JPH0711605A - 振動ローラの起振力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 振動ローラにおいて地盤の各部を精密に所期
の締固め度となるように転圧すること。 【構成】 振動ローラＲの前輪ドラム２と後輪ドラム３
内に夫々可変起振装置を設け、前輪ドラム２の後方近傍
部に密度・水分計測装置４６を設け、後輪ドラム３内に
走行距離検出用の電磁ピックアップを設け、転圧時に計
測装置４６と電磁ピックアップの検出信号に基いて締固
め度と走行距離を求めて記憶し、締固め度に基いて後輪
ドラム３内の可変起振装置を制御する。尚、後輪タイヤ
を備えた振動ローラでは、転圧時に位置情報と締固め度
とのデータを蓄積しておき、各転圧時には今回検出した
現在位置と、記憶していた前回の位置情報と締固め度と
に基いて、起振装置を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、振動ローラの起振力制
御装置に関し、特に地盤の各部を精密に所期の締固め度
となるように転圧し得る振動ローラの起振力制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、路面転圧用の振動ローラにおいて
は、路盤やアスファルト路面など路面の性状に適した大
きさの起振力を発生させる為に、その起振力を変え得る
可変起振機構を設けるのが一般的である。前記可変起振
機構としては、例えば、実開昭５７−１８４１０４号公
報、実公平１−２８０９０号公報、実公平１−３６９６
７号公報などに記載のように、種々の機構のものが提案
されているが、これらの可変起振機構は、基本的に起振
軸に固定偏心錘と、この固定偏心錘に対して相対回動す
る可動偏心錘を設け、この可動偏心錘を固定偏心錘と同
方向へ偏心した強振位置と、固定偏心錘と反対方向へ偏
心した弱振位置とに切り換えるように構成してある。

【０００３】一方、本願出願人は、特公平３−３００４
号に示すように、１対の偏心錘の基端部を起振軸に直交
する枢支軸により起振軸に回動自在に装着し、これら偏
心錘をそれらの基端部外周部に形成した同期用ギヤ部を
介して相対称に回動可能に構成し、起振軸の方向へ延び
るラック部材のラック歯を一方の同期用ギヤ部に噛合さ
せ、ラック部材を起振軸の方向へ移動させることで、同
期用ギヤ部を介して１対の偏心錘を回動させて偏心量を
変えるように構成した可変起振機構付き起振力発生装置
を提案した。この装置によれば、偏心錘の回動角を無段
階に調節可能できるため、起振力を無段階に調節するこ
とが出来る。

【０００４】一方、振動ローラやプレート式締固め機械
等の締固め機械によって転圧した地盤の締固め度を検知
する装置として、ハンマを測定地盤に落下させて地盤の
振動応答特性をインパルス加振法により非破壊的に測定
するソイル・コンパクション・テスタが実用化されてお
り、また、線源からガンマ線と熱中性子線を地盤に照射
し、ガンマ線の散乱反射線をシンチレーションカウンタ
により、熱中性子線の散乱反射線を３Ｈｅ計数管により
夫々測定し、それら測定データを演算処理することによ
り、ガンマ線から地盤の密度をまた熱中性子線から地盤
の水分を検知するＲＩ測定装置を小型自走車に搭載した
締固め度測定装置も実用化されている。

【０００５】更に、転圧した地盤の締固め度を検知し且
つその検知した締固め度に基いて締固め機械を制御する
種々の技術が提案されている。特開昭６１−１１７３１
１号公報には、起振機と、上下方向加速度と前後方向加
速度とを検知する１対の加速度センサとを備え、上下方
向加速度と前後方向加速度との比から締固め度を検知す
る締固め度検知装置が記載されている。特開平２−１６
７９１６号公報には、プレート式起振機構のタンパーの
進行方向前部と後部とに第１及び第２加速度センサを夫
々設け、第１加速度センサからの検出信号に基いて締固
め機の走行速度を制御し、また第２加速度センサからの
検出信号に基いて締固め状態を検知するように構成した
プレート式締固め機械が記載されている。

【０００６】特開平２−２６１１１８号公報には、プレ
ート式起振機構のタンパーの前部と後部とに１対の加速
度センサを設け、牽引機の回転軸の回転量を検出するロ
ータリエンコーダを設け、予備試験で得られた標準施工
データをメモリに格納しておき、転圧時に、加速度信号
から得た施工データと標準施工データとを比較し、標準
施工データ以上の締固め度となるように牽引機の走行速
度や起振機で発生させる起振力をフィードバック制御す
る起振力制御装置が記載されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記プレート式起振機
構のタンパーは振動板を振動させて締固める関係上、前
記特開平２−１６７９１６号公報や特開平２−２６１１
１８号公報に記載のように、タンパーに設けた加速度セ
ンサからの検出信号に基いて締固め度を検知し、その締
固め度に応じて走行駆動機構や起振機構をフィードバッ
ク制御することができる。

