(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連設された複数の輾圧板における対向配置された双方の輾圧板の少なくとも一方に、偏心軸を回転させることにより締固め機械本体を前方または後方に進行させる起振機を、また、前記連設された複数の輾圧板の少なくとも一つに、前記起振機の偏心軸を回動させる駆動源を搭載すると共に、対向する相互の輾圧板をセンターピンにより連結し、かつ、対向する相互の輾圧板の一方に操向シリンダを設置し他方にこの操向シリンダのピストンロッドを枢支したことを特徴とする操向機能を有する締固め機械。
【請求項２】
対向配置された輾圧板の双方にそれぞれ偏心軸を有する起振機を搭載させ、当該起振機の偏心軸を回転させるそれぞれの起振用油圧モータを油圧ポンプにより駆動し、その油圧回路に前後進切換用弁を設けてなる請求項１に記載の操向機能を有する締固め機械。
【請求項３】
油圧ポンプと双方の起振用油圧モータとをつなぐ閉回路にそれぞれ起振機駆動制御用弁をそれぞれ設けてなる請求項２に記載の操向機能を有する締固め機械。
【請求項４】
操向シリンダを作動させるための油圧回路に操向制御用弁を設けてなる請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の操向機能を有する締固め機械。
【請求項５】
前後進切換用弁および起振機駆動制御用弁を締固め機械本体側に設け、この前後進切換用弁および起振機駆動制御用弁を送信側からの信号により制御する請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の操向機能を有する締固め機械。
【請求項６】
操向制御用弁を締固め機械本体側に設け、この操向制御用弁を送信側からの信号により制御する請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の操向機能を有する締固め機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、起振機の偏心軸の回転により輾圧板に振動を与え、路面等を締固めるプレートコンパクタに代表される締固め機械に係り、特に、締固め機械の操向の制御を、ハンドルを把持する作業者の操作指令により行い得ることはもちろん、遠隔操作によっても行い得る操向機能を有する締固め機械に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自重に加え遠心力を締固めに利用する締固め機械としてのプレートコンパクタは、従来、図５に示すような１軸起振型の起振機を使用している場合が多い。すなわち、同図のプレートコンパクタは、輾圧路面に直接接触する輾圧板101 と、この輾圧板101 上に搭載され、ウエイト103aを有する単一の偏心軸103 により振動を起こす起振機102 と、同じく輾圧板101 上に防振部材112 を介して載置固定されるエンジン105 と、このエンジンのベース部分114 に装着され、機体の前進方向の斜め後方に向け立ち上げた逆Ｕ字形あるいはＴ字形の操向ハンドル116 とを備えている。そして、エンジン105 を駆動することにより、その回転動力を遠心クラッチ118 ，ベルト伝動機構120 を介して起振機102 に伝達せしめ、これによって起振機102 で振動を発生して、その振動を輾圧板101 に伝達するものである。
そして、いま、図の左方をプレートコンパクタの前方、右方を同じく後方としたときに偏心軸103 を反時計廻り方向（矢印ｃ方向）に回転させた場合、路面との非対称摩擦力により、プレートコンパクタは前進する。路面は、プレートコンパクタの通過により、振動を受けながらそれ自体の重量がかけられ、締固めが達成される。
