(57)【要約】【課題】比較的長尺の杭材の打ち込み作業を安全かつ効率的に行うことができ、使い方が簡単であり、作業者の肉体的負担も軽減することができる杭打ち機を提供する。【解決手段】杭打ち機１０は、起立状態にある杭材１１の外周を把持具１７で着脱可能に把持するクランプ機構１２と、クランプ機構１２を昇降可能に保持する本体部１３と、クランプ機構１２を介して杭材１１に打ち込み力を加えるため本体部１３に付設された押打機構１４と、押打機構１４を作動させるために本体部１３に付設された駆動機構であるギヤードモータ１５と、を備えている。押打機構１４は、本体部１３に固定された円筒状のガイド部材１８と、ガイド部材１８内にその軸心方向にスライド可能に配置されたスライダ３１と、スライダ３１の上端部とクランク軸３２とを連接するロッド部材３３と、スライダ３１の下端部に設けられた槌状部材１６と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
起立状態にある杭材の外周を着脱可能に把持する把持具を有するクランプ機構と、前記クランプ機構を昇降可能に保持する本体部と、前記クランプ機構を介して前記杭材に打ち込み力を加えるため前記本体部に付設された押打機構と、前記押打機構を作動させるため前記本体部に付設された駆動機構と、を備えたことを特徴とする杭打ち機。
【請求項２】
前記押打機構として、往復運動することによって前記クランプ機構の少なくとも一部を間欠的に押打する槌状部材を設けた請求項１記載の杭打ち機。
【請求項３】
前記槌状部材の押打時の衝撃を緩和する緩衝機構を前記押打機構に設けた請求項２記載の杭打ち機。
【請求項４】
前記把持具が前記クランプ機構に着脱可能である請求項１〜３の何れかに記載の杭打ち機。
【請求項５】
前記本体部若しくはこれと一体化した部材に取っ手を設けた請求項１〜５の何れかに記載の杭打ち機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海苔養殖用網を海中で支えるための杭材を海底に打ち込んだり、その他の杭材を地面、海底、湖底、川底などに打ち込んだりする作業に使用する杭打ち機に関する。
【背景技術】
【０００２】
海苔養殖用網を海中で支えるための杭材を海底に打ち込む作業は、従来、手作業で行われている。具体的には、杭材を船舶に積んで養殖場まで運び込み、船舶上の作業者が杭材を手に持って１本ずつ海底に差し込んでいくという作業が行われている。これらの杭材は一般に外径３８〜５８ｍｍ程度、長さ１０〜１２ｍ程度の合成樹脂製の円筒材が使用されているが、波浪、風及び潮流などによる外力を受ける海中において海苔養殖用網を安定的に支えるためには、杭材の下端から１．５〜２．０ｍ程度までの部分を海底に差し込む必要がある。また、海苔養殖場において使用される杭材の本数も極めて多く、例えば、一つの事業者に係る海苔養殖場で数万本の杭材が使用されることも少なくない。
【０００３】
従って、これらの杭材を海底に打ち込む作業には膨大な手間と時間が費やされており、海に浮かぶ不安定な船舶上において、多数の杭材を手作業で差し込んでいる作業者の肉体的負担も大きなものとなっている。
【０００４】
一方、陸上における杭打ち作業を容易化したり、効率化したりするため、動力源としてモータを動力源とする「杭打ち装置」（例えば、特許文献１参照。）あるいはエンジンを動力源とする「杭打ち機」（例えば、特許文献２参照。）などが提案されている。特許文献１記載の「杭打ち装置」あるいは特許文献２記載の「杭打ち機」を使用すれば、杭打ち作業を安全かつ効率的に行うことができ、作業者の肉体的負担を大幅に軽減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２７９６６９号公報
