JP3599976B2

JP3599976B2 - 運動試験装置

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Publication number: JP3599976B2
Application number: JP29597297A
Authority: JP
Inventors: 真毅田畑; 弥堀内; 一彦福島
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-10-28
Filing date: 1997-10-28
Publication date: 2004-12-08
Anticipated expiration: 2017-10-28
Also published as: JPH11130000A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば人工衛星搭載用の展開構造物など、本来は無重力中で形状を変化させたり運動したりすることにより機能を達成する構造物の動作を地上で試験する運動試験装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１３は、文献“ＡＧｒｏｕｎｄＴｅｓｔＥｑｕｉｐｍｅｎｔｗｉｔｈＳｕｓｐｅｎｓｉｏｎＷｉｒｅｓｆｏｒＡｄａｐｔｉｖｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓ”（ＳａｂｕｒｏＭａｔｓｕｎａｇａ，ＭｉｃｈｉｈｉｒｏＮａｔｏｒｉ，ＦｉｒｓｔＪｏｉｎｔＵ．Ｓ．／ＪａｐａｎＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＡｄａｐｔｉｖｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，ｐｐ．９１７−９２７，１９９１）に記載された従来の運動試験装置を示す構成図である。図１３において、１０１はフレーム、１０２はフレーム１０１に支持された第１のレール、１０３は前記第１のレール１０２に対して直交し、第１のレール１０２上を移動自在に設置された第２のレール、１０４は前記第２のレール１０３上を移動自在に設置されたスライダー機構、１０５はサスペンションワイヤ、１０６はサスペンションワイヤ１０５によって懸架される被試験体であり、棒状構造体を回転駆動力を有するヒンジ機構で直列に結合した形状可変構造物である。この被試験体１０６は本来、無重力の宇宙環境で運用されることを想定したものである。
【０００３】
次に動作について説明する。
被試験体１０６は、前記ヒンジ機構の駆動力によって各ヒンジ部の回転角を変化させ、水平面内でそれぞれ前記棒状構造体が相対運動して様々に形状を変化させる。サスペンションワイヤ１０５は、前記被試験体１０６を各棒状構造体の端部あるいは前記ヒンジ機構において懸架して支えており、その上端はスライダー機構１０４に結合されている。スライダー機構１０４は、それぞれが、自身に結合されたサスペンションワイヤ１０５の下端の水平面内位置に合わせて、水平面内で追従運動をしなければならない。なぜならば、前記追従運動が実現されなければ前記サスペンションワイヤ１０５が鉛直方向から傾き、これによって被試験体１０６に対して水平面内に拘束力が作用するので、無重力中での運動の模擬試験という、この運動試験装置本来の目的を十分に達成し得なくなるからである。スライダー機構１０４の追従運動は、第２のレール１０３に対するスライダー機構１０４の相対運動、第１のレール１０２に対する第２のレール１０３の相対運動、および、円弧状のフレーム１０１に対する第１のレール１０２の回転運動の組み合わせによって実現される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の運動試験装置は以上のように構成されているので、被試験体１０６を各棒状構造体の端部またはヒンジ部においてサスペンションワイヤ１０５で懸架していることから、被試験体１０６を構成する構造体の水平面内の運動（すなわち水平方向の並進運動および鉛直軸まわりの回転運動）に対する追従のみしか実現できず、例えば水平軸まわりの回転運動などの三次元的運動を許容することができず、水平軸まわりの回転運動を伴うような展開