JP2001087708A

JP2001087708A - 回転振動試験機

Info

Publication number: JP2001087708A
Application number: JP26974399A
Authority: JP
Inventors: Akihide Shinsenji; 彰英秦泉寺; Takaharu Ariga; 敬治有賀
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1999-09-24
Filing date: 1999-09-24
Publication date: 2001-04-03
Anticipated expiration: 2019-09-24
Also published as: US6543289B1; JP3767273B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、加振源で発生したトルクで直接回
転テーブルを回転振動させることにより、測定周波数帯
域の広い、小型の回転振動試験機を得る。【解決手段】回転テーブル１がベース２に回転自在に
装着され、コイル１３を装着したコイル枠１４が回転テ
ーブル１のフランジ１ｃに等角ピッチに取り付けられて
いる。そして、コイル１３の中心が磁気回路１２の中央
に位置するように磁気回路１２がベース２に固定されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば磁気ディス
ク装置の回転振動に対する評価に適用される回転振動試
験機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気ディスク装置は、トラック密
度（TPI：Tracks per inch）の増大やシークの高速化が
進み、これに伴い、磁気ヘッドの位置決め精度を向上さ
せることが重要となってきている。一方、磁気ディスク
装置の回転駆動源としてロータリー型アクチュエータが
用いられており、回転外乱に対して、即ち回転方向の振
動に対して弱い構造となっている。そして、この回転外
乱が位置決め精度に悪影響を及ぼしつつある。このよう
な状況の中、磁気ディスク装置の開発においては、回転
振動に対する評価を行い、十分な対策を採ることが必須
となっており、測定周波数帯域の広い、かつ、小型の回
転振動試験機が望まれている。

【０００３】従来、例えば米国特許第５６４４０８７号
に記載されているように、直進型振動発生器によって発
生された単一方向の振動を、リンク機構を用いて回転方
向の振動に変換して回転テーブルに伝達し、回転テーブ
ルを回転軸周りに振動（揺動）させる回転振動試験機が
提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の回転振動試験機
は以上のように、リンク機構を用いて直進型振動発生器
で発生された直線往復振動を回転往復振動に変換してい
るので、リンク機構の共振により測定周波数帯域が制限
されてしまうという問題点があった。また、直進型振動
発生器とリンク機構とを組み合わせているので、装置が
大型となってしまい、運搬性が低下してしまうという問
題点もあった。

【０００５】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたもので、加振源で発生されたトルクを直接回転
テーブルに伝達するようにし、従来必要であったリンク
機構を不要として、測定周波数帯域の広い、かつ、小型
の回転振動試験機を得ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る回転振動試
験機は、ベースと、該ベースに回転自在に支持された回
転テーブルと、該回転テーブルを回転方向に振動させる
加振手段とを備えた回転振動試験機において、前記加振
手段は、磁界を発生させる磁界発生部と、該磁界発生部
で発生された磁界を横切るように配置され、通電時に前
記回転テーブルの回転方向に力を発生するコイルと、該
コイルに電流の向きを交互に替えて通電する電源装置と
から構成され、前記磁界発生部と前記コイルとの一方が
前記ベースに取り付けられ、他方が前記回転テーブルに
取り付けられていることを特徴とするものである。

【０００７】このような構成によれば、従来のリンク機
構が不要となり、リンク機構の特性による周波数帯域の
制限を回避することができ、もって、測定周波数帯域が
広く、且つ、小型の回転振動試験機を得ることができ
る。

【０００８】また、本発明に係る回転振動試験機におい
て、前記回転テーブルは、円盤状の載置盤と、該載置盤
の中心に軸心を一致させて前記該載置盤の下面に立設さ
れ、前記ベースに回転自在に支持されるシャフトとから
構成され、前記コイルが前記載置盤に取り付けられてい
るものである。

【０００９】このような構成によれば、コイルが回転テ
ーブル側に取り付けられているので、磁界発生部を取り
付ける場合に比べて、回転テーブルの軽量化が図れ、ま
たコイルに発生する力を効率よく回転テーブルに回転力
として伝えることができる。

【００１０】また、本発明に係る回転振動試験機におい
て、前記コイルがコイル枠に装着され、該コイル枠が前
記載置盤に取り付けられているものである。

【００１１】このような構成によれば、コイルの組立性
を向上させることができる。

【００１２】なお、本発明に係る回転振動試験機におい
ては、前記コイル枠が複数の前記コイルを装着できるよ
うに構成することができ、このような構成によれば、コ
イルをコイル枠に装着することで、コイル相互の位置関
係が確保され、組立性を向上させることができる。

