JPS5880025A

JPS5880025A - 高速度ジ−ゼルパイルハンマ

Info

Publication number: JPS5880025A
Application number: JP17752881A
Authority: JP
Inventors: Yukio Matsumoto; 松元　幸男
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-11-04
Filing date: 1981-11-04
Publication date: 1983-05-14

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、ジーゼルパイルハンマ（以下ＤＰハンマと
いう。）の単位時間あたりの打撃回数を従来のＤＰハン
マより増加させることを目的とする。従来のＤＰハンマ
のラムは、燃料と空気との混合ガスの爆発力によって上
昇し、この上昇し蓋したラムは重力の加速作用によって
落下する。物理学上、ラムの上昇所要時間とラムの落下
所要時間とは等しい。すべての抵抗力を無視して計算す
ると、ラムの上昇高さが（重力を９８０ダインとしたと
き）１２２５ｍｍのとき、ＤＰハンマの１分間あたりの
打撃回数は低下する。

ここに従来のＤＰハンマの能力の限界がある。

本発明のＤＰハンマは以上の能力の限界を超えたもので
ある。

以下図面に従ってこの発明を説明する。第１図に示され
た実施例ＩのＤＰハンマ１は、ボックス２及びキャップ
３からなる防音ケース４内に収容され、以上の防音ケー
ス４はくい５上に設置される。防音ケース４の内面には
、キャップ３に装備した消音材６と同様な消音材を取付
けるが、図面では省略してある。ボックス２の天上板７
を差通した起動装置８は、リーダ９に沿って運行され、
ＤＰハンマ１のラム１０の上下運動を起動させる。符号
１１は起動装置８を運行させるワイヤロープである。起
動装置８を作動させてラム１０を持上げ且つ落下させる
と、ラム１０の上下運動が開始する。ラム１０は混合ガ
スの燃焼爆発力によってシリンダ１２内を上昇するが、
ボックス２に設けた円筒部１３の小天上板１４とラム１
０の上面間に装備したバネ（圧縮コイルバネ）１５の圧
縮抵抗力を受け、従来のＤＰハンマにおけるラムの上昇
高さより低い位置でその上昇が停止し、ラム１０の落下
が始まる。一方ラムの上昇工程時、バネ１５はラム１０
の運動エネルギに相応して圧縮され、バネ１５には、弾
性エネルギが蓄積され、落下するラム１０は、このバネ
１５の弾性エネルギと重力との両者の加速作用を受けて
急速に落下する。すなわち、ラムの落下高は低いものの
ラムによる打撃の瞬間、バネの弾性エネルギは消費され
、それがラムの運動エネルギに変換され、くい５を打込
む打撃力が増大する。ラム１０の上昇時の運動エネルギ
がバネ１５の弾性エネルギーに変換し、更にバネ１５の
弾性エネルギが落下するラム１０の運動エネルギに還元
するプロセスは力学的エネルギ保存の法則から明らかで
ある。また、ラム１０に作用する力がこのように対称的
な場合、ラム１０の上昇所要時間とその落下所要時間と
はほとんど等しい。実施例Ｉでは以上のように構成され
ているので、バネの最大圧縮力をラムの重量の１．５倍
ににし、ラムの上昇高さを１２００ｍｍに設計しても、
ラムの落下時の運動エネルギは、自由落下エネルギに匹
敵し得、１分間当たりの打撃回数をおよそ１００回内外
とすることができる。符号１６はボックス２に設けた小
校１７を通じてＤＰハンマ１の燃料ポンプ１８を地上か
ら作動させるロープであって、起動装置８にも同様なロ
ープを取付けて地上から起動装置８にも同様なロープを
取付けて地上から起動装置８を作動される。なお実施例
Ｉでは、ボックス２とキャップ３とが多少たるみのある
ワイヤロープ１９でつないであるので、ラム１０の打撃
力はキャップ３とくい５にだけ作用し、打撃損失が少な
い。すなわち、ラム１０の打撃時キャップ３とボックス
２とは適宜な寸法スライドするのである。なおボックス
２は、バネ１５の圧縮時、押上げの力を受けるが、くい
打クレーンの重量を利用した上昇抑止装置をボックス２
に取付けることによって、その押上力に対処できる。符
号２０は、キャップ３とＤＰハンマ１とを連結したワイ
ヤーロープである。次に符号２１は、燃焼ガスの排気孔
であるとともに、ラム１０の上昇時、新鮮な空気をシリ
ンダ１２内に吸込む吸気孔であって、すなわち吸排気孔
である。この吸排気孔２１は、図面の左方に示されるよ
うに、実際の装置においては、吸排気孔２１のまわりに
装着した柔軟なゴムパイプ２２及びボックス２に設けた
穴２３を通じ、浄化装置に２４に連通する。ラム１０が
上昇途上にある時は、図に示すように吸気弁２５が開き
、新鮮な外気をシリンダ１２内に吸込む、ラム１０の上
昇が完了すると。吸気弁２．５はその自重で下垂する。

