(57)【要約】      （修正有）【課題】十分な消音効果が得られるとともに、製作コストを安くでき且つ耐久性に優れたハンマーグラブのクラウンを提供する。【解決手段】クレーンから吊持用索体２により所要高さに吊持されるスイングバー７と、スイングバー７に垂下連結されたクラウンヘッド８と、クラウンヘッド８に上下動可能に外嵌保持された筒状のカラー９と、クレーンにより昇降操作用索体を介して昇降操作されるハンマーグラブを係脱可能に保持するようにクラウンヘッド８とカラー９とに亙って設けられる係止機構１０とからなるハンマーグラブのクラウン３において、カラー９は、筒状のカラー本体２０と、これとは別体であってカラー本体２０の底部に固定される消音部材２１とからなり、且つカラー本体２０と消音部材２１とは互いに異なった硬質材料によって形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クレーンから吊持用索体により所要高さに吊持されるスイングバーと、スイングバーに垂下連結されたクラウンヘッドと、クラウンヘッドに上下動可能に外嵌保持された筒状のカラーと、クレーンにより昇降操作用索体を介して昇降操作されるハンマーグラブを係脱可能に保持するようにクラウンヘッドとカラーとに亙って設けられる係止機構とからなるハンマーグラブのクラウンにおいて、前記カラーは、筒状のカラー本体と、これとは別体であってカラー本体の底部に固定される消音部材とからなり、且つカラー本体と消音部材とは互いに異なった硬質材料によって形成され、これによってハンマーグラブの引き上げ時にハンマーグラブの肩部がカラー本体の底部に衝当する際に発する騒音を軽減するようにしたことを特徴とするハンマーグラブのクラウン。
【請求項２】
前記カラー本体は金属製であり、前記消音部材は金属製カラー本体とは異種の金属材からなることを特徴とする請求項１に記載のハンマーグラブのクラウン。
【請求項３】
前記カラー本体は鉄製であり、前記消音部材は鉄製カラー本体とは異種金属材であるアルミニウム製であることを特徴とする請求項１に記載のハンマーグラブのクラウン。
【請求項４】
前記カラー本体は金属製であり、前記消音部材は金属製カラー本体とは異種の硬質材料である硬質高分子材料製であることを特徴とする請求項１に記載のハンマーグラブのクラウン。
【請求項５】
前記カラー本体は硬質高分子材料製であり、前記消音部材は硬質高分子材料製カラー本体とは異種の硬質材料である金属製であることを特徴とする請求項１に記載のハンマーグラブのクラウン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝撃式掘削を行うハンマーグラブを係脱可能に保持するクラウンの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、建物を支持する基礎杭を地盤中に打ち込むにあたって、直径０．８〜３ｍ程度の杭孔を掘削する場合は、図４に示されるようなハンマーグラブ装置が使用されている。この装置は、例えばクローラクレーン１により吊持用索体２で所要高さ位置に保持されるクラウン３と、このクラウン３に係脱可能に保持されるハンマーグラブ４とからなるもので、ハンマーグラブ４は、クラウン３の中心部を縦貫する昇降操作用索体５を介して、クレーン１から昇降操作可能に吊持されている。
【０００３】
従来のハンマーグラブにおいて、クラウン３は、図５に示すように、クレーン１（図４参照）から吊持用索体２により掛止ワイヤー６を介して所要高さに吊持されるスイングバー７と、このスイングバー７に垂下連結されたクラウンヘッド８と、このクラウンヘッド８に上下動可能に外嵌保持された筒状のカラー９と、前記クレーン１により昇降操作用索体５を介して昇降操作されるハンマーグラブ４を係脱可能に保持するように前記クラウンヘッド８とカラー９とにわたって設けられた係止機構１０とによって構成されるもので、カラー９はその全体が鉄により形成されている。係止機構１０は、クラウンヘッド８に枢着された複数のクラウンポール（係止爪）１１からなり、各クラウンポール１１は、その内端部１１ａがクラウンヘッド８の窓１２からヘッド８の内部に対し進退自在で、外端部１１ｂがカラー９の係止孔１３に係入している。前記カラー９は、これに取り付けたピン１４をクラウンヘッド８のガイド孔１５に係合させることによって、クラウンヘッド８に上下動可能に保持される。
