JP2769264B2 - 土壌内に物体を打込むために使用できる可変モーメントバイブレータ - Google Patents

土壌内に物体を打込むために使用できる可変モーメントバイブレータ

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  • Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)
  • Combined Devices Of Dampers And Springs (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、これらの場合のみに制
限されることなしに例えばパイル及びシートパイルのよ
うな物体を土壌内に打込もうとするような特定の場合に
使用できる可変モーメントバイブレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にこの種の用途に使われるバイブレ
ータでは、少なくとも一対の回転偏心重り及びこれらの
重りの駆動シャフトを同一速度で反対方向に回転させる
ための手段を用いる。
【０００３】このような配置構造においては、重りの回
転によって生ずる遠心力は作用軸を決定する方向に加え
られ、他の方向においては相互に補償し合って、作用軸
に垂直な方向においては相殺されることは明白である。
【０００４】例えば土壌の機械的特性に応じて最高の効
率を得ようとする等の多くの理由により、バイブレータ
が発生する振動の振幅を調節することが可能であること
が望ましい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この種の調整を実施す
るために最初に考えつく解決方法は、可変速度駆動手段
を用いて重りの回転速度を変えることである。しかしな
がら、特にこの種の適用分野における可変速度駆動手段
（一般に油圧モータ）は寸法が大きく、非常に高価であ
る場合が多く、非常に脆い場合があるので、この解決手
段は実用化されていない。
【０００６】従来のバイブレータにおける（同様に、可
変速度バイブレータにおいても）の別の欠点は、起動に
際して重りは公称速度まで次第に速度を増加し、この期
間中に重りの速度が機械系統の共振周波数に関係した臨
界値を通過するという事実に起因するものである。その
結果として発生する過渡現象によって部品が損傷される
こともありうる。停止するためにバイブレータを減速す
る際にも同じ現象が発生する。
【０００７】米国特許３ ５６４ ９３２に提案された
別の解決手段では、少なくとも２列の重りを有する構造
体を使用し、この場合の各列は互いに反対方向に回転す
る少なくとも１対の偏心重りを有し、２列の重りの間で
角度的な位相シフトを達成するためには ペクアー（Pec
queur） 遊星歯車を使用する。この解決方法は、過剰な
歯車機構を必要とすること、及び、その結果としてコス
トに関する欠点及び摩耗の問題があるために除外され、
従って実用されたことがない。
【０００８】国際公開番号８ ９０７ ９８８又は日本
特許出願公開５９−１７７４２７号に開示された他の解
決手段としては、加圧流体によりばねの作用に抗して相
互に軸方向に可動な２つの回転部材を用いた回転リンク
機構により共通軸偏心を結合する方法が提案されてい
る。これらの部材の１つはらせん形の溝を備え、他の１
つは溝内に挿入されたフィンガを備えるので、一方の部
材が他方の部材に対して軸方向に変位すると、２つの部
材は相対的に回転する。
【０００９】この解決方法は多数の欠点を持つことが判
明している。第１に、採用されているフィンガと溝の機
械的な結合は、フィンガと溝の間の接触面の寸法が著し
く小さいので、バイブレータには使用できない。この理
由によって、この位相シフタは、バイブレータが発生す
る振動に耐えることができない。
【００１０】この位相シフタを偏心重りに直接結合し、
そのためにシフタに大きい応力がかかる場合（偏心重り
によって生ずる遠心力に起因し、１０トンを越えること
もあり得る）には、前記の欠点は一層強調される。
