JP5563516B2 - さく孔機の遮音装置 - Google Patents

Description

本発明は、さく孔装置を備えるさく孔機に用いられる遮音装置に関する。

さく孔機は、そのさく孔ロッドの部位から生じる騒音が大きい（音圧レベルが非常に高く、高周波音が多く含まれる）。そこで、騒音の生じる部位を遮蔽することが考えられる。しかし、遮蔽は、音圧レベルの低減（特に高周波域の低減）には効果的なものの、低周波は、高周波よりも距離減衰が小さいため、遠方にまで達してしまう。そのため、遮蔽の方法によっては、遠方の住民まで騒音（作業音）が到達するため苦情がでるという問題がある。
そこで、例えば特許文献１では、さく孔機のさく孔装置全体を遮蔽して騒音を低減する技術が提案されている。

特表２００２−５３３５９７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術のように、さく孔装置全体を遮蔽することは、騒音を低減することはできるものの、オペレータにとっては、さく孔装置の操作性が低下することになるため好ましいとはいえない。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、さく孔機の操作性を維持しつつも、さく孔装置のさく孔ロッドの部位からの騒音を低減し得るさく孔機の遮音装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、さく孔装置を備えるさく孔機に用いられる遮音装置であって、前記さく孔装置のさく孔ロッドをその全長に亘って覆う二重の蛇腹を備え、該二重の蛇腹は、前記さく孔ロッドの長手方向に沿って伸縮するとともに、相互間に空気層を有するように径方向に離間して配置されており、前記二重の蛇腹相互間の空気層の径方向の厚みは、二つの蛇腹の間で騒音の反射波が干渉して打ち消し合うように、低減したい騒音の周波数帯に合わせて設定されていることを特徴とする。
本発明に係るさく孔機の遮音装置によれば、二つの蛇腹は、さく孔装置のさく孔ロッドの部位のみを覆うようにさく孔ロッドの全長に亘って装着されるので、さく孔装置の操作性が低下することはない。そして、これら二つの蛇腹は、長手方向に伸縮するので、ロッドの交換も容易である。

そして、この遮音装置によれば、相互間に空気層をもつ二重の蛇腹によって覆っているので、単一の蛇腹により覆う構成と比べては勿論、単に二重に重ねた蛇腹構造と比較しても騒音を通し難くなり、騒音を効果的に低減可能である。
そして、本発明に係るさく孔機の遮音装置によれば、二つの蛇腹間の空気層の径方向の厚みが、二つの蛇腹の間で騒音の反射波が干渉して打ち消し合うように、低減したい騒音の周波数帯に合わせて設定されているので、二つの蛇腹の間で騒音の反射波が干渉し打ち消し合うことになり、効果的に目的の周波数の騒音を遮蔽することができる。

上述のように、本発明に係るさく孔機の遮音装置によれば、さく孔機の操作性を維持しつつも、さく孔装置のさく孔ロッドの部位からの騒音を低減することができる。

本発明に係る遮音装置を備えるさく孔機の一実施形態としてのクローラドリルの説明図である。 図１の要部（Ａ部）の拡大図であり、同図ではさく孔ロッドの軸線を含む断面図にて図示している。 さく孔機の騒音の周波数と音圧との関係を示すグラフであり、同図では、さく孔ロッドから６４ｍ離れた位置にマイクを置いて、遮音装置なし（標準）、遮音装置あり（蛇腹１重）、および遮音装置あり（蛇腹２重）のときに測定したデータのグラフをそれぞれ示している。 さく孔機の騒音の周波数と音圧との関係を示すグラフであり、同図では、図３の、遮音装置なし（標準）および遮音装置あり（蛇腹２重）のときに測定した各データにＡ特性を掛けたデータのグラフをそれぞれ示している。

以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図１に示すように、このクローラドリル１は、本体部２およびこれにブーム２５介して連結されたさく孔装置３を有している。本体部２は、キャビン５およびその後方にエンジンルーム４を備え、本体部２の下部にはクローラ式の走行装置６が設けられている。
さく孔装置３は、先端にさく孔用ドリルが取り付けられるさく孔ロッド７を支持案内するガイドシェル１０と、さく孔ロッド７に回転及び打撃作用を与えるドリフタ８と、さく孔ロッド７に送り作用を与える送り駆動装置９と、ガイドシェル１０の下端部近傍に取り付けられてさく孔ロッド７の下部側を支持案内するセントラライザ２２とを備えている。そして、このセントラライザ２２の下部にはフード機構２１が設けられ、また、ガイドシェル１０の下端側にはフードパット２３が取り付けられ、このフードパット２３の下端部には下方に突出する複数の爪２４が設けられている。

