JP7211754B2

JP7211754B2 - Breaker and method for evaluating breaker noise level

Info

Publication number: JP7211754B2
Application number: JP2018192334A
Authority: JP
Inventors: 文雄湯浅
Original assignee: Furukawa Co Ltd
Current assignee: Furukawa Co Ltd
Priority date: 2018-10-11
Filing date: 2018-10-11
Publication date: 2023-01-24
Anticipated expiration: 2038-10-11
Also published as: JP2020060460A

Description

本発明は、ブレーカの騒音のレベルを評価する方法、装置及びプログラム並びにブレーカに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method, apparatus and program for evaluating the noise level of a breaker, and a breaker.

構造体（例えば、岩盤又はコンクリート）を破砕するため、ブレーカが用いられることがある。ブレーカは、ピストン、フロントヘッド及びチゼルを含んでいる。チゼルは、フロントヘッドに取り付けられている。ピストンの打撃によって、応力波がチゼルの後端から先端にかけて伝搬し、応力波は、チゼルの先端から構造体に向けて伝搬する。この応力波によって構造体を破砕することができる。 Breakers are sometimes used to break structures (eg, rock or concrete). The breaker includes a piston, front head and chisel. A chisel is attached to the front head. Striking the piston causes a stress wave to propagate from the trailing end to the tip of the chisel, and the stress wave propagates from the tip of the chisel towards the structure. This stress wave can fracture the structure.

特許文献１には、ブレーカの一例について記載されている。このブレーカは、フロントヘッド、チゼル及び弾性体（例えば、ゴム）を含んでいる。チゼルの外側面は、小径領域及び小径領域より外側に突出した大径領域を含んでいる。チゼルは、大径領域がフロントヘッドの外側に位置するようにフロントヘッドに取り付けられている。弾性体は、フロントヘッド及びチゼルの大径領域の間に位置している。弾性体は、チゼルが構造体からフロントヘッドに向けて戻る際に、フロントヘッド及びチゼルの大径領域の双方に接する。 Patent Literature 1 describes an example of a breaker. This breaker includes a front head, a chisel and an elastic body (eg rubber). The outer surface of the chisel includes a smaller diameter region and a larger diameter region projecting outwardly from the smaller diameter region. The chisel is attached to the front head such that the large diameter region is located outside the front head. The elastic is located between the front head and the large diameter region of the chisel. The elastic contacts both the front head and the larger diameter region of the chisel as the chisel moves back from the structure towards the front head.

非特許文献１には、人間の聴覚にとっての断続騒音の評価について記載されている。具体的には、非特許文献１には、人間の聴覚は、パルス音波（断続騒音）の立上りに対して遅れて応答し、パルス音波（断続騒音）の立下りに対して遅れて応答することが記載されている。さらに、非特許文献１には、パルス音波（断続騒音）の発生時間が短いと、人間の聴覚における騒音の応答レベルが低下し得ることが記載されている。 Non-Patent Document 1 describes evaluation of intermittent noise for human hearing. Specifically, in Non-Patent Document 1, human hearing responds with a delay to the rise of a pulse sound wave (intermittent noise), and responds with a delay to the fall of a pulse sound wave (intermittent noise). is described. Furthermore, Non-Patent Document 1 describes that if the pulse sound wave (intermittent noise) is generated for a short period of time, the response level of the noise in human hearing can be lowered.

特開２００８－１１４２９７号公報JP 2008-114297 A

江川義之、「聴覚特性を考慮した断続騒音の大きさの評価」、産業安全研究所研究報告、１９９５年、ｐ．２７－３５Yoshiyuki Egawa, "Evaluation of Intermittent Noise Level Considering Auditory Characteristics," Research Report of the Industrial Safety Research Institute, 1995, p. 27-35

本発明者は、異なるブレーカから発生する騒音の等価騒音レベルに有意な差がないにもかかわらず、異なるブレーカから発生する騒音のレベルが人間の聴覚にとっては有意な差がある場合があることを新規に見出した。すなわち、本発明者は、等価騒音レベルが、ブレーカの騒音のレベルを評価するための有用な指標となり得ない場合があることを見出した。 The inventors have found that the levels of noise generated by different breakers may differ significantly to human hearing, even though the equivalent noise levels of the noise generated by different breakers do not differ significantly. Found new. That is, the inventors have found that the equivalent noise level may not be a useful index for evaluating the breaker noise level.

本発明の目的の一例は、ブレーカから発生する騒音のレベルを評価するための新規な指標を得ることにある。本発明のさらなる目的は、実施形態の以下の開示から明らかになるであろう。 An example of the object of the present invention is to obtain a new index for evaluating the level of noise generated from a breaker. Further objects of the present invention will become clear from the following disclosure of the embodiments.

本発明の一態様によれば、
ブレーカから発生する騒音のレベルを評価する方法であって、
前記ブレーカから発生する振動の減衰速度を算出することを含む方法が提供される。 According to one aspect of the invention,
A method for evaluating the level of noise generated from a breaker, comprising:
A method is provided that includes calculating a damping rate of vibration generated from the breaker.

