JP3867594B2 - 制振装置の性能評価装置および性能評価方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【技術分野】
本発明は、制振装置における制振性能を評価するための装置及び方法と、かかる装置を用いた検査方法に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
従来から、各種の装置や設備等において問題となる振動を抑えるために、弾性材等を利用した各種の制振装置が採用乃至は提案されている。例えば、自動車では、パワーユニットやタイヤ等から及ぼされる加振力に起因した車室内の振動や騒音を抑えるために、特開平８−１９３６４２号公報等に記載されているような所謂ダイナミックダンパや、国際公開ＷＯ００／１４４２９号公報等に記載されているような制振装置等といった、各種構造の制振装置が提案されている。
【０００３】
ところで、特開平８−１９３６４２号公報等に記載されているダイナミックダンパや、国際公開ＷＯ００／１４４２９号公報等に記載されているような制振装置等は、部品寸法や形成材料，質量等のばらつきによって所期の制振性能が有効に発揮されなくなるおそれがある。
【０００４】
そこで、製品において、要求される制振性能が安定して発揮されるように、出荷前の制振装置に対して性能評価の試験を行うことが望ましく、その具体的な試験方法としては、（ａ）制振装置に対して、電磁加振機により周波数を次第に変化せしめつつ加振力を及ぼした際の振動入出力特性（位相角やゲイン等）を測定するスイ−プ加振方法と、（ｂ）制振装置に打撃力を与えた際の振動特性（共振周波数等の固有値）を測定するハンマリング方法が、考えられる。
【０００５】
ところが、前者の（ａ）スイ−プ加振方法は、試験装置自体が高コストであることに加えて、制振装置に対する加振状態が安定するまでに時間を要し、制振装置の試験装置への着脱を含めると一回の試験の実施に要する時間が１２０秒程にも達することから、製品の全数乃至はそれに近い数を試験するには、実用的ではない。また、後者の（ｂ）ハンマリング方法は、スイープ加振方法に比して測定時間は短いが、測定時に加える打撃力の大きさや方向等の条件を一定とすることが極めて困難であるが故に、得られた測定結果に対する制振性能の評価基準が明確でなく、測定結果が目安にしかならないという問題があった。
【０００６】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、制振装置の制振性能を、短時間で、且つ、高精度に測定することが出来る、制振装置の新規な性能評価装置および性能評価方法と、かかる性能評価装置を用いた制振装置の新規な検査方法を提供することにある。
【０００７】
【解決手段】
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体および図面に記載され、或いはそれらの記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。
【０００８】
先ず、制振装置の性能評価装置に関する本発明の第一の態様は、（ａ）制振効果を発揮し得る状態で制振装置を取り外し可能に支持せしめる支持手段と、（ｂ）重力作用で落下せしめられて前記支持手段で支持された前記制振装置に直接又は間接に打ち当てられることにより該制振装置に加振力を及ぼすハンマ部材と、（ｃ）前記制振装置に打ち当てられて跳ね返った前記ハンマ部材の再落下を阻止して該ハンマ部材による該制振装置の二度打ちを防止する二度打ち防止手段と、（ｄ）前記ハンマ部材による加振力で加振される振動部位に取り付けられて該振動部位の振動に応じた電気信号を出力する振動センサと、（ｅ）前記振動センサの出力に基づいて前記振動部位の振動状態を検出する検出手段とを、有しており、更に、前記ハンマ部材を一軸回りに回動可能に支持されたアーム部材の先端に固設すると共に、該アーム部材の回動中心軸を挟んだ反対側に該ハンマ部材とは別体形成された補助マスを着脱可能に取り付けて、該アーム部材を一軸回りに回動せしめて該ハンマ部材を所定高さに支持せしめた後、かかる所定高さから該ハンマ部材を重力の作用で落下せしめて前記支持手段で支持された前記制振装置に直接又は間接に打ち当てることを、特徴とする。
【０００９】
このような本態様に従う構造とされた制振装置の性能評価装置は、支持手段によって制振効果を発揮し得る状態で支持された制振装置に対して、重力作用で落下せしめられるハンマ部材を直接又は間接に打ち当てることによって、制振装置に加振力が及ぼされるようになっており、かかるハンマ部材による加振力で加振される振動部位の振動状態を、振動センサと検出手段で測定することによって、制振装置の制振性能を評価することが出来る。
【００１０】
