激振装置以及具备激振装置的模拟器用激振系统

技术领域

本发明涉及激振装置以及具备激振装置的模拟器用激振系统。

背景技术

例如，如专利文献1以及专利文献2所示，驾驶模拟器构成为包括：搭载 了车辆模型的圆顶件(dome)；配置在构成该圆顶件的底部的基板的支撑台与 移动台之间且支撑圆顶件的六腿件(hexapod)；以及使圆顶件平移运动的XY 平移机构。六腿件是使圆顶件向纵摆方向、翻滚方向、横摆方向分别倾斜运动 的6自由度的机构，具有六根液压缸。作为激振装置的XY平移机构是使圆顶 件经由六腿件在共用的平面上相互正交的X方向以及Y方向上平移运动的机 构。此时，2自由度的XY平移机构经由导轨以及传送带并利用两个驱动马达 而使移动台移动。就上述的圆顶件内的车辆模型、六腿件和XY平移机构、以 及附设于六腿件和XY平移机构的检测器而言，分别经由预定的配线与预定的 计算机电连接。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007－33563号公报

专利文献2：日本特开2005－505783号公报

专利文献3：日本特开2002－311808号公报

专利文献4：日本实开平5－56374号公报

发明内容

上述的驾驶模拟器中，需要配线以如下方式固定并配置在驾驶模拟器内： 在驾驶模拟器工作中，上述的配线不遮挡车辆模型内的受检者的视野，或者， 上述的配线不成为六腿件以及XY平移机构等的动作的障碍。

然而，如果将配线留在六腿件以及XY平移机构等的可动部位，在圆顶件 以及XY平移机构的运动比较高速并且范围比较广的情况下，有可能对配线作 用某种的弯曲应力、拉伸应力，从而使配线断线。这种情况下，也想到将配线 以具有余量的长度进行配置，然而在驾驶模拟器的工作中，有可能引起配线的 振摆回转等，所以不是优选。另外，例如，随着作为激振装置的平移机构的自 由度增加而使驾驶模拟器内的配线的配置以及固定不容易。

考虑到以上的问题点，本发明的目的在于提供一种激振装置以及具备激振 装置的模拟器用激振系统，就激振装置而言，在模拟器的工作中，不会对布线 以及配管作用某种弯曲应力、拉伸应力，能够在模拟器内容易地配置，并且， 能够根据激振装置的自由度容易进行布线以及配管。

为了实现上述的目的，本发明的激振装置构成为具备：促动器，其具有一 端的连结固定端连结于往复移动及摆动的摆动基体且能够在第一位置与第二 位置之间进行移动的活塞；驱动控制单元，其对促动器进行驱动控制；引导导 管，其具有与供布线或者配管材料插入的一方的开口端连通的通路，以根据活 塞的移动而能够移动的方式支撑于促动器；以及排列机构，其配置于活塞的一 端的连结固定端，并且经由能够滑动及转动的排列部件而对来自引导导管的通 路的另一方的开口端的布线或者配管材料进行排列。

本发明的具备激振装置的模拟器用激振系统构成为具备：多个促动器，其 分别具有一端的连结固定端连结于往复移动及摆动的摆动基体的不同的多个 位置且能够在第一位置与第二位置之间进行移动的活塞；驱动控制单元，其对 促动器进行驱动控制；引导导管，其具有与供布线或者配管材料插入的一方的 开口端连通的通路，以根据活塞的移动而能够移动的方式支撑于多个促动器中 的至少一个；排列机构，其配置于活塞的一端的连结固定端，并且经由能够滑 动及转动的多个排列部件而对来自引导导管的通路的另一方的开口端的布线 或者配管材料进行排列；以及六腿件，其配置在驾驶舱支撑台与上述摆动基体 之间且具有6自由度的机构。

根据本发明的激振装置以及具备该激振装置的模拟器用激振系统，具备： 具有与供布线或者配管材料插入的一方的开口端连通的通路，并且以根据活塞 的移动而能够移动的方式支撑于促动器的引导导管；以及配置在活塞的一端的 连结固定端，并且经由能够滑动以及转动的排列部件而对来自引导导管的通路 的另一方的开口端的布线或者配管材料进行排列的排列机构。因此，布线或者 配管材料追随活塞的移动并且布线或者配管材料的位置以及弯曲被排列部件 调整，所以在模拟器的工作中，不会对布线以及配管作用某种弯曲应力、拉伸 应力，而能够在模拟器内容易进行配置，并且，能够根据激振装置的自由度而 容易进行布线以及配管。

