JPS61257507A - 締固め機械の振動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は締固め機械の振動機構に関する。

〔従来の技術〕

従来締固め機械において締固め能率を向上するため転動
輪を振動せしめるには、転動輪の回転中心線に沿って転
動輪に設けた回転軸に偏心荷重を取付け、該回転軸を回
転させることにより転動輪を該転動輪の接地部に対し上
下に振動せしめていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、この従来の締固め機械は地盤を通じて上
下振動が転回するので、住宅地や地盤振動を嫌う施設近
傍における施工で振動公害を発生する欠点のほか、舗装
合材の骨材をたたき破壊する欠点があった。また、この
上下振動を行う締固め機械は、上下振動が直接転動輪の
回転軸に働き、サスペンションゴムに剪断方向（上下方
向）の力として働くことにより機械本体の垂直荷重及び
駆動力と合成されて大きな剪断力となるから、これに耐
えるサスペンションゴムとして多少防振効果を損なって
も、バネ定数の高い（硬い）、大きな形状のものを採用
することとなり、コストも高くなり必然的にサスペンシ
ョンゴムで吸収できない振動が機械本体のフレームに伝
わるため、操縦者に大きな疲労を与えるという問題点も
あった。

本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、振動公害の
発生を可及的に防止すると共に操縦者の疲労を低減する
ために、駆動源の回転力を転勤輪の半径方向に設けた複
数個の偏心質量の回転軸に水平振動可能に伝達する回転
変換機構を有する締固め機械の振動機構を提供すること
にある。

〔問題点を解決するための手段及びその作用〕上記問題
点を解決するため、本発明においては、偏心質量が取付
けられた複数個の回転軸を、転動輪の回転中心線上の少
なくとも二箇所以上において傘歯車を介して上記転動輪
の半径方向に位置するように回転自在に取付け、上記回
転軸の軸芯に対する夫々の偏心質量の偏心位置を選定し
て配置することにより構成したことを特徴とする。

上記構成を採用したことにより、極めて簡潔な傘歯車の
組合せによって転動輪にほぼ水平振動を発生させること
ができる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例について図面に基づき説明をする。

第１図は本発明に係る振動機構を適用する締固め機械１
を例示する側面図である。２は原動機、走行装置、操向
装置、操縦席等が配備された車台、３は車台２に設けた
走行輪である。車台２は転動輪４を支持するフレーム５
が連接ビン６を介して取付けられている。

第２図は本発明の第１実施例を示す断面図である。フレ
ーム５の左右にアクスル７．７が設けらし、該アクスル
７．７内にサスペンションゴム８゜８を介して取付体９
．９が固着される。一方転動輪４の内部に側板１０．１
０が設けられ、側板１０．１０の中央に中空の輪軸１１
．１１が形成される。該輪軸１１、１１は前記取付体９
，９に軸受１２．１２．１２．１２を介して軸支されて
いる。

左右いずれかの取付体９の中央に正逆回転可能な起振用
の油圧モータ１３が固着され、該油圧モータ１３の出力
軸が前記中空の輪軸１１．１１の左右間に貫入された起
振駆動軸１４にカップリングを介して接続されている。

該駆動軸１４は前記輪軸１１．１１内の中心にベアリン
グ１５．１５．１５．１５を介して枢支されると共に、
該駆動軸１４の前記側板１０．１０内方に対向させて二
つの傘歯車１６ａ、１６ｂが設けられている。一方前記
側板１０の内側面には転動輪４の回転中心線Ａに直交す
る半径方向の直線上に各々回転中心線Ｂ及びＣを有する
回転軸１７ａ、１７ｂ及び１７ｃ、１７ｄが各々ベアリ
ング１Ｂ、　１８．１８．１８及ヒ＋９．１９．１９．
１９を介して軸支されている。前記回転軸１７ａ、１７
ｂ及び１７Ｃ，１７ｄの内方端には傘歯車２０ａ、２０
ｂ及び２０Ｃ，２０ｄが設けられ、各々前記駆動軸１４
に設けられた傘歯車１６ａ及び１６ｂに噛合する。また
、各回転軸１７ａ、１７ｂ及び１７ｃ。