【０００４】
また図５に示すように、ハンマーグラブ４にはその中央部に、バネ座４０ｂに保持されたコイルバネ４０ａに付勢されて上下所定距離間スライド可能なスライドブロック４０が設けられ、このブロック４０の頭部４０ｃに係止段部４０ｄが設けられ、一方、ハンマーグラブ本体４ａの上部には係止片４ｂが枢軸４ｃによって枢支され、昇降操作用索体５を上動させることにより掘削土を掴み取ってシェルＳが閉じた時、索体５の下部側のセントラルチェーン４１に設けられた被係止片４１ａが、ハンマーグラブ本体４ａに枢支されている係止片４ｂに係合して、スライドブロック４０は、ハンマーグラブ４に対しそれ以上は上動しないようになっている。
【０００５】
しかして、掘削作業を行う時には、昇降操作用索体５を繰り出し、ハンマーグラブ４をクラウン３から切り離して、掘削すべき地盤へ向けて落下させると、図６の(a) に示すようにシェルＳが地盤に食い込み、昇降操作用索体５が緩んで、スライドブロック４０がコイルバネ４０ａにより押し下げられ、クラウンポール１１はスライドブロック４０から外れる。その後、昇降操作用索体５を巻き上げると、図６の(b) に示すように、シェルＳが閉じて掘削土を掴み取るから、この状態でハンマーグラブ４を引き上げてゆくと、図７に示すように、ハンマーグラブ４内のスライドブロック４０の頭部４０ｃがクラウンヘッド８内に突入するとともに、ハンマーグラブ４の肩部４ｄがカラー９の下端部に衝当して、カラー９を押し上げる。カラー９が押し上げられると、図８の(a) に示すように、クラウンポール１１が内向きに揺動して水平になり、クラウンポール１１の内端部１１ａがスライドブロック４０の頭部４０ｃの係止段部４０ｄに係合する。ハンマーグラブ４を引き上げている間はシェルＳは閉じたままである。
【０００６】
排土にあたっては、昇降操作用索体５を緩めると、クラウンポール１１の内端部１１ａにスライドブロック４０の係止段部４０ｄが引っ掛かり、クラウン３にハンマーグラブ４が吊り下げられた状態となる。さらに昇降操作用索体５を緩めると、図８の(a) に示すように、ハンマーグラブ４が下がり、コイルバネ４０ａが圧縮されて、ハンマーグラブ４の下がりを停止する。この時、係止片４ｂは水平になる。さらに昇降操作用索体５を緩めると、図示しないメインスプリングがによりシェルＳが開いて排土する。
【０００７】
排土した後、昇降操作用索体５を巻き上げると、図８の(b) に示すように、索体５の下部側にあるセントラルチェーン４１の被係止片４１ａが係止片４ｂに係止して、ハンマーグラブ４が引き上げられる。クラウンヘッド８にスライドブロック４０の先端部が当たるまで引き上げられると、カラー９が自重で下がり、それに押し下げられたクラウンポール１１が隠れた状態となる。昇降操作用索体５を緩めると、ハンマーグラブ４は、シェルＳが開いた状態でクラウン３から開放される。
【０００８】
ところで、ハンマーグラブ４を引き上げてクラウン３に係止保持させる時に、ハンマーグラブ４の肩部４ｄが鉄製カラー９の下端部（底部）に衝当する際に発する金属音が非常に大きな騒音問題となっていた。この問題を解決するものとして、本出願人は、下記特許文献１に記載のようなクラウンを提供している。このクラウンは、図３に示すように、クレーン（図４参照）により吊持用索体２で所要高さ位置に保持されるスイングバー７と、このスイングバー７にボルト１６で連結されたクラウンヘッド８と、このクラウンヘッド８に下方より外嵌されてクラウンヘッド８に対し上下動可能に保持された筒状のカラー９と、クラウンヘッド８とカラー９とに亙って設けられた係止機構１０とからなり、そしてカラー９は、鉄製の外筒部本体３０と、ハンマーグラブ４がカラー９に衝当する際に発する鉄製外筒部本体３０の金属音を吸収低減し得る高分子材料からなる消音内筒部３１とにより構成されるもので、他の構成については、図５〜図８に示すハンマーグラブ装置と概ね同じである。