JP2004061261A

JP2004061261A - 振動台装置

Info

Publication number: JP2004061261A
Application number: JP2002219188A
Authority: JP
Inventors: Satoru Aizawa; 相沢　　覚; Haruo Hoshino; 星野　春夫
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 2002-07-29
Filing date: 2002-07-29
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2022-07-29
Also published as: JP3959316B2

Abstract

【課題】構造が簡単であるが、高性能で安価な振動台装置を提供する。
【解決手段】基礎架台２の上面に水平一方向に動く直動ブロック機構３が二対設置され、前記直動ブロック機構により中間架台４が支持されている。前記中間架台の上面に、前記水平一方向と直交する水平一方向に動く直動ブロック機構５が二対設置され、前記の直動ブロック機構によりその上の振動テーブル６が支持されている。前記基礎架台上の二対の直動ブロック機構と、前記中間架台上の二対の直動ブロック機構は、平面的に見た配置が同一位置とされている。前記振動テーブルに対して、直交二方向に動作する加振用のアクチュエータ８が各１基ずつ水平方向に配置され、各アクチュエータと振動テーブルとは、直動ブロック機構を介して連結されている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、構造物又は構造部材等の振動試験、耐震試験などに使用される振動台装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、振動台装置に関する技術としては、例えば特公平５−１０１５６号公報に、静圧軸受を用いた、水平・垂直二方向、又は水平二方向に同時加振する二方向加振機が開示されている。
【０００３】
特開平９−２５０９６５号公報には、加振機からの加振力をリンクジョイントを用いて伝達する振動加振機が開示されている。
【０００４】
特開２００１−８３０３５号公報には、振動テーブルに対して、加振手段を直交４方向に２基ずつ合計８基配置し、静圧継手を介して振動テーブルと接続した加振機が開示されている。
【０００５】
【本発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来から各種の振動台装置が開発され、使用されている。しかし、従来の振動台装置はいずれも、振動テーブルに載せた被試験体の加振反力から発生するロッキング、ヨーイング等のモーメントに対する必要十分な反力を確保する手段として、静圧軸受を使用したり、リンクジョイント、静圧継手を使用するほか、加振機も一方向毎に複数基ずつ使用するなど、甚だ複雑で高価な構造、機構、部品等が採用されている。それでいて性能、品質がそれほどに優れているとは言い切れない難点があった。
【０００６】
昨今の経済事情はまた、試験装置の類は可能な限り安価であることが望ましいとされている。
【０００７】
本発明の目的は、構造が簡単であるが、高性能であり、安価な振動台装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る振動台装置は、
基礎架台の上面に水平一方向に動く直動ブロック機構が少なくとも二対設置され、前記の直動ブロック機構によりその上の中間架台が支持されていること、
前記中間架台の上面に、前記水平一方向と直交する水平一方向に動く直動ブロック機構が少なくとも二対設置され、前記の直動ブロック機構によりその上の振動テーブルが支持されていること、
前記基礎架台上の少なくとも二対の直動ブロック機構と、前記中間架台上の少なくとも二対の直動ブロック機構は、平面的に見た配置が同一位置とされていること、
前記振動テーブルに対して、前記の各直動ブロック機構と同じ直交二方向に動作する加振用のアクチュエータが各１基ずつ水平方向に配置され、各アクチュエータと振動テーブルとは、当該アクチュエータの動作方向と直交する水平方向の配置とされた直動ブロック機構を介して連結されていることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施形態】
次に、請求項１に記載した発明に係る振動台装置の実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１と図２は、本発明に係る振動台装置の実施形態を示し、図３は、振動台装置を構成する基礎架台２と直動ブロック機構３、および中間架台４と直動ブロック機構５並びに振動テーブル６の関係配置を分解状態で示している。
【００１１】
床１の上に固定した基礎架台２の上面に、図３に示したように水平一方向（矢印ａ⇔ｂ方向）に動く直動ブロック機構３が少なくとも二対設置されている。そして、前記の直動ブロック機構３により、その上の中間架台４が水平に支持されている。
【００１２】
また、前記中間架台４の上面には、やはり図３に示したように、前記基礎架台２上の直動ブロック機構３が移動する水平一方向と直交する一方向（矢印ｃ⇔ｄ方向）に動く直動ブロック機構５が少なくとも二対設置され、この直動ブロック機構５によりその上の振動テーブル６が支持されている。図１中の符号７は、振動テーブル６の上に載せた被試験体を指している。
