JPH08136392A - 振動試験機の加振軸連結構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 全体の構成が簡素化された試験物の振動試験
に適する多自由度振動試験機の加振軸連結構造の提案。 【構成】 動電型振動発生機３と振動台１との連結構造
において、該加振軸２の１端に静圧軸受を有する軸受部
連結部４と、該加振軸２の中間に設けた静圧軸受を有す
る油圧ガイド５と、該加振軸２の他端に動電型振動発生
機３の加振テーブル３ｄを固定して構成した加振軸連結
構造。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は動電型振動試験機の加振
軸の取付構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、原子力発電設備等の大型構造物そ
の他の耐震性、安全性の評価のために振動実験が非常に
重要になって来ているが、この場合自然界の振動に最も
近い多自由度の加振が可能な多自由度振動試験機が望ま
れている。

【０００３】一方、これらの試験物は大型であるため、
縮尺模型で試験される事が多く、縮尺模型にて耐震試験
を行う場合は、実際の地震の振動周波数よりもその縮尺
比に比例して高い周波数で振動を加えなければならな
い。例えば、地震の上限周波数は大体１０Ｈｚ程度とさ
れているが、縮尺比率が１／２０の試験物ならば２００
Ｈｚ程度まで振動を加えてみる必要があり、又、電気・
電子部品等は２０００Ｈｚ程度まで加振の必要があり、
このような高域の周波数まで加振できる振動試験機が要
望されており、従って動電型振動発生機と該動電型振動
発生機により駆動される振動台とを連結する強固で、且
つ、歪なく正確に振動を伝える加振軸連結構造が必要で
ある。

【０００４】従来、多自由度振動試験機の振動台の加振
軸連結構造としては、例えば特公昭４９−７１７１号公
報（以下第１従来例という）のものがあり、図６及び図
７に示すように振動台１０４のＸ、Ｙ方向の側面及びＺ
方向下面に設けた断面Ｔ字状のロッド３０１に静圧軸受
３０２、３０３、３０４を介してＸ、Ｙ方向には電気式
の振動発生機と連結し、Ｚ方向には更にコネクションロ
ッド１１０を介して電気式の振動発生機を連結するもの
で、図示の如く、１方向の振動が他の方向の振動に影響
を与えないようにガイドフレーム１１４及びガイドフレ
ーム案内手段を有するものである。振動台１０４と加振
手段との接続部は符号１００で示し、その他の符号の説
明は省略する。

【０００５】又、他の例として、図８及び図９に示す特
公昭５４−４４４６１号公報（以下第２従来例という）
の発明があり、図において、振動台５０１を静圧軸受に
よる振動台案内装置５０２によって一平面でのみ振動し
得るように支持すると共に多自由度の各方向に加振する
ため、例えば、Ｘ方向においては、同期接続した複数個
の加振用油圧シリンダ５０３、５０３を、これらの加振
用油圧シリンダの加振方向と直角な方向の運動を許容
し、且つ、加振方向への加振力を伝達するための静圧軸
受を有する連結器５０６、５０６によって、振動台５０
１の対応部分に連結して振動を得ることが出来るように
構成したものである。Ｙ方向についても同様であるが詳
細は省略する。又図示は省略したがＺ方向も同様であ
る。

【０００６】更に、他の例として、本出願人の出願に係
る特公平３−８１０９３号公報（以下第３従来例とい
う）に記載された発明があるが、この発明の加振軸連結
構造は本願発明と同じ構成であり説明と図示を省略す
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】第１従来例において
は、前記の通りガイドフレーム及びガイドフレーム案内
手段を必要とするので、多自由度振動試験機全体の構成
が複雑且つ大形となる欠点があった。

【０００８】第２従来例においては、連結器の構成がコ
字状のフォークブラケットによっているので、連結器の
ために振動系が１つ増え、周波数特性が高域で落ちるば
かりでなく、軸方向ガイドは、加振用シリンダが兼用し
ているために、寸法その他に制約ができると共に構造も
あまり堅牢でないという欠点があった。

【０００９】従って、本発明の目的は従来の欠点を解決
すると共に、全体の構成が簡素化された試験物の振動試
験に最適の多自由度振動試験機の加振軸連結構造を提案
するにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、請求項１において、動電型振動発生機と該動電型振
動発生機により駆動される振動台とを加振軸で連結する
ようにした連結構造において、該加振軸の１端に静圧軸
受を設けて該加振台の所定部位に連結するようにした軸
受部連結部と、該加振軸の中間側部に設けた静圧軸受よ
りなる油圧ガイドと、該加振軸の他端に該動電型振動発
生機の加振テーブルを固定して構成した取付構造を有す
る加振軸連結構造を構成した。

