JPS63195585A - 剪断波発振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） この発明は、地震剪断波発振装置、特に、伸縮自在なチ
ューブを介して剪断波エネルギを地表のあらゆる方向に
伝達する剪断波発振装置に関する。

（発明の従来技術） 従来、地表に剪断波エネルギを伝達するための種々の構
造を有する多数の剪断波発振装置が提供されている。従
来の主な発振装置は、地面との安定した係合を維持する
ために基盤構造、クリートあるいはブレード構造等種々
の構成を用いている。

また、他の発振装置としては、例えば、”湿地帯および
海底で使用するための地震発振器“と題された米国特許
第３．　３６５．０１９号に開示されているような、軟
らかい地面とエネルギ係合するためにカップ状構造を用
いたものが知られている。

種々のタイプの地表結合機構が種々の剪断波発振装置あ
るいは公知の種々の圧縮波発振装置と組合わせて使用さ
れている。本出願人の知る限り、剪断波を全ての方向に
連続して伝達する技術、例えば、ｍ円状偏向剪断波に関
する技術は提供されていない。近年、本出願人は、あら
ゆる方向に剪断波を発振できるとともに、同時に、圧縮
波を発振できる発振装置を開発したが、これは回転自在
な方向性発振装置であった。更に近年、本出願人は、回
転自在な基台を有しＳＨ剪断波あるいはＳＶ剪断波を選
択的に発振可能な剪断波発振装置を開発した。

（発明の概要） この発明は、トラックのような支持車、船舶等のキャリ
ッジに設けられ地表あるいは地表の近傍に楕円状の偏向
地震剪断波を発生する剪断波発振装置であり、剪断波は
伸縮自在なジヤツキアッセンブリ上に支持された発振装
置によって発振される。この発振装置は振動エネルギを
地表に伝える伸縮自在なチューブを備えている。この発
振装置は楕円形および円形の偏向剪断波ばかりでなく、
所定の方向に向けられた平面−偏向地震剪断波をも発生
するように種々の方法で制御される。

この発明の目的は、軟らかい地表領域に楕円状の偏向地
震剪断波を発生させることができる剪断波発振装置を提
供することにある。

また、この発明の他の目的は、楕円状の偏向剪断波信号
と同時に圧縮波信号を効果的に発生できる地震エネルギ
発振装置を提供することにある。

この発明の更に他の目的は、通常のエネルギ連結能力を
維持しているとともに小さな締付はカしか必要としない
地質領域に剪断波エネルギを効率良く発生させることの
できる発振装置を提供することにある。

この発明の更に他の目的は、いがなる地表、湿地帯、あ
るいは水で覆われた領域においても振動エネルギを発生
可能な発振装置を提供することにある。

また、この発明の更なる目的は、支持車上に裁置可能で
あるとともに地震エネルギ出力の周波数、極性および時
間を容易に制御できる多機能な地震剪断波発振装置を提
供することにある。

（実施例） 以下、図面を参照しながらこの発明の実施例について詳
細に説明する。

第１図は、この発明を適当な支持車１２上に載置される
多方向性発振装置１０に適用した実施例を示している。

この場合、特別な車として、クレーン　キャリア　コー
ポレーションから入手可能な車があげられる。締付は力
を与える際に良好な重量制御を行なえるように、発振装
置１０は車１２の中心に載置されていることが望ましい
。そのため、発振装置１０は、伸縮自在なチューブ１６
の垂直移動により地面に連結される際、主に２重長軸フ
レーム１４上に載置されている。

チューブ１６は、伸びることにより略円錐形の連結ヘッ
ド１８を地表に向かって下方へ押圧し、連結ヘッドを地
表下の土壌にエネルギ連結させる。

ジヤツキアッセンブリは、左右の長袖支持チューブ２４
に接続された左右のガイドシリンダ２０．２２を有して
いる。また、左右の脚部材２６がそれぞれ左右のガイド
ポスト２８．３０に接続され、これらのガイドポストは
、連結ヘッド１８が地表に挿入されかつ伸張して地表と
強固に連結した状態で、発振装置の反作用重り３２が地
表近傍に位置するように垂直方向に移動可能となってい
る。

第２図、第３図および第４図は、キャリッジおよびジヤ
ツキアッセンブリの構造を一層詳細に示している。つま
り、長袖フレーム１４は対向するサイドに位置したフレ
ーム部材３４．３６で構成され、これらのフレーム部材
には前部横チューブ部材３８および後部横チューブ部材
４０が溶接された状態で支持されている。そして、前方
のガイドシリンダ２ＯＬおよび２ＯＲは溶接により横チ
ューブ部材３８の両端部に固定され、同様に、後方のガ
イドシリンダ２２Ｌおよび２２Ｒは後部横チューブ部材
４０に固定されている。

