JPH0541761B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ダム、造成地、道路等の締固め作業
に供する振動ローラの振動発生装置に関する。

（従来技術） ダム、造成地、道路等の締固め作業に供する振
動ローラは、前輪のドラム内に強振動と弱振動と
を択一的に発生させる振動発生装置を有し、その
振動発生装置でドラムを強振動の時は高振幅で弱
振動の時は低振幅で振動させながら路床、路盤、
アスフアルト等の締固め材の締固めを行なうよう
になつている。

一般にドラムの振動振幅と締固め効果の関係は
ドラムを高振幅で振動させる場合には第１１図曲
線Ａで示すようにその振動が締固め材の深くまで
伝わつて強力に締固めが行なえるけれども、高振
幅で振動が強すぎるために締固め材の表層が壊さ
れてしまい締固まりにくく、逆に低振幅で振動さ
せる場合には曲線Ｂで示すように締固め材の深く
には振動が伝わらず締固め材の表層しか締固めら
れないことが知られている。

そこで、従来では、表層から深部まで均一な締
固め度を得るために低振幅と高振幅の振動を使い
分ける必要がありまずドラムを高振幅で振動させ
て締固め材の深部を充分に締固めた後、ドラム内
の振動発生装置を低振幅振動に切換え、ドラムを
低振幅で振動させて表層の締固めが行なわれる。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のようにドラムを高振幅で振動させて締固
め材の深部を締固めた後更に低振幅で振動させて
表層の締固めを行なうようにしたものでは、第１
２図に示すように締固め作業が２工程になるた
め、作業能率が低くなるという問題があつた。

また、締固め材の締固め作業時間を短縮するた
めにドラムをさらに高振幅で振動させると強振動
のために表層が破壊されて路盤の密度を十分に高
めることが出来ず、粒度調整された砕石が割れ粒
度分布が乱れ、締固めの品質が低下してしまうこ
とになる。

（問題点を解決するための手段） 本発明に係る振動ローラの振動発生装置は、振
動ローラのドラムに振動を付加する振動発生装置
において、上記ドラム内にドラム軸心と平行に配
設されドラムを高振幅で振動させる高振幅振動発
生用の第１偏心錘を有する第１起振軸と、上記ド
ラム内にドラム軸心と平行に配設されドラムを低
振幅で振動させる低振幅振動発生用の第２偏心錘
を有する第２起振軸とを設け、上記第１起振軸を
回転駆動させる第１駆動手段と、上記第１起振軸
の回転駆動と並行して上記第２起振軸を第１起振
軸よりも高い速度で回転駆動する第２駆動手段と
を設けたものである。

（作用） 本発明に係る振動ローラの振動発生装置におい
ては、ドラム内の第１起振軸が第１駆動手段で駆
動されるとその第１偏心錘の回転でドラムには高
振幅振動が作用し、これと並行して第２駆動手段
で第２起振軸が第１起振軸よりも高い速度で回転
駆動されるとその第２偏心錘の回転でドラムには
低振幅振動も作用する。

従つて、ドラムの振動は低振幅振動と高振幅振
動が合成された複合振動となり、この高回転数の
低振幅振動成分で締固め材の表層乃至表面部分が
締固められるとともに低回転数の高振幅振動成分
で締固め材の深部が締固められる。

ここで、低振幅振動成分で締固められた表層を
介して高振幅振動成分が路盤の深部に伝播するの
で、表層の破壊が少なく、高振幅振動成分が路盤
の深部に効率よく伝播し表層から深部まで均一に
締固められる。

（発明の効果） 本発明の振動ローラの振動発生装置によれば、
以上に説明したように、ドラムには第１偏心錘に
よる低回転数の高振幅振動にこの高振幅振動より
も高回転数の第２偏心錘による低振幅振動とが合
成された複合振動が付加されるので、低振幅振動
による表層の締固め作業と高振幅振動による深部
の締固め作業を並行して行なうことができ、作業
時間を短縮して作業能率を大巾に向上させること
ができる。

しかも、低振幅振動成分で締固められた表層を
介して高振幅振動成分が締固め材の深部に伝えら
れるので、表層付近の砕石を壊すことが少なく、
表層から深部まで均一に締固められ、高い締固め
の品質を得ることが出来る。

