JP6031619B2

JP6031619B2 - シミュレータ

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Publication number: JP6031619B2
Application number: JP2015546899A
Authority: JP
Inventors: ヴァーメルダムジーン−ポール; ホルディクヤン; フーゲンドーンハンヨ
Original assignee: Moog BV
Current assignee: Moog BV
Priority date: 2012-12-12
Filing date: 2013-01-29
Publication date: 2016-11-24
Anticipated expiration: 2033-01-29
Also published as: CN105009183B; WO2013050626A1; BR112015013892A2; CN105009183A; EP2584551A1; CA2896608C; EP2584551B1; EP2584551B2; KR20150107740A; US20150308921A1; CA2896608A1; ES2404666T3; KR102042307B1; ES2404666T1; JP2016502143A; US9651449B2

Description

本発明はシミュレータに関する。より具体的には、本発明は、装置又は物体に対する並進的振動、又は並進及び回転の組合せ振動の効果をシミュレートする３自由度振動シミュレータに関する。

振動シミュレータはよく知られており、概して現実世界における現象の効果を制御環境（例えば、研究室又は作業場）の下でシミュレートするのに使用される。振動シミュレータは、機械的及び電気的機器が最終的に使用される環境に確実に耐えられるかを試験するのに使用することができる。例えば、振動シミュレータは、ヘリコプタのコックピット（及びひいてはコックピットの機器、座席及びパイロット）を震動させるフライトシミュレータに使用して、フライトで遭遇する高周波振動をシミュレートする。パイロット及び周囲の機器に対するこのような振動の効果をモニタリングし、パイロットの技能及び訓練並びにコックピット機器の設計を改善するのに使用することができる。

振動シミュレータは、とくに、振動プラットホーム、除振プラットホーム、フライトシミュレータ、ドライブシミュレータ、地震シミュレータ、ｇシート、シートシェーカー、及び車両力学シミュレータのような装置に使用することができる。振動プラットホームは、民間航空規則当局のいわゆる「レベルＤ」フライトシミュレータ標準を必要とする。

様々な運動シミュレータが従来存在する。このような例の１つとしては特許文献１（米国特許第６０７７０７８号）がある。この特許文献１の主題である装置は、種々の自由度の動きをすることができ、また２自由度デカルト座標滑動路上に取り付けて互いに直交する水平方向に移動できるようにする。この装置の問題は、３自由度すべてにおける並進運動を生ずるようにするため、運動プラットホームに関連する滑動路は極めて多数のアクチュエータを必要とし、また比較的複雑かつ高価である。さらに、空間要件が大きい。

特許文献２（米国特許公開第２００５／０２７７０９２号）は、３個の垂直方向に指向するアクチュエータを使用する座席運動シミュレータを記載している。各アクチュエータは水平の滑動路上に配置する。この特許文献２から明らかなように、座席を並進自由度で移動するため、各アクチュエータは垂直方向及び水平方向に移動しなければならない。この特別な機構は複雑かつ大形であり、コックピット内振動シミュレーションにはうまく適合しない。

米国特許第６０７７０７８号明細書米国特許公開第２００５／０２７７０９２号明細書

本発明の目的は、コンパクトであり、また少なくとも３並進自由度で振動させることができる改善した振動シミュレータを得るにある。

本発明の第１態様によれば、運動シミュレータを提供し、この運動シミュレータは、
ベースと、
使用時に前記ベースの上方に配置される可動支持体と、
前記ベースを前記可動支持体に連結する少なくとも３個の可動支持体操作アセンブリと
を備え、各可動支持体操作アセンブリは、
アクチュエータ；
前記ベースに連結した第１端部を有する第１リンクであって、前記第１リンクの前記第１端部が前記アクチュエータによって駆動されて、第１軸線周りに少なくとも部分的な円形軌跡を描くことができるようにした、該第１リンク；
前記ベースに連結した第１端部を有する第２リンクであって、前記第２リンクの前記第１端部が前記アクチュエータによって駆動されて、第１軸線周りに少なくとも部分的な円形軌跡を描くことができるようにした、該第２リンク；
を有し、
前記第１リンク及び前記第２リンクはそれぞれの第２端部で前記可動支持体に連結し、
前記第１リンク及び前記第２リンクは、それぞれの前記第１端部及び前記第２端部それぞれに自在継手を有し、
前記第１リンク及び前記第２リンクそれぞれの前記第１端部は互いに離間し、また
前記第１リンク及び前記第２リンクそれぞれの前記第２端部は互いに離間する
よう構成する。

