JP6249484B2

JP6249484B2 - 杭打機

Info

Publication number: JP6249484B2
Application number: JP2014032067A
Authority: JP
Inventors: 金島　秀幸; 秀幸金島; 西尾　拓也; 拓也西尾
Original assignee: MINORU SANGYO KABUSHIKI KAISHA
Current assignee: MINORU SANGYO KABUSHIKI KAISHA
Priority date: 2014-02-21
Filing date: 2014-02-21
Publication date: 2017-12-20
Anticipated expiration: 2034-02-21
Also published as: JP2015158050A

Description

本発明は、圃場に杭を打設するための振動式の杭打機に関するものである。

従来の杭打機としては、特許文献１、２に記載された杭打作業機を例示する。この杭打作業機は、図８に示すように、動力源となる小型エンジン１１０と、小型エンジンに駆動される打撃部１２０と、打撃部１２０を支える支持部１３０とを備えている。

小型エンジン１１０は、公知の携帯作業機に用いられている２サイクルガソリンエンジンが用いられ、出力軸であるクランク軸１１１にクラッチシュー１１２が取り付けられており、クラッチドラム１１３を解して回転出力を外部へ導出できるようになっている。

打撃部１２０は、動力を供給される伝動機構（図示略）と、該伝動機構により上下に駆動される打撃シリンダ１２６を備えている。前記伝動機構は小型エンジン１１０、支持部１３０の両者に取り付けられたケーシング１２１Ａ内に収められ、その入力軸１２２がクラッチドラム１１３に連結されている。

圃場に杭を打設するには、仮立設した杭頭に打撃シリンダ１２６を被せた状態にし、杭打作業機を作動させるようになっている。

実願昭６３−９７７２１号（実開平２−１８５３８号）のマイクロフィルム実願平１−５０７１９号（実開平２−１３９９３７号）のマイクロフィルム

ところが、小型エンジン１１０と打撃部１２０は、互いの動力伝達部位（クラッチシュー１１２及びクラッチドラム１１３）の周囲で接合されて固定されており、杭の打設時には、打撃部１２０の上下振動と、該上下振動に対する杭からの反作用とが主に該接合部位から小型エンジン１１０に伝わる。小型エンジン１１０は、それらの振動と、小型エンジン１１０自体の振動により、打撃部１２０と異なる振動態様となる。このため、長期に使用していると、前記接合部位が破損することがあるという課題がある。

そこで、仮に、小型エンジン１１０と打撃部１２０とを強固に連結することにより、一体化することも考えられるが、そうすると、小型エンジン１１０に対して、杭の打設時の前記振動が、より直に伝わるようになるため、小型エンジン１１０の許容振動量を超えてしまうという問題がある。

前記課題を解決するために、本発明の杭打機は、
動力源となる原動機と、該原動機に駆動される打撃部と、打撃部を支える支持部とを備えた杭打機であって、
前記原動機と前記打撃部の間の動力伝達部位の周囲における互いの接合部位に緩衝材を介装させるとともに、前記原動機における該接合部位の反対側と前記打撃部とを外側補強フレームで連結してなる。

この構成によれば、前記緩衝材を介装させることにより、前記接合部位の破損を防止する一方、前記原動機における該接合部位の反対側と前記打撃部とを前記外側補強フレームによって連結することにより、前記緩衝材の介装により低下する前記原動機及び前記打撃部の一体性を補強することができる。

前記杭打機としては、
前記接合部位に対し、中間補強フレームを介装させ、
該中間補強フレームは、前記接合部位の周囲に張り出す張出部を備え、該張出部は、前記原動機又は／及び前記打撃部に連結され、
前記緩衝材は、前記中間補強フレームの前記原動機側又は／及び前記打撃部側に配設されている態様を例示する。

この構成によれば、前記中間補強フレームにより、前記緩衝材の介装により低下する前記原動機及び前記打撃部の一体性をさらに補強することができる。

本発明に係る杭打機によれば、原動機と打撃部の間の動力伝達部位の周囲における互いの接合部位の破損を防止することができるという優れた効果を奏する。

本発明を具体化した一実施形態に係る杭打機の正面図である。同杭打機の一部を破断した側面図である。同杭打機の一部を破断した分解側面図である。同杭打機の一部を破断した背面図である。同杭打機の中間補強フレーム及び緩衝材を示す図であり、（ａ）は中間補強フレームの正面図、（ｂ）は緩衝材の正面図である。同杭打機の外側補強フレームを示す斜視図である。同杭打機の振動測定試験の結果を示す図である。従来の杭打機の側面図である。