これによれば、内筒部３１が、金属製外筒部本体３０の金属音を吸収低減し得る高分子材料で形成されているため、その衝撃音は、内筒部より吸収されて低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−２７０２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記従来のクラウンのカラーによれば、十分な消音効果を得ることはできるが、高分子材料からなる内筒部の外周部及び下端部を金属製の外筒部本体で被包する構造であることから、構成が複雑でありカラーの製作コストが非常に高くつく、という問題があった。
【００１１】
本発明は、上記のような課題に鑑み、十分な消音効果が得られるとともに、製作コストも安くできるハンマーグラブのクラウンを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するための手段を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項１に係る発明は、クレーン１から吊持用索体２により所要高さに吊持されるスイングバー７と、スイングバー７に垂下連結されたクラウンヘッド８と、クラウンヘッド８に上下動可能に外嵌保持された筒状のカラー９と、クレーン１により昇降操作用索体５を介して昇降操作されるハンマーグラブ４を係脱可能に保持するようにクラウンヘッド８とカラー９とに亙って設けられる係止機構１０とからなるハンマーグラブ４のクラウン３において、前記カラー９は、筒状のカラー本体２０と、これとは別体であってカラー本体２０の底部に固定される消音部材２１とからなり、且つカラー本体２０と消音部材２１とは互いに異なった硬質材料によって形成され、これによってハンマーグラブ４の引き上げ時にハンマーグラブ４の肩部４ｄがカラー本体２０の底部に衝当する際に発する騒音を軽減するするようにしたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２は、請求項１に記載のハンマーグラブのクラウンにおいて、前記カラー本体は金属製であり、前記消音部材は金属製カラー本体とは異種の金属材からなることを特徴とする。
【００１４】
請求項３は、請求項１に記載のハンマーグラブのクラウンにおいて、前記カラー本体は鉄製であり、前記消音部材は鉄製カラー本体とは異種金属材であるアルミニウム製であることを特徴とする。尚、このアルミニウムは、アルミニウム合金を含むものとする。
【００１５】
請求項４は、請求項１に記載のハンマーグラブのクラウンにおいて、前記カラー本体は金属製であり、前記消音部材は金属製カラー本体とは異種の硬質材料である硬質高分子材であることを特徴とする。
【００１６】
請求項５は、請求項１に記載のハンマーグラブのクラウンにおいて、前記カラー本体は硬質高分子材料製であり、前記消音部材は硬質高分子材料製カラー本体とは異種の硬質材料である金属製であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
上記解決手段による発明の効果を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項１に係る発明のクラウンによれば、カラー９は、筒状のカラー本体２０と、これとは別体であってカラー本体２０の底部に固定される消音部材２１とからなり、且つカラー本体２０と消音部材２１とは互いに異なった硬質材料によって形成され、これによってハンマーグラブ４の引き上げ時にハンマーグラブ４の肩部４ｄがカラー９の底部（下端部）に衝当する際に発する騒音を軽減するようにしたことを特徴とする。