そこにおいて、本態様においては、二度打ち防止手段により制振装置に打ち当てられて跳ね返ったハンマ部材の再落下を阻止してハンマ部材による制振装置の二度打ちが防止されるようになっていることから、重力作用を利用した一定の初期加振力を一回だけ制振装置に及ぼすことが出来る。それ故、振動の初期段階において、振動部位に対して、大きさや方向が一定の加振力を安定して及ぼすことが出来ることから、複数回の試験に際して、測定条件をそろえることが可能となる。それによって、複数の制振装置の測定結果を、一定の評価基準に基づいて評価することが可能となり、制振性能の良否を高精度に判断することが可能となるのである。
【００１１】
しかも、原則として、重力作用を利用した加振力を一回だけ制振装置に及ぼすことで測定を完了することが出来ることから、振動部位の振動状態の測定を速やかに行うことが出来るのであり、それ故、例えば制振装置の出荷前の全数検査も実施可能となるのである。
また、本態様に従う構造とされた制振装置の性能評価装置においては、ハンマ部材が固設されたアーム部材を一軸回りに回動せしめてハンマ部材を所定高さに支持せしめることが出来るのであり、それによって、重力の作用で落下せしめられるハンマ部材による加振力を一定にすることが簡単な構造で容易に実現可能となる。
さらに、このような本態様に従う構造とされた制振装置の性能評価装置においては、アーム部材の回動中心軸を挟んでハンマ部材と反対側に補助マスを配したことにより、ハンマ部材による加振力の大きさを容易に設定変更することが出来るのであり、特に補助マスの質量を大きくすることでハンマ部材による加振力の大きさを小さくすることも可能となるのである。
【００１２】
なお、本態様における振動センサとしては、例えば、圧電素子を利用して電気信号を出力するようにした公知のものが好適に採用され得る。また、検出手段は、制振装置における性能の評価目的等に応じて、例えば、アナログ式又はデジタル式のレベルレコーダやバンドパスフィルタ，トラッキングフィルタ，周波数分析装置等を適宜に利用して構成され得るが、特に、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を利用した周波数分析計が、測定の迅速性や測定値設定変更の容易性等の点から、好適に採用される。
【００１３】
また、制振装置の性能評価装置に関する本発明の第二の態様は、前記第一の態様に係る制振装置の性能評価装置において、前記ハンマ部材を所定の高さに支持すると共に、該ハンマ部材の支持を解除することにより該ハンマ部材を重力作用で落下せしめるハンマ支持手段を備えていることを、特徴とする。このような本態様に従う構造とされた制振装置の性能評価装置においては、制振装置に安定した加振力を容易に及ぼすことが出来るのである。
【００１４】
また、制振装置の性能評価装置に関する本発明の第三の態様は、前記第二の態様に係る制振装置の性能評価装置において、前記ハンマ部材を重力に抗して持ち上げて、前記ハンマ支持手段によって該ハンマ部材を所定の高さに支持せしめる持上駆動手段を設けたことを、特徴とする。このような本態様においては、ハンマ部材を例えば手で持ち上げてハンマ支持手段に支持せしめる場合に比して、制振装置の性能評価の作業を一層容易に行なうことが出来、作業の自動化の更なる推進も可能となる。
また、本態様はにおいては、前記持上駆動手段が、アーム部材を一軸回りに駆動せしめる回動駆動手段によって有利に構成され得る。
【００１５】
また、制振装置の性能評価装置に関する本発明の第四の態様は、前記第一乃至第三の何れかの態様に係る制振装置の性能評価装置において、前記二度打ち防止手段が、（ｆ）前記制振装置に打ち当てられて跳ね返った前記ハンマ部材の変位を検出する跳ね返り検出手段と、（ｇ）該跳ね返り検出手段の出力に基づいて作動せしめられて、該制振装置に打ち当てられて跳ね返った該ハンマ部材を保持することにより該ハンマ部材の再落下を阻止する保持手段とを、含んで構成されていることを、特徴とする。このような本態様に従う構造とされた制振装置の性能評価装置においては、制振装置に打ち当てられて跳ね返ったハンマ部材の変位を跳ね返り検出手段によって検出し、かかる跳ね返り検出手段の出力に基づいて保持手段が作動せしめられることにより制振装置に打ち当てられて跳ね返ったハンマ部材を保持してハンマ部材の再落下を阻止するようになっていることから、ハンマ部材による制振装置の二度打ちを有利に防止することが出来るのである。
【００１６】
なお、本態様における跳ね返り検出手段としては、ハンマ部材に接触することによりハンマ部材の変位を検出するリミットスイッチ等であっても良いが、ハンマ部材に接触しないでハンマ部材の変位を検出する非接触式が望ましく、例えばエンコーダや近接スイッチ，光電スイッチ等を用いて有利に構成され得る。また、保持手段は、ハンマ部材の落下を解除可能に阻止し得るものであれば良く、例えばハンマ部材を挟圧保持するものや磁気吸引力の作用によりハンマ部材を保持するもの，摩擦力や係止力の作用によりハンマ部材を保持するもの等が何れも採用可能である。
