JP3764748B2 - Electrodynamic vibration generator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動試験や振動ストレススクリーニング等のために供試品等の被加振物を加振する動電式振動発生機に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、この種の動電式振動発生機は、永久磁石又は励磁コイルによる磁界内に配置された可動コイルに交番電流を供給して加振力を得る構成になっており、図5は従来の一つの具体的構成を示している。
【0003】
すなわち、この従来例の場合、振動発生機の胴部を構成するメインヨークa内の両側に励磁コイルb,bが配置されている一方、テーブルcの外周に可動コイルdが設けられている。テーブルcは、ボス部c1と可動コイルdの取付け部であるリング状のリム部c2とを円周方向に等間隔に配置した複数、例えば8つのアーム部c3,c3,…で連結してなり、円周方向に互いに隣接するアーム部c3,c3間にはそれぞれ軸方向に延びるセンターポールeが配置され、該各センターポールeの両端は、振動発生機の端面部を構成する一対の端面プレートf,gにより保持されている。テーブルcのボス部c1には互いに軸方向反対側に向って延びる略四角柱状で中空の第1及び第2のガイド軸h,iの一端がそれぞれ固定されている。上記第1のガイド軸hは一方の端面プレートf側から外部に延出しており、その外部延出端には被加振物を載置する加振台(図示せず)が取付けられる一方、センターポールeには第1のガイド軸hの外周四面に各々対向して当接する4つのガイドローラj,j,…が設けられている。また、上記第2のガイド軸iは他方の端面プレートgを貫通して外部に延出しており、その内部には可動コイルdに交番電流を供給するためのリード線kが配線されている一方、端面プレートgの貫通孔周辺には第2のガイド軸iの外周四面に各々対向して当接する4つのガイドローラm,m,…が設けられている。しかして、励磁コイルb,bによる強磁界の下で可動コイルdに交番電流を供給して加振力が作用すると可動コイルdないしテーブルcはガイド軸h,iとガイドローラj,mとのガイドの下でメインヨークa内を軸方向に振動し、それに伴い加振台が第1のガイド軸hの軸方向に加振される構成になっている。尚、図中、nは第2のガイド軸i及び該ガイド軸iの一端(外部延出端)から端面プレートg側に接続されたリード線pを覆って端面プレートgに取付けられたカバーである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の振動発生機では、可動コイルdの振動方向であるメインヨークaの軸方向に第1のガイド軸hが延び、該ガイド軸hの外部延出端に加振台を取付ける構成であるため、可動コイルdの振動振幅つまり振動発生機の加振最大変位が大きいものの場合、その分ガイド軸hの長さが長くなり、その質量も大きくなる。従って、所定の加速度を得るために加振力を大きくする必要があり、振動発生機の大型化及びコストアップ化を招く一因となっていた。
【0005】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、特に、振動発生機の加振最大変位が大きいものでもその胴部(従来例のメインヨークa等)の厚み寸法はそれ程大きくならないことに着目し、可動コイルに加振台を取付けるための部材を胴部の厚み方向つまり可動コイルの振動方向と直交する方向に延出させることにより、その質量を可及的に小さくして、所定の加速度を得るために必要な加振力を小さくし、もって振動発生機の小型化及びコストダウン化を図るものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に係る発明は、永久磁石又は励磁コイルによる磁界内に配置された可動コイルに交番電流を供給して加振力を得る動電式振動発生機において、振動発生機の胴部におけるその軸線を挟んだ2個所に各々上記可動コイルの振動方向に延びるスリットを形成するとともに、可動コイルにその振動方向と直交する方向でかつ上記各スリットを通して外部に延出する一対の延出部材を連結し、一方の延出部材の外部延出端に被加振物を載置する加振台を設け、他方の延出部材に可動コイルに交番電流を供給するためのリード部材を設ける構成とする。これにより、可動コイルがその軸方向に振動するとき、延出部材及び加振台は振動発生機胴部のスリットに沿って振動することになり、加振台上の被加振物に対し従来と同様に振動試験等を行うことができる。その上、振動発生機の加振最大変位が大きいものでも可動コイルからその振動方向と直交する方向に延出する延出部材はそれ程大きなものにならず、質量が小さくなるので、所定の加速度を得るために必要な加振力を小さくすることができる。また、可動コイルの加振台側と軸線を挟んだ反対側(リード部材配設側)とで重量がバランスすることになり、振動発生機の異常振動の発生が防止される。
【0007】
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明の好ましい形態を示す。すなわち、上記各スリット内にそれぞれその長手方向に沿って延びるガイドレールを配設するとともに、上記各延出部材にそれぞれ対応するガイドレール上を転動するローラを回転自在に取付ける構成とする。これにより、延出部材及び加振台がスリットに沿って振動するときその振動が上記ガイドレールとローラとのガイドの下に円滑に行われる。
【0008】
また、請求項3に係る発明は、請求項2記載の動電式振動発生機において、上記ローラを、いずれもガイドレールよりもスリットの外部寄りに位置させて設ける構成にする。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0010】