【００１８】
一般に同質部材どうしを衝突させるより、異質部材どうしを衝突させる方が衝突により発生する騒音は低いことが分かっている。本発明は、この現象を利用して、カラー本体２０の底部には、カラー本体２とは別体の消音部材２１が固定されると共に、カラー本体２０と消音部材２１とは互いに異なった硬質材料によって形成されるようにした。これによって、ハンマーグラブ４の引き上げ時に、カラー４の底部（下端部）にハンマーグラブ４の肩部４ｄが衝当する際に発する金属音が、互いの異質材料間で減衰作用を生じて、衝当の際に発する金属音を低減することができる。
【００１９】
又、この現象は、カラー本体２０の底部にカラー本体２とは別体の消音部材２１が固定されるだけでよいから、構造が簡単であるから、製作が容易となっている。
【００２０】
更に請求項２〜５の何れかに記載のように、カラー４の底部（下端部）にハンマーグラブ４の肩部４ｄが衝当する際に発する金属音は、カラー本体が金属製であり、消音部材が金属製カラー本体とは異種の金属材からなる場合にあっても、カラー本体が鉄製であり、消音部材が鉄製カラー本体とは異種金属材であるアルミニウム製であっても、カラー本体が金属製であり、消音部材が金属製カラー本体とは異種の硬質材料である硬質高分子材であっても、カラー本体が硬質高分子材料製であり、消音部材が硬質高分子材料製カラー本体とは異種の硬質材料である金属製であっても、何れの場合にあっても互いの異質材料間で減衰作用を生じて、衝当の際に発する金属音を低減することができることが判明している。
【００２１】
特に、請求項３に係る発明のように、鉄製のカラー本体２０とアルミニウム製の消音部材２１とから場合にあっては、後述のように実験の結果、消音効果が効果的に発揮されていることは判明しており、且つカラー本体２０の下端部に消音部材２１をねじやボルト止めによって固定すればよく、構造が簡単であるから、製作が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係るクラウンを示す縦断面図である。
【図２】同クラウンのカラーを拡大して示す縦断面図である。
【図３】従来のクラウンを示す縦断面図である。
【図４】従来のクラウン及びハンマーグラブを含むハンマーグラブ装置の全体を概略的に示す説明図である。
【図５】クラウン及びハンマーグラブを吊り下げた状態の一部縦断面図である。
【図６】(a) はハンマーグラブを落下させて地盤に食い込ませた掘削開始状態の一部縦断面図、(b) は土砂の取り込みを開始した状態の一部縦断面図である。
【図７】土砂を掴んだハンマーグラブをつり上げた状態の一部縦断面図である。
【図８】(a) はハンマーグラブの排土時の状態を示す一部縦断面図、(b) は排土を終えて掘削準備開始状態の一部縦断面図である。
【図９】(a) は鉄と高分子材料とからなる従来のカラーについての騒音測定結果を示すグラフ、(b) は鉄とアルミニウムとからなる本発明のカラーについての騒音測定結果を示すグラフ、(c) は全体が鉄からなる従来のカラーについての騒音測定結果を示すグラフである。
【図１０】図９の(a) 〜(c) に示す騒音測定において騒音が消えるまでの時間を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に本発明の好適な一実施形態を図面に基づいて説明すると、図１は本発明に係るクラウン３の全体構造を示し、図２はクラウン３のカラー９を拡大して示したものである。図１に示すクラウン３は、クレーン１（図４参照）により吊持用索体２で所要高さ位置に保持されるスイングバー７と、このスイングバー７にボルト１６によって連結されたクラウンヘッド８と、このクラウンヘッド８に下方より外嵌されて、クラウンヘッド８に対し上下動可能に保持された筒状のカラー９と、ハンマーグラブ４（図５〜図８参照）を係脱可能に保持するようにクラウンヘッド８とカラー９とに亙って設けられた係止機構１０とから構成される。そして、係止機構１０は、クラウンヘッド８にピン１７で枢着された複数のクラウンポール１１（係止爪）からなるもので、各クラウンポール１１は、その内端部１１ａがクラウンヘッド８の窓１２からヘッド８内部に対し進退自在で、外端部１１ｂがカラー９の係止孔１３に係入しており、またカラー９は、これに取り付けたボルト１４をクラウンヘッド８のガイド孔１５にスライド自在に係合させることによって、クラウンヘッド８に対して上下動可能に保持される。