このように、従来の１軸起振型のプレートコンパクタは、ウエイトを有する偏心軸の回転により輾圧板に振動および前後進移動力を与えると共に、操向ハンドルにより機体全体のステアリングをしながら使用するもので、操向操作を作業者が操向ハンドルを引き回すことにより人力により行っている。
一方、起振機自体にステアリング機能を持たせ、操向ハンドルを使用することなく機体の操向制御を行う２軸起振型のプレートコンパクタも実用に供されている。この方式は、駆動軸とそれに並設される被駆動軸との両回転軸に偏心ウエイトを取り付け、両軸の回転によって生ずる遠心力により輾圧板に振動を伝えるプレートコンパクタの起振体構造であって、前記両回転軸に対峙して配設される偏心ウエイトを軸線に沿って複数配置し、前記両回転軸のいずれか一方に配置した複数の偏心ウエイトをその回転軸軸線と直交する軸線まわりに回動可能に支持すると共に、回動可能に支持された前記複数の偏心ウエイトに当該偏心ウエイトを回動させる偏心ウエイト回動手段を付設するプレートコンパクタの起振体構造としたものである（実開平４−１２０８号公報参照）。そして、偏心ウエイト回動機構により、複数の偏心ウエイト間の相対位相位置を変え、一方の側の輾圧面からの水平方向の反力が逆方向を向いて作用し、起振体中心部まわりに回転モーメントを発生させる。したがって、輾圧板に旋回力が与えられ、機体を所望の方向に旋回させるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前者の操向操作を人力により行う１軸起振型による方式は、昨今大型化しつつあるプレートコンパクタを作業者が操向ハンドルをひきずるようにして力まかせに操作し方向転換しているので、機体全体を所望の方向にステアリングすることに大きな労力を必要とすると共に、例えば管路を埋設するための工事などでは作業者が掘削した溝の中に入って作業することとなり、安全上問題があった。このことは、労働安全衛生法上、溝内で作業者が作業する場合に土砂が崩れないように矢板を打って安全を確認後行わなければならないという面倒な工程を排除して作業者をなるべく溝の中に入れずに作業をしたいという現場の要望に応ずることが困難であることを意味している。
【０００４】
後者の起振機自体にステアリング機能を持たせた２軸起振型のプレートコンパクタは、２つの回転軸のいずれか一方に配置した複数の偏心ウエイトをその回転軸軸線と直交する軸線まわりに回動可能に支持し、これを回動させて複数の偏心ウエイト間の相対位相位置を変えるための機械構造が複雑であり、また、締固め面の固さのばらつきおよび凹凸によっては締固め面から与えられる振動反力が異なることから、正確な操向制御を行うことが困難な場合があり、特に不陸地においてこの傾向がある。
【０００５】
この発明は、このような従来の締固め機械が有する問題点を解決し、機体自体に操向機能を装備させることにより、機体の操向をハンドルを把持する作業者の操作指令により行い得ることはもちろん、有線や無線を介しての遠隔制御によっても行い得る締固め機械を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明は、第１の発明として、連設された複数の輾圧板における対向配置された双方の輾圧板の少なくとも一方に、偏心軸を回転させることにより締固め機械本体を前方または後方に進行させる起振機を、また、前記連設された複数の輾圧板の少なくとも一つに、前記起振機の偏心軸を回動させる駆動源を搭載すると共に、対向する相互の輾圧板をセンターピンにより連結し、かつ、対向する相互の輾圧板の一方に操向シリンダを設置し他方にこの操向シリンダのピストンロッドを枢支した操向機能を有する締固め機械を構成した。
【０００７】
