JPH08292141A - 自動貫入試験機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】昇降台の昇降動作を安全かつ的確に行い得る自
動貫入試験機を提供することを目的とする。 【構成】昇降台９に回転自在なスプロケット１４を設
け、このスプロケット１４と噛合する案内チェーン８を
支柱３に配置されている。また、昇降台９には、駆動停
止時に出力軸を固定するロック機構を備えた第一モータ
１１が配置されており、この第一モータ１１は、一方向
クラッチ１７を介して前記スプロケット１４の回転にと
もなって回転する伝達軸１３と連結されている。この一
方向クラッチ１７は第一モータ１１が昇降台９を上昇さ
せる方向にスプロケット１４を回転させるよう駆動した
時に、第一モータ１１の駆動を伝達軸１３に伝達するよ
う構成されており、昇降台９を下降させる時にはその時
のスプロケット１４の回転にともなう伝達軸１３の回転
速度よりも速く一方向クラッチ１７が空転するよう制御
手段によって第一モータ１１の制御がなされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地盤の地耐力を調査す
る自動貫入試験機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、各種建造物を建造する上で、その
土地の地質を調査し、地耐力を知ることは極めて重要で
あり、このような地盤地質は一般にボーリング試験を実
施して調査されるが、その前段、あるいは住宅等の小規
模建造物を建造する場合には、簡易的な地盤地質調査と
して地中１５ｍ程度までの深度を対象とした貫入試験が
実施されている。この貫入試験は、貫入ロッドに錘の重
量および回転力を付与して地中に貫入する、いわゆるス
ウェーデン式サウンディング試験として一般に知られて
いるが、このスウェーデン式サウンディング試験におい
ては、回転とは関係なく荷重のみによって地中に沈降す
る現象、すなわち一般に自沈と称呼される現象が頻繁に
発生する。これは、地盤が軟弱であるが故に起こるもの
であり、この自沈発生時には貫入ロッドに付与される回
転を停止し、荷重のみによって貫入ロッドを貫入させな
ければならない。

【０００３】このような自沈時に貫入ロッドを自然に近
い状態で地中に沈降させるために、一般には図６に示す
ような貫入試験機１００が使用される。この貫入試験機
１００は、特開昭５７−１８７４１５号により提案され
ているもので、支柱１０１に沿って昇降可能で、かつ所
定重量の錘１０２を載荷可能な昇降台１０３を有してお
り、この昇降台１０３には貫入ロッド１０４を回転駆動
するためのモータ等の回転駆動源１０５が配置されてい
る。また昇降台１０３は、チェーン１０６の循環移動に
ともなって、昇降するように構成されており、このチェ
ーン１０６の駆動は一方向クラッチ１０７を介した回転
ハンドル１０８を回転させることにより行われるよう構
成されている。この一方向クラッチ１０７は、図７に示
すようにハンドル軸１０８ａに一体に取り付けられる摩
擦板１０７ａを介して遊嵌されるギア１０７ｂと、この
ギア１０７ｂの歯部に係合可能なラチェット爪１０７ｃ
とからなり、ラチェット爪１０７ｃは昇降台１０３下降
時にギア１０７ｂに噛合してギア１０７ｂの回転を抑制
するよう構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記特開昭５７−１８
７４１５号のような貫入試験機において、昇降スライダ
を下降させる時には一方向クラッチを切状態にするた
め、貫入試験時にロッドを荷重のみによって貫入させる
ことが可能であるが、自沈が発生した場合には全く対処
することが不可能である。すなわち、自沈発生時のロッ
ドの沈降は極めて高速かつ短時間であるため、これにと
もなう昇降スライダの急激な下降中に作業者が重錘を増
減することはほぼ不可能である。これについては、自沈
発生時に一旦昇降スライダの下降を停止させるほかない
が、この貫入試験機において昇降スライダの下降を停止
させるには、下降中の昇降スライダを直接支えるか、も
しくはハンドルに力を加える以外に方法はない。しか
し、このどちらの方法も極めて危険なものであり、ま
た、作業者の精神的な負担も大きい。特にハンドルによ
る場合は、一方向クラッチが如何なる性質のものである
にせよ、昇降スライダ下降時にハンドルは常に回転して
いるため、この回転を作業者が止めるには相当の危険を
ともなうものとなる。