１７ｄの外方端には偏心質量２１　ａ　、　２１　ｂ及
び２１ｃ。

２１ｄが取付けられている。

該偏心質量２１ａ、２１ｂ及び２１ｃ、２１ｄの偏心位
置は第１実施例として次のように定められている。

即ち、偏心質量２１ａ、２１ｂの偏心位置の相互関係及
び偏心質１２１　ｃ　、　２１　ｄの偏心位置の相互関
係は、転動輪４の回転中心線上の軸方向に同一方向に偏
心し、且つ転動輪４の半径方向に対し１８０度相反する
位置に配置されたものである。また、偏心質量２１ａ、
２１ｃの偏心位置の相互関係及び偏心質量２１ｂ、２１
ｄの偏心位置の相互関係は、転動輪４の回転中心線上の
軸方向に同一方向に偏心し、且つ離間して同じ半径方向
に位置するものである。

次にこの第１実施例に係る振動機構の作用について説明
をする。締固め機械１の走行を停止した状態で油圧モー
タ１３により回転軸１７　ａ　、　１７　ｂ　、　１７
ｃ、１７ｄを矢印の如く回転させると、第３図において
偏心質量２１ａの外周端は回転中心線Ｂを中心として位
置り、Ｅ、Ｆ、Ｇの順に回転し、偏心質量２１ｂの外周
端は逆に位置り、Ｇ、Ｆ、Ｈの順に回転し、偏心質量２
１ｃの外周端は回転中心線Ｃを中心として位置Ｈ，に、
Ｊ、Ｉの順に回転し、偏心質量２１ｄの外周端は逆にＨ
，Ｉ、Ｊ、にの順に回転をする。この回転中に偏心質１
ｉ２１ａの外周端が位置りを通過するとき、偏心質量２
１ｂの外周端も位置りを通過し、偏心’Ｊｔ１２１ｃの
外周端が位置Ｈを通過するとき、偏心質量２１ｄの外周
端も位置Ｈを通過するので、転動輪４にＢからＤに向う
方向の遠心力及びＣからＨに向う方向の遠心力が相乗し
て作用する。同様に回転中に偏心質量２１ａの外周端が
位置Ｆを通過するとき、偏心質ｆｆ１２１　ｂの外周端
も位置Ｆを通過し、偏心質量２１Ｃの外周端が位置Ｊを
通過するとき、偏心質量２１ｄの外周端も位置Ｊを通過
するので、転動輪４にＢからＦに向う方向の遠心力及び
ＣからＪに向う方向の遠心力が相乗して作用する。

一方、回転中に偏心質量２１ａの外周端が位置Ｅを通過
するとき、偏心質１２１　ｂの外周端が位置Ｇを通過す
るが、同時に偏心質量２１ｃの外周端が位置Ｋを通過し
、偏心質ｆ２１　ｄの外周端が位置■を通過するので、
転動輪４の円周方向に作用する力は打ち消し合いキャン
セルされる。

同様に回転中に偏心質量２１ａの外周端が位置Ｇを通過
するとき、偏心質量２１ｂの外周端が位置Ｅを通過する
が、同時に偏心質量２１ｃの外周端が位置■を通過し、
偏心質量２１ｄの外周端が位置Ｋを通過するので、同じ
（転動輪４の円周方向に作用する力は打ち消し合いキャ
ンセルされる。

従って、偏心質量２１　ａ　、　２１　ｂ　、　２１　
ｃ　、　２１　ｄが回転をするとＢからＤに向う方向の
遠心力、ＣからＨに向う方向の遠心力及びＢからＦに向
う方向の遠心力、ＣからＪに向う方向の遠心力が作用す
る。

