JPS59177427A - 可変振動装置 - Google Patents

可変振動装置

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Publication number
JPS59177427A
JPS59177427A JP5032883A JP5032883A JPS59177427A JP S59177427 A JPS59177427 A JP S59177427A JP 5032883 A JP5032883 A JP 5032883A JP 5032883 A JP5032883 A JP 5032883A JP S59177427 A JPS59177427 A JP S59177427A
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JP
Japan
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transmission gear
rotating shaft
force
eccentric
eccentric weight
Prior art date
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Application number
JP5032883A
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English (en)
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JPS6146613B2 (ja
Inventor
Kiichi Kawazoe
川添 紀一
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KENSETSU KIKAI CHIYOUSA KK
Original Assignee
KENSETSU KIKAI CHIYOUSA KK
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Publication date
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Priority to JP5032883A priority Critical patent/JPS59177427A/ja
Publication of JPS59177427A publication Critical patent/JPS59177427A/ja
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Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/10Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy
    • B06B1/16Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy operating with systems involving rotary unbalanced masses
    • B06B1/161Adjustable systems, i.e. where amplitude or direction of frequency of vibration can be varied
    • B06B1/166Where the phase-angle of masses mounted on counter-rotating shafts can be varied, e.g. variation of the vibration phase

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】 本発明は、例えば杭打作業など−のように、土木用の構
築部材に振動を与える振動装置に係り、特に、簡単な構
成で容易に起振力を調節し得るように改良した振動装置
に関するものである。
土木建設工事に用いられる振動装置は一般に偶数個の回
転軸を平行に支承し、伝動歯車によシそれぞれ隣接する
回転軸を反対方向に回転せしめ、かつ、上記の回転軸に
偏心重錘を取付けた構造のものが用いられる。
上記の構成によれば、反対方向に回転する1対の偏心重
錘による起振力を所望の方向(例えは上下方向)に相加
