JP5438349B2 - 発電機能を持つ杭穴掘削ロッド - Google Patents
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Description
・掘削ヘッドの掘削腕の揺動位置の位置センサや位置確認センサ
・掘削ヘッドの掘削腕の開閉を補助するモータ
・掘削ヘッドの掘削腕を稼働させるモータ
・掘削ヘッドの掘削腕の拡開掘削時の位置確認センサの地上へのデータ送信用の送信機
(1) ロッド本体は、上端をオーガに固定して使用し、前記ロッド本体の先端部に掘削ヘッドを連結した。
(2) 前記ロッド本体及び/又は前記掘削ヘッドに、電力消費手段及び/又は蓄電手段を設けた。
(3) 前記ロッド本体に、掘削土を破砕する撹拌バーを設けて、発電手段とし、前記電力消費手段及び/又は蓄電手段と前記発電手段とを接続して、前記電力消費手段及び/又は蓄電手段に、前記発電手段から電力を供給した。
(4) 前記撹拌バーは、前記ロッド本体と同軸に回転自在に回転筒を設け、該回転筒の外面に撹拌羽根を放射状に固定して、前記撹拌羽根の回転軸がタービンの軸として発電可能に構成した。
また、他の発明は、以下のような要件を具備したことを特徴とする発電機能を持つ杭穴掘削ロッドである。
(1) ロッド本体は、上端をオーガに固定して使用し、前記ロッド本体の先端部に掘削ヘッドを連結した。
(2) 前記ロッド本体及び/又は前記掘削ヘッドに、電力消費手段及び/又は蓄電手段を設けた。
(3) 前記ロッド本体に、練り付け面で杭穴壁を均す練り付けドラムを設けて、発電手段とし、前記電力消費手段及び/又は蓄電手段と前記発電手段とを接続して、前記電力消費手段及び/又は蓄電手段に、前記発電手段から電力を供給した。
(4) 前記練り付けドラムは、下記A又はBの構成とした。
A.前記練り付けドラムは、泥土が通過するように側面を水平方向に開放して、回転自在に回転羽根を設け、前記回転羽根の回転軸がタービンの軸として発電可能に構成した。
B.前記練り付けドラムに、杭穴壁に当たるローラーを設け、前記ローラーの回転軸をタービンの軸として発電可能に構成した。
(1) ロッド本体又は掘削ヘッドに蓄電手段を設ける。
(2) 発電機で供給される電力を、一旦蓄電手段に蓄電して、蓄電手段から電力消費手段に電力を供給する。
練り付けドラム21は、側面を略水平方向に開放し、自由に回転する回転羽根29を設けて、「回転羽根29」と「練り付けドラム21の練り付け板22など外枠の部材25、26及びロッド本体10」との間に一方にコイル他方に磁石を設けて、発電手段とする(図5(b)(c))。
また、地面61に静止した「地面支持体33」と回転する「ロッド本体10」の一方に磁石、他方にコイルを設けて、発電手段とする(図5(e)、図4)。
また、掘削ヘッド40のヘッド本体41の下端部に、ロッド本体10と軸を一致させて、支持回転体56の基端部を軸方向に回転自在に取り付けて、先端部を下方に突出させて、発電手段とする(図3(a))。
上記各発電手段は少なくとも1つ設ければ良く、下記(3)の電力消費手段の消費量に応じて適宜選択する。また、電力消費手段が掘削ヘッド40に集中するので、この場合には、発電手段も掘削ヘッド40又はロッド本体10の下端部に設けることが望ましい。
ヘッド本体41に、各センサ49、49a、51、51aなどのデータをそのままあるいは増幅して地上に送るデータ送信機53を内蔵し(図1(a)、図2)、データ送信機53を電力消費手段とする。
撹拌バー15、練り付けドラム21は発電手段としても機能する。
この場合、掘削ロッド1の回転に従い磁石19が回転するが、コイル18を取り付けた回転筒16は、この回転に拘束されず、掘削ロッド1の回転に従わないので、磁石19とコイル18との間で発電できる。
なお、ここで、ロッド本体10の細径部13にコイル18を設けて、回転筒16に磁石19を設けることもできる(図示していない)。
この場合、掘削ロッド1の回転に従い、練り付けドラム21、21の間に位置する泥土が練り付けドラム21の側面24、24を通過し、この際、回転羽根29が回転して、前記(2)と同様に、磁石とコイルとで、電力を発生させる。
掘削腕46は、中間部をヘッド本体41に近づく側に屈曲し、下部を外側に(ヘッド本体41から離れる側)に屈曲して、下端に掘削刃47、47を外側に向けて固定してある。掘削腕46は掘削刃47、47が受ける土圧により揺動するが、揺動を補助するモータ52をヘッド本体41内に設置して、水平軸45に連結する。地上からの操作により補助モータ52を回転させて、土圧に寄らなくても揺動腕46、46を揺動できるようになっている。従って、土圧による掘削腕46、46の揺動を、モータが補助して確実かつ素早く、掘削腕46を所望の角度に設定できる。
