JPH09304221A - シール着脱式振動環境試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シール部材の着脱や交換を容易にし、シール
部材が振動体の振動特性に影響を与えないようにして振
動試験の精度を向上する。 【解決手段】 恒温槽１、振動機２、振動機を支持する
空気バネ３、恒温槽と振動機とを組み合わせたときに恒
温槽１の本体部分１１の底部１１ａの平坦面１１ａ−１
と振動機平坦面２２とに接触するシール部材４等を有す
る。 【効果】 恒温槽と振動機とを組み合わせる前にシール
部材を振動機の上に置き、恒温槽を振動機上の所定位置
に移動させ、振動機使用時に空気バネに空気を入れるだ
けでシール状態が形成される。従って、シールの形成と
シール部材の着脱が容易である。又、シール部材が振動
テーブル２１に接触しないので、振動特性に影響を与え
ない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、振動と、温度、湿
度、気密性、ある程度の耐圧性等の何れか又は複数の環
境試験条件とを組み合わせた試験を行える振動環境試験
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の振動環境試験装置としては、例え
ば、特開平２ー４６８８９号公報に記載されているよう
に、恒温槽の下に振動発生機を設置し、恒温槽底部の開
口から振動軸を挿入し、その頂部の補助振動板上に試料
を載せ、試料に振動を与えつつ環境試験できる装置にお
いて、振動軸、補助振動板、又は振動軸に固定したフラ
ンジの何れかと恒温槽底部との間にタイヤ状のシール部
材を介装して振動軸等の側にそのビード部を固着し、シ
ール部材の内部に空気を注入又は排出することによって
シールを形成又は解除するようにした装置が公知であ
る。

【０００３】しかしながら、この装置では、恒温槽底部
と振動機とが係わり合った狭い場所で空気の注入又は排
出のための空気供給管の着脱作業をしなければならない
ので、シールの形成と解除のための作業が容易でないこ
と、シール部材が振動軸と共に振動するため、振動軸の
振動数や振幅に影響を及ぼし、振動試験の精度を低下さ
せること、シール部材の寿命が短かいこと、シール部材
のビード部を固定（固着）するので、その作業やシール
部材交換時の着脱作業が面倒であること、等の問題を有
する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術に於
ける上記問題を解決し、シール部材の着脱や交換が容易
で、その寿命が長く、且つ、シール部材が振動体の振動
特性に影響を与えず精度の良い振動試験を行える振動環
境試験装置を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、請求項１の発明は、環境試験装置と振動機
とが上下の位置関係で組み合わせられる振動環境試験装
置であって環境試験装置の底部の開口から振動機の振動
体の振動を伝達して試験室内で被試験物に振動を与えて
環境試験できる振動環境試験装置において、空気の出し
入れが可能で空気を入れたときに前記振動機を支持する
空気バネと、前記開口の周囲の平坦な底部平坦面と前記
振動体の周囲の平坦な振動機平坦面との間で前記開口と
前記振動体とを囲うように装着されるシール部材であっ
てその高さが前記空気バネに空気が入れられているとき
の前記底部平坦面と前記振動体平坦面との間隔以上で且
つ前記空気バネの空気が抜かれているときの前記底部平
坦面と前記振動体平坦面との間隔より低くなっているシ
ール部材と、を有することを特徴とする。

【０００６】請求項２の発明は、上記に加えて、前記環
境試験装置は水平方向に移動自在に構成されていること
を特徴とする。

【０００７】請求項３の発明は、請求項１の発明の特徴
に加えて、前記シール部材は、二重環状に形成された枠
体部分と該枠体部分の前記高さ方向の両端に取り付けら
れた弾性体から成る接触部分とを有することを特徴とす
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は振動環境試験装置の一例で
あるスライド式の振動恒温槽の全体構成を示し、図２は
図１のシール部材の部分を拡大して示している。振動恒
温槽は、環境試験装置としての恒温槽１と振動機２とが
上下の位置関係で組み合わせられるようになっていて、
恒温槽１の本体部分１１の底部１１ａの開口１１ｂから
振動機２の振動体である振動テーブル２１の振動を伝達
して試験室１１ｃ内で被試験物である試料Ｗに振動を与
えて環境試験できる装置であり、空気バネ３及びシール
部材４を備えている。

