JPS6157276A

JPS6157276A - 振動装置

Info

Publication number: JPS6157276A
Application number: JP17822084A
Authority: JP
Inventors: 睦夫平野; 角田　永俊
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 1984-08-29
Filing date: 1984-08-29
Publication date: 1986-03-24

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】（産業上の利用分野）本発明は負荷に対して効率良く振動を与え得る振動装置
に関するものである。

（従来の技術）従来よりダンプカーの荷台や部品搬送装置の受け皿に振
動を与えて、積荷（特に流体物）の排出の円滑化や部品
の整列を図る提案がなされていた。ここで振動を与える
手段として、モータの回転をカムやクランクを用いて一
次元方向の振動に変換したものや、コイルと永久磁石と
の磁気反発吸引作用を利用したもの等があったが、これ
らにはいずれも単一周波数（例えば商用電源周波数、ま
たはその整数倍）の駆動電流が与えられ、常に一定周波
数の振動のみを発生する如くなっていた。

（発明が解決しようとする問題点）一般に、振動系に周期的な外力が作用する強制振動にお
いて、振動系の周波数と加速度との関係はおおよそ第６
図に示すような２次曲線を描くが、その極大点、即ち共
振点の周波数ｆＯは振動系の質ｍ１抵抗及びスティフィ
ネスによって変化する。ところで、前記ダンプカーの荷
台や部品搬送装置の受け皿及びその内容物でＭ４成され
る振動系（以下、負荷と称す。）において、その内容物
の質ｍ１抵抗及びスティフィネス（以下、質冶等と称ず
。）はその時々にＪ：って大きく変化する為、その共振
周波数も大ぎく変化する。従って、従来のにつな一定周
波数の振動のみを与える装置では効率の良い振動を与え
ることが出来ず、エネルギ−のロスも大きくなる欠点が
あった。

本発明はこのような従来の欠点を解決し、負荷の質ω等
の増減に拘りなく、負荷に対して常に効率良く振動を与
え１＠る振動装置を提供することを目的としたものであ
る。

（問題点を解決する為の手段）本発明では前記問題点を解決するため、交番電流を加え
ることにより負荷４に振動を与える振動発生手段１と、
負荷４の振動を検知して該振動に比例する電気信号に変
換する振動検出手段２と、前記交番′Ｆｉ流を発生する
周波数可変発振手段３１と、振動検出手段２からの信号
を受け負荷４の振動が常に最大となるよう周波数可変発
振手段３１の周波数を′ｉ！１１ｉ１する制御手段３２
とからなる振動装置を用いた。

（作用）前記構成によれば、負荷の質ｍ等が変化し共振周波数が
変化しても直ちにこれを検出出来、その共振周波数と一
致した周波数の振動を与え得るので、該負荷を常に効率
良く振動さけることが出来、エネルギーのロスも小さく
おさえることが出来る。

（実施例）第１図乃至第５図は本発明の一実施例を示すもので、図
中、１は振動ユニット、２は振動センサ、３は駆動装置
、４は負荷、例えばダンプ力・−の荷台（積荷を含む。

）である。振動ユニット１は交番［１を加えることによ
り荷台４に振動を与える振動発生手段を構成するもので
、第２図に示すように荷台４の適所、例えば底面の裏側
に取付けられる。振動センサ２は荷台４の振動を検知し
て該振動に比例する電気信号に変換する振動検出手段を
構成するもので、振動ユニット１と同様に荷台４の底板
の裏側に取付けられる。駆動装＠３は振動ユニット１及
び振動センサ２を駆動するもので、交番電流を発生する
周波数可変発振手段、例えば電圧制御発振ｉ１！！Ｓ　
（ＶＣＯ）　３１と、振動セ　　　　　。

ンサ２からの信号を受け荷台４の振動が常に最大となる
よう電圧制御発振器３１の周波数を調節する制御手段（
回路）３２と、電圧制御発振器３１の出力信号を増幅し
て振動ユニット１に送出する電力増幅器（Ｐ、ａｍｐ）
　３３とからなっている。