掘削腕46の中間部でヘッド本体41側の面に位置センサ49を取り付けし、ヘッド本体41の膨出部に位置センサ49に対応する帯状の位置確認センサ49aを取り付ける。位置確認センサ49aは、掘削腕46の揺動に従って、位置センサ49が揺動する軌跡にそった、円弧で帯状に形成する(図1(a))。位置センサ49が位置確認センサ49a上のどこに位置しているかを発信できるようになっている。
掘削腕46の水平軸45の上方に上突起48を形成し、上突起48のヘッド本体41側の面に位置センサ51を取り付けし、ヘッド本体41の上端部に位置センサ51に対応する帯状の位置確認センサ51aを取り付ける。位置確認センサ51aは、掘削腕46の揺動に従って、位置センサ51が揺動する軌跡にそった円弧で帯状に形成する(図1(a))。同様に、位置センサ51が位置確認センサ51a上のどこに位置しているかを発信できるようになっている。
また、ここで、回転軸27を練り付け板22に固定してローラー31のみが回転する構造とすることもできる。
10 ロッド本体
11a ロッド本体の上端
11b ロッド本体の下端
13 ロッド本体の細径部
14 環状突起
15 撹拌バー
16 撹拌バーの回転筒
17 撹拌バーの撹拌羽根
18 撹拌バーのコイル
19 撹拌バーの磁石
21 練り付けドラム
22 練り付けドラムの練り付け板
23 練り付け板の練り付け面
23a 練り付け板の内面
24 練り付けドラムの側面
25 練り付けドラムの上固定板
26 練り付けドラムの下固定板
27 回転羽根の回転軸
28 回転羽根の突板
29 練り付けドラムの回転羽根
31 練り付けドラムのローラー
33 地面支持体
40 掘削ヘッド
41 掘削ヘッドのヘッド本体
42 ヘッド本体の連結部
43 ヘッド本体の固定掘削刃
45 掘削ヘッドの水平軸
46 掘削ヘッドの掘削腕
47 掘削腕の掘削刃
48 掘削腕の上突起
49 掘削ヘッドの位置センサ
49a 掘削ヘッドの位置確認センサ
51 掘削ヘッドの位置センサ
51a 掘削ヘッドの位置確認センサ
52 補助モータ
53 データ送信機
54 蓄電池
56 支持回転体
57 保護筒体
59 ストッパー
61 地面
62 杭穴の側壁
63 杭穴の底
Claims (3)
- 以下のような要件を具備したことを特徴とする発電機能を持つ杭穴掘削ロッド
(1) ロッド本体は、上端をオーガに固定して使用し、前記ロッド本体の先端部に掘削ヘッドを連結した。
(2) 前記ロッド本体及び/又は前記掘削ヘッドに、電力消費手段及び/又は蓄電手段を設けた。
(3) 前記ロッド本体に、掘削土を破砕する撹拌バーを設けて、発電手段とし、前記電力消費手段及び/又は蓄電手段と前記発電手段とを接続して、前記電力消費手段及び/又は蓄電手段に、前記発電手段から電力を供給した。
(4) 前記撹拌バーは、前記ロッド本体と同軸に回転自在に回転筒を設け、該回転筒の外面に撹拌羽根を放射状に固定して、前記撹拌羽根の回転軸がタービンの軸として発電可能に構成した。 - 以下のような要件を具備したことを特徴とする発電機能を持つ杭穴掘削ロッド
(1) ロッド本体は、上端をオーガに固定して使用し、前記ロッド本体の先端部に掘削ヘッドを連結した。
(2) 前記ロッド本体及び/又は前記掘削ヘッドに、電力消費手段及び/又は蓄電手段を設けた。
(3) 前記ロッド本体に、練り付け面で杭穴壁を均す練り付けドラムを設けて、発電手段とし、前記電力消費手段及び/又は蓄電手段と前記発電手段とを接続して、前記電力消費手段及び/又は蓄電手段に、前記発電手段から電力を供給した。
(4) 前記練り付けドラムは、下記A又はBの構成とした。
A.前記練り付けドラムは、泥土が通過するように側面を水平方向に開放して、回転自在に回転羽根を設け、前記回転羽根の回転軸がタービンの軸として発電可能に構成した。
B.前記練り付けドラムに、杭穴壁に当たるローラーを設け、前記ローラーの回転軸をタービンの軸として発電可能に構成した。 - 以下のような要件を具備したことを特徴とする請求項1又は2記載の発電機能を持つ杭穴掘削ロッド。
(1) ロッド本体又は掘削ヘッドに蓄電手段を設ける。
(2) 発電手段で供給される電力を、一旦蓄電手段に蓄電して、蓄電手段から電力消費手段に電力を供給する。
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