JPS6340018A - 振動式杭打ち機の制御装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は杭、パイプ及び他の部材を打ち込む振動機に関
し、特に振動式杭打ち機の制御装置に関する。

本発明は橋、建物、港湾施設、水利開発用構築物及び大
陸棚地域の足場の建設においてシートパイル、パイプ、
杭、ケース入り杭及び大径の杭を打ち込むための振動式
杭打ち機に用いられて効果を発揮するものである。

（従来の技術） 公知の振動式杭打ち機の制御装置としてアンバランス部
材の回転速度を変更する駆動装置を備えたものがある（
　Ｕｋａｚａｎｉｙａ　ｐｏｅｋｓｐｌｕａｔａｔｓｉ
ｉ　ｉｒｅｍｏｎｔｕ　　ｖｉｂｒｏｐｏｇｒｕｚｈａ
ｔｅｌｅｉ　ｉ　　ｖｉｂｒｏｍｏｌｏｔｏｖｖ　ｔｒ
ａｎｓｐｏｒｔｈｏｍ　５ｔｒｏｉｔｅｌｓｔｖｅ　、
　　１９７６．　　ｐ。

８；　ＤＲ＝　Ｉ　ＮＧ　　Ｌｕｄｗｉｇ　　Ｍｕｌｌ
ｅｒ　＆　５ｏｈｎｅ　。

ＤＥ、　Ｍｕｌｌｅｒ−Ｖｉｂｒａｔｏｒｅｎ　　ｚｕ
ｍ　Ｒａｍｍｅｎ　ｕｎｄＺｉｅｎｚｅｎ　、　ｐ、　
　７．　１９８４）−これらの制御装置においてこの駆
動装置にはアンバランス・部材の回転速度を段階的に変
更するために可変出力油圧ポンプ及びアキシャルピスト
ン油圧モータ、もしくは電気モータ及びある形状の開口
中を摺動する中間歯車を有する車軸を主要構成要素とす
る歯車箱のどちらかが設けられている。この場合歯車は
１つの歯車、もしくはそれぞれ異なった歯数を有するい
くつかの歯車に噛み合っている。　　。

これらの公知の制御装置には不つりあい質量の静止モー
メント及び偏心重錘の回転速度をなめらかにすなわち段
階的ではなく制限することができないという欠点がある
。また、偏心重錘の加速中に振動駆動機は通常の電力消
費レベルに比較して２倍乃至３倍の電力を消費する一方
、杭打ちの最終段階においてこの電力は全部使われず、
このため振動駆動機の最大杭打ち性能が減少されてしま
う。

振動式杭打ち機の他の制御装置としてアンバランス部材
の回転速度を変更するための駆動装置と、不つりあい質
量の静止モーメントを段階的に変更するために使用され
る逆回転するアンバランス部材の位置固定装置とを備え
たものが知られている（Ｕ　Ｓ、　Ａ、　３３９６８０
５　　；Ｋｅｎｓｅ　Ｂｕ　ｂｉｋａｉ　Ｃｈｏｓａｃ
ｏ、　　Ｌｔｄ　　、　　Ｊａｐａｎ　　、　　Ｈ４ｇ
ｈ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　　　ａｎｄ　　ｌｏｗ−ｆｒ
ｅｑｕｅｎｃｙ　ｖｉｂｒｏｄｒｉｖｅｒｓ　、０ｓａ
ｋａ　、　　１９８１　。

ｐ、　　５　；　　５ｏｉｌ　−１１ｅｃ、　　Ｉｔａ
ｌｙ　、　Ｖｉｋｒａｔｏｒｉｉｄｒａｕｌｉｃｉ　ｅ
ｄ　　ｅｌｅｔｒｉｃｉ　、　Ｃｅ５ｅｎａ　＋　　１
９８５゜ｐ、　　１１　；　　Ｔｕｎｋｅｒｓ　　Ｍａ
ｓｃｈｉｎｅｎｂｏｕ　　Ｇｍｂｈ　。

Ｂ　ＲＤ、　Ｖｉｂｒａｔｉｏｎｓ　Ｂａｒｅｎ　、　
Ｋａｔｉｎｇｅｎ、　　ｐｐ。

１６．２６．１９８５）。

これらの制御装置は振動駆動機を停止することなく不つ
りあい質量の静止モーメントを変更することができない
という欠点がある。不つりあい質量の静止モーメントを
変更するためには振動式杭打ら機の作動を停止し、偏心
重錘の構成を変更した後、振動機を再び作動する。タン
カーにより製造される振動式杭打ち機においては、不つ
りあい質量の静止モーメントは異なった２つの相を有す
る自由なアンバランス部材を挟持することができる引張
棒によって変更される。振動駆動機の停止後、この方法
でアンバランス部材を調整してその方向と回転速度を変
更することができる。

これらの制？ｆｆ１ｌ装置は偏心重錘もしくはアンバラ
ンス部材が最小の静止モーメントで加速できないという
欠点がある。更に、調整の段階の数が回定されている。

この装置には強力な動力装置を設けなければならない。

さらに杭打ちのＱ’４％段階において振動駆動機動力を
最大限に使用することができず、これらの理由で振動式
杭打ち機の打ち込み効率が満足すべきレベルには達して
いない。

振動式の杭打ち機の制御装置としてはアンバランス部材
の回転速度を制御する駆動装置と、不つりあい質量の静
止モーメントを制御する駆動装置とを備えたものもある
（ＵＳ、　　Ａ、　４１１３０３４　　；Ｆ　Ｒ，Ｂ、
　２４７０１９９　）。後者の駆動装置には輪歯車と衛
星歯車とで特徴づけられる差動減速歯車とこの輪歯車を
回転駆動する低力油圧モータ、もしくはアンバランス部
材の相を変える種々の装置が設けられている。アンバラ
ンス部材の有効静止モーメントを示す指示器を備えたも
のもある。

このような制御装置は振動駆動機のモータの動力が十分
利用されないかもしくはモータが過熱するという欠点が
ある。後者の場合は振動駆動機の寿命にも悪影客を及ぼ
す。振動駆動機に設けられた遠隔操作及びモニタ手段で
は杭打ち中土壌抵抗の変化に合わせるため振動パラメー
タを光学的に調整することができない。このような条件
下における制御のよし悪しはオペレータの技術と肉体的
な状態によってすべて決まってしまう。地中に打ち込ま
れた杭は所望の深さに打し込まれる前につっかえてしま
い、この公知の振動駆動機においては所望の深さにまで
沈めることができない。

また振動式杭打ち機の制御装置として振動特性センサ及
び／もしくは振動駆動機のパラメータのセンサと、不つ
りあい質量の静止モーメントのセンサと、アンバランス
部材の回転速度のセンサと、電力のセンサと、アンバラ
ンス部材の回転速度と不つりあい質量のモーメントとを
制御する駆動装置と、種々の方法により振動機のパラメ
ータを制御するスイッチング装置とを含むものが知られ
ている（Ｓ　Ｕ、　　Ａ、　１７７３５０．３０３３９
７．３３６３９９　）。

これらの公知の制御装置にはアンバランス部材を徐々に
加速することができないという問題点がある。これらの
制御装置においては振動駆動のパラメータを正確にモニ
ターすることができず、応答も遅く、荷重は基本的に偶
然的であり予測できないために杭打ち工程を適切に制御
することもできない。このようにこれらの制御装置は信
頼性がなく、上記の欠点を考慮して現在の振動駆動機に
は実質的に使用されていない。

また振動式杭打ち機の制御装置としてコントローラを有
する電気モータで構成された、偏心重錘の回転速度を変
えるための駆動装置と、不つりあい質量のモーメントを
変更するための駆動装置と、モータの温度をモニターす
るための温度感受性素子と、加算器と、基準電圧装置と
、２つのリレー素子と、増幅器とを含むものが公知であ
る（ＳＵ。

Ａ、　１１５７１６５　；　ＤＥ、　Ａ、　３４０１／
１７９　）。モータ温度センサと基準電圧装置とは増幅
器の２つの入力にそれぞれ接続されており、増幅器の２
つの出力はそれぞれのリレー素子を経由してモータのコ
ントローラに出力が接続された加算器の２つの入カムこ
接続されている。