【０００５】また、昇降スライダを上昇させる時には作
業者が回転ハンドルを回転させなければならないため、
この作業が非常に重労働であるという問題が発生してお
り、さらに、昇降スライダを下降させる時にはラチェッ
ト爪の噛合を解除しなければならないが、この時ギアと
ラチェット爪とは昇降スライダの重量を受けて堅固に噛
合しているため、これらの噛合を解除するためには回転
ハンドルを回転して昇降スライダの重量を支えなければ
ならず、作業性が極めて悪くなっているとともに、作業
者への負担が大きくなっている等の問題が発生してい
る。

【０００６】本発明は上記課題に鑑みて創成されたもの
であり、昇降台の昇降動作を極めて安全かつ的確に行
い、作業者への負担を軽減する自動貫入試験機を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】支柱に沿って昇降可能な
昇降台を設け、この昇降台に所定量の錘を載荷するとと
もに、ロッドを保持するチャックをチャック回転駆動源
に連結して回転可能に配置し、ロッドに回転力と錘の重
量とを加えて地中に貫入するよう構成した自動貫入試験
機であり、昇降台には回転自在な歯付き回転部材が、そ
の歯部が支柱側に突出して設けられており、前記支柱に
は、この歯付き回転部材と噛合する噛合部材が支柱の延
びる方向に配置されて歯付き回転部材が噛合部材に沿っ
て回転することにより昇降台が昇降するように構成され
ている。一方、昇降台には、駆動停止時に出力軸を固定
するロック機構を備えた主回転駆動源が配置されている
とともに、この主回転駆動源からの昇降台を上昇させる
方向に歯付き回転部材を回転させる方向の回転のみを前
記歯付き回転部材の回転にともなって回転する伝達軸に
伝達する一方向クラッチが配置されている。また、この
一方向クラッチを前記昇降台下降時の歯付き回転部材の
回転にともなう伝達軸の回転速度よりも速く回転させて
これを空転させる主回転駆動源の制御手段が設けられて
いる。

【０００８】

【作用】上記自動貫入試験機において、昇降台を上昇さ
せる時には、一方向クラッチの作用を受けて主回転駆動
源の駆動は歯付き回転部材に伝達され、歯付き回転部材
は支柱の噛合部材に沿って回転して昇降台を上昇させ
る。また、主回転駆動源が停止した時には、主回転駆動
源の出力軸が固定され、さらに歯付き回転部材は昇降台
の重量を受けて回転しようとするため一方向クラッチの
作用により昇降台はその位置において停止する。一方、
昇降台を下降させる時には、主回転駆動源が歯付き回転
部材の回転にともなって回転する伝達軸よりも速い速度
で一方向クラッチを空転させるよう駆動し、昇降台に主
回転駆動源の抵抗要素を作用させることなく、昇降台を
下降させる。従ってロッドには荷重のみが正確に負荷さ
れる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１ないし図５において、１は自動貫入試験機
であり、平行に配した２本の脚部から成る基台２と、こ
の基台２に垂直に立設される支柱３と、この支柱３に沿
って昇降可能な載荷台ユニット５と、各駆動部分の制御
を行う制御手段７とを備えて成る。貫入試験の種類は標
準貫入試験、オランダ式コーン貫入試験など多種に渡る
が、本実施例で述べる自動貫入試験機は、その中のスウ
ェーデン式サウンディング試験と呼ばれる貫入試験を行
うためのものである。

【００１０】前記基台の２本の脚部２ａはその中間付近
において互いに連結されており、この連結部分に前記支
柱３が着脱可能に立設される。この支柱３は、両側面に
案内路３ａを成形した内部中空の略角柱状を成し、その
背面には固定用アタッチメント８ａを備えた噛合部材の
一例である案内チェーン８が垂直方向、すなわち支柱３
の延びる方向に配置されている。

