JPH0953234A - バイブロハンマ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 起振力を変更し得る起振機を備えたバイブロ
ハンマを提供する。 【解決手段】 バイブロハンマにおいて、起振機１１の
ケーシング本体１２に枢支した第一の回転軸１４に第一
の伝導歯車１５付きの第一の固定偏心重錘１７を固定し
且つ第一の同期歯車１８付きの第一の可変動偏心重錘２
０を遊嵌し、ケーシング本体１２に枢支した第二の回転
軸２４に第一の伝導歯車１５に噛み合う第二の伝導歯車
２５付きの第二の固定偏心重錘２７を固定し、第一の同
期歯車１８に噛み合う第二の同期歯車３２付きで油圧油
作動室２８付きの第二の可変動偏心重錘３５を遊嵌し、
第二の回転軸２４外周に油圧油作動室２８を二分する突
起部２２を設け、該突起部２２両側面に開口する流体流
通路３６ａ，３６ｂに連通するロータリージョイント３
８を軸端に設け、駆動歯車３９付きの油圧モータ４０を
設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土留矢板工事等に
使用されるバイブロハンマに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９及び図１０は従来のバイブロハンマ
の一例を示すもので、クレーン等のフックにハンガー１
を介して吊り下げ得るダンパ機構２と、該ダンパ機構２
下に固定された起振機３と、該起振機３の下に取り付け
られたチャック４とからなり、該チャック４により例え
ば鋼矢板等の杭Ｐを把持し、前記起振機３を作動して発
生させた振動をチャック４を介して杭Ｐへ伝播させるこ
とにより、杭打込み作業や杭引抜き作業を行ない得るよ
うに形成されている。

【０００３】図１１及び図１２は前記起振機３の詳細を
示すもので、この起振機３は、ケーシング本体５を有
し、該ケーシング本体５の内部に、水平方向に所定の間
隔を隔てて互いに平行し水平方向へ延びる二本の回転軸
６，６を回転自在に配置している。

【０００４】また、前記各回転軸６，６の夫々に同じ位
相位置を占めるように各偏心重錘７，７を取り付けると
共に、該各偏心重錘７，７の側面にボルト締結され且つ
前記各回転軸６，６に外嵌されて互いに噛み合う各伝導
歯車８，８を取り付けている。

【０００５】更に、前記伝導歯車８，８のうちの一方に
噛み合う駆動歯車９を有する油圧モータ１０をケーシン
グ本体５に取り付け、該油圧モータ１０を作動すると、
前記駆動歯車９及び各伝導歯車８，８を介して伝達され
る油圧モータ１０の駆動力によって前記各回転軸６，６
が互いに相反する方向へ回転するように形成している。

【０００６】前記各回転軸６，６を相反する方向に回転
させると、各回転軸６，６に取り付けられた各偏心重錘
７，７に遠心力が発生するが、該各偏心重錘７，７が水
平方向の位相にあるときには遠心力が相殺され、前記偏
心重錘７，７が垂直方向の位相にあるときには遠心力が
倍加する。この倍加する垂直方向の遠心力がケーシング
本体５に上下方向の起振力或いは振幅を与える。

【０００７】起振力を与えられるケーシング本体５がダ
ンパ機構２に支持されているので、起振機３全体が油圧
モータ１０の回転速度に応じた周波数をもって振動し、
その振動が、起振機３の下に取り付けられている前記チ
ャック４を介して該チャック４が把持している杭（図示
せず）に伝播する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
バイブロハンマにおける従来の起振機３では、各回転軸
６，６に各偏心重錘７，７が夫々固定されているので、
運転時に起振力や振幅を任意に変更することは容易では
ない。そのため、起振機３の運転開始時において、静止
状態の各偏心重錘７，７を始動させるために必要とする
起動トルクが、各偏心重錘７，７が定格回転速度に達し
た後に必要とされる駆動トルクに比べて著しく大きいと
いう問題があった。