図１〜図６は本発明を具体化した一実施形態の杭打機１を示している。この杭打機１は、図１〜図４に示すように、動力源となる原動機２と、該原動機２に駆動される打撃部３と、打撃部３を支える支持部４とを備えている。そして、原動機２と打撃部３の間の動力伝達部位の周囲における互いの接合部位２ａ、３ａの間に中間補強フレーム７及び緩衝材８を介装させるとともに、原動機２における該接合部位２ａの反対側と打撃部３とを外側補強フレーム９で連結してなっている。接合部位２ａ、３ａは、固定手段としての複数本（本例では４本）のボルト１１で固定されている。

原動機２としては、ガソリンを燃料とする２サイクルの小型エンジンを採用している。原動機２の出力は、図３及び図４に示すように、クラッチシュー１３が取り付けられたクランク軸１２の回転が、クラッチドラム１４を介して外部へ導出されるようになっている。本例では、このクラッチシュー１３及びクラッチドラム１４が原動機２と打撃部３の間の動力伝達部位となっている。クランク軸１２の出力端の周囲は、打撃部３と接合するための接合部位２ａとなっている。本例の原動機２は、クランク軸１２の出力端の反対側に配設されたリコイルスタータ１５、側部に配設された気化器及びエアクリーナ１７、下部に配設された燃料タンク１８等を備えている。

打撃部３は、互いに接続された上側ケース２１及び下側ケース２２を備え、該上側ケース２１内に動力伝動機構２３を内蔵するとともに、該下側ケース２２内に振動部２４を内蔵している。動力伝動機構２３は、クラッチドラム１４に連結された入力軸２３ａを備えており、該入力軸２３ａにより原動機２の動力を入力し、ギヤ２３ｂ、２３ｃを介して出力軸２３ｄへ伝動するように構成されている。クラッチドラム１４の周囲は、原動機２と接合するための接合部位３ａとなっている。振動部２４は、動力伝動機構２３の出力軸２３ｄに設けられた偏心ディスク２４ａと、下側ケース２２に上下動可能に支持されており、該偏心ディスク２４ａにより駆動される打撃シリンダ２４ｂとを備えている。打撃シリンダ２４ｂは、下側が開口した円筒形の空間Ｓを備え、該空間Ｓに杭頭が挿入されるようになっている。

支持部４は、パイプ材からなる、逆Ｕ字状に形成されたフレーム２６を備えている。フレーム２６の水平部位は、ブラケット２７及び防振材２８を介して打撃部３の上側ケース２１の上部に接続されている。フレーム２６の一対の垂直部位は、ブラケット２７及び防振材２８を介して打撃部３の下側ケース２２の下部に接続されている。フレーム２６の左右の折曲部位及び垂直部位には、それぞれグリップ２９が取り付けられている。また、フレーム２６における一方の垂直部位におけるグリップ２９、２９の間には、原動機２のスロットルを操作するためのスロットルレバー３０が設けられている。

中間補強フレーム７は、図３及び図５（ａ）に示すように、平板状のフレーム本体の左右方向の縁部（本例では上縁部）が直角に折曲されることにより、左右方向が補強されてなっており、動力伝達部位を挿通可能な動力伝達部位挿通穴７ａと、接合部位２ａ、３ａの固定手段としての４本のボルト１１が挿通可能な接合部位取付穴７ｂと、接合部位２ａ、３ａの周囲（本例では左右両側）に張り出す張出部７ｃと、張出部７ｃを原動機２に接続するための張出部取付穴７ｄとを備えている。張出部取付穴７ｄには、固定手段としてのボルト３５が挿通されることにより、原動機２における接合部位２から左右方向へ離れた部位に固定される。

緩衝材８は、図３及び図５（ｂ）に示すように、前記動力伝達部位を挿通可能な動力伝達部位挿通穴８ａと、接合部位２ａ、３ａの固定手段としての４本のボルト１１が挿通可能な接合部位取付穴８ｂとを備えている。本例では、緩衝材は、前記中間補強フレーム７の原動機側に配設されている。緩衝材としては、薄い金属板の両面に圧縮率、クッション性の高いスポンジ状の発泡ゴムをコーティングした３層構造のガスケット材を用いると、緩衝性と耐久性を両立できるので、好ましい。

緩衝材８としては、その他に、オイルシート、コルク、及びＣＲゴムを例示する。これらについての、前記３層構造のガスケット材と比較した特徴は次のとおりである。なお、下記のように耐久性に難がある場合、防振効果の低下やネジの緩みの原因となり、最終的には杭が打設できなくなる可能性がある。
（ａ）オイルシート…防振効果はやや劣る。耐久性は充分ある。
（ｂ）コルク…防振効果はやや劣る。耐久性に難がある。
（ｃ）ＣＲゴム…防振効果は充分ある。但し、弾力性が強すぎて杭打の振幅の芯がずれてしまうことや、耐久性に難がある。

