JPS59193177A

JPS59193177A - ２軸振動発生機

Info

Publication number: JPS59193177A
Application number: JP58067587A
Authority: JP
Inventors: 真二福田; 英治鈴木; 酒井　善治
Original assignee: IMV Corp
Current assignee: IMV Corp
Priority date: 1983-04-15
Filing date: 1983-04-15
Publication date: 1984-11-01
Also published as: JPH05108B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は２軸方向に同時に振動台を加振可能とした振動
発生機に関する。

一般に、輸送中及び使用状態で強い振動を受ける物品、
構造物、部品等は、垂直と水平等の２軸方向の振動環境
における耐久性、機能変化等を試験する必要がある。

従来、例えば実公昭５２−４１１８６号公報に記載の動
電型加振機のように、励磁コイルを支軸廻りに揺動させ
て、２軸方向への切換えを可能としたものは公知である
。しかし、このようなものでは択一的にいずれかの一加
振軸方向にのみに加振出来るにすぎず、同時に２加振軸
方向に加振させることが不可能である。

また、従来の振動発生機では、円筒状コイルを用いてそ
の軸心方向に振動体を加振させていた。

従って振動台に異なる方向から２台の振動発生機を連結
して２加振軸方向に振動させる場合、一方の振動発生機
の振動体は他方の振動機の加振によって、コイルに衝突
するという問題がある。その対策として、振動体と振動
台との間を特殊なカッ７’　ＩＪソング接続する必要が
あった。このようにカップリングを介して振動発生機と
振動台とを連結するため、高い振動数での加振は不可能
であった。

本発明は従来のこのような問題を解決し、−軸方向加振
でも２軸方内向時加振でも容易迅速に切換えて振動はせ
得ると共に、極めて高い振動数での２軸回時加振も実現
出来、かつ耐久性に優れた構造も簡易な２軸振動発生機
の提供を目的とする。

以下、図示の実施例に基き本発明を詳説する。

第１図乃至第６図に於て、（１）は方形盤型の振動台で
あって、供試体が図示省略の取付具にて固着されて振動
耐久試験等の振動試験を行なう。（２）　（３）は平板
状駆動コイルであり、振動台（１）の隣り合う２辺端面
から、夫々２個ずつ突設これ、しかも、振動台（１）の
上面（１ａ）、と平行な同一平面上に４個の該平板状駆
動コイル（２）　（２）　（３）（３）が配置され、駆
動コイル（２）と駆動コイル（３）とは直交方向に配置
される。

具体的には第３図と第４図のように、平板状にかつリン
グ状に両コイル（２）　（３）は巻回されている。

（４）は励磁用磁石であり、永久磁石又は電磁石とし、
−個の駆動コイル（２）に対し上下から所定間隙（５）
　（５）をもって（第２図のように）２個配設し、第３
図に示す如く、１駆動コイル（２）を直交方向に通過す
る磁束（５）を生じきせる。

（６）は同様に永久磁石又は電磁石からなる励磁用磁石
で、−個の駆動コイル（３）に対しく第２図のように）
上下から所定間隙（５）　（５）をもって２個配設し、
第４図に示す如く、駆動コイル（３）を直交方向に通過
する磁束（均を生じさせる。

しかして、第３図の如く、駆動コイル（２）に電流（Ｉ
１）が流れることにより、矢印（３）方向の力を発生し
、他方、第４図に示す如く１、駆動コイル（３）に電流
（Ｉ２）が流れることにより、矢印（１）方向の力を発
生する。

ところで、従来公知の自動振動制御器から電力増幅器を
経て所定周波数・波形の信号電流（Ｉ１）（Ｉ２）が駆
動コイル（２）　（３）に送られ、所定間隙（５）・・
・が形成されているため、両平板状駆動コイル（２）　
（３）と平行な２加振軸（３）（Ｙ）方向に、振動台（
１）が同時加振されるようになっている。

また、第１図と第５図のように、−加振軸（３）方向に
２個の平板状駆動コイル（２）　（２）を付設し、他の
一加振軸（ホ）方向にも２個の駆動コイル（３）　（３
）を付設し、かつ、振動台（１）の取付辺の中央０に対
して対称位置に突設する。そして第６図のように一加振
軸、例えば（Ｙ）方向につき、１台の増幅器（７）を対
応烙せて駆動コイル（３）　（３）を並列に接続する。