【０００９】前記起動トルクを低減することができれ
ば、油圧モータ１０等の駆動源の小型化を図ることが可
能となり、エネルギーの利用効率が向上し、バイブロハ
ンマを支持するクレーン等の共振を避け得られ、損傷の
発生を未然に防止し得る効果を発揮できる。

【００１０】また、工事の質的条件（例えば地盤の状態
や周囲環境）に対応して、バイブロハンマの運転中に起
振機３の起振力や振幅を調整することができれば、バイ
ブロハンマの作業性の向上を図ることが可能となり、地
盤の共振現象を防ぐことができて振動公害の防止にも有
用である。

【００１１】本発明は、前述の実情に鑑み、偏心重錘の
偏心量を無段階に変更する機構を付加することによっ
て、起振力や振幅を任意に変更し得る起振機を備えたバ
イブロハンマを提供することを目的としてなしたもので
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のバイブロハンマにおいては、クレーン等の
フックにハンガーを介して吊り下げ得るダンパ機構と、
該ダンパ機構に連結した起振機と、該起振機下部に取り
付けたチャックとからなるバイブロハンマにおいて、起
振機のケーシング本体の内部に回転自在に枢支された第
一の回転軸を設け、該第一の回転軸に第一の伝導歯車を
具備した第一の固定偏心重錘を外嵌固定すると共に、第
一の同期歯車を具備した第一の可変動偏心重錘を回動自
在に外嵌し、前記ケーシング本体の内部に前記第一の回
転軸と平行に且つ回転自在に枢支された第二の回転軸を
設け、該第二の回転軸に前記第一の伝導歯車に噛み合い
得る第二の伝導歯車を具備した第二の固定偏心重錘を、
前記第一の固定偏心重錘と位相が同一となるように外嵌
固定すると共に、前記第一の同期歯車に噛み合い得る第
二の同期歯車を具備し且つ第二の回転軸との間に流体作
動室を形成し得る軸孔を有する第二の可変動偏心重錘を
回動自在に外嵌し、該第二の可変動偏心重錘が前記第一
の可変動偏心重錘と位相が同一となるように第一の同期
歯車と第二の同期歯車とを噛み合わせ、前記流体作動室
に対峙する前記第二の回転軸外周の一部に流体作動室を
二分し得る突起部を凸設し、前記第二の回転軸に、該第
二の回転軸の軸端から軸心近傍を通り前記突起部の回転
軸周方向両側面に夫々開口する複数本の流体流通路を設
け、該各流体流通路に個別に連通し得る流体給排口を有
するロータリージョイントを前記第二の回転軸の軸端に
設け、前記第一或いは第二の伝導歯車に噛み合い得る駆
動歯車を有する駆動装置をケーシング本体に設ける。

【００１３】従って、本発明のバイブロハンマでは、可
変動偏心重錘の流体作動室に対する流体の給排によっ
て、一対の可変動偏心重錘が互いに相反する方向へ各回
転軸に対して相対的に回動し、同一回転軸上に固定され
ている固定偏心重錘に対応する各可変動偏心重錘の位相
が変化する。その結果、各回転軸を介してケーシング本
体に与えられる起振力或いは振幅が変化する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。

【００１５】図１から図８は、本発明のバイブロハンマ
を実施する形態の一例を示すものである。

【００１６】クレーン等のフックにハンガー１を介して
吊り下げ得るダンパ機構２と、該ダンパ機構２に連結し
た起振機１１と、該起振機１１下部に取り付けたチャッ
ク４とからなるバイブロハンマにおいて、前記起振機１
１のケーシング本体１２の内部に、軸受１３を介して回
転自在に枢支された第一の回転軸１４を設け、該第一の
回転軸１４の軸方向一端側（図２のＸ側）に、その片側
側面に第一の伝導歯車１５をボルト締結し且つ中心角が
１８０゜の略扇形に形成された第一の固定偏心重錘１７
を外嵌固定する。

【００１７】更に、前記第一の回転軸１４の軸方向他端
側（図２のＹ側）に、その片側側面に第一の同期歯車１
８をボルト締結し且つ中心角が１８０゜の略扇形に形成
された第一の可変動偏心重錘２０を軸受２１を介して回
動自在に外嵌する。

