JPH03228915A

JPH03228915A - 振動装置

Info

Publication number: JPH03228915A
Application number: JP2203090A
Authority: JP
Inventors: Yukichi Suzuki; 勇吉鈴木
Original assignee: CHIYOUWA KOGYO KK; Chowa Kogyo Co Ltd
Current assignee: CHIYOUWA KOGYO KK; Chowa Kogyo Co Ltd
Priority date: 1990-02-02
Filing date: 1990-02-02
Publication date: 1991-10-09
Anticipated expiration: 2013-03-30
Also published as: JP2733493B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、例えば杭打ち作業などの土木作業に− おいて、構築用の部材に振動を与えるための振動装置に
係り、特に、簡単な構成で起振力を調節することができ
、しかも起振力の調節に伴って重心位置が大きく移動し
ないように改良した振動装置に関するものである。

〔従来の技術〕

土木建設工事に用いられる振動装置は一般に、偏心重錘
を取りつけた複数対の回転軸を平行に配設した構造であ
る。

このような構成によれば、反対方向に回転する偏心重錘
の遠心起振力を所望の方向については相加せしめるとと
もに、不要の方向については相殺せしめることができる
。

しかし、上記の如く偏心重錘の回転によって生じる遠心
起振力を利用した振動装置においては、運転中に起振力
を調節することが容易でなかった。

運転中に起振力を調節できないため、例えば杭打ち作業
の場合について見れば、イ、振動公害の防止が困難である。

口、駆動用のモータや電源容量を太きくしなけれ− ばならない。

ハ、地盤やクレーンブーム等との共振を避は難い。

どいつだ問題が有る。次に、上記の問題点について説明
する。

第１０図は杭打ち作業における振動公害を説明するため
の模式図である。本図は、クレーンブーム１で振動装置
２を吊持するとともに、該振動装置２のチャック２ａで
杭３の上端を把持し、この杭３に振動を与えて地中に打
設している状態を描いである。

杭１の下端を地表に接せしめて杭打作業を開始する際、
最初から振動装置２をフル稼働させると、杭打ち地点の
地表で発生する地表波ａが殆ど減衰せずに付近の民家４
に到達するので振動公害の問題を生じる。

ここで、振動装置２の起振力を任意に調節できるならば
、杭３の自重に加えて僅かな振動を与えながら杭打ち作
業を開始し、数メートル打ち込んでから次第に振動を強
くすれば良い。

杭３の下端に相当する音源位置が深くなれば、地中波す
は民家４に到達する途中で減衰するので振動公害は軽微
である。

第１１図は振動装置の運転開始時および運転停止時にお
ける振動数の変化を示す図表で、横軸は時間である。

運転開始時点ｔｏから、定格運転状態に到達する時点１
．までの間、振動数は矢印Ｃの如く急激に」−Ｈする。

上記の振動数上昇中に、地盤の固有振動数ｎｌ、及びク
レーンブームの固有振動数ｎ２を通過する。

しかし、運転開始時における回転数上昇期間Ｔ、は一般
に短時間（例えば約３秒間）であるから、振動装置の振
動数が固有振動数に一致したときの共振の問題は実用上
無視することができる。

しかし、振動装置２のモータ（図示せず）の通電を停止
した時点ｔ２から、回転軸が停止する時点ｔ３までの間
は、回転軸が慣性で回転を続けながら矢印ｄの如く次第
に減速する。

上記の回転数低下期間Ｔ２は比較的長時間（例えば約５
０秒間）であるから、その途中でクレーンブームの固有
振動数７１２を通過する際、該クレーンブームが共振し
て損傷を被る虞が有る。

また、地盤の固有振動数ｎ１を通過する際、地盤の共振
により振動公害を生じる虞が有る。

前記の時刻ｔ２でモータの通電を停止するとともに、振
動装置の偏心重錘の回転位相を変化させて起振力を零に
することができれば、振動装置の運転停止操作の際の共
振に関する問題を防止することができる。

次に、振動装置に供給されるエネルギー量について見る
と、前記の時刻ｔｏからｔｌまで振動装置２の回転数が
上昇する間、該振動装置の偏心重錘（図示せず）によっ
て振動を発生させつつ増速すると、これを駆動するため
に大容量のモータや大容量の電源設備が必要になる。

