JPH10282876A

JPH10282876A - 起震装置

Info

Publication number: JPH10282876A
Application number: JP9053497A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Tsukada; 賢一塚田; Shuji Ito; 周次伊藤
Original assignee: Misawa Homes Co Ltd
Current assignee: Misawa Homes Co Ltd
Priority date: 1997-04-09
Filing date: 1997-04-09
Publication date: 1998-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】本物の地震の揺れ方に近い変化に富んだ縦揺
れを実現し得る起震装置を提供すること。【解決手段】被振動物を載置可能な振動板１２と、こ
の振動板１２を上下に振動させる縦振動発生手段２０
と、この縦振動発生手段２０を駆動するモータ３０と、
を含む起震装置１０において、縦振動発生手段２０は、
振動板１２の下に所定間隔をおいて複数設けられ、モー
タ３０は、少なくとも２台設けられ、かつ、各々が別個
の縦振動発生手段２０を駆動すること、を特徴とする起
震装置１０。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、起震装置に関し、
特に、本物の地震の揺れ方に近い変化に富んだ縦揺れを
実現可能な起震装置に関する。

【０００２】

【背景技術及び発明が解決しようとする課題】耐震性試
験等に際して地震に似た振動を人工的に発生させるた
め、従来より、被振動物を載置可能な支持板の下部にこ
の支持板を上下左右に振動させる振動手段を取り付けた
起震装置が使用されている。

【０００３】ここで、従来の起震装置は、縦揺れが単調
で、本物の地震らしさに欠け、現実の地震に近いデータ
を得ることが難しいという問題があった。

【０００４】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、本物の地震の揺れ方に近い変化に
富んだ縦揺れを実現し得る起震装置を提供することにあ
る。

【０００５】なお、本出願人は、上記課題を解決するた
めの技術を、日本特許情報機構（ＪＡＰＩＯ）の先行技
術調査（パトリス）の利用により、検索式「Ｇ０９Ｂ０
９／００Ｍ＋起震機」で調査し、その結果、特開平７−
１３４５４１号を得た。しかし、当該公報に記載された
起震装置は、振動のみならず視角的にも地震の疑似体験
を可能にすること及び装置の小型化促進を目的とするも
のであり、これによって縦振動の単調さを改善すること
は困難であった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、被振動物を載置可能な振動
板と、この振動板を上下に振動させる縦振動発生手段
と、この縦振動発生手段を駆動するモータと、を含む起
震装置において、前記縦振動発生手段は、前記振動板の
下に所定間隔をおいて複数設けられ、前記モータは、少
なくとも２台設けられ、かつ、各々が別個の前記縦振動
発生手段を駆動すること、を特徴とする。

【０００７】請求項１記載の発明によれば、振動板を上
下に振動させる縦振動発生手段が複数設けられることか
ら、複数箇所で縦振動を発生させることができる。そし
て、縦振動発生手段を駆動するモータが少なくとも２台
設けられ、各モータが別個の縦振動発生手段を駆動する
ことから、変化に富んだ縦揺れを実現することが可能と
なる。つまり、各モータの回転速度や稼動時間等の設定
次第で、各モータによって駆動される縦振動発生手段の
動作に差が生じる。そして、異なる動作を行う縦振動発
生手段が複数あることから、振動板に加えられる縦振動
発生パターンが複雑なものとなる。従って、より本物の
地震に近い縦振動を得ることが可能となる。

【０００８】ここで、縦振動発生手段は、モータによっ
て駆動され、機械的に上下動を繰り返す構造であれば足
り、カムやクランクその他の種々の構成を採用すること
ができる。また、その大きさは、特に限定されるもので
はなく、任意に設定し得る。

【０００９】このような縦振動発生手段の個数は、２つ
以上であれば特に限定されるものではなく、その具体的
構成や大きさ等を考慮して、任意の個数を設けることが
できる。そして、これら複数の縦振動発生手段は、振動
板の下において相互にできるだけ離して設置されること
が好ましい。離れた位置で縦振動を発生させることによ
り、振動板の上下動に一層変化をつけやすくなるからで
ある。

【００１０】なお、モータとしては、電動式モータや油
圧式モータ等、種々のモータを使用することができる。

【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１におい
て、少なくとも２台の前記モータは、各々が異なる回転
数に設定されること、を特徴とする。

【００１２】請求項２記載の発明によれば、各モータが
異なる回転数に設定されることから、各モータにより駆
動される縦振動発生手段に、確実に異なる動きをさせる
ことができる。従って、多様な縦振動を確実に実現する
ことができる。

