JP7173592B2

JP7173592B2 - 動揺測定装置

Info

Publication number: JP7173592B2
Application number: JP2019555311A
Authority: JP
Inventors: 佳男三浦; 誠人渡邊
Original assignee: EIKURA TSUSHIN CO., LTD.
Current assignee: EIKURA TSUSHIN CO., LTD.
Priority date: 2017-11-24
Filing date: 2018-11-20
Publication date: 2022-11-16
Anticipated expiration: 2038-11-20
Also published as: JPWO2019103000A1; WO2019103000A1

Description

本発明は、動揺測定装置に係り、例えば鉄道車両等の移動体の振動の大きさや動揺値を測定する動揺測定装置に関する。

移動体、特に鉄道車両においては、輸送品質を表す指標として、振動によって生じる加速度、すなわち動揺値は大切な指標であり、動揺値が大きい位置を特定することは、事故を未然に防ぐためにも極めて重要である。このため鉄道事業者は、定期的に動揺値を計測して動揺値の大きな位置を特定し、それを元に線路の管理をおこなっている。（例えば、特許文献１参照）。

図５は、従来の可搬式動揺測定装置１３５の説明図である。動揺測定装置１３５は、制御や情報の入出力を行う本体部（制御部）１５０と、移動体床面１３０上に置かれて移動体の動揺値を測定する動揺測定モジュール１４０を備える。本体部１５０は、速度発電機接続部１５５から、接続ケーブル１６０を介して速度情報を取得する。また本体部１５０と動揺測定モジュール１４０は、信号ケーブル１７０によって接続され、動揺測定モジュール１４０で測定された加速度情報を本体部１５０が取得する。速度発電機で測定された速度と、時間、及び、動揺測定モジュール１４０で測定された加速度情報を統合し、さらに目視と手入力によるキロポストの位置情報等を加味することで、動揺測定が行われる（例えば、特開２００１－２８７６４７号公報参照）。

特開２００１－２８７６４７号公報

しかし、従来の動揺測定装置は大きく重いため可搬性に乏しく、また本体部と動揺測定モジュールを接続する信号ケーブルを床面に這わせることも煩雑であり、例えば営業運転中の鉄道車両内で測定する場合は、乗客の転倒を誘発する危険もある。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、本体部と動揺測定モジュールが一体になった動揺測定装置であり、且つ、本体部と動揺測定モジュールを一体化しても、互いに相対移動自在に配置することで、比較的高い周波数の動揺値まで測定可能な動揺測定装置の提供をすることを目的とする。

動揺測定モジュールを床面に接着材や、ボルト等の固定治具で固定することも考えられる。しかし可搬性が失われることや、設置場所が限定されるなどの欠点を持つ。そこで本発明では、本体部と動揺測定モジュールを一体化し、動揺測定モジュールに対して、本体部から鉛直下向きの荷重を適切に掛けることで動揺測定が可能であり、且つ、比較的高い周波数の動揺値まで測定可能な動揺測定装置を実現する。

（１）本発明は、筐体と、前記筐体に対して相対移動自在に配置され、移動体の動揺測定をおこなう動揺測定モジュールと、前記筐体から前記動揺測定モジュールへ、前記筐体の重量により生じる下向き荷重の少なくとも一部を伝達する荷重伝達機構と、を備えることを特徴とする動揺測定装置を提供する。

動揺測定モジュール自体は重量を軽くすることで高い周波数の動揺値まで測定できるようにしたい。しかし重量のある本体部に動揺測定モジュール１５を固定してしまうと、本体部の持つ重量により、本体部が受ける慣性力の影響を受けてしまう。上記（１）の発明によれば、筐体から動揺測定モジュールへ、筐体の重量により生じる下向き荷重の少なくとも一部を伝達する荷重伝達機構を備えるので、動揺測定モジュール自体が軽量であっても揺れの悪影響を低減でき、且つ、移動体床面との接触が保たれ、動揺値を正確に測定し得るという優れた効果を奏する。

（２）本発明は、前記筐体が、前記筐体の前記荷重の少なくとも一部を前記移動体へ伝達する設置部を有することを特徴とする上記（１）に記載の動揺測定装置を提供する。

筐体と動揺測定モジュールを合わせた動揺測定装置の全重量の荷重が、動揺測定モジュールと移動体床面の接触部に掛かってしまうと、動揺測定モジュールは高い周波数の動揺値を測定することが困難になってしまう。上記（２）の発明によれば、筐体の荷重の少なくとも一部を移動体へ伝達する設置部を有するため、筐体の重量による荷重の一部だけが動揺測定モジュールに掛かるようになり、動揺測定モジュール自体が軽量であっても揺れの悪影響を低減でき、且つ、移動体床面との接触が保たれ、動揺値を正確に測定し得るという優れた効果を奏する。