第３図及び第４図は、振動ユニット１の具体的構成を示
すものである。即ち、振動ユニット１は、一対の鉄系の
ケース構成部材１０１．１０２を両省の開口周縁に設け
たフランジ同士の突き合せ結合により偏平円形状のケー
ス１０３を構成し、このケース１０３内に偏平ドーナッ
ツ円盤状の永久磁石１０４と、鉄系の巻き枠１０５にコ
イル１０６を巻線してなる偏平ドーナッツ状の励磁コイ
ル１０７とを組込み、前２永久磁石１０４と励磁コイル
１０７のいずれか一方、即ち図示例では永久磁石１０４
をケース１０３に固定し、且つ他方、即ち励磁コイル１
０７をバネ板１０８に連結せしめて振動作用体へとなし
、該振動作用体Ａを前記固定した永久磁石１０４に所要
の振動許容空間１０９を介して対向させ、振動作用体Ａ
１即ち励磁コイル１０７にリード線１１０を接続してな
っている。

また、振動作用体Ａとバネ板１０８とは、ケース１０３
の中央部にボス軸部１１１を設け、このボス軸部１１１
に該軸部１１１の外方に大ぎく張出すように、前記バネ
板１０８の中心を支柱リベット１１２にて固定し、前記
張出したバネ板１０８の外側部に振動作用体への内側部
を該作用体Ａがバネ板１０８と同心円状になるようにリ
ベット１１３にて取付けている。また、１１４゜１１５
はラバーブツシュ、１１６はバネ板１０８に設けた弾性
付与用窓孔である。

さらにまた、電流オフ時に前記振動作用体Ａが永久磁石
１０４に吸着されないように、咳作用体Ａと対向する永
久磁石１０４の面にスポンジ等のクッション１１７が張
設しである。°また、振動作用体Ａと対向するケース１
０３の面にはコイルに生じる発熱を放出させる通気孔１
１８が複数個円周方向に所定間隔をおいて配設され、こ
の通気孔１１８には不織布等のフィルタ′１１９が張設
され閉塞されている。この振動ユニット１はケース１０
３にて接着剤等により荷台４に取付けられる。

而して、励磁コイル１０７にリード線１１０を通じ−（
交番電流を流すことにより励磁コイル１０７、即ち振動
作用体Ａと永久磁石１０４との間に磁気反発吸引作用を
生じ、それにより振動作用体Ａがバネ板１０８の弾性で
振動してその振動がケース１０３全体に伝わって、ケー
ス１０３と接触する前記荷台４を振動させる。

振動センサ２は圧電素子を用いた周知のもので、荷台４
に接む剤等により取付けられ、該センサ２に加えられた
力または加速度、即ら振動に比例した電圧を出）〕する
。

電圧制御発振器３１及び電力増幅器３３は公知の回路で
あり、また制御回路３２はマイクロコンピュータで構成
され、ｆＪ５図に示ず処理フローのプログラムを内蔵す
る。

次に本装置の動作について説明する。電源が投入される
と、まず制御回路３２は予め記憶しておいた電圧ｖ１を
制ａｌｌ電圧Ｖとして電圧制御発振器３１に送出する（
Ｓｌ）。該電圧制御発振器３１はこの電圧Ｖ　に応じた
周波数ｆ１の正弦波信号を発生し、これを電力増幅器３
３に送り、電力増幅した蚤、振動ユニット１に送出する
。振動ユニット１は前述した如く動作し、荷台４を振動
させる。制御回路３２はこの時、荷台４の振動により振
動センサ２に発生する検出電圧Ｖを■１として記憶する
（Ｓ２）。

次に制御回路３２は前記電圧ｖ１にわずかな電圧ＪＶを
加えた制御電圧（ｖ１＋ΔＶ）を電圧制御発振器３１に
送出しくＳ３）、電圧制御発振器３１から前記周波数ｆ
１よりわずかに高い（または低い）周波数ｆ２の１３号
を出力させ、これによって前記同様に振動、ユニット１
を動作させ、荷台４を振動させる。ざらに制御回路３２
はこの時、振動センサ２に発生する検出電圧■を■２と
し１記憶しくＳ４）、前記電圧■　とｖ２との大小を比
較する（Ｓ５）。

