KR100322504B1 - 진동타이어로울러 - Google Patents

Abstract

본 발명의 진동 타이어 로울러는 프레임에 방진 부재와 축받이를 개재하여 양측으로부터 지지된 타이어 설치 수단과, 이 타이어 설치 수단에 설치한 타이어와, 상기 양측의 축받이 사이에서 타이어 외경의 범위 내에 마련한 기진축을, 기진을 구동원에 의하여 회전시켜 타이어에 진동을 부여하는 기진 기구를 구비한다. 이에 따라, 기진장치에서 발생시킨 진동을 효율적으로 타이어에 전달할 수도 있으며 도로 전압의 작업 등에 뛰어난 성능을 발휘하는 자주 탑승형의 진동 타이어 로울러를 실현할 수 있다.

Description

진동 타이어 로울러

본 발명은 진동 기구를 구비한 타이어 로울러에 관한 것으로, 특히 자주(自走) 탑승형의 진동 타이어 로울러에 관한 것이다.

노면 전압용(轉壓用)의 진동 로울러는 종래 철륜(steel wheel)에 진동 기구를 마련한 것이 널리 사용되고 있다.

이 철륜의 진동 로울러는 전압면(轉壓面)에 균열을 일으키는 경우가 있다. 특히, 다짐 대상이 쇄식, 모래, 상온합재 등의 비점성의 입상물일 경우, 전압면에 균열을 일으키는 경우가 허다하다.

이는 점성이 적은 전압면에 철륜에 의한 과대한 전단력이 작용하고 쉽게 균열을 발생시키기 때문이다. 또한, 철륜의 진동 로울러일 경우, 철륜이 전압면을 두드리면서 다지기 때문에, 작업 중에 엄청난 소음을 발생하는 문제가 있다.

이에 대하여, 노면 전압용은 아니지만, 토공용(土工用)의 진동 로울러로서 타이어 로울러에 진동 기구를 마련한 진동 타이어 로울러도 제안되어 채용되고 있다.

진동기(振動機)를 탑재하지 않은 타이어 로울러로서는 자주식(自定式)과 피견인식(被牽引式)이 있는데, 진동기를 탑재한 진동 타이어 로울러는 피견인식이다.

예컨대, 일본의 실개소 57-31307호의 공보에 개시되어 있는 것은 프레임상에 기진기(起振機)를 설치하고, 암(arm)을 개재하여 일체로 된 타이어 축을 진동시키는 것으로, 불도우저 배토판(排土板)에 설치된 견인 장치에 의하여 견인되는 토공용이다.

종래의 진동 타이어 로울러는 대규모적인 토목 공사용이다.

그 기계의 특징은 적은 다짐 횟수로 깊게까지 다지는 것인데, 공항, 댐 등 대규모적 기초 공사용의 분야에 있어서의 기계로서 쓰여지고 있었다.

이 종래의 진동 타이어 로울러는, 기진(起振) 장치가 타이어로부터 떨어진 프레임의 상방에 배치되어 있었기 때문에, 타이어에 진동이 잘 전달되지 않았다.

그래서, 프레임 판의 두께를 두껍게 하여 프레임의 강성을 증대시켰으나, 여전히 진동부의 질량이 켜지기 때문에, 전압면에 커다란 진동력를 발생시키기 위하여는, 한결 커다란 진동력을 필요로 하여 대형의 진동 장치를 구비하고 있었다.

그 결과, 커다란 진동이 발생되어 적은 다짐 횟수로 깊게까지는 다져지게는 되었지만, 차체가 전체적으로 몹시 진동하여 헛되이 낭비되어 버리는 에너지가 많았던 것이다.

또한, 그 진동 타이어 로울러에 인간이 타고 조종할 경우에는, 진동으로 인하여 대단한 피로를 초래하기 때문에, 불도우저 등에 의하여 견인되는 타이프가 채용되었던 것이다.

이상과 같이, 종래의 진동 타이어 로울러는 대형의 피견인식이고, 에너지를 효율적으로 활용하는데 있어서도 바람직스럽지 않았던 것이다.

이처럼 피견인식이었기 때문에, 기동성에도 흠이 있었고 도로 공사 현장에서 사용하는데에도 적합치 않아, 결국 보급되고 있지 않다.

본 발명은 종래의 진동 타이어 로울러가 안고 있는 상기한 문제점을 해결하여 진동 기구를 타이어의 축부에 설치함으로써, 자주 탑승형의 진동 타이어 로울러의 실현을 도모한 것이다.

타이어 로울러는 공기 타이어의 특성을 이용하여 다져주는 건설 기구이다. 타이어에 하중을 가하면, 타이어는 접지 부분이 비뚤어져 변형되고 접지면적이 확대된다.

그리고, 하중이 없어지면, 접지 면적이 축소된다.

하중을 받는 타이어가 노면상을 회전하면, 이 회전이 되풀이 된다. 이 특성은 사질토(砂質土)나 함수비가 높은 점토질을 다지는 데에, 혹은 도로의 전압 표층을 치밀히 마무리 한다든가, 수밀성을 높이는 데에 효과가 있다.

공기 타이어의 경우, 타이어 접지면의 그 면내의 접지압의 분포가, 솔리드 타이어 등과 비교하여 균등에 가까운 분포로 되어 있다.

그것은 전압면의 균열 방지에는 도움이 되고 있다. 이러한 특성을, 진동을 가함으로써 적극적으로 이용한 것이, 본 발명의 진동 타이어 로울러이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 진동 타이어 로울러에 있어서는 프레임에 방진 부재와 축받이를 개재하여 양측으로부터 지지된 설치수단과, 이 타이어 설치수단에 설치된 타이어와, 양측의 축받이 사이에서 타이어 외경의 범위 내에 마련한 기진축을 기진용 구동원에 의하여 회전시켜 타이어에 진동을 부여하는 기진 기구를 구비하고 있다.