【００１３】
図３で明らかなように、前記基礎架台２上に配置された二対の直動ブロック機構３、３と、前記中間架台４上に配置された二対の直動ブロック機構５、５とは、これらを平面的に見た配置が同一の位置とされていることが特徴である。各段の直動ブロック機構３又は５は、振動テーブル６を安定な水平姿勢に支持する条件として、少なくとも二対（平面上の合計４基）が必要と考えられている。
【００１４】
前記振動テーブル６に対しては、図２で明らかなように、前記の各直動ブロック機構３および５と同じ直交二方向（図３の矢印ａ⇔ｂ方向、及びｃ⇔ｄ方向）に動作する加振用のアクチュエータ８、９が、図２のように正方形をなす振動テーブル６の直角２辺のほぼ中央位置に各１基ずつ水平方向に配置され、夫々は床１に固定した反力受け台１０に基端を支持されている。
【００１５】
前記の各アクチュエータ８、９の出力軸８ａ、９ａと振動テーブル６とは、当該アクチュエータ８又は９の動作方向と直交する水平方向の配置とされた直動ブロック機構１１、１２を介して連結され、もって直交２方向の加振力を振動テーブル６へ伝達可能に構成されている。
【００１６】
ところで、図４は、上述した直動ブロック機構３および５の具体的構成について、その一例を示している。
【００１７】
直動ブロック機構３および５は要するに、例えば特公平７−１８４４８号、特公平８−１８２０９号公報その他に開示されて公知、周知の技術である、ボールベアリング機構を応用した低摩擦の直線運動機構の１種であって、ガイドレール２０とこれを伝い動くスライダブロック２１との組み合わせで構成されている。スライダブロック２１のボール溝に多数のボール２２…が数珠繋ぎ状に収納、保持されている。当該スライダブロック２１の移動と共にボール２２が転動して低摩擦で、しかも安定した直線移動を実現する。
【００１８】
上記図１〜図３の実施形態において、直動ブロック機構３の場合はガイドレール２０が基礎架台２へ固定され、スライダブロック２１が中間架台４と接合されて支持している。また、直動ブロック機構５は、スライダブロック２１が中間架台４へ固定され、ガイドレール２０が振動テーブル６へ固定され支持した実施形態を示している。
【００１９】
振動テーブル６に対して、直角２方向に１基ずつ配置された加振用のアクチュエータ８、９を連結する直動ブロック機構１１、１２の場合は、ガイドレール２０が振動テーブル６の側面へ固定され、スライダブロック２１は一定の間隔をあけた２個を一組として、共通の支持板２５を介して各出力軸８ａ、９ａと連結されている。したがって、各加振用のアクチュエータ８又は９による加振方向と直交する反力は、同方向の直動ブロック機構によって吸収、緩和されてしまい、反力が発生したり伝達されることはない。
【００２０】
一方、被試験体７の加振反力から生じるロッキング、ヨーイング等のモーメントは、相対して離れて配置された側の直動ブロック機構によって必要十分な反力を得ることができ、中間架台４により面的にモーメントが基礎架台２へ伝達されるので、加振用アクチュエータ８又は９には反力が伝わらない。
【００２１】
鉛直荷重に関しては、基礎架台２上の二対の直動ブロック機構３、３と、中間架台４上の二対の直動ブロック機構５、５とが平面的に見た配置を同一位置とされているので、上下の直動ブロック機構の間で直接伝達され、中間架台４に水平移動によるモーメントが発生するようなことはない。
【００２２】
結局、加振用のアクチュエータ８、９は振動テーブル６の直角２辺に１基ずつ配置することで、２方向振動台装置を構成できることになり、既往の方式、装置に比較してきわめて簡易な構造で、安価な振動台装置を提供できるのである。
【００２３】
【本発明が奏する効果】
請求項１に記載した発明に係る振動台装置は、構造が簡単であるが、高性能であり、非常に安価であるから、実用的価値がすこぶる高いのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る振動台装置の正面図である。
【図２】同前の振動台装置の平面図である。
【図３】振動台装置の主要部分を分解して示した平面図である。
【図４】Ａは直動ブロック機構の一例を一部破断して示した斜視図、Ｂは同前の断面図である。
【符号の説明】
２　　　　　基礎架台
３　　　　　直動ブロック機構
４　　　　　中間架台
５　　　　　直動ブロック機構
６　　　　　振動テーブル
８、９　　　加振用のアクチュエータ
１１、１２　直動ブロック機構

Claims

基礎架台の上面に水平一方向に動く直動ブロック機構が少なくとも二対設置され、前記の直動ブロック機構によりその上の中間架台が支持されていること、
前記中間架台の上面に、前記水平一方向と直交する水平一方向に動く直動ブロック機構が少なくとも二対設置され、前記の直動ブロック機構によりその上の振動テーブルが支持されていること、
前記基礎架台上の少なくとも二対の直動ブロック機構と、前記中間架台上の少なくとも二対の直動ブロック機構は、平面的に見た配置が同一位置とされていること、
前記振動テーブルに対して、前記の各直動ブロック機構と同じ直交二方向に動作する加振用のアクチュエータが各１基ずつ水平方向に配置され、各アクチュエータと振動テーブルとは、当該アクチュエータの動作方向と直交する水平方向の配置とされた直動ブロック機構を介して連結されていることを特徴とする、振動台装置。