【００１１】既知の方式の他の欠点は、伝達された振動
々力を振動する工具の作動条件および動力源の特性に適
応させる方法を提供できないことである。
【００１２】本発明の主要目的はこれらの欠点を除去す
ることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は土壌内に物体を
打込むために使用できる可変モーメントバイブレータか
ら成り、前記可変モーメントバイブレータは各列が反対
方向に回転するよう相互にかみ合うそれぞれの歯車が固
定されたシャフトのまわりで回転する少なくとも２つの
偏心重りＭまたはＭ’を有する少なくとも２列の第１お
よび第２の重り列を備え、第１の重り列１は、第１の歯
車装置によって第１のモータに結合されると共に、位相
シフタを備える伝導装置によって第２の重り列２に結合
され、前記の位相シフタが固定された構造体に回転可能
に取付けられ、そして、穴の内側が第１の密封表面１１
及びらせん歯条を備えた第１のめねじ部分すなわち第１
めねじ部１２を有する円筒形スリーブの形をした少なく
とも１つの部分を有する第１の駆動シャフトと、前記第
１の駆動シャフトと共軸的に回転可能に取付けられ、そ
して、一端において第１の駆動シャフト８の端部壁１５
によって閉鎖された環状空間１３を形成する円筒形の第
２の駆動シャフト６と、前記第２の駆動シャフトは、第
２の密封表面３０とらせん歯条を備えた第１の外面にね
じを切った部分すなわち第１おねじ部分１７を有し、前
記の環状空間内において軸方向に可動であり、そして、
前記第１の密封表面上において水密性を保って摺動する
第３の密封表面２１及び第１のめねじ部分の歯とかみ合
うらせん歯条を持つ第２のおねじ部分２２を継続的に有
する円筒形外側表面、及び、前記第２の密封表面３０上
において水密性を保って摺動する第４の密封表面２３及
び第１のおねじ部分１７のらせん歯条とかみ合うらせん
歯条を有する第２のめねじ部分を継続的に有する内側表
面を有する環状ピストン２０と、一端において前記２つ
の駆動シャフト６，８と前記環状ピストン２０によって
形成される作動室たる第１の作動室Ｅ1内に、また、い
ま一方の端において前記第２の駆動シャフト６の端部に
取付けられた回転シールを介して配分通路内に放出口を
有する前記第２の駆動シャフト６内に軸方向の通路を有
する加圧流体入口回路とを有する。
【００１４】本装置は、更に、第２の回転シールを経て
加圧流体を供給される第２の作動室Ｅ2を有する。
【００１５】入口回路は、位相シフトの自己調節、従っ
て、バイブレータによって伝達された振動々力の自己調
節が可能であるように設計される。
【００１６】
【作用】第１及び第２の作動室Ｅ1及びＥ2内に圧力がか
かっていない場合には、第１の重り列１の偏心重りＭを
回転させる駆動トルクは、環状ピストン２０と第２及び
第１の駆動シャフト６，８の間に２倍のねじり作用を起
こさせる。これにより、環状ピストン２０は、ピストン
が端部壁１５に接触するまで軸方向に変位する。
【００１７】この状態において、偏心重りの２つの第１
の重り列１と第２の重り列２は互いに反対位相に回転
し、結果的なモーメントはゼロである。
【００１８】加圧流体が第１の作動室Ｅ1内に注入され
ると環状ピストン２０に軸方向の力がかかり、環状ピス
トンは端部壁１５から遠ざかる方向に動き、その結果と
して、第１のめねじ部分１２と第２のめねじ部分２４に
対する第１のおねじ部分１７と第２のおねじ部分２２の
共役作用により、２つの第２及び第１の駆動シャフト
６，８の間に２倍の相対的な回転を生ずる。そして、第
２の駆動シャフト６と第１の駆動シャフト８が互いに最
大１８０度まで、すなわち第１の重り列１の偏心重りＭ
と第２の重り列２の偏心重りＭ’が同位相になるまで相
対的な回転が生じる。この相対的な回転によってバイブ
レータに振動が発生する。
【００１９】また、加圧流体が第２の作動室Ｅ2内に注
入されると、環状ピストン２０に軸線方向の力がかか
り、環状ピストン２０は端部壁１５に近づく方向に動
き、第１の重り列１の偏心重りＭと第２の重り列２の偏
心重りＭ’は互いに反対位相に回転し、結果的なモーメ
ントはゼロになる。
【００２０】
