JP2005233843A - 加振装置および振動台テーブル - Google Patents

Abstract

【課題】軽量化できると共に平面の曲げ変形に対する剛性を高め得るテーブルを有する加振装置を提供すること。
【解決手段】この加振装置１は、加振対象に対して振動を付与する装置である。そして、この加振装置１は、加振対象を乗せるテーブルと、振動を発生してこのテーブル３を振動させる振動発生手段２とを含み構成される。そして、この加振装置１では、テーブル３が、少なくとも上面３１および下面３２が塞がれた中空構造を有することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

この発明は、加振装置および振動台テーブルに関し、さらに詳しくは、軽量化できると共に平面の曲げ変形に対する剛性を高め得るテーブルを有する加振装置、および、その振動台テーブルに関する。

従来の加振装置では、アクチュエータを小型化するために、テーブルを軽量化することが求められている。この点において、従来の加振装置には、特許文献１に記載される技術が知られている。従来の加振装置では、そのテーブルが単一の平板部材から成り、この平板部材の下面および下面や側面を刳り抜いて軽量化していた。
特開２００３−２３５９５号公報

しかしながら、従来の加振装置は、かかる刳り抜き加工による軽量化によって、特に、平面の曲げ変形にかかる剛性が低下するという課題がある。

そこで、この発明は、上記に鑑みてされたものであって、軽量化できると共に平面の曲げ変形に対する剛性を高め得るテーブルを有する加振装置、および、その振動台テーブルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかる加振装置は、加振対象に対して振動を付与する加振装置において、加振対象を乗せるテーブルと、振動を発生して前記テーブルを振動させる振動発生手段とを含み、且つ、前記テーブルは、少なくとも上面および下面が塞がれた中空構造を有することを特徴とする。

この発明では、テーブルは、少なくとも上下面が塞がれた中空構造を有する。かかるテーブルは、中実構造を有するテーブルと比較して軽量であり、且つ、単一平板の下面や側面を刳り抜いて軽量化されたテーブルと比較して、平面の曲げ変形に対する剛性が高いという利点がある。なお、テーブルの上面とは、加振対象が乗せられる面であり、下面とは、この上面にする下側の面である。

また、この発明にかかる加振装置は、加振対象に対して振動を付与する加振装置において、加振対象を乗せるテーブルと、振動を発生して前記テーブルを振動させる振動発生手段とを含み、且つ、前記テーブルが、密閉された中空構造を有することを特徴とする。

この発明では、テーブルが密閉された中空構造を有する。かかるテーブルは、中実構造を有するテーブルと比較して軽量であり、且つ、単一平板の下面や側面を刳り抜いて軽量化されたテーブルと比較して、平面の曲げ変形に対する剛性が高いという利点がある。なお、密閉された中空構造には、例えば、上面、下面および側面が塞がれた中空構造がある。

また、この発明にかかる加振装置は、前記テーブルの中空部が、リブを配置して成るハニカム構造に構成される。

この発明では、テーブルの中空部が、リブ３４を配置して成るハニカム構造に構成されるので、荷重や振動に対するテーブルの強度が向上する利点がある。

また、この発明にかかる加振装置は、前記テーブルは、その上面を構成する部材と下面を構成する部材とを結合して成ると共に、これらの部材の結合面がテーブル平面の曲げ変形にかかる中立軸と一致するように構成される。

この発明では、テーブルを構成する部材の結合面がテーブル平面の曲げ変形にかかる中立軸と一致しているので、テーブルの曲げ変形時にて部材の結合面に剪断応力が発生しない。これにより、結合面からのテーブルの破損が抑制される利点がある。

また、この発明にかかる加振装置は、前記テーブルの上面を構成する部材と下面を構成する部材とが、それぞれ単一構造を有する。

この発明では、テーブルを構成する部材が単一構造を有するので、テーブル３の強度が高まる利点がある。

また、この発明にかかる加振装置は、前記テーブルの上面を構成する部材と下面を構成する部材とが、機械加工により成形される。

この発明では、テーブルを構成する部材が機械加工により成形されるので、例えば、溶接による場合と比較して、より高精度かつ容易に部材を加工できる利点がある。特に、テーブル３が密閉構造を有する場合には、構成部材の結合にあたり高度な位置合わせが必要となるため、その加工精度が重要となる。この点において、構成部材を機械加工により加工することが特に好ましい。

また、この発明にかかる加振装置は、前記テーブルが、前記リブの設置部分にて振動発生手段により支持される。

この発明では、テーブルがリブの設置部分にて振動発生手段により支持されるので、振動発生手段からの振動がリブの設置部分を介してテーブルに伝達される。これにより、振動が効率的に伝達される利点がある。なお、例えば、リブが格子状に形成されている場合には、その交点にてテーブルが振動発生手段により支持されることが好ましい。