【特許文献２】特開２０００−３０００３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１記載の「杭打ち装置」や特許文献２記載の「杭打ち機」はいずれも、打ち込み対象である杭材の上端部を押打することによって当該杭材を地中へ打ち込む方式であるため、比較的短い杭材の打ち込み作業には好適であるが、海苔養殖用網を支える杭材のように長さが１０ｍを超える長尺の杭材を打ち込む作業には不向きである。即ち、打ち込み作業開始時、長尺の杭材の上端部は人間の手の届かない高い位置にあるため、特許文献１記載の「杭打ち装置」や特許文献２記載の「杭打ち機」を使用して杭打ち作業を行うことは、実用上、不可能である。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、比較的長尺の杭材の打ち込み作業を安全かつ効率的に行うことができ、使い方が簡単であり、作業者の肉体的負担も軽減することができる杭打ち機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の杭打ち機は、起立状態にある杭材の外周を着脱可能に把持する把持具を有するクランプ機構と、前記クランプ機構を昇降可能に保持する本体部と、前記クランプ機構を介して前記杭材に打ち込み力を加えるため前記本体部に付設された押打機構と、前記押打機構を作動させるため前記本体部に付設された駆動機構と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
このような構成とすれば、起立状態にある杭材の外周の任意の位置をクランプ機構の把持具で把持し、駆動機構で作動する押打機構によりクランプ機構を介して当該杭材に打ち込み力を加えれば、クランプ機構とともに杭材が下降するため、地面や海底などへ杭材を打ち込むことができる。この場合、杭材の上端部を保持したり、押打したりする必要がないので、比較的長尺の杭材であっても、打ち込み作業を安全かつ効率的に行うことができる。また、杭材の外周の任意の位置をクランプ機構の把持具で把持し、駆動機構で押打機構を作動させれば良いので、使い方は簡単であり、作業者の肉体的負担も軽減することができる。
【００１０】
ここで、前記押打機構として、往復運動することによって前記クランプ機構の少なくとも一部を間欠的に押打する槌状部材を設ければ、簡素な機構でありながら、クランプ機構を介して杭材に確実な押打力を与えることができる。また、槌状部材の質量を増減することにより、押打力を増減することもできる。
【００１１】
また、前記槌状部材の押打時の衝撃を緩和する緩衝機構を前記押打機構に設ければ、押打時に発生する衝撃音や振動などを低減することができるため、作業環境の向上に有効であり、作業者の負担を軽減することができる。また、槌状部材によって押打される部分の損傷を抑制することもできる。
【００１２】
一方、前記把持具が前記クランプ機構に着脱可能な構成とすれば、打ち込み作業の対象である杭材の種類やサイズ（外径、長さなど）に応じて把持具の取り替えが可能となるため、汎用性が高まる。また、把持具をクランプ機構から取り外せば、サイズがコンパクト化するため、施工現場への搬入・撤収時の取り扱い性が良好となるほか、不使用時の保管スペースの削減にも有効である。
【００１３】
さらに、作業者が把持可能な複数の取っ手を前記本体部若しくはこれと一体化した部材に設ければ、少なくとも１人の作業者が左右の手で取っ手を把持して安定した姿勢で杭打ち作業を行うことが可能となるため、作業性及び安全性が向上する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、比較的長尺の杭材の打ち込み作業を安全かつ効率的に行うことができ、使い方が簡単であり、作業者の肉体的負担も軽減することができる杭打ち機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態である杭打ち機を示す側面図である。
【図２】図１に示す杭打ち機の一部切欠側面図である。
【図３】図１に示す杭打ち機の一部省略平面図である。
【図４】図１に示す杭打ち機の一部省略正面図である。
【図５】図１に示す杭打ち機の一部省略背面図である。