本発明の他の一態様によれば、
ブレーカから発生する騒音のレベルを評価する装置であって、
前記ブレーカから発生する振動の減衰速度を算出するための算出器を含む装置が提供される。 According to another aspect of the invention,
A device for evaluating the level of noise generated from a breaker,
An apparatus is provided that includes a calculator for calculating a damping rate of vibration generated by the breaker.

本発明のさらに他の一態様によれば、
コンピュータを、ブレーカから発生する騒音のレベルを評価する装置として機能させるためのプログラムであって、
前記コンピュータに、前記ブレーカから発生する振動の減衰速度を算出させる、プログラムが提供される。 According to yet another aspect of the present invention,
A program for causing a computer to function as a device for evaluating the level of noise generated from a breaker,
A program is provided that causes the computer to calculate the damping rate of vibration generated from the breaker.

本発明のさらに他の一態様によれば、
ピストンと、
フロントヘッドと、
第１領域と、前記第１領域より外側に突出した第２領域と、を含む外側面を有し、前記第２領域が前記フロントヘッドの外側に位置するように前記フロントヘッドに取り付けられたチゼルと、
前記フロントヘッド及び前記チゼルの前記第２領域の間に位置し、１００ＧＰａ以上のヤング率を有する剛性体と、
１００ｍｓ以下の時間間隔を置いて前記ピストンを前記チゼルに繰り返し打撃させるための制御器と、
を含み、
前記剛性体は、前記時間間隔のうちの少なくとも一部において、前記フロントヘッド及び前記チゼルの前記第２領域の双方に接する、ブレーカが提供される。 According to yet another aspect of the present invention,
a piston;
front head and
A chisel having an outer surface including a first region and a second region projecting outward from the first region, the chisel being attached to the front head such that the second region is positioned outside the front head. When,
a rigid body located between the front head and the second region of the chisel and having a Young's modulus of 100 GPa or more;
a controller for causing the piston to repeatedly strike the chisel at time intervals of 100 ms or less;
including
A breaker is provided wherein the rigid body contacts both the front head and the second region of the chisel during at least part of the time interval.

本発明の上述した一態様によれば、ブレーカから発生する騒音のレベルを評価するための新規な指標を得ることができる。 According to one aspect of the present invention described above, it is possible to obtain a novel index for evaluating the level of noise generated from the breaker.

実施形態１に係るブレーカ及び実施形態１に係る装置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the device which concerns on the breaker which concerns on Embodiment 1, and Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係るブレーカ及び実施形態１に係る装置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the device which concerns on the breaker which concerns on Embodiment 1, and Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係るブレーカの音の波形を示す図である。4 is a diagram showing a waveform of sound of the breaker according to Embodiment 1. FIG. 比較例に係るブレーカの音の波形を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a sound waveform of a breaker according to a comparative example; 図３における音の減衰速度を算出する方法の一例を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a method of calculating a sound attenuation speed in FIG. 3; FIG. 図４における音の減衰速度を算出する方法の一例を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining an example of a method for calculating a sound attenuation speed in FIG. 4; 実施形態２に係る装置を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a device according to Embodiment 2; 記憶器に記憶された参照データの一例を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an example of reference data stored in a storage; FIG. 装置のハードウエア構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the hardware constitutions of an apparatus.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in all the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.

なお、以下に示す説明において、装置２０の算出器２００、判定器２１０及び記憶器２２０は、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。装置２０の算出器２００、判定器２１０及び記憶器２２０は、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、メモリにロードされた本図の構成要素を実現するプログラム、そのプログラムを格納するハードディスクなどの記憶メディア、ネットワーク接続用インタフェースを中心にハードウエアとソフトウエアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置には様々な変形例がある。 In the following description, the calculator 200, the determiner 210, and the memory 220 of the device 20 are shown as functional blocks rather than as hardware units. The calculator 200, the determiner 210, and the storage device 220 of the device 20 are the CPU of any computer, the memory, a program that implements the components of this figure loaded in the memory, a storage medium such as a hard disk that stores the program, It is realized by any combination of hardware and software centering on the interface for network connection. There are various modifications of the implementation method and device.

（実施形態１）
図１及び図２は、実施形態１に係るブレーカ１０及び実施形態１に係る装置２０を説明するための図である。 (Embodiment 1)
1 and 2 are diagrams for explaining a breaker 10 according to Embodiment 1 and a device 20 according to Embodiment 1. FIG.

図１を用いて、装置２０の概要を説明する。装置２０は、ブレーカ１０から発生する騒音のレベルを評価するためのものである。装置２０は、算出器２００を含んでいる。算出器２００は、ブレーカ１０から発生する振動の減衰速度を算出するためものである。 An overview of the device 20 will be described with reference to FIG. Device 20 is for evaluating the level of noise generated by breaker 10 . Device 20 includes calculator 200 . The calculator 200 is for calculating the damping speed of vibration generated from the breaker 10 .

