JP2765499B2 - 傾斜計 - Google Patents
傾斜計Info
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- JP2765499B2 JP2765499B2 JP6326357A JP32635794A JP2765499B2 JP 2765499 B2 JP2765499 B2 JP 2765499B2 JP 6326357 A JP6326357 A JP 6326357A JP 32635794 A JP32635794 A JP 32635794A JP 2765499 B2 JP2765499 B2 JP 2765499B2
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- housing
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、地殻変動の１つであ
る、地上傾斜及び、地下傾斜観測を行うための地下ボー
リング孔内設置用のボアホール傾斜計に関するものであ
る。
る、地上傾斜及び、地下傾斜観測を行うための地下ボー
リング孔内設置用のボアホール傾斜計に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の傾斜計としては、一枚の板バネで
錘りを支持し、振子の変位量を錘りに取り付けた変位セ
ンサで検出する方式のものが公知である。又、この傾斜
計において、錘りの固有振動を安定速度まで減衰させる
必要があり、その方法として、錘りをシリコンオイル内
に浸漬させて、減衰させるメカニカル方式と、マグネッ
ト等により減衰させる電気的ダンパー方式が公知であ
る。又、従来の地殻変動観測用に使用される傾斜計、歪
計、加速度計等は、夫々独自のボーリング孔に埋設して
いる。
錘りを支持し、振子の変位量を錘りに取り付けた変位セ
ンサで検出する方式のものが公知である。又、この傾斜
計において、錘りの固有振動を安定速度まで減衰させる
必要があり、その方法として、錘りをシリコンオイル内
に浸漬させて、減衰させるメカニカル方式と、マグネッ
ト等により減衰させる電気的ダンパー方式が公知であ
る。又、従来の地殻変動観測用に使用される傾斜計、歪
計、加速度計等は、夫々独自のボーリング孔に埋設して
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このため、上記公知例
においては、次のような欠点がある。 ａ．傾斜計において、錘りを１枚の板バネにより取り付
けた場合、振子に横振れ、斜め振れの影響を受け、固有
振動の安定化がむずかしい。 ｂ．固有振動の安定化の為に、メカニカル方式や電気的
ダンパーを用いなければならず、構造が複雑となり、取
り扱いがむずかしく、小型化することがむずかしい。 ｃ．従来からの板バネは、温度変化に対して弾性常数の
変化が大きく、安定した変位を検出することがむずかし
い。 ｄ．地下ボーリング孔内に傾斜計、歪計、加速度計等を
別々に埋設する従来例の場合、ボーリングを含めた埋設
工事に多額の経費と時間がかかり、又、同一の地点
（孔）内での観察ではないために、必ずしも満足するデ
ータは得られない。
においては、次のような欠点がある。 ａ．傾斜計において、錘りを１枚の板バネにより取り付
けた場合、振子に横振れ、斜め振れの影響を受け、固有
振動の安定化がむずかしい。 ｂ．固有振動の安定化の為に、メカニカル方式や電気的
ダンパーを用いなければならず、構造が複雑となり、取
り扱いがむずかしく、小型化することがむずかしい。 ｃ．従来からの板バネは、温度変化に対して弾性常数の
変化が大きく、安定した変位を検出することがむずかし
い。 ｄ．地下ボーリング孔内に傾斜計、歪計、加速度計等を
別々に埋設する従来例の場合、ボーリングを含めた埋設
工事に多額の経費と時間がかかり、又、同一の地点
（孔）内での観察ではないために、必ずしも満足するデ
ータは得られない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するのが目的であって、その構成は次のとおりであ
る。 １．ハウジング固定盤から鉛直方向に向けて２枚の超薄
板恒弾性板バネを一定の 間隔で平行に垂下させると共
に、この板バネの下端を錘の両サイドに固定する ことに
より、錘を支持するように構成したこと、 前記ハウジン
グ固定盤と錘が対向する面に磁気センサを取り付けてこ
の磁気 センサにより、２枚の板バネにより発生する錘の
安定した重心の可搬運動作用 により発生する固有周期と
この固有周期に基づく自由運動により発生する傾斜 微小
変位を電気信号に変換し、この電気信号から電気的アク
ティブフィルター により固有周期成分を取り除き、傾斜