この場合、振動装置の偏心重錘の回転位相を変化させて
起振力を零にした状態で運転を開始し、定格回転数に達
した後に起振力を発揮させることが出来れば、モータ容
量や電源容量を縮少できるので経済的である。定格回転
数に達した後は、回転部材にそれ以上回転エネルギーを
蓄積する必要が無く、振動の減衰を補うだけのエネルギ
ーを補充することによって運転を継続できるからである
。

上述の諸問題を解決するため、回転軸に対する偏心重錘
の取付角を調節し得る構造の可変振動装置が公知である
（特公昭６１−４６６１３号公報参照）。

上記公知の可変振動装置は、Ｎ対の回転軸（ただし、Ｎ
は１又は１以上の整数）を平行に設け、各回転軸に伝動
歯車を取付けて隣接する伝動歯車同志を噛合せしめると
ともに各回転軸に偏心重錘を取付けてなる振動装置に於
て、少なくとも１対の回転軸のいずれか片方に、螺旋状
の溝又は螺旋状の凸条を設けると共に、該回転軸に外嵌
した伝動歯車に上記の溝又は凸条と摺動自在に嵌合する
凸部又は凹部を設けて伝動歯車と回転軸との相対的回動
を係止し、かつ、上記伝動歯車を軸方向に強制的に移動
せしめる手段を設け、この伝動歯車の軸方向移動により
偏心重錘を取付けた回転軸を伝動歯車に対して回動せし
め得るように構成したものである。

８上記の可変振動装置によれば回転軸に設けられた螺旋状
の溝（又は突条）と伝動歯車に設けられた凸部（又は凹
部）とを滑らせて、上記伝動歯車と回転軸との取付角を
変化させることができ、上記回転軸に取付けられている
偏心重錘の位相を変化させて起振力を調節することがで
きる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記公知技術に係る可変振動装置においては、
前記伝動歯車にスラス１一方向の力を加えて螺旋溝（又
は螺旋突条）に沿って滑らせようとすると、上記の螺旋
溝（突条）のピッチ角を比較的大きくしないと円滑に作
動しない。

大きいピッチ角の螺旋溝（突条）によって回転軸を１８
０°回動させようとすると、該回転軸の長さが長くなっ
て装置全体が大形、大重量となる。

その上、前記伝動歯車の゛移動に伴って振動装置の重心
が移動するので、この公知技術に係る可変振動装置と振
動を与えられる部材（例えば杭）との取付関係が狂うと
いう問題もある。

本発明は上述の事情に鑑みて為されたもので、運転中に
起振力を調節することができ、しかも起振力の調節に伴
う重心位置の変化が微小な振動装置を提供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

振動装置の重心位置を変化させずに偏心重錘の取付角を
変化させるため、本発明は、圧縮力を受けたとき回転ト
ルクを発生して捩り方向に変形する特殊なコイルスプリ
ングを使用する。

上記の特殊なコイルスプリングは、３６０゜／Ｎよりも
大きい一定の巻き角度（ただし、Ｎは３又は３以上の整
数）ごとに、ピッチ角が正の部分とピッチ角が負の部分
とを交互に設けである。

この特殊コイルバネの軸心を上下方向にして見たとき、
ピッチ角が正の部分から負の部分に移る境界は上方に向
かって凸なる山形をなし、ピッチ角が負の部分から正の
部分に移る境界は上方に向かって凹なる谷形をなしてい
る。

そして、上下に対向して隣接しているバネ素線相互の山
形状部の上側の斜面と、谷形状部の下側の斜面とが部分
的に接触するように構成する。

また、本発明の振動装置は前記特殊コイルバネの特殊な
機能（圧縮されると回転トルクを発生する。詳細は第４
図を参照して後に述べる）を利用して構成したものであ
って、Ｍ対の回転軸（ただし、ＭはＭ若しくは１以上の
整数）を平行に設け、各回転軸に伝動歯車を取付けて隣
接する伝動歯車同志を噛合せしめるとともに、各回転軸
に偏心重錘を取付け、少なくとも１対の回転軸の何れか片方に取付けられてい
る偏心重錘は該回転軸に対して回動可能に、軸方向に摺
動しないように外嵌された可動偏心重錘とし、上記の可動偏心重錘を外嵌された回転軸に対してネジス
プラインを介して押し部材を外嵌し、前述した特殊コイ
ルバネの両端をそれぞれ前記の可動偏心重錘と押し部材
とに固着した。