【００１３】また、本発明に係る回転振動試験機は、前
記コイル枠を位置決めするための係合部が前記載置盤に
設けられているものである。

【００１４】このような構成によれば、コイルと回転テ
ーブルとの相互の位置関係が確保され、組立性を向上さ
せることができる。

【００１５】また、本発明に係る回転振動試験機は、前
記磁界発生部および前記コイルが対となって前記回転中
心を中心として等角ピッチに複数配設されているもので
ある。

【００１６】このような構成によれば、コイルに通電す
ることによって発生する力がバランスよく回転テーブル
に伝達され、安定した回転方向への振動が得られる。

【００１７】なお、以上の構成において、前記コイルへ
の通電が解除されたときに、前記コイルと前記磁界発生
部との位置関係を所定の位置関係に復帰させる位置復帰
手段を備えるようにすれば、コイルの位置ずれに起因す
るコイルや磁気発生部の破損事故の発生を未然に防止す
ることができる。

【００１８】また、前記コイルに流れる電流をフィード
バックすることにより、前記コイルに流れる電流が一定
となるように制御することができ、コイルに流れる電流
が一定となることにより、一定の力を発生させることが
できて、一定加速度の振動を発生でき、精度の高い試験
に適用することができる。

【００１９】さらに、前記回転テーブルの加速度を検出
する加速度センサを取り付け、前記加速度センサの検出
信号をフィードバックするようにすれば、前記回転テー
ブルの加速度が一定となるように前記コイルに流れる電
流を制御することができ、例えば、試験機に共振が発生
しても、一定加速度の振動を発生できる結果、より精度
の高い試験に適用することができる。

【００２０】そして、上述した本発明に係る回転振動試
験機において、前記回転テーブルに突設されたアーム
と、ストッパとを備え、前記加振手段により前記回転テ
ーブルを過度に回転させて前記アームを前記ストッパに
衝突させるように構成すれば、衝撃試験機能を付加した
回転振動試験機が得られる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
用いて説明する。実施の形態１．図１は本発明の実施の形態１に係る回転
振動試験機を示す一部破断上面図、図２は本発明の実施
の形態１に係る回転振動試験機を示す一部破断側面図で
ある。

【００２２】図１および図２において、回転振動試験機
は、被試験体を載置する回転テーブル１がベース２上に
回転自在に取り付けられ、加振手段としての４つのボイ
スコイルモータ（ＶＣＭ）１０が回転テーブル１の回転
中心Ｘ周りに等角ピッチで同一円周上に配設されて構成
されている。さらに、回転振動試験機は、ＶＣＭ１０を
駆動するための電源装置１１を備えている。

【００２３】回転テーブル１は、円盤状に成形された載
置盤１ａと、軸心を載置盤１ａの中心に一致させて載置
盤１ａの下面に締着固定されたシャフト１ｂと、載置盤
１ａの下面にシャフト１ｂと同軸に設けられた円筒状の
フランジ１ｃとから構成されている。このシャフト１ｂ
の軸心が回転テーブル１の回転中心Ｘとなる。ベース２
は架台３上に締着固定され、軸受ハウジング４がベース
２に締着固定されている。そして、２つの軸受５がコイ
ルバネ６により適切な予圧をかけられて軸受ハウジング
４内に収納され、回転テーブル１が、シャフト１ｂを２
つの軸受５に支持されて、ベース２に回転自在に装着さ
れている。

【００２４】ＶＣＭ１０は、磁気回路１２と、アルミニ
ウム製のコイル枠１４に接着固定されたコイル１３とか
ら構成されている。そして、それぞれコイル１３を装着
した４つのコイル枠１４が回転中心Ｘを中心として等角
ピッチでフランジ１ｃに締着固定されている。

【００２５】一方、磁気回路１２は、略台形形状に成形
された上ヨーク１５および下ヨーク１６と、これらの２
枚のヨーク１５、１６をその両端で連結する２本のサイ
ドヨーク１７、及びスタッド１８と、上ヨーク１５の下
面および下ヨーク１６の上面にそれぞれ接着固定された
磁界発生部としての２つの永久磁石２０Ａ、２０Ｂとか
ら構成されている。そして、下ヨーク１６がベース２上
に配置され、上ヨーク１５がサイドヨーク１７を挟んで
下ヨーク１６と相対するように配置され、上ヨーク１５
と下ヨーク１６とが一体にベース２に締着固定されてい
る。

【００２６】これにより、上ヨーク１５と下ヨーク１６
とがサイドヨーク１７により磁気的に結合される。ま
た、上ヨーク１５の下面に固定された永久磁石２０Ａと
下ヨーク１６の上面に固定された永久磁石２０Ｂとの間
には、所定の間隔（磁気ギャップ）が確保されており、
コイル１３が２つの永久磁石２０Ａ、２０Ｂの間隙に挿
入されている。なお、スタッド１８には、コイル枠１４
との当接を緩衝するためのゴムリング１９が装着されて
いる。

