JPH10213518A - 地震シミュレーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構造で、省スペースで、しかも低コスト
で、簡便に各種震度の地震のシミュレーションが可能な
吊下式搬送手段用の地震シミュレーション装置とする。 【解決手段】吊下式の搬送手段４３を搬送路を模した係
合部材５４，５４で係合し、かつ搬送手段４３を少なく
とも上下方向、左右方向、前後方向にフローティング自
在に保持する枠体２，８，１７，２８と、駆動源を該枠
体の上下方向、左右方向、前後方向に取付け、それぞれ
の駆動源の駆動を最終的に上下方向、左右方向、前後方
向の衝撃として搬送手段４３に加える加振手段１６，５
２と、搬送手段４３に加わる衝撃を測定する測定手段５
７と、を備えてなることを特徴とする地震シミュレーシ
ョン装置１とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吊下式の搬送手段
に地震を模した衝撃を与え、その衝撃を測定することに
より搬送手段及び被搬送物が受ける影響を調査・検討す
るための地震シミュレーション装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、搬送手段を製作する際には、耐震
性を考慮した設計値を基に、地震時に搬送手段から被搬
送物が外れることなく、安定して搬送されるように、搬
送手段の設計をしていた。また、地震シミュレーション
装置としては、大規模なテーブル振動式の地震シミュレ
ーション装置があり、このテーブル上に被検査物を固定
して、テーブルを各種震度に応じて振動させ、被検査物
を検査していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような耐震性を考慮した設計値を基に搬送手段を設計
する方法では、設計→実験→検討→設変（設計変更）と
いう作業を繰り返しながら、問題点を洗い出し解決して
いくことができず、耐震構造を効果的に反映させること
が困難であった。そのため、実際の地震に際しては、設
計どおりの耐震性がなく、搬送手段から被搬送物が外れ
たり落下する事態が発生する虞があった。また、大規模
なテーブル振動式の地震シミュレーション装置では、広
い設置スペースを要し、複雑な構造で、装置のコストが
極めて高く、購入するのが困難であり、従って簡便に使
用できないという問題があった。

【０００４】本発明は、上記の問題点を解決すべく創案
されたものであり、簡単な構造で、省スペースで、しか
も低コストで、簡便に各種震度の地震のシミュレーショ
ンが可能な吊下式搬送手段用の地震シミュレーション装
置を提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成すべく、吊下式の搬送手段を搬送路を模した係合部
材で係合し、かつ該搬送手段を少なくとも上下方向、左
右方向、前後方向にフローティング自在に保持する枠体
と、駆動源を該枠体の上下方向、左右方向、前後方向に
取付け、それぞれの駆動源の駆動を最終的に上下方向、
左右方向、前後方向の衝撃として前記搬送手段に加える
加振手段と、前記搬送手段に加わる衝撃を測定する測定
手段と、を備えてなることを特徴とする地震シミュレー
ション装置とした。また、前記加振手段が、前記枠体又
は前記搬送手段のフローティング部に設けられ加振方向
に伸縮自在なコイルバネと、該コイルバネをシリンダロ
ッドを進出させることにより圧縮可能なシリンダと、該
シリンダのシリンダロッド後退時に前記枠体又は前記搬
送手段のフローティング部の一部が衝突すべく該フロー
ティング部に対する固定部に固設したストッパとを有す
ることを特徴とする地震シミュレーション装置とした。
また、前記枠体の前記係合部材と前記加振手段を設けた
部分と前記枠体の他の固定部分とを分離させ、前記搬送
手段の前後方向が上下に傾斜可能に、枠体の係合部材と
加振手段を設けた部分と枠体の他の固定部分との間に傾
斜調整機構を設けたことを特徴とする地震シミュレーシ
ョン装置とした。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明によ
る地震シミュレーション装置の実施の形態の一例を説明
する。図１は、本発明による地震シミュレーション装置
の斜視図であり、同図に示すように、地震シミュレーシ
ョン装置１は自動車の車体を跨ぐように跨式の基枠２を
有している。

