JPH10311006A

JPH10311006A - 締固め装置

Info

Publication number: JPH10311006A
Application number: JP12087297A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Misumi; 剋徳三隅; Yasuo Kurashima; 泰穂倉嶋
Original assignee: Sakai Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sakai Heavy Industries Ltd
Priority date: 1997-05-12
Filing date: 1997-05-12
Publication date: 1998-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構造であって、無理な負荷がかかること
なくスムースに移動が可能であり、充分な締固め効果が
得られ、また、建設土木車輌のアーム操作が極めて容易
に行い得る締固め装置を提供する。【解決手段】振動突固め式の締固め機２と、締固め機２
をバックホウ６等の建設土木車輌のアーム７に連結する
連結機構部３とからなる締固め装置１において、連結機
構部３に、締固め機２を上下動自在に突固め方向を略一
定の方向に保つ、リンクアーム１３ａ及び１３ｂ等から
なるリンク機構を設けた。また、締固め機２の輾圧板４
の底面を、締固め機２の前後方向に関し、下側に凸とな
るように円弧状に形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バックホウ等の建
設土木車輌のアームに装着して地面の締固めを行う締固
め装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上下水道、ガス、電気等の配管を敷設し
た掘削溝に、掘削した土を再び埋め戻す工程において
は、土粒間に空隙が残らないように、埋め戻した土を締
固める作業が伴う。十分に、且つ均一に締固めを行うた
めには、土を数１０ｃｍ厚分、埋め戻す度に締固める必
要があり、掘削溝は深さがあることから、通常、作業者
が数回にわたって掘削溝内に入り、タンパー等の振動突
固め式の締固め機を操作することにより土の締固めを行
っている。しかし、この掘削溝は溝幅が狭いことが多
く、溝の長手方向両端部においては、締固め機のハンド
ル部が溝壁に当たって締固め機の方向転換ができない場
合がある。この場合、締固め機を一旦、地上に出して方
向を換え、再び締固め機を掘削溝内に入れるという手間
が必要となっており、作業効率の悪いものとなってい
る。また、締固め作業中に溝壁が崩壊する惧れ、長時間
にわたる締固め機の操作による疲労等、作業者の安全、
衛生上の観点からも好ましい締固め手段とはいえない。

【０００３】そこで、締固め機をバックホウ等の建設土
木機械のアームに取り付ける構造の締固め装置により、
地面の締固めを行うという手段が提案されている。図６
は、この締固め装置の一従来例を示す説明図である。締
固め装置５１は、連結機構部５２と締固め機５３とから
構成される。連結機構部５２は、締固め機５３を、バッ
クホウ５４の作業用のアーム５５に連結する部位であ
り、ブラケット５６の一端側がアーム５５ａに、またブ
ラケット５６の他端側はリンクアーム５５ｂに、それぞ
れピン５７を介して取り付けられる。そして、このブラ
ケット５６の下部には締固め機５３が、ボルト止め、又
は溶接等により固着されている。締固め機５３は、上下
動発生装置を備えた振動突固め式の締固め機であり、輾
圧板５８の突固め動作により地面を打撃して締固める。
締固め装置５１は以上の構成からなり、バックホウ５４
の運転者はアーム５５ａ及びリンクアーム５５ｂを操作
して、締固め機５３を地面に対して垂直に位置させてか
ら締固め作業を行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この締
固め装置５１は次のような問題を包含している。まず、
地面を十分に締固めるためには、締固め機５３の輾圧板
５８が、その落下時に地面に確実に接地することが条件
となる。したがって、バックホウ５４の運転者は締固め
機５３を地面に降ろす際、どうしても、図に示す矢印Ｐ
方向に必要以上の負荷（押し付け力）がかかるようにア
ーム類を操作してしまうことになる。この押し付け力が
かかった状態で締固め装置５１を作動させると、締固め
機５３の落下力による充分な打撃作用が得られなくなる
ばかりか、締固め機５３に負荷がかかるため、締固め機
５３の損傷を招いてしまうことになる。