【０００８】しかし、振動ローラでは、前輪ドラム内に
可変起振機構を設け、後輪を複数のタイヤで構成し、前
輪ドラムの付近に加速度センサ等の検出センサを設け、
そのセンサ信号に基いて可変起振機構を制御しようとす
ると、加速度センサで検出した直後にはその検出した地
盤部分を前輪ドラムが走行して通過してしまうため、検
出信号に基いて可変起振機構をフィードバック制御する
ことが出来ないという問題がある。本発明の目的は、地
盤の各部を精密に所期の締固め度となるように転圧し得
るような振動ローラの起振力制御装置、前輪ドラムにだ
け可変起振機構を設けた場合にも地盤の各部を精密に所
期の締固め度となるように転圧し得るような振動ローラ
の起振力制御装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の振動ローラの
起振力制御装置は、少なくとも前後輪何れか一方のドラ
ム内に起振力可変の可変起振手段を備えた振動ローラに
おいて、前記可変起振手段を設けたドラムの進行方向前
方の地盤の締固め度に相関する物理量を検出する物理量
検出手段と、前記物理量検出手段で検出した物理量に基
いて締固め度を求める締固め度演算手段と、前記締固め
度演算手段で求めた締固め度に基いて、可変起振手段を
制御する制御手段とを備えたものである。

【００１０】請求項２の振動ローラの起振力制御装置
は、請求項１の装置において、前記物理量検出手段が密
度検出手段と水分検出手段とからなるものである。請求
項３の振動ローラの起振力制御装置は、請求項１の装置
において、前記物理量検出手段が前輪ドラムの加速度を
検出する加速度センサからなるものである。

【００１１】請求項４の振動ローラの起振力制御装置
は、少なくとも前後輪何れか一方のドラム内に起振力可
変の可変起振手段を備えた振動ローラにおいて、前記可
変起振手段を設けたドラムの進行方向後方の地盤の締固
め度に相関する物理量を検出する物理量検出手段と、前
記締固め時に基準位置からの振動ローラの現在位置を検
知する位置検知手段と、前記物理量検出手段で検出した
物理量から地盤の締固め度を求め、この締固め度と位置
検知手段で検知した位置情報とを対応づけて記憶する演
算記憶手段と、前回締固めた地盤を今回締固めるとき
に、位置検知手段で今回検知した現在位置と、演算記憶
手段に記憶した締固め度及び位置情報とに基いて可変起
振手段を制御する制御手段とを備えたものである。

【００１２】

【作用】請求項１の振動ローラの起振力制御装置におい
ては、物理量検出手段は可変起振手段を設けたドラムの
進行方向前方の地盤の締固め度に相関する物理量を検出
し、締固め度演算手段は検出された物理量に基いて締固
め度を求め、制御手段は締固め度演算手段で求めた締固
め度に基いて、可変起振手段を制御する。

【００１３】請求項２の振動ローラの起振力制御装置に
おいては、物理量検出手段が密度検出手段と水分検出手
段とからなるので、地盤の密度と水分とを検出し、地盤
の密度と水分とに基いて締固め度を正確に求めることが
出来る。請求項３の振動ローラの起振力制御装置におい
ては、物理量検出手段が前輪ドラムの加速度を検出する
加速度センサからなるので、物理量検出手段を簡単な構
成のものとすることが出来る。

【００１４】請求項４の振動ローラの起振力制御装置に
おいては、物理量検出手段は可変起振手段を設けたドラ
ムの進行方向後方の地盤の締固め度に相関する物理量を
検出し、位置検知手段は締固め時に基準位置からの振動
ローラの現在位置を検知し、演算記憶手段は、検出され
た物理量から地盤の締固め度を求め、この締固め度と、
位置検知手段で検知した位置情報とを対応づけて記憶
し、制御手段は、前回締固めた地盤を今回締固めるとき
に、今回検知した現在位置と、記憶しておいた締固め度
及び位置情報とに基いて可変起振手段を制御する。この
ように、前回締固め時の締固め度と位置情報とを対応づ
けて記憶しておき、今回の締固め時には、今回の現在位
置と、記憶していた前回の締固め度と位置情報とに基い
て可変起振機構を制御することにより、地盤の各部を精
密に所期の締固め度となるように転圧できる。特に、本
請求項の起振力制御装置は、少なくとも前後輪何れか一
方のドラム内に可変起振手段を有するが、他方がタイヤ
からなる振動ローラに適用するのに適している。

【００１５】

【発明の効果】前記作用の欄で説明したように、本発明
によれば次のような効果が得られる。請求項１の振動ロ
ーラの起振力制御装置によれば、物理量検出手段と、締
固め度演算手段と、制御手段とを設け、締固め度演算手
段で求めた締固め度に基いて、可変起振手段をフィード
バック制御するように構成したので、地盤の各部を最適
の締固め度となるように転圧できる。

【００１６】請求項２の振動ローラの起振力制御装置に
よれば、密度検出手段と水分検出手段とにより、地盤の
密度と水分とを検出し、地盤の密度と水分とに基いて締
固め度を正確に求めることが出来る。請求項３の振動ロ
ーラの起振力制御装置によれば、物理量検出手段を前輪
ドラムの加速度を検出する加速度センサで構成するの
で、物理量検出手段を簡単な構成のものにすることが出
来る。