【実施例】本発明の１つの実施例について、添付図面を
参照しながら、制限的な意味を持たない例として以下に
説明する。
【００２１】図１及び２に示す例において、バイブレー
タは、横方向の軸Ｘ、Ｘ’に平行であって端部がケーシ
ング５の２つの横側面を構成する２つの平行なフランジ
３、４に備えられたベアリングに挿入されるシャフトＡ
1、Ａ2、Ａn―Ａ’1、Ａ’2、Ａ’nに回転可能に取付け
られた偏心重りの列１，２を有する。
【００２２】各重りＭ、Ｍ’と関連した歯車Ｐは、重り
Ｍの同じ列１、２と関連した歯車Ｐが連続したそれぞれ
の対とかみ合うように寸法および配列が決定される。
【００２３】２列の重りＭを図２に示す。重りＭの各連
は、実線で示される１対の重りＭ／歯車Ｐシステムを有
する。このシステムの一部は、いま一方の対がどのよう
に協同作用するかを示すために、鎖線で表される。
【００２４】２列の重りは、ケーシング５の一端におい
てフランジ３に取付けられた油圧モータＨ1、Ｈ2を有す
る駆動システムによって回転駆動される。
【００２５】モータＨ1、Ｈ2は、フランジ３、４に取付
けられたベアリングで支えられた対応する平行シャフト
を駆動し、それぞれのシャフトは２つの共通軸歯車
Ｐ1、Ｐ2―Ｐ3、Ｐ4を有する。
【００２６】歯車Ｐ2及びＰ4はかみ合い、モータＨ1、
Ｈ2間を堅固に（スリップしないように）結合する。
【００２７】歯車Ｐ1は列２を回転させるために重りＭ
に固定された歯車Ｐとかみ合う。
【００２８】歯車Ｐ3は、図３に示す種類の油圧作動さ
れる位相シフタ７の被駆動シャフト（第２の駆動シャフ
ト６）に固定された歯車Ｐ5とかみ合う。位相シフタ７
は、更に、重りＭの列１に固定された歯車とかみ合う歯
車Ｐ6を備えた被駆動シャフト６と同軸の駆動軸（第１
の駆動シャフト８）を有する。
【００２９】この種の構造においては、全てのシャフト
は平行であってフランジ３、４に固定されたベアリング
に取付けられ、モータＨ1、Ｈ2により直接駆動されたシ
ャフト及び位相シフタ７の２つの同軸シャフト６、８
は、重りＭが取付けられているシャフトとは分離されて
いることは明らかである。従って、バイブレータにおい
て通常最も摩耗し易い部分に相当する最も脆い部分は、
重りＭとその駆動シャフトＡ1...Ａn―Ａ’1...Ａ’nに
発生する高応力から隔離される。
【００３０】更に、駆動システム（モータＨ1、Ｈ2）及
び位相シフタ７の機構部はフランジ３にまとめて配置さ
れているので、バイブレータのケーシング５の５つの側
面には一切の大きい装置（モータ、位相シフタ）は配置
されず、バイブレータの作用表面または受圧表面として
利用できることも明らかである。
【００３１】図４に示すように、位相シフタ７は、フラ
ンジ３、４に取付けられた固定構造部及び円筒形部分を
有する。
【００３２】２つの共軸シャフトは構造体９内で回転
し、その構造と動作を次に示す肩付き中央シャフト（第
２の駆動シャフト６）はフランジ４に隣接する端部に歯
車Ｐ5を備え、中空シャフト（第１の駆動シャフト８）
は、肩付き中央シャフト６の周りで回転し、歯車Ｐ5に
対して軸方向にずれて配置された歯車Ｐ6を備える。
【００３３】この構造体において、歯車Ｐ5、Ｐ6及びそ
れらの主軸受部はケーシング５に含まれ、位相シフタ７
を収納する構造体の円筒形部分１０はフランジ３を貫い
て外側に伸延し、モータＨ1、Ｈ2と平行に配置される。
【００３４】円筒形部分１０内の中空シャフト８は、平
滑な部分１１及びらせん歯条を備えた内部に第１のめね
じ部分１２で構成される円筒形内側表面を有する。
【００３５】この円筒形内側表面は、肩付き中央シャフ
ト６の円筒形表面と共に環状空間１３を形成し、この空
間の一端は、２つの駆動シャフト６、８のうちの一方を
回転可能に支持して他方に対して密封されたボールベア
リング１４によって閉鎖され、この空間のいま一方の端
は、肩付き中央シャフト６は水密的に貫通させて中空シ
ャフト８に固定された端部壁１５によって閉鎖される。
【００３６】肩付き中央シャフト６の円筒形表面は、平
滑部分（第５の密封表面１６）及びらせん歯条を備えた
外側にねじを切った部分すなわち第１のおねじ部分１７
