JPH0833939A - 打撃装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 餅搗き機、鍛圧機械、廃棄物の圧潰装置など
に利用する打撃装置に関し、拘束式の打撃動作と自由落
下式の打撃動作との両動作を可能にする。 【構成】 上下動するすべりこ１を備えたすべりこクラ
ンク機構５０と、そのすべりこ１と並行にガイドされた
自由落下可能なスライドヘッド２と、すべりこ１とスラ
イドヘッド２との間に設けられて、スライドヘッド２の
上向きの面と係合する第１の爪３と、スライドヘッド２
の下向きの面と係合する第２の爪４と、第１の爪３をす
べりこ１のストローク下端部において退避させる第１の
出没機構５と、第２の爪４をすべりこ１の下降ストロー
クの途中で一時的に退避させる第２の出没機構６とを備
えている。少なくとも第２の出没機構６は第２の爪４と
係合する位置と係合しない位置とに変位可能で、第２の
出没機構６が非係合位置にあるときに、第２の爪４を進
出状態で保持する保持手段２５を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、餅搗き機、鍛圧機
械、廃棄物の圧潰装置などに利用することができる打撃
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】打撃装置にはハンマや杵を拘束状態で動
作させるものと自由落下状態で動作させるものとがあ
る。餅搗き機を例にして述べると、杵を拘束状態で動作
させるものは、すべりこクランク機構（ピストンクラン
ク機構）のすべりこに杵を固定し、クランクの回転によ
って杵を上下させる。杵はその下動端に達したときもす
べりこによって拘束されており、杵は減速しながら下死
点に達する。従って下死点近くでは杵から受ける打撃力
は小さい。一方自由落下式のものは、杵をすべりこクラ
ンク機構やベルト等で持ち上げ、上昇端で杵の拘束を解
放する。杵はその上昇端から重力により加速しながら落
下し、対象物にぶつかって大きな衝撃力を作用させる。

【０００３】餅つきの最初の段階では、自由落下式の餅
搗き機で搗くと、杵の衝撃力によって米が臼の中心から
周りに飛散し、杵はほんの少しの米しか潰さず、大きな
騒音が発生するばかりである。餅搗きの最初の段階で
は、拘束式の餅搗き機を用い、杵をゆっくりと上下させ
て米粒を押し潰すように搗くのがよい。一方餅搗きの最
後の段階では、潰されて一塊となった餅に強い衝撃力を
加えることにより、餅に粘りと腰が出てくる。餅独特の
風味と口当たりを出すためには、自由落下式の餅搗き機
で搗くのがよいのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の餅搗き機は、杵
を拘束して上下させるものか、自由落下式のものかのい
ずれかであったから、ユーザはそのいずれかを選択する
か、あるいは２種類の餅搗き機を準備して、餅搗きの初
期の段階では拘束式の餅搗き機を用い、後半の段階で自
由落下式の餅搗き機に移し替えるというような操作を行
う必要があった。なお餅搗き機には家庭用の撹拌式のも
のがあるが、撹拌式のものは搗き上がった餅に腰や粘り
がないため、業務用としてはほとんど利用されていな
い。

【０００５】また鍛圧機械においても、加工の初期には
ワークに大きな打撃力を与えて材料を鍛え、仕上げ工程
ではゆっくりとした大きな力を作用させて望みの型に仕
上げたいということがある。また廃棄物の圧潰装置など
においても、通常はハンマに拘束運動をさせて騒音の発
生を防止し、拘束動作では破壊しないものをハンマを一
時的に自由落下状態にして大きな打撃力を加えて破壊す
るというような操作を行いたいことがある。しかし鍛圧
機械や圧潰装置においても、従来はハンマを拘束状態と
自由落下状態に切り換えて使用することができるような
ものがなく、従って上記のような場合には、いずれか一
方の操作を人力によって行うか、拘束式の装置と自由落
下式の装置とを両方準備して使い分ける必要があった。

