JPS5987333A - 振動試験器 - Google Patents

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】 気により振動テーブル板を振動させることにより被試験
物の振動試験を行なうための振動試験器に関するもので
ある。

振動試験器は、研究開発や耐久試験等に使用されるもの
であるが、生産ライン用のものとしては、各種機器（例
えば、ラジオ、テレビ、通信機、計測詣センサ、コンピ
ュータ、カメラ等）に目的に応じた振動を加え、各種機
器・部品における半田付不良、ビス・ナツト締付具合、
接触不良、部品不良等の検査をしたり、また各種機器が
輸送時に受ける振動を模擬的に再現して各種の検査を行
なうものである。

従来このような振動試験器は、原理的に大別し機械式と
電磁式によるものがあり、機械式のものとしては、例え
ばモータによる回転運動をピスｌ−ンの直線運動に変換
し、前記ピス１−ンに連結された振動テーブル板を振動
させるよう構成されており、電磁式のものとしては、例
えば強磁性体を磁心として電流の磁気作用により振動板
を吸着・反発させるかまたは前記磁心の往復運動により
振動を発生させるように構成されている。

しかしながら、このような従来の振動試験’ｔ！”ｒ　
Ｃ．Ｉ、モータや強力な電磁機構、周波数変換装置等の
電気機器が必要であり、コス１−も高くスペースも多く
必要とし、比較的耐久性にも劣るという欠点があった。

また、機械的な衝撃を伴なうため騒音および振動が大き
く、振動試験装置 振動が伝達されるのを防止するため、防振装置を別途必
要とするなどシステム全体のコス１−も嵩むという難点
があった。

ところで、各種機器の生産工場のラインにおいては、被
試験物は、いわゆるワーク（被試験物を載置する積層合
板　プラスチック等より成る載置台）上に載せられコン
ベア上を移動し該振動試験器の設置されている場所に前
記被試験物が到達したとき該振動試験器を油圧シリンダ
等によって、ワークおよび被試験物がコンベアより上面
になるように持ち上げた状態で振動試験を行ない、該試
験終了後、再び原位置に振動試験器を降下している。

従って、従来の生産ラインにおける振動試験装置は、前
記振動試験器とは別に油圧シリンダ等の昇降装置が必要
となり、装置全体が犬がかりとなり設備コスｌ〜もかな
り高くなるという欠点があった。

本発明は、このような従来の振動試験器の欠点に鑑みな
されたもので、安価で、耐久性があり、小型で占有スペ
ースを多くとらず、騒音が少なく、振動試験器設置床面
への振動の伝達が少なく、しかも振動テーブル板の高さ
位置を容易に変え得る振動試験器を提供することを目的
としている。

すなわち、本発明は、上記目的を達成するために被試験
物を載置固定し振動を与える振動テーブル板と、前記振
動テーブル板の裏面側に取着されエアコンプレッサによ
り空気を送給することによりピストンが駆動され振動を
発生するエアバイブレータと、前記振動テーブル板の裏
面側に離脱可能に接合され前記エアコンプレッサにより
空気を　５　− 送給して前記振動テーブル板を所定の高さ位置に弾性的
に支持し前記振動テーブル板の振動を許容するエアサス
ペンションと、前記エアバイブレータおよび前記エアサ
スペンションへの空気の送給量をそれぞれ制御する制御
器とから成り、前記エアサスペンションへの空気の送給
量を調整することにより、該エアサスペンションの内圧
を変化せしめて前記振動テーブル板の高さを変化させ得
るようになすと共に、前記エアバイブレークにより発生
される振動により前記振動テーブル板を振動させるよう
に構成したことを特徴としている。

以下、本発明を添付図面に基づき詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成を示す正面図である。

１は被試験物を載置し振動を与える振動テーブル板であ
り、固定金具２によりエアサスペンションであるベロー
ズ３上に固定されている。

前記ベローズ３はネオプレーンゴム等より成り、本実施
例では二段の膨出部を有し、各膨出部の中間の四部には
ガードルリング４が嵌装されており　６　− その下端は、固定金具５により制御器６上に設置された
固定プレート７に固定されている。ここで前記ガードル
リング４は前記ベローズ３内が加圧されたとき該ベロー
ズ３がふくれるのを防止すると共に前記振動テーブル板
１を水平に保持するための金属性の中間リングである。

