JP2018138721A - コンクリート内部振動機用振動軸 - Google Patents

Abstract

【課題】 この発明は、切削加工によらずに振動軸を偏心させるとともに、振動体内部に装着して高速回転させた時にもたわみが発生しにくいコンクリート内部振動機用振動軸を得ることを課題とする。
【解決手段】 この発明は、棒状の振動体を備えたコンクリート内部振動機の前記振動体内部に回転可能に軸止され、回転により前記振動体に振動を発生させるコンクリート内部振動機用振動軸１であって、引抜加工又は押出加工により断面略扇形に形成した棒状部材２の長手方向両端に回転軸３を設け、前記断面略扇形は、二つの辺のなす角度θが１８０度未満であり、かつ、この二つの辺のなす角度θを等分する直線上の一点Ｏを中心とする円弧が外弧Ｌをなし、前記回転軸３は、前記円弧の中心Ｏを軸心としたコンクリートバイブレータ用振動軸１として構成する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、打設コンクリート中に棒状の振動体を挿入して振動を与えることでコンクリートの締め固めを行うコンクリート内部振動機の振動発生源となるコンクリート内部振動機用の振動軸に関するものである。

コンクリート内部振動機用振動軸（以下、「振動軸」という。）は、コンクリート内部振動機が備える棒状の振動体の内部に回転可能に取り付けられ、回転することにより振動体に振動を発生させるものであって、コンクリート内部振動機の振動発生源として機能するものである。

振動軸の回転によって振動体に振動を発生させるためには、振動軸の重心を振動軸の回転軸から乖離させる（偏心させる）必要があるところ、従来の振動軸は、図７に示すように、断面略半円形状の胴部の両端上部に回転軸を備えたものが一般的である。
そして、このような振動軸は、通常、両端に回転軸が形成された円柱状の棒状部材の胴部を切削加工により断面略半円形状に形成して構成されている。すなわち、従来の振動軸にあっては、振動軸の回転軸を振動体の軸受けに軸止できるようにしながら振動軸を偏心させるためには、振動体の胴部はどうしても切削加工によって断面半円形状とせざるを得ない。

ところで、両端に回転軸を備えた振動軸の胴部を切削加工により断面略半円形状に形成すると、切削加工時にどうしても断面略半円形状の円弧方向に張り出すような変形が棒状部材に生じてしまい、この変形の修正作業が必要となる。そして、この修正作業には熟練技術が必要となるため、生産効率が悪いだけでなく、品質にバラツキが生じるという問題もある。

また、振動軸の胴体部分が断面略半円形状に形成されているため、振動体内部に装着して高速回転させると、遠心力によって、回転中に断面略半円形状の円弧方向のたわみ（縄跳び現象）が生じ、取り付けられた振動体の軸受けに悪影響を及ぼすという問題もある。特に、振動軸が長尺である場合には、このようなたわみが生じやすい。

実開平７−２９１９９号公報 特開平１０−２９２６２８号公報

この発明は、切削加工によらずに振動軸を偏心させるとともに、高速回転時にもたわみが発生しにくいコンクリート内部振動機用振動軸を得ることを課題とする。

この発明のコンクリートバイブレータ用振動軸は、棒状の振動体を備えたコンクリート内部振動機の前記振動体内部に回転可能に軸止され、回転により前記振動体に振動を発生させるコンクリート内部振動機用振動軸であって、引抜加工又は押出加工により二つの辺のなす角度が１８０度未満で、かつ、この二つの辺のなす角度を等分する直線上の一点を中心とする円弧が外弧をなす断面略扇形に形成した棒状部材の長手方向両端に、前記円弧の中心を軸心とする回転軸を設けて構成する。

前記棒状部材は、引抜加工又は押出加工により中心角が１８０度未満の断面略扇形に形成したもの、すなわち、略扇形の中心側が凸となるように形成されていればよく、素材としては引抜加工又は押出加工が容易な鉄や銅などの金属製の棒状部材を用いることが考えられる。

請求項２の発明は、前記断面略扇形の二つの辺が交わる部分を円弧状に形成し、前記回転軸の基端にはこの回転軸と同心円状に拡径した段部からなる軸受け当接部を設け、前記軸受け当接部の外周の一部を前記断面略扇形の二つの辺が交わる部分の円弧と連続するようにしたことを特徴とする。