【０００９】恒温槽１は、本体部分１１の片側に冷凍機
や電装品、計器類等を備えると共に本体部分１１を一定
の高さ位置で支持する補助盤１２及びこれと反対側にお
いて同様に本体部分１１を支持する支持フレーム１３を
有する。補助盤１２及び支持フレーム１３にはそれぞれ
車輪１２ａ及び１３ａが取り付けられていて、これらの
車輪が設置面に固定されたレール５上を図において紙面
に直角方向に転がることにより、恒温槽１が水平方向に
移動自在になっている。従って、恒温槽１と振動機２と
の組合せ及びその解除が容易である。

【００１０】本体部分１１の内部は、断熱壁１１ｄで囲
われていて、図示していないが試験室１１ｃとは区分さ
れた空調室が設けられ、その中に加熱器、冷却器（通常
冷凍機の蒸発器）、加湿器、空調空気循環送風機等が必
要に応じて試験目的を達成できるように配設される。符
号１１ｅは、本体部分１１のみを単独に設置するときの
支持フレームである。恒温槽１のみを使用して環境試験
を行うときには、開閉式又は別置きの適当な蓋で開口１
１ｂが覆われる。

【００１１】振動機２は、例えばＸ、Ｙ、Ｚの３方向の
振動を発生させ、それぞれの方向の単独振動又はこれら
の複合された振動を試料Ｗに与えて振動試験できる装置
であり、設置面上に支持台６及び空気バネ３を介して防
振支持される。符号７は振動機を使用しないときにこれ
を支持する支持フレームである。振動機２の上部の振動
テーブル２１の周辺には、恒温槽の底部と対向して振動
機平坦面２２が形成されている。振動テーブル２１に
は、恒温槽内部まで突出した中間台２３がボルト締め等
によって取り付けられ、試料Ｗはこの上に固定又は載置
される。

【００１２】空気バネ３は、空気の出し入れが可能なよ
うにバルブ３１及び空気注入排出口３２を備え、振動機
を使用するときには、これらを介して適当な圧力の圧縮
空気を注入してバルブ３１を閉鎖し、振動機を使用しな
いときには、バルブ３１を開いて内部の空気を排出す
る。空気を排出すると、振動機の位置が下がって振動機
は支持フレーム７で支持される。空気バネへの空気の注
入排出は、恒温槽１とは係わりのない振動機の設置面上
で行われるので、周囲が広く開放されたスペースになっ
ていて、その作業は容易である。

【００１３】シール部材４は、開口１１ｂの周囲の平坦
な底部平坦面１１ａ−１と振動体２１の周囲の平坦な振
動機平坦面２２との間で開口１１ｂと振動体２１とを囲
うように装着され、図２にも示す如く、これらの周囲に
二重環状に形成された枠体部分４１及びその上下に取り
付けられたゴム等の弾性体から成る接触部分としてのパ
ッキン４２を有する。枠体部分４１の内部は閉鎖されて
いて、振動テーブル２１が動いてもシール部材４は動か
ないので、この閉鎖された内部の空気は自然対流以外で
は流動せず、この部分が断熱空間を形成し、恒温槽内の
温度条件を維持する効果を持つ。なお、この空間部内に
断熱材を充填すれば、更に断熱効果を上げることができ
る。

【００１４】図２では、シール部材４が底部平坦面１１
ａ−１と振動機平坦面２２との間に介装され、パッキン
４２が丁度これらの両側に接触した状態を示し、その高
さはＨである。振動機平坦面２２と底部平坦面１１ａ−
１との間隔は、空気バネ３に空気が入れられ振動機２を
持ち上げて支持しているときにはＨ₁ になり、空気が抜
かれているときにはＨ₂ になるが、シール部材４の高さ
Ｈは、Ｈ₁ 以上で且つＨ₂ より低くなっている。そし
て、寸法ＨとＨ₁ との差は、通常、パッキン４２のそれ
ぞれの圧縮量が２〜３ｍｍ程度になるように設定され
る。

