JP5507164B2

JP5507164B2 - 振動プレートコンパクタ

Info

Publication number: JP5507164B2
Application number: JP2009209353A
Authority: JP
Inventors: 寛大月; 由孝石黒; 久男隅垣
Original assignee: Hanta Machinery Co Ltd
Current assignee: Hanta Machinery Co Ltd
Priority date: 2009-09-10
Filing date: 2009-09-10
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2029-09-10
Also published as: JP2011058262A

Description

本発明は、主としてアスファルトの舗装路面を緻密に仕上げるための振動プレートコンパクタに関するものである。

従来から、アスファルト合材等によって舗装された路面を仕上げる場合、プレートコンパクタを使用して舗装路面を締め固めている。プレートコンパクタは、転圧板の前端部上に起振軸を有する起振機を設置すると共に後端部上に起振機の駆動源であるエンジンを備えてなり、このエンジン駆動によって起振軸を回転させて振動を発生させ、その振動を転圧板に伝達して転圧板の上下方向の振動力により舗装路面の閉め固めを行うものであるが、転圧板の振動によって路面を叩く際に大きな騒音が発生する。この騒音は、日中、交通量の多い斜線に沿った道路や、近くに住民が存在しない郊外の道路での施工では問題が生じないが、夜間の住宅街においての施工は安眠妨害の一因となるので改善が要望されている。

このため、例えば、特許文献１に記載されているように、起振機を、転圧板上に設置した起振枠にその長さ方向を左右に向けて平行に配設した上下一対の起振軸によって構成すると共に、これらの起振軸はそれぞれの周面に偏心質量部を備え、等速かつ相互に逆方向に回転すると共に、前記偏心質量部が当該一対の起振軸の軸心を含む平面に対して垂直な方向に同相とし、かつ、当該一対の起振軸の軸心を含む平面に対して垂直な方向と水平面とのなす角度を２０〜３５°としているプレートコンパクタが開発されている。

このように構成したプレートコンパクタによれば、一対の起振軸の等速回転により発生する遠心力の合力（振動力）は、起振軸の軸心を含む平面に対して垂直方向に働く成分だけが残り、起振軸の軸心を含む平面の方向に働く成分は相殺される結果、上記角度範囲においては騒音レベルが低下し、且つ、所定の速度でもって走行させながら舗装路面の締め固め作業を行うことができる。

特開平９−２２１７１２号公報

しかしながら、上記プレートコンパクタにおいては、偏心質量部を有する起振軸の回転によって発生する振動以外に、起振軸の動力源であるエンジンのピストンの作動によっても騒音が発生する構造となっている。即ち、起振機を構成する上記一対の起振軸は、長さ方向を左右方向に水平に向けた状態にして起振枠に回転自在に支持させている一方、起振軸を駆動するエンジンは、そのシリンダを上下方向に向けた状態にして転圧板上に設置されていると共に、このシリンダ内のピストン作動によって回転する駆動軸を上記起振軸に平行となるように左右方向に向けて配設して、この駆動軸からベルト伝動機構を介して上記一対の起振軸を回転駆動するように構成しているため、ピストンの摺動及びシリンダ内で生じる爆発による振動が転圧板に対して上下方向に直接作用して大きな騒音が発生し、作業環境を悪化させるといった問題点がある。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、起振機とエンジンのピストンとによる振動によって発生する転圧板と舗装路面間の打撃音を大きく低減させて騒音を低下させることができると共に転圧板を舗装路面上で摺動振動させながら確実に締め固めを行うことができる振動プレートコンパクタを提供するにある。

上記目的を達成するために、本発明の振動プレートコンパクタは、請求項１に記載したように、転圧板の前半部上に、周面に偏心質量部を設け且つ互い逆方向に等速で回転する一対の起振軸を下端から上端に向かって後方に傾斜させた状態にして左右に一定間隔を存し、且つ、上記偏心質量部がこれらの起振軸の軸心を含む平面に対して垂直方向に同相となるように並設する一方、転圧板の後半部上にエンジンを、そのシリンダが該シリンダ内のピストンを前後方向に作動させるように配設すると共にこのピストンの作動によって回転する駆動軸を上記起振軸に平行するように下端から上端に向かって後方に傾斜させた状態にして設置してあり、この駆動軸によって上記一対の起振軸を回転駆動するように構成している。

