JP2000259073A - 起震装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置の小型化をはかり、三軸方向に動かせる
起震装置を提供する。 【解決手段】 互いに直交して水平方向に往復動するＸ
軸方向移動フレーム２０およびＹ軸方向移動フレーム３
０と、垂直方向に往復動するＺ軸方向移動フレーム４０
と、Ｚ軸方向移動フレーム４０をＹ軸方向移動フレーム
３０に支持する手段と、Ｙ軸方向移動フレーム３０をＸ
軸方向移動フレーム２０に支持する手段とを備え、Ｙ軸
方向移動フレーム３０をＸ軸方向移動フレーム２０の内
側に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地震の疑似体験等
を行うために設けられる起震装置の改良に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】地震の揺れを疑似体験させる起震装置を
車両に搭載して巡回可能とした起震車が知られている。

【０００３】従来、この種の起震装置として、例えば図
５に示すものが、特開平７−１３４５４１号公報に開示
されている。これについて説明すると、起震車１にユニ
ット化された起震装置２が搭載され、この起震装置２は
被験者を乗せる起震室３を所定の振動パターンで揺れ動
かし、起震室３に被験者が乗って防災行動の訓練を行え
る。

【０００４】起震装置２は、車体に対して垂直方向（図
においてＺ軸方向）に往復動する第一フレームと、第一
フレームに対して車両の前後方向（図においてＸ軸方
向）について往復動する第二フレームを備え、起震室３
を２軸方向に揺れ動かすようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の起震装置２にあっては、第一、第二フレーム
が垂直方向に積み重ねられているため、起震室３の床が
高くなって乗降性が悪くなったり、起震室の天井高さを
十分に確保できない。

【０００６】また、第一フレームを垂直方向に駆動する
油圧シリンダには第一フレームの重量だけでなく第二フ
レームの重量も働くため、この油圧シリンダに要求され
る駆動力が大きくなり、装置の大型化や動力損失の増大
を招く。

【０００７】このため、起震室を上下、前後、左右の３
軸方向に揺れ動かす起震装置の場合、に３つのフレーム
を垂直方向に積み重ねると、起震装置が大型化し、起震
室への乗降性が悪化するため、その実現が難しいという
問題点があった。

【０００８】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたも
のであり、装置の小型化をはかり、三軸方向に動かせる
起震装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、互いに直
交して略水平方向に往復動するＸ軸方向移動フレームお
よびＹ軸方向移動フレームと、略垂直方向に往復動する
Ｚ軸方向移動フレームと、Ｚ軸方向移動フレームをＹ軸
方向移動フレームに支持する手段と、Ｙ軸方向移動フレ
ームをＸ軸方向移動フレームに支持する手段とを備え、
Ｙ軸方向移動フレームをＸ軸方向移動フレームの内側に
配置するものとした。

【００１０】第２の発明は、第１の発明において、車体
に固定されるサブフレームと、Ｘ軸方向移動フレームを
サブフレームに支持する手段とを備え、Ｘ軸方向移動フ
レームをサブフレームの内側に配置するものとした。

【００１１】第３の発明は、第１または第２の発明にお
いて、Ｙ軸方向移動フレームを往復動させるＹ軸方向移
動用油圧シリンダを備え、Ｙ軸方向移動用油圧シリンダ
をＹ軸方向移動フレームの上方かつＸ軸方向移動フレー
ムの下方に配置するものとした。

【００１２】第４の発明は、第２または第３の発明にお
いて、Ｙ軸方向移動フレームを往復動させるＹ軸方向移
動用油圧シリンダと、Ｙ軸方向移動用油圧シリンダをＹ
軸方向移動フレームに支持するブラケットとを備え、ブ
ラケットをＹ軸方向移動フレームの側部から突出させて
サブフレームの下方に配置するものとした。

【００１３】

【発明の作用および効果】第１の発明において、Ｘ軸方
向移動フレームの内側にＹ軸方向移動フレームが配置さ
れる構造のため、これらが互いに積み重ねられる従来構
造に比べて、起震装置の高さを低くでき、起震室の床を
低くして乗降性を高めるとともに、車両の限られたスペ
ースにおいて起震室の天井高さを十分に確保できる。

【００１４】また、Ｘ軸方向移動フレームを駆動するア
クチュエータにはＹ軸方向移動フレームやＸ軸方向移動
フレームの重量が働くことなく、アクチュエータに要求
される駆動力が小さくて済み、装置の小型化や動力損失
の低減がはかれる。

【００１５】第２の発明において、サブフレームの内側
にＸ軸方向移動フレームが配置される構造のため、これ
らが互いに積み重ねられる従来構造に比べて、起震装置
の高さを低くでき、起震室の床を低くして乗降性を高め
るとともに、車両の限られたスペースにおいて起震室の
天井高さを十分に確保できる。

