JP2008175702A

JP2008175702A - 起振機

Info

Publication number: JP2008175702A
Application number: JP2007009683A
Authority: JP
Inventors: Takahisa Emoto; 孝久荏本
Original assignee: Kanagawa University
Current assignee: Kanagawa University
Priority date: 2007-01-19
Filing date: 2007-01-19
Publication date: 2008-07-31

Abstract

【課題】スライドマス型の起振機を採用するに当たり、今までにない駆動装置を採用し、且つ分解簡易にして持ち運びが容易となるものを提供する。
【解決手段】スライドマス型の起振機において、中空の箱体２と、該箱体２内に収納された多数個の錘８を持つ可動体３と、該可動体３を箱体２内で往復動させるリニアモータ１２と、前記可動体３の振巾、振動数を制御する制御手段２０，２２，２３とより成っている。
【選択図】図２

Description

この発明は、振動を与えて土木構造物、建物、地盤などの固有振動数を測定することで設計値を実証するために用いられる起振機に関する。

従来、起振機として、反転同期型とスライドマス型の２種類がある。反転同期型は、２組またはそれ以上の不平衡錘を同一平面内で、機械的に同期反転して必要な一方向の正弦波加振力を発生させる構造となっている。例えば、特許文献１，２を参照。
特開２００１−２４６３２５特開２００４−２４４９０６

また、スライドマス型は、内部の錘を水平方向に移動させる構造で、例えば特許文献３を示すことが出来る。
特開２００４−１０１７８５

起振機は建物などの構造物の固有の振動数を測定し、該構造物の強度を検出しなければならないが、該起振機をいつも構造物内に運び入れなければならない手数を要していた。

そのため、起振機は小型且つ分解出来ることが好ましい。しかし、特許文献１，２においては、回転力を与えるモータ本体は、分解が出来ないため、モータ本体部分の重量が大きく、持ち運び時に不便であった。

また、前記スライドマス型の、特許文献３では、油圧シリンダ（免震駆動手段）を用いていて、油圧発生装置であるポンプ、切換弁等を必要とし、分解は難しい。

そこで、この発明は起振機のタイプをスライドマス型とすると共に、今までにない駆動装置を採用し、分解して持ち運びが出来る起振機を提供する。

この発明に係る起振機は、中空の箱体と、該箱体内に収納された錘を持つ可動体と、該可動体を往復動するリニアモータと、前記可動体の振巾、振動数を制御する制御手段とより成ることを特徴とする（請求項１）。

このため、制御手段より制御電流を印加することで、箱体内の可動体がリニアモータにて往復動され、起振を発生させることが出来る。そして、可動体にリニアモータのリニアモータコイルが、箱体に永久磁石が付されていて、前記可動体のコイルと永久磁石間は隙間を持っていて、可動体を箱体から分解して運搬することができる。即ち、リニアモータを分解することができるから、比較的軽い部分ごとに分けることができる。また、可動体は箱体内に収納されているので、安全性のみならず防塵性をも有している。

前記可動体は、前記箱体内に敷設のレール上を左右動するように構成され（請求項２）、前記レールが可動体のガイドを兼ねていて、可動体が箱体の内壁に接することを防いでいる。

前記可動体の振巾は、可動体と箱体との間にポテンショメータが設けられており、抵抗値変化から検出され（請求項３）、また前記可動体の振動数は、リニアモータコイルへの供給パルス電流を計数するカウンタにより検出される（請求項４）。

前記リニアモータは、前記箱体に複数個の永久磁石列と、前記可動体に単数又は複数のリニアモータコイルとより成っている（請求項５）。

以上のように、この発明によれば、制御電流のリニアモータコイルへの供給により、可動体を箱体内で往復動させることが出来る。そして可動体にリニアモータコイルが、箱体に複数個の永久磁石列が設けられ、リニアモータコイルと、永久磁石列との間に隙間を持つことから、可動体を箱体から容易に分離し、更に細分化部位に分けられることから、容易に運搬でき、従来の不都合が改善された。また箱体内に可動体が収納されるため、安全性のみならず防塵性に効果を持っている。それから、リニアモータを使用しているため、加振時の雑音、騒音が発生しない等の効果を有している。

