JP4139169B2

JP4139169B2 - 起震装置

Info

Publication number: JP4139169B2
Application number: JP2002262326A
Authority: JP
Inventors: 章河内; 泰彦田畑
Original assignee: カヤバシステムマシナリー株式会社
Priority date: 2002-09-09
Filing date: 2002-09-09
Publication date: 2008-08-27
Anticipated expiration: 2022-09-09
Also published as: JP2004101785A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地震の揺れを疑似体験させる機構を車両に搭載して巡回可能とした起震装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の起震装置として、例えば図４に示すものが、特開平７−１３４５４１号公報に開示されている。これについて説明すると、起震装置（起震車）１にユニット化された起震機構２が搭載され、この起震機構２は被験者を乗せる起震室３を所定の振動パターンで揺り動かし、起震室３に被験者が入って防災行動の訓練を行える。起震機構２は、車体に対して垂直方向（図においてＺ軸方向）と前後方向（図においてＸ軸方向）について起震室３を揺り動かすようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、ビルや住宅等の建築物において、地震発生時に建物の揺れを抑える免震装置が普及している。この免震装置は例えば積層ゴムまたは転がり軸受等によって構成され、基礎に対して建築物を水平方向について変位可能に支持し、地震発生時に基礎の揺れが建築物に伝わることを抑える働きをする。
【０００４】
そこで、起震車においても、免震装置を搭載し、被験者が免震装置の働きを体験できることが望まれる。しかしながら、起震車に免震装置を搭載しようとすると、装置が大型化し、起震床の床が高くなって乗降性が悪くなったり、起震床の天井高さを十分に確保できないため、その実現が難しいという問題点があった。
【０００５】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、装置の小型化をはかり、免震装置の働きを体験できる起震装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、被験者を乗せる起震床と、この起震床を揺り動かす起震機構を備える起震装置に適用する。
【０００７】
そして、起震床を支持する起震床フレームと、起震機構によって揺り動かされる起震フレームと、この起震フレームに対して起震床フレームを移動可能に支持する免震支持機構と、起震フレームに対して起震床フレームを起震機構の動きを相殺するように駆動する免震駆動手段とを備え、免震駆動手段の作動を切り換えることにより被験者が免震支持機構の作動時の揺れと非作動時の揺れの両方を体験できる構成とし、起震床フレームはその内側に起震フレームを収める形状とし、かつ起震フレームと同一高さに配置したことを特徴とするものとした。
【０００９】
【発明の作用および効果】
第１の発明によると、免震駆動手段がその動きを拘束した作動状態で、起震機構が起震床を所定の振動パターンで揺り動かし、起震床に被験者が乗って防災行動の訓練を行える。免震駆動手段が起震機構の動きを相殺するように起震フレームに対して起震床フレームを駆動することにより、被験者は免震支持機構が起震床の揺れを抑える効果を体験できる。
【００１０】
そして、起震床フレームと起震フレームとが同一高さに配置される構造のため、これらが互いに積み重ねられる構造に比べて、起震機構及び免震支持機構の高さを低くできる。この結果、起震床の床を低くして乗降性を高めるとともに、車両の限られたスペースにおいて起震床の天井高さを十分に確保できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１に示すように、起震装置（起震車）１にユニット化された起震機構２が搭載され、この起震機構２は起震室３を所定の振動パターンで揺り動かし、起震室３に被験者が入って防災行動の訓練を行える。
【００１３】