（３）本発明は、前記筐体と前記動揺測定モジュールの間には互いを離間させる隙間があることを特徴とする上記（１）又は上記（２）に記載の動揺測定装置を提供する。

上記（３）の発明によれば、筐体と動揺測定モジュールの間に、互いを離間させる隙間があるので、筐体に対して動揺測定モジュールが相対移動自在になり、筐体が受ける慣性力の影響を動揺測定モジュールが受けにくくなり、動揺値にノイズが生じ難くなるという優れた効果を奏する。

（４）本発明は、前記荷重伝達機構が、前記動揺測定モジュールと前記筐体の相対移動の上限を規制する移動規制部を有することを特徴とする上記（３）に記載の動揺測定装置を提供する。

動揺測定モジュールの移動を規制する手段がないと、動揺測定モジュールの設置されている移動体が、大きく鉛直方向に揺れることにより、動揺測定モジュールに鉛直下向きの荷重が掛からなくなってしまい、動揺値を測定できなくなることがあり得る。上記（４）の発明によれば、筐体から動揺測定モジュールへ荷重を伝達する荷重伝達機構が、動揺測定モジュールと筐体の相対移動の上限を規制する移動規制部を有するので、動揺測定モジュールには常に鉛直下向きの荷重が掛かり、動揺値を正確に測定できない時間が生じ難いという優れた効果を奏する。

（５）本発明は、前記移動規制部が、前記動揺測定モジュールの振動を減衰させる第一振動減衰部を有することを特徴とする上記（４）に記載の動揺測定装置を提供する。

動揺測定モジュールが移動体床面から跳ねてしまう、共振するなどの事象が生じると、移動体の動揺値を測定し難くなる。上記（５）の発明によれば、移動規制部が動揺測定モジュールの振動を減衰させる第一振動減衰部を有するので、正確に移動体の動揺値を測定し得るという優れた効果を奏する。

（６）本発明は、前記第一振動減衰部が、前記筐体及び前記動揺測定モジュールに当接されることを特徴とする上記（５）に記載の動揺測定装置を提供する。

上記（６）の発明によれば、動揺測定モジュールの筐体に対する相対移動を規制する移動規制部が有する第一振動減衰部が、筐体及び動揺測定モジュールの両者に当接されるので、動揺測定モジュールが筐体に対して過度に相対移動することなく、正確に移動体の動揺値を測定し得るという優れた効果を奏する。

（７）本発明は、前記荷重伝達機構が、前記筐体に設けられた筐体側荷重伝達部と、前記動揺測定モジュールに設けられた動揺測定モジュール側荷重伝達部とを有することを特徴とする請求項４から請求項６のうちのいずれか一項に記載の動揺測定装置。

上記（７）の発明によれば、荷重伝達機構が、筐体に設けられた筐体側荷重伝達部と、動揺測定モジュールに設けられた動揺測定モジュール側荷重伝達部とを有するので、筐体と動揺測定モジュールの間に荷重伝達が可能になるという優れた効果を奏する。

（８）本発明は、前記筐体側荷重伝達部が、前記動揺測定モジュール側荷重伝達部より上側に配置されることを特徴とする上記（７）に記載の動揺測定装置。

上記（８）の発明によれば、筐体側荷重伝達部が、動揺測定モジュール側荷重伝達部より上側に配置されるので、筐体の重量による鉛直下向き荷重が動揺測定モジュールに掛かり易いという優れた効果を奏する。

（９）本発明は、前記筐体側荷重伝達部が、前記動揺測定モジュール側荷重伝達部より下側に配置されることを特徴とする上記（７）に記載の動揺測定装置を提供する。

上記（９）の発明によれば、筐体側荷重伝達部が、動揺測定モジュール側荷重伝達部より下側に配置されるので、筐体の重量による鉛直下向き荷重が動揺測定モジュールへ過度に掛かり難いので動揺測定モジュールの剛性が大きくなくても良いという優れた効果を奏する。

