(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース板と、
該ベース板に取り付けられたモータと、
該モータを間に置いて前記ベース板と対面状に配される振動板と、
前記モータの回転を往復動に変換して前記振動板を往復駆動する伝達機構と、
前記ベース板と前記振動板とに連結されて両者を接近付勢する引張り手段と、
前記モータの停止時には前記振動板の下面が頭部に圧接し、前記モータの回転時には前記伝達機構によって往復変位させられる前記振動板が断続的に前記頭部に衝突する高さで前記ベース板に立設された弾性支柱と
を備えることを特徴とする振動展示用の三次元振動台。
【請求項２】
請求項１記載の振動展示用の三次元振動台において、
前記振動板に対する駆動方向が切り替わるタイミングが互いに異なる複数の前記伝達機構を備えた
ことを特徴とする振動展示用の三次元振動台。
【請求項３】
請求項１又は２記載の振動展示用の三次元振動台において、
前記伝達機構は、
前記モータの出力軸に取り付けられたクランクと、
一方の端部を前記クランクの回動軸に連結され他方の端部を前記振動板に連結されたコネクションロッドとを含んで構成される
ことを特徴とする振動展示用の三次元振動台。
【請求項４】
請求項３記載の振動展示用の三次元振動台において、
前記回動軸と前記コネクションロッドとは、前記コネクションロッドが前記回動軸を中心とする相対回転以外にも相対変位可能に、緩嵌されている
ことを特徴とする振動展示用の三次元振動台。
【請求項５】
請求項３又は４記載の振動展示用の三次元振動台において、
支持部材を介して前記コネクションロッドに取り付けられ、前記コネクションロッドが前記振動板を駆動する際に前記振動板の下面を押し上げる回転ローラを備えた
ことを特徴とする振動展示用の三次元振動台。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか記載の振動展示用の三次元振動台において、
前記振動板と前記ベース板との間に配置されている内部構造を外側から見えなくするための遮蔽手段を備えた
ことを特徴とする振動展示用の三次元振動台。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか記載の振動展示用の三次元振動台において、
前記モータの回転時に音を発生する発音手段を備えた
ことを特徴とする振動展示用の三次元振動台。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか記載の振動展示用の三次元振動台において、
前記弾性支柱の頭部の表面は滑らかである
ことを特徴とする振動展示用の三次元振動台。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか記載の振動展示用の三次元振動台において、
前記ベース板は透明である
ことを特徴とする振動展示用の三次元振動台。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動展示用の三次元振動台の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
例えば地震をシミュレートするために、台上に載置された物品に三次元方向の振動を与える三次元振動台がある。一例として、特開平５−９３６７１号公報（特許文献１）に記載の三次元振動台がある。この三次元振動台は、水平Ｘ軸加振機、水平Ｙ軸加振機及び垂直Ｚ軸加振機によって、振動台に振動を加えることで、振動台を３次元に振動させることができる。
【特許文献１】特開平５−９３６７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、従来の三次元振動台は、試験棟などに設置する前提で設計、製造されているために構造は複雑であり、大型かつ重量も大きく、大人一人で運ぶのは困難であった。このため、商品の耐震性能を店頭等でデモンストレーションする等の用途には適していなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１記載の振動展示用の三次元振動台は、
ベース板と、