본 발명의 진동 타이어 로울러에 있어서, 타이어 설치 수단이 기진기 케이스를 겸하고 기진축이 타이어 설치 수단에 축착(軸着)되어도 된다.

또한, 본 발명의 진동 타이어 로울러는 프레임에 방진 부재를 개재하여 부착한 지지체에 일측이 고정되고, 아울러 타이어 설치 수단을 지지하는 기진기 케이스를 마련하여 이 기진기 케이스에 기진축이 축작되어도 된다.

본 발명의 진동 타이어 로울러에 쓰이는 기진 기구는, 타이어 설치 수단의 축심(軸心)을 대칭축으로 하여 거의 대칭으로, 아울러 노면에 대하여 거의 수평적인 위치 관계로 배설되고, 기진용 구동원의 회전 구동에 의하여 서로 역방향으로회전하는 제1 기진축과 제2 기진축과, 제1 기진축과 제2 기진축의 각각에 고정된 제1 편심추와 제2 편심추로 이루어지고, 제1 및 제2 편심추의 위치 관계는 회전의 일시점에 있어서 제1 편심추의 중심 위치가, 제1 기진축의 축심에 대하여 대향하는 제2 기진축 쪽을 향했을 때에, 제2 편심추의 중심 위치도 제2 기진축의 축심에 대하여 대향하는 제1 기진축 쪽을 향하는 관계가 되도록 구성하여도 된다.

이 경우, 기진축을 복수의 타이어 내경의 범위 내에 수납하는 것이 바람직하다.

또한, 기진 기구는 타이어 설치 수단의 축심상에 있어서의 복수의 위치에 타이어 설치 수단의 직경 방향으로 기어를 개재하여 서로 회전이 자유롭게 설치한 기진축과, 타이어 접지부를 거의 수평면 내에서 진동시키도록 각 기진축의 단부에 있어서의 특정한 편심 위치에 설치한 편심추로 구성하여도 된다.

한편 기진 기구는 타이어 설치 수단의 축심을 대칭축으로 하여 거의 대칭적인 위치 관계로 배설되고, 기진용 구동원의 회전 구동에 의하여 서로 동일 방향으로 회전하는 한쌍의 기진축과, 이 한쌍의 기진축에 각각 고정한 편심추로 이루어지고, 각각의 기진축의 편심추의 위치 관계는 회전의 일시점에 있어서 일방 기진축의 편심추의 중심 위치가 바로 그 일방 기진축의 축심에 대하여 대향하는 타방 기진축 쪽을 향했을 때에, 타방 기진축의 편심추의 중심 위치도 바로 그 타방 기진축의 축심에 대하여 대향하는 일방 기진축 쪽을 향하는 관계가 되도록 구성할 수도 있다.

이 경우, 기진축은 서로 인접하는 두개의 타이어 사이에 설치하는 것이 바람직하다.

본 발명의 진동 타이어 로울러에 의하여 다른 전압 기구는 균열이 생겨 전압이 곤란한 비점성의 입상물일지라도 전압 가능하여 졌다.

또한, 본 발명의 진동 타이어 로울러의 구성은 기진기 케이스의 진동을 효율적으로 타이어에 전달하고 진동시키기 위한 에너지는 절약되고, 아울러 프레임에는 불필요한 진동이 전달되지 않는다.

따라서, 진동에 의한 피로를 조종자에게 부여치 않고, 자주 탑승형의 진동 타이어 로울러를 가능케 하였다.

또한, 이것은 세세한 곳에 까지 손이 미쳐 도로상에서의 기동적인 작업을 가능케 하였다.

한편, 철륜의 진동 로울러로 노면을 전압륜이 두드림으로써 발생되는 소음도 진동 타이어 로울러에서는 거의 발생되지 않는다.

이하 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

(실시예)

제1도는 본 발명의 진동 타이어 로울러의 제1실시 예에 관한 개략적인 구성을 나타낸 평단면도이고, 제2도 역시 구체적인 구성을 나타낸 평단면도이다. 이하, 주로 제2도를 참조하면서 설명한다.

우측 및 좌측 프레임(11), (11')에는 방진 부재로서의 방진 고무(12A), (12B)를 개재하여 지지체(13A), (13B)가 부착된다.

이 지지체(13A), (13B) 사이에는 타이어 설치 수단(2)이 축지(軸支)된다.

이 타이어 설치 수단(2)를 복부의 타이어 설치 부재(2a), (2b), (2c), (2d)를 볼트(2g), (2h), (2i)로 조여 고정 ·조합하여 구성한 횡장(樓長)의 중공체(中空體)로 이루어진다.

그러나, 본 예에서는 기진기 케이스(3)를 겸하고 있다. 이 타이어 설치 수단 (2)의 복수의 타이어 설치 위치에는 디스크 휠(14a), (14b), (14c), (14d)을 볼트(15a), (15b), (15c), (15d)에 의하여 설치하고, 이것에 복수의 타이어(1a), (1b), (1c), (1d)로 이루어지는 타이어(1)를 장착하고 있다. 여전히, 타이어(1)는 복수로 구성된 것에 관하여 나타내고 있지만, 경우에 따라서는 단일하게 구성된 것이라도 좋다.

상기 우측 지지체(13A)에는 주행 구동용의 유성기어인 감속기가 부착된 유압 모터(이하, 「주행용 유압 모터」라 한다)(6)가 설치되고 그 회전 구동부(6a)가 타이어 설치 수단(2)의 일단에 고정되어 있다.

제3도는 주행용 유압 모터(6)의 내부 구조를 나타낸 단면도이다.

이 주행용 유압 모터(6)는 그 기부(基部)(6b)가 우측 지지체(13A)에 설치되고 그 내부 회전축(6c)은 모터부(6m)로부터 돌출되어 이 돌출된 내부 회전축(6c)에 기어(6d)가 각설(刻設)된다. 이 기어(6d)에 유생기어(6e), (6e'), (6e")가 맞물리고 이 유성기어(6e), (6e'), (6e")는 회전 구동부(6a)인 원통형 케이싱의 내주면에 각설된 기어(6f)에 맞물린다.