（１０）本発明は、前記移動規制部が、前記筐体から前記動揺測定モジュールへの振動を減衰させる第二振動減衰部を更に有することを特徴とする上記（８）又は上記（９）に記載の動揺測定装置を提供する。

筐体と動揺測定モジュールを一体化させるためには、互いの相対的な位置関係を固定することが必要になる。しかし工夫無く筐体と動揺測定モジュールを固定すると、例えば筐体の振動が動揺測定モジュールに直接伝達されてしまう。上記（１０）の発明によれば、移動規制部が、筐体から動揺測定モジュールへの振動を減衰させる第二振動減衰部を更に有するので、筐体の振動が動揺測定モジュールに伝達され難くなり、正確な動揺測定が可能になるという優れた効果を奏する。

（１１）本発明は、前記第二振動減衰部と、前記筐体側荷重伝達部と、前記第一振動減衰部、及び、前記動揺測定モジュール側荷重伝達部が、上から下に向かって順に配設され、前記移動規制部は、前記第二振動減衰部と、前記筐体側荷重伝達部と、前記第一振動減衰部、及び、前記動揺測定モジュール側荷重伝達部を通挿して上下方向から挟持する第一固定部を更に有することを特徴とする上記（１０）に記載の動揺測定装置を提供する。

上記（１１）の発明によれば、筐体と動揺測定モジュールの相対移動を適切に制限できるので、正確な動揺測定が可能になるという優れた効果を奏する。

（１２）本発明は、前記第二振動減衰部と、前記動揺測定モジュール側荷重伝達部と、前記第一振動減衰部、及び、前記筐体側荷重伝達部が、上から下に向かって順に配設され、前記移動規制部は、前記第二振動減衰部と、前記動揺測定モジュール側荷重伝達部と、前記第一振動減衰部と、及び、前記筐体側荷重伝達部を通挿して上下方向から挟持する第二固定部を更に有することを特徴とする上記（１０）に記載の動揺測定装置を提供する。

上記（１２）の発明によれば、筐体と動揺測定モジュールの相対移動を適切に制限できるので、正確な動揺測定が可能になるという優れた効果を奏する。

本発明の請求項１～１２記載の動揺測定装置によれば、本体部と動揺測定モジュールを一体化し、動揺測定モジュールに対して、本体部から鉛直下向きの荷重を適切に掛けることでノイズの少ない正確な動揺測定可能であり、且つ、比較的高い周波数の動揺値まで測定可能な動揺測定装置を実現できるという優れた効果を奏し得る。

（Ａ）本発明の第一実施形態に係る動揺測定装置の底面図である。（Ｂ）動揺測定装置の正面視における説明図である。（Ｃ）動揺測定装置の側面視における説明図である。（Ａ）本発明の第二実施形態に係る動揺測定装置の底面図である。（Ｂ）動揺測定装置の正面視における説明図である。（Ｃ）動揺測定装置の側面視における説明図である。（Ａ）荷重伝達機構の分解図である。（Ｂ）荷重伝達機構の断面図である。（Ｃ）荷重伝達機構における振動減衰部の斜視図である。動揺測定装置のブロック図である。従来の可搬式動揺測定装置の説明図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１～図４は発明を実施する形態の一例であって、図中、図と同一の符号を付した部分は同一物を表わし、基本的な構成は図に示す従来のものと同様である。なお、各図において一部の構成を適宜省略して、図面を簡略化する。そして、部材の大きさ、形状、厚みなどを適宜誇張して表現する。

図１（Ａ）は、本発明の第一実施形態に係る動揺測定装置１の底面図、具体的には図上Ｚ方向鉛直下向きから見た説明図である。動揺測定装置１は、制御部（図示省略）を有する筐体（本体部）１０と、加速度センサ（図示省略）を有する動揺測定モジュール１５を備える。具体的には、筐体１０と、筐体１０に対して相対移動自在に配置され、移動体の動揺測定をおこなう動揺測定モジュール１５と、筐体１０から動揺測定モジュール１５へ、筐体１０の重量により生じる下向き荷重の少なくとも一部を伝達する荷重伝達機構５５（後述する図１（Ｂ）参照）とを備える。

筐体１０の底面には、動揺測定装置１を移動体床面３０に設置する際に、筐体１０を支持する設置部５が設けられる。具体的には、設置部５は、筐体１０の荷重の少なくとも一部を移動体床面３０へ伝達する。また筐体１０は、バッテリー７を有し、筐体１０全体の重量は、動揺測定モジュール１５の重量の例えば５倍以上である。