矩形状に並べられた左側のガイドポスト２８．３０およ
び右側のガイドポスト４１．４２は、車１２に発振装置
を支持するための垂直方向に変位可能なフレームを構成
している。ガイドシリンダに対する前方のガイドポスト
２８．４１の位置決めは油圧アクチュエータ４４Ｌ、４
４Ｒによって行われ、後方のガイドポスト３０．４２は
それぞれ油圧アクチュエータ４６Ｌ、４６Ｒによって調
整される。各ガイドポストの上端にはキャップ４８．５
０．５２．５４が取付けられ、これらのキャップは、構
造材５６．５８．６０．６２（第４図参照）から成る矩
形フレームを溶接するためのコーナ部を構成している。

矩形状に配列されたポスト支持ブラケット６４．６６．
６８．７０は、上部フレームおよびコーナキャップ４８
．５０．５２．５４の上方に離間して位置するように、
溶接により上部反作用重り７２の上部コーナ部に固定さ
れている。

また、上部反作用重り７２は矩形状に配列された左右の
垂直ポスト７６および左右の垂直ポスト７８により支持
されている。そして、これらのポストの上端および下端
には上部Ｕジヨイント８０Ｌ、８０Ｒおよび下部Ｕジヨ
イント８２Ｌおよび８２Ｒがそれぞれ接続されており、
これらのＵジヨイントはそれぞれ支持ブラケットおよび
床部材に接続されている。したがって、支持ブラケット
６４．７０は床部材２６Ｌに、支持ブラケット６６．６
８は床部材２６Ｈにそれぞれ回動自在に接続されている
。垂直方向の支持手段は、支持ロッド８３Ｌ、８３Ｒお
よび８５Ｌ、８５Ｒを有している。これらのロッドは、
発振装置の主反作用重り３２の両端部と上部フレームの
フレーム部材５６．６０とを接続している。各支持ロッ
ド８３．８５の上端および下端は、ユニバーサルジヨイ
ントを介して各上部フレーム部材および反作用重りにそ
れぞれ接続されている。各支持ロッド８３．８５の接続
にユニバーサルジョイントラ用いることにより、反作用
重り３２．７２の平行移動および水平面内での回動が可
能となる。

上部反作用重り７２は、エアーマウント８４．８６によ
り更に横方向の位置決めが成されており、これらのエア
ーマウントは、反作用重り７２の下面に溶接された第１
のエアーマウントブラケット８８．９０とフレームチュ
ーブ５６．６０の中間部に溶接されたエアーマウントブ
ラケット９２．９４との間にそれぞれ固定されている。

反作用重り７２の中心部には開口９６が形成されており
、また、この開口を覆うように円筒状のハウジング９８
が形成されＵジヨイント１００を位置決めするたの座を
構成している。Ｕジヨイント１００はキャッププレート
を介してチューブ１６に接続されこれを支持している。

第３図に示すように、伸縮自在なチューブ１６は、外部
ピボットチューブ１０４と、これと同芯状に設けられた
内部伸縮自在チューブ１０６とを備え、チューブ１０６
は円錐ヘッド１０８まで伸びている。ヘッド１０８は、
必要に応じて適当な方法により硬化金属で形成あるいは
補強され、また、地面との確実な係合を得るために放射
状に配列された複数の羽１１０を有していてもよい。ヘ
ッド１０８の円錐形の側壁は、チューブ１０６の垂直軸
に対して約２５°傾斜している。内部チューブ１０６の
上端部周面には、内部チューブ１０４の内面と摺動自在
に係合した上部胴軸受け１１２が固定され、同様に、外
部チューブ１０４の下端部内周面には内部チューブ１０
６の外周面と摺動自在に係合した下部胴軸受け１１４が
固定されている。以下に詳述するように、チューブ１０
４の下端部は駆動ヨークに接続されたカラー１１６に挿
通されている。チューブ１０４内には、ピボット接続部
１０３に支持された油圧アクチュエータ１１８が同軸的
に設けられ、このアクチュエータの作動アーム１２０は
、チューブ１０６の適当な位置に一固定された固定ブロ
ック１２２まで伸びている。それにより、伸縮自在なチ
ューブ１０６は、油圧アクチュエータ１１８の作動によ
って垂直軸に沿って伸張あるいは収縮する。

主反作用重り３２は、第３図および第５図に示すように
、矩形状に配列された複数のエアーマウント１２４．１
２６．１２８．１３０により横方向の移動が規制されて
いる。これらのエアーマウント１２４ないし１３０は、
互いに対向するサイドに一対ずつ設けられ、支持装置、
つまり、対向して設けられた複数のガイドシリンダおよ
びロッド支持構造から成るジヤツキアッセンブリに対し
て、反作用重りの中心に向かって傾斜して設けられてい
る。また、各サイドに２つずつ設けられた適当なブラケ
ット構造１３２が床部材２６Ｌ１２６Ｒにそれぞれ溶接
によって固定され、内方に向かって水平に伸び対応する
エアーマウント１２３ないし１３０に接続されている。