【００１７】請求項４の振動ローラの起振力制御装置に
よれば、物理量検出手段と、位置検知手段と、演算記憶
手段と、制御手段とを設け、前回締固めた地盤を今回締
固めるときに、今回検知した現在位置と、記憶しておい
た締固め度及び位置情報とに基いて可変起振手段を制御
するように構成したので、請求項１と同様に、地盤の各
部を精密に所期の締固め度となるように転圧できる。特
に、本請求項の起振力制御装置は、少なくとも前後輪何
れか一方のドラム内に可変起振手段を有するが、他方が
タイヤからなる振動ローラに適用するのに適している。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図１〜図２に示すように、振動ローラ
Ｒは、その車体フレーム１の前部に設けられた前輪ドラ
ム２と、車体フレーム１の後部に設けられた後輪ドラム
３とを有し、車体フレーム１の前後方向中央部にはエン
ジンを収容したエンジンルーム４が設けられ、車体フレ
ーム１の後部上には運転席のシート５が設けられてい
る。前輪ドラム２は車体フレーム１の左右１対のブラケ
ット部材７に取付けられ、また後輪ドラム３は車体フレ
ーム１の左右１対のブラケット部材８に取付けられてい
る。

【００１９】図２に図示のように、後輪ドラム３は、鋼
製の円筒状のドラム本体１０と、これに一体に固着され
た１対の円形板１１と、これら円形板１１同士を連結す
る円筒部材１２とを主体として構成され、後輪ドラム３
内には起振力を可変し得る可変起振装置１３と、走行駆
動装置１４とが設けられている。尚、前輪ドラム２内に
は、後輪ドラム３内の可変起振装置１３と同様の可変起
振装置が設けられている。

【００２０】後輪ドラム３において、走行駆動装置１４
は、後輪ドラム３の右端部内に配設されてブラケット部
材８の内部支持板８ａに取付けられ、走行駆動用の油圧
モータ１５は内部支持板８ａに取付けられ、走行駆動装
置１４のギヤボックス１６からなる出力部にはリング状
板部材１７が外嵌固定され、このリング状板部材１７は
４個の防振用のゴム部材１８を介して後輪ドラム３に固
定のドラム側リング部材１９に連結され、走行駆動装置
１４の油圧モータ１５の回転駆動力がギヤボックス１６
内の遊星歯車減速機構により減速されてリング状板部材
１７とドラム側リング部材１９に伝達されて後輪ドラム
３が前進方向又は後進方向へ回転駆動される。

【００２１】図２・図３に基いて、後輪ドラム３の左端
側部をブラケット部材８に枢支する枢支機構について説
明すると、左側の円形板１１の中央部には後輪ドラム３
と同心状のボス部材２０が固定され、ボス部材２０の筒
部２１には筒状部材２２が軸受２３を介して外嵌され、
ブラケット部材８の内部支持板８ｂとボス部材２０との
略中間位置には筒状部材２２と直交状の支持板２４が設
けられ、筒状部材２２は支持板２４に挿通して支持板２
４に固着され、内部支持板８ｂと支持板２４は図２に示
すように４個の防振用のゴム部材２５により連結されて
いる。次に、図２〜図６に基いて、後輪ドラム３内に組
み込まれた可変起振装置１３について説明する。

【００２２】円筒部材１２内のドラム軸心部にはスパン
中央部分がＵ字状断面の起振軸３０が設けられ、起振軸
３０の左端部は軸受３１を介してボス部材２０に枢支さ
れ、また起振軸３０の右端部は軸受３２を介して右側の
円形板１１の中央部に固定された軸受支持部材３３に枢
支され、起振軸３０の左右方向中間部分には左右１対の
偏心錘３４であってドラム軸心Ｘから偏心した重心を有
する偏心錘３４が設けられ、これら偏心錘３４の基端部
３４ａは起振軸３０に直交状の支軸３５により回動自在
に夫々枢着され、各偏心錘３４には基端部３４ａから一
体的に延びる質量部３４ｂが形成されている。尚、支軸
３５の軸心はドラム軸心Ｘから少距離だけ偏心してい
る。

【００２３】各偏心錘３４の基端部３４ａの外周部には
同期用のギヤ歯３６が形成され、両偏心錘３４のギヤ歯
３６は相互に噛合して両偏心錘３４は図３の鉛直面Ｐ
（これは、両支軸３５の中間に位置し且つ起振軸３０に
直交している）に対して相対称に回動するように構成さ
れ、両偏心錘３４は２点鎖線で図示のように起振軸３０
の溝３７内に倒伏して起振軸３０と平行に位置した倒伏
位置と、実線で図示のように起振軸３０に対して略直交
する状態に起きた起立位置とに亙って回動可能に構成さ
れ、回動角θの増大に応じてドラム軸心Ｘに対する偏心
錘３４の重心の偏心距離が増大する。また、起振軸３０
内には左側の偏心錘３４のギヤ歯３６に噛合するラック
歯３８を有するラック部材３９が配設され、その左端部
の軸状部３９ａは起振軸３０の左端側部分の軸孔４０に
軸方向移動自在に挿入され、またラック部材３９の右端
の軸状部３９ｂは起振軸３０の右側部分の軸孔４１に軸
方向に移動自在に挿入され、軸状部３９ｂにはその右端
からバネ孔４２が形成され、起振軸３０の右端部に固定
されたレース支持部材４３のバネ案内軸部４３ａがバネ
孔４２内へ挿入され、軸孔４１とバネ孔４２内に装着さ
れた圧縮コイルバネ４４によりラック部材３９は左方へ
強力に付勢されている。尚、符号４５はスラスト軸受で
ある。