なお前記の可動偏心重錘とは、回転軸に対する取付角度
を変化せしめ得る偏心重錘の意である。

〔作用〕

前記のように構成された特殊コイルバネは、圧縮力を受
けて軸心方向に収縮する際、山形状部の上側斜面と谷形
状部の下側斜面との間に滑りを生じて捩り方向に変形す
るので、この捩り方向の回転１〜ルクが発生する。

また、前記の構成よりなる振動装置は、前記の押し部材
によって特殊コイルバネに圧縮力を加えると、該特殊コ
イルバネが回転トルクを生じて捩り方向に変形する。こ
の特殊コイルバネの１端は偏心重錘に取り付けられ、他
端は押し部材を介して回転軸に取り付けられているので
、この特殊コイルバネに圧縮力を加えると回転軸に対す
る偏心重錘の取付角が変化して起振力の大きさが調節さ
れる。

前記押し部材は、特殊コイルバネを圧縮するとき前記ネ
ジスプラインの作用で回動せしめられる。

この回動は特殊コイルバネによる偏心重錘の取付角度変
化（回動）を補助する。

〔実施例〕

第３図は本発明に係る振動装置に用いる特殊コイルバネ
の一実施例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図で
ある。

第２図は上記特殊コイルバネの形状の説明図である。

第２図（Ａ）は参考のために描いた普通コイルバネ５の
斜視図、（Ｂ）はその側面図である。

このコイルバネには、固有の上下、左右の区別が無いが
、説明の便宜上、図示の如く軸心を上下に向けた状態に
ついて述べる。（Ｂ）図に示した５ａは上側の巻き素線
、５ｂは下側の巻き素線である。

上記上、下の巻き素線５ａ、５ｂについて、説明の便宜
上、紙面手前側の半巻き部分のみを描くと同図（Ｃ）の
如くになる。図示の寸法Ｐはピッチ、図示の角θはピッ
チ角である。本発明においてピッチ角とは、つる巻線の
接線が、つる巻線の軸心に直角な面と交わる角度をいい
、リード角と同意である。

同図（Ｄ）の如く、上側の巻き素線５ａ（仮想線で示す
）を三角波形に折り曲げた形を考える。

６ａ−１はピッチ角が正の部分、６ａ−２はピッチ角が
負の部分、６ａ−３は山、６ａ−４谷、６ａ−６は山で
ある。

同様に、同図（Ｅ）の如く下側の巻き素線５ｂ（仮想線
で示す）を三角波形に折り曲げた形を考える。

６ｂ−１はピッチ角が正の部分、６ｂ−２はピッチ角が
負の部分、６ｂ−３は谷、６ｂ−４は山である。

上記のように上側の巻き素線及び下側の巻き素線を折り
曲げて、同図（Ｆ）の如く谷６ａ−４と山６ｂ−４とを
僅かにずらせて接触せしめる。

このコイルバネは素線がつる巻形に巻かれているので、
側方の部分は図に現われないが、隠れている左側の部分
を展開して描くと仮想線の如くになり、６ａ−５は谷、
６ｂ−６は山である。

このようにして１０回巻きの特殊コイルバネを構成する
と第３図（Ｂ）の如くになる。

第３図（Ａ）に示すように、谷６ａ−５．山６ａ−３゜
谷６ａ−４．山６ａ−６が、コイルバネの巻き角φごと
に交互に形成されている。

本例においては、上記の巻き角φは３６０°／９よりも
僅かに大きく構成してあり、図示の角マは重なり角であ
る。

本発明を実施する際、上記の巻き角φは３６０゜／Ｎよ
りも若干大きく設定すれば良い。ただし、Ｎは３若しく
は３以上の整数である。

第４図（Ａ）は上記第３図（Ｂ）に示した特殊コイルバ
ネ６の展開図で、Ｌはその自由長である。

この特殊コイルバネに上下方向の圧縮力を加えて２ΔＬ
だけ収縮させると第４図ＣＢ）の如くになり、山と谷と
が対向指触している斜面に滑りを生じて重なり部分の角
αがΔαだけ増加する。

これにより、展開図において頂面と底面とが矢印ｅ、ｆ
の如く左右に動く。この展開図（第４図（Ｂ））におけ
る左右方向の動きは、側面図（第３図（Ｂ））において
は円弧矢印Ｅ、Ｆのように捩り変形となる。

即ち、この特殊コイルバネ６に上下方向の圧縮力を加え
ると、円弧矢印Ｅ、Ｆ方向の回転トルクが発生する。

第４図（Ｂ）に示した角Δαは、この特殊コイルバネの
巻き数倍となって円弧矢印Ｅ、Ｆの捩りとなる。本発明
を実施する際、トータル捩り角が９００又はそれ以上と
なるように、巻き回数を設定する。第３図に示した実施
例の特殊コイルバネは約３６０°の捩り変形を発生し得
る。

