JP2005127780A

JP2005127780A - 振動試験機

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Publication number: JP2005127780A
Application number: JP2003361876A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Ito; 公明伊藤
Original assignee: Akashi Corp
Current assignee: Akashi Corp
Priority date: 2003-10-22
Filing date: 2003-10-22
Publication date: 2005-05-19
Anticipated expiration: 2023-10-22
Also published as: JP4223372B2

Abstract

【課題】
加振部の加振方向切換時における収縮した空気ばねの固定又は固定解除作業をより容易に行うことができる振動試験機を提供する。
【解決手段】
突起部（４ａ）を有する加振部（４）と、加振部による加振方向を略鉛直方向と略水平方向とに選択的に切替えることを可能にする支持部（５、５１、５２、５３）と、支持部が回動自在に設けられる支持枠部（２）と、加振部の加振方向を略水平方向にした際に第１振動台と連結される第２振動台（７）と、を備える振動試験機において、支持部は、加振部を支持する空気ばね（５５）と、突起部に固定され、第１振動台を略鉛直方向に加振する際に空気ばねの体積変化に従って略鉛直方向に移動可能に支持される移動部材（５４）とを備え、突起部或いは移動部材をクランプ固定するクランプ機構部（２０）とを備えた。
【選択図】図５

Description

本発明は、振動台を加振して振動台に固定された供試体の振動試験を行う振動試験機に関する。

従来、振動試験機として、加振部を回動させることにより、略鉛直方向の加振と、略水平方向の加振とを選択的に切替えて行うことができるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１）。

この振動試験機においては、略鉛直方向に加振する場合に加振部を任意の振動数に設定して振動試験を行うことができるように、加振部と該加振部を間接的に支持する支持枠部とを離間して設け、該加振部と該支持枠部との間に空気ばねを介在させている。即ち、空気ばねが加振部を弾性的に支持することにより、加振部を中立位置に保つ構成となっている。

一方、略水平方向に加振する場合、空気ばねが加振部を支持する必要がなくなるため、空気ばねに空気が充填されていると加振部の中立位置がずれてしまう。従って、設定した加振部の振動数による振動試験を行うことができなくなるので、略水平方向での振動試験を行う際には、加振部が中立位置に戻るように空気ばねに充填されている空気を抜く必要がある。

空気ばねに充填されている空気を抜くと空気ばねが収縮する。そしてこの収縮に起因して、空気ばねを支持しているばね支持部の内部に間隙が生じる。このばね支持部は空気ばねを内部に収容するように形成されているので、この間隙が生じたままの状態で加振部を回動させると、空気ばねが該間隙に移動することにより加振部の重心が急激に移動してしまい、機械の破損等を引き起こすおそれがある。

従って、加振部を略水平方向に回動させる前にばね支持部の間隙にスペーサを挟み込み、ボルトで該スペーサを固定することによって、収縮した空気ばねを固定して加振部を安定させた状態にして回動させている。また、加振部を略水平方向から略鉛直方向に再び回動させる場合には、加振部を回動させた後に、空気ばねを固定しているボルト及びスペーサを取り外している。
特開２００３−１４９０７７号公報

しかしながら、上記のようにスペーサ等を用いることにより収縮した空気ばねを固定する作業又は空気ばねの固定を解除する作業は煩雑であるという問題点があった。

そこで、本発明の課題は、加振部の加振方向切換時における収縮した空気ばねの固定作業又は固定解除作業をより容易に行うことができる振動試験機を提供することである。

上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、図５に示すように、
外周面に突起部（４ａ）を有し、第１振動台（３）を加振する加振部（４）と、
前記加振部を回動自在に支持し、前記加振部による加振方向を略鉛直方向と略水平方向とに選択的に切替えることを可能にする支持部（５、５１、５２、５３）と、
前記支持部が回動自在に設けられる支持枠部（２）と、
前記加振部の加振方向を略水平方向にした際に前記第１振動台と連結され、前記加振部による加振によって略水平方向に移動する第２振動台と、を備える振動試験機において、
前記支持部は、前記第１振動台を略鉛直方向に加振する際に、前記支持部に支持されるとともに前記加振部を支持する空気ばね（５５）と、
前記突起部に固定され、前記第１振動台を略鉛直方向に加振する際に前記空気ばねの体積変化に従って略鉛直方向に移動可能に支持される移動部材（５４）と、を備え、
前記突起部或いは前記移動部材をクランプ固定するクランプ機構部（２０）と、を備えることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、
前記クランプ機構部は、
前記突起部或いは前記移動部材の移動方向に進退自在なピストンロッド（２２）と、
前記ピストンロッドを進退させるためのレバー（２３）と、
前記レバーを着脱自在に固定するためのレバー固定手段（２３１、２３１ａ、２４、２４１）と、を備えることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、加振部の突起部に固定され、第１振動台を略鉛直方向に加振する際に空気ばねの体積変化に従って略鉛直方向に移動可能に支持される移動部材或いは加振部の突起部がクランプ機構部によりクランプ固定されるので、加振部の加振方向切替時に、突起部或いは移動部材を介して収縮した空気ばねをより容易に固定又は固定解除を行うことができる。