附图说明

图1是与布线/配管材料组一起表示具备本发明的激振装置的模拟器用 激振系统的一个例子所使用的布线/配管材料排列机构的外观的立体图。

图2是示意性地表示具备本发明的激振装置的模拟器用激振系统的一个 例子的构成的立体图。

图3是示意性地表示具备本发明的激振装置的模拟器用激振系统的一个 例子的构成的立体图。

图4是示意性地表示具备本发明的激振装置的模拟器用激振系统的一个 例子的构成的立体图。

图5是图2所示的例子的俯视图。

图6是包含表示图2所示的例中所使用的线缆承载管(注册商标)以及滑 动导轨单元的局部剖视图的构成图。

图7是表示图6所示的滑动导轨单元的构成的局部剖视图。

图8是与通过引导导管的布线/配管材料组一起表示图1所示的布线/配 管材料排列机构的俯视图。

图9是图8所示的例子的主视图。

图10是图8所示的例的侧视图。

图11是用于说明布线/配管材料排列机构的动作的说明图。

图12A是用于说明滑动导管装置的动作的图。

图12B是用于说明滑动导管装置的动作的图。

具体实施方式

图2示意性地表示具备本发明的激振装置的模拟器用激振系统的一个例 子的外观。

图2中，模拟器用激振系统例如配置在驾驶模拟器内的预定的位置。图2 中，省略图示的车辆模型的驾驶舱CP(参照图2以及图3)被固定在后述的 六腿件的上端部的驾驶舱支撑台20。在图2中，驾驶舱CP以车辆模型的正面 侧端部以及左侧门例如分别朝向箭头X以及Y表示的方向的方式配置在驾驶 舱支撑台20。

如图5所示，模拟器用激振系统构成为作为主要要素而包括：以包围驾驶 舱CP的周围的方式沿着圆周方向均匀地隔离配置在三处且使后述的摆动基体 12往复移动以及摆动的三组激振装置；与各激振装置相比配置于驾驶舱CP侧 且与各激振装置的一端连结的摆动基体12；配置在驾驶舱支撑台20与摆动基 体12之间且控制驾驶舱支撑台20的姿势的六腿件；附设在各激振装置的滑动 导管装置；以及主机(未图示)。

具有3自由度的摆动基体12以能够往复移动以及摆动的方式配置在具有 预定的平面度的平板10(参照图5)上。即，摆动基体12能够沿着图5中箭 头所示的方向朝向双方向摆动，并且能够沿着后述的各激振装置的促动器的活 塞的轴线往复移动。

如图2以及图3所示，在与平板10的表面对置的摆动基体12的下表面的 三处设置有静压轴承14A、14B以及14C。就静压轴承14A、14B以及14C而 言，在对后述的空气压罐未供给工作空气的情况下，与平板10的表面抵接， 在供给工作空气的情况下，相对于平板10的表面而隔着预定的缝隙进行配置。 在与上述的箭头X以及Y正交的方向上摆动基体12相对于平板10的表面的静 压轴承14A、14B以及14C的预定以上的过度的浮起被设置于摆动基体12的 侧面的异常检测器SE1检测。在摆动基体12的上表面与上述的静压轴承14A、 14B以及14C相对地设置有促动器支撑台22A、22B、22C。如图3所示，构 成后述的六腿件的促动器18A、18B的一端经由万向接头连结于促动器支撑台 22A。如图2所示，构成后述的六腿件的促动器18C、18D的一端经由万向接 头连结于促动器支撑台22B。如图4所示，构成后述的六腿件的促动器18E、 18F的一端经由万向接头连结于促动器支撑台22C。另外，在促动器支撑台 22A、22B、22C的一方的侧部设置有橡胶制的限位器22a、22b、22c。如果摆 动基体12与激振装置接近预定以上的情况下，限位器22a、22b、22c与激振 装置抵接。

具有6自由度的六腿件构成为作为主要要素包括：具有万向接头的具备活 塞的促动器18A、18B、18C、18D、18E、18F；分别驱动促动器18A～18F的 伺服马达24A、24B、24C、24D、24E、24F；以及将来自伺服马达24A～24F 的输出分别减速而传递到促动器18A～18F的减速机构部。促动器18A～18F 具有相互相同的构造，例如，如专利文献3所示地构成为包括滚珠丝杠(活塞)、 滚珠螺母。具备旋转编码器的伺服马达24A～24F基于来自省略图示的各位置 传感器的检测输出来按照预定的模拟程序被主机驱动控制。该各位置传感器检 测促动器18A～18F的各活塞的位置。

三组激振装置分别具备促动器支撑台30A、30B、30C。促动器支撑台30A、 30B、30C分别隔着预定的角度间隔、例如120°以万向接头36A～36C位于 共用的圆周CC(参照图5)上的方式配置于地面。促动器支撑台30A、30B、 30C经由支撑板34A～34C以及万向接头36A～36C支撑后述的促动器38A、 38B、38C等。促动器支撑台30A～30C、支撑板34A～34C具有相互相同的 构造，所以对促动器支撑台30A、支撑板34A进行说明，省略其他的促动器 支撑台、支撑板的说明。

