JP5730145B2 - Pile gear transmission - Google Patents
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Description
本発明は、杭打機用変速装置に関し、詳しくは、杭打機のリーダに沿って昇降可能に設けられた回転駆動装置に連結して回転駆動装置の出力軸の回転数及びトルクを作業状況に応じて変更するための杭打機用変速装置に関する。 The present invention relates to a transmission device for a pile driver, and more specifically, the rotational speed and torque of an output shaft of the rotary drive device connected to a rotary drive device that can be moved up and down along a leader of the pile driver. It is related with the transmission for pile drivers for changing according to.
杭打機を使用した基礎工事では、リーダに沿って昇降可能に設けられたオーガドライブなどの回転駆動装置にオーガスクリューやケーシング、鋼管杭などの作業部材を連結し、回転駆動装置によって作業部材を回転させながら、回転駆動装置をリーダに沿って下降させることにより、地盤を掘削したり、基礎杭を構築したりすることが行われている。例えば、オーガスクリューを使用して地盤を掘削する際に、軟らかい地盤のときには、オーガスクリューを低トルクで高速回転させ、固い地盤のときには、オーガスクリューを高トルクで低速回転させることにより、施工効率の向上が図れるため、回転駆動装置の下方に変速装置を配置し、回転駆動装置の出力軸の回転数を変換してオーガスクリューに伝達することが行われている(例えば、特許文献1参照。)。 In foundation work using a pile driver, work members such as auger screws, casings, and steel pipe piles are connected to a rotary drive device such as an auger drive that can be moved up and down along the leader. While rotating, the rotary drive device is lowered along the leader to excavate the ground or construct a foundation pile. For example, when excavating the ground using an auger screw, if the ground is soft, the auger screw is rotated at a high speed with a low torque. In order to improve the transmission, a transmission is arranged below the rotary drive device, and the rotational speed of the output shaft of the rotary drive device is converted and transmitted to the auger screw (see, for example, Patent Document 1). .
従来の杭打機では、標準的な固さの地盤の場合には、回転駆動装置にオーガスクリューを直接連結して高速回転させることにより、施工時間の短縮などを図るようにしており、標準より固い地盤の場合には、回転駆動装置に減速型の変速装置を連結し、回転駆動装置の出力軸の回転数を減速してオーガスクリューに伝達することにより、回転数は低いが高トルクでオーガスクリューを回転させるようにしている。また、標準より軟らかい地盤の場合、回転駆動装置に増速型の変速装置を連結し、オーガスクリューを標準時よりも高速で回転させることも行われている。 In the conventional pile driver, in the case of ground with standard hardness, the construction time is shortened by connecting the auger screw directly to the rotary drive device and rotating it at high speed. In the case of hard ground, a reduction gear type transmission is connected to the rotation drive device, and the rotation speed of the output shaft of the rotation drive device is reduced and transmitted to the auger screw. The screw is rotated. In the case of ground softer than the standard, a speed increasing type transmission is connected to the rotation drive device, and the auger screw is rotated at a higher speed than the standard time.
しかし、まれにしかない標準より固い地盤及び標準より軟らかい地盤に備えて減速型の変速装置と増速型の変速装置との2種類を用意することは不経済であることから、標準より軟らかい地盤では増速型の変速装置を使用せず、標準的な固さの地盤と同様に、回転駆動装置にオーガスクリューなどを直接連結して作業を行っている。また、変速装置内に速度可変機構を設けることも行われているが、変速装置の構造が極めて複雑になり、製造コストの上昇を招くだけでなく、メンテナンスにも多大な手間を要することになる。 However, it is uneconomical to prepare two types of gearboxes, speed reduction type gearboxes and speedup type gearboxes, in preparation for grounds that are harder than standard and softer than standard. The work is done by directly connecting an auger screw or the like to the rotary drive device as in the case of a standard solid ground without using a speed increasing type transmission. In addition, although a speed variable mechanism is provided in the transmission, the structure of the transmission becomes extremely complicated, which not only increases the manufacturing cost but also requires a lot of labor for maintenance. .
そこで本発明は、標準的な固さの地盤、標準より固い地盤及び標準より軟らかい地盤のいずれの場合でも容易に対応することができる杭打機用変速装置を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a transmission device for a pile driver that can easily cope with any of a ground having a standard hardness, a ground harder than a standard, and a ground softer than a standard.