これらにより、作業能率と締固めの品質を大幅
に向上させることができる。

（実施例） 以下、本発明の好ましい実施例を図面に基いて
説明する。

振動ローラ１は、第１図に示すように円筒形の
鋼製ドラム２を前輪として車体前部のフロントフ
レーム４に第２図に示す支持ブラケツト５ａ，５
ｂを介して枢支させてあり、車体４の中央部には
運転席６が、後部にはタイヤ車輪７がそれぞれ設
けられている。

上記ドラム２は、第２図に示すように、円筒状
のドラム本体２ａとドラム本体２ａ内に左右に隔
てて隔置されドラム本体２ａの内周面に溶接接合
された左右１対の円板状リブ８ａ，８ｂとからな
り、右側のリブ８ｂの中央部外面には後述する振
動発生装置Ｖの右端部を支持する支軸部材１２ｂ
がドラム２と同心状に固定されており、リブ８ｂ
の外面側に防振ゴム９を介してラバー支持板１０
が固定され、ラバー支持板１０には上記支持ブラ
ケツト５に固着された走行用モータ１１（油圧モ
ータ又は電動モータ）の出力部１１ａが固定され
ている。そして、上記モータ１１を正転若しくは
逆転駆動することによりドラム２を回転させて振
動ローラ１を前進若しくは後進させるようになつ
ている。

左側のリブ８ａの外面側には、支軸部材１２ａ
がドラム２と同心状に固定され、この支軸部材１
２ａの左側にはリングギヤ２５を介してスリーブ
軸１２が同心状にボルト結合され、このスリーブ
軸１２に２組のボールベアリング１３を介してス
リーブ軸１２を支持する枢支部材１４が外装さ
れ、この枢支部材１４は支持ブラケツト５ｂに防
振ゴム９を介して固定されたラバー支持板１６に
溶接接合されている。

次に、上記ドラム２の中心部にドラム２と同心
状に組込まれドラム２に振動を作用させるための
振動発生装置Ｖについて説明する。

振動発生装置Ｖは、左右のリブ８ａ，８ｂに両
端部が一対のベアリング１７を介して左右の支軸
部材１２ａ，１２ｂに支持された筒状の第１起振
軸１８と、第１起振軸１８の内部に両端部が一対
のベアリング１９を介して支持された第２起振軸
２０と、各起振軸１８，２０を遊星歯車機構２１
を介して回転駆動させる起振用モータ２２（油圧
モータ又は電動モータ）とで構成されており、第
１起振軸１８の両端部に設けられた第１偏心錘２
３は第２起振軸２０の中央部に設けられた第２偏
心錘２４より大きな偏心モーメントになるように
形成してある。

上記遊星歯車機構２１は起振用モータ２２の出
力軸の回転力を等速で第１起振軸１８に伝達する
とともに上記回転力を所定の増速比で増速して第
２起振軸２０に伝達するためのもので、リングギ
ヤ２５の内側に噛合うプラネタリギヤ２６を支持
するキヤリヤ２７が起振用モータ２２の出力軸２
８にカツプリング２９を介して連結され、また上
記キヤリヤ２７が第１起振軸１８の左端部に連結
され、またサンギヤ３１が第２起振軸２０の左端
部に連結されており、第２起振軸２０が第１起振
軸１８よりも高速で回転駆動されるようになつて
いる。

尚、上記の振動発生装置Ｖでは、上記のように
第１起振軸１８を駆動する駆動手段と、第２起振
軸２０を駆動する駆動手段とが、共通の起振用モ
ータ２２及び遊星歯車機構２１とで構成されてい
る。

上記の振動発生装置Ｖにおいて、起振用モータ
２２が回転すると、遊星歯車装置２１を介して偏
心モーメントの小さな偏心錘２４を有する第２起
振軸２０が高速回転してドラム２に高周波の低振
幅振動が作用するとともに、質量の大きな偏心錘
２３を有する第１起振軸１８の回転でドラム２に
低周波の高振幅振動が作用することから、ドラム
２の振動は第３図に示すように、高周波の低振幅
振動と低周波の高振幅振動が合成された複合振動
となる。

このように低振幅振動と高振幅振動とが合成さ
れた複合振動でドラム２を振動させながら振動ロ
ーラ１を締固め材３４の上面を走らせると第４図
に示すように、高周波の低振幅振動成分で表層が
締固められ、これと同時に締固められた表層部分
を介して高振幅振動成分が締固め材３４の深部に
伝えられるので、締固め材３４の表層部の締固め
と並行して深部まで強力に締固めることができ
る。