微小変位成分のみを読み込むように構成 したこと、 を特
徴とする傾斜計。
決するのが目的であって、その構成は次のとおりであ
る。 １．ハウジング固定盤から鉛直方向に向けて２枚の超薄
板恒弾性板バネを一定の 間隔で平行に垂下させると共
に、この板バネの下端を錘の両サイドに固定する ことに
より、錘を支持するように構成したこと、 前記ハウジン
グ固定盤と錘が対向する面に磁気センサを取り付けてこ
の磁気 センサにより、２枚の板バネにより発生する錘の
安定した重心の可搬運動作用 により発生する固有周期と
この固有周期に基づく自由運動により発生する傾斜 微小
変位を電気信号に変換し、この電気信号から電気的アク
ティブフィルター により固有周期成分を取り除き、傾斜
微小変位成分のみを読み込むように構成 したこと、 を特
徴とする傾斜計。
【０００５】２．ハウジング固定盤から鉛直方向に向け
て２枚の超薄板恒弾性板バネを一定の 間隔で平行に垂下
させると共に、この板バネの下端を錘の両サイドに固定
する ことにより、錘を支持するように構成し、前記ハウ
ジング固定盤と錘が対向す る面に磁気センサを取り付け
てこの磁気センサにより、２枚の板バネにより発 生する
錘の安定した重心の可搬運動作用により発生する固有周
期とこの固有周 期に基づく自由運動により発生する傾斜
微小変位を電気信号に変換し、この電 気信号から電気的
アクティブフィルターにより固有周期成分を取り除き、
傾斜 微小変位成分のみを読み込むように構成して成る傾
斜計を上部ハウジング内に 組み込むと共に、この上部ハ
ウジング内の傾斜計の錘の運動方向と錘の運動方 向が直
交する方向に設定して下部ハウジング内に同一構成の傾
斜計を組み込ん で、この上下二段の傾斜計をその中央で
内外ジンバルでつなぎ、上部ハウジン グの上において、
Ｙ軸計測方向にモータ駆動による平行移動ガイド機構を
設け ることにより、Ｙ軸方向において傾斜計の鉛直方向
の制御を行い、一方、下部 ハウジングの下部にＸ軸計測
方向にモータ駆動による平行移動ガイド機構を設 けるこ
とにより、Ｘ軸方向において垂直方向の制御を行うこと
ができる遠隔姿 勢制御機構を組み込み、更に上下のハウ
ジング内に傾斜計の錘を固定する機構 を設け、これを下
部Ｘ軸の遠隔姿勢制御機構により開放自在に構成して成
るボ アホール型傾斜計。
て２枚の超薄板恒弾性板バネを一定の 間隔で平行に垂下
させると共に、この板バネの下端を錘の両サイドに固定
する ことにより、錘を支持するように構成し、前記ハウ
ジング固定盤と錘が対向す る面に磁気センサを取り付け
てこの磁気センサにより、２枚の板バネにより発 生する
錘の安定した重心の可搬運動作用により発生する固有周
期とこの固有周 期に基づく自由運動により発生する傾斜
微小変位を電気信号に変換し、この電 気信号から電気的
アクティブフィルターにより固有周期成分を取り除き、
傾斜 微小変位成分のみを読み込むように構成して成る傾
斜計を上部ハウジング内に 組み込むと共に、この上部ハ
ウジング内の傾斜計の錘の運動方向と錘の運動方 向が直
交する方向に設定して下部ハウジング内に同一構成の傾
斜計を組み込ん で、この上下二段の傾斜計をその中央で
内外ジンバルでつなぎ、上部ハウジン グの上において、
Ｙ軸計測方向にモータ駆動による平行移動ガイド機構を
設け ることにより、Ｙ軸方向において傾斜計の鉛直方向
の制御を行い、一方、下部 ハウジングの下部にＸ軸計測
方向にモータ駆動による平行移動ガイド機構を設 けるこ
とにより、Ｘ軸方向において垂直方向の制御を行うこと
ができる遠隔姿 勢制御機構を組み込み、更に上下のハウ
ジング内に傾斜計の錘を固定する機構 を設け、これを下
部Ｘ軸の遠隔姿勢制御機構により開放自在に構成して成
るボ アホール型傾斜計。
【０００６】
【作用】請求項１記載の傾斜計の場合、錘りの両サイド
に平行になるように２枚の恒弾性板バネを取り付けた錘
の運動は、錘りを平行に搬ぶ作用で、この運動は、可搬
運動として定義することができる。この錘りの可搬運動
は、互いに板バネ方向に運動することのみ許容され、計
測方向以外の横振動、斜め振動を受けず、極めて薄い板
バネを使用しても錘りの固有振動を自然に早く安定させ
る作用があり、メカニカル方式や電気的ダンパー方式を
必要とせず、錘りの自由運動による傾斜変位計測は安定
しており、その変位を磁気検出器と発磁体から成る変位
センサで検出し、電気的アクティブフィルターで、変動
を取り出すものである。
に平行になるように２枚の恒弾性板バネを取り付けた錘
の運動は、錘りを平行に搬ぶ作用で、この運動は、可搬
運動として定義することができる。この錘りの可搬運動
は、互いに板バネ方向に運動することのみ許容され、計
測方向以外の横振動、斜め振動を受けず、極めて薄い板