上記目的を達成するため、本発明の杭打機用変速装置は、杭打機のリーダに沿って昇降する回転駆動装置の下方に配置されて前記回転駆動装置の出力軸の回転数を変換して出力する杭打機用変速装置において、前記リーダに対して平行な方向に軸線を配置した複数の変速用歯車を収容したギアケースの第1端面側及び第2端面側に、前記回転駆動装置の出力軸の軸線に対して同一直線上となる位置に軸線を配置した一対の第1入出力軸及び第2入出力軸を設け、前記ギアケースの第1端面側を前記回転駆動装置側に向けて前記第1入出力軸を前記回転駆動装置の出力軸に連結した状態で、第1入出力軸の回転数を前記変速用歯車により、ギアケースの第2端面側に設けられた第2入出力軸に減速して出力し、前記ギアケースを反転させて第2端面側を前記回転駆動装置側に向け、前記第2入出力軸を前記回転駆動装置の出力軸に連結した状態で、第2入出力軸の回転数を前記変速用歯車によりギアケースの第1端面側に設けられた第1入出力軸に増速して出力し、前記ギアケースは、該ギアケースを前記リーダに沿って昇降可能に支持する支持手段を備え、該支持手段は、前記第1端面側を回転駆動装置側に向けた状態と前記第2端面側を回転駆動装置側に向けた状態とに、前記ギアケースを反転させて支持可能に形成され、前記第1入出力軸及び前記第2入出力軸は、同一形状の筒状部材であり、前記支持部材の中心を通る水平線に対して上下対称に形成されることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a transmission device for a pile driving machine according to the present invention is disposed below a rotary drive device that moves up and down along a leader of the pile driver and converts the rotational speed of an output shaft of the rotary drive device. In the transmission device for a pile driver that outputs the rotation drive device, the rotary drive device is provided on the first end face side and the second end face side of a gear case that houses a plurality of speed change gears having axes arranged in a direction parallel to the leader. A pair of first input / output shafts and second input / output shafts having axes arranged at the same straight line with respect to the axis of the output shaft are provided, and the first end face side of the gear case is on the rotary drive device side. In a state where the first input / output shaft is connected to the output shaft of the rotary drive device, the rotation speed of the first input / output shaft is set to the second end face side of the gear case by the speed change gear. Decelerate to the input / output shaft and output, reverse the gear case to With the surface side facing the rotary drive device side and the second input / output shaft connected to the output shaft of the rotary drive device, the rotational speed of the second input / output shaft is set to the first gear case by the speed change gear. and increased to the first output shaft provided on the end face side output, the gear case is e Bei a supporting means for vertically movably supported along the gear case to the reader, said support means, said The first input / output shaft is formed so that it can be supported by inverting the gear case between a state in which the first end face side is directed to the rotary drive device side and a state in which the second end face side is directed to the rotary drive device side. The second input / output shafts are cylindrical members having the same shape, and are characterized by being vertically symmetrical with respect to a horizontal line passing through the center of the support member .
さらに、本発明の杭打機用変速装置は、前記ギアケースは、該ギアケースを前記回転駆動装置に連結する連結手段を備えていること、前記ギアケースは、該ギアケースにおける第1端面側及び第2端面側に、ギアオイルをギアケース内から排出するためのドレンがそれぞれ設けられていること、前記ギアケースにおける第1端面側及び第2端面側に、ギアケース内のギアオイルの液面を表示するレベル表示部がそれぞれ設けられていることを特徴としている。 Furthermore, in the transmission device for a pile driving machine according to the present invention, the gear case includes a connecting means for connecting the gear case to the rotary drive device, and the gear case is on the first end face side of the gear case. And a drain for discharging the gear oil from the gear case, respectively, on the second end surface side, and a liquid surface of the gear oil in the gear case on the first end surface side and the second end surface side of the gear case. It is characterized in that a level display section for displaying is provided.
