(57)【要約】【課題】テーパローラベアリングを用いることなく、簡易な組み付け作業で振動ロールを取り付けることができる振動ロールの支持構造を提供する。【解決手段】起振軸２０が回転することにより振動が発生する振動ロール１を備えた振動ローラにおいて、振動ロール１の内部に取り付けた第１鏡板３と車体側に取り付けた支持ブラケット１６との間に旋回ベアリング１２を配設し、この旋回ベアリング１２を介して振動ロール１を車体側に支持させ、旋回ベアリング１２の中空部に、起振軸２０自体、或いは起振軸２０に関する回転機構部を配設する構成とした。【選択図】  図１
2004346549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
起振軸が回転することにより振動が発生する振動ロールを備えた振動ローラにおいて、
前記振動ロールの内部に取り付けた鏡板と車体側に取り付けた支持ブラケットとの間に旋回ベアリングを配設し、この旋回ベアリングを介して前記振動ロールを車体側に支持させ、
前記旋回ベアリングの中空部に、前記起振軸自体、或いは前記起振軸に関する回転機構部を配設する構成としたことを特徴とする振動ロールの支持構造。
【請求項２】
前記起振軸を回転させる振動用モータを、前記起振軸の軸芯からずらした位置に配設し、
且つ、前記起振軸の内部を中空に形成すると共に、前記起振軸の端面にロータリジョイントを介して油圧配管を接続し、前記起振軸の内部に圧油を供給する構成としたことを特徴とする請求項１に記載の振動ロールの支持構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤の転圧施工等に使用される振動ローラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
振動ローラは、主に高速道路やダム等の建設現場における盛土の締固め施工や道路のアスファルト舗装の転圧施工等に使用されるものであり、転圧輪（振動ロール）が振動しながら地盤を転圧していくので地盤が高密度に締め固まるという効果を有する。振動ロールに内蔵される振動機構としては、偏心錘を取り付けた起振軸を回転させるという構造が一般的である。
【０００３】
図４は前記振動機構を内蔵した振動ロールの内部構造を示す平断面説明図である。振動ロール５１は振動ローラ（図示せず）の機枠５２に回転自在に支持される。振動ロール５１は中空円筒形状を呈し、その内周面には第１鏡板５３と第２鏡板５４とが互いに離間して固設されており、この両者間には中空円筒形状の起振機ケース５５が固設されている。また、第１鏡板５３及び第２鏡板５４にはそれぞれアクスルシャフト５６，５７が取り付けられる。アクスルシャフト５６，５７はそれぞれ一対のテーパローラベアリング５８を介してハウジング５９，６０に枢支され、ハウジング５９，６０はそれぞれ、前記した機枠５２に防振ゴム６１を介して固設した取り付け板６２，６３に固定されている。以上により、振動ローラが走行すると、アクスルシャフト５６，５７がハウジング５９，６０に対して回転可能に構成されていることで振動ロール５１が走行回転する。
【０００４】
一方のハウジング５９には振動用モータ取り付け部材６４を介して振動用モータ６５が取り付けられており、その回転軸にはスプラインスリーブ等のジョイント部材６６を介して起振軸６７が連結している。起振軸６７は起振機ケース５５内において延設され、両端部において軸受６８，６９を介してアクスルシャフト５６，５７に枢支される。起振軸６７には偏心錘７０（図では起振軸６７の回転方向の違いにより振幅が変わる可変振幅形式の振動機構を示しており、可動偏心錘７０ａと固定偏心錘７０ｂとを有した場合を示している）が取り付けられる。以上により、振動用モータ６５が作動すると起振軸６７が回転し、偏心錘７０の遠心力によって振動ロール５１に振動力が発生する。以上の構造については例えば特許文献１にも開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００３−０１９４６３号公報（第３頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