【０００７】また、基枠２は、下端が基礎に固定された
４本の柱状枠体４，４，４，４と、該柱状枠体４，４，
４，４の上端に固設された平面視矩形の枠体５から形成
され、該枠体５は前枠５ａ、後枠５ｂ、右枠５ｃ、及び
左枠５ｄからなっている。更に、基枠２の左右両側はそ
れぞれワイヤ６，６で補強されている。また、枠体５の
後枠５ｂ上端にはヒンジ７，７を介して、平面視長方形
状の傾斜基枠８の後枠が上下方向に回動自在に支持さ
れ、傾斜基枠８の前枠は傾斜調整機構９，９を介して枠
体５の前枠５ａに支持されている。

【０００８】また、図２は地震シミュレーション装置の
一部を切り欠いた側面図であり、同図に示すように、傾
斜調整機構９は、枠体５の前枠５ａに固設され前方に膨
出したブラケット１１と、該ブラケット１１にピンを介
して上下方向に回動自在に支持されたシリンダ１２と、
該シリンダ１２に上下方向に進退可能に嵌合されたシリ
ンダロッド１４と、傾斜基枠８の前枠下面に固設されピ
ンを介してシリンダロッド１４先端を回動自在に支持す
るブラケット８ａとから構成されており、傾斜基枠８の
前枠の左右両端にそれぞれ傾斜調整機構９，９が配設さ
れている。

【０００９】そして、傾斜調整機構９，９のシリンダ１
２，１２を作動させ、シリンダロッド１４，１４を進退
させることにより、傾斜基枠８をヒンジ７，７のピン７
ａ，７ａを支点として上下方向に回動させる、即ち傾斜
させるようになっている。なお、傾斜調整機構９のシリ
ンダ１２はエアシリンダでも油圧シリンダでもよい。

【００１０】また、図３は地震シミュレーション装置の
部分断面正面図であり、同図に示すように、傾斜基枠８
の左右枠には上下方向加振手段１６，１６，１６，１６
が設けられ、該上下方向加振手段１６，１６，１６，１
６を介して平面視矩形の第１のフローティング枠１７が
吊り下げられている。また、傾斜基枠８の上面より側方
に突出したブラケット１８にエアシリンダ１９が固設さ
れ、該エアシリンダ１９には上下方向に進退可能にシリ
ンダロッド２０が嵌合されている。また、エアシリンダ
１９の下方には傾斜基枠８の下面より側方に突出したス
プリング受け部２１が配置されている。

【００１１】該エアシリンダ１９とスプリング受け部２
１の間には、正面断面視コの字状で一側が開放され、開
放された一側内にスプリング受け部２１が突出した従動
ボックス２２が配置され、該従動ボックス２２の上側板
裏面とスプリング受け部２１の上面との間にはコイルス
プリング２３が縮設されている。更に、従動ボックス２
２の下側板は前記第１のフローティング枠１７に固設さ
れている。

【００１２】また、エアシリンダ１９、シリンダロッド
２０、スプリング受け部２１、従動ボックス２２、及び
コイルスプリング２３から上下方向加振手段１６が構成
される。そして、エアシリンダ１９を作動させ、シリン
ダロッド２０を進出させると、従動ボックス２２が下方
向へ押圧され下降し、コイルスプリング２３が弾性力に
抗して圧縮され、この状態で、エアシリンダ１９のエア
を一気に抜くと、コイルスプリング２３の弾性力により
従動ボックス２２が瞬時に上昇し、シリンダロッド２０
を後退させ、シリンダロッド２０の限界後退位置で激し
く衝突し、これにより上下方向の加振を発生させるよう
になっている。