さらに、さく孔装置３には、上記ガイドシェル１０を上下方向にスライドさせるスライドシリンダ２０が備えられ、このスライドシリンダ２０の中間部はブーム２５によって本体部２に連結されている。ブーム２５は、その下側に配置されたリフトシリンダ２６により前後方向に揺動可能であり、また、スライドシリンダ２０はブーム２５との間に配設されたリフトシリンダ２７により前後方向に揺動可能になっている。そして、これらリフトシリンダ２６，２７を適宜駆動することによって、さく孔装置３の前後方向における傾斜角度を調整可能に構成されている。なお、ブーム２５とスライドシリンダ２０との間には、スイングシリンダ（不図示）が介設されており、このスイングシリンダを駆動することによって、さく孔装置３の左右方向における傾斜角度も調整可能になっている。

ここで、このさく孔装置３のさく孔ロッド７には、遮音装置３０が装着されている。
詳しくは、この遮音装置３０は、図１に示すように、さく孔ロッド７の全長に亘って配設されている。そして、図２に拡大図示するように、さく孔ロッド７の長手方向に沿って伸縮する円筒状の第一蛇腹３２および第二蛇腹３４を有して構成されている。第一蛇腹３２は、さく孔ロッド７に対して、その全周を囲繞するように空気層Ｄ１を隔てて同軸に配置されている。また、第二蛇腹３４は、第一蛇腹３２全周を囲繞するように空気層Ｄ２を隔てて同軸に配置されている。そして、これら二つの蛇腹３２，３４は、空気層Ｄ１および空気層Ｄ２の離間距離を保持するように、図１に示す、上部固定環３６および下部固定環３８によって相互の端部が固定されており、これら上下の固定環３６，３８を介してさく孔装置３に支持されるようになっている。

ここで、本実施形態の例では、これら二つの蛇腹３２，３４相互間の空気層Ｄ２の厚みは、二つの蛇腹３２，３４の間で騒音の反射波が干渉して打ち消し合うように、低減したい騒音の周波数帯に合わせて設定されている。これにより、二つの蛇腹３２，３４の間で騒音の反射波が干渉し打ち消し合うことになる。
例えば、１５００Ｈｚ以上の音圧を下げたい場合、音速：３４０ｍ／ｓ＝周波数:１５００Ｈｚ×波長、となり、これにより、波長＝０．２２６ｍとなる。したがって、波長／４＝０．０５６ｍ＝Ｄ２から、これを蛇腹３２，３４間の空気層Ｄ２の厚みとして設定する。つまり、この例であれば、第一蛇腹３２（蛇腹小径）：１００ｍｍ、第二蛇腹３４（蛇腹大径）：２１２ｍｍとなる。これにより、騒音の周波数：１５００Ｈｚ、３０００Ｈｚ、４５００Ｈｚの倍音以外は、上記二つの蛇腹３２，３４の間で騒音の反射波が干渉し打ち消し合うことになり、効果的に目的の周波数の騒音を遮蔽することを可能としている。なお、遠方において聞こえる断続的な作業音は特定の周波数（１５００Ｈｚ以上）が含まれる。したがって、例えば、遠方の住民まで騒音（作業音）が到達するため苦情がでるという問題に対処する上では、本実施形態の離間寸法（Ｄ２）を採用することが望ましい。

次に、このさく孔機１の動作および遮音装置３０の作用・効果について説明する。
上述したさく孔機１を用いて地面ＧＬにさく孔をする場合、まず、走行装置６を駆動して本体部２を所定の位置に移動後、上記各シリンダ２６，２７，２０等を適宜駆動して、ガイドシェル１０の前後左右の傾斜角度及び上下方向のスライド位置を調節する。そして、フードパット２３の爪２４を地面に突き刺すことによって、さく孔装置３のガイドシェル１０を位置決めし、さく孔ロッド７によってさく孔位置および傾斜角度を定める。この後、ドリフタ８及び送り駆動装置９を作動させ、さく孔ロッド７に回転、打撃及び送り作用を与えて、所定の深さのさく孔を行う。

ここで、このさく孔機１は、遮音装置３０を装着しない場合には、図３に示すように、そのさく孔ロッド７の部位から生じる騒音が大きい（（同図での「標準」参照））。しかし、このさく孔機１は、さく孔ロッド７の部位を覆う遮音装置３０を備えているので、さく孔ロッド７の部位から生じる騒音を大きく抑制することができる。
そして、この遮音装置３０は、上述したように、二つの蛇腹３２，３４が、さく孔ロッド７の部位のみを覆うようにさく孔ロッド７の全長に亘って装着されるので、さく孔装置３の操作性が低下することはない。また、これら二つの蛇腹３２，３４は、長手方向に伸縮するので、さく孔ロッド７の交換作業も容易である。