そして、４つの内側エアーマウントブラケット１３４が
反作用重り３２の内周面に溶接されているとともに対応
するエアーマウント１２４ないし１３０に接続されてい
る。

反作用重り３２は雪の結晶状の形状を有する開口１３６
を備え、この開口は反作用重り３２と同一の平面内で水
平な発振を発生させるための発振エネルギ源を収容する
ために設けられている。また、開口１３６は反作用重り
３２の各コーナまで対角線状に伸びる開口１３８．１４
０．１４２．１４４の中心部１３７として形成されてい
る。各開口１３８ないし１４４は水中放電動アクチュエ
ータ１４６．１４８．１５０．１５２を収容するために
設けられている。

ピボットチューブ１０４の周囲にもうけられたカラー１
１６は複数の駆動フランジ１５４．１５６．１５８．１
６０を有しており、これらのフランジは各アクチュエー
タ１４６ないし１５２のピボット端部１６２．１６４．
１６６．１６８に回動可能に接続されている。これらの
アクチュエータの外側のピボット端部１７０．１７２．
１７４．１７６はそれぞれコーナフランジ１７８．１８
０．１８２．１８４に回動可能に取付けられている。以
下に述べるように、各アクチュエータ１４６ないし１５
２の調整された駆動機能はサーボバルブ１８６．１８８
．１９０．１９２によって制御される。

第６図は一部が破断されたアクチュエータ１４８を拡大
して示している。つまり、アクチュエータ１４８は外側
ロッドエンド１９６と駆動フランジ１５６に回動自在に
接続された内側ロッドエンド１６４とを有する二重ロッ
ドエンドピストン１９４から構成されている。両端部に
円筒状の軸受け、つまり、バッキングスリーブ２００゜
２０２を有するシリンダ１９８により中央シリンダチャ
ンバ２０４が規定されている。また、アクチュエータ１
４８には、ピストン１９４の両端部においてサーボバル
ブ１８８とチャンバ２０４との間の流体接続を成す図示
しない複数のボートが設けられている。スリーブ２０２
はシール２０６を有する環状の挿入体によりロッドエン
ド１６４作動位置において密閉されているとともに、ス
リーブ２００の近傍において外側ロッドエンド１９６の
周囲にシール２０８が設けられている。

ピボット端部１７２は円筒形状に形成されているととも
にフランジ２１０を有し、このフランジはシール２０８
の周囲に設けられたアクチュエータハウジング１９８に
ボルトによって固定されている。アクチュエータの位置
フィードバックはコイルボア内に延出した軸方向ステム
２１２を有するＬＶＤＴによって発せられる。他のアク
チュエータ１４６．１５０．１５２も上記アクチュエー
タ１４８と同一の構成を有している。

種々の水中放電動制御システムを発振装置１０の制御に
利用することができるが、第７図には制御回路の好まし
い構造が示されている。オペレータからの制御は、デジ
タルコンピュータ２２０、例えば、適当なメモリー２２
２、キーボードおよびディスプレイ２２４とともに機能
する一般的な制御マイクロプロセッサ−から入力される
。多方向性発振装置を制御するためには、選択されたモ
ードに応じて駆動系の組合わせを正確に切換える必要が
ある。したがって、コンピュータ２２０は、ライン２２
６を介してＤ／Ａコンバータ２２８にデジタル電圧スィ
ーブ信号を発信し、コンバータはリード２３０を介して
増幅器２３２にアナログ出力信号を出力する。増幅され
リード２３４に出力されるアナログ信号は、所定の周波
数、スイープ長、継続時間等を有する作動制御電圧とし
て出力される。リード２３４に生じた電圧は制御回路１
ないし４に入力として与えられ、これらの回路は公知の
方法により各アクチュエータ１４６ないし１５２を制御
する。

また、コンピュータ２２０は、位相スイッチ２３６を通
して、２つのデジタルパルスを所定の位相φ１、φ２に
て出力する。ライン２３８を介してコンピュータ２２０
に制御される位相スイッチ２３６は、リード２４０．２
４２．２４４．２４６を介して、選択された位相信号列
を切換え、各制御回路１ないし４の位相入力に入力する
。位相切換え制御により選択された作動モードに応じて
、位相φ１信号は一対の制御回路に入力され、位）目φ
２信号は残りの一対の制御回路に入力される。

また、コンピュータ２２０は、スイープを開始する前に
、全ての駆動系を初期化、つまり、全ての駆動系をプリ
ースィーブ状態および位相角に同期させる。上記のよう
な第７図に示された制御システムハ、単一の操作車内の
操作ステーションに容易に設置することができる。複数
の従来の発振装置を同期させるため現在使用されている
ものと同様の方法により、複数の発振装置を並列に設け
て同期的に動作させるようにしてもよい。

第８図は連結ヘッド２５０の他の形状および伸縮自在な
軸受は構造を示している。プボットチューブ２５２の下
端は円形板２５４まで伸び、複数のガスケット２５６を
用いて連結されている。円形板２５４の下方には円筒形
の板２５８が溶接により固定され、伸縮自在なチューブ
２６２に対して銅製の軸受はスリーブ２６０を摺動自在
に保持している。また、底部円形板２６４が円筒板２５
８の下端部周囲に固定されており、円筒板２５８は、そ
の外周面上にレースを規定している。