また、請求項２に係る発明は、上記請求項１に係る発明において、ピストンの作動方向を前後方向ではなく左右方向に向けていることを特徴とする。即ち、転圧板の前半部上に、周面に偏心質量部を設け且つ互い逆方向に等速で回転する一対の起振軸を下端から上端に向かって後方に傾斜させた状態にして左右に一定間隔を存し、且つ、上記偏心質量部がこれらの起振軸の軸心を含む平面に対して垂直方向に同相となるように並設する一方、転圧板の後半部上にエンジンを、そのシリンダが該シリンダ内のピストンを左右方向に作動させるように配設すると共にこのピストンの作動によって回転する駆動軸を上記起振軸に平行するように下端から上端に向かって後方に傾斜させた状態にして設置してあり、この駆動軸によって上記一対の起振軸を回転駆動するように構成している。

上記請求項１又は請求項２に記載の発明において、請求項３に係る発明は、上記左右一対の起振軸を転圧板の前半部上に設置、固定した起振枠内に回転自在に配設していると共に、これらの起振軸の下端部に互いに噛合した歯車を固着してあり、さらに、一方の起振軸を起振枠から下方に突出させてその突出端部とエンジン側の駆動軸の下端部とにプーリを固着し、これらのプーリ間をベルトを掛け渡していることを特徴とする。

請求項１及び請求項２に係る発明によれば、転圧板の前半部上に、周面に偏心質量部を設け且つ互い逆方向に等速で回転する一対の起振軸を下端から上端に向かって後方に傾斜させた状態にして左右に一定間隔を存し、且つ、上記偏心質量部がこれらの起振軸の軸心を含む平面に対して垂直方向に同相となるように並設しているので、これらの左右一対の起振軸を回転させた際に、該起振軸による振動力が水平方向に対して起振軸の後方への傾斜角度に等しい傾きでもって前後方向に発生してこの振動力における上下方向に作用する分力による騒音の発生を上記起振軸の後方への傾斜角度に応じて小さくすることができると共に、起振軸を回転駆動する上記エンジンを、そのシリンダが該シリンダ内のピストンを前後方向又は左右方向に作動させるように配設しているので、このピストンの摺動及びシリンダ内で生じる爆発による振動が転圧板に対して略平行する方向に作用することになり、転圧板が舗装路面を打撃することによる騒音の発生を著しく小さくすることができる。

さらに、上記起振軸の後方への傾斜角度を小さくしておくことによって、起振軸による上記振動力とピストンの作動時に発生する上記振動力を、舗装路面を転圧板の上下振動によって打ち叩く方向ではなく、転圧板を舗装路面上を摺り上げる方向に大きく作用させることができ、従って、舗装路面上でのこの転圧板の摺動によってアスファルト合材の骨材同士を振動させて大径の骨材間に小径の骨材を入り込ませることができ、緻密にして仕上がりが良好な舗装路面に施工することができる。

また、請求項３に係る発明によれば、左右一対の起振軸を転圧板の前半部上に設置、固定した起振枠内に回転自在に配設していると共に、これらの起振軸の下端部に互いに噛合した歯車を固着してあり、さらに、一方の起振軸を起振枠から下方に突出させてその突出端部とエンジン側の駆動軸の下端部とにプーリを固着し、これらのプーリ間をベルトを掛け渡しているので、エンジンによる駆動力を起振軸に伝達するこれらのベルトとプーリからなる伝動機構はエンジン及び起振枠の下方と転圧板との間の空間部にコンパクトに配設された構造となって、外力などの影響を受けがたい伝動機構を構成することができる。

本発明振動プレートコンパクタの簡略側面図。簡略平面図。簡略正面図。起振機部分を断面したプレートコンパクタの縦断側面図。その起振機部分の縦断正面図。振動力の方向を示した説明図。本発明の別な実施例を示す簡略側面図。その簡略平面図。

本発明の具体的な実施例を図面について説明すると、振動プレートコンパクタは、転圧板１と、この転圧板１の前半部上に配設した起振機２と、転圧板１の後半部上に配設したエンジン３と、転圧板１の後端から上方に向かって突設した操作ハンドル４とを備えている。上記起振機２は、転圧板１の前半部上に設置した起振枠５内に左右方向に一定の間隔を存して一対の起振軸６、６を下端から上端に向かって後方に垂直面に対して傾斜角度θでもって傾斜させた状態で並設してこれらの起振軸６、６の上下端部を起振枠５の天板5aと底板5bに回転自在に支持させていると共に、起振軸６、６にはそれぞれの周面に、これらの起振軸６、６の軸心を含む平面に対して垂直方向に同相となるように偏心質量部6a、6aが設けられている。

