を壁３０に近接又は接触させて、転圧装置１を壁３０に沿って走行させる。

上述したように、本実施形態の転圧装置１によれば、前ロール３を振動させるための起振手段１３と、前ロール３と車体２との間に、前ロール３の上下方向の振動を吸収するための振動吸収手段２２とを備えているので、前ロール３の上下方向の振動を吸収して車体２に振動が伝達することを防止できる。したがって、転圧装置１を安定して走行させることができる。

また、前ロール３の片側端部３ａを車体２で片持ち支持し、かつ、その片側端部３ａと反対側のロールの他端部３ｂが車体２の側方へ突出するように設けられているので、壁３０に前ロール３を近接又は接触させて、締固め対象箇所５の壁３０のすぐ際の隅部を締固めることができる。したがって、転圧装置１での締固め作業終了後に、人が締固め対象箇所５の隅部を締固める作業を省くことができる。

また、前ロール３の他端部３ｂの側面に、滑らかに回転可能な球体２８を備えているので、側面を壁３０に接触させてもほとんど摩擦抵抗を生じない。したがって、前ロール３の他端部３ｂの側面を壁３０に接触させながら前ロール３を回転させて、締固め対象箇所５を締固めることができる。

なお、本実施形態においては、起振手段１３として、１本の回転軸９を中心に偏心錘１８を回転させて上下振動を発生させる一軸偏心式について説明したが、これに限定されるものではなく、二つの偏心錘１８でそれぞれ２本の回転軸９を等速対向に回転させ上下振動を発生させる二軸偏心式（後述する）や回転軸９に対して可動となる可動偏心錘１８にて起振させる可変振幅式も適用可能である。

次に、本発明の第二実施形態について説明する。以下の説明において、第一実施形態に対応する部分には同一の符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
第二実施形態は、第一実施形態とは異なる回転手段３２、起振手段３３、振動吸収手段３４、摩擦低減手段４３を用いたものである。

図９は、本発明の第二実施形態に係る転圧装置３５の正面図である。
図９に示すように、転圧装置３５の前ロール３は、第一実施形態と同様に、ロール支持装置７にて片持ち支持されているとともに、他端部３ｂが車体２の側方へ突出するように設けられている。

前ロール３を回転させるための回転手段３２は、走行用モータ３６と、走行用モータ３６の出力部１５に接続された内側ギア３７とから構成され、その内側ギア３７が前ロール３の内周面に設けられた外側ギア３８と噛み合って回転することによって、前ロール３を回転させる。
前ロール３を振動させるための起振手段３３は、前ロール３の回転軸９に対して平行に設置された２本の起振軸３９と、各起振軸３９にそれぞれ取り付けられた偏心錘１８と、各起振軸３９をそれぞれ回転させるための振動用モータ１９とから構成される。

２本の起振軸３９は、回転軸９を挟んで１８０°正対する位置に設けられている。そして、各起振軸３９の一端３９ａは、前ロール３の他端部３ｂの側面に軸受け１０ｄを介して接続され、他端３９ｂは、前ロール３の片側端部３ａの側面に設けられた軸受け１０ｅ内を挿通し、振動用モータ１９の出力部１５に接続されている。
各振動用モータ１９の固定部１６は、前ロール３の片側端部３ａの側面に取り付けられた門形のブラケット４０に固定されている。
振動用モータ１９を駆動させると、固定部１６に対して出力部１５が回転することにより、この出力部１５に接続された起振軸３９及び偏心錘１８が回転する。これら起振軸３９及び偏心錘１８を高速回転させることにより前ロール３の振動を発生させる。また、この両起振軸３９を等速対向に回転させることにより、前ロール３には上下振動のみが発生する。

図１０は、図９のＤ−Ｄ断面であり、振動吸収手段３４及び前ロール３の鉛直断面図である。
図１０に示すように、車体２に伝達する前ロール３の上下方向への振動を吸収するための振動吸収手段３４は、滑らかな表面を有する円弧状の板状部材４１と、一端が板状部材４１に接続され、他端が車体２の前部の下面２ａに接続された複数のショックアブソーバー４２とから構成される。

円弧状の板状部材４１は、前ロール３と同一径を有し、その表面は滑らかなので、前ロール３に当接しても前ロール３の回転を阻害しない。
前ロール３が上下方向へ振動すると、前ロール３が板状部材４１に当接し、その板状部材４１も上下に振動する。この板状部材４１の上下方向への振動をショックアブソーバー４２が伸縮して吸収する。

図１１、図１２は、摩擦低減手段を前ロール３の他端部３ｂの側面に取り付けた状態を示す側面図及び平面図である。
図１１及び図１２に示すように、摩擦低減手段は、平滑な表面を有する円盤状の板状部材４４で、前ロール３の他端部３ｂの側面を覆うように取り付けられている。
前ロール３の他端部３ｂの側面を壁３０に近接させると、まず、板状部材４４が壁３０に接触する。板状部材４４が壁３０に接触してもその表面が滑らかなので、前ロール３の回転を阻害しない。

上述したように、本実施形態の転圧装置３５によれば、前ロール３を振動させるための起振手段３３と、前ロール３と車体２との間に、前ロール３の上下方向の振動を吸収するための振動吸収手段３４とを備えているので、前ロール３の上下方向の振動を吸収して車体２に振動が伝達することを防止できる。したがって、転圧装置２５を安定して走行させることができる。

また、前ロール３の他端部３ｂの側面に、表面が滑らかな板状部材４４を備えているので、側面を壁３０に接触させてもほとんど摩擦抵抗を生じない。したがって、前ロール３の他端部３ｂの側面を壁３０に接触させながら前ロール３を回転させて、締固め対象箇所５を締固めることができる。