請求項３の発明は、前記断面略扇形の外弧を半円状の円弧としたことを特徴とする。

この発明によれば、引抜加工又は押出加工により二つの辺のなす角度が１８０度未満で、かつ、この二つの辺のなす角度を等分する直線上の一点を中心とする円弧が外弧をなす断面略扇形に形成した棒状部材の長手方向両端に、前記円弧の中心を軸心とする回転軸を設けたので、切削加工によらずに振動軸を偏心させることができるとともに、振動体内部に装着して高速回転させてもたわみが発生しにくいコンクリート内部振動機用振動軸を得ることができる。
すなわち、引抜加工又は押出加工により断面略扇形に形成した棒状部材を用いて振動軸を構成しているので、従来の振動軸のように棒状部材の胴部を切削加工により断面半円形状とする必要がない。そして、断面半円形状ではなく、略扇形の二つの辺が交わる部分側が凸となる断面略扇形に形成されているので、この凸状の二つの辺が交わる部分側が補強リブのような機能を果たし、たわみの発生を抑制することができる。
また、断面略扇形の棒状部材の長手方向両端に設けられた回転軸の軸心が、断面略扇形の外弧をなす円弧の中心と一致しているので、振動軸を回転させたときの断面略扇形の外弧の回転軌道がこの外弧をなす円弧と一致するものとなる。したがって、振動軸の回転半径を必要最小限にすることができ、振動軸が装着される棒状振動体の径のサイズを必要最小限のものとすることができる。

請求項２の発明によれば、断面略扇形の二つの辺が交わる部分を円弧状に形成し、回転軸の基端にはこの回転軸から同心円状に拡径した段部からなる軸受け当接部を設け、前記軸受け当接部の外周の一部を前記断面略扇形の二つの辺が交わる部分の円弧と連続するようにしたので、回転軸の軸心を挟んで断面略扇形の外弧とは反対側の部分に生じる重量（断面略扇形の棒状部材の非偏心側の重量）を最小にして振動軸の偏心度合いが相殺されることを最低限に抑えることができ、回転により発生することができる振動の減衰を可及的に少なくすることができる。

請求項３の発明によれば、断面略扇形の外弧を半円状の円弧としたので、断面略扇形の棒状部材の偏心側の重量を最大のものとすることができ、これにより、回転時に生じる振動を可及的に大きくすることができる。

この発明の概要を示す斜視図 同じく正面図 同じく側面図 同じく中央横断面図 この発明の振動軸の回転軌道を示す図 この発明の振動軸をコンクリート内部振動機の振動体に取り付けた状態を示す図 従来の振動軸を示す図（斜視図及び中央横断面図）

図１ないし４はこの発明の実施例の概要を示す図であり、図１は斜視図、図２は正面図、図３は側面図、図４は中央横断面図である。

コンクリート内部振動機用振動軸１は、引抜加工又は押出加工により断面略扇形に形成された鉄製の棒状部材２で構成されている。
棒状部材２の断面略扇形を構成する２つの辺のなす角度θは約１１６度であり、この角度を等分する直線上の点Ｏを中心とする半円形状の円弧が断面略扇形の外弧Ｌを構成している。
また、断面略扇形の２つの辺が交差する部分も円弧状に形成されている。

棒状部材２の長手方向両端には、断面略扇形の外弧Ｌを構成する円弧の中心である点Ｏを軸心として断面円形の回転軸３が切削加工により設けられ、この回転軸３の基端には、この回転軸３と同心円状に拡径した段部で構成される軸受け当接部３１が設けられている。また、軸受け当接部３１の外周３１ａの一部は、断面略扇形の二つの辺が交わる部分の円弧と連続するように形成してある。
この回転軸３をコンクリート内部振動機の棒状振動体の軸受けに挿入することで、振動軸１が振動体内部に回転可能に軸止されることとなる。

このように、振動軸１は、引抜加工又は押出加工によって断面略扇形に形成した棒状部材２を用いているので、振動軸１を偏心させるためにわざわざ棒状部材２の胴部に切削加工を施す必要がなく、加工時に外弧Ｌ方向に変形が生じるおそれがない。また、振動体１は、断面略扇形の２つの辺の交わる部分側が凸となるように形成され、この部分側が補強されるているので、断面半円形の振動軸とした場合に発生してしまうような「たわみ」の発生を抑制することができる。