また、前記制御器６は、送気管８を介してニアコンプレ
ッサ９と連通されており、例えばエアレギュレータ、三
方弁などが用いられ、前記ベローズ３内の空気量（また
は空気圧）を制御すると共に、ベローズ３内に設けられ
前記振動テーブル板１の振動を司るエアバイブレータ］
６（後述の第２図参照）への給気量・排気量を制御する
ものであり、基礎１０にアンカーポル１−１１によって
固定されている。

第２図は、上記実施例における前記ベローＷ中心に示し
た要部断面図である。ボルト１２は前記振動テーブル板
］に固定金具２を固定するもので、ポル１−１３は前記
固定プレー１へ７に固定金具５を固定するためのもので
ある。前記ベローズ３０両開口端はこれらの固定金具２
および５により内部が完全気密状態を保つように振動テ
ーブル板１および固定プレー１−７にすえ付けられてい
る。前記振動テーブル板１の上面には電磁石１４が埋め
込まれており、前記振動テーブル板１上に載置される被
試験物または、底面に磁性体が張られたワークを磁力に
より固定するように動作する。前記振動テーブル板］の
裏面側中央部にはポル１−１５によりエアバイブレータ
１６が取着されており、このエアバイブレータ１６は、
シリンダ１７．ビスｌ〜ン１８．お・ｔ〕す１９．およ
びおもり固定用ボルト２０の各部材から構成されている
。前記シリンダ１７内は、シリンダ室２１および排気室
２２に別れており、それぞれの室に送気管２３および排
気管２４の一端が連接されている。これらの送気管２３
および排気管２４は可撓性に富んだ例えば、ポリウレタ
ン等の材質で成り、前記固定プレー１へ７に設けられた
送気穴２５および排気穴２６にそれぞれ他端が連通され
ている。前記固定プレー１〜７には前記送気穴２５およ
び排気穴２６の他に給排気穴２７が設けられており前記
ベローズ３の内部に開口しており、前記ベローズ３内の
空気圧の調整を行なうものである。これらの穴２５，２
６゜２７は、前記固定プレー１−７下部に設置された制
御器６に連通されており各別に空気量が制御される。

次に、上記構成より成る振動試験器の動作を説明する。

先す、第３図を基にエアバイブレータ１６の動作を説明
する。同図はエアバイブレータ１６の縦断面図である。

同図において、シリンダ１７内に設けられたシリンダ室
２１はピストン頭部２８により振動テーブル板１佃のシ
リンダ室２１ａ（同図において左側）と固定プレー１−
７側のシリンダ室２１ｂ（同図において右側）とに分離
されている。前記シリンダ室２１１）側布端部には送気
穴２９が穿設されて前記送気管２３（第２図示）と連通
し、さらにシリンダ１７内に設けられた排気室２２には
排気穴３０が穿設されて前記排気管２４（第２図示）と
連通している。

前記ビス１〜ン１８は、その頭部路の端面中央部と、ロ
ッド部のシリンダ室２１　ｂ寄り側周部と、同じくロッ
ド部の排気室２２寄り側周部にそれぞれ開口するパイ四
ツ１−穴３１ａ　、　３１　ｂ　、　３］　ｃが穿設さ
れてお−つ　− リ、これらの３つの穴３］　ａ　、　３１　ｂ　、　３
１　ｃは、ピストン１８内部で互いに連通されている。

ニアコンプレッサ９より送気管８．制御器６゜送気管２
３を介して送気穴２９に送給された空気は、シリンダ室
２］　ｂに入り、ピストン１８が左方（振動テーブル板
１側）に移動する。パイ四ツ１−穴３１　ｂが前記シリ
ンダ室２１ｂ内に開［］する位置（臨む位置）まで前記
ピストン１８が左方に移動すると、前記送気穴２９から
送給された空気は、このパイ四ツ１〜穴３１．　ｂを通
りパイロット穴３］　ａよりシリンダ室２１　ａ内に送
給されるようになる。この時、パイ四ツ１−穴；３１Ｃ
は、排気室２２よりずれた位置にあり、つまり閉じた状
態となっている。前記シリンダ室２１　ａ内の圧力が高
まり前記シリンダ室２１１）内の圧力と同圧になると、
各シリンダ室２１　ａおよび２１１）におけるビス１−
ン頭部２８の受圧面積差によりピストン１８が同図にお
いて右方に移動を始める。ビス１〜ン１８が、ある定位
置まで右方に移動すると、前記パイロット穴３１　ｂは
閉じた状態となりパイロット穴３１．　ｃが排気室２２
内に開口される状態となるの１０− で、前記シリンダ室２１ａ内に送給された空気は、前記
パイロツ）−穴：３１ａより前記パイ四ツ１−穴、３１
ｃへと抜は抽気穴３０を通して排気管２４（第２図示）
へと排出され、ピストン１８は再び左方へ移動し始める
。この様な動作の繰り返しによりピストン１８が往復運
動を行ない、振動が発生する。この振動はエアパイプ［
／−夕１６と結合されている振動テーブル板１に伝達さ
れ振動が起こる。