上述した構成によれば、ブレーカ１０から発生する騒音のレベルを評価するための新規な指標を得ることができる。具体的には、上述した構成においては、ブレーカ１０から発生する振動の減衰速度を算出器２００によって算出することができる。この減衰速度は、ブレーカ１０から発生する騒音のレベルを評価するための新規な指標になり得る。 According to the configuration described above, a new index for evaluating the level of noise generated from the breaker 10 can be obtained. Specifically, in the configuration described above, the calculator 200 can calculate the damping speed of the vibration generated from the breaker 10 . This attenuation speed can be a new index for evaluating the level of noise generated from the breaker 10 .

具体的には、本発明者は、上述した減衰速度が大きいほどブレーカ１０から発生する騒音のレベルが人間の聴覚にとって小さくなり、上述した減衰速度が小さいほどブレーカ１０から発生する騒音のレベルが人間の聴覚にとって大きくなることを見出した。したがって、ブレーカ１０から発生する騒音のレベルを、上述した減衰速度に基づいて判定することができる。 Specifically, the inventor believes that the higher the damping speed described above, the lower the level of noise generated from the breaker 10 for human hearing, and the lower the damping speed described above, the lower the level of noise generated from the breaker 10 for human hearing. It was found to be large for the hearing of Therefore, the level of noise generated from the breaker 10 can be determined based on the damping speed described above.

さらに、本発明者は、ブレーカ１０から発生する騒音の等価騒音レベルに有意な差がない場合であっても、上述した減衰速度に有意な差が生じ得ることを見出した。したがって、等価騒音レベルでは判定し得ない騒音のレベルを、上述した減衰速度に基づいて判定することができる。 Furthermore, the inventors have found that even if there is no significant difference in the equivalent noise level of the noise generated from the breaker 10, the above-described significant difference in attenuation rate can occur. Therefore, the level of noise that cannot be determined based on the equivalent noise level can be determined based on the attenuation speed described above.

上述した説明から明らかなように、装置２０は、図１及び図２に示したブレーカ１０とは異なるブレーカから発生する騒音のレベルも評価可能である。 As is clear from the above description, the device 20 is also capable of evaluating noise levels generated by breakers other than the breaker 10 shown in FIGS.

図１を用いて、ブレーカ１０の概要を説明する。ブレーカ１０は、ピストン１１０、フロントヘッド１２０、チゼル１３０、剛性体１４０及び制御器１５０を含んでいる。チゼル１３０は、外側面１３２を有している。外側面１３２は、第１領域１３２ａ及び第２領域１３２ｂを含んでいる。第２領域１３２ｂは、第１領域１３２ａより外側に突出している。外側面１３２は、第２領域１３２ｂがフロントヘッド１２０の外側に位置するようにフロントヘッド１２０に取り付けられている。剛性体１４０は、フロントヘッド１２０及びチゼル１３０の第２領域１３２ｂの間に位置している。剛性体１４０は、１００ＧＰａ以上のヤング率を有している。制御器１５０は、１００ｍｓ以下の時間間隔を置いてピストン１１０をチゼル１３０に繰り返し打撃させるためのものである。剛性体１４０は、当該時間間隔のうちの少なくとも一部において、フロントヘッド１２０及びチゼル１３０の第２領域１３２ｂの双方に接する。 An overview of the breaker 10 will be described with reference to FIG. Breaker 10 includes piston 110 , front head 120 , chisel 130 , rigid body 140 and controller 150 . Chisel 130 has an outer surface 132 . The outer surface 132 includes a first region 132a and a second region 132b. The second region 132b protrudes outward from the first region 132a. The outer surface 132 is attached to the front head 120 such that the second region 132b is located outside the front head 120. As shown in FIG. The rigid body 140 is positioned between the front head 120 and the second region 132 b of the chisel 130 . Rigid body 140 has a Young's modulus of 100 GPa or more. The controller 150 is for causing the piston 110 to repeatedly hit the chisel 130 at intervals of 100 ms or less. The rigid body 140 contacts both the front head 120 and the second region 132b of the chisel 130 during at least part of the time interval.