有利には、このタイプの機構により、３並進自由度での運動が可能であり、また３個のアクチュエータのみ（１操作アセンブリあたり１個のアクチュエータ）必要である。各アセンブリは、前記ベース及び前記可動支持体とともに４バーリンク機構を形成し、操作して前記可動支持体を前記ベースに対して移動させることができるが、他の操作アセンブリのうち一方を移動するとき相対移動も可能となる。

「自在継手」は、少なくとも２自由度で移動可能な任意の継手、例えば、カルダン継手又は球面継手を意味する。

前記可動支持体は、プラットホーム又は装荷（ローディング）フレームとすることができ、シミュレーション又は試験を実施すべき機器に対する複数の取付けポイントを有する。

好適には、少なくとも１個の可動支持体操作アセンブリは、前記ベースに対して前記第１軸線周りの回転をするよう取り付けた第１クランクであって、前記第１リンクの前記第１端部で自在継手に連結した、該第１クランクを有する。好適には、前記第１クランクは前記心軸から半径方向に延在する。好適には、前記心軸から半径方向に延在する第２クランクであって、前記第２リンクの前記第１端部で自在継手に連結した、該第２クランクを設ける。

前記クランクは回転駆動して、前記可動支持体を回転運動で駆動することができる。このことは、回転アクチュエータの方がリニアアクチュエータよりも、とくに、振動シミュレーションのような高周波用途において好ましいので有利である。リニアアクチュエータは、さらに、緊急時にアクチュエータを停止させる（例えば、６脚を使用するプラットホームが落下するのを防止する）ためのブレーキを必要とするのに対し、本発明による構成の回転アクチュエータはブレーキを必要としない。

心軸は直接駆動することができる。或いは、好ましくは、前記アセンブリは、心軸から半径方向に延在する駆動クランクを有し、前記駆動クランクはアクチュエータによって駆動する。この場合、前記アクチュエータにさらにギアを取り付けてもよい。前記駆動クランクはプッシュロッドによって駆動し、該プッシュロッドは、前記アクチュエータで回転駆動されるアクチュエータクランクによって駆動する。

好適には、前記アクチュエータクランクは、３６０゜にわたり駆動されるように構成する。このことは、モータは頻繁に方向転換する必要がなく、とくに、振動シミュレーションに有利である。

アクチュエータは内部に配置する、すなわち、前記リンクの前記第１端部によって区切られる領域内、又は前記支持体操作アセンブリを前記ベースに取り付ける領域内に配置することができる。

代案として、前記アクチュエータは外部に配置する、すなわち、前記リンクの前記第１端部によって区切られる領域外、又は前記支持体操作アセンブリを前記ベースに取り付ける領域外に配置することができる。この配置は、前記アクチュエータの交換及び修理をより容易にし、またより大きいアクチュエータを使用することができる。

好適には、
前記第１リンクは第１長さを有し、
前記第２リンクは第２長さを有し、また、
前記リンクそれぞれの前記第１端部間の距離、及び前記リンクそれぞれの前記第２端部間の距離は、前記第１長さ又は前記第２長さのいずれかよりも長いものとする。

４バーリンクのこのアスペクト比は振動シミュレーションには好適であり、なぜなら、プラットホームの運動範囲は減少するが、前記アセンブリの剛性は増加するからである。高周波数の小さい運動は振動シミュレーションにとって、とくに、ヘリコプタのコックピットシミュレーションにとって理想的であり、したがって、４バーリンクのこのアスペクト比が有利である。

好適には、前記リンクそれぞれの前記第１端部間の距離、及び前記リンクそれぞれの前記第２端部間の距離は、前記第１長さ又は前記第２長さのいずれかの少なくとも３倍とし、好適には、前記第１長さ又は前記第２長さのいずれかの少なくとも５倍とする。（すなわち、前記リンクそれぞれの長さの少なくとも３又は５倍とする。）

代案として、振幅の大きい振動が必要な場合、４バーリンクのアスペクト比は、前記第１リンク及び前記第２リンクの個々の長さが等しい、又はそれらリンクの端部間距離よりも大きくなるよう変化させることができる。この構成は、上述の実施形態よりも剛性が少なくなるが、振幅がより大きい振動のためのより大きい行程を得る。これら状況の下では、さらなる補強が以下に詳述するようにまた本発明の第２態様に関して必要となる。

