JP4136797B2

JP4136797B2 - ２軸免震試験機

Info

Publication number: JP4136797B2
Application number: JP2003158152A
Authority: JP
Inventors: 正和三村
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2003-06-03
Filing date: 2003-06-03
Publication date: 2008-08-20
Anticipated expiration: 2023-06-03
Also published as: JP2004361173A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は免震ゴムのバネ特性の調査等に用いられる２軸免震試験機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
免震ゴムのバネ特性を調査ないしは評価するための試験機として、２軸免震試験機が知られている。２軸免震試験機は、一般に、上下の圧盤の間に供試体である免震ゴムを挟むとともに、それぞれサーボ弁を用いた油圧サーボ機構によって駆動制御される鉛直負荷用シリンダおよび水平負荷用シリンダにより、上下の圧盤間に鉛直方向への負荷を加えつつ水平方向への負荷を加える。従来のこの種の試験機では、鉛直方向への負荷は一定とし、その状態で水平方向に繰り返し負荷を加えていた（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
実用化されている従来の２軸免震試験機の構成例を図３に正面図で示す。
この例では、ベッド１上に搬入台車を兼ねる下部圧盤２を配置してその上に供試体Ｗを載せるとともに、その供試体Ｗの上面に上部圧盤３を配置し、その上部圧盤３の上に鉛直負荷ヨーク４を配している。鉛直負荷ヨーク４は、ベッド１に固定された鉛直の４本の柱５に沿って移動自在となっており、この鉛直負荷ヨーク４は鉛直負荷用シリンダ６によって鉛直方向に繰り返し変位が与えられ、これによって供試体Ｗに負荷が加えられる。
【０００４】
また、ベッド１の上には、シリンダ後端が水平軸７の回りに回動自在に支持された水平負荷用シリンダ８が配置され、この水平負荷用シリンダ８のピストン８ａの先端が、上部圧盤３に対して水平軸９を介して回動自在に連結されている。この水平負荷用シリンダ８の駆動により、供試体Ｗに水平方向への繰り返し負荷が加えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、水平方向のみならず、鉛直方向への負荷も繰り返し負荷とする試験が行われるようになってきている。図３に示した従来の試験機を用いて、鉛直方向並びに水平方向の双方に繰り返し負荷を加える場合、水平負荷用シリンダ８はピストン８ａ側を揺動端として揺動し、その自重が大きい場合、水平負荷用シリンダ８のピストンロッドの支承部などがダメージを受けるという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、水平負荷用シリンダに自重の大きなものを用いて、鉛直方向および水平方向の双方に繰り返し負荷を加えても、水平負荷用シリンダが殆どダメージを受けることのない２軸免震試験機の提供を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の２軸免震試験機は、それぞれ油圧サーボ機構により駆動制御される鉛直負荷用シリンダおよび水平負荷用シリンダを備え、その各シリンダを駆動制御することにより、上下の圧盤の間に配置された供試体に対して鉛直方向および水平方向の双方に繰り返し負荷を加える２軸免震試験機において、上記水平負荷用シリンダがベッドに固定されているとともに、そのベッドに対して水平負荷方向に移動自在に支持され、かつ、上記水平負荷用シリンダの駆動により変位する水平負荷ヨークと、両端がその水平負荷ヨークと上側の圧盤に対してそれぞれ水平軸の回りに回動自在に支持されたリンクロッドを備えていることによって特徴づけられる（請求項１）。
【０００８】
ここで、本発明においては、上記水平負荷ヨークが、上記水平負荷用シリンダを挟んで上記上側の圧盤と水平方向反対側に配置された構成（請求項２）を好適に採用することができる。
【０００９】
本発明は、水平負荷用シリンダをベッド上に固定し、その水平負荷用シリンダの駆動により水平負荷ヨークをベッド上で水平に変位させ、その変位を、両端がその水平負荷ヨークと上側の圧盤とにピン接合されたリンクロッドを介して上側の圧盤に伝達することによって、所期の目的を達成しようとするものである。
【００１０】
すなわち、ベッド上に固定された水平負荷用シリンダにより水平負荷ヨークを水平方向に変位させ、その水平負荷ヨークと上側の圧盤とを両端がピン接合されたリンクロッドにより連結すると、水平負荷用シリンダのピストンの変位は水平負荷ヨークおよびリンクロッドを介して上側の圧盤に伝達され、その上側の圧盤の鉛直方向への変位は、リンクロッドにのみ伝達された揺動させることになり、水平負荷用シリンダにダメージを与えることがない。しかも、水平負荷用シリンダを固定することにより、配管を容易化できるという利点もある。
【００１１】
