JPH10140566A - 自動杭打ち装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、住宅が不等沈下した場合に、傾斜
した状態の住宅を水平状態に矯正する場合に、住宅を持
ち上げる部分に配置するジャッキの下方の地盤部分を杭
を打ち込んで補強する自動杭打ち装置を提供する。 【解決手段】 滑車フレーム３の上部に滑車４を枢支
し、該滑車４に巻回したワイヤーＷの下端に錘り２を配
置し、ワイヤーＷの他端は、巻上ドラム１に連結した構
成において、該滑車４に錘り２の重量が掛かっているこ
とを、滑車軸６と巻上状態センサＳにより検出し、錘り
２が落下を終了したことを、滑車軸６と巻上状態センサ
Ｓの位置関係で検出し、次の巻上作業に入るように構成
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、住宅が不等沈下し
た場合に、傾斜した状態の住宅を水平状態に矯正する場
合に、住宅を持ち上げる部分に配置するジャッキの下方
の地盤部分を杭を打ち込んで補強する自動杭打ち装置の
機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から自動杭打ち装置に関する技術に
ついては、特公昭５８−５１０８８号公報に記載の如き
技術が公知とされている。しかし、該上記従来技術にお
いては、次のような不具合があったのである。即ち、駆
動モータの側と巻上ドラムの間を、クラッチを介して、
２本の軸の間でトルクの伝達を行っていたので、該クラ
ッチの間で滑り等が発生し、自動杭打ち装置全体の故障
が発生し易かった。また、自動杭打ち装置の電源が何か
の都合で、停電又は断線した場合に錘りが急激に落下
し、錘りの下でバラスの詰め込み等をしている作業者の
上に落下する等の危険性があったのである。また、巻上
時間を制御するタイマーと、落下時間を制御するタイマ
ーにより制御しているために、操作に熟練が必要であ
り、落下時間と巻上時間の設定が素人では不可能であっ
た。故に、操作ミスとして、例えば錘りの落下が終了し
ていないのに、錘りの巻上動作が開始される等の誤設定
が成されるという不具合があったのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の、突
き合わせ軸型のクラッチから、通し軸型のツースクラッ
チに変更することにより、クラッチ軸間での滑りを無く
し、また自動杭打ち装置のクラッチが原因の故障を少な
くしたものである。また、自動杭打ち装置への電源回路
の停電や断線事故が発生した場合に、ラチェットギヤ１
１とラチェット爪１２とにより、錘り２が落下しないよ
うにロックすることにより、安全性を向上させたもので
ある。また、錘り２が自由落下した状態をセンサにより
検出可能な構成とすることにより、巻上時間を制御する
タイマーのみで、落下時間を制御する必要がなくなり、
従来の如く、巻上時間と落下時間を重複させて設計する
ことが無くなったのである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明が解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。請求項１においては、滑車フレーム
３の上部に滑車４を枢支し、該滑車４に巻回したワイヤ
ーＷの下端に錘り２を配置し、ワイヤーＷの他端は、巻
上ドラム１に連結した構成において、該滑車４に錘り２
の重量が掛かっていることを、滑車軸６と巻上状態セン
サＳにより検出し、錘り２が落下を終了したことを、滑
車軸６と巻上状態センサＳの位置関係で検出し、次の巻
上作業に入るように構成したものである。

【０００５】請求項２においては、電磁クラッチ機構Ｃ
と巻上ドラム１の間に、ラチェットギヤ１１とラチェッ
ト爪１２の機構を介装し、停電や断線の発生時におい
て、巻上ドラム１の急激な錘り２の落下方向への回転を
停止させるべく構成したものである。