好適には、前記可動支持体操作アセンブリとは無関係に、前記ベースと前記可動支持体との間の荷重経路を形成する少なくとも１個の補強アセンブリを設ける。好適には、前記補強アセンブリは、回転よりも並進運動に関して剛性が少ない弾性部材を有する。

前記操作アセンブリのジオメトリから生ずる４バーリンクは種々の形状を有することができる。前記第１リンク及び前記第２リンクは同一長さを有し、この場合、４バーリンクは平行四辺形（前記リンクそれぞれの双方の端部間が互いに等しく離間する場合）又は台形（等しく離間しない場合）となる。

本発明の第２態様によれば、運動シミュレータを提供し、この運動シミュレータは、
ベースと、
使用時に前記ベース（１０２）の上方に配置される可動支持体と、
前記ベースと前記可動支持体との間に延在する補強材と
を備え、前記補強材は、
各端部で前記ベースに取り付けたほぼＵ字状の第１Ｕ字領域；及び
各端部で前記可動支持体に取り付けたほぼＵ字状の第２Ｕ字領域；
を有し、
前記第１Ｕ字領域は前記第２Ｕ字領域に対して各端部間で結合し、前記双方のＵ字領域は、使用時に前記ベースと前記可動支持体との間に延在するヨー軸線周りに互いに角度をなすよう結合する。

有利なことに、この構成は、支持を行うが前記ヨー軸線周りの回転を抑止し、このことは振動シミュレーションにとっては重要であり、とくに、望ましくないヨー回転を受け易い第１態様による構成では重要である。

好適には、前記補強材は、
それぞれ前記ベースに取り付け、また前記第１Ｕ字領域を画定するよう連結した第１レッグ及び第２レッグと、
それぞれ前記可動支持体に取り付け、また前記第２Ｕ字領域を画定するよう連結した第１アーム及び第２アームと
を有し、
前記レッグ及び前記アームは弾性シート材料から構成する。

前記レッグ及び前記アームは前記ヨー軸線に直交する領域で結合することができる。このプレート状の中央領域はヨー剛性をもたらす。

好適には、前記レッグ及び前記アームはＬ字状であり、各レッグ及び各アームの一部は共通平面上にあり、また前記ヨー軸線に直交する。このことにより前記レッグ及び前記アームは板ばねとして作用する。

本発明による振動シミュレータの実施例を以下に添付図面につき説明する。

本発明による第１実施形態である振動シミュレータの斜視図である。明確にするため運動プラットホームを省略した図１に示す振動シミュレータの斜視図である。明確にするため運動プラットホームを省略した図１に示す振動シミュレータにおける一部の詳細斜視図である。明確にするため運動プラットホームを省略した図１に示す振動シミュレータにおける他の一部の詳細斜視図である。図１に示す振動シミュレータにおけるアクチュエータの概略的側面図である。図１に示す振動シミュレータにおけるアクチュエータの概略的側面図である。本発明による第２実施形態である振動シミュレータの斜視図である。本発明による振動シミュレータにおけるアクチュエータの一部の異なる５つの幾何学的形態のうち１つを示す概略図である。本発明による振動シミュレータにおけるアクチュエータの一部の異なる５つの幾何学的形態のうち１つを示す概略図である。本発明による振動シミュレータにおけるアクチュエータの一部の異なる５つの幾何学的形態のうち１つを示す概略図である。本発明による振動シミュレータにおけるアクチュエータの一部の異なる５つの幾何学的形態のうち１つを示す概略図である。本発明による振動シミュレータにおけるアクチュエータの一部の異なる５つの幾何学的形態のうち１つを示す概略図である。本発明による第３実施形態である振動シミュレータの斜視図である。

図１〜４には本発明による振動シミュレータ１００を示す。振動シミュレータ１００は、ベース１０２と、使用にあたりベース上方に配置するプラットホーム１０４の形態とした可動支持体と、及び以下に説明するようにベース１０２に対してプラットホーム１０４を駆動する３個の個別の操作（アクチュエータ）アセンブリ１０６，１０８，１１０とを備える。プラットホーム１０４は、さらに、３個の支持アセンブリ１９２，１９４，１９６上に支持する。

ベース１０２は、輪郭が不規則な多角形の形状をなす平坦なプレート状部材である。ベース１０２は、３つの長い側辺１１２，１１４，１１６を有する三角形の形状であり、この三角形の各コーナーは截頭して３つの短い側辺１１８，１２０，１２２を有する。ベース１０２は、使用にあたり表面（通常はフロア）上に取り付ける。代案として、ベースはフロアとすることができ、関連するコンポーネントはこのフロアに直接取り付けるようにする。