そして、このレース上に、アクチュエータ駆動カラー１
１６が位置決めされる。

伸縮自在なチューブ２６２の下端は環状のフランジ２６
５に固定され、このフランジは、円周方向に沿って設け
られた複数の締め具により、基盤２６６、つまり、円錐
形連結ヘッド２５０の上部を形成している円形板に固定
されている。また、連結ヘッド２５０は円錐状の周壁２
７０に固定された硬化金属から成る円錐形の先端２６８
を有し、周壁は溶接により基盤２６６の外周縁に固定さ
れている。側壁板２７０はチューブ２６２の軸に対して
４５°傾斜している。円錐構造体の内部は内部シリンダ
２７２によって補強されており、このシリンダ２７２は
、側壁板２７０とシリンダ２７２との間に補強構造とし
て溶接されたシリンダ２７４およびディスク２７６によ
り強固に連結されている。

第９図は更に他の連結ヘッド２８０を示している。この
連結ヘッド２８０は、球状の外皮から成る球形アッセン
ブリで構成されている。球形外皮２８２の内部補強は環
状板２８４によって成されており、この環状板２８４は
球を三等分する位置に基板２８６と略平行に溶接されて
いる。また、基板２８６は球の上部に溶接されていると
ともに、複数の締め具によりフランジ板２６５に取付け
られている。必要に応じて、外皮２８２の球面の必要な
強度を得るために、環状板２８８のような横方向の補強
材を更に用いてもよい。

上記実施例において、発振装置は、伸縮自在なチューブ
を駆動する矩形状に配列された４つの直線状アクチュエ
ータを用いた反作用質量と共に作動するように構成され
ているが、そのストロークが正確に組合わされていれば
２つのアクチュエータのみを用いるようにしてもよい。

第１０図は、伸縮自在なチューブを駆動するための２ア
クチユ工−タ型楕円剪断波発振装置２９０を示している
。

この実施例において、底部反作用重りアッセンブリ２９
２の不整形構造、およびピボットチューブ２９４および
伸縮自在チューブ２９６に対する偏心構造を有する特別
のオフセット構造が用いられている。また、上記実施例
では、ピボットチューブおよび伸縮自在チューブは同軸
的な円筒チューブとしたが、これらのチューブはチュー
ブ２９４．２９６のように、同軸的な矩形チューブとし
て形成されていてもよい。第１０図に示されている構造
は、従来、支持車上の限られたスペースに設置されてい
たが、本実施例の２アクチユ工−タ型発振装置は幾何学
的にバランスの取れた構造に容易に構成することができ
るものである。

底部反作用重りアッセンブリ２９２は特定の支持車の構
造に合せて構成されている。つまり、アッセンブリ２９
２は略矩形状の重り底板２９８上に形成されており、こ
の底板２９８はその周縁に溶接された質量側壁３００を
有している。また、アッセンブリ２９２は、前部切り欠
、つまり不整形部３０２と六角形の中心切り天部３０４
とを有し、切り天部３０４を通してピボットチューブ２
９４および伸縮自在チューブ２９６が伸びている。底板
２９８は、その上部に重い重り部材３０６．３０ｇを更
に備え、第１０図の構造において、反作用重りアッセン
ブリの全体の重さは約８５００ポンドとなっている。対
角線方向に伸びる細長い立方体形状の空隙３０９．３１
０が形成され、その内部にアクチュエータ３１・２．３
１４がそれぞれ収容されている。これらの空隙３０９．
３１０の下方にはカバー板３１５Ｌ、３１５Ｒがそれぞ
れ溶接され、底板２９８に連続しているとともに不整形
の地面にアクチュエータが接触することを防止している
。底板２９８の後部側には、対角線方向に伸びる一対の
空隙３１６．３１８が形成され、これらの内部には、後
述する緩衝ア・ソセンブリ３２０．３２２がそれぞれ収
容されている。

六角形の切り天部３０４の垂直な中心線は、反作用重り
アッセンブリ２９２の重心を通って伸びている。また、
反作用重りアラセン１９２９２０重心は、アクチュエー
タ３１２．３１４および緩衝アッセンブリ３２０．３２
２の水平方向に伸びる中心線を含む平面内に位置してい
る。反作用重りアッセンブリ２９２の重心位置を上記の
ように設定することにより、発振動作の間、不必要なね
じれ発振を防止することができる。

ピボットチューブ２９４の基本構造は、以下に述べる矩
形チューブアッセンブリを除いて、第８図および第９図
に示された構造と同一である。つまり、ピボットチュー
ブ２９４の下縁には溶接により矩形状の周縁板３２４が
設けられ、この周縁板３２４は下部周縁板３２８上に載
置された矩形チューブ３２６の一部に溶接されている。

これら上部および下部周縁板３２４．３２８は、矩形状
に配列されているとともに周縁板間に強固に溶接された
接続板３３０．３３２．３３４．３３６のための座を構
成している。そして、アクチュエー夕３１２．３１４お
よび緩衝アッセンブリ３２０．３２２をそれぞれ回動自
在に接続するためのロッドエンド／Ｕリンク接続部３３
８．３４０．３４２．３４４が設けられている。