バネを使用しても錘りの固有振動を自然に早く安定させ
る作用があり、メカニカル方式や電気的ダンパー方式を
必要とせず、錘りの自由運動による傾斜変位計測は安定
しており、その変位を磁気検出器と発磁体から成る変位
センサで検出し、電気的アクティブフィルターで、変動
を取り出すものである。
【０００７】又、恒弾性板バネを使用することにより、
温度変化に対して弾性常数の変化がなく、安定した変位
を検出することが出来る。そして、本発明の傾斜計は、
傾斜測定方向には、加速度センサとしての機能を持って
いる。本発明の傾斜計は、簡単な構造のために取り扱い
やすく、小型化することができる。
温度変化に対して弾性常数の変化がなく、安定した変位
を検出することが出来る。そして、本発明の傾斜計は、
傾斜測定方向には、加速度センサとしての機能を持って
いる。本発明の傾斜計は、簡単な構造のために取り扱い
やすく、小型化することができる。
【０００８】請求項２記載のボアホール型傾斜計の発明
においては、請求項１記載の傾斜計を上下２段に直交配
置し、移動や埋設に際して、ハウジングに内蔵された、
ロック開放機構により、錘りを固定して、恒弾性板バネ
を保護し、埋設後ハウジングに内蔵された電動式姿勢制
御機構により、地上からの遠隔操作により、ロックを開
放し、同時に同機構で傾斜計の姿勢制御を夫々垂直な位
置に補正する機構を組み込んでおり、取り扱いやすく、
正常な位置に補正を行うことができ、小型化が可能であ
る。
においては、請求項１記載の傾斜計を上下２段に直交配
置し、移動や埋設に際して、ハウジングに内蔵された、
ロック開放機構により、錘りを固定して、恒弾性板バネ
を保護し、埋設後ハウジングに内蔵された電動式姿勢制
御機構により、地上からの遠隔操作により、ロックを開
放し、同時に同機構で傾斜計の姿勢制御を夫々垂直な位
置に補正する機構を組み込んでおり、取り扱いやすく、
正常な位置に補正を行うことができ、小型化が可能であ
る。
【０００９】又、本計器は、耐水、耐圧容器に収納し、
地下ボーリング孔にセメンチング埋設を行っても補正機
構により正常な位置に補正を行うことができ、取り扱い
が容易で小型化することができる。この結果、傾斜計、
歪計、加速度計等、複数の計器を組み込む総合観測装置
を構成することができるようになる。
地下ボーリング孔にセメンチング埋設を行っても補正機
構により正常な位置に補正を行うことができ、取り扱い
が容易で小型化することができる。この結果、傾斜計、
歪計、加速度計等、複数の計器を組み込む総合観測装置
を構成することができるようになる。
【００１０】
【実施例】図１（Ａ）（Ｂ）は本発明に係る傾斜計の直
交配置斜視図、図２は原理説明図であって、傾斜計の構
成は、固定盤１と、比重の大きい材質のタングステン材
を使用した錘り２及び、恒弾性板バネ３、３ａから成
り、板バネ３、３ａは、厚さ０．０５ｍｍ、幅１０ｍ
ｍ、長さ４２ｍｍのハイテリンバーバネ材であって、左
右対称に平行に用いられている。
交配置斜視図、図２は原理説明図であって、傾斜計の構
成は、固定盤１と、比重の大きい材質のタングステン材
を使用した錘り２及び、恒弾性板バネ３、３ａから成
り、板バネ３、３ａは、厚さ０．０５ｍｍ、幅１０ｍ
ｍ、長さ４２ｍｍのハイテリンバーバネ材であって、左
右対称に平行に用いられている。
【００１１】その結果、錘り２の運動は、図２に示すよ
うに、超薄板バネにおいても横振動や斜振動に左右され
ず、錘り２を平行に搬ぶ運動となり、この運動を可搬運
動と定義し、可搬運動は、錘り２の固有振動を自然に早
く安定させる作用があるため、錘り２の自由運動による
傾斜変位測定ができる。錘り２の固有振動は、２．５Ｈ
Ｚである。
うに、超薄板バネにおいても横振動や斜振動に左右され
ず、錘り２を平行に搬ぶ運動となり、この運動を可搬運
動と定義し、可搬運動は、錘り２の固有振動を自然に早
く安定させる作用があるため、錘り２の自由運動による
傾斜変位測定ができる。錘り２の固有振動は、２．５Ｈ
Ｚである。
【００１２】図１において、４は固定盤１に取り付けら
れた磁気センサ、５は錘り２の中央位置に取り付けられ
た発磁体であって、錘り２の自由運動により微小傾斜を
磁気センサ４で電気信号に変換し、これを電圧出力し、
電気的アクティブフィルタ回路のみにより固有周期を取
り除き、傾斜変動を増幅して観測するものである。又、
傾斜測定方向には加速度センサとしての機能を持ってい
る。
れた磁気センサ、５は錘り２の中央位置に取り付けられ
た発磁体であって、錘り２の自由運動により微小傾斜を
磁気センサ４で電気信号に変換し、これを電圧出力し、
電気的アクティブフィルタ回路のみにより固有周期を取
り除き、傾斜変動を増幅して観測するものである。又、
傾斜測定方向には加速度センサとしての機能を持ってい
る。
【００１３】図３は、請求項２記載のボアホール型傾斜
