JPH11230851A - Exciter and method for measuring propagation speed of vibration wave - Google Patents

Exciter and method for measuring propagation speed of vibration wave

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Publication number
JPH11230851A
JPH11230851A JP10032945A JP3294598A JPH11230851A JP H11230851 A JPH11230851 A JP H11230851A JP 10032945 A JP10032945 A JP 10032945A JP 3294598 A JP3294598 A JP 3294598A JP H11230851 A JPH11230851 A JP H11230851A
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JP
Japan
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vibration
exciter
weight
rotating shaft
unbalanced mass
Prior art date
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Application number
JP10032945A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoichi Sato
洋一 佐藤
Harukazu Shimizu
治和 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate the risk for moving an excitation position with a simple mechanical configuration by connecting an excitation generation part to a heavy weight via an excitation- prevention buffering device for absorbing the horizontal constituent of vibration. SOLUTION: An exciter consists of a vibration generator 1 and a heavy weight 2, and both of them are connected via a vibration-prevention buffering device 3. The vibration generator 1 is constituted of a rotary shaft 1a and an unbalanced mass body 1b, and the heavy weight 2 consists of a base part 2a and a plurality of disk-shaped weights 2b. Also, the vibration-prevention buffering device 3 consists of inner and outer shells made of aluminum, and the inner shell is connected to the vibration generator 1 and the outer shell is connected to the heavy weight 2, thus absorbing the horizontal constituent of vibration being generated in the vibration generator 1. In this case, the unbalanced mass body 1b is also rotated by the rotation of the rotary shaft 1b, and the generated vibration is transferred to the heavy weight 2 based on the reaction principle and is transferred to a target that is the installation location of a vibrator. The vibration has a horizontal constituent except a vertical direction since it is generated by a centrifugal force. The horizontal constituent is absorbed by the vibration-prevention buffering device 3, thus eliminating the risk for causing an excitation position from moving.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、対象物に振動を
与える起振機の改良に関し、特に対象物を地盤としたと
きに好適な起振機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration exciter for applying vibration to an object, and more particularly to a vibration exciter suitable for use when the object is ground.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、地盤の許容支持力など物理的性質
を測定する際には、地盤に振動を与えて発生した振動波
を振動検出器にて検出し、特に表面波を検出し、その伝
搬速度により地盤の許容支持力を求めていた。このよう
なシステムで一般的に用いられる起振機は、特開昭63
−24185号公報や特開昭55−106333号公報
等に開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, when measuring physical properties such as allowable bearing capacity of the ground, vibration waves generated by applying vibration to the ground are detected by a vibration detector, and particularly, surface waves are detected. The allowable bearing capacity of the ground was determined by the propagation speed. A vibration exciter generally used in such a system is disclosed in
No. 24185, JP-A-55-106333, and the like.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、先に述べた
前者の起振機には、次のような問題がある。つまり、こ
の起振機は反動質量体が電磁コイルを備えた磁石によっ
て支持構造体に磁気的に懸架されるとともに振動する構
造となっている。このように反動質量体自体を振動させ
るため、これを駆動する磁石は強力なものが必要であ
る。また、駆動させるためには大きな電力を必要とする
ので、設置場所によっては大型の発電機が必要となる。
従って、起振機の構成に非常に多くのコストがかかって
しまう。
The former exciter described above has the following problems. That is, the exciter has a structure in which the reaction mass is magnetically suspended by the magnet provided with the electromagnetic coil on the support structure and vibrates. In order to vibrate the reaction mass itself, a strong magnet is required to drive the mass. In addition, since a large amount of electric power is required for driving, a large generator is required depending on the installation location.
Accordingly, a very large cost is required for the configuration of the exciter.

【0004】また、後者の起振機においては、質量体の
回転により水平方向の振動が発生してしまうので、これ
によって起振機が最初の設置場所から移動してしまう
虞、即ち起振位置が移動してしまう虞があった。さらに
は、これら先に述べた従来の起振機は狭帯域の振動しか
発生させることができず、広帯域の振動を一度に発生さ
せることができなかった。
Further, in the latter exciter, horizontal vibration is generated due to the rotation of the mass body, which may cause the exciter to move from the initial installation location, that is, the exciter position. May move. Furthermore, these conventional exciters described above can generate only a narrow-band vibration, and cannot generate a wide-band vibration at a time.

【0005】この発明の目的は、このような欠点を除
き、簡単な機械的構成で振動を与えることができ、且つ
起振位置が移動することのない起振機を提供することに
ある。また、一度に広帯域の振動を発生させることので
きる起振機を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a vibration exciter which can remove vibrations with a simple mechanical structure and does not move its vibration generating position. Another object of the present invention is to provide a vibration exciter that can generate a broadband vibration at a time.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】その目的を達成するた
め、請求項1記載の起振機は、回転軸と回転軸に設けら
れた不平衡質量体とからなる振動発生部と、前記振動発
生部による振動を対象物に伝える重錘とからなる起振機
であって、前記振動発生部と重錘とは、振動の水平成分
を吸収する防振緩衝装置を介して接続されている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a vibration exciter, comprising: a vibration generating unit comprising a rotating shaft and an unbalanced mass provided on the rotating shaft; And a weight that transmits the vibration of the part to the object, wherein the vibration generating part and the weight are connected via a vibration isolator that absorbs a horizontal component of the vibration.