상기 회전 구동부(6a)는 타이어 설치 수단인 우측 단부(2a)에 볼트(6g)에 의하여 고정됨과 동시에, 이 회전 구동부(6a)의 기단부인 내주면은 유압 모터부(6m)의 하우징(6h)의 외주면에 축받이(6i), (6j)를 개재하여 회전이 자유롭게 감합되어있다. 6k는 방진용 오링(O-ring)이다.

따라서, 타이어(1a), (1b), (1c), (1d)가 장작된 타이어 설치수단(2)(제2도)은 주행용 유압 모터(6)의 회전 구동부(6a)의 회전 구동에 의하여 전동된다.

한편, 제2도에 있어서의 좌측 지지체(13B)의 축받이 부재(13B')에 축받이 (16)를 개재하여 타이어 설치 수단(2)의 타단을 설치한다.

이에 따라, 타이어 설치 수단(2)은, 그 일방은 좌측 지지체(13B)의 축받이부재(13B')에 마련된 축받이 (16)에 의하여, 또한 타방은 우측 지지체(13A)에 마련된 주행용 구동원으로서의 주행용 유압 모터(5) 내의 축받이(6i), (6j)(제3도)에 의하여 양측으로부터 지지된다.

이 타이어 설치 수단(2)에는 편심추(4a)를 가전 기진축(4)이 축받이(17a), (17b)에 의하여 지지된다. 따라서, 타이어 설치 수단(2)은 기진기케이스(3)를 겸한다.

기진축(4)은 타이어 설치 수단(2)을 지지하는 양측의 축받이(16)와 (6i), (6j)의 사이에서 타이어 외경의 범위 내에 설치되고 이 기진축(4)을 회전 구동하는 기진용 구동원인 기진용 유압 모터(8)와 더불어 기진 기구(5)를 구성한다.

기진용 유압 모터(8)는 좌측 지지체(13B)의 축받이 부재(13B')에 설치되고 그 구동축에 커플링(18)을 개재하여 기진축(4)을 연결하고 있다.

기진용 유압 모터(8)의 구동에 의하여 기진축(4)은 회전하고 타이어(1a), (1b), (1c), (1d)에 진동을 부여한다.

이 실시예의 경우, 특히 타이어 설치 수단이 기진기 케이스를 겸하고 있으며, 기진기 케이스의 진동이 직접 타이어에 전달되기 때문에, 타이어에 효율적으로 진동을 전달할 수 있다.

따라서, 타이어를 진동시키기 위한 에너지는 절약되고, 아울러 프레임에는 불필요한 진동이 전달되지 않는다.

또한, 제1도에 나타낸 바와 같이, 기진축(4)을 복수의 타이어 내경(D)의 범위 내에 수납함으로써, 타이어(1a), (1b), (1c), (1d) 상호의 간격을 좁힐수도 있고, 소위 밟는 남김을 줄일 수 있다.

이 진동 타이어 로울러에 의하면, 다짐 대상이 비점성인 입상물일지라도 전압면에 균열을 발생시키지 않는다는 것도 확인되었다.

또한, 노면을 전압면이 두드림으로써 발생되는 소음도 거의 발생되지 않는다는 것도 확인되었다.

(제2 실시예)

제4도는 본 발명의 진동 타이어 로울러의 제2 실시예에 관한 개략적인 구성을 나타낸 평단면도이다.

도면 중의, 제1도의 실시예와 공통된 부위·부재에는 동일 부호를 사용하고 있기 때문에, 그에 관한 상세한 설명은 생략한다. 이 실시예에서는 타이어 설치 수단(2)의 내측에 기진기 케이스(3)를 배설하고 있다.

이 기진기 케이스(3)는 그 일측이 좌측 지지체(13B)에 고정적으로 설치되어 있으며, 그 타측은 축받이(21)를 개재하여 타이어 설치 수단(2)에 지지되어 있다.

타이어 설치 수단(2)은, 그 일방은 기진기 케이스(3)의 축받이 부재(3a)에축받이(23)에 의하여, 또한 그 타방은 우측 지지체(13A)에 설치된 주행용 구동원으로서의 주행용 유압 모터(6) 내의 축받이(6i), (6j)(제3도)에 의하여 양측으로부터 지지된다.

이 양측의 축받이(23)와(6i), (6j)의 사이에 기진축(4), (4')이 배설된다. 이 실시예에 있어서의 기진 기구(5)는 기진기 케이스(3)의 내부 축받이(24a), (24b) 및 (24c), (24d)에 의하여 지지된 한쌍의 기진축(4), (4')과, 이 한쌍의 기진축(4), (4')에 각각 고정된 편심추(4a), (4a')와, 기진축(4), (4')을 회전구동하는 기진용 구동원으로서의 기진용 유압 모터(8)를 주요부로 하여 구성된다.

한쌍의 기진축(4), (4')은 타이어 설치 수단(2)의 축심을 대칭축으로 하여 거의 대칭으로, 아울러 노면에 대하여 거의 수평적인 위치 관계로 배설되어 있다. 이 한쌍의 기진축(4), (4')의 일단에는 각각 같은 기어 수의 평기어(26a), (26h)를 서로 맞물리도록 설치하고 있다. 그 일방의 평기어(26b)와 같은 축에 평기어(27)를 고정적으로 설치한다.

그리고, 기진용 유압 모터(8)에 접속된 회전축(8a)의 선단부에 설치된 평기어(25)를 이 평기어(27)와 맞물림시킴으로써 한쌍의 기진축(4), (4')은 기진용 유압 모터(8)의 회전 구동에 의하여 서로 역방향으로 동기하여 회전한다.