【００２４】
クラウン３の筒状カラー９は、鉄製の円筒状カラー本体２０と、この鉄製円筒状カラー本体２０の下端部に固定され、ハンマーグラブ４の引き上げ時にその肩部４ｄが衝当する際に発する金属音を軽減するアルミニウムからなる消音部材２１とから構成される。アルミニウム製からなる消音部材２１は、互いに異種金属である鉄製カラー本体２０と固定手段によって一体化することにより、ハンマーグラブ４の肩部４ｄが衝当した時に鉄製のカラー本体２０との間で減衰作用を生ぜしめて、衝当の際に発する金属音を吸収低減するようになっている。
【００２５】
この消音部材２１は、図１及び図２に示すように、アルミニウムによって上面側周縁部が隆起したリング状に形成されたもので、その外周面に雄ねじ２１ａが形成されていて、この雄ねじ２１ａが円筒状カラー本体２０の下端部内周面に形成された雌ねじ２０ａに螺合されることによって、鉄製の円筒状カラー本体２０に固定されるようになっている。この固定手段は、図示のように消音部材２１の外周部に形成した雄ねじ部２１ａを円筒状カラー本体２０の内周部に形成した雌ねじ部２０ａにねじ込むようにする以外に、図示しないが円筒状カラー本体２０の外周部から消音部材２１にボルトナットによって固定するようにしてもよい。長期の使用により消音部材２１が破損した場合には雌雄ねじ部やボルトナットを弛めて消音部材２１を円筒状カラー本体２０から取り外して取り替えることもできる。
【００２６】
また図２に示すように、鉄製の円筒状カラー本体２０には、前記クラウンポール１１の外端部１１ｂが係止される複数の係止孔１３が周方向等間隔に設けられ、また前記ボルト１４を螺合する複数のネジ孔２２が設けられ、各ネジ孔２２にはボルト１４の頭部が納まる凹部２２ａが設けられている。
【００２７】
上記のように鉄製のカラー本体２０とアルミニウム製の消音部材２１とからなるカラー９を有するクラウン３の使用態様を、図５〜図８に示す従来の装置をも参照しながら説明すると、クラウン３に保持されている状態のハンマーグラブ４をクラウン３から切り離し、図４に示すようにケーシングチューブＴで囲まれた掘削すべき地盤に向けて落下させる。そして、地盤上に衝突させて掘削した後、ハンマーグラブ４のシェルＳを閉じて掘削土を掴み取った状態で、このハンマーグラブ４をクレーン１によって引き上げると、ハンマーグラブ４の肩部４ｄ（図５参照）はカラー９の下端部である消音部材２１に衝当する。
【００２８】
ハンマーグラブ４の肩部４ｄがカラー９の消音部材２１に衝当する際には、図５〜図８に示す従来のクラウン３のようにカラー９全体が鉄製のものであれば、激しい金属の衝撃音を発するが、本発明に係るクラウン３のカラー９は、鉄製のカラー本体２０と、これと一体を成している異種金属材であるアルミニウムからなる消音部材２１とにより構成されているため、ハンマーグラブ４の肩部４ｄが消音部材２１に衝当した時に、鉄製のカラー本体２０との間で減衰作用を生じて、衝当の際に発する金属音を吸収低減することができる。
【００２９】
上記のようにハンマーグラブ４がカラー９の消音部材２１に衝当して、カラー９が押し上げられることにより、図８の(a) に示すように、クラウンポール１１が内向きに揺動して水平になり、クラウンポール１１の内端部１１ａがスライドブロック４０の頭部４０ｃの係止段部４０ｄに係合し、ハンマーグラブ４とクラウン３とが連結する。こうしてハンマーグラブ４がクラウン３と連結したまま、シェルＳを開放して掘削土を廃棄させる。そして、排土後、昇降操作用索体５を巻き上げると、図８の(b) に示すように、索体５の下部側のセントラルチェーン４１の被係止片４１ａがスライドブロック４０の係止片４ｂに係止して、ハンマーグラブ４が引き上げられる。クラウンヘッド８にスライドブロック４０の先端部が当たるまで引き上げられると、カラー９が自重で下がり、それに押し下げられたクラウンポール１１が隠れた状態となる。昇降操作用索体５を緩めると、ハンマーグラブ４は、シェルＳが開いた状態でクラウン３から開放される。