を有する。
【００３７】環状空間１３内には、次に示す構造を有す
る環状ピストン２０が配置され、 この環状ピストン２０
は、平滑な部分（第１の密封表面１１）上で水密的に摺
動する平滑部分（第３の密封表面２１）及び第１のめね
じ部分１２とかみ合う外側にねじを切った部分すなわち
第２のおねじ部分２２を有する円筒形外側表面と、シャ
フト６の平滑な部分（第２の密封表面３０）上で水密的
に摺動する平滑な部分（第４の密封表面２３）及び第１
のおねじ部分１７の歯とかみ合う内側のらせん歯条を有
する第２のめねじ部分２４を有する円筒形外側表面とを
備える。
【００３８】ピストン２０と端部壁１５及び２つのシャ
フト６、８の間の空間Ｅ1は、シャフト６の軸方向の通
路２５を経て作動流体が流入する第１の作動室（主作動
室）を構成する。軸方向の通路は、構造体９に取付けら
れた固定部分を有するシャフト６の端部において回転シ
ール２６内に出口を有する。この固定部分は、油圧回路
に接続される接続スリーブ２７を備える。
【００３９】同様に、環状ピストン２０とベアリング１
４及び２つのシャフト６、８との間の空間Ｅ2は、シャ
フト６の軸方向の通路２８を経て作動流体が流入する第
２の作動室を構成する。
【００４０】この通路は、構造体９に取付けられた固定
部分を有する第２の駆動シャフト６の端部において回転
シール（第２の回転シール２９）内に出口を有する。
【００４１】位相シフタの動作を次に示す。
【００４２】作動室Ｅ1及びＥ2内に圧力がかかっていな
い場合には、列１の重りＭを回転させる駆動トルクは、
環状ピストン２０とシャフト６、８の間に２倍のねじり
作用を起こさせる。これにより、環状ピストン２０は、
ピストンが端部壁１５に接触するまで軸方向に変位す
る。
【００４３】この状態において、重りの２つの列１、２
は互いに反対位相に回転し、結果的なモーメントはゼロ
である。
【００４４】加圧流体が第１の作動室Ｅ1内に注入され
と、環状ピストン２０に軸方向の力がかかり、ピストン
は端部壁１５から遠ざかる方向に動き、その結果とし
て、第１、第２のめねじ部分１２、２４に対する第１及
び第２のおねじ部分１７、２２の共役作用により、２つ
のシャフト６、８の間に２倍の相対的な回転を生ずる。
勿論、内部ねじは、シャフト６、８が最大１８０度（重
りＭが同位相になる）まで２倍の相対的な回転を生じさ
せるように設計されている。
【００４５】この相対的な回転運動は、加圧された流体
が第１の作動室Ｅ1に流入することに起因するモーター
トルクの増加分が、振動を与えられる物体がバイブレー
タに反対する（駆動されることに対する抵抗）抵抗トル
クよりも大きくなる限度内に限って作動可能であること
は明白である。
【００４６】既に説明したバイブレータの１つの利点
は、バイブレータの起動および停止に際して発生する過
渡現象を起こさせないことである。
【００４７】この場合、従来のバイブレータでは、加速
または減速に先立つ或る期間中、その振動周波数が広範
囲に亙って変動し、第２の作動室Ｅ2の圧力が定常状態
となり、２列の重りが反対位相となり、この周期中は、
バイブレータは事実上振動を起さない。正常速度作動が
達成されるか又はバイブレータが停止すると、第１の作
動室Ｅ1内の圧力によって２列の重りＭが同じ位相にな
るまで第２の作動室Ｅ2の圧力が解放され、その結果、
バイブレータは作動軸に沿って振動を発生する。
【００４８】既に説明した構造の重要な利点は、「オン
／オフ」型の動作のみに制限されないことである。
【００４９】第１の作動室Ｅ1に加圧力流体を流入させ
るために適当な回路を使用すれば、振幅を自己調整する
ことによってバイブレータの効率を最適化するような自
己制御過程を提供することができる。
【００５０】これを達成するための簡単な方法として
は、バイブレータの正常運転中、振動を与えようとする
物体の状態に応じて自動的に変化する位相シフトを起こ
させるための圧力を第１の作動室Ｅ1内に設定すること
である。
【００５１】この物体が土壌中に打込まれるパイルであ
る場合には、打込まれるにつれて、摩擦によって土壌内
に分散される動力は増加し、抵抗トルクが伝達されたト