（３）方向については別の１台の増幅器と駆動コイル（
２）　（２）とを並列に接続する。

このようにすれば第５図に示す如く、供試体を含む振動
台（１）の重心０が、振動台の中心点（ｑからずれてい
た場合、重心０廻りに回転モーメント（ハ）が発生する
こととなり、駆動コイル（３）と（３）の（ホ）方向の
速度に差が生じ、速度の犬なる（図の左側の）駆動コイ
ル（３）には、速度の小なる（図の右側の）駆動コイル
（３）よりも大きい逆起電力が発生し、速度の犬なる前
者のインピーダンスが増大し電流が減少して、（図の左
右の）両駆動コイノ喧３）　（３）の速度がほぼ相等し
く保持される。（なお、他方のコイル（２）　（２）に
ついても同様である。）勿論、コイル（２）・・・、コ
イル（３）・・・を夫々３枚以上として夫々を並列に電
気接続すれば、凶（イ）方向に平行に振動するように、
各コイルのインピーダンスが増減してモーメント（財）
が打ち消される。また、第５図において左右両辺にコイ
ル（２）・・・を突設し、上下両辺にコイル（３）・・
・を突設するも自由である。

次に、第７図と第８図と第９図に於て、（１）は上述の
実施例と同様の振動台、（８）は平板状誘導板であり、
（第１図のコイル（２）　（３）・・・と同様に）同一
平面上にあって相互に直交方向に、振動台（１）の隣り
合う２辺から突設される。

（９）　（９）は、平板状誘導板（８）を間に所定間隙
（５）　（５）をもって平行に配設される平板状かつリ
ング状の駆動コイルであり、矢印（Ｉ）のように該駆動
コイル（９）（９）　ＶＣ電流を流す。即ち、図の上下
−・対のリング状駆動コイル（９）　（９，）　Ｋは平
板状誘導板（８）と平行に回転する電流（Ｉ）を流して
、該電流（Ｉ）によって平板状誘導板（８）に誘導電流
（ｉ）を（第８図のように）発生させる。

そして、（イ）は励磁用の永久磁石又は電磁石からなる
磁石であり、磁束（５）を生じ、平板状誘導板（８）を
直交方向に通過し、上記誘導電流（ｉ）とこの磁束（５
）により、第８図・第９図では矢印（３）方向の力を受
ける。

また、（図示省略したが）隣り合う辺から突設された平
板状誘導板（８）も同様にして、駆動コイル（９）　（
９）による（第４図のような）磁束０と、誘導電流（り
によって、（１）方向の力を受ける。

このようにして、直交する（３）（１）の２軸方向に加
振可能である。そして、本実施例の場合にあっても、第
５図に示した前実施例同様、振動台（１）の各辺中央０
に対して対称位置に、複数枚の平板状誘導板（８）・・
・を設け、かつ、第６図と同様に各辺の駆動コイル（９
）　（９）・・・をパラレル（並列）に接続することに
よシ、重心０廻シの回転モーメント（ハ）を打ち消して
、振動台（１）の回転運動を抑制できる。

次に、第１１図と第１２図と第１３図に於て、振動台（
１）から相互に軸心（４（ｍ）が直交方向に突出状とし
て、角筒状駆動コイルＣ１Ｏσ０；αυαυを突設する
。（２）は励磁コイルであってＥ型鉄心α４に巻回され
、該鉄心α島の中央突部（１４）が角筒状駆動コイルσ
１又はαυ内に突入し、かつ図の上下の突部０５αＱは
、該コイル０−０又はαυの上面０７）・下面α紛に夫
々近接状に対応し、磁束（Ｆ）はコイルαＱαυの対向
する２面α７）（２）を、直交方向に通過して、（３）
（１）方向の力を発生させる。このように励磁用磁石（
２０は、コイル（６）と鉄心α４等からなっている。