【図６】図１に示す杭打ち機を構成するクランプ機構を示す側面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ線における一部省略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。図１〜図５に示すように、本実施形態の杭打ち機１０は、起立状態にある杭材１１の外周を把持具１７で着脱可能に把持するクランプ機構１２と、クランプ機構１２を昇降可能に保持する本体部１３と、クランプ機構１２を介して杭材１１に打ち込み力を加えるため本体部１３に付設された押打機構１４と、押打機構１４を作動させるために本体部１３に付設された駆動機構であるギヤードモータ１５と、を備えている。
【００１７】
クランプ機構１２は、押打機構１４のガイド部材１８下端の固定板２０から垂下された複数のリニアシャフト２１に沿って昇降可能に取り付けられたクランプセット金具２２と、クランプセット金具２２の正面側に固定軸２３を介して着脱可能に取り付けられた把持具１７と、クランプセット金具２２の側面に着脱可能に固定された座板２５に支軸２６を介して回動可能に取り付けられたレバー２７と、備えている。
【００１８】
複数のリニアシャフト２１の下端部には、クランプセット金具２２がリニアシャフト２１から離脱するのを阻止する連結プレート２４がネジ２８により着脱可能に取り付けられている。把持具１７は、固定軸２３の先端に固着された固定部１７ｂと、固定部材１７ｂの片方の側縁部に支軸１７ｃを介して回動可能に取り付けられた可動部１７ａと、を備えている。可動部１７ａ及び固定部１７ｂはいずれも円柱状の杭材１１を把持するのに適した樋形状をなし、それぞれの内周面に沿って滑り止め機能を有する板状の弾性材１７ｄが付設されている。
【００１９】
押打機構１４は、本体部１３に固定された円筒状のガイド部材１８と、ガイド部材１８内にその軸心方向にスライド可能に配置されたスライダ３１と、スライダ３１の上端部とクランク軸３２とを連接するロッド部材３３と、スライダ３１の下端部に設けられた槌状部材１６と、を備えている。ロッド部材３３の上端軸受け部３３ａは、ギヤードモータ１５によって回転駆動されるクランク軸３２の公転軸３２ａに軸支され、下端軸受け部３３ｂはピン３４を介してスライダ３１の上端部に軸支されている。クランク軸３２及びその周辺の部材はハウジング３８内に収容されている。
【００２０】
スライダ３１の下端部から突出した状態に設けられた槌状部材１６は、スライダ３１に対し軸心方向に沿って距離１６ｄだけスライド可能に取り付けられ、コイルバネ３５によってスライダ３１下端部から突出する方向へ付勢されている。また、本体部１３に一体的に固定された押打機構１４のガイド部材１８の左右側面からそれぞれ水平方向に円柱状の取っ手１９が延設されている。
【００２１】
図６，図７に示すように、座板２５に設けられたインデックスプランジャ３０を解除して、レバー２７基端の操作部２７ｂを支軸２６中心に下方へ回動させ、レバー２７先端の鈎状のフック部２７ａを可動部１７ａに突設されたストッパ２９から離脱させ、可動部１７ａを支軸１７ｃ中心に回動させると、把持具１７は開いた状態となる。この状態で、固定部１７ｂと可動部１７ａとの間に杭材１１を挟み込んで可動部１７ａを閉じ、レバー２７基端の操作部２７ｂを支軸２６中心に上方へ回動させ、フック部２７ａをストッパ２９に係合させ、レバー２７の操作部２７ｂ側のＵ字状の切欠部２７ｃをインデックスプランジャ３０に係合させれば、クランプ機構１２によって杭材１１が起立姿勢で把持された状態となる。
【００２２】
杭打ち現場おいて、作業者が一対の取っ手１９を左右の手で把持し、杭材１１が起立状態を保つような姿勢で杭打ち機１０を保持した後、ギヤードモータ１５を作動させるとクランク軸３２の回転によってロッド部材３３を介してスライダ３１及び槌状部材１６がガイド部材１８内を軸心方向に往復運動する。これにより、槌状部材１６の下端部が、クランプ機構１２の一部をなすクランプセット金具２２の上面を間欠的に押打し、この押打力がクランプセット金具２２、固定軸２３及び把持具１７を介して杭材１１に伝わり、杭材１１は鉛直下方に向かって打ち込まれていく。
【００２３】