ルクを最終的に超過するまで抵抗トルクは増幅される。
【００５２】これによって、位相シフタ７は、重りを同
位相になる状態に戻す方向に作動する。重りの全慣性ひ
いては振動振幅は減少し、それによって、パイルの変位
の大きさが減少し、土壌の摩擦を減少させて、パイルが
更に打込まれる可能性を少なくする。
【００５３】伝達動力には既に述べたように限度がある
ので、この自己規制過程は、振動を与えようとする物体
が破壊または損傷される危険を少なくする。更に、油圧
動力を発生するために用いられる内燃機関に過度の動力
が要求されることはない。
【００５４】もちろん、土壌内に分散される動力が減少
すると、逆の経過が進行するはずである。
【００５５】位相シフタの第２の作動室Ｅ2は、モータ
に作動流体を供給する油圧回路内の最大許容圧力にセッ
トされた高圧バルブＨＰ3を経てモータＨ1、Ｈ2に作動
流体を供給する油圧回路（図５から７までに箱形ＣＨに
よって表示される）に有利に接続できる。こうすれば、
例えば抵抗トルクが増加したために油圧回路ＣＨ内の圧
力が圧力ＨＰ3以上に上昇した場合、バルブＨＰ3が開
き、加圧された作動流体が位相シフタの第２の作動室Ｅ
2に注入される。これにより、位相シフタは、回路ＣＨ
内の作動流体の圧力が圧力ＨＰ3以下にまで低下するま
で、重りが同位相になる状態に重りを戻す方向に作動す
る。
【００５６】図３に示す実施例においては、２つのモー
タ及び位相シフタのそれぞれの位置は次のように改造さ
れている。
【００５７】位相シフタはモーターＨ2の場所を占め、
歯車を介して、モーターＨ2と関連した歯車とかみ合
い、モータＨ2は位相シフタの場所を占め、位相シフタ
の歯車Ｐ’3及び重りの列１を回転させる歯車Ｐ’6とか
み合う第１の歯車Ｐ’5を駆動する。
【００５８】動力出力が非常に異なる２つのモータ
Ｈ1，Ｈ2を使用し、２つのモータの瞬間的な動力出力間
の差の半分を位相シフタに伝達し、結果として、機械に
よって吸収された全動力に比例する圧力を位相シフタ内
に発生させる。この動力に関するしきい値を選択するこ
とにより、駆動動作中に機械から土壌／パイル結合体に
放出される最大動力を設定する。これにより、動力選定
に優先位を与えるような機械の制御態様を可能にする。
この選定項目の特定な一例が油圧モータに使用可能な最
大動力である。
【００５９】動力を並列供給する２つの同じモータを使
用することは、位相シフタにはさほどトルクがかからな
いことを意味する。
【００６０】このような状態の下では、必要な動力の大
きさには無関係に、位相シフタの状態は変化せず、その
作動室内には一切の特定圧力は存在しない。最初に選定
されたモーメントは、打込み作動中、そのまま維持さ
れ、機械は一定モーメントにより打込み動作を行う（モ
ーメントの選定に優先位が与えられる）。
【００６１】上記の例において、モータのＨ2は、合計
容量がモーターＨ1の容量に等しい２つのモータによっ
て置換えることができる。２つのモータのいずれか一方
または両方のモータを使用することにより、２つの作動
態様、即ち動力優先／モーメント優先のいずれかを選定
可能である。
【００６２】バイブレータが回転駆動可能にするために
複数の油圧モータを使用すると更に追加的な利点が得ら
れる、即ち、可変排出流量油圧ポンプを用いることなし
に振動周波数を変えることが可能になる。
【００６３】得られる周波数は、定流量油圧ポンプの流
量とモータ容量の合計値の比率によって設定されること
は理解されているので、特定数または全ての油圧モータ
を稼働することによって周波数を変えても差し支えな
い。
【００６４】図４に示す位相シフタ７は、図５から７ま
でに示す油圧回路によって有利に制御することもでき
る。
【００６５】これらの図において、位相シフタは、主作
動室（第１の作動室Ｅ 1 ）と副作動室（第２の作動室
Ｅ 2 ）を備える複動型ラムの形で図形的に表示される。
このラムは、打込み抵抗をシミュレートする復帰ばねに
よって休止位置にバイアスされている。
【００６６】主作動室Ｅ1は、スプールバルブＤ1の第１
の出口Ｓ1に接続された作動室Ｅ4を備えた第２のラムＶ
