JPH086826Y2 - 起振装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、杭打ち作業機や地盤締め固め作業機などに
備えられて、運転中に偏心モーメントを可変調節できる
起振装置に関し、固定偏心重錘に対する可動偏心重錘の
配置法に改良を加えものである。

〔従来の技術〕

この種の起振装置に、例えば特開昭63−181814号公報
があり、互いに反対方向に回転する一対の回転軸に固定
偏心重錘と可動偏心重錘とをそれぞれ取りつけ、運転中
に固定偏心重錘と可動偏心重錘との位相角を変えて偏心
モーメントを変化させている。

そこでは特に起動時の偏心モーメントを零近くにする
ことにより、杭打ち作業機などでの起動力を小さくでき
るようにするとともに、杭打ち作業機のクレーンなどや
周りの家屋などとの共振点をすみやかに通過できるよう
にすることを狙っている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし前出の従来例にみる位相角可変機構は、回転軸
の外側で固定偏心重錘と可動偏心重錘との間に位相調整
軸および位相調整ギヤを設け、その位相調整ギヤの回転
で可動偏心重錘の回転軸まわりに回転させて固定偏心重
錘との位相角を変えている。

そのため回転軸とは別に、位相調整軸を固定偏心重錘
に挿通支持し、また位相調整ギヤを可動偏心重錘に噛み
合わせる必要がある。ところが、これら位相調整軸およ
び位相調整ギヤの組み付けは煩雑であり、可動偏心重錘
の外周にギヤ歯を加工するのも容易ではない。これが全
体的なコスト高を招いている。

とくに、前出の従来例でも二組の固定偏心重錘と可動
偏心重錘とは、同材質で同一の平面視形状に設定し、可
動偏心重錘の厚み幅だけを固定偏心重錘のそれよりもほ
ぼ２倍に設定している。これは固定および可動の偏心重
錘の位相角の選定により、それぞれの起振力を打ち消し
合って偏心モーメントを零に調整しやすいようにするが
ためである。ところが、従来の位相調整軸および位相調
整ギヤは回転軸の軸心より外側に位置する。これでは問
題の偏心モーメントは前記重錘の重量×（重錘の重心と
回転軸の軸中心からの偏心距離）で決まるため、それら
の位相調整軸と位相調整ギヤとが回転軸から偏した位置
に配されている以上は、偏心モーメントを理想通り零に
調整するのが極めて困難であり、不可能に近い。各重錘
の形状を変えて、その各重心を調整することは理論上可
能ではあるが、実際の製作上では無理がある。

こうした問題は特公昭39−4142号公報に開示の杭打機
によれば解決することができる。この従来例では、シリ
ンダとねじ送り機構によって可動偏心重錘を回転軸まわ
りに回転させて固定偏心重錘との位相角を変えるものと
なっているため、前出した従来例の位相調整軸と位相調
整歯車の組み合わせによる位相角可変機構に比べて組み
付けが簡単であり、偏心モーメントの調整も比較的に容
易に行える。

しかし、これにおいても、前出の従来例のものと同様
に固定偏心重錘と可動偏心重錘の両者が回転軸上に軸方
向に並べて取り付けられていて、偏心モーメントを零か
ら最大に変化させるには、軸方向から見て可動偏心重錘
が固定偏心重錘に完全に重なり合うように可動偏心重錘
を固定偏心重錘に対して180度回転させる必要がある。
可動偏心重錘を回転軸まわりに180度回転させるにはシ
リンダおよびねじ送り軸の長いものを使用しなけれなら
ず、それだけ起振装置全体が大型化し、重量も大にな
り、大型クレーンを必要とする。