【０００６】請求項３においては、一本の巻上軸９の上
に、巻上ドラム１と電磁クラッチ機構Ｃを配置し、該電
磁クラッチ機構Ｃの入力回転体８ｄに駆動モータＭよ
り、チェーン又はベルトにより動力伝達し、該入力回転
体８ｄと巻上軸９の間で遊嵌状態とし、クラッチＯＮに
際しては、該入力回転体８ｄのツース部８ｂが、巻上軸
９の上に固定された電磁クラッチ機構Ｃの側のツース部
８ａと、ソレノイド８の電磁力により密着係合されるも
のである。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を説明す
る。図１は本発明の自動杭打ち装置により、地中に杭を
打っている状態の側面断面図、図２は本発明の自動杭打
ち装置の巻上ドラム１と駆動モータＭの部分の側面図、
図３は同じく巻上ドラム１と駆動モータＭの部分の正面
図、図４は同じく巻上ドラム１と駆動モータＭの部分の
平面図、図５は滑車フレーム３と滑車４の部分の正面図
と側面図と平面図、図６は滑車４と滑車軸６の部分の拡
大平面図、図７は滑車軸６を弾性的に支持する軸支持弾
性体７の側面図と平面図、図８は電磁クラッチ機構Ｃの
側面断面図、図９はラチェットギヤ１１とラチェット爪
１２の部分の正面図、図１０はブレーキドラム１３の断
面図、図１１はブレーキバンド１４の正面図と平面図、
図１２は巻上ドラム１と電磁クラッチ機構Ｃを支持する
巻上軸９の図面、図１３は滑車４を支持する滑車軸６の
図面、図１４は本発明の自動杭打ち装置の電気回路の一
部を示す図面、図１５は電気回路中のＡＣ２００Ｖ制御
回路の図面、図１６は電気回路中のＤＣ２４Ｖ制御回路
の図面である。

【０００８】図１において、パイプ杭３１を、錘り２に
より打ち込んで行くように構成している。該パイプ杭３
１は、下端に切羽３２を設けて、該下端部分を閉塞状態
としている。該切羽３２により閉塞したパイプ杭３１の
下方部分に小石やバラス３５を投入し、錘り２によりこ
の小石やバラス３５の部分を押圧するのである。下端は
切羽３２により閉鎖されているので、小石やバラス３５
を錘り２により押圧することは、パイプ杭３１が地中に
挿入されることとなる。パイプ杭３１が上端まで土中に
挿入された状態でも、未だ岩盤まで届かない場合には、
パイプ杭３１の上部にもう１本のパイプ杭３１を溶接し
て追加し、小石やバラス３５を投入して、打ち込みを続
けるのである。

【０００９】そして、パイプ杭３１が地中へある程度挿
入されると、錘り２を引き揚げて、パイプ杭３１の上部
を開口し、この部分から再度小石やバラス３５を追加投
入する。そして、投入後は、更に錘り２を巻上・落下さ
せる作業を繰り返して、更にパイプ杭３１を地中に挿入
するのである該錘り２は滑車４に巻回しており、該滑車
４は滑車フレーム３により支持している。該滑車フレー
ム３を構成する突っ張りフレーム３ａは、巻上ドラム１
を載置している車載フレーム１５の一部との間に介装し
て、錘り２の上下動に際して、車載フレーム１５と滑車
フレーム３の間の間隔が変化しないように構成してい
る。

【００１０】次に図２・図３・図４により、車載フレー
ム１５の上の巻上ドラム１と駆動モータＭ等の構成を説
明する。駆動モータＭは減速機付きであり、減速した後
の回転が出力スプロケット１６に出力している。また該
出力スプロケット１６から、駆動チェーン１７が入力回
転体８ｄに渡って巻回されている。該入力回転体８ｄは
ソレノイド８ｃのＯＮにより、電磁クラッチ機構Ｃと一
体化されて、回転が伝達される。逆に、錘り２を落下さ
せる場合には、該ソレノイド８ｃがＯＦＦとなり、入力
回転体８ｄと電磁クラッチ機構Ｃとの間の、ツース部８
ａとツース部８ｂの係合が解かれるので、駆動モータＭ
の回転に関わらず、電磁クラッチ機構Ｃと巻上軸９と巻
上ドラム１の部分が自由に回転可能となり、錘り２はワ
イヤーＷを引っ張って、巻上ドラム１を自由回転させ、
落下するのである。