の放出室Ｅ3に連結される。
【００６７】位相シフタの副作動室Ｅ2は、スプールバ
ルブＤ1の第２の出口Ｓ2、及び、比較的低い圧力ＢＰ1
（この例では２０バール）に設定されたとバルブを通っ
てるタンクＢに接続される。
【００６８】スプールバルブＤ1の入口Ｉ1、Ｉ2は、各
々タンクＢ、及び、定流量レギュレータ３４を備えた油
圧ポンプ３３の出口に接続される。スプールバルブＤ1
の第１の出口Ｓ1は、同様に、高い圧力ＨＰ1に設定され
たバルブ３５を経て、また、スプールバルブＤ2及び高
い圧力ＨＰ2（ＨＰ2＞ＨＰ1）に設定されたバルブ３６
で構成された第２の復帰回路を経てタンクに接続され
る。
【００６９】第１のスプールバルブＤ1は３位置弁であ
り安定した休止位置においては、その入口Ｉ1、Ｉ2は相
互に導通し、ポンプによって放出された全ての流体がタ
ンクＢに戻され、次に、スプールバルブＤ1の出口Ｓ1、
Ｓ2が閉じられ（図７）押しボタンＢ1を押すことによっ
て達成される前方切替え位置と称する第１の不安定な位
置においては、第１の入口Ｉ1をその第１の出口Ｓ1に、
また、その第２の入口Ｉ2をその第２の出口Ｓ2に接続し
（図５）押しボタンＢ2を押すことによって達成される
逆方向切替え位置と称する第２の不安定な位置において
は、その第１の入口Ｉ1をその第２の出口Ｓ2に、また、
その第２の入口Ｉ2をその第１の出口Ｓ1に接続し（図
６）第２のスプールバルブＤ2は、ばねの作用に抗して
押しボタンＢ3よって操作され、次に示す２つの位置を
有する安定した休止位置においては、その入口Ｉ3をそ
の出口Ｓ3接続する（図５及び７）。
【００７０】押しボタンＢ3を押すことによって達成さ
れる不安定な切替えられた位置においては、その入口Ｉ
3は、その出口Ｓ3から隔離される（図６）。
【００７１】上記の油圧回路の動作を次に示す。
【００７２】スプールバルブＤ1及びＤ2がそれらの休止
位置にある場合には（図７）、作動室Ｅ4内の圧力は、
バルブ３６によって設定された圧力ＨＰ2よりも低いバ
ルブ３５によって設定された圧力ＨＰ1である。
【００７３】位相シフタ７は、圧力ＨＰ1に正比例する
（比例係数はピストンの表面積の比である）。この圧力
は、位相シフタ７に及ぼされる抵抗力と釣合う。
【００７４】ラムＶのピストン４０の位置は、位相シフ
タ７のピストン２０の位置を表示し、従って、ラムＶの
ピストンロッドの位置は、位相シフタ７によってもたら
された位相シフトの値をオペレータに伝える。
【００７５】既に説明した理由により、この位相シフト
（従って、ピストン４０の位置）は一定でなく、振動を
与えようとする物体の状態に応じて変化する。
【００７６】スプールバルブＤ1がその逆方向切替え位
置にあり、スプールバルブＤ2が操作される場合には
（図６）、ラムＶの作動室Ｅ4内の圧力は、バルブ３６
によって設定された圧力ＨＰ2に相当するポンプ３３に
よって注入された流体の圧力である。この圧力は放出室
Ｅ3内の圧力（位相シフタ７の抵抗力を表す）よりも大
きいので、圧力ＨＰ2は、ピストン２０及び４０を変位
させ、従って、位相シフタ７は可変位相シフト機能を発
揮する。この位相シフトが所要の値に到達すると、オペ
レータはスプールバルブＤ1、Ｄ2を操作し、回路は以前
に述べた状態に戻る。
【００７７】スプールバルブＤ2が休止位置にあり、そ
して、スプールバルブＤ1がその前方切替え位置にある
場合には（図５）、ラムＶの作動室Ｅ4はタンクＢと導
通し、ポンプ３３によって注入された流体は位相シフタ
の第２の作動室Ｅ2に供給される。
【００７８】この室内の油圧ＢＰ1によりピストン２０
及び４０が変位し、放出室Ｅ3が充満して、作動室Ｅ1及
びＥ4が空になる。従って、位相シフタ７は可変位相シ
フト機能を発揮する。
【００７９】既に説明したように、位相シフタ７の第２
の作動室Ｅ2が高い圧力ＨＰ3に設定されたバルブ及び流
量リミッタを経てモータＨ1、Ｈ2に流体を供給する油圧
回路に接続されていると言う事実により、バイブレータ
の安全性が高くなる。この配置構造においては、油圧回
路ＣＨ内におけるあらゆる過度の圧力増加に応答して、
位相シフタ７は可変位相シフト機能を発揮し、振動の振