動揺測定モジュール１５の底面には、動揺測定モジュール１５を移動体床面３０に設置する際に、動揺測定モジュール１５を支持する動揺伝達部２０が設けられる。

なお設置部５と動揺伝達部２０は、静止摩擦力を高めるために、例えばゴムで被覆してもよい。

また動揺伝達部２０は、接触する平面を一つに決定してがたつきを無くすために、３個設けることが望ましい。

筐体１０と動揺測定モジュール１５は直接接触せず、筐体１０と動揺測定モジュール１５の間には互いを離間させる隙間２５が存在することで、互いに相対移動自在に配置される。

図１（Ｂ）は、動揺測定装置１の正面視、具体的には図上Ｘ方向から見た説明図である。筐体１０と動揺測定モジュール１５の間には、荷重伝達機構５５が設けられる。そして荷重伝達機構５５は、後述する移動規制部６０を有し、移動規制部６０は筐体１０と動揺測定モジュール１５の間に、筐体１０、及び、動揺測定モジュール１５に当接される第一振動減衰部３５を有する。第一振動減衰部３５は、動揺測定モジュール１５の振動を減衰させる。具体的には、筐体１０に掛かる慣性力に起因する動揺測定モジュール１５の振動を減衰させることで、動揺測定モジュール１５が正確な動揺値を測定できるようにする。荷重伝達機構５５は、筐体１０に設けられた筐体側荷重伝達部５０と、動揺測定モジュール１５に設けられた動揺測定モジュール側荷重伝達部４５とを有する。筐体側荷重伝達部５０は、動揺測定モジュール側荷重伝達部４５よりＺ軸方向鉛直上側に配置される。

図１（Ｃ）は、動揺測定装置１の側面視、具体的には図上Ｙ方向から見た説明図である。動揺測定モジュール１５と筐体１０の相対移動の上限を規制する移動規制部６０は、動揺測定モジュール１５への振動を減衰させる第二振動減衰部４０を有する。移動規制部６０は、第二振動減衰部４０、筐体側荷重伝達部５０、第一振動減衰部３５、及び、動揺測定モジュール側荷重伝達部４５を通挿して上下方向から挟持する第一固定部４７を有する。

第二振動減衰部４０と、筐体側荷重伝達部５０と、第一振動減衰部３５、及び、動揺測定モジュール側荷重伝達部３５は、図上Ｚ方向で上から下に向かって順に配設される。

図１（Ｃ）で示されるように、筐体１０が設置部５で支持される、いわゆる片持ち構造を採ることで、荷重伝達機構５５を介して筐体１０のＺ方向鉛直下向き荷重の一部が動揺測定モジュール１５に掛かる。

動揺測定モジュール１５自体は重量を軽くすることで高い周波数の動揺値まで測定できることが好ましい。具体的には乗り心地の指標として用いられる１００Ｈｚより高い振動、例えば２５０Ｈｚまで測定できることが望ましい。しかし重量のある筐体（本体部）１０に動揺測定モジュール１５を固定してしまうと、筐体１０の持つ重量により、筐体１０が受ける慣性力の影響を動揺測定モジュール１５が受けてしまい易い。本発明の第一実施形態に係る動揺測定装置１によれば、筐体１０から動揺測定モジュール１５へ、筐体１０の重量により生じる下向き荷重の少なくとも一部を伝達する荷重伝達機構５５を備えるので、動揺測定モジュール１５自体が軽量であっても揺れの影響を低減でき、且つ、移動体床面３０との接触が保たれ、動揺値を正確に測定できるという優れた効果を奏する。

筐体１０と動揺測定モジュール１５を合わせた動揺測定装置１の全重量による荷重が、動揺測定モジュール１５の移動体床面３０との接触部である動揺伝達部２０に掛かってしまうと、動揺測定モジュール１５は高い周波数の動揺値を測定することが困難になってしまう。本発明の第一実施形態に係る動揺測定装置１によれば、筐体１０の荷重の少なくとも一部を移動体へ伝達する設置部５を有するため、筐体１０の重量による荷重の一部だけが動揺測定モジュール１５に掛かるようになり、動揺測定モジュール１５自体が軽量であっても揺れに起因する悪影響を低減でき、且つ、移動体床面３０との接触が保たれ、動揺値を正確に測定できるという優れた効果を奏する。