【００２７】下ヨーク１６に固定された永久磁石２０Ｂ
は、図３に示されるように、回転中心Ｘを中心とする同
心円状の内周面２１と外周面２２、および２つの放射状
の面２３に囲まれた湾曲した平板であり、回転中心Ｘを
通り永久磁石２０Ｂを周方向に二等分する線Ｌを境にＳ
極とＮ極とに別れている。一方、上ヨーク１５に固定さ
れた永久磁石２０Ａは、永久磁石２０Ｂと同じ形状に成
形されている。そして、永久磁石２０Ａは、永久磁石２
０ＢのＳ極に相対する領域がＮ極に、永久磁石２０Ｂの
Ｎ極に相対する領域がＳ極となるように別れている。

【００２８】ここで、ＶＣＭ１０の動作について図４を
参照しつつ説明する。図４は、ＶＣＭの動作を説明する
ため図であり、磁気回路１２において上ヨーク１５を取
り除いた状態を示している。コイル１３はその中心が回
転中心Ｘを通る線Ｌに一致するような位置関係に回転テ
ーブル１に取り付けられている。このコイル１３の有効
部分１３ａ、１３ｂが永久磁石２０ＢのＮ極の領域およ
びＳ極の領域にそれぞれ位置している。そして、永久磁
石２０ＢのＮ極の領域では、図４中紙面に垂直で、裏面
から表面に向かう磁界が発生し、Ｓ極の領域では、図４
中紙面に垂直で、表面から裏面に向かう磁界が発生して
いる。そこで、コイル１３に電流を流すと、有効部分１
３ａ、１３ｂには逆向きの電流が流れることになり、有
効部分１３ａ、１３ｂには同じ向きの推力が発生する。

【００２９】図４の（ａ）では、電流がコイル１３に反
時計回りに流されており、コイル１３には推力ｆａが発
生し、コイル１３、即ち回転テーブル１が回転中心Ｘを
中心として時計回りに回転される。また、図４の（ｂ）
では、電流がコイル１３に時計回りに流されており、コ
イル１３にはｆａと反対方向の推力ｆｂが発生し、回転
テーブル１が回転中心Ｘを中心として反時計回りに回転
される。このように、電源装置１１によりコイル１３に
通電する電流の向きを交互に替えることにより、回転テ
ーブル１は回転中心Ｘ周りに所定の角度範囲で揺動、即
ち回転方向に振動（以下、回転振動という）されること
になる。

【００３０】なお、この実施の形態１では、回転テーブ
ル１は±２゜の範囲で揺動するように構成されている。
また、４つのコイル１３は、電流を流したときに同一の
方向に力が作用するように、互いに直列に接続されるよ
うに結線されている。

【００３１】つぎに、このように構成された回転振動試
験機の動作について説明する。まず、被試験体である磁
気ディスク装置が回転テーブル１の載置盤１ａ上に固定
される。ついで、電源装置１１により所定の周波数の交
流をコイル１３に給電することにより、回転テーブル１
が回転中心Ｘ周りに±２゜の範囲で回転振動する。これ
により、回転振動が磁気ディスク装置に加えられ、磁気
ディスク装置の回転外乱に対する試験評価が行われる。

【００３２】ここで、このように構成された回転振動試
験機の性能について説明する。磁気回路１２の磁束密度
をＢｇ（Ｔ）、コイル１３の有効長さをＬ（ｍ）とする
と、コイル１３に１（Ａ）の電流を流したときに、ＶＣ
Ｍ１０で発生する力Ｆは、Ｆ＝ＢＬ（Ｎ／Ａ）となる。回転中心Ｘからコイル１３までの距離をｒ
（ｍ）、ＶＣＭ１０の個数をｎとし、ｎ個のＶＣＭを直
列に接続すると、ＶＣＭによって発生されるトルクは、Ｔ＝ｎＦｒ＝ｎＢＬｒ（Ｎｍ／Ａ）となる。

【００３３】一方、回転テーブル１の慣性モーメントを
Ｊ（kgｍ²）とすると、この回転振動試験機の無負荷時
の性能は、ｄ²θ／ｄｔ²＝Ｔ／Ｊ＝ｎＢＬｒ／Ｊ（rad／ｓ²／Ａ）となる。本実施の形態では、図５に示されるように、無
負荷時に、１ＫＨｚ以下の周波数帯域で、ｄ²θ／ｄｔ²
＝６７０（rad／ｓ²／Ａ）、すなわちｄＢ表示で約５７
ｄＢを達成している。

【００３４】なお、図５は実施の形態に係る回転振動試
験機の周波数特性を示しており、約１ＫＨｚまでは、１
Ａの電流について加速度が略一定の５７dB（rad／ｓ²）
となっており、また、位相も加速度の場合と同様、約１
ＫＨｚまでは殆ど０（ｄｅｇ）であることが認められ、
広帯域特性が示されている。