該ベース板に取り付けられたモータと、
該モータを間に置いて前記ベース板と対面状に配される振動板と、
前記モータの回転を往復動に変換して前記振動板を往復駆動する伝達機構と、
前記ベース板と前記振動板とに連結されて両者を接近付勢する引張り手段と、
前記モータの停止時には前記振動板の下面が頭部に圧接し、前記モータの回転時には前記伝達機構によって往復変位させられる前記振動板が断続的に前記頭部に衝突する高さで前記ベース板に立設された弾性支柱と
を備えることを特徴とする。
【０００５】
この振動展示用の三次元振動台においては、モータを回転させると伝達機構がモータの回転を往復動に変換して振動板を往復駆動する。
ベース板と振動板は引張り手段によって接近付勢されているので、伝達機構が振動板を上向きに駆動するときは、この付勢力に抗している。
【０００６】
モータの停止時には振動板の下面が弾性支柱の頭部に圧接しているが、モータの回転時に伝達機構によって振動板が例えば上に変位させられると、振動板の下面が弾性支柱の頭部から離れる。続いて振動板が例えば下向きに変位させられると、上記のように一旦弾性支柱の頭部から離れた振動板の下面が、今度は弾性支柱の頭部に衝突する。つまり、振動板は伝達機構によって往復変位させられると、弾性支柱の頭部からの離脱と衝突とを断続的に繰り返す。
【０００７】
弾性支柱は、振動板が頭部に衝突すると、その衝撃で弾性変形（例えばベース板に向けて圧縮される変形）するので、その反発力で振動板を跳ね上げる。しかし、引張り手段によってベース板側に引っ張られているので、その跳ね上げられる範囲には制限がある。
【０００８】
振動板は、弾性支柱による支えしかないうえに、引張り手段によってベース板側に引っ張られているので、衝突に伴って、弾性支柱にて跳ね返され引張り手段によって引っ張られて、弾性支柱の上で不規則に振動する。
【０００９】
このように、請求項１記載の振動展示用の三次元振動台は、構成が単純であり、小型、軽量にできるので、大人一人で容易に運ぶことができる。このため、ホームセンター等の店頭で商品の耐震性能をデモンストレーションする等の用途に適したものになる。
【００１０】
ベース板の材質に制限は無く、合板、プラスチック板、金属板などを使用でき、振動板の材質にも制限は無く、合板、プラスチック板、金属板などを使用できる。また、請求項９記載のように、ベース板を透明にすると、振動展示用の三次元振動台を透明な台上に設置したとき等に、下側から内部機構を観察できる。
【００１１】
伝達機構は、モータの回転を往復動に変換して振動板を往復駆動することができるなら、その具体的な構成は特に限定されない。
伝達機構として構成が簡便で信頼性も高いのは、請求項３記載のクランクとコネクションロッドとを含んで構成される機構である。
【００１２】
この構成にすると、コネクションロッドから振動板に作用する駆動力には下方向だけでなく水平方向の運動成分が含まれるので、振動板を上下及び水平方向に往復駆動することができ、より好適な三次元振動が発生する。
【００１３】
この場合、請求項４記載のように、前記回動軸と前記コネクションロッドとは、前記コネクションロッドが前記回動軸を中心とする相対回転以外にも相対変位可能に、緩嵌されている構成にすると、振動板の振動範囲の自由度が高まる。
【００１４】
また、請求項５記載のように、支持部材を介して前記コネクションロッドに取り付けられ、前記コネクションロッドが前記振動板を駆動する際に前記振動板の下面を押し上げる回転ローラを備えると、振動板を上向きに駆動する効率が向上する。
【００１５】
伝達機構は１つあればよいのであるが、複数にしてもよい。複数にする場合、請求項２記載のように、前記振動板に対する駆動方向が切り替わるタイミングが互いに異なる複数の前記伝達機構を備えると、例えば一方の伝達機構が振動板を押し上げているときに他方が引き下げるというような動きが可能になるので、振動板の三次元的な変位をより複雑化できる。
【００１６】
ベース板と振動板とを接近付勢する引張り手段としては、コイルばね、ゴムひも等が例示される。この引張り手段は、上述したように振動板の移動範囲を制限するだけなので、強力にする必要はない。
【００１７】