第１図は、前述の如く圧縮を受けたときに回転トルクを
発生して捩り方向に変形する特殊コイルバネ６を用いて
、回転軸７に対する可動偏心重錘８の取付角を変化させ
るための基本構造を示す模式的な断面図である。

回転軸７はケース９に対して回転自在に支承されている
。１０はベアリングである。

前記の可動偏心重錘８は回転軸７に対して回動可能に、
かつ軸方向に摺動しないように、ベアリング１１によっ
て支承されている。

上記回転軸７に対して、ネジスプライン１２を介して押
し部材１３が外嵌されている。これにより、該押し部材
１３が図の左方に押されると、ネジスプライン１２の作
用により、僅かに回転しつつ左方へ動く。

本発明においてネジスプラインとは、突条および溝が螺
旋状に構成されたスプラインをいい、ベルジャ錐や木ね
じ早回し等に用いられている公知の機械要素である。

上記の押し部材１３と前記の可動偏心重錘８とのそれぞ
れに対して、第３図（Ｂ）に示したのと類似の特殊コイ
ルバネ６の両端が固着されている。

前記の回転軸７は歯車１４を介して駆動され、回転する
。その回転はネジスプライン１２．押し部材１３、及び
特殊コイルバネ６を介して可動偏心重錘８に伝えられる
。

前記の押し部材１３に、ベアリング１５及びブレー１−
１６を介して図示左向きの力を加えて特殊コイルバネ６
を圧縮すると、該特殊コイルバネ６は軸心方向に収縮し
つつ軸心回りの回転１〜ルクを発生して捩り変形する。

これと同時に、押し部材１３も前述の作用により回転す
る。このため、回転軸７及び押し部材１３に対する可動
偏心重錘８の取付角が変化する。

上記の作用に際して、歯車１４９回転軸７．可動偏心重
錘８などの大重量の回転部材は軸方向の位置を変えない
。

押し部材１３．ベアリング１５．及びプレート１６は図
の左右方向に移動するが、これらの部材は比較的軽量で
あるから装置全体の重心を移動させる量は僅小である。

また、前述の構造機能から容易に理解できるように、回
転軸７に対する可動偏心重錘８の取付角度の調節は、回
転軸７や可動偏心重錘８が回転しつつある状態において
も行うことが出来る。

前記可動偏心重錘８の取付角調整（回転軸７に対する相
対的回動）を、螺旋手段だけで行わせようとすると装置
全体の寸法が大形化する。また上記取付角調整を特殊コ
イルバネ６のみで行おうとすると、可動偏心重錘８が回
転軸７に対して回り始める際に、いわゆる静摩擦を切る
（静摩擦状態から動摩擦状態に移行する）ための回転ト
ルクに不足を生じ気味になる虞が有る。

本実施例においては、主たる調整作用を特殊コイルバネ
６に分担させ、ネジスプライン１２で補助するように構
成したので、装置を大形、大重量ならしめることなく、
円滑、確実な調整を行い得る。

第５図乃至第８図は本発明に係る振動装置の一実施例を
示す。

本例は４本の回転軸と４個の偏心重錘とを設けた振動装
置であって、第５図は上記４本の回転軸に垂直な面で切
断して描いた模式的な断面図である。

７Ａ、７Ｂ、７．Ｃ，７Ｄはそれぞれ回転軸であり、８
Ａ、８Ｂ、８Ｃ，８Ｄはツレぞれ偏心、ｌ１ｊｆｓであ
る。単に偏心重錘と言う場合は、第１図に示したように
回転軸に対して相対的に回動し得る可動偏心重錘と、回
転軸に対して固着された固定偏心重錘との両方を含む意
である。

上記回転軸７Ａ、７Ｂ、７Ｇ、７Ｄにはそれぞれ歯車１
４Ａ、１４Ｂ、１４Ｇ、１４Ｄが固着され、相互に噛合
している。これにより、歯車１４Ａと同１４Ｂ、歯車１
４Ｂと同１４Ｇ、歯車１４Ｇと同１４Ｄは、互いに同じ
回転数で反対方向に回転する。従って定常的な運転状態
では偏心重錘８Ａと同８Ｂ、偏心重錘８Ｂと同８Ｃ１偏
心重錘８Ｃと同８Ｄはそれぞれ互いに同じ回転数で反対
方向に回転する。