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、特に、クランプ機構部はレバー係止部と、係止爪と、レバー係止部固定部材と、レバー係止部とを備えているので、加振部を略鉛直方向に加振させる際に空気ばねに空気が充填されているときには、レバーを固定しておくことができる。従って、振動試験時に生じるレバーの振動を抑えることができ、測定精度を向上させることができる。

以下、実施形態としての振動試験機について説明する。図１は、第１振動台を略鉛直方向へ加振させる状態における振動試験機の側面図、図２は、図１の振動試験機を紙面に対して直交する方向から見たときの空気ばね近傍の拡大図、図３は、第１振動台を略水平方向へ加振させる状態における振動試験機の側面図、図４は、図３の振動試験機を紙面に対して直交する方向から見たときの空気ばね近傍の拡大図、図５は、図３の振動試験機の平面図、図６は、図３の振動試験機の正面図である。

図１、図３に示すように、振動試験機１は、支持枠部２と、供試体が固定される第１振動台３と、第１振動台３を加振する加振部４と、加振部４を支持し、支持枠部２に回動自在に設けられる支持部５、加振部４が回動して加振方向が略水平方向とされた状態で、第１振動台３と連結される第２振動台６などを備えている。

支持枠部２は、加振部４を挟んで二つ立設されており、振動試験機１の外殻を形成するとともに、加振部４及び支持部５が回動自在に設けられている。
第１振動台３の表面部には第２振動台６の連結部６ａに設けられているボルト（図示省略）で固定できるようにボルト孔（図示省略）が形成されている。

加振部４は、略円柱状に形成されており、その外周面には、各支持枠部２側に各々突出した突起部４ａが設けられている。この加振部４は、例えば、内部に、永久磁石（図示省略）と、永久磁石によって形成された磁界内に配設され、第１振動台３の下面に固定される駆動コイル（図示省略）と、第１振動台３を弾性的に支持する弾性支持部（図示省略）等を備えている。そして、駆動コイルに電源（図示省略）から所定の交流電流が供給されると、駆動コイルに力が発生して、第１振動台３が振動するようになっている。

支持部５は、図１、図２、図５に示すように、加振部４側に開口した平面視略コの字状に形成され、支持枠部２と加振部４との間に配置される支持部本体５１と、支持枠部２と支持部本体５１との間に配置され、支持部本体５１を固定する略円形状の回動板５２と、支持部本体５１に加振部４との間に配置される支持部材５３及び移動部材５４と、支持部材５３と移動部材５４とに挟まれて固定される空気ばね５５とを備えている。

回動板５２は、その中央部が支持枠部２を貫通する軸部１０により軸支されている。また、この回動板５２の中央部より外側の部位と支持枠部２とは回動クランプねじ１１で螺合することにより固定することができるとともに、この回動板５２には、加振部４の加振方向を切替えるためのハンドル１２が設けられている。

そして、回動板５２を固定している回動クランプねじ１１の螺合を解いて、ハンドル１２を所定の方向へ回動させると、ハンドル１２の回動動作に連動して、支持部５が回動することにより、支持部５に支持されている第１振動台３及び加振部４が例えば略鉛直方向から略水平方向へ回動するようになっている。

支持部材５３は、支持部本体５１に取り付けられ、加振部４の加振方向が略鉛直方向の際、空気ばね５５の下面となる部位を支持固定する。支持部材５３は、図２、図４に示すように、側面略Ｌ字状に折曲形成された板状部材であり、一片が空気ばね５５を固定する板状の空気ばね固定部５３１を構成し、他片が支持部本体５１に固定される支持部固定部５３２を構成している。

