特許 5745457 転圧ドラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5745457

(24)【登録日】2015年5月15日

(45)【発行日】2015年7月8日

(54)【発明の名称】転圧ドラム

(51)【国際特許分類】

   E01C 19/26 20060101AFI20150618BHJP

   E01C 19/28 20060101ALI20150618BHJP

【ＦＩ】

   E01C19/26

   E01C19/28

【請求項の数】4

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2012-105260(P2012-105260)

(22)【出願日】2012年5月2日

(65)【公開番号】特開2013-234421(P2013-234421A)

(43)【公開日】2013年11月21日

【審査請求日】2014年9月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005522

【氏名又は名称】日立建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090022

【弁理士】

【氏名又は名称】長門 侃二

(72)【発明者】

【氏名】関 誠治

(72)【発明者】

【氏名】早坂 喜憲

(72)【発明者】

【氏名】阿部 浩

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 正和

【審査官】 神尾 寧

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６４−７１９０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平４−１４６３０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第４５６８２１８（ＵＳ，Ａ）

【文献】 実開平６−２９９５１１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０１Ｃ １９／２６

Ｅ０１Ｃ １９／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車体フレームに対して左右が防振ゴムを介して取付けられる転圧ドラムであって、
路面に接しながら回転する略円筒形状のロール体と、
該ロール体の左右両側にそれぞれ配設されて周側面が前記ロール体の内側に溶接された略円板形状の第１及び第２の仕切壁と、
該第１及び第２の仕切壁に両端がそれぞれ密着し、前記ロール体と同心円からなる略円筒形状の内壁と、
前記第１の仕切壁を貫通し、モータにより回転する回転軸と、
前記第２の仕切壁に形成され、前記回転軸の端部を軸支する軸受けと
を備え、
前記第１及び第２の仕切壁並びに前記内壁は鋳鋼にて一体的に形成され、
前記第１の仕切壁と第２の仕切壁の一方又は双方には重心調整部が形成され、前記第１の仕切壁と第２の仕切壁とは、転圧ドラムの左右方向における重心が中央に位置するようにそれぞれ形状が異なっていることを特徴とする転圧ドラム。

【請求項2】

前記重心調整部は、前記ロール体の内面に沿って延びるリブであることを特徴とする請求項１に記載の転圧ドラム。

【請求項3】

前記重心調整部は、前記第１又は第２の仕切壁が厚み方向に増加された部分であることを特徴とする請求項１又は２に記載の転圧ドラム。

【請求項4】

前記第１及び第２の仕切壁並びに前記内壁にて形成される空間内には前記回転軸を円滑に回転させるための潤滑油が貯留され、
前記重心調整部は、前記内壁の内側に向かって突出し、長手方向に沿って徐々に突出長さが長くなるように傾斜して延びる傾斜リブであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の転圧ドラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、路面や路盤を締め固めるための転圧ドラムに関する。

【背景技術】

【0002】

路面や路盤を締め固めるための転圧機械では、その前輪又は後輪を兼用する転圧ドラムが用いられている。一般にドラム単品の構造物は板組構造であり、接合部分は溶接されている。すなわち、金属製の板材を湾曲させて端縁同士を溶接してロール状にしている。さらに、ドラム内部の仕切壁等も溶接により接合されているため、ドラムを形成するに際しての溶接箇所や部品点数が多く、製造時間がかかり、コスト的にも高価である。

【0003】

また、転圧ドラムは車体フレームに対して防振ゴムを介して取付けられているが、この防振ゴムによって車体フレームと分離される部分である転圧ドラム（ばね下）の重心が左右方向において中央からずれていると、転圧機械の挙動が不安定になるため、ドラムの重心は中央であることが好ましい。

【0004】

また、ドラム内に貯留された潤滑油は、転圧機械を使用中であっても万遍なく全体に行き渡るようにすることが好ましい。特許文献１ではドラム内部に軸受けの潤滑性向上のため、オイル攪拌用の油掻き寄せ手段を設けている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１１−６１１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１の構造では、やはり部品点数が向上し、製造時間がかかってしまう。部品点数を減少させ、製造性を容易にして、かつドラムの重心を中央に位置させることができればなお好ましい。