構造物の運動試験を行うことができないという課題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、二次元平面内の運動のみにとどまらず、三次元的な回転運動を含む運動試験が可能な運動試験装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る運動試験装置は、水平な平面に沿って二次元的に移動可能な移動子に対し鉛直方向に吊り下げられた第１の懸架線の下端において水平軸まわりおよび鉛直軸まわりに回転自在な第１のヒンジを介して重心位置を支えられたレバーを構成し、前記レバーの両端部からそれぞれ第２の懸架線を吊り下げ、該各第２の懸架線の下端部に水平軸まわりに回転自在な第２のヒンジを介して結合子により結合された被試験体を構成し、前記レバーの両端部と前記各第２の懸架線とがそれぞれ結合された結合点の間を結ぶ第１の線分と、前記各結合子と前記各第２の懸架線とがそれぞれ結合された結合点の間を結ぶ第２の線分とが平行かつ同一の長さになるとともに、前記第２の線分および前記第１の懸架線の延長線が前記被試験体の重心位置を通るようにしたものである。
【０００７】
この発明に係る運動試験装置は、被試験体を単位試験体が複数個、折り畳まれた形態の集合試験体で構成し、前記単位試験体に対応した数だけ設けられている第１の懸架線に結合されたレバーの両端部からそれぞれ吊り下げられた第２の懸架線と該第２の懸架線の下端部に一端が結合されて他端が前記単位試験体に結合した結合子とを介して前記集合試験体の各単位試験体を吊り下げて支持する構成と、移動子と当該移動子に対し鉛直方向に吊り下げられる前記各第１の懸架線との間で、前記各第１の懸架線により支持された前記単位試験体からなる前記集合試験体の重心を通る鉛直線上に設けられ、前記各第１の懸架線を一体的に一軸の鉛直軸まわりに回動自在にする鉛直軸回動自在機構とを備えるようにしたものである。
【０００８】
この発明に係る運動試験装置は、各結合子の他端と被試験体とのそれぞれの結合点と当該被試験体の重心位置とをそれぞれ結ぶ直線から垂直な方向へ同量かつ互いに反対方向へオフセットされた位置に第２のヒンジを配置した構成を備えるようにしたものである。
【０００９】
この発明に係る運動試験装置は、第１の懸架線の長さにかかわらず前記第１の懸架線の張力をほぼ一定に保つ定張力機構を、当該第１の懸架線の中間部または端部に備えるようにしたものである。
【００１０】
この発明に係る運動試験装置は、第１の懸架線の長さを調整する長さ調整機構を、当該第１の懸架線の中間部または端部に備えるようにしたものである。
【００１１】
この発明に係る運動試験装置は、磁気力により摩擦抵抗なしに移動を可能にする磁気支持機構により、水平方向に設置された第１のレール上を移動自在に構成された第１の移動子と、該第１の移動子により前記第１のレール上を移動自在な前記第１のレールに対して直交した第２のレール上で、前記磁気支持機構により第１の懸架線の移動を自在にする第２の移動子とを有した移動子を備えるようにしたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１から図６まではこの実施の形態１の運動試験装置の主要部分の構成を示す斜視図、図７および図８は前記運動試験装置の部分側面図である。図１から図６までは、この実施の形態１による運動試験装置を、折り畳まれて積み重ねられたパネルを展開し二次元的な平面形態に展開するパネル状の展開構造物に適用したときの初期状態から最終状態までの前記展開構造物の展開動作を示している。
図において、１は第１のレール、２は第１のレール１の上を自在に移動できる第２のレール、３は第２のレール２上を自在に移動できる構造を有したスライダー機構（移動子）、４は第１の懸架線、５は第１の懸架線４の下端に配設された水平軸まわり、および鉛直軸まわりに回転自在に構成された第１のヒンジ、６は前記第１のヒンジ５で中央を保持されたレバー、７はレバー６両端から吊り下げられた第２の懸架線である。図６に示す符号８は第２の懸架線７の途中に挿入された柔軟なバネである。９は第２の懸架線７の下端に配設され水平軸まわりに回転自在に構成された第２のヒンジである。１０は被試験体となる展開構造物であるパネルであり、１０ａ，１０ｂ，１０ｃは３枚のパネル（単位試験体）１０が折り畳まれてなる集合試験体を示す。１１は前記パネル１０の間を結合する展開ヒンジ、１２は前記パネル１０と前記第２のヒンジ９の間を結合する結合子、１４はスライダー機構３と第１の懸架線４との間を結合するスライダー下部部材（鉛直軸回動自在機構）、１３はスライダー下部部材１４の端部で第１の懸架線４相互間を結合する結合部材である。