【０００５】さらに、この締固め装置５１を、矢印で示
す前方向、或いは後ろ方向に移動させながら連続締固め
作業を行う際、締固め面に凹凸があると、締固め機５３
はブラケット５６に固着されていることから、バックホ
ウ５４の運転者には凹凸に応じた微妙なアーム操作が必
要となる。実際には、このような作業は極めて困難とな
るため、締固め装置５１を一旦持ち上げて移動させ、改
めて締固め装置５１を降ろして作業を続けるという手間
が必要となっている。このように、従来の締固め装置５
１は連続的に締固めを行うことができない場合があり、
作業効率の点においても問題があった。また、前記した
ように、アーム５５による負荷（押し付け力）が矢印Ｐ
方向に常に働いている場合には、無理に締固め装置５１
を移動させると、締固め装置５１全体に、締固め機５３
の自重以上の負荷が前後方向にかかることになり、やは
り連結機構部５２や締固め機５３の損傷を招いてしまう
ことになる。

【０００６】そこで、本出願人は、特願平８−５６１０
１号にてこの問題を解決するべく締固め装置を提案して
いる。この締固め装置は、締固め機本体部と、締固め機
本体部を打撃方向に沿ってスライド自在にガイドするガ
イド機構部と、前記ガイド機構部を締固め機本体部の前
後方向に揺動可能に懸垂する枢支機構部とを備えてお
り、前記したアームによる垂直方向の負荷や、締固め機
本体部による垂直方向の打撃力は、ガイド機構部におい
て吸収する構造となっている。また、締固め機本体部を
前後方向に揺動可能とする枢支機構部により、移動しな
がらの連続締固め作業を可能としている。しかしなが
ら、ガイド機構部としては、締固め機の上下動と地面の
凹凸に対応するのに十分なストローク長と、地面からの
反力による曲げモーメントに対して円滑に摺動できるだ
けの剛性を持った摺動軸を必要とし、結果として、装置
が大型化するばかりでなく、上下の重量バランスの問題
も発生し、構造が複雑となってしまい、製作コストやメ
ンテナンス等の面でも問題があった。

【０００７】また、次の問題として、前記した図６の従
来の締固め装置５１において、輾圧板５８は、地面と接
触する締固め面積を大きく確保するべく、その底部が平
面状に形成されている。しかしながら、この平面部は、
締固め機５３が地面に対して垂直に位置することにより
初めて有効となり得るのであって、締固め機５３が、前
後方向においてどちらかに少しでも傾斜状態になったと
きには、輾圧板５８はその前又は後の端部である屈曲角
部５８ａにて、地面に対し打撃動作することになる。こ
の屈曲角部５８ａは、輾圧板５８の中央から大きく離れ
た位置にあるので、締固め機５３の落下による打撃力が
地面に伝わりにくく、効率的な地面の締固めが行えない
ばかりか、打撃時に、輾圧板５８に大きな力のモーメン
トが加わり、締固め機５３よりアーム側に不用な力及び
振動が加わることになる。締固め機５３を地面に対して
完全に垂直となるように、バックホウ５４のアーム５５
を調整するのは困難であり、この観点からも、バックホ
ウ等のアーム操作が簡単で安定し、しかも十分な締固め
効果の得られる締固め装置が望まれていた。

【０００８】本発明は、このような問題点を解決するた
めに創作されたものであり、簡単な構造であって、無理
な負荷がかかることなくスムースに移動が可能であり、
充分な締固め効果が得られ、また、建設土木車輌のアー
ム操作が極めて容易に行い得る締固め装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は前記の目的を達
成するために以下の手段を用いた。底部に輾圧板を備え
た振動突固め式の締固め機と、前記締固め機をバックホ
ウ等の建設土木車輌のアームに連結する連結機構部とか
らなる締固め装置において、前記連結機構部は、前記締
固め機を上下動自在に突固め方向を略一定の方向に保つ
リンク機構を有する構成とした。

【００１０】また、前記リンク機構を、２本のリンクア
ームを備えた平行リンク機構とした。さらに、前記締固
め機を、前記アームの先端部よりも、前記建設土木車輌
の運転席寄りに配置した。そして、前記輾圧板の底板
を、前記締固め機の前後方向に関し、下側に凸となる円
弧状に形成した。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明に係る締固め装置の実施形
態を、図面に基づいて説明する。図１はバックホウに取
り付けた場合における締固め装置を示す側面図、図２は
図１におけるＡ矢視図、図３は図２におけるＢ部詳細
図、図４は締固め装置の動作説明図、図５は輾圧板の側
面図である。

【００１２】図１において、符号１は締固め装置を示
し、振動突固め式の締固め機２と、該締固め機２をバッ
クホウ等の建設土木車輌のアームに連結する連結機構部
３とから構成されている。締固め機２は、内部に上下動
発生装置を有し、下端部には上下動により地面を打撃し
て締固める輾圧板４を備える。また、締固め機２の前側
部には上下動発生装置の駆動源としての油圧モータ５が
取り付けられている。