計であって、請求項１記載の傾斜計を図３のように上下
２段に、直交軸方向に、上部のＸ軸ハウジング１４内に
Ｘ軸傾斜計をおさめ、下部のＹ軸ハウジング１５内にＹ
軸傾斜計をおさめ、ハウジング連結金具２４で結合され
た、ハウジング本体であり、図４に示すハウジング支持
環２５と、Ｘ軸支持ピン２６、外筒（シリンダー）４７
と、Ｙ軸支持ピン２７で連結されたボアホール型傾斜計
で、材質はステンレス製である。
計であって、請求項１記載の傾斜計を図３のように上下
２段に、直交軸方向に、上部のＸ軸ハウジング１４内に
Ｘ軸傾斜計をおさめ、下部のＹ軸ハウジング１５内にＹ
軸傾斜計をおさめ、ハウジング連結金具２４で結合され
た、ハウジング本体であり、図４に示すハウジング支持
環２５と、Ｘ軸支持ピン２６、外筒（シリンダー）４７
と、Ｙ軸支持ピン２７で連結されたボアホール型傾斜計
で、材質はステンレス製である。
【００１４】次に、ボアホール型傾斜計構成要素図から
電動姿勢制御機構の作動説明について。姿勢制御時に本
体ハウジングが鉛直方向に自由に鉛直可動できる機構に
ついては、図５により本体ハウジングはハウジング支持
環２５とＸ軸支持ピン２６で傾斜支点軸で接合され、ハ
ウジング支持環２５は外筒（シリンダー）４７とＹ軸支
持ピン２７で傾斜支点軸で接合されている。その結果、
ハウジングは全方向の鉛直方向に鉛直可動できる。Ｘ・
Ｙ軸支持ピン２６、２７はベアリングで保持され、ガタ
を無くしている。
電動姿勢制御機構の作動説明について。姿勢制御時に本
体ハウジングが鉛直方向に自由に鉛直可動できる機構に
ついては、図５により本体ハウジングはハウジング支持
環２５とＸ軸支持ピン２６で傾斜支点軸で接合され、ハ
ウジング支持環２５は外筒（シリンダー）４７とＹ軸支
持ピン２７で傾斜支点軸で接合されている。その結果、
ハウジングは全方向の鉛直方向に鉛直可動できる。Ｘ・
Ｙ軸支持ピン２６、２７はベアリングで保持され、ガタ
を無くしている。
【００１５】次に、本体ハウジングを鉛直方向に可動す
る機構について説明する。まず、Ｘ軸ハウジング駆動に
ついて説明すると、Ｘ軸モータ４６を回転させ、ギャー
４５によりＸ軸送りネジ軸４１を回転させ、コの字駒４
２は送りローラガイド４０にそって移動する。この時に
コの字駒４２にはまりこんだＹ軸補正ガイドロット３９
は、ネジ軸方向に押され、本体ハウジング中央部のＸ軸
支持ピン２６を支点として上部コの字駒３３にはまりこ
んだＸ軸補正ガイドロット３０は９０°回転した位置に
取り付けており、コの字駒３３の溝に沿ってＸ軸ハウジ
ング１４を鉛直傾斜測定方向に移動する。この時、下部
ネジ駆動部はスプリング予圧されたダブルナットを使用
しネジギャップをなくしている。
る機構について説明する。まず、Ｘ軸ハウジング駆動に
ついて説明すると、Ｘ軸モータ４６を回転させ、ギャー
４５によりＸ軸送りネジ軸４１を回転させ、コの字駒４
２は送りローラガイド４０にそって移動する。この時に
コの字駒４２にはまりこんだＹ軸補正ガイドロット３９
は、ネジ軸方向に押され、本体ハウジング中央部のＸ軸
支持ピン２６を支点として上部コの字駒３３にはまりこ
んだＸ軸補正ガイドロット３０は９０°回転した位置に
取り付けており、コの字駒３３の溝に沿ってＸ軸ハウジ
ング１４を鉛直傾斜測定方向に移動する。この時、下部
ネジ駆動部はスプリング予圧されたダブルナットを使用
しネジギャップをなくしている。
【００１６】Ｙ軸補正ガイドロット３９とコの字駒４２
のはまりこみギャップは、コの字駒４２に補正ガイドロ
ット押え板バネ４３によってＹ軸補正ガイドロット３９
とコの字駒４２の移動クリアランスを板バネ圧力により
なくしている。そして、コの字駒４２に対して、下部Ｙ
軸補正ガイドロット３９の移動もＸ軸補正ガイドロット
３０のスライド移動は円弧運動のため、高さピッチの差
が生じるが、その差をコの字駒４２の溝の高さ余裕によ
り吸収され、スムーズな円弧運動が行われる。
のはまりこみギャップは、コの字駒４２に補正ガイドロ
ット押え板バネ４３によってＹ軸補正ガイドロット３９
とコの字駒４２の移動クリアランスを板バネ圧力により
なくしている。そして、コの字駒４２に対して、下部Ｙ
軸補正ガイドロット３９の移動もＸ軸補正ガイドロット
３０のスライド移動は円弧運動のため、高さピッチの差
が生じるが、その差をコの字駒４２の溝の高さ余裕によ
り吸収され、スムーズな円弧運動が行われる。
【００１７】以上のようにＸ軸モータ４６によりＸ軸ハ
ウジング１４を傾斜測定方向に移動できるためにＸ軸傾
斜計の傾斜補正ができるために、Ｘ軸姿勢制御が可能に
なるのである。又、回転移動各部のガタやゆるみを無く
す機構を組み込んでいるため、計器機構からのドリフト
（観測ズレ）をなくし、正確な微少傾斜観測が行える。