【0007】

本発明は、上記従来技術を考慮したものであり、部品点数を減少させて製造性を向上させ、容易にドラムの重心を中央に位置することができ、ドラムの補強や潤滑油の攪拌性能までも向上させた転圧ドラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記目的を達成するため、本発明では、車体フレームに対して左右が防振ゴムを介して取付けられる転圧ドラムであって、路面に接しながら回転する略円筒形状のロール体と、該ロール体の左右両側にそれぞれ配設されて周側面が前記ロール体の内側に溶接された略円板形状の第１及び第２の仕切壁と、該第１及び第２の仕切壁に両端がそれぞれ密着し、前記ロール体と同心円からなる略円筒形状の内壁と、前記第１の仕切壁を貫通し、モータにより回転する回転軸と、前記第２の仕切壁に形成され、前記回転軸の端部を軸支する軸受けとを備え、前記第１及び第２の仕切壁並びに前記内壁は鋳鋼にて一体的に形成され、前記第１の仕切壁と第２の仕切壁の一方又は双方には重心調整部が形成され、前記第１の仕切壁と第２の仕切壁とは、転圧ドラムの左右方向における重心が中央に位置するようにそれぞれ形状が異なっていることを特徴とする転圧ドラムを提供する。

【0009】

好ましくは、前記重心調整部は、前記ロール体の内面に沿って延びるリブである。
好ましくは、前記重心調整部は、前記第１又は第２の仕切壁が厚み方向に増加された部分である。

【0010】

好ましくは、前記第１及び第２の仕切壁並びに前記内壁にて形成される空間内には前記回転軸を円滑に回転させるための潤滑油が貯留され、前記重心調整部は、前記内壁の内側に向かって突出し、長手方向に沿って徐々に突出長さが長くなるように傾斜して延びる傾斜リブである。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、第１及び第２の仕切壁並びに内壁は鋳鋼にて一体的に形成されているので、ロール体の内部構造物を型を用いて一体的に製造することができる。したがって、部品点数が減少し、溶接箇所も少なくなるので製造性が向上する。また、第１の仕切壁と第２の仕切壁の一方又は双方には重心調整部が形成され、前記第１の仕切壁と第２の仕切壁とは、転圧ドラムの左右方向における重心が中央に位置するようにそれぞれ形状が異なっている。このため、転圧ドラムの重心位置が中央となり、転圧機械使用時の挙動が安定する。

【0012】

また、重心調整部をロール体の内面に沿って延びるリブとして形成することで、第１の仕切壁と第２の仕切壁との形状を異ならせて転圧ドラムの重心を中央にすることができるとともに、ロール体の端縁近傍における補強効果も得ることができ、結果として転圧ドラムの寿命を延ばすことができる。

【0013】

また、重心調整部を第１又は第２の仕切壁が厚み方向に増加された部分とすれば、それぞれの仕切壁の厚みを変更するだけの簡単な設計で転圧ドラムの重心を中央にすることができる。

【0014】

また、重心調整部を内壁の内側に向かって突出し、長手方向に沿って傾斜して延びる傾斜リブとすれば、第１及び第２の仕切壁と内壁によって囲まれた空間の体積を減少させることができるので、空間内に貯留される潤滑油の油量を少量にすることができる。また、傾斜リブは徐々に突出長さがなくなるように傾斜しているので、転圧機械を使用時に転圧機械が左右方向に傾いた場合でも、傾斜リブの頂面を伝って潤滑油が傾斜上側の回転軸の部位にも確実に給油される。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】振動車輌の概略側面図である。

【図2】本発明に係る転圧ドラムが車体フレームに取付けられた状態の概略断面図である。

【図3】本発明に係る転圧ドラムの概略縦断面図である。

【図4】内壁の概略横断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明に係る転圧ドラムを用いた転圧機械の一実施例としての振動車両について図面を参照して説明する。
図１を参照すると、転圧機械の一種である振動車両１は、車体フレームとしてのフロントフレーム２及びリアフレーム３を備え、リアフレーム３はその後部に左右一対の後輪５を有する。一方、フロントフレーム２は前輪を兼用する転圧ドラム４を有し、この転圧ドラム４はフロントフレーム２に回転可能に軸支されている。なお、フロント及びリアフレーム２、３は連結部材としてのステアリングリンク１２を介して関節方式により互いに連結されている。