【００１３】一方、連結機構部３は以下のように構成さ
れる。建設土木車輌であるバックホウ６のアーム７の先
端部には、ピン９を介してブラケット１０が着脱自在に
取り付けられている。ブラケット側板部１０ａは、矩形
状を呈し、アーム７の先端部が、地表あたりまで降ろさ
れた状態であるとき、その表面が概ねバックホウ６の運
転席側に対向するよう、ブラケット１０に固着される。
このブラケット側板部１０ａには、図１及び図２で示す
ように、その四隅部に、矩形状の板部材であるリンクア
ーム支持板１１が、ブラケット側板部１０ａの表面に対
し鉛直となるようにして固着されている。図１におい
て、上側に位置するリンクアーム支持板を１１ａ、下側
に位置するリンクアーム支持板を１１ｂとすると、それ
ぞれには、リンクピン１２ａ、１２ｂにより、リンクア
ーム１３ａ及び１３ｂの一端側が回動自在に軸支され
る。そして、リンクアーム１３ａ及び１３ｂが互いに平
行となるように、リンクアーム１３ａ及び１３ｂのそれ
ぞれ他端側は、矩形状の連結板１４の上下端部に、リン
クピン１５ａ及び１５ｂにより、回動自在に軸支され
る。締固め機２は、前記連結板１４の中央部位に、ゴム
等の材質よりなる防振部材２１を介して、複数のボルト
１６にて固定される。

【００１４】このように、連結機構部３は、リンクピン
１２ａ、１２ｂ、１５ａ、１５ｂ及び上下２本のリンク
アーム、すなわちリンクアーム１３ａ及び１３ｂにより
平行リンク機構を呈することになり、締固め機２を上下
動自在に突固め方向を略一定の方向に保つように、アー
ム７に連結するものである。本実施形態では、この平行
リンク機構を、図２に示すように、不用な力及び振動が
伝達されないように、防振部材２１を介し連結板１４に
て締固め機２を挟持する形で、左右に一対ずつ配した構
造ともなっている。

【００１５】リンクピン１２ａ、１２ｂ、１５ａ、１５
ｂは、同一の構成であるので、図３を基にリンクピン１
２ａについてのみ、その構成を説明すると、まず、リン
クアーム支持板１１ａ及びリンクアーム１３ａの貫通孔
に連結ピン１７が貫通しており、連結ピン１７の一端側
は溶接等によりリンクアーム支持板１１ａに固着され
る。連結ピン１７の他端側は、ピン胴部１７ａの径より
も小径の螺子部１７ｂが形成され、リング形状の止板１
８を縁部１７ｃに当ててナット１９にて連結ピン１７に
固定させている。リンクアーム１３ａを回動自在とする
ため、止板１８とリンクアーム支持板１１ａとの間隔
は、リンクアーム１３ａの板厚に加え、適宜寸法の隙間
ｓが設けられる。

【００１６】なお、本実施形態において、締固め機２の
動力源である油圧モータ５への油圧は、図１に示すよう
に、バックホウ６のアーム７に設けられた油圧取り出し
口７ａから油圧モータ５までを油圧ホース２０で接続す
ることにより確保している。動力源としてエンジンを締
固め機２に搭載した場合と比較して、騒音が少なく、ま
た締固め機２を軽くすることができる。

【００１７】次に、締固め装置１の作用について、図４
に基づいて説明する。まず、バックホウ６（図１参照）
の運転者は、アーム７を操作して、ブラケット１０のブ
ラケット側板部１０ａの表面がバックホウ６の運転席側
に対向するようにし、リンクアーム１３ａ及び１３ｂが
地面と略平行となるようにして、締固めの開始地点に締
固め機２を位置させる。その際、リンクアーム１３ａ及
び１３ｂがリンク運動を行うので、締固め機２には、ア
ーム７による押し付け力、すなわち上下方向の荷重がか
からず、運転者にとってアーム７の微妙な操作は不要で
ある。また、締固め機２を、アーム７の先端部よりバッ
クホウ６の運転席側寄りに配置させることにより、運転
者は装置の状態や地面の締固め状態の把握がし易くな
る。

