(57)【要約】【課題】  耐震設計に反映させるような耐震テストを行うことのできる低コストの二方向振動テーブル装置を提供すること。【解決手段】  所定の面積及び高さを有するテスト部材１０と、テスト部材１０が引き抜き自在に固定されるテーブル部材２０と、テーブル部材２０を一方の方向に振動させる第１の振動部材３０と、第１の振動部材３０とともにテーブル部材２０を他方の方向に振動させる第２の振動部材４０と、テスト部材１０に配備されてテスト部材１０の振動を感知する振動感知部材５０と、第１の振動部材３０および第２の振動部材４０を選択的に作動させながら振動感知部材５０の感知状態を認識して管理する振動制御部６０と、を備えることを特徴とする低コストの二方向振動テーブル装置。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の面積及び高さを有するテスト部材と、
テスト部材が引き抜き自在に固定されるテーブル部材と、
テーブル部材を一方の方向に振動させる第１の振動部材と、
第１の振動部材とともにテーブル部材を他方の方向に振動させる第２の振動部材と、
テスト部材に配備されてテスト部材の振動を感知する振動感知部材と、
第１の振動部材および第２の振動部材を選択的に作動させながら振動感知部材の感知状態を認識して管理する振動制御部と、
を備えることを特徴とする低コストの二方向振動テーブル装置。
【請求項２】
テスト部材は、
所定の面積のテスト板と、
テスト板が上下に離隔した状態で外側で固定される複数のシャフトと、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の低コストの二方向振動テーブル装置。
【請求項３】
シャフトの下端には、テーブル部材に嵌着される嵌入ピンが突出されることを特徴とする請求項２に記載の低コストの二方向振動テーブル装置。
【請求項４】
テーブル部材は、テスト部材が嵌着されるように前後左右方向に所定間隔を隔てて多数の嵌入孔が形成される板材により構成されることを特徴とする請求項１に記載の低コストの二方向振動テーブル装置。
【請求項５】
嵌入孔は、ねじタップにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の低コストの二方向振動テーブル装置。
【請求項６】
第１の振動部材は、
テーブル部材を一方の方向に往復動させる第１の駆動部と、
第１の駆動部の駆動により一方の方向に往復されるテーブル部材を案内する第１の案内部と、
第１の駆動部および第１の案内部が固定される遊動板と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の低コストの二方向振動テーブル装置。
【請求項７】
第２の振動部材は、
第１の振動部材の遊動板を他方の方向に往復動させる第２の駆動部と、
第２の駆動部の駆動により他方の方向に往復される第１の振動部材の遊動板を案内する第２の案内部と、
第２の駆動部および第２の案内部が固定されるベース板と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の低コストの二方向振動テーブル装置。
【請求項８】
振動感知部材は、振動センサーにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の低コストの二方向振動テーブル装置。
【請求項９】
振動制御部は、
第２の振動部材を停止させた状態で第１の振動部材を作動させ、第１の振動部材を停止させた状態で第２の振動部材を作動させる作動部と、
振動感知部材の感知状態を認識する認識部と、
認識部において認識された感知状態を格納する格納部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の低コストの二方向振動テーブル装置。
【請求項１０】
振動制御部は、
作動部が設定された回数に見合う分だけ第１の振動部材および第２の振動部材を作動させるように第１の振動部材および第２の振動部材の作動回数を設定する作動回数設定部と、
第１の振動部材および第２の振動部材の作動順序を設定する作動順序設定部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の低コストの二方向振動テーブル装置。
【請求項１１】
振動制御部は、
作動部が設定された速度で第１の振動部材および第２の振動部材を作動させるように第１の振動部材および第２の振動部材のそれぞれの作動速度を設定する作動速度設定部をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の低コストの二方向振動テーブル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐震設計に反映させるような耐震テストを行うことのできる低コストの二方向振動テーブル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、土木などによる建物、橋梁などのインフラ設備および高層ビルの形状には多くの変形が生じている。建物の大きさ、建設方法、建物の基礎のタイプおよび土地特性の構造は、地震や強風などの側方に負荷が生じる状況で互いに異なる属性に影響を与えている。