プラットホーム１０４は、ベース１０２と同様に、短側辺１３２，１３４，１３６を形成する截頭コーナーを持つ長側辺１２６，１２８，１３０を有する三角形で形成した不規則多角形形状である。この実施形態において、プラットホーム１０４は、ベース１０２と同一形状とし、また操作アセンブリ１０６，１０８，１１０のニュートラル位置ではベースに対して垂直方向にオフセットする。

図２においてプラットホーム１０４は省略し、第１、第２及び第３の操作アセンブリ１０６，１０８，１１０が見えるようにする。３個の操作アセンブリ１０６，１０８，１１０はほぼ同一であり（ベース１０２に対する向きは別として）、したがって、第１操作アセンブリ１０６のみを詳細に説明する。

第１操作アセンブリ１０６は、出力軸１４０を有する電気モータ１３８を備え、出力軸１４０は電気モータ１３８によってモータ軸線Ｍ周りに回転駆動される。モータクランク１４２を設け、このモータクランク１４２は、第１端部における第１軸アタッチメント１４４、及び反対側の第２端部における第２軸アタッチメント１４６を有する。

調整可能なアーム状のリンク１４８を設け、このリンク１４８は、第１端部に画定した第１軸アタッチメント１５０、及び反対側の第２端部における第２軸アタッチメント１５２を有する。軸アタッチメント１５０，１５２は、他方向回転自由度を有する球面回転継手として形成する。調整可能なリンク１４８は、既知のやり方で、またシミュレータ１００をセットアップするとき必要なときに、長さを調整することができる。

第１操作アセンブリ１０６は、第１心軸マウント１５４及び第２心軸マウント１５６を有する。各心軸マウント１５４，１５６は、ベース１０６に堅固に固定されるよう取り付ける。各心軸マウント１５４，１５６は、心軸を受け止めるに適当な軸受を有する。各軸受は、単一の回転自由度の運動を与えることができる円筒形継手とする。心軸マウント１５４，１５６は、互いに離間してベース１０２の長側辺１１２における両側端部近傍に位置する。心軸マウント１５４，１５６の継手軸線は、互いに整列し、また単一の継手軸線Ｘに平行となる。継手軸線Ｘは、第１長側辺１１２からベース１０２の中心に向かって僅かにオフセットした状態にする。

心軸１５８は、両側の各端部にそれぞれ位置する短軸１６２，１６４を有する細長いチューブ１６０を全体的に有するものとして設ける。

駆動クランク１６６を、心軸１５８の軸線方向中心に配置し、また固着する。駆動クランク１６６は、第１プレート１６８及び第２プレート１７０を有し、これらプレート１６８，１７０は互いに平行に鏡対称となるようオフセットする。駆動クランク１６６の遊端で、各プレート１６８，１７０のそれぞれに軸受容形成部１７２，１７４を設ける。軸受容形成部１７２，１７４は、球面継手アタッチメント形成部１５２に連結し、全方向回転自由度で回転できるようにする。

心軸１５８の各端部には、それぞれ心軸１５８から半径方向に突出する第１心軸クランク１７６及び第２心軸クランク１７８を設ける。各心軸クランク１７６，１７８は、心軸１５８に固着し、また心軸１５８に対向する端部でそれぞれに対応する球面継手１８０，１８２を画定する。

第１調整可能心軸タイロッド１８４及び第２調整可能心軸タイロッド１８６を設け、従来既知のようにして長さを調整可能とする。

第１タイロッドマウント１８８及び第２タイロッドマウント１９０を設け、プラットホーム１０４の下面で第１長側辺１２６の両側の対応端部に取り付ける。各タイロッドマウントは、それぞれ球面継手を有する。

第１操作アセンブリ１０６は、以下のようにして組み立てる。

図３につき説明すると、出力軸１４０はクランクアーム１４２における第１軸アタッチメントポイント１４４に連結し、これにより、シャフト１４０がモータ１３８によって駆動されるとき、クランクアーム１４２はモータ軸線Ｍ周りに回転するようになる。クランクアーム１４２における第１軸アタッチメントポイント１４６は、短軸を介して調整可能なリンク１４８の第１軸アタッチメント１５０に取り付け、これにより、リンク１４８はクランクアーム１４２に対して第１リンク軸線Ｌ１周りに自由に回転するようになり、並びにＬ１に直交する軸線周りに僅かに回転する（アタッチメント１５０が球面継手であるため）ようになる。クランクアーム１４２は、出力軸１４０がクランクアーム１４２の３６０゜にわたる回転に干渉せず、かつ３６０゜にわたり回転するとき、調整可能なリンク１４８を阻害しないよう構成する。したがって、アクチュエータ１３８は連続的に駆動できる。