即ち、この遠心力は転動輪４に働き該転動輪４の接地部
を水平面内で左右方向に振動させる。

また、締固め機械１を走行させながら偏心質量’　２１
ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄを回転させると、転動輪４
の接地部は、上記の左右方向の振動と走行に伴なう前進
又は後退運動とが合成された水平運動を行うことになる
。従って締固め機械１が走行している状態においても走
行を停止している状態においても、偏心質量２１ａ、２
１ｂ、２１ｃ、２１ｄを回転させて締固め作業を行なう
と、転動輪４が接地面の土粒子を揺動するように又はこ
ねるように運動するから、舗装合材の骨材の破壊及びヘ
アクラックの発生がなく且つ締固めの能率向上が図られ
る。

また水平面内の振動は、上下振動に比較して地盤の特性
上振動減衰効率が高く、従って地盤振動を嫌う施設近傍
における転圧作業や住居の多い生活道路の施工に振動公
害を大幅に減少し得ると共に、発生した左右方向の振動
はサスペンションゴムに左右方向の力として働くことに
なり機械本体の垂直荷重及び駆動力とは力の方向が変る
ため小さな剪断力となるから、これに耐えるサスペンシ
ョンゴムとしてバネ常数の小さい（柔かい）ものとなり
、必然的に防振効果が高くフレーム本体への振動の伝達
が小さくなり、操縦者の疲労を軽減させる利点がある。

次に第２実施例を第４図に基づき説明する。この第２実
施例では偏心質量の取付は方以外の構成は第１実施例と
同じであるので、同一部材には同符号を付し説明は省略
する。

偏心質！２２ａ、２２ｂ及び２２Ｃ，２２ｄの偏心位置
は第２実施例として次のように定められている。

即ち、偏心質量２２ａ、２２ｂの偏心位置の相互関係及
び偏心質量２２ｃ、２２ｄの偏心位置の相互関係は、転
動輪４の回転中心線上の軸方向に同一方向に偏心し、且
つ転動輪４の半径方向に対し１８０度相反する位置に配
置されたものである。また、偏心質量２２ａ、２２ｃの
偏心位置の相互関係及び偏心質量２２ｂ、２２ｄの偏心
位置の相互関係は、転動輪４の回転中心線上の軸方向に
１８０度位相をずらして偏心し、且つ離間して同じ半径
方向に位置するものである。

次にこの第２実施例に係る振動機構の作用について説明
をする。締固め機械１の走行を停止した状態で油圧モー
タ１３により回転軸１７ａ、　１７ｂ、　１７ｃ、１７
ｄを矢印の如く回転させると、第５図において偏心質量
２２ａの外周端は回転中心線Ｂを中心として位置り、Ｅ
、Ｆ、Ｇの順に回転し、偏心質量２２ｂの外周端は逆に
位置り、Ｇ、Ｆ、Ｅの順に回転し、偏心質量２２ｃの外
周端は回転中心′ｈＡｃを中心として位置Ｊ、Ｉ、Ｈ，
にの順に回転し、偏心質量２２ｄの外周端は逆にＪ、に
、Ｈ，Ｉの順に回転をする。この回転中に偏心質量２２
ａの外周端が位置りを通過するとき、偏心質量２２ｂの
外周端も位置りを通過するが、偏心質量２２ｃの外周端
及び偏心質！２２ｄの外周端が位置Ｊを通過するので、
そのＢからＤに向う方向の遠心力はＣからＪに向う遠心
力により打消される。同様に回転中に偏心質量２２ａの
外周端が位置Ｆを通過するとき、偏心質量２２ｂの外周
端も位置Ｆを通過するが、偏心質量２２ｃの外周端及び
偏心質量２２ｄの外周端が位置Ｈを通過するので、その
ＢからＦに向う方向の遠心力はＣからＨに向う遠心力に
より打消される。