また、この発明にかかる振動台テーブルは、振動台に用いられると共に、少なくとも上面および下面が塞がれた中空構造を有することを特徴とする。

また、この発明にかかる振動台テーブルは、振動台に用いられると共に、密閉された中空構造を有することを特徴とする。

この発明によれば、テーブルが、少なくとも上下面が塞がれた中空構造を有するので、中実構造を有するテーブルと比較して軽量であり、且つ、単一平板の下面や側面を刳り抜いて軽量化されたテーブルと比較して、平面の曲げ変形に対する剛性が高いという利点がある。

また、この発明によれば、テーブルが密閉された中空構造を有するので、中実構造を有するテーブルと比較して軽量であり、且つ、単一平板の下面や側面を刳り抜いて軽量化されたテーブルと比較して、平面の曲げ変形に対する剛性が高いという利点がある。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施例の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的同一のものが含まれる。

図１〜図３は、この発明の実施例にかかる加振装置を示す斜視図（図１）、側面断面図（図２）および平面断面図（図３）である。図４は、図１に記載した加振装置のテーブルを示す組立図である。この加振装置１は、振動発生手段２と、テーブル３とを含み構成される。この加振装置１では、テーブル３が８基の振動発生手段２により支持されており、振動発生手段２からの振動をテーブル３上の試験対象（加振対象）に対して入力し、その出力を検出することにより試験対象の振動解析が行なわれる。この加振装置１は、テーブル３が密閉された中空構造を有することにより軽量化されている点に特徴を有する。

振動発生手段２は、振動を発生するアクチュエータであり、テーブル３の下面３２のｚ軸方向に４基、側面３３のｘ軸方向およびｙ軸方向にそれぞれ２基が設置される。この振動発生手段２は、制御部（図示省略）によってその駆動を制御され、テーブル３に対して三次元方向（ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸方向）から振動を伝達する。

テーブル３は、金属製であり、略四角形の平面を有する肉厚の板状形状を有する。このテーブル３は、密閉された中空構造を有しており、上面３１、下面３２および側面３３のいずれにも開口部が設けられていない。また、このテーブル３では、その外殻を残して、内部の肉、特に、平面の曲げ変形にかかる中立軸周りの肉を大幅に削除して構成されている。かかる中立軸周りの肉は、テーブル３の曲げ剛性に寄与しないため、かかる構成によっても、テーブル３の曲げ構成にさほど影響は無い。なお、テーブル３の上面３１とは、加振対象が乗せられる面（テーブル面）であり、下面３２とは、この上面３１に対する下側の面である。

この加振装置１によれば、テーブル３が中空構造を有するので、中実構造を有するテーブルと比較して軽量である。これにより、振動発生手段２を小型化できる利点がある。また、テーブル３は、少なくとも上面２１および下面２２が密閉された（塞がれて開口部を有さない）中空構造を有するので、単一平板の下面や側面を刳り抜いて軽量化されたテーブルと比較して、平面の曲げ変形に対する剛性が高いという利点がある。また、テーブル３は、密閉構造によりその側面３３が塞がれているので、テーブル３の上面３１および下面３２が強固に結合されている。これにより、振動発生手段２からの振動がテーブル３の下面３２から上面３１に確実に伝達される利点がある。

なお、この加振装置１では、テーブル３の中空部（中空構造の内部）に、リブ３４を格子状に形成して成るハニカム構造が設けられている。具体的には、このハニカム構造は、テーブル３中空部の壁面（上面２１、下面２２および側面２３）間にリブ３４を格子状に渡して配置することにより構成される。かかる構成により、荷重や振動に対するテーブル３の強度が向上する利点がある。

また、この加振装置１では、テーブル３が、そのリブ３４の交点部分にて振動発生手段２により下面３２を支持されて設置される（図１および図２参照）。かかる構成では、振動発生手段２からの振動がリブ３４の交点部分からテーブル３に伝達されるので、振動の伝達効率が向上する利点がある。また、テーブル３は、リブ３４が形成された部分にて振動発生手段２により側面３３を支持されて設置される。これにより、振動の伝達効率がさらに向上する利点がある。また、テーブル３は、その上面３１および下面３２が、側面３３やリブ３４と比較して肉厚に形成されている。言い換えれば、テーブル３は、側面３３やリブ３４を薄肉に形成することにより、軽量化が図られている。

また、この加振装置１では、テーブル３が、上面３１を底面とする第１箱型部材３Ａと、下面３２を底面とする第２箱型部材３Ｂとを、これらの開口部が対向するように「最中の皮」のごとく結合させて構成される。具体的には、テーブル３が、箱型部材３Ａ、３Ｂの各リブ３４、３４を位置合わせし、箱型部材３Ａ、３Ｂをボルトその他の結合手段（図示省略）により結合して構成される。このように、テーブル３の上面３１を構成する部材（第１箱型部材３Ａ）と下面３２を構成する部材（第２箱型部材３Ｂ）とを結合してテーブル３を構成すれば、各部材３Ａ、３Ｂ毎の加工が容易である。したがって、上記のような密閉構造を有するテーブル３であっても、容易に加工できる利点がある。なお、上記の結合手段は、格子状に形成されたリブ３４の交点すべてに設けられる（図示省略。図１、図３および図４参照）。これにより、荷重や加振に対するテーブル３の強度が増加すると共に、振動発生手段２からの振動が安定的に試験対象に伝達される利点がある。また、結合手段は、例えば、エポキシ系樹脂などの接着剤であっても良い。