これらの制御装置においては、振動駆動機のパラメータ
を負荷とモータの消費電力とによって変わるモータ温度
に応じてその作動中に調整することができる。

しかしながらこれらの制御装置には偏心重錘の不つりあ
い質量の静止モーメントとその回転速度とを自動的に制
御することができないという欠点がある。更にこれらの
制御装置は動作速度が十分に速くなく、温度特性のモニ
ターに手間取り、正面及び横方向の土壌抵抗の結果変化
する振動駆動機のパラメータを適切な時期に調整するこ
とができない。冷却条件はほとんど環境に依存している
。

この結果、モータの動力の過負荷もしくは不足負荷が生
じ、杭打ちの最終段階においてはモータが過熱し、その
動力を十分に使うことができない。

このためこれらの制御装置では所望の制御が得られず、
振動駆動機の駆動能力が低下してしまう。

従来の振動式杭打ち機の制御装置で本発明に最も近い制
御装置（Ｓ　Ｕ、　　Ａ、　１９９２３０　）は、回転
するアンバランス部材を備えた起振器であり、この起振
器にはアンバランス部材の静止モーメントの変換器と、
アンバランス部材の静止モーメントを変更するための駆
動装置と、アンバランス部材の回転速度の変換器と、ア
ンバランス部材の回転速度を変更するための駆動装置と
が含まれている。

この制御装置には振動駆動機によって消費される電力の
変換器と設定器とがさらに含まれ、これらは比較器に接
続されている。この制御装置には杭打ち始めの検出器と
２つのスイッチ素子で構成された論理素子とがさらに設
けられ、これらのスイッチ素子の一方はアンバランス部
材の静止モーメント変換器と、アンバランス部材回転速
度変換器と、これらの駆動装置とに接続され、他方のス
イッチ素子は杭打ち始めの検出器に接Ｖεされている。

この制御装置においては消費電力に関して杭打ち効率を
示すエラー信号に基づき比較器がどのようなパラメータ
を選択するかによってアンバランス部材の静止モーメン
トもしくは回転速度が制御できるようになっている。第
１のスイッチ素子は杭が地中に打ち込まれた後第２のス
イッチ素子の指示を受け、電力エラーを最小にするため
例えばアンバランス部材の回転速度を制御する。アンバ
ランス部材の静止モーメントをモニターする変換器と回
転速度をモニターする変換器とはそれぞれのパラメータ
の最終値のみを登録しており、第１のスイッチ素子とと
もに振動駆動機のパラメータを順次変更する構成になっ
ている。

本制御装置にはこのため制御されるパラメーター静止モ
ーメントと回転速度−を同時に調整することができない
という欠点がある。

このため制御装置の応答が非常に遅く、また制御が不適
切なので杭打ちの最終段階においては本制御装置の効率
はよくない。この制御装置に使用されるスイッチ素子に
より制御が信顛のないものになっている。

また、この制御装置では振動駆動機が開始されるとき最
小の静止モーメントでアンバランス部材嘲 をなめらかに加速することができない。この操作では余
分な動力が必要であり、振動駆動機の過負荷が生じる。

この制御装置は振動式杭打ち機のモータを過熱から保護
することができず、振動駆動機の早期破損を生じること
になる。

（問題が解決しようとする問題点） 本発明の目的は限定された電力で徐々にアンバランス部
材を加速するためかつ振動駆動機の制御の質、ひいては
その駆動性能を高めるために特定のアルゴリズムによっ
て動作することによって振動駆動機のパラメータを自動
的に制御することができる振動式杭打ち機の制御装置を
提供することである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成すため、振動式杭打ち機の制御
装置が回転可能なアンバランス部材を備えるとともにア
ンバランス部材の静止モーメントの変換器と、振動式杭
打ち機に機械的に関連した、アンバランス部材の静止モ
ーメントを変更するための駆動装置と、アンバランス部
材の回転速度の変換器と、電圧調整器と誘導電動機とを
含みかつ振動式杭打ち機に機械的に接続された、アンバ
ランス部材の回転速度を変更するための駆動装置と、振
動式杭打ち機によって消費される電力の変換器と、振動
式杭打ち機によって消費される電力の設定装置とを含む
起振器であるものにおいて、この制御装置にアンバラン
ス部材の静止モーメントの変換器の出力に接続された、
アンバランス部材の静止モーメントの設定装置と、アン
バランス部材の回転速度の変換器の出力に接続された、
アンバランス部材の回転速度の設定装置と、誘導電動機
に接続された、アンバランス部材の回転速度を変更する
駆動装置のための誘導電動機熱保護装置と、電子コント
ローラとを設け、この電子コントローラのデータ入力が
アンバランス部材の静止モーメントを設定する装置と、
アンバランス部材の回転速度を設定する装置と、振動駆
動機によって消費される電力の設定装置と、アンバラン
ス部材の回転速度を変更する駆動装置の誘導電動機熱保
護装置とにそれぞれ接続され、電子コントローラの出力
がアンバランス部材の静止モーメントを変更するための
駆動装置と、アンバランス部材の回転速度を変更するた
めの駆動装置とにそれぞれ接続されていることを特徴と
する。

この電子コントローラは入力がこの電子コントローラの
入力である論理値信号発生器と、論理値信号発生器の出
力に接続され、出力がアンバランス部材の静止モーメン
トを変更する駆動装置に接続された電子コントローラ出
力である第１の制御装置と、論理値信号発生器の出力に
第１の制御装置と並列に接続された第２の制御装置と、
制御入力が第２の制御装置の出力に接続されたレジスタ
セットと、レジスタセットのクロック入力に接続された
クロックパルス発生器と、入力がレジスタセットの出力
に接続され、出力がアンバランス部材の回転速度を変更
するための駆動装置への電子コントローラの出力である
増幅器に直列に接続されたデジタルアナログ変換器とで
構成されることが望ましい。

本発明による振動式杭打ち機の制御装置は最小の静止モ
ーメントでアンバランス部材を徐々にかつなめらかに加
速することができ、このため振動駆動機の制御の質を向
上させることができ、ひいては振動駆動機の効率を向上
させることができる。

（実施例） 本発明の振動式杭打ち機の制御装置にはアンバランス部
材の静止モーメントを設定する装置２に接続された、ア
ンバランス部材の静止モーメントの変換器１　（第１図
）と、アンバランス部材の回転速度を設定する装置４に
接続された、アンバランス部材の回転速度の変換器３と
、振動式杭打ち機によって消費される電力を設定する装
置６に接続された、振動駆動機によって消費される電力
の変換器５とが含まれている。

振動式の杭打ち機の本制御装置にはさらにアンバランス
部材の静止モーメントを変更する駆動装置７と、誘導電
動機１０に直列に接続された電圧調整器９よりなる、ア
ンバランス部材の回転速度を変更する駆動装置８とが含
まれる。これらの駆動装置７と８は第１図に概略的に示
される振動駆動機１１に機械的に接続されている。

本発明による制御装置にはさらに熱保護装置１２が含ま
れ、この保護装置１２はモーター１０と電子コントロー
ラ１３とに接続されている。電子コントローラ１３のデ
ータ入力は設定装置２゜４．６と熱保護装置１２の出力
にそれぞれ接続され、その出力１４と１５は駆動装置７
に、また出力１６は駆動装置８の電圧調節器９に接続さ
れている。

電子コントローラ１３　（第２図）にはマルチチャネル
の論理値信号発生器１７が設けられている。

マルチチャネルの論理値信号発生器のデータ人力はコン
トローラ１３の入力であり、コントローラ１３にはさら
にマルチチャネル発生器１７のデータ出力２７，２８，
２９，３０，３１，３２．３３に並列に接続された制御
装置２５と２６と、クロックパルス発生器３４と、直列
に接続された素子網、すなわちレジスタセット３５と、
デジタルアナログ変換器３６と、増幅器３７とが設けら
れている。レジスタセット３５の制御入力は１ＮＩＩ　
４ＴＯ装置２６の出力に接続される一方、そのクロック
人力３８はクロックパルス発生器３４の出力に接続され
ている。制′４′ｆ１１　’ＡＡｇ２Ｏ出力は電子コン
トローラ１３の出力１１ｔと１５とである。制御装置２
５と２６と、クロックパルス発生器３４と、レジスクセ
ソト３５とはコントローラ１３としてのマイクロプロセ
ッサとして集積化され、これらの装置に要求される機能
に応してプログラムされることができる。