上述した構成によれば、ブレーカ１０から発生する騒音のレベルを人間の聴覚にとって小さくすることができる。具体的には、上述した構成においては、ブレーカ１０から発生する振動の減衰速度を剛性体１４０によって大きくすることができる。上述したように、当該減衰速度が大きいほどブレーカ１０から発生する騒音のレベルが人間の聴覚にとって小さくなり得る。さらに、上述した構成においては、ピストン１１０は、１００ｍｓ以下の時間間隔を置いてチゼル１３０を繰り返し打撃しており、ピストン１１０による各打撃における音波の発生時間（音波が減衰する時間を除く。）を１００ｍｓ未満に抑えることができる。非特許文献１に記載されているように、音波の発生時間が短いと、人間の聴覚における騒音の応答レベルが低下し得る。このようにして、ブレーカ１０から発生する騒音のレベルを人間の聴覚にとって小さくすることができる。 According to the configuration described above, the level of noise generated from the breaker 10 can be reduced for human hearing. Specifically, in the configuration described above, the damping speed of vibration generated from breaker 10 can be increased by rigid body 140 . As described above, the higher the attenuation speed, the lower the level of noise generated from the breaker 10 for human hearing. Furthermore, in the configuration described above, the piston 110 repeatedly hits the chisel 130 at intervals of 100 ms or less, and the sound wave generation time (excluding the sound wave attenuation time) for each hit by the piston 110 is It can be suppressed to less than 100ms. As described in Non-Patent Document 1, when the sound wave generation time is short, the response level of noise in human hearing can be lowered. In this way, the level of noise generated by breaker 10 can be reduced to human hearing.

図１及び図２を用いて、ブレーカ１０の詳細を説明する。図１は、ピストン１１０がチゼル１３０を打撃しているタイミングにおけるブレーカ１０を示している。図２は、ブレーカ１０がチゼル１３０を打撃した後のタイミングにおけるブレーカ１０を示している。 The details of the breaker 10 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. FIG. 1 shows the breaker 10 at the timing when the piston 110 is hitting the chisel 130 . FIG. 2 shows breaker 10 at a timing after breaker 10 has struck chisel 130 .

ピストン１１０は、圧力（例えば、油圧）によって、往復移動可能になっている。 Piston 110 can be reciprocated by pressure (for example, hydraulic pressure).

チゼル１３０の外側面１３２は、第１領域１３２ａ、第２領域１３２ｂ及び第３領域１３２ｃを含んでいる。第１領域１３２ａ、第２領域１３２ｂ及び第３領域１３２ｃは、チゼル１３０の先端から後端に向かって順に並んでいる。第２領域１３２ｂは、第１領域１３２ａ及び第３領域１３２ｃの双方より外側に突出している。 The outer surface 132 of the chisel 130 includes a first region 132a, a second region 132b and a third region 132c. The first region 132a, the second region 132b, and the third region 132c are arranged in order from the front end of the chisel 130 toward the rear end. The second region 132b protrudes outward from both the first region 132a and the third region 132c.

チゼル１３０は、フロントヘッド１２０に往復可能に取り付けられている。チゼル１３０は、チゼル１３０の第３領域１３２ｃがフロントヘッド１２０の内部に挿入されるように、フロントヘッド１２０に取り付けられている。 Chisel 130 is reciprocally attached to front head 120 . Chisel 130 is attached to front head 120 such that third region 132 c of chisel 130 is inserted into front head 120 .

剛性体１４０は、チゼル１３０の第３領域１３２ｃに取り付けられている。一例において、剛性体１４０は、チゼル１３０の第３領域１３２ｃを囲む形状（例えば、円形状）を有していてもよい。 A rigid body 140 is attached to the third region 132 c of the chisel 130 . In one example, the rigid body 140 may have a shape (for example, circular shape) surrounding the third region 132c of the chisel 130 .

剛性体１４０は、高ヤング率を有している。したがって、剛性体１４０は、外力が剛性体１４０に加わっても、実質的に変形しない。一例において、剛性体１４０は、鋼にすることができる。 Rigid body 140 has a high Young's modulus. Therefore, rigid body 140 does not substantially deform even when an external force is applied to rigid body 140 . In one example, rigid body 140 can be steel.

制御器１５０は、ピストン１１０をチゼル１３０に繰り返し打撃させるためのものである。制御器１５０は、ピストン１１０をチゼル１３０に周期的に打撃させてもよいし、又はピストン１１０をチゼル１３０に非周期的に打撃させてもよい。制御器１５０は、ピストン１１０の移動の制御によって、上述した時間間隔を制御してもよい。 The controller 150 is for causing the piston 110 to hit the chisel 130 repeatedly. The controller 150 may cause the piston 110 to strike the chisel 130 periodically or may cause the piston 110 to strike the chisel 130 non-periodically. Controller 150 may control the time intervals described above by controlling the movement of piston 110 .

制御器１５０は、ブレーカ１０の本体（図１及び図２では、フロントヘッド１２０は、ブレーカ１０の本体の一部となっている。）内に収納されていてもよいし、又はブレーカ１０の本体外に配置されていてもよい。 The controller 150 may be housed within the body of the breaker 10 (in FIGS. 1 and 2, the front head 120 is part of the body of the breaker 10), or may be housed within the body of the breaker 10. It may be placed outside.

図１及び図２を用いて、ブレーカ１０の動作を説明する。 The operation of the breaker 10 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.

