特開 2023-67195 自動貫入試験機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023067195

(43)【公開日】2023-05-16

(54)【発明の名称】自動貫入試験機

(51)【国際特許分類】

   E02D 1/02 20060101AFI20230509BHJP

【ＦＩ】

E02D1/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021178224

(22)【出願日】2021-10-29

(71)【出願人】

【識別番号】000227467

【氏名又は名称】日東精工株式会社

(72)【発明者】

【氏名】白波瀬 雅史

(72)【発明者】

【氏名】清水 晴彦

【テーマコード（参考）】

2D043

【Ｆターム（参考）】

2D043AA03

2D043AB04

2D043AC01

(57)【要約】

【課題】
高トルクで貫入ロッドを回転貫入可能な自動貫入試験機の提供。
【解決手段】
ベースプレート２と、ベースプレートに立設されたフレーム１０と、フレームに沿って昇降可能な昇降台１４と、ベースプレートに立設され、上下方向に移動する昇降台をガイドするガイド支柱３と、前記昇降台に設けたチャック３０に回転可能に保持され、昇降台の下降に伴って地中に回転貫入する貫入ロッド４とを備える自動貫入試験機１による。この自動貫入試験機よれば、昇降台がフレームとガイド支柱に沿って昇降するように構成されているので、高トルクで貫入ロッドを地中に回転貫入させても、貫入試験機本体が振れたり、傾いたりすることを防止できる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベースプレートと、
ベースプレートに立設されたフレームと、
フレームに沿って昇降可能な昇降台と、
ベースプレートに立設され、上下方向に移動する昇降台をガイドするガイド支柱と、
前記昇降台に設けたチャックに回転可能に保持され、昇降台の下降に伴って地中に回転貫入する貫入ロッドと、
を備えることを特徴とする自動貫入試験機。

【請求項2】

前記ガイド支柱は、一対の支柱から成ることを特徴とする請求項１に記載の自動貫入試験機。

【請求項3】

前記ガイド支柱は、連結梁によってフレームに固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動貫入試験機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、貫入ロッドを地中へ貫入し、その貫入抵抗に基づいて地盤の硬軟を判定する自動貫入試験機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、自動貫入試験機の一例としては、特許文献１に示すものがある。

【0003】

特許文献１に示す自動貫入試験機は、昇降用モータの駆動によって支柱に沿って昇降可能な昇降可能な昇降台を有している。この昇降台には、チャックが設けられており、このチャックに貫入ロッドを保持し、回転用モータの駆動によって貫入ロッドを回転するように構成されている。この構成により、貫入ロッドは、昇降台の下降に伴って地中に回転貫入する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４－９２２０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記自動貫入試験機は、昇降台が支柱のみで支持されているため、貫入ロッドを高トルクで地中に回転させた場合、貫入試験機本体が振れたり、傾いたりすることがあった。

【0006】

本発明は、上記問題に鑑みて創成されたものであり、高トルクで貫入ロッドを回転貫入可能な自動貫入試験機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

ベースプレートと、ベースプレートに立設されたフレームと、フレームに沿って昇降可能な昇降台と、ベースプレートに立設され、上下方向に移動する昇降台をガイドするガイド支柱と、前記昇降台に設けたチャックに回転可能に保持され、昇降台の下降に伴って地中に回転貫入する貫入ロッドと、を備える自動貫入試験機による。

【0008】

前記ガイド支柱は、一対の支柱から成ることが好ましい。

【0009】

前記ガイド支柱は、連結梁によってフレームに固定されていることが好ましい。

【発明の効果】

【0010】

本発明の自動貫入試験機によれば、昇降台がフレームとガイド支柱に沿って昇降するように構成されているので、高トルクで貫入ロッドを地中に回転貫入させても、貫入試験機本体が振れたり、傾いたりすることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の自動貫入試験機の斜視図である。

【図2】本発明の自動貫入試験機の昇降ユニットの構成を示す要部拡大一部切欠断面図である。

【図3】本発明の自動貫入試験機のチャックの構成を示す要部拡大一部切欠断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１において、１は自動貫入試験機であり、クローラー１００に載置した状態で使用し、先端にスクリューポイント４ａを備える貫入ロッド４を地中に回転貫入するように構成されている。

【0013】

クローラー１００は、エンジン１０１とハンドル１０２を備えており、エンジン１０１の回転によってクローラー１０３が走行するように構成されている。

【0014】

自動貫入試験機１は、クローラー１００の上部に載置されるベースプレート２を有している。このベースプレート２には、一対の支柱１１，１２で構成されるフレーム１０が立設されている。

【0015】

フレーム１０の一方の支柱１１には、高さ方向に沿ってピンラック１３が配置されている。そして、このフレーム１０の前方にはピンラック１３に沿って上下方向に昇降するよう、昇降台１４が取り付けられている。

【0016】

図２に示すように、昇降台１４には、昇降ユニット２０が載置されている。昇降ユニット２０は、昇降用モータ２２の駆動軸（図示せず）に一方向クラッチを介して接続されるスプロケット２１を有しており、昇降用モータ２２の駆動に伴ってスプロケット２１がピンラック１３に沿って回転することで昇降台１４を昇降するように構成されている。

