(57)【要約】【課題】  偏心重錘式起振機において、固定偏心重錘と可動偏心重錘との位相差を増減調節して起振力を制御する可逆回動機構を改良して、連結部の応力を緩和するとともに、異常振動を防止する。【解決手段】  選択図（図１）の上段は従来例、下段は実施例で有る。（Ｂ１）に示すように、交差連通孔２１ｃに圧力油を供給する２本の平行油路２１ｄを、スイベル部２１ｇの側から穿孔し、連結部２１ｅには油路を設けない。かつ、前記２本の平行油路２１ｄは、そのｆ−ｆ断面を描いた（Ｂ３）に表されているように、回転軸２１の軸心に関して対称に配設する。【選択図】図１
2010058104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定偏心重錘又は可動偏心重錘の何れか片方に連結された円筒状のハウジングの中に、
固定偏心重錘又は可動偏心重錘の何れか他方に連結された回転軸が、同心に収納されている可逆回動機構において、
前記回転軸の中央部付近に２枚のベーンが、軸心に関して対称に設けられるとともに、
片方のベーンの根本部と他方のベーンの根本部とを結ぶ２本の交差連通孔が形成され、
前記ベーンの軸心方向両側に、それぞれジャーナル部が形成されていて、これら２箇所のジャーナル部の内の片方から最寄の軸端までの間に、２重管の内軸に直結される連結部が形成されるとともに、他方のジャーナル部と最寄の軸端までの間に、複数のリング溝を有するスイベル部が形成されており、
前記２本の交差連通孔のそれぞれと、前記複数のリング溝の内の２本それぞれとを連通する２本の平行油路が設けられていて、該平行油路が前記の連結部に達していないことを特徴とする、偏心重錘式起振機の可逆回動機構。
【請求項２】
前記２本の平行油路のそれぞれが、前記回転軸の軸心と平行な直線状の孔であることを特徴とする、請求項１に記載した偏心重錘式起振機の可逆回動機構。
【請求項３】
前記２本の平行油路が、前記回転軸の軸心に関して対称に配設されていることを特徴とする、請求項２に記載した偏心重錘式起振機の可逆回動機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、杭打ち等に用いられる偏心重錘式起振機に係り、特に、偏心重錘の位相を制御して起振力を調節するための可逆回動機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  図２は、公知の偏心重錘式起振機の１例を示し、模式的に描いた断面図である。
この種の起振機は振動杭打抜機に賞用され、偏心重錘を回転させて振動を発生する機能と、偏心重錘を回転させた侭で起振力を増減調節する機能とを有している。
起振機ケース７を貫通せしめて、内軸８ａと外管８ｂとから成る２重管８が設けられている。【０００３】  前記の内軸８ａは回転軸駆動機器（例えば油圧モータ）１１によって回転駆動され、かつ、キーＫを介して固定偏心重錘９を固着さている。
外管８ｂは、前記の回動軸駆動機器１１によって直接的に回転駆動されず、次に述べるようにして、可逆回動機構１２を介して回転駆動されるようになっており、可動偏心重錘１０を回着されている。
前記の可逆回動機構１２は、ハウジング１２ａの中に回転軸１２ｂが配設されていて、スイベルジョイント１８を介して送給される圧力油により、前記回転軸１２ｂがハウジング１２ａに対して相対的に正，逆回動する。この作動は相対的であるから、ハウジング１２ａが回動軸１２ｂに対して正，逆回動すると見ることもできる。回動角は一般に１８０度未満である。【０００４】  前記可逆回動機構１２の回転軸は回転駆動機器１１によって高速回転（例えば毎分１２００回転）せしめられている。従って、可逆回動機構１２は軸心Ｘの周りに高速回転している。なお、本発明において軸心とは回転軸の中心線をいう。
前記可逆回動機構は、油圧揺動モータと類似の原理で作動する。
図３に、従来例の油圧揺動モータの断面図を示す。この図は、油圧機器の教科書に掲載されている説明図と同様で、公知のものである。【０００５】  （図３参照）油圧揺動モータの構造は、円筒状のハウジング１の中に出力軸２が回動可能に支承されていて、該出力軸には１対のベーン４ａ，４ｂが軸心に対称に設けられていて、該ベーンの先端はハウジング１の内周面に接している。
