JP2009046890A

JP2009046890A - センサ取付構造

Info

Publication number: JP2009046890A
Application number: JP2007214254A
Authority: JP
Inventors: Yasukimi Tomita; 庸公冨田; Shigemitsu Yoshida; 茂光吉田; Hideto Shima; 秀人嶋
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2007-08-21
Filing date: 2007-08-21
Publication date: 2009-03-05
Anticipated expiration: 2027-08-21
Also published as: JP4980822B2

Abstract

【課題】低周波から高周波まで、どのような振動に対しても防振効果を備え、センサの精度向上を図るとともに、センサ及び防振ゴムの耐久性も確保することのできるセンサ取付構造を提供する。
【解決手段】センサ取付ブラケット１２の上部に弾性係数の小さな第１ゴム材３２を備えた第１防振ゴム３０を取り付け、第１防振ゴム３０の上部に連結部材４０を配置し、連結部材４０とセンサ取付ブラケット１２との間に第１ゴム材３２を挟着する。連結部材４０の上部に弾性係数の大きな第２ゴム材５２を備えたの第２防振ゴム５０を取り付け、連結部材４０とセンサ２０との間に第２ゴム材５２を挟着する。連結部材４０とセンサ取付ブラケット１２との間に、センサ取付ブラケット１２と連結部材４０との間隔を確保するサポートバー６０を配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、センサ取付構造に関し、詳しくは、杭打機や地盤改良機などのリーダに角度検出器などのセンサを取り付ける構造に関する。

杭打機や地盤改良機におけるリーダの起立角度を検出するための角度検出器などのセンサは、施工時の振動や輸送時の振動からセンサを保護するために防振ゴムを介してリーダなどの適宜な位置に取り付けられている。防振ゴムとしては、ハンマやオーガなどで施工する際に発生する上下方向の低周波の振動に効果を発揮する弾性係数のものが用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−１５４５３９号公報

しかし、低周波の振動に効果を有する防振ゴムでは、バイブロハンマなどの作業装置で施工する際に発生する高周波の振動を十分に吸収することができず、センサが損傷するおそれがあった。一方、弾性係数の小さな防振ゴムを使用することによって低周波から高周波に至る各種振動を吸収することは可能であるが、リーダを水平方向に倒して杭打機などを輸送する際に、センサの荷重で防振ゴムに横方向の振動が加わることから、弾性係数の小さな防振ゴムを使用することはできなかった。

そこで本発明は、低周波から高周波までの様々な振動に対しても防振効果を備え、センサの精度向上を図るとともに、センサ及び防振ゴムの耐久性も確保することのできるセンサ取付構造を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明は、センサ取付ブラケットに防振ゴムを介してセンサを取り付けるセンサ取付構造において、前記防振ゴムとして相対的に弾性係数の小さな第１防振ゴムと、相対的に弾性係数の大きな第２防振ゴムとを有し、センサ作動時の状態で、水平方向に配置された前記センサ取付ブラケットの上面に前記第１防振ゴムの下部を固着し、該第１防振ゴムの上部に連結部材を介して前記第２防振ゴムの下部を固着し、第１防振ゴムと第２防振ゴムとを連結部材を介して上下に直列に配置し、第２防振ゴムの上部に前記センサを固着するとともに、前記センサ取付ブラケットと前記連結部材との間に、センサ取付ブラケットと連結部材との相対的な上下方向の移動を許容し、かつ、水平方向の移動を規制する保持手段を設けたことを特徴とし、前記連結部材は、前記第１防振ゴムの弾性係数に対応した重量を有していると好適であり、前記保持手段は、前記センサ取付ブラケットから前記連結部材に向かって突設した円柱状部材と、前記連結部材に設けられた前記円柱状部材が遊嵌する挿通孔とで形成することもできる。