【０００６】この発明は、上記のような問題に鑑みてな
されたもので、１台の装置で拘束式の打撃動作と自由落
下式の打撃動作との両動作を行うことができ、かつその
両動作の切り換えを容易に行うことができる打撃装置を
得ることを課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の打撃装置は、上
下動するすべりこ１を備えたすべりこクランク機構５０
と、そのすべりこ１と並行にガイドされた自由落下可能
なスライドヘッド２と、すべりこ１とスライドヘッド２
との間に設けられ、スライドヘッド２の上向きの面と係
合する第１の爪３と、すべりこ１とスライドヘッド２と
の間に設けられ、スライドヘッド２の下向きの面と係合
する第２の爪４と、第１の爪３をすべりこ１のストロー
ク下端部において退避させる第１の出没機構５と、第２
の爪４をすべりこ１の下降ストロークの途中で一時的に
退避させる第２の出没機構６とを備えている。そして少
なくとも第２の出没機構６は第２の爪４と係合する位置
と係合しない位置とに変位可能で、第２の出没機構６が
非係合位置にあるときに、第２の爪４を進出状態で保持
する保持手段２５を備えている。

【０００８】出没機構５、６は、すべりこ１の移動路に
沿って設けた出没ガイドや板カム、すべりこ１のストロ
ーク動作と同期する電源のオンオフ接点を備えたソレノ
イドなどが採用可能である。また第２の出没機構６が非
係合位置にあるときに第２の爪４を進出状態に保持する
保持手段２５としては、バネや上記ソレノイドの常時通
電接点などを採用できる。

【０００９】また、すべりこ１の下死点位置を、ワーク
テーブル４２との関係において、相対昇降させる手段１
２を設けるのがよい。すべりこ１の下死点位置を相対昇
降させる手段としては、すべりこクランク機構５０のク
ランクロッドの傾斜機構、すべりこクランク機構５０ま
たはワークテーブル４２の昇降機構、すべりこクランク
機構５０のクランク１６またはクランクロッド１７の伸
縮機構（たとえばターンバックルなど）などが採用可能
である。

【００１０】

【作用】餅搗き機の杵３９や鍛圧機械ないし圧潰装置の
ハンマは、スライドヘッド２に固定される。すべりこ１
は、クランク軸１３の回転により、昇降動作を行う。第
１の爪３と第２の爪４とがともに進出位置にあるとき
は、スライドヘッド２の上向きの面と下向きの面とがそ
れぞれ第１の爪３と第２の爪４とで拘束され、従ってス
ライドヘッド２はすべりこ１と一体となって昇降し、こ
れに固定された杵やハンマは拘束状態で上下動する。杵
やハンマの昇降速度はクランク軸１３の回転速度に比例
する。

【００１１】上記拘束動作は第２の出没機構６を非係合
位置に位置させることにより実現できる。厳密な意味で
の拘束動作を行わせるためには、第１の出没機構５も非
係合位置に退避させる必要があるが、すべりこ１の下動
端付近ではスライドヘッド２の慣性力を受けてその動き
を規制しているのは、第２の爪４であることから、第１
の出没機構５が第１の爪３と係合する位置に保持されて
いたとしても（すなわち第１の爪３がすべりこ１の下動
端で退避動作を行っても）ほとんど問題は生じない。か
えって杵やハンマがそのストロークの下降端付近で強制
的に停止させられた場合など、スライドヘッド２がすべ
りこ１から上方に逃げ得る状態となっている方が都合が
よいこともある。

【００１２】第１の出没機構５と第２の出没機構６が第
１の爪３および第２の爪４とそれぞれ係合する位置にあ
るときには、次のような動作を行う。まずすべりこ１が
上昇するときは、第２の爪４がスライドヘッド２を押し
上げ、杵３９やハンマを上昇させる。すべりこが下降動
作に入ると、スライドヘッド２も拘束状態（第１の爪３
と第２の爪４とで上下に挟まれた状態）で下降動作に入
る。このときすべりこ１の加速度が重力加速度より小さ
ければ（クランク軸１３の回転が低いとき）、スライド
ヘッド２は第２の爪４に支えられた状態で下降する。ま
たすべりこ１の加速度が重力加速度より大きければ、ス
ライドヘッド２は第１の爪３で上から押されて加速され
ながら下降する。

【００１３】この下降動作の途中で第２の爪４は第２の
出没機構６により退避させられる。この退避位置はすべ
りこ１の速度が最も大きくなるストロークの中間位置で
ある。第２の爪４の退避によりスライドヘッド２は自由
落下状態となり、減速工程に入るすべりこ１から離れ
て、重力により加速を続けた後、対象物に衝突する。第
１の爪３をすべりこ１の下降端付近において退避させて
いるのは、対象物に衝突して停止したスライドヘッドに
第１の爪３が衝突するのを避けるためである。