なお、本実施形態においては、二つの偏心錘１８でそれぞれ２本の起振軸３９を等速対向に回転させ上下振動を発生させる二軸偏心式について説明したが、これに限定されるものではなく、第一実施形態で示した一軸偏心式や起振軸３９に対して可動となる可動偏心錘１８にて起振させる可変振幅式も適用可能である。

また、上述した各実施形態で用いた回転手段１２、３２、起振手段１３、３３、振動吸収手段２２、３４、摩擦低減手段２６、４４は、それぞれ他方の実施形態でも適用可能である。

また、上述した各実施形態において、振動吸収手段２２、３４は、ローラー２３とブラケット２４とバネ２５とから構成される場合及び板状部材４１とショックアブソーバー４２とから構成される場合のそれぞれについて説明したが、これらの構成に限定されるものではなく、前ロール３の上下方向への振動を吸収することができるものであれば良い。

また、上述した各実施形態において、転圧装置１、３５の前ロール３のみを車体２よりも側方に突出するように設けた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、後ロール４のみ、前後ロール３、４共に側方に突出するように設けても良い。

また、上述した各実施形態において、人が乗用して運転するタイプの転圧装置１、３５について説明したが、これに限定されるものではなく、人力にて振動ローラーの方向性を操作する転圧装置にも適用可能である。

また、上述した各実施形態において、走行用モータ１２、３２と起振手段１３、３３とを同一のロール内に設けた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、両手段をそれぞれ別のロールに設けてもよい。

さらに、上述した各実施形態において、前ロール３の他端部３ｂを車体２の側方に突出するように設けた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、前ロール３をその他端部３ｂの端面が車体２の側面と面一になるように設けてもよい。

本発明の第一実施形態に係る転圧装置の側面図である。 本発明の第一実施形態に係る転圧装置の正面図である。 図２のＡ−Ａ断面であり、振動吸収手段及び前ロールの鉛直断面図である。 前ロールの他端部を示す側面図である。 図４のＢ−Ｂ断面図である。 摩擦低減手段の他の実施例を示す図である。 図６のＣ−Ｃ矢視図である。 転圧装置で締固め対象箇所を締固めている状態を示す図である。 本発明の第二実施形態に係る転圧装置の正面図である。 図９のＤ−Ｄ断面であり、振動吸収手段及び前ロールの鉛直断面図である。 摩擦低減手段を前ロールの他端部の側面に取り付けた状態を示す側面図である。 摩擦低減手段を前ロールの他端部の側面に取り付けた状態を示す平面図である。

符号の説明

１ 転圧装置 ２ 車体
２ａ 下面 ３ 前ロール
３ａ 片側端部 ３ｂ 他端部
４ 後ロール ５ 締固め対象箇所
６ 運転席 ７ ロール支持装置
８ 縦脚材 ９ 回転軸
９ａ 一端 ９ｂ 他端
９ｃ 中間部 １０ 軸受け
１１ バネ １２ 走行用モータ
１３、３３ 起振手段 １４ 貫通孔
１５ 出力部 １６ 固定部
１７ 固定板 １８ 偏心錘
１９ 振動用モータ ２０ 出力ギア
２１ 入力ギア ２２、３４ 振動吸収手段
２３ ローラー ２４ ブラケット
２５ バネ ２６ 摩擦低減手段
２７ 溝 ２８ 球体
２９ 防振ゴム ３０ 壁
３１ スラスト玉軸受け ３２ 回転手段
３５ 転圧装置 ３６ 走行用モータ
３７ 内側ギア ３８ 外側ギア
３９ 起振軸 ３９ａ 一端
３９ｂ 他端 ４０ 門形のブラケット
４１ 板状部材 ４２ ショックアブソーバー
４４ 板状部材

Claims (7)

1. ロールの軸方向の片側端部を車体で片持ち支持し、当該ロールで締固め対象箇所を締固める転圧装置であって、
   前記ロールを振動させるための起振手段と、
   前記ロールと前記車体との間に設けられ、前記ロールから前記車体に伝達される上下方向の振動を吸収するための振動吸収手段とを備えることを特徴とする転圧装置。
2. 前記ロールの前記片側端部と反対側の他端部が、前記車体の側方へ水平に突出するように又は前記車体の側面と面一になるように設けられることを特徴とする請求項１に記載の転圧装置。
3. 前記ロールの前記他端部の側面には、摩擦低減手段が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の転圧装置。
4. 前記摩擦低減手段は、円盤状で、滑らかな表面を有する板状部材であることを特徴とする請求項３に記載の転圧装置。
5. 前記摩擦低減手段は、前記ロールの前記他端部の側面から一部が外方に突出し、かつ、回転可能となるように前記ロール内に埋め込まれた球体であることを特徴とする請求項３に記載の転圧装置。
6. 前記摩擦低減手段は、ベアリングであることを特徴とする請求項３に記載の転圧装置。
7. ロールの軸方向の片側端部を車体で片持ち支持する支持手段と、前記ロールを振動させるための起振手段と、前記ロールと前記車体との間に設けられ、前記ロールから前記車体に伝達される上下方向の振動を吸収するための振動吸収手段とを備えた転圧装置を用いて締固め対象箇所を締固める締固め方法において、
   前記締固め対象箇所の側部に立設された壁面に、前記ロールの前記他端部の側面を近接又は接触させて、前記締固め対象箇所の隅部を締固めることを特徴とする締固め方法。

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