【0007】ここで、回転軸とはモータやエンジン等の
動力によって回転する軸である。また、回転軸の回転周
期は任意に制御できるようにしてもよい。不平衡質量体
とは、回転した際に起振力を発生するものであれば特に
限定されず、例えば偏心位置に回転軸が設けられた質量
体等がある。不平衡質量体は回転軸と一体であっても別
体で接続されているものであっても構わない。振動発生
部の起振力は、所望の振動を発生できるように、可変と
するのが好ましい。起振力は、例えば回転軸の回転周期
や不平衡質量体の質量、又は軸心から不平衡質量体の重
心までの距離を変えることで、変化させることができ
る。
Here, the rotating shaft is a shaft that is rotated by the power of a motor, an engine, or the like. Further, the rotation cycle of the rotation shaft may be arbitrarily controlled. The unbalanced mass body is not particularly limited as long as it generates a vibrating force when rotated, and includes, for example, a mass body having a rotating shaft provided at an eccentric position. The unbalanced mass body may be integrated with the rotating shaft or connected separately. It is preferable that the vibrating force of the vibration generating section is variable so that a desired vibration can be generated. The excitation force can be changed, for example, by changing the rotation period of the rotating shaft, the mass of the unbalanced mass body, or the distance from the axis to the center of gravity of the unbalanced mass body.

【0008】重錘は、振動によって振動発生部ができる
だけ飛び跳ねたりして起振位置が移動しないようにする
ためのもので、比較的重量を有するものである。重錘
は、運搬や現地での組立や分解等が容易なように振動発
生部に取り付け取り外しできるものが好ましい。同様の
理由により、重錘自体も分解可能なものが好ましい。重
錘は液体や固体など何らかの物質を充填することのでき
る容器状の構造をしているものでも構わない。
The weight is relatively heavy in order to prevent the vibration generating portion from jumping as much as possible due to the vibration and to move the vibration generating position. The weight is preferably one that can be attached to and detached from the vibration generating section so that transportation, assembly and disassembly at the site are easy. For the same reason, it is preferable that the weight itself can be disassembled. The weight may have a container-like structure that can be filled with any substance such as a liquid or a solid.

【0009】振動発生部と重錘の位置関係については特
に限定しない。例えば、振動発生部は重錘の上部に設け
られても、重錘の下部に設けられても構わない。
The positional relationship between the vibration generator and the weight is not particularly limited. For example, the vibration generating section may be provided above the weight or may be provided below the weight.

【0010】防振緩衝装置とは、振動の水平成分を吸収
することができるものであり、形状については特に限定
しない。例えば正方形状の内外殻と弾性体から構成さ
れ、45度の変位をもった内外殻間に弾性体を挿入した
ものが挙げられ、振動発生部による振動の水平方向と、
この防振緩衝装置の吸収方向を合わせて設ける。また、
非吸収方向は垂直方向等に合わせておく。
The vibration damping device can absorb the horizontal component of the vibration, and its shape is not particularly limited. For example, a configuration in which an elastic body is inserted between the inner and outer shells having a displacement of 45 degrees, which is constituted by a square-shaped inner and outer shells and an elastic body, may be mentioned,
The anti-vibration shock absorbers are provided in the same absorption direction. Also,
The non-absorbing direction is set to the vertical direction or the like.

【0011】請求項2記載の起振機は、回転軸と回転軸
に設けられた不平衡質量体とからなる振動発生部と、前
記振動発生部による振動を対象物に伝える重錘とからな
る起振機であって、起振位置が起振機の振動により水平
方向に移動するのを防止する移動防止具を起振機本体と
摺動可能なように付帯した構成である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a vibration exciter, comprising: a vibration generating unit including a rotating shaft and an unbalanced mass body provided on the rotating shaft; and a weight that transmits the vibration generated by the vibration generating unit to an object. The vibration exciter has a configuration in which a movement preventing device for preventing a vibration position from moving in the horizontal direction due to vibration of the vibration exciter is slidably attached to the vibration exciter body.

【0012】ここで、移動防止具は、起振機にて振動を
発生させたときに起振機自体が水平方向に移動してしま
うのを防ぐものである。また、起振機は、振動を発生さ
せたとき垂直方向には振動しても構わないので、移動防
止具は摺動可能としておく。移動防止具は起振機と一体
であっても別体であっても構わない。また、移動防止具
は地盤表面等にしっかり設置できるように、スパイクを
設けたり、重量を起振機の2倍以上とするのが好まし
い。
Here, the movement preventer prevents the exciter itself from moving in the horizontal direction when vibration is generated by the exciter. Further, the vibration exciter may vibrate in the vertical direction when the vibration is generated, so that the movement preventing device is slidable. The movement preventing device may be integral with or separate from the vibration exciter. In addition, it is preferable to provide a spike or to make the weight of the movement preventing device twice or more that of the exciter so that the device can be securely installed on the ground surface or the like.

【0013】請求項3記載の起振機は、回転軸と回転軸
に設けられた第1の不平衡質量体とからなる第1の振動
発生部と、前記第1の不平衡質量体の回転周期と異なら
しめて回転する第2の不平衡質量体を有する第2の振動
発生部と、前記第1及び第2の振動発生部による振動を
対象物に伝える重錘とからなる構成である。
According to a third aspect of the present invention, in the vibration exciter, a first vibration generating unit including a rotating shaft and a first unbalanced mass provided on the rotating shaft; and a rotation of the first unbalanced mass. A second vibration generator having a second unbalanced mass body that rotates with a different period and a weight that transmits the vibrations of the first and second vibration generators to the object.