【００１１】前記載荷台ユニット５は、前記支柱３に沿
って昇降可能な昇降台９と、この昇降台９に取り付けら
れるチャック部６と、昇降台９を昇降駆動する昇降ユニ
ット４とから成る。昇降台９は、角材を溶接加工などに
より連接して成るフレーム９ａに、前記支柱３の案内路
３ａに接するローラ９ｃを備えたガイド部９ｂを鉛直方
向に突設して構成されており、支柱３に沿って昇降可能
なように構成されている。この昇降台９のフレーム９ａ
は支柱３を包囲して設置されるもので、その後部には、
前記昇降ユニット４が取り付けられているとともに、昇
降台の昇降にともなう上限位置および下限位置の検出を
行う位置検出センサ（図示せず）が取付けられている。

【００１２】前記昇降ユニット４は、フレーム９ａ後部
に設置される主回転駆動源の一例の第一モータ１１を有
し、この第一モータ１１の出力軸には主動ベベルギア１
２が連結されている。この第一モータ１１は、正逆転駆
動が可能で、かつ停止時には出力軸を回転不能に固定す
るロック機構（図示せず）を備えている。また、第一モ
ータ１１下方には、第一モータ１１の出力軸の軸線に直
交する軸線を持つ伝達軸１３および、この伝達軸１３と
同軸線上に位置するスプロケット軸１４ａがそれぞれ回
転自在に配置されている。この伝達軸１３とスプロケッ
ト軸１４ａとは減速機構１０を介して連結されており、
伝達軸１３はスプロケット軸１４ａの回転にともなって
回転し、またスプロケット軸１４ａも伝達軸１３の回転
にともなって回転するよう構成されている。また、スプ
ロケット軸１４ａには前記支柱３の案内チェーン８と噛
合する複数の歯が成形された歯付き回転部材の一例であ
るスプロケット１４が一体に取り付けられており、伝達
軸１３の一端には電圧を変化させることによってブレー
キ抵抗の調整が可能なブレーキ手段の一例であるパウダ
ブレーキ１５が連結されている。このパウダブレーキ１
５は励磁コイル（図示せず）に電圧を負荷することによ
って相応の磁界を発生させ、内部に封入される磁性粉体
（図示せず）に密度変化を発生させるもので、この密度
変化による粉体同士の摩擦作用、あるいは噛合作用など
によって発生する正確な滑りトルクにより前記伝達軸１
３にブレーキ抵抗を加えるように構成されている。

【００１３】前記伝達軸１３には、前記主動ベベルギア
１２に噛合する従動ベベルギア１６が一方向クラッチ１
７を介して同軸線上に連結されており、前記第一モータ
１１の駆動を受けて、従動ベベルギア１６が載荷台ユニ
ット５を上昇させる時のスプロケット１４の回転と同一
方向に回転する時、すなわちこれと逆方向に伝達軸１３
が回転する時のみ一方向クラッチ１７が固着して、従動
ベベルギアと伝達軸とが一体に回転するように構成され
ている。また、前記スプロケット１４の歯の回転移動面
に直交する位置には、検出手段の一例であるパルス検出
センサ１８が設けられており、スプロケット１４の歯の
通過をパルス信号として検出し、スプロケット１４の回
転を検出するように構成されている。

【００１４】前記チャック部６は、前記フレーム９ａ上
に設置されるベース６ａを有し、このベース６ａには減
速機構（図示せず）を備えた正逆転駆動可能なチャック
回転駆動源の一例である第二モータ１９が配置されると
ともに、この第二モータ１９の軸線と平行な軸線を有す
るチャック２０が第二モータ１９と回転伝達機構２１に
より連結されて設置されている。回転伝達機構２１は、
第二モータ１９の出力軸に一方向クラッチ２２を介して
取付けられる主動スプロケット２３と、チャック２０の
下端に取付けられる従動スプロケット２４と、これら各
スプロケット２３，２４を連結する無端チェーン２５と
から成り、一方向クラッチ２２は、第二モータ１９が後
記するスクリューポイント２７をねじ込む方向に回転さ
せるよう駆動した時、すなわち主動スプロケット２３が
スクリューポイント２７のねじ込み方向と逆方向に回転
した時のみ、第二モータ１９の出力軸と主動スプロケッ
ト２３とを一体に回転させ、チャック２０に回転を伝達
するよう構成されている。