【００１８】油圧モータ５を駆動させて、締固め機２の
打撃動作をスタートさせる。リンクアーム１３ａ及び１
３ｂ等より構成される平行リンク機構は、締固め機２の
上下方向の動作を妨げない。よって、輾圧板４の上下動
による地面への打撃動作により、締固め機２は上方に跳
ね上がり、落下することにより締固めが行われるが、締
固め機２を自由に跳ね上げさせることが可能なので、跳
ね上がった時の大きな位置エネルギーを落下時に一挙に
発散させて、締固め効果の高い作業を実施できる。

【００１９】また、締固め機２に対し、バックホウ６の
運転者は難しい微妙なアーム操作をしなくて済むことに
なる。なぜなら、アーム７を多少上げたとき、又は、地
面に凹みがあるときでも、締固め機２はその自重によ
り、地面の形状に追随しながら突固めていくからであ
り、逆に、アーム７を下げたとき、又は地面が出っ張っ
ているときであっても、アーム側からの押し付け力とそ
れに伴う地面からの反力がかからず、アーム７自身、連
結機構部３及び締固め機２のいずれにも無理な力が加わ
らないからである。

【００２０】本発明において、リンク機構により、締固
め機２の突固め方向を略一定に保っているので、突固め
時の地面への突固め力の前後方向成分も一定なものとな
り、締固め機２の前後方向移動抵抗、又は、走行力も均
一となり、締固め機２の安定した移動作業ができる。そ
して、バックホウ６のアーム７側の油圧シリンダ８を動
かして、締固め機２の進行方向側への傾き角度を調整す
ることにより、作業スピードも容易に変更可能となる。

【００２１】以上のように、連結機構部に前記リンク機
構を用いれば、締固め効果の高い輾圧を、各構成部材に
無理な負荷をかけることなく容易な操作で実施でき、締
固め装置の移動もスムースに行えることになる。また、
リンク機構は簡単な構造であり、部材点数も少ないの
で、装置の組付けが容易であり、製作コストの低減が実
現され、メンテナンスも容易に行うことができる。本実
施形態では、リンク機構として、リンクアームを上下
に、且つ締固め装置の前後方向に延出するように配設し
てなる平行リンク機構とした。しかし、平行リンク機構
ではなく、締固め機を地面に対して略一定方向に上下動
可能とするリンク機構であれば、締固め機をスムースに
移動させて連続締固めを行うことが可能である。

【００２２】さらに、本実施形態では、バックホウのア
ーム先端部にブラケットを取り付けてなる連結機構部と
した。しかし、締固め作業以外のときは、通常、バック
ホウのアーム先端部には土砂掘削用のバケット等が取り
付けてあるので、締固め装置を迅速に着脱させる手段と
して、このバケットにブラケットを介して取り付けた
り、或いは、バケットに予め数カ所、穿孔しておき、リ
ンクピンを介してリンクアームをバケットに直接取り付
ける、等様々な取付け形態が可能である。

【００２３】次に、輾圧板４について、図５を基に具体
的に説明すると、その底面は、締固め機２の前後方向に
関し、下側に凸となるように円弧状に形成されている。
本実施形態では、この円弧形状を以下のような寸法、配
置としてある。輾圧板４の前後方向における中央部位
は、所定の曲率半径Ｒ（本実施形態では、約８００ｍ
ｍ）を呈した円弧面４ａが形成される。前後端近傍の折
曲げ部４ｃにて、平面状の傾斜平面部４ｂに変わり、前
後端では、再び屈曲形成され、地面に対して垂直に立ち
上がる縁部４ｄが形成されている。なお、傾斜平面部４
ｂの地面に対する傾斜角度θを本実施形態では約４０°
としている。

【００２４】このように、輾圧板の底面を円弧状に形成
すれば、図４に示すように、締固め機が地面に対して多
少の傾斜角度αがあっても、輾圧板の中央位置から大き
くはずれることなく打撃動作が行われるので、締固め機
の落下による打撃力が地面に伝わりやすく、従来の平面
的な輾圧板に比べて、効率良く地面を締固めることがで
きる。そして、打撃時に、締固め機側に輾圧板を介して
大きな力のモーメントも加わりにくくなり、締固め機の
損傷を防ぐことができる。なお、試験の結果、円弧面の
曲率半径Ｒを、約５００ｍｍから約１０００ｍｍの間に
設定すると、地面の土砂との十分な接触面積が得られ、
効率良く地面を締固められることが判明している。