本発明の杭打機用変速装置によれば、変速装置を使用しないときの回転駆動装置の回転数及びトルクに対して、杭打機用変速装置の第1入出力軸を回転駆動装置の出力軸に連結することで第2入出力軸を低回転、高トルクの回転状態に変換でき、反転させた杭打機用変速装置の第2入出力軸を回転駆動装置の出力軸に連結することで第1入出力軸を高回転、低トルクの回転状態に変換できる。したがって、地盤の状態に応じて杭打機用変速装置を適宜反転させて用いることにより、標準より固い地盤及び標準より軟らかい地盤のいずれの場合でも対応することができ、1台の杭打機用変速装置を用意するだけで作業効率の向上を図ることができる。 According to the transmission device for a pile driving machine of the present invention, the first input / output shaft of the transmission device for the pile driving machine is output from the rotational driving device with respect to the rotation speed and torque of the rotational driving device when the transmission device is not used. By connecting to the shaft, the second input / output shaft can be converted into a rotational state of low rotation and high torque, and the inverted second input / output shaft of the pile driving gear transmission is connected to the output shaft of the rotary drive device. Thus, the first input / output shaft can be converted into a rotation state with high rotation and low torque. Therefore, it is possible to cope with both ground harder than standard and ground softer than standard by using the transmission device for the pile driving machine appropriately reversed according to the state of the ground. Working efficiency can be improved simply by preparing a transmission.
また、前記ギアケースに、リーダに沿って昇降可能に支持する支持手段や、回転駆動装置に連結する連結手段を設けることにより、杭打機用変速装置を回転駆動装置の下方に確実に配置することができる。さらに、ギアケースの第1端面側及び第2端面側のそれぞれにドレンやレベル表示部をそれぞれ設けておくことにより、第1入出力軸及び第2出力軸のいずれを回転駆動装置側に向けて配置した場合でも、ギアケース内のギアオイルの交換やギアオイル量の点検を容易に行うことができる。 Further, the gear case is provided with support means for supporting the gear case so that it can be moved up and down along with the leader, and connection means for connecting to the rotary drive device, so that the transmission device for the pile driving machine is reliably arranged below the rotary drive device. be able to. Further, by providing a drain and a level display on each of the first end face side and the second end face side of the gear case, either the first input / output shaft or the second output shaft is directed toward the rotary drive device side. Even when arranged, the gear oil in the gear case can be easily replaced and the amount of gear oil can be easily checked.
図1及び図2に示す杭打機用変速装置11は、杭打機12のリーダ13に昇降可能に設けられた回転駆動装置14の下方に配置され、回転駆動装置14の出力軸14aの回転数を変換して鋼管杭やオーガスクリューなどの作業部材に出力するものであって、密閉状態の箱形に形成されたギアケース15の内部に変速用歯車16a,16b,16c,16dが適宜な軸受を介して収容されるとともに、図1において図面上側に位置するギアケース15の第1端面側15aに第1入出力軸17が設けられ、図1において図面下側に位置するギアケース15の第2端面側15bには第2入出力軸18が設けられている。
The
第1入出力軸17には第1変速用歯車16aが結合され、第2入出力軸18には第4変速用歯車16dが結合されており、第1変速用歯車16aに歯合する第2変速用歯車16b及び第4変速用歯車16dに歯合する第3変速用歯車16cは、ギアケース15のリーダ13側に平行に設けられた伝達軸19の両端部にそれぞれ結合されている。また、第1変速用歯車16aの歯数は第4変速用歯車16dの歯数より少なく、第3変速用歯車16cの歯数は第2変速用歯車16bの歯数より少なくそれぞれ設定され、これらの変速用歯車16a,16b,16c,16dによって変速が行われる。
A first transmission gear 16a is coupled to the first input /
第1入出力軸17を回転駆動すると、該第1入出力軸17と一体に回転する第1変速用歯車16aから第2変速用歯車16b、伝達軸19及び第3変速用歯車16cを介して第4変速用歯車16dに回転が伝達され、第4変速用歯車16dと一体に回転する第2入出力軸18は、変速用歯車16a,16b,16c,16dのそれぞれの歯数の設定によって第1入出力軸17よりも低速、高トルクで回転する状態になる。
When the first input /
逆に、第2入出力軸18を回転駆動すると、該第2入出力軸18と一体に回転する第4変速用歯車16dから第3変速用歯車16c、伝達軸19及び第2変速用歯車16bを介して第1変速用歯車16aに伝達され、第1変速用歯車16aと一体に回転する第1入出力軸17は、変速用歯車16a,16b,16c,16dのそれぞれの歯数の設定によって第2入出力軸18よりも高速、低トルクで回転する状態になる。