【００１５】前記チャック２０はベース６ａに対して回
転自在な回転スリーブ材２０ａを有し、この回転スリー
ブ材２０ａ上部付近には、その軸線に対して直交する方
向に収納穴２０ｂが設けられており、この収納穴２０ｂ
には嵌合部材の一例である鋼球２０ｃが収納穴２０ｂに
沿って動作可能に収納されている。この鋼球２０ｃは回
転スリーブ材２０ａの厚さよりも大なる径を有し、収納
穴２０ｂ内外に突出可能に構成されている。また、回転
スリーブ材２０ａには、ばねにより常時上方に弾力付勢
される摺動スリーブ２０ｄが、外周面に沿って摺動可能
かつ一体に回転可能に嵌装されている。この摺動スリー
ブ２０ｄの内周面は段付き形状に成形されており、常時
は前記収納穴位置よりも上方にある上端付近が他よりも
大径を成すように構成されている。なお、前記従動スプ
ロケット２４および一方向クラッチ２２は回転スリーブ
材２０ａ下方に取付けられている。

【００１６】前記チャック２０の回転スリーブ材２０ａ
には、貫入試験時、ロッド２６が着脱可能に挿通保持さ
れる。このロッド２６には上端付近に嵌合溝２６ａが成
形されており、この嵌合溝に前記鋼球２０ｃが嵌合して
ロッド２６をチャック２０に保持するように構成されて
いる。また、このロッド２６には、一端に雌ねじ部、他
端に延長用ロッドの継ぎ足し手段である雄ねじ部が成形
されており、一端の雌ねじ部には、角錐状の材料に右ね
じりを施すことにより全長に渡って螺旋溝２７ａを成形
することによりねじ込み方向を規定したスクリューポイ
ント２７が螺合されているとともに、他端の雄ねじ部
は、貫入試験の際、同形状の延長用ロッド（図示せず）
をスクリューポイント２７を地中に貫入する時のねじ込
み方向と同一方向に回転させて順次継ぎ足し、スクリュ
ーポイント２７が所望の深度に到達するまで貫入試験を
継続できるように構成されている。前記ベース６ａに
は、前方に突出して載荷アーム２８が設けられており、
貫入試験時、この載荷アーム２８には前記載荷台ユニッ
ト５の重量を１００ｋｇｆとするため、不足重量分の錘
２９が載荷される。

【００１７】前記制御手段７は、パルス検出センサ１８
および位置検出センサ（図示せず）の信号、もしくは手
動入力キー操作により第一モータ１１と第二モータ１９
の駆動を制御するとともに、前記パルス検出センサ１８
により検出される所定時間当たりのパルス数をあらかじ
め設定されている基準パルス数と比較してパウダブレー
キ１５に負荷する電圧の調整を行い、パウダブレーキ１
５のブレーキ抵抗を調整するように構成されている。ま
た、この制御手段７は、ロッド２６への負荷荷重、ロッ
ド２６の回転回数およびロッド２６の貫入量などの貫入
試験データを処理するように構成されており、さらに各
データを表形式に印刷出力するプリンタ装置７ａも装備
している。なお、第一モータ１１の駆動は、この制御手
段７により自沈が発生していない通常貫入試験時の載荷
台ユニット５下降時の伝達軸１３の回転よりも速い速度
で一方向クラッチ１７を伝達軸１３に対して空転させる
よう制御される。