また、この加振装置１では、上記のように箱型部材３Ａ、３Ｂを結合してテーブル３を構成するにあたり、その結合面Ｎがテーブル３平面の曲げ変形に対する中立軸（中立面）と一致するように構成される。言い換えれば、テーブル３を２つの箱型部材３Ａ、３Ｂに二分割したと考えたときに、その分割面Ｎがテーブル３平面の曲げ変形に対する中立軸と一致するように構成される。かかる構成では、テーブル３の曲げ変形時にて結合面Ｎに剪断応力が発生しない。これにより、結合面Ｎからのテーブル３の破損が抑制される利点がある。

また、この加振装置１では、テーブル３を構成する箱型部材３Ａ、３Ｂが、いずれも単一材料から成る単一構造を有する。例えば、第１箱型部材３Ａでは、上面（天板）３１、側面（側板）３３およびリブ３４が単一材料により一体的に形成され、第２箱型部材３Ｂでは、下面（底板）３１、側面（側板）３３およびリブ３４が単一材料により一体的に形成されている。これにより、テーブル３の強度が高まる利点がある。

また、この加振装置１では、箱型部材３Ａ、３Ｂが機械加工により成形される。例えば、箱型部材３Ａ、３Ｂは、略ブロック形状の平板を切削加工その他の機械加工により刳り抜き、その片面側に開口部を設けることにより成形される。かかる機械加工は、溶接による加工と比較して、一般に容易かつ高精度に行い得るので、箱型部材３Ａ、３Ｂを容易に成形できる利点がある。また、機械加工とすれば、その加工精度が高いので箱型部材３Ａ、３Ｂの結合時にてリブ３４やボルト孔の位置合わせが容易という利点がある。なお、これに限らず、箱型部材３Ａ、３Ｂは、板材にリブ３４を溶接して成形されても良いし、鋳造により成形されても良い。

また、この加振装置１において、箱型部材３Ａ、３Ｂに形成されるリブ３４は、その肉厚が薄ほど好ましい。これにより、テーブル３が軽量化される利点がある。例えば、リブ３４の肉厚は、テーブル３の寸法が１ｍ四方であれば、５ｍｍ程度とすることが好ましい。なお、かかる薄肉のリブ３４は、上記した機械加工により容易かつ高精度に加工できる。また、リブ３４の付け根部分のアールも容易に形成できる。

なお、この実施例では、テーブル３が加振装置１の一部を構成するが、テーブルの用途はこれに限定されない。

以上のように、本発明にかかる加振装置は、軽量化できると共に平面の曲げ変形に対する剛性を高め得るテーブルを有する点で有用である。

この発明の実施例にかかる加振装置を示す斜視図である。 この発明の実施例にかかる加振装置を示す側面断面図である。 この発明の実施例にかかる加振装置を示す平面断面図である。 図１に記載した加振装置のテーブルを示す組立図である。

符号の説明

１ 加振装置
２ 振動発生手段
３ テーブル
３Ａ 第１箱型部材
３Ｂ 第２箱型部材
３１ 上面
３２ 下面
３３ 側面
３４ リブ
Ｎ 分割面

Claims (9)

1. 加振対象に対して振動を付与する加振装置において、
   加振対象を乗せるテーブルと、振動を発生して前記テーブルを振動させる振動発生手段とを含み、且つ、
   前記テーブルは、少なくとも上面および下面が塞がれた中空構造を有することを特徴とする加振装置。
2. 加振対象に対して振動を付与する加振装置において、
   加振対象を乗せるテーブルと、振動を発生して前記テーブルを振動させる振動発生手段とを含み、且つ、
   前記テーブルが、密閉された中空構造を有することを特徴とする加振装置。
3. 前記テーブルの中空部が、リブを配置して成るハニカム構造に構成される請求項１または２に記載の加振装置。
4. 前記テーブルは、その上面を構成する部材と下面を構成する部材とを結合して成ると共に、これらの部材の結合面がテーブル平面の曲げ変形にかかる中立軸と一致するように構成される請求項１〜３のいずれか１項に記載の加振装置。
5. 前記テーブルの上面を構成する部材と下面を構成する部材とが、それぞれ単一構造を有する請求項４に記載の加振装置。
6. 前記テーブルの上面を構成する部材と下面を構成する部材とが、機械加工により成形される請求項５に記載の加振装置。
7. 前記テーブルが、前記リブの設置部分にて振動発生手段により支持される請求項３に記載の加振装置。
8. 振動台に用いられると共に、少なくとも上面および下面が塞がれた中空構造を有することを特徴とする振動台テーブル。
9. 振動台に用いられると共に、密閉された中空構造を有することを特徴とする振動台テーブル。

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