JP2664957B2 - 偏心量可変振動機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は，杭の打設や地盤の締め固めに使用される偏
心量可変振動機に関するものである。

（従来の技術） 従来の振動機を第７図乃至第11図にそれぞれ示した。

先ず第７図の振動機を説明すると，（１）が振動機本
体，（５）がベルト，（６）が一方の回転軸に固定した
プーリ，（７）（７）が各回転軸に固定した同期歯車，
（８）（８）が略半円状に形成するとともに直線状部中
央を上記各回転軸に固定した固定ウエイト（偏心ウエイ
ト），（15）が上記振動機本体（１）上に設置して原動
機で，原動機（15）の回転をベルト（５）→プーリ
（６）を介し一方の回転軸及び固定ウエイト（８）に伝
えて，同回転軸及び同固定ウエイト（８）を回転させ，
また同一方の回転軸の回転を同期歯車（７）（７）を介
し他方の回転軸及び固定ウエイト（８）に伝え，同回転
軸及び同固定ウエイト（８）を回転させて，一方の回転
軸側の固定ウエイト（８）と，他方の回転軸側の各固定
ウエイト（８）とにより発生する合成遠心力の左右方向
（水平方向）の成分を打ち消す一方，残る上下方向の成
分により上下方向の振動を発生させる。このとき，回転
数を変化させて，振動機の起振力を変化させるようにし
ている。

また第８図は，各固定ウエイト（偏心ウエイト）
（８）に偏心量可変ピン（18）を着脱可能に設け，同偏
心量可変ピン（18）を着脱することにより，各固定ウエ
イト（偏心ウエイト）（８）の偏心量を可変にする以
外，第７図の振動機と同様に構成した振動機である。

また第９図は，偏心ウエイトを，各回転軸に固定した
固定ウエイト（８）（８）と，各回転軸に回転可能に取
付けた遊動ウエイト（９）（９）と，同各遊動ウエイト
（９）を上記各固定ウエイト（８）に取付けるボルト
（19）とにより構成して，ボルト（19）の取付位置を変
えることにより，各固定ウエイト（８）の偏心量を可変
にした以外，第７図の振動機と同様に構成した振動機で
ある。

また10図は，偏心ウエイトを，各回転軸に固定した固
定ウエイト（８）（８）と，各回転軸に回転可能に取付
けた遊動ウエイト（９）（９）と，上記各固定ウエイト
（８）に回転方向に応じ取付けるストツパ（20）（20）
とにより構成して，ストツパ（20）の取付位置を変える
ことにより，各固定ウエイト（８）の偏心量を可変にし
た以外，第７図の振動機と同様に構成した振動機であ
る。

また第11図は，第１〜第４の回転軸（21）を上下２段
に配設し，同各回転軸（21）に固定ウエイト（偏心ウエ
イト（偏心ウエイト）（８）と同期歯車（７）とを取付
け，原動機（15）の回転をベルト（５）→プーリ（６）
を介し第１の回転軸（21）及び同第１の回転軸（21）に
取付けた固定ウエイト（８）に伝えて，同第１の回転軸
及び同固定ウエイト（８）を回転させ，また同第１の回
転軸（21）の回転を各同期歯車（７）を介し第２〜第４
回転軸（21）及び同第２〜第４回転軸（21）に取付けた
固定ウエイト（８）に伝え，同第２〜第４回転軸（21）
及び同第２〜第４回転軸（21）に取付けた固定ウエイト
（８）を回転させて，上下方向の成分により上下方向の
振動を発生させる。このとき，回転数を変化させて，振
動機の起振力を変化させるようにしている。

（発明が解決しようとする課題） 前記第７図に示す従来の振動機では，回転数の変化に
より起振力を変化させることができるが，振幅を変化さ
せることができない。また機械強度から起振力に限界が
あって，最大能力を維持しながら振動条件を変化させる
ことができない。

また前記第8,9図に示す従来の振動機では，偏心量を
変化させることができ，回転数を選定すれば，起振力の
増大に限界がなくて，最大能力を維持しながら振動条件
を変化させることが可能であるが，偏心量を変化させる
ときに，振動機の運転を止め，分解して，内部にある遊
動ウエイト（９）のピン（18）やボルト（19）を脱着作
業を行わなければならない。

また前記第10,11図に示す従来の振動機では，振動機
を分解せずに，偏心量を外部から変化させることができ
るが，振動機を一旦止める必要がある。また回転数を独
立的に変化させることができるので，うまく組み合わせ
れば，最大能力を維持しながら振動条件を変化させるこ
とができるが，組み合わせを間違うと，機械強度の保持
が困難になるという問題があった。