【0014】ここで、第1及び第2の振動発生部は、予
め起振力が異なるように構成してもよいし、任意に起振
力を調整することができるようにしてもよい。また、回
転軸の駆動源は共有しても構わない。第1と第2の振動
発生部における回転軸は、効率的に起振力を生じさせる
ことから平行とするのが好ましい。
Here, the first and second vibration generators may be configured to have different vibrating forces in advance, or may be capable of adjusting the vibrating force arbitrarily. Further, the drive source for the rotating shaft may be shared. It is preferable that the rotation axes of the first and second vibration generating units are parallel to each other in order to efficiently generate a vibrating force.

【0015】請求項4記載の起振機は、請求項1から3
記載の起振機であって、前記対象物との接触面にスパイ
クを設けた構成である。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the vibration exciter according to the first to third aspects.
The exciter according to any one of the preceding claims, wherein a spike is provided on a contact surface with the object.

【0016】ここで、スパイクとは地盤等の対象物に貫
入可能な突起状の部材で、起振位置が移動するのを防ぐ
ためのものである。スパイクの長さは、起振力等から適
当に設定すればよい。
Here, the spike is a protruding member that can penetrate an object such as the ground, and is used to prevent the vibration position from moving. The length of the spike may be appropriately set based on the vibrating force or the like.

【0017】請求項5記載の起振機は、請求項1から3
記載の起振機であって、前記重錘は、分割可能な構成で
ある。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the vibration exciter according to the first to third aspects.
The exciter according to claim 1, wherein the weight has a dividable configuration.

【0018】ここで、重錘は分割可能なように、重錘を
構成する複数の部材が取り付け取り外し可能なものが挙
げられる。
Here, a plurality of members constituting the weight can be attached and detached so that the weight can be divided.

【0019】請求項6記載の起振機は、請求項1から3
記載の起振機であって、起振機の重量は、前記振動発生
部の起振力以上である。
The vibration exciter according to the sixth aspect is characterized in that:
The exciter according to any one of the preceding claims, wherein a weight of the exciter is equal to or greater than an excitation force of the vibration generating unit.

【0020】ここで、起振力は回転軸の回転数、不平衡
質量体の重量、及び軸心から不平衡質量体重心までの距
離等から求めることができるので、起振機の重量は適当
に設計することができる。
Here, the excitation force can be obtained from the number of revolutions of the rotating shaft, the weight of the unbalanced mass body, the distance from the axis to the unbalanced mass body weight, and the like. Can be designed.

【0021】請求項7記載の振動波の伝搬速度測定方法
は、請求項1から6記載の起振機を用いて地盤を振動さ
せ、伝搬した振動波を振動検出器により検出し、その振
動波から伝搬速度を算出する方法である。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method for measuring the propagation speed of a vibration wave, wherein the ground is vibrated by using the vibration exciter according to any one of the first to sixth aspects, and the transmitted vibration wave is detected by a vibration detector. This is a method of calculating the propagation speed from.

【0022】ここで、振動波の伝搬速度を算出するに
は、例えば、2つの振動検出器で検出された振動波の時
間差Δtを求め、前記振動検出器の距離を時間差Δtで
除することによって求めることができる。あるいは、高
速フーリエ変換(FFT)を行い、各周波数における2
つの振動検出器の位相差から求めることができる。
Here, to calculate the propagation speed of the vibration wave, for example, a time difference Δt between the vibration waves detected by the two vibration detectors is obtained, and the distance between the vibration detectors is divided by the time difference Δt. You can ask. Alternatively, a fast Fourier transform (FFT) is performed, and 2
It can be obtained from the phase difference between the two vibration detectors.

【0023】[0023]

【作用】請求項1記載の起振機により、回転軸の回転に
より不平衡質量体も回転し、振動が発生する。この振動
は作用・反作用の原理により重錘に伝えられ、そして起
振機の設置場所である対象物に伝えられる。また、振動
は不平衡質量体の回転により発生するものであるため、
水平成分を有している。しかし、振動の水平成分は防振
緩衝装置にて吸収される。即ち、起振位置が移動する虞
はなくなる。
According to the vibration exciter of the first aspect, the unbalanced mass body is also rotated by the rotation of the rotating shaft, and vibration is generated. This vibration is transmitted to the weight by the principle of action and reaction, and then transmitted to the object where the vibration exciter is installed. Also, since the vibration is generated by the rotation of the unbalanced mass body,
Has a horizontal component. However, the horizontal component of the vibration is absorbed by the vibration isolator. That is, there is no fear that the vibration position moves.

【0024】請求項2記載の起振機により、移動防止具
が水平方向の移動を防ぐので、起振位置が横に移動する
虞はなくなる。
With the vibration exciter according to the second aspect, the movement preventing device prevents the movement in the horizontal direction, so that there is no possibility that the vibration generating position moves laterally.

【0025】請求項3記載の起振機により、2つの不平
衡質量体の回転周期は異なるので、周波数帯域の異なる
起振力を同時に発生させることができる。即ち、広帯域
の振動を発生させることができる。
According to the vibration generator of the third aspect, since the rotation periods of the two unbalanced mass bodies are different, it is possible to simultaneously generate vibration excitation forces having different frequency bands. That is, a broadband vibration can be generated.

【0026】請求項4記載の起振機により、例えば地盤
等の対象物にスパイクを貫入させることで、強固な固定
が困難な設置場所においても固定することができる。
With the vibration exciter according to the fourth aspect, the spike can penetrate an object such as the ground, for example, so that it can be fixed even in an installation place where strong fixing is difficult.