図５は、振動軸１をコンクリート内部振動機の振動体内部で回転させたときの回転軌道を説明するための模式図である。
回転軸３は、振動体１の外弧Ｌを構成する円弧の中心である点Ｏを軸心としているので、回転軸３を中心として振動軸１を回転させると、振動軸１の外弧Ｌは点Ｏを中心とする円弧Ｒを回転軌道として回転する。したがって、振動軸１の回転半径を必要最小限にすることができ、振動軸１が装着されるコンクリート内部振動機の棒状振動体の径のサイズを必要最小限のものとすることができる。

この実施例は、所定の大きさの振動体の内部に振動軸を装着した場合において、振動体に生じる振動を最大のものとすることができる振動軸の例を示したものである。したがって、二つの辺のなす角度θは、振動体に生じさせる振動に応じて１８０度未満の範囲で適宜選択することができる。

図６は、コンクリート内部振動機用振動軸１を、コンクリート内部振動機の棒状振動体の内部に取り付けた状態の概要を示す図である。
コンクリート内部振動機の棒状振動体４は内部が中空の筒状に構成されており、この棒状振動体４の内部において、振動軸１は、振動軸１の長手方向に設けられた回転軸３，３を、この回転軸３，３の基端に設けられた軸受け当接部３１，３１が軸受け（ボールベアリング）５，５に当接するようにそれぞれ軸受け５，５に挿入することで、棒状振動体４の内部に回転可能に軸止されている。
棒状振動体４の内部空間の直径は、断面略扇形の振動軸１が回転軸３の軸心Ｏを中心として回転した場合に振動体１の外弧が描く回転軌道Ｒの直径よりも僅かに大きな径としてあり、振動軸１の回転に必要となる最小限の内部空間の直径となっている。

振動体４の先端側の軸受け５に挿入された回転軸３の先端にはナット６が取り付けられ、軸受け５から回転軸３が抜けないようになっている。他方、振動体４の基端側の軸受け５に挿入された回転軸３の先端には、ジョイントシャフト７が取り付けられており、このジョイントシャフト７はさらにフレキシブルシャフト８に接続されている。このフレキシブルシャフト８は、図示しないモーターの出力軸に接続されており、モーターの回転力を振動軸１に伝える機能を有する。
また、図中符号９はフレキシブルシャフト８を保護するためのホースであり、符号１０は振動体４とホース９とを接続するためのジョイントである。

コンクリート内部振動機のモーターを回転させると、その回転力がモーターの出力軸からフレキシブルシャフト８に伝わり、ジョイントシャフト７を介して振動軸１に伝えられるので、振動体４の内部で振動軸１が回転軸３の軸心Ｏを中心として回転する。そして、振動軸１は断面略扇形に形成され、偏心しているので、その回転によって振動体４が振動する。

この発明は、打設コンクリート中に棒状の振動体を挿入して振動を与えることでコンクリートの締め固めを行うコンクリート内部振動機の振動発生源となるコンクリート内部振動機用の振動軸に関するものであり、産業上の利用可能性を有するものである。

１ コンクリート内部振動機用振動軸
２ 棒状部材
３ 回転軸
３１ 軸受け当接部
Ｏ 外弧の中心
Ｌ 外弧
θ 二つの辺のなす角度
Ｒ 回転軌道
４ 振動体
５ 軸受け（ボールベアリング）
６ ナット
７ ジョイントシャフト
８ フレキシブルシャフト
９ ホース
１０ ジョイント

Claims (3)

1. 棒状の振動体を備えたコンクリート内部振動機の前記振動体内部に回転可能に軸止され、回転により前記振動体に振動を発生させるコンクリート内部振動機用振動軸であって、
   引抜加工又は押出加工により二つの辺のなす角度が１８０度未満で、かつ、この二つの辺のなす角度を等分する直線上の一点を中心とする円弧が外弧をなす断面略扇形に形成した棒状部材の長手方向両端に、前記円弧の中心を軸心とする回転軸を設けた、
   コンクリート内部振動機用振動軸。
2. 断面略扇形の二つの辺が交わる部分は円弧状に形成し、
   回転軸の基端には前記回転軸と同心円状に拡径した段部からなる軸受け当接部を設け、
   前記軸受け当接部の外周の一部は前記断面略扇形の二つの辺が交わる部分の円弧と連続するようにした、
   請求項１記載のコンクリート内部振動機用振動軸。
3. 断面略扇形の外弧は半円状の円弧とした、
   請求項１又は２記載のコンクリート内部振動機用振動軸。