本発明の第一実施形態に係る動揺測定装置１によれば、筐体１０と動揺測定モジュール１５の間に、互いを離間させる隙間２５があるので、筐体１０に対して動揺測定モジュール１５が相対移動自在になり、筐体１０が受ける慣性力の影響を動揺測定モジュール１５が受けにくくなり、動揺値にノイズが生じ難くなるという優れた効果を奏する。

動揺測定モジュール１５の移動を規制する手段がないと、動揺測定モジュール１５の設置されている移動体床面３０が、例えば大きくＺ方向鉛直上下向きに揺れることにより、動揺測定モジュール１５に鉛直下向きの荷重が掛からなくなってしまい、そのときに動揺値を測定できなくなることがあり得る。本発明の第一実施形態に係る動揺測定装置１によれば、筐体１０から動揺測定モジュール１５へ荷重を伝達する荷重伝達機構５５が、動揺測定モジュール１５と筐体１０の相対移動の上限を規制する移動規制部６０を有するので、動揺測定モジュール１５には常に鉛直下向きの荷重が掛かり、動揺値を測定できない時間が生じ難いという優れた効果を奏する。

動揺測定モジュールが例えばＺ方向鉛直上向きに跳ねてしまう、共振するなどの事象が生じると、移動体の動揺値を測定し難くなる。本発明の第一実施形態に係る動揺測定装置１によれば、移動規制部６０が動揺測定モジュール１５の振動を減衰させる第一振動減衰部３５を有するので、正確に移動体の動揺値を測定し得るという優れた効果を奏する。

本発明の第一実施形態に係る動揺測定装置１によれば、動揺測定モジュール１５の筐体１０に対する相対移動を規制する移動規制部６０が有する第一振動減衰部３５が、筐体１０及び動揺測定モジュール１５の両者に当接されるので、動揺測定モジュール１５が筐体１０に対して過度に相対移動することがなくなり、正確に移動体の動揺値を測定し得るという優れた効果を奏する。

本発明の第一実施形態に係る動揺測定装置１によれば、荷重伝達機構５５が、筐体１０に設けられた筐体側荷重伝達部５０と、動揺測定モジュール１５に設けられた動揺測定モジュール側荷重伝達部４５とを有するので、筐体１０と動揺測定モジュール１５の間に荷重伝達が可能になるという優れた効果を奏する。

本発明の第一実施形態に係る動揺測定装置１によれば、筐体側荷重伝達部５０が、動揺測定モジュール側荷重伝達部４５よりＺ軸方向鉛直上側に配置されるので、筐体１０の重量による鉛直下向き荷重が、動揺測定モジュール１５に掛かり易いという優れた効果を奏する。

筐体１０と動揺測定モジュール１５を一体化させるためには、互いの相対的な位置関係を固定することが必要になる。しかし工夫無く筐体１０と動揺測定モジュール１５を固定すると、例えば筐体１０の振動が動揺測定モジュール１５に直接伝達されてしまう。本発明の第一実施形態に係る動揺測定装置１によれば、移動規制部６０が、筐体１０から動揺測定モジュール１５への振動を減衰させる第二振動減衰部４０を更に有するので、筐体１０に対する慣性力に起因する振動が動揺測定モジュール１５に伝達され難くなり、正確な動揺測定が可能になるという優れた効果を奏する。

以上、上記をまとめると、本発明の第一実施形態に係る動揺測定装置１によれば、筐体１０と動揺測定モジュール１５の相対移動を適切に制限できるので、正確な動揺測定が可能になるという優れた効果を奏する。

図２（Ａ）は、本発明の第二施形態に係る動揺測定装置１の底面図、具体的には図上Ｚ方向鉛直下向きから見た説明図である。動揺測定装置１は、制御部６５（後述する図２（Ｂ）参照）を有する筐体（本体部）１０と、加速度センサ７０（後述する図２（Ｂ）参照）を有する動揺測定モジュール１５を備える。具体的には、筐体１０と、筐体１０に対して相対移動自在に配置され、移動体の動揺測定をおこなう動揺測定モジュール１５と、筐体１０から動揺測定モジュール１５へ、筐体１０の重量により生じる下向き荷重の少なくとも一部を伝達する荷重伝達機構５５（後述する図２（Ｂ）参照）とを備える。