【００３５】このように、この実施の形態１によれば、
加振手段としてＶＣＭ１０を用い、ＶＣＭ１０で発生す
る推力で直接回転テーブル１を回転振動させているの
で、直進往復力をリンク機構を介して回転力に変換して
回転テーブルを回転振動させている従来装置に比べて、
回転テーブル１を効率よく回転振動させることができ
る。また、リンク機構が不要となり、小型化が達成でき
るとともに、測定周波数の広帯域化を実現することがで
きる。さらに、ＶＣＭ１０自体が小型であるので、必要
に応じてＶＣＭ１０の個数を増減でき、加振力の調節も
容易に行うことができる。

【００３６】また、磁気回路１２に比べて軽量なコイル
１３が載置盤１ａに取り付けられているので、コイル１
３に電流を流して発生される推力により効率よく回転テ
ーブル１を回転運動させることができる。また、コイル
１３が装着されたコイル枠１４を載置盤１ａのフランジ
１ｃに取り付けられているので、回転テーブル１へのコ
イル１３の取り付けが容易となる。更に、ＶＣＭ１０が
回転中心Ｘ周りに等角ピッチに配設されているので、コ
イル１３に電流を流して発生される推力が回転テーブル
１にバランスよく作用し、回転テーブル１を安定して回
転振動させることができる。

【００３７】なお、前記実施の形態１では、４台のＶＣ
Ｍ１０を用いるものとしているが、ＶＣＭ１０の台数は
特に限定されるものではなく、要求される加振力を発生
できる台数であればよい。また、ＶＣＭ１０を必ずしも
等角ピッチに配置する必要はないが、推力をバランスよ
く回転テーブル１に作用させるためには、等角ピッチに
配置することが望ましい。

【００３８】また、前記実施の形態１では、磁気回路１
２をベース２に取り付け、コイル１３を回転テーブル１
に取り付けるものとしているが、磁気回路１２を回転テ
ーブル１に取り付け、コイル１３をベース２に取り付け
るようにしても、同様の効果が得られる。また、前記実
施の形態１では、４つのコイル１３を直列に結線するも
のとしているが、コイル１３の抵抗やインダクタンスを
考慮して４つのコイル１３を並列に結線しても、あるい
は直列と並列とを組み合わせて結線してもよく、これに
より電源装置１１の仕様に応じた回路を実現できる。

【００３９】実施の形態２．前記実施の形態１では、コ
イル１３を水平姿勢（有効部分１３ａ、１３ｂの配列が
水平）とするＶＣＭを用いるものとしているが、この実
施の形態２では、コイル１３を鉛直姿勢（有効部分１３
ａ、１３ｂの配列が鉛直）とするＶＣＭを用いるものと
している。

【００４０】図６は本発明の実施の形態２に係る回転振
動試験機を示す断面図である。図６において、加振手段
としてのＶＣＭ１０Ａは、磁気回路１２Ａと、コイル枠
１４に接着固定されたコイル１３とから構成されてい
る。そして、それぞれコイル１３を装着した４つのコイ
ル枠１４が回転中心Ｘを中心として等角ピッチでフラン
ジ１ｃに締着固定されている。

【００４１】磁気回路１２Ａは、略台形形状に成形され
た上ヨーク１５、下ヨーク１６および中間ヨーク２２
と、これらの３枚のヨーク１５、１６、２２をその端部
で連結するサイドヨーク（図示せず）と、上ヨーク１５
の下面および下ヨーク１６の上面にそれぞれ接着固定さ
れた２つの永久磁石２１Ａ、２１Ｂとから構成されてい
る。永久磁石２１Ａは、実施の形態１における永久磁石
２０Ａと同じ湾曲した平板に成形され、下面がＮ極に着
磁されている。同様に、永久磁石２１Ｂは、永久磁石２
１Ａと同じ形状に成形され、上面がＮ極に着磁されてい
る。そして、永久磁石２１Ａ、２１Ｂと中間ヨーク２２
との間には、所定の間隔（磁気ギャップ）が確保されて
おり、コイル１３がその有効部分１３ａ、１３ｂを各間
隙に挿入して配設されている。

【００４２】ここで、ＶＣＭ１０Ａの動作について説明
する。永久磁石２１Ａと中間ヨーク２２との間には、永
久磁石２１Ａから中間ヨーク２２に向かう磁界が発生
し、永久磁石２１Ｂと中間ヨーク２２との間には、永久
磁石２１Ｂから中間ヨーク２２に向かう磁界が発生して
いる。そして、コイル１３に電流を流すと、有効部分１
３ａ、１３ｂには逆向きの電流が流れることになり、有
効部分１３ａ、１３ｂには同じ向きの推力が発生する。
そこで、電源装置１１によりコイル１３に通電する電流
の向きを交互に替えることにより、回転テーブル１は回
転中心Ｘ周りに所定の角度範囲で揺動、即ち回転振動さ
れることになる。

