JP4626560B2 - 電子機器筐体の耐震特性計測装置及びその方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器筐体が地震により振動を受けた場合の耐震特性を計測する電子機器筐体の耐震特性計測装置及びその方法に関する。

従来は、電子機器筐体のような構造物が地震時にどのような挙動となるのかを確認するために、通常は、大型の振動台の上に構造物を載置して加振実験を行っていた。しかし、このような大型の振動台を使用する方法は、振動台が高価であり、実験を行わない時の保守整備に費用がかかり、試験台に試験体を取付け、実験を行うための高度な技術が必要になるなど廉価で容易に耐震特性を確認できないという問題があった。

〔特許文献１〕には、振動実験を行おうとする建築物または模型の二階部分に、反力を得るために、例えば二階床上に、柱に取着したアクチュエータを介して付加質量を床上を転動するように設け、アクチュエータを駆動して振動反力を建築物に与えて地震波加振実験を行うものがある。

特開平９−１２６９４１号公報

〔特許文献１〕に開示の従来の地震波加振実験は、柱を有する建築物のような構造物では実験できるかもしれないが、柱構造を有さない電子機器筐体では、筐体を支える４方のフレームに均等な加振力を同期して与える必要があるため、加振器の構造が複雑となる。付加質量が固定であるので、振動周波数の調整は加振器側で行うことになるため、地震周波数のような低周波数での制御が困難となるという問題がある。

本発明の第１の目的は、付加質量を変化でき、低周波数での制御を容易に行える電子機器筐体の耐震特性計測装置及びその方法を提供することにある。

本発明の第２の目的は、電子機器筐体の加振試験を行うのに好適な電子機器筐体の耐震特性計測装置及びその方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の電子機器筐体の耐震特性計測装置は、硬化ゴムやシートで形成された振動部の上面に設置された電子機器筐体と、電子機器筐体の下部に取付けられ液体を封入する中空洞容器を往復運動させるためのモータを具備する加振部と、中空洞容器に封入する液体量を制御する液体供給器及び前記モータを制御する制御器と、振動部の振動及び前記電子機器筐体の振動を検出し制御器にフィードバックするための加速度センサとを備えたものである。

又電子機器筐体の耐震特性計測方法は、硬化ゴムやシートで形成された振動部の上面に電子機器筐体を設置し、振動部及び電子機器筐体に加速度センサを取付け、制御器の表示装置により試験する地震波を指定し、指定された地震波に基づいて電子機器筐体の下部に取付けられ液体を封入する中空洞容器の液体封入量及び中空洞容器を往復運動させるためのモータを駆動制御し、加速度センサで検出された振動波形により電子機器筐体の振動特性を解析するものである。

本発明によれば、加振部を構造物内の床面に取付けているので、空きスペースを少なくでき、実装物を取付けた構造物の耐震特性の測定をできる。又、加振器の加速度と付加質量を変化させることができるので、１台の加振器により与えられる加振力，加振周波数を変化させることができ、幅広い試験ができる。

本発明の一実施例を図１，図２により説明する。図１は本実施例の電子機器筐体の耐震特性計測装置の一部縦断面図、図２は、加振器の構造を示す縦断面図である。

床面２０の電子機器筐体１の設置面には、硬化ゴムやレールで形成された振動部１２が設置され、振動部１２の上面に振動実験を行う予定の電子機器筐体１が載置される。電子機器筐体１には、搭載機器１３が取付けられており、下部には加振部１１が取付けられている。

加振部１１は、次のように構成されている。中空状の容器１５内の中央部分には重りとなる中空容器１４を駆動するためのモータ４が設けられ、モータ４の両側に２つの中空容器１４が軸１６に取り付けられている。モータ４は、軸１６を往復運動させるリニアモータであり、中空容器１４を床面に沿って往復運動させるようになっている。

加振部１１の中空容器１４は、液体供給器９と接続され、液体供給器９は制御器１０と接続されている。モータ４は、制御器１０と接続されている。

電子機器筐体１の上部には、複数箇所に加速度センサ２ａが取付けられ、振動部１２の上面には加速度センサ２ｂが取付けられている。加速度センサ２ａは、壁などに取付けられた加速度計測器３に接続され、加速度センサ２ａ，２ｂで計測された加速度を取り込み、制御器１０にフィードバックするようになっている。