【0017】

リアフレーム３の上部には運転室１０が設けられており、この運転室１０はキャブ型に形成されている。また、運転室１０内には、ハンドル、前後進操作レバー、パーキングスイッチ及び計器類等（不図示）が配置されている。作業者は、リアフレーム３の側面に形成されたステップ（不図示）を用いて運転室１０に乗り降りすることができる。また、この運転室１０の後方にはエンジン（不図示）が配置され、このエンジンは開閉可能なエンジンカバー９により覆われている。更に、リアフレーム３の後端にはタンク装置（不図示）が配置され、このタンク装置は、燃料タンク及び作動油タンクから構成されている。エンジンの近傍には油圧ポンプ及びチャージポンプが配置されている（不図示）。これらポンプはそれぞれエンジンにより駆動され、転圧ドラム４及び後輪５を回転させる走行モータ等の油圧機器に向け、作動油タンク内から吸い上げた作動油を供給する。なお、タンク装置に含まれる燃料タンクはエンジンの燃料を蓄えている。

【0018】

図２を参照すれば、本発明に係る転圧ドラム４は、車体フレームであるフロントフレーム２に対して左右が防振ゴム６を介して取付けられている。すなわち、転圧ドラム４を構成する部材であるか否かは、防振ゴム６を介して車体フレームと分離できる部分であるか否かにより決定される。詳述すると、フロントフレーム２は転圧ドラム４に対して左右に配され、それぞれ右フレーム２ａ及び左フレーム２ｂを有している。右フレーム２ａには、ボルト１１を介して右ブラケット７ａが取付けられている。右ブラケット７ａには、ボルト１１を介して走行モータユニット８が取付けられている。走行モータユニット８は、油圧モータと減速機（不図示）にて構成されている。走行モータユニット８は、右ブラケット７ａに取付けられた側と反対側にて、プレート１３とボルト１１を介して取付けられている。このプレート１３は走行モータユニット８が有するモータの回転力を、防振ゴム６を介して転圧ドラム４に伝えるものである。すなわち、略円筒形状のロール体２１が路面に接しながら回転する。防振ゴム６は、例えば６個プレート１３に取付けられている。

【0019】

左フレーム２ｂには、ボルト１１を介して左ブラケット７ｂが取付けられている。左ブラケット７ｂは、防振ゴム６を介して転圧ドラム４の一部であるブラケット１４と接続されている。ブラケット１４にはベアリング１５が設けられていて、このベアリング１５により走行モータユニット８による転圧ドラム４の回転が許容されている。ブラケット１４にはさらに振動モータ１６が取付けられている。振動モータ１６は、転圧ドラム４に起振力を発生させるための油圧モータである。具体的には、振動モータ１６の回転をソケット１７を介して回転軸１８に伝える。ソケット１７はスプライン構造である。回転軸１８の両端は、それぞれ軸受けベアリング１９ａ、１９ｂにて軸支されている。振動モータ１６により、回転軸１８は２０００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍで回転する。回転軸１８にはウエイト２５がボルト１１にて取付けられている。

【0020】

軸受けベアリング１９ａ、１９ｂは、それぞれ軸受けケース２０ａ、２０ｂに備わっている。ここで、上述したロール体２１の左右両側には第１及び第２の仕切壁２２、２３が配設されている。第１及び第２の仕切壁２２、２３は、それぞれその周側面がロール体２１の内側に溶接されて固定されている。軸受けケース２０ａは第２の仕切壁２３にボルト１１を介して取付けられ、軸受けケース２０ｂは第１の仕切壁２２にボルト１１を介して取付けられている。したがって、軸受けケース２０ｂを挿通される回転軸１８は、第１の仕切壁２２を貫通している。また、第２の仕切壁２３は、軸受けケース２０ａを介して回転軸１８の端部を軸支している。第１の仕切壁２２と第２の仕切壁２３は、ロール体２１と同心円からなる略円筒形状の内壁２４にて接続されている。すなわち、内壁２４の両端は第１及び第２の仕切壁２２、２３にそれぞれ密着している。

【0021】

第１及び第２の仕切壁２２、２３並びに内壁２４にて形成される空間内には回転軸１８を円滑に回転させるための潤滑油２６が貯留されている。この潤滑油２６は冷却のためにも使用される。潤滑油２６は、第２の仕切壁２３を貫通して設けられたドレンプラグ２７を用いて注入又はドレンされる。