せしめ、−その他の方向に相殺せしめることができるの
で好都合である。
しかし、従来技術による上記構成の振動装置においては
、運転中に起振力を調節することが容易でないという技
術的問題が有った。
上記の問題を振動装置の駆動用動力の面から見ると、起
動当初に大きめ駆動力を必要とすることになる。即ち、
定常的な運転状態に達すれば、その後扛振動の減衰に相
当するエネルギーを補充することによって振動を継続せ
しめ得るが、運転開始の際、回転軸の回転速度が定格回
転速度に達するまでの間に大きい駆動力を必要とする。
従来においては、運転中に起振力を自在に調節し得る簡
単な振動装置が無かったので、施工操作が不便である上
に、起動の際に大きい駆動力を必要としていた。
本発明は上述の事情に鑑みて為され、運転状態において
起振力を自在に調節することのできる、簡単な構成の可
変振動装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明の可変振動装置は、
N対の回転軸を平行に設け、各回転軸に伝動歯車を取付
けて隣接する伝動歯車同志を噛合せしめるとともに各回
転軸に偏心重錘を取付けてなる振動装置において、少な
くとも1対の回転軸の何れか片方に、螺旋状の溝又は螺
旋状の凸条を設けると共に、該回転軸に外嵌した伝動歯
車に上記の溝又は凸条と摺動自在に嵌合する凸部又は凹
部を設けて伝動歯車と回転軸との相対的回動を係止し、
かつ、上記伝動歯車を軸方向に自在に移動せしめる手段
を設け、この伝動歯車の軸方向移動によフ偏心重錘を取
付けた回転軸を伝動歯車に対して回動せしめ得るように
構成したことを特徴とする。
ただし、Nは1若しくは1以上の整数である。
次に、本発明の一実施例を第1図乃至第10図について
説明する。
第1図は、本発明の可変振動装置の一実施例を垂直な面
で切断して描いた正面図、第2図は上記の実施例のケー
シングを切断して内部を描いた平面図、第3図は第1図
のY−Y断面図である。
本実施例は4軸の振動装置に本発明を適用したもので、
第1図に示すように回転軸1’a + 1 b s及び
回転軸2a、2bの2対の回転軸を平行に支承し、それ
ぞれ偏心重錘3a 、3b 、4a 、4bを固着しで
ある。第3図に示す5は軸受、6は軸受箱である。
上記の各回転軸1a 、lb 、2a 、2bには、そ
れぞれ、歯数の等しい歯車6a 、6b 、6c 、6
dを設ける。上記の4個の歯車の内、歯車6Cは回転軸
2aに、歯車6dは回転軸2bに、それぞれ固着しであ
る。
一方、回転軸1aには、第3図に示す如く右ネジ形の螺
旋溝7aを設けるとともに、この回転軸lfLに伝動歯
車6aを摺動自在に嵌合しである。
本図において回転軸1bは同1aに、伝動歯車6bは同
6aに、それぞれ重なって隠れている。回転軸1bには
左ネジ形の螺旋#l(がくれ線で示す)7bを設けであ
る。
上記1対の回転軸1a、lbは、螺旋溝7h、7bの形
状が鏡像対称をなすことの他は同様の部材であシ、1対
の伝動歯車6a、6bは同形同寸の部材である。
8aは、上記の螺旋溝7aに摺動9在に嵌合したキーで
あシ、伝動歯車6aに対して嵌合固着しである。前記の
螺旋#7bにも、同様にキー8bを嵌合して伝動歯車6
bに嵌着しである。これによシ、伝動歯車の軸方向位置
と、回転軸に対する角位置との関係が一義的に定tb、
軸方向位置を一定とした場合に双方の部材の相対的な7
回動が保止される。
上記の伝動歯車6a、6bを、実線で示したA位置と仮
想線で示し九B位置との間に、軸心方向に移動せしめ得
るよう、−決起のごとく構成する。
第1図乃至第3図にそれぞれ示すようなスラスト板9を
構成し、第3図に示すように上記のスラスト板9に7ラ
ンジ9aを形成するとともに伝動歯車6a(6b)にベ
アリングリテーナ1oを固着し、両者の間にスラストベ
アリングlla、llbを介装して、双方の部材の相互
回転を拘束することなく軸方向(図において左右方向)
の相対的変位を係止する。
第2図に示すように、上記のスラスト板9に、ポル) 
12にょシラオーム13の1端を取付ける。第2図及び
第3図に示すように、モータ18で駆動されるウオーム
ホイル14を上記のウオーム13に噛合セシメ、ウオー
ムホイル14を回転させるとウオーム13を介してスラ
スト板9が図の左右方向に動がされ、かつ、ウオームホ
イル14の回転を停止させるとウオーム13およびスラ
スト板9の左右方向の移動が係止されるように構成する
15は回転軸2aを駆動するためのプーリであシ、駆動
手段によシ伝動ベルトを介して(いずれも図示せず)回