調整可能なリンク１４８の第２軸アタッチメント１５２は、駆動クランク１６６のプレート１６８，１７０における軸受容形成部１７２，１７４間に配置する。これらコンポーネントは互いに取り付け、調整可能なリンク１４８が駆動クランク１６６に対して第２リンク軸線Ｌ２周りに回転できるようにする（アタッチメント形成部１５２は球面継手であるため、リンク１４８は他の軸線周りにも僅かな回転をすることに留意されたい）。モータ軸線Ｍ、第１リンク軸線Ｌ１、及び第２リンク軸線Ｌ２は互いに平行である。

心軸１５８は、モータ軸線Ｍ、第１リンク軸線Ｌ１、及び第２リンク軸線Ｌ２にも平行な継手軸線周りに回転するよう取り付ける。

各心軸タイロッド１８４，１８６を心軸クランク１７６，１７８における球面継手１８０，１８２に取り付け、心軸タイロッド１８４，１８６が心軸クランク１７６，１７８に対して３つの回転自由度すべてで回転できるようになる。心軸タイロッド１８４，１８６は、対応の心軸マウントに対して堅固に配置する。

各タイロッドマウント１８８，１９０は、プラットホーム１０４の下面に取り付ける。タイロッドマウント１８８，１９０は、心軸１５８に対してほぼ平行に取り付け、またオフセットし、これによりタイロッドマウント１８８，１９０相互間を結ぶラインはプラットホーム１０４の第１長側辺１２６に平行で、プラットホーム１０４の中心寄りにオフセットする。

タイロッド１８４，１８６は互いに平行で長さが等しく、したがって、ベース１０２に対するプラットホーム１０４のすべての位置で平行四辺形形態の４バーリンクを形成する。プラットホーム１０４は、これにより常にベース１０２に平行であり、回転しない。この運動の範囲を図７ａに概略的に示す。

タイロッド１８４，１８６、ベース１０２及びプラットホーム１０４によって形成される４バーリンクは、ロッド１８４，１８６が各端部間の距離よりも長さが短いことに特徴付けられる。換言すれば、両側の端部で、タイロッド１８４，１８６は、タイロッド長さよりも長い距離だけ互いに離れる。このことは機構に安定性を与え、また使用にあたり極めて高い反作用力を受けるシミュレータ１００に剛性を与える。さらに、タイロッド１８４，１８６は垂直ではなく、ベース１０２及びプラットホーム１０４の各平面に直交しないことに留意されたい。このことも、シミュレータ１００に剛性を与える。

図５ａ及び５ｂにつき説明すると、第１操作アセンブリ１０６の動作を概略的に示す。図５ａ及び５ｂは、図２の方向Ｖから見た概略図である。

図５ａ及び５ｂを比較すると、図５ａはアクチュエータ１０６が初期のニュートラル位置にある状態を示す。モータ１３８の出力軸１４０の僅かな時計方向回転により移動した後のプラットホーム１０４の位置を図５ｂに（隠れ線での初期位置とともに）示す。図５ｂから分かるように、クランクアーム１４２は調整可能なリンク１４８を押し、これにより駆動クランク１６６を回転し、またひいては心軸１５８を主軸線周りに回転させる。心軸クランク１７６，１７８も時計方向に回転し、これにより心軸タイロッド１８４，１８６を引っ張ってプラットホーム１０４を下降させる。

図２に示すように、３個の操作アセンブリ１０６，１０８，１１０それぞれは、１２０゜間隔で位置決めする。換言すれば、それら操作アセンブリはベース１０２及びプラットホーム１０４の周りに等間隔に配置される。

操作アセンブリ１０６によって生ずる運動はプラットホーム１０４を第１方向Ｄ１に押圧する。この運動は、明らかに他の操作アセンブリ１０８，１１０によって生ずる運動（それぞれ方向Ｄ２及びＤ３）に対して１２０゜の角度をなす。このような動きは、心軸１５８、心軸タイロッド１８４，１８６及びプラットホーム１０４によって構成される平行四辺形リンク機構で可能となる。各操作アセンブリ１０６，１０８，１１０が平行四辺形リンク機構を有するという事実は、プラットホームにおける３自由度並進運動（すなわち、前後方向、左右側−側方向、及び上下垂直方向の運動）が可能であることを意味する。

