JPH0542314B2 - - Google Patents

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JPH0542314B2
JPH0542314B2 JP14353886A JP14353886A JPH0542314B2 JP H0542314 B2 JPH0542314 B2 JP H0542314B2 JP 14353886 A JP14353886 A JP 14353886A JP 14353886 A JP14353886 A JP 14353886A JP H0542314 B2 JPH0542314 B2 JP H0542314B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
planetary gear
pulse
vibration
gear
planetary
Prior art date
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Application number
JP14353886A
Other languages
English (en)
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JPS62298482A (ja
Inventor
Akiji Ogawa
Tetsuya Mishima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maeda Corp
Original Assignee
Maeda Corp
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Publication date
Application filed by Maeda Corp filed Critical Maeda Corp
Priority to JP14353886A priority Critical patent/JPS62298482A/ja
Publication of JPS62298482A publication Critical patent/JPS62298482A/ja
Publication of JPH0542314B2 publication Critical patent/JPH0542314B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)
  • Road Paving Machines (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」 この発明は、コンクリート混合物等の締固め機
械、ロツクフイルダム及び路面等の土塊の締固め
機械、削岩機、ブレーカ等に使用する振動機械に
おけるパルス振動発生方法に関するものである。 「従来の技術、発明が解決せんとする問題点」 従来、この種のパルス振動発生方法として互い
に逆回転する左右一対の偏心重錘を3組以上起振
体の上下に配置することにより、各偏心重錘の慣
性力による水平成分を打ち消しながら垂直成分の
みの調和振動を得るようにしたエイマン方式(特
公昭55−50709号)が知られている。 しかしながら、このエイマン方式では、一軸を
中心とする各偏心重錘の単純な回転によつて位相
の異なる数種の正弦波を発生し、各正弦波の合成
による調和振動パルスを発生させるものであるた
め、より多数の偏心重錘を上下に配置しないと圧
縮方向の衝撃力のみならず逆方向の衝撃力をも発
生し、振動締固め等においては締固め対象を効率
よく締固め得ない欠点があり、しかも偏心重錘を
数多く上下に配する必要があるため、全体的に大
型化し、回転機構も複雑化する等の難点があつ
た。 「問題点を解決するための手段」 この発明は前記従来の課題を解決するために、
太陽歯車とその周囲を回転する遊星歯車とからな
る遊星歯車機構を用いて、その遊星歯車と共に自
転及び公転する偏心重錘を設け、この遊星歯車機
構の遊星歯車の公転による重錘の慣性力の垂直成
分のパルス振動と、遊星歯車の自転による重錘の
慣性力の垂直成分のパルス振動とを合成したパル
ス振動を発生させ、この合成パルスの組合せによ
り一方向のみの間歇的な衝撃力が得られる調和振
動パルスを発生させると共に、簡単な回転機構で
コンパクトな起振体を構成し得るようにしたパル
ス振動発生方法を提案するものである。 「実施例」 以下この発明を図面に基づき説明すると、この
発明のパルス振動は遊星歯車機構の遊星歯車の自
転及び公転による慣性力の合成振動パルスを利用
することを特徴とするものである。 即ち、第1図は外歯太陽歯車Aの周囲を遊星歯
車Bが角速度ωで回転する状況を示したもので、
遊星歯車Bには偏心量rをもつて偏心重錘Cが取
付けられており、この偏心重錘Cは遊星歯車Bの
中心Pの回りを自転しながら外歯太陽歯車Aの中
心Oの回りを公転することになる。 いま、時刻t=0の状態において中心Pにいる
遊星歯車Bを角速度ωで回転すると、任意の時刻
tにおいては中心P′に移動し、これによつて偏心
重錘Cは中心QをQ′に移動する。 ここで、遊星歯車Bと外歯太陽歯車Aの半径比
(ギヤ比)を1:2とすると、QはPの回りを2θ
(2ωt)自転すると共に、遊星歯車Bが外歯太陽
歯車Aの中心Oの回りをθ公転するため、結局Q
はy軸に対して3θ回転することになる。 そこで、中心Oを原点としてPQをy軸とする
座標xyを考えれば、任意の時刻tにおける偏心