【００２４】次に、起振軸３０を回転駆動する回転駆動
機構について説明すると、図３、図４に示すように、前
記筒状部材２２の左端にはモータ取付け部材６０が固定
され、モータ取付け部材６０の筒状部６１はボス部材２
０の筒部２１内に左方より挿入され、モータ取付け部材
６０の左端壁の中心部外側には油圧モータ６２が取付け
られ、油圧モータ６２のスプライン出力軸６３にはスプ
ライン筒６４が外嵌係合され、筒状部６１内のシリンダ
孔６５にはピストン部材６６が装着され、スプライン筒
６４はピストン部材６６の軸孔にブッシュ６４ａを介し
て摺動自在に挿通され、ピストン部材６６に軸受６７を
介して支持されたスプライン軸部材６８の左端側部分の
スプライン軸６８ａはスプライン筒６４に内嵌係合さ
れ、またスプライン軸部材６８の右端側部分のスプライ
ン軸６８ｂは起振軸３０の左端部のスプライン孔６９に
内嵌係合されるとともにスプライン軸６８ｂの右端部は
ラック部材３９に当接している。

【００２５】前記油圧モータ６２は、それに油圧を供給
する油圧ポンプに接続された油圧供給回路中に設けた切
換弁を切換えることで油圧の給排方向を切り換えて回転
方向を正逆切り換え可能であり、この油圧モータ６２の
スプライン出力軸６３の回転駆動力は、スプライン筒６
４とスプライン軸部材６８とを介して起振軸３０に伝達
され、起振軸３０が油圧モータ６２の回転方向と同方向
へ回転駆動される。前記筒状部６１内のシリンダ孔６５
とピストン部材６６とで構成される油圧シリンダ７０
は、ラック部材３９を軸方向へ移動駆動する為のもの
で、油圧供給ポート７１から油路７２により油圧シリン
ダ７０の油室７３に油圧を供給すると、ピストン部材６
６とスプライン軸部材６８とが右方へ移動するためラッ
ク部材３９がバネ４４の弾性力に抗して右方へ移動駆動
されて回動角θ減少方向へ偏心錘３４が回動され、また
油圧シリンダ７０の油室７３の油圧を排出させるとその
排出量に対応する距離だけラック部材３９がバネ４４の
弾性力により左方へ移動駆動されて回動角θ増加方向へ
偏心錘３４が回動される。従って、油圧シリンダ７０に
よりラック部材３９の軸方向位置を制御することにより
両偏心錘３４の回動角θを自由に設定することができ
る。このように、両偏心錘３４の回動角θを増加させる
ことで起振力を大きくし、また両偏心錘３４の回動角θ
を減少させることで起振力を小さくすることが出来る。

【００２６】前記偏心錘３４の回動角θは、ラック部材
３９の軸方向位置と対応しているため、ラック部材３９
の軸方向位置つまりピストン部材６６の軸方向位置から
偏心錘３４の回動角θを検出することが出来る。そこ
で、ピストン部材６６の位置を検出するため、モータ取
付け部材６０の左端壁にはリニアポテンショメータ７４
が付設され、その検出子７４ａは筒状部６１のスリット
７５を挿通してピストン部材６６に固定された連結具７
６に連結され、ピストン部材６６の軸方向位置をリニア
ポテンショメータ７４により検出可能に構成してある。

【００２７】次に、振動ローラＲの制御系のうちの関連
する制御系について説明する。図１、図６に示すよう
に、車体フレーム１のうちの前部車体フレーム１の後端
下部には、散乱型ＲＩ計と称される密度・水分検出装置
４６が設けられている。この密度・水分検出装置４６に
は、γ線と熱中性子線とを地盤へ向けて照射する線源
と、地盤内で散乱し反射したγ線を検出するシンチレー
ションカウンター４７と、地盤内で散乱し反射した熱中
性子線を検出する３Ｈｅ計数管４８とが設けられてお
り、シンチレーションカウンター４７の検出信号と３Ｈ
ｅ計数管４８の検出信号は、コントロールユニット５０
に供給されている。