【0027】請求項5記載の起振機により、運搬や現地
での組立、分解が容易になる。
The vibration exciter according to the fifth aspect facilitates transportation, assembling and disassembly on site.

【0028】請求項6記載の起振機により、起振位置で
の飛び跳ねは略なくなり、起振位置が移動する虞はなく
なる。
With the vibration exciter according to the sixth aspect, jumping at the vibration generating position is substantially eliminated, and there is no possibility that the vibration generating position moves.

【0029】請求項7記載の振動波の伝搬速度検出方法
により、起振位置が水平方向に移動しないので、例えば
起振位置に対する振動検出器の相対位置が変わらず、伝
搬速度を正確に算出することができる。又、広帯域な振
動を検出することができるので、一度に様々な深度を伝
搬する振動波を効率的に算出することができる。
According to the vibration wave propagation velocity detecting method of the present invention, since the vibrating position does not move in the horizontal direction, for example, the relative position of the vibration detector with respect to the vibrating position does not change, and the propagation velocity is accurately calculated. be able to. In addition, since vibration in a wide band can be detected, vibration waves that propagate at various depths at once can be efficiently calculated.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】[実施例1]この発明における起
振機の実施例1についてまず説明する。この発明の実施
例1の部分断面斜視図を図1に示す。また、図2に正面
図を示す。図の起振機は、振動発生部1と重錘2と防振
緩衝装置3とからなる。また、振動発生部1と重錘2と
は防振緩衝装置3を介して接続されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] First, a first embodiment of a vibration exciter according to the present invention will be described. FIG. 1 is a partial cross-sectional perspective view of Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 shows a front view. The exciter shown in the figure comprises a vibration generator 1, a weight 2, and a vibration damping device 3. Further, the vibration generator 1 and the weight 2 are connected via a vibration damping device 3.

【0031】次に、図3を用いて振動発生部について説
明する。図3は振動発生部の部分断面上面図である。振
動発生部1は回転軸1aと、回転軸1aに設けられた不
平衡質量体1bと、モータ1cとから構成される。回転
軸1aは両側のベアリング1d及び軸受け1eで回転自
在に支持されている。回転軸の両端部には固定ウェイト
1b1と調整ウェイト1b2とからなる不平衡質量体1
bが設けられている。調整ウェイト1b2とは、起振力
を変化させることができるようにするものであって、質
量の異なる数種類のものが用意されている。これを適
宜、付け替えることによって起振力を変えることができ
る。
Next, the vibration generator will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a partial cross-sectional top view of the vibration generator. The vibration generator 1 includes a rotating shaft 1a, an unbalanced mass body 1b provided on the rotating shaft 1a, and a motor 1c. The rotating shaft 1a is rotatably supported by bearings 1d and bearings 1e on both sides. An unbalanced mass body 1 including a fixed weight 1b1 and an adjustment weight 1b2 at both ends of the rotating shaft.
b is provided. The adjustment weight 1b2 is for changing the vibrating force, and several types having different masses are prepared. The vibrating force can be changed by appropriately changing this.

【0032】中央部にはモータ1cが設けられており、
回転軸1aを駆動する。このモータ1cの出力は400
Wであり、インバータ制御により、0〜180回転/秒
まで任意に回転数を設定できるようになっている。ま
た、モータ1c及び軸受け1eはハウジング1fに一体
的に取り付けられている。
A motor 1c is provided at the center,
The rotary shaft 1a is driven. The output of this motor 1c is 400
W, and the number of rotations can be arbitrarily set from 0 to 180 rotations / second by inverter control. Further, the motor 1c and the bearing 1e are integrally attached to the housing 1f.

【0033】次に、重錘2について説明する。重錘2は
基部2aと円盤状の複数個の錘2bとからなり、これら
錘の組み合わせにて、所望の重量が得られるようになっ
ている。ここで、基部2aは防振緩衝装置3を介して振
動発生部1と接続されている。錘2bは、1個当たり1
5kgであり、側壁には可搬用の把手2c、及び連結用
の接続部材2dが設けられている。このように、重錘2
の重量を増減させることによって、起振機の飛び跳ねを
防止したり、故意に飛び跳ねさせたりすることができ、
持ち運びも容易になる。また、重錘の底面にはスパイク
2eが突設されており、起振機の振動による起振位置の
移動を防止できるようになっている。
Next, the weight 2 will be described. The weight 2 includes a base 2a and a plurality of disk-shaped weights 2b, and a desired weight can be obtained by combining these weights. Here, the base 2 a is connected to the vibration generator 1 via the vibration damping device 3. Weight 2b is 1 for each
5 kg, and a side wall is provided with a portable handle 2c and a connecting member 2d for connection. Thus, the weight 2
By increasing or decreasing the weight of the exciter, it is possible to prevent the exciter from jumping or to jump on purpose,
It is easy to carry. Further, a spike 2e is protruded from the bottom surface of the weight so as to prevent the exciter from moving due to the vibration of the exciter.