一方、ハウジング１の内周面には１対のブロック３ａ，３ｂが固設されていて、その先端が出力軸２に接している。【０００６】  流出入孔１ａからハウジング１の中へ矢印ａのように圧力油を注入すると、符号５ａを付して示した室の圧力が上昇して加圧室となる。連通孔２ａによって加圧室５ａと連通されている符号５ｂの室も圧力が上昇して加圧室となる。
これら加圧室５ａ，５ｂの圧力油によってベーン４ａ，４ｂが押動されて、出力軸２が図の左回り（反時計方向）に回動しようとする。【０００７】  このとき、流出入孔１ｂからの油の流出（矢印ｂ）を自由ならしめると、符号６ａを付して示した室、及び、連通孔２ｂを介してこれに連通された室６ｂの圧力が解放されて、前記出力軸２の左回り回動を妨げない。このようにして出力軸２が図の左回り方向に回動せしめられる。
前記と反対に、反矢印ｂ方向に圧力油を注入して、反矢印ａ方向に油を流出させると、回動軸２は前記と反対に、図の右回り方向に回動する。【０００８】  図２に示した起振機の可逆回動機器１１を「図３に示した油圧揺動モータに類似した機構」で構成した状態を模式的に描いた斜視図を図４に示す。
ただし、図３に示した従来例の油圧揺動モータによって、図２に示した起振機の可逆回動機構１２を構成できるものではなく、従来例の油圧揺動モータの作動原理を応用しつつ改良を加えた機器を構成しなければならない。
次に、起振機の可逆回動機構１１に求められる機能と、従来例の油圧揺動モータとの相違について説明する。【０００９】  図３に示した従来例の油圧揺動モータは、元来、ハウジング１をベース部材に固定して出力軸２を比較的低速（例えばｒｐｍ換算１００程度）で往復回動させる。このため、ハウジング１に台座１ｃが一体的に連設されている。
しかし、図４に示した可逆回動機構１１のハウジング１４は、外管８ｂを介して可動偏心重錘１０に直結されている（本発明において回転部材が直結されているとは、双方の回転部材が同一回転速度で同方向に回転するように拘束されていることをいう）。【００１０】  前掲の図２を参照して説明したように、内軸８ａは回転軸駆動機器によって回転駆動される。該内軸８ａに固着されている回転軸１６は高速（例えば１２００ｒｐｍ）で回転し、油圧力を介してハウジング１４を同じ方向に高速回転させる（このような使い方をするので、図４に符号１６で示した部材は出力軸と呼ぶに相応しくない）。
図２を参照して先に説明した油圧揺動モータの作動原理と類似の作動によって、図４のハウジング１４と回転軸１６とが相対的に正，逆回動すると、固定偏心重錘９と可動偏心重錘１０との位相差が増減する。
双方の偏心重錘の位相差が変わると、両方の偏心重錘の総合偏心モーメントが変化して起振力が変化する。
【特許文献１】  特開２００２−１７７８８７号公報
【特許文献２】  特開平１０−１８３６１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】  図３に示した油圧揺動モータのハウジング１は静止部材であり、図４に示した可逆回動機構１１のハウジング１４は高速回転部材であるから、両者の稼働条件は非常に異なっている。
しかるに、従来の可逆回動機構は既製品の油圧揺動モータを加工修正したり、在来の油圧揺動モータに設計的改良を加えて製作したりしていたので、回転に関する動バランスや、応力分布について、以下に述べるような問題が有った。【００１２】  図１は、可逆回動機構の回転軸を示し、（Ａ１），（Ａ２），及び（Ａ３）は従来例、（Ｂ１），（Ｂ２），及び（Ｂ３）は本発明の１実施形態である。
図１（Ａ１）に実線で描かれているのは公知の回転軸の正面図、（Ａ２）はそのｃ−ｃ断面図、（Ａ３）は同じくｄ−ｄ断面図である。
回転軸２１に、その軸心Ｘ−Ｘに関して対称となるよう、２枚のベーン２１ａが設けられている。
前記ベーン２１ａの両側に、図外のベアリングで支持するためのジャーナル部２１ｂが形成されている。図において左側のジャーナル部２１ｂの左側に、図外の回転駆動機器と連結するための連結部が形成されている。【００１３】  図３に示した油圧揺動モータの出力軸２には、２個のベーン４ａ，４ｂの根本部を相互に結ぶ連通孔２ａ，２ｂが立体交差状に設けられて交差連通孔を形成している。図１に示した回転軸２１ａには、これと同様の作用をするための交差連通孔２１ｃが設けられている。