３個の操作アセンブリ１０６，１０８，１１０それぞれは同時に又は交番で動作し、並進３自由度のうち１つ又は複数の自由度での動きを生ずることができる点に留意されたい。

図２に示すように、プラットホーム１０４は支持アセンブリ１９２，１９４，１９６に取り付ける。各支持アセンブリ１９２，１９４，１９６はほぼ同一であり、したがって、支持アセンブリ１９２のみを本明細書で詳細に説明する。

図３につき説明すると、支持アセンブリ１９２は、ベース１０２に取り付けたベースプレート１９８を有する。衝撃吸収クッション２００は、ベースプレート１９８に直交するようベースプレート１９８から垂直方向に延在させ、またプラットホームマウント２０２に連結する。マウント２０２はＵ字状であり、クッション２００に連結したベース２０４と、及び上方に延在する２個の側面パネル２０６，２０８とを有し、これら側面パネル２０６，２０８は、プラットホーム１０４に取り付けるよう構成した外方に延在する２個のフランジ２１０，２１２で終端する。アセンブリをできるだけコンパクトにし、かつプラットホーム１０４を適切に支持するため、各プラットホームマウント２０２は、操作アセンブリ１０６の一部を取り囲み、とくに、側面パネル２０６，２０８間に位置する調整可能なリンク１４８をＵ字状断面内に包囲する。クッション２００は、さらに、プラットホーム１０２上のペイロードの静重量を支持する。

ヨー回転（すなわち、垂直軸線周りの回転）を抑止する代替的又は付加的な方法を図６に見ることができる。図６は、ベース１０２に連結した第１フット２１６及び第２フット２１８を有するヨー抑止プラットホーム支持体２１４を示す。

各フット２１６，２１８は、それぞれ垂直プレート状部材２２０，２２２に連結し、また各プレート状部材２２０，２２２は、それぞれ水平部材２２４，２２６に連結する。したがって、ほぼ反転「Ｌ」字状断面形状である２個のレッグ２２８、２３０が形成される。

レッグ２２８，２３０間には、水平部材２２４，２２６を連結する比較的堅固な中心プレート２３２を設ける。中心プレート２３２は正方形とし、その互いに対向する側辺に沿って水平部材２２４，２２６を連結する。中心プレート２３２の残りの側辺から延在する他の２つの水平部材２３４，２３６を設け、これら水平部材２３４，２３６は水平部材２２４，２２６に類似するが、水平面内で水平部材２２４，２２６に対して９０゜の角度をなして延在する。水平部材２３４，２３６は他の２つの垂直部材２３８，２４０に接合する。これら水平部材及び垂直部材は、したがって、それぞれ２つの「Ｌ」字状のアーム２４２，２４４を形成する。各アーム２４２，２４４はプラットホーム１０４に連結するプラットホームマウント２４６，２４８で終端する。

各レッグ２２８，２３０及びアーム２４２，２４４は、可撓性及び曲げ弾性を有するが、剪断剛性がある材料から選択した材料（例えば、シートメタル）で構成する。したがって、これら部材それぞれは板ばねとして作用する。アーム及びレッグが「Ｌ」字形状である、並びにこれらを互いに９０゜の角度をなすよう配置したことは、支持体２１４が３並進方向のいずれにも若干の運動を可能にし、さらに、ベースに対してそれぞれ双方の水平軸線周りにおけるプラットホームの回転を可能にする。支持体２１４によって強く制約される１自由度はヨー自由度、すなわち、垂直軸線周りの回転である。このことは、主に中心プレート２３２及び水平部材２２４，２２６，２３４，２３６が水平方向に指向していることに起因する。

変更例は本発明の範囲内に納まる。

例えば、タイロッドマウント１８８，１９０はタイロッド１８４，１８６の向きを調整するよう移動することができる。図７ａは、非回転プラットホーム１０４を保証する（上述したように）互いに平行で等しい長さのタイロッドを示す。

図７ｂに示すような、プラットホームに向かって拡開する非平行で等しい長さのタイロッドは、並進運動及びプラットホーム下方のポイント周りに回転運動をすることになる。このことは、例えば、地震シミュレーションに有用である。

