JPH028875B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は作業面に工具を衝撃させるのに使用し
得る振動作用を発生する様に配置された駆動およ
び被駆動の偏心重量体を採用する同期振動ハンマ
に関する。

本発明に関係のある形式の振動ハンマ技術は良
く開発され、各種の設計が提案されてそれぞれ成
功裏に使用されている。ベルナード エイ セン
チユリ（Bernard Ａ century）に付与された
1975年２月18日付の米国特許第3866693号明細書
に記載のものはこの種の振動ハンマの１代表例で
ある。

題記の発明はセンチユリ特許と共通な相当数の
機素を有するが、センチユリ特許のガイド１８６
および１８８が生起する様な、エネルギーを吸収
する可能性のある機械的な制動体がない、と云う
様な重要な点に関して少く共相違している。セン
チユリ特許中の機械的制動体は単一偏心で駆動さ
れているハンマ部材の非直線運動を制御するのに
使用されている。本発明の装置は２個の偏心体が
使用されているため、この種の機械的制動子の必
要性を除去している。

本発明の装置は、ハンマ支持機構を振動させる
のみならず、大きな摩耗と破損をもたらす非線形
衝撃振動を有する振動ハンマに比較して保守が少
くてすむ。

本発明の主要目的は良好な動作能率を有し、保
守費のすくない振動ハンマを提供することであ
る。

本発明のこれらのおよびその他の目的および特
徴は、それぞれの図中に示される図面を参照して
の以下の開示を理解することによつて明らかとな
ろう。

ここで第１図および第２図を参照すると、符号
１は一対の側板３から成る支持フレームを有する
振動ハンマを示すが、該側板は側板に溶接された
管状間隔棒５と、同様にこれに溶接された工具支
持部材７とによつて平行に保たれている。ハンマ
構体９（第６図）は側板３の間に、側板とハンマ
構体にボルト１３および１５で固定された４個の
ゴム製取付台１１から成る弾性部材によつて懸吊
されている。図示の通り、取付台は工具の作動中
構体が振動するとき構体用の単一のガイドおよび
減衰部材として作用する。

ハンマ構体９は端部キヤツプ２７に位置するロ
ーラ軸受２５で支承されたシヤフト２３に取付け
られた１対の偏心重量体１９および２１を収容す
る偏心重量体室１７を有するが、該端部キヤツプ
はボルト３２で偏心重量体室１７に取付けられた
側板部材３１にボルト２９で固着されている。偏
心重量体室１７に固定されてその上面から突出し
ているのがボルト１５でゴム製取付台１１に固着
されている上部アーム部材３３である。

偏心重量体室１７に固定されてその底面から突
出しているのがボルト１５でゴム製取付台１１に
取付けられている下部アーム部材３５である。補
強部材３５がアーム部材の安定化のために下部ア
ーム部材３５の両側とハンマ構体９に固着されて
いる。偏心重量体１９を回転するためにシヤフト
２３の一端に固着された油圧モータ３９が設けて
ある。シヤフト２３に取付けられた一対の歯車４
１が偏心重量体１９を支承するシヤフトから偏心
重量体２１を支承するシヤフトへ回転運動を伝達
するために配設され、そのため両重量体は同一速
度で反対方向に回転する。ホース部材４３が必要
に応じモータ３９に加圧流体を図示しない動力源
から供給する。

アーム部材３５の下端にピン４７でこれに固着
された打撃板４５がある。打撃板は第２図に最も
よく見られるように工具支持部材７に取付けられ
た円錘形工具４９の上に衝撃を加える様に配置さ
れている。工具４９に形成された溝５３中に突出
しているキー５１を含む保持装置によつて工具の
往復運動が可能となつている。工具はブツシング
ハウジング５７内に支持されているブツシング５
５中を摺動するが、ブツシングハウジングは頭付
ねじ６１で工具支持部材の一端に固定されている
工具停止板５９によつて軸方向移動しない様に位
置が保持されている。

振動ハンマ１用の支持装置は、動力機械類、例
えば図示しない牽引車によつて作動可能のリンク
構体６３で構成されている。

ここで開示する本発明によつて作られた振動ハ
ンマの設計諸元は、明らかに所望の衝撃仕事出力
に応じて変化する。

強制振動数が質量をその固体振動数で振動する
場合には、強制振動数発振器の質量は振動されて
いる質量よりも90度進相していることは周知の処
である。強制振動数が固有振動数よりも非常に高
い場合は、強制振動数質量は振動されている質量
より180度進相となり得る。従つて、135度進相の
場合、ゴム取付台の貯蔵エネルギーと組合わされ
た振動質量の遠心力の垂直成分は、工具４９に最
大の衝撃力を発生することとなろう。