【００２５】以上、本発明に係る締固め装置についてそ
の好適な実施形態を説明したが、本発明の主な特徴は、
締固め機を連結する連結機構部に、上下動自在に突固め
方向を略一定の方向に保つリンク機構を設けたことにあ
り、その実施範囲は既述した形態に限られることなく、
本発明の主旨を逸脱しない範囲で、各構成部材の形状、
取付け位置など適宜設計変更することにより様々な応用
が可能である。また、締固め機自体も図示したものに限
られることなく、動力源として油圧モータでなくエンジ
ンを搭載した通常のハンドガイドタイプのランマを取り
付けての適応も可能である。

【００２６】

【発明の効果】本発明に係る締固め装置は、次のような
効果を奏する。（１）連結機構部に、締固め機を上下動自在に突固め方
向を略一定に保つリンク機構を設けたので、締固め機を
自由に跳ね上げさせることが可能となり、跳ね上がった
時の大きな位置エネルギを落下時に一挙に発散させて、
効果的な締固め作業を実施できる。また、連結されるバ
ックホウ等のアームを多少上げたとき、又は、地面に凹
みがあるときでも、締固め機はその自重により、地面の
形状に追随しながら突固めていき、逆に、アームを下げ
たとき、又は地面が出っ張っているときであっても、ア
ーム側からの押し付け力とそれに伴う地面からの反力が
かからず、したがって、アーム自身、連結機構部、締固
め機のいずれにも無理な力が加わらず、バックホウ等の
運転者は微妙なアーム操作を要せず、容易な締固め作業
が実現される。さらに、締固め機の突固め方向が略一定
に保たれるので、突固め時の地面への突固め力の前後方
向成分も一定なものとなり、締固め機の前後方向移動抵
抗、又は、走行力も均一となり、締固め機の安定した移
動作業ができる。そして、バックホウ等のアームに取り
付けられた油圧シリンダを動かして、締固め機の進行方
向側への傾き角度を調整することにより、作業スピード
も容易に変更可能となる。（２）リンク機構を平行リンク機構とすれば、地面に凹
凸があった場合、どの箇所であっても、締固め機の突固
め方向は一定となるので、ムラのない、均一な地面の締
固めが実現される。また、シンプルな構造なので、装置
の組付けが容易であり、また重量も軽くて済み、重量バ
ランスにも優れる。（３）締固め機を、アームの先端部よりも、バックホウ
の運転席寄りに配置することにより、運転者は締固め装
置全体の状態や地面の締固め状態の把握がし易くなる。（４）締固め機の輾圧板の底面を、締固め機の前後方向
に関し、下側に凸となる円弧状に形成することにより、
締固め機が多少の傾斜状態にあっても、輾圧板の中央位
置から大きくはずれることなく打撃動作が行われるの
で、締固め機の落下による打撃力が地面に伝わりやす
く、効率良く地面を締固めることができる。そして、打
撃時に、締固め機本体側に輾圧板を介して大きな力のモ
ーメントを加わりにくくなり、締固め機の損傷を防ぐこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】バックホウに取り付けた場合における締固め装
置を示す側面図である。

【図２】図１におけるＡ矢視図である。

【図３】図２におけるＢ部詳細図である。

【図４】締固め装置の動作説明図である。

【図５】輾圧板の側面図である。

【図６】従来の締固め装置を示す説明図である。

【符号の説明】

１締固め装置２締固め機３連結機構部４輾圧板４ａ円弧面４ｂ傾斜平面部４ｃ折曲げ部４ｄ縁部５油圧モータ６バックホウ７アーム８油圧シリンダ９ピン１０ブラケット１０ａブラケット側板部１１ａ、１１ｂリンクアーム支持板１２ａ、１２ｂリンクピン１３ａ、１３ｂリンクアーム１４連結板１５ａ、１５ｂリンクピン１６ボルト１７連結ピン１８止板１９ナット２０油圧ホース２１防振部材Ｒ曲率半径

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】底部に輾圧板を備えた振動突固め式の締
固め機と、前記締固め機をバックホウ等の建設土木車輌
のアームに連結する連結機構部とからなる締固め装置に
おいて、前記連結機構部は、前記締固め機を上下動自在に突固め
方向を略一定の方向に保つリンク機構を有する構成とし
たことを特徴とする締固め装置。
【請求項２】前記リンク機構は、２本のリンクアーム
を備えた平行リンク機構であることを特徴とする請求項
１に記載の締固め装置。
【請求項３】前記締固め機は、前記アームの先端部よ
りも、前記建設土木車輌の運転席寄りに配置されること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の締固め装
置。
【請求項４】前記輾圧板の底板は、前記締固め機の前
後方向に関し、下側に凸となる円弧状に形成されること
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
の締固め装置。