また、ラム１０が落下し混合ガスが爆発してラム１０を
押上げる際に発生する燃焼ガスは、吸排気孔２１からゴ
ムパイプ２２を通じ浄化装置２に入るが、このときは吸
気弁２５が閉じているので、燃焼ガスは排気弁２６を外
側に押して外気に放散される。そして燃焼ガス内の不完
全燃焼による未燃物など有害物は、排気弁２６に至る管
路に差込まれた多孔質軟質ネオプレンパイプなどの内面
に吸着して無公害状態のガスが外気に放散される。排気
が完了すると排気弁２６はその自重で下垂し、排気管路
は閉じられる。以上のように構成された実施例Ｉでは、
ＤＰハンマ１の発する打撃時の爆発音が、防音ケース４
によって外気に直接伝ぱせず、たまボックス２とキャッ
プ３とが、打撃時スライドしても、キャップ３の上部内
面に接着した消音材６がボックス２の外面に沿ってスラ
イドするので、この部分から爆発音がもれることがない
。また、キャップ３とくい５の外面間にも消音材６を介
装するので、打撃時の２時騒音が低下する。符号２７は
クッション材である。また、以上のようにＤＰハンマ１
とボックス２とが、ラム１０の打撃時独自に動くとき、
ＤＰハンマ１の吸排気孔２１と浄化装置２４をつなぐ管
路は極めて柔軟な管路でなければならない。実施例Ｉで
は、この管路にゴムパイプ２２を用いたので、伸縮自在
で損傷を受けることがなく、吸排気作動を円滑に維持し
、浄化装置２４の特殊機構によって有害物を外気に放散
することがなく、且つ新鮮な外気をシリンダ１２内に吸
入するので、霧化燃料の爆発効率が高められる。また以
上の構造は、シリンダ１２の外面に引張コイルバネを取
付け、このバネの他端をラム１０の上端に取付けるよう
に設計変更してもよい。

次に第２図に従って実施例ＩＩを説明する。このＤＰハ
ンマのシリンダ１２は、実施例Ｉのシリンダより長い寸
法にし、その上端は閉鎖し、中間に上部気孔２８を設け
る。ラム１０の頭部には、従来のＤＰハンマのラムの下
部に装着したと同様な機密リング２９が多数装着される
。