また、請求項２に係る発明のように、上側の圧盤に対して、リンクロッド、水平負荷ヨークおよび水平負荷用シリンダを順に並べるのではなく、上側の圧盤に対して水平負荷用シリンダを挟んで水平方向逆側に水平負荷ヨークを配置することにより、水平方向への所要スペースを小さくして装置をコンパクト化することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態の正面図であり、図２はそのＡ−Ａ矢視図である。
【００１３】
試験機の基本的構成は図３に示したものと同等であり、ベッド１上に搬入台車を兼ねる下部圧盤２が配置され、その上に供試体Ｗが載せられる。供試体Ｗの上面には上部圧盤３が配置され、その上部圧盤３の上に、リニアガイド４ａを介して水平方向に相対変位自在に鉛直負荷ヨーク４が配置されている。鉛直負荷ヨーク４は、ベッド１上に固定された４本の鉛直の柱５に対してリニアガイド４ｂを介して摺動自在に支持されており、各柱５の上にはクロスヘッド５ａが固定されて、そのクロスヘッド５ａに鉛直負荷用シリンダ６が支持されている。
【００１４】
そして、鉛直負荷ヨーク４は鉛直ロードセル２１を介して鉛直負荷用シリンダ６のピストン６ａに連結されている。従って、この鉛直負荷用シリンダ６のピストン６ａを往復動させることにより、供試体Ｗに鉛直方向への繰り返し負荷が加えられる。
【００１５】
さて、水平負荷用シリンダ８は、ベッド１の上に固定配置され、そのピストン８ａは図３に示した従来装置とは逆向き、つまり上部圧盤３と反対側に向けられている。そして、そのピストン８ａの先端は水平ロードセル２２を介して水平負荷ヨーク１１に連結されている。水平負荷ヨーク１１は、ベッド１の上面にリニアガイド１１ａを介して水平方向に変位自在に支持されており、水平負荷用シリンダ８の駆動によって変位する。
【００１６】
そして、この水平負荷ヨーク１１と、上部圧盤３とが、これらに対して両端が水平軸３１，３２の回りに回動自在に支持された２本のリンクロッド１２によって連結されている。従って、水平負荷用シリンダ８のピストン８ａを往復動させることにより、そのピストン８ａの変位は水平負荷ヨーク１１およびリンクロッド１２を介して上部圧盤３に伝達され、供試体Ｗに水平方向への繰り返し負荷が加えられる。
【００１７】
以上の本発明の実施の形態において、供試体Ｗに鉛直方向への繰り返し負荷を与える鉛直負荷用シリンダ６の駆動による上部圧盤３の鉛直方向への変位は、水平軸３２を介してリンクロッド１２にのみ伝達され、従ってリンクロッド１２は水平軸３１を中心として揺動することになるが、水平負荷用シリンダ８には伝達されることがなく、従ってこの水平負荷用シリンダ８が鉛直方向への繰り返し負荷によりダメージを受けることがない。しかも、リンクロッド１２は水平負荷用シリンダ８よりも軽量とすることができるため、水平軸３１，３２に対する負荷も、図３の従来装置における水平軸７，９に対する負荷に比して小さくすることができる。更に、水平負荷用シリンダ８は固定されているため、その配管も容易となる。
【００１８】
なお、以上の実施の形態では、水平負荷用シリンダ８を挟んで上部圧盤３と反対側に水平負荷ヨーク１１を配置した例を示したが、本発明は、水平負荷ヨーク１１を上部圧盤３と水平負荷用シリンダ８の間に配置してもよい。ただし、上記した実施の形態の配置の採用により、水平方向へ所要スペースを小さくすることができるが故に好ましい。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、水平負荷用シリンダをベッド上に固定配置するとともに、その水平負荷用シリンダの駆動によりベッド上で水平方向に変位する水平負荷ヨークを設け、その水平負荷ヨークと上部圧盤とを、両端部がこれらに対して水平軸の回りに回動自在に支持されたリンクロッドで連結しているので、供試体への鉛直方向への繰り返し負荷により上部圧盤が鉛直方向に変位しても、その変位はリンクロッドを揺動させるだけで水平負荷用シリンダには伝達されず、従来のようにそのシリンダがダメージを受けることがない。しかも、水平負荷用シリンダは移動しないので、その配管も容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の正面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ矢視図である。
【図３】実用化されている従来の２軸免震試験機の構成例を示す正面図である。
【符号の説明】
１ベッド
２下部圧盤
３上部圧盤
４鉛直負荷ヨーク
６鉛直負荷用シリンダ
８水平負荷用シリンダ
１１水平負荷ヨーク
１１ａリニアガイド
１２リンクロッド
３１，３２水平軸
Ｗ供試体

Claims

それぞれ油圧サーボ機構により駆動制御される鉛直負荷用シリンダおよび水平負荷用シリンダを備え、その各シリンダを駆動制御することにより、上下の圧盤の間に配置された供試体に対して鉛直方向および水平方向の双方に繰り返し負荷を加える２軸免震試験機において、
上記水平負荷用シリンダがベッドに固定されているとともに、そのベッドに対して水平負荷方向に移動自在に支持され、かつ、上記水平負荷用シリンダの駆動により変位する水平負荷ヨークと、両端がその水平負荷ヨークと上側の圧盤に対してそれぞれ水平軸の回りに回動自在に支持されたリンクロッドを備えていることを特徴とする２軸免震試験機。
上記水平負荷ヨークが、上記水平負荷用シリンダを挟んで上記上側の圧盤と水平方向反対側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の２軸免震試験機。