【００１３】
また、図７において、１５はパネル１０の重心位置である。１６は同一のパネル１０に結合された第２のヒンジ９の間を結ぶ線分であり、この線分１６は前記パネル１０の重心位置１５を通り、かつ当該パネル１０を吊り下げているレバー６と平行である。
【００１４】
また、図８において１７は第１の懸架線４の延長直線であり、この延長直線１７はパネル１０の重心位置１５を通る。図７に戻り、１８はパネル１０と結合子１２との結合点と、当該パネル１０の重心位置１５とを結ぶ直線である。同一のパネル１０の各結合子１２は、この直線１８に関して互いに反対の方向にそれぞれの第２のヒンジ９の位置をオフセットさせている。
なお、図が煩雑になるのを避けるため、図１から図５と図７ではバネ８の図示を省略し、また図７および図８では展開ヒンジ１１の図示を省略している。
さらに同様に、図１から図８において展開ヒンジ１１の一部あるいはバネ８の一部を図示省略している。
【００１５】
次に動作について説明する。
この運動試験装置によって試験される展開構造物のパネル１０は、最初、図１に示すようにスタック状に積み重ねられていたものが、パネル間に適切に配設された展開ヒンジ１１の作用によって図２→図３→図４→図５→図６の順で展開されていく。この実施の形態では９枚のパネルが３枚ごとの集合体となって、先ず第１のレール１の長手方向に屏風状に広がっていく。このとき、３枚ごとのパネル１０の集合体は図２に示す形態で屏風状に広がっていく。
図３は、前記３枚ごとのパネル１０の集合体が第１のレール１の長手方向に広がりきった状態を示している。
【００１６】
図１から図３に示したように前記３枚ごとのパネルの集合体が屏風状に広がっていくとき、それぞれの３枚ごとのパネル１０には、水平面内の並進運動とともに、鉛直軸まわりの回転運動も生じる。この回転運動は、第１の懸架線４を３枚ごとのパネル１０の集合体ごとに結合部材１３で結合し、これを結合部材１３の中央からスライダー下部部材１４でスライダー機構３に結合することによって可能になっている。
なお、スライダー下部部材１４の上端または下端には、スライダー機構３と結合部材１３との相対的な鉛直軸まわりの回転運動を自在にするためのベアリング（図示していない）などが挿入されている。また、結合部材１３の中央とスライダー機構３とを結ぶ延長線は、その下方に懸架されている３枚ごとのパネル１０の集合体の重心位置１５を通る鉛直線と一致するように構成されており、この結果、それぞれの３枚ごとのパネル１０の集合体は、それぞれの重心位置を懸架したのと等価な効果が得られている。
【００１７】
次に、図３の状態まで被試験体であるパネル１０が展開した段階で、第１の懸架線４の上部を結合していた結合部材１３は取り外され、代わりに新たなスライダー下部部材１４が追加されて、第１の懸架線４のそれぞれとスライダー機構３とが１対１に対応して結合される。この状態を示したのが図４である。
【００１８】
なお、第１の懸架線４の長さが折り畳み時のパネル間隔に比べて十分に長く、少々の第１の懸架線４の傾き（鉛直線からのずれ）が生じても支障がない場合には、結合部材１３の取り付けや取り外しを行わずに、展開初期の状態から常にスライダー機構３と第１の懸架線４とが図４に示すように１対１に対応して結合された状態にしておいても良く、その場合には結合部材１３を取り外すために展開動作を一時中断させる必要がなくなる。
またこのときには、第１のヒンジ５の鉛直軸まわりの回転自由度によって、レバー６あるいはパネル１０と第１の懸架線４との間の相対的なねじれが開放される。
【００１９】