ウジング１４を傾斜測定方向に移動できるためにＸ軸傾
斜計の傾斜補正ができるために、Ｘ軸姿勢制御が可能に
なるのである。又、回転移動各部のガタやゆるみを無く
す機構を組み込んでいるため、計器機構からのドリフト
（観測ズレ）をなくし、正確な微少傾斜観測が行える。
【００１８】次に、Ｙ軸方向の姿勢制御は、Ｘ軸方向の
姿勢制御と、同一メカニズムであるが、Ｙ軸モータ３７
の駆動によりギャー３６によりＹ軸送りネジ軸３２を回
転させ、コの字駒３３を移動させる。この時、Ｘ軸の姿
勢制御時、Ｘ軸補正ガイドロット３０は、ハウジングと
ネジ軸方向に移動する押しロットに機能変更される。本
体ハウジングのＹ軸支持ピン２７を支点として下部コの
字駒４２にはまりこんだＸ軸補正ガイドロット３０は９
０°回転した位置に取り付けており、コの字駒４２の溝
にそってＹ軸ハウジング１５を鉛直傾斜測定方向に移動
する。
姿勢制御と、同一メカニズムであるが、Ｙ軸モータ３７
の駆動によりギャー３６によりＹ軸送りネジ軸３２を回
転させ、コの字駒３３を移動させる。この時、Ｘ軸の姿
勢制御時、Ｘ軸補正ガイドロット３０は、ハウジングと
ネジ軸方向に移動する押しロットに機能変更される。本
体ハウジングのＹ軸支持ピン２７を支点として下部コの
字駒４２にはまりこんだＸ軸補正ガイドロット３０は９
０°回転した位置に取り付けており、コの字駒４２の溝
にそってＹ軸ハウジング１５を鉛直傾斜測定方向に移動
する。
【００１９】この時、Ｘ軸姿勢制御時はコの字駒４２、
Ｙ軸補正ガイドロット３９はモータの伝達をハウジング
に伝える押しロットであったが、Ｙ軸時にはＹ軸ハウジ
ング１５の鉛直方向の移動のガイド役に機能変更がされ
る。このように２つの役割をもった多機能部品により、
下部からの動きと、上部からの動きを同時に行える特徴
をもっている。
Ｙ軸補正ガイドロット３９はモータの伝達をハウジング
に伝える押しロットであったが、Ｙ軸時にはＹ軸ハウジ
ング１５の鉛直方向の移動のガイド役に機能変更がされ
る。このように２つの役割をもった多機能部品により、
下部からの動きと、上部からの動きを同時に行える特徴
をもっている。
【００２０】このように、Ｘ軸、Ｙ軸の傾斜補正につい
ては、検定時に錘りの垂直設定時に磁気センサの出力を
０ｍＶに設定しておく。上記検定条件により、鉛直調整
は磁気センサ出力を０ｍＶに近づくよう鉛直補正を行
う。このように、Ｘ軸、Ｙ軸の傾斜補正を行い、微少傾
斜観測を行うが、その前にもう一つの操作がある。その
操作は錘り２のロック開放操作である。
ては、検定時に錘りの垂直設定時に磁気センサの出力を
０ｍＶに設定しておく。上記検定条件により、鉛直調整
は磁気センサ出力を０ｍＶに近づくよう鉛直補正を行
う。このように、Ｘ軸、Ｙ軸の傾斜補正を行い、微少傾
斜観測を行うが、その前にもう一つの操作がある。その
操作は錘り２のロック開放操作である。
【００２１】図６はボアホール型ロック開放機構の説明
図であって、ボアホール型傾斜計の移動、設置に際し
て、恒弾性板バネ３、３ａを破損から守るために錘り２
を手動操作でロックし、Ｘ軸の電動傾斜補正機構を利用
してロックを開放する機構である。構成については、図
６に示すように、Ｘ軸の固定盤１の上部にロック開放ツ
メ８を平行移動できるように取り付け、固定盤１の側面
前後に垂直に平行に組み付けられたロック開放ガイド板
６にＬ型ロックブロック７が取り付けられ、ロックブロ
ック７のガイドとして、連結ガイドロット２９で継ぎ、
連結円板２８にてＹ軸方向に９０°回転させた位置に連
結ガイドロット２９を取り付け、Ｙ軸の固定盤の側面前
後に垂直に平行に組み付けられたロック開放ガイド板６
にＬ型ロックブロック７が取り付けられ、連結円板２８
にはロック開放ガイド板６、Ｌ型ロックブロック７が上
昇できるように開放スプリング１１を組み込んだ機構で
ある。
図であって、ボアホール型傾斜計の移動、設置に際し
て、恒弾性板バネ３、３ａを破損から守るために錘り２
を手動操作でロックし、Ｘ軸の電動傾斜補正機構を利用
してロックを開放する機構である。構成については、図
６に示すように、Ｘ軸の固定盤１の上部にロック開放ツ
メ８を平行移動できるように取り付け、固定盤１の側面
前後に垂直に平行に組み付けられたロック開放ガイド板
６にＬ型ロックブロック７が取り付けられ、ロックブロ
ック７のガイドとして、連結ガイドロット２９で継ぎ、
連結円板２８にてＹ軸方向に９０°回転させた位置に連
結ガイドロット２９を取り付け、Ｙ軸の固定盤の側面前
後に垂直に平行に組み付けられたロック開放ガイド板６
にＬ型ロックブロック７が取り付けられ、連結円板２８
にはロック開放ガイド板６、Ｌ型ロックブロック７が上
昇できるように開放スプリング１１を組み込んだ機構で
ある。
【００２２】図７、図８、図９は、ロック開放機構の作