外側補強フレーム９は、図６に示すように、Ｌ字状に形成されたフレーム本体９ａを備えている。フレーム本体９ａは、その水平部位の先端が打撃部３の下側ケース２２の下部に固定手段としてのボルト３１ａ及びナット３１ｂで連結され、その垂直部位の先端が原動機２のリコイルスタータ１５の周囲に固定手段としてのボルト３２で連結されている。フレーム本体９ａの水平部位は、両側が下側へ折曲されるとともに、該両折曲部９ｂの間に複数本（本例では３本）のリブ９ｃが列設されることにより、補強されている。

次に、本例の杭打機１における原動機の振動測定試験について説明する。本試験に使用した杭打機１は、緩衝材として、ニチアス社のメタフォーム（登録商標）ＰＳ−８５２５を採用している。このＰＳ−８５２５は、厚さ０．８５ｍｍ（金属板０．２５ｍｍ、ゴム層０．３０ｍｍ×両面）となっている。本試験では、原動機２のクランク軸１２の出力端の反対側、すなわちリコイルスタータ１５（図１に矢印Ｐで示す位置）にリオン社製加速度ピックアップＰＶ−９７Ｉを接着し、それをリオン社製振動分析計ＶＡ−１２に接続し、圃場で杭を打設したときの振動の加速度（実効値（ｍｓ値））を測定した。ここで、振動測定は、３成分（図１及び図２に示すＺ（上下）、Ｙ（左右）、Ｘ（前後）方向）を１セットとして測定した。

図７は、本試験の結果を示す図である。同図に示すように、振動の加速度が３方向の全てにおいて低減しており、本発明による原動機２の抑振効果を確認できた。

以上のように構成された本例の杭打機１によれば、緩衝材８を介装させることにより、接合部位２ａ、３ａの破損を防止する一方、原動機２における該接合部位２ａの反対側と打撃部３とを外側補強フレーム９によって連結することにより、緩衝材８の介装により低下する原動機２及び打撃部３の一体性を補強することができる。

また、中間補強フレーム７により、緩衝材８の介装により低下する原動機２及び打撃部３の一体性をさらに補強することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
（１）中間補強フレーム７の形状（例えば、張出部７ｃの形状）やその補強構造を適宜変更すること。
（２）中間補強フレーム７の張出部７ｃを原動機２及び打撃部３の両方に接続したり、原動機２に代えて打撃部３に接続したりすること。

１杭打機
２原動機
２ａ接合部位
３打撃部
３ａ接合部位
４支持部
７中間補強フレーム
７ａ動力伝達部位挿通穴
７ｂ接合部位取付穴
７ｃ張出部
７ｄ張出部取付穴
８緩衝材
８ａ動力伝達部位挿通穴
８ｂ接合部位取付穴
９外側補強フレーム
９ａフレーム本体
９ｂ折曲部
９ｃリブ
１１ボルト
１２クランク軸
１３クラッチシュー
１４クラッチドラム
１５リコイルスタータ
１７気化器及びエアクリーナ
１８燃料タンク
２１上側ケース
２２下側ケース
２３動力伝動機構
２３ａ入力軸
２３ｂギヤ
２３ｃギヤ
２３ｄ出力軸
２４振動部
２４ａ偏心ディスク
２４ｂ打撃シリンダ
２６フレーム
２７ブラケット
２８防振材
２９グリップ
３０スロットルレバー
３１ａボルト
３１ｂナット
３２ボルト
３５ボルト
Ｓ杭頭用の空間
Ｐ加速度ピックアップの取付位置

Claims

動力源となる原動機と、該原動機に駆動される打撃部と、打撃部を支える支持部とを備えた杭打機であって、
前記原動機と前記打撃部の間の動力伝達部位の周囲における互いの接合部位に緩衝材を介装させるとともに、前記原動機における該接合部位の反対側と前記打撃部とを外側補強フレームで連結してなる杭打機。
前記接合部位に対し、中間補強フレームを介装させ、
該中間補強フレームは、前記接合部位の周囲に張り出す張出部を備え、該張出部は、前記原動機又は／及び前記打撃部に連結され、
前記緩衝材は、前記中間補強フレームの前記原動機側又は／及び前記打撃部側に配設されている請求項１記載の杭打機。