さらに、これらの起振軸６、６の下端部に互いに噛合した同大、同径の歯車７、７を固着していると共に、いずれか一方の起振軸６の下端部を起振枠５の底板5bから下方に突出させて該底板5bと上記転圧板１の上面との間に設けられている空間部内でその突出端部にプーリ８を固着している。

一方、上記エンジン３は、転圧板１の後端部上に防振材12を介して設置された脚台13上に配設、固定されているが、このエンジン３は、従来の振動プレートコンパクタのエンジンのように、ピストンを上下方向に作動させて横方向に配設している駆動軸を回転させるように構成した構造とは異なって、ピストン９の作動方向を前後方向にして、縦方向に配設している駆動軸11を回転駆動するように構成している。具体的には、ピストン９を摺動自在に設けているシリンダ10を水平面に対して前方に向かって斜め上方に、垂直面に対する上記起振軸６の傾斜角度θに等しい角度でもって傾斜させた状態にして前後方向に向けてあり、このシリンダ10内で前後方向に摺動するピストン９に連結したコンロッド（図示せず）からクランク機構（図示せず）を介して上記駆動軸11を回転駆動するように構成している。

縦方向に配設されているこの駆動軸11は、下端から上端に向かって垂直面に対して上記起振軸６と同一角度でもって後方に傾斜してあり、従って、起振軸６とは互いに平行に配設されている。さらに、駆動軸11はエンジン本体からこのエンジン本体と転圧板１との対向面間の空間部に向かってその下端部を突出させてその突出端部にプーリ14を固着してあり、このプーリ14と上記一方の起振軸６の下端部に固着している上記プーリ８間にベルト15を掛け渡して、駆動軸11の回転を起振軸６に伝達するように構成している。なお、起振軸６、６の垂直面に対する後方への傾斜角度θは、２０度以下、好ましくは１０度以下に設定している。

このように構成した振動プレートコンパクタを路面に敷設されたアスファルト合材からなる舗装路面上に配設して該路面の仕上げを行うに際し、エンジン３を作動させると、ピストン９の前後動によって駆動軸11が回転駆動され、その回転駆動力がプーリ８、14間に掛け渡しているベルト15を介して起振軸６に伝達される。起振軸６、６は同大、同径の歯車７、７を介して連結しているので、上記回転駆動力によって互いに等速且つ逆方向に回転すると共に、これらの起振軸６、６の周面にこれらの軸心を含む平面に対して垂直方向に同相となるように偏心質量部6a、6aを設けているので、その回転によって両起振軸６、６に生じる遠心力（振動力）の合力は、両起振軸６、６の軸心を含む平面に対して垂直方向、即ち、水平面に対して上記角度θでもって斜め方向に働く。この合力における水平方向の分力はプレートコンパクタを前進させる振動力となり、垂直方向の分力は転圧板１を上下方向に振動させて舗装路面を仕上げる力となる。

さらに、上記エンジン３においては、シリンダ10内での混合気の爆発によってピストン９がシリンダ10内で摺動して回転駆動力を上述したように駆動軸11に伝達するものであるが、その際、シリンダ10は前後方向に水平面に対して上記角度θでもって傾斜しているので、ピストン９の摺動及びシリンダ10内での爆発による振動力（起振力）がその傾斜方向、即ち、上記起振軸６、６の合力と同じ振動方向に作用することになり、その振動力における水平方向の分力は、プレートコンパクタを前進させる振動力となり、垂直方向の分力は転圧板１を上下方向に振動させて舗装路面を仕上げる力となる。

即ち、図６に示すように、左右一対の起振軸６、６の回転による上記振動力の合力Faとピストン９による上記振動力Fbとが、水平面に対して上記角度θでもって上方に傾斜した前後方向に作用し、これらの振動力Fa、Fbの和の振動力Ｆに対する水平方向の分力Ｆcosθはプレートコンパクタを前進させる力となり、垂直方向の分力Ｆcos θは転圧板１を上下方向に振動させる力となる。この際、振動力Fa、Fbの向き、即ち、水平面に対して斜め上方に作用する振動力の角度θを、上述したように２０度以下に設定しておくことによって、転圧板１に作用する上下方向の振動力を小さくして大きな騒音の発生を抑制することができると共に、転圧板１によって舗装路面を打ち付けるのではなく、上記水平方向の振動分力によってプレートコンパクタを自走させながら舗装路面を該転圧板１によって擦り上げるように均して緻密に仕上げることができる。