【００１８】また、前記ケーシング本体１２の内部に、
前記第一の回転軸１４と平行に延び且つ軸受２３を介し
て回転自在に枢支された第二の回転軸２４を設け、該第
二の回転軸２４の軸方向一端側（図２のＸ側）に、その
片側側面に前記第一の伝導歯車１５に噛み合い得る第二
の伝導歯車２５をボルト締結し且つ中心角が１８０゜の
略扇形に形成された第二の固定偏心重錘２７を、前記第
一の固定偏心重錘１７と同一の位相位置を占めるように
外嵌固定し、第一の伝導歯車１５と第二の伝導歯車２５
とを噛み合わせる。

【００１９】更に、第二の回転軸２４の軸方向他端側
（図２のＹ側）における所要位置に凸設された突起部２
２の外周に摺動可能に外接し且つ第二の回転軸２４の外
周面との間に油圧油作動室２８を形成し得る大径部２９
と第二の回転軸２４の外周に対して摺動可能に外接し得
る小径部３０とからなる軸孔３１を有し、一方の側面に
前記第一の同期歯車１８に噛み合い得る第二の同期歯車
３２をボルト締結し且つ他方の側面には前記大径部２９
を覆い得るカバー３３をボルト締結して、中心角が１８
０゜の略扇形に形成された第二の可変動偏心重錘３５
を、前記第二の回転軸２４の軸方向他端側（図２のＹ
側）に、前記大径部２９が前記第二の回転軸２４の突起
部２２を内包するよう回動自在に外嵌し、第二の回転軸
２４の外周面と、第二の可変動偏心重錘３５の大径部２
９の内周面と、第二の同期歯車３２及びカバー３３の内
面とによって油圧油作動室２８を画定し、第二の可変動
偏心重錘３５と前記第一の可変動偏心重錘２０とが同一
位相を占めるように第一の同期歯車１８と第二の同期歯
車３２とを噛み合わせる。

【００２０】ここで、前記油圧油作動室２８は、前記第
二の回転軸２４外周に設けた突起部２２によって周方向
に二分されることになる。

【００２１】また、前記第二の回転軸２４に、該回転軸
２４の軸端から軸心近傍を通り前記突起部２２の周方向
両側面に開口する二本の油圧油流通路３６ａ，３６ｂを
穿設し、該各油圧油流通路３６ａ，３６ｂに個別に連通
し得る油圧油給排口３７ａ，３７ｂを有するロータリー
ジョイント３８を前記第二の回転軸２４の軸端に設け、
これらロータリージョイント３８及び油圧油流通路３６
ａ，３６ｂを介して前記第二の可変動偏心重錘３５の油
圧油作動室２８に対して油圧油を給排することによっ
て、第一及び第二の各可変動偏心重錘２０，３５が互い
に逆方向へ同期的に変位し得るよう構成する。

【００２２】また、前記第二の伝導歯車２５に噛み合い
得る駆動歯車３９を有する油圧モータ４０をケーシング
本体１２の所定位置に設ける。

【００２３】なお、４１は前記第二の回転軸２４の突起
部２２及び前記第二の可変動偏心重錘３５の小径部３０
に設けたメカニカルシールである。

【００２４】図５に示すように、前記メカニカルシール
４１は、第二の可変動偏心重錘３５の幅に適合し且つ該
幅方向に二分割され、その分割面の一部が互いに入り組
むように形成されたシール部材４２と、該シール部材４
２を第二の可変動偏心重錘３５の幅方向へ付勢し得るコ
イルバネ４３と、前記シール部材４２を第二の可変動偏
心重錘３５の径方向に付勢してシール部材４２をシール
部材４２の摺動面側に押しつけ得るように形成した板バ
ネ４４とにより構成されている。

【００２５】図６は、前述した起振機１１に関連する油
圧回路図の一例であり、油圧源４５（油圧ポンプ）と前
記油圧モータ４０とを接続した回路４６から分岐した回
路４７に三位置切換弁４８を接続し、該三位置切換弁４
８とロータリージョイント３８との間を、パイロット操
作逆止め弁４９を設けたロッキング回路５０によって接
続している。