【００１１】又、請求項２において、円柱状の加振軸の
１端に設けられ、軸方向に直角で両側へ延長されて該加
振軸と共にＴ字状に形成された直方体状の軸受部と、該
軸受部近傍の上下の左右の所定部位で振動台側面から突
出して設けられた押えアームと、前記軸受部を振動台側
面と押えアームで包むように把持する上下の押えアーム
の先端部を接続して設けた左右の押えアーム片とよりな
り、前記軸受部に対向する振動台側面及び押えアーム片
の対向面に静圧軸受を有する請求項１の加振軸連結構造
を構成した。

【００１２】

【作用】前記の通り、本発明を請求項１及び請求項２の
発明のように構成し、２００〜２０００Ｈｚ程度の高域
周波数の振動まで加振の出来る動電型振動発生機を前記
加振軸連結構造の加振軸により振動台の所定の位置に連
結するようにしたので、簡単な構成で、周波数特性にす
ぐれ、又、軸心方向にガイドする油圧ガイドにより振動
台に捩じれ振動のない正確な加振が実現できるのであ
る。

【００１３】

【実施例】本発明の１実施例を図面と共に説明する。図
１は本発明の実施例の１部省略した斜視図、図２は本発
明の１部断面説明図、図３は本発明の１部省略斜視図で
ある。

【００１４】各図において、１は被試験物等を搭載する
方形直方体状の振動台、１ａは連結部位、２は加振軸、
２ａは軸部、２ｂは軸受部、２ｃはポケット、２ｄは油
の流路、３は動電型振動発生機、３ａは駆動コイル、３
ｂはヨーク、３ｃは励磁コイル、３ｄは加振テーブル、
４は軸受部連結部、４ａは押えアーム、４ｂは押えアー
ム片、５は油圧ガイド、５ａはポケット、６はオイルタ
ンク、７はポンプ、８はモータである。なお、ヨーク３
ｂは破線で示した。

【００１５】加振軸２は円柱状の軸部２ａと軸部２ａの
１端に設けられ両側に直角方向に延びた軸受部２ｂとを
有するＴ字形状をしており、軸受部２ｂと振動台１の１
側面に固着された押えアーム４ａと着脱可能な押えアー
ム片４ｂとで軸受部連結部４を形成している。

【００１６】即ち、図２、図３に示すように、軸受部２
ｂを貫通して油の流路２ｄを設けると共に軸受部２ｂの
全面及び後面に凹設したポケット２ｃ内に該流路２ｄの
吐出口、即ちポケット２ｃを設け、軸受部２ｂを押えア
ーム４ａと押えアーム片４ｂとの間に挟入して、該ポケ
ット２ｃと押えアーム片４ａの内面及び該振動台１の側
面との間に数１０μのギャップをもって対向させ取り付
け部を構成している。ここで、軸受部２ｂの前面側は、
前記油の流路２ｄの出口とポケット２ｃを設けず、直接
振動台１の側面に対向させるようにしてもよい。

【００１７】図３に破線で示したパイピングと共にオイ
ルタンク６とポンプ７とモータ８で形成される油圧源に
より該ポケット２ｃに高圧の油圧をかけることにより、
図２に矢印で示すように、加振軸２の軸心方向に充分な
剛性をもたせ、軸心方向の振動を伝えるようにしてい
る。

【００１８】一方、軸受部２ｂを有する軸部２ａと押え
アーム４ａとは軸心方向と直角の方向には充分な間隔を
開け、油圧をかけた時に軸心方向に対して直角方向には
互いにフリーの状態になるようにしてある。

【００１９】油圧ガイド５は加振軸２の中間に装着され
ており、図示してない床面に固着されると共に、床面上
に適宜配設された前記油圧源からの油圧により静圧軸受
により加振軸２を数１０μのギャップをもって保持し、
加振軸２を軸心方向のみに移動できるようにガイドして
いる。

【００２０】加振軸２の軸受部２ｂと反対側端部２ａは
図２に示すように動電型振動発生機の加振テーブル３ｄ
に固定されていて、該加振テーブル３ｄの端部には駆動
コイル３ａが装着されており、図２には１例を示すため
破線で図示したが、ヨーク３ｂに設けた隙間に駆動コイ
ル３ａが挿入されている。

【００２１】ヨーク３ｂは図示していない床面に固定さ
れると共に、内部に励磁用コイル３ｃを有し、励磁用コ
イル３ｃに図示しない手段により直流電流を流すことに
より駆動コイル３ａを横切る直流磁界を発生させ、駆動
コイル３ａに図示しない手段により交流電流を流すこと
により、加振テーブル３ｄを振動させるようにしてい
る。