이 경우, 한쌍의 기진축(4), (4')에 각각 고정된 편심추(4a), (4a')의 위치관계는 회전의 일시점에 있어서, 그 일방 기진축(4)의 편심추(4a)의 중심위치가 당해 일방 기진축(4)의 축심에 대하여 대향하는 타방 기진축(4') 쪽을 향했을 때에, 그 타방 기진축(4')의 편심추(4a')의 중심 위치도 당해 타방 기진축(4')의 축심에대하여 대향하는 일방 기진축(4) 쪽을 향하도록 위치시키고 있다.

제5도 (가)∼(라)에는 서로 역방향으로 회전하는 한쌍의 기진축(4), (4')과 4개의 다른 각 위치에 있는 편심추(4a), (4a')에 관하여 나타내고 있다.

제5도 (가) 및 제5도 (다)에 있어서는 편심추(4a), (4a')에 의한 타이어(1)의 축심에 대한 합력(F)은 제로(零)인데 대하여 제5도 (나)에 있어서는 노면에 향하는 연직 방향의 커다란 합력(F)이, 또한 제5도 (다)에 있어서는 노면과 반대로 향하는 연직 방향의 커다란 합력(F)이 작용한다.

즉, 한쌍의 기진축(4), (4')의 회전에 따라 타이어(1)에는 상하 방향의 힘이 교호적으로 작용하고 타이어 로울러는 수직으로 진동한다.

따라서, 전압 노면을 치밀히, 더구나 불필요한 진동을 발생시키지 않고 전압 노면의 깊게까지 다질 수도 있으며 대단한 다짐 효과가 얻어진다.

이 실시예의 경우, 편심추(4a), (4a')에서 타이어 축심에 가해지는 합력(F)에 의한 진동은 실제 기진기 케이스(3)의 축받이(21) 및 (23), 타이어 설치 수단 (2), 타이어(1)의 순서로 전달되고 최종적으로 타이어 접지면에 수직 진동으로 전달된다.

기진기 케이스(3)에서 타이어 설치 수단(2)에는 축받이(21) 및 (23)을 개재하여 진동이 전달되는 것이지만, 편심추(4a), (4a')의 전술한 배치에 의하여 전달 거리가 긴 질량이 커다란 프레임 등을 개재하지 않고, 또 감쇠시키지도 않고 전달하기 때문에, 진동을 효율적으로 타이어에 전달할 수 있다.

이 실시예에 있어서도, 제4도에 나타낸 바와 같이 기진축(4), (4')을 타이어내경(D)의 범위 내에 수납함으로써, 타이어(1a), (1b), (1c), (1d) 상호의 간격을 좁힐 수도 있으며, 소위 밟는 남김을 줄일 수 있다.

(제3 실시예)

제6도는 본 발명의 진동 타이어 로울러의 제3 실시예에 관한 개략적인 구성을 나타낸 평단면도이다.

이 실시예에서는 타이어 설치 수단(2)의 내측에 타이어 설치 수단(2)과 일체적으로 기진기 케이스(3)를 배설하고 있다. 기진기 케이스(3)는 타이어 설치 수단 (2)에 형성된 좌우 설치 부재(31), (31')에 양측을 꽉 죄어 고정하고 있다.

타이어 설치 수단(2)의 좌측 설치 부재(31')는 좌측 지지체(13B)의 축받이 부재(13B')에 축받이(32)를 개재하여 지지되어 있다.

이와 같이, 타이어 설치 수단(2)은 그 일방이 좌측 지지체(13B)의 축받이부재(13B')에 축받이(32)에 의하여, 또한 그 타방이 우측 지지체(13A)에 설치된 주행용 구동원으로서의 주행용 유압 모터(6) 내의 축받이(6i), (6j)(제3도)에 의하여 양측으로부터 지지된다. 이 양측의 축받이(32)와 (6i), (6j)의 사이에 기진축(4), (4')이 배설된다.

이 실시예 있어서의 기진 기구(5)는 기진기 케이스(3)의 내부 축받이(34a), (34b) 및 (34c), (34d)에 의하여 지지된 한쌍의 기진축(4), (4')과, 이 한쌍의 기진축(4), (4')의 양 단부측에 각각 고정된 편심추(4a), (4b), (4a'), (4b')와, 기진축(4), (4')을 회전 구동하는 기진용 구동원으로서의 기진용 유압 모터(8)를 주요부로 하여 구성된다.

한쌍의 기진축(4), (4')은 타이어 설치 수단(2)의 축심(A)상에 있어서의 복수의 위치에 이간시켜 타이어 설치 수단(2)의 직경 방향에 축지되어 있다.

이 한쌍의 기진축(4), (4')의 일측에는 각각 같은 기어 수의 평기어(36a), (36b)를 서로 맞물리도록 설치하고 있다. 또한, 그 일방 기진축(4)의 중간부에 베벨기어(37)를 고정적으로 설치한다. 그리고, 기진용 유압 모터(8)에 접속된 회전축(8a)의 선단부에 마련된 베벨기어(35)를, 이 베벨기어(37)와 맞물림시킴으로써 한쌍의 기진축(4), (4')은 기진용 유압 모터(8)의 회전 구동에 의하여 서로 역방향으로 동기하여 회전한다.

이 경우, 한쌍의 기진축(4), (4')의 단부측에 각각 고정된 편심추(4a), (4b), (4a'), (4b')의 위치 관계는 다음과 같이 구성된다.

한쌍의 기진축(4), (4')에 있어서의 각각 일측에 고정된 편심추(4a), (4b)끼리는 회전의 일시점에 있어서, 그 일방 기진축(4)의 편심추(4a)의 중심 위치가 당해 일방 기진축(4)의 축심에 대하여 대향하는 타방 기진축(4') 쪽을 향했을 때에, 그 타방 기진축(4')의 편심추(4b)의 중심 위치도 당해 타방 기진축(4')의 축심에 대하여 대향하는 일방 기진축(4) 쪽을 향하도록 위치시키고 있다.