【００３０】
図９は本発明によるカラーと従来のカラーとの騒音を比較したもので、(a) は鉄製の外筒部本体３０と高分子材料製の消音内筒部３１とからなる従来の消音カラー（図３参照）についての騒音テスト結果を示すグラフ、(b) は鉄製のカラー本体２０とアルミニウム製消音部材２１とからなる本発明の消音カラー（図１及び図２参照）についての騒音テスト結果を示すグラフ、(c) は全体が鉄からなる従来のカラー（図５〜図８参照）についての騒音テスト結果を示すグラフであり、各グラフは周波数（ＫＨｚ）と騒音レベル（ｄＢ）との関係を示す。尚、この騒音テスト方法は、カラーのみをハンマーで打撃して、カラーから１０ｃｍ離れた位置で騒音測定器によって騒音レベルを測定した。また本発明の消音カラーは、その消音部材２１がアルミニウム合金によって形成されたものとする。
【００３１】
図９の(a) 〜(c) のグラフを参照すると、鉄とアルミニウムとからなる本発明の消音カラー及び鉄と高分子材料とからなる従来の消音カラーは、全体が鉄からなる従来のカラーより騒音レベルが約１０ｄＢ低く、そして特に１ＫＨｚ〜１０ＫＨｚ域の騒音レベルが低くなっていることが分かる。また、鉄とアルミニウムとからなる本発明の消音カラーと、鉄と高分子材料とからなる従来の消音カラーとの間には、騒音レベルの差異は見られないことが分かる。
【００３２】
図１０は図９の(a) 〜(c) に示す騒音測定試験において騒音が消えるまでの時間を示すグラフで、このグラフを参照すれば、鉄と高分子材料とからなる従来の消音カラー及び鉄とアルミニウムとからなる本発明の消音カラーは、打撃音が消えるまでの時間が約１秒と短く、これに対し全体が鉄からなる従来のカラーは約４秒と可なり長いことが分かる。
【００３３】
上記のような騒音テスト結果から、鉄とアルミニウムとからなる本発明のカラー９及び鉄と高分子材料とからなる従来のカラー９は何れも、全体が鉄からなる従来のカラーに比べると騒音レベルは低いことが明らかである。また、鉄とアルミニウムとからなる本発明の消音カラー９及び鉄と高分子材料とからなる従来の消音カラー９は、全体が鉄からなる従来のカラーに比べ、高い周波数の音が長く人間の耳に聞こえることになり、騒音レベルの差よりもより大きな差となって感じられると思われる。
【符号の説明】
【００３４】
３              クラウン
４              ハンマーグラブ
４ａ            ハンマーグラブの肩部
５              昇降操作用索体
７              スイングバー
８              クラウンヘッド
９              カラー
１０            係止機構
１１            クラウンポール
２０            鉄等の金属製のカラー本体
２１            アルミニウム等の異種金属製の消音部材
【図１】
2012057301.tif 000003
【図２】
2012057301.tif 000004
【図３】
2012057301.tif 000005
【図４】
2012057301.tif 000006
【図５】
2012057301.tif 000007
【図６】
2012057301.tif 000008
【図７】
2012057301.tif 000009
【図８】
2012057301.tif 000010
【図９】
2012057301.tif 000011
【図１０】
2012057301.tif 000012