本発明は前記の問題点に鑑み提案するものであり，そ
の目的とする処は，遊動ウエイトの偏心量を回転数に応
じて自動的に調製できる偏心量可変振動機を提供しよう
とする点にある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために，本発明は，偏心ウエイ
トの回転により振動を発生させる振動機において，前記
偏心ウエイトを回転軸に固定した固定ウエイトと，同回
転軸の中心に設けた偏心円筒部により回転可能に支持さ
れた遊動ウエイトとにより構成し，低速回転時には上記
遊動ウエイトの偏心量を大きくし高速回転時には上記遊
動ウエイトの偏心量を小さくするための偏心量可変スプ
リングを上記固定ウエイトと上記遊動ウエイトとの間に
設け，上記遊動ウエイトの遊動範囲を規制する上限スト
ツパ及び下限ストツパを上記固定ウエイトに設けてい
る。

（作用） 本発明の偏心量可変振動機は前記のように構成されて
おり，原動機を回転させ，その回転を一方の回転軸に伝
えて，同回転軸と固定ウエイトと遊動ウエイトとを回転
させ，また同回転軸の回転を同期歯車を介し他方の回転
軸に伝え，同回転軸と固定ウエイトと遊動ウエイトとを
反対方向に回転させて，一方の回転軸側の固定ウエイト
及び各遊動ウエイトと，他方の回転軸側の固定ウエイト
及び遊動ウエイトとにより発生する合成遠心力の左右方
向（水平方向）の成分を打ち消す一方，残る上下方向の
成分により上下方向の振動を発生させる。このとき，上
記各遊動ウエイトに遠心力が作用して，同各遊動ウエイ
トに回転力が発生し，この回転力により，固定ウエイト
と遊動ウエイトとの相対角度が自動的に調整される。即
ち，上記各回転軸の回転数が低い場合には，スプリング
の張力が遊動ウエイトに発生する遠心力よりも大きく
て，遊動ウエイトが固定ウエイトの上限ストツパに当接
し，遊動ウエイトが固定ウエイトに完全に重なって，固
定ウエイトと遊動ウエイトとの相対角度が最小になる。
また上記各回転軸の回転数が高い場合には，遊動ウエイ
トに発生する遠心力がスプリングの張力よりも大きく
て，遊動ウエイトが固定ウエイトの下限ストツパに当接
し，遊動ウエイトの片側が固定ウエイトから突出して，
固定ウエイトと遊動ウエイトとの相対角度が最大にな
る。

（実施例） 次に本発明の偏心量可変振動機を第１図乃至第６図に
示す一実施例により説明すると，（１）が振動機本体，
（２）（３）が左右の回転軸，（４）が同回転軸（２）
（３）を上記振動機本体（１）に回転可能に支持する軸
受，（５）がベルト，（６）が上記回転軸（２）の外端
部に取付けたプーリ，（７）（７）が上記回転軸（２）
（３）に固定した同期歯車，（８）が略半円状に形成す
るとともに直線状部中央をキー（10）を介して上記回転
軸（２）（３）に固定した合計４個の固定ウエイト，
（16）が同各固定ウエイト（８）の中心に設けた偏心円
筒部，（９）が同偏心円筒部（16）により回転可能に支
持された合計４個の遊動ウエイト，（12）が上記各固定
ウエイト（７）及び上記各遊動ウエイト（９）に設けた
ピン，（11）が同各固定ウエイト（７）のピン（12）と
同各遊動ウエイト（９）のピン（12）との間に懸装した
スプリングで，同スプリング（11）が固定ウエイト
（７）と遊動ウエイト（９）に対向面に設けた溝（17）
（第３図参照）内に位置している。また（13）が上記各
固定ウエイト（７）に設けた上限ストツパで，同上限ス
トツパ（13）は，遊動ウエイト（９）が固定ウエイト
（７）に対して完全に重なったときに，遊動ウエイト
（９）に当接する。また（14）が同各固定ウエイト
（７）に設けた下限ストツパで，同下限ストツパ（14）
は，遊動ウエイト（９）が固定ウエイト（７）に対して
最大回転角になったときに，遊動ウエイト（９）に当接
する。また（15）が上記振動機本体（１）上に設置した
原動機で，上記ベルト（５）が同原動機（15）の出力軸
に取付けたプーリと上記プーリ（６）との間に懸装され
ている。

次に前記第１図乃至第６図に示す偏心量可変振動機の
作用を具体的に説明する。原動機（15）を回転させ，そ
の回転をベルト（５）→プーリ（６）を介し回転軸
（２）に伝えて，同回転軸（２）と各固定ウエイト
（８）と各遊動ウエイト（９）とを回転させ，また同回
転軸（２）の回転を同期歯車（７）（７）を介し回転軸
（３）に伝え，同回転軸（３）と各固定ウエイト（８）
と各遊動ウエイト（９）とを反対方向に回転させて，回
転軸（２）側の各固定ウエイト（８）及び各遊動ウエイ
ト（９）と，回転軸（３）側の各固定ウエイト（８）及
び各遊動ウエイト（９）とにより発生する合成遠心力の
左右方向（水平方向）の成分を打ち消す一方，残る上下
方向の成分により上下方向の振動を発生させる。このと
き，第４図に示すように遊動ウエイト（９）に遠心力ｆ
が作用して，同遊動ウエイト（９）に回転力が発生す
る。この回転力Ｔは，次式により表される。