１９− 偏心重錘８Ａ、８Ｂは可動偏心重錘であって、回転軸７
Ａ、７Ｂに対して相対的回動可能に取りつけられている
。一方、偏心重錘１４Ｃ，１４Ｄは固定偏心重錘であっ
て１回転軸７Ｃ，７Ｄに対して相対的に回動しないよう
にそれぞれキー結合されている。

各回転軸７Ａ〜７Ｄに対する各偏心重錘１４Ａ〜１４Ｄ
が本第５図に示すような取付角度になっているとき、こ
れらの回転軸が回転駆動されると、４個の偏心重錘の遠
心起振力は相加されて上下方向に作用し、かつ、左右方
向の遠心起振力は互いに相殺されて零となる。

第５図のＶＩ−ＶＩ断面を第６図に、同じく■−■断面
を第７図に、同じく■−■断面を第８図に、それぞれ示
す。

第６図には、前記４本の回転軸の内、回転軸７Ａ、７Ｂ
が現われている。同様に、第７図には回転軸７Ａ、７Ｄ
が、第８図には回転軸７Ｄ、７Ｇが、それぞれ現われて
いる。

第６図に示す如く、回転軸７Ａ、７Ｂはそれぞ２０− れベアリング１０により、ケース９に対して回転自在に
支持されている。

上記回転軸７Ａ、７Ｂに対して、それぞれ伝動用の歯車
１４Ａ、１４Ｂが固着され、相互に噛合している。これ
により上記回転軸７Ａ、７Ｂは反対方向に同一回転数で
回転する。

上記歯車１４Ａ、１４Ｂに対して、それぞれベアリング
１１を介して同期歯車１８Ａ、１８Ｂが相対的に回動可
能に取り付けられ、これらの同期歯車は相互に噛合して
いる。これにより上記同期歯車１８Ａ。

１８Ｂは、回転軸７Ａ、７Ｂによって直接的には回転を
拘束されず、かつ、双方の同期歯車１８Ａ、１８Ｂが互
いに反対方向に同じ回転数で回転する。

上記の同期歯車１８Ａ、１８Ｂに対して、それぞれ可動
偏心重錘８Ａ、８Ｂが固着されている。

前記の回転軸７Ａ、７Ｂにはそれぞれネジスプライン１
２が設けられていて、該スプラインを介して押し部材１
３が外嵌されている。

図示の６Ａ、６Ｂは、第３図（Ｂ）について説明した特
殊コイルバネであって、その両端をそれぞれ同期歯車１
８Ａ、１．８Ｂと、押し部材１３とに固着されている。

上記の同期歯車１８Ａ、１８Ｂは可動偏心重錘８Ａ。

８Ｂに対して固着されている。従って前記特殊コイルバ
ネ６Ａ、６Ｂはその一端を、同期歯車１８Ａ。

１８Ｂを介して可動偏心重錘８Ａ、８Ｂに固着された構
造である。

前記押し部材１３に対してベアリング１５を介してプレ
ート１６が取りつけられており、このプレート１６は油
圧シリンダ１７によって図の左右方向に駆動される。こ
れにより、前記押し部材１３は油圧シリンダ１７によっ
て図の左右方向に往復駆動される。

本実施例において、特殊コイルバネ６Ａは第３図（Ｂ）
に示したものと同様の左巻き形であり、特殊コイルバネ
６Ｂはこれと鏡面対称をなすように構成された右巻き形
である。

このため、回転軸７Ａ、７Ｂが停止している状態で油圧
シリンダ１７を伸長させて特殊コイルバネ６Ａ、６Ｂを
圧縮すると、可動偏心重錘８Ａは押し部材１３側から見
て時計方向（右回り）に、可動偏心重錘８Ｂは同じく反
時計方向（左回り）に回動せしめられる。本実施例にお
いては、上記の回動は少なくとも１８０°となるように
構成することが望ましい。

以上に説明した可動偏心重錘８Ａ、８Ｂの回動は、回転
軸７Ａ、７Ｂが回転している場合にも同様に作用する。

例えば押し部材１３側から見て、回転軸７Ａに固着され
た歯車１４Ａが右回りに回転し、回転軸７Ｂに固着され
た歯車１４Ｂが左回りに回転しているとき、特殊コイル
バネ６Ａ、６Ｂが圧縮されると、可動偏心重錘８Ａ、８
Ｂは回転軸７Ａ、７Ｂに比して回転位相が進み、該特殊
コイルバネ６Ａ、６Ｂが伸長すると回転位相が遅れる。