アンバランス部材の静止モーメントの変換器（第３図）
は例えばシンクロ発信機であってもよい。設定装置２は
例えば変換器１の軸の角度を送信する回路で変換器１に
接続されているシンクロ受信機３９と、設定装置２のケ
ースに収められ、シンクロ受信機３９の軸に取り付けら
れたフラグ（図示せず）に機械的に接続された押しボタ
ンをそれぞれ有する移動可能なマイクロスイッチ４０と
４１とで構成されている。マイクロスイッチ４０と４１
のそれぞれの１方のリード線は接地され、他方のリード
線は設定袋ｗ２の出力であり、マルチチャネル発生器１
７　（第２図）のデータ入力１８と１９とに接続されて
いる。設定装置２（第３図）にはさらにアンバランス部
材の静止モーメントの範囲を手動設定するための装置４
２が設けられ、この装置４２はマイクロスイッチ４０と
４１に機械的に接続されている。

アンバランス部材の回転速度の変換器３　（第４図）は
例えば速度計用発電機である。設定装置４は変換器３に
接続されかつ光源４５が電源（図示せず）に接続された
反射器４４を支持する測定機構４３を有する信号化電圧
計である。設定装置４には反射器４４に光学的に接続さ
れた移動可能なホトレジスタ４６と４７とがさらに含ま
れている。

ホトレジスタ４６と４７のいくつかのリード線は電源（
図示せず）に接続され、他のリード線は光電流の増幅器
４８と４９とにそれぞれ接続されている。増幅３４８に
は直列に・接続された抵抗器５０と５１とが含まれ、こ
れらの抵抗器の結合リード線はトランジスタ５２のベー
スのリード線に接続されている。トランジスタ５２のエ
ミッタリード線と抵抗器５０の第２のリード線とは接地
されている。トランジスタ５２のコレクタリード線は抵
抗器５３の１方のリード線に接続され、抵抗器５４の他
方のリード線は設定装置４の出力の１つであり、この出
力はマルチチャネル発生器１７（第２図）のデータ入力
２０に接続されている。

増幅器４９　（第４図）は同じような回路であり、その
出力は設定装置４の他方の出力であり、この出力はマル
チチャネル発生器１７　（第２図）のデータ人力２１に
接続されている。設定装置４（第４図）にはアンバラン
ス部材の回転速度の範囲を手動設定するための装置５４
がさらに設けられ、この装置５４は移動可能なホトレジ
スタ４６と４７に機械的に接続されている。

振動駆動機によって消費される電力の変換器５（第５図
）は３相交流電源線のＡ相とＣ相にそれぞれ接続された
一次巻線を有する変流器５５と５６であってもよい。こ
の交流電源線には駆動装置８が直列に接続されている。

変換器５の出力は変流器５５と５６の二次巻線と電源の
Ａ相とＢ相とＣ相のリード線とで形成されている。

設定装置６は光源５９が電源（図示せず）に接続されて
いる反射器５８を支持する測定素子５７を有する信号化
電力計である。測定素子５７の電流コイルは変換器５の
変流器５５と５６の二次巻線に接続され、電圧コイルは
人相とＢ相とＣ相のリード線に接続されている。

また、設定装置６には光学的に反射器５８に接続され、
リード線の１方が電源（図示せず）にかつ他方を光電流
の増幅器６２と６３にそれぞれ接続された移動可能なホ
トレジスタ６０と６１とが設けられている。増幅器６２
と６３では増幅器４８と同じ回路が使用されている。増
幅器６２゜６３　（第５図）の出力は設定装置６の出力
であり、マルチチャネル発生器１７（第１図）のデータ
人力２２と２３にそれぞれ接続されている。設定装置６
には振動駆動機によって消費される電力の範囲を手動設
定する手段６４がさらに設けられている。

駆動装置８の電圧調整器９（第６図）には直流制？Ｔｆ
ｆ人力が設けられ、従来の回路（Ｒｅｇｕｌｙａｔｏｒ
ｎａｐｒｙａｚｈｅｎｉｙａ　ｔｉｒｉｓｔｏｒｎｙ　
ｔｒｅｋｈｆａｚｎｙ　ｆｉｐａＲＮＴＴ−３３０−２
５０／６００，１９７２゜Ｉｎｆｏｒｍｅｌｅｋｔｒｏ
　、　　０７．　２８．　１５−７２゜Ｍｏｓｃｏｗ　
）が使用されている。

誘導電動機１０の軸６５は振動駆動機１１　（第１図）
のアンバランス部材に運動学的に接続されている。

アンバランス部材の静止モーメントを変える駆動装置（
第７図）には接触器６６と６７とが備えられ、これらの
接触器６６．６７はモータ７０の３相電源線に挿入され
た接触子６８と６９をそれぞれ備えている。接触器６６
．６７の１方のリード線はゼロ母線７１にそれぞれ接続
され、他方のリード線はコントローラ１３　（第１図の
出力１４と１５とにそれぞれ接続されている。

歯車７３はモータ１０の軸６５　（第８図）に取り付け
られ、遊び歯車７４を介して歯車７５に噛み合っている
。歯車７５はアンバランス部材７７が設けられた軸７６
に取り付けられ、アンバランス部材８０を支持する軸７
９に取り付けられた歯車７８に噛み合っている。軸７６
にはアンバランス部材の回転速度の変換器３も支持され
ている。

軸７９に取り付けられた歯車８工は支持体８２に噛み合
わされ、支持体８２は軸８３と８４とを介して軸８８に
取り付けられた歯車８７と輪歯車８９とに噛み合った衛
星歯車８５と８６とに接続されている。

歯車９０は軸８８に取り付けられ、アンバランス部材９
５を支持する軸９３に取り付けられた歯車９工を介して
アンバランス部材９６を支持する軸９４に取り付けられ
た歯車９２に噛み合っている。

ウオーム９７はモータ７０の軸７２に取り付けられ、軸
９９に取り付けられたウオームホイール９８に噛み合っ
ている。軸９９には輪歯車８９に噛み合わされたウオー
ム１００と、変換器１の軸１０３に取り付けられたウオ
ームホイール１０２に噛み合わされたウオーム１０１と
がさらに支持されている。

誘導電動機１０の熱保護装置１２（第１図）は従来の回
路（Ｄｖｉｇａｔｅｌｉ　　ａｓｉｎｋｈｒｏｎｎｙｅ
　　ｅｄｉｎｏｉｓｅｒｉｉ　　４Ａ　　ｍｏｓｈｎｏ
ｓｔｉｕ　　Ｏ，０６，、、４００ｂｉｍｔ　、　　１
９８１．　　Ｄｎｆｏｒｅｌｅｋｔｒｓ　１Ｍｏｓｃｏ
ｗ　＋０．１．４０．２２−８１．　ｐｐ、　　４７−
４８）を採用している。装置１２のリレーの常開接点の
リード線の１方は接地され、他方は発生器１７の人力２
４（第２図）に接続されている。

マルチチャネル論理値信号発生器１７　（第９図）は７
つのチャネル１０４，１０５，１０６，１０７゜１０８
．１０９，１１０を含んでいる。チャネル１０４には比
較器１１１と直列に接続された抵抗器１１２と１１３と
が設けれ、抵抗器１１２と１１３の結合リード線は比較
器１１１の変換入力に接続している。抵抗器１１２の第
２のリード線は電源（図示せず）に接続し、抵抗器１１
３の第２のリード線は接地されている。比較器１１１の
変換入力は抵抗器１１４のリード線の１方と、直列に接
続された抵抗器１１５とコンデンサ１１６の結合リード
線とに接続している。抵抗器１１５の第２のリード線は
電源（図示せず）に接続され、コンデンサ１１６の第２
のリード線は接地されている。比較器１１６の出力は抵
抗器１１４の第２のリード線と抵抗器１１７のリード線
とに接続され、抵抗器１１７の他のリード、襟は電源（
図示せず）に接続されている。比較器１１１の変換入力
は発生器１７のデータ入力１８であり、比較器１１１の
出力は発生器Ｉ７のデータ出力２７である。

チャネル１０５，１０６，１０７，１０８゜１０９．１
１０は同じ回路を採用している。チャネル１０５，１０
６，１０７，１０８，１０９゜１１０の入力はそれぞれ
論理値信号のマルチチャネル発生器１７のデータ入力１
９，２０．２’ｌ。