【００１６】第３の発明において、Ｙ軸方向移動用油圧
シリンダをＹ軸方向移動フレームの上方かつＸ軸方向移
動フレームの下方に配置する構造により、Ｙ軸方向移動
用油圧シリンダを介装するスペースによってＸ軸方向移
動フレームが大型化することを抑えられる。

【００１７】第４の発明において、Ｙ軸方向移動用油圧
シリンダを支持するブラケットをサブフレームの下方に
配置する構造により、Ｙ軸方向移動用油圧シリンダのス
トローク量を確保するとともに、サブフレームの大型化
が抑えられる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を起震車に搭載され
る起震装置に適用した実施の形態を添付図面に基づいて
説明する。

【００１９】図１に示すように、起震装置２は、車体に
固定されるサブフレーム１０と、サブフレーム１０に対
して車両の前後方向（図においてＸ軸方向）に往復動す
るＸ軸方向移動フレーム２０と、Ｘ軸方向移動フレーム
２０に対して車両の左右方向（図においてＹ軸方向）に
往復動するＹ軸方向移動フレーム３０と、Ｙ軸方向移動
フレーム３０に対して垂直方向（図においてＺ軸方向）
に往復動するＺ軸方向移動フレーム４０とを備え、Ｚ軸
方向移動フレーム４０上に設けられる図示しない起震室
を前後、左右、上下の３軸方向に揺れ動かすことができ
る。

【００２０】サブフレーム１０にＸ軸方向移動フレーム
２０を支持する手段として、サブフレーム１０には４つ
のリニアレール１８が固定される一方、Ｘ軸方向移動フ
レーム２０には各リニアレール１８に摺動可能に係合す
る４つのリニアガイドブロック２８が固定される。各リ
ニアレール１８は車両の前後方向に延び、各リニアガイ
ドブロック２８を介してＸ軸方向移動フレーム２０を車
両の前後方向に平行移動可能に支持している。

【００２１】サブフレーム１０とＸ軸方向移動フレーム
２０の間にＸ軸方向移動用油圧シリンダ２９が介装さ
れ、Ｘ軸方向移動用油圧シリンダ２９の伸縮によってＸ
軸方向移動フレーム２０が車両の前後方向に移動する。

【００２２】Ｘ軸方向移動フレーム２０にＹ軸方向移動
フレーム３０を支持する手段として、Ｘ軸方向移動フレ
ーム２０には４つのリニアレール２７が固定される一
方、Ｙ軸方向移動フレーム３０には各リニアレール２７
に摺動可能に嵌合するリニアガイドブロック３７が固定
される。各リニアレール２７は車両の前後方向に延び、
各リニアガイドブロック３７を介してＹ軸方向移動フレ
ーム３０を車両の左右方向に平行移動可能に支持してい
る。

【００２３】Ｘ軸方向移動フレーム２０とＹ軸方向移動
フレーム３０の間にＹ軸方向移動用油圧シリンダ３９が
介装され、Ｙ軸方向移動用油圧シリンダ３９の伸縮によ
ってＹ軸方向移動フレーム３０が車両の左右方向に移動
する。

【００２４】Ｙ軸方向移動フレーム３０にＺ軸方向移動
フレーム４０を支持する手段として、Ｙ軸方向移動フレ
ーム３０には４つのリニアレール３４が固定される一
方、Ｚ軸方向移動フレーム４０には各リニアレール３４
に摺動可能に嵌合するリニアガイドブロック４４が固定
される。各リニアレール３４は垂直方向に延び、各リニ
アガイドブロック４４を介してＺ軸方向移動フレーム４
０を垂直方向に平行移動可能に支持している。

【００２５】Ｙ軸方向移動フレーム３０とＺ軸方向移動
フレーム４０の間に４つのリンク機構５０が伸縮可能に
介装され、各リンク機構５０の伸縮動作を互いに連動さ
せる連動フレーム６０が設けられる。各リンク機構５０
は軸５５を介して回動可能に連結される一対のリンク５
２，５４を備え、各軸５５がブラケット６５を介して連
動フレーム６０に結合される一方、リンク５２の一端は
軸５１によりブラケット３６を介してＹ軸方向移動フレ
ーム３０に回動可能に結合され、リンク５４の一端は軸
５３によりブラケット４６を介してＺ軸方向移動フレー
ム４０に回動可能に結合される。Ｙ軸方向移動フレーム
３０と連動フレーム６０の間にＺ軸方向移動用油圧シリ
ンダ４９が介装され、Ｚ軸方向移動用油圧シリンダ４９
の伸縮によって連動フレーム６０が車両の前後方向に駆
動されるのに伴い、各リンク機構５０が同期して伸縮作
動し、Ｚ軸方向移動フレーム４０を垂直方向に平行移動
させる。