移動部材５４は、加振部４の突起部４ａに固定されるとともに、加振部４の加振方向が略鉛直方向の際、空気ばね５５の上面になる部位に固定される。移動部材５４は、空気ばね５５に固定される板状の空気ばね固定部５４１と、加振部４の突起部４ａに固定される突起部固定部５４２と、を備えており、この空気ばね固定部５４１と、支持部材５３の空気ばね固定部５３１とが、空気ばね５５を挟んで対向するように配置されている。また、移動部材５４は、加振部４の加振方向に沿って支持部本体５１に設けられたガイドレール５１１にベアリング（図示省略）を介して貫通されており、ガイドレール５１１を軸として加振方向に移動可能に構成される。

空気ばね５５は、加振部４の加振方向が略鉛直方向の際、内部の空気の圧力調整によって加振部４を支持する。従って、この空気ばね５５の体積変化に伴って、移動部材５４がガイドレール５１１に沿って移動するとともに、移動部材５４に突起部４ａを介して固定された加振部４が加振方向に移動するようになっている。

また、支持部５の第１振動台３側の一端部は、図２、図４、図６に示すように切欠形状となっており、その切欠部分にクランプ機構部２０が設けられている。
クランプ機構部２０は、図２、図４に示すように、支持部本体５１に固定された本体２１と、本体２１内部から加振部４の突起部４ａの移動方向に進退自在に設けられたピストンロッド２２と、本体２１外部に設けられ、ピストンロッド２２を進退させるためのレバー２３等を備えている。

そして、図４に示すように、レバー２３を空気ばね５５側に引くと、その動作に連動して本体２１からピストンロッド２２が突出して、加振部４の突起部４ａを支持部材５３に向けてクランプ固定できるようになっている。即ち、加振部４の突起部４ａをクランプ固定することによって、移動部材５４及び空気ばね５５を固定することができることとなる。

さらに、クランプ機構部２０は、図１〜４に示すように、レバー２３の第１振動台３側に設けられ、先端部に係止爪２３１ａを有するレバー被係止部２３１と、ピストンロッド２２の進退方向と直交する方向に突設されているレバー係止部固定部材２４と、レバー係止部固定部材２４の所定の位置に突出して設けられ、先端部でレバー被係止部２３１の係止爪２３１ａに係合するように形成されたレバー係止部２４１とを備えている。

レバー係止部２４１は、例えば金属板材等で形成されており、先端部は弾性変形可能である。従って、レバー被係止部２３１の係止爪２３１ａをレバー係止部２４１に係合させるときは、レバー２３を空気ばね５５側と逆方向へ引いて、レバー係止部２４１に垂直に係止爪２３１ａを挿入する。係止爪２３１ａが挿入されたレバー係止部２４１は、先端部が両側に押し広げられ、係止爪２３１ａがレバー係止部２４１と係合した時点で、レバー係止部２４１の先端部が元の状態に戻る。即ち、レバー被係止部２３１の係止爪２３１ａとレバー係止部２４１との係合によって、レバー２３が固定されることとなる。
また、固定されたレバー２３を所定の力以上で空気ばね５５側へ引くと、係止爪２３１ａとレバー係止部２４１との係合が解除されるようになっている。

このように、レバー被係止部２３１、係止爪２３１ａ、レバー係止部固定部材２４、レバー係止部２４１は、レバー２３を固定するレバー固定手段として機能する。

次に、上記構成の振動試験機１を用いて行う振動試験の一例について説明する。
まず、加振部４を略鉛直方向へ加振する際には、図１、図２に示すように、空気ばね５５に空気を充填して、加振部４を支持する。
そして、加振部４の加振方向を、図１、図２に示す略鉛直方向から図３〜６に示す略水平方向へ切替えるときには、加振部４を支持している空気ばね５５に充填されている空気を抜く。次いで、図４に示すクランプ機構部２０のレバー１８を空気ばね５５側に引き、ピストンロッド１７を突出させて、加振部４の突起部４ａを支持部材５３に向けてクランプ固定して、収縮した空気ばね５５を固定する。

そして、回動板５２を固定している回動クランプねじ１１の螺合を解いて、ハンドル１２を一方向（例えば、正転方向）に回して回動板５２を回動させることによって、第１振動台３及び加振部４を第２振動台６側の略水平方向へ回動させる。
加振部４を略水平方向へ回動させた後、図３に示すように、第１振動台３を第２振動台６に連結部６ａを介してボルト（図示省略）によって連結させる。この連結により、加振部４の略水平方向の加振力が第２振動台６に作用させることができる。