図１に示すように、チゼル１３０の先端を構造体Ｏ（例えば、岩石又はコンクリート）に押し当てる。このようにして、チゼル１３０をフロントヘッド１２０に向けて移動させることができ、剛性体１４０は、フロントヘッド１２０及びチゼル１３０の第２領域１３２ｂの双方に接する。 As shown in FIG. 1, the tip of the chisel 130 is pressed against a structure O (eg, rock or concrete). In this way, the chisel 130 can be moved towards the front head 120 and the rigid body 140 contacts both the front head 120 and the second region 132 b of the chisel 130 .

次いで、図２に示すように、チゼル１３０の後端をピストン１１０によって打撃する。ピストン１１０の打撃によって、応力波がチゼル１３０の後端から先端に向けて伝搬し、応力波は、チゼル１３０の先端から構造体Ｏに向かって伝搬する。この応力波によって構造体Ｏを破砕することができる。 The rear end of chisel 130 is then struck by piston 110, as shown in FIG. Striking the piston 110 causes a stress wave to propagate from the rear end of the chisel 130 toward the tip, and the stress wave propagates from the tip of the chisel 130 toward the structure O. The structure O can be fractured by this stress wave.

次いで、ピストン１１０は、チゼル１３０から離れる方向に向けて移動する。次いで、図１及び図２に示した動作が繰り返される。 Piston 110 then moves away from chisel 130 . The operations shown in FIGS. 1 and 2 are then repeated.

本実施形態においては、チゼル１３０の振動の減衰速度を剛性体１４０によって高くすることができる。具体的には、フロントヘッド１２０が、チゼル１３０の先端を構造体Ｏに押し付けた状態で、ピストン１１０によってチゼル１３０が打撃される。特に、ピストン１１０によってチゼル１３０が打撃されるタイミングにおいて、チゼル１３０の長さはチゼル１３０の弾性変形によって縮む。このため、剛性体１４０がフロントヘッド１２０及びチゼル１３０の第２領域１３２ｂから受ける接触圧力は一時低下する。しかし、その後、チゼル１３０の先端からの反射波である応力波がチゼル１３０の変形を戻す。チゼル１３０の変形が戻ることで、剛性体１４０は、フロントヘッド１２０及びチゼル１３０の第２領域１３２ｂの双方に接する。その後、チゼル１３０の振動は、チゼル１３０の後端から先端に向けて伝搬した応力波と、その反射波であるチゼル１３０の先端からの応力波と、の重ね合せによって増幅（共振）し得る。しかしながら、チゼル１３０の振動が増幅される前に、剛性体１４０は、フロントヘッド１２０及びチゼル１３０の第２領域１３２ｂの双方に押し付けられた状態にあり、実質的に変形しない剛性体１４０によりチゼル１３０の振動は抑制され、振動の減衰速度を高くすることができる。 In this embodiment, the damping rate of vibration of the chisel 130 can be increased by the rigid body 140 . Specifically, the front head 120 presses the tip of the chisel 130 against the structure O, and the chisel 130 is struck by the piston 110 . In particular, the length of the chisel 130 shrinks due to elastic deformation of the chisel 130 at the timing when the chisel 130 is hit by the piston 110 . Therefore, the contact pressure that the rigid body 140 receives from the front head 120 and the second region 132b of the chisel 130 temporarily decreases. However, the stress wave, which is the reflected wave from the tip of the chisel 130, then causes the deformation of the chisel 130 to return. By restoring the deformation of the chisel 130 , the rigid body 140 contacts both the front head 120 and the second region 132 b of the chisel 130 . After that, the vibration of the chisel 130 can be amplified (resonated) by superposition of the stress wave propagating from the rear end of the chisel 130 toward the tip and the stress wave from the tip of the chisel 130 which is the reflected wave of the stress wave. However, before the vibration of the chisel 130 is amplified, the rigid body 140 is in a state of being pressed against both the front head 120 and the second region 132b of the chisel 130, and the substantially undeformed rigid body 140 causes the chisel 130 to move. is suppressed, and the damping speed of the vibration can be increased.

ブレーカ１０から発生する騒音のほとんどは、ピストン１１０の打撃によってチゼル１３０から発生する振動によるものである。本実施形態においては、ピストン１１０の打撃のタイミングにおいて、チゼル１３０を剛性体１４０及び構造体Ｏによって押さえつけることができる。したがって、チゼル１３０の振動の減衰速度を剛性体１４０によって高くすることができる。 Most of the noise generated by the breaker 10 is due to vibration generated from the chisel 130 by the impact of the piston 110 . In this embodiment, the chisel 130 can be pressed down by the rigid body 140 and the structure O at the timing of the impact of the piston 110 . Therefore, the vibration damping speed of the chisel 130 can be increased by the rigid body 140 .