如图2所示，支撑板34A的一方的端面经由万向接头36A以能够摆动的 方式支撑于促动器支撑台30A。在支撑板34A的另一方的端面设置有具备促 动器38A以及旋转编码器的伺服马达32A。伺服马达32A的输出轴和促动器 38A内的滚珠螺母(未图示)经由减速机构进行连结。由此，伺服马达32A 被主机驱动控制，从而促动器38A的动作被控制。例如专利文献3所示，促 动器38A构成为包括滚珠丝杠(活塞)、滚珠螺母。促动器38A的活塞38P的 前端经由万向接头43A与后述的排列机构支撑模块52连结(参照图9)。三 组促动器38A～38C的与排列机构支撑模块连结的万向接头43A以其旋转轴 心位于共用的圆周上的方式进行配置。排列机构支撑模块52通过螺栓(未图 示)被固定于摆动基体12的上表面的三角形板26以及摆动基体12的双方。 三角形板26以其中心与摆动基体12的旋转中心一致的状态通过螺栓(未图示) 固定于摆动基体12。另外，各排列机构支撑模块52固定在相对于摆动基体12 以及三角形板26的旋转中心间隔相同的预定距离的位置。此外，该预定距离 基于摆动基体12的摆动角、摆动角速度、角加速度和摆动基体的可动范围以 及能够制造的促动器的能力来决定。

由此，摆动基体12根据促动器38A的活塞38P的伸缩来进行往复移动、 摆动(参照图12A以及图12B)。

在三角形板26的两处形成有供通气软管插入的孔HA，该通气软管分别 向上述的静压轴承14A～14C供给工作空气(参照图2)。

如图2以及图12A所示，滑动导管装置分别附设于促动器38A以及38B。 各滑动导管装置具有相互相同的构造，所以对附设于促动器38A的滑动导管 装置进行说明，省略其他的滑动导管装置的说明。滑动导管装置对连接省略图 示的主机与模拟器用激振系统电连接的配线以及向静压轴承供给来自空气压 源(空气压罐)的工作空气的通气软管等进行引导并保护。

滑动导管装置构成为作为主要要素包括：作为配置材料引导部件的线缆承 载管(CABLEBEAR)(注册商标)42A以及引导导管40A；以及以能够滑动 的方式支撑引导导管40A的滑动导轨单元SLU(参照图7)。线缆承载管(注 册商标)42A以及引导导管40A对包含来自省略图示的主机的配线以及来自 空气罐的一根或多根的通气软管而成的布线/配管材料组WH进行保护并引 导。

例如专利文献4所示，线缆承载管(注册商标)42A具有供布线/配管材 料组WH插入的中框。布线/配管材料组WH通过预定的夹具被固定于该中 框。供布线/配管材料组WH插入的线缆承载管(注册商标)42A的开口端 的周缘被线缆承载管(注册商标)固定件44A支撑。就具有一对脚部的线缆 承载管(注册商标)固定件44A而言，如图6所示，其一对脚部夹持促动器 38A中的相对的侧面，从而保持于促动器38A。由此，线缆承载管(注册商标) 42A的与引导导管40A的开口端部连结的端部通过一对脚部之间。

管状的引导导管40A通过支撑于促动器38A的后述的滑动导轨单元SLU 以能够移动的方式被支撑。引导导管40A沿着促动器38A的活塞38P的中心 轴线延伸。如图9所示，设置在引导导管40A的一方的开口端部的周缘的连 结端部44AC与连结于活塞38P的前端的万向接头43A连结。另外，引导导 管40A的另一方的开口端部的周缘连结于线缆承载管(注册商标)42A的端 部。如图7所示，引导导管40A具有供布线/配管材料组WH插入的引导通 路40a。

如图6以及图7所示，滑动导轨单元SLU以通过线缆承载管(注册商标) 固定件44A的一对脚部之间的方式进行配置。滑动导轨单元SLU固定于设置 在线缆承载管(注册商标)固定件44A的一对脚部之间的支撑板以及促动器 38A的主体部的端部。滑动导轨单元SLU构成为包括：固定于支撑板且保持 轴承部的导轨50A；相对于其轴承部滑动的滑块48A；以及与滑块48A连结 且支撑引导导管40A的移动板46A。

在这种构成中，在工作状态的促动器38A的活塞38P的前端处于以按压 摆动基体12的方式延伸的第一位置的情况下，如图12B所示，引导导管40A 的连结端部44AC与布线/配管材料组WH一起从促动器38A的主体部远离。 此时，引导导管40A与上述的滑动导轨单元SLU的移动板46A以及滑块48A 一起相对于导轨50A滑动。线缆承载管(注册商标)42A的与引导导管40A 的端部连结的部分跟着移动，从而线缆承载管(注册商标)42A柔软地折弯。 另外，布线/配管材料组WH固定于线缆承载管(注册商标)42A，所以布线 /配管材料组WH不会与引导导管40A的引导通路40a的内周部相互摩擦。