第７図に示した断面図の下半部に現われている回転軸７
Ａ、歯車１４Ａ、可動偏心重錘８Ａ、押し部材１３、特
殊コイルバネ６Ａ、およびこれらの部材の付属部材は、
第６図の下半に描かれて同一の図面参照番号を付された
部材と同じ部材である。

ただし、切断面が異なるため可動偏心重錘８Ａの第７図
に現われている回転軸７Ｄ、偏心重錘８Ｄ、及び歯車１
．４Ｄは第５図について説明した部材である。上記の偏
心重錘８Ｄは回転軸７Ｄに対してキー結合され、取付角
度が不変の固定偏心重錘である。

そして可動偏心重錘８Ａは第６図について説明したよう
に、特殊コイルバネ６Ａの作用によって取付角度を変化
せしめ得る。

第８図には、回転軸７Ｄ、７Ｃに対して固定偏心重錘８
Ｄ、８Ｃがキー結合され、取付角度不変に取りつけられ
ている状態が現われている。１９は回転軸７Ｃを駆動す
るためのプーリである。

上述の各断面図（第６図〜第８図）を総合して理解でき
るように、第５図に示された４本の回転軸７Ａ、７Ｂ、
７Ｇ、７Ｄは歯車１４Ａ、　１４Ｂ、　１４Ｃ，１４Ｄ
の作用で、隣接軸同志が反対方向に、互いに同じ回転数
で回転せしめられる。

そして可動偏心重錘８Ａ、８Ｂは、回転軸７Ａ。

７Ｂに対する取付角度の調節が可能である。

このように、４軸中の２軸について偏心重錘の取付角を
１８０°変化させ得るように構成すると、この振動装置
の起振力を０％〜１００％の間で無段階に変化せしめ得
る。その理由については前記の公知文献（特公昭６１−
４６６１３号公報）に詳しく述べられている。

第５図乃至第８図に示した本実施例の振動装置は、押し
部材１３によって特殊コイルバネ６Ａ、６Ｂを圧縮する
と、該特殊コイルバネ６Ａ、６Ｂが軸方向に収縮しつつ
回転トルクを発生すると共に、押し部材１３がネジスプ
ラインの作用で回動し、回転軸７Ａ、７Ｂに対する可動
偏心重錘８Ａ、８Ｂの取付角を変化させるので、起振力
を０％〜１００％の間で無段階に変化させて調節するこ
とができる。

しかも、上記の起振力調節操作はこの振動装置の運転を
継続しつつ行うことができる。その上、この調節操作は
大重量の部材を軸方向に移動させることなく行われるの
で、調節作動による振動装置全体の重心位置の変化は僅
少であり、実用上無視することができる。

上記の実施例は第６図に示されているように、２個の押
し部材１３が油圧シリンダ１７によって同じ寸法ずつ左
右に駆動されるので、２個の特殊コイルバネ６Ａ、６Ｂ
は同じ寸法ずつ圧縮されて同じ角度ずつ捩れ変形する。

このため、２個の可動偏心重錘８Ａ、８Ｂの取付角変化
量等しくなる。

本例においては、さらに双方の可動偏心重錘８Ａ、８Ｂ
に同期歯車１８Ａ、１８Ｂを取りつけて、正確に同角度
ずつ反対方向に回動せしめるように構成されているので
、２個の可動偏心重錘８Ａ、８Ｂの調節角度のバランス
が確実に保たれる。

以上に説明したように本発明に係る特殊コイルバネは圧
縮されたとき回転トルクを発生して捩り変形する。そし
て本実施例の振動装置は上記特殊コイルバネの圧縮によ
って生じる回転トルクを利用すると共に、ネジスプライ
ンによる回動力で補助して可動偏心重錘の回転軸に対す
る取付角を１８０°の範囲で調節して起振力を０％〜１
００％の間で変化させることが出来る。

本発明を実施する際、前記特殊コイルバネの強度面から
の理由により、該特殊コイルバネが圧縮されたときに起
振力が増大し、伸長したときに起振力減少するように、
各偏心重錘を配設することが望ましい。