筐体１０の底面には、動揺測定装置１を移動体床面３０に設置する際に、筐体１０を支持する設置部５が設けられる。具体的には、設置部５は、筐体１０の荷重の少なくとも一部を移動体床面３０へ伝達する。また筐体１０は、バッテリー７（図示省略）を有し、筐体１０全体の重量は、動揺測定モジュール１５の重量の例えば５倍以上である。

動揺伝達部２０を筐体１０から外に突出させ、且つ、移動体床面３０に接触させるために、筐体１０には開口部２２が設けられる。

なお筐体は、全体を軽量化して高い周波数、例えば５０Ｈｚ以上の動揺値まで正確に測定するために、材質を合成樹脂製にしてもよい。

設置部５と動揺伝達部２０は、静止摩擦力を高めるために、例えばゴムで被覆してもよい。なお移動体床面３０が絨毯敷きの場合には、動揺伝達部２０は、金属製で先端部が尖った形状であることが望ましい。

図２（Ｂ）は、動揺測定装置１の正面視、具体的には図上Ｘ方向から見た説明図である。筐体１０と動揺測定モジュール１５の間には、荷重伝達機構５５が設けられる。具体的には、本第二実施形態に係る動揺測定装置１において、筐体１０は、動揺測定モジュール１５を内包する。そして荷重伝達機構５５は、後述する移動規制部６０を有し、移動規制部６０は筐体１０と動揺測定モジュール１５の間に、筐体１０、及び、動揺測定モジュール１５に当接される第一振動減衰部３５を有する。第一振動減衰部３５は、動揺測定モジュール１５の振動を減衰させる。具体的には、筐体１０に掛かる慣性力に起因する動揺測定モジュール１５の振動を減衰させることで、動揺測定モジュール１５が正確な動揺値を測定できるようにする。荷重伝達機構５５は、筐体１０に設けられた筐体側荷重伝達部５０と、動揺測定モジュール１５に設けられた動揺測定モジュール側荷重伝達部４５とを有する。筐体側荷重伝達部５０は、動揺測定モジュール側荷重伝達部４５よりＺ軸方向鉛直下側に配置される。

筐体１０には、動揺測定装置１全体の制御、及び、動揺値の演算、記録をおこなう制御部６５が設けられる。

制御部６５は、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどから構成され、各種制御を実行する。ＣＰＵはいわゆる中央演算処理装置であり、各種プログラムが実行されて様々な機能を実現する。ＲＡＭはＣＰＵの作業領域、記憶領域として使用され、ＲＯＭはＣＰＵで実行されるオペレーティングシステムやプログラムを記憶する。

また動揺測定モジュール１５には、少なくともＸ軸方向と、Ｙ軸方向と、Ｚ軸方向、それぞれの加速度を測定する加速度センサ７０が載置される。制御部６５と加速度センサ７０は信号ケーブル７３によって接続され、加速度センサ７０から加速度情報が制御部６５へ送信される。

図２（Ｃ）は、動揺測定装置１の側面視、具体的には図上Ｙ方向から見た説明図である。動揺測定モジュール１５と筐体１０の相対移動の上限を規制する移動規制部６０は、動揺測定モジュール１５への振動を減衰させる第二振動減衰部４０を有する。移動規制部６０は、第二振動減衰部４０、動揺測定モジュール側荷重伝達部４５、第一振動減衰部３５、及び、筐体側荷重伝達部５０を通挿して上下方向から挟持する第二固定部４９を有する。

第二振動減衰部４０と、動揺測定モジュール側荷重伝達部４５と、第一振動減衰部３５、及び、筐体側荷重伝達部５０が、上から下に向かって順に配設される。

図２（Ｃ）で示されるように、筐体１０が設置部５で支持される、いわゆる片持ち構造を採ることで、荷重伝達機構５５を介して筐体１０のＺ方向鉛直下向き荷重の一部が動揺測定モジュール１５に掛かる。

本発明の第二実施形態に係る動揺測定装置１によれば、筐体側荷重伝達部５０が、動揺測定モジュール側荷重伝達部４５より下側に配置されるので、筐体１０の重量による鉛直下向き荷重が動揺測定モジュール１５へ過度に掛かり難いので動揺測定モジュール１５の剛性が大きくなくても良いという優れた効果を奏する。