図1及び図2は本発明の一実施形態に係る動電式振動発生機Aの全体構成を示す。振動発生機Aの胴部はメインヨーク1により構成され、前後両端面は端面プレート2,3により構成されている。メインヨーク1は、べース4上に軸方向を横向きにして固定されており、端面プレート2,3はそれぞれメインプレート1に固定されている。また、メインヨーク1は左右二つの半割ヨーク1a,1bからなり、その外周面は全体で四角柱状に形成され、内周面は円筒状に形成されている。
【0011】
上記メインヨーク1の両端部には内径が中央部のそれよりも大きいコイル収納部5,5が形成され、該各コイル収納部5にはそれぞれ二つ一組の励磁コイル6,6が配置され、該励磁コイル6の側方から端面プレート2,3がメインヨーク1に固定されている。また、メインヨーク1内には軸方向に延びる略円柱状のセンターポール7が配置されており、該センターポール7の一端は端面プレート3の内面にボルト止めにより固定され、他端は端面プレート2の一部を構成するリング状のくさび部材8に嵌着されかつ端面プレート2及びくさび部材8の外面と面一になっている。上記センターポール7の外周面にはカッパーリング9が嵌着され、該カッパーリング9の外周には可動コイル11を保持するリング状のテーブル12が軸方向に変位可能ないし振動可能に嵌合させている。
【0012】
上記メインヨーク1の半割ヨーク1a,1bは互いに離間した状態でベース4に固定されて、振動発生機Aの胴部の軸線を挟んだ上下2個所に各々軸方向つまり可動コイル11の振動方向に延びるスリット13,14が形成されている。一方、可動コイル11ないしテーブル12にはその振動方向と直交する半径方向でかつ上記各スリット13,14を通してメインヨーク1の外部に延出する上下一対の延出部材15,16が一体に連結されている。尚、テ−ブル12は、延出部材15,16との連結部ではその連結をし易くするために他の部位に比べて軸方向に幅広に形成されている。
【0013】
上記上側の延出部材15の外部延出端には、図3に詳示するように、被加振物(振動試験での供試品、振動ストレススクリーニングでの量産品又はこれらの収納ケース等)を載置する加振台17が取付けられている。一方の半割ヨーク1aのスリット13側壁を構成する部位にはスリット13の長手方向に延びるガイドレール18がそのガイド面18aを上向きにして取付部材19を介して取付けられているとともに、延出部材15には該ガイドレール18のガイド面18a上を転動する前後二つのローラ20,20がそれぞれローラ軸21等を介して回転自在に装着され、各ローラ20にはガイドレール18のガイド面18aと接する環状溝22が形成されている。
【0014】
また、上記下側の延出部材16には、図4に詳示するように、可動コイル11に交番電流を供給するためのリード部材としての中継リード線26,26及びリード金具27,27等が取付けられており、該各リード金具27にはメインヨーク1の下方に配線されたリード線28の一端が接続されている。一方の半割ヨーク1aのスリット14側壁を構成する部位にはスリット14の長手方向に延びるガイドレール29がそのガイド面29aを下向きにして取付部材30を介して取付けられているとともに、延出部材16には該ガイドレール29のガイド面29a上を転動する前後二つのローラ31,31がそれぞれローラ軸32等を介して回転自在に装着され、各ローラ32にはガイドレール29のガイド面29aと接する環状溝33が形成されている。
【0015】
尚、図1及び図2中、41はテーブル12の振動領域を規制するストッパであって、該ストッパ41はセンターポール7のカッパーリング9嵌着部(つまりテーブル12の振動領域)に隣接した部位でその円周方向に所定間隔毎に複数設けられている。42及び43は振動発生機Aの前面(端面プレート2等の外面)及び左右側面(主としてメインヨーク1の外面)にそれぞれ配設されたダクトであり、該両ダクト42,43の内部は互いに連通されているとともに、メインヨーク1には各コイル収納部5とダクト43内とを連通する連通孔44が形成されていて、図示しないブロワ等によりエアを上記ダクト42,43内及び連通孔44内を通して振動発生機Aの内部に送給して冷却するように構成されている。45はメインヨーク1の側面に取付けられた吊り金具である。
【0016】
次に、上記実施形態の作用・効果を説明するに、励磁コイル6による強磁界の下で可動コイル11に交番電流を供給して加振力が作用すると可動コイル11ないしテーブル12はセンターポール7上を軸方向に振動し、延出部材15及び加振台17はメインヨーク1のスリット13に沿って振動することになり、加振台17上の被加振物に対し振動試験や振動ストレススクリーニング等を行うことができる。その上、加振台17の最大振幅つまり振動発生機Aの最大変位が大きいものでも可動コイル11からメインヨーク1のスリット13を通して外部に延出する延出部材15はそれ程大きなものにならず、質量が小さくなるので、所定の加速度を得るために必要な加振力を小さくすることができ、その分振動発生機Aの小型化及びコストダウン化を図ることができる。
【0017】
また、上記テーブル12の加振台側(上側)と軸線を挟んで反対側の下側にもメインヨーク1のスリット14を通して外部に延出する延出部材16を連結し、該延出部材16に可動コイル11に交番電流を供給するための中継リード線26やリード金具27を設けたことにより、テーブル12ないし可動コイル11の加振台側と軸線を挟んだ反対側とで重量がバランスすることになり、振動発生機Aの異常振動の発生を防止することができる。
【0018】