特に本実施形態においては、チゼル１３０の振動の減衰速度を剛性体１４０の高剛性によって高くすることができる。剛性体１４０の高剛性によれば、チゼル１３０の振動による剛性体１４０の変形（つまり、振動）を抑えることができる。したがって、チゼル１３０の振動の減衰速度は、チゼル１３０が低剛性の部材（例えば、弾性体）によって押さえつけられている場合よりも、チゼル１３０が高剛性の部材（すなわち、剛性体１４０）によって押さえつけられている場合において、高くなり得る。 Especially in this embodiment, the damping speed of the vibration of the chisel 130 can be increased by the high rigidity of the rigid body 140 . The high rigidity of the rigid body 140 can suppress deformation (that is, vibration) of the rigid body 140 due to vibration of the chisel 130 . Therefore, the vibration damping rate of the chisel 130 is higher when the chisel 130 is pressed by a high-rigidity member (i.e., rigid body 140) than when the chisel 130 is pressed by a low-rigidity member (e.g., elastic body). can be higher if

図３は、実施形態１に係るブレーカ１０の音の波形を示す図である。図３の下段は、図３の上段の破線部分を拡大した図である。図４は、比較例に係るブレーカ１０の音の波形を示す図である。図４の下段は、図３の上段の破線部分を拡大した図である。 FIG. 3 is a diagram showing sound waveforms of the breaker 10 according to the first embodiment. The lower part of FIG. 3 is an enlarged view of the dashed line portion of the upper part of FIG. FIG. 4 is a diagram showing sound waveforms of the breaker 10 according to the comparative example. The lower part of FIG. 4 is an enlarged view of the dashed line portion of the upper part of FIG.

比較例に係るブレーカ１０は、剛性体１４０が設けられていない点を除いて、実施形態１に係るブレーカ１０と同様である。 The breaker 10 according to the comparative example is the same as the breaker 10 according to Embodiment 1 except that the rigid body 140 is not provided.

図３の波形は、チゼル１３０から１ｍ離れた位置における音波を示している。図３において、ピストン１１０は、約５０ｍｓの周期でチゼル１３０を繰り返し打撃している。 The waveforms in FIG. 3 show the sound waves at a distance of 1 m from the chisel 130 . In FIG. 3, the piston 110 repeatedly hits the chisel 130 with a period of about 50 ms.

図４の波形は、チゼル１３０から１ｍ離れた位置における音波を示している。図４において、ピストン１１０は、約５０ｍｓの周期でチゼル１３０を繰り返し打撃している。 The waveforms in FIG. 4 show the sound waves at a distance of 1 m from the chisel 130 . In FIG. 4, the piston 110 repeatedly hits the chisel 130 with a period of about 50 ms.

図３における等価騒音レベルは、１０８．５ｄＢ（Ａ）であり、図４における等価騒音レベルは、１１０ｄＢ（Ａ）であった。実施形態１（図３）における等価騒音レベルは、比較例（図４）における等価騒音レベルより低いものの、実施形態１（図３）における等価騒音レベル及び比較例（図４）における等価騒音レベルの差は、有意なものとはいえない（一般に、等価騒音レベルについて人間の聴覚にとって有意な差は、約３ｄＢ以上の差である。）。しかしながら、人間の聴覚では、実施形態１（図３）の騒音のレベルが比較例（図４）の騒音のレベルより低くなっていた。 The equivalent noise level in FIG. 3 was 108.5 dB(A) and the equivalent noise level in FIG. 4 was 110 dB(A). Although the equivalent noise level in the first embodiment (Fig. 3) is lower than the equivalent noise level in the comparative example (Fig. 4), the equivalent noise level in the first embodiment (Fig. 3) and the equivalent noise level in the comparative example (Fig. 4) The difference is not significant (generally, a significant difference to human hearing for equivalent noise levels is about 3 dB or more). However, according to human hearing, the noise level of the first embodiment (FIG. 3) was lower than the noise level of the comparative example (FIG. 4).

本発明者が検討したところ、後述するように、実施形態１（図３）における振動の減衰速度は、比較例（図４）における振動の減衰速度より大きいことが明らかなとなった。つまり、等価騒音レベルに基づいてブレーカ１０の騒音のレベルを判定することができなくても、ブレーカ１０から発生する振動の減衰速度に基づいてブレーカ１０の騒音のレベルを判定することができる。 As a result of studies by the present inventors, it has become clear that the vibration damping speed in the first embodiment (FIG. 3) is higher than the vibration damping speed in the comparative example (FIG. 4), as will be described later. That is, even if the noise level of the breaker 10 cannot be determined based on the equivalent noise level, the noise level of the breaker 10 can be determined based on the damping speed of the vibration generated from the breaker 10.

図５は、図３における振動の減衰速度を算出する方法の一例を説明するための図である。図６は、図４における振動の減衰速度を算出する方法の一例を説明するための図である。 FIG. 5 is a diagram for explaining an example of a method of calculating the damping speed of vibration in FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining an example of a method of calculating the damping speed of vibration in FIG.

図５及び図６に示す例おいて、図１及び図２に示した算出器２００は、以下のようにして、ブレーカ１０の振動の減衰速度（すなわち、チゼル１３０の振動の減衰速度）を算出することができる。 5 and 6, the calculator 200 shown in FIGS. 1 and 2 calculates the vibration damping rate of the breaker 10 (that is, the vibration damping rate of the chisel 130) as follows. can do.