転駆動される構造である。第1図に示した歯車構成から
容易に理解されるように、回転軸2af例えば左回シに
回転させると、伝動歯車4aと同6aとの噛合、及び伝
動歯車4aと同4bとの噛合によシ、回転軸1a、2b
は右回りに回転せしめられ、同様にして回転軸1bは左
回シに回転せしめられる。
上記のようにして各回転軸1a、lb、2a、2bを回
転させている状態において、第3図に示したウオームホ
イル14を回転させてウォーム13ヲ図の右方に動かす
と、スラスト板9が右方に動かされ、スラストベアリン
グllbを介して伝動歯車6aを図示のA位置からB位
置に移動させる。(本図において隠れているが、伝動歯
車6bも同様に移動せしめられる。) 上記の伝動歯車6ati同6Cと噛合していてその回転
を抑制されているので、両歯車はその相対的な噛合状態
を変えずに歯面同志を滑らせる。このようにして伝動歯
車5a(6b)が右方向に移動すると、これに嵌着され
たキー8a(8b)は螺旋溝7a(7b)と摺触しつつ
図の右方に動かされる。
このため、螺旋溝7a(7b)ft設けた回転軸1a(
1b)は、螺旋斜面の周方向分力によ多回転せしめられ
、該回転軸1a(lb)に固着された偏心重錘3a(3
b)も−緒に回転せしめられる。
既述のごとく、1対の軸1a、lbに設けた螺旋溝7a
、7bは、それぞれ右ネジ形、左ネジ形に構成しておる
ので、1対の偏心重錘3a、3bは相互に反対方向に回
転せしめられる。
ところが、上記1対の偏心重錘3a、3bは、本来、相
互に反対方向に回転する部材であるから、上記の螺旋溝
の作用によって反対方向に回されるということは、双方
の偏心重錘の位相が等角度ずつ進められ、又は遅らされ
ることになる。
上述の構成と作動によシ、1対の偏心重錘3a。
3bの位相を共に進め、又は共に遅らせると、次に述べ
る原理によって起振力が変化する。
第4図は、第1図に示した状態における4個の偏心重錘
3a 、3b 、4g 、4bを模式的に示した作動説
明図で、円弧矢印R,L、R’、L’ はそれぞれ偏心
重錘3a、3b 、4a 、4bの回転方向を示してい
る。また直線矢印イ11ロ、ハ二はそれぞれ偏心重錘3
a、3b、4a、4bの遠心力を示している。
この第4図人は、可変振動装置の起振力をioo 俤に
発揮せしめるように調節した状態を表わしてい回転する
と第4図りの状態となシ、更に900回転すると第4図
人の状態に復元して1サイクルを完了する。
第4図人の状態では4個の偏心重錘の遠心力矢印イ22
ロ、ハ二がそれぞれ下方に向かっており、下方に向けて
1個の偏心重錘の4倍の起振力を発生する。第4図Bの
状態では遠心カイと同口、遠心カバと同一がそれぞれ釣
合っていて遠心カイ。
口、ハ、二の合力は零となる。
第4図Cでは上方に向けて1個の偏心重錘の4倍の上向
き起振力が働き、第4図りでは起振力零である。
以上、第4図A、B、C,Dについて見たように、1個
の偏心重錘の遠心力の4倍の力が変互に上、下に向かっ
て作用し、偏心重錘4個分の起振力が発生する。
第2図、第3図について説明した本実施例の構成を用い
て、偏心重錘3a、3bの位相を1800遅らせると第
5図人の状態となる。この状態から各偏心重錘3g、3
b、4a、4bをそれぞれ9o0ずっ回転させると、順
次に同図B、C,Dのよりになる。
第5図人の状態では遠心カイと同ハ、遠心力口と同一が
それぞれ釣合って起振力を生じない。第5図Bの状態で
は遠心カイと同口、遠心カバと同一がそれぞれ釣合い、
第5図c1第5図りの各状態とも、上記と同様に起振力
が発生しない。
従って、第5図に示したように偏心重錘3a。
3bの位相を180°遅らせると、4個の偏心重錘3a
3b、4a、4bの偏心効果が相殺され、これらを回転
させても振動を生じない。このため、第5図に示し良状
態でとの可変振動装置を起動して各回転軸および各偏心
重錘の回転を開始せしめる際、駆動手段(図示せず)が
受ける反力は、釣合いのとれたフライホイールを起動す
る場合と同様であシ、起動が容易である。
上記のようにして起動を行ない、各回転軸が定格回転速
度に達したならば、1800遅らせてあった偏心重錘3
a、3bの位相を徐々に進ませて第4図の状態にすると
、本来の起振性能を100 %発揮し得るようになる。
上に述べたようにして偏心重錘3a、3bの位相角を徐
々に正常作動状態(第4図)に変化させると、これに伴
って次第に起振力が増加し、その変化は無段階的に円滑
に行われる。
第6図人乃至りは、第5図の状態(起振力零の状態)か
ら偏心重錘3a、3bの位相を90°だけ進ませた状態