【００１３】なお、モータの回転数を変えるための手段
は、特に問わない。例えば、モータに減速機を取り付け
たり、インバータ等を利用して一部のモータに流れる交
流電流の周波数を変えたりする他、油圧式モータと電動
式モータ等のように、異なる種類のモータを取り混ぜて
使用したりしても良い。

【００１４】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求
項２において、前記縦振動発生手段は、軸の長手方向を
水平に向けて前記モータに連結される回転軸と、この回
転軸に偏心させて取り付けられ前記回転軸の回転方向に
回転する板状又は筒状のカムと、前記振動板の下面に取
り付けられ前記回転軸の軸中心を通る鉛直線上において
上から前記カムの周面に接触する転子と、を含むこと、
を特徴とする。

【００１５】請求項３記載の発明によれば、簡単な構造
で変化に富んだ縦振動を発生させることができる。つま
り、軸の長手方向を水平に向けた回転軸に板状又は筒状
のカムが偏心させて取り付けられ、振動板の下面に取り
付けられた転子が上からカムの周面に接触することか
ら、回転軸の回転に従って転子が上下動し、振動板が上
下に振動する。このとき、転子が回転軸の軸中心を通る
鉛直線上に位置することから、転子がカムから外れにく
い。

【００１６】なお、回転軸、カム、転子は、周知の構造
のものを用い、周知の手段で組み立て良い。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。

【００１８】図１は、本発明にかかる起震装置の例を示
す縦断面図である。

【００１９】同図において、起震装置１０は、基部１０
０上に設置される横振動発生手段４０と、この横振動発
生手段４０の上に固定された縦振動発生手段２０と、こ
の縦振動発生手段２０の上に載置される振動板１２と、
を含んで形成される。

【００２０】より詳しくは、基部１００は平板状をな
し、上面に、互いに平行に配置された複数本のレール１
０２が固定される。この基部１００は、頑丈であれば足
りる。また、レール１０２は、摩耗・変形しにくい材質
のものを用いて形成され、２本以上で任意の数だけ設け
られる。

【００２１】横振動発生手段４０は、移動可能な台車４
１と、この台車４１を移動させるための構造としての回
転軸４６、クランク円盤５０、連結棒５２と、を含んで
形成され、モータ５８によって駆動される。

【００２２】台車４１は、本体部４２と、この本体部４
２の下部に取り付けられる複数の車輪４２を含んで形成
される。

【００２３】本体部４２は、角材を矩形に組んで形成さ
れた底部４２ａと、この底部４２ａと同じ形状及び大き
さをなし、縦材４２ｂを介して底部４２ａの上方に取り
付けられる矩形の枠体４２ｃからなる。そして、底部４
２ａの中央部には、所定の大きさの開口部４３が設けら
れる。この開口部４３は、基部１００に直接設置された
部材との衝突を避けるためのものであり、その大きさ
は、避けるべき部材の大きさ等に合わせて決定される。

【００２４】車輪４４は、レール１０２をはめ込み可能
な凹部を周面に沿って備える。これにより、車輪４４が
レール１０２から外れることが防止され、台車４１をレ
ール１０２に沿って確実に移動させることが可能とな
る。

【００２５】なお、この車輪４４およびレール１０２
は、車輪４４がレール１０２上を確実に移動可能な範囲
において、その構成を種々変更し得る。

【００２６】回転軸４６は、棒状部材であり、長手方向
を水平に向け、軸中心を中心とする回転のみが許容され
る状態で、基部１００の中央部に固定される。このと
き、回転軸４６は、長手方向をレール１０２とは直角に
向けて設置される。これにより、回転軸４６の回転方向
とレール１０２の長手方向とが平行になり、台車４１へ
の運動伝達機構を単純化することが可能となる。また、
その長さは、底部４２ａの一対の辺とは長手方向の向き
を平行にした状態で、本体部４２の内側に納まる長さと
される。

【００２７】なお、この回転軸４６は、台車４１の底部
４２ａに形成された開口部４３から、本体部４２内に突
出する。

【００２８】クランク円盤５０は、２枚あり、それぞ
れ、面を回転軸４６の長手方向と直角に交差させて、回
転軸４６の両端に１枚ずつ固定される。このとき、クラ
ンク円盤５０は、中心を回転軸４６の軸中心に合わせて
取り付けられる。そして、回転軸４６の回転に伴って回
転する。なお、各クランク円盤５０の大きさは、特に限
定されるものではなく、任意に設定することができる。

【００２９】連結棒５２は、一端を、各クランク円盤５
０における中心から離れた位置に、ピン５４を中心とし
て揺動可能に接続され、他端を、台車４２の底部４２ａ
に、ピン５５を中心として揺動可能に接続される。これ
により、回転軸４６及びクランク円盤５０の回転に従っ
て、連結棒５２及びこれに連結された台車４１を、水平
方向に直線的に往復運動させることが可能となる。