【００１１】車載フレーム１５の下方に移動輪１８とア
ウトリガー１９が突出しており、移動輪１８により作業
場の移動を可能とし、アウトリガー１９により、作業時
の固定を可能としている。また、車載フレーム１５には
後方へハンドル２０を突出しており、該ハンドル２０に
より押し引き操作を容易にしている。また、車載フレー
ム１５の上の１本の巻上軸９の上に、ブレーキ機構Ｂと
ラチェット機構Ｒが設けられている。該ブレーキ機構Ｂ
は錘り２が小石やバラス３５の上に落下した状態で、一
旦固定し、次の巻上に際して、錘り２の慣性力が作用し
ないように構成したものである。

【００１２】またラチェット機構Ｒは、駆動モータＭの
駆動電源が、停電や断線した場合において、錘り２が上
昇した位置で、下方のパイプ杭３１内に小石やバラス３
５を詰める作業をしている作業者に錘り２が落下するこ
との無いようにに、落下停止をする為の装置である。ラ
チェット機構Ｒは、図９に示す如く、ラチェットギヤ１
１とラチェット爪１２により構成されており、該ラチェ
ットギヤ１１は巻上軸９の上に固定されて、巻上軸９と
共に回転し、ラチェット爪１２は、通常は付勢バネでラ
チェットギヤ１１と係合方向に付勢されている。しか
し、電源がＯＮされている間は、ソレノイドにより、付
勢バネに抗して、ラチェットギヤ１１とラチェット爪１
２が係合しない方向に引っ張られている。もし、停電や
断線により、電源がＯＦＦとなるとソレノイドの吸引力
が無くなって、ラチェット爪１２がラチェットギヤ１１
と係合する方向に付勢され、錘り２が落下する方向に巻
上ドラム１の回転を、ラチェットギヤ１１にラチェット
爪１２が係合することにより停止すべく構成している。

【００１３】ブレーキ機構Ｂは、図１０に示すブレーキ
ドラム１３を巻上軸９の外周に固定し、該ブレーキドラ
ム１３の外周に、図１１に示すブレーキバンド１４が接
当されて、制動力を付加すべく構成している。該ブレー
キバンド１４は一端を車載フレーム１５等に固定し、他
端はソレノイドにより引っ張り、巻上軸９にブレーキ機
構Ｂを掛けるように構成している。該ブレーキ機構Ｂ
は、落下途中の錘り２を停止させる程の制動力はなく、
小石やバラス３５の上に落下した錘り２が上下に振動す
るのを阻止させる為の制動を行うものである。

【００１４】図８により、電磁クラッチ機構Ｃの構成を
説明する。該電磁クラッチ機構Ｃは、巻上軸９に固定さ
れて回転する巻上ドラム側回転体８ｅと、電源ハーネス
８ｇとソレノイド８ｃと共に、巻上軸９に対しても、駆
動モータＭの回転に対しても回転しない非回転体８ｆ
と、駆動モータＭからの駆動チェーン１７により回転す
る入力回転体８ｄにより構成されている。ソレノイド８
ｃは非回転体８ｆと一体的に支持されており、巻上軸９
や入力回転体８ｄとは回転しないが、磁力により引っ張
り力を、入力回転体８ｄに与えて、入力回転体８ｄのツ
ース部８ｂの部分を、ソレノイド８ｃのツース部８ａの
側に引き付ける操作を行うのである。

【００１５】このツース部８ａとツース部８ｂの係合に
より、駆動モータＭの回転が巻上軸９から巻上ドラム１
に伝達されて、ワイヤーＷを介して、錘り２を引き揚げ
るのである。錘り２を落下する場合には、駆動モータＭ
は回転を続けているが、電磁クラッチ機構Ｃの部分で、
ツース部８ａとツース部８ｂが外れるので、巻上ドラム
１が逆方向に回転を開始し、ワイヤーＷを錘り２が引き
戻して落下するのである。