【0034】次に、防振緩衝装置について説明する。図
4は防振緩衝装置の説明図で(a)は斜視図、(b)は
正面図である。防振緩衝装置3は、アルミニウム製の外
殻3aと内殻3b、及び柱状のゴム3cから構成され
る。外殻3aは、断面略方形状の空間が設けられてお
り、この中に断面略方形状の内殻3bが45度変位され
て挿入されている。また、内外殻間の4箇所にはゴム3
cが圧入されている。外殻3a又は内殻3bに捻れ方向
の荷重がかかると、ゴム3cは内外殻間において、転が
りながら圧縮され、荷重の水平方向成分を吸収すること
ができる。また、振動の水平成分を吸収する向きで、内
殻3bは振動発生部1と接続され外殻3aは重錘2と接
続されている。従って、振動発生部1で生じた振動の水
平成分は防振緩衝装置にて略吸収される。
Next, the vibration damping device will be described. 4A and 4B are explanatory views of the vibration damping device, wherein FIG. 4A is a perspective view and FIG. 4B is a front view. The vibration damping device 3 includes an outer shell 3a and an inner shell 3b made of aluminum, and a columnar rubber 3c. The outer shell 3a is provided with a space having a substantially rectangular cross section, into which the inner shell 3b having a substantially rectangular cross section is inserted by being displaced by 45 degrees. In addition, rubber 3
c is press-fitted. When a load in the twisting direction is applied to the outer shell 3a or the inner shell 3b, the rubber 3c is compressed while rolling between the inner and outer shells, and can absorb the horizontal component of the load. The inner shell 3 b is connected to the vibration generator 1, and the outer shell 3 a is connected to the weight 2 in such a direction as to absorb the horizontal component of the vibration. Therefore, the horizontal component of the vibration generated in the vibration generating section 1 is substantially absorbed by the vibration isolator.

【0035】その他にも、図5に示す構造の防振緩衝装
置がある。これも同様に内外殻間の2箇所にゴムが圧入
され、荷重の水平方向成分を吸収することができるよう
になされている。この場合、ゴムの代わりにばねとして
も構わない。
In addition, there is a vibration damping device having a structure shown in FIG. Similarly, rubber is press-fitted at two places between the inner and outer shells so that the horizontal component of the load can be absorbed. In this case, a spring may be used instead of rubber.

【0036】また、振動発生部、防振緩衝部材及び重錘
は上面から見て、重心を中心として略点対称となるよう
に構成されている。そして起振機は、防振緩衝部材の重
心と重錘の重心を通る直線が振動発生部の回転軸と交わ
るように構成されている。このように起振機を構成する
ことで、起振時にできる限り安定するようになされてい
る。そして、この起振機は部材点数が少ないため簡単な
機械的構成で実現することができる。
The vibration generating portion, the vibration damping member, and the weight are configured to be substantially point-symmetric with respect to the center of gravity when viewed from above. The vibration exciter is configured such that a straight line passing through the center of gravity of the vibration isolating buffer member and the center of gravity of the weight intersects the rotation axis of the vibration generating unit. By configuring the vibration exciter in this way, it is made as stable as possible at the time of vibration generation. And since this exciter has a small number of members, it can be realized with a simple mechanical configuration.

【0037】次に動作を説明する。ここでは、地盤表面
にこの起振機を載置した場合の説明を行う。モータ1c
を回転させると、このモータの回転は回転軸1a及び不
平衡質量体1bに伝達される。そしてこの不平衡質量体
1bの回転により起振力が生じる。起振力Fは、F=m
rω2 (m:重錘の質量、r:軸心から重錘重心までの
距離、ω:角速度)で表される。起振力は、いわゆる遠
心力にて生じるものであるので、鉛直方向以外のときは
水平成分を有している。そしてこの水平成分を吸収する
ことのできる向きに、上述した防振緩衝装置3が設けら
れている。また起振力の垂直成分は、作用・反作用の原
理により、上下反対方向の力となって起振機の設置場所
を振動させる。例えば垂直成分が上方を向いていると
き、設置場所は重錘を介して垂直下向きの力を受ける。
このようにして、振動の水平成分は略吸収され、地盤に
は垂直方向のみの振動が発生する。また、起振機が水平
方向に飛び跳ねることがなくなり、起振位置のずれは発
生しない。また、起振機の重量を振動力F以上とする
と、起振時に飛び跳ねする虞がなくなる。
Next, the operation will be described. Here, a description will be given of a case where the vibration exciter is mounted on the ground surface. Motor 1c
Is rotated, the rotation of the motor is transmitted to the rotating shaft 1a and the unbalanced mass body 1b. The vibrating force is generated by the rotation of the unbalanced mass body 1b. The excitation force F is F = m
2 (m: mass of the weight, r: distance from the axis to the center of gravity of the weight, ω: angular velocity). Since the vibrating force is generated by a so-called centrifugal force, it has a horizontal component other than in the vertical direction. The above-described vibration damping device 3 is provided in a direction in which the horizontal component can be absorbed. In addition, the vertical component of the vibrating force becomes a force in the opposite direction up and down, and vibrates the installation location of the vibrator according to the principle of action / reaction. For example, when the vertical component is facing upward, the installation location receives a vertical downward force via the weight.
In this manner, the horizontal component of the vibration is substantially absorbed, and the vertical vibration occurs on the ground. Further, the vibration exciter does not jump in the horizontal direction, and the displacement of the vibration generation position does not occur. Further, when the weight of the vibration exciter is equal to or more than the vibration force F, there is no possibility that the vibration exciter will jump.

【0038】[実施例2]次に、この発明における起振
機の実施例2について説明する。また、この発明の実施
例2を図6に示す。ここで、(a)は斜視図で、(b)
は正面図である。また、上述した内容と共通するところ
については説明を省略する。図6の起振機は、振動発生
部1、重錘2、防振緩衝装置3及び移動防止具4からな
る。
[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the vibration exciter according to the present invention will be described. FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. Here, (a) is a perspective view and (b)
Is a front view. In addition, description of portions common to those described above will be omitted. The vibration exciter of FIG. 6 includes a vibration generator 1, a weight 2, a vibration damping device 3, and a movement preventing device 4.