図２は起震装置１を車両の後側から見た正面図であるが、図において６は車両のシャシーフレーム（車体）、７は後輪である。起震機構２は、シャシーフレーム６に固定されるサブフレーム１０と、サブフレーム１０に対して車両の前後方向（図においてＸ軸方向）に往復動するＸ軸方向移動フレーム２０と、Ｘ軸方向移動フレーム２０に対して車両の左右方向（図２においてＹ軸方向）に往復動するＹ軸方向移動フレーム３０と、Ｙ軸方向移動フレーム３０に対して垂直方向（図においてＺ軸方向）に往復動する起震フレーム（Ｚ軸方向移動フレーム）４０とを備え、起震フレーム４０上に設けられる起震室３を前後、左右、上下の３軸方向に揺り動かすことができる。
【００１４】
サブフレーム１０の内側にＸ軸方向移動フレーム２０が配置され、Ｘ軸方向移動フレーム２０の内側にＹ軸方向移動フレーム３０が配置される。この構造のため、各フレームが互いに積み重ねられる構造に比べて、起震機構２の高さを低くできる。
【００１５】
サブフレーム１０にＸ軸方向移動フレーム２０を支持する手段として、サブフレーム１０には４つのリニアレール１８が固定される一方、Ｘ軸方向移動フレーム２０には各リニアレール１８に摺動可能に係合する４つのリニアガイドブロック２８が固定される。各リニアレール１８は車両の前後方向に延び、各リニアガイドブロック２８を介してＸ軸方向移動フレーム２０を車両の前後方向に平行移動可能に支持している。
【００１６】
サブフレーム１０とＸ軸方向移動フレーム２０の間にＸ軸方向移動用油圧シリンダ２９が介装され、Ｘ軸方向移動用油圧シリンダ２９の伸縮によってＸ軸方向移動フレーム２０が車両の前後方向に移動する。
【００１７】
Ｘ軸方向移動フレーム２０にＹ軸方向移動フレーム３０を支持する手段として、Ｘ軸方向移動フレーム２０には４つのリニアレール２７が固定される一方、Ｙ軸方向移動フレーム３０には各リニアレール２７に摺動可能に嵌合するリニアガイドブロック３７が固定される。各リニアレール２７は車両の左右方向に延び、各リニアガイドブロック３７を介してＹ軸方向移動フレーム３０を車両の左右方向に平行移動可能に支持している。
【００１８】
Ｘ軸方向移動フレーム２０とＹ軸方向移動フレーム３０の間にＹ軸方向移動用油圧シリンダ３９が介装され、Ｙ軸方向移動用油圧シリンダ３９の伸縮によってＹ軸方向移動フレーム３０が車両の左右方向に移動する。
【００１９】
Ｙ軸方向移動フレーム３０に起震フレーム４０を支持する手段として、Ｙ軸方向移動フレーム３０には４つのリニアレール３４が固定される一方、起震フレーム４０には各リニアレール３４に摺動可能に嵌合するリニアガイドブロック４４が固定される。各リニアレール３４は垂直方向に延び、各リニアガイドブロック４４を介して起震フレーム４０を垂直方向に平行移動可能に支持している。
【００２０】
Ｙ軸方向移動フレーム３０と起震フレーム４０の間に４つのリンク機構５０が伸縮可能に介装され、各リンク機構５０の伸縮動作を互いに連動させる連動フレーム６０が設けられる。Ｙ軸方向移動フレーム３０と連動フレーム６０の間にＺ軸方向移動用油圧シリンダ４９が介装され、Ｚ軸方向移動用油圧シリンダ４９の伸縮によって連動フレーム６０が車両の前後方向に駆動されるのに伴い、各リンク機構５０が同期して伸縮作動し、起震フレーム４０を垂直方向に平行移動させる。
【００２１】
Ｙ軸方向移動フレーム３０には連動フレーム６０を着座させる４つのストッパー３３が設けられる。各ストッパー３３はＹ軸方向移動フレーム３０から上方に突出し、連動フレーム６０の下面を当接させることにより、各リンク機構５０を介して起震フレーム４０がそれ以上に下降するのを係止する。
【００２２】
そして本発明の要旨とするところであるが、起震装置１は起震室３を支持するは起震床フレーム６５と、起震フレーム４０に対して起震床フレーム６５をＸ軸方向（水平方向）に移動可能に支持する免震支持機構７０と、起震フレーム４０に対して起震床フレーム６５を起震機構２の動きを相殺するように駆動する免震駆動手段としての油圧シリンダ８０とを備え、この油圧シリンダ８０の作動を切り換えることにより被験者が免震支持機構７０の作動時の揺れと非作動時の揺れの両方を体験できる構成とする。
【００２３】
図３の平面図上において、起震フレーム４０は矩形の枠状に形成される一方、起震床フレーム６５は起震フレーム４０を囲む矩形の枠状に形成される。起震室３は起震床フレーム６５上に設けられ、起震室３の起震床６６は起震床フレーム６５に固定される一方、起震フレーム４０に干渉しないように離して設けられる。