しかして、第１３図に於て、（３）方向の力を発生する
駆動コイル（１０の横断面を例示するが、同図で明らか
なように、角筒状の該コイルαＯの左右側面叫（イ）内
面と、中央突部ａ→側面との間隔０を十分に大きくとっ
て、（１）方向の振動台変位よりも犬に設定して、干渉
を避ける。同様に、（図示省略するが）他のコイルαυ
の左右側面内面と、中央突部α４側面との間隔は（３）
方向の振動台変位よシも大に設定して、干渉を避ける。

なお、励磁用磁石０１）としては、永久磁石と鉄心をも
って構成するも好ましい（図示省略）。

さらに、第１１図のように同一加振軸方向に２個以上の
駆動コイルαｆ）ＧＯ又は０］）０℃を設けることによ
シ、第５図と第６図にて既に説明した、振動台（１）の
回転モーメント（財）を減少乃至解消して、回転運動を
抑制可能である。なお、駆動コイル０Ｏ）０υの夫々に
、従来公知の自動振動制御器から電力増幅器を経て所定
の周波数・波形の信号電流が送られる。

本発明は図示の実施例以外に、設計変更自由であり、例
えば、振動台（１）を鉛直状に立て、鉛直方向と水平方
向の２軸方向に同時加振するととも可能であシ、また、
振動台（１）を水平に対して任意の傾斜状とすることも
自由である。なお振動台（１）は従来公知の２軸方向移
動可能な軸受装置にて保持されているのは勿論である。

また、コイル（２）、（：３）、誘導板（８）、コイル
Ｑ（３（ｌυを一加振軸について各１イ固とするも自由
である。

従来、振動台に特殊カップリングを介して、−加振軸方
向に２台以」−の振動発生機を連結すると共に、１台の
振動発生機毎に１個の増幅器ｆ：対応きせ、各振動発生
機のコイルの変位を検出し、ザーボフィードバックによ
って、振動台の平行運動を達成していたが、しかし、こ
の方式ではコイル、振動台、供試体からなる共振用波数
が、供試体の種類によって変化するため、適正なフィー
ドバックをかけることが困難であり、かつ装置の構造も
複雑であった。

これに対し、上述の実施例のように、−加振軸に対応す
る平板状駆動コイル（２）　（２）若しくはコイル（３
）　（３）を複数とシ２、かつパラレル（並列）に結線
し、又は、−加振軸に対応する平板状誘導板（８）　（
８）を複数とし、かつ駆動コイル（ｑ、）　（９）・・
・をパラレル（並列）に結線し、又は、−加振軸に対応
する駆動コイル００）　（１０）若しくはコイル（１１
）（１υを複数とし、かつパラレル（並列）に結線して
構成すれば、第５図に於て既に説明したように、回転モ
ーメント（財）が自動的に打消されて、簡単に振動台（
１）の回転運動が抑制可能となる。

本発明は以上詳述した構成にて所期目的を有効達成した
。

特に、第１の発明によれば、同一平面上にあって相互に
直交方向に、平板状駆動コイル（２；）　（３）を振動
台（１）から突設すると共に、該平板状駆動コイル（２
）　（３）を夫々直交方向に通過する磁束（Ａ）　（Ｂ
）を生ずる励磁用磁石（４）　＜６）を配設したから、
−軸釣又は（Ｙ）方向の加振、及び２軸（Ｘ）　（Ｙ）
同時加振が可能であり、平板状駆動コイル（２）　（３
）が励磁用磁石（４）　（６）に干渉（当ること）せず
、従来の複雑なカップリングを介さずして精度の高い波
形で供試体を加振出来、高周波域の加振も円滑にかつ高
精度で実現される。

第２の発明によれば、同一平面上にあって相互に直交方
向に、平板状誘導板（８）　（８）を振動台（１）から
突設すると共に、該平板状誘導板（８）を間に所定間隙
（５）　（５）をもって平行に配設されて該平板状誘導
板（８）と平行に回転する電流（Ｉ）を流す駆動コイル
（９）　（９）を備え、該電流（Ｉ）によって上記平板
状誘導板（８）に誘導電流（１）を発生させると共に、
該誘導電流（１）を直交方向から通過する磁束（８）（
ハ）を生ずる励磁用の磁石＠（イ）を配設して構成した
から、−軸の加振、２軸回時加振が可能であり、いずれ
の加振時でも、平板状誘導板（８）が駆動コイル（９）
　（９）と所定間隙（５）　（５）を保って、干渉（当
ること）することが全くない。