第１０図に示すように、各油圧アクチュエータ３１２．
３１４は、２０ツドエンドピストン３５２を内部に収容
した円筒形のアクチュエータ本体３５０を有している。

各ピストン３５２は、それぞれ接続部３３８．３４０に
強固に接続された内側ロッドエンド３５４を有している
。外側ロッドエンド３５６はエンドキャップ３５８内に
往復動可能に配置され、これらのエンドキャップは、ロ
ッドエンド／Ｕリンク接続部３６０により、それぞれ反
作用重りアッセンブリ２９２の対応するコーナ３６２．
３６４に接続されている。

ピストン３５２はアクチュエータ本体３５０内に往復動
自在に配設されており、また、本体の両端部内に配設さ
れた銅製の挿入スリーブ３６４．３６６によって円筒状
のチャンバ３６８が規定されている。図示しない複数の
ポートにより、水中放電動サーボバルブ３６９とチャン
バ３６８内のピストン３５２の両端部との間の流体接続
が成されている。アクチュエータ本体３５０の内端はシ
ールおよび保持板３７０によりロッドエンド３５６の周
囲に終結され、また、本体の外端は銅製のバンパー３７
４を有するエンドキャップ３５８のチャンバ３７２内で
終結している。バンパー３７４は、エンドボア３７８内
に固定されたエラストマーシリンダ３７６に弾性的に固
定されている。シリンダ３７６は、ユニロイヤルーバイ
ブレータン（Ｖ　Ｉ　ＡＢＲＡＴＨＡＮＥ）物質、ある
いは他の類似の物質で形成されていてもよく、このよう
なバンパアッセンブリは作動中におけるロッドエンド３
５６の損傷を防止する。

ピストンの移動のトラッキングはＬＶＤＴアッセンブリ
によって行われ、このアッセンブリは、内側ロッドエン
ド３５４の周囲に固定されたクランプ３８０、アクチュ
エータ本体３５０にガイドロッド軸受け３８２およびマ
ウントクランプ３８４によって支持されている。軸受け
３８２およびクランプ３８０によりガイドロッド３８６
が支持され、マウントクランプ３８４に支持゛されたＬ
ＶＤＴコイルマウント構造体３９０内にＬＶＤＴステム
３８８を位置決めしている。マウント構造体３９０の位
置は、取付けねじ（図示しない）を緩めてマウントクラ
ンプ３８４内で構造体３９０をスライドさせることによ
って調整される。そして、マウント構造体３９０は、コ
ネクタ３９２により発振装置の制御電子部品に電気的に
接続されている。

反作用重りアッセンブリ２９２の後側部分は、バランス
を取るための緩衝アッセンブリ３２０．３２２から成る
反作用構造に特徴がある。各緩衝アッセンブリは自己潤
滑型のリニア一つまりスリーブ軸受け３９５を有するシ
リンダ３９４により構成されている。軸受け３９５内に
は、緩衝ロッド３９６が往復動自在に挿入されている。

シリンダ３９４は緩衝空間を規定するための端板３９８
を有し、この端板３９８を軸方向に伸びた孔を備えてい
るとともに回動可能な接続部３４２．３４４に固定され
ている。緩衝ロッド３９６の外端は、回動可能なロッド
エンド／Ｕリンク接続部を介して留め板４０２に接続さ
れている。留め板４０２は空隙３１６．３１８および反
作用重り２９２の他の部材に垂直に溶接されている。緩
衝ロッド３９６の内端は、エラストマーバンパー４０６
および銅製の外側バンパー４０８を収容したボア４０４
を有し、バンパー４０８は軸方向に伸びるボルトによっ
てボア４０４内に固定されている。

緩衝アッセンブリ３２０．３２２は、ロッドエンド３５
４の伸びを越える減衰を防止するように構成されている
。また、アッセンブリ３２０゜３２２は、チューブ２９
４．２９６の垂直方向の中心線の回りでのねじれ力を力
学的にバランスさせるような寸法に形成されている。こ
のようなバランス機能を持たない場合、発振動作中に、
望ましくないチューブ２９４．２９６の動的トルクが発
生する。

第１１図にはアクチュエータ３１２が一層詳細に示され
ていム。アクチュエータの各端は、類似の構成のＵリン
ク／ピボット　コネクタ（３６０゜３３８）によって支
持されている。このコネクタはピボットピン４１０およ
びピボットビン上に形成された球面４１２を有し、球面
４１２は反作用重りのコーナ板３６２に固定されたヨー
ク４１４と摺動自在に球面係合している。アクチュエー
タおよび緩衝アッセンブリの全ての端の接続部は、上記
と同様の球面／ピボット構造を有し、発振中、接触の自
由度を最大にすることができる。

銅製のスリーブ３６４．３６６は、適当なリングシール
を含む環状の保持具４１６．４１８によって所定の位置
に保持されている。エンドキャップ、３７０は、保持具
４１６と係合した環状のワイパーシール４２０を保持し
ている。アクチュエータ本体３５０の反対側の端には、
ボルトにより保持板４２２が固定され保持具４１８を保
持している。