前記交差連通孔２１ｃに圧力油を供給するため、図１（Ａ１）の公知例には隠れ線で描かれた平行油路２１ｄが穿たれている。
この平行油路２１ｄは、図１（Ａ３）に示されているように交差連通孔２１ｃと交わって連通している。
仮想線で描いて符号２１ｇ′を付して示したような、スイベル軸受を構成するためのスイベル軸を連設した公知例も有るが、交差連通孔２１ｃと連通させるための平行油路２１ｄは残存している（これを無くすると、交差連通孔２１ｃに圧力油を供給することが困難になるからである）。【００１４】  図１の上段（Ａ１〜Ａ３）に示した公知例の回転軸においては、連結部２１ｅの中に平行油路２１ｄが穿たれているので、次に述べるイ，ロ、両項の不具合が有った。
イ．断面ｃ−ｃを描いた図１（Ａ２）に表わされているように、連結部２１ｅの有効断面積が小さくなる。
この部分は繰り返してねじり応力を受けるので疲労破損し易い。現実には、応力の集中を生じるキー溝２１ｆの隅から疲労が発生し、進行して破断に至っている。
ロ．平行油路２１ｄが、軸心Ｘ−Ｘに関して対称でないから、高速回転したとき動バランスが崩れて異常振動を発生する。
軸心に関して対称でない理由は次のとおりである。
（ａ）キー溝２１ｆとの関係で、穿孔位置の取り合わせ上、偏らせざるを得なかった。
（ｂ）それよりも何よりも、従来技術における油圧揺動モータは、連続高速回転を想定していなかった。
動バランスは、これを偏心重錘式起振機の可逆回動機構に応用しようとした故に発生した問題である。【００１５】  本発明は、以上に述べた事情に鑑みて為されたものであって、その目的とする処は、
ａ．回転軸における応力分布の最大値を減少させ、
ｂ．軸心に関する偏心モーメントが微小な、偏心重錘式起振機の可逆回動機構を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】  前記の目的を達成するために創作した本発明の基本的な原理について、その１実施形態に対応する図１（Ｂ１）、（Ｂ２）、（Ｂ３）を参照して略述すると次のとおりである。
ｉ．ベーン２１ａの両側に設けた２個のジャーナル部２１ｂの内、連結部２１ｅと反対側のジャーナル部２１ｂに隣接せしめて、スイベル軸受用のスイベル軸となるスイベル部２１ｇを設け、このスイベル部２１ｇの軸端から、「スイベル部のリング溝ｒ」及び交差連通孔２１ｃに交らせて（連通せしめて）平行油路２１ｄを穿つ。
ｉｉ．前記の平行油路２１ｄを、軸心Ｘ−Ｘに関して対称に配置する。【００１７】  前述の原理に基づく具体的構成を、その１実施形態に対応する図１（Ｂ）、同（Ｂ２）、及び同（Ｂ３）について見ると次のごとくである（ただし、本発明の要件を図面どおりに限定するものではない）。
請求項１に係る偏心重錘式起振機の可逆回動機構は、（図４参照）固定偏心重錘９又は可動偏心重錘１０の何れか片方に連結された円筒状のハウジング１４の中に、
固定偏心重錘又は可動偏心重錘の何れか他方に連結された回転軸が、同心に収納されている可逆回動機構において、
（図１（Ｂ１），（Ｂ２）参照）回転軸２１の中央部付近に２枚のベーン２１ａが、軸心Ｘに関して対称に設けられるとともに、
片方のベーンの根本部と他方のベーンの根本部とを結ぶ２本の交差連通孔２１ｅが形成され、
前記ベーンの軸心方向両側に、それぞれジャーナル部２１ｂが形成されていて、これら２箇所のジャーナル部の内の片方から最寄の軸端までの間に、２重管の内軸に直結される連結部２１ｅが形成されるとともに、他方のジャーナル部と最寄の軸端までの間に、複数のリング溝を有するスイベル部２１ｇが形成されており、
前記２本の交差連通孔のそれぞれと、前記複数のリング溝の内の２本それぞれとを連通する２本の平行油路２１ｄが設けられていて、該平行油路が前記の連結部２１ｅに達していないことを特徴とする。【００１８】  請求項２に係る発明は前記請求項１の構成要件に加えて、前記２本の平行油路２１ｄのそれぞれが、回転軸２１の軸心Ｘと平行な直線状の孔であることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、さらに、前記２本の平行油路２１ｄが、前記回転軸２１の軸心Ｘに関して対称に配設されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】  請求項１の発明によると、交差連通孔に対して圧力油を供給するための油孔（平行油路）が連結部に達していないので、該連結部の有効断面積が油孔によって減少せしめられることが無く、応力が緩和される。