【００１４】すべりこ１が下降端位置に達すると、進出
位置に復帰した第２の爪４が再びスライドヘッド２と係
合し、これに続く上動動作に伴ってスライドヘッド２を
持ち上げる。第１の爪３はスライドヘッド２が第２の爪
４で支えられて上動動作を開始したあと進出する。この
第１の爪３の進出タイミングは、すべりこ１が最大速度
に達するストロークの中間地点より前のタイミングであ
る。もっとも、すべりこ１を重力加速度より速い加速度
で動作させないときは、第１の爪３を常時退避状態とし
ておいてもよい。

【００１５】この発明の装置では、すべりこ１を重力加
速度より大きな加速度で上下動させれば、スライドヘッ
ド２に固定された杵３９やハンマは、下降動作の前半部
で重力加速度より大きな加速度で加速された後、自由落
下して打撃動作を行うことになる。従ってストロークの
上昇端で杵３９やハンマを解放して自由落下させるもの
より、小さなストロークで高い打撃速度を得ることがで
きる。

【００１６】すべりこ１の下死点位置を相対昇降させる
手段１２は、スライドヘッド２を自由落下状態で動作さ
せたとき、杵３９やハンマの対象物との衝突地点がすべ
りこ１の下死点位置より下方になってスライドヘッド２
と第２の爪４とを再係合させることができなくなること
を避けるために設けられる。一般に自由落下による打撃
動作は、拘束動作の場合よりすべりこ１の下死点位置を
下げた状態で行われる。

【００１７】

【実施例】次にこの発明を餅搗き機に利用した図１ない
し図５について説明する。この実施例では、すべりこ１
とスライドヘッド２とを後上方および前下方に配置し、
爪３、４はすべりこ１およびスライドヘッド２の側方
で、前後に移動して出没するようになっている。爪３、
４の出没機構５、６としては、溝カム形式の出没ガイド
が用いられており、この出没ガイド５、６を鉛直軸７、
８まわりに揺動して、爪３、４と出没機構５、６との係
合位置と非係合位置が設定されるようにしている。

【００１８】図１において、フレーム９の下端の前後方
向（前後左右上下の方向は装置の前面から見た方向で示
す）の軸１１まわりに揺動可能なコ字形の軸フレーム１
２が設けられており、この軸フレーム１２の上端にクラ
ンク軸１３が前後方向に軸架されている。クランク軸１
３は図示しない電動機１４および回転伝達機構１５を介
して回転駆動される。クランク軸１３の前端（手前端）
にはクランク１６が固着されており、このクランク１６
の先端とその上方に位置するすべりこ１とがクランクロ
ッド１７で連結されている。

【００１９】すべりこ１は側面からみて逆Ｌ字形で、前
後に並べて平行に立設した２本のガイドポスト１８、１
９にガイドされている。またガイドポスト１８、１９に
は、すべりこ１の下方の位置に、Ｌ字形のスライドヘッ
ド２が摺動自在にガイドされている。側面逆Ｌ字形のす
べりこ１の立下り部１ａと側面Ｌ字形のスライドヘッド
２の立上り部２ａとは、両者を接近させたときに互いに
前後方向に重なり合う形状となっている。

【００２０】すべりこの立下り部１ａの両側面には、ガ
イドブロック２１、２２が固定され、このガイドブロッ
クに前後方向に摺動自在に第１の爪３と第２の爪４とが
嵌装されている。爪３、４はガイドブロック２１、２２
の外側に突出するカムフォロワ２３、２４を一体に備え
ており、後述する出没ガイドのカム溝とこれらのカムフ
ォロワ２３、２４とが係合することにより、爪３、４を
前後方向に進退させる。第２の爪４にはこれを進出方向
（前方）に突出させる圧縮バネ２５が設けられており、
かつ第２の爪４の先端下部は斜めに切り落とされた斜面
２６となっている。一方第１の爪３には、進出位置と退
避位置との両位置で係脱するデテント機構が内蔵されて
いる。このデテント機構は、バネで爪３の側面に突出し
ているボールとガイドブロックの爪案内面に設けられた
２本の凹溝とによって構成されている。爪３の進出位置
で上記ボールは一方（前側）の凹溝に入り、後退位置で
他方（後側）の凹溝に入って、爪３がそれぞれの位置で
保持される。