【００１３】また、第１のフローティング枠１７の下面
の４つの角近傍には、下方向に向けてサポート２５，２
５，２５，２５が突設され、該サポート２５の下部には
サポート２５を挟んで一対のローラ２６，２６が回転自
在に軸支され、該一対のローラ２６，２６はそれぞれの
サポート２５の左右両端部に設けられている。そして、
第１のフローティング枠１７のサポート２５，２５，２
５，２５のそれぞれのローラ２６，２６，２６，２６を
介して第２のフローティング枠２８が左右方向に滑動可
能に吊設されている。即ち、第２のフローティング枠２
８の左右方向に延出した前枠２８ａと後枠２８ｂには上
面にサポート２５が左右方向に移動可能でローラ２６，
２６は抜け止めされる開口が明けられ、該前枠２８ａと
後枠２８ｂ内をローラ２６，２６が転動自在となってい
る（図５参照）。

【００１４】また、図４は左右方向加振手段部分の正面
図であり、同図に示すように、第１のフローティング枠
１７の左右方向に延出した中央枠１７ａ下面には、左右
方向に進退可能にシリンダロッド２９を取付けたエアシ
リンダ３０と、該シリンダロッド２９が貫通自在な孔を
有し、第２のフローティング枠２８に立設された従動部
３１と当接自在なストッパ３２と、後述するコイルスプ
リング３５の一端を受けるスプリング受け部３３とが固
設されている。前記第２のフローティング枠２８の従動
部３１と第１のフローティング枠１７のスプリング受け
部３３との間にはコイルスプリング３５が縮設され、通
常は従動部３１が第１のフローティング枠１７のストッ
パ３２に当接するようになっている。

【００１５】そして、エアシリンダ３０、シリンダロッ
ド２９、ストッパ３２、スプリング受け部３３、従動部
３１、及びコイルスプリング３５から左右方向加振手段
３６が構成され、エアシリンダ３０を作動させ、シリン
ダロッド２９を進出させると、従動部３１が左方向へ移
動し、コイルスプリング３５が弾性力に抗して圧縮さ
れ、この状態で、エアシリンダ３０のエアを一気に抜く
と、コイルスプリング３５の弾性力により従動部３１が
右方向へ瞬時に移動し、ストッパ３２に激しく衝突し、
これにより左右方向の加振を発生させるようになってい
る。

【００１６】また、図２に示すように、第２のフローテ
ィング枠２８の前枠２８ａと後枠２８ｂの下面中央には
前後方向に延出した中央枠２８ｃが固設され、該中央枠
２８ｃの下面にはサポート４０が前後方向に移動可能で
後述するローラ４１，４１は抜け止めされる開口が明け
られ、中央枠２８ｃ内をローラ４１，４１が転動自在と
なっている。サポート４０の上部にはサポート４０を挟
んで一対のローラ４１，４１が回転自在に軸支され、該
一対のローラ４１，４１はそれぞれのサポート４０の前
後両端部に設けられている。そして、第２のフローティ
ング枠２８の中央枠２８ｃ内には、サポート４０，４０
と該サポート４０，４０に軸支されたそれぞれのローラ
４１，４１，４１，４１を介してサポート４０，４０下
端に固設された吊下式のハンガー４３が前後方向に滑動
可能に吊設されている（図５参照）。

【００１７】また、第２のフローティング枠２８の下面
には左右方向加振手段３６と同様の構造の前後方向加振
手段５２が設けられている。第２のフローティング枠２
８の中央枠２８ｃの下面略中央には前後方向に進退可能
にシリンダロッド４５を取付けたエアシリンダ４６と、
該シリンダロッド４５が貫通自在な孔を有し、ハンガー
４３に立設された従動部４７と当接自在なストッパ４８
と、後述するコイルスプリング５０の一端を受けるスプ
リング受け部４９とが固設されている。前記ハンガー４
３の従動部４７と第２のフローティング枠２８のスプリ
ング受け部４９との間にはコイルスプリング５０が縮設
され、通常は従動部４７が第２のフローティング枠２８
のストッパ４８に当接するようになっている。

【００１８】そして、エアシリンダ４６、シリンダロッ
ド４５、ストッパ４８、スプリング受け部４９、従動部
４７、及びコイルスプリング５０から前後方向加振手段
５２が構成され、エアシリンダ４６を作動させ、シリン
ダロッド４５を進出させると、従動部４７が前方へ移動
し、コイルスプリング５０が弾性力に抗して圧縮され、
この状態で、エアシリンダ４６のエアを一気に抜くと、
コイルスプリング５０の弾性力により従動部４７が後方
へ瞬時に移動し、ストッパ４８に激しく衝突し、これに
より前後方向の加振を発生させるようになっている。