幅を制限する。
【００８０】
【発明の効果】本発明は以上の構成からなり、従来のバ
イブレータに見られた起動、停止時の過渡現象によって
部品が損傷されること、過剰な歯車機構を必要とするこ
と、及び、その結果としてコストに関する欠点及び摩耗
の問題などの欠点を除去し、工具の作動条件及び動力源
の特性に適応できる実用可能なバイブレータを提供する
ことができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に基づく可変モーメントバイブレータ
の軸方向の概略断面図である。
【図２】 本発明に基づく可変モーメントバイブレータ
の横方向の概略断面図である。
【図３】 図２に示す横方向の断面図のバイブレータの
代替実施例の軸方向概略断面図である。
【図４】 図１から３までに示すバイブレータに用いら
れる位相シフタの軸方向における概略断面図である。
【図５】 図１に示すバイブレータの動力供給および制
御に使用できる油圧回路を示す。
【図６】 図１に示すバイブレータの動力供給および制
御に使用できる油圧回路を示す。
【図７】 図１に示すバイブレータの動力供給および制
御に使用できる油圧回路を示す。
【符号の説明】
１ 第１の重り列 ２ 第２の重り列 ３，４ フランジ ５ ケーシング ６ 第２の駆動シャフト（被駆動シャフト，肩付き中央
シャフト） ７ 位相シフタ ８ 第１の駆動シャフト（中空シャフト） ９ 構造体 １０ 構造体の円筒形部分 １１ 第１の密封表面 １２ 第１のめねじ部分 １３ 環状空間 １４ ボールベアリング １５ 端部壁 １６ 第５の密封表面 １７ 第１のおねじ部分 ２０ 環状ピストン ２１ 第３の密封表面 ２２ 第２のおねじ部分 ２３ 第４の密封表面 ２４ 第２のめねじ部分 ２５ 通路 ２６ 回転シール ２７ 接続スリーブ ２８ 通路 ２９ 回転シール ３０ 第２の密封表面 ３３ 油圧ポンプ ３４ 定流量レギュレータ ３５，３６ バルブ４０ ピストン（ラムＶの） Ｅ1 第１の作動室（主作動室） Ｅ2 第２の作動室（副作動室） Ｅ3 放出室（ラムＶの） Ｅ4 作動室（ラムＶの） Ｍ，Ｍ’ 偏心重り
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) E02D 7/18 B06B 1/16

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 土壌内に物体を打込むために使用できる
    可変モーメントバイブレータから成り、前記可変モーメ
    ントバイブレータは各列が反対方向に回転するよう相互
    にかみ合うそれぞれの歯車が固定されたシャフトのまわ
    りで回転する少なくとも２つの偏心重りを有する少なく
    とも２列の偏心重り列を備え、第１の重り列は、第１の
    歯車装置によって第１のモータに結合されると共に、位
    相シフタを備える伝導装置によって第２の重り列に結合
    され、前記位相シフタが固定された構造体に回転可能に
    取付けられ、そして、穴の内側が第１の密封表面及びら
    せん歯条を備えた第１のめねじ部分を有する円筒形スリ
    ーブの形をした少なくとも１つの部分を有する第１の駆
    動シャフトと、前記第１の駆動シャフトと共軸的に回転
    可能に取付けられ、そして、一端において第１の駆動シ
    ャフトの端部壁によって閉鎖された環状空間を形成する
    第２の円筒形の駆動シャフトと、前記第２の駆動シャフ
    トは、第２の密封表面及びらせん歯条を備えた第１のお
    ねじ部分を有し、 前記の環状空間内において軸方向に可動であり、そし
    て、第１の密封表面上において水密性を保って摺動する
    第３の密封表面及び第１のめねじ部分の歯とかみ合うら
    せん歯条を持つ第２のおねじ部分を継続的に有する円筒
    形外側表面、及び、前記第２の密封表面上において水密
    性を保って摺動する第４の密封表面及び第１のおねじ部
    分のらせん歯条とかみ合うらせん歯条を有する第２のめ
    ねじ部分を継続的に有する内側表面を有する環状ピスト