【0039】起振力が起振機の重量よりも上回っている
場合、起振時に起振機は飛び跳ねて移動してしまうこと
がある。即ち、起振位置が移動してしまう虞がある。そ
こで、重錘を囲うように両側に移動防止具4を設け、起
振機が水平方向に移動しないようにした。ただし、移動
防止具を除く起振機本体は垂直方向へ摺動可能なように
なされている。移動防止具4は、水平方向の荷重がかか
ったとしても移動しないように、移動防止具を除く起振
機の重量のそれぞれ2倍の重量を有している。さらに、
地盤表面との接触面には、地中に貫入させるためのスパ
イク4aを設けている。またこの起振機も実施例1と同
様に、簡単な機械的構成で実現することができる。
If the vibrating force is greater than the weight of the exciter, the exciter may jump and move during the exciter. That is, there is a possibility that the vibration position moves. Therefore, the movement preventers 4 are provided on both sides so as to surround the weight, so that the exciter does not move in the horizontal direction. However, the exciter body excluding the movement preventing device is slidable in the vertical direction. The movement preventing device 4 has twice the weight of the exciter excluding the movement preventing device so that it does not move even when a horizontal load is applied. further,
A spike 4a for penetrating into the ground is provided on the contact surface with the ground surface. Also, this vibration exciter can be realized with a simple mechanical configuration as in the first embodiment.

【0040】[実施例3]次に、この発明における起振
機の実施例3について説明する。また、この発明の実施
例3を図7に示す。ここで、上述した内容と共通すると
ころについては説明を省略する。図7の起振機は、第
1、第2振動発生部1、1と重錘2と防振緩衝装置3、
3とからなる。第1と第2の振動発生部1、1の回転周
期はそれぞれ任意に設定することができるようになって
いる。また、上述したように回転軸1a、1aと、振動
発生部と重錘の重心を通る直線とは交わるようになされ
ている。さらに2つの回転軸1a、1aは略平行であ
る。
Third Embodiment Next, a third embodiment of the vibration exciter according to the present invention will be described. FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention. Here, description of parts common to the above-described contents will be omitted. The vibration exciter of FIG. 7 includes first and second vibration generation units 1 and 1, a weight 2, a vibration damping device 3,
3 The rotation cycle of the first and second vibration generators 1 and 1 can be set arbitrarily. Further, as described above, the rotation shafts 1a and 1a intersect with the straight line passing through the center of gravity of the vibration generating portion and the weight. Furthermore, the two rotation shafts 1a, 1a are substantially parallel.

【0041】振動力は上述したFの式で明らかなよう
に、不平衡質量体の質量及び周波数の2乗に比例する。
従って、例えば宅地の地盤構造分析に必要な周波数帯
(5〜150Hz)の振動を全て単一の不平衡質量体で
発生させようとすると、振動波の振幅は低周波数帯では
極端に小さく、逆に高周波帯では極端に大きくなる。そ
こで、これら振動波を検出するとなると振動検出器は大
幅なダイナミックレンジが必要となり、コストがかかっ
てしまう。
The oscillating force is proportional to the square of the mass and frequency of the unbalanced mass, as is evident from the above formula of F.
Therefore, for example, if it is attempted to generate all vibrations in the frequency band (5 to 150 Hz) necessary for analyzing the ground structure of a residential land with a single unbalanced mass body, the amplitude of the vibration wave is extremely small in a low frequency band, and conversely. In the high frequency band, it becomes extremely large. Therefore, if these vibration waves are to be detected, a large dynamic range is required for the vibration detector, which increases the cost.

【0042】そこで、本実施例のように、2つの振動発
生部1、1を用い、回転周波数を異ならしめて振動を発
生させる。このとき、振動力は周波数の2乗に比例する
ので、重錘1b、1bの質量も適当に異ならしめてい
る。具体的には、第1振動発生部における重いほうの不
平衡質量体は、低い周波数(20Hz)で回転させ、第
2振動発生部における軽いほうの不平衡質量体は、高い
周波数(90Hz)で回転させる。この結果、第1振動
発生部の振動波の帯域は約5〜30Hz、第2振動発生
部の振動波の帯域は約30〜120Hzとなり、全体と
して帯域が約5〜120Hzの広帯域で且つ周波数特性
が比較的フラットな振動波を発生させることができる。
またこの起振機も実施例1と同様に、簡単な機械的構成
で実現することができる。
Therefore, as in this embodiment, the vibration is generated by using the two vibration generators 1 and 1 at different rotational frequencies. At this time, since the vibration force is proportional to the square of the frequency, the masses of the weights 1b and 1b are also appropriately varied. Specifically, the heavier unbalanced mass in the first vibration generator is rotated at a lower frequency (20 Hz), and the lighter unbalanced mass in the second vibration generator is rotated at a higher frequency (90 Hz). Rotate. As a result, the band of the vibration wave of the first vibration generator is about 5 to 30 Hz, and the band of the vibration wave of the second vibration generator is about 30 to 120 Hz. Can generate a relatively flat vibration wave.
Also, this vibration exciter can be realized with a simple mechanical configuration as in the first embodiment.