本発明のセンサ取付構造によれば、弾性係数の小さな第１防振ゴムを使用することによって低周波から高周波までの様々な上下方向の振動を効果的に吸収でき、作動状態のセンサを保護することができる。センサの非作動時に横向きに倒した状態では、保持手段によってセンサ取付ブラケットと連結部材との相対的な移動が規制されるので、輸送中の振動などが第１防振ゴムに加わることがなく、第１防振ゴムを保護することができる。また、輸送中の振動などは、弾性係数の大きな第２防振ゴムによって吸収されるのでセンサーも保護することができる。

図１乃至図３は本発明のセンサ取付構造の一形態例を示す図で、図１はセンサをリーダに取り付けた状態を示す要部断面正面図、図２はセンサの取付構造を示す分解斜視図、図３はセンサを取り付けたリーダを倒した輸送状態を示す側面図である。

本形態例は、杭打機１０のリーダ１１に突設したセンサ取付ブラケット１２に、角度検出器などのセンサ２０を取り付ける構造を示すもので、センサ２０は、前記センサ取付ブラケット１２に、第１防振ゴム３０と、連結部材４０と、第２防振ゴム５０と、サポートバー６０とを介して取り付けられる。センサ２０は、底部に矩形平面状の取付フランジ２１を備えたもので、該取付フランジ２１の四隅には取付孔２２が穿設されている。

第１防振ゴム３０は、一対の雄ねじ部材３１の間に円筒状の第１ゴム材３２を挟着したものであって、両雄ねじ部材３１がナット３３及びワッシャ３４を介して前記センサ取付ブラケット１２及び前記連結部材４０にそれぞれ固着される。また、第２防振ゴム５０も、第１防振ゴム３０と同様に、一対の雄ねじ部材５１の間に円筒状の第２ゴム材５２を挟着したものであって、両雄ねじ部材５１がナット５３及びワッシャ５４を介して前記連結部材４０及び前記センサ２０にそれぞれ固着される。第１ゴム材３２と第２ゴム材５２とは、相対的に第１ゴム材３２が弾性係数の小さなゴム材で形成され、第２ゴム材５２が相対的に第１ゴム材３２より弾性係数の大きなゴム材で形成されている。

センサ取付ブラケット１２は、リーダ１１の後部側に設けた支持部材１３，１３の上部に矩形平板状の支持板１４が設けられたもので、支持板１４の四隅に前記第１防振ゴム３０の雄ねじ部材３１を挿通させる第１ねじ挿通孔１５がそれぞれ形成されるとともに、中央部にサポートバー６０の固定ボルト６１を挿通させるボルト挿通孔１６が形成されている。

連結部材４０は、第１防振ゴム３０と第２防振ゴム５０とを直列に配置する連結部材として機能するとともに、第１防振ゴム３０に適度な荷重を与えるウエイトとしても機能するものであって、矩形平板状の上部支持板４１及び下部支持板４２と、該上部支持板４１及び下部支持板４２との間に一体に設けられる断面十字状のウエイト４３とを備えた略直方体状に形成され、各隅部の上部支持板４１と下部支持板４２との間にはナット装着用の空間部が形成されている。下部支持板４２の四隅には、前記センサ取付ブラケット１２に形成された第１ねじ挿通孔１５と同軸上に第２ねじ挿通孔４４がそれぞれ形成され、また、上部支持板４１の四隅にも、前記センサ２０の取付フランジ２１に形成した取付孔２２と同軸上に第３ねじ挿通孔４５がそれぞれ穿設されている。また、上部支持板４１、下部支持板４２及びウエイト４３の中心部で、前記センサ取付ブラケット１２のボルト挿通孔１６と同軸上には、サポートバー６０を挿通させるサポートバー挿通孔４６が貫通形成されている。

サポートバー６０は、全体的な形状が円柱状の部材であって、前記センサ取付ブラケット１２から前記連結部材４０に向かって突設したパイプ状のカラー６２と、該カラー６２をセンサ取付ブラケット１２に固定するための前記固定ボルト６１、ナット６３及びワッシャ６４を備えている。カラー６２の軸線方向の長さは、連結部材４０の上部支持板４１の上面からセンサ取付ブラケット１２の支持板１４の上面までの長さ寸法と同一に形成され、固定ボルト６１の軸線方向の長さは、カラー６２及びセンサ取付ブラケット１２を貫通して先端にナット６３及びワッシャ６４が装着可能な長さに形成されいる。