【００２６】Ｙ軸方向移動フレーム３０には連動フレー
ム６０を着座させる４つのストッパー３３が設けられ
る。各ストッパー３３はＹ軸方向移動フレーム３０から
上方に突出し、連動フレーム６０の下面を当接させるこ
とにより、各リンク機構５０を介してＹ軸方向移動フレ
ーム３０がそれ以上に下降するのを係止する。

【００２７】サブフレーム１０とＸ軸方向移動フレーム
２０とＹ軸方向移動フレーム３０および連動フレーム６
０は鉄材によりそれぞれ枠状に形成される。サブフレー
ム１０の内側にＸ軸方向移動フレーム２０が、Ｘ軸方向
移動フレーム２０の内側にＹ軸方向移動フレーム３０
が、Ｙ軸方向移動フレーム３０の内側に連動フレーム６
０がそれぞれ配置される。

【００２８】図２は起震装置２を車両の後側から見た正
面図であるが、図において６は車両のシャシーフレー
ム、７は後輪である。サブフレーム１０は、シャシーフ
レーム６に結合される左右二対のロアサイドメンバ１１
と、各リニアレール１８が結合される左右一対ののアッ
パサイドメンバ１２と、各ロアサイドメンバ１１と各ア
ッパサイドメンバ１２を結んで車両の左右方向に延びる
前後のフロントクロスメンバ１３およびリアクロスメン
バ１４等によって形成される。サブフレーム１０のアッ
パサイドメンバ１２はロアサイドメンバ１１より高くオ
フセットされる。

【００２９】図３は起震装置２を車両の左側から見た側
面図である。Ｘ軸方向移動フレーム２０は、各リニアガ
イドブロック２８が結合される左右一対のサイドビーム
２２と、各リニアレール２７が結合される前後一対のク
ロスビーム２３等によって形成される。クロスビーム２
３はサイドビーム２２より低くオフセットされ、Ｘ軸方
向移動フレーム２０の下面２０ａの高さをＹ軸方向移動
フレーム３０の下面３０ａの高さと略等しくしている。

【００３０】Ｙ軸方向移動フレーム３０はその上面から
突出するブラケット３５と３８を備える。ブラケット３
５にＺ軸方向移動用油圧シリンダ４９のシリンダ３９の
シリンダ基端部が結合される。ブラケット３８にＹ軸方
向移動用油圧シリンダ３９のロッド先端部が結合され
る。各ブラケット３５と３８が互いに近接しているた
め、ブラケット３８をＹ軸方向移動フレーム３０の中央
部に配置されず、その分Ｙ軸方向移動用油圧シリンダ３
９のシリンダ基端部はＹ軸方向移動フレーム３０の左側
に突出する。左のサイドビーム２２にはその左側に突出
するコの字型をしたブラケット２５が結合され、ブラケ
ット２５を介してＹ軸方向移動用油圧シリンダ３９のシ
リンダ基端部が結合される。

【００３１】Ｘ軸方向移動フレーム２０のサイドビーム
２２は、クロスビーム２３より高くオフセットされ、そ
の下方にブラケット２５が配置され、ブラケット２５と
干渉しないようになっている。

【００３２】サブフレーム１０のアッパサイドメンバ１
２は、ロアサイドメンバ１１より高くオフセットされ、
その下方にブラケット２５が配置され、ブラケット２５
と干渉しないようになっている。

【００３３】図４は起震装置２を上方から見た平面図で
あるが、サブフレーム１０の内側にＸ軸方向移動フレー
ム２０が、Ｘ軸方向移動フレーム２０の内側にＹ軸方向
移動フレーム３０がそれぞれ配置される。

【００３４】以上のように構成されて、次に作用につい
て説明する。

【００３５】図示しないコントローラは、予め設定され
た作動モードに基づいて駆動信号を出力し、サーボ機構
を介してＸ軸方向移動用油圧シリンダ２９とＹ軸方向移
動用油圧シリンダ３９およびＺ軸方向移動用油圧シリン
ダ４９の伸縮作動を制御する。これにより、起震室は起
震装置によって前後、左右、上下の３軸方向に揺れ動か
され、起震室に被験者が乗って防災行動の訓練を行え
る。