さらに、上記上下二つのスリット13,14にそれぞれその長手方向に沿って延びるガイドレール18,29を配設するとともに、上記各延出部材15,16に対応するガイドレール18,29上を転動するローラ20,31を取付けたことにより、加振時での延出部材15,16及び加振台17の振動を上記ガイドレール18,29とローラ20,31とのガイドにより円滑に行うことができる。しかも、上側のローラ20はガイドレール18の上面(ガイド面18a)上を転動し、下側のローラ31はガイドレール29の下面(ガイド面29a)上を転動し、両ローラ20,31で互いの上下変位ひいてはテーブル12及び可動コイル11の上下変位を防止することができる。また、スリット13,14ではガイドレール18,29の配置及び取付を容易に行うことができる。
【0019】
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の形態を包含するものである。例えば、上記実施形態では、メインヨーク1を左右二つの半割ヨーク1a,1bで構成し、該両半割ヨーク1a,1bの間に上下二つのスリット13,14を形成するようにしたが、本発明は、一つの胴部材に軸方向に延びるスリットを切削等により形成するようにしてもよい。
【0020】
また、上記実施形態では、上側の延出部材15のローラ20がガイドレール18の上面(ガイド面18a)を、下側の延出部材16のローラ31がガイドレール29の下面(ガイド面29a)をそれぞれ転動する構成にしたが、本発明は、ガイド機能を高めるため各延出部材15,16に、それぞれ対応するガイドレール18,29を上下両側から挟んだ状態で転動する上下一対のローラを設けるようにしてもよい。
【0021】
さらに、上記実施形態では、メインヨーク1を横向きに配置して加振台17の振動方向を水平方向に設定したが、本発明は、加振台の振動方向を上下方向に設定するもの、あるいは加振台の振動方向を水平方向と上下方向とに切り替えて利用するものにも適用できるのは勿論である。また、本発明は、実施形態の如く励磁コイル6による磁界内に配置された可動コイル11に交番電流を供給して加振力を得るものに限らず、励磁コイル6の代わりに永久磁石を用いてなるものにも同様に適用できるのは言うまでもない。
【0022】
【発明の効果】
以上のように、本発明の動電式振動発生機によれば、可動コイルと振動台とを連結する延出部材を可動コイルの振動方向と直交する方向に延出させることにより、加振台上の被加振物に対する振動試験等を従来と同様に確保しながら、上記延出部材の大きさ及び質量を可及的に小さくすることができるので、所定の加速度を得るために必要な加振力を小さくすることができ、振動発生機の小型化及びコストダウン化を図ることができる。また、可動コイルの加振台側と軸線を挟んだ反対側とで重量をバランス化することができるので、異常振動の発生を防止できるという効果を併有する。
【0023】
特に、請求項2に係る発明では、加振時における延出部材及び加振台の振動をガイドレールとローラとのガイドによって円滑に行うことができ、振動試験等の性能の向上に寄与することができるという効果をも有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る振動発生機の縦断側面図である。
【図2】右半分を切開した同正面図である。
【図3】上側の延出部材付近の横断面図である。
【図4】下側の延出部材付近の横断面図である。
【図5】従来例を示す図1相当図である。
【符号の説明】
A 振動発生機
1 メインヨーク(胴部)
6 励磁コイル
11 可動コイル
12 テーブル
13,14 スリット
15,16 延出部材
17 加振台
18,29 ガイドレール
20,31 ローラ
26 中継リード線(リード部材)
27 リード金具(リード部材)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrodynamic vibration generator that vibrates an object to be excited such as a specimen for vibration testing, vibration stress screening, or the like.
[0002]
[Prior art]
In general, this type of electrodynamic vibration generator is configured to obtain an exciting force by supplying an alternating current to a movable coil arranged in a magnetic field of a permanent magnet or an exciting coil. FIG. One specific configuration is shown.
[0003]
That is, in the case of this conventional example, excitation coils b, b are arranged on both sides in the main yoke a constituting the body of the vibration generator, while a movable coil d is provided on the outer periphery of the table c. The table c is formed by connecting a boss part c1 and a ring-shaped rim part c2, which is an attachment part of the movable coil d, by a plurality of, for example, eight arm parts c3, c3,. A center pole e extending in the axial