또한, 한쌍의 기진축(4), (4')에 있어서의 각각 타측에 고정된 편심추(4a'), (4b') 끼리는 그때에 일측에 고정된 편심추(4a), (4b) 끼리와 반대 측을 향하도록 위치시키고 있다. 즉, 회전의 일시점에 있어서 일방기진축(4)의 일측 편심추(4a)의 중심 위치가 당해 일방 기진축(4)의 축심에 대하여 대향하는 타방 기진축(4') 쪽을 향하고 있을 때에, 일방 기진축(4)의 타측 편심추(4a')의 중심 위치가 당해 일방기진축(4)의 축심에 대하여 대향하는 타방 기진축(4')과 반대 쪽을 향하고 있으며, 또한 타방 기진축(4')의 타측 편심추(4b')의 중심 위치도 당해 타방 기진축(4')의 축심에 대하여 대향하는 일방 기진축(4)과 반대 쪽을 향하도록 위치시키고 있다.

상기한 한쌍의 기진축(4), (4')을 회전시켰을 때의 작용에 관하여 설명한다.

제7도 (가)는 한쌍의 기진축(4), (4')의 일측 편심추(4a), (4b)에 관하여, 또한 제7도 (나)는 한쌍의 기진축(4), (4')의 타측 편심추(4a'), (4b')에 관한 진동 설명도이다.

지금, 한쌍의 기진축(4), (4')을 제6도의 화살표와 같이 회전시키면, 그 일측 편심추(4a)의 외주단은 제7도 (가)에 나타낸 바와 같이 기진축(4)의 축심(B)을 중심으로 하여 위치(D, G, F, E)의 순서로 회전하고, 또한 편심추(4b)의 외주단은 기진축(4')의 축심(C)을 중심으로하여 위치(J, K, H, I)의 순서로 회전한다.

이 회전 중에, 편심추(4a)의 외주단이 위치(D)를 통과할 때, 편심추(4b)의 외주단이 위치(J)를 통과하고, 편심추(4a)의 외주단이 위치(F)를 통과할 때, 편심추(4b)의 외주단이 위치(H)를 통과하기 때문에, 타이어(1)를 좌우방향으로 진동시키는 원심력은 서로 부정하는 작용은 하지 않는다.

그러나, 회전 중에 편심추(4a')의 외주단이 위치(G)를 통과할 때, 편심추(4b')의 외주단은 위치(K)를 통과하고, 편심추(4a')의 외주단이 위치(E)를 통과할 때, 편심추(4b')의 외주단은 위치(I)를 통과하기 때문에, 제8도에 나타낸 바와 같이 타이어(1)에 L방향 및 M방향(원주방향)으로 회전시키는 토크가 작용한다.

한편, 타측 편심주(4a')의 외주단은 제7도 (나)에 나타낸 바와 같이 기진축 (4)의 축심(B)을 중심으로 하여 위치(F, E, D, G)의 순서로 회전하고, 또한 편심추 (4b')의 외주단은 기진축(4')의 축심(C)을 중심으로 하여 위치(H, I, J, K)의 순서로 회전한다.

이 회전 중에, 편심추(4a')의 외주단이 위치(F)를 통과할 때, 편심추(4b')의 외주단이 위치(H)를 통과하고, 편심추(4a')의 외주단이 위치(D)를 통과할 때, 편심추(4b')의 외주단이 위치(J)를 통과하기 때문에, 타이어(1)를 좌·우 방향으로 진동시키는 원심력은 서로 부정하는 작용은 하지 않는다.

그러나, 회전 중에 편심추(4a)의 외주단이 위치(E)를 통과할 때, 편심추(4b)의 외주단은 위치(I)를 통과하고, 편심추(4a)의 외주단이 위치(G)를 통과할 때, 편심추(4b)의 외주단은 위치(K)를 통과하기 때문에, 제8도에 나타낸 바와 같이 타이어(1)에 L방향 및 M방향(원주방향)으로 회전시키는 토크가 작용한다.

이와 같이 한쌍의 기진축(4), (4')의 회전에 의하여 그 일측 편심추(4a), (4b)와 그 타측 편심추(4a'), (4b')는 서로 180° 위상을 다르게 회전하면, 타이어 (1)에 L방향으로 회전시키는 토크 및 M방향(L방향의 반대)으로 회전시키는 토크가 교호적으로 토크 진동으로서 작용하기 때문에, 이 토크 진동은 타이어(1)의 접지부를 수평면 내에서 전후 방향으로 진동시킨다.

이 실시예의 진동 타이어 로울러를 주행시키면서 한쌍의 기진축(4), (4')을 회전시키면, 타이어(1)의 접지부는 상기한 전후 방향의 수평 진동을 접지면에 가하면서 주행하게 된다. 이 실시예의 경우, 전술한 바와 같이 타이어 설치 수단(2)의내측에 타이어 설치 수단(2)과 일체적으로 기진기 케이스(3)를 배설하고 있기 때문에, 기진기 케이스(3) 내의 기진축(4), (4')에 의하여 발생된 토크 진동이 타이어 설치 수단(2)에 직접 전달되고, 타이어 실치면에 효율적으로 수평 진동을 발생시킬 수 있다.

이 실시예에 있어서도, 또한 제1도에 나타낸 바와 같이 기진축(4), (4')을, 타이어 내경(D)의 범위 내에 수납함으로써 타이어(1a), (1b), (1c), (1d) 상호의 간격을 좁힐 수도 있고, 소위 밟는 남김을 줄일 수 있다.

(제4 실시예)

제9도는 본 발명의 진동 타이어 로울러의 제4 실시예에 관한 개략적인 구성을 나타낸 평단면도이다.

이 실시예에서는 타이어 설치 수단(2)의 중앙부에 있어서의 서로 인접하는 두개의 타이어(1b), (1c) 사이에 위치하도록 기진축(4), (4')을 설치하고 있다.

기진기 케이스(3)는 타이어 설치 수단(2)과 일체적으로 타이어 외경의 범위 내에 설치되어 있다.