    ンと、 一端において前記２つの駆動シャフトと前記環状ピスト
    ンによって形成される第１の作動室内に、また、いま一
    方の端において前記第２の駆動シャフトの端部に取付け
    られた回転シールを介して配分通路内に放出口を有する
    前記第２の駆動シャフト内に軸方向の通路を有する加圧
    流体入口回路とを有することを特徴とする可変モーメン
    トバイブレータ。
  2. 【請求項２】 前記駆動システムが前記第１のモータと
    前記位相シフタの間において前記伝導装置に結合された
    第２のモータを有することを特徴とする請求項１記載の
    バイブレータ。
  3. 【請求項３】 前記駆動システムが前記位相シフタと前
    記第２の重り列の間において前記伝導装置に結合された
    第２の油圧モータを有することを特徴とする請求項１記
    載のバイブレータ。
  4. 【請求項４】 モーメントが一定の振動を得るために、
    前記モータが同じ容量の油圧モータであることを特徴と
    する請求項３記載のバイブレータ。
  5. 【請求項５】 位相シフタ圧力が必要な全動力に比例す
    るように前記モータと前記油圧モータの動力出力が異な
    ることを特徴とする請求項３記載のバイブレータ。
  6. 【請求項６】 更に前記第２の油圧モータに結合された
    第３の油圧モータを有し、前記の２つのモータが一緒に
    又は別々に使用可能であり、そして、全容量が前記第１
    のモータの容量に等しく、必要に応じて、モーメント及
    び動力が一定な振動が選択可能であることを特徴とする
    請求項３記載のバイブレータ。
  7. 【請求項７】 前記モータ及び前記位相シフタが前記バ
    イブレータの同一側に搭載されることを特徴とする請求
    項１記載のバイブレータ。
  8. 【請求項８】 前記環状ピストンが前記第２の駆動シャ
    フト内の第２の軸方向通路および前記回転シールと反対
    側の端の第２の回転シールを介して作動流体入口回路に
    結合された前記駆動シャフト間に第２の作動室を形成す
    ることを特徴とする請求項１記載のバイブレータ。
  9. 【請求項９】 前記位相シフタの第１の作動室が、その
    作動室が第１の復帰回路を介してスプールバルブの第１
    の出口に連結されたラムの放出室に結合され、前記ラム
    の位置が前記バイブレータの位置を示すことを特徴とす
    る請求項１又は８記載のバイブレータ。
  10. 【請求項１０】 前記第１の復帰回路が第１の高い圧力
    に設定されたバルブを有し、前記ラムの前記作動室が、
    スプールバルブ及び第１の高い圧力に設定されたバルブ
    を連続的に有する第２の復帰回路を経てタンクに結合さ
    れ、前記第１のスプールバルブは、各々前記タンク及び
    前記油圧ポンプに結合された２つの入り口を持ち、そし
    て、その２つの入口が相互に導通するような少なくとも
    １つの安定した休止位置およびその第１の出口がその第
    ２の入口に結合される第１の切替えられた位置を有し、
    前記第２のスプールバルブは、その入口がその出口と導
    通するような１つの安定した休止位置及びその入口がそ
    の出口から隔離される切替えられた位置を有する事を特
    徴とする請求項９記載のバイブレータ。
  11. 【請求項１１】 前記第１のスプールバルブが、前記油
    圧ポンプが前記位相シフタの前記第２の作動室と導通
    し、前記ラムの前記作動室が前記タンクと導通する第２
    の切替えられた位置を有することを特徴とする請求項９
    記載のバイブレータ。
  12. 【請求項１２】 第２の作動室が、前記油圧回路におけ
    る許容圧力を表す高い圧力に設定されたバルブを介して
    前記モータに作動流体を供給する前記油圧回路に結合さ
    れることを特徴とする請求項８記載のバイブレータ。
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