direction is disposed between the arms c3 and c3 adjacent to each other in the circumferential direction, and both ends of each center pole e are a pair of end face plates that constitute end face parts of the vibration generator held by f and g. The boss portion c1 of the table c is fixed to one end of each of the hollow first and second guide shafts h and i which are substantially square pillars extending toward opposite sides in the axial direction. The first guide shaft h extends to the outside from the one end face plate f side, and a vibration table (not shown) on which a vibration target is placed is attached to the external extension end. The center pole e is provided with four guide rollers j, j,... That face each other and abut against the four outer peripheral surfaces of the first guide shaft h. The second guide shaft i extends outside through the other end face plate g, and a lead wire k for supplying an alternating current to the movable coil d is wired inside the second guide shaft i. In the vicinity of the through hole of the end face plate g, there are provided four guide rollers m, m,. Accordingly, when an alternating current is supplied to the movable coil d under a strong magnetic field generated by the excitation coils b and b and an excitation force is applied, the movable coil d or the table c is moved between the guide shafts h and i and the guide rollers j and m. The main yoke a is vibrated in the axial direction under the guide, and the vibration exciter is vibrated in the axial direction of the first guide shaft h. In the drawing, n is a cover attached to the end face plate g so as to cover the second guide shaft i and the lead wire p connected to the end face plate g side from one end (externally extending end) of the guide shaft i. is there.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional vibration generator, the first guide shaft h extends in the axial direction of the main yoke a, which is the vibration direction of the movable coil d, and a vibration table is attached to the external extension end of the guide shaft h. Therefore, in the case where the vibration amplitude of the movable coil d, that is, the maximum excitation displacement of the vibration generator is large, the length of the guide shaft h is increased correspondingly, and the mass thereof is also increased. Therefore, it is necessary to increase the excitation force in order to obtain a predetermined acceleration, which is a cause of increasing the size and cost of the vibration generator.