動説明である。錘り２のロックについては、本体組立前
に傾斜計ユニットにおいて、Ｌ型ロックブロック７を指
で下方に押し下げることにより、上部と下部に連結され
たＬ型ロックブロック７は錘り２近くに下降してくる。
この時、上部ロック開放ツメ８はロックスプリング１０
でひきつけられており、ロック開放ガイド板６の機構
に、ロック開放ツメ８が入り込み、ロック開放ガイド板
６に取り付けられたマイクロスイッチ３８により、地上
にロック確認の信号を送り、地上のコントロールボック
スのランプを点灯してロックの確認を知らせる。この
時、ロック開放ガイド板６、Ｌ型ロックブロック７は固
定され、Ｘ軸、Ｙ軸の錘り２を同時に上下左右に固定
し、恒弾性板バネ３、３ａを破損から守る。
動説明である。錘り２のロックについては、本体組立前
に傾斜計ユニットにおいて、Ｌ型ロックブロック７を指
で下方に押し下げることにより、上部と下部に連結され
たＬ型ロックブロック７は錘り２近くに下降してくる。
この時、上部ロック開放ツメ８はロックスプリング１０
でひきつけられており、ロック開放ガイド板６の機構
に、ロック開放ツメ８が入り込み、ロック開放ガイド板
６に取り付けられたマイクロスイッチ３８により、地上
にロック確認の信号を送り、地上のコントロールボック
スのランプを点灯してロックの確認を知らせる。この
時、ロック開放ガイド板６、Ｌ型ロックブロック７は固
定され、Ｘ軸、Ｙ軸の錘り２を同時に上下左右に固定
し、恒弾性板バネ３、３ａを破損から守る。
【００２３】次に、開放については、組立本体において
Ｘ軸姿勢制御機構を利用して行う。Ｘ軸姿勢制御を行う
と、Ｘ軸モータ４６、ギャー４５、Ｘ軸送りネジ軸４
１、コの字駒４２、Ｘ軸支持ピン２６へと伝達され、Ｘ
軸ハウジングを傾斜測定方向に向かって右方向に移動さ
せた時に、図５によりＸ軸補正ガイドロット３０は、コ
の字駒３３の溝を案内ガイドとして移動していくと、ロ
ック開放ツメ８の突起部分にコの字駒３３があたり、ロ
ック開放ツメ８を左側へと移動させる。移動量がロック
開放ガイド板６の溝の巾以上移動すると、溝からツメが
はずれ、ロックが開放され、ハウジング連結金具２４内
に組み込まれた開放スプリング１１によりロック開放ガ
イド板６は上昇し、ロック開放ガイド板６に取り付けた
マイクロスイッチにより地上に信号を送り，コントロー
ルボックスのランプを消灯させ、ロックの開放を知らせ
る。同時にＬ型ロックブロック７も上昇し、Ｘ軸錘り、
Ｙ軸錘りは同時に開放され、錘りは自由運動を始める。
Ｘ軸姿勢制御機構を利用して行う。Ｘ軸姿勢制御を行う
と、Ｘ軸モータ４６、ギャー４５、Ｘ軸送りネジ軸４
１、コの字駒４２、Ｘ軸支持ピン２６へと伝達され、Ｘ
軸ハウジングを傾斜測定方向に向かって右方向に移動さ
せた時に、図５によりＸ軸補正ガイドロット３０は、コ
の字駒３３の溝を案内ガイドとして移動していくと、ロ
ック開放ツメ８の突起部分にコの字駒３３があたり、ロ
ック開放ツメ８を左側へと移動させる。移動量がロック
開放ガイド板６の溝の巾以上移動すると、溝からツメが
はずれ、ロックが開放され、ハウジング連結金具２４内
に組み込まれた開放スプリング１１によりロック開放ガ
イド板６は上昇し、ロック開放ガイド板６に取り付けた
マイクロスイッチにより地上に信号を送り，コントロー
ルボックスのランプを消灯させ、ロックの開放を知らせ
る。同時にＬ型ロックブロック７も上昇し、Ｘ軸錘り、
Ｙ軸錘りは同時に開放され、錘りは自由運動を始める。
【００２４】以上のようにロックが開放されたら、地上
よりコントロールボックスによりモータを正・逆回転を
させて、Ｘ軸傾斜計、Ｙ軸傾斜計の姿勢を傾斜測定方向
に垂直補正を行う。その後微少傾斜観測を行う。ロック
開放についての注意点は、ロックの開放はＸ軸の姿勢制
御で行い、Ｘ軸ハウジングが傾斜測定方向の右側移動時
のみについてロック開放が行われるものである。
よりコントロールボックスによりモータを正・逆回転を
させて、Ｘ軸傾斜計、Ｙ軸傾斜計の姿勢を傾斜測定方向
に垂直補正を行う。その後微少傾斜観測を行う。ロック
開放についての注意点は、ロックの開放はＸ軸の姿勢制
御で行い、Ｘ軸ハウジングが傾斜測定方向の右側移動時
のみについてロック開放が行われるものである。
【００２５】図１０、図１１は本発明ボアホール傾斜計
を耐圧、防水ケース室に収納し、又、加速度計室、ボア
ホール歪計室、温度計室、ジャイロ方位計室を構成し
た、耐圧、防水ケースに収納し、地下５００ｍにセメン
チング埋設できるように構成した地殻変動総合観測装置
の実施例であって、図１０は上半を示し、図１１は下半
を示し、４７は外筒（シリンダー）、４８はケーブル防
水金具、４９はセンターリング冶具、５０はケーブル防
水ケース、５１はジャイロ方位計、５２は防水ネジ継
手、５３は加速度計ケース、５４は３成分加速度計、５