【０００３】
特に、地震による慣性力によって構造体に大きな変形および深刻な損傷を与える虞がある。
【０００４】
また、耐震建物が曲げおよび揺らぎなどの特定の地震による力に抵抗するように設計されているが、他の地震負荷発生下で構造物の動的挙動を予測することは困難である。この予測には、互いに異なるシナリオに対して信頼可能なデータを提供し、安全構造を維持するように試験が必要となる。このため、深刻な損害を回避し、且つ、人間の安全と全般的な構造体が確保できなければならない。
【０００５】
この理由から、現在、耐震設計の概念を理解するエンジニアが耐震設計に反映させるような耐震テストを行い得る振動テーブルの開発が求められている。
【０００６】
本発明の背景技術は、例えば、下記の特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特許文献１：大韓民国登録特許公報第１０−０３１２０１４号（２００１年１０月０４日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、耐震設計に反映させるような耐震テストを行うことのできる低コストの二方向振動テーブル装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態による低コストの二方向振動テーブル装置は 所定の面積及び高さを有するテスト部材１０と、テスト部材１０が引き抜き自在に固定されるテーブル部材２０と、テーブル部材２０を一方の方向に振動させる第１の振動部材３０と、第１の振動部材３０とともにテーブル部材２０を他方の方向に振動させる第２の振動部材４０と、テスト部材１０に配備されてテスト部材１０の振動を感知する振動感知部材５０と、第１の振動部材３０および第２の振動部材４０を選択的に作動させながら振動感知部材５０の感知状態を認識して管理する振動制御部６０と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、耐震設計に反映させるような耐震テストを行うことができるので、地震に対応する建物を設計することができるというメリットがある。
【００１１】
また、本発明に適用されるテスト部材を前後左右方向に振動させることができるので、実際の地震に対応する耐震テストを行うことができるというメリットがある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態による低コストの二方向振動テーブル装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の斜視図。
【図３】本発明に適用されるテスト部材の分解斜視図である。
【図４】本発明に適用される第１の振動部材の分解斜視図である。
【図５】本発明に適用される第１の振動部材の分解斜視図である。
【図６】本発明の側面を示す側面図である。
【図７】本発明の他の実施形態による低コストの二方向振動テーブル装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面に基づき、本発明について詳細に説明する。
【００１４】
図１および図２に示すように、本発明の一実施形態による低コストの二方向振動テーブル装置は、テスト部材１０と、テーブル部材２０と、第１の振動部材３０と、第２の振動部材４０と、振動感知部材５０と、振動制御部６０と、を備える。
【００１５】
図３に示すように、テスト部材１０は、所定の面積及び高さを有するものであり、所定の面積のテスト板１１と、テスト板１１が上下に離隔した状態で外側で固定される複数のシャフト１２と、を備える。
【００１６】
テスト板１１は、振動感知部材５０が固定されるか、あるいは、テスト物体が載置されるように略四角板状に形成されてもよい。
【００１７】
シャフト１２の下端には、テーブル部材２０に嵌着される嵌入ピン１３が突出されてもよい。すなわち、嵌入ピン１３がテーブル部材２０の嵌入孔２１に嵌入することにより、シャフト１２がテーブル部材２０に起立した状態で固定されてもよい。ここで、嵌入ピン１３は、ねじ軸により構成されてもよく、テーブル部材２０に螺合されるか、あるいは、テーブル部材２０を貫通した状態で締付部材１５により締め付けられる。このとき、締付部材１５は、ナットにより構成されてもよい。
【００１８】
また、シャフト１２は、外側にテスト板１１が固定される固定ピン１４が突出されてもよい。すなわち、シャフト１２から向かい合うように突出する固定ピン１４にテスト板１１の両側が掛け渡されて固定されてもよい。
【００１９】
さらに、固定ピン１４がシャフト１２の外側に上下に離隔して形成されることにより、テスト板１１が層ごとに固定されて、振動感知部材５０がテスト板１１にそれぞれ設けられてもよい。このため、相対的に高い個所のテスト板１１に固定された振動感知部材５０および相対的に低い個所のテスト板１１に固定された振動感知部材５０から、それぞれ異なる大きさの揺らぎを感知することができる。
【００２０】