図３（Ａ）は、荷重伝達機構５５の分解図である。荷重伝達機構５５は、移動規制部６０を有する。移動規制部６０は、上側から第二固定部４９が含むナット８０とワッシャ８３を有し、第二振動減衰部４０と第一振動減衰部３５であるゲルブッシュ８５と、ボルト９０を更に備える。ボルト９０には雄ネジ構造が設けられ、且つ、ナット８０には雌ネジ構造が設けられることで、互いに締結することで動揺測定モジュール側荷重伝達部４５と筐体側荷重伝達部５０を合わせて移動規制部６０全体をＺ方向の上下方向から挟持する。具体的には、荷重伝達機構５５においては、第二振動減衰部４０と、第一振動減衰部３５と、筐体側荷重伝達部５０を、ナット８０と、ワッシャ８３と、ボルト９０によって固定する。

図３（Ｂ）荷重伝達機構５５が組み上げられて固定された状態における断面図である。動揺測定モジュール側荷重伝達部４５とボルト９０の間には、ゲルブッシュ８５が配設されるので、筐体１０から動揺測定モジュール１５へ直接振動が伝達されることはない。すなわち筐体１０の重量によるＺ方向の荷重が、ゲルブッシュ８５を介して動揺測定モジュール１５へ伝達はされ、動揺測定モジュール１５が移動体床面３０の動揺を正確に測定することは可能であるが、筐体１０にかかる慣性力に起因する共振などのノイズは、筐体１０から動揺測定モジュール１５へ伝達し難い構造が実現される。

図３（Ｃ）は、荷重伝達機構５５における第一振動減衰部３５及び第二振動減衰部４０の斜視図である。ゲルブッシュ８５は基板９２を挟むような形で配設されることになる。

なお図３（Ａ）では、本発明の第二実施形態に係る動揺測定装置１における荷重伝達機構５５を説明したが、第一実施形態のように筐体側荷重伝達部５０が第二振動減衰部４０より上側にある場合でも、同様の構造を用いて良い。

またゲルブッシュ８５、すなわち第一振動減衰部３５と第二振動減衰部４０の材質としては、例えば株式会社タイカ社の製品であるアルファゲル（登録商標）などの衝撃吸収、振動防止素材が好ましい。

図４には、動揺測定装置１のブロック図を示す。動揺測定装置１は、筐体１０と動揺測定モジュール１５を備え、動揺測定モジュール１５は加速度センサユニット９４を有する。加速度センサユニット９４は、Ｘ軸方向加速度センサ９５と、Ｙ軸方向加速度センサ９７と、Ｚ軸方向加速度センサ９９を有し、それぞれ加速度を測定する。それぞれの方向の加速度についての信号はＡＤコンバータ１００によりデジタル信号に変換され、筐体１０へ送信される。ＡＤコンバータは、例えば１０２４Ｈｚでのデータサンプリング処理をおこなう。

そしてデジタルデータとして取得された加速度情報は、ローパスフィルタ１１０で帯域を制限された後、演算処理部１２０によって、速度発電機１８０から取得された速度情報と組み合わせて、各測定位置における動揺値として記録装置１２５に記録される。

尚、本発明の動揺測定装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

例えば変形実施例として、荷重伝達機構５５の構造として本発明の第一実施形態とは若干異なり、Ｚ方向上から下へ順に、筐体側荷重伝達部５０と、第一振動減衰部３５と、動揺測定モジュール側荷重伝達部４５と、第二振動減衰部４０を配置して、第一固定部４７で挟持しても良い。

また別の変形実施例としては、荷重伝達機構５５の構造として本発明の第二実施形態とは若干異なりＺ方向上から下へ順に、動揺測定モジュール側荷重伝達部４５と、第一振動減衰部３５と、筐体側荷重伝達部５０と、第二振動減衰部４０を配置して、第二固定部４９で挟持しても良い。

なお本明細書に記載した荷重伝達機構５５では、動揺測定モジュール１５自体に鉛直方向へ貫通する貫通孔を設けて移動規制部６０を配置する例を示したが、例えば図３（Ａ）の第二固定部４９であるボルト９０の軸方向が、ＸＹ平面内にあるように荷重伝達機構５５が配設されても良い。