５は防水ネジ継手、５６は傾斜計ケース、５７は２成分
傾斜計、５８は歪計ケース、５９は３成分歪計、６０は
温度計、６１はウエイトである。
を耐圧、防水ケース室に収納し、又、加速度計室、ボア
ホール歪計室、温度計室、ジャイロ方位計室を構成し
た、耐圧、防水ケースに収納し、地下５００ｍにセメン
チング埋設できるように構成した地殻変動総合観測装置
の実施例であって、図１０は上半を示し、図１１は下半
を示し、４７は外筒（シリンダー）、４８はケーブル防
水金具、４９はセンターリング冶具、５０はケーブル防
水ケース、５１はジャイロ方位計、５２は防水ネジ継
手、５３は加速度計ケース、５４は３成分加速度計、５
５は防水ネジ継手、５６は傾斜計ケース、５７は２成分
傾斜計、５８は歪計ケース、５９は３成分歪計、６０は
温度計、６１はウエイトである。
【００２６】
【発明の効果】本発明に係る傾斜計は、固定盤から平行
に垂下させた２枚の超薄板恒弾性板バネに錘りを吊り下
げたため、横振れ、斜め振れの影響を受けない錘りの自
由運動によって、正確な微少傾斜観測が可能である。次
に、ボアホール型傾斜計の場合、１つのケーシング内に
Ｘ軸とＹ軸方向に傾斜計を２段に形成すると共に、この
Ｘ軸、Ｙ軸傾斜計を夫々遠隔操作で姿勢制御ができ、ロ
ック開放機構により運搬、設置における板バネの損傷を
防ぐことができる為に、地中のボーリング孔に傾斜計を
設置した際、鉛直に姿勢を簡単、かつ正確に設定でき
る。そして、傾斜計、歪計、加速度計等、地殻変動総合
観測装置を組み込むことができる。
に垂下させた２枚の超薄板恒弾性板バネに錘りを吊り下
げたため、横振れ、斜め振れの影響を受けない錘りの自
由運動によって、正確な微少傾斜観測が可能である。次
に、ボアホール型傾斜計の場合、１つのケーシング内に
Ｘ軸とＹ軸方向に傾斜計を２段に形成すると共に、この
Ｘ軸、Ｙ軸傾斜計を夫々遠隔操作で姿勢制御ができ、ロ
ック開放機構により運搬、設置における板バネの損傷を
防ぐことができる為に、地中のボーリング孔に傾斜計を
設置した際、鉛直に姿勢を簡単、かつ正確に設定でき
る。そして、傾斜計、歪計、加速度計等、地殻変動総合
観測装置を組み込むことができる。
【図１】傾斜計及び直交配置斜視図。
【図２】傾斜計原理図。
【図３】ボアホール型傾斜計。
【図４】ボアホール型姿勢制御回転機構部図。
【図５】ボアホール型傾斜計構成要素図。
【図６】ボアホール型ロック開放機構全体図。
【図７】ロック作用の説明図。
【図８】ロック作用の説明図。
【図９】ボアホール型傾斜計中間部図。
【図１０】地殻変動総合観測装置説明図。
【図１１】地殻変動総合観測装置説明図。
１ 固定盤 ２ 錘り ３、３ａ 恒弾性板バネ ４ 磁気センサ ５ 発磁体 ６ ロック開放ガイド板 ６ａ ロック開放ガイド板横溝 ７ Ｌ型ロックブロック ８ ロック開放ツメ ９ 開放カム １０ ロックスプリング １１ 開放スプリング １２ ガイドロット １４ Ｘ軸ハウジング １５ Ｙ軸ハウジング １７ Ｘ軸アンプ １８ Ｙ軸アンプ １９ ベース ２４ ハウジング連結金具 ２５ ハウジング支持環 ２６ Ｘ軸支持ピン ２７ Ｙ軸支持ピン ２８ 連結円板 ２９ 連結ガイドロット ３０ Ｘ軸補正ガイドロット ３１ 送りローラガイド ３２ Ｙ軸送りネジ軸 ３３ コの字駒 ３４ 補正ガイドロット押え板バネ ３５ マイクロスイッチ ３６ ギャー ３７ Ｙ軸モータ ３８ マイクロスイッチ ３９ Ｙ軸補正ガイドロット ４０ 送りローラガイド ４１ Ｘ軸送りネジ軸 ４２ コの字駒 ４３ 補正ガイドロット押えバネ ４４ マイクロスイッチ ４５ ギャー ４６ Ｘ軸モータ ４７ 外筒（シリンダー） ４８ ケーブル防水金具 ４９ センターリング冶具 ５０ ケーブル防水ケース ５１ ジャイロ方位計 ５２ 防水ネジ継手 ５３ 加速度計ケース ５４ ３成分加速度計 ５５ 防水ネジ継手 ５６ 傾斜計ケース ５７ ２成分傾斜計 ５８ 歪計ケース ５９ ３成分歪計 ６０ 温度計 ６１ ウエイト
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−304309（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−51216（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−69109（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01C 9/12 G01C 9/06 G01C 9/16
Claims (2)
- 【請求項１】 ハウジング固定盤から鉛直方向に向けて
２枚の超薄板恒弾性板バネを一定の間隔で平行に垂下さ
せると共に、この板バネの下端を錘の両サイドに固定す