【００４３】このように、このＶＣＭ１０Ａも、ＶＣＭ
１０と同様に動作するので、この実施の形態２において
も、前記実施の形態１と同様の効果を奏する。

【００４４】実施の形態３．前記実施の形態１では、コ
イル１３を載置盤１ａに設けられたフランジ１ｃに取り
付けるものとしているが、この実施の形態３では、コイ
ル１３をシャフト１ｂに取り付けるものとしている。

【００４５】図７は本発明の実施の形態３に係る回転振
動試験機を模式的に示す断面図である。図７において、
回転テーブル１は、シャフト１ｂを２つの軸受５により
支持されてベース２Ａに回転自在に取り付けられてい
る。そして、磁気回路１２がシャフト１ｂの軸心周りに
等角ピッチでベース２Ａ内に固定されている。さらに、
コイル１３を装着したコイル枠１４が等角ピッチでシャ
フト１ｂに締着固定されている。これにより、コイル１
３が磁気回路１２の永久磁石２０Ａ、２０Ｂ間に挿入さ
れている。

【００４６】この実施の形態３では、コイル１３に電流
を流すことによりコイル１３に発生する推力が、コイル
枠１４を介してシャフト１ｂに伝達され、回転テーブル
１が回転される。そこで、電源装置１１によりコイル１
３に通電する電流の向きを交互に替えることにより、回
転テーブル１は回転中心Ｘ周りに所定の角度範囲で揺
動、即ち回転振動されることになる。従って、この実施
の形態３においても、前記実施の形態１と同様の効果を
奏する。

【００４７】実施の形態４．この実施の形態４では、図
８に示されるように、フランジ１ｃの外周下端部にに位
置決め用の係合部としての溝２４が設けられ、コイル枠
１４が溝２４に嵌合されてフランジ１ｃに締着固定され
ている。なお、他の構成は前記実施の形態１と同様に構
成されている。

【００４８】この実施の形態４では、フランジ１ｃに溝
２４が設けられているので、コイル枠１４を溝２４に嵌
合することでコイル枠１４の位置決めが行われる。そこ
で、磁気回路１２とコイル１３との位置関係を高精度
に、かつ、容易に確保でき、組立性を向上させることが
できる。

【００４９】実施の形態５．前記実施の形態４では、フ
ランジ１ｃの外周下端部に位置決め用の係合部としての
溝２４を設けるものとしているが、この実施の形態５で
は、図９に示されるように、フランジ１ｃの外周下端部
に位置決め用の係合部としての段差２５を設けるものと
し、同様の効果を奏する。

【００５０】実施の形態６．この実施の形態６では、図
１０に示されるように、フランジ１ｃの外周端部に嵌合
される環状の嵌合部２６ａと、嵌合部２６ａから等角ピ
ッチで径方向外方に延設された４つのコイル取付部２６
ｂとからなるコイル枠２６を用いている。なお、他の構
成は前記実施の形態１と同様に構成されている。

【００５１】この実施の形態６では、各コイル取付部２
６ｂにコイル１３を接着固定した後、嵌合部２６ａをフ
ランジ１ｃに嵌め込み、コイル枠２６をフランジ１ｃに
締着固定して、コイル１３を回転テーブル１に取り付け
ている。そこで、４つのコイル１３を一度に回転テーブ
ル１に取り付けることができるようになり、組立性を向
上させることができる。また、４つのコイル取付部２６
ｂが嵌合部２６ａに一体成形されているので、剛性が高
まり、優れた耐久性が得られる。さらに、コイル取付部
２６ｂ（コイル１３）相互の位置関係が高精度に確保で
きるので、磁気回路１２とコイル１３との位置関係を容
易に調整でき、その分組立性を向上させることができ
る。

【００５２】なお、前記実施の形態６では、４つのコイ
ル取付部２６ｂを一体に成形するものとしているが、一
体成形されるコイル取付部は４つに限定されるものでは
なく、例えば２つのコイル取付部を一体成形するように
してもよい。