Conversely, when the second input /
また、前記ギアケース15の第1端面側15aの端面及び第2端面側15bの端面には、ギアケース15の内部に充填されたギアオイルを抜き取るためのドレン20,20がそれぞれ設けられており、さらに、第1端面側15aの側面及び第2端面側15bの側面には、ギアケース15の内部に充填されたギアオイルの液面を表示するためのレベル表示部21,21がそれぞれ設けられている。また、ギアケース15のリーダ13側には、リーダ13に設けられた一対のガイドレール13a,13aに摺動可能に係合する一対のガイドギブ22,22が設けられている。
Further,
上下一対の第1入出力軸17及び第2入出力軸18は、外面が円形で、内面が四角形や六角形に形成された筒状部材からなる同一形状のものであって、前記ガイドギブ22,22を前記ガイドレール13a,13aに摺動可能に係合させて杭打機用変速装置11を回転駆動装置14の下方に配置したときに、回転駆動装置14の出力軸14aの軸線と、第1入出力軸17の軸線及び第2入出力軸18の軸線とが同一直線上に並ぶように設定されている。通常は、鉛直方向に立設したリーダ13に取り付けた状態で、ガイドギブ22,22の中心を通る水平線に対して上下対称に形成される。
The pair of upper and lower first input /
杭打機12は、標準的な固さの地盤に合わせて製作されており、標準的な固さの地盤に対して鋼管杭31の圧入作業を行う際には、図3に示すように、回転駆動装置14の出力軸14aに連結用アタッチメント32及び連結用キャップ33を介して鋼管杭31を連結し、回転駆動装置14の出力軸14aと鋼管杭31とを直結した状態で作業を行う。
The
また、標準的な固さの地盤に比べて固い地盤に対してケーシング41の圧入作業を行う際には、図4に示すように、回転駆動装置14の出力軸14aに連結用アタッチメント42を介して杭打機用変速装置11の第1入出力軸17を連結するとともに、杭打機用変速装置11の下面側に位置した状態となる第2入出力軸18に連結用アタッチメント43及び連結用キャップ44を介してケーシング41を連結する。
Further, when the press-fitting operation of the
これにより、回転駆動装置14の出力軸14aの回転数は、杭打機用変速装置11において、第1入出力軸17から第1変速用歯車16a、第2変速用歯車16b、伝達軸19、第3変速用歯車16c、第4変速用歯車16dを介して第2入出力軸18に減速して伝達されることになり、第2入出力軸18に連結されたケーシング41は、回転駆動装置14の出力軸14aの回転数に比べて低速で高トルクの状態で回転することになる。
As a result, the rotation speed of the output shaft 14a of the
一方、標準的な固さの地盤に比べて軟らかい地盤に対してオーガスクリュー51による掘削作業を行う際には、図5に示すように、杭打機用変速装置11を図4に示す状態から上下反転させた状態とし、回転駆動装置14の出力軸14aに連結用アタッチメント52を介して杭打機用変速装置11の第2入出力軸18を連結するとともに、杭打機用変速装置11の下面側に位置した状態となる第1入出力軸17に連結用アタッチメント53を介してオーガスクリュー51を連結する。
On the other hand, when excavation work with the
これにより、回転駆動装置14の出力軸14aの回転数は、第2入出力軸18から第4変速用歯車16d、第3変速用歯車16c、伝達軸19、第2変速用歯車16b、第1変速用歯車16aを介して第1入出力軸17に増速して伝達されることになり、第1入出力軸17に連結されたオーガスクリュー51は、回転駆動装置14の出力軸14aの回転数に比べて高速で低トルクの状態で回転することになる。
Thereby, the rotation speed of the output shaft 14a of the
このように、標準的な固さの地盤の際には杭打機用変速装置11を使用せず、標準的な固さの地盤に比べて固い地盤の際には第1入出力軸17を上面側に向けた杭打機用変速装置11を回転駆動装置14の下方に連結し、標準的な固さの地盤に比べて柔らかい地盤の際には第2入出力軸18を上面側に向けた杭打機用変速装置11を回転駆動装置14の下方に連結することにより、地盤の状態に応じた最適な回転数及びトルクで作業を進めることができ、杭打機12による各種作業の効率を向上させることができる。しかも、1台の杭打機用変速装置11を用意するだけでよく、作業区域内における各作業位置での地盤の状態が異なっていても容易に対応することができる。
In this way, the
また、ドレン20やレベル表示部21を第1端面側15a及び第2端面側15bにそれぞれ設けることにより、第1入出力軸17を回転駆動装置側に向けた状態でも、第2入出力軸18を回転駆動装置側に向けた状態でも、杭打機用変速装置11を使用中にギアケース15内のギアオイルの状態を外部から容易に確認できるとともに、ギアオイルの交換や補充も容易に行うことができる。
Further, by providing the
なお、本形態例では、杭打機用変速装置11にガイドギブ22,22を設け、リーダ13のガイドレール13a,13aにより杭打機用変速装置11をリーダ13に沿って昇降可能に形成したが、杭打機用変速装置11の第1端面側15a及び第2端面側15bに回転駆動装置14と連結する連結手段を設けておき、杭打機用変速装置11を使用する際に、連結手段によって回転駆動装置14の下方に杭打機用変速装置11を連結した状態で使用することもできる。
In the present embodiment, guide
また、杭打機用変速装置から回転を伝達する作業部材は、作業目的に応じて任意に選択することができ、連結用アタッチメントや連結用キャップは、回転駆動装置も出力軸の構造、鋼管杭やケーシング、オーガスクリューなどの作業部材の連結部の構造に応じたものが使用される。さらに、第1端面側15a及び第2端面側15bは、同一形状に形成しておくことができるが、減速側と増速側とを識別するため、異なった形状にすることもできる。また、変速機構は、遊星歯車機構などの周知の減速機構を採用することができ、杭打機の構成も任意である。 