以下、この発明の実施例を図面にもとづいて説明する。

図１乃至図３において、この発明である起振機１が示され、中空のステンレス製で長方体の箱体２内には、長手方向に沿う可動体３が左右動可能に配置されている。この箱体２は、４つの側板と底板とより成り、組立てられて作られ、その上方が開口し、その開口に蓋４が載置されている。また箱体２の内部で底には、２本のレール５が前記箱体２に沿って敷設されて、このレール５上に可動体３が乗せられている。

可動体３はステンレス製で上方開口の長方形を成す容器７で、前記箱体２よりも全体的に小さく、縦方向に充分なスペースを、横方向に適宜な隙間を有している。また可動体３は、その内部に錘８が多数個・実施例では１１個が収納され、錘８の個数により所定の重量が持たされている。

この可動体３の下面にガイド９が突設され、該ガイド９を介して前記したレール５上に乗せられ、左右動される。

前記可動体３を動かすリニアモータ１２は、公知のものが用いられ、可動体３の両側面にリニアモータコイル１３が取付られ、また前記箱体２の両内面に多くの永久磁石１４が取付られている。この実施例では図４に示すように、リニアモータコイル１３は、移動磁界を発生させる三相コイルで、該コイルに流れる電流を切り換えることで、磁界が１スロットづつ移動する。即ち、この移動磁界によって永久磁石１４との相対的位置がずれ、可動体３が移動することになる。

リニアモータコイル１３は、必要とする能力により選択され、この実施例では、４つ用いられている。このコイル１３はステンレス製のカバーにて包まれている。また永久磁石では、２２個がＮＳ，ＮＳのように規則的に並べられている。

なお、図２の１６は安全のためのストッパー、図３，図４，図５の１７は位置センサで、抵抗値変化により、振巾が検出される。また、図３の１８は建築物などに取付られる取付足である。

図５は、この発明の概略の回路図で、リニアモータコイル１３には、インバータ２６から三相交流が流れ、移動磁界を永久磁石１４との間に作り出し、磁界が一方へ移動することから可動体３を移動させることができる。制御盤２５には、電源スイッチ２１、振動長さを制御する振巾制御装置２２、振動数を制御する振動数制御装置２３などの入力機器がまとめられ、該入力機器から電源の入切、振動巾、振動数の制御信号が入力されると、収納されているソフトに従って処理され、インバータ２６を介してリニアモータコイル１３に出力される。また、２４は、リニアモータコイル１３への電流からカウントして、振動数を検出している振動数検出器である。

上述の構成において、起振機１は、箱体２から蓋４を取り外し、それから可動体３を外すことで、まず２つに分解が出来るものである。それから、錘８を可動体３内から外し、しかも多数個に分割されていることから、錘８の運搬も容易となる。それから、この実施例では、記述していないが箱体２も可動体の容器７も板状部材に分解できる。これにより運搬が容易となる。

この発明の実施例を示す断面図である。同上の平面図である。同上の切断方向を異にする断面図である。同上の概略の構成を説明するための説明である。この発明の回路図である。

符号の説明

１起振機
２箱体
３可動体
４蓋
５レール
７容器
８錘
９ガイド
１２リニアモータ
１３リニアモータコイル
１４永久磁石
１６ストッパ
１７位置センサ
１８取付足
２０コントロールユニット
２１電源スイッチ
２２振巾制御装置
２３振動数制御装置
２４振動数検出器
２５制御盤
２６インバータ

Claims

中空の箱体と、
該箱体内に収納された錘を持つ可動体と、
該可動体を往復動するリニアモータと、
前記可動体の振巾、振動数を制御する制御手段とより成ることを特徴とする起振機。
前記可動体は前記箱体内に敷設のレール上を左右動することを特徴とする請求項１記載の起振機。
前記可動体の振巾は、抵抗値変化から検出されることを特徴とする請求項１記載の起振機。
前記可動体の振動数は、パルス電流を計数するカウンタにより検出することを特徴とする請求項１記載の起振機。
前記リニアモータは、前記箱体に複数個の永久磁石列とが、前記可動体に単数又は複数のリニアモータコイルより成ることを特徴とする請求項１記載の起振機。