【００１８】上記自動貫入試験機１により貫入試験を行
う場合、まず、第一モータ１１が正駆動して載荷台ユニ
ット５を支柱３に沿って上限位置まで上昇させる。この
時一方向クラッチ１７の作用により従動ベベルギア１６
と伝達軸１３とは一体に回転し、伝達軸１３の回転は減
速機構１０を介してスプロケット軸１４ａに伝達され
る。これにともなって、スプロケット１４は支柱３の案
内チェーン８に沿って回転し、載荷台ユニット５自体を
上昇させる。載荷台ユニット５が上限位置に達すると、
第一モータ１１の駆動は一旦停止し、出力軸はロック機
構により即時固定される。スプロケット１４は常時載荷
台ユニット５の重量を受けて載荷台ユニット５が下降す
る方向へ回転しようとしているため、一方向クラッチ１
７の作動により、伝達軸１３と従動ベベルギア１６は一
体に回転しようとするが、第一モータ１１の出力軸が固
定状態にあるため、従動ベベルギア１６は回転不可能で
あり、従って載荷台ユニット５は上限位置において静止
する。

【００１９】この状態で、載荷台ユニット５のチャック
１０にはロッド２６が装着されるとともに、載荷台ユニ
ット５の総重量を１００ｋｇｆとする錘が載荷アーム２
８に載荷される。この後、上記した載荷台ユニット５上
昇時の駆動とは逆に第一モータ１１が駆動（以下、逆駆
動という）すると、従動ベベルギア１６は一方向クラッ
チ１７の作用により伝達軸１３に対して空転するため、
それまで停止していた伝達軸１３は回転自在となり、こ
のことによって載荷台ユニット５は下降を開始し、スク
リューポイント２７先端を地表付近に位置決めする。な
お、載荷台ユニット５の下降を停止させるためには前述
のように第一モータ１１の駆動を停止させるのみでよ
い。

【００２０】このようにしてスクリューポイント２７を
位置決めして後、パウダブレーキ１５に負荷される電圧
の調整が行われ、パウダブレーキ１５が伝達軸１３にブ
レーキ抵抗を付加する。この状態で、再度第一モータ１
１を逆駆動して前述のように載荷台ユニット５を下降さ
せると、スクリューポイント２７は載荷台ユニット５の
重量を受けて地中に押圧貫入される。以後、第一モータ
１１は延長ロッド（図示せず）を継ぎ足す時まで逆駆動
を継続し、スプロケット１４の回転下降にともなう伝達
軸１３の回転速度よりも速く従動ベベルギア１６を回転
させて、伝達軸１３に対して一方向クラッチ１７を空転
させる。本実施例において、従動ベベルギア１６の回転
速度は、通常のロッド２６貫入時、すなわちロッド２６
に荷重と回転力とを加えて貫入している時（自沈が発生
していない時）のスプロケット１４の下降回転にともな
う伝達軸１３の回転速度よりも速くなるよう第一モータ
１１の駆動が制御されている。従って、載荷台ユニット
５の下降は通常貫入時において、その重量のみによるた
め、ロッド２６には正確な荷重が負荷されることにな
る。また、チャック２０にロッド２６を装着せずに載荷
台ユニット５を下降させるような場合においては、ロッ
ドに働く貫入抵抗が存在しないため、載荷台ユニット５
は自由落下しようとする。しかし、この時伝達軸１３の
回転速度は通常のロッド２６貫入時以上となって従動ベ
ベルギア１６の回転速度に容易に達するため、一方向ク
ラッチ１７の作用により載荷台ユニット５は第一モータ
１１の逆駆動によって下降することになり、安全であ
る。

【００２１】貫入開始時点において、前述のパウダブレ
ーキ１５のブレーキ抵抗により、伝達軸１３の回転は抑
制されている。この時のパウダブレーキのブレーキ抵抗
は、ロッド２６に作用する載荷台ユニット５の重さを５
０ｋｇｆとするものであり、ロッド２６は５０ｋｇｆの
荷重が負荷された時と同じ状態で地中に貫入する。この
荷重状態でロッド２６が貫入できなくなると、載荷台ユ
ニット５が停止し、これにともなってパルス検出用セン
サ１８からパルスが検出されなくなる。これを受けて、
パウダブレーキ１５の電圧調整が行われ、伝達軸１３に
作用するブレーキ抵抗が軽減されて、ロッド２６に７５
ｋｇｆの荷重が負荷された時と同じ状態が創出される。
さらに、この荷重下でロッド２６の沈下が停止すると、
最終的にパウダブレーキ１５の電圧負荷が停止されて、
ロッド２６には載荷台ユニット５本来の重量である１０
０ｋｇｆの荷重が負荷される。