本体３５０の上部には独立した一対の流体通路４３０．
４３２が形成されている。これらの通路４３０．４３２
は、ピストン３５２の両側をシリンダ３６８に流体接続
しているポート４３４．４３６とそれぞれ連通している
。流体サーボバルブ３６９は、アクチュエータの上部４
２４上に固定され通路４３４．４３６に連通している。

また、ポート４３４．４３６を規定するように、これら
のポートと対向して本体３５０に形成された反対側のポ
ートは一対のプラグ４５０によってそれぞれ密閉されて
いる。

第１２図ないし第１４図に示すように、上部反作用重り
４５４とガイドロッドとの間の接続部に他の構成を有す
る支持構造４５２を用いてもよい。

この実施例においても、第２図の左側部分に示されてい
る構造と同様に、上部反作用重り４５４周囲の構造は、
フレーム部材５６を有し、このフレーム部材はガイドポ
スト２８．３０上にそれぞれ設けられた左側コーナキャ
ップ４８．５２間を延びている。発振装置の上昇および
下降動作の間、ガイドポスト２８．３０はシリンダ２０
．２２に対して往復動する。伸縮自在チューブ１６は適
当なＵジヨイントアッセンブリ４５６を介してシリンダ
フレーム４５８に固定され、このシリンダフレーム４５
８は矩形状に配列された補強ビーム４６０．４６２内に
溶接によって固定されている。

また、伸縮自在チューブ１６を伸張させるための油圧作
動シリンダはチューブ１６内に収容されているとともに
、第３図に示されたものと同様の方法によりυジヨイン
ト４５６に回動可能に接続されている。

下部反作用重り、例えば、第２図に示された発振装置の
反作用重りと同様の重りが左右のサスペンションアーム
４６４．４６６によって支持されている。各アームの上
端および下端は、Ｕジヨイント４６８により、上部支持
フレーム部材５６．５８．６０％　６２およびこれらの
フレーム部材に吊るされた反作用重りにそれぞれ接続さ
れている。

また、左右の支持ポスト４７０．４７２は、その上端お
よび下端の位置でＵジヨイント４７４により反作用重り
４５４の各コーナおよび左右の脚部材２６（第２図参照
）にそれぞれ接続されている。

上部反作用重り４５４の各コーナは、左右のエラストマ
ーディスクアッセンブリ４８０．４ｇ２により対応する
コーナポスト４８．５０％　５２．５４（第４図参照）
上に弾性的に支持されている。

第１３図および第１４図はディスクアッセンブリを詳細
に示しており、各アッセンブリは、反作用重り４５４の
コーナに形成された孔４８６内に上向に装着された適当
なブツシュ４８４を有している。軸方向に延びるスリー
ブ状のバンパー４９０を一体的に備えたエラストマーデ
ィスク４８８がコーナキャップ４８ないし５４から同軸
的に延出した固定ポスト４９２の外面に装むされいる。

そして、ディスク４８８は保持リング４９６と反作用重
り４５４の上面との間に挟持され、リング４９６、ディ
スク４８８およびブツシュ４８４を貫通して延びる複数
のボルトによって固定されている。

上述した種々の発振装置１０は、緩んだ土壌、雪、沼地
、海底等の比較的軟らかい地表領域に用いられる際、発
振動作中、これらの地表と強固な係合状態を良好に保持
する。発振動作中、伸縮自在チューブ１６は係合した地
表内へ連続的に押し進むように制御され、地震エネルギ
を伝達するための強固な係合を連続的に保持する。この
地震エネルギは、位相および大きさの制御された多方向
性発振技術に基ずいて発生され、それにより、地表内に
おける楕円形の偏向剪断波および圧縮波の連続的な発生
を可能にする。圧縮波は、２つの鏡像状の環状偏向スイ
ープを発生させ、その記録結果を集計することにより、
効果的に得られる。伸縮自在チューブに作用する力の方
向に向けられた２つ、あるいは２つ以上のアクチュエー
タを使用する場合、各アクチュエータの位相を正確に制
御することにより、楕円形、直線、円形等、あらゆる形
状に偏向された剪断波を伝搬させることができ、このこ
とは、継続中の米国特許出願節８９７゜４３４号に詳細
に開示されている。

地表と実際に係合する伸縮自在チューブの係合面はヘッ
ド構造１８を含んでおり、このヘッド構造は種々変形可
能である。例えば、第２図に示されているように、ヘッ
ド１８は円錐形の側壁１０８で構成されていてもよく、
この側壁１０８は、チューブ１６の中心軸に対して約２
５″ないし３０″傾斜しているとともに、その周囲に、
放射状に延びる複数のブレード１１０を有している。

また、第８図は他の連結ヘッド１８を示しており、この
ヘッドは伸縮自在チューブ１６の中心軸に対して４５°
傾斜して延びる円錐形の側壁を有する円錐体で構成され
ている。