【００１６】図１２に示す如く、巻上軸９が１本軸に構
成されており、該巻上軸９の上に電磁クラッチ機構Ｃが
固設されて、入力回転体８ｄは遊嵌されているのであ
る。その他に、巻上軸９の上にはブレーキ機構Ｂやラチ
ェット機構Ｒも配置されている。次に図５・図６・図７
・図１３において、滑車フレーム３と滑車４の構成を説
明する該滑車フレーム３の上に、滑車軸６を介して滑車
４を枢支しており、該滑車４は、軸支持弾性体７により
支持されており、該軸支持弾性体７には上方付勢バネ２
１・２１が設けられている。該上方付勢バネ２１・２１
により、滑車軸６を上方へ付勢している。

【００１７】錘り２を巻上する場合には、ワイヤーＷと
滑車４に大きな力が係るので、該上方付勢バネ２１・２
１が撓み、滑車軸６が軸支持弾性体７の中で下降する。
この滑車軸６の下降を巻上状態センサＳにより検出し
て、巻上状態と落下途中を検出し、逆に、錘り２が小石
やバラス３５の上に落下して、ワイヤーＷが弛み、上方
付勢バネ２１・２１により滑車軸６が上方へ戻ると、巻
上状態センサＳにより、落下終了状態を検出するのであ
る。該巻上状態センサＳによる落下終了の検出と共に、
設定器で設定した時間だけの巻上操作が開始されるので
ある。

【００１８】故に、本発明においては、巻上時間は設定
器で設定するが、落下時間を設定することはなく、巻上
状態センサＳにより落下終了状態を確認すると、直ぐに
巻上時間が開始されるのである。そして、落下終了から
巻上の開始までの間の、錘り２の静止状態を得るために
ブレーキ機構Ｂを設けているのである。

【００１９】図１４においては、本発明の自動杭打ち装
置における回路図の一部を示している。図１５は電気回
路中のＡＣ２００Ｖ制御回路の図面、図１６は電気回路
中のＤＣ２４Ｖ制御回路の図面である。これらの電気回
路図において図示する如く、巻上時間設定タイマー２３
とブレーキ時間設定タイマー２４は設けられているが、
落下時間設定タイマーは設けられておらす、巻上状態セ
ンサＳにより落下終了状態を検知すると直ぐに、ブレー
キ機構Ｂによりブレーキ機構Ｂを掛け、該ブレーキ機構
Ｂを、ブレーキ時間設定タイマー２４の時間だけ制動し
て、直ぐに、巻上時間設定タイマー２３の時間だけ巻上
を開始すべく構成しているのである。またラチェット機
構Ｒのラチェット爪１２は、電源の停電や断線により、
自動的にラチェット爪１２の側に係止すべく構成してい
る。

【００２０】

【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するのである。請求項１の如く、滑車フ
レーム３の上部に滑車４を枢支し、該滑車４に巻回した
ワイヤーＷの下端に錘り２を配置し、ワイヤーＷの他端
は、巻上ドラム１に連結した構成において、該滑車４に
錘り２の重量が掛かっていることを、滑車軸６と巻上状
態センサＳにより検出し、錘り２が落下を終了したこと
を、滑車軸６と巻上状態センサＳの位置関係で検出し、
次の巻上作業に入るので、落下時間を別に設定すること
がなく、故に、落下時間を巻上時間を重複して設定する
等の誤操作を無くすことが出来たのである。また、巻上
時間を巻上時間設定タイマー２３により設定するだけ
で、後は自動スイッチを入れるだけで、オペレーターが
所望する位置までパイプ杭３１が挿入されるまで、この
杭打ち作業を続けることが出来るのである。

【００２１】請求項２の如く、電磁クラッチ機構Ｃと巻
上ドラム１の間に、ラチェットギヤ１１とラチェット爪
１２の機構を介装し、停電や断線の発生時において、巻
上ドラム１の急激な錘り２の落下方向への回転を停止さ
せるべく構成したので、錘り２を引き揚げた状態で、パ
イプ杭３１の内部に小石やバラス３５を詰める作業をし
ている時に、錘り２が突然落下することがなく、作業者
が安全に作業することが出来るのである。