図５に示す例では、算出器２００は、図３の下段に示した波形の各プロットの絶対値プロットの立下りの時定数τを算出している。より詳細には、算出器２００は、図３の下段に示した波形の各プロットの絶対値を算出し、図３の下段の区間における絶対値の最大値に対する各絶対値の比をプロットする。図５では、この比がプロットされている。算出器２００は、関数ｆ（ｔ）＝ｅ^－ｔ／τを、図５に示すプロットに近似させ、時定数τを算出する。 In the example shown in FIG. 5, the calculator 200 calculates the falling time constant τ of the absolute value plot of each plot of the waveform shown in the lower part of FIG. More specifically, calculator 200 calculates the absolute value of each plot of the waveform shown in the lower part of FIG. 3 and plots the ratio of each absolute value to the maximum absolute value in the lower section of FIG. This ratio is plotted in FIG. The calculator 200 approximates the function f(t)=e ^−t/τ to the plot shown in FIG. 5 and calculates the time constant τ.

実施形態１（図５）における時定数τは、１．８９ｍｓであった。 The time constant τ in Embodiment 1 (FIG. 5) was 1.89 ms.

図６に示す例でも、算出器２００は、図５を用いて説明した方法と同様にして、時定数τを算出する。 In the example shown in FIG. 6, the calculator 200 also calculates the time constant τ in the same manner as the method described using FIG.

比較例（図６）における時定数τは、２．５３ｍｓであった。 The time constant τ in the comparative example (FIG. 6) was 2.53 ms.

振動の減衰速度は、時定数τに基づいて、評価されることができる。具体的には、時定数τが小さいほど振動の減衰速度は大きく、時定数τが大きいほど振動の減衰速度は小さいといえる。 The vibration damping rate can be evaluated based on the time constant τ. Specifically, it can be said that the smaller the time constant τ, the faster the vibration damping speed, and the larger the time constant τ, the slower the vibration damping speed.

実施形態１（図５）における時定数τは、比較例（図６）における時定数τより小さい。したがって、実施形態１（図５）における振動の減衰速度は、比較例（図６）における振動の減衰速度より大きいといえる。 The time constant τ in the first embodiment (FIG. 5) is smaller than the time constant τ in the comparative example (FIG. 6). Therefore, it can be said that the vibration damping speed in the first embodiment (FIG. 5) is higher than the vibration damping speed in the comparative example (FIG. 6).

ブレーカ１０の振動の減衰速度を算出する方法は、図５及び図６に示した例に限定されない。他の例において、算出器２００は、波形（例えば、図３の下段に示した波形又は図４の下段に示した波形）の包絡線から、ブレーカ１０の振動の減衰速度を算出してもよい。 The method of calculating the vibration damping speed of the breaker 10 is not limited to the examples shown in FIGS. In another example, the calculator 200 may calculate the vibration damping rate of the breaker 10 from the envelope of the waveform (for example, the waveform shown in the lower part of FIG. 3 or the waveform shown in the lower part of FIG. 4). .

算出器２００によって算出される減衰速度は、チゼル１３０から発生する振動（例えば、音波又は応力波）の減衰速度であってもよいし、又はフロントヘッド１２０から発生する振動（例えば、音波又は応力波）であってもよい。チゼル１３０から発生する振動の伝搬によって、フロントヘッド１２０からも振動が発生し得る。 The attenuation rate calculated by calculator 200 may be the attenuation rate of vibrations (e.g., sound waves or stress waves) generated by chisel 130 or vibrations (e.g., sound waves or stress waves) generated by front head 120 . ). The propagation of vibration generated from chisel 130 may also generate vibration from front head 120 .

（実施形態２）
図７は、実施形態２に係る装置２０を説明するための図である。実施形態２に係る装置２０は、以下の点を除いて、実施形態１に係る装置２０と同様である。実施形態２に係るブレーカ１０は、実施形態１に係るブレーカ１０と同様である。 (Embodiment 2)
FIG. 7 is a diagram for explaining the device 20 according to the second embodiment. The apparatus 20 according to Embodiment 2 is similar to the apparatus 20 according to Embodiment 1, except for the following points. The breaker 10 according to the second embodiment is similar to the breaker 10 according to the first embodiment.

装置２０は、判定器２１０及び記憶器２２０を含んでいる。判定器２１０は、算出器２００によって算出された減衰速度に基づいて、ブレーカ１０の騒音のレベルを判定するためのものである。判定器２１０は、算出器２００によって算出された減衰速度を示すデータを、記憶器２２０に記憶された参照データと比較してもよく、この比較に基づいて、ブレーカ１０の騒音のレベルを判定してもよい。 Apparatus 20 includes determiner 210 and memory 220 . The determiner 210 is for determining the noise level of the breaker 10 based on the attenuation speed calculated by the calculator 200 . The determiner 210 may compare the data indicative of the decay rate calculated by the calculator 200 with reference data stored in the memory 220 and determine the level of noise of the breaker 10 based on this comparison. may

図８は、記憶器２２０に記憶された参照データの一例を説明するための図である。 FIG. 8 is a diagram for explaining an example of reference data stored in the storage device 220. As shown in FIG.