そして従来の複雑なカップリングを介さずに直接に駆動
されるため、精度の高い波形に供試体を加振出来、特に
高周波域の加振も円滑にかつ高精度に実現される。さら
に、平板状誘導板（８）はアルミニウム等で一体加工出
来るため、従来の駆動コイル及びそのリード線を振動さ
せる方式に比べて、ル（２）を巻回して突設したもので
は、コイル（２）が中立点より変位した場合、磁極から
外れた部位翰にも（コイルを巻いて）電流を流さねばな
らず、又は、この部位σつにコイル線が無くて効率が悪
くなるという欠点があるが、第２の発明のように平板状
誘導板（８）ならばそのような欠点が兄事に解消されて
効率が良い。

さらに、第３の発明によれば、振動台（１）から相互に
軸心（７）　（ｍ）が直交方向に突出状として、角筒状
駆動コイルａｏ＋　Ｑｌ）を突設し、該角筒状駆動コイ
ル（１０ａ］）の対向する２面Ｇηα８）を直交方向に
通過する磁束（Ｆ′）を生ずる励磁用磁石（２ｐを備え
た構成であるから、−軸の加振、及び２軸回時加振が可
能であわ、従来の複雑なカップリングを゛使用せずに直
接に駆動されるため、精度の高い波形に供試体を加振制
御が出来る。特に高周波域の加振も円滑にかつ高精度に
実現出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は要部
拡大斜視図、第３図と第４図は作用説明のだめの要部斜
視図、第５図は同平面図、第６図は回路図、第７図は他
の実施例を示す要部斜視図、第８図は同簡略構成図、第
９図は同正面図、第１０図は第２図の要部正面図、第１
１図は別の実施例を示す斜視図、第１２図は同拡大断面
正面図、第１３図は第１２図の（Ｌ−Ｌ）断面図である
。（１）・・・振動台、（２）（３）・・・駆動コイル、
（４）（６）・・・励磁用磁石、（５）・・・間隙、（
８）・・・誘導板、（９）ＱＯＱｌ）・・・駆動コイル
、ｕ７１α８）・・・上下面、■υ（イ）・・・磁石、
（５）・・・磁束、（Ｂ）・・・磁束、（Ｉ）・・・電
流、（ｉ）・・・誘導電流、ＣＰ）−、・磁束、（ｔ）
・・・軸心、（ｍ）・・・軸心。

Claims

【特許請求の範囲】／　同一平面上にあって相互に直交方向に、平板状駆動
コイル（２）　（３）を振動台（１）から突設すると共
に、該平板状駆動コイル（２）　（３）を夫々直交方向
に通過する磁束（８）（Ｂ）を生ずる励磁用磁石（４）
　（６）を配設したことを特徴とする２軸振動発生機。 λ　同一平面上にあって相互に直交方向に、平板状誘導
板（８）　（８）を振動台（１）から突設すると共に、
該平板状誘導板（８）を間に所定間隙（５）　（５）を
もって平行に配設されて該平板状誘導板（８）と平行に
回転する電流（Ｉ）を流す駆動コイル（９）　（９）を
備え、該電流（Ｉ）によって上記平板状誘導板（８）に
誘導電流（ｉ）を発生させると共に、該誘導電流（ｉ）
を直交方向から通過する磁束（５）（Ｅ３）を生ずる励
磁用の磁石＠（イ）を配設して構成したことを特徴とす
る２軸振動発生機。３　振動台（１）から相互に軸心（１）　（−）が直交
方向に突出状として、角筒状駆動コイル０１　ｆｉｌ）
を突設し、該角筒状駆動コイルσ０Ｑｌ）の対向する２
面ａηα８）を直交方向に通過する磁束０を生ずる励磁
用磁石Ｑυを備えたことを特徴とする２軸振動発生機。