타이어 설치 수단(2)의 좌측 지지부재(41)는 좌측 지지부재(13B)의 축받이 부재(13B')에 축받이(42)를 개재하여 지지되어 있다.

이와 같이 타이어 설치 수단(2)은, 그 일방은 좌측 지지체(13B)의 축받이부재(13B')에 축받이(42)에 의하여, 또한 그 타방은 우측 지지체(13A)에 설치된 주행용 구동원으로서의 주행을 유압 모터(6) 내의 축받이(6i), (6j)(제3도)에 의하여 양측으로부터 지지된다. 이 양측의 축받이(42) 및 (6i), (6j) 사이에 배설된 기진기 케이스(3)에 기진축(4), (4')이 배설된다.

이 실시예에 있어서의 기진 기구(5)는 기진기 케이스(3)의 내부에 축받이 (44a), (44b) 및 (44c), (44d)에 의하여 지지된 한쌍의 기진축(4), (4')과, 이 한쌍의 기진축(4), (4')에 각각 고정된 편심추(4a), (4a')와, 기진축(4), (4')을 회전 구동하는 기진용 구동원으로서의 기진용 유압 모터(8)를 주요부로 하여 구성된다.

한쌍의 기진축(4), (4')은 타이어 설치 수단(2)의 축심(A)을 대칭축으로 하여 거의 대칭적인 위치에 이간시켜 기진기 케이스(3)에 축지되어 있다. 이 한쌍의 기진축(4), (4')에는 각각 같은 기어 수의 평기어(46a), (46b)를 고정하고 있다.

그리고, 기진용 유압 모터(8)에 접속된 회전축(8a)의 선단부에 설치한 평기어(45)를, 이 양 평기어(46a), (46b)와 맞물림시킴으로써 한쌍의 기진축(4), (4')은 기진용 유압 모터(8)의 회전 구동에 의하여 동일 방향으로 동기하여 회전한다.

이 경우, 한쌍의 기진축(4), (4')에 각각 고정된 편심추(4a), (4a')의 위치관계는 다음과 같이 구성된다.

한쌍의 기진축(4), (4')의 회전의 일시점에 있어서 일방 기진축(4)의 편심추 (4a)의 중심 위치가 당해 일방 기진축(4)의 축심에 대하여 대향하는 타방 기진축 (4') 쪽을 향했을 때, 타방 기진축(4')의 편심추(4a')의 중심 위치도 당해 타방 기진축(4')의 축심에 대하여 대향하는 일방 기진축(4) 쪽을 향하도록 위치시키고 있다.

제10도의 (가)∼제10도의 (라)에는 동일 방향으로 회전하는 한쌍의기진축(4), (4')과 4개의 다른 각 위치에 있는 편심추(4a), (4a')에 관하여 나타내고 있다.

제10도의 (가) 및 제10도의 (다)에 있어서는 편심추(4a), (4a')에 의한 타이어(1)의 축심에 대한 토크(M)는 제로(零)인데에 대하여 제10도 (라)에 있어서는 일방향으로 향하는 원심력이, 또한 제10도 (다)에 있어서는 다른 방향으로 향하는 원심력이 상승적으로 작용한다.

따라서, 편심추(4a), (4b')는 타이어(1)에 대하여 그 축심의 둘레에 시간에 대하여 그 크기가 정현 곡선상으로 변동하는 합성 토크를 가져오고, 이것도 전압 노면을 치밀히 마무리 하는 데에 대단히 뛰어나 있으며, 포장 재료의 골재 파괴나 모세 균열이 발생되지 않도록 노면의 전압 작업을 할 수 있다.

이러한 까닭에, 편심추(4a), (4a')는 타이어의 회전 중심으로부터 떨어져 있는 만큼 기진축에 의하여 발생되는 원심력을 타이어의 회전축 둘레의 토크로서 유효히 이용할 수 있다.

제4 실시예에 있어서는 기진축이 타이어 설치 수단(2)의 중앙부에 있어서의 서로 인접하는 두개의 타이어(1b), (1c) 사이의 위치에서 타이어 내경 속이라는 제약에 구애 받지 않고 타이어의 회전 중심으로부터 약간 떨어진 곳에 설치되어 있기 때문에, 타이어 접지부를 수평면 내에서 커다란 진동을 발생시키는 데에 대단히 유리하다.

이 실시예에 있어서도 기진기 케이스가 타이어 설치 수단과 일체로 되어 타이어 설치 수단을 지지하는 양측의 축받이 사이에서 타이어 외경의 범위에 설치되어 있다.

따라서, 기진기 케이스 내의 기진축(4), (4')에 의하여 발생된 토크 진동이 타이어 설치 수단(2)에 직접 전달되고 타이어 접지면에 효율적으로 수평 진동을 발생시킬 수 있다.

상술한 실시예1∼실시예4에 의하여 설명한 진동 타이어 로울러를 전륜과 후륜의 양방, 또는 전륜과 후륜의 어느 쪽인가 일방에 사용할 수 있다.

전륜과 후륜의 어느 쪽인가 일방에 사용하였을 경우에도 본 발명의 효과를 발휘할 수 있다. 물론, 전륜과 후륜의 양방에 사용하였을 경우, 본 발명의 효과를 최대한 이용할 수 있다.

경제적인 점을 고려하여, 예컨대 전륜이 철륜이고 후륜은 진동 타이어를 조합한 진동 타이어 로울러로 하였을 경우, 진동 타이어가 가진 전술한 바와같은 효과를 가진 시공과, 철륜 로울러의 특징인 평탄성에 뛰어난 다짐 시공을 1대의 진동 타이어 로울러로 실시하는 것도 가능하다.

상기한 구성으로 이루어진 본 발명에 관한 진동 타이어 로울러에 의하면, 하기와 같은 효과가 있다.