【0043】また、図8に振動発生部などの配置を変更
したその他の起振機を示す。
FIG. 8 shows another vibrator in which the arrangement of the vibration generating section and the like is changed.

【0044】[実施例4]次に、この発明の実施例4で
ある振動波の伝搬速度測定方法について説明する。また
図9において、(a)はこの発明の実施例4の断面図
を、(b)は上面図を示す。ここで、起振機は上述した
ものを用いている。
Fourth Embodiment Next, a description will be given of a method for measuring the propagation velocity of an oscillating wave according to a fourth embodiment of the present invention. 9A is a cross-sectional view of Embodiment 4 of the present invention, and FIG. 9B is a top view. Here, the above-mentioned exciter is used.

【0045】起振機5及び振動検出器6、6は、断面図
で見ると地盤表面に対して略鉛直方向に向くように設置
され、上面から見ると1直線上にあるように設置されて
いる。また、振動検出器6、6は距離S1 の間隔をおい
て列設されている。
The vibration exciter 5 and the vibration detectors 6 and 6 are installed so as to be substantially perpendicular to the ground surface when viewed in a sectional view, and are installed so as to be on one straight line when viewed from the top. I have. The vibration detector 6, 6 are column set at intervals of a distance S 1.

【0046】ここで、起振機5にて地盤7に振動を与
え、振動検出器6、6で伝搬した振動を検出する。演算
部8は、2つの振動検出器6、6で検出された振動波の
相互相関係数を高速フーリエ変換(FFT)によって求
め、その値が最大になるときの位相差Δtで前記振動検
出器の間隔S1 を除することで、振動波の伝搬速度を算
出する。
Here, vibration is applied to the ground 7 by the exciter 5, and the transmitted vibration is detected by the vibration detectors 6, 6. The calculating unit 8 obtains a cross-correlation coefficient of the vibration waves detected by the two vibration detectors 6 by a fast Fourier transform (FFT), and calculates the cross-correlation coefficient by the phase difference Δt when the value becomes maximum. by dividing the distance S 1 of calculating the propagation velocity of the vibration wave.

【0047】振動検出器の数は2個以上であれば特に限
定されない。求められた伝搬速度は地盤構造を推定する
際に用いられる。また、起振機5は上述した実施例のも
のを用いているので起振位置の移動が生じない。従っ
て、振動検出器の間隔は変化することがなくなるので、
正確な伝搬速度を求めることができる。また、広帯域の
振動を発生させることができるので、一度に様々な周波
数の振動を検出することができる。従って、様々な深度
を伝搬する振動波の伝搬速度を算出することができる。
The number of vibration detectors is not particularly limited as long as it is two or more. The obtained propagation speed is used when estimating the ground structure. Further, since the vibration exciter 5 is of the above-described embodiment, no movement of the vibration generation position occurs. Therefore, since the interval between the vibration detectors does not change,
An accurate propagation speed can be obtained. Further, since vibrations in a wide band can be generated, vibrations of various frequencies can be detected at once. Therefore, it is possible to calculate the propagation speed of the vibration wave propagating at various depths.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上、説明したように、請求項1記載の
起振機により振動の水平成分は吸収されるので、起振位
置が移動する虞はなくなる。また、構成部材点数が少な
いため、簡単な機械的構成で実現することができる。
As described above, since the horizontal component of the vibration is absorbed by the vibration generator according to the first aspect, there is no possibility that the vibration position moves. Further, since the number of constituent members is small, it can be realized with a simple mechanical configuration.

【0049】請求項2記載の起振機により、移動防止具
が起振機の水平方向の移動を阻止するので起振位置が移
動する虞はなくなる。また、構成部材点数が少ないた
め、簡単な機械的構成で実現することができる。
According to the vibration exciter of the second aspect, since the movement preventing device prevents the horizontal movement of the vibration exciter, there is no possibility that the vibration generating position is moved. Further, since the number of constituent members is small, it can be realized with a simple mechanical configuration.

【0050】請求項3記載の起振機により、広帯域の振
動を一度に発生させることができる。例えば宅地の地盤
構造を推定するときなど広帯域の振動が必要な場合、そ
の都度振動の周波数や起振力を変更する必要がなくな
る。また、振動の測定にかかる工数が減少する。さら
に、構成部材点数が少ないため、簡単な機械的構成で実
現することができる。
According to the vibration generator of the third aspect, a broadband vibration can be generated at a time. For example, when wide-band vibration is required, such as when estimating the ground structure of a residential land, it is not necessary to change the frequency of the vibration or the excitation force each time. Further, the man-hour required for measuring the vibration is reduced. Further, since the number of constituent members is small, it can be realized with a simple mechanical configuration.

【0051】請求項4記載の起振機により、起振機を対
象物に固定することができ、起振位置がずれる虞はなく
なる。
According to the vibration exciter according to the fourth aspect, the vibration exciter can be fixed to the object, and there is no possibility that the excitation position is shifted.

【0052】請求項5記載の起振機により、運搬や現場
での組立、分解等が容易になる。
The vibration exciter according to the fifth aspect facilitates transportation, assembling and disassembling on site.

【0053】請求項6記載の起振機により、起振位置で
の飛び跳ねは略なくなり、起振位置が移動する虞はなく
なる。。
With the vibration exciter according to the sixth aspect, jumping at the vibration generating position is substantially eliminated, and there is no possibility that the vibration generating position moves. .