【００５３】実施の形態７．前記実施の形態６では、４
つのコイル取付部２６ｂを嵌合部２６ａに一体に成形す
るものとしているが、この実施の形態７では、図１１に
示されるように、回転テーブル１のフランジ１ｃの外周
端部に等角ピッチで４つのコイル取付部２７を径方向外
方に延設するものとしている。この実施の形態７では、
各コイル取付部２７にコイル１３を接着固定すること
で、コイル１３を回転テーブル１に取り付けている。そ
こで、コイル枠を取り付ける工程が省略されるので、組
立性を向上させることができる。また、コイル取付部２
７がフランジ１ｃに一体成形されているので、剛性が高
まり、優れた耐久性が得られる。さらに、コイル取付部
２７（コイル１３）相互の位置関係が高精度に確保でき
るので、磁気回路１２とコイル１３との位置関係を容易
に調整でき、その分組立性を向上させることができる。

【００５４】実施の形態８．この実施の形態８では、図
１２に示されるように、冷却ファン２８が各ＶＣＭ１０
の外周側に配設されているものである。なお、他の構成
は前記実施の形態１と同様に構成されている。

【００５５】ＶＣＭ１０の作動時、大量の電流がコイル
１３に流され、コイル１３が発熱する。そして、回転振
動試験機の性能がコイル１３での発熱に制限されてしま
うという不具合が生じていた。この実施の形態８によれ
ば、ＶＣＭ１０の作動時に、冷却ファン２８を作動させ
ることにより、冷却風がコイル１３に送風されてコイル
１３の温度上昇が抑えられ、性能限界をより大きくする
ことができるようになる。

【００５６】実施の形態９．図１３は本発明の実施の形
態９に係る回転振動試験機を模式的に示す上面図であ
る。図１３において、アーム２９が回転テーブル１のフ
ランジ１ｃから径方向外方に延設され、一対の支柱３０
がアーム２９を挟んで相対するようにベース２に立設さ
れ、さらにコイルバネ３１、３２がアーム２９と一対の
支柱３０とのそれぞれの間に配設されている。そして、
アーム２９、一対の支柱３０およびコイルバネ３１、３
２から位置復帰手段が構成されている。そして、コイル
１３の中心が回転中心Ｘを通り永久磁石２０Ａ、２０Ｂ
を周方向に二等分する線Ｌ（磁気回路１２の中央）に一
致するように、コイルバネ３１、３２のバランス位置を
設定している。なお、他の構成は前記実施の形態１と同
様に構成されている。

【００５７】前記実施の形態１では、載置盤１ａに載せ
られた被試験体のコードに加わる張力等に起因する外力
や、コイル１３に流す電流の直流成分に起因する入力の
オフセットにより、ＶＣＭ１０を停止させた場合に、コ
イル１３の中心が磁気回路１２の中央からずれる恐れが
あった。そして、コイル１３の中心が磁気回路１２の中
央からずれた状態でＶＣＭ１０を作動させて回転テーブ
ル１を回転振動させると、コイル枠１４がゴムリング１
９に衝突し、コイル１３や磁気回路１２を破損させてし
まう危険性があった。

【００５８】この実施の形態９によれば、コイル１３へ
の通電を解除したときに、アーム２９がコイルバネ３
１、３２のバランス位置に戻され、コイル１３の中心が
磁気回路１２の中央に常に回帰される。そこで、コイル
１３の中心が磁気回路１２の中央からずれた状態でＶＣ
Ｍ１０を作動させることに起因するコイル１３や磁気回
路１２の破損事故を未然に防止することができる。ここ
で、回転テーブル１が回転振動することでアーム２９が
共振すると、試験機の性能に影響を及ぼす恐れがあるの
で、アーム２９の剛性を高くすることが望ましく、例え
ばステンレス製のアームを用いることができる。

【００５９】実施の形態１０．図１４は本発明の実施の
形態１０に係る回転振動試験機を模式的に示す上面図で
ある。図１４において、アーム２９が回転テーブル１の
フランジ１ｃから径方向外方に延設され、磁石３３がア
ーム２９の先端に固着され、さらに一対の磁石３４が磁
石３３に対して斥力を発生するように磁石３３を挟んで
相対してベース２に固着されている。そして、アーム２
９、磁石３３および一対の磁石３４から位置復帰手段が
構成され、コイル１３の中心が磁気回路１２の中央に一
致するときに、一対の磁石３４から磁石３３に作用する
斥力のバランスがとれるように磁石３３、３４の位置関
係を設定している。なお、他の構成は前記実施の形態１
と同様に構成されている。

【００６０】この実施の形態１０によれば、コイル１３
への通電を解除したときに、アーム２９が磁石３３、３
４のバランス位置に戻され、コイル１３の中心が磁気回
路１２の中央に常に回帰される。そこで、コイル１３の
中心が磁気回路１２の中央からずれた状態でＶＣＭ１０
を作動させることに起因するコイル１３や磁気回路１２
を破損事故を未然に防止することができる。