【００１９】また、前記第２のフローティング枠２８の
前枠２８ａと後枠２８ｂの下端の左右両側にはガイドレ
ール５４，５４が固設され、該ガイドレール５４，５４
にはハンガー４３前端の上方に設けられた揺れ防止用ロ
ーラ５５，５５が係合自在に支持され、これによりハン
ガー４３は通常の搬送姿勢を保つようになっている。ま
た、ハンガー４３の支柱中央部には上下、左右、前後と
いう３方向の加速度を測定可能な加速度センサ５７が付
設されている。なお、図１、図２、図３中、Ａは自動車
の車体を示している。

【００２０】次に、本発明による地震シミュレーション
装置の作用を図５の要部の分解斜視図も参照して説明す
る。先ず、ハンガー４３により自動車の車体Ａを吊り下
げた状態で、傾斜調整機構９，９のシリンダ１２，１２
を作動させ、シリンダロッド１４，１４を進退させるこ
とにより、傾斜基枠８をヒンジ７，７のピン７ａ，７ａ
を支点として上下方向に傾斜させ、傾斜基枠８の傾斜角
度を調整する。

【００２１】そして、傾斜基枠８が所望の傾斜角度に傾
斜されると、上下方向加振手段１６，１６，１６，１６
のエアシリンダ１９，１９，１９，１９を作動させて、
シリンダロッド２０，２０，２０，２０を最大に進出さ
せ、コイルスプリング２３，２３，２３，２３を圧縮
し、左右方向加振手段３６のエアシリンダ３０を作動さ
せて、シリンダロッド２９を最大に進出させ、コイルス
プリング３５を圧縮し、前後方向加振手段５２のエアシ
リンダ４６を作動させて、シリンダロッド４５を最大に
進出させ、コイルスプリング５０を圧縮する。

【００２２】そして、図示せぬ制御手段により、パルス
を発生させ、所定の順序で、エアシリンダ１９，３０，
４６のエアを抜くと、ハンガー４３は上下方向加振手段
１６，１６，１６，１６により上下方向に加振され、左
右方向加振手段３６により左右方向に加振され、前後方
向加振手段５２により前後方向に加振され、加速度セン
サ５７により３方向の加速度が測定される。

【００２３】この時、エアシリンダ１９，３０，４６の
内、複数のエアシリンダのエアを同時に抜いてもよく、
またそれぞれの加振手段からの衝撃の大きさを変更する
際には、図示しない操作盤を操作することにより、エア
シリンダからエアを抜く開口部の空き具合を調整して、
エアシリンダをダンパとして活用し、ストッパの衝突具
合、即ち衝撃の大きさを調整することが可能である。ま
た、加速度センサ５７による測定値により、それぞれの
エアシリンダからエアを抜く開口部の空き具合を調整し
て、ストッパの衝突具合を調整し、所望の震度の地震を
再現することが可能である。

【００２４】従って、本願の地震シミュレーション装置
によると、次のような用途がある。 ハンガー作成時に車体を信頼性高く保持できる受け部
の構造を検討する際、試験装置として使用する。 生産ラインの設計変更時に、ガイドレールの傾斜角度
に関する安全性を調査するのに使用する。 作業者に地震発生時の対処訓練を行うのに使用する。 地震時に車体に生じる外傷等を調査するのに使用す
る。 使用中のハンガーの耐震性について調査するのに使用
する。