弾性支柱は、コイルばねや柱状のゴムにて実現できる。この弾性支柱には上から衝突してきた振動板を跳ね上げるための反発力を要求されるので、例えばコイルばねとして比較すれば、引張り手段としてのコイルばねよりは強力なものが用いられる。
【００１８】
また、弾性支柱の頭部は、請求項８記載のように、表面が滑らかな材質にするのが望ましい。そのような材質の例としては、硬質のプラスチックや金属が例示され、少なくとも振動板と接触する部分の表面にこれらを用いれば（例えばキャップにしてコイルばねに被着すれば）、振動板と頭部との摩擦が小さくなるので、３次元振動が良好になる。
【００１９】
この振動展示用の三次元振動台は、例えばホームセンター等の店頭で商品の耐震性能をデモンストレーションするために使用されるので、作動時は付近に一般消費者がいるのが普通である。
【００２０】
その際に、振動板とベース板との間に配置されている内部構造（モータ、伝達機構等）が見えると、内部構造に触ってみたくなる人もあるかもしれない。従って、請求項６記載のように、前記振動板と前記ベース板との間に配置されている内部構造を外側から見えなくするための遮蔽手段を備えるのが望ましい。
【００２１】
遮蔽手段は、例えばカーテン、ストラップ状、すだれ状、窓用のブラインド状等、振動板の振動に追従して変形できる（振動板の振動を阻害しない）ものを振動板に取り付ければよい。
【００２２】
また、上記のように店頭でのデモンストレーションに使用するので、請求項７記載のように、前記モータの回転時に音を発生する発音手段を備えておけば、その音、例えば機械的な異音によって、通りがかりの消費者の注意を引きつけることができる。
【００２３】
なお、発音手段を特にそのために設けなくても、伝達機構の機械音、振動板が弾性支柱に衝突したときに生じる音等、すなわち振動展示用の三次元振動台の稼働に伴って発生する音で十分である。つまり、振動展示用の三次元振動台の稼働に伴って音を発生する部分が発音手段を兼ねる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、本発明の実施例等により発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は下記の実施例等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でさまざまに実施できることは言うまでもない。
［実施例］
図１に示すように、本実施例の振動展示用の三次元振動台１（以下、単に三次元振動台１）は、互いに対面状に配されるベース板２と振動板４とを備えている。
【００２５】
ベース板２にはコイルばねからなる４本の弾性支柱５が立設されている。また、弾性支柱５の頭部には硬質プラスチック製のキャップ６が被せられている。このキャップ６が振動板４の下面４ａに接触して振動板４を支えている。なお、振動板４と弾性支柱５とは連結されておらず、キャップ６が接触しているだけである。
【００２６】
また、ベース板２と振動板４との間には引張りばね７が配されている。引張りばね７は引っ張りコイルばねであり、両端をそれぞれベース板２と振動板４とに連結されているので、ベース板２と振動板４とを互いに接近させる方向に付勢している（引張り手段に該当）。
【００２７】
引張りばね７によって振動板４がベース板２側に引っ張られているが、弾性支柱５が振動板４を支えるので、両板間には間隔が確保される。
ベース板２の上面にはモータ３が取り付けられている。
【００２８】
モータ３の出力軸３ａ、３ｂには、それぞれクランク９、１１が取り付けられており、クランク９、１１は出力軸３ａ、３ｂと共回りする。
クランク９の先端部には回動軸９ａが立設されており、回動軸９ａにコネクションロッド１０の一方の端部が連結されている。図１（ｃ）に拡大して示すように、コネクションロッド１０の軸受穴１０ａの内径は回動軸９ａの外径よりも大きく、回動軸９ａが軸受穴１０ａに緩嵌した状態になっている。但し、回動軸９ａの頭部の径は軸受穴１０ａの内径よりも大きいので、抜けることはない。このため、コネクションロッド１０は、回動軸９ａを中心とする相対回転が可能であるだけでなく、回動軸９ａと軸受穴１０ａの径差の範囲でコネクションロッド１０の長手方向に相対変位可能であり、また回動軸９ａの軸心とコネクションロッド１０との角度を変化させる変位（コネクションロッド１０を倒す方向への変位）も可能である。