另一方面，在促动器38A的活塞38P的前端处于以拉动摆动基体12的方 式收缩的第二位置的情况下，如图12A所示，引导导管40A的连结端部44AC 与布线/配管材料组WH一起接近促动器38A的主体部。

在作为连结固定端部的排列机构支撑模块52的上端部，如图9以及图10 所示，布线/配管材料排列机构50与各滑动导管装置对应地进行设置。如图 1所示，布线/配管材料排列机构50能够不使通过上述的引导导管40A的布 线/配管材料组WH损伤地进行排列。

图1中，例如，代表性地表示包含构成配线的电线D2、D3、D4、D5、 D6、D7以及供给工作空气的通气软管D1而成的布线/配管材料组WH。电 线D2、D3、D4、D5、D6、D7例如将上述的各接近传感器、旋转编码器、伺 服马达等与主机电连接。

布线/配管材料排列机构50构成为包括：在固定于排列机构支撑模块52 的上端部的支撑板54固定的下引导板56L；与下引导板56L隔着预定距离相 对地配置的上引导板56U；以及四个支撑杆60A、60B、60C及60D。

下引导板56L和上引导板56U以隔着预定的间隔相互平行的方式通过一 对支撑件58连结。下引导板56L和上引导板56U具有相互相同的构造，所以 对下引导板56L进行说明，省略上引导板56U的说明。

下引导板56L例如由树脂材料制作，在四处具有引导槽56g。各引导槽 56g相互平行地排列，沿着构成布线/配管材料组WH的电线以及通气软管的 轴线方向延伸。邻接的引导槽56g被分隔壁56Wb分隔。在右端的引导槽56g， 与分隔壁56Wb相对地形成有侧壁56Wa。

作为排列部件的支撑杆60A、60B、60C以及60D以能够滑动以及转动的 方式配置于各引导槽56g。支撑杆60A、60B、60C以及60D具有相互相同的 构造，所以对支撑杆60A进行说明，省略其他的支撑杆的说明。

支撑杆60A例如由铝合金制作为圆柱状，具备具有U字形的剖面的槽60g。 槽60g沿着支撑杆60A的径向贯通。槽60g的宽度例如被设定为比通气软管 D1的直径稍微大。在支撑杆60A的上端面利用小螺丝固定有按压通气软管 D1并固定于槽60g内的限位板62A。在其他的支撑杆的上端面也利用小螺丝 固定有相同的限位板62B～62D。由此，如图8所示，通过引导导管40A的构 成布线/配管材料组WH的配线的电线D2、D3、D4、D5、D6、D7以及供给 工作空气的通气软管D1分别通过布线/配管材料排列机构50的支撑杆60B、 60C、60D、60A的槽60g之后，与接近传感器、旋转编码器、伺服马达、静 压轴承连接。

在这种构成中，在模拟器用激振系统处于工作状态的情况下，如图11所 示，因产生滑动导管装置相对于摆动基体12的相对移动、或者摆动基体12 相对于滑动导管装置的相对移动而有可能对布线/配管材料组WH作用弯曲、 压缩力或者拉伸力。即，就引导导管40A而言，如图9所示，其连结端部44AC 经由结合于活塞38P的前端的万向接头43A与排列机构支撑模块52连结，所 以如图11所示，引导导管40A以其中心轴线能够相对于支撑板54的中心轴 线向顺时针方向或者逆时针方向在预定的角度α的范围内转动地相交的方式， 能够相对于排列机构支撑模块52进行摆动。由此，就引导导管40A而言，在 其中心轴线相对于支撑板54的中心轴线以预定的角度α相交的情况下，弯曲 应力作用于电线D2～D7、以及通气软管D1。

在这样的情况下，利用所产生的力而使保持电线D2～D7以及通气软管 D1的支撑杆60B、60C、60D、60A在槽56g内滑动以及旋转，从而不会对电 线D2～D7以及通气软管D1自身作用力，并且，限制电线D2～D7以及通气 软管D1自身的移动，还避免电线D2～D7等的摩擦。

此外，具备上述的本发明的激振装置的模拟器用激振系统的一个例子适用 于驾驶模拟器，然而并不限于这种例子，例如，也可以适用于飞行模拟器等的 其他的模拟器。另外，上述的例中，滑动导管装置设置于两处，然而并不限于 这种例子，滑动导管装置也可以设置在一处或者三处。并且，上述的例中，布 线/配管材料排列机构具备四个支撑杆，然而并不限于这种例子，也可以根据 配线的数量具备一至三个支撑杆、五个以上的支撑杆。