【００２２】１００ｋｇｆの荷重でもロッド２６の沈下
が停止すると、続いて第二モータ１９がロッド２６のス
クリューポイント２７のねじ込み方向に出力軸が回転す
るよう駆動し、ロッド２６に１００ｋｇｆの荷重が負荷
された状態で回転を付与して地中に貫入（以下、回転貫
入という）させる。この回転貫入に際して、荷重は自沈
が発生しない限り１００ｋｇｆに保たれる。自沈は軟弱
な地層にスクリューポイント２７が到達した時に発生す
る現象で、ロッド２６に負荷されている荷重が重過ぎる
ため、ロッド２６が回転に関係なく急激に沈降する現象
であり、前述した荷重のみでロッド２６が貫入する現象
をいう。

【００２３】自沈発生時には、ロッド２６の沈降にとも
なって載荷台ユニット５の下降速度が急激に増加するた
め、スプロケット１４の回転速度が増し、パルス検出用
センサ１８により検出されるパルス数が増加する。この
所定時間当たりのパルス数は貫入試験中、常に制御手段
７によって監視されており、あらかじめ制御手段７に設
定された基準パルス数を超えるパルス数が検出される
と、第一モータ１１および第二モータ１９の駆動が停止
すると同時にパウダブレーキ１５の電圧調整が行われて
ロッド２６に作用する荷重が実質５０ｋｇｆまで除荷さ
れる。この後は、前述の貫入試験の最初の段階と同様に
荷重を１００ｋｇｆまで増加し、再度第二モータ１９を
駆動して回転貫入を行う。なお、荷重変更の基準は、パ
ルス検出センサ１８により検出されるパルス数を伝達軸
１３の回転速度に換算し、これがロッド２６貫入時一定
の速度で回転している従動ベベルギア１６の回転速度と
一致した時としてもよい。

【００２４】この自沈時、すなわち第二モータ１９の駆
動が停止している状態において、スクリュ−ポイント２
７の螺旋溝２７ａには土の抵抗が作用し、スクリューポ
イント２７に回転力を与える。この回転力はロッド２６
を通じてチャック２０に伝達され、さらには従動スプロ
ケット２４、無端チェーン２５を介して主動スプロケッ
ト２３に伝達される。この時の回転方向は主動スプロケ
ット２３をスクリューポイント２７の螺旋溝２７ａの巻
き方向、すなわちスクリューポイント２７のねじ込み方
向に回転させるものであるため、一方向クラッチ２２の
作用により、チャック２０のみが回転自在となり、従っ
てロッド２６は、第二モータ１９の抵抗を受けることな
くスクリューポイント２７に作用する土の抵抗のみによ
って、極めて自然に近い状態で回転する。

【００２５】貫入試験中、載荷台ユニット５が下限位置
に達すると、第一モータ１１および第二モータ１９の駆
動が停止する。この時、貫入試験を継続する場合はロッ
ド２６に延長用ロッドを継ぎ足す。延長用ロッドを継ぎ
足す場合には、まずロッド２６上端に延長用ロッドを螺
入し、続いてチャック２０によるロッド２６の保持を解
除する。ロッドの保持を解除するためには、作業者がチ
ャック２０の摺動スリーブ２０ｄを下方に摺動して摺動
スリーブ２０ｄ内周の大径部を収納穴２０ｂ位置に移動
させて鋼球２０ｃを動作可能とし、その状態を保ってチ
ャック２０をスクリュ−ポイント２７のねじ込み方向に
回転させる。この時、チャック２０は一方向クラッチ２
２の作用により、第二モータ１９の減速比等の影響を受
けずに極めて容易に回転可能であり、ロッド２６の保持
解除作業は極めて容易である。