ここで、■　より■２が大きければ、電圧■　を電圧（
Ｖ　＋ＡＶ）に、電圧■１を電圧■２にそれぞれ変更し
くＳ６．Ｓ７）、前記処理Ｓ３〜Ｓ５を繰返ず。

一方、ｖｌより■２　が小さければ（処理Ｓ３〜Ｓ５を
繰返すうちに■　よりｖ２が小さくなる場合を含む。）
、電圧ｖ１よりわずかな電圧ＡＶを鐙引いた制御電圧（
Ｖｌ−ＡＶ）を電圧制御発！＆器３１に送出する（Ｓ８
）。この時、電圧制御発振器３１からはその直前の周波
数よりわずかに低い（または高い）周波数の信号が発生
され、これによって振動ユニット１が動作し、荷台４が
振動する。制御回路３２はこの時の振動センサ２の検出
電圧■を■２として（それ以前の電圧ｖ２は消去する。

）記憶しくＳ９）、該電圧■２と■１を比較する（Ｓ１
０）。

ここで■　より■２が大きければ、電圧ｖ１を電圧（Ｖ
ｌ−ＪＶ）ＧＣ１電圧ｖ１を？ＥＪｆｖ２にそれぞれ変
更しく８１１，８１２＞　、前記処理Ｓ８〜Ｓ１０を繰
返寸。また、■１より■２が小さければ、前記処理Ｓ３
に復帰する。以下、制御回路３２は前述しｌｃ処理を繰
返して振動センサ２の検出電圧を最大とする制御電圧を
電圧制御発振器３１に常に出力するよう制御する。

従って、積荷の種類によって荷台４の黄色等が変化して
も、また積荷の排出に伴ってその質量が刻々と変化して
も常にその共振周波数に一致した振動を与えることが出
来、常に効率良く荷台４を振動させることが出来、その
内容物の排出の円滑化を図ることが出来る。

前記実施例ではダンプカーの荷台を振動させる場合を例
にとったが、部品搬送装置、振動撹拌装置、コンクリー
トミキサ等に用いることも出来る。

（発明の効果）以上説明しＩＣように本発明によれば、交番電流を加え
ることにより負荷に振動を与える振動発生手段と、負荷
の振動を検知して該振動に比例する電気信号に変換する
振動検出手段と、前記交番電流を発生する周波数可変発
振手段と、振動検出手段からの信号を受け負荷の振動が
常に最大となるよう周波数可変発振手段の周波数を調節
する制御手段とからなるので、負荷の質Ｍ等が変化しそ
の共振周波数が変化しても直りにこれを検出し、その共
振周波数と一致した周波数の振動を与えることが出来、
従って、該負荷を常に効率良く振動させることが出来、
且つエネルギーのロスを少なくすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の説明に供するもので、第１図は本発明の
振動装置の一実施例を示ダブロック構成図、第２図は本
発明の振動装置をダンブカ・−の荷台に取付けたようす
を示す説明図、第３図は振動ユニット１の横断面図、第
４図はケース構成部材１０１を取除いた状態の振動ユニ
ット１の端面図、第５図は制御回路３２の処理を示すフ
ローチャート、第６図は強制振動における振動系の周波
数と加速度との関係を示すグラフである。１・・・振動ユニット、２・・・振動センサ、３１・・
・電圧制御発振器、３２・・・制御回路、４・・・負荷
。特許出願人　　サンデン株式会社代理人弁理士　　吉　１）精　孝第１図第２図第５図第６図ｆｏ　　　　周汲扱

Claims

【特許請求の範囲】

交番電流を加えることにより負荷に振動を与える振動発
生手段と、負荷の振動を検知して該振動に比例する電気
信号に変換する振動検出手段と、前記交番電流を発生す
る周波数可変発振手段と、振動検出手段からの信号を受
け負荷の振動が常に最大となるよう周波数可変発振手段
の周波数を調節する制御手段とからなる振動装置。