制御器１０には、試験する地震波加振データが複数種類記憶されており、図示しない表示装置に表示することにより試験する地震波を指定できるようになっている。表示装置に表示される例えばタッチパネルにより試験する地震波を指定すると、制御器１０では、指定された地震波を再現するために、モータ４の駆動パターン、中空容器１４に封入する液体量を演算し、演算された制御信号を加振部１１，液体供給器９に出力する。制御信号を受信した液体供給器９では、図示しないポンプを駆動制御して中空容器１４に封入する或いは取り出す液体量を制御する。制御信号を受信した加振部１１では、モータ４の駆動電流等を制御して軸１６を往復運動させる。

このようにして液体が封入された中空容器１４が往復運動することにより、硬化ゴムやレールで形成された振動部１２がバネの役割をして電子機器筐体１を加振する。電子機器筐体１が加振されると、電子機器筐体１の振動は電子機器筐体１に取付けられた複数の加速度センサ２ａで検出され、振動部１２に生じる振動は加速度センサ２ｂで検出される。加速度センサ２ａ，２ｂで検出された振動波形は、加速度計測器３を介して制御器１０にフィードバックされ、演算される。

この演算では、加速度センサ２ｂで検出した振動波形から指定した地震波との偏差を検出してこの偏差によりモータ４の駆動パターン、中空容器１４に封入する液体量を修正する。検出した振動波形から指定した地震波との偏差が設定された閾値内となり、再現されていると判定されると、加振部１１に出力する制御信号、又は加速度センサ２ｂで検出した振動波形を元に、加速度センサ２ａで検出した振動波形を用いて電子機器筐体１の振動特性を解析する。

このように、本実施例によれば、加振部を構造物内の床面に取付けているので、空きスペースを少なくでき、実装物を取付けた構造物の耐震特性を測定できる。又、加振器の加速度と付加質量を変化させることができるので、１台の加振器により与えられる加振力，加振周波数を変化させることができ、幅広い試験ができる。又、電子機器筐体の製造現場に耐震特性計測装置を設置でき、廉価で容易に耐震特性を確認できる。

本発明の一実施例である電子機器筐体の耐震特性計測装置の一部縦断面図である。 加振器の構造を示す縦断面図である。

符号の説明

１…電子機器筐体、２…加速度センサ、３…加速度計測器、４…モータ、９…液体供給器、１０…制御器、１１…加振部、１２…振動部、１３…搭載機器、１４…中空容器、
１５…容器、１６…軸、２０…床面。

Claims (3)

1. 硬化ゴムやシートで形成された振動部の上面に設置された電子機器筐体と、該電子機器筐体の下部に取付けられ液体を封入する中空洞容器と該中空洞容器を往復運動させるためのモータを具備する加振部と、前記中空洞容器に封入する液体量を制御する液体供給器と、該液体供給器及び前記モータを表示装置により試験する地震波を指定することで制御する制御器と、前記振動部の振動及び前記電子機器筐体の振動を検出し前記制御器にフィードバックするための加速度センサとを備えた電子機器筐体の耐震特性計測装置。
2. 前記制御器の表示装置により試験する地震波が指定されるものであって、前記加速度センサで検出された振動波形から指定した地震波との偏差を検出してこの偏差により前記モータの駆動パターン、中空容器に封入する液体量を修正する請求項１に記載の電子機器筐体の耐震特性計測装置。
3. 硬化ゴムやシートで形成された振動部の上面に設置された電子機器筐体と、該電子機器筐体の下部に取付けられ液体を封入する中空洞容器と該中空洞容器を往復運動させるためのモータを具備する加振部と、前記中空洞容器に封入する液体量を制御する液体供給器と、該液体供給器及び前記モータを表示装置により試験する地震波を指定することで制御する制御器と、前記振動部の振動及び前記電子機器筐体の振動を検出し前記制御器にフィードバックするための加速度センサとを備えた電子機器筐体の耐震特性計測装置において、前記制御器の表示装置により試験する地震波を指定し、該指定された地震波に基づいて電子機器筐体の下部に取付けられ液体を封入する中空洞容器の液体封入量及び前記中空洞容器を往復運動させるためのモータを駆動制御し、前記加速度センサで検出された振動波形により前記電子機器筐体の振動特性を解析することを特徴とする電子機器筐体の耐震特性計測方法。

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