さらに、テスト板１１は、シャフト１２の固定ピン１４に掛け渡されて引き抜き自在に固定されてもよく、シャフト１２はテーブル部材２０に嵌入して引き抜き自在に固定されてもよい。
【００２１】
これとは異なり、テスト板１１の両側がシャフト１２に取り外されないようにボルト締めや溶接により一体化されてもよい。
【００２２】
テーブル部材２０は、テスト部材１０が嵌入して引き抜き自在に固定されるように前後左右方向に所定の間隔を隔てて多数の嵌入孔２１が形成される板材により構成されてもよい。ここで、嵌入孔２１は、上述したシャフト１２の嵌入ピン１３であるねじ軸が螺合されるようにねじタップにより構成されてもよく、シャフト１２の係合状態が強固に維持されるだけではなく、シャフト１２の抜脱が容易に行われる。
【００２３】
特に、シャフト１２が嵌入孔２１に選択的に嵌入可能であるので、シャフト１２が狭い間隔または広い間隔を隔てて設けられる。このため、幅の狭いテスト板１１または幅の広いテスト板１１が選択的にシャフト１２に設けられて、全体的に幅狭のテスト部材１０や幅広のテスト部材１０が完成される。
【００２４】
図４に示すように、第１の振動部材３０は、テーブル部材２０を一方の方向に振動させるものであり、テーブル部材２０を一方の方向に往復動させる第１の駆動部３１と、第１の駆動部３１の駆動により一方の方向に往復されるテーブル部材２０を案内する第１の案内部３２と、第１の駆動部３１および第１の案内部３２が固定される遊動板３３と、を備える。
【００２５】
第１の駆動部３１は、テーブル部材２０に一方の端部が接続されたアクチュエータ・シャフトを伸縮させるようなアクチュエータにより構成されてもよい。
【００２６】
第１の案内部３２は、テーブル部材２０に固定された第１のガイドブロック３４と、第１のガイドブロック３４の移動を案内するように遊動板３３に固定された第１のガイドレール３５と、を備える。
【００２７】
遊動板３３は、第１の駆動部３１および第１の案内部３２がボルトにより締め付けられる板材により構成される。
【００２８】
図５に示すように、第２の振動部材４０は、第１の振動部材３０とともにテーブル部材２０を他方の方向に振動させるものであり、第１の振動部材３０の遊動板３３を他方の方向に往復動させる第２の駆動部４１と、第２の駆動部４１の駆動により他方の方向に往復される第１の振動部材３０の遊動板３３を案内する第２の案内部４２と、第２の駆動部４１および第２の案内部４２が固定されるベース板４３と、を備える。
【００２９】
第２の駆動部４１は、ベース板４３に一方の端部が接続されたアクチュエータ・シャフトを伸縮させるアクチュエータにより構成されてもよい。
【００３０】
第２の案内部４２は、遊動板３３に固定された第２のガイドブロック４４と、第２のガイドブロック４４の移動を案内するようにベース板４３に固定された第２のガイドレール４５と、を備える。
【００３１】
ベース板４３は、第２の駆動部４１および第２の案内部４２がボルトにより締め付けられた状態で地面に配置される板材により構成される。
【００３２】
図６に示すように、第１の振動部材３０の第１の駆動部３１が作動されることにより、テーブル部材２０とともにテスト部材１０が水平に往復動され、これにより、振動感知部材５０がそれぞれの振動を感知することができる。
【００３３】
また、第１の振動部材３０および第２の振動部材４０は、テーブル部材２０を前後左右方向に往復動させて振動させるための構成要素であり、上述とは異なり、様々な実施形態に変形可能である。例えば、ベルトとプーリーおよびステップモーターを備えてもよく、ピニオンとラック歯車およびステップモーターを備えてもよい。
【００３４】
図１および図２に示すように、振動感知部材５０はテスト部材１０に配備されてテスト部材１０の振動を感知する振動センサーにより構成される。すなわち、振動センサーは、シェイキングされるテスト部材１０の振動をセンシングし、センシングされたセンシング値を振動制御部６０に送る。このような振動感知部材５０は多数形成されて、上述したテスト部材１０のテスト板１１に一つずつ配備されてそれぞれ振動を感知することができる。
【００３５】
振動制御部６０は、第１の振動部材３０および第２の振動部材４０を選択的に作動させながら振動感知部材５０の感知状態を認識して管理するものであり、プログラミング可能なＩＣチップと電子部品が搭載された回路基板を有するコントローラやパソコン（ＰＣ）により構成されてもよい。
【００３６】
また、振動制御部６０には、ユーザーが指令を入力可能なキーボードやマウスを有する入力装置７０が接続され、振動感知部材５０の感知状態が画面に出力されるディスプレイ８０が接続されてもよい。
【００３７】
図７に示すように、他の実施形態による振動制御部６０は、第２の振動部材４０を停止させた状態で第１の振動部材３０を作動させ、第１の振動部材３０を停止させた状態で第２の振動部材４０を作動させる作動部６１と、振動感知部材５０の感知状態を認識する認識部６２と、認識部６２において認識された感知状態を格納する格納部６３と、を備える。
【００３８】
ここで、作動部６１は、キーボードやマウスなどを介して入力される指令により第１の振動部材３０および第２の振動部材４０を作動させる。