第９図は更に他の連結ヘッド１８を示しており、ここで
は、球形つまりボール型のヘッド２８０が補強構造を有
して形成され、伸縮自在チューブ２６２からヘッド周囲
の土壌へ発振エネルギを伝達する。このように、調査が
行われる沼地、海底等の土壌の種類に応じて種々の連結
ヘッドが使用される。更に他の連結ヘッドとして、図示
しないが、伸縮自在チューブの中心軸に対して２４゜５
°傾斜した小径の円錐ヘッドで構成されているとともに
、３０°傾斜した側壁を有する硬化金属製の円錐先端を
備えたものを用いてもよい。その他、目的に応じて、種
々のヘッド／連結ブレードＨ６造を形成することが可能
である。

上記実施例は、支持車、飛行機等によって搬送可能であ
るとともに、地表に連続的に伝達される楕円状の偏向剪
断波を発生する軟らかい地表用の新規な発振装置を開示
している。そして、動作に関連する位相が制御された２
つ、４つ、あるいはそれ以上の油圧アクチュエータを用
いて楕円状の偏向剪断波を発生させる制御構造および発
振構造が開示されている。また、剪断波発振装置を軟ら
かい地表上に搬送および位置決め可能な自動車、船舶の
上に配置され剪断波発振装置の使用を可能にする支持構
造および保持構造が開示されている。

なお、上述した実施例および図面に開示されている部材
の組合わせおよび構成は、この発明の範囲内で種々変形
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、支持車上に載置されたこの発明の一実施例に
係る発振装置を示す側面図、 第２図は、一部を破断された上記発振装置を拡大して示
す側面図、 第３図は、第２図の線■−■に沿った断面図、第４図は
、第２図の線ＩＶ−ＩＶに沿った断面図、第５図は、第
２図の線Ｖ−■に沿った断面図、第６図は、第５図に示
された油圧アクチュエータの断面図、 第７図は、この発明に用いられる制御回路を示すブロッ
ク図、 第８図は、連結ヘッドの変形例を示す断面図、第９図は
、連結ヘッドの他の変形例を示す断面図、 第１０図は、一部を破断して示す２アクチユ工−タ発振
源の平面図、 第１１図は、第１０図に示されたアクチュエータの断面
図、 第１２図は、この発明の変形例に係る発振装置およびジ
ヤツキアッセンブリの上部を示す左側面図、 第１３図は、第１２図に示されたコーナエラストマー支
持アッセンブリの断面図、 第１４図は、第１２図に示された上部反作用重りのコ一
すを示す平面図である。 １０・・・発振装置、１６・・・伸縮自在チューブ、１
８・・・連結ヘッド、３２・・・反作用重り、４４Ｌ１
４４Ｒ・・・油圧アクチュエータ、７２・・・上部反作
用重り。 出願人代理人　弁理士　鈴江　武彦 よ二！＝＝、元旦 ＝＝Ｉ；＝、シ丘Ｅ ＝＝工＝＝、二五 ■＝工＝＝−” ス＝工２−６゜ ７＝工２．９゜ ｆｆ、ｌニ ２ジ】；、エエ