【００２８】図２に示すように、振動ローラＲの走行距
離を検出する為、前記リング状板部材１７の外面外周部
には、円周例えば１４４等分位置に検出凸部５１ａを有
するリング部材５１が固定され、前記検出凸部５１ａに
接近して臨む１つの電磁ピックアップ５２がブラケット
部材８の内部支持板８ａに設けられ、この電磁ピックア
ップ５２の検出信号はコントロールユニット５０に供給
されている。前記リニアポテンショメータ７４の検出信
号及び前輪ドラム２内の起振装置のリニアポテンショメ
ータ９０の検出信号もコントロールユニット５０に供給
され、図６に示すように、コントロールユニット５０に
は操作盤５３、前後速度コントロールレバーの下端近傍
に設けられた前進スイッチ５８、後進スイッチ５９も接
続され、前記コントロールユニット５０で制御されるＣ
ＲＴディスプレイ５４が設けられ、施工データを記憶す
る為のＩＣカードにデータを書き込むＩＣカード・ライ
ター５５もコントロールユニット５０に接続されてい
る。

【００２９】前記コントロールユニット５０は、前輪ド
ラム２の可変起振装置の起振軸回転駆動用の油圧モータ
９２の為の電磁方向切換弁９１及び前記油圧シリンダ７
０に相当する油圧シリンダ９４の為の電磁方向切換弁９
３と、後輪ドラム３の可変起振装置１３における油圧モ
ータ６２の為の電磁方向切換弁５６及び油圧シリンダ７
０の為の電磁方向切換弁５７とを制御するものである。

【００３０】前記操作盤５３には、少なくとも、前後の
起振装置の作動のＯＦＦ、強振モード、弱振モードを設
定する為のメインスイッチと、両起振装置の作動モード
（前後の起振装置作動、前輪ドラム内起振装置のみ作
動、後輪ドラム内起振装置のみ作動）を設定する為の作
動モードスイッチと、制御モード（後述する起振力制御
を実行する自動モードと、実行しない手動モード）を設
定する為の制御モードスイッチと、自動モードにおいて
起振力制御の開始と終了とを夫々指令する為の制御開始
スイッチ及び制御終了スイッチと、ＩＣカード・ライタ
ー５５を介してＩＣカードにデータを記憶させるための
記憶指令スイッチ等が設けられている。コントロールユ
ニット５０には、入出力インターフェース、ディスプレ
イコントローラ、ＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭと含むマイク
ロコンピュータ、４つの駆動回路等が設けられており、
マイクロコンピュータのＲＯＭには、後述する種々の制
御の制御プログラムが予め入力格納されている。

【００３１】ここで、手動モードのときには、前後の起
振装置は、操作盤５３のスイッチ類やスイッチ５８，５
９の設定に従って制御されるが、この制御は従来の振動
ローラの起振装置の制御と略同様である。即ち、油圧モ
ータ６２，９２の回転数制御を行なうことなく、作動モ
ードスイッチの設定に応じて前後の両起振装置又は前輪
ドラム２の起振装置のみ又は後輪ドラム３の起振装置１
３のみが駆動され、メインスイッチの設定に応じて強振
モード又は弱振モードで作動するが、強振モードのとき
は偏心錘３４がその回動角θが最大になるまで起立状態
にされ、また弱振モードのときは偏心錘３４の回動角θ
がθ₁ の状態にされる。

【００３２】ここで、図７に締固め施工領域を例示して
あり、第１レーンＬ１から順に第４レーンＬ４まで転圧
するものとし、例えば第１レーンＬ１をＸ方向と−Ｘ方
向に前進転圧と後進転圧とを繰り返しつつ複数回転圧し
てから、第２レーンＬ２の転圧に移行し、以下順に繰り
返すものとする。

【００３３】次に、起振力制御について、図８のフロー
チャートに基いて説明する。この起振力制御の概要につ
いて説明しておくと、先ず、自動モードにおいて前後の
両起振装置を作動させて第１レーンＬ１を前進転圧する
とき、密度・水分検出装置４６からの検出信号、つまり
シンチレーションカウンター４７からの検出信号と３Ｈ
ｅ係数管４８からの検出信号に基いて、地盤の密度と水
分とを検知し密度と水分とから地盤の締固め度を検知す
る。これと並行的に、電磁ピックアップ５２からの検出
信号に基いて振動ローラＲの走行距離を検知し、前記検
知した締固め度に基いて後輪ドラム３内の起振装置１３
の起振力を所期の締固め度となるように制御するもので
ある。

【００３４】尚、この場合、前輪ドラム２の起振装置
は、設定された強振モードか弱振モードかに応じて偏心
錘の回動角θが設定されることになる。尚、図８におい
て、符号Ｓｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）は各ステップ
を示す。前記振動ローラＲが、図７の原点Ｏの所の転圧
スタート位置から転圧を開始した状態において、制御開
始スイッチの投入により制御が開始されると、前記ＲＡ
Ｍのメモリやカウンターやフラグをクリアしたり、起振
装置１３の偏心錘３４の回動角θを所定角度（例えば、
４０度）に設定したりする初期設定が実行され（Ｓ
１）、次に前記センサ類やスイッチ類からの各種検出信
号が読み込まれ（Ｓ２）てＳ３へ移行する。前記シンチ
レーションカウンター４７や３Ｈｅ計数管４８からの検
出信号については夫々複数の検出信号の平均値を用いる
ものとする。