【0054】請求項7記載の振動波の伝搬速度検出方法
により、伝搬速度を正確に、又は効率的に算出すること
ができる。
According to the vibration wave propagation velocity detecting method of the present invention, the propagation velocity can be calculated accurately or efficiently.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例1における起振機を示す部分断
面斜視図である。
FIG. 1 is a partial sectional perspective view showing a vibration exciter according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例1における起振機を示す正面図
である。
FIG. 2 is a front view showing the vibration exciter according to the first embodiment of the present invention.

【図3】実施例1における起振機の振動発生部を示す部
分断面上面図である。
FIG. 3 is a partial cross-sectional top view illustrating a vibration generating unit of the vibration exciter according to the first embodiment.

【図4】本発明における防振緩衝装置を示す説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory view showing a vibration damping device according to the present invention.

【図5】本発明における防振緩衝装置のその他の形態を
示す正面図である。
FIG. 5 is a front view showing another embodiment of the vibration damping device according to the present invention.

【図6】本発明の実施例2における起振機を示す説明図
である。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a vibration exciter according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例3における起振機を示す説明図
である。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a vibration exciter according to a third embodiment of the present invention.

【図8】実施例3における起振機のその他の形態を示す
説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing another form of the vibration exciter according to the third embodiment.

【図9】本発明における振動波の伝搬速度測定方法を示
す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a method of measuring a propagation speed of an oscillating wave according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 振動発生部 1a 回転軸 1b 不平衡質量体 1c モータ 1d ベアリング 1e 軸受け 1f ハウジング 2 重錘 2a 基部 2b 錘 2c 把手 2d 接続部材 2e スパイク 3 防振緩衝装置 3a 外殻 3b 内殻 3c ゴム 4 移動防止具 4a スパイク 5 起振機 6 振動検出器 7 地盤 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vibration generating part 1a Rotating shaft 1b Unbalanced mass body 1c Motor 1d Bearing 1e Bearing 1f Housing 2 Weight 2a Base 2b Weight 2c Handle 2d Connecting member 2e Spike 3 Vibration damping device 3a Outer shell 3b Inner shell 3c Rubber 4 Move prevention Tool 4a Spike 5 Exciter 6 Vibration detector 7 Ground

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】回転軸と回転軸に設けられた不平衡質量体
とからなる振動発生部と、前記振動発生部による振動を
対象物に伝える重錘とからなる起振機であって、 前記振動発生部と重錘とは、振動の水平成分を吸収する
防振緩衝装置を介して接続されていることを特徴とする
起振機。
1. A vibration exciter comprising: a vibration generating unit including a rotating shaft and an unbalanced mass body provided on the rotating shaft; and a weight transmitting the vibration generated by the vibration generating unit to an object. A vibration exciter characterized in that the vibration generator and the weight are connected via a vibration damping device that absorbs a horizontal component of the vibration.
【請求項2】回転軸と回転軸に設けられた不平衡質量体
とからなる振動発生部と、前記振動発生部による振動を
対象物に伝える重錘とからなる起振機であって、 起振位置が起振機の振動により水平方向に移動するのを
防止する移動防止具を起振機本体と摺動可能なように付
帯したことを特徴とする起振機。
2. A vibration exciter comprising: a vibration generating unit including a rotating shaft and an unbalanced mass provided on the rotating shaft; and a weight transmitting the vibration generated by the vibration generating unit to an object. A vibration exciter characterized in that a movement preventing device for preventing the vibration position from moving in the horizontal direction due to vibration of the vibration exciter is slidably attached to the vibration exciter body.
【請求項3】回転軸と回転軸に設けられた第1の不平衡
質量体とからなる第1の振動発生部と、 前記第1の不平衡質量体の回転周期と異ならしめて回転
する第2の不平衡質量体を有する第2の振動発生部と、 前記第1及び第2の振動発生部による振動を対象物に伝
える重錘とからなることを特徴とする起振機。
3. A first vibration generating section comprising a rotating shaft and a first unbalanced mass provided on the rotating shaft, and a second vibration rotating portion having a rotation cycle different from that of the first unbalanced mass. A vibration exciter comprising: a second vibration generating unit having the unbalanced mass body described above; and a weight transmitting the vibration by the first and second vibration generating units to the object.
【請求項4】前記対象物との接触面にスパイクを設けた
ことを特徴とする請求項1から3記載の起振機。
4. The vibration exciter according to claim 1, wherein a spike is provided on a contact surface with the object.
【請求項5】前記重錘は、分割可能であることを特徴と
する請求項1から3記載の起振機。
5. A vibration exciter according to claim 1, wherein said weight is dividable.
【請求項6】起振機の重量は、前記振動発生部の起振力
以上であることを特徴とする請求項1から3記載の起振
機。
6. The vibration exciter according to claim 1, wherein a weight of the vibration exciter is equal to or more than a vibration generating force of the vibration generating unit.
【請求項7】請求項1から6記載の起振機を用いて地盤
を振動させ、伝搬した振動波を振動検出器により検出
し、その振動波から伝搬速度を算出することを特徴とす
る振動波の伝搬速度測定方法。
7. A vibration, wherein the ground is vibrated by using the vibration exciter according to claim 1, a propagated vibration wave is detected by a vibration detector, and a propagation velocity is calculated from the vibration wave. Wave propagation velocity measurement method.
JP10032945A 1998-02-16 1998-02-16 Exciter and method for measuring propagation speed of vibration wave Pending JPH11230851A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007278855A (en) * 2006-04-07 2007-10-25 Hitachi Ltd Earthquake resistance characteristics measuring device of electronic device case, and method therefor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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