【００６１】実施の形態１１．図１５は本発明の実施の
形態１１に係る回転振動試験機を模式的に示す上面図で
ある。図１５において、磁石３３が回転テーブル１のフ
ランジ１ｃから径方向外方に延設されたアーム２９の先
端に固着され、磁石３５、３６で構成されるブロックが
磁石３３を取り囲むようにベース２に固着されている。
そして、アーム２９、磁石３３および磁石３５、３６で
構成されるブロックから位置復帰手段が構成されてい
る。なお、他の構成は前記実施の形態１と同様に構成さ
れている。

【００６２】この実施の形態１１では、磁石３５、３６
で構成されたブロックの中央が安定点となり、磁石３３
がこの位置でバランスする。そこで、磁石３３がブロッ
クの中央にあるときに、コイル１３の中心が磁気回路１
２の中央に一致するようにブロックを設置している。こ
の実施の形態１１によれば、コイル１３への通電を解除
したときに、磁石３３が磁石３５、３６で構成されるブ
ロックの中央位置に戻され、コイル１３の中心が磁気回
路１２の中央に常に回帰される。そこで、コイル１３の
中心が磁気回路１２の中央からずれた状態でＶＣＭ１０
を作動させることに起因するコイル１３や磁気回路１２
を破損事故を未然に防止することができる。

【００６３】実施の形態１２．図１６は本発明の実施の
形態１２に係る回転振動試験機を模式的に示す上面図で
ある。図１６において、アーム３６が回転テーブル１の
フランジ１ｃから径方向外方に延設され、ストッパ３７
がベース２に立設されている。なお、他の構成は前記実
施の形態１と同様に構成されている。

【００６４】この実施の形態１２では、電源装置１１に
よりコイル１３に直流を給電し、回転テーブル１を一方
向に過度に回転させることにより、アーム３６がストッ
パ３７に衝突し、載置盤１ａ上に載置された被試験体に
所定の衝撃力を作用させることができる。従って、この
実施の形態１２によれば、衝撃試験の機能を付加した回
転振動試験機が得られる。

【００６５】なお、前記実施の形態１２では、アーム３
６およびストッパ３７を配設するものとしているが、磁
気回路１２のゴムリング１９を利用し、コイル枠１４を
ゴムリング１９に衝突させるようにしても、同様の効果
が得られる。

【００６６】実施の形態１３．図１７は本発明の実施の
形態１３に係る回転振動試験機における電流制御を説明
するブロック図である。この実施の形態１３では、回転
振動試験機のコイル１３に流される電流の大きさを、コ
イル１３と直列に接続されたセンス抵抗４０の両端の電
圧として検出し、センス抵抗４０の両端の電圧をフィー
ドバックしている。これにより、パワーアンプ４１が指
令値とフィードバックされた電圧値との差をゼロとなる
ように作動し、コイル１３に通電される電流が一定に制
御される。従って、ＶＣＭはコイル１３に流れる電流に
比例した推力を発生すものであるから、コイル１３に通
電される電流が一定に制御されることにより、一定加速
度の振動を発生させることができるようになる。そこ
で、広い測定周波数帯域にわたって一定の加速度が得ら
れるので、精度の高い回転振動試験に適用できる。

【００６７】実施の形態１４．図１８は本発明の実施の
形態１４に係る回転振動試験機における電流制御を説明
するブロック図である。この実施の形態１４では、回転
テーブル１に圧電型加速度計等の加速度センサ４２を取
り付け、回転テーブル１の加速度を加速度センサ４２で
電圧値として検出し、加速度センサ４２で検出された電
圧値をフィードバックしている。これにより、パワーア
ンプ４１が指令値とフィードバックされた電圧値との差
をゼロとなるように作動し、コイル１３に通電される電
流が制御される。一般に、試験機に共振が存在すると、
共振周波数付近では一定加速度とならないが、この実施
の形態１４によれば、回転テーブル１の加速度が一定と
なるように、つまり指令値となるように、コイル１３に
通電される電流が制御されるので、試験機に共振が存在
しても、一定加速度の振動を発生させることができ、よ
り精度の高い回転振動試験に適用できる。

【００６８】実施の形態１５．図１９は本発明の実施の
形態１５に係る回転振動試験機における電流制御を説明
するブロック図である。この実施の形態１５では、実施
の形態１４について、振幅を一定とさせるよう構成した
ものであり、指令値と加速度センサ４２の出力をそれぞ
れ高速フーリエ変換器４３，４５によりフーリエ変換し
て加算器４６に加えると共に、パワーアンプ４１の入力
側に逆高速フーリエ変換器４４を設けて、その出力をパ
ワーアンプへの入力としている。この実施の形態によれ
ば、回転振動の加速度振幅を一定とする制御を行うこと
ができ、精度の高い回転振動試験に適用できる。

【００６９】なお、前記各実施の形態では、磁気発生手
段として永久磁石を用いるものとしているが、磁気発生
手段は永久磁石に限定されるものではなく、磁界を発生
させるものであればよく、例えば電磁石でもよい。