における作動の説明図である。即ち、第4図に示した正
常作動状態(起振力100 % )に比べると、偏心重
錘3a、3bの位相が90°遅れた状態に相当する。
第6図人の状態では、遠心カイと同口とが釣合つて相殺
され、遠心カッ・と面一とが偏心重錘の遠心力2個分の
下向き起振力を生じる。即ち、第4図人の状態(正常作
動時)の半分の起振力を生じる。
第6図Bの状態では遠心カッ・と面一とが釣合い、遠心
カイと同口とが偏心重錘2個分の下向き起振力を生じる
第6図Cの状態では遠心カイと同口とが釣合い、遠心力
°ハと面一とによシ偏心重錘2個分の上向き起振力を生
じる。
第6図りの状態では、遠心カッ・と面一とが釣合い、遠
心カイと同口とによシ偏心重錘2個分の上向き起振力を
生じる。
以上、第6図A−Dについて述べたように、偏心重錘3
a、3bの位相を正常作動時(第4図)と起振停止状態
(第5図)との中間状態(正常時に比して90°遅れ)
にすると、正常作動時に比して14強の起振力を生じる
正常作動時(進み遅れ無し)の状態と、起振停止時(1
80’遅れ)との間で、上述の90°遅五(第6図)の
状態の他に各種の状態に調節することができ、起振力は
位相角の変化に応じて連続的に増減する。
第7図は、本実施例の装置が正常作動状態(起振力10
0 % )の場合における各偏心重錘の遠心カイ、口、
ハ、二の上下方向分力の時間的変化を示す図表である。
正常作動状態においては、第4図A−Dに示した如く、
偏心重錘が90回転する毎に遠心力が相殺され、180
°回転する毎に遠心カイ、口、ハ、二が相加される。破
線で示したカーブイは、偏心重錘’3aの起振力(上下
方向)であシ、その他の偏心重錘の起振力のカープロ、
ハ、二は上記のカーブイと重なっている。
カープイロは、カーブイと同口との合力を示す。
カープハと面一との合力を示すカープハニは上記のカー
プイロと重なる。
カーブイロハニは4個の偏心重錘の遠心力による上下方
向の起振力を表わし、その振幅は1個のカーブイの振幅
の4倍である。
第8図は起振停止状態(第5図A−D)の遠心力の上下
方向分力を示す。遠心カイロと、同ノ・ことは、90°
毎に零となシ、180°毎に偏心重錘2個分の上下方向
分力を生じるが、49口の合力と、ハ、二の合力とが反
対位相となって相殺され、全体として起振力を生じない
第9図は、偏心重錘3a、3bの遠心カイロが、偏心重
錘4a、4bの遠心カカープハニよシも90゜進んだ状
態(第6図)を示している。実線で示したカーブイロハ
ニは4個の偏心重錘の遠心力の上下方向分力の合力であ
シ、横軸(角度軸)45°。
225に最大値がある。この時点の起振力は偏心重錘3
個弱(21′2個)の遠心力に相当する。
第10図はカープイロと同ハニとの位相差が45゜の状
態を示している。この状態における起振力は偏心重錘約
3゜7個分(正常状態の約90係)である。
上述の実施例は、4軸の振動装置すなわち2対の偏心重
錘を有する振動装置に本発明を適用したものであるが、
本発明は1対の偏心重錘を有する振動装置にも、3対若
しくはそれ以上の偏心重錘を有する振動装置にも同様に
適用することitできる。
以上詳述したように、本発明の可変振動装置は、N対(
Nは整数)の回転軸を平行に設け、各回転軸に伝動歯車
を取付けて隣接する伝動歯車同志を噛合せしめるととも
に各回転軸に偏心重錘を取付けてなる振動装置に於て、
少なくとも1対の回転軸に、螺旋状の溝又は螺旋状の凸
条を設けると共に、該回転軸に外嵌した伝動歯車に上記
の溝又は凸条と摺動自在に嵌合する凸部又は凹部を設け
て伝動歯車と回転軸との相対的回動を係止し、かつ、上
記伝動歯車を軸方向に自在に移動せしめる手段を設け、
この伝動歯車の軸方向移動によシ偏心重錘を取付けた回
転軸を伝動歯車に対して回動せしめ得るように構成する
という簡単な構成によって、偏心重錘が一定速度で回転
している状態のままで起振力を自在に調節することがで
き、建設工事における加振工法に適用すると運転操作が
便利である上に、装置の起動が容易であるという優れた
実用的効果を生じる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の可変振動装置の一実施例を垂直な面
で切断して描いた正面図、第2図は上記の実施例のケー
シングを切断して内部を描いた平面図、第3図は第1図
のY−Y断面図である。第4図乃至第6図は上記実施例
の作動原理の説明図で、第4図A、B、C,Dは正常作
動状態、第5図A、B、C,Dは起振停止状態、第6図
A、B、C,Dは起振力を若干抑制した状態である。第