【００２６】以下、本形態例の作動について説明する。

【００２７】油圧源４５から回路４６を介して供給され
る油圧油の作動圧により油圧モータ４０を作動させる
と、駆動歯車３９を介して第一及び第二の各伝導歯車１
５，２５に油圧モータ４０の駆動力が伝達され、第一及
び第二の各回転軸１４，２４が互いに相反する方向へ回
転する。

【００２８】前記第一及び第二の各回転軸１４，２４が
相反する方向に回転すると、第一及び第二の各回転軸１
４，２４に取り付けられた第一及び第二の各固定偏心重
錘１７，２７と第一及び第二の各可変動偏心重錘２０，
３５が第一及び第二の各回転軸１４，２４の周りを回動
し、第一及び第二の各固定偏心重錘１７，２７と第一及
び第二の各可変動偏心重錘２０，３５の夫々に遠心力が
発生する。

【００２９】このとき、三位置切換弁４８を図６に示す
（ａ）の位置に切換えると、油圧油の作動圧が第二の回
転軸２４の軸端に設けたロータリージョイント３８を介
して第二の回転軸２４に設けた一方の油圧油流通路３６
ａから第二の可変動偏心重錘３５に設けた油圧油作動室
２８の一側に加わり、第二の可変動偏心重錘３５を図３
の矢印Ｌが示す方向へ回動させると共に、第一及び第二
の同期歯車１８，３２を介して第一の可変動偏心重錘２
０を図３の矢印Ｒが示す方向へ回動し、前記三位置切換
弁４８を中立の位置へ戻すことにより、前記第二の可変
動偏心重錘３５を第二の各回転軸２４に対して任意の位
相位置にロックし、第一及び第二の同期歯車１８，３２
を介して第一の可変動偏心重錘２０を前記第二の可変動
偏心重錘３５と同じ位相位置にロックすることができ
る。

【００３０】第一及び第二の各可変動偏心重錘２０，３
５を回動させているときには、ロッキング回路５０の油
圧油供給側回路の作動油圧によるパイロット圧が油圧油
排出側回路のパイロット操作逆止め弁４９に働き、その
間、第二の可変動偏心重錘３５のロックが解除される。

【００３１】また、三位置切換弁４８を図６に示す
（ｂ）の位置に切換えると、油圧油の作動圧が前記ロー
タリージョイント３８を介して第二の回転軸２４に設け
た他方の油圧油流通路３６ｂから第二の可変動偏心重錘
３５に設けた油圧油作動室２８の他側に加わり、第二の
可変動偏心重錘３５を図３の矢印Ｒが示す方向へ回動さ
せると共に、第一及び第二の同期歯車１８，３２を介し
て第一の可変動偏心重錘２０を図１の矢印Ｌが示す方向
へ回動し、前記三位置切換弁４８を中立の位置へ戻すこ
とにより、前記第二の可変動偏心重錘３５を第二の回転
軸２４に対して任意の位相位置にロックし、第一及び第
二の同期歯車１８，３２を介して第一の可変動偏心重錘
２０を前記第二の可変動偏心重錘３５と同じ位相位置に
ロックすることができる。

【００３２】前述のようにして、第二の各可変動偏心重
錘３５を第二の回転軸２４に対する任意の位相位置にロ
ックすることによって、該第二の可変動偏心重錘３５と
第二の固定偏心重錘２７、及び第一の可変動偏心重錘２
０と第一の固定偏心重錘１７との間に適宜の位相差（相
互の位相差；０゜〜１８０゜）を生じさせ、その結果、
第一及び第二の各回転軸１４，２４を介してケーシング
本体１２に与える起振力或いは振幅を変化させる。