杭打ち作業の進行に伴い、杭打ち機１０は杭材１１と共に下降していくので、その一部が水面や地面に接するなどして、杭打ち作業が続行できなくなった時点でギヤードモータ１５を停止する。そして、クランプ機構１２のレバー２７を前述のように操作して把持具１７を開閉させ、杭材１１に対する把持具１７の位置を適切な位置まで引き上げた後、ギヤードモータ１５を作動させれば、杭打ち作業を再開することができる。杭材１１の長さ、地盤の状況あるいは打ち込み深さなどに応じて、前述した作業を繰り返せば、杭材１１が長尺であっても適切な深さまで打ち込むことができる。
【００２４】
このように、起立状態にある杭材１１の外周の任意の位置をクランプ機構１２の把持具１７で把持し、駆動機構（ギヤードモータ１５）で作動する押打機構１４によりクランプ機構１２を介して当該杭材１１に打ち込み力を加えれば、クランプ機構１２とともに杭材１１が下降するため、地面や海底などへ杭材１１を打ち込むことができる。この場合、杭材１１の上端部を保持したり、押打したりする必要がないので、比較的長尺の杭材１１であっても、打ち込み作業を安全かつ効率的に行うことができる。また、杭材１１の外周の任意の位置をクランプ機構１２の把持具１７で把持し、駆動機構（ギヤードモータ１５）で押打機構１４を作動させれば良いので、使い方は簡単であり、作業者の肉体的負担も軽減することができる。
【００２５】
また、押打機構１４において、スライダ３１にスライド可能に取り付けられた槌状部材１６を、コイルバネ３５によってスライダ３１下端部から突出する方向へ付勢することにより、槌状部材１６がクランプセット金具２２を押打するときの衝撃を緩和する緩衝機構を形成している。これにより、杭打ち作業中に槌状部材１６がクランプセット金具２２を押打するときに発生する衝撃音や振動などを低減することができるため、作業環境の向上に有効であり、作業者の負担を軽減することができる。また、槌状部材１６によって押打されるクランプセット金具２２の上面部分の損傷を抑制することもできる。
【００２６】
さらに、クランプ機構１２を構成する把持具１７は、クランプセット金具２２上面に螺着されたボールプランジャ３７を緩めることにより、クランプセット金具２２に着脱可能である。従って、打ち込み作業の対象である杭材１１の種類やサイズ（外径、長さなど）に応じて把持具１７の取り替えが可能であり、汎用性が高い。また、把持具１７をクランプセット金具２２から取り外せば、サイズがコンパクト化するため、施工現場への搬入・撤収時の取り扱い性が良好となり、不使用時の保管スペースの削減にも有効である。
【００２７】
また、本体部１３に一体的に固定された押打機構１４のガイド部材１８の左右側面からそれぞれ水平方向に円柱状の取っ手１９が延設されているため、少なくとも１人の作業者が左右の手で取っ手１９を把持して安定した姿勢で杭打ち作業を行うことができ、作業性及び安全性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の杭打ち機は、海苔養殖用網を海中で支えるための杭材を海底に打ち込む作業あるいはその他の杭材を地面、海底、湖底、川底などに打ち込む作業などにおいて広く利用することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１０  杭打ち機
１１  杭材
１２  クランプ機構
１３  本体部
１４  押打機構
１５  ギヤードモータ
１６  槌状部材
１７  把持具
１７ａ  可動部
１７ｂ  固定部
１７ｃ，２６  支軸
１７ｄ  弾性材
１８  ガイド部材
１９  取っ手
２０  固定板
２１  リニアシャフト
２２  クランプセット金具
２３  固定軸
２４  連結プレート
２５  座板
２７  レバー
２７ａ  フック部
２７ｂ  操作部
２７ｃ  切欠部
２８  ネジ
２９  ストッパ
３０  インデックスプランジャ
３１  スライダ
３２  クランク軸
３２ａ  公転軸
３３  ロッド部材
３３ａ  上端軸受け部
３３ｂ  下端軸受け部
３４  ピン
３５  コイルバネ
３７  ボールプランジャ
３８  ハウジング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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