なお、上記角度θを２０度以下に設定した理由は、これ以上の角度にすると、転圧板１に作用する上下方向の振動力が大きくなって転圧板１が舗装路面を打撃することにより大きな騒音が発生すると共に、上記プレートコンパクタの構造上、転圧板１上に駆動軸11や左右一対の起振軸６、６を垂直面に対して下端から上端に向かって上記角度θでもって後方に傾斜させた状態となるようにエンジン本体や起振機２を設置することが困難となるためである。

図７、図８は、本発明の別な実施例を示すもので、上記実施例においては、ピストン９を摺動自在に設けているシリンダ10を前方に向かって斜め上方に角度θでもって傾斜させた状態となるようにエンジン本体を転圧板１の後端部上に配設しているが、この実施例においては、シリンダ10を左右方向に水平に向けた状態にしてシリンダ10を転圧板１の後端部上に設置している。その他の構造については上記実施例と同様であるので、同一部分には同一符号をして詳細な説明を省略する。

このように構成したので、エンジン３を作動させると、シリンダ10内で左右方向に摺動するピストン９によって、垂直面に対して下端から上端に向かって上記角度θでもって後方に傾斜している駆動軸11が回転駆動され、その回転駆動力がプーリ８、14間に掛け渡しているベルト15を介して起振枠５内に回転自在に並設している左右一対の起振軸６、６に伝達される。起振軸６、６は同大、同径の歯車７、７を介して連結しているので、上記回転駆動力によって互いに等速且つ逆方向に回転すると共に、これらの起振軸６、６は下端から上端に向かって後方に上記駆動軸11と同一角度θでもって傾斜してあり、且つ、その周面にこれらの軸心を含む平面に対して垂直方向に同相となるように偏心質量部6a、6aを設けているので、その回転によって両起振軸６、６に生じる遠心力（振動力）の合力は、両起振軸６、６の軸心を含む平面に対して垂直方向に働き、この合力における水平方向の分力はプレートコンパクタを前進させる振動力となり、垂直方向の分力は転圧板１を上下方向に振動させて舗装路面を仕上げる力となる。

一方、上記エンジン３においては、シリンダ10内での混合気の爆発によってピストン９がシリンダ10内で摺動して回転力を上述したように、駆動軸11に伝達するものであるが、このシリンダ10は水平面上で左右方向に向けているので、ピストン９の摺動及びシリンダ10内での爆発による振動力（起振力）は転圧板１に作用せず、従って、その振動力による騒音の発生は生じない。

１転圧板
２起振機
３エンジン
４操作ハンドル
５起振枠
６、６起振軸
6a、6a 偏心質量部
７、７歯車
８、14 プーリ
９ピストン
10 シリンダ
11 駆動軸

Claims

転圧板の前半部上に、周面に偏心質量部を設け且つ互い逆方向に等速で回転する一対の起振軸を下端から上端に向かって後方に傾斜させた状態にして左右に一定間隔を存し、且つ、上記偏心質量部がこれらの起振軸の軸心を含む平面に対して垂直方向に同相となるように並設する一方、転圧板の後半部上にエンジンを、そのシリンダが該シリンダ内のピストンを前後方向に作動させるように配設すると共にこのピストンの作動によって回転する駆動軸を上記起振軸に平行するように下端から上端に向かって後方に傾斜させた状態にして設置してあり、この駆動軸によって上記一対の起振軸を回転駆動するように構成していることを特徴とする振動プレートコンパクタ。
転圧板の前半部上に、周面に偏心質量部を設け且つ互い逆方向に等速で回転する一対の起振軸を下端から上端に向かって後方に傾斜させた状態にして左右に一定間隔を存し、且つ、上記偏心質量部がこれらの起振軸の軸心を含む平面に対して垂直方向に同相となるように並設する一方、転圧板の後半部上にエンジンを、そのシリンダが該シリンダ内のピストンを左右方向に作動させるように配設すると共にこのピストンの作動によって回転する駆動軸を上記起振軸に平行するように下端から上端に向かって後方に傾斜させた状態にして設置してあり、この駆動軸によって上記一対の起振軸を回転駆動するように構成していることを特徴とする振動プレートコンパクタ。
左右一対の起振軸を転圧板の前半部上に設置、固定した起振枠内に回転自在に配設していると共に、これらの起振軸の下端部に互いに噛合した歯車を固着してあり、さらに、一方の起振軸を起振枠から下方に突出させてその突出端部とエンジン側の駆動軸の下端部とにプーリを固着し、これらのプーリ間をベルトを掛け渡していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の振動プレートコンパクタ。