【００３０】モータ５８は、電動式モータであり、基部
１００の中央部において、回転軸４６の付近に固定され
る。そして、チェーン５６及びスプロケット４８を介し
て、回転軸４６に連結される。なお、電動式モータや、
動力伝達用のチェーン及びスプロケットは、周知の構成
のものを使用している。また、このモータ５８として、
油圧式モータ等、他の種類のモータを使用することも可
能である。さらに、このモータ５８も、台車４１の底部
４２ａに形成された開口部４３から、本体部４２ｂ内に
突出する。

【００３１】横振動発生手段４０をこのように形成する
ことにより、簡単な構造で確実に横振動を発生させるこ
とが可能となる。つまり、回転軸４６に固定されたクラ
ンク円盤５０と移動可能な台車４１とが連結棒５２で連
結されることから、モータ５８によって回転軸４６を回
転駆動することにより、台車４１が、連結棒５２を介
し、短時間の内に何度も回転軸４６に引き寄せられた
り、遠ざけられたりする。このため、台車４１上に設置
された振動板１２に、直線的な横振動が加えられる。

【００３２】縦振動発生手段２０は、台車４１上に設置
される回転軸２２と、この回転軸２２に固定されるカム
２４及びスプロケット２６と、振動板１２の下部に取り
付けられる転子２８を含んで形成される。また、この縦
振動発生手段２０は、２つ設けられ、底部４２ａにおけ
る互いに平行な一対の辺のそれぞれの付近に１つずつ設
置される。このため、振動板１２の互いに平行な一対の
端部を上下動させ、振動板１２全体を揺動させることが
できる。また、起震装置１０の非稼働時において、振動
板１２を安定した状態に支持することが可能となる。な
お、この設置間隔は、任意に変更して良い。

【００３３】回転軸２２は、棒状部材であり、台車４１
の底部４２ａ上において、横振動発生手段４０の回転軸
４６とは長手方向の向きが互いに平行になるように設置
される。このとき、各回転軸２２は、軸中心線を中心と
する回転のみが許容される状態で固定される。

【００３４】なお、横振動発生手段４０の回転軸４６等
の動作を妨げない限り、長手方向の向きが交差するよう
に設置することも可能である。

【００３５】カム２４は、円盤状の板カムであり、面を
回転軸２２の長手方向と直角に交差させ、かつ、偏心さ
せて、回転軸２２に固定される。また、このカム２４
は、各回転軸２２に対し、一端から他端にかけて、適当
な間隔をおいて複数枚取り付けられる。この間隔は、取
り付けられるカム２４の枚数及び回転軸２２の長さを考
慮し、静止状態において振動板１２を略水平に安定して
支持可能な間隔とする。

【００３６】スプロケット２６は、回転軸２２における
長手方向中程に取り付けられる。その具体的な構成等
は、周知であるので、説明を省略する。

【００３７】転子２８は、カム２４よりも小型の円盤状
の部材であり、振動板１２の下面に設けられた取付部１
２ａに回転可能に取り付けられる。また、その数及び配
置は、回転軸２２に固定されたカム２４の数及び配置に
あわせて決定される。より詳しくは、振動板１２を回転
軸２２等の上に設置した際、回転軸２２の軸中心を通る
鉛直線Ａ−Ａ上において、各カム２４の周面に必ず一つ
の転子２８が上から接触するように取り付けられる。

【００３８】そして、振動板１２は、転子２８を、鉛直
線Ａ−Ａ上において上方からカム２４の周面に接触させ
た状態で、横振動発生手段４０の上方に設置される。

【００３９】この振動板１２は、被振動物を直接支持す
る部材であり、矩形の板状部１２ａと、この板状部１２
ａの下面から、面とはほぼ直角に突出する複数の取付部
１２ｂと、を含んで形成される。その大きさは、２つの
縦振動発生手段２０上に確実に載置可能である限り、特
に限定されない。

【００４０】また、振動板１２は、枠体４２ｃ上に設け
られた連結部６０，６２，６４を介して、台車４１に連
結される。これにより、縦振動発生手段２０の動作に伴
う振動板１２の平行移動が防止され、振動板１２が当初
の設置位置に支持される。なお、第一の連結部６０及び
第二の連結部６２は、機械的な構造によって振動板１２
の上下動を許容すると共に振動板１２を支持し、第三の
連結部６４は、弾性部材の性質を利用して振動板１２の
上下動を許容する。そして、第一の連結部６０は、振動
板１２における揺動軸的な役割をも果たす。