第９図（Ａ）は前記と異なる実施例を示し、前記実施例
における第６図に対応する断面図である。

第６図と同じ図面参照番号を付した部材は前例における
と同様乃至は類似の構成部材である。

次に、第６図に比して異なる点を説明する。

概要的に述べれば、第９図（Ａ）の構成は、第６図の構
成から同期歯車１８Ａ、１８Ｂを省略したものである。

ただし、上記の同期歯車１８Ａ、１８Ｂは可動偏心重錘
８Ａ、８Ｂの回転角を規制する役目のみでなく、該可動
偏心重錘８Ａ、８Ｂを支持する役目も兼ねている部材で
あるから、この同期歯車１８Ａ、１８Ｂの省略に伴って
本例（第９図（Ａ））の振動装置の可動偏心重錘８Ａ’
、８Ｂ’は、ベアリング１１を介して歯車１４Ａ、１４
Ｂに対してそれぞれ回転自在に取り付は得るように構成
してあり、特殊コイルバネ６Ａ、６Ｂの各一端は上記可
動偏心重錘８Ａ’、８Ｂ’に対して直接的に固着しであ
る。

本実施例は構成部品点数が少なく製造コストが安価であ
る。

本実施例において２個の可動偏心重錘８Ａ’８Ｂ’は同
期歯車によって強制的に同期させられていないが、特殊
コイルバネ６Ａ、６Ｂによって同じ角度ずつ回動せしめ
られるので双方の可動偏心重錘８Ａ’、８Ｂ’の調節角
度のバランスが保たれる。

第９図（Ｂ）は前記と更に異なる実施例を示し、前記の
各実施例における第６図及び第９図（Ａ）に対応する断
面図である。

次に、第６図に比して異なる点を説明する。

概要的に述べれば第９図（Ｂ）の構成は、第６図の構成
から特殊コイルバネ６Ｂ、及び、これを圧縮する押え部
材１３を省略したものである。

第６図の油圧シリンダ１７はプレート１６を介して２個
の押し部材１３を押動しているが、第９図（Ｂ）の構成
では押し部材１３が１個であるから、押動力のバランス
をとるため小形の油圧シリンダ２０を２個設けである。

本実施例によれば特殊コイルバネが１個で済み、これを
圧縮するための部材も一部省略されるので製造コストが
安い。この実施例においては可動偏心重錘８Ｂが直接的
には特殊コイルバネの回動力を受けないが、特殊コイル
バネ６Ａによって回動される同期歯車１８Ａにより、同
期歯車１８Ｂを介して回動されるので、取付角度（詳し
くは回転軸７Ｂに対する可動偏心重錘８Ｂの取付角度）
が調節される。本例は、それぞれ可動偏心重錘を備え、
本実施例は、２本の回転軸のそれぞれに備えられている
２個の可動偏心重錘８Ａ、８Ｂの内の片方の可動偏心重
錘８Ａに対して特殊コイルバネ６Ａによる取付角度調節
を行い、同期歯車を介して他方の可動偏心重錘８Ｂの取
付角度調節を行うように構成したものであるが、本実施
例を応用して同期歯車を介しての可動偏心重錘の取付角
度調節を行えば、３本又は３本以」二の回転軸に取りつ
けた３個又は３個以上の可動偏心重錘の取付角を１個の
特殊コイルバネで調節するとことも可能である。

第５図〜第８図に示した実施例、および第９図（Ａ）に
示した実施例は、４軸の振動装置における４個の可動偏
心重錘を２個の特殊コイルバネ６Ａ。

６Ｂで調整するように構成したものであり、第９図（Ｂ
）に示した実施例は１個の特殊コイルバネ６Ａで調整す
るように構成したものである。

図示を省略するが、さらに異なる実施例として４個の可
動偏心重錘のそれぞれに１個ずつ特殊コイルバネを配設
した構成も可能である。

この実施例（特殊コイルバネ４個）によれば、４個の可
動偏心重錘の取付角度を円滑に、かつ安定した状態で調
整することができる。

さらに、各可動偏心重錘の調節角度を９０°とし、１対
の可動偏心重錘の調節角度の合計が１８００となるよう
に構成して、前記の各実施例におけると同様の作用、効
果を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る特殊コイルバネは、圧
縮力を受けたときに軸心方向に収縮すると共に軸心回り
の回転トルクを発生して捩り方向に変形し、これと同時
にネジスプラインによる回転力が発生して上記の回転ト
ルクを補助するので、本発明に係る振動装置によれば、
運転を中止することなく起振力を増減させて調節をする
ことができる。このため、振動公害の防止乃至は軽減に
有効であり、駆動用モータ容量及び電源容量を低減させ
ることも可能となる。