【００３３】例えば、図７（Ａ）に示すように、第一及
び第二の各回転軸１４，２４の同じ軸上に嵌設されてい
る第一の固定偏心重錘１７と第一の可変動偏心重錘２
０、及び第二の固定偏心重錘２７と第二の可変動偏心重
錘３５とが同じ位相位置（相互の位相差；０゜）にロッ
クされている場合、第一及び第二の各固定偏心重錘１
７，２７と第一及び第二の各可変動偏心重錘２０，３５
とが共に水平方向の位相に回動したときには遠心力が相
殺され、前記第一及び第二の各固定偏心重錘１７，２７
と第一及び第二の各可変動偏心重錘２０，３５とが共に
垂直方向の位相に回動したときには遠心力が倍加され
る。

【００３４】この倍加された垂直方向の遠心力が第一及
び第二の各回転軸１４，２４を介してケーシング本体１
２に上下方向の起振力或いは振幅を与える。即ち、図８
（Ａ）の曲線ｃで示される量の起振力或いは振幅が得ら
れる。

【００３５】また、図７（Ｂ）に示すように、第一及び
第二の各回転軸１４，２４の同じ軸上に嵌設されている
第一の固定偏心重錘１７と第一の可変動偏心重錘２０、
及び第二の固定偏心重錘２７と第二の可変動偏心重錘３
５との相互の位相差が９０゜にロックされている場合
は、図８（Ｂ）の曲線ｃで示される量の起振力或いは振
幅が得られる。

【００３６】更に、図７（Ｃ）に示すように、第一及び
第二の各回転軸１４，２４の同じ軸上に嵌設されている
第一の固定偏心重錘１７と第一の可変動偏心重錘２０、
及び第二の固定偏心重錘２７と第二の可変動偏心重錘３
５との相互の位相差が１８０゜にロックされている場合
は、図８（Ｃ）の曲線ｃで示される量の起振力或いは振
幅が得られる。

【００３７】なお、図８（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の各図の曲
線ａは第一及び第二の各固定偏心重錘１７，２７の起振
力或いは振幅を示し、曲線ｂは第一及び第二の各可変動
偏心重錘２０，３５の起振力或いは振幅を示し、曲線ｃ
は前記曲線ａ及びｂの和としての量の起振力或いは振幅
を示している。

【００３８】従って、図７（Ｃ）に示すように第一及び
第二の各回転軸１４，２４の同じ軸上に嵌設されている
第一の固定偏心重錘１７と第一の可変動偏心重錘２０、
及び第二の固定偏心重錘２７と第二の可変動偏心重錘３
５との相互の位相差を１８０゜にロックしてから起振機
１１を作動させれば、フライホィールを起動する場合と
同じ状態となり、始動後、駆動装置（油圧モータ４０
等）が定格回転速度に達するまでの間に、前記位相差を
徐々に減少させるように第一及び第二の各可変動偏心重
錘２０，３５の位相位置を変更させれば、大きな起動ト
ルクを必要とせず、油圧モータ４０等の駆動源の小型化
を図ることが可能となり、エネルギーの利用効率が向上
し、バイブロハンマを支持するクレーン等の共振を避け
得られ、損傷の発生を未然に防止し得る効果を発揮でき
る。

【００３９】また、工事の質的条件（例えば地盤の状態
や周囲環境）に対応して、バイブロハンマの運転中に起
振機の起振力や振幅を調整することができれば、バイブ
ロハンマの作業性の向上を図ることが可能となり、地盤
の共振現象を防ぐことができて振動公害の防止にも有用
である。

【００４０】なお、本発明のバイブロハンマは上述した
形態例にのみ限定されるものではなく、駆動装置の駆動
歯車を第一の伝導歯車に噛み合わせるようにしても良い
こと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て種々変更を加え得ることは勿論である。

【００４１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のバイブロハ
ンマによれば、下記のような種々の優れた効果を奏し得
る。

【００４２】（１） 第一及び第二の各固定偏心重錘と
第一及び第二の各可変動偏心重錘との相互の位相差を徐
々に減少させるように第一及び第二の可変動偏心重錘の
位相位置を変更させ得るので、大きな起動トルクを必要
とせず、駆動装置の小型化を図ることが可能となり、エ
ネルギーの利用効率を向上させることができる。