図４の状態に移行した後には、続いて被試験体の３枚ごとのパネル１０の集合体がそれぞれ第２のレール２の長手方向に開いていくことで、展開運動が進行する。この状況を示したものが図５と図６である。図４に示した状態から図５に示す状態、さらに図６に示す状態へ移行する過程では、３枚ごとのパネル１０の集合体の各パネルが水平軸まわりに回転運動しながら、同時に水平方向へ並進運動も行なっている。各パネル１０の水平方向の並進運動は、第２のレール２上に配設されたそれぞれのスライダー機構３が各パネル１０の水平方向の移動に従って移動し、また、各パネル１０の水平軸まわりの回転運動は、第１のヒンジ５の水平軸まわり自由度によりレバー６が自在に傾くことにより実現される。図４に示す状態から図６に示す状態への途中の状況を示したものが図５であり、最終的には被試験体の各パネル１０は図６に示すように平面状に展開し、このとき第１の懸架線４の延長線１７は鉛直方向を向き、かつ、それぞれの延長線１７は周辺の付属構造物を含む対応する直下のパネル１０の重心位置１５を通る。
【００２０】
図７および図８では、展開初期状態および展開終了状態における被試験体の３枚ごとのパネル１０の集合体と第１のレール１および第２のレール２を示している。
いずれの状態においても、各パネル１０の第２のヒンジ９の間を結ぶ線分１６とレバー６は平行で長さが等しく、この線分１６とレバー６と第２の懸架線７とにより平行四辺形のリンクを構成している。また、第１のヒンジ５はレバー６の中央を支えており、上述したように第１のヒンジ５を通る第１の懸架線４の延長線１７はそれぞれのパネル１０の重心位置１５を通過する。
【００２１】
前記平行四辺形のリンクは、水平軸まわりの回転であるパネル１０の傾きに合わせてせん断的変形を生じるが、図７に示すようにパネル１０の面が鉛直面に一致する姿勢にあっても、直線１８に対して互いに反対方向にオフセットした位置に第２のヒンジ９を配設するように結合子１２が構成されているので、鉛直に立った状態のパネル１０と第２の懸架線７とが干渉することなく、パネル１０を懸架保持することができる。
【００２２】
この実施の形態１では、３枚ごとのパネル１０の集合体が複数、同一方向に積み重ねられている状態から、前記各集合体がそれぞれ鉛直軸まわりに回動しながら第１のレール１の長手方向に屏風状に広がっていき、やがて前記各集合体のパネル１０の面が同一の方向を向くまでの二次元的な平面上での展開動作が、第１のレール１に対する第２のレール２の移動と、第２のレール２に対するスライダー機構３の移動と、結合部材１３の鉛直軸まわりの回転運動とにより実現される。また、次の前記各集合体毎の各パネル１０が三次元的な動作を行い最終的に平面状に広がる展開動作が、第２のレール２に対するスライダー機構３の移動と、第１のヒンジ５の水平軸まわりの回転運動と、第２のヒンジ９の水平軸まわりの回転運動とにより実現される。
【００２３】
以上のように、この実施の形態１では、被試験体である前記各集合体毎およびそのパネル１０の重心位置１５を回転自在の状態で懸架したのとほぼ等価となり、前記被試験体の無重力状態における自由運動を模擬しやすい状況を実現できる効果が得られる。
【００２４】
また、前記被試験体の重心を通る鉛直軸まわりの当該被試験体の回転運動は、第１のヒンジ５の鉛直軸まわりの回転自由度によって実現され、また、前記被試験体の重心を通る水平軸まわりの当該被試験体の回転運動は、上記レバー６と被試験体であるパネル１０と第２の懸架線７が形成する平行リンク機構のせん断変形状の運動、さらには前記第２のヒンジ９の水平軸まわりの回転自由度等によって実現され、前記被試験体の重心を通る鉛直軸まわりの当該被試験体の回転運動や、前記被試験体の重心を通る水平軸まわりの当該被試験体の回転運動を含む被試験体の無重力状態における自由運動を容易に模擬でき、被試験体の運動に対する追従性に優れた運動試験装置が得られる効果がある。
【００２５】
また、結合子１２は、結合子１２と被試験体であるパネル１０との結合点と、当該被試験体の概略重心位置とを結ぶ直線から垂直な方向に第２のヒンジ９をオフセットさせており、同一の被試験体に結合された２個の各結合子１２が形成するオフセットは同量かつ前記直線に関して互いに反対方向になるように構成されているので、被試験体の水平軸まわりの回転運動により、結合子１２と当該被試験体との結合点と、前記被試験体の概略重心位置とを結ぶ直線が鉛直となる状態に被試験体が至っても、第２の懸架線７が完全に重なり合うことはなく、前記オフセットによって規定される一定量の間隔を保ったまま当該被試験体を保持することができ、被試験体の運動に対する追従性に優れた運動試験装置が得られる効果がある。