しかも上記の起振力の調節に伴う重心位置の変化が僅少
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る振動装置の基本的構成および作動
原理を説明するための模式的な断面図である。第２図乃至第４図は本発明に係る振動装置に用いられる
特殊コイルバネを示し、第２図（Ａ）〜（Ｆ）は構造を説明するための模式第３
図（Ａ）は平面図、第３図（Ｂ）は側面図、第４図（Ａ
）は圧縮を受けない状態の展開図、第４図（Ｂ）は圧縮
された状態の展開図である。第５図乃至第８図は本発明に係る振動装置の一実施例を
示し、第５図は回転軸に直角な面による断面図、第６図は第５
図のＶＩ−ＶＩ断面図、第７図は同じく■−■断面図、
第８図は同じく■−■断面図である。第９図は（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ前記と異なる実施例
を示す断面図である。第１０図は振動装置を用いた杭打作業における振動公害
の説明図、第１１図は振動機の運転開始時および運転停
止時における振動数の変化を示す図表である。６．６Ａ、６Ｂ・・・特殊コイルバネ、７，７Ａ〜７Ｄ
・・・回転軸、８．８Ａ、８Ｂ・・・可動偏心重錘、８
Ｇ、８Ｄ・・・固定偏心重錘、１２・・・ネジスプライ
ン、１３・・・押し部材、１４Ａ〜１４Ｄ・・・歯車、
１７・・・油圧シリ２ンダ、１８Ａ。８Ｂ・・同期歯車、 θ・・・ピッチ角、・・重なり角、 φ・・・巻き角。

Claims

【特許請求の範囲】１、Ｍ対の回転軸を平行に設け、各回転軸に伝動歯車を
取付けて隣接する伝動歯車同志を噛合せしめるとともに
、各回転軸に偏心重錘を取付けてなる振動装置において
、少なくとも１対の回転軸の少なくとも何れか片方に取付
けられている偏心重錘は、該回転軸に対して回動可能に
、軸方向に摺動しないように外嵌された可動偏心重錘で
あり、上記の可動偏心重錘を外嵌された回転軸に対して、ネジ
スプラインを介して押し部材が外嵌されており、特殊コイルバネの両端がそれぞれ前記可動偏心重錘及び
押し部材に固着されており、かつ、上記の特殊コイルバネは、３６０゜／Ｎよりも大
きい一定の巻き角ごとに、ピッチ角が正の部分とピッチ
角が負の部分とを交互に設けてあり、その軸心を上下方
向にしたとき、前記のピッチ角が正の部分と負の部分と
の境界に、上方に向けて凸なる山形状部と上方に向けて
凹なる谷形状部とが形成されており、上下に隣接するバネ素線相互の山形状部の上側斜面と谷
形状部の下側斜面とが部分的に接触しており、該特殊コイルバネが軸心方向の圧縮を受けて収縮する際
、前記双方の斜面同志の滑りによって回転トルクを発生
する構造であることを特徴とする振動装置。ただしＭは１若しくは１以上の整数であり、Ｎは３若し
くは３以上の整数である。２、前記のＭは２若しくは２以上であって、Ｍ対の回転
軸の各対の回転軸の内の片方は前記の可動偏心重錘を外
嵌されており、かつ、上記可動偏心重錘はそれぞれ同期
歯車を固着されるとともに、該同期歯車が相互に噛合し
ていることを特徴とする請求項１に記載の振動装置。３、前記Ｍ対の回転軸の各対の回転軸の内の片方は前記
の可動偏心重錘を外嵌されており、かつ、可動偏心重錘
を外嵌されたＭ本の回転軸の内の１本の回転軸には前記
の押し部材及び特殊コイルバネが設けられており、その他のＭ−１本の、可動偏心重錘を外嵌された回転軸
は、前記の押し部材及び特殊コイルバネを備えていない
ことを特徴とする請求項２に記載した振動装置。４、前記のＭは２若しくは２以上であって、前記可動偏
心重錘は各対の回転軸の内の片方に設けられており、か
つ、Ｍ対の回転軸の各対の回転軸の片方に設けられてい
るＭ個の可動偏心重錘は同期歯車を固着されておらず、
該Ｍ個の可動偏心重錘は相互に独立して特殊コイルバネ
により、回転軸に対する取付角度を調節される構造であ
ることを特徴とする請求項１に記載の振動装置。