본 발명의 제1, 제2 및 제3 실시예에 의하면, 진동축이 타이어 내경의 범위 내에 수납되기 때문에, 타이어 상호의 간격을 좁힐 수도 있고, 소위 밟는 남김을 줄일 수 있다. 또한, 제4 실시예에 의하면, 기진 기구가 서로 인접하는 두개의 타이어 사이에 설치되어 있으며, 진동력을 타이어 축 둘레의 토크 진동으로서 유효히 타이어에 전달할 수도 있다.

그리고, 또한 제2 실시예에 의하면, 한쌍의 기진축의 회전에 의하여 타이어에는 상하 방향의 힘이 작용하고, 타이어 로울러는 수직으로 진동한다.

따라서, 전압 노면을 치밀히, 더구나 불필요한 진동을 발생시키지 않고 깊게까지 다질 수 있으며 대단한 다짐 효과가 얻어진다.

한편, 제3 및 제4 실시예에 의하면, 타이어에 가해지는 토크 진동력에 의하여 접지면에 수평적인 진동력이 가해지고, 타이어가 접지면의 토립자(土粒子)를 수평으로 진동하도록, 또는 반죽하도록 운동하기 때문에, 전압 노면의 표면을 매우 치밀히 마무리하여 수밀성에 뛰어난 면이 얻어진다.

본 발명의 진동 타이어 로울러는 공기 타이어의 특성을 이용하여 다지는 건설 기구이다.

타이어에 하중을 가하면, 타이어는 접지 부분이 비뚤어져 변형되고 접지면적이 확대된다. 하중이 없어지면, 접지 면적이 축소된다.

하중을 받는 타이어가 노면상을 회전하면, 이 회전이 되풀이 된다.

이 특성은 사질토나 함수비가 높은 점토질을 다지는 데에, 혹은 도로의 전압 표층을 치밀히 마무리 한다든가, 수밀성을 놓이는 데에 효과가 있다.

이러한 특성을, 진동을 가함으로써 적극적으로 이용한 것이 본 발명의 진동 타이어 로울러이다. 본 발명의 진동 타이어 로울러에 의하여 다른 전압기계는 균열이 발생되어 전압이 곤란한 비점성의 입상물일지라도 전압 가능해졌다.

또한, 본 발명의 진동 타이어 로울러의 구성은 기진기 케이스의 진동을 효율적으로 타이어에 전달하고, 진동시키기 위한 에너지는 절약하고, 아울러 프레임에는 불필요한 진동이 전달되지 않는다.

따라서, 진동에 의한 피로를 조종자에게 부여치 않고 자주 탑승형의 진동 타이어 로울러를 가능케 하였다.

또한, 이것은 세세한 곳에 까지 손이 미쳐 도로상에서의 기동적인 작업을 가능케 하였다.

또한, 철륜의 진동 로울러로 노면을 전압륜이 두드림으로써 발생되는 소음도 진동 타이어 로울러에서는 거의 발생되지 않는다.

이상의 실시예를 예시하여 본 발명을 설명하였지만, 첨부되어 있는 청구범위에 정의하고 있는 발명의 범위에서 일탈하지 아니하는 한 여러가지로 변형 가능한 것은 너무나 자명하다.

제1도는 본 발명의 진동 타이어 로울러의 제1 실시예에 관한 개략적인 구성을 나타낸 평단면도.

제2도는 제1도의 구체적인 구성을 나타낸 평단면도.

제3도는 주행용 유압 모터의 내부 구성을 나타낸 단면도.

제4도는 본 발명의 진동 타이어 로울러의 제2실시 예에 관한 개략적인 구성을 나타낸 평단면도.

제5도(가)내지 (라)는 한쌍의 기진축과 4개의 다른 각 위치에 있는 편심추의 위치 관계에 관한 설명도.

제6도는 본 발명의 진동 타이어 로울러의 제3실시 예에 관한 개략적인 구성을 나타낸 평단면도.

제7도(가)(나)는 한쌍의 기진축과 편심추의 위치 관계에 관한 설명도.

제8도는 제7도의 위치 관계에 있어서의 타이어에 작용하는 힘에 관한 설명도.

제9도는 본 발명의 진동 타이어 로울러의 제4실시 예에 관한 개략적인 구성을 나탄낸 평단면도.

제10도 (가)내지 (라)는 한쌍의 기진축과 4개의 다른 각 위치에 있는 편심추의 위치 관계에 관한 설명도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1a∼ 1a. 타이어

2. 타이어 설치수단 3. 기진기 케이크

4,4'. 기진축 4a,4b,4a',4b'. 편심추

6. 주행용 유압모터 6a. 회전구동부

6b. 기부 6c. 내부 회전축

6a. 기어 6e,6e',6e". 유성기어

8. 기진용 유압모터 8a. 회전축

11,11'. 우측 및 좌측 프레임 12a,12b. 방진고무

13a,13b. 지지체 14a∼ 14a. 데스크 휠

15a∼ 15d. 볼트 21,23,32,42,44a∼ 44d. 축받이

25,26a,26b,27,36a,36b,45,46a,46b. 평기어 35,37. 베벨기어

Claims (14)