２２．２３．２４であり、これらのチャネルの出力はそ
れぞれデータ出力２８，２９．３０，３１゜３２．３３
である。

制御装置２５は例えば第１０図に示した回路であり、こ
の回路には人力がマルチチャネル発生器１７　（第９図
）の出力２７と３０とに接続している２人力のノア素子
１１８と、インバータ１１９゜１２０．１２１　　（第
１０図）とが含まれ、インバータ１１９，１２０，１２
１の入力はマルチチャネル発生器１７の出力３１，２９
．３２　（第９図）にそれぞれ接続している。インバー
タ１２０゜１２１（第１０図）の出力は２人カナド素子
１２２の入力にそれぞれ接続され、２人力ナンド素子１
２２の出力は２人力ナンド素子１２３の入力に接続され
、２人力ナンド素子１２３の他方の入力はマルチチャネ
ル発生器１７の出力３３に接続している。２人力ナンド
素子１２３（第１０図）の出力は２人力ナンド素子１２
４の入力に接続て、２人力ナンド素子１２４の他方の入
力はマルチチャネル発生器１７の出力２７　（第９図）
に接続している。２人力ナンド素子１２４（第１０図）
の出力はインバータ１２５の入力と、４人力ナンド素子
１２６の１つの入力とに接続され、４人力ナンド素子１
２６の他の入力は、２人カノア素子の出力と、インバー
タ１１９の出力と、マルチチャネル発生器１７の出力２
８　（第９図）とにそれぞれ接続している。４人力ナン
ド素子１２６　（第１０図）の出力はインバータ１２７
の入力に接続している。

制御装置２５には負のリード線が接地されているオプト
サイリスタ１２８と１２９とがさらに含まれている。オ
プトサイリスク１２８の正のリード線はインバータ１２
５の開放コレクタ出力と抵抗器１３０のリード線とに接
続され、抵抗器１３０の他方のリード線は電源（図示せ
ず）に接続している。オプトサイリスタ１２９の正のリ
ード線はインバータ１２７の開放コレクタ出力と、抵抗
器１３１のリード線とに接続され、抵抗器１３１の他の
リード線は電源（図示せず）に接続している。オプトサ
イリスタ１２８と１２９のアノードリード線は整流器ダ
イオードブリッジ１３２の正のリード線にそれぞれ接続
され、ブリッジ１３２の負のリード線はゼロ母線７１に
接続している。ブリッジ１３２の入力は交流電源（図示
せず）に接続している。オプトサイリスタ１２８と１２
９のカソードの出力はそれぞれコントローラ１３　（第
２図）の出力１５と１４である。

制御装置２６は例えば第１１図に示す回路であってもよ
く、この回路にはコントロールパネル（図示せず）に配
置された押ボタン１３３“開始”と押ボタン１３４“停
止”とが含まれ、これらのボタンの１方のリード線はそ
れぞれ接地され、他方のリード線はそれぞれ抵抗器１３
５と１３６を介して電源（図示せず）に接続されている
。コンデンサ１３７と１３８が押ボタン１３３と１３４
に並列に接続されている。押ボタン１３３と抵抗器１３
５とコンデンサ１３７との結合リード線は２−２−２−
３人カアンドー４人カノア素子１３９の入力に接続され
、−友禅ボタン１３４と抵抗器１３６とコンデンサ１３
８との結合リード線は２人カアンド素子１４０の１つの
リード線に接続している。２人カアンド素子１４０の他
方のリード線はマルチチャネル発生器１７　（第２図）
の出力３３に接続し、素子１４０（第１１図）の出力は
素子１３９のセれぞれの入力に接続している。制御装置
２６にはさらに入力がマルチチャネル発生器１７　（第
２図）の出力２７．２８，３１゜３２にそれぞれ接続さ
れているインバータ１４１゜１４２．１４３，１４４と
、入力がマルチチャネル発生器１７（第２図）の出力３
０．３２にそれぞれ接続された４人力ナンド素子１４５
　（第１１図）と、入力がマルチチャネル発生器１７　
（第２図）の出力３０に接続された４人力ナンド素子１
４６（第１１図）と、１方の入力がマルチチャネル発生
器１７（第２図）の出力２９に、かつ他方の入力がイン
バータ１４４（第１１図）の出力にそれぞれ接続された
２人力ナンド素子１４７とが含まれている。

インバータ１４４の出力は素子１３９の入力の１つと、
素子１４５の入力の１つとに接続されている。素子１３
９の出力はインバータ１４８の入力に接続され、インバ
ータ１４８の出力は素子１３９の入力の１つに接続され
、これによってＲ３−１−リガが形成され、インバータ
１４８の出力はさらに素子１４５の入力と、並列に接続
されるとともに接地されたコンデンサ１４９と抵抗器１
５０とに接続している。

素子１３９の他の入力は抵抗器１５１のリード線の１つ
に結合され、抵抗器１５１の他のリード線は電源（図示
せず）に接続されている。

素子１４６の入力はまたインバータ１４２と１４３と素
子１４７の出力にもそれぞれ接続され、素子１４６の出
力はインバータ１５２０入力に接続されている。さらに
、素子１４７の出力はインバータ１５３の人力に接続さ
れている。素子１４５の出力はインバータ１５４の入力
に接続され、インバータ１５４の出力はオア素子１５５
の１方の人力に接続され、オア素子の他方の入力はイン
バータ１５２の出力に接続されている。素子１４８．１
５５，１５３の出力はそれぞれ制御装置２６の制御出力
である。

レジスタセット３５（第１２図）にはＲ−人力が結合さ
れてインバータ１４８（第１１図）の出力に接続された
セント３５０１つの入力を形成するレジスタ１５Ｇと１
５７と、入力の１つがインバータ１５３　（第１１図）
の出力に接続されたレジスタセット３５０１つの入力を
形成するインバータＩ５８　（第１２図）とが含まれる
。インバータ１５８　（第１２図）の出力は２人力ナン
ド素子１５９０入力の１つに接続され、素子１５９の他
方の入力は素子１５５　（第１１図）の出力に接続され
たレジスタセット３５の１つの入力を形成している。素
子１５９　（第１２図）の出力はインバータ１６０を介
してレジスタ１５６と１５７のそれぞれの入力ｖ２に接
続されている。

レジスタセット３５にはコンデンサ１６１を備えたＲＣ
−ｉ分回路がさらに含まれている。コンデンサ１６１の
１方のリードはレジスタセット３５　（第２図）のクロ
ック入力３８に接続され、他方のリードは抵抗器１６２
と２人力ナンド素子１６３と１６４の入口とのそれぞれ
に接続され、素子１６３と１６４の他のリードはレジス
タセット３５の入口をそれぞれ形成し、これらの入力は
素子１５５（第１１図）とインバータ１５３の出力にそ
れぞれ接続されている。素子１６３と１６４（第１２図
）の出力はそれぞれ２人力ナンド素子１６５の入力に接
続され、素子１６５の出力はインバータ１６６を介して
レジスタ１５６と１５７のクロックＣ−人力にそれぞれ
接続されている。各レジスタ１５６と１５７の入力り、
、Ｄ、。

Ｄ：ｌ、Ｄ４．ＤＳ、ＤＩ、、Ｄｔ、Ｄａ、Ｄ−とレジ
スタ１５６の７１人力とはそれぞれ接地され、レジスタ
１５７の７１人力はレジスタセット３５の入力の１つで
あり、インバータ１５３（第１１図）の出力に接続され
ている。レジスタ１５６のＤ゛入力抵抗器１６７を介し
て電源（図示せず）に接続され、レジスタ１５７の入力
Ｄ＋はレジスタ１５６の最高術の出力に接続されている
。レジスタセット３５の出力はレジスタ１５６と１５７
の１６のデータ位置もしくは１６の桁で構成されている
。レジスタ１５７がレジスタ１５６に接続される回路を
使用してレジスターを追加することによってレジスタの
性能を向上させることができる。

クロックパルス発生器２７　（第２図）と増幅器３７と
は従来の回路（Ｒａｄｉｏｅｌｅｋｔｒｏｎｎｙｅｕｓ
ｔｒｏｉｓｔｖａ　　、５ｐｒａｖｏｃｈｎｉｋ　　、
Ｂ、１．Ｇｏｒｏｓｈｋｏｖ　　。

１９８４、ｐｐ、９１，２５３）を採用することができ
る。

本明ｍ書に開示された振動式杭打ち機の制御装置は下記
のように動作される。

抗もしくはパイプを地中に打込むに先立って、装置４２
（第３図）と５４（第４図）と６４（第６４図）とを使
って設定装置２，４．６がオペレータによって調整され
、アンバランス部材の静止モーメントと、回転速度と、
消費電力の所望の範囲がそれぞれ設定される。これらの
範囲は振動駆動機の作動パラメータを超えてはならず、
下記の要素に応じて選択される：すなわち打ち込まれる
杭の質量と、地面の条件と、打込み深さと、使用できる
最大電力によって範囲が決めらる。アンバランス部材７
７．８０，９５．９６　（第８図）の静止モーメントの
範囲の下限は設定装置２　（第３図）において、通常最
小静止モーメントレヘルに調整される。