【００２４】
図１、図２に示すように、起震床フレーム６５はその内側に起震フレーム４０が収まる形状とし、起震フレーム４０と同一高さに配置される。
【００２５】
免震支持機構７０は起震床フレーム６５の４隅に固定されてＸ軸方向に延びるリニアレール７１と、起震フレーム４０の４隅に固定されこのリニアレール７１に係合するリニアガイドブロック７２とを備え、起震床フレーム６５を車両の前後方向に平行移動可能に支持している。
【００２６】
油圧シリンダ８０はそのシリンダ基端部が起震床フレーム６５に連結され、そのロッド先端部が起震フレーム４０に連結される。油圧シリンダ８０はＸ軸方向移動用油圧シリンダ２９と同じくＸ軸方向に伸縮作動するように配置される。
【００２７】
油圧シリンダ８０の作動を制御する制御手段として図示しないコントローラ及びサーボ機構が設けられる。このコントローラは非作動モードにて油圧シリンダ８０の動きを拘束する一方、作動モードにて起震機構２の動きを相殺するように油圧シリンダ８０の作動を制御し、被験者が免震支持機構７０の非作動時の揺れと作動時の揺れの両方を体験できる構成とする。コントローラは作動モードにて起震機構２のＸ軸方向移動用油圧シリンダ２９の動きと油圧シリンダ８０の動きが略逆位相になるように制御する。
【００２８】
以上のように構成されて、次に作用について説明する。
【００２９】
コントローラは、予め設定されたマップに基づいて駆動信号を出力し、サーボ機構を介してＸ軸方向移動用油圧シリンダ２９とＹ軸方向移動用油圧シリンダ３９およびＺ軸方向移動用油圧シリンダ４９の伸縮作動を制御する。
【００３０】
コントローラは非作動モードにて油圧シリンダ８０の動きを拘束する。このとき、起震フレーム４０が前後、左右、上下の３軸方向に揺り動かされるのに対して、免震支持機構７０の作動が油圧シリンダ８０によって係止され、起震床フレーム６５に全方向の揺れが伝わる。これにより、起震室３は起震機構２によって前後、左右、上下の３軸方向に揺り動かされ、起震室３に被験者が乗って防災行動の訓練を行える。
【００３１】
コントローラは作動モードにて起震機構２の動きを相殺するように油圧シリンダ８０の伸縮作動を制御する。このとき、起震フレーム４０が前後、左右、上下の３軸方向に揺り動かされるのに対して、油圧シリンダ８０が伸縮作動して前後方向の揺れが起震床フレーム６５に伝わることを抑えるため、被験者は起震室３の揺れが前後方向について抑えられることを体験できる。
【００３２】
起震床フレーム６５と起震フレーム４０とが同一高さに配置される構造のため、これらが互いに積み重ねられる構造に比べて、起震機構２の高さを低くできる。すなわち、起震機構２の高さは、起震床フレーム６５によってほとんど大きくならないで済む。こうして起震機構２の高さが抑えられることにより、起震室３の床を低くして乗降性を高めるとともに、車両の限られたスペースにおいて起震室３の天井高さを十分に確保できる。
【００３３】
なお、免震支持機構７０は起震フレーム４０のＸ軸方向の揺れだけでなく、起震フレーム４０のＹ軸方向やＺ軸方向の揺れも起震床フレーム６５に伝えない構成としても良い。
【００３４】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す起震装置の側面図。
【図２】同じく正面図。
【図３】同じく平面図。
【図４】従来例を示す起震装置の側面図。
【符号の説明】
１起震装置
２起震機構
３起震室
６シャシーフレーム（車体）
４０起震フレーム
６５起震床フレーム
６６起震床
７０免震支持機構
８０油圧シリンダ（免震駆動手段）

Claims

被験者を乗せる起震床と、この起震床を揺り動かす起震機構を備える起震装置において、前記起震床を支持する起震床フレームと、前記起震機構によって揺り動かされる起震フレームと、この起震フレームに対して起震床フレームを移動可能に支持する免震支持機構と、起震フレームに対して起震床フレームを起震機構の動きを相殺するように駆動する免震駆動手段とを備え、免震駆動手段の作動を切り換えることにより被験者が免震支持機構の作動時の揺れと非作動時の揺れの両方を体験できる構成とし、前記起震床フレームはその内側に前記起震フレームを収める形状とし、かつ前記起震フレームと同一高さに配置したことを特徴とする起震装置。