【００２９】
コネクションロッド１０の他方の端部は、ブラケット１３により振動板４の下面４ａに取り付けられた軸１４に連結されている。
また、コネクションロッド１０には、支持部材１５を介して回転ローラ１６が取り付けられている。
【００３０】
このような構成であるので、モータ３を回転させるとクランク９が回転し、回動軸９ａが出力軸３ａを中心とする円軌道に沿って回動し、コネクションロッド１０を軸１４に向けて突き出しては引き戻す。また、回転ローラ１６は、コネクションロッド１０に追随して上下変位し、上昇時にクランク９が１２時の位置付近になると振動板４の下面４ａを押し上げ、下降したときには下面４ａから離れる。
【００３１】
出力軸３ｂに取り付けられているクランク１１、そのクランク１１と連結されているコネクションロッド１２、コネクションロッド１２と振動板４との連結構造等は、出力軸３ａ、クランク９、コネクションロッド１０、ブラケット１３及び軸１４による上述の構造と同様であるから、詳細の説明は省略する。但し、出力軸３ａに取り付けられているクランク９と出力軸３ｂに取り付けられているクランク１１とには、出力軸３ａ、３ｂの回転方向に位相差（本実施例では１１０度）がある。また、コネクションロッド１２には回転ローラが取り付けられていない。
【００３２】
ベース板２の上面には、モータ３への電力を制御するための制御部１８が取り付けられている。制御部１８にはスイッチ（図示略）が備わっており、このスイッチによってモータをオン、オフできる。なお、制御部１８にはマルチタイマー回路が含まれており、オン、オフを自動的に繰り返す設定が可能である。
【００３３】
さらに、振動板４にはベース板２に達する長さのカーテン１９が取り付けられている。図１（ａ）にはカーテン１９の一部だけを図示してあるが、実際にはカーテン１９は振動板４の全周を取り巻いている。このため、カーテン１９をめくり上げる等しない限り、ベース板２と振動板４との間に配されている内部構造を外部から見ることはできない。カーテン１９の裾部分は自由にしてあり、カーテン１９は振動板４の振動を邪魔しない。なお、振動板４の振動を邪魔しない限り、カーテン１９の裾部分を例えば面ファスナにてベース板２に連結してもよい。そうすれば、不用意にカーテン１９をめくり上げて内部構造に手などを差し入れるのを防ぐことができる。
【００３４】
この三次元振動台１は、例えば家具等の倒れ防止用の粘着シート２０の展示（デモンストレーション）に用いられる。
具体的には、図２に例示するように、粘着シート２０を振動板４の上面に粘着させて、その上に花瓶２１等を載せてこれも粘着させる。また、三次元振動台１と展示台２３との間にも粘着シート２０が介装されており、三次元振動台１が展示台２３上で移動するのを防止してある。本実施例では粘着シート２０として、多数の高分子が鎖の上の特定部分の結合により互いに部分的につながってできた三次元網目状構造を持つゲル製のシート（北川工業株式会社、商品名「タックフィット」）を使用している。なお、粘着シート２０ではなく、例えば吸盤等の固定手段を用いて、三次元振動台１を展示台２３上に固定してもよい。
【００３５】
その状態でモータ３を回転させると、クランク９とコネクションロッド１０とによる伝達機構及びクランク１１とコネクションロッド１２とによる伝達機構がモータ３の回転に由来する力を振動板４に与える。
【００３６】
コネクションロッド１０、１２は軸１４を突き出しては引き戻す動きをするが、上述したように、その運動成分には水平成分と上下成分とがある。
水平成分は振動板４を横方向（図２において左右方向）に駆動するが、クランク９とクランク１１とに上述の位相差があるので、例えばコネクションロッド１０、１１の一方が突き出し、他方が引き戻しというように、両者の駆動方向又は駆動力が異なる。このため、振動板４は左右に振られる（Ｘ軸方向の往復振動）だけでなく、振動板４の軸（Ｚ軸）回りの振動（Ｘ，Ｙ方向の振動）が与えられる。
【００３７】