また、サポートバー６０の外径は、サポートバー挿通孔４６の内径よりも僅かに小さく、例えば１〜２ｍｍ程度小さく形成され、サポートバー挿通孔４６内にサポートバー６０が遊嵌して両者の間に小さな隙間６５が存在する状態となっており、センサ取付ブラケット１２と連結部材４０との相対的なサポートバー６０の軸線方向の移動を許容し、かつ、軸線と直行する方向の移動を規制している。すなわち、リーダ１１が起立したセンサ２０の作動状態では、連結部材４０は、第１防振ゴム３０の弾性変形によってセンサ取付ブラケット１２に対して上下方向に移動可能で、かつ、リーダ１１を水平方向に倒したセンサ２０の非作動状態では、サポートバー６０の外周面がサポートバー挿通孔４６の内周面に当接することにより、サポートバー６０の軸線と直行する方向（リーダ１１を起立させた状態では水平方向、リーダ１１を倒伏させた状態では上下方向）への動きを規制するように形成されている。

４個の第１防振ゴム３０は、一方の雄ねじ部材３１をセンサ取付ブラケット１２の支持板１４に形成した第１ねじ挿通孔１５に挿通し、該第１ねじ挿通孔１５から突出する雄ねじ部材３１の一端部にワッシャ３４を介してナット３３を締結して雄ねじ部材３１の円盤部３５との間にセンサ取付ブラケット１２を挟着するとともに、他方の雄ねじ部材３１を、連結部材４０の下部支持板４２に形成した第２ねじ挿通孔４４に挿通し、該第２ねじ挿通孔４４から突出する雄ねじ部材３１の他端部にワッシャ３４を介してナット３３を締結して雄ねじ部材３１の円盤部３５との間に下部支持板４２を挟着することにより、センサ取付ブラケット１２の支持板１４と連結部材４０の下部支持板４２との間に第１ゴム材３２が弾性変形可能に配置される。

サポートバー６０は、カラー６２を連結部材４０に形成したサポートバー挿通孔４６に挿入し、下端面をセンサ取付ブラケット１２の支持板１４に当接させ、カラー６２に挿通した固定ボルト６１の頭部６１ａをカラー６２の先端面に当接させた状態で、センサ取付ブラケット１２の支持板１４に形成したボルト挿通孔１６から突出した先端雄ねじ部６１ｂにワッシャ６４を介してナット６３を締結することにより、センサ取付ブラケット１２の中心部分から連結部材４０に向かってサポートバー６０が突出した状態になる。

４個の第２防振ゴム５０は、一方の雄ねじ部材５１を連結部材４０の上部支持板４１に形成した第３ねじ挿通孔４５に挿通し、該第３ねじ挿通孔４５から突出する雄ねじ部材５１の一端部にワッシャ５４を介してナット５３を締結して雄ねじ部材５１の円盤部５５との間に上部支持板４１を挟着するとともに、他方の雄ねじ部材５１をセンサ２０の取付フランジ２１に形成した取付孔２２に挿通し、該取付孔２２から突出する雄ねじ部材５１の端端部にワッシャ５４を介してナット５３を締結して雄ねじ部材５１の円盤部５５との間に取付フランジ２１を挟着することにより、連結部材４０の上部支持板４１とセンサ２０の取付フランジ２１との間に第２ゴム材５２が弾性変形可能に配置される。これにより、センサ２０が第２防振ゴム５０，連結部材４０，第１防振ゴム３０を介してセンサ取付ブラケット１２に取り付けられる。