変換器１から出力された、アンバランス部材？７．　８
０．　９５．　９６　（第８図）の静止モーメントの実
際値のデータを表わす信号が設定装置２に人力され、設
定装置２はアンバランス部材７７゜８０．９５．９６　
（第８図）の静止モーメントがオペレータによって設定
され、このパラメータが変化する範囲の上限もしくは下
限に等しくなったとき、その出力から電気信号を出力す
る。

変換器３　（第１図）はアンバランス部材７７゜８０．
９５．９６　（第８図）の回転速度のデータを表わす信
号を出力し、この信号は選定装置４（第１図）の入力に
与えられる。設定装置４はアンバランス部材７７．８０
，９５．９６　　（第８図）の回転速度がオペレータに
よって設定された回転速度の変動範囲の上限もしくは下
限に等しくなったとき電気信号を発生する。

駆動装置８（第１図）によって消費される電力のデータ
を表わす電気信号が変換器５の出力から設定装置６の入
力に与えられる。設定装置６は消費電力がオペレータに
よって設定された消費電力の変動範囲の上限もしくは下
限に等しくなったとき、その出力から電気信号を発生す
る。

モータ１０の巻線の温度のデータを示す信号は熱保護装
置１２の入力に与えられ、装置１２はモータ１０の過熱
のデータを示す電気信号を発生する。

設定装置２．　４．　６と熱保護装置１２の出力信号は
コントローラ１３の入力に与えられる。論理値信号のマ
ルチチャネル発生器１７　（第２図）はそのデータ入力
１８．１９，２０，２１，２２゜２３．２４に与えられ
る信号を、電圧レベルが朋制御装置２５と２６の集積化
された論理素子の入力電圧レベルに一致する信号に変換
する。制御装置２５は入力された信号の組合せを分析し
、アンバランス部材９５と９６の回転の相をアンバラン
ス部材７７と８０に対して変えるためにその論理回路網
を使してコントローラ１３の出力１４と１５に出力され
る制御信号を発生し、駆動装置７の接触器６６と６７　
（第７図）を作動する。

制御装置２６（第２図）は人力信号の組合せを分析し、
その論理回路を使用してレジスタセット３５の入力に出
力される制御信号を発生する。クロックパルス発生器３
４から入力３８に与えられるクロックパルスのエツジを
使ってレジスタ１５６と１５７（第１２図）の出力位置
に論理値“１”もしくは　“０”を記録し、これらの論
理値はアンバランス部材７７．８０，９５．９６（第８
図）の回転速度の増加もしくは回転速度の減少に対応す
る。レジスタセット３５の出力におけるディジタルコー
ドはデジタルアナログ変換器３６においてアナログ信号
に変換され、この信号は増幅され、コントローラ１３の
出力１６からアンバランス部材を回転するモータ１０の
軸６５（第６図）の回転速度を制御する電圧調整器９（
第１図）に与えられる。

打込まれる杭の打込み深さと土壌条件によって振動式杭
打ち機１１　（第１図）によって消費される電力が変動
するので、本制御装置を使い、モータ１０の軸６５に付
与される負荷モーメントに機能的に接続されているアン
バランス部材７７゜８０．９５．９６　（第８図）の回
転速度と静止モーメントを変えることによってこの消費
電力が所望範囲に保持される。

第３図乃至第１２図に示した本発明の制御装置の実施例
の動作を以下に記載する。

振動式杭打ち機１１　（第１図）のアンバランス部材７
７．８０，９５．９６　（第８図）を加速させるために
は低レベルの信号が設定装置２　（第３図）の出力に存
在していなければならない。この低レベル信号はシンク
ロ受信機３９のフラグによりマイクロスイッチ４０が閉
じられたとき発生し、マルチチャネル発生器１７の入力
１８　（第９図）に付与される。これにより発生器１７
のチャネル１０４では“論理値０”の信号が発生され、
この信号は制御装置２６のインバータ１４１　（第１１
図）を介して素子１３９と１４５の入力に与えられる。

このときアンバランス部材７７．８０゜９５．９６　（
第８図）の回転速度はゼロであることが指摘されるべき
であり、これは明白に設定装置４のホトレジスタ４６と
４７　（第４図）によって設定された変動範囲の下限以
下である。この場合、光源４５の光は測定機構４３の反
射器４４によって反射されてホトレジスタ４６を照射す
るが、ホトレジスタ４７は露光されない。照射されたホ
トレジスタ４６の光電流は増幅器４８のトランジスタ５
２を開かせるのに十分であり、従って増幅器４８の出力
に低レベルの電気信号が出力される。

ホトレジスタ４７は暗いままなので増幅器４９０入力の
電流は非常に弱く、このため増幅器４９の出力は高レベ
ルの電気信号が出力される。

設定装置４の増幅器４８の出力に生じた信号はマルチチ
ャネル発生器１７の入力２０　（第２図）に与えられ、
増幅器４９の出力信号は入力２１に与えられる。このた
め、“論理値０”の信号がマルチチャネル発生器１７の
出力２９に生じる。この信号はアンバランス部材７７．
８０，９５゜９６　（第８図）の回転速度が変動範囲の
下限以下であるということを意味している。マルチチャ
ネル発生器１７の出力３０　（第２図）には“論理値１
”の信号が生じ、これはアンバランス部材７７゜８０．
９５．９６　（第８図）の回転速度が範囲の上限をまだ
超えていないということを意味する。

アンバランス部材７７．８０．９５．９６　　（第８図
）の回転速度が設定装置４４こよって設定された範囲以
内であるときは、両方のホトレジスタ４６と４７　（第
４図）が暗いままである。従って高レベルの信号が設定
装置４の再出力に生じ、“論理値１”の信号が発生器１
７の出力２９と３０　（第２図）に生しる。

アンバランス部材７７．８０，９５．９６　　（第８図
）の回転速度がホＩ・レジスタ４７　（第４図）の位置
によって指定された上限に等しいかもしくは上限を超え
ると、ホトレジスタ４７が露光され、増幅器４９の出力
に低レベルの信号が生じ、その結果“論理値０”の信号
が発生３１７の出力３０（第２図）に生じる。

同様に、杭打ち開始以前にはモータ１０（第１図）で消
費される電力はゼロであり、これは明らかに設定装置６
のホトレジスタ６０．６１によって設定された限度以下
である。

設定装置６は設定装置４　（第４図）と同様に動作する
。すなわち消費電力が設定電力範囲の下限以下のときは
、ホトレジスタ６０　（第５図）が照射され、低レベル
の信号が増幅器６２の出力に生じ、“論理値Ｏ”の信号
がマルチチャネル発生器１７の出力３１　（第２図）に
生じる。このときホトレジスタ６１　（第５図）は暗い
ままであり、従って高レベルの信号が設定装置６の増幅
器６３の出力に生じ、“論理値１”の信号が発生器１７
の出力３２　（第２図）に生じる。

モータ１０（第１図）によって消費される電力が所望の
範囲内であるときは、両方のホトレジスタ６０と６１が
暗く、従って増幅器６２と６３の出力には高レベルの信
号を生じ、マルチチャネル発生器１７の出力３１と３２
　（第２図）にはそれぞれ“論理値１”の信号が生じる
。

消費電力がホトレジスタ６１　（第５図）の位置シこよ
って指定された範囲の上限に等しくなるかもしくは上里
を超えた場合は、ホトレジスタ６１が露光され、低レベ
ルの信号が増幅器６３の出力に生じ、発生器１７の出力
（第２図）には“論理値０”の信号が生じる。

抗打ち作業が開始される前は、モータ１０（第１図）の
温度は設定限度以下であり、熱保護装置１２のリレー接
点は開放しており、従って高レベル信号が発生器１７の
入力２４（第２図）に生じ、出力３３には“論理値１”
の信号が生じる。

発生器１７の出力３０からの“論理値１”の信号は制御
装置２５の素子１１８　（第１０図）の入力に与えられ
、素子１２６と１２７を介して“論理値Ｏ”の信号を素
子１２７の出力に生じ、このようにしてオプトサイリス
タ１２９を閉じる。