【００７０】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、ベースと、該ベースに回転自在に支持された回転テ
ーブルと、前記シャフトの軸心を回転中心として前記回
転テーブルを回転振動させる加振手段とを備えた回転振
動試験機において、前記加振手段は、磁界を発生させる
磁界発生部と、前記磁界発生部で発生された磁界を横切
るように配置されるコイルと、前記コイルに電流の向き
を交互に替えて通電する電源装置とから構成され、前記
磁界発生部と前記コイルとの一方が前記ベースに取り付
けられ、他方が前記回転テーブルに取り付けられている
よう構成したので、リンク機構の特性による周波数帯域
の制限を回避し、測定周波数帯域が広く、かつ、小型の
回転振動試験機が得られるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る回転振動試験機を
示す一部破断上面図である。

【図２】本発明の実施の形態１に係る回転振動試験機を
示す一部破断側面図である。

【図３】本発明の実施の形態１に係る回転振動試験機に
おける磁気回路の下ヨークと永久磁石との位置関係を示
す平面図である。

【図４】本発明の実施の形態１に係る回転振動試験機に
おけるボイスコイルモータの動作を説明する図である。

【図５】本発明の実施の形態１に係る回転振動試験機に
おける周波数特性を表すグラフである。

【図６】本発明の実施の形態２に係る回転振動試験機を
示す断面図である。

【図７】本発明の実施の形態３に係る回転振動試験機を
模式的に示す断面図である。

【図８】本発明の実施の形態４に係る回転振動試験機の
要部を示す斜視図である。

【図９】本発明の実施の形態５に係る回転振動試験機の
要部を示す斜視図である。

【図１０】本発明の実施の形態６に係る回転振動試験機
におけるコイル枠の構成を示す斜視図である。

【図１１】本発明の実施の形態７に係る回転振動試験機
におけるコイル枠の構成を示す斜視図である。

【図１２】本発明の実施の形態８に係る回転振動試験機
を示す斜視図である。

【図１３】本発明の実施の形態９に係る回転振動試験機
を模式的に示す上面図である。

【図１４】本発明の実施の形態１０に係る回転振動試験
機を模式的に示す上面図である。

【図１５】本発明の実施の形態１１に係る回転振動試験
機を模式的に示す上面図である。

【図１６】本発明の実施の形態１２に係る回転振動試験
機を模式的に示す上面図である。

【図１７】本発明の実施の形態１３に係る回転振動試験
機における電流制御を説明するブロック図である。

【図１８】本発明の実施の形態１４に係る回転振動試験
機における電流制御を説明するブロック図である。

【図１９】本発明の実施の形態１５に係る回転振動試験
機における電流制御を説明するブロック図である。

【符号の説明】

１回転テーブル１ａ載置盤１ｂシャフト２ベース１１電源装置（加振手段）１３コイル（加振手段）１４、２６コイル枠２０Ａ、２０Ｂ、２１Ａ、２１Ｂ永久磁石（加振手
段、磁界発生部）２４溝（係合部）２５段差（係合部）２７コイル取付部３６アーム３７ストッパ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベースと、該ベースに回転自在に支持さ
れた回転テーブルと、該回転テーブルを回転方向に振動
させる加振手段とを備えた回転振動試験機において、前記加振手段は、磁界を発生させる磁界発生部と、該磁
界発生部で発生された磁界を横切るように配置され、通
電時に前記回転テーブルの回転方向に力を発生するコイ
ルと、該コイルに電流の向きを交互に替えて通電する電
源装置とから構成され、前記磁界発生部と前記コイルと
の一方が前記ベースに取り付けられ、他方が前記回転テ
ーブルに取り付けられていることを特徴とする回転振動
試験機。
【請求項２】請求項１に記載の回転振動試験機におい
て、前記回転テーブルは、円盤状の載置盤と、該載置盤の中
心に軸心を一致させて前記該載置盤の下面に立設され、
前記ベースに回転自在に支持されるシャフトとから構成
され、前記コイルが前記載置盤に取り付けられているこ
とを特徴とする回転振動試験機。
【請求項３】請求項２に記載の回転振動試験機におい
て、前記コイルがコイル枠に装着され、該コイル枠が前記載
置盤に取り付けられていることを特徴とする回転振動試
験機。
【請求項４】請求項３に記載の回転振動試験機におい
て、前記コイル枠を位置決めするための係合部が前記載置盤
に設けられていることを特徴とする回転振動試験機。
【請求項５】請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
の回転振動試験機において、前記磁界発生部および前記コイルが対となって前記回転
中心を中心として等角ピッチに複数配設されていること
を特徴とする回転振動試験機。