しかし、回転中に偏心質１１２２ａの外周端が位置Ｅを
通過するとき、偏心質量２２ｂの外周端は位置Ｇを通過
し、偏心質！２２ｃの外周端が位置Ｉを通過するとき、
偏心質量２２ｄの外周端が位置Ｋを通過するので、第６
図において転動輪４にＬ方向（円周方向）に回転する力
が相乗して作用する。

同様に回転中に偏心質１１２２ａの外周端が位置Ｇを通
過するとき、偏心質量２２ｂの外周端が位ｉＩＥを通過
し、偏心質量２２ｃの外周端が位置Ｋを通過するとき、
偏心質量２２ｄの外周端が位置Ｉを通過するので、前記
し方向と反対のＭ方向（円周方向）に回転する力が相乗
して作用する。

従って、偏心ｌｔ量２２　ａ　、　２２　ｂ　、　２２
　ｃ　、　２２　ｄが回転すると転動輪４をＬ方向に回
転させる力及びＭ方向（Ｌ方向の反対）に回転させる力
が作用する。

即ち、この力は接地部を水平面内で前後方向に振動させ
る。

また、締固め機械１を走行させながら偏心質量２２　ａ
　、　２２　ｂ　、　２２　ｃ　、　２２　ｄを回転さ
せると、転動輪４の接地部は、上記の前後方向の振動と
走行に伴なう前進又は後退運動とが合成された水平運動
を行うことになる。従って締固め機械１が走行している
状態においても走行を停止している状態においても偏心
質量２２　ａ　、　２２　ｂ　、　２２　ｃ　、　２２
　ｄを回転させて締固め作業を行なうと、転動輪４が接
地面の土粒子を揺動するように又はこねるように運動す
るから、舗装合材の骨材の破壊及びヘアクラックの発生
がなく且つ締固め能率の向上が図られる。

また、水平面内の振動は、上下振動に比較して地盤の特
性上振動減衰効率が高く、従って地盤振動を嫌う施設近
傍における転圧作業や住居の多い生活道路の施工に振動
公害を大幅に減少し得ると共に、発生した前後方向の振
動は転動輪の回転軸を中心に転動輪廻りのモーメントと
してのみ働くから転動輪の回転軸は振動を受けず、従っ
てサスペンションゴムには振動が働かないことになり、
操縦者に振動による疲労を全く与えない利点がある。

なお、第１．第２実施例では回転軸の長さと、偏心質量
の重さを一定のものとして示したが、これに限定せず、
回転軸の長さと偏心質量の重さの積が一定のものであれ
ばよい。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明した如く、締固め機械において駆動源
の回転力を、転動輪の半径方向に設けた複数個の偏心質
量の回転軸に水平振動可能に伝達する回転変換機構を傘
歯車で構成したので、極めて簡潔に転動輪にほぼ水平振
動を発生させる効果を存する。

【図面の簡単な説明】

第１図は締固め機械の側面図、第２図は本発明の第１実
施例を示す転動輪の断面図、第３図は第２図の■矢視説
明図、第４図は本発明の第２実施例を示す転動輪の断面
図、第５図は第４図の■矢視説明図、第６図は第４図の
■矢視説明図である。 ４・・・転圧輪、　５・・・フレーム、　９・・・取付
体、１０・・・側板、　１１・・・輪軸、　１２・・・
軸受、１３・・・油圧モータ、　１４・・・起振駆動軸
、１５・・・ベアリング、　１６ａ、１６ｂ・・・傘歯
車、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ−・・回転軸、１
８、１９・・・ベアリング、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 偏心質量が取付けられた複数個の回転軸を、転動輪の回
   転中心線上の少なくとも二箇所以上において傘歯車を介
   して上記転動輪の半径方向に位置するように回転自在に
   取付け、上記回転軸の軸芯に対する夫々の偏心質量の偏
   心位置を選定して配置することにより構成したことを特
   徴とする締固め機械の振動機構。