発生器１７の出力３２と３３　（第９図）にそれぞれ生
じた“論理値１”の信号は、制御装置２５のインバータ
１２１　（第１０図）と素子１２２゜１２３．１２４と
を同時に通過し、これにより′論理値Ｏ”信号がインバ
ータ１２５の出力に現われ、オプトサイリスタ１２８は
導通されない。

従って、この段階では出力１４と１５　（第１０図）に
は駆動装置７（第１図）の制御信号は与えられない。

これと同時に“論理値０”信号が発生器１７の出力２７
（第２図）からインバータ１４１　（第１１図）の入力
に与えられ、この信号はインバータ１４１で反転され、
さらに素子１３９０入力の１つに与えられる。“論理値
１”信号が発生器１７の出力３３（第９図）から素子１
４０（第１１図）の入力に取り出され、素子１３９の入
力に与えられる。押ボタン１３３“スタート”が押され
、素子１３９とインバータ１４８とで形成されるＲ３−
トリガが設定される。これと同時に、制御装置２６の出
力の１つにおける低レベルの禁止信号がレジスタセット
３５のレジスタ１５６と１５７のそれぞれのＲ−人力に
与えられる“論理値１”信号に変えられる一方、制御装
置２６（第１１図）の別の出力における“論理値１”信
号が素子１５９とインバータ１６０を介してレジスタ１
５６と１５７の入力ｖ２にそれぞれ送られ、レジスタ１
５６と１５７において論理値１信号の下位桁からの記録
を可能にする。各レジスタ位置にはＲＣ−回路で発生さ
れかつクロックパルス発生器３４からレジスタセット３
５の入力３８　（第２図）に与えられる短いクロックパ
ルスのエツジにより論理値１が入れられる。素子１６３
，１６４，１６５とインバータ１６６　（第１２図）で
構成される回路により、これらのクロックパルスはアン
バランス部材７７．８０．９５．９６　　（第８図）の
回転速度の増加もしくは減少に対応する信号が送られて
きた時のみレジスタ１５６と１５７のＣ−人力に通され
る。このときアンバランス部材７７゜８０．９５．９６
の回転速度の増加／減少速度は、発生器３４　（第２図
）で発生されたクロックパルスの周波数で決まられる。

レジスタセット３５の出力に生じるデジタルコードの変
化はデジタルアナログ変換器３６の出力における電圧の
変化と、増幅器３７の出力における電流の変化となり、
これらはアンバランス部材７７．８０，９５．９６（第
８図）の回転速度を変える駆動装置８の調整器９（第１
図）の入力に与えられる。このようにしてこれらのアン
バランス部材がモータ１０によって徐々にかつなめらか
に加速される。

アンバランス部材７７．８０．９５．９６の回転速度が
上昇すると変換器３　（第４図）の出力の電圧が上がり
、この結果測定機構４３の位置がずれる。上記の通りア
ンバランス部材７７．８０゜９５．９６（第８図）は測
定機構４３の回転によってホトレジスタ４７　（第４図
）が露光されるまで加速されるものである。このときは
低レベル信号が設定装置４の増幅器４９の出力に現われ
る。

この結果、アンバランス部材７７．８０，９５゜９６（
第８図）の回転速度が指定範囲の上限に達したという情
報を表わす“論理値０”信号が発生器１７の出力３０（
第９図）から素子１４５の入力に与えられ、これよって
“論理値Ｏ”信号が制御袋Ｍ２６の１つの出力に出力さ
れる。この信号はレジスタセット３５のレジスタ１５６
と１５７において論理単位の記録を中断し、このように
してアンバランス部材の回転速度の上昇が停止する。

これと同時に、発生器１７の出力３０（第９図）から“
論理値Ｏ”信号が制御装置２５の素子１１８（第１０図
）の入力に与えられ、この信号は素子１２６とインバー
タ１２７を通過してインバータ１２７の出力に“論理値
１”信号を生じ、これによりオプトサイリスタ１２９が
導通されて高レベル信号が制御装置２５の出力１４に生
じる。これにより接触器６７の接触子６９　（第７図）
はトリップし、モータ７０の軸７２がウオーム９７　（
第８図）を回転しはじめ、これによりウオームホイール
９８．軸９９．ウオーム１００を介して歯車８７の衛星
歯車８５と８６の回転相を変える輪歯車８９が動かされ
るので、アンバランス部材９５と９６の回転相が部材７
７と８０の回転相に対して変えられる。

アンバランス部材７７．８０，９５．９６の全静止モー
メントが増加すると杭の振動駆動システムの振動の振幅
と、モータ１０により消費される電力とが増大する。振
動においである時期に土壌に対する杭の横方向摩擦力が
減少し、杭は“出し抜けに押し入る”、すなわちかなり
の大きさの振動振幅で地中に沈みはじめる。この状態で
はもし振動駆動機の作動パラメータを変えなければ振動
駆動機により消費される電力が猛烈に増大してしまう。

これ以後の杭打ち工程は地面に対する杭の横方向摩擦の
ためと、杭が深く打ち込まれて異なった地層にぶつかる
につれて偶然的に土壌の性質が変わるために負荷が任意
に変動するため打込み抵抗が徐々に増加する、という特
徴をもっている。

こういう理由で消費電力がさらにどのように変動するか
はほとんど予測できない。

変換機５（第５図）に登録される消費電力が指定範囲の
下限を超えないうちは、アンバランス部材７７．８０，
９５．９６　（第８図）の静止モーメントは上述したよ
うに増加し続ける。

消費電力がホトレジスタ６０（第５図）の位置によって
指定された下限を超えると、“論理値１″′信号が発生
器１７の出力３１　（第９図）に生じる。

この信号は制御装置２５のインバータ１１９　（第１０
図）の人力に与えられ、素子１２６とインバータ１２７
を切り換えてオプトサイリスタ１２９の人力に“論理値
０”信号を与える。これによりブリッジ１３２によって
整流された瞬間全波電圧が次にゼロに降下した後オプト
サイリスタ１２９が不導通になる。この段階で、接触器
６７の接触子６９　（第７図）が開き、モーフ７０が停
止され、従ってアンバランス部材７７．８０，９５．９
６（第８図）の静止モーメントの上昇が中断する。

消費電力が指定範囲の上限を超えると、発生器１７の出
力３２（第９図）に“論理値０”信号が生じる。この０
信号はインバータ１４４　（第１１図）の入力に与えら
れ、素子１４７とインバータ１５３を切り換えて発生器
１７の出力２９　（第９・図）から“論理値ｌ”信号が
与えられている場合に限りインバータ１５３の出力に“
論理値１”信号を往じる。出力２９からの“論理値１”
４３号はアンバランス部材７７．８０，９５．９６　　
（第８図）の回転速度がこの段階では設定装置４　（第
４図）によって指定された下限以下でない、ということ
を意味する。

この“論理値１”信号は制御装置２６のインバータ１５
３（第１１図）の出力からレジスタ１５７（第１２図）
の入力■１に取り出され、“論理値Ｏ”を論理単位が最
後に記録された高位桁からレジスタの出力位置に順次記
録する。従ってアンバランス部材７７．８０，９５．９
６　（第８図）の回転速度が減少し、その結果消費電力
が減少する。同一の“論理値１”信号がインバータ１５
３（第１１図）の出力から素子１６４　（第１２図）に
与えられ、クロックパルス発生器３４（第２図）のクロ
ックパルスをレジスタ１５７のＣ−人力とインバータ１
５８　（第１２図）に与えて回路の偽動作を防止する。

以上のようにして振動駆動機１１　（第１図）の作動パ
ラメータが変動する外部条件に合わせて調整される。こ
のため消費電力は所定範囲内に保たれる。この後は、土
壌に対する杭の横力向Ｆｊ擦力が振動打込みに対する正
面方向抵抗より大きくなるので、振動振幅と振動駆動機
の打込み速度は実質的に減少し、このため振動駆動機１
１の消費電力が減少し、これは変換器５　（第５図）で
検知される。測定機構５７はゼロ方向に回転され、その
結果低レベル信号が増幅器６２の出力に発生し、この信
号は発生器１７（第９図）を通過し、“論理値Ｏ”信号
として制御装置２５のインバータｊ１９（第１０図）の
入力に与えられる。このとき素子１２６の全入力には“
論理値１”信号が与えられ、従ってその出力には“論理
値０”信号が生じる。インバータ１２７の出力からは“
論理値１″信号がオプトサイリスタ１２９に与えられて
、オプトサイリスタ１２９は導通される。この“論理値
１”信号によりアンバランス部材７７．８０゜９５．９
６　（第８図）の全静止モーメントが増加しはじめ、ウ
オーム１０１と、ウオームホイール１０２と、変換機１
の軸１０３の回転角度が変わる。変換器１によって検知
されるアンバランス部材７７．８０，９５．９６の静止
モーメントが移動可能マイクロスイッチ４１　（第３図
）の位置によって規定されたレベルに達すると、シンク
ロ受イδ器３９の軸に取り付けられたフラグがマイクロ
スイッチ４１を閉じ、設定装置２の出力の１方に低レベ
ルの信号が生じる。この信号は発生器１７の人力１９　
（第９図）に与えられ、“論理値０”信号が発生器出力
２８に生じる。この信号は制御装置２５の素子１２６　
（第１０図）に送られて、オプトサイリスタ１２９が不
導通になり、アンバランス部材の静止モーメントの上昇
が中断する。