【００２５】なお、上述実施の形態では、ハンガーで自
動車の車体を搬送したが、これに限定されるわけではな
く、他の物品を吊り下げ搬送してもよいことは勿論であ
る。また、上述実施の形態では、加振手段の駆動源とし
てエアシリンダを用いたがこれに限らず、電動シリンダ
等他の駆動手段を用いてもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
吊下式の搬送手段を搬送路を模した係合部材で係合し、
かつ該搬送手段を少なくとも上下方向、左右方向、前後
方向にフローティング自在に保持する枠体に、上下方
向、左右方向、前後方向に簡単な構造の加振手段を設
け、測定手段で搬送手段に加わる衝撃を測定する地震シ
ミュレーション装置としたので、設計→実験→検討→設
計変更という作業を繰り返しながら、より地震に強い搬
送手段を設計することができ、地震時の問題点を洗い出
し解決して、搬送手段に関するきめの細かい開発を可能
とする。また、請求項２記載の発明によれば、加振手段
がシリンダとコイルバネという簡単な構造からなり、極
めて低コストで省スペースの地震シミュレーション装置
の提供を可能とする。また、請求項３記載の発明によれ
ば、傾斜調整機構により搬送手段を傾斜させることがで
き、これにより傾斜させた搬送手段に対する地震の影響
を調査することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による地震シミュレーション装置の斜視
図である。

【図２】本発明による地震シミュレーション装置の一部
を切り欠いた側面図である。

【図３】本発明による地震シミュレーション装置の部分
断面正面図である。

【図４】本発明による左右方向加振手段部分の正面図で
ある。

【図５】本発明による地震シミュレーション装置の要部
の分解斜視図である。

【符号の説明】

１ 地震シミュレーション装置 ２ 基枠 ４ 柱状枠体 ５ 枠体 ６ ワイヤ ７ ヒンジ ８ 傾斜基枠 ９ 傾斜調整機構 １２ シリンダ １４ シリンダロッド １６ 上下方向加振手段 １７ 第１のフローティング枠 １７ａ 第１のフローティング枠の中央枠 １９ エアシリンダ ２０ シリンダロッド ２１ スプリング受け部 ２２ 従動ボックス ２３ コイルスプリング ２６ ローラ ２８ 第２のフローティング枠 ２８ａ 第２のフローティング枠の前枠 ２８ｂ 第２のフローティング枠の後枠 ２８ｃ 第２のフローティング枠の中央枠 ２９ シリンダロッド ３０ エアシリンダ ３１ 従動部 ３２ ストッパ ３３ スプリング受け部 ３５ コイルスプリング ３６ 左右方向加振手段 ４１ ローラ ４３ ハンガー ４５ シリンダロッド ４６ エアシリンダ ４７ 従動部 ４８ ストッパ ４９ スプリング受け部 ５０ コイルスプリング ５７ 加速度センサ（測定手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吊下式の搬送手段を搬送路を模した係合
   部材で係合し、かつ該搬送手段を少なくとも上下方向、
   左右方向、前後方向にフローティング自在に保持する枠
   体と、 駆動源を該枠体の上下方向、左右方向、前後方向に取付
   け、それぞれの駆動源の駆動を最終的に上下方向、左右
   方向、前後方向の衝撃として前記搬送手段に加える加振
   手段と、 前記搬送手段に加わる衝撃を測定する測定手段と、 を備えてなることを特徴とする地震シミュレーション装
   置。
2. 【請求項２】 前記加振手段が、前記枠体又は前記搬送
   手段のフローティング部に設けられ加振方向に伸縮自在
   なコイルバネと、該コイルバネをシリンダロッドを進出
   させることにより圧縮可能なシリンダと、該シリンダの
   シリンダロッド後退時に前記枠体又は前記搬送手段のフ
   ローティング部の一部が衝突すべく該フローティング部
   に対する固定部に固設したストッパとを有することを特
   徴とする請求項１に記載の地震シミュレーション装置。
3. 【請求項３】 前記枠体の前記係合部材と前記加振手段
   を設けた部分と前記枠体の他の固定部分とを分離させ、
   前記搬送手段の前後方向が上下に傾斜可能に、枠体の係
   合部材と加振手段を設けた部分と枠体の他の固定部分と
   の間に傾斜調整機構を設けたことを特徴とする請求項１
   又は２に記載の地震シミュレーション装置。