【００２２】請求項３の如く、１本の巻上軸９の上に、
巻上ドラム１と電磁クラッチ機構Ｃを配置し、該電磁ク
ラッチ機構Ｃの入力回転体８ｄに駆動モータＭより、チ
ェーン又はベルトにより動力伝達し、該入力回転体８ｄ
と巻上軸９の間で遊嵌状態とし、クラッチＯＮに際して
は、該入力回転体８ｄのツース部８ｂが、巻上軸９の上
に固定された電磁クラッチ機構Ｃの側のツース部８ａ
と、ソレノイド８ｃの電磁力により密着係合されるの
で、１本の巻上軸９の上に、電磁クラッチ機構Ｃを配置
することが出来るので、突き合わせた軸の部分に摩擦板
を配置した電磁クラッチ機構に比して、確実に作動する
クラッチ機構とすることができ、クラッチ機構の耐久性
を向上することが出来たのである。またクラッチの係合
ブレーキをツース部により構成したので、クラッチが半
クラッチ状態となることが少なく、錘り２の巻上が素早
く行え、杭打ち巻上と落下に係る時間を短くすることが
出来たのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動杭打ち装置により、地中に杭を打
っている状態の側面断面図。

【図２】本発明の自動杭打ち装置の巻上ドラム１と駆動
モータＭの部分の側面図。

【図３】同じく巻上ドラム１と駆動モータＭの部分の正
面図。

【図４】同じく巻上ドラム１と駆動モータＭの部分の平
面図。

【図５】滑車フレーム３と滑車４の部分の正面図と側面
図と平面図。

【図６】滑車４と滑車軸６の部分の拡大平面図。

【図７】滑車軸６を弾性的に支持する軸支持弾性体７の
側面図と平面図。

【図８】電磁クラッチ機構Ｃの側面断面図。

【図９】ラチェットギヤ１１とラチェット爪１２の部分
の正面図。

【図１０】ブレーキドラム１３の断面図。

【図１１】ブレーキバンド１４の正面図と平面図。

【図１２】巻上ドラム１と電磁クラッチ機構Ｃを支持す
る巻上軸９の図面。

【図１３】滑車４を支持する滑車軸６の図面。

【図１４】本発明の自動杭打ち装置の電気回路の一部を
示す図面。

【図１５】電気回路中のＡＣ２００Ｖ制御回路の図面。

【図１６】電気回路中のＤＣ２４Ｖ制御回路の図面。

【符号の説明】

Ｂ ブレーキ機構 Ｃ 電磁クラッチ機構 Ｒ ラチェット機構 Ｓ 巻上状態センサ Ｗ ワイヤー １ 巻上ドラム ２ 錘り ３ 滑車フレーム ４ 滑車 ７ 軸支持弾性体 ９ 巻上軸 １６ 滑車軸 ２１ 上方付勢バネ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 滑車フレーム３の上部に滑車４を枢支
   し、該滑車４に巻回したワイヤーＷの下端に錘り２を配
   置し、ワイヤーＷの他端は、巻上ドラム１に連結した構
   成において、該滑車４に錘り２の重量が掛かっているこ
   とを、滑車軸６と巻上状態センサＳにより検出し、錘り
   ２が落下を終了したことを、滑車軸６と巻上状態センサ
   Ｓの位置関係で検出し、次の巻上作業に入ることを特徴
   とする自動杭打ち装置。
2. 【請求項２】 電磁クラッチ機構Ｃと巻上ドラム１の間
   に、ラチェットギヤ１１とラチェット爪１２の機構を介
   装し、停電や断線の発生時において、巻上ドラム１の急
   激な錘り２の落下方向への回転を停止させるべく構成し
   たことを特徴とする自動杭打ち装置。
3. 【請求項３】 １本の巻上軸９の上に、巻上ドラム１と
   電磁クラッチ機構Ｃを配置し、該電磁クラッチ機構Ｃの
   入力回転体８ｄに駆動モータＭより、チェーン又はベル
   トにより動力伝達し、該入力回転体８ｄと巻上軸９の間
   で遊嵌状態とし、クラッチＯＮに際しては、該入力回転
   体８ｄのツース部８ｂが、巻上軸９の上に固定された電
   磁クラッチ機構Ｃの側のツース部８ａと、ソレノイド８
   ｃの電磁力により密着係合されることを特徴とする自動
   杭打ち装置。