の中心Q′は次式で表される。 y=3a cosθ+r cos3θ =3a cosωt+r cos3ωt x=3a sinθ+r sin3θ =3a sinωt+r sin3ωt ……(1) この運動によつて発生する慣性力は次式で表さ
れる。 Fy=−my Fx=−mx ……(2) ここにy、xは時刻tについての2回微分を表
す。 (2)式を具体的に計算すると Fy=3maω2cosωt+9mrω2cos3ωt Fx=3maω2sinωt+9mrω2sin3ωt ……(3) 偏心量rを調整し、r=a/3としてy軸方向
の慣性力のみを考えれば、 Fy=3maω2(cosωt+cos3ωt) ……(4) 従つて、このy軸方向の慣性力Fyは、角速度
ωと3ωで回転する2つの偏心体が発生する慣性
力を合成したものに等しい。 そして、この関係をパルス波形として表わす
と、第2図に示すような合成振動パルスが得られ
る。 次に、第3図は内歯太陽歯車A′の周囲を遊星
歯車B′が角速度ωで回転する状況を示したもの
で、遊星歯車B′には偏心量rをもつて偏心重錘
C′が取付けられており、この偏心重錘C′は遊星歯
車B′の中心Pの回りを自転しながら内歯太陽歯
車A′の中心Oの回りを公転することになる。 いま、遊星歯車B′と内歯太陽歯車A′の半径比
(ギヤ比)を1:3とすると、QはPの回りを−
3θ(3ωt)自転すると共に、遊星歯車B′が内歯太
陽歯車A′の中心Oの回りをθだけ公転するため、
結局Qはy軸に対して2θ回転することになる。 そこで、外歯歯車の場合と同様にPQをy軸と
する座標xyを考えれば、任意の時刻tにおける
偏心の中心Q′は次式で表される。 Y=2a′cosωt+r cos2ωt X=2a′sinωt+r sin2ωt ……(5) この運動によつて発生する慣性力は次式で表さ
れる。 Fy=2m′a′ω2cosωt+4m′rω2cos2ωt Fx=2m′a′ω2sinωt+4m′rω2sin2ωt……(6) 偏心量rを調整し、r=a/2としてy軸方向
の慣性力のみを考えれば、 Fy=2m′a′ω2(cosωt+cos2ωt) ……(7) 従つて、このy軸方向の慣性力Fyは、角速度
ωと2ωで回転する2つの偏心体が発生する慣性
力を合成したものに等しい。 そして、この関係をパルス波形として表わす
と、第4図に示すような合成振動パルスが得られ
る。 上記外歯及び内歯の慣性力において、起振体と
して利用するためには一方向の衝撃力のみ得られ
ればよいのであるから、上記遊星歯車機構をそれ
ぞれX軸方向に対称に配置し、相互の歯車を互い
に逆回転させることにより、X軸方向の慣性力
Fxを消去する。 このようにして得られるy方向のみの慣性力に
よつて、起振体として圧縮方向のみの間歇的な衝
撃力を得るためには、調和振動としてのθ、2θ、
3θ、4θ成分を組合せた慣性力を得ればよいから、
このような慣性力を得るために上記互いに逆回転
する左右1組の外歯及び内歯の遊星歯車機構を用
いる場合には、各左右1組の外歯及び内歯の遊星
歯車機構を上下に配置して次のような条件の下に
得られる。 即ち、外歯歯車Aを角速度ωで回転させ、内歯
歯車A′をその倍の角速度ω=2ωとして回転させ
ると、外歯及び内歯の遊星歯車機構を組合せた合
成慣性力Fは(4)、(7)式をたし合せて F=3maω2(cosωt+cos3ωt) +2ma(2ω)2(cos2ωt+cos4ωt) ……(8) ここで、偏心重錘の質量m、m及び半径a、a
を調整して3ma=8maを満たすようにすれば、θ
=ωtとして(8)式は F=3maω2(cosθ+cos2θ +cos3θ+cos4θ) ……(9) 従つて、(9)式により角速度が整数倍異なる正弦
波を組合せた調和振動が得られ、この関係をパル
ス波形として表わすと、第5図に示すような組合
せ合成振動パルスが得られる。 以上の結果、太陽歯車Aと遊星歯車Bとのギヤ
比がk:1と外歯遊星歯車機構については、遊星
歯車Bは太陽歯車Aの回りを1回転公転する間に
(1+k)回転自転するから、公転角速度がωの
とき、自転角速度は(1+k)ωとなる。 従つて、外歯遊星歯車機構の遊星歯車Bに偏心
重錘Cを取付けた場合の発生振動パルスは、
cosωtとcos(1+k)ωtの二つの正弦波を合成し
た F=a cosωt+b cos(1+k)ωt という波形が得られることになる。 一方、太陽歯車A′と遊星歯車B′とのギヤ比が
k:1の内歯遊星歯車機構については、遊星歯車
B′は太陽歯車A′の回りを1回転公転する間に
(k−1)回転自転するから、公転角速度がωの
とき、自転角速度は(k−1)ωとなる。 従つて、外歯遊星歯車機構の遊星歯車Bに偏心
重錘Cを取付けた場合の発生振動パルスは、
cosωtとcos(k−1)ωtの二つの正弦波を合成し
た F=a cosωt+b cos(1−k)ωt という波形が得られることになる。 以上の外歯及び内歯の遊星歯車機構における
様々なギヤ比によるパルス波形を表1に示す。
【表】 表1のように内歯又は外歯の遊星歯車機構にお
ける太陽歯車と遊星歯車のギヤ比及び角速度を適
宜選定することにより、調和振動のパルス波形と
してcosθ+cos2θ+cos3θ+cos4θなるパルス波を
発生する遊星歯車機構の組合せを得ることができ
る。 例えば、上下二組の遊星歯車機構を用いて4つ
の正弦波を組合せる場合、(cosθ+cos3θ)波と
(cos2θ+cos4θ)波との組合せ、或いは上記表1
以外の太陽歯車と遊星歯車のギヤ比及び角速度を
適宜選定することにより、(cosθ+cos2θ)波と
(cos3θ+cos4θ)波との組合せ、(cosθ+cos4θ)