そこで本考案の目的は、位相角可変機構を備えた起振
装置において、位相角可変機構に改良を加え、その機構
の簡素化と組み付けの容易化を図るにある。

本考案の他の目的は、偏心モーメントを容易確実に調
整できる位相角可変機構を備えた起振装置を得るにあ
る。

本考案の更に他の目的は、回転軸上に対する固定偏心
重錘と可動偏心重錘の配置方に工夫を凝らすことにより
起振装置の小型、軽量化を図る点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本考案の起振装置は、第１図に示すごとく、互いに反
対方向に回転する少なくとも一対の平行な回転軸２と、
各回転軸２上の同一位置にそれぞれ配置されている、中
心角が90°の扇形の固定偏心重錘６およびそれと同じ扇
形の可動偏心重錘７と、固定偏心重錘６と可動偏心重錘
７との位相角を変える位相角可変機構８とを備えてい
る。

各固定偏心重錘６は、扇形の中心部に軸孔を有して軸
方向に薄肉形状のボス部6aを設け、このボス部6aが該軸
孔を介して回転軸２に回り止め状に挿通固定してある。

各可動偏心重錘７は、扇形の中心部に軸孔を有する二
股状のボス部7aを設け、このボス部7aが該軸孔を介して
回転軸２に挿通されて、固定偏心重錘６の前記ボス部6a
に外嵌してある。

固定偏心重錘６に対して可動偏心重錘７は、第４図に
示すごとく位相角Ｐが０度で偏心モーメントを最大とす
る位置と、第２図に示すごとく位相角Ｐが90度で偏心モ
ーメントを零とする位置とにわたって回転軸２まわりに
回転自在である。

位相角可変機構８は、各回転軸２上に可動偏心重錘７
と並べて軸方向に移動自在でかつ回り止め状に挿通され
た内スライドねじ管11と、内スライドねじ管11に外嵌し
て一端が可動偏心重錘７のボス部7aに連結された外スラ
イドねじ管12と、内スライドねじ管11を回転軸２の軸方
向に強制移動させる推力付加手段15とからなる。そし
て、内スライドねじ管11の外周に雄ねじ10が設けられ、
外スライドねじ管12の内周に前記雄ねじ10と噛み合う雌
ねじ13が設けられていることを特徴とする。

〔作用〕

推力付加手段15で内スライドねじ管11を軸方向に強制
的に移動させると、外スライドねじ管12が両ねじ管11・
12の雌雄ねじ13・10の噛み合いで回転して可動偏心重錘
７が回転することにより、可動偏心重錘７と固定偏心重
錘６との位相角Ｐを零からそれ以上に変えることができ
る。

位相角可変機構８の構成要素である内外のスライドね
じ管11・12を文字通りの管、つまり円筒状としたのは、
これらを各回転軸２の軸心と同心状に位置させるためで
ある。

〔考案の効果〕

本考案の起振装置によれば、位相角可変機構８は互い
に雌雄ねじ13・10を噛み合わせてなる内外スライドねじ
管11・12で構成され、この内外スライドねじ管11・12は
回転軸２に対し挿通するという簡単な組み付けで足り
る。従って、従来の位相調整軸と位相調整歯車の組み合
わせによる位相角可変機構に比して、その機構と組み付
けが簡単になり、コストダウンを図ることができる。

内外スライドねじ管11・12は回転軸２の軸心と同心状
に位置することになるから、偏心モーメントを零になる
ようにシフトしたとき、固定および可動の偏心重錘６・
７の形状に特別の配慮をせずとも、これらの重心を一定
にしておきさえすれば偏心モーメントを容易確実に零に
できることになり、駆動時には小さな起動力で重錘６・
７の回転を開始できるとともに、懸案の共振点の通過も
すみやかとなり騒音の防止にも有効である。

とくに、中心角90°の扇形の固定偏心重錘６とそれと
同形の可動偏心重錘７とを回転軸２上の同一位置に配置
して、偏心モーメントを零から最大に変化させるには、
固定偏心重錘６に対し可動偏心重錘７を90度の範囲内で
回転させるだけで足りるものとした。従って、固定偏心
重錘６と可動偏心重錘７とが各回転軸２上の同一位置に
あることにより、回転軸２に過大な負担が加わることが
ない。そのうえで、推力付加手段15のシリンダ19および
内外スライドねじ管11・12が、固定偏心重錘６に対し可
動偏心重錘７を180度回転させる必要があった従来のも
のに比べて非常に短いもので足りることになり、その分
だけ起振装置全体を小型、軽量化できて小型クレーンに
も適用できるという利点がある。