【００１５】このような振動恒温槽は次のように使用さ
れる。振動機２は、通常、恒温槽１と組合せ可能な位置
に設置されているが、独立の振動試験に用いられ他の場
所に設置されているときには、振動環境試験を行うとき
にその場所から上記位置に移設される。このときには、
空気バネ３内に空気が入れられてなく、振動機２は支持
フレーム７によって支持されている。そして、振動機平
坦面２２の上にシール部材４を載せる。以下に説明する
ように、シールを形成するための特別の作業はこの作業
だけであり、シール着脱作業は殆ど不要であるといえる
程である。

【００１６】なお、恒温槽と振動機上部との間の振動し
ない部分間にシールを形成する方法としては、その何れ
か一方側にジャバラ等の伸縮部材の一端側をボルト等で
固定し、次に他端側を引き伸ばして他方側にボルト等で
固定する方法等も考えられる。このような方法によれ
ば、伸縮部材の取り付けが、恒温槽と振動機との接続部
分の極めて狭く且つ直接手の届かない場所における困難
な作業になるが、本発明によれば、このような困難な作
業が全く不要になる。又、ジャバラ等の伸縮部材では十
分な断熱性を得られないが、本発明のシール部材４は、
前述の如く、枠体部分４１で断熱空間を形成することに
より、十分な断熱性を有する。

【００１７】シール部材４を載せた状態で恒温槽１を振
動機２上の所定位置まで水平移動させ、適当な方法でそ
の位置を固定する。このときには、図２に示す如く、平
坦面２２と１１ａ−１との間隔がＨ₂ になっていてシー
ル部材の高さＨより大きいので、シール部材４の上端位
置が下がっていて、シール部材４が恒温槽の移動を妨げ
ることはない。従って、簡単に両者の関係位置を設定で
きる。

【００１８】次に、中間台２３をボルト締め等によって
振動テーブル２１に取り付ける。この作業は、シール部
材４の取り付けとは無関係に行えるので簡単である。そ
して、空気バネ３に圧縮空気を入れて膨らます。これに
より、振動機２の位置が上がり、シール部材４のパッキ
ンが適当な圧力で両方の平坦面２２及び１１ａ−１に圧
接し、恒温槽の試験室１１ｃ内の雰囲気がシールされ
る。この作業は、本来振動機２を防振支持するための作
業であり、それが自動的にシール形成の作用をなす。従
って、前述の如く、シール形成のための作業は、単にシ
ール部材４を振動機平坦面２２上に置くだけである。

【００１９】これだけの作業で、振動と環境条件とを組
み合わせた各種試験を実施できる状態になる。振動機と
恒温槽とを分離するときは、この反対の作業になる。即
ち、中間台２３を取外し、空気バネ３のバルブ３２を開
いて内部の空気を抜き、恒温槽１を移動させ、シール部
材４を取り外す。従って、これらの作業も又極めて簡単
である。

【００２０】本例の振動恒温槽によれば、シール部材４
が振動テーブル２１に全く接触しないため、振動機の振
動特性に影響を与えることがない。そして、二次元又は
三次元の振動を発生させられる多軸振動試験装置を用い
る場合には、このような無接触シールが特に有効に利用
される。

【００２１】なお以上では、恒温槽１が水平方向に移動
自在である例を示した。このようにすれば、恒温槽１と
振動機２との着脱が容易になるから、振動機を恒温槽以
外の種々の機械装置等に対して使用することが極めて容
易になり、振動機の利用率を向上させることができる。
又、振動試験をしない恒温槽のみの単独試験の実施も容
易になる。但し、恒温槽の水平移動が自在でなく、これ
が固定した支持台上に設置されるような装置に対して
も、空気バネとシール部材とによって、シール部材の着
脱の容易性や振動機の性能維持の効果が発揮されるの
で、本発明を有効に適用することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、請求項１の
発明においては、振動機を空気バネで支持するので、振
動機を防振支持できると共に、空気の出し入れによって
振動機を昇降させ、振動機平坦面と環境試験装置の底部
平坦面との間隔を変えることができる。そして、この変
化する間隔の中間的な高さを持ち両平坦面の間で開口と
振動機の振動体とを囲うことができるシール部材を設け
るので、環境試験装置と振動機とを組み合わせ、シール
部材を振動機平坦面上に置くことにより、空気バネに空
気を入れて振動機を使用状態にすれば、自動的に開口と
振動機との間でシールが形成される。又、振動機を使用
しないときには、空気を出すだけでシール状態を解除で
きる。