振動ロール５１を支持する軸受としては、スラスト荷重、ラジアル荷重及びモーメント荷重の耐負荷性に優れた軸受が要求される。通常のボールベアリングではモーメント荷重及びスラスト荷重の耐負荷性が劣ることから、前記したように従来では振動ロール５１の支持として専らテーパローラベアリング５８が使用されている。しかしながら、このテーパローラベアリング５８の取り付けに際しては、周知のように、分解された状態のインナケース側とアウタケース側とを調整シム等を用い、テーパローラに適宜な予圧が生じるように組み付ける必要があり、この予圧調整作業は熟練度を要し、時間もかかることから、従来では振動ロール５１の組み立てに関する作業効率が低下しやすいという問題があった。
【０００７】
本発明は以上のような問題を解決するために創作されたものであり、テーパローラベアリングを用いることなく、簡易な組み付け作業で振動ロールを取り付けることができる振動ロールの支持構造を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するため、起振軸が回転することにより振動が発生する振動ロールを備えた振動ローラにおいて、前記振動ロールの内部に取り付けた鏡板と車体側に取り付けた支持ブラケットとの間に旋回ベアリングを配設し、この旋回ベアリングを介して前記振動ロールを車体側に支持させ、前記旋回ベアリングの中空部に、前記起振軸自体、或いは前記起振軸に関する回転機構部を配設する構成とした。
【０００９】
また、前記起振軸を回転させる振動用モータを、前記起振軸の軸芯からずらした位置に配設し、且つ、前記起振軸の内部を中空に形成すると共に、前記起振軸の端面にロータリジョイントを介して油圧配管を接続し、前記起振軸の内部に圧油を供給する構成とした。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は振動ロール（以降、単にロールという）１の平断面説明図である。ロール１は例えば図示しない振動ローラの機枠２に回転自在に支持されるものである。ロール１は中空円筒形状を呈し、その内周面には中央部にそれぞれ貫通孔３ａ，４ａを形成した円板形状の第１鏡板３と第２鏡板４とが互いに離間して固設されている。第１鏡板３と第２鏡板４との間には、貫通孔３ａと貫通孔４ａとの各周縁部にわたって挟持されるように中空円筒形状の起振機ケース５がロール１と同心状に固設される。
【００１１】
本発明は、鏡板（第１鏡板３、第２鏡板４）と車体側に取り付けた支持ブラケット１６、１７との間に旋回ベアリング１２を配設し、この旋回ベアリング１２を介してロール１を車体側に支持させる構成としたことを主な特徴とする。この図１の例は、第１鏡板３及び第２鏡板４に、各貫通孔３ａ、４ａを閉塞するようにハウジング６、７を取り付け、これらハウジング６、７に旋回ベアリング１２を取り付けた場合を示している。
【００１２】
具体的に説明すると、ハウジング６、７は、それぞれ環状のフランジ部６ａ、７ａと筒状の胴部６ｂ、７ｂとを有した部材からなり、胴部６ｂ、７ｂがロール１の左右方向外側に位置した状態で、フランジ部６ａ、７ａにてボルト８によりそれぞれ貫通孔３ａ、４ａの周縁部に締結固定される。一方のハウジング６には、後記するように振動用モータ１８側と起振軸２０側とを連結させるために貫通孔６ｃが形成されている。
【００１３】
各旋回ベアリング１２は、本実施形態ではラジアル玉軸受からなり、環状のインナケース９、アウタケース１１とボール１０とから構成されている。旋回ベアリング１２はラジアル荷重、スラスト荷重（アキシャル荷重）及びモーメント荷重に対する耐負荷性能に優れた軸受である。そして、各インナケース９がボルト１３によりハウジング６、７の胴部６ｂ、７ｂに締結固定され、各アウタケース１１がボルト１４により支持ブラケット１６、１７に締結固定されている。支持ブラケット１６、１７は、前記機枠２に防振ゴム１５を介して取り付けられた部材である。以上により、車体側に固設されたこととなるアウタケース１１に対しインナケース９が回転することでロール１が走行回転する。なお、インナケース９を支持ブラケット１６、１７側に取り付け、アウタケース１１をハウジング６、７側（第１鏡板３、第２鏡板４側）に取り付ける態様としても良い。
【００１４】