【0017】

また、昇降ユニット２０の一方向クラッチ２３の作用により、昇降台１４が上昇しようとする方向にスプロケット２１を回転させるよう昇降用モータ２２が駆動（便宜上、この駆動を正転駆動とする）したとき、昇降用モータ２２の駆動がスプロケット２１へ伝達される。このため、（昇降台１４の総重量に基づく荷重１）－（昇降用モータ２２の出力トルクに応じた上昇力）で決定される荷重が試験荷重として貫入ロッド４に負荷される。

【0018】

一方、これとは逆に昇降用モータ２２が駆動（便宜上、この駆動を逆転駆動とする）すると、一方向クラッチ２３は空転する。このため、昇降用モータ２２の駆動がスプロケット２１に伝達されない状態を創出でき、貫入ロッド４には昇降台１４の総重量に基づく荷重を負荷することができる。

【0019】

図３に示すように、昇降台１４には前記チャック３０が配置されており、回転用モータ３６の駆動に伴って回転可能に構成されている。このチャック３０は、貫入ロッド４が挿通可能かつ回転可能に支持された中空スリーブ３１を備えている。この中空スリーブ３１は、貫入ロッド４に形成された長溝４ａに係合する剛球３２が配置されるとともに、中空スリーブ３１の下部にはスプロケット３３が設けられている。前記剛球３２は、ばね３４で常時付勢されたスライドスリーブ３５によって常時中空スリーブ３１の中空穴部３１ａに突出する位置に支持されており、この状態で貫入ロッド４の長溝４ａに係合する。なお、スライドスリーブ３５をばね３４の付勢に抗して押し下げると、剛球３２は動作可能となり、貫入ロッド４の保持を解くことができる。

【0020】

前記回転用モータ３６の出力軸３６ａには遊星歯車機構を介して第２出力軸３７が連結されている。この第２出力軸３７の下部にはスプロケット３８が一体に固定されており、このスプロケット３８と前記中空スリーブ３１の下部に設けられたスプロケット３３とは環状チェーン３９を巻き掛けて連結されている。この構成により、回転用モータ３６の回転駆動をチャック軸３１へ伝達することで、貫入ロッド４が回転する。

【0021】

前記遊星歯車機構はフランジ４０に収容されており、このフランジ４０の上方には前記回転用モータ３６が配置してある。また、前記遊星歯車機構２０は、前記回転用モータ３６の出力軸３６ａと一体に回転するように取付けられた太陽ギア４１と、この太陽ギア４１と噛合し、かつ当該太陽ギア４１を中心としてその周囲を自転しつつ公転する複数の遊星ギア４２と、リング状に形成され内歯を有するインターナルギア４３とから構成されている。このインターナルギア４３は、その内歯が前記複数の遊星ギア４２と噛合して、これら遊星ギア４２の自転および公転を案内するように構成されている。これら遊星ギア４２の下面には前記第２出力軸３７が当該遊星ギア４２と一体に回転可能に取付けられて、この第２出力軸３７と前記回転用モータ３６の出力軸３６ａとは同一軸線上に配置されている。また、前記遊星ギア４２の間には、それぞれキャリア４４が介在しており、これらキャリア４４は前記第２出力軸３７に一体成形されている。

【0022】

前記フランジ４０の内周面には、内方を向いた梁４５が当該フランジに一体成形されており、これら梁４５は前記インターナルギア４３を挟んで互いに対向するように位置している。これら梁４５には前記インターナルギア４３が固定されており、前記遊星ギア４２の回転に伴って回転しないようになっている。この梁４５の側面には前記インターナルギア４３が貫入ロッド４による回転反力を受け、この回転反力が当該梁４５に作用する方向で互いに対向するようにして歪みゲージ４６が取付けられており、これら歪みゲージ４６と梁４５によって前記トルクセンサが構成されている。

【0023】

前記ベースプレート２には、昇降台１４を貫くようにしてガイド支柱３が立設されている。このガイド支柱３は一対のポール３ａ，３ｂを有しており、これらポール３ａ，３ｂの上端部が連結梁３ｃ，３ｄを介してフレーム１０に固定されている。また、ガイド支柱３のポール３ａ，３ｂには上下方向に移動可能にホルダ３ｅ，３ｆが挿通されている。このホルダ３ｅ，３ｆに昇降台１４を固定することにより、ガイド支柱３は、ホルダ３ｅ，３ｆと一体にポール３ａ，３ｂに沿って上下方向に移動する昇降台１４をガイドするように構成されている。

【0024】

本発明の自動貫入試験機１によれば、昇降台１４がフレーム１０とガイド支柱３に沿って昇降するように構成されているので、高トルクで貫入ロッド４を地中に回転貫入させても、貫入試験機本体が振れたり、傾いたりすることを防止できる。

【符号の説明】

【0025】

１ 自動貫入試験機
２ ベースプレート
３ ガイド支柱
３ａ，３ｂ ポール
３ｃ，３ｄ 連結梁
３ｅ，３ｆ ホルダ
４ 貫入ロッド
４ａ スクリューポイント
１０ フレーム
１１，１２ 支柱
１３ ピンラック
１４ 昇降台
２０ 昇降ユニット
３０ チャック
３６ 回転用モータ
１００ クローラー

【図1】

【図2】

【図3】