【００２６】摺動スリーブ２０ｄを摺動させた状態でチ
ャック２０を回転させることにより、鋼球２０ｃはロッ
ド２６の嵌合溝２６ａから離脱し、ロッド２６外周面に
押されて回転スリーブ材２０ａ外周面から突出する。こ
の状態で、摺動スリーブ２０ｄの押圧を解除すると摺動
スリーブ２０ｄはばねの付勢を受けて上方に復帰しよう
とするが、この時内周の径の違いによる段部に鋼球２０
ｃが当接するため摺動スリーブ２０ｄはその上昇を阻止
される。この状態で第一モータ１１が正駆動すると、前
述のように載荷台ユニット５は支柱３に沿って上限位置
に上昇する。載荷台ユニット５が上限位置に停止して
後、チャック２０に回転を伝達するよう第二モータ１９
を僅かに駆動すると、鋼球２０ｃは延長用ロッドの嵌合
溝２６ａに嵌合し、このことによって摺動スリーブ２０
ｄは上方に復帰して確実に延長用ロッドを保持する。こ
の延長用ロッドを継ぎ足して後は、前述の動作を繰り返
し、載荷台ユニット５が下限位置に到達するごとに延長
用ロッドを継ぎ足して所望深度まで貫入試験が続けられ
る。

【００２７】一般的に貫入試験においては、所定の深度
単位でロッド２６の回転回数と、荷重とが測定される
が、本自動貫入試験機１においては、所定の深度ごと以
外に、例えば、ロッド２６に負荷される荷重の変更、自
沈発生時など、継続していた自動貫入試験機１の設定内
容を変更する制御が行われた時に、その時点までのスプ
ロケット１４の総回転数から算出した貫入量、前段階の
制御変更時から計数したロッド２６の回転回数、および
パウダブレーキ１５の作動状態から得られるロッド２６
の負荷荷重などが、プリンタ部７ａから表形式にして印
刷出力される。

【００２８】なお、本自動貫入試験機１において、ロッ
ド２６における雄ねじ部の巻き方向をスクリューポイン
ト２７のねじ込み方向、すなわち螺旋溝２７ａの巻き方
向と逆方向とするとともに、第二モータ１９に第一モー
タ１１のような出力軸のロック機構を設けると、一方向
クラッチ２２の作用によりねじが緩む方向へのチャック
２０の回転を抑制することができ、例えば、作業者が誤
ってロッド２６の接続部分が緩む方向にチャック２０を
回転させようとしてもチャック２０は回転することな
く、従ってロッド２６の緩みを防止でき好適である。ま
た、主動ベベルギア１２、従動ベベルギア１６、伝達軸
１３などを用いず、第一モータ１１の出力軸とスプロケ
ット１４とを一方向クラッチ１７を介して直接連結し、
第一モータ１１の出力軸が載荷台ユニット５下降時にお
けるスプロケット１４の回転速度よりも速く回転するよ
う制御手段を設けても得られる効果は同様である。さら
に、一方向クラッチ２２をチャック２０と従動スプロケ
ット２４との間に設けても、得られる効果は同様であ
る。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の自動貫入試
験機は、昇降台に回転自在なスプロケットをその歯部が
支柱側に突出して設けるとともに、前記支柱にこのスプ
ロケットと噛合する案内チェーンを支柱の延びる方向に
配置してスプロケットが案内チェーンに沿って回転する
ことにより昇降台が昇降するように構成する一方、昇降
台に駆動停止時に出力軸を固定するロック機構を備えた
第一モータを配置するとともに、この第一モータからの
昇降台を上昇させる方向にスプロケットを回転させる方
向の回転のみを前記スプロケットの回転にともなって回
転する伝達軸に伝達する一方向クラッチを配置し、さら
にこの一方向クラッチを前記昇降台下降時のスプロケッ
トの回転にともなう伝達軸の回転速度よりも速く回転さ
せてこれを空転させる第一モータの制御手段を設けてい
るため、昇降台の昇降動作を自動化でき、また、自沈発
生時など昇降台が急激に下降する時についても、第一モ
ータの駆動を停止することによって昇降台の下降を停止
させることができ、作業者に危険な作業を強いることな
く極めて安全に貫入試験を行うことが可能となる。しか
も、ロッドに回転力と荷重とを加えた時、すなわち自沈
が発生していない貫入時に一方向クラッチが空転するよ
うに第一モータを駆動すれば、昇降台が自由落下するよ
うな場合でもこれを阻止でき、さらに安全性の高い自動
貫入試験機を提供できる。さらに昇降台が下降する時に
は一方向クラッチが空転しているため、第一モータの減
速比等の抵抗要素がスプロケットに作用することがな
く、従ってロッドに正確な荷重を負荷することが可能と
なり、極めて正確な貫入試験を実施し得る自動貫入試験
機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動貫入試験機の要部拡大断面図
である。