図７ｃに示すような、非平行で長さの等しいタイロッドはプラットホーム上方のポイント周りに回転を生ずる。このことは、例えば、懸垂構体の振動を評価するのに有用である。

図７ｄ（長さは等しくないが、平行）及び図７ｅ（不等長かつ非平行）の実施形態も異なるタイプの運動を生ずる。

図８につき説明すると、シミュレータ１００に類似の振動シミュレータ３００を示す。シミュレータ１００と同様に、振動シミュレータ３００は、ベース３０２と、使用にあたりベース上方に配置するプラットホーム（図示せず）の形態とした可動支持体と、及び以下に説明するようにベース３０２に対してプラットホームを駆動する３個の個別の操作（アクチュエータ）アセンブリ３０６，３０８，３１０とを備える。プラットホームは、さらに、３個の支持アセンブリ３９２，３９４，３９６上に支持する。

シミュレータ１００，３００間の相違点を以下に説明する。

２個の心軸マウント１５４，１５６の代わりに、第１操作アセンブリ３０６は、第１心軸マウント３５４、第２心軸マウント３５５、第３心軸マウント３５６、第４心軸マウント３５７を有する。各心軸マウント３５４，３５５，３５６，３５７は、ベース３０６に堅固に固定されるよう取り付ける。各心軸マウント３５４，３５５，３５６，３５７は、心軸を受け止めるに適当な軸受を有する。各軸受は、単一の回転自由度の運動を与えることができる円筒形継手とする。心軸マウント３５４，３５５，３５６，３５７の継手軸線は、互いに整列し、また単一の継手軸線Ｘに平行となる。

心軸３５８を設ける。心軸３５８は、軸線Ｘ周りに回転するよう取り付け、また第１心軸マウント３５４と第４心軸マウント３５７との間に支持する。心軸は、半分を第３心軸マウント３５６及び第４心軸マウント３５７によっても支持する。第２心軸マウント３５５及び第３心軸マウント３５６は互いに隣接する。

シミュレータ１００と同様に、駆動クランク３６６を、心軸３５８の中間ポイントで第２心軸マウント３５５及び第３心軸マウント３５６の側方に配置し、また固着する。駆動クランク３６６は、第１プレート３６８及び第２プレート３７０を有し、これらプレート３６８，３７０は互いに平行に鏡対称となるようオフセットする。駆動クランク３６６の遊端で、各プレート３６８，３７０のそれぞれに軸受容形成部３７２，３７４を設ける。軸受容形成部３７２，３７４は、シミュレータ１００と同様に、プッシュロッドに連結する。

心軸の中心に２つの追加支持体を設けることにより、剛性及び安定性がより大きくなる。

図８は、さらに、６個の随意な一時的支持体４００，４０２，４０４，４０６，４０８，４１０を示す。これら支持体は、いずれかの操作アセンブリ又は固定支持体が修理又は交換を必要とする場合、プラットホームを所定状態に保持する。