【００２３】このような振動環境試験装置によれば、環
境試験装置や振動機の何れの部分にもシール部材を固定
的に取り付けることなく、単に振動機平坦面上に置くだ
けでシールを形成できるので、シール部材の着脱及びシ
ール形成のための作業が殆ど不要である。又、シール部
材の修理や交換も極めて容易になる。更に、空気バネに
よって振動機を防振支持することができる。

【００２４】又、シール部材は振動体自体には接触せ
ず、その周囲の振動しない平坦面に接触するので、シー
ル部材の物性によって振動体の振動数や振幅が影響を受
けることがない。従って、目的とする振動条件の下で精
度の良い環境試験を行うことができる。そして、シール
部材に振動による大きな繰り返し応力がかからないの
で、シール部材の寿命も延長される。又、シール状態の
解除が容易であるため、振動試験を行わないときにシー
ル状態を解除することにより、シール部材を圧縮変形状
態から開放し、良好なシール性を持続させることができ
る。

【００２５】請求項２の発明においては、上記に加え
て、環境試験装置が水平方向に移動自在に構成されてい
るので、振動試験時の位置とこれから離れた位置との間
で環境試験装置を容易に移動できる。その結果、振動機
の上方を開放し、特別な環境条件を与える必要のない被
試験物や試験室内に入らないような被試験物の振動試験
を行うことができる。又、振動機を別の場所に据え付け
られた機械装置等と組み合わせ、それらの装置の振動試
験を行うことも極めて容易になる。更に、環境試験装置
単体試験を行ない易くなる。なお、環境試験装置の水平
移動は、例えばこれをキャスター等で支持することによ
っても、容易に行うことができる。そして、空気バネの
空気を出して振動機を下げると、それだけでシール状態
が解除されるので、環境試験装置の水平移動が可能にな
る。

【００２６】請求項３の発明においては、シール部材
を、二重環状に形成された枠体部分とその高さ方向の両
端に取り付けられた弾性体から成る接触部分とで形成す
るので、二重環状部分を断熱空間にして、断熱性の向上
を図ることができる。なお、環境試験装置の目的とする
性能によっては、二重環状部分の中に断熱材を充填する
ことにより、断熱性能を更に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した振動環境試験装置の一例であ
る振動恒温槽の全体構造を示す正面図である。

【図２】上記のシール部材の部分の拡大図である。

【符号の説明】

１ 恒温槽（環境試験装置） ２ 振動機 ３ 空気バネ ４ シール部材 １１ａ 底部 １１ａ−１ 底部平坦面 １１ｂ 開口 １１ｃ 試験室 ２１ 振動テーブル（振動体） ２２ 振動体平坦面 ４１ 枠体部分 ４２ パッキン（接触部分） Ｈ シール部材の高さ Ｈ₁ 、Ｈ₂ 平坦面間の間隔 Ｗ 試料（被試験物）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 環境試験装置と振動機とが上下の位置関
   係で組み合わせられる振動環境試験装置であって環境試
   験装置の底部の開口から振動機の振動体の振動を伝達し
   て試験室内で被試験物に振動を与えて環境試験できる振
   動環境試験装置において、 空気の出し入れが可能で空気を入れたときに前記振動機
   を支持する空気バネと、前記開口の周囲の平坦な底部平
   坦面と前記振動体の周囲の平坦な振動機平坦面との間で
   前記開口と前記振動体とを囲うように装着されるシール
   部材であってその高さが前記空気バネに空気が入れられ
   ているときの前記底部平坦面と前記振動体平坦面との間
   隔以上で且つ前記空気バネの空気が抜かれているときの
   前記底部平坦面と前記振動体平坦面との間隔より低くな
   っているシール部材と、を有することを特徴とする振動
   環境試験装置。
2. 【請求項２】 前記環境試験装置は水平方向に移動自在
   に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の振
   動環境試験装置。
3. 【請求項３】 前記シール部材は、二重環状に形成され
   た枠体部分と該枠体部分の前記高さ方向の両端に取り付
   けられた弾性体から成る接触部分とを有することを特徴
   とする請求項１に記載の振動環境試験装置。