【0022】

本発明に係る転圧ドラム４において、第１及び第２の仕切壁２２、２３並びに内壁２４は鋳鋼にて一体的に形成されている。すなわち、これら第１及び第２の仕切壁２２、２３並びに内壁２４で形成された内部構造物は、型を用いて一体的に製造することができる。したがって、部品点数が減少し、溶接箇所も少なくなるので製造性が向上する。実際には、小型振動ローラの場合、溶接量で約３０％低減、段取り（ひずみ取り含む）を含めると半分以下の工数低減が見込める。

【0023】

また、本発明に係る転圧ドラム４では、第１の仕切壁と第２の仕切壁の一方又は双方には重心調整部が形成されている。具体的には、重心調整部があることにより、第１の仕切壁と第２の仕切壁２２、２３は、転圧ドラム４の左右方向における重心が中央に位置するようにそれぞれ形状が異なっている。このような重心調整部があることで、転圧ドラムの重心位置が中央となり、転圧機械使用時の挙動が安定する。以下、重心調整部の例について図３を用いて説明する。

【0024】

重心調整部は、例えばロール体２１の内面に沿って延びるリブである。図３の例では、第２の仕切壁２３に形成されたリブ２８ａの方が、第１の仕切壁２２に形成されたリブ２８ｂよりも長い。図３の例における転圧ドラム４は、振動モータ１６があるため、第１の仕切壁２２側に重心が偏っている。このため、リブ２８ａを長くすることで、転圧ドラム４の重心を中央に位置させている。また、このようなリブ２８ａ、２８ｂをロール体２１の内面に沿わせて形成することで、ロール体２１の端部における補強の効果も期待できる。すなわち、重心調整部をロール体２１の内面に沿って延びるリブ２８ａ、２８ｂとして形成することで、第１の仕切壁２２と第２の仕切壁２３との形状を異ならせて転圧ドラム４の重心を中央にすることができるとともに、ロール体の端縁近傍における補強効果も得ることができ、結果として転圧ドラムの寿命を延ばすことができる。

【0025】

他の重心調整部として、第１又は第２の仕切壁２２、２３が厚み方向に増加された部分としてもよい。すなわち、第１の仕切壁２２と第２の仕切壁２３との厚みを異なるように形成してもよい（図３では、第２の仕切壁２３の方が厚い）。このように重心調整部を形成すれば、それぞれの仕切壁２２、２３の厚みを変更するだけの簡単な設計で転圧ドラム４の重心を中央にすることができる。

【0026】

他の重心調整部として、内壁２４の内側に向かって突出する傾斜リブ２９としてもよい。このように内壁２４の内側に向かって突出する傾斜リブ２９を設けることで、第１及び第２の仕切壁２２、２３と内壁２４によって囲まれた空間の体積を減少させることができる。このため、この空間内に貯留される潤滑油２６の油量を少量にすることができる。傾斜リブ２９は、内壁２４の長手方向に沿って徐々に突出長さが長くなるように傾斜して延びている。このように傾斜リブ２９を徐々に突出長さがなくなるように傾斜させれば、転圧機械を使用時に転圧機械が左右方向に傾いた場合でも、傾斜リブ２９の頂面を伝って潤滑油２６が傾斜上側の回転軸１８の部位にも確実に給油される。例えば、図３において転圧機械が振動モータ１６側が下になるように傾いたとしても、傾斜リブ２９の頂面は少なくとも略水平となるので、この頂面を伝って潤滑油２６は軸受けケース２０ａ側の端部における回転軸１８にまで給油される。なお、傾斜リブ２９は、図４に示すように、少なくとも内壁２４内に９０°間隔で４つ設けられる。
上述した重心調整部の各例は、単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよい。

【符号の説明】

【0027】

１ 振動車輌
２ フロントフレーム
２ａ 右フレーム
２ｂ 左フレーム
３ リアフレーム
４ 転圧ドラム
５ 後輪
６ 防振ゴム
７ａ 右ブラケット
７ｂ 左ブラケット
８ 走行モータユニット
９ エンジンカバー
１０ 運転室
１１ ボルト
１２ ステアリングリンク
１３ プレート
１４ ブラケット
１５ ベアリング
１６ 振動モータ
１７ ソケット
１８ 回転軸
１９ａ 軸受けベアリング
１９ｂ 軸受けベアリング
２０ａ 軸受けケース
２０ｂ 軸受けケース
２１ ロール体
２２ 第１の仕切壁
２３ 第２の仕切壁
２４ 内壁
２５ ウエイト
２６ 潤滑油
２７ ドレンプラグ
２８ａ リブ
２８ｂ リブ
２９ 傾斜リブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】