【００２６】
実施の形態２．
図９は、この発明の実施の形態２の運動試験装置の特徴的な第１の懸架線４の部分拡大図である。図において、２０は第１の懸架線４に作用する張力を第１の懸架線４の長さにかかわらずほぼ一定の範囲に保つ定張力バネ機構（定張力機構）、２０ａは第１の懸架線４の一端が周面へ固定された巻取ローラ、２０ｂは第１の懸架線４を前記一定の範囲のトルクで巻き取り、前記張力を前記一定の範囲に保つ回転付勢力を与える渦巻バネである。この定張力バネ機構２０を第１の懸架線４に挿入することにより、第１のヒンジ５より下方に懸架される被試験体が鉛直方向に上下運動を行なっても、これに追従して当該被試験体を懸架保持することができるので、より一層、運動自由度の大きい運動試験装置を得ることができる。
【００２７】
また、定張力バネ機構２０の代わりに極めて剛性の小さいコイルバネ等を使ってもよく、あるいは張力検出器とケーブル巻上機構を組み合わせて能動的に張力を制御する張力制御機構を用いてもよく、同等の効果を得ることができる。
【００２８】
また、この実施の形態２では第１の懸架線４に定張力バネ機構２０を挿入する例を示したが、第２の懸架線７に挿入しても良く、同等の効果が得られる。
【００２９】
以上のように、この実施の形態２によれば、第１の懸架線４の中間部または端部に、第１の懸架線４の張力を当該懸架線の長さにかかわらずほぼ一定に保つ定張力バネ機構２０を挿入したので、被試験体の鉛直方向の運動が生じても、被試験体をそれ自身の重量に等しい一定の力で保持することができ、被試験体の無重力状態における自由運動を模擬しやすい状況が実現でき、被試験体の運動に対する追従性に優れた運動試験装置が得られる効果がある。
【００３０】
実施の形態３．
図１０は、この発明の実施の形態３の運動試験装置の特徴的な第１の懸架線４を示す部分拡大図である。図において、２１は長さ調整機構であり、この実施の形態ではターンバックルを用いた構成を示している。前記長さ調整機構２１を挿入して、第１の懸架線４の長さを調整することによって、被試験体を懸架する場合に隣接するパネル１０相互間の高さのばらつきに合わせて懸架位置の高さを調整することができる。
【００３１】
以上のように、この実施の形態３によれば、第１の懸架線４の中間部または端部に、第１の懸架線４の長さを調整できる長さ調整機構２１を挿入したので、被試験体をセットする際における鉛直方向の位置調整が容易になる運動試験装置が得られる効果がある。
また、組立てや試験時の作業性に優れた運動試験装置を得られる効果がある。
【００３２】
実施の形態４．
図１１および図１２は、この発明の実施の形態４の運動試験装置におけるスライダー機構（第２の移動子）３と第２のレール２との組み合わせ部分の断面構造図、図１２は前記第２のレール２と前記第１のレール１との組み合わせ部分の断面構造図である。図において、３１ａと３１ｂは電磁石（磁気支持機構）であり、電磁石３１ａは第１のレール１または第２のレール２に対して鉛直方向に吸引力を発生する電磁石、３１ｂは第１のレール１または第２のレール２に対して水平方向に吸引力を発生する電磁石である。３２ａと３２ｂはギャップセンサ（磁気支持機構）であり、ギャップセンサ３２ａは第１のレール１または第２のレール２に対する鉛直方向の間隙を計測するセンサ、３２ｂは第１のレール１または第２のレール２に対する水平方向の間隙を計測するセンサである。
【００３３】
また、図１２における符号３３は、第２のレール２に結合され第１のレール１上を移動可能なスライドフレーム（第１の移動子）である。
前記電磁石３１ａ，３１ｂおよびギャッブセンサ３２ａ，３２ｂと図示しない制御装置とにより、スライダー機構３は第２のレール２に対して、また、スライドフレーム３３は第１のレール１に対してそれぞれ一定の間隙を保った状態で保持される。
【００３４】
従って、スライダー機構３およびスライドフレーム３３は、それぞれが組み合わされる第１のレール１または第２のレール２に対して摩擦抵抗のない、極めて滑らかな状態で間隙を保って保持されるので、被試験体の運動に対して滑らかに追従可能な運動試験装置が実現できる。
【００３５】
また、電磁石３１ａ，３１ｂの磁気吸引力が消滅しても、図１１あるいは図１２に示したようにスライダー機構３およびスライドフレーム３３はそれぞれ逆Ｔ字型の第２のレール２または第１のレール１を抱き込むように構成されているので、これらが支える構造体は落下することなく安全性が向上する。