そして、第２の発明として、対向配置された輾圧板の双方にそれぞれ偏心軸を有する起振機を搭載させ、当該起振機の偏心軸を回転させるそれぞれの起振用油圧モータを油圧ポンプにより駆動し、その油圧回路に前後進切換用弁を設けてなる操向機能を有する締固め機械を構成した。さらに、第３の発明として、油圧ポンプと双方の起振用油圧モータとをつなぐ閉回路にそれぞれ起振機駆動制御用弁をそれぞれ設けてなる操向機能を有する締固め機械を構成した。次に、第４の発明として、操向シリンダを作動させるための油圧回路に操向制御用弁を設けてなる操向機能を有する締固め機械を構成した。また、第５の発明として、前後進切換用弁および起振機駆動制御用弁を締固め機械本体側に設け、この前後進切換用弁および起振機駆動制御用弁を送信側からの信号により制御する操向機能を有する締固め機械を構成した。続いて、第６の発明として、操向制御用弁を締固め機械本体側に設け、この操向制御用弁を送信側からの信号により制御する操向機能を有する締固め機械を構成した。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１はこの発明に係る操向機能を有する締固め機械の一例としてのプレートコンパクタの側面図、図２は図１の平面図である。図１および図２において、締固め機械本体１０は、前側に位置する第１の輾圧板１と後側に位置する第２の輾圧板２とを備える。
【０００９】
前側の第１の輾圧板１には、その内面に溶接した逆凹形状の取付板１ａ上に、当該第１の輾圧板１の前部側に位置させて起振用油圧モータ１２を有する起振機１１が、また、ほぼ中央部から後部側に位置させて散水タンク１４が固定設置されている。
【００１０】
後側の第２の輾圧板２には、その内面に溶接した逆凹形状の取付板２ａ上に、当該第２の輾圧板２の後部側に位置させて起振用油圧モータ２２を有する起振機２１が、また、ほぼ中央部に位置させて駆動源であるエンジンＥとこのエンジンＥに直結された可変容量形油圧ポンプＰ1 とチャージポンプＰ2 が一体に固定設置されている。
【００１１】
第１の輾圧板１と第２の輾圧板２とは、それぞれ対向する側に形成したブラケット３，４を貫通させてセンターピン５により連結し、このセンターピン５を軸に相互に回動可能に構成されている。また、第２の輾圧板２の側端部寄りに位置させてブラケットを立ち上げて操向シリンダとしての操向油圧シリンダ７の端部を枢支し、この操向油圧シリンダ７のピストンロッド７ａの先端を第１の輾圧板１の側端部寄りに立ち上げたブラケットに枢支してある。
【００１２】
エンジンＥに直結された斜板式の可変容量形油圧ポンプＰ1 は、油路８および８ａを介して第１の輾圧板１に固定設置された起振機１１の偏心軸１１ａを駆動する起振用油圧モータ１２に、また、油路８および８ｂを介して第２の輾圧板２に固定設置された起振機２１の偏心軸２１ａを駆動する起振用油圧モータ２２に接続される。チャージポンプＰ2 は、油路９を介して第１の輾圧板１に設置した操向油圧シリンダ７に接続される。
なお、第２の輾圧板２の後部には、輾圧作業の操作を手動で行う場合に作業者が把持するハンドル２４を取り付けてある。
【００１３】
図３は、可変容量形油圧ポンプＰ1 からの圧油を起振用油圧モータ１２、２２に送り、また、チャージポンプＰ2 からの圧油を操向油圧シリンダ７に送る油圧回路図である。
可変容量形油圧ポンプＰ1 と起振用油圧モータ１２、２２とは一体型の閉回路に構成され、可変容量形油圧ポンプＰ1 のアセンブリに接続した前後進切換用電磁弁（以下、「電磁弁」という。）Sol.１およびSol.２は、締固め機械本体の前後進の切換えを行う。具体的には、電磁弁Sol.１およびSol.２の切換えにより、可変容量形油圧ポンプＰ1 の斜板の角度を切り換えて、油圧ポンプの圧油の流れを切り換えている。
【００１４】
可変容量形油圧ポンプＰ1 より吐出された圧油は、起振用油圧モータ１２，２２を回転させた後、可変容量形油圧ポンプＰ1 に戻る。この実施形態では、チャージポンプＰ2 、チェックバルブ３１，３２、高圧リリーフバルブ３３，３４、チャージリリーフバルブ３５、タンク３６と、電磁弁Sol.１およびSol.２を含む図中２点鎖線で囲まれた回路が、可変容量形油圧ポンプＰ1 に内蔵されたポンプ一体形の回路を構成して、チャージポンプＰ2 は、油をチェックバルブ３１，３２を経て送り込み、低圧側へ不足流量を補充している。電磁弁Sol.１およびSol.２のいずれも OFFでは、可変容量形油圧ポンプＰ1 の斜板は中立位置となり、油を吐出しない。