【図２】本発明に係る自動貫入試験機の側面図である。

【図３】本発明に係る自動貫入試験機の斜視図である。

【図４】本発明に係る自動貫入試験機の要部拡大断面図
である。

【図５】本発明に係る自動貫入試験機の要部斜視断面図
である。

【図６】従来の自動貫入試験機の説明図である。

【図７】従来の自動貰入試験機の説明図である。

【符号の説明】

１ 自動貫入試験機 ２ 基台 ３ 支柱 ４ 昇降ユニット ５ 載荷台ユニット ６ チャック部 ７ 制御手段 ８ 案内チェーン ９ 昇降台 １０ 位置検出センサ １１ 第一モータ １２ 主動ベベルギア １３ 伝達軸 １４ スプロケット １５ パウダブレーキ １６ 従動ベベルギア １７ 一方向クラッチ １８ パルス検出センサ １９ 第二モータ ２０ チャック ２１ 回転伝達機構 ２２ 一方向クラッチ ２３ 主動スプロケット ２４ 従動スプロケット ２５ 無端チェーン ２６ ロッド ２７ スクリューポイント ２７ａ 螺旋溝 ２８ 載荷アーム ２９ 錘

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支柱に沿って昇降可能な昇降台を設け、
   この昇降台に所定量の錘を載荷するとともに、ロッドを
   保持するチャックをチャック回転駆動源に連結して回転
   可能に配置し、ロッドに回転力と錘の重量とを加えて地
   中に貫入するよう構成した自動貫入試験機において、 昇降台に回転自在な歯付き回転部材をその歯部が支柱側
   に突出して設けるとともに、前記支柱にこの歯付き回転
   部材と噛合する噛合部材を支柱の延びる方向に配置して
   歯付き回転部材が噛合部材に沿って回転することにより
   昇降台が昇降するように構成する一方、 昇降台に駆動停止時に出力軸を固定するロック機構を備
   えた主回転駆動源を配置するとともに、この主回転駆動
   源からの昇降台を上昇させる方向に歯付き回転部材を回
   転させる方向の回転のみを前記歯付き回転部材の回転に
   ともなって回転する伝達軸に伝達する一方向クラッチを
   配置し、さらにこの一方向クラッチを前記昇降台下降時
   の歯付き回転部材の回転にともなう伝達軸の回転速度よ
   りも速く回転させてこれを空転させる主回転駆動源の制
   御手段を設けたことを特徴とする自動貫入試験機。
2. 【請求項２】 主回転駆動源の出力軸と歯付き回転部材
   とを一方向クラッチを介して連結し、主回転駆動源の出
   力軸を昇降台下降時の歯付き回転部材の回転速度よりも
   速く回転させてこれを空転させるよう主回転駆動源の駆
   動を制御する制御手段を設けたことを特徴とする請求項
   １に記載の自動貫入試験機。
3. 【請求項３】 制御手段は、ロッドに回転力と一定重量
   とを加えた時に一方向クラッチを空転させるよう主回転
   駆動源を駆動する構成であることを特徴とする請求項１
   または請求項２に記載の自動貫入試験機。