ここで、エアバイブレータ１６へ送給あるいはエアバイ
ブレータ１６から排出される空気の量は制御器６（第１
図示）により制御され、振動テーブル板１の振動数、振
幅、加速度が設定される。

振動試験に先立って、第２図において、下部の固定プレ
ー１へ７に穿設された給排気穴２７により空気を送給し
て、前記ベローズ３をふくらませ、同図において振動テ
ーブル板１を上方へと持ち上げた状態で保持する。ここ
で前記ベローズ３にはガードルリング４が嵌装されてお
り、前記振動テーブル板１の水平振動の安定性を高める
効果を表わす。

この様な状態において、前記エアバイブレータ１６が振
動（すなわち、前記エアバイブレータ１０内のビスｌ−
ンＪ８が往復運動を始める）を始めると、前記振動テー
ブル板１が振動すると共に前記ベローズ３自体も振動す
るが、このベローズ３は前ｄ■コ振動テーブル板１寄り
の部分が専ら振動するので固定プレー１−７側にはあま
り振動が伝わらない。

前記ベローズ３内の空気量を前記制御器６（第１図示）
により制御することにより、前記振ｌ１ｉＪ１テーブル
板１の高さを制御することができると共に４１１に動の
加速度を調整することができる。

因に、本実施例においては、振動テーブル板１の振動に
関して振幅がＯ〜５闘（全振幅）、厩動数が毎分１１０
００ｃｐ　−２０００ｃｐｍ　、加速度が（）〜５ＧＣ
ＩＧ中９．８　ｍ　／ｓｅｃ”　）＋最大塔載重量１０
Ｊ　のものが得られ、ベローズ３に関しては１ｏ朋の上
下動が可能なものが得られた。このようなパラメータは
、前記制御器６により空気圧を調整することにより任意
のものを得ることができる。また、前記エアバイブレー
タ１６に交換可能に装着されたおもり１９を被試験物の
重量に応じて変えたり、前記ベローズ３の材質、肉厚、
形状、補強用のタイヤコード等を変えることにより前記
被試験物に応じたパラメータを設定することができる。

第４図（Ａｌ　、　（Ｔ３）　、　（Ｃ）は本実施例の
振動試験器を工場等の生産ラインに適用した場合の説明
図である。

同図（Ａｌにおいて、ワーク３２上に載置された被試験
物３３がコンベア３４０ローラ３５上を移動され振動試
験器３６上に位置される。次に同図（Ｂ）において、ベ
ローズ３内に空気が送給され振動テーブル板１が前記ワ
ーク３２を該生産ラインより振動試験に支障のない高さ
位置まで上昇するように働き、振動が加えられる。ここ
で前記振動テーブル板１に設けられた電磁石１４により
前記ワーク３２が吸着・固定される。ある所定時間の振
動が前記被試験物３３に加えられたならば、エアバイブ
レータ１６への空気の送給を停止し、同図（Ｃ）に示す
ように、電磁石１４への通電を断ち、前記ベローズ３内
に空気を排気させることにより前記振動テーブル板１が
下降し、前記被試験物３３が再び生産ライン上に乗り、
１３− 次工程へ向けてコンベア３４上を移送される。

上記構成の実施例によれば、生産ラインにおける被試験
物の振動検査（例えば、耐振検査）に用いた場合、ベロ
ーズ３により振動テーブル板１の昇降を容易且つ円滑に
行なうことができるので特別の昇降装置を設ける必要が
なくコストも安くすることができるものである。しかも
、このベローズ３は、吸振機としての、機能も有するた
め、別途防振装置を設置せずにすむので、その分コスト
が低減できる。