更に、固定偏心重錘６は扇形の中心部のボス部6aを軸
方向に薄肉状にする一方、可動偏心重錘７は扇形の中心
部のボス部7aを二股状にし、このボス部7aが固定偏心重
錘６のボス部6aに対して回転自在に外嵌する仕様とし
た。従って、固定偏心重錘６と可動偏心重錘７とが連結
される中心のボス部6a・7aに、遠心力に伴う偶力で破壊
が生じることを確実に防止できることにもなり、耐久性
に優れる。

〔実施例〕 本考案に係る起振装置の一実施例を第１図ないし第４
図に基づき説明する。

第１図および第２図において、起振機箱１内に２本の
回転軸２を平行にそれぞれ軸受３を介して回転自在に支
持する。そのうち一方の回転軸２の一端を起振機箱１か
ら突出させてこれにプーリ４を固定する。２本の回転軸
２は、それぞれの端部に固定されて互いに噛み合う同調
歯車５・５を介して連結し、図外のモータでプーリ４を
介して相反する方向に回転駆動できる。

それぞれの回転軸２上の同一位置に、軸方向から見る
正面視において中心角が90°の扇形の固定偏心重錘６
と、それと同じ扇形の可動偏心重錘７とを互いに両者の
ボス部6a・7aどうしを重ね合わせて放射状に配置する。

具体的には、固定偏心重錘６はこれの扇形部の中心部
に軸孔を有して軸方向に薄肉形状のボス部6aを設け、こ
のボス部6aを該軸孔を介して回転軸２に挿通して回転軸
２にキー９（またはスプライン）を介して回り止め状に
固定する。

一方、可動偏心重錘７はこれの扇形部の中心部に軸孔
を有する二股形状のボス部7aを設け、このボス部7aを軸
孔を介して回転軸２に挿通して固定偏心重錘６の前記ボ
ス部6aに外嵌し、両者6a・7aの軸孔どうしが合致するよ
うサンドイッチ状に重ね合わせる。

これで、可動偏心重錘７は第２図に示すごとく固定偏
心重錘６から90°離間して偏心モーメントを零とする位
置と、第４図に示すごとく固定偏心重錘６に対し当接し
て偏心モーメントを最大とする位置とにわたって回転軸
２まわりに回転自在に取り付ける。なお、これらの固定
偏心重錘６のそれぞれと、可動偏心重錘７のそれぞれと
は、製作の容易化を図るうえでも同材質および同一の平
面形状に形成されている。

固定偏心重錘６と可動偏心重錘７との位相角は、位相
角可変機構８で変えることができる。その位相角可変機
構８は、各回転軸２上における可動偏心重錘７の同調歯
車５側とは反対側方（第１図の左側）に位置し、まず外
周に雄ねじ10を切った内スライドねじ管11をキー9a（ま
たはスプライン）を介して軸方向に移動自在にかつ回り
止め状に挿通している。次に内スライドねじ管11の外周
には、その内周に前記雄ねじ10と噛み合う雌ねじ13を切
った外スライドねじ管12を両ねじ10・13どうしを噛み合
わせて挿通する。これら雌雄ねじ13・10は摩擦が少ない
角形ねじ、または台形ねじを用いる。かくして外スライ
ドねじ管12の一端部は可動偏心重錘７のボス部7aにボル
ト14で連結する。因みに、内スライドねじ管11と外スラ
イドねじ管12とは、それぞれが文字通り真円筒状の管で
形成されている。

内スライドねじ管11は推力付加手段15で軸方向に強制
的に移動することができる。その推力付加手段15として
は、内スライドねじ管11の一端部（第１図で左端部）を
回転軸２・２に挿通したスライド板16にスライド軸受17
を介して結合し、スライド板16を起振機箱１の外側に取
りつけられたシリンダ19のロッド20と結合した。