【００３５】次に、Ｓ３においてシンチレーションカウ
ンター４７の検出信号から地盤の密度がまた３Ｈｅ係数
管４８の検出信号から地盤の水分が夫々演算され、次に
前記求めた密度及び水分と、予め実験的に求められてい
る密度と水分と締固め度の関係式とに基いて、地盤の締
固め度Ｃｏｍが演算されＲＡＭのメモリに格納される
（Ｓ４）。次に、電磁ピックアップ５２の検出信号に基
いて振動ローラＲの走行距離Ｌｓが演算されメモリに格
納され（Ｓ５）、図９に示すようにデータがＲＡＭのメ
モリに蓄積される。次に、リニアポテンショメータ７４
の検出信号に基いて油圧シリンダ７０のシリンダストロ
ークＳｔが演算される（Ｓ６）。

【００３６】次に、Ｓ７において、予め実験的に求めて
ある所定の演算式に基いて、前記締固め度Ｃｏｍに対応
するシリンダストロークＳｔｃが演算される。但し、定
性的には、締固め度が小さい程、偏心錘３４の回動角θ
が大きくなるようにシリンダストロークＳｔｃが演算さ
れる。次に、Ｓ８において、ＳｔをＳｔｃに略等しくす
るように電磁方向切換弁５７が駆動制御される。

【００３７】次に、Ｓ９において、制御終了スイッチが
ＯＮされたか否か判定され、ＯＮされていないときに
は、Ｓ２へ戻りＳ２以降が繰り返される。そして、振動
ローラＲが第１レーンＬ１の終端に達し、制御終了スイ
ッチがＯＮされると制御が終了する。尚、振動ローラＲ
が第１レーンＬ１の終端から後進転圧により、−Ｘ方向
へ転圧する場合にも、再び制御開始スイッチの操作に応
じて制御が開始されるが、この後進転圧の際には、後輪
ドラム３の起振装置の油圧シリンダ７０に代えて前輪ド
ラム２の起振装置の油圧シリンダ９４が制御されること
になる。

【００３８】更に、前記起振力制御により得られた各種
データを演算処理することにより、１００ｍｍ間隔の小
区域毎に締固め度Ｃｏｍの平均値と、締固めランク
（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）（但し、ａ・・非常に十分、ｂ・・
十分、ｃ・・略所期の状態、ｄ・・不十分）のデータが
締固めの進行と並行的に演算されて、図１０に示すよう
に、ＲＡＭのメモリに順次記憶される。このデータに基
いて、転圧の進行に応じて、ＣＲＴディスプレイ５４に
例えば図１１に示すように、ランクａ、ｂ、ｃ、ｄが夫
々メッシュ、ハッチング、白抜き、×マークにより表示
される。

【００３９】更に、締固め完了時に、記憶指令スイッチ
を操作することにより、図１０のデータをＩＣカード・
ライター５５を介してＩＣカードに記憶させることがで
きる。尚、各レーンＬ１〜Ｌ４の転圧の最終段階におい
て最終の転圧時に前輪ドラム２の起振装置のみを作動さ
せつつ又は前後の起振装置を全く作動させずに、密度・
水分計測装置４６による検出を実行し、図９と図１０に
示すデータを完備し、図１０のデータをＩＣカードに記
憶させれば、転圧完了状態における転圧施工データが得
られることになる。更に、振動ローラの走行速度を検知
する速度検知手段を設け、時々刻々における、走行速度
と、原点からの検出位置と、後輪ドラム３の位置と、締
固め度とのデータをメモリに格納していき、検出位置と
締固め度とに基いて、検出から起振装置１３による転圧
までの通過時間差を加味して起振装置１３をフィードバ
ック制御するように構成すれば、地盤の各部を一層精密
に所期の締固め度となるように転圧することも可能であ
る。

【００４０】ここで、前記密度・水分計測装置４６の代
わりに、前輪ドラム２内の筒状部材２２など前輪ドラム
２と一体的に振動するが回転しない部材に、少なくとも
上下加速度を検出する１乃至複数の加速度センサを設
け、その加速度センサからの検出信号に基いて地盤の締
固め度を演算するように構成してもよい。但し、この場
合、前輪ドラム２の起振装置の偏心錘の回動角θと、締
固め度と、加速度センサの検出信号の波形特性との関係
とを予め実験的に求めておいて、その予め求めた関係を
用いて締固め度を演算することになる。

【００４１】別実施例・・・図１２〜図１３参照 前記実施例は、後輪ドラムを備えた振動ローラＲを前提
としていたが、本実施例は、前記実施例と同様に可変起
振装置を有する前輪ドラム２と、後輪タイヤとを備えた
振動ローラに本発明を適用した場合の実施例である。前
輪ドラム２内の可変起振装置は、前記可変起振装置１３
と同様のものであり、前記実施例と同様に、密度・水分
測定装置４６が設けられているものとする。この振動ロ
ーラの場合、後輪に起振装置を備えていないため、前記
実施例と同様の起振力制御を適用出来ないことから、各
レーンの転圧時に、前記原点からの振動ローラの位置
と、締固め度とのデータをＲＡＭのメモリに蓄積してい
く。そして、各転圧時には、今回検出した振動ローラの
現在位置と、前回の振動ローラの位置及び締固め度のデ
ータに基いて、前輪ドラム２の起振装置を制御する。