さらに、再び加振部４を略水平方向から略鉛直方向へ加振方向を切替えるときには、ハンドル１２を他方向（例えば逆転方向）に回して加振部４を回動させてから、図２に示すように、クランプ機構部２０のレバー１８を空気ばね５５側と逆方向へ引き、ピストンロッド１７を本体１６内に引っ込めて、突起部４ａのクランプ固定を解除することにより、収縮している空気ばね５５の固定を解除する。

ここで、レバー２３を空気ばね５５側と逆方向へ引くのと同時に、レバー２３のレバー被係止部２３１の係止爪２３１ａを、レバー係止部固定部材２４のレバー係止部２４１に係合させて、レバー２３を固定する。そして、収縮した空気ばね５５に空気を送り加圧して、加振部４を支持して、略鉛直方向での振動試験に備える。

本発明に係る振動試験機１によれば、第１振動台３を略鉛直方向に加振する際に空気ばね５５を支持する支持部材５３と、加振部４の突起部４ａに固定され、第１振動台３を略鉛直方向に加振する際に空気ばね５５の体積変化に従って略鉛直方向に移動可能に支持される移動部材５４と、加振部４の突起部４ａ或いは移動部材５４を支持部材５３に向けてクランプ固定するクランプ機構部２０を備えているので、加振部４の加振方向切替時に、突起部４ａを介して収縮した空気ばね５５をより容易に固定又は固定解除を行うことができる。

また、クランプ機構部２０はレバー被係止部２３１と、係止爪２３１ａと、レバー係止部固定部材２４と、レバー係止部２４１とを備えているので、加振部４を略鉛直方向に加振させる際に空気ばね５５に空気が充填されているときには、レバー２３を固定しておくことができる。従って、振動試験時に生じるレバー２３の振動を抑えることができ、測定精度を向上させることができる。

なお、本発明に係る振動試験機は、上記実施例に限定されるものではない。例えば、移動部材をクランプ固定するようにしてもよいし、クランプ機構部の構造も上記実施例に限定されるものではない。また、クランプ機構部のレバー固定手段も、例えばレバーにフックを、所定の位置に係止部を各々設けて、該フックを該係止部に引っ掛けてレバーを固定させるようにしてもよい。また、空気ばねを支持する支持部材、移動部材、支持部の各構成或いは形状についても、上述の実施例に限定されるものではなく、適宜に変更可能である。

本発明に係る振動試験機において、加振部を略鉛直方向へ加振させる状態の側面図である。図１の振動試験機を紙面に対して直交する方向から見たときの空気ばね近傍の拡大図である。本発明に係る振動試験機において、加振部を略水平方向へ加振させる状態の側面図である。図３の振動試験機を紙面に対して直交する方向から見たときの空気ばね近傍の拡大図である。図３の振動試験機の平面図である。図３の振動試験機の正面図である。

符号の説明

１振動試験機
２支持枠部
３第１振動台
４加振部
４ａ突起部
５支持部
７第２振動台
２０クランプ機構部
２２ピストンロッド
２３レバー
２４レバー係止部固定部材（レバー固定手段）
５１支持部本体（支持部）
５２回動板（支持部）
５３支持部材（支持部）
５４移動部材（支持部）
５５空気ばね（支持部）
２３１レバー被係止部（レバー固定手段）
２３１ａ係止爪（レバー固定手段）
２４１レバー係止部（レバー固定手段）

Claims

外周面に突起部を有し、第１振動台を加振する加振部と、
前記加振部を回動自在に支持し、前記加振部による加振方向を略鉛直方向と略水平方向とに選択的に切替えることを可能にする支持部と、
前記支持部が回動自在に設けられる支持枠部と、
前記加振部の加振方向を略水平方向にした際に前記第１振動台と連結され、前記加振部による加振によって略水平方向に移動する第２振動台と、を備える振動試験機において、
前記支持部は、
前記第１振動台を略鉛直方向に加振する際に前記加振部を支持する空気ばねと、
前記突起部に固定され、前記第１振動台を略鉛直方向に加振する際に前記空気ばねの体積変化に従って略鉛直方向に移動可能に支持される移動部材と、を備え、
前記突起部或いは前記移動部材をクランプ固定するクランプ機構部を備えることを特徴とする振動試験機。
前記クランプ機構部は、
前記突起部或いは前記移動部材の移動方向に進退自在なピストンロッドと、
前記ピストンロッドを進退させるためのレバーと、
前記レバーを着脱自在に固定するためのレバー固定手段と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の振動試験機。