１動揺測定装置
５設置部
７バッテリー
１０筐体（本体部）
１５動揺測定モジュール
２０動揺伝達部
２５隙間
３０移動体床面
３５第一振動減衰部
４０第二振動減衰部
４５動揺測定モジュール側荷重伝達部
４７第一固定部
４９第二固定部
５０筐体側荷重伝達部
５５荷重伝達機構
６０移動規制部
６５制御部
７０加速度センサ
７３信号ケーブル
８０ナット
８３ワッシャ
８５ゲルブッシュ
９０ボルト
９２基板
９４加速度センサユニット
９５Ｘ軸方向加速度センサ
９７Ｙ軸方向加速度センサ
９９Ｚ軸方向加速度センサ
１００ＡＤコンバータ
１１０ローパスフィルタ
１２０演算処理部
１２５記録装置
１３０移動体床面
１３５動揺測定装置
１４０動揺測定モジュール
１５０本体部（制御部）
１５５速度発電機接続部
１６０接続ケーブル
１７０信号ケーブル
１８０速度発電機

Claims

筐体と、
前記筐体に対して相対移動自在に配置され、移動体の動揺測定をおこなう動揺測定モジュールと、
前記筐体から前記動揺測定モジュールへ、前記筐体の重量により生じる下向き荷重の少なくとも一部を伝達する荷重伝達機構と、
を備えることを特徴とする動揺測定装置。
前記筐体は、前記筐体の前記荷重の少なくとも一部を前記移動体へ伝達する設置部を有することを特徴とする請求項１に記載の動揺測定装置。
前記筐体と前記動揺測定モジュールの間には互いを離間させる隙間があることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の動揺測定装置。
前記荷重伝達機構は、前記動揺測定モジュールと前記筐体の相対移動の上限を規制する移動規制部を有することを特徴とする請求項３に記載の動揺測定装置。
前記移動規制部は、前記動揺測定モジュールの振動を減衰させる第一振動減衰部を有することを特徴とする請求項４に記載の動揺測定装置。
前記第一振動減衰部は、前記筐体及び前記動揺測定モジュールに当接されることを特徴とする請求項５に記載の動揺測定装置。
前記荷重伝達機構は、
前記筐体に設けられた筐体側荷重伝達部と、
前記動揺測定モジュールに設けられた動揺測定モジュール側荷重伝達部と、
を有することを特徴とする請求項４から請求項６のうちのいずれか一項に記載の動揺測定装置。
前記筐体側荷重伝達部が、前記動揺測定モジュール側荷重伝達部より上側に配置されることを特徴とする請求項７に記載の動揺測定装置。
前記筐体側荷重伝達部が、前記動揺測定モジュール側荷重伝達部より下側に配置されることを特徴とする請求項７に記載の動揺測定装置。
前記移動規制部は、
前記筐体から前記動揺測定モジュールへの振動を減衰させる第二振動減衰部を更に有することを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の動揺測定装置。
前記移動規制部は、前記動揺測定モジュールの振動を減衰させる第一振動減衰部を有しており、
前記荷重伝達機構は、
前記筐体に設けられた筐体側荷重伝達部と、
前記動揺測定モジュールに設けられた動揺測定モジュール側荷重伝達部と、
を有しており、
前記移動規制部は、
前記筐体から前記動揺測定モジュールへの振動を減衰させる第二振動減衰部を更に有しており、
前記第二振動減衰部と、前記筐体側荷重伝達部と、前記第一振動減衰部、及び、前記動揺測定モジュール側荷重伝達部が、上から下に向かって順に配設され、
前記移動規制部は、前記第二振動減衰部と、前記筐体側荷重伝達部と、前記第一振動減衰部、及び、前記動揺測定モジュール側荷重伝達部を通挿して上下方向から挟持する第一固定部を更に有することを特徴とする請求項４に記載の動揺測定装置。
前記移動規制部は、前記動揺測定モジュールの振動を減衰させる第一振動減衰部を有しており、
前記荷重伝達機構は、
前記筐体に設けられた筐体側荷重伝達部と、
前記動揺測定モジュールに設けられた動揺測定モジュール側荷重伝達部と、
を有しており、
前記移動規制部は、
前記筐体から前記動揺測定モジュールへの振動を減衰させる第二振動減衰部を更に有しており、
前記第二振動減衰部と、前記動揺測定モジュール側荷重伝達部と、前記第一振動減衰部、及び、前記筐体側荷重伝達部が、上から下に向かって順に配設され、
前記移動規制部は、前記第二振動減衰部と、前記動揺測定モジュール側荷重伝達部と、前記第一振動減衰部、及び、前記筐体側荷重伝達部を通挿して上下方向から挟持する第二固定部を更に有することを特徴とする請求項４に記載の動揺測定装置。