【００１５】
可変容量形油圧ポンプＰ1 からの圧油は、一方の油圧回路（８ａ）に設けた起振機駆動制御用電磁弁（以下、「電磁弁」という。）Sol.３を介して一方の起振用油圧モータ１２に送られ、また、他方の油圧回路（８ｂ）に設けた電磁弁Sol.４を介して他方の起振用油圧モータ２２に送られる。いま、電磁弁Sol.１をONとした状態で、電磁弁Sol.４を OFFとし、電磁弁Sol.３をONとすれば、油は後側の起振用油圧モータ２２には流れず、前側の起振用油圧モータ１２にのみ流れ、図１の起振機１１の偏心軸１１ａを反時計廻り方向（矢印ａ方向）に回転させて、前側の第１の輾圧板１を主に振動させ、同図の左方に向け締固め機械本体を前進させる。逆に、図３における電磁弁Sol.２をONとした状態で、電磁弁Sol.３を OFFとし、電磁弁Sol.４をONとすれば、油は前側の起振用油圧モータ１２には流れず、後側の起振用油圧モータ２２にのみ流れ、図１の起振機２１の偏心軸２１ａを時計廻り方向（矢印ｂ方向）に回転させて、後側の第２の輾圧板２を主に振動させ、同図の右方に向け締固め機械本体を後進させる。もし、電磁弁Sol.１およびSol.２のいずれかをONとした状態で、電磁弁Sol.３および電磁弁Sol.４を共にONとしたときは、前後の起振用油圧モータ１２，２２がそれぞれ逆方向に回転して、プレートコンパクタは、走行停止状態で前後両方の輾圧板を振動させることとなる。
【００１６】
一方、チャージポンプＰ2 からの圧油は、図３に示す状態では、操向制御用電磁弁（以下、「電磁弁」という。）Sol.５およびSol.６がいずれも OFFとなっているので、操向油圧シリンダ７には供給されず、図１の締固め機械本体１０は直進する。いま、電磁弁Sol.５をONとすると、操向油圧シリンダ７のピストンロッド７ａは伸長し、締固め機械本体１０は左側に旋回する。逆に、電磁弁Sol.６をONとすると、操向油圧シリンダ７のピストンロッド７ａは縮退し、締固め機械本体１０は右側に旋回することとなる。
【００１７】
なお、上記の実施形態では、前後に対向配置された２つの輾圧板の双方に起振機を搭載させ、一方にのみ駆動源を設けた場合について説明したが、起振機は一方にのみ搭載させてもよいし、駆動源を双方に設けてもよい。また、輾圧板は３つ以上連設されてもよく、この場合の起振機および駆動源も、対向配置された双方の輾圧板の少なくとも一方に搭載されておれば、１の輾圧板にのみ搭載してもよいし、すべての輾圧板に搭載してもよい。また、既存のプレートコンパクタを複数台連設して、対向する相互の輾圧板をセンターピンにより連結し、相互の輾圧板の間に操向油圧シリンダを配設してもよい。
さらに、上記の実施形態では、前後進切換用弁，起振機駆動制御用弁および操向制御用弁のそれぞれを電磁弁とした例について説明したが、場合によっては、プッシュプルケーブル等で操作される機械的な切換弁であってもかまわない。
【００１８】
前記した前後進切換用電磁弁Sol.１とSol.２、起振機駆動制御用電磁弁Sol.３とSol.４、操向制御用電磁弁Sol.５とSol.６のそれぞれ、およびエンジンの始動と停止の制御は、作業者がハンドル２４（図２）を把持して操作する場合には、当該ハンドル２４に設けた図示しない操作ボタンあるいは操作杆を操作し指令を発することにより行われる。一方、管路の埋設工事など作業者をなるべく溝の中に入れずに作業をしたい場合には、有線や無線を介しての遠隔制御により行う。図４は、遠隔制御の一例を示す概念図である。
【００１９】