さらに、この遮音装置３０によれば、二つの蛇腹３２，３４相互間に空気層Ｄ２をもつ二重の蛇腹構造によってさく孔ロッド７を覆っているので（図３での「蛇腹２重」参照）、例えば単一の蛇腹（同図での「蛇腹１重」参照）によりさく孔ロッド７を覆う構成と比べては勿論、単に二重に重ねた蛇腹構造と比較しても騒音を通し難くなり、騒音を効果的に低減可能である。

特に、この遮音装置３０においては、二つの蛇腹３２，３４間の空気層Ｄ２の径方向の厚みを、二つの蛇腹の間で騒音の反射波が干渉して打ち消し合うように、低減したい騒音の周波数帯に合わせて設定しているので、二つの蛇腹３２，３４の間で騒音の反射波が干渉し打ち消し合うことになり、効果的に目的の周波数の騒音を遮蔽することができる。

つまり、図３を参照しても判るように、遠方（さく孔ロッド７から６４ｍ離れた位置）において、遮音装置なし（標準）と比較して、蛇腹１重、蛇腹２重共に高周波数帯（３５００Ｈｚ以降）では、距離減衰によって騒音が低減していることが認められる。しかし、蛇腹１重の比較例に比べて、蛇腹に２重構造を採用した場合には、１５００Ｈｚ〜３０００Ｈｚ帯においても騒音が低減していることが判る。なお、地上（ＧＬ）に近い遮音装置３０の開口部（下部固定環３８）から漏れる騒音については、地面ＧＬによる抵抗によって遠方には騒音が到達し難い。なおまた、この開口部がキャビン５側に向いていれば、オペレータの視認性の上でも、また騒音を遠方に到達させないようにする上でも効果的である。

このように、この遮音装置３０によれば、二重の蛇腹３２，３４を有し、これら二つの蛇腹３２，３４が、さく孔装置３のさく孔ロッド７の部位のみを覆うようにさく孔ロッド７の全長に亘って装着されるので、さく孔装置３の操作性を維持することができる。そして、二つの蛇腹３２，３４相互間に、所定距離離間させた空気層Ｄ２をもつ二重の蛇腹によって覆っているので、図４に示すように、さく孔ロッド７の部位から生じる騒音が（（同図での「標準」参照）、Ａ特性において７７．６ｄＢ（Ａ）であったのに対し、蛇腹３２，３４間に空気層Ｄ２をもたせた本発明例では、６７．５ｄＢ（Ａ）と大幅に低減することを可能としたのである（図での「蛇腹２重」参照）。

なお、本発明に係るさく孔機の遮音装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、さく孔機の一例としてクローラドリルを例に説明したが、これに限定されず、さく孔装置を備えるさく孔機であれば、種々のさく孔機に対して本発明に係るさく孔機の遮音装置を適用可能であることは勿論である。

また、例えば上記実施形態では、二つの蛇腹３２，３４相互間の空気層Ｄ２の径方向の厚みを、二つの蛇腹３２，３４の間で騒音の反射波が干渉して打ち消し合うように、低減したい騒音の周波数帯に合わせて設定した例で説明したが、これに限らず、二つの蛇腹相互間に空気層を設けた二重蛇腹構造とすれば、さく孔機の操作性を維持しつつも、さく孔装置のさく孔ロッドの部位からの騒音を低減することができる。
しかし、例えば遠方にまで達してしまう低周波を一層効果的に抑制可能とする上では、上記実施形態のように、空気層Ｄ２の径方向の厚みは、二つの蛇腹３２，３４の間で騒音の反射波が干渉して打ち消し合うように、低減したい騒音の周波数帯に合わせて設定することが好ましい。

１ クローラドリル（さく孔機）
２ 本体部
３ さく孔装置
４ エンジンルーム
５ キャビン
６ 走行装置
７ さく孔ロッド
８ ドリフタ
９ 送り駆動装置
１０ ガイドシェル
２０ スライドシリンダ
２１ フード機構
２２ セントラライザ
２３ フードパット
２５ ブーム
２６、２７ リフトシリンダ
３０ 遮音装置
３２ 第一蛇腹
３４ 第二蛇腹
３６ 上部固定環
３８ 下部固定環

Claims (1)

1. さく孔装置を備えるさく孔機に用いられる遮音装置であって、前記さく孔装置のさく孔ロッドをその全長に亘って覆う二重の蛇腹を備え、該二重の蛇腹は、前記さく孔ロッドの長手方向に沿って伸縮するとともに、相互間に空気層を有するように径方向に離間して配置されており、
   前記二重の蛇腹相互間の空気層の径方向の厚みは、二つの蛇腹の間で騒音の反射波が干渉して打ち消し合うように、低減したい騒音の周波数帯に合わせて設定されていることを特徴とするさく孔機の遮音装置。

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