この場合、振動板４はキャップ６上を滑ることになるが、キャップ６が硬質のプラスチック製であるので、振動板４とキャップ６との摩擦は比較的小さく、この摩擦で振動板４の振動が妨げられることはない。
【００３８】
また、振動板４が水平に変位すると引張りばね７が引き伸ばされるので、引張りばね７は、この変位を戻す方向の力を振動板４に及ぼす。従って、振動板４は引張りばね７の引張り力で許容される範囲で水平方向に振動することになる。
【００３９】
上下成分は、振動板４を上下に往復振動させることになる。
モータ３の停止時には振動板４の下面４ａが弾性支柱５のキャップ６に圧接しているが、モータ３の回転時に振動板４が上に変位させられると、振動板４の下面４ａが弾性支柱５のキャップ６から離れる。また、コネクションロッド１０に取り付けられている回転ローラ１６も周期的に振動板４の下面４ａを突き上げて、振動板４を弾性支柱５から離脱させる。続いて振動板４が下向きに変位させられると、一旦弾性支柱５から離れた振動板４の下面４ａが、今度は弾性支柱５のキャップ６に衝突する。つまり、振動板４はコネクションロッド１０、１２によって昇降変位させられると、弾性支柱５のキャップ６からの離脱と衝突とを断続的に繰り返す。
【００４０】
弾性支柱５は、振動板４がキャップ６に衝突すると、その衝撃で弾性変形するので、その反発力で振動板４を跳ね上げる。しかし、引張りばね７によってベース板２側に引っ張られているので、その跳ね上げられる範囲には制限がある。
【００４１】
振動板４は、弾性支柱５による支えしかないうえに、引張りばね７によってベース板２側に引っ張られているので、衝突に伴って、弾性支柱５にて跳ね返され引張りばね７によって引っ張られて、弾性支柱５のキャップ６上で不規則に上下振動（Ｚ軸方向の振動）する。
【００４２】
実際の振動板４の振動は、これらの振動が合成された振動となるから、複雑な三次元振動となる。そして、そうした複雑な三次元振動を与えても、花瓶２１が粘着シート２０から離れることはなく、倒れないので、粘着シート２０の地震による揺れや衝撃に対する転倒防止効果を観察者（消費者）に実感させることができる。
【００４３】
その振動板４の振動時には、コネクションロッド１０の軸受穴１０ａと回動軸９ａとが緩嵌しているので（コネクションロッド１２についても同様）、振動板４の変位可能な範囲、つまり自由度が高く、上述の複雑な三次元振動を良好にする。
【００４４】
また、振動板４の振動に伴って、振動板４が水平方向に振動するときのキャップ６との摩擦音、振動板４とキャップ６との衝突音、コネクションロッド１０、１２と回動軸等とのきしみ音等が発生する。
【００４５】
このように、三次元振動台１は、モータ３、クランク９、１１、コネクションロッド１０、１２による単純な構成にて振動板４を振動させるので、小型、軽量にでき、大人一人で容易に運ぶことができる。このため、ホームセンター等の店頭で商品の耐震性能をデモンストレーションする等の用途に適したものになる。
【００４６】
また、三次元振動台１が作動すると、上記のように機械的な音が発生するから、店頭でのデモンストレーションに使用する際に、その音によって、通りがかりの消費者の注意を引きつけることができ、宣伝効果を高める。
【００４７】
三次元振動台１をホームセンター等の店頭でのデモンストレーションに使用する場合、三次元振動台１の作動時は付近に一般消費者がいるのが普通である。その際に振動板４とベース板２との間に配置されている内部構造（モータ３、クランク９、１１、コネクションロッド１０、１２等）が見えると、内部構造に触ってみたくなる人もあるかもしれない。しかし、カーテン１９により内部構造を外側から見えなくしてあるので、これを予防できる。
【００４８】
なお、ベース板２及び展示台２３を透明な板（例えばアクリル、ポリカーボネート等）とし、図２に示すように、展示台２３の下に鏡２５を設置し、この鏡２５に内部構造が映るようにすれば、内部構造を見たいという消費者の要望に応えることができる。また、内部構造の激しい動きを見せることで宣伝効果も高まる。
【００４９】
また、ベース板２を不透明とし、展示台２３を透明な板として、図２に示すように展示台２３の下に鏡２５を設置すれば、三次元振動台１と展示台２３との間に配設した粘着シート２０を一般消費者は見ることができる。