このように、弾性係数の小さな第１ゴム材３２をセンサ取付ブラケット１２と連結部材４０との間に配置したことから、ハンマやオーガなどで施工する際に発生する低周波の振動からバイブロハンマなどで施工する際に発生する高周波の振動までを第１ゴム材３２によって効果的に吸収でき、作動時のセンサ２０を確実に保護することができる。また、サポートバー６０を設けたことにより、輸送時などにリーダ１１を倒したときの連結部材４０の上下動を抑制できるので、第１防振ゴム３０にセンサ２０の荷重や輸送時の振動が横方向に掛かることを防止でき、弾性係数の小さな第１ゴム材３２を良好に保護し、第１防振ゴム３０の耐久性を確保することができるとともに、弾性係数の大きな第２ゴム材５２を連結部材４０とセンサ２０との間に配置したことから、第２ゴム材５２によってリーダ１１を倒した輸送時の振動からセンサ２０を保護することができる。さらに、各防振ゴム３０，５０をセンサ取付ブラケット１２や連結部材４０の四隅に配置したことから、センサ２０をバランス良く弾性支持することができる。

なお、各防振ゴム３０，５０の各ゴム材３２，５２は、センサ２０の重量、施工時や運搬時に発生する振動の周波数範囲などの条件に応じて適宜最適な弾性係数のものを選択すればよく、連結部材４０のウエイト４３も、第１防振ゴム３０の特性に応じて最適な重量のものを選択すればよい。また、各防振ゴム３０，５０の使用個数や形状も任意であり、サポートバー６０の位置や形状、設置数も荷重などの条件に応じて任意に選択することができる。

さらに、センサーは角度検出器に限るものではなく、各種センサーにも適用することができ、センサーの取付対象も杭打機のリーダに限るものではなく、センサに対して上下方向の振動及び横方向の振動が作用するような各種機器に適用可能である。

本発明の一形態例を示すセンサを建築機械に取り付けた状態を示す要部断面正面図である。同じくセンサの取付構造を示す分解斜視図である。同じくセンサを取り付けたリーダを倒した輸送状態を示す建築機械の側面図である。

符号の説明

１０…杭打機、１１…リーダ、１２…センサ取付ブラケット、１３…支持部材、１４…支持板、１５…第１ねじ挿通孔、１６…ボルト挿通孔、２０…センサ、２１…取付フランジ、２２…取付孔、３０…第１防振ゴム、３１…雄ねじ部材、３２…第１ゴム材、３３…ナット、３４…ワッシャ、３５…円盤部、４０…連結部材、４１…上部支持板、４２…下部支持板、４３…ウエイト、４４…第２ねじ挿通孔、４５…第３ねじ挿通孔、４６…サポートバー挿通孔、５０…第２防振ゴム、５１…雄ねじ部材、５２…第２ゴム材、５３…ナット、５４…ワッシャ、５５…円盤部、６０…サポートバー、６１…固定ボルト、６１ａ…頭部、６１ｂ…先端雄ねじ部、６２…カラー、６３…ナット、６４…ワッシャ、６５…隙間

Claims

センサ取付ブラケットに防振ゴムを介してセンサを取り付けるセンサ取付構造において、前記防振ゴムとして相対的に弾性係数の小さな第１防振ゴムと、相対的に弾性係数の大きな第２防振ゴムとを有し、センサ作動時の状態で、水平方向に配置された前記センサ取付ブラケットの上面に前記第１防振ゴムの下部を固着し、該第１防振ゴムの上部に連結部材を介して前記第２防振ゴムの下部を固着し、第１防振ゴムと第２防振ゴムとを連結部材を介して上下に直列に配置し、第２防振ゴムの上部に前記センサを固着するとともに、前記センサ取付ブラケットと前記連結部材との間に、センサ取付ブラケットと連結部材との相対的な上下方向の移動を許容し、かつ、水平方向の移動を規制する保持手段を設けたことを特徴とするセンサ取付構造。
前記連結部材は、前記第１防振ゴムの弾性係数に対応した重量を有していることを特徴とする請求項１記載のセンサ取付構造。
前記保持手段は、前記センサ取付ブラケットから前記連結部材に向かって突設した円柱状部材と、前記連結部材に設けられた前記円柱状部材が遊嵌する挿通孔とで形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のセンサ取付構造。