これと同時に、この発生器１７の出力２８　（第９図）
からの“論理値Ｏ”信号は制御装置２６のインバータ１
４２　（第１１図）の入力に与えられ、素子１４６，１
５５とインバータ１５２とを切り換え、制御装置２６の
素子１５５の出力に“論理値１”信号を生じる。この信
号により消費電力が設定装置６（第１図）によって規定
された範囲の上限に達するまで、アンバランス部材７７
．８０゜９５．９６　（第８図）の回転ゝ速度が上昇さ
れる。

上記したアルゴリズムによれば杭打ち中にアンバランス
部材？？、８０．９５．９６　（第８図）の静止モーメ
ントは設定装置２（第１図）によって指定された最大値
に達するので、杭は最も効率よくかなりの深さに打ち込
まれる。もし杭が正面抵抗率の大きな地層にぶつかった
場合、消費電力層は例えば指定範囲の上限にまで増加す
が、上記したように、“論理値１”信号が制御装置２６
のインバータ１５３（第１１図）の出力に生し、アンバ
ランス部材？？、８０．９５．９６　　（第８図）の回
転速度が露光されたホトレジスタ４６　（第４図）の位
置によって規定された下限まで減少する。

このため低レベル信号が設定装置４の増幅器４８の出力
から、発生器１７　（第９図）を介してインバータ１２
０（第１０図）の入力に与えられ、素子１２２，１２３
，１２４とインバータ１２５を切り換えてオプトサイリ
スタ１２８を導通する。

コントローラ１３の出力１５　（第１図）から取り出さ
れた信号により駆動装置７　（第７図）の接触器６６が
作動され、接触子６８を閉じ、モータ７０を逆回転させ
るので、軸６５　（第６図）にかかる負荷が減少し消費
電力が再び規定された範囲内になるまでアンバランス部
材７７．８０，９５゜９６の静止モーメントが減少する
。

杭打ちの最終段階においては、振動の振幅が横方向摩擦
力により明らかに減少する。従って消費電力が減少し、
これらの結果を解消するため及び全動力で地中に杭を打
込み続けるため、制御装置によってアンバランス部材？
？、８０，９５．９６（第８図）がより速く回転され、
不つりあい質量の静止モーメントが規定範囲の上限に増
加される。

このため杭をかなりの深さにまで打込むことが可能であ
る。

モータ１０　（第６図）の巻線が許容レベルを超えた温
度にまで加熱された場合、熱保護装置１２（第１図）は
低レベル信号を出力し、この信号は発生器１７の入力２
４（第２図）に出力され、制御装置２５の素子１２３（
第１０図）を経てさらに素子１２４とインバータ１２５
へと与えられて、オプトサイリスタ１２８を導通させる
。このためアンバランス部材７７．８０，９５．９６　
（第８図）の静止モーメントが減少される。これと同時
に“論理値Ｏ”信号が発生器１７の出力３３（第９図）
から制御装置２６の素子１４０（第１１図）の入力へ取
り出される。この信号はその後素子１３９の入力へ与え
られ、素子１３９とインバータ１４８を主構成要素とし
て形成されたＲ３−　トリガをリセフトする。このため
“論理値０”信号が制御装置２６の出力の１つからレジ
スタセット３５のレジスタ１５６と１５７（第１２図）
のＲ−人力に与えられ、これらのレジスタの全出力桁を
ゼロ状態にする。このためコントローラ１３の出力１６
　（第１図）における制御電流が０になり、駆動装置８
のモータ１０が停止し、その結果アンバランス部材が停
止する。

必要があれば、振動式杭打ち機１１　（第１図）は押し
ボタン１３４（第１１図）を押すことによって停止する
ことができる。

（発明の効果） 本明細書に記載した振動式杭打ち機の制御装置では特定
の消費電力レベルでアンバランス部材？７，８０，９５
．９６を徐々に加速することができる。

本制御装置を構成する変換器１，３，５．　　（第１図
）と、設定装置２，４．６と、電子コントローラ１３に
おいては振動駆動パラメータを非常に正確に設定するこ
とができる。この制御装置に採用したデジタルデータ処
理方法と制御装置の速い応答も、振動駆動機１１の正確
な制御を可能にした要因であり、振動駆動機の打込み性
能を向上させ、全パワーの使用を可能にした。