図４において、作業現場から離れた場所にある送信側（遠隔操作側） 100において、作業者は、前後進と振動および操向を制御するための信号ならびにエンジンを始動および停止するための信号をリモコン操作により締固め機械本体に向け送信する。信号は、有線，電波および赤外線のいずれか（これらが併用されてもよい。）を介して受信側（締固め機械本体側） 200に受信され、締固め機械本体側においてリレーを介して所定の電磁弁Sol.を作動させて、前後進・振動油圧の制御、操向油圧シリンダの制御、エンジン始動・停止アクチュエータの制御が行われる。
【００２０】
【発明の効果】
以上、説明したこの発明に係る操向機能を有する締固め機械によれば、輾圧板を複数連設し、対向する輾圧板の少なくとも一方に起振機を、また、複数の輾圧板の少なくとも一つに駆動源を搭載すると共に、対向する相互の輾圧板をセンターピンにより連結し、かつ、対向する相互の輾圧板の間に操向シリンダを配設したので、複数台連設による安定性を保持することができるとともに、機体の操向を、操向シリンダのピストンロッドの伸長，縮退により行うことができ、従来の１軸起振型プレートコンパクタのように、作業者が操向ハンドルをひきずるようにして力まかせに操作し方向転換する必要がなく、労力を軽減できる。
また、前後進，振動油圧の制御や操向油圧シリンダの制御およびエンジンの始動，停止アクチュエータの制御を、ハンドルに設けた前後進と振動制御レバー、操向制御レバーおよびエンジンの始動，停止スイッチを操作して、前後進切換用弁，起振機駆動制御用弁および操向制御用弁のそれぞれを切り換え、あるいはエンジンの始動，停止アクチュエータを作動させることにより、ハンドルを把持する作業者の操作指令により行うことができる。さらに、上記の制御は、作業者の手元にあるリモコンの操作で、作業現場から離れた場所から有線，電波および赤外線等を介して信号を送ることにより、遠隔制御によっても行うことができる。この遠隔制御を行えば、例えば管路の埋設工事での締固め作業などで作業者が掘削した溝の中に入って作業する必要がなく、安全である。
一方、この発明に係る操向機能を有する締固め機械では、従来の２軸起振型で偏心ウエイト回動機構により、複数の偏心ウエイト間の相対位相位置を変えるように構成し、起振体内に旋回モーメントを生じさせ、機体の操向を行う方式のような偏心ウエイトを回動するための特別な機械構造は不要であり、機構が簡単である。また、この従来方式で生じがちな締固め作業を進めるにしたがって締固め面から与えられる振動反力が異なるようなことがないので、例えば不陸地においても単に操向油圧シリンダを操作するだけで、正確な操向制御を行うことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る操向機能を有する締固め機械の一例としてのプレートコンパクタの側面図である。
【図２】図１のの平面図である。
【図３】図１に示すプレートコンパクタを作動させるための油圧回路図である。
【図４】図１に示すプレートコンパクタを作動させる遠隔制御の一例を示す概念図である。
【図５】従来の１軸起振型プレートコンパクタの構成を示す側面断面図である。
【符号の説明】
１  …第１の輾圧板
１ａ…取付板
２  …第２の輾圧板
２ａ…取付板
３，４…ブラケット
５  …センターピン
７  …操向油圧シリンダ
７ａ…ピストンロッド
１０  …締固め機械本体
１１，２１…起振機
１１ａ，２１ａ…偏心軸
１２，２２…起振用油圧モータ
１４  …散水タンク
２４  …ハンドル
100  …送信側（遠隔操作側）
200  …受信側（締固め機械本体側）
Ｅ    …エンジン
Ｐ1   …可変容量形油圧ポンプ
Ｐ2   …チャージポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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