請求項２の発明を適用すると、平行油路が最短経路で圧力油を供給し、かつ、該油路の穿孔作業が容易である。
請求項３の発明を適用すると、油路の穿孔によって偏心モーメントが発生しない。従って、高速回転させても異常振動を生じる虞れが無い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】  図１は、本発明の１実施形態に係る回転軸を、従来例の回転軸と対比できるように描いてあり、概要的には上段が従来例、下段が実施形態である。
上段の（Ａ１）、（Ａ２）、及び（Ａ３）に描かれている従来例については既に説明したとおりである。
（Ｂ１）は本実施形態に係る回転軸２１の正面外観図であり、従来例における（Ａ１）に対応する。
（Ｂ２）はｅ−ｅ断面図であって、従来例における（Ａ２）に対応し、
（Ｂ３）はｆ−ｆ断面図であって、従来例における（Ａ３）に対応している。【００２１】  （Ｂ１）に表されているように、本実施形態の回転軸２１は、その軸心Ｘ−Ｘ方向について中央部付近にベーン２１ａが、軸心に関して対称に設けられており、
その両側に、それぞれジャーナル部２１ｂが形成されている。
図において左側のジャーナル部２１ｂと軸端との間に連結部２１ｅが形成されている。ただし、本例の回転軸には２箇所の軸端が有るので、単に「軸端との間」では分かり難いが、ここでは左側の軸端との間に連結部２１ｅが形成されている。
本発明を実施する際、２個のジャーナル部の何れかについて、そのジャーナル部に近い方の軸端（これを最寄りの軸端と呼ぶ）との間に連結部２１ｅを形成する。
前記最寄の軸端について、そのジャーナル部から見て、ベーンと反対側の軸端と考えても良い。【００２２】  連結部２１ｅに隣接していない方のジャーナル部２１ｂ（図において右側のジャーナル部２１ｂ）と、最寄の軸端（図において右端）との間に、スイベルジョイントのスイベル軸となるスイベル部２１ｇが形成されており、
このスイベル部には複数個のリング溝ｒが形成されている。
スイベル部２１ｇの軸端から交差連通孔２１ｃまで、軸心Ｘと平行に、かつ前記複数のリング溝ｒの何れかに連通せしめて、２本の真直な平行油路２１ｄが穿たれている（軸端は盲栓で閉塞されている）。【００２３】  （Ｂ３）に表されているように、２本の平行油路２１ｄは軸心に関して対称に配置されている。
このため、平行油路２１ｄは穿っても、回転軸２１の重心が軸心上から偏心しない。
上述の構成により、連結部２１ｅとスイベル部２１ｇとが、それぞれ回転軸２１の両端に位置するようになる。
その結果、「スイベル部２１ｇの軸端から交差連通孔２１ｃに至る平行油路２１ｄ」は連結部２１ｅに達しない。
（Ｂ２）に表されているように、連結部２１ｅの断面に油路が存在せず、従来例の（Ａ２）に比して有効断面積が大きく、応力分布の最大値が低い。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】  上段は従来例の回転軸を、下段は本発明の１実施形態における回転軸を、それぞれ描いてある。
【図２】  公知の偏心重錘式起振機を模式的に描いた断面図である。
【図３】  従来例の油圧揺動モータを描いた模式的な断面図である。
【図４】  偏心重錘式起振機における起振力制御機構を説明するための模式的な要部斜視図である。
【符号の説明】
【００２５】８…２重管
８ａ…２重管の内軸
８ｂ…２重管の外管
９…固定偏心重錘
１０…可動偏心重錘
１１…回転軸駆動機器
２１…回転軸
２１ａ…ベーン
２１ｂ…ジャーナル部
２１ｃ…交差連通孔
２１ｄ…平行油路
２１ｅ…連結部
２１ｆ…キー溝
２１ｇ…スイベル部
【図１】
2010058104.tif 000003
【図２】
2010058104.tif 000004
【図３】
2010058104.tif 000005
【図４】
2010058104.tif 000006