参照データは、ブレーカ１０から発生する騒音のレベル（図８の右欄のＬ１、Ｌ２、Ｌ３、・・・）に対応付けられた減衰速度（図８の左欄のｖ１、ｖ２、ｖ３、・・・）を示している。参照データは、減衰速度及び騒音のレベルの関係を予め測定することで、生成させることができる。 The reference data are attenuation speeds (v1, v2, v3, . . . ) is shown. Reference data can be generated by pre-measuring the relationship between decay rate and noise level.

図９は、装置２０のハードウエア構成の一例を示す図である。 FIG. 9 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the device 20. As shown in FIG.

装置２０は、バス２１、プロセッサ２２、メモリ２３、ストレージデバイス２４及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）２５を含んでいる。 Device 20 includes bus 21 , processor 22 , memory 23 , storage device 24 and input/output interface (I/F) 25 .

バス２１は、プロセッサ２２、メモリ２３、ストレージデバイス２４及び入出力Ｉ／Ｆ２５が相互にデータを送受信するためのデータ伝送路である。ただし、プロセッサ２２、メモリ２３、ストレージデバイス２４及び入出力Ｉ／Ｆ２５を互いに接続する方法は、バス接続に限定されない。 The bus 21 is a data transmission path through which the processor 22, memory 23, storage device 24 and input/output I/F 25 mutually transmit and receive data. However, the method of interconnecting the processor 22, memory 23, storage device 24 and input/output I/F 25 is not limited to bus connection.

プロセッサ２２は、演算装置（例えば、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）又はＧＰＵ（ＧｒａｐｈｉｃｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ））である。 The processor 22 is an arithmetic device (for example, a CPU (Central Processing Unit) or a GPU (Graphics Processing Unit)).

メモリ２３は、主記憶装置（例えば、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）又はＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ））である。 The memory 23 is a main storage device (for example, RAM (Random Access Memory) or ROM (Read Only Memory)).

ストレージデバイス２４は、補助記憶装置（例えば、ＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＤｒｉｖｅ）又はメモリカード）である。 The storage device 24 is an auxiliary storage device (eg, HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Drive), or memory card).

ストレージデバイス２４は、装置２０の各機能構成部（例えば、算出器２００又は判定器２１０）を実現するプログラムモジュールを記憶している。プロセッサ２２は、各プログラムモジュールをメモリ２３に読み出して実行することで、各プログラムモジュールに対応する機能を実現する。 The storage device 24 stores program modules that implement each functional component of the apparatus 20 (for example, the calculator 200 or the determiner 210). The processor 22 implements functions corresponding to each program module by reading each program module into the memory 23 and executing it.

入出力Ｉ／Ｆ２５は、ブレーカ１０から発生する振動を取得するためのインタフェース（例えば、音波検出器（例えば、マイクロホン））を含んでいる。 The input/output I/F 25 includes an interface (for example, a sound wave detector (for example, microphone)) for acquiring vibrations generated from the breaker 10 .

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。 Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, these are examples of the present invention, and various configurations other than those described above can also be adopted.

１０ブレーカ
２０装置
２１バス
２２プロセッサ
２３メモリ
２４ストレージデバイス
２５入出力Ｉ／Ｆ
１１０ピストン
１２０フロントヘッド
１３０チゼル
１３２外側面
１３２ａ第１領域
１３２ｂ第２領域
１３２ｃ第３領域
１４０剛性体
１５０制御器
２００算出器
２１０判定器
２２０記憶器 10 breaker 20 device 21 bus 22 processor 23 memory 24 storage device 25 input/output I/F
110 piston 120 front head 130 chisel 132 outer surface 132a first region 132b second region 132c third region 140 rigid body 150 controller 200 calculator 210 determiner 220 memory device

Claims

a piston;
front head and
A chisel having an outer surface including a first region and a second region projecting outward from the first region, the chisel being attached to the front head such that the second region is positioned outside the front head. When,
a rigid body located between the front head and the second region of the chisel and having a Young's modulus of 100 GPa or more;
a controller for causing the piston to repeatedly strike the chisel at time intervals of 100 ms or less;
including
The breaker, wherein the rigid body contacts both the front head and the second region of the chisel during at least part of the time interval.

A method for evaluating the level of noise generated from the breaker of claim 1, comprising:
A method comprising calculating a damping rate of vibration generated from the breaker.

3. The method of claim 2, wherein
A method, wherein calculating the damping rate of the vibration generated from the breaker comprises calculating a damping rate of vibration generated from a chisel of the breaker.

A method according to claim 2 or 3,
The method further comprising comparing the data indicative of the rate of decay with reference data indicative of the rate of decay associated with a level of noise generated by the breaker.