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. （１）剪断波を発生し地表に伝達する剪断波発振装置に
   おいて、 地表上を移動可能な支持手段と、 上記支持手段により支持されているとともに、一端が延
   出して地表と係合する伸縮自在なチューブ手段と、 上記チューブ手段を伸張させ、上記一端を地表に圧入す
   る作動手段と、 上記チューブ手段に連結され、楕円状の偏向剪断波を地
   表に伝達する波発生手段と、を備えていることを特徴と
   する剪断波発振装置。
2. （２）上記支持手段は、支持車と、上記支持車に固定さ
   れているとともに、上記チューブ手段および波発生手段
   を地表に対して昇降させる昇降手段と、を有しているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の剪断波発
   振装置。
3. （３）上記チューブ手段は、上記支持手段に回動可能に
   取付けられた上端と下端と有するピボットチューブと、
   上記ピボットチューブの下端部内に同軸的に収容されて
   いるとともに固定された第２の端まで伸びた一端を有す
   る伸縮自在チューブと、を備えていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の剪断波発振装置。
4. （４）上記作動手段は、上記ピボットチューブと伸縮自
   在チューブとの間に接続された流体圧アクチュエータを
   備えていることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記
   載の剪断波発振装置。
5. （５）上記支持手段は、支持車と、上記支持車に固定さ
   れているとともに、上記チューブ手段および波発生手段
   を地表に対して昇降させる昇降手段と、を有しているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の剪断波発
   振装置。
6. （６）上記波発生手段は、楕円状の偏向剪断力を上記チ
   ューブ手段を介して地表に伝達する流体圧発振手段を有
   していることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の剪断波発振装置。
7. （７）上記流体圧発振手段は、中心部が上記チューブ手
   段に連結された反作用重りと、上記チューブ手段に対し
   て直角な方向に沿ってチューブ手段と上記反作用重りと
   の間に放射状進退力を伝達する少なくとも２つの流体圧
   アクチュエータと、を有していることを特徴とする特許
   請求の範囲第６項に記載の剪断波発振装置。
8. （８）上記流体圧発振手段は、中心部が上記チューブ手
   段に連結された反作用重りと、矩形状に配列されている
   とともに、それぞれ上記反作用重りとチューブ手段との
   間に放射状の進退力を伝達する複数の流体圧アクチュエ
   ータと、を有していることを特徴とする特許請求の範囲
   第６項に記載の剪断波発振装置。
9. （９）上記昇降手段は、上記支持車のフレーム上に設け
   られた複数のガイドシリンダと、上記ガイドシリンダを
   通して移動可能な上端および下端をそれぞれ有している
   とともに下端が上記波発生手段に対して発振が遮断され
   た状態で固定されている複数のガイドポストと、上記ガ
   イドシリンダと各ガイドポストの上端との間に接続され
   、ガイドシリンダに対してガイドポストを進退させる複
   数の流体圧アクチュエータと、を備えていることを特徴
   する特許請求の範囲第２項に記載の剪断波発振装置。
10. （１０）上記波発生手段は、発振が遮断された状態で上
    記ガイドポストの下端に固定された第１の反作用重りと
    、上記チューブ手段と第１の反作用重りとの間に放射状
    に設けられ制御された往復発振を発生させる少なくとも
    ２つのアクチュエータと、を備えていることを特徴とす
    る特許請求の第９項に記載の剪断波発振装置。
11. （１１）発振が遮断された状態で上記ガイドポストの上
    端に接続されているとともに、上記チューブ手段に中心
    部が回動可能に接続された第２の反作用重りが設けられ
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第１０項に記載
    の剪断波発振装置。
12. （１２）上記チューブ手段は、上記支持手段に回動可能
    に取付けられた上端と下端とを有するピボットチューブ
    と、上記ピボットチューブの下端部に同軸的に挿入され
    ているとともに固定された第２の端まで伸びた伸縮自在
    チューブと、を備えていることを特徴とする特許請求の
    範囲第１１項に記載の剪断波発振装置。
13. （１３）上記伸縮自在チューブの第２の端は、補強され
    た金属円錐構造を有し、放射状に伸びる複数の羽が取付
    けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１２項
    に記載の剪断波発振装置。
14. （１４）上記流体圧アクチュエータは、上記チューブ手
    段上に設けられたヨーク手段と、上記第１の反作用重り
    の外端とヨーク手段との間に接続された第１のアクチュ
    エータと、上記第１の反作用重りの外端とヨーク手段と
    の間に接続されているとともに上記第１のアクチュエー
    タから周方向に沿って所定角度離間して位置した第２の
    アクチュエータと、を備えていることを特徴とする特許
    請求の範囲第１０項に記載の剪断波発振装置。
15. （１５）上記ヨーク手段と第１の反作用重りとの間に配
    設されているとともに第１および第２のアクチュエータ
    から１８０°離間して位置した第１および第２の反作用
    緩衝手段が設けられていることを特徴とする特許請求の
    範囲第１４項に記載の剪断波発振装置。
16. （１６）上記全てのアクチュエータおよび反作用緩衝手
    段は上記反作用重りと同一平面内に設けられていること
    を特徴とする特許請求の範囲第１５項に記載の剪断波発
    振装置。
17. （１７）上記第１および第２のアクチュエータを所定の
    位相および振幅で作動するように制御し、上記チューブ
    手段を介して地表に楕円状の偏向剪断波を伝達させる制
    御手段が設けられていることを特徴とする特許請求の範
    囲第１５項に記載の剪断波発振装置。
18. （１８）上記少なくとも２つの流体圧アクチュエータは
    、上記チューブ手段と第１の反作用重りとの間に矩形状
    に配列され制御された往復動作を行う第１、第２、第３
    、第４のアクチュエータを備えていることを特徴とする
    特許請求の範囲第１０項に記載の剪断波発振装置。
19. （１９）発振が遮断された状態で上記ガイドポストの上
    端に接続されているとともに、中心部が上記チューブ手
    段に回動可能に接続された第２の反作用重りが設けられ
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第１８項に記載
    の剪断波発振装置。
20. （２０）上記チューブ手段は、上記支持手段に取付けら
    れた上端と下端とを有するピボットチューブと、ピボッ
    トチューブの下端に同軸的に挿入された一端を有してい
    るとともに固定された第２の端まで伸びた伸縮自在チュ
    ーブと、を備えていることを特徴とする特許請求の範囲
    第１９項に記載の剪断波発振装置。
21. （２１）上記チューブ手段の周囲に摺動自在に設けられ
    ているとともに、上記各流体圧アクチュエータに接続さ
    れた矩形状に配列されたピボット接続部を有するヨーク
    手段が設けられていることを特徴とする特許請求の範囲
    第２０項に記載の剪断波発振装置。
22. （２２）上記伸縮自在チューブの第２の端は、補強され
    た金属球構造から成ることを特徴とする特許請求の範囲
    第１２項に記載の剪断波発振装置。