1. 프레임과, 이 프레임에 방진 부재와 축받이를 개재하여 양측으로부터 지지된 타이어 설치 수단과, 이 타이어 설치 수단에 설치된 타이어와, 상기 프레임과 상기 타이어 설치 수단 사이에 마련되고, 상기 타이어 설치 수단의 일측이 그것 내에 마련된 축받이에 의하여 지지되는 타이어 설치 수단 구동용 제 1 구동원과 상기 축받이 사이에서 타이어 외경의 범위 내에 마련한 기진축을 가지고, 상기 기진축을 기진용 제 2 구동원에 의하여 회전시켜 타이어에 진동을 부여하는 기진 기구를 구비한 것을 특징으로 하는 진동 타이어 로울러.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 프레임에 방진 부재를 개재하여 부착된 지지체에 일측이 고정되고, 한편 상기 타이어 설치 수단을 지지하는 기진기 케이스를 마련하고, 상기 기진축이 상기 기진기 케이스에 의하여 회전하게 지지되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 진동 타이어 로울러.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 기진 기구는 방기 타이어 설치 수단의 축심을 대칭축으로하여 거의 대칭으로, 아울러 노면에 대하여 거의 수평적인 위치 관계로 배설되고, 기진용 구동원의 회전 구동에 의하여 서로 역방향으로 회전되는 제 1 기진축과 제 2 기진축과,상기 제 1 기진축과 상기 제 2 기진축의 각각에 고정된 제 1 편심추와 제 2 편심추로 이루어지고, 상기 제 1 및 제 2 편심추의 위치 관계는 상기 제 2 기진축의 축심에 대향하는 제 2 편심추의 중심 위치가 상기 제 1 기진축을 향했을 때, 상기 제 1 편심추의 중심 위치가 상기 제 1 기진축의 축심에 대향하는 상기 제 2 기진축을 향하도록 한 관계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 진동 타이어 로울러.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 기진축이 상기 타이어의 내경 범위 내에 수납되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 진동 타이어 로울러.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 기진 기구는 기어를 개재하여 회전가능하도록 상기 타이어 설치수단의 직경방향으로 상기 타이어 설치수단의 축심상의 복수위치에서 회전가능하게 지지되는 기진축과, 타이어의 접지부를 거의 수평면 내에서 진동시키도록 각 기진축의 단부에 있어서의 특정한 편심 위치에서 설치한 편심추로 이루어지는 것을 특징으로 하는 진동 타이어 로울러.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 기진 기구는 타이어 설치 수단의 축심을 대칭축으로하여 거의 대칭적인 위치 관계로 배설되고, 가진용 구동원의 회전 구동에 의하여 서로 동일 방향으로회전하는 한쌍의 기진축과, 이 한쌍의 기진축에 각각 고정된 편심추로 이루어지고, 각각의 기진축의 편심추의 위치 관계는 회전의 일시점에 있어서 일방 기진축의 편심추의 중심 위치가 당해 일방 기진축의 축심에 대하여 대향하는 타방 기진축 쪽을향했을 때에, 타방 기진축의 편심추의 중심 위치도 당해 타방 기진축의 축심에 대하여 대향하는 일방 기진축 쪽을 향하도록 한 관계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 진동 타이어 로울러.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 기진축은 서로 인접하는 두 개의 타이어 사이에 마련되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 진동 타이어 로울러.
8. 프레임과, 이 프레임에 방진 부재와 축받이를 개재하여 양측으로부터 지지된 타이어 설치 수단과, 이 타이어 설치 수단에 설치된 타이어와, 상기 프레임과 상기 타이어 설치 수단 사이에 마련되고, 상기 타이어 설치 수단의 일측이 그것 내에 마련된 축받이에 의하여 지지되는 타이어 설치 수단 구동을 제 1 구동원과, 상기 축받이 사이에서 타이어 외경의 범위 내에 마련된 기진축을 가지고, 상기 기진축을 기진용 제 2 구동원에 의하여 회전시켜 타이어에 진동을 부여하는 기진 기구를 구비하고, 상기 타이어 설치 수단은 상기 기진 기구 케이스를 겸하는 것을 특징으로 하는 진동 타이어 로울러.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 기진축이 상기 타이어의 내경 범위 내에 수납되어 이루어진 것을 특징으로 하는 타이어 로울러.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 기진 기구를 기어를 개재하여 회전가능하도록 상기 타이어 설치수단의 직경방향으로 상기 타이어 설치수단의 축심상의 복수위치에서 회전가능하게 지지되는 기진축과, 타이어의 접지부를 거의 수평면 내에서 진동시키도록 각 기진축의 단부에 있어서의 특정한 편심 위치에서 설치한 편심추로 이루어지는 것을 특징으로 하는 진동 타이어 로울러.
11. 제 8 항에 있어서,

    상기 기진 기구는 타이어 설치 수단의 축심을 대칭축으로하여 거의 대칭적인 위치 관계로 배설되고, 가전용 구동원의 회전 구동에 의하여 서로 동일 방향으로 회전하는 한쌍의 기진축과, 이 한쌍의 기진축에 각각 고정된 편심추로 이루어지고, 각각의 기진축의 편심추의 위치 관계는 회전의 일시점에 있어서 일방 기진축의 편 심추의 중심 위치가 당해 일방 기진축의 축심에 대하여 대향하는 타방 기진축 쪽을 향했을 때에, 타방 기진축의 편심추의 중심 위치도 당해 타방 기진축의 축심에 대하여 대향하는 일방 기진축 쪽을 향하도륵 한 관계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 진동 타이어 로울러.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 기진축은 서로 인접하는 두 개의 타이어 사이에 마련되어 구성된 것을 특징으로 하는 진동 타이어 로울러.
13. 진동 타이어는 전륜과 후륜을 가지고 상기 전륜과 상기 후륜의 적어도 일방은 프레임과, 이 프레임에 방진 부재와 축받이를 개재하여 양측으로부터 지지된 타이어 설치 수단과, 이 타이어 설치 수단에 설치된 타이어와, 상기 프레임과 상기 타이어 설치 수단 사이에 마련되고, 상기 타이어 설치 수단의 일측이 그것내에 마련된 축받이에 의하여 지지되는 타이어 설치 수단 구동용 제 1 구동원과, 상기 축받이 사이에서 타이어 외경의 범위 내에 마련된 기진축을 가지고, 상기 기진축을 기진용 제 2 구동원에 의하여 회전시켜 타이어에 진동을 부여하는 기진 기구를 구비한 것을 특징으로 하는 진동 타이어 로울러.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 타이어 설치수단은 기진기 케이스를 겸하고, 상기 기진축이 상기 타이어 설치 수단에 의해 회전 가능하게 지지되는 것을 특정으로 하는 진동 타이어 로울러.