7図乃至第10図は偏心重錘の遠心力の上下方向分力の
時間的変化を示す図表で、第7図は正常作動状態、第8
図は位相を180°ずらせた状態、第9図は同じ<90
°ずらせた状態、第10図は同じ<45゜ずらせた状態
である。 la 、lb 、2a 、2b・−・回転軸、3 a 
r 3 b 14 a *4 b−・・偏心重錘、5・
・・軸受、6a 、 6b + 6c 、 6d・・・
伝動歯車、7a・・・右ネジ形の螺旋溝、7b・・・左
ネジ形の螺旋溝、8 a + 8 b・・・キー、9・
・・スラスト板、9a・・・7ランジ、lla、llb
・・・スラストベアリング、12・・・ボルト、13・
・・ウオーム、14・・・ウオームホイル、15・・・
プーリ、18・・・モータ。 第4図 八B 第5図 D b4Q 第6図 A               B 八 d D 第7図 第8図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. N対の回転軸を平行に設け、各回転軸に伝動歯車を取付
    けて隣接する伝動歯車同志を噛合せしめるとともに各回
    転軸に偏心重錘を取付けてなる振動装置に於て、少なく
    とも一対の回転軸のいずれか片方に、螺旋状の溝又は螺
    旋状の凸状を設けると共に、該回転軸に外嵌した伝動歯
    車に上記の溝又紘凸条と摺動自在に嵌合する凸部又は凹
    部を設けて伝動歯車と回転軸との相対的回動を係止し、
    かつ、上記伝動歯車を軸方向に強制的に移動せしめる手
    段を設け、この伝動歯車の軸方向移動によυ偏心重錘を
    取付けた回転軸を伝動歯車に対して回動せしめ得るよう
    に構成したことを特徴とする可変振動装置。(ただし、
    Nは1−若しくは1以上の整数である。)
JP5032883A 1983-03-28 1983-03-28 可変振動装置 Granted JPS59177427A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5032883A JPS59177427A (ja) 1983-03-28 1983-03-28 可変振動装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5032883A JPS59177427A (ja) 1983-03-28 1983-03-28 可変振動装置

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JPS59177427A true JPS59177427A (ja) 1984-10-08
JPS6146613B2 JPS6146613B2 (ja) 1986-10-15

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ID=12855840

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JP5032883A Granted JPS59177427A (ja) 1983-03-28 1983-03-28 可変振動装置

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JP (1) JPS59177427A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5253542A (en) * 1991-07-15 1993-10-19 Procedes Techniques De Construction Variable moment vibrator usable for driving objects into the ground

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5253542A (en) * 1991-07-15 1993-10-19 Procedes Techniques De Construction Variable moment vibrator usable for driving objects into the ground

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JPS6146613B2 (ja) 1986-10-15

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