【００２１】スライドヘッド２の両側面には、第１の爪
３および第２の爪４と係合する係合ブロック２７、２８
が実質上スライドヘッド２と一体に固定されている。第
１の係合ブロック２７は単純な角杆状の部材で、その上
面２７ａと第１の爪３の先端下面とが当接することによ
り係合する。第２の係合ブロック２８は逆Ｌ字形で、そ
の鉤形となった上端下面２８ａと第２の爪４の先端上面
とが当接することによって係合する。第２の係合ブロッ
クの鉤形となった先端上面は、斜めに切り落とされた斜
面２９となっており、第２の爪４が進出状態で下降して
第２の係合ブロック２８の上端に当接したとき、両者の
斜面２６、２９相互のカム作用により、第２の爪４がバ
ネ２５の付勢力に抗して退避し、第２の爪４が第２の係
合ブロック２８の鉤部の下方に移動できるようになって
いる。

【００２２】上記の構造において、第１の爪３と第２の
爪４とがともに進出位置にあるときは、これらの爪３、
４と係合ブロック２７、２８との係合により、スライド
ヘッド２は上下に拘束され、すべりこ１と一体となって
昇降する。

【００２３】すべりこ１の昇降路の両側には、出没ガイ
ド５、６が配置されている。この出没ガイド５、６は、
前縁を鉛直軸７、８まわりに揺動自在にフレームに枢支
されており、内側面に爪３、４のカムフォロワ２３、２
４とそれぞれ係合するカム溝３１、３２が設けられてい
る。この出没ガイド５、６はともにすべりこ１のストロ
ークの中間に位置しており、カム溝３１、３２はともに
上端が前方（手前側）に偏倚し、下端が後側（奥側）に
偏倚した形状である。出没ガイド５、６は、バネ３３、
３４と図示しないストッパとで、カム溝３１、３２がす
べりこ１の側面に隣接する位置となるように付勢されて
位置決めされている。そして第２の爪のカムフォロワと
対向する第２の出没機構６の内側下面は、斜めに切り落
とされた斜面３５となっている。

【００２４】すべりこ１が下動途中において出没ガイド
５、６の間を通過するとき、第１および第２の爪のカム
フォロワ２３、２４は、カム溝３１、３２を通過し、爪
３、４はともに退避させられる。第２の爪４はバネ２５
で前方に付勢されているため、カム溝３２を出たところ
で再び進出する。このときスライドヘッド２はすべりこ
１から離れた位置に落下しており、進出した第２の爪４
と第２の係合ブロック２８とは係合しない。一方第１の
爪３は前述したデテント機構で退避状態を保ったまま下
降する。

【００２５】前述したように下降端において第２の爪４
と第２の係合ブロック２８が当接したときには、斜面２
６、２９の作用により、第２の爪４が退避して第２の係
合ブロック２８の鉤部の下方へと移動する。このとき、
第１の爪３は退避しており、すべりこ１がスライドヘッ
ド２の停止位置を越えて下降することを妨げない。ま
た、すべりこ１とスライドヘッド２との間には、上下方
向のある程度の遊隙が設けてあり、すべりこ１がスライ
ドヘッド２の上面に当接してスライドヘッド２を押し下
げるような動作が生じないようにしている。

【００２６】すべりこ１の下動端においては、第１の爪
３は退避位置にあり、第２の爪４は進出位置にある。こ
の状態においてすべりこ１が上動して出没ガイド５、６
の間を通過すると、第１の爪３は第１のカム溝３１に案
内されて進出し、第１の係合ブロックの上面２７ａと係
合し、前記デテント機構によりその状態を保持する。一
方第２の爪４は、そのカムフォロワ２４がカム溝３２か
ら外れた位置で出没ガイド６に当接することとなるが、
カムフォロワ２４と第２出没ガイド６の下端の斜面３５
との係合により、第２出没ガイド６が外側に揺動して退
避させられ、すべりこ１がさらに上昇してカムフォロワ
２４がカム溝３２に嵌まり込む位置関係となったとき、
バネ３４の付勢力により第２出没ガイド６が復帰する。
すなわちすべりこ１の上動時には、第１の爪３はストロ
ークの中間位置において退避位置から進出位置に移動
し、第２の爪４は進出位置を保持する。