【００３９】
このため、作動部６１が第１の振動部材３０および第２の振動部材４０を選択的に作動させることにより、遊動されるテスト部材１０の揺らぎを感知した振動感知部材５０から送られてくるセンシング値が認識部６２において認識されて格納部６３に格納される。
【００４０】
また、振動制御部６０には、認識部６２において認識されるセンシング値が画面に出力されるディスプレイ８０が接続されてもよい。
【００４１】
このように、振動制御部６０が第１の振動部材３０および第２の振動部材４０を作動させると、テスト部材１０が振動されて揺らぐ。このとき、振動感知部材５０がテスト部材１０の揺らぐ度合いをセンシングし、センシングされたセンシング値を振動制御部６０に送ると、振動制御部６０がディスプレイ８０を介してセンシング値を出力する。すなわち、ユーザーは、ディスプレイ８０を介して出力されるセンシング値を目視してテスト部材１０が揺らぐ度合いを確認することができる。
【００４２】
さらに、振動制御部６０は、作動部６１が設定された回数に見合う分だけ第１の振動部材３０および第２の振動部材４０を作動させるように第１の振動部材３０および第２の振動部材４０の作動回数を設定する作動回数設定部６４と、第１の振動部材３０および第２の振動部材４０の作動順序を設定する作動順序設定部６５と、をさらに備える。
【００４３】
このため、ユーザーが作動回数設定部６４を介して第１の振動部材３０および第２の振動部材４０の作動回数をそれぞれ設定し、作動順序設定部６５を介して作動順序を設定すると、作動部６１が設定された回数に見合う分だけ設定された順序に従って第１の振動部材３０および第２の振動部材４０を作動させることができる。
【００４４】
例えば、作動回数設定部６４を介して第１の振動部材３０が５回作動されるように設定し、第２の振動部材４０が５回作動されるように設定しながら、作動順序設定部６５を介して第１の振動部材３０が１番目、第２の振動部材４０が２番目、第１の振動部材３０が３〜４番目、第２の振動部材４０が５〜７番目、第１の振動部材３０が８〜９番目、第２の振動部材４０が１０番目になるように設定してもよい。このため、第１の振動部材３０が１回作動され、第２の振動部材４０が１回作動された後に、再び第１の振動部材３０が連続して２回作動され、第２の振動部材４０が連続して３回作動された後に、再び第１の振動部材３０が連続して２回作動され、第２の振動部材４０が１回作動される。すなわち、設定された順序に従って作動される第１の振動部材３０および第２の振動部材４０によりテスト部材１０が予め設定された回数に見合う分だけ設定された順序に従って振動される。
【００４５】
また、振動制御部６０は、作動部６１が設定された速度で第１の振動部材３０および第２の振動部材４０を作動させるように第１の振動部材３０および第２の振動部材４０のそれぞれの作動速度を設定する作動速度設定部６６をさらに備える。
【００４６】
このため、ユーザーが作動速度設定部６６を介して第１の振動部材３０および第２の振動部材４０の作動速度を互いに異ならせて設定してもよい。例えば、第１の振動部材３０は、所定の速度で作動されるように設定し、第２の振動部材４０は、第１の振動部材３０の作動速度よりも遅いか速い速度に設定してもよい。すなわち、テスト部材１０が予め設定される様々な速度で振動される。
【００４７】
このように、本発明は、テスト部材１０を前後左右方向に遊動させながらテスト部材１０の揺らぎの度合いをテストすることができるので、低コストの二方向振動テーブル装置に適用されて広く使用可能な非常に有用な発明であるといえる。
【００４８】
本発明が属する技術分野における当業者は、本発明がその技術的思想や必須的特徴を変更することなく互いに異なる具体的な形態で実施可能であるということが理解できるであろう。よって、上述した実施形態はあらゆる面において例示的なものであり、限定的なものではないと理解されなければならず、本発明の範囲は、詳細な説明よりは、後述する特許請求の範囲によって開示され、特許請求の範囲の意味および範囲並びにその等価概念から導き出されるあらゆる変更形態または変形形態が本発明の範囲に含まれるものと解釈されなければならない。
【符号の説明】
【００４９】
１０：テスト部材
１１：テスト板
１２：シャフト
１３：嵌入ピン
１４：固定ピン
２０：テーブル部材
２１：嵌入孔
３０：第１の振動部材
３１：第１の駆動部
３２：第１の案内部
３３：遊動板
３４：第１のガイドブロック
３５：第１のガイドレール
４０：第２の振動部材
４１：第２の駆動部
４２：第２の案内部
４３：ベース板
４４：第２のガイドブロック
４５：第２のガイドレール
５０：振動感知部材
６０：振動制御部
６１：作動部
６２：認識部
６３：格納部
６４：作動回数設定部
６５：作動順序設定部
６６：作動速度設定部
７０：入力装置
８０：ディスプレイ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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