In addition, the working member that transmits the rotation from the transmission device for the pile driver can be arbitrarily selected according to the work purpose, and the connection attachment and the connection cap have the structure of the output shaft, the steel pipe pile In accordance with the structure of the connecting portion of the working members such as the casing, the auger screw and the like. Further, the first end surface side 15a and the second end surface side 15b can be formed in the same shape, but can be formed in different shapes in order to distinguish the deceleration side and the acceleration side. In addition, a known speed reduction mechanism such as a planetary gear mechanism can be adopted as the speed change mechanism, and the configuration of the pile driving machine is also arbitrary.
11…杭打機用変速装置、12…杭打機、13…リーダ、13a…ガイドレール、14…回転駆動装置、14a…出力軸、15…ギアケース、15a…第1端面側、15b…第2端面側、16a,16b,16c,16d…変速用歯車、17…第1入出力軸、18…第2入出力軸、19…伝達軸、20…ドレン、21…レベル表示部、22…ガイドギブ、31…鋼管杭、32…連結用アタッチメント、33…連結用キャップ、41…ケーシング、42,43…連結用アタッチメント、44…連結用キャップ、51…オーガスクリュー、52,53…連結用アタッチメント
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ギアケースは、該ギアケースを前記リーダに沿って昇降可能に支持する支持手段を備え、該支持手段は、前記第1端面側を回転駆動装置側に向けた状態と前記第2端面側を回転駆動装置側に向けた状態とに、前記ギアケースを反転させて支持可能に形成され、
前記第1入出力軸及び前記第2入出力軸は、同一形状の筒状部材であり、前記支持手段の中心を通る水平線に対して上下対称に形成される
ことを特徴とする杭打機用変速装置。 In a transmission device for a pile driver that is arranged below a rotary drive device that moves up and down along a leader of the pile driver and converts the output speed of the output shaft of the rotary drive device and outputs it, the parallel device is parallel to the leader Axis lines are arranged on the first end face side and the second end face side of a gear case containing a plurality of speed change gears having axes arranged in the direction at positions that are collinear with respect to the axis line of the output shaft of the rotary drive device. A pair of the first input / output shaft and the second input / output shaft are provided, the first input / output shaft is connected to the output shaft of the rotary drive device with the first end face side of the gear case facing the rotary drive device side. In this state, the rotational speed of the first input / output shaft is decelerated and output to the second input / output shaft provided on the second end face side of the gear case by the speed change gear, and the gear case is inverted to change the first speed. With the two end surfaces facing the rotary drive device side, the second input / output shaft is While connected to an output shaft of the serial rotary drive, and outputs increased to the first output shaft provided the rotational speed of the second output shaft to the first end face side of the gear case by the transmission gear ,
The gear case includes support means for supporting the gear case so as to be movable up and down along the reader. The support means has a state in which the first end face side is directed to the rotary drive side and the second end face side. The gear case is inverted to be supported in a state directed toward the rotational drive device,
The first input / output shaft and the second input / output shaft are cylindrical members having the same shape, and are formed vertically symmetrical with respect to a horizontal line passing through the center of the support means. Pile driver transmission.
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