締固め材３４の締固め密度は、低振幅振動成分
で締固め材３４の表層部を締固めるのと並行して
高振幅振動成分で締固め材３４の深部まで締固め
ていくことが出来るので、各締固め工程毎に第５
図の曲線Ｃで示すようになる。

しかも、締固め材３４の深部を締固める際、高
周波の低振幅振動が高振幅振動に重畳して作用す
るので締固め材３４の深部の締固めが著しく促進
されるため、締固めの回数が少なくて済み、作業
能率が大幅に向上することになる。

尚、第６図乃至第８図及び第１０図はそれぞれ
振動発生装置Ｖの変形例を示すもので、第６図の
ものは、第１起振軸１８及び第２起振軸２０をそ
れぞれ独立の起振用モータ２２ａ，２２ｂで回転
駆動させるようにしたものでこの場合、振動ロー
ラ１の走行駆動は車体４の後部のタイヤ車輪７で
行なわれる。

第７図のものは、第１起振軸１８をドラム２と
同心状に配設し、第２起振軸２０を第１起振軸１
８から所定距離だけ偏心させて平行に配設し、そ
れらの両端部に設けられた各ベアリング１７，１
９を支軸部材１２ａ，１２ｂで左右の各リブ８
ａ，８ｂに支持させ、左側の支軸部材１２ａを枢
支する枢支部材１４に取付けられた起振用モータ
２２で第１起振軸１８が直接回転駆動されるとと
もに、第１起振軸１８の右端部と第２起振軸２０
の右端部とを連動連結するギヤ伝動機構３６を介
して第２起振軸２０が第１起振軸１８より高速に
回転駆動されるように構成してある。

第８図のものは、上記第７図に示す構造のもの
において、第１起振軸１８の偏心錘２３を固定錘
２３ａと固定錘２３ａより小さな可動錘２３ｂと
で形成して第１起振軸１８の振動力を強弱切換え
られるようにしたものであり、第９図に示すよう
に第１起振軸１８を右回転させると固定錘２３ａ
と可動錘２３ｂとが仮想線で示すようにピン２３
Ｐを介して同方向へ偏心して回転駆動され振動力
が大きくなり、第１起振軸１８を左回転させると
固定錘２３ａに対して可動錘２３ｂが実線図示の
ように反対側に位置して回転駆動されるので振動
力が比較的小さくなる。

第１０図のものは、上記第７図に示すものにお
いて第１起振軸１８と第２起振軸２０とを連動連
結するギヤ伝動機構３６をベルト伝動装置３７に
代えたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１０図は本発明の実施例を示すもの
で、第１図は振動ローラの側面図、第２図は第１
図の−線断面図、第３図は振動ローラの振動
波形図、第４図はドラムからの振動の伝播を説明
する図、第５図は振動ローラの締固め性能曲線
図、第６〜第８図及び第１０図は夫々振動発生装
置の変形例の第２図相当部分図、第９図は第８図
の−線断面図、第１１図は従来の振動ローラ
の締固め性能曲線図、第１２図は従来の振動ロー
ラで締固める際の振動波形図である。 １……振動ローラ、２……ドラム、１８……第
１起振軸、２０……第２起振軸、２１……遊星歯
車装置、２２……起振用モータ、２３……第１偏
心錘、２３ａ……固定錘、２３ｂ……可動錘、２
４……第２偏心錘、２５……リングギヤ、２６…
…プラネタリギヤ、２７……キヤリヤ、３１……
サンギヤ、３６……ギヤ伝動機構、３７……ベル
ト伝動機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 振動ローラのドラムに振動を付加する振動発
   生装置において、 上記ドラム内にドラム軸心と平行に配設されド
   ラムを高振幅で振動させる高振幅振動発生用の第
   １偏心錘を有する第１起振軸と、上記ドラム内に
   ドラム軸心と平行に配設されドラムを低振幅で振
   動させる低振幅振動発生用の第２偏心錘を有する
   第２起振軸と、上記第１起振軸を回転駆動させる
   第１駆動手段と、上記第１起振軸の回転駆動に並
   行して上記第２起振軸を第１起振軸よりも高い速
   度で回転駆動する第２駆動手段とを備えたことを
   特徴とする振動ローラの振動発生装置。