また、上記の実施例において、主として騒音を発生する
と考えられる部所はエアバイブレータ１６であるが、シ
リンダ室２１においてビス）−ン頭部２８が前記シリン
ダ室２１内壁に衝突することなく往復運動が行なわれる
ように前記ピストン１８中に設けられたパイロット穴の
位置を設定することにより減少させることができる。他
の部所においては空気により動作され機械による摺動部
や衝突部が無いのでほとんど騒音を発生することがなく
、更に摩耗等により故障することも極めて少ない。また
、１４− エアサスペンションとして、芯にビードワイヤ、タイヤ
コード（ナイロン、レーヨン等）を埋め込んだゴム製ベ
ローズを用いれば、屈曲性、耐候性、気密性（Ｃ優れた
ものが得られる。

本発明は」−記の実施例のみならず、種々の変形かり能
である。−例としてワーク３２を保持する為に振動テー
ブル板１に設けられた電磁石１４の代わりに、釣手状の
クランプ治具を前記振動テーブル板１上に設け、前記ワ
ーク３２が前記振動テーブル板１」−に載置されたとき
に保持されるように構成することもできる。また、前記
ベローズ３は２段に形成されたものを示したが、単段で
も又３段以上であっても良い。しかし、前記振動テーブ
ル板１の水平保持およびベローズ３の横方向へのはみ出
し防止」１２段であることが最も望ましいと考えられる
。さらにゴム製のベローズ３０代りにエアサスペンショ
ンとして働くものであれば種々のものを用いることがで
きる。

以上詳述したように本発明によれば、振動を発生するの
に空気を用いるので、動作中の１騒音が極めて少なく、
機構が簡単で摺動部が少ないので故障が少なく耐久性に
富んでおり、振動テーブル板の支持手段としてエアサス
ペンションを用いているため設置床面への振動の伝達を
ほとんとなくすことができ、更に、このニアサスベンジ
三１ンにより振動テーブル板の高さを可変できるので装
置の昇降装置を別設する必要がなく、その公安価でスペ
ースのとらない振動試験器を提供できるものて゛ある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図（Ａ）　＋　（ｎ）　、　（ｃ）はすべ
て本発明の一実施例を示すもので、第１図は振動試験器
の全体を示す正面図、第２図はエアサスペンションを中
心に示した要部断面図、第３図は振動を発生させるエア
バイブレータの縦断面図、第・１図い）〜（Ｃ）は振動
試験器を工場等の生産ラインに用いた場合の動作順序を
説明するためのそれぞれ説明図である。 １　　・振動テーブル板、　　３・　ベローズ、４・・
・・ガードルリング、　　６・・・・制御器、９・・・
・・ニアコンプレッサ、　１６　　・エアハイツレ−夕
、　　１７・・・・・シリンダ、　　１８・・・　ビス
１−ン、１９・・・・・おもり、　３２・・・・・・ワ
ーク、：う３・・・・被試験物、　３４　　・コンベア
、３６・・・振動試験器。 １７− 第１区 第２図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）被試験物に目的に応じた振動を与え前記被試験物
   の振動試験を行なうための振動試験器において、前記被
   試験物を載置固定し振動を与える振動テーブル板と、前
   記振動テーブル板の裏面側に取着されニアコンプレッサ
   により空気を送給することによりピストンが駆動され振
   動を発生するエアバイブレータと、前記振動テーブル板
   の裏面側に離脱可能に接合され前記ニアコンプレッサに
   より空気を送給して、前記振動１−プル板を所定の高さ
   位置に弾性的に支持し前記振動テーブル板の振動を許容
   するエアサスペンションと、前記エアバイブレータおよ
   び前記エアサスペンションへの空気の送給量をそれぞれ
   制御する制御器とからなり、前記エアサスペンションへ
   の空気の送給量を調整することにより、該エアサスペン
   ションの内圧を変化せしめて前記振動テーブル板の高さ
   を変化させ得るようになすと共に、前記エアバイブレー
   タにより発生される振動により前記振動テーブル板を振
   動させるように構成したことを特徴とする振動試験器。
2. （２）　　エアサスペンションがゴム製ベローズより成
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の振動試
   験器。
3. （３）　　エアサスペンションが、複数段のベローズか
   ら成り各段の中間に金属性リングを嵌装して成る特許請
   求の範囲第２項記載の振動試験器。
4. （４）振動テーブル板に電磁石を装着して成る特許請求
   の範囲第１項記載の振動試験器。
5. （５）　　エアバイブレータは、シリンダと、そのシリ
   ンダ内を往復動するピストンと、該ピストンに交換可能
   に装着されるおもりとから成り、前記おもりを交換する
   ことにより振動テーブル板の振動数、振幅を変化させる
   ようにした特許請求の範囲第１項記載の振動試験器。