いま、プーリ４に伝えられた回転力で一方の回転軸
２、同調歯車５、内スライドねじ管11を回転し、また同
調歯車５を介して他方の回転軸２、固定偏心重錘６を回
す。一方、シリンダ19のロッド20を動かないよう固定し
ておくと、回転力は内スライドねじ管11の雄ねじ10を介
して外スライドねじ管12、可動偏心重錘７を同一速度で
回す。

シリンダ19のストロークと、内外スライドねじ管11・
12の雌雄ねじ13・10のピッチとを一致させ、シリンダロ
ッド20の一行程で所定の角度Ｐだけ固定偏心重錘６と可
動偏心重錘７の位相がずれるようにすると、シリンダ10
を動かすことにより偏心モーメントは零から最大まで変
わる。

すなわち、第２図は位相角Ｐが90°で偏心モーメント
が零の状態を、第３図は位相角Ｐが45°で偏心モーメン
トが中間状態を、第４図は位相角Ｐが０°で、偏心モー
メントが最大の状態をそれぞれ示す。

なお、雌雄ねじ13・10は最大1/4ピッチ（角度90°）
で偏心モーメントが０から最大になるので、シリンダ19
のストロークが短くて済む。

〔別実施例〕

推力付加手段15としては、シリンダ19に代えてモータ
とねじ送り機構の組み合わせてもよい。回転軸２は２本
以上の偶数本にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第４図は本考案に係る起振装置の実施例を
示しており、 第１図は内部構造を示す断面図、 第２図は第１図におけるII−II線断面図、 第３図は偏心モーメントが中間状態に可変された状態を
第２図に相応して示す断面図、 第４図は偏心モーメントが最大に可変された状態を第２
図に相応して示す断面図である。 ２……回転軸、６……固定偏心重錘、７……可動偏心重
錘、８……偏心モーメント可変機構、10……ねじ、11…
…内スライドねじ管、12……外スライドねじ管、13……
ねじ、15……推力付加手段、16……スライド板、20……
シリンダ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに反対方向に回転する少なくとも一対
   の平行な回転軸（２）と、 各回転軸（２）上の同一位置にそれぞれ配置されてい
   る、中心角が90°の扇形の固定偏心重錘（６）およびそ
   れと同じ扇形の可動偏心重錘（７）と、 固定偏心重錘（６）と可動偏心重錘（７）との位相角を
   変える位相角可変機構（８）とを有しており、 各固定偏心重錘（６）は、扇形の中心部に軸孔を有して
   軸方向に薄肉形状のボス部（6a）を設け、このボス部
   （6a）が該軸孔を介して回転軸（２）に回り止め状に挿
   通固定してあり、 各可動偏心重錘（７）は、扇形の中心部に軸孔を有する
   二股状のボス部（7a）を設け、このボス部（7a）が該軸
   孔を介して回転軸（２）に挿通されて、固定偏心重錘
   （６）の前記ボス部（6a）に外嵌しており、 固定偏心重錘（６）に対して可動偏心重錘（７）は、位
   相角（Ｐ）が０°で偏心モーメントを最大とする位置
   と、位相角（Ｐ）が90°で偏心モーメントを零とする位
   置とにわたって回転軸（２）まわりに回転自在であり、 位相角可変機構（８）が、各回転軸（２）上に可動偏心
   重錘（７）と並べて軸方向に移動自在でかつ回り止め状
   に挿通された内スライドねじ管（11）と、内スライドね
   じ管（11）に外嵌して一端が可動偏心重錘（７）のボス
   部（7a）に連結された外スライドねじ管（12）と、内ス
   ライドねじ管（11）を回転軸（２）の軸方向に強制移動
   させる推力付加手段（15）とからなること、 内スライドねじ管（11）の外周に雄ねじ（10）が設けら
   れ、外スライドねじ管（12）の内周に前記雄ねじ（10）
   と噛み合う雌ねじ（13）が設けられていることを特徴と
   する起振装置。