135度（θ）の最良位相角は次式で定まる。

tanθ＝2ζ／n／１−²／n² ここで θ＝位相角 ζ＝減衰率 ＝強制振動数CPM、ラジアン／秒 n＝固有振動数 各種の減衰率の下にθに対する振動数比をプロ
ツトすることによつて、臨界減衰システム以下の
ものは１より大きな振動数比において約180度の
位相角を生ずることがわかり、従つて、システム
の臨界減衰は最良の動作結果を得るのに不可欠で
ある。臨界減衰とは定義によつて、質量がその静
止位置から動かされて同じ静止位置に戻るときに
過剰振動をしないことを意味する。臨界減衰はゴ
ム製取付台１１を使用して、この振動ハンマでは
予荷重によつて達成される。

最良の動作に対しては、ハンマのストローク
が、「空中」での変位S″に等しいことが大切で、
この変位（S″）は次式で与えられる。

S″＝2wr／Ｗ ここで ｗ＝不平衝重量 ｒ＝不平衝重量が回転の中心から離れ
ている半径 Ｗ＝全振動重量 これらの式を応用して、本発明の振動ハンマ
は、衝撃仕事出力が1200rpmで200フートポンド
（27.6Kg−ｍ）が必要の場合、次の数値を有する
こととなる。

ストローク 0.4144インチ（1.052cm） ハンマ構体９の重量 485.52ポンド（220.23
Kg） ｗ＝60.69ポンド（27.71Kg） ｒ＝1.6576インチ（4.21cm） wr＝106.59インチポンド（192Kg−cm） wr²＝166.76インチ²ポンド（760.8Kg−cm²） Ｋ＝3400＃／インチ（239Kgms／cm²）

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を実施した振動ハンマの
側面図、第２図は第１図の線２−２から見た拡大
断面図、第３図、第４図および第５図は第２図の
線３−３，４−４および５−５からそれぞれ見た
断面図、第６図及び第７図はそれぞれ第１図の装
置に使用されるハンマ本体部品の外見図である。 １…振動衝撃ハンマ、３…振動フレーム、１１
…弾性部材、ゴム製取付台、１７…ハンマ構体、
１９…駆動離心重量体、２１…被駆動離心重量
体、３９…原動機装置、４１…歯車装置、１９，
２１，３９，４１…振動駆動装置、４９…工具、
５１，５５，５９…工具支持器、６１…工具取外
し部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ １対の側板を支柱により所定距離をとつて垂
   直方向に平行に保持し、下部に工具を上下動自在
   に係着してなる支持フレームと、 回転自在に支承された１対のシヤフトのそれぞ
   れに装着された偏心錘を擁する偏心錘室と、該偏
   心錘室の上部に突設された上部アームと、偏心錘
   室の下部に突設され下端に打撃板を固着した下部
   アームとよりなるハンマ構体と、 該ハンマ構体の上部アームおよび下部アームと
   上記支持フレームの側板内部との間に介在してハ
   ンマ構体を支持フレームの内側に懸吊する弾性部
   材と、 上記支持フレームの側板の上に装着され、上記
   シヤフトを回転させる振動駆動装置と よりなり、 上記振動駆動装置を作動することにより、上記
   ハンマ構体を上下に振動せしめ、下部アーム下端
   の打撃板により支持フレームの下部の工具に打撃
   を与えるように構成された同期振動衝撃ハンマに
   において、 上記ハンマ構体は一定のストロークを有し、 ｗを不平衡重量、 ｒを不平衡が回転の中心から離れている半径、 Ｗを全振動重量 としたとき、 上記ストロークが2wr／Ｗに等しい ことを特徴とする同期振動衝撃ハンマ。 ２ 上記同期振動衝撃ハンマにおいて、 強制振動数の位相角が被振動重量物振動数より
   135度だけ進んでいる ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   同期振動衝撃ハンマ。 ３ 200rpmで27.2Kg−ｍ（200ft−ibs）の衝撃仕
   事出力を有するハンマは、1.052cm（0.4144イン
   チ）のストロークと下記 Ｗ＝220.23Kg（485.52ポンド） ｗ＝27.71Kg（60.69ポンド） ｒ＝4.21cm（1.658インチ） wr＝123Kg−cm（106.59インチ−ポンド） wr＝488Kg−cm（166.67ポンド−インチ） Ｋ＝弾性部材（ゴム製取付台）のばね率 の設計パラメータを有している ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
   ２項のいずれかに記載の同期振動衝撃ハンマ。