【００３６】サブフレーム１０の内側にＸ軸方向移動フ
レーム２０が配置され、Ｘ軸方向移動フレーム２０の内
側にＹ軸方向移動フレーム３０が配置される構造のた
め、これらが互いに積み重ねられる従来構造に比べて、
起震装置２の高さを低くできる。すなわち、起震装置２
の高さは、Ｙ軸方向移動フレーム３０とＺ軸方向移動フ
レーム４０およびリンク機構５０等によって決まり、サ
ブフレーム１０とＸ軸方向移動フレーム２０によってほ
とんど大きくならないで済む。こうして起震装置２の高
さが抑えられることにより、起震室の床を低くして乗降
性を高めるとともに、車両の限られたスペースにおいて
起震室の天井高さを十分に確保できる。

【００３７】Ｙ軸方向移動用油圧シリンダ３９がＹ軸方
向移動フレーム３０の上方かつＸ軸方向移動フレーム２
０のサイドビーム２２の下方に配置されているため、Ｙ
軸方向移動フレーム３０が往復動するのに伴ってこれら
が互いに干渉しない。このため、Ｙ軸方向移動用油圧シ
リンダ３９の介装スペースによって、Ｘ軸方向移動フレ
ーム２０が車両の左右方向に大型化することが抑えら
れ、起震装置２を車両に搭載することが可能となる。

【００３８】Ｙ軸方向移動用油圧シリンダ３９を支持す
るコの字型ブラケット２５がサブフレーム１０のアッパ
サイドメンバ１２の下方に配置されているため、Ｙ軸方
向移動フレーム３０が往復動するのに伴ってこれらが互
いに干渉しない。このため、Ｙ軸方向移動用油圧シリン
ダ３９の介装スペースによって、サブフレーム１０が車
両の左右方向に大型化することが抑えられ、起震装置２
を車両に搭載することが可能となる。

【００３９】また、Ｚ軸方向移動用油圧シリンダ４９は
Ｙ軸方向移動フレーム３０上に設けられ、Ｚ軸方向移動
用油圧シリンダ４９の駆動力は各リンク機構５０を介し
てＺ軸方向移動フレーム４０に伝えられる構造のため、
Ｚ軸方向移動用油圧シリンダ４９にはＹ軸方向移動フレ
ーム３０やＸ軸方向移動フレーム２０の重量が働くこと
なく、Ｚ軸方向移動用油圧シリンダ４９に要求される駆
動力が小さくて済み、装置の小型化や動力損失の低減が
はかれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す起震装置の分解斜視
図。

【図２】同じく正面図。

【図３】同じく側面図。

【図４】同じく平面図。

【図５】従来例を示す起震車の側面図。

【符号の説明】

２ 起震装置 ６ シャシーフレーム １０ サブフレーム ２０ Ｘ軸方向移動フレーム ２５ ブラケット ２９ Ｘ軸方向移動用油圧シリンダ ３０ Ｙ軸方向移動フレーム ３９ Ｙ軸方向移動用油圧シリンダ ４０ Ｚ軸方向移動フレーム ４９ Ｚ軸方向移動用油圧シリンダ ５０ リンク機構 ６０ 連動フレーム

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに直交して略水平方向に往復動するＸ
   軸方向移動フレームおよびＹ軸方向移動フレームと、 略垂直方向に往復動するＺ軸方向移動フレームと、 前記Ｚ軸方向移動フレームを前記Ｙ軸方向移動フレーム
   に支持する手段と、 前記Ｙ軸方向移動フレームを前記Ｘ軸方向移動フレーム
   に支持する手段とを備え、 前記Ｙ軸方向移動フレームを前記Ｘ軸方向移動フレーム
   の内側に配置したことを特徴とする起震装置。
2. 【請求項２】車体に固定されるサブフレームと、 前記Ｘ軸方向移動フレームを前記サブフレームに支持す
   る手段とを備え、 前記Ｘ軸方向移動フレームを前記サブフレームの内側に
   配置したことを特徴とする請求項１に記載の起震装置。
3. 【請求項３】前記Ｙ軸方向移動フレームを往復動させる
   Ｙ軸方向移動用油圧シリンダを備え、 前記Ｙ軸方向移動用油圧シリンダを前記Ｙ軸方向移動フ
   レームの上方かつ前記Ｘ軸方向移動フレームの下方に配
   置したことを特徴とする請求項１または２に記載の起震
   装置。
4. 【請求項４】前記Ｙ軸方向移動フレームを往復動させる
   Ｙ軸方向移動用油圧シリンダと、 前記Ｙ軸方向移動用油圧シリンダを前記Ｙ軸方向移動フ
   レームに支持するブラケットとを備え、 前記ブラケットを前記Ｙ軸方向移動フレームの側部から
   突出させて前記サブフレームの下方に配置したことを特
   徴とする請求項２または３に記載の起震装置。