［その他］
ベース板２及び振動板４は、合板、プラスチック板、金属板などでよく、特に制限はない。
【００５０】
モータ３の回転を振動板に伝達して振動させるための伝達機構は、上に例示したクランク機構に限るものではなく、本発明の目的を達成できる限りにおいて、その具体的な構成は限定されない。
【００５１】
実施例ではクランク機構による伝達機構を２つ備えているが、少なくとも１つあればよい。但し、実施例のように、振動板４に対する駆動方向が切り替わるタイミングが互いに異なる複数の伝達機構を備えると、振動板の三次元的な変位をより複雑化できる。
【００５２】
弾性支柱は、実施例ではコイルばねを使用しているが、柱状のゴム等でもよい。
また、実施例では弾性支柱の頭部（キャップ６）を硬質プラスチック製にして、振動板４とキャップ６との摩擦が小さくなるように図っているが、逆に弾性支柱の頭部をゴム製などにして上記の摩擦を比較的大きくしても、振動板４の振動態様を複雑化できる。
【００５３】
ベース板２と振動板４とを接近付勢する引張り手段としては、実施例のコイルばね以外にも、ゴムひも等を使用できる。
この引張り手段の引張り力と弾性支柱の反発力とを適宜に調節することにより、振動板４の移動範囲（振動量）を調整できる。
【００５４】
遮蔽手段としては、実施例で示したカーテン１９の他に、ストラップ状、すだれ状、窓用のブラインド状等で振動板４の振動に追従して変形できる（振動板４の振動を阻害しない）ものであれば使用できる。
［内部構造の配置例］
実施例では１個のモータ３にて駆動する形態としているが、図３に示すように複数のモータ３Ａ、３Ｂを用いて、それぞれが別々の伝達機構（クランク９とコネクションロッド１０、クランク１１とコネクションロッド１２）を介して振動板４駆動する構成にしてもよい。
【００５５】
実施例では弾性支柱５を４本、引張り手段（引張りばね）７を３本にしているが、これらは共に少なくとも１本あればよいのであって、実施例の本数に限定されない。また、これらの配置形態も実施例に限定されない。
【００５６】
弾性支柱５は、実施例のようにベース板２（振動板４）の４隅に各１本の配置に限らず、偏らせて配置してもよい。例えば図３のように対角に各１本、横方向の中心線上に左右各１本を配置してもよいし、図４のように右側（又は左側）だけに配して、他の側はコネクションロッド１０、１２にて支える構成にしてもよい。或いは図５のように右側に２本、左側に１本というように（この逆でも）、左右で本数を異ならせてもよい。
【００５７】
引張り手段（引張りばね）７も、弾性支柱５と同様に、図３〜５に例示するような各種の配置が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】実施例の三次元振動台の正面図（ａ）、内部構造の配置図（ｂ）、一部拡大図（ｃ）。
【図２】実施例の三次元振動台の使用説明図。
【図３】内部構造の配置例の説明図（１）。
【図４】内部構造の配置例の説明図（２）。
【図５】内部構造の配置例の説明図（３）。
【符号の説明】
【００５９】
１・・・振動展示用の三次元振動台、
２・・・ベース板、
３・・・モータ、
３ａ、３ｂ・・・出力軸、
４・・・振動板、
４ａ・・・下面、
５・・・弾性支柱、
６・・・キャップ、
９、１１・・・クランク、
９ａ・・・回動軸、
１０、１２・・・コネクションロッド、
１０ａ・・・軸受穴、
１３・・・ブラケット、
１４・・・軸、
１５・・・支持部材、
１６・・・回転ローラ、
１８・・・制御部、
１９・・・カーテン、
２０・・・粘着シート、
２１・・・花瓶、
２３・・・展示台、
２５・・・鏡。
【図１】
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【図２】
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【図３】
0004827124.tif 000004
【図４】
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【図５】
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