Ｔ＝fr₂sin（θ＋θ_０）＝mr₁ω²r₂sin（θ＋θ_０） この回転力Ｔにより，固定ウエイト（８）と遊動ウエ
イト（９）との相対角度が自動的に調整される。即ち，
第５図は，回転軸（２）（３）の回転数が低い場合の固
定ウエイト（８）と遊動ウエイト（９）との相対角度最
小位置を示しており，この場合には，スプリング（11）
の張力が遊動ウエイト（９）に発生する遠心力ｆよりも
大きくて，遊動ウエイト（９）が固定ウエイト（８）の
上限ストツパ（13）に当接し，遊動ウエイト（９）が固
定ウエイト（８）に完全に重なって，固定ウエイト
（８）と遊動ウエイト（９）との相対角度が最小にな
る。また第６図は，回転軸（２）（３）の回転数が高い
場合の固定ウエイト（８）と遊動ウエイト（９）との相
対角度最大位置を示しており，この場合には，遊動ウエ
イト（９）に発生する遠心力ｆがスプリング（11）の張
力よりも大きくて，遊動ウエイト（９）が固定ウエイト
（８）の下限ストツパ（14）に当接し，遊動ウエイト
（９）の片側が固定ウエイト（８）から突出して，固定
ウエイト（８）と遊動ウエイト（９）との相対角度が最
大になる。

（発明の効果） 本発明の偏心量可変振動機は前記のように原動機を回
転させ，その回転を一方の回転軸に伝えて，同回転軸と
固定ウエイトと遊動ウエイトとを回転させ，また同回転
軸の回転を同期歯車を介し他方の回転軸に伝え，同回転
軸と固定ウエイトと遊動ウエイトとを反対方向に回転さ
せて，一方の回転軸側の固定ウエイト及び各遊動ウエイ
トと，他方の回転軸側の固定ウエイト及び遊動ウエイト
とにより発生する合成遠心力の左右方向（水平方向）の
成分を打ち消す一方，残る上下方向の成分により上下方
向の振動を発生させる。このとき，上記各遊動ウエイト
に遠心力が作用して，同各遊動ウエイトに回転力が発生
し，この回転力により，固定ウエイトと遊動ウエイトと
の相対角度が自動的に調整される。即ち，上記各回転軸
の回転数が低い場合には，スプリングの張力が遊動ウエ
イトに発生する遠心力よりも大きくて，遊動ウエイトが
固定ウエイトの上限ストツパに当接し，遊動ウエイトが
固定ウエイトに完全に重なって，固定ウエイトと遊動ウ
エイトとの相対角度が最小になる。また上記各回転軸の
回転数が高い場合には，遊動ウエイトに発生する遠心力
がスプリングの張力よりも大きくて，遊動ウエイトが固
定ウエイトの下限ストツパに当接し，遊動ウエイトの片
側が固定ウエイトから突出して，固定ウエイトと遊動ウ
エイトとの相対角度が最大になるので，遊動ウエイトの
偏心量を回転数に応じて自動的に調整できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる偏心量可変振動機の一実施例を
示す平面図，第２図はその側面図，第３図は固定ウエイ
ト及び遊動ウエイトの斜視図，第4,5,6図はその作用説
明図，第７図乃至第11図は従来の振動機の各例を示す側
面図である。 （１）……振動機本体，（２）（３）……回転軸，
（４）……軸受，（５）……ベルト，（６）……プー
リ，（７）（７）……同期歯車，（８）……固定ウエイ
ト，（９）……遊動ウエイト，（10）……キー，（11）
……スプリング，（12）……ピン，（13）……上限スト
ツパ，（14）……下限ストツパ，（15）……原動機，
（16）……固定ウエイト（８）の偏心円筒部，（17）…
…溝。

フロントページの続き 審査官 ▲吉▼川 康史 (56)参考文献 特開 昭54−96885（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−111824（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】偏心ウエイトの回転により振動を発生させ
   る振動機において，前記偏心ウエイトを回転軸に固定し
   た固定ウエイトと，同回転軸の中心に設けた偏心円筒部
   により回転可能に支持された遊動ウエイトとにより構成
   し，低速回転時には上記遊動ウエイトの偏心量を大きく
   し高速回転時には上記遊動ウエイトの偏心量を小さくす
   るための偏心量可変スプリングを上記固定ウエイトと上
   記遊動ウエイトとの間に設け，上記遊動ウエイトの遊動
   範囲を規制する上限ストツパ及び下限ストツパを上記固
   定ウエイトに設けたことを特徴とする偏心量可変振動
   機。