ることにより、錘を支持するように構成したこと、 前記ハウジング固定盤と錘が対向する面に磁気センサを
取り付けてこの磁気センサにより、２枚の板バネにより
発生する錘の安定した重心の可搬運動作用により発生す
る固有周期とこの固有周期に基づく自由運動により発生
する傾斜微小変位を電気信号に変換し、この電気信号か
ら電気的アクティブフィルターにより固有周期成分を取
り除き、傾斜微小変位成分のみを読み込むように構成し
たこと、 を特徴とする 傾斜計。 - 【請求項２】 ハウジング固定盤から鉛直方向に向けて
２枚の超薄板恒弾性板バネを一定の間隔で平行に垂下さ
せると共に、この板バネの下端を錘の両サイドに固定す
ることにより、錘を支持するように構成し、前記ハウジ
ング固定盤と錘が対向する面に磁気センサを取り付けて
この磁気センサにより、２枚の板バネにより発生する錘
の安定した重心の可搬運動作用により発生する固有周期
とこの固有周期に基づく自由運動により発生する傾斜微
小変位を電気信号に変換し、この電気信号から電気的ア
クティブフィルターにより固有周期成分を取り除き、傾
斜微小変位成分のみを読み込むように構成して成る傾斜
計を上部ハウジング内に組み込むと共に、この上部ハウ
ジング内の傾斜計の錘の運動方向と錘の運動方向が直交
する方向に設定して下部ハウジング内に同一構成の傾斜
計を組み込んで、この上下二段の傾斜計をその中央で内
外ジンバルでつなぎ、上部ハウジングの上において、Ｙ
軸計測方向にモータ駆動による平行移動ガイド機構を設
けることにより、Ｙ軸方向において傾斜計の鉛直方向の
制御を行い、一方、下部ハウジングの下部にＸ軸計測方
向にモータ駆動による平行移動ガイド機構を設けること
により、Ｘ軸方向において垂直方向の制御を行うことが
できる遠隔姿勢制御機構を組み込み、更に上下のハウジ
ング内に傾斜計の錘を固定する機構を設け、これを下部
Ｘ軸の遠隔姿勢制御機構により開放自在に構成して成る
ボアホール型傾斜計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6326357A JP2765499B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 傾斜計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6326357A JP2765499B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 傾斜計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08184435A JPH08184435A (ja) | 1996-07-16 |
| JP2765499B2 true JP2765499B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=18186896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6326357A Expired - Lifetime JP2765499B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 傾斜計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2765499B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008155339A (ja) * | 2006-12-26 | 2008-07-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 主軸倒れ検出装置及びこれを備えた工作機械 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0334644Y2 (ja) * | 1984-10-11 | 1991-07-23 | ||
| JPS6251216U (ja) * | 1985-09-20 | 1987-03-30 | ||
| JPH0663770B2 (ja) * | 1989-05-18 | 1994-08-22 | 繁己 山崎 | 姿勢センサ |
-
1994
- 1994-12-27 JP JP6326357A patent/JP2765499B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08184435A (ja) | 1996-07-16 |
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