電力は所望範囲内に維持される。これは振動駆動機の調
整可能なパラメータが最大値で使用されなければならな
い杭打ちの最維段階においては特に大切なことである。

これらのパラメータには不つりあい質量の静止モーメン
トと、アンバランス部材７７．８０，９５．９６　　（
第８図）の回転速度が含まれる。

振動駆動機の動力が全部利用されない場合に起こる振動
振幅の減少により杭が所定深さに達する前につかえてし
まうことを防ぐため、これらのパラメータを完全に活用
してかなりの地中深さにおける土壌抵抗を乗りこえなけ
ればならない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による振動式杭打ち機の制御装置の構成
図； 第２図は本発明による電子コントローラの構成図； 第３図は本発明による変換器とアンバランス部材の静止
モーメントの設定装置の回路図；第４図は本発明による
変換器と、アンバランス部材の回転速度の設定装置の接
続図； 第５図は本発明による変換器と、振動駆動機により消費
される電力の設定装置の接続図；第６図は本発明による
アンバランス部材の回転速度を変更する駆動装置の回路
図； 第７図は本発明によるアンバランス部材の静止モーメン
トを変更する駆動装置の回路図；第８図は本発明による
振動駆動機の機械図；第９図は本発明による論理値信号
のマルチチャネル発生器の概略図； 第１０図は本発明による電力コントローラの第１の制御
装置の概略図； 第１１図は本発明による電子コントローラの第２の制御
装置の概略図； 第１２図は本発明による電子コントローラのレジスタセ
ットの概略図： ５、本明細に使用された参照符号 ■・・・・・・アンバランス部材の静止モーメントの変
換器； ２・・・・・・アンバランス部材の静止モーメントの設
定装置； ３・・・・・・アンバランス部材の回転速度の変換器；
４・・・・・・アンバランス部材の回転速度の設定装置
；５・・・・・・振動駆動機により消費される電力の変
換器；６・・・・・・振動駆動機により消費される電力
の設定装置； ７・・・・・・アンバランス部材の静止モーメントを変
更する駆動装置； ８・・・・・・アンバランス部材の回転速度を変更する
駆動装置； ９・・・・・・駆動装置８の電圧調整器；１０・・・・
・・駆動装置８の誘導電動機；１１・・・・・・振動駆
動機； １２・・・・・・モータ１０の熱保８！を装置；１３・
・・・・・９子コントローラ； １４．１５．１６・・・・・・コントローラ１３の出力
；１７・・・・・・コントローラ１３の論理値信号の発
生器；１８．１９，２０，２１．２２，２３．２４・・
・・・・発生器１７のデータ人力；２５．２６・・・・
・・コントローラ１３の制御装置；２７．２８，２９，
３０，３１，３２．３３・・・・・・発生器１７のデー
タ出力；３４・・・・・・コントローラ１３のクロック
パルス発生器； ３５・・・・・・コントローラ１３のレジスタセット；
３６・・・・・・デジタルアナログ変換器；３７・・・
・・・増幅器； ３８・・・・・・レジスタセット３５のクロック人カニ
３９・・・・・・設定装置２９シンクロ受信機；４０．
４１・・・・・・装置２のマイクロスイッチ；４２・・
・・・・アンバランス部材の静止モーメントの範囲を手
動設定する装置； ４３・・・・・・設定装置４の測定機構；４４・・・・
・・測定機構４３の反射器；４５・・・・・・設定装置
４の光源； ４６．４７・・・・・・設定装置４の移動可能ホトレジ
スタ； ４８．４９・・・・・・装置４の光電流の増幅器；５０
．５１・・・・・・増幅器４８の抵抗器；５２・・・・
・・増幅器４８のトランジスタ；５３・・・・・・増幅
器４８の抵抗器；５４・・・・・・アンバランス部材の
回転速度の範囲を手動設定する装置； ５５．５６・・・・・・変換器５の変流器；５７・・・
・・・設定装置６の測定機構；５８・・・・・・設定装
置６の測定機構の反射器；５９・・・・・・設定装置６
の光源； ６０．６１・・・・・・設定装置６の移動可能ホトレジ
スタ； ６２．６３・・・・・・装置６の光電流の増幅器；６４
・・・・・・振動駆動機１１の電力範囲の手動設定装置
； ６５・・・・・・誘導電動機１０の軸；６６．６７・・
・・・・装置７の接触器；６８．６９・・・・・・接触
器６６．６７の接触子；７０・・・・・・駆動装置１０
の電気モータ；７１・・・・・・ゼロ母線； ７２・・・・・・モータ７０の軸； ７３・・・・・・歯　車； ７４・・・・・・遊び歯車； ７５・・・・・・歯　車； ７６・・・・・・軸； ７７・・・・・・アンバランス部材； ７８・・・・・・歯　車； ７９・・・・・・軸； ８０・・・・・・アンバランス部材； ８１・・・・・・歯　車； ａ２・・・・・・支持体； ８３．８４・・・・・・軸； ８５．８６・・・・・・衛星歯車； ８７・・・・・・歯　車； ８８・・・・・・軸； ８９・・・・・・輪歯車； ９０．９１．９２・・・・・・歯　車；９３．９４・・
・・・・軸； ９５．９６・・・・・・アンバランス部材；９７・・・
・・・ウオーム； ９８・・・・・・ウオームホイール； ９９・・・・・・軸； １００．１０１・・・・・・ウオーム；１０２・・・・
・・ウオームホイール；１０３・・・・・・変換器１の
軸； １０４．１０５，１０６，１０７，１０８゜１０９．１
１０・・・・・・論理値信号の発生器１７のチャネル； １１１・・・・・・比較器； １１２．１１３，１１４，１１５・・・・・・抵抗器；
１１６・・・・・・コンデンサ； １１７・・・・・・抵抗器； １１８・・・・・・制御装置２５の２人力ノア素子；１
１９．１２０，１２１・・・・・・制御装置２５のイン
バータ； １２２．１２３．１２４・・・・・・制御装置２５０２
人カナノド素子； 番 １２５・・・・・・制御装置２５のインバータ；１２６
・・・・・・制御装置２５の４人力ナンド素子；１２７
・・・・・・インバータ； １２８．１２９・・・・・・制御装置２５のオプトサイ
リスク； １３０．１３１・・・・・・制御装置２５の抵抗器；１
３２・・・・・・制御装置２５の整流ダイオードブリッ
ジ； １３３・・・・・・制御装置２６の押ボタン“開始”；
１３４・・・・・・制御装置２６の押ボタン“停止”；
１３５．１３６・・・・・・制御装置２６の抵抗器；１
３７．１３８・・・・・・制御装置２６のコンデンサ；
１３９・・・・・・制御袋Ｗ２６の２−２−２−３人力
アンドー４人カノア素子； １４０・・・・・・制御装置２６の２人力アンド素子；
１４１．１４２，１４３，１４４・・・・・・制御装置
２６のインバータ； １４５・・・・・・４人力ナンド素子；１４６・・・・
・・４人力ナンド素子；１４７・・・・・・制御装置２
６の２人力ナンド素子；１４８・・・・・・制御装置２
６のインバータ；１４９・・・・・・制御装置２６のコ
ンデンサ；１５０．１５１・・・・・・制御装置２６の
抵抗器；１５２，１５３，１５４・・・・・・制御装置
２６のインバータ； １５５・・・・・・オア素子； １５６．１５７・・・・・・レジスタセット３５のレジ
スタ； １５８・・・・・・レジスタセット３５のインバータ；
１５９・・・・・・セット３５の２ノドナンド素子；１
６０・・・・・・セット３５のインバータ；１６１・・
・・・・セット３５のコンデンサ；１６２・・・・・・
セット３５の抵抗器；１６３．１６４・・・・・・セッ
ト３５の２人力ナンド素子； １６５・・・・・・セット３５の２ノドナンド素子；１
６６・・・・・・セット３５のインバータ；１６７・・
・・・・セット３５の抵抗器。 ｆ、Ｙ；、２ 昭和　　年　　月　　日 １．事件の表示　　昭和６２年特許願第１１８７１７号
２、発明の名称　　　　振動式杭打ち機の制御装置３、
補正をする者 事件との関係　　出願人 ４、代理人 ５、補正命令の日付　　　昭和６２年７月２８日６、補
正の対象　　　　　明細書 ７、補正の内容

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、振動式杭打ち機の制御装置が回転可能なアンバラン
   ス部材を備えるとともに、アンバランス部材の静止モー
   メントの変換器（１）と、アンバランス部材の静止モー
   メントを変更する駆動装置（７）と、振動駆動機（１１
   ）に機械的に接続された、アンバランス部材の回転速度
   の変換器（３）と、電圧調整器（９）と誘導電動機（１
   ０）とで構成されるとともに振動駆動機（１１）に機械
   的に接続された、アンバランス部材の回転速度を変更す
   るための駆動装置（８）と、振動駆動機（１１）で消費
   される電力の変換器（５）とを含む起振器であるものに
   おいて、前記制御装置にはアンバランス部材の静止モー
   メントの前記変換器（１）の出力に接続された、アンバ
   ランス部材の静止モーメントを設定する装置（２）と、
   アンバランス部材の回転速度の前記変換器（３）の出力
   に接続された、アンバランス部材の回転速度を設定する
   ための装置（４）と、前記誘導電動機（１０）に接続さ
   れた、アンバランス部材の回転速度を変更する前記駆動
   装置（８）の前記誘導電動機（１０）のための熱保護装
   置（１２）と、電子コントローラ（１３）とが備えられ
   、前記コントローラのデータ入力はアンバランス部材の
   静止モーメントを設定する前記装置（２）と、アンバラ
   ンス部材の回転速度を設定する前記装置（４）と、振動
   駆動機（１１）の消費電力を設定する装置（６）と、ア
   ンバランス部材の回転速度を変更するための前記駆動装
   置（８）の前記熱保護装置（１２）とにそれぞれ接続さ
   れる一方、前記電子コントローラ（１３）の出力（１４
   、１５、１６）はアンバランス部材の静止モーメントを
   変更するための前記駆動装置（７）と、アンバランス部
   材の回転速度を変更するための前記駆動装置（８）とに
   接続されていることを特徴とする前記制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の振動駆動機の制御装
   置において、前記電子コントローラ （１３）はデータ入力（１８、１９、２０、２１、２２
   、２３、２４）が前記電子コントローラ（１３）のデー
   タ入力である論理値信号発生器（１７）と、論理値信号
   の前記発生器（１７）のデータ出力（２７、２８、２９
   、３０、３１、３２、３３）に接続され、その出力がア
   ンバランス部材の静止モーメントを変更するための前記
   駆動装置（７）への前記電子コントローラ（１３）の出
   力（１４、１５）である第１の制御装置（２５）と、論
   理値信号の前記発生器（１７）のデータ出力（２７、２
   ８、２９、３０、３１、３２、３３）に前記第１の制御
   装置（２５）と並列に接続された第２の制御装置（２６
   ）と、制御入力が前記第２の制御装置（２６）の出力に
   接続されたレジスタセット（３５）と、前記レジスタセ
   ット（３５）のクロックパルス入力（３８）に接続され
   たクロックパルス発生器（３４）と、入力が前記レジス
   タセット（３５）の出力に接続されたデジタルアナログ
   変換器（３６）及び出力がアンバランス部材の回転速度
   を変更する前記駆動装置（８）に接続された前記電子コ
   ントローラ（１３）の前記出力（１６）である増幅器（
   ３７）とで構成され、前記デジタルアナログ変換器（３
   ６）と前記増幅器（３７）とは直列に接続されているこ
   とを特徴とする振動駆動機の制御装置。