【００４１】縦振動発生手段２０を駆動する２つのモー
タ３０は、いずれも電動式モータに減速機が一体化され
たモータであり、台車４１上において、各縦振動発生手
段２０付近に一つずつ固定される。そして、各モータ３
０は、チェーン３２及びスプロケット２６を介して、最
も近くにある縦振動発生手段２０の回転軸２２に連結さ
れる。各縦振動発生手段２０が異なるモータ３０で別個
に駆動されることから、多様な縦振動を簡単に実現する
ことが可能となる。つまり、各モータ３０を同じように
稼動させる他、互いに始動のタイミングをずらしたり、
一時的にいずれか一方のモータ３０のみを稼動させる等
することにより、両縦振動発生手段２０の動作にずれを
生じさせ、振動板１２を様々な角度で斜めに揺動させる
ことができる。従って、縦振動のパターンに多様性が生
まれる。

【００４２】また、各モータ３０は、互いに異なる回転
数に設定される。これにより、変化に富んだ縦振動をよ
り確実に実現することが可能となる。つまり、各モータ
３０によって駆動される回転軸２２の回転速度に差が生
じることから、各縦振動発生手段２０の動きが確実にバ
ラバラとなり、変化のある縦振動が確実に実現される。

【００４３】なお、モータ３０が減速機付のモータであ
ることから、回転数設定を容易に変更することができ
る。また、各モータ３０の回転数設定は、起震装置１０
が完成した時の状態で固定しても良いし、事後的に変更
可能に形成しても良い。減速手段及び変更可能とするた
めの手段は、周知の手段を用いる。

【００４４】また、このように、縦振動発生手段２０を
駆動するためのモータ３０と、横振動発生手段４０駆動
用のモータ５８とを別個独立のものとすることにより、
両振動発生手段２０，４０を各独立に操作することが可
能となる。このため、より多様な振動パターンを実現す
ることが可能となる。

【００４５】なお、本発明の実施の形態は、上述の例に
限られず、発明の範囲内において種々の変形が可能であ
る。

【００４６】例えば、カム２４として筒状のカムを用い
たり、転子２８の代わりに、水平面でカムに接触する板
状部材を用いても良い。あるいは、カムではなく、クラ
ンクその他の機構により上下動する構成とすることもで
きる。また、モータ３０，５８として、インバータ等に
より電気的に変速されるモータを使用したり、油圧式モ
ータを使用したりすることも可能である。

【００４７】さらに、横振動発生手段については、振動
板を支持する台車が、この台車の中央あるいは中央より
ややずれた一点を中心として水平方向に回動する構成と
しても良い。この場合には、直線的な往復運動による横
振動よりも一層複雑な横振動が得られ、縦振動と相俟っ
て、より複雑で実際の地震に近い振動を実現することが
できる。

【００４８】ここで、台車を水平方向に回動させるため
の具体的手段は特に問わないが、例えば、連結棒５２が
接続されるピン５５の支持部と台車４１とを回動可能に
取り付け、台車４１の車輪４４を方向転換可能に取り付
け、レール１０２を省略することにより、台車４１を水
平方向に簡単に回動させることが可能となる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、少なくとも２台のモータがそれぞれ別個の
縦振動発生手段を駆動することから、本物の地震の振動
に近い変化に富んだ縦揺れを実現することが可能とな
る。

【００５０】また、請求項２記載の発明によれば、各モ
ータの回転数が異なることから、変化に富んだ縦揺れ
を、より確実に得ることができる。

【００５１】さらに、請求項３記載の発明によれば、回
転軸に偏心させて取り付けられたカムと転子とを使用す
ることから、簡単な構造で変化に富んだ縦振動を発生さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる起震装置の実施形態を示す縦断
面図である。

【符号の説明】

１０起震装置１２振動板２０縦振動発生手段３０モータ２２回転軸２４カム２８転子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被振動物を載置可能な振動板と、この振
動板を上下に振動させる縦振動発生手段と、この縦振動
発生手段を駆動するモータと、を含む起震装置におい
て、前記縦振動発生手段は、前記振動板の下に所定間隔をお
いて複数設けられ、前記モータは、少なくとも２台設けられ、かつ、各々が
別個の前記縦振動発生手段を駆動すること、を特徴とす
る起震装置。
【請求項２】請求項１において、少なくとも２台の前記モータは、各々が異なる回転数に
設定されること、を特徴とする起震装置。
【請求項３】請求項１又は請求項２のいずれかにおい
て、前記縦振動発生手段は、軸の長手方向を水平に向けて前
記モータに連結される回転軸と、この回転軸に偏心させ
て取り付けられ前記回転軸の回転方向に回転する板状又
は筒状のカムと、前記振動板の下面に取り付けられ前記
回転軸の軸中心を通る鉛直線上において上から前記カム
の周面に接触する転子と、を含むこと、を特徴とする起
震装置。