【００４２】この起振力制御について、図１２のフロー
チャートに基いて説明する。但し、図中Ｓｉ（ｉ＝１，
２，３，・・・）は各ステップを示す。前記起振力制御
と同様に、制御開始スイッチの操作に応答して制御が開
始されるが、Ｓ１〜Ｓ４については、前記図８のステッ
プと同様であるため説明を省略する。Ｓ５において、電
磁ピックアップ５２の検出信号に基いて振動ローラＲの
現在位置Ｌが演算されメモリに格納され、次にＳ６にお
いて前記図８のＳ６と同様に、起振装置の油圧シリンダ
９４のシリンダストロークＳｔが演算される。

【００４３】このようにして、転圧の進行と並行的に、
ＲＡＭのメモリには、図１３のようにデータが蓄積され
ていく。尚、経過時間Ｔ＝０のときに、Ｌ＝Ｌ０とする
のは、Ｔ＝０のときに後輪タイヤの位置をＸ＝０に設定
したためである。次に、Ｓ７において現在位置Ｌに対応
する締固め度Ｃｏｍのデータがメモリに有るか否か判別
され、第１回目の転圧時には、メモリにデータが存在し
ないため、Ｎｏと判定されてＳ１１へ移行し、Ｓ１１か
らＳ２へ戻り、Ｓ２〜Ｓ７、Ｓ１１が繰り返されて転圧
と並行してデータの蓄積がなされ、油圧シリンダ９４
は、操作盤のスイッチ類で設定された条件に従って制御
される。そして、第１レーンＬ１の終端に達して、第１
回目の転圧が終了し、再び原点位置へ戻ってから第１レ
ーンＬ１に対して第２回目の転圧を実行する際には、第
１回目の転圧時に蓄積したデータを活用して起振力制御
を行うことになる。

【００４４】第２回目の転圧に際して制御開始スイッチ
の操作により、制御が開始されるが、初期設定において
ＲＡＭのメモリはクリアされずに、データが保存され
る。そして、第２回目の転圧に応じてＳ２〜Ｓ７が実行
され、第２回目の転圧時のデータ（現在位置Ｌのデー
タ、締固め度Ｃｏｍのデータ）がバッファに一時記憶後
所定小時間経過後に図１３のメモリに格納されていく。
尚、このことは、前記第１回目のデータについても同様
である。

【００４５】そして、前回のデータが存在するため、Ｓ
７の判定においてＹｅｓとなり、Ｓ８において今回検知
した現在位置Ｌに対応する前回の締固め度Ｃｏｍのデー
タがメモリから読み込まれ、次に前回の締固め度Ｃｏｍ
に対応するシリンダストロークＳｔｃが前記実施例と同
様に演算され（Ｓ９）、次に前記図８のＳ８と同様にＳ
ｔをＳｔｃに略等しくするように油圧シリンダ９４の為
の電磁方向切換弁９３に対する制御が実行され（Ｓ１
０）、次に制御終了スイッチが操作されないうちは、Ｓ
１１からＳ２へ戻り、Ｓ２以降が同様に繰り返されてい
き、振動ローラＲが終端に達して制御終了スイッチが操
作されると、制御が終了する。但し、制御が終了しても
メモリのデータは保存されるように構成してある。尚、
レーンを変更する場合には、別途操作盤のデータクリア
指定スイッチを操作することでメモリのデータをクリア
可能に構成してある。

【００４６】このように、前回の転圧時のデータ（現在
位置、締固め度）と、今回検知した現在位置のデータと
に基いて、前回の締固め度に基いて起振力を制御するこ
とが出来る。このように、前輪ドラム２内に１組の可変
起振装置のみを有する振動ローラＲにおいても、前記実
施例と同様に、地盤の各部の締固め度が所期の締固め度
となるように精密に起振力を制御することができる。
尚、前記実施例と同様に、図１０のようなデータを作成
してＩＣカードに記憶させたり、ＣＲＴディスプレイ５
４に表示させたりすることも出来る。尚、前記実施例と
同様に、密度・水分測定装置４６の代わりに加速度セン
サを用いることも出来ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】振動ローラの側面図である。