一方の支持ブラケット１６には正逆回転が可能な振動用モータ１８が取り付けられ、その回転軸にはスプラインスリーブ等のジョイント部材１９を介して起振軸２０が連結している。図では、旋回ベアリング１２の中空部（つまり、インナケース９の内側空間を指す）にジョイント部材１９が位置している場合を示している。起振軸２０は起振機ケース５内においてロール１と同心状となるように水平に延設され、両端部において軸受２１、軸受２２を介してハウジング６、７に枢支される。起振軸２０には、可動偏心錘２３ａと一対の固定偏心錘２３ｂとからなる偏心錘２３が一対設けられている。この偏心錘２３の作用については公知であるためここでは詳述はしないが、振動用モータ１８の正転時と逆転時とにおいて、固定偏心錘２３ｂに対する可動偏心錘２３ａの位置が異なることにより、偏心錘２３全体の偏心質量が異なる値となり、これにより高振幅或いは低振幅としてロール１が振動するようになっている。
【００１５】
以上のように、ロール１の内部に取り付けた鏡板（第１鏡板３、第２鏡板４）と車体側に取り付けた支持ブラケット１６、１７との間に旋回ベアリング１２を配設し、この旋回ベアリング１２を介してロール１を車体側に支持させ、旋回ベアリング１２の中空部に、起振軸２０自体、或いは起振軸２０に関する回転機構部（図１においては前記したようにジョイント部材１９を指す）を配設する構成とすれば、次のような効果が奏される。従来にあっては、振動ロールを回転自在に支持するにあたりテーパローラベアリングを用いており、このテーパローラベアリングの取り付け作業（予圧調整等）が複雑となっていることは既述した通りである。
【００１６】
これに対し、旋回ベアリング１２を用いた場合には、予圧調整等の時間のかかる作業を何ら要することなく、インナケース９やアウタケース１１を、鏡板（第１鏡板３、第２鏡板４）側或いは支持ブラケット１６、１７側にボルトで締結固定するだけで容易にロール１を取り付けることが可能となる。旋回ベアリング１２は前記したようにラジアル荷重、スラスト荷重及びモーメント荷重に対する耐負荷性能に優れた軸受であり、ロール１の回転支持性能にも優れる。特に、ロール１を支持するにあたってはラジアル荷重が大きくかかることとなるが、旋回ベアリング１２を用いることにより容易に対処可能となるものである。
【００１７】
そして、旋回ベアリング１２の中空部に、起振軸２０自体、或いは起振軸２０に関する回転機構部を配設することで、振動機構に関して簡易な構造が実現されることとなる。また、旋回ベアリング１２はその高さ（図１における左右方向の寸法を指す）が低いことから、ロール１の左右方向に関する占有スペースが小さくなり、これによりロール１内の他の部品等に関する設計の自由度が大きくなるという効果も奏される。
【００１８】
次いで、本発明の第１変形例を図２に示す。図２はロール１の平断面説明図であり、振動用モータ１８が配設される側のみを示している。本図において、図１で説明した部材と同一の部材については、同一の符号を付してその説明は省略するものとする。図１の場合には、旋回ベアリング１２を、ハウジング６を介して第１鏡板３に取り付ける構造であったのに対し、この第１変形例は、旋回ベアリング１２を第１鏡板３に直接取り付けた例を示している。
【００１９】
インナケース９はボルト３２により第１鏡板３の貫通孔３ａの周縁部に締結固定されている。アウタケース１１は、支持ブラケット１６に取り付けた環状の取り付け座３３に、ボルト３４により締結固定される。本例の場合においても、インナケース９を取り付け座３３側（支持ブラケット１６側）に取り付け、アウタケース１１を第１鏡板３に取り付ける態様としても良い。取り付け座３３はロール１の左右方向に関するスペーサとしての機能を担うものであり、場合によっては、取り付け座３３を介さずにインナケース９或いはアウタケース１１を直接、支持ブラケット１６に取り付けても良い。
【００２０】
符号３１は、第１鏡板３の貫通孔３ａを閉塞するべく起振機ケース５に取り付けられたハウジングであり、起振軸２０の一端は軸受２１を介してこのハウジング３１に枢支される。そして、旋回ベアリング１２の中空部には、起振軸２０と振動用モータ１８の回転軸とを連結するジョイント部材１９が挿通している。本例の場合も図１で示した場合と同様の効果が奏され、振動機構に関して簡易な構造が実現され、旋回ベアリング１２はその高さが低いことから、ロール１の左右方向に関する占有スペースが小さくなり、これによりロール１内の他の部品等に関する設計の自由度が大きくなる。
【００２１】