【００２７】出没ガイドのカム溝３１、３２の上記動作
により、すべりこ１に設けた第１の爪３および第２の爪
４がすべりこ１のストローク動作の途中で進退し、すべ
りこ１の下降時の後半部において、スライドヘッド２が
自由落下し、かつすべりこ１の上動時にスライドヘッド
２を持ち上げる。

【００２８】クランク軸１３を軸架する軸フレーム１２
の下端には、水平方向に延びるアーム３６が設けられて
おり、このアーム３６の先端と出没ガイド５、６の後端
外側とがワイヤ３７、３８で連結されている。軸フレー
ム１２を鉛直状態にすると、アーム３６の先端は下動
し、ワイヤ３７、３８が引かれる。このワイヤ３７、３
８の下方移動により、出没ガイド５、６の後端が外側に
引かれ、出没ガイド５、６はそのカム溝３１、３２とカ
ムフォロワ２３、２４とが係合しない位置まで後退す
る。従ってこの状態で第１の爪３と第２の爪４とは進出
状態を保持し、スライドヘッド２は拘束運動を行う。そ
してこのとき軸フレーム１２が鉛直方向となる関係上、
すべりこクランク機構５０が上動して、すべりこ１の下
死点位置は上昇する。

【００２９】一方軸フレーム１２を傾動させると、アー
ム３６の先端のワイヤ３７、３８は緩められ、出没ガイ
ド５、６が爪３、４のカムフォロワ２３、２４と係合す
る位置に進出し、スライドヘッド２は自由落下運動を行
う。そしてこのとき軸フレーム１２の傾動により、すべ
りこクランク機構５０が下動するとともにクランクロッ
ド１７が傾斜するので、すべりこ１の下死点は下降す
る。

【００３０】上記実施例の構造を餅搗き機として使用す
るときの杵３９や、鍛圧機械等として使用するときのハ
ンマは、その上方に延びる柄４０をスライドヘッド２の
前面に設けたホルダ４１で固定して、スライドヘッド２
に装着される。対象物を載置するワークテーブルは、杵
３９やハンマの下方に配置される。餅搗き機であるとき
のワークテーブルは臼４２である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したこの発明の装置によれば、
１台の機械で装置に装着した杵やハンマに拘束打撃運動
と自由落下による打撃運動との両者を行わせることがで
き、かつその変換も容易であるから、対象物に低速での
押圧動作と高いエネルギーを持った打撃動作の両者を付
与することが望まれる餅搗き機や鍛圧機械その他の装置
にこの発明の装置を利用することにより、より経済的に
より好ましい操作を行わせることが可能になるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】打撃装置を後方から見た分解斜視図

【図２】出没機構の断面平面図

【図３】スライドヘッドの平面図

【図４】すべりことスライドヘッドとの係合状態を示す
右側面図

【図５】すべりことスライドヘッドとの係合状態を示す
左側面図

【符号の説明】

１ すべりこ ２ スライドヘッド 3,4 爪 5,6 出没機構 12 軸フレーム 13 クランク軸 25 圧縮バネ 27a 係合ブロックの上面 42 臼 50 すべりこクランク機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０９Ｂ 3/00

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下動するすべりこ(1) を備えたすべり
   こクランク機構(50)と、そのすべりこ(1) と並行にガイ
   ドされた自由落下可能なスライドヘッド(2)と、すべり
   こ(1) とスライドヘッド(2) との間に設けられ、スライ
   ドヘッド(2)の上向きの面と係合する第１の爪(3) と、
   すべりこ(1) とスライドヘッド(2) との間に設けられ、
   スライドヘッド(2) の下向きの面と係合する第２の爪
   (4) と、第１の爪(3) をすべりこ(1) のストローク下端
   部において退避させる第１の出没機構(5) と、第２の爪
   (4) をすべりこ(1) の下降ストロークの途中で一時的に
   退避させる第２の出没機構(6) とを備え、少なくとも第
   ２の出没機構(6) は第２の爪(4) と係合する位置と係合
   しない位置とに変位可能で、第２の出没機構(6) が非係
   合位置にあるときに第２の爪(4) を進出状態で保持する
   保持手段(25)を備えていることを特徴とする、打撃装
   置。
2. 【請求項２】 すべりこ(1) の下死点位置をワークテー
   ブル(42)との関係において相対昇降させる手段(12)を備
   えた、請求項１記載の打撃装置。