【００３６】
以上のように、この実施の形態４によれば、スライダー機構３あるいは第２のレール２は極めて摩擦抵抗の少ない状態で水平面内の二次元的な自由運動が可能であるばかりでなく、前記電磁石３１ａ，３１ｂが何らかの故障で磁気力を失い構造体を支持できない状態になっても、スライダー機構３が自然落下することなく、第１のレール１や第２のレール２上に係止されるので、安全性を向上できるという効果が得られる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、水平な平面に沿って二次元的に移動可能な移動子に対し鉛直方向に第１の懸架線を吊り下げ、該第１の懸架線の下端において水平軸まわりおよび鉛直軸まわりに回転自在な第１のヒンジを介してレバーの重心位置を支え、前記レバーの両端部からそれぞれ第２の懸架線を吊り下げ、該第２の懸架線の下端が結合された水平軸まわりに回転自在な第２のヒンジと結合子とを介して、前記レバーの両端部と前記各第２の懸架線とがそれぞれ結合された結合点の間を結ぶ第１の線分と、前記各結合子と前記各第２の懸架線とがそれぞれ結合された結合点の間を結ぶ第２の線分とが平行かつ同一の長さになるとともに、前記第２の線分および前記第１の懸架線の延長線が重心位置を通るように被試験体を吊り下げる構成を備えたので、被試験体の水平面内の運動だけでなく三次元的な回転運動を含む運動試験が可能になる効果がある。
【００３８】
この発明によれば、移動子に対し鉛直方向に吊り下げられた第１の懸架線により支持された単位試験体からなる集合試験体の重心を通る鉛直線上に設けられた鉛直軸回動自在機構により、前記第１の懸架線のそれぞれを一体的に一軸の鉛直軸まわりに回動自在にするように構成したので、前記集合試験体ごとの鉛直軸まわりの回動を含む水平面内の運動試験が可能になる効果がある。
【００３９】
この発明によれば、結合子の他端と被試験体との結合点と当該被試験体の重心位置とをそれぞれ結ぶ直線から垂直な方向へ同量かつ互いに反対方向へオフセットされた位置にある第２のヒンジを備えるように構成したので、第２の懸架線が重なり合うことなく、被試験体を鉛直方向と平行に立った姿勢に保持でき、この状態からの三次元的な回転運動を含む運動試験が可能になる効果がある。
【００４０】
この発明によれば、第１の懸架線の長さにかかわらず前記第１の懸架線の張力をほぼ一定に保つ定張力機構を、当該第１の懸架線の中間部または端部に備えるように構成したので、被試験体の鉛直方向の運動に対し、当該被試験体をそれ自身の重量に等しい一定の力で保持することができ、被試験体の無重力状態における自由運動の模擬が容易になる効果がある。
【００４１】
この発明によれば、第１の懸架線の長さを調整する長さ調整機構を、当該第１の懸架線の中間部または端部に備えるように構成したので、被試験体をセットする際の鉛直方向の位置調整が容易になる効果がある。
【００４２】
この発明によれば、磁気力により摩擦抵抗なしに移動を可能にする磁気支持機構により、水平方向に設置された第１のレール上を移動自在に構成された第１の移動子と、該第１の移動子により前記第１のレール上を移動自在な前記第１のレールに対して直交した第２のレール上で、前記磁気支持機構により第１の懸架線の移動を自在にする第２の移動子とを備えるように構成したので、水平面内の次元的な自由運動が摩擦抵抗の少ない状態で実現できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１の運動試験装置の主要部分の構成を示す斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１の運動試験装置の主要部分の構成を示す斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１の運動試験装置の主要部分の構成を示す斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態１の運動試験装置の主要部分の構成を示す斜視図である。
【図５】この発明の実施の形態１の運動試験装置の主要部分の構成を示す斜視図である。