ラム１０が上昇するに際しては、ラム１０上方のシリン
ダ１２内の空気は先ず上部気孔２８から排気され、次に
上部気孔２８より上方のシリンダ１２内の空気は、上昇
するラム１０の運動エネルギの作用によって圧縮され、
ラム１０の運動エネルギに相応する分量だけ収縮し、ラ
ムの上昇運動は停止する。一方この工程時、圧縮された
空気は、気体の圧縮による内部エネルギが蓄積され、こ
の圧縮エネルギが落下時のラム１０に加速度を加え、ラ
ム１０を自由落下の速度より速い速度で落下させる。ラ
ム１０がその上昇時と落下時に受ける力の諸元は全く対
称関係にあるので、ラムの上昇時と落下時の所要時間は
ほとんど等しい、そして、この工程時の圧縮空気の漏れ
を無視できる程度にすれば、実施例ＩＩのラム１０の打
撃力は、ラムを自由上昇のさせてこれを自由落下させた
従来のＤＰハンマの打撃力と等しい。すなわち、実施例
ＩＩのＤＰハンマでは、ラム１０の落下高は低いものの
、その打撃力は従来のＤＰハンマに等しく、単位時間当
りの打撃回数が増加し、くい５を打込む能率が高くなる
、実施例Ｉと同一な目的を達成することができる。なお
シリンダ１２内部の空気は、ラム１０による急速圧縮時
発熱するので、シリンダ１２の上部にタンク３０を設け
、ここに冷却水を満たす。また、シリンダの上部に適宜
な予備圧縮を加えたエアポンプ（内部の気体は必ずしも
空気でなくてもよい。）を装備し、そのピストンを上昇
するラムで押上げる機構などもこの発明の応用の１例で
ある。

以上に述べたとおり、この発明はＤＰハンマのラムの上
昇時、バネ又は気体の抗力によってラムの上昇高さを抑
えてラムの落下高を低くし、その間にバネ又は気体に、
ラムの上昇時の運動エネルギから変換した独自のエネル
ギを蓄積し、この変換エネルギを落下時のラムに加えて
ラムの運動エネルギに還元し、従来のＤＰハンマと同程
度の打撃力を維持しながら単位時間当りの打撃回数を増
加させ、くいの打込能率を大幅に向上させるものである
。また一方では従来のＤＰハンマを実施例に示した防音
ケース内に収納するだけの場合でも、ＤＰハンマの騒音
が低下し、且つ吸排気を行う浄化装置によって、吸気に
際しては新鮮な外気をシリンダ内に吸入し、排気に際し
ては燃焼ガス内の有害物が浄化装置内に残留して排除さ
れ、外気に有害物が放散しないなど、公害対策上、以上
に示した防音ケース及び吸排気を行う浄化装置自体も甚
だ有益且つ有用である。

なお本機におけるＤＰハンマの起動装置及び燃料ポンプ
は、防音ケースに装備したオイルジャッキなどで操作す
るよう構成してもよく、浄化装置も実施例で示した構造
に局限されるものではなく、排気管路の中央部を大径管
にし末端部を小径管にする従来のサイレンサー構造、ま
た排気管路にフィルタ層を設けて防音と排気の浄化との
両者の機能を高める有害物の装置内への残留排除及び装
置自体の防音性（実施例で述べた多孔性軟質ネオプレン
パイプはその吸音性によって防音効果がある。）を失し
ない範囲内で種々の設計の改変を行い得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例Ｉの装置全体を示す一部縦断面図、第２
図は実施例ＩＩのジーゼルパイルハンマのシリンダ内部
を示す一部縦断面図である。図面中、符号１…ジーゼルパイルハンマ（ＤＰハンマ）
、２…ボックス、３…キャップ、４…防音ケース、５…
くい、６…消音材、１０…ラム、１２…シリンダ、１５
…バネ、２１…吸排気孔、２２…ゴムパイプ、２４…浄
化装置、２５…吸気弁、２６…排気弁、２８…上部気孔
、２９…気密リング特許出願人　松　元　幸　男

Claims

【特許請求の範囲】

（１）シリンダ内を上昇するラムを、機体に装備したバ
ネで抗し、ラムの自由な上昇を抑えてラムの上昇時間を
短縮し、その間にバネに蓄えられた弾性エネルギによっ
てラムを自由落下以上の速度で落下させ、ラムの落下時
間を短縮し、単位時間あたりのラムの打撃回数を増加さ
せることを特徴とする高速度ジーゼルパイルハンマ。
（２）シリンダ内を上昇するラムを、シリンダ内の気体
で抗し、ラムの自由な上昇を抑えてラム上昇時間を短縮
し、その間に気体に蓄えられた圧縮エネルギによってラ
ムの落下時間を短縮し、単位時間あたりのラムの打撃回
数を増加させた高速度ジーゼルパイルハンマ。