波と(cos2θ+cos3θ)波との組合せが考えられ
る。 更には、上下三組以上の遊星歯車機構を用いて
6つ以上の正弦波を組合せることも可能で、三組
の場合の組合せ調和振動パルスfは、 f=cosθ+cos2θ+…+cos6θ 従つて、同様にこのような調和振動パルスを得
るためには、例えば(cosθ+cos4θ)波と、
(cos2θ+cos5θ)波と、(cos3θ+cos6θ)波との三
つの合成波などを組合せればよいことになる。 以上の方法により構成したパルス振動発生装置
の一例を第6,7,8図に示す。 この場合のパルス振動発生装置は内歯と外歯の
二組の遊星歯車機構を上下に配した場合を示した
もので、起振体1の上下にはそれぞれ左右一対の
回転軸2,2′及び3,3′が回転自在に支承さ
れ、回転軸2,2′にはその前後に内歯太陽歯車
4が取付けられ、その内周に噛み合つた遊星歯車
5は回転軸2,2′のはずみ車6に回転自在に支
承された軸7にそれぞれ取付けられており、また
回転軸3,3′にはその前後に外歯太陽歯車8が
取付けられ、その外周に噛み合つた遊星歯車9は
回転軸3,3′のはずみ車10に回転自在に支承
された軸11にそれぞれ取付けられている。 各遊星歯車5,9の軸7,11には、偏心重錘
12,13がそれぞれ所定の偏心量で取付けられ
ている。 回転軸2は、モーター14によりベルトプーリ
15,16,17により回転し、この回転を歯車
18,19,20を介して回転軸3に伝達し、更
に歯車21,22を介して回転軸3′に伝達する
と共に、歯車23,24を介して回転軸2′を回
転するようになつている。 各太陽歯車4,8及び遊星歯車5,9は、上記
調和振動パルスを発生する合成パルスの組合せと
なるように、ギヤ比及び角速度を設定した遊星歯
車機構として構成されている。 なお、合成パルスの組合せに応じて上下とも外
歯又は内歯の遊星歯車機構を用いることができる
ことはいうまでもない。 「発明の効果」 以上の通りこの発明によれば、一組の遊星歯車
機構を用いて2つの正弦波を合成した合成パルス
を発生させることができるので、複数組の遊星歯
車機構のギヤ比及び角速度を適宜選定することに
より、各合成パルスを組合せた一方向のみの間歇
的な衝撃力が得られる調和振動パルスを発生させ
ることができると共に、簡単な回転機構でコンパ
クトな起振体を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は外歯遊星歯車機構の回転状況を示す正
面図、第2図は外歯遊星歯車機構による偏心重錘
の回転原理と振動パルスの合成原理の関係を示す
原理図、第3図は内歯遊星歯車機構の回転状況を
示す正面図、第4図は内歯遊星歯車機構による偏
心重錘の回転原理と振動パルスの合成原理の関係
を示す原理図、第5図は組合せ調和振動パルスの
合成原理を示す線図、第6図はこの発明により構
成したパルス発生装置の一例を示す側面図、第7
図は同縦断正面図、第8図は同回転機構を示す正
面図である。 A,A′……太陽歯車、B,B′……遊星歯車、
C……偏心重錘。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 太陽歯車とその周囲を互いに逆回転する遊星
    歯車を有する左右一組の遊星歯車機構を起振体の
    上下方向に複数組配置し、前記各遊星歯車機構に
    各遊星歯車と共に回転する偏心重錘を設け、前記
    各遊星歯車機構を駆動することにより、遊星歯車
    の公転による重錘の慣性力の垂直成分のパルス振
    動と、遊星歯車の自転による重錘の慣性力の垂直
    成分のパルス振動とを合成したパルス振動を発生
    させ、前記各遊星歯車機構の太陽歯車と遊星歯車
    の歯車比及び角速度を選定して各合成パルス振動
    の組合せによる調和振動パルスとしてcosθ+
    cos2θ+cos3θ+cos4θ…を発生(θは偏心重錘の
    回転角)させることを特徴とするパルス振動発生
    方法。
JP14353886A 1986-06-18 1986-06-18 パルス振動発生方法 Granted JPS62298482A (ja)

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JP14353886A JPS62298482A (ja) 1986-06-18 1986-06-18 パルス振動発生方法

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JPS62298482A JPS62298482A (ja) 1987-12-25
JPH0542314B2 true JPH0542314B2 (ja) 1993-06-28

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07224410A (ja) * 1994-02-14 1995-08-22 Shikoku Chem Corp 水平回転式侵入防止柵

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07224410A (ja) * 1994-02-14 1995-08-22 Shikoku Chem Corp 水平回転式侵入防止柵

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JPS62298482A (ja) 1987-12-25

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