【００２２】図４及び図５は本発明の１実施例をＸ、Ｙ
方向の多自由度振動試験機に適用したもので、図４は平
面図、図５は側面図である。１は振動台、２は加振軸、
３は動電型振動発生機、３ｄは加振テーブル、４は軸受
部連結部、５は油圧ガイドである。図示のように加振軸
２の１端の軸受部連結部４で振動台１の所定の部位に加
振軸２が連結され、加振軸２の中央は油圧ガイド５で支
承され、加振軸２の他端は動電型振動発生機３の加振テ
ーブル３ｄに固定される構成である。上記構成であり、
軸受部連結部４及び油圧ガイド５には図示されない静圧
軸受が設けられているので、該多自由度振動試験機はＸ
及びＹ方向に加振されるのである。

【００２３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
動電型振動発生機と該動電型振動発生機により駆動され
る振動台とを加振軸で連結するようにした加振軸の取付
構造において、該振動台との連結部位に静圧軸受を設け
た軸受部連結部を形成し、該軸受部連結部を介して加振
軸の１端を連結すると共に該加振軸の他端は動電型振動
発生機の加振テーブルに固定して振動手段に連結し、該
加振軸の中間に静圧軸受よりなる油圧ガイドを設けた動
電型振動発生機の加振軸の取付構造を構成した請求項１
と、軸受部連結部としてＴ字状の軸受部を円柱状の軸部
の１端に形成し静圧軸受を設けた請求項１の加振軸の取
付構造よりなる請求項２とにより構成されたので、２０
００Ｈｚ程度の高域周波数振動まで加振のできる動電型
振動発生機と振動台の所定の位置に連結された加振軸の
取付構造とにより、従来の欠点が解決され、前記高域周
波数においても周波数特性に勝れ又軸心方向に独立して
ガイドする油圧ガイドにより強固なガイドが可能となり
簡単な構成で振動台に歪みのない加振が得られるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の斜視図。

【図２】本発明の一部断面説明図。

【図３】本発明の一部省略斜視説明図。

【図４】本発明の適用例の平面図。

【図５】本発明の適用例の側面図。

【図６】第１従来例の側面図。

【図７】第１従来例の拡大説明図。

【図８】第２従来例の平面図。

【図９】第２従来例の側面図。

【符号の説明】

１ 振動台 １ａ 連結部位 ２ 加振軸 ２ａ 軸部 ２ｂ 軸受部 ２ｃ ポケット ２ｄ 油の流路 ３ 動電型振動発生機 ３ａ 駆動コイル ３ｂ ヨーク ３ｃ 励磁コイル ３ｄ 加振テーブル ４ 軸受部連結部 ４ａ 押えアーム ４ｂ 押えアーム片 ５ 油圧ガイド ５ａ ポケット ６ オイルタンク ７ ポンプ ８ モータ １００ 振動台と加振手段の接続部 １０４ 振動台 １１０ コネクションロッド １１４ ガイドフレーム ３０１ ロッド ３０２ 油圧軸受 ３０３ 油圧軸受 ３０４ 油圧軸受 ３０５ 油圧ポンプ ３０６ 方向 ３０７ 方向 ３０８ 油圧軸受 ３０９ 油圧軸受 ５０１ 振動台 ５０２ 振動台案内装置 ５０３ 加圧用油圧シリンダ ５０３ａ ピストンロッド ５０４ ベース ５０５ 加圧用油圧シリンダ ５０５ａ ピストンロッド ５０６ 連結器 ５０６ａ フォーク ５０６ｂ ブラケット ５０７ 連結器 ５０７ａ フォーク ５０７ｂ ブラケット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動電型振動発生機と該動電型振動発生機
   により駆動される振動台とを加振軸で連結するようにし
   た連結構造において、該加振軸の１端に静圧軸受を設け
   て該振動台の所定部位に連結するようにした軸受部連結
   部と、該加振軸の中間側部に設けた静圧軸受よりなる油
   圧ガイドと、該加振軸の他端に該動電型振動発生機の加
   振テーブルを固定して構成した取付構造を有することを
   特徴とする加振軸連結構造。
2. 【請求項２】 円柱状の加振軸の１端に設けられ該加振
   軸の軸方向に直角で水平に両側へ延長されて該加振軸と
   共にＴ字状に形成された直方体状の軸受部と、該軸受部
   近傍の上下の左右の所定部位で振動台側面から突出して
   設けられた押えアームと、前記軸受部を振動台側面と押
   えアームで包むように把持する上下の押えアームの先端
   部を接続して設けた左右の押えアーム片とよりなり、前
   記軸受部に対向する振動台側面及び押えアーム片の対向
   面に静圧軸受を有する請求項１の加振軸連結構造。