次いで、本発明の第２変形例を図３に示す。図３はロール１の平断面説明図であり、振動用モータ１８が配設される側のみを示している。本図において、図１、図２で説明した部材と同一の部材については、同一の符号を付してその説明は省略するものとする。本例は、振動用モータ１８を起振軸２０´の軸芯からずらした位置に配設した場合を示すものである。旋回ベアリング１２の取り付けに関しては第１変形例の場合と同様であり、インナケース９をボルト３２により第１鏡板３の貫通孔３ａの周縁部に締結固定すると共に、アウタケース１１を、支持ブラケット１６に取り付けた環状の取り付け座４１に、ボルト４２により締結固定している。
【００２２】
起振軸２０´は前記したハウジング３１に軸受２１を介して枢支され、起振軸２０´の一端側はこの枢支部位よりさらに延設されて旋回ベアリング１２の中空部を挿通し、オイルシール４３を介して支持ブラケット１６に枢支されている。そして、第１鏡板３と支持ブラケット１６との間における起振軸２０´の部位には従動ギア４４が固設されている。一方、振動用モータ１８は、起振軸２０´の軸芯からずれた位置において、ハウジング４５を介して支持ブラケット１６に取り付けられている。振動用モータ１８の回転軸１８ａは軸受４６ａ，４６ｂを介してハウジング４５に枢支される。回転軸１８ａの先端には駆動ギア４７が固設され、この駆動ギア４７が前記従動ギア４４に噛合している。これにより、振動用モータ１８が作動すると、駆動ギア４７、従動ギア４４を介して起振軸２０´が回転することとなる。
【００２３】
そして、起振軸２０´の端面に、起振軸２０´に対して相対回転可能となる中空円筒形状のロータリジョイント４８を取り付ける。起振軸２０´は中空の軸として構成され、内部に通路５０（点線にて示す）が形成されている。このような構成とすることにより、例えば油圧配管４９及びロータリジョイント４８の内部を介して起振軸２０´の通路５０に圧油を送ることができ、この圧油を利用して可動偏心錘２３ａの位相を制御することが可能となる（可動偏心錘２３ａの位相制御機構に関しては図示せず）。旋回ベアリング１２はテーパローラベアリングに比して大径であることから、旋回ベアリング１２の中空部回りの空間が広くとれることになり、もって以上に説明したように振動用モータ１８の取り付け位置を起振軸２０´の軸芯からずらすことが可能となるものである。
【００２４】
以上、本発明について好適な実施形態を説明した。本発明は以上に説明した実施形態に限られることなく、各構成要素の形状やレイアウト、個数等についてその主旨を逸脱しない範囲で適宜に設計変更が可能である。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば次のような効果が奏される。
（１）振動ロールの内部に取り付けた鏡板と車体側に取り付けた支持ブラケットとの間に旋回ベアリングを配設し、この旋回ベアリングを介して振動ロールを車体側に支持させ、旋回ベアリングの中空部に、起振軸自体、或いは起振軸に関する回転機構部を配設する構成とすれば、予圧調整等の時間のかかる作業を何ら要することなく、容易に振動ロールを車体側に取り付けることが可能となる。また、振動機構に関して簡易な構造が実現される。
（２）起振軸を回転させる振動用モータを、起振軸の軸芯からずらした位置に配設し、且つ、起振軸の内部を中空に形成すると共に、起振軸の端面にロータリジョイントを介して油圧配管を接続し、起振軸の内部に圧油を供給する構成とすれば、例えば、この圧油を利用して起振機ケース内において可動偏心錘の位相を制御することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる振動ロールの平断面説明図である。
【図２】本発明の第１変形例を示す振動ロールの平断面説明図である。
【図３】本発明の第２変形例を示す振動ロールの平断面説明図である。
【図４】従来の振動ロールの平断面説明図である。
【符号の説明】
１      振動ロール
３      第１鏡板
４      第２鏡板
１２      旋回ベアリング
１８      振動用モータ
２０，２０´  起振軸
２３      偏心錘
４８      ロータリジョイント
【図１】
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【図２】
2004346549.tif 000004
【図３】
2004346549.tif 000005
【図４】
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