[0005]
The present invention has been made in view of such points, and the object of the present invention is, in particular, the thickness dimension of the trunk portion (the main yoke a of the conventional example) even if the vibration generator has a large maximum displacement. Paying attention to the fact that does not become so large, by extending the member for attaching the excitation table to the moving coil in the thickness direction of the body part, that is, in the direction perpendicular to the vibration direction of the moving coil, the mass of the member is made as much as possible. This is to reduce the excitation force necessary to obtain a predetermined acceleration, thereby reducing the size and cost of the vibration generator.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to
[0007]
The invention according to
[0008]
According to a third aspect of the present invention, in the electrodynamic vibration generator according to the second aspect, the rollers are provided so as to be positioned closer to the outside of the slit than the guide rail.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0010]
1 and 2 show an overall configuration of an electrodynamic vibration generator A according to an embodiment of the present invention. The body of the vibration generator A is constituted by the
[0011]
[0012]
The
[0013]
As shown in detail in FIG. 3, the outer extension end of the
[0014]
Further, as shown in detail in FIG. 4, the
[0015]
1 and 2,
[0016]
Next, the operation and effect of the above embodiment will be described. When an alternating current is supplied to the
[0017]
Further, an
[0018]
Further,
[0019]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various other form is included. For example, in the above embodiment, the
[0020]
In the above embodiment, the
[0021]
Further, in the above-described embodiment, the
[0022]
【The invention's effect】
As described above, according to the electrodynamic vibration generator of the present invention, the extension member that connects the movable coil and the vibration table is extended in a direction orthogonal to the vibration direction of the movable coil, thereby Since the size and mass of the extension member can be made as small as possible while securing a vibration test on the above-described excited object in the same manner as before, it is necessary to add the necessary acceleration to obtain a predetermined acceleration. The vibration force can be reduced, and the vibration generator can be reduced in size and cost. In addition, since the weight can be balanced between the exciting coil side of the movable coil and the opposite side across the axis, it is possible to prevent the occurrence of abnormal vibration.
[0023]
In particular, in the invention according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal side view of a vibration generator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the right half incised.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the vicinity of an upper extending member.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the vicinity of a lower extending member.
FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 1 showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
A
6
27 Lead fitting (lead member)
Claims (3)
振動発生機の胴部にはその軸線を挟んだ2個所に各々上記可動コイルの振動方向に延びるスリットが形成されているとともに、可動コイルにはその振動方向と直交する方向でかつ上記各スリットを通して外部に延出する一対の延出部材が連結され、一方の延出部材の外部延出端には被加振物を載置する加振台が設けられ、他方の延出部材には可動コイルに交番電流を供給するためのリード部材が設けられていることを特徴とする動電式振動発生機。In an electrodynamic vibration generator that obtains an excitation force by supplying an alternating current to a moving coil arranged in a magnetic field by a permanent magnet or an excitation coil,
With the body of the vibration generator is slit each extending in the vibration direction of the movable coil at two positions sandwiching the axial line is formed, the movable coil through direction a and the respective slits perpendicular to the vibration direction coupled pair of extension members extending to the outside, the outside extending end of one of the extension members is provided shaker table for placing an object to be pressurized Fubutsu, moving coil to the other of the extension members An electrodynamic vibration generator characterized in that a lead member for supplying an alternating current is provided .
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