【図６】この発明の実施の形態１の運動試験装置の主要部分の構成を示す斜視図である。
【図７】この発明の実施の形態１の運動試験装置の部分側面図である。
【図８】この発明の実施の形態１の運動試験装置の部分側面図である。
【図９】この発明の実施の形態２の運動試験装置の特徴的な第１の懸架線の部分拡大図である。
【図１０】この発明の実施の形態３の運動試験装置の特徴的な第１の懸架線を示す部分拡大図である。
【図１１】この発明の実施の形態４の運動試験装置におけるスライダー機構と第２のレールとの組み合わせ部分の断面構造図である。
【図１２】この発明の実施の形態４の運動試験装置における第２のレールと第１のレールとの組み合わせ部分の断面構造図である。
【図１３】従来の運動試験装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１第１のレール、２第２のレール、３スライダー機構（移動子，第２の移動子）、４第１の懸架線、５第１のヒンジ、６レバー、７第２の懸架線、９第２のヒンジ、１０パネル（被試験体，単位試験体）、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ集合試験体、１２結合子、１４スライダー下部部材（鉛直軸回動自在機構）、２０定張力バネ機構（定張力機構）、２１長さ調整機構、３１ａ，３１ｂ電磁石（磁気支持機構）、３２ａ，３２ｂギャップセンサ（磁気支持機構）、３３スライドフレーム（第１の移動子）。

Claims

水平な平面に沿って二次元的に移動可能な移動子と、
該移動子に対し鉛直方向に吊り下げられた第１の懸架線と、
該第１の懸架線の下端において水平軸まわりおよび鉛直軸まわりに回転自在な第１のヒンジを介して重心位置を支えられ前記第１の懸架線に結合されたレバーと、
前記レバーの両端部からそれぞれ吊り下げられた第２の懸架線と、
水平軸まわりに回転自在な第２のヒンジを介して前記各第２の懸架線の下端部に一端が結合された結合子と、
前記レバーの両端部と前記各第２の懸架線とがそれぞれ結合された結合点の間を結ぶ第１の線分と、前記各結合子と前記各第２の懸架線とがそれぞれ結合された結合点の間を結ぶ第２の線分とが平行かつ同一の長さになるとともに、前記結合子の他端に結合されており、前記第２の線分および前記第１の懸架線の延長線が重心位置を通る被試験体とを備えた運動試験装置。
被試験体は、単位試験体が複数個、折り畳まれた形態の集合試験体から構成され、
第１の懸架線に結合されたレバーは、当該レバーの両端部からそれぞれ吊り下げられた第２の懸架線と該第２の懸架線の下端部に一端が結合されて他端が前記単位試験体に結合した結合子とを介して前記集合試験体の各単位試験体を吊り下げて支持し、前記単位試験体に対応した数だけ設けられており、
移動子と当該移動子に対し鉛直方向に吊り下げられた前記各第１の懸架線との間で、前記各第１の懸架線により支持された前記単位試験体からなる前記集合試験体の重心を通る鉛直線上に設けられ、前記各第１の懸架線を一体的に一軸の鉛直軸まわりに回動自在にする鉛直軸回動自在機構を備えていることを特徴とする請求項１記載の運動試験装置。
各第２の懸架線の下端部と各結合子の一端とを結合した各第２のヒンジは、
前記各結合子の他端と被試験体とのそれぞれの結合点と当該被試験体の重心位置とをそれぞれ結ぶ直線から垂直な方向へ同量かつ互いに反対方向へオフセットされた位置にあることを特徴とする請求項１または請求項２記載の運動試験装置。
第１の懸架線の長さにかかわらず前記第１の懸架線の張力をほぼ一定に保つ定張力機構を、当該第１の懸架線の中間部または端部に備えていることを特徴とする請求項３記載の運動試験装置。
第１の懸架線の長さを調整する長さ調整機構を、当該第１の懸架線の中間部または端部に備えていることを特徴とする請求項３記載の運動試験装置。
移動子は、
磁気力により摩擦抵抗なしに移動を可能にする磁気支持機構により、水平方向に設置された第１のレール上を移動自在に構成された第１の移動子と、
該第１の移動子により前記第１のレール上を移動自在な前記第１のレールに対して直交した第２のレール上で、前記磁気支持機構により第１の懸架線の移動を自在にする第２の移動子とを備えていることを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の運動試験装置。