【図２】後部ドラムの縦断面図である。

【図３】後部ドラムの可変起振装置の縦断面図である。

【図４】前記可変起振装置の要部横断面図である。

【図５】図３の５−５線拡大断面図である。

【図６】前後の可変起振装置の制御系の構成図である。

【図７】転圧領域のレーンを説明図である。

【図８】起振力制御のルーチンのフローチャートであ
る。

【図９】起振力制御においてメモリに蓄積されたデータ
を説明する説明図表である。

【図１０】図９のデータから得たＩＣカードへ記憶用の
データを説明する説明図表である。

【図１１】締固めランクのディスプレイへの表示例を示
す説明図である。

【図１２】別実施例に係る起振力制御のルーチンのフロ
ーチャートである。

【図１３】図１２の起振力制御で蓄積されたデータを説
明する説明図表である。

【符号の説明】

Ｒ 振動ローラ ２ 前輪ドラム ３ 後輪ドラム １３ 可変起振装置 ４６ 密度・水分計測装置 ４７ シンチレーションカウンター ４８ ３Ｈｅ計数管 ５０ コントロールユニット ５１ リング部材 ５１ａ 検出凸部 ５２ 電磁ピックアップ ５３ 操作盤 ５７、９３ 電磁方向切換弁 ７０、９４ 油圧シリンダ ７４、９０ リニアポテンショメータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000000974 川崎重工業株式会社 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 (71)出願人 592179067 株式会社ガイアートクマガイ 東京都新宿区新小川町８番27号 (71)出願人 000183314 住友建機株式会社 東京都中央区新川１丁目28番44号 Ｋ＆Ｔ ビル (71)出願人 000194516 世紀東急工業株式会社 東京都港区芝公園２丁目９番３号 (71)出願人 390002185 大成ロテック株式会社 東京都中央区京橋３丁目13番１号 (71)出願人 390019998 東亜道路工業株式会社 東京都港区六本木７−３−７ (71)出願人 000003931 株式会社新潟鉄工所 東京都千代田区霞が関１丁目４番１号 (71)出願人 000232508 日本道路株式会社 東京都港区新橋１丁目６番５号 (71)出願人 590002482 日本鋪道株式会社 東京都中央区京橋１丁目19番11号 (71)出願人 000201515 前田道路株式会社 東京都品川区上大崎３丁目14番12号 (72)発明者 桐山 孝晴 茨城県つくば市大字旭１番地 建設省土木 研究所内 (72)発明者 福田 実 東京都文京区音羽２−10−２ 音羽ＮＳビ ル７階財団法人先端建設技術センター内 (72)発明者 松本 歳一 埼玉県久喜市清久町６−５ 大林道路株式 会社久喜機械工場内 (72)発明者 藤川 洋 兵庫県加古郡稲美町岡2680番地 川崎重工 業株式会社播州工場内 (72)発明者 広川 敏雄 東京都新宿区新小川町８−27 熊谷道路株 式会社内 (72)発明者 進藤 聞一郎 愛知県大府市朝日町６丁目１番地 住友建 機株式会社名古屋工場内 (72)発明者 増山 幸衛 東京都港区芝公園２−９−３ 世紀東急工 業株式会社内 (72)発明者 菅野 克美 東京都中央区京橋３丁目13番１号 大成ロ テック株式会社内 (72)発明者 高橋 精博 東京都港区六本木７−３−７ 東亜道路工 業株式会社内 (72)発明者 後藤 文夫 群馬県群馬郡群馬町棟高730番地 株式会 社新潟鉄工所高崎工場内 (72)発明者 高木 幸雄 東京都大田区多摩川２−11−20 日本道路 株式会社内 (72)発明者 後町 知宏 東京都中央区京橋１−19−11 日本鋪道株 式会社内 (72)発明者 行川 恒弘 東京都品川区大崎３−14−12 前田道路株 式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも前後輪何れか一方のドラム内
   に起振力可変の可変起振手段を備えた振動ローラにおい
   て、 前記可変起振手段を設けたドラムの進行方向前方の地盤
   の締固め度に相関する物理量を検出する物理量検出手段
   と、 前記物理量検出手段で検出した物理量に基いて締固め度
   を求める締固め度演算手段と、 前記締固め度演算手段で求めた締固め度に基いて、可変
   起振手段を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする振動ローラの起振力制御装
   置。
2. 【請求項２】 前記物理量検出手段は、密度検出手段と
   水分検出手段とからなることを特徴とする請求項１に記
   載の振動ローラの起振力制御装置。
3. 【請求項３】 前記物理量検出手段は、前輪ドラムの加
   速度を検出する加速度センサであることを特徴とする請
   求項１に記載の振動ローラの起振力制御装置。
4. 【請求項４】 少なくとも前後輪何れか一方のドラム内
   に起振力可変の可変起振手段を備えた振動ローラにおい
   て、 前記可変起振手段を設けたドラムの進行方向後方の地盤
   の締固め度に相関する物理量を検出する物理量検出手段
   と、 前記締固め時に基準位置からの振動ローラの現在位置を
   検知する位置検知手段と、 前記物理量検出手段で検出した物理量から地盤の締固め
   度を求め、この締固め度と、位置検知手段で検知した位
   置情報とを対応づけて記憶する演算記憶手段と、 前回締固めた地盤を今回締固めるときに、位置検知手段
   で今回検知した現在位置と、演算記憶手段に記憶した締
   固め度及び位置情報とに基いて可変起振手段を制御する
   制御手段と、 を備えたことを特徴とする振動ローラの起振力制御装
   置。