【００４３】（２） バイブロハンマを支持するクレー
ン等の共振を避けることが可能となり、損傷の発生を未
然に防止し得る効果を発揮できる。

【００４４】（３） 工事の質的条件（例えば地盤の状
態や周囲環境）に対応してバイブロハンマの運転中に起
振機の起振力や振幅を調整することができるので、バイ
ブロハンマの作業性の向上を図ることが可能となり、地
盤の共振現象を防ぐことができて振動公害の防止にも有
用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバイブロハンマを実施する形態の一例
を示す正面図である。

【図２】図１における起振機の横断面図である。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ方向の矢視図である。

【図４】図２における第二の可変動偏心重錘の正面図で
ある。

【図５】図４におけるＶ−Ｖ方向の矢視図でメカニカル
シールの拡大図である。

【図６】図４における油圧回路図である。

【図７】本発明のバイブロハンマを実施する形態の一例
における第一及び第二の固定偏心重錘と第一及び第二の
可変動偏心重錘との相互の位相位置を示す状態図であ
る。

【図８】図７に関連する起振力或いは振幅の線図であ
る。

【図９】従来のバイブロハンマの使用状態を示す正面図
である。

【図１０】図９における従来のバイブロハンマの正面図
である。

【図１１】図１０における起振機の横断面図である。

【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ方向の矢視図であ
る。

【符号の説明】

１ ハンガー ２ ダンパ機構 ４ チャック １１ 起振機 １２ ケーシング本体 １４ 第一の回転軸 １７ 第一の固定偏心重錘 １８ 第一の同期歯車 ２０ 第一の可変動偏心重錘 ２２ 突起部 ２４ 第二の回転軸 ２５ 第二の伝導歯車 ２７ 第二の固定偏心重錘 ２８ 油圧油作動室（流体作動室） ３１ 軸孔 ３５ 第二の可変動偏心重錘 ３６ａ 油圧油流通路（流体流通路） ３６ｂ 油圧油流通路（流体流通路） ３７ａ 油圧油給排口（流体給排口） ３７ｂ 油圧油給排口（流体給排口） ３８ ロータリージョイント ３９ 駆動歯車 ４０ 油圧モータ（駆動装置）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クレーン等のフックにハンガーを介して
   吊り下げ得るダンパ機構と、該ダンパ機構に連結した起
   振機と、該起振機下部に取り付けたチャックとからなる
   バイブロハンマにおいて、起振機のケーシング本体内部
   に回転自在に枢支された第一の回転軸を設け、該第一の
   回転軸に第一の伝導歯車を具備した第一の固定偏心重錘
   を外嵌固定すると共に、第一の同期歯車を具備した第一
   の可変動偏心重錘を回動自在に外嵌し、前記ケーシング
   本体の内部に前記第一の回転軸と平行に且つ回転自在に
   枢支された第二の回転軸を設け、該第二の回転軸に前記
   第一の伝導歯車に噛み合い得る第二の伝導歯車を具備し
   た第二の固定偏心重錘を、前記第一の固定偏心重錘と位
   相が同一となるように外嵌固定すると共に、前記第一の
   同期歯車に噛み合い得る第二の同期歯車を具備し且つ第
   二の回転軸との間に流体作動室を形成し得る軸孔を有す
   る第二の可変動偏心重錘を回動自在に外嵌し、該第二の
   可変動偏心重錘が前記第一の可変動偏心重錘と位相が同
   一となるように第一の同期歯車と第二の同期歯車とを噛
   み合わせ、前記流体作動室に対峙する前記第二の回転軸
   外周の一部に流体作動室を二分し得る突起部を凸設し、
   前記第二の回転軸に、該第二の回転軸の軸端から軸心近
   傍を通り前記突起部の回転軸周方向両側面に夫々開口す
   る複数本の流体流通路を設け、該各流体流通路に個別に
   連通し得る流体給排口を有するロータリージョイントを
   前記第二の回転軸の軸端に設け、前記第一或いは第二の
   伝導歯車に噛み合い得る駆動歯車を有する駆動装置をケ
   ーシング本体に設けたことを特徴とするバイブロハン
   マ。