Claims

運動シミュレータ（１００）であって、
ベース（１０２）と、
使用時に前記ベース（１０２）の上方に配置される可動支持体（１０４）と、
前記ベースを前記可動支持体（１０４）に連結する少なくとも３個の可動支持体操作アセンブリ（１０６，１０８，１１０）と
を備え、各可動支持体操作アセンブリ（１０６，１０８，１１０）は、
アクチュエータ（１３８）；
前記ベース（１０２）に連結した第１端部を有する第１リンク（１８４）であって、前記第１リンク（１８４）の前記第１端部が前記アクチュエータによって駆動されて、第１軸線（Ｘ）周りに少なくとも部分的な円形軌跡を描くことができるようにした、該第１リンク（１８４）；
前記ベース（１０２）に連結した第１端部を有する第２リンク（１８６）であって、前記第２リンク（１８６）の前記第１端部が前記アクチュエータによって駆動されて、第１軸線（Ｘ）周りに少なくとも部分的な円形軌跡を描くことができるようにした、該第２リンク（１８６）；
を有し、
前記第１リンク及び前記第２リンク（１８４，１８６）はそれぞれの第２端部で前記可動支持体（１０４）に連結し、
前記第１リンク及び前記第２リンク（１８４，１８６）は、それぞれの前記第１端部及び前記第２端部それぞれに自在継手（１８０，１８２）を有し、
前記第１リンク及び前記第２リンク（１８４，１８６）それぞれの前記第１端部は互いに離間し、また
前記第１リンク及び前記第２リンク（１８４，１８６）それぞれの前記第２端部は互いに離間する
よう構成する、運動シミュレータ。
請求項１記載の運動シミュレータ（１００）において、前記可動支持体はプラットホームとする、運動シミュレータ。
請求項１又は２記載の運動シミュレータ（１００）において、少なくとも１個の可動支持体操作アセンブリ（１０６，１０８，１１０）は、前記ベースに対して前記第１軸線（Ｘ）周りの回転をするよう取り付けた第１クランク（１７６）であって、前記第１リンク（１８４）の前記第１端部で自在継手（１８０）に連結した、該第１クランク（１７６）を有する、運動シミュレータ。
請求項３記載の運動シミュレータ（１００）において、少なくとも１個の可動支持体操作アセンブリ（１０６，１０８，１１０）は、前記ベースに対して前記第１軸線周りの回転をするよう取り付けた心軸（１５８）を有し、また前記第１クランク（１７６）は前記心軸から半径方向に延在する、運動シミュレータ。
請求項４記載の運動シミュレータ（１００）において、少なくとも１個の可動支持体操作アセンブリ（１０６，１０８，１１０）は、前記心軸（１５８）から半径方向に延在する第２クランク（１７８）であって、前記第２リンク（１８６）の前記第１端部で自在継手（１８２）に連結した、該第２クランク（１７８）を有する、運動シミュレータ。
請求項１〜５のうちいずれか一項記載の運動シミュレータ（１００）において、少なくとも１個の可動支持体操作アセンブリ（１０６，１０８，１１０）における前記アクチュエータは前記心軸（１５８）を直接駆動する、運動シミュレータ。
請求項１〜４のうちいずれか一項記載の運動シミュレータ（１００）において、少なくとも１個の可動支持体操作アセンブリ（１０６，１０８，１１０）は、前記心軸（１５８）から半径方向に延在する駆動クランク（１６６）を有し、前記駆動クランク（１６６）を前記アクチュエータ（１３８）によって駆動する、運動シミュレータ。
請求項７記載の運動シミュレータ（１００）において、少なくとも１個の可動支持体操作アセンブリ（１０６，１０８，１１０）における前記駆動クランク（１６６）はプッシュロッド（１４８）によって駆動し、前記プッシュロッド（１４８）は、前記アクチュエータ（１３８）で回転駆動されるアクチュエータクランク（１４２）によって駆動する、運動シミュレータ。
請求項８記載の運動シミュレータ（１００）において、少なくとも１個の可動支持体操作アセンブリ（１０６，１０８，１１０）における前記アクチュエータクランク（１４２）は、３６０゜にわたり駆動されるように構成する、運動シミュレータ。
請求項１〜９のうちいずれか一項記載の運動シミュレータ（１００）において、少なくとも１個の可動支持体操作アセンブリ（１０６，１０８，１１０）における前記第１リンク（１８４）は第１長さを有し、前記第２リンク（１８６）は第２長さを有し、また、前記リンクそれぞれの前記第１端部間の距離及び前記リンクそれぞれの前記第２端部間の距離は、前記第１長さ又は前記第２長さのいずれかよりも長いものとする、運動シミュレータ。
請求項１〜１０のうちいずれか一項記載の運動シミュレータ（１００）において、前記可動支持体操作アセンブリ（１０６，１０８，１１０）とは無関係に、前記ベースと前記可動支持体との間の荷重経路を形成する少なくとも１個の補強アセンブリ（１９２）を備える、運動シミュレータ。
請求項１１記載の運動シミュレータ（１００）において、前記補強アセンブリ（１９２）は、回転よりも並進運動に関して剛性が少ない弾性部材（２００）を有する、運動シミュレータ。
請求項１〜１２のうちいずれか一項記載の運動シミュレータ（１００）において、少なくとも１個の可動支持体操作アセンブリ（１０６，１０８，１１０）における前記第１リンク（１８４）及び前記第２リンク（１８６）は同一長さを有する、運動シミュレータ。
請求項１３記載の運動シミュレータ（１００）において、少なくとも１個の可動支持体操作アセンブリ（１０６，１０８，１１０）における前記第１リンク及び前記第２リンク（１８４，１８６）それぞれの前記第１端部は或る距離だけ離間し、前記第１リンク及び前記第２のリンク（１８４，１８６）それぞれの前記第２端部は前記第１端部の離間距離と同一距離だけ離間する、運動シミュレータ。
請求項１３記載の運動シミュレータ（１００）において、少なくとも１個の可動支持体操作アセンブリ（１０６，１０８，１１０）における前記第１リンク及び前記第２リンク（１８４，１８６）それぞれの前記第１端部は第１距離だけ離間し、前記第１リンク及び前記第２リンク（１８４，１８６）それぞれの前記第２端部は前記第１距離とは異なる第２距離だけ離間する、運動シミュレータ。