【００１９】
また、制振装置の性能評価装置に関する本発明の第五の態様は、前記第一乃至第四の何れかの態様に係る制振装置の性能評価装置において、前記振動センサが磁石により前記振動部位に対して着脱可能に取り付けられるようになっていることを、特徴とする。このような本態様に従う構造とされた制振装置の性能評価装置においては、振動センサの着脱を速やかに行うことが出来るのであり、それによって、測定にかかる時間を一層短くすることが可能となる。
【００２０】
また、制振装置の性能評価装置に関する本発明の第六の態様は、前記第一乃至第五の何れかの態様に係る制振装置の性能評価装置において、前記制振装置として、制振対象に対してばね部材を介してダンパマスを弾性支持せしめることにより副振動系を構成するようにしたものが、少なくとも対象とされており、かかる制振装置を制振対象への取付部位において前記支持手段で支持せしめて、該制振装置に直接又は間接に前記ハンマ部材を打ち当てることにより、該制振装置に加振力を及ぼすようにしたことを、特徴とする。このような本態様に従う構造とされた制振装置の性能評価装置においては、制振すべき振動部材に取り付けられて主振動系たる該振動部材に対する副振動系を構成する制振装置の性能評価を有利に実施することが出来るのであり、例えば従来から周知の各種のダイナミックダンパの性能評価にも採用され得る。
【００２１】
また、制振装置の性能評価装置に関する本発明の第七の態様は、前記第六の態様に係る制振装置の性能評価装置において、前記制振装置として、前記ダンパマスに剛性の当接部を設けると共に、該当接部に対して独立マス部材を非接着で独立変位可能に配設せしめて、該独立マス部材が該当接部に対して制振すべき振動入力方向で直接的且つ弾性的に当接されるようになっているものが、少なくとも対象とされていることを、特徴とする。このような本態様において対象とされる制振装置においては、制振性能を左右する独立マス部材の配設状態が外部から視認困難な場合があるが、本発明に係る制振装置を用いることにより、このような特定構造の制振装置においても、制振装置の性能評価を簡便に行なうことが可能となるのである。具体的には、例えば当接部が内部空所を備えた中空のハウジングとされて、かかるハウジング内に独立マス部材が収容されている場合には、独立マス部材がハウジング内に収容されているか否か、更に、振動入力時に独立マス部材がハウジングに当接せしめられているか否かを外部から確認することが困難となるが、本態様に係る制振装置の性能評価装置を利用することによって、制振装置が設計通りに製造されて所期の制振効果を発揮することを容易に確認することが出来るのである。
【００２２】
また、本発明の第八の態様は、前記第一乃至第五の何れかの態様に係る制振装置の性能評価装置において、前記制振装置として、制振対象に固定される当接部材に対して独立マス部材が非接着で独立変位可能に配設されて該独立マス部材が該当接部材に対して制振すべき振動入力方向で直接的且つ弾性的に当接せしめられるようになっているものが、少なくとも対象とされており、前記支持手段において弾性変形可能な弾性支持部材を設けて、かかる制振装置の該当接部材を該弾性支持部材に固定して支持せしめて、該当接部材に直接又は間接に前記ハンマ部材を打ち当てることにより、該制振装置に加振力を及ぼすようにしたことを、特徴とする。このような本態様において対象とされる制振装置も、前記第七の態様において対象とされる制振装置と同様に、良品と不良品の判別を外部からの視認等で行なうことが困難であるが、本態様に従えば、独立マス部材の状態が視認できなくても性能評価を行なって良品と不良品の判別を容易に行なうことが可能となるのである。
【００２３】
次に、制振装置の性能評価方法に関する本発明の特徴とするところは、（ｈ）ハンマ部材を一軸回りに回動可能に支持されたアーム部材の先端に固設すると共に、該アーム部材の回動中心軸を挟んだ反対側に該ハンマ部材とは別体形成された補助マスを着脱可能に取り付けてなる性能評価装置を用い、該アーム部材を一軸回りに回動せしめて該ハンマ部材を所定高さに支持せしめた後、該ハンマ部材を予め定められた一定の高さから重力作用で落下させて、制振装置に直接又は間接に打ち当てることにより該制振装置に加振力を及ぼす加振工程と、（ｉ）該制振装置に打ち当って跳ね返った該ハンマ部材の再落下を阻止することにより該ハンマ部材による該制振装置の二度打ちを防止する二度打ち防止工程と、（ｊ）該ハンマ部材による加振力で加振される振動部位の振動状態を測定する振動測定工程と、（ｋ）該振動測定工程によって得られた測定結果に基づいて、該制振装置を良品と不良品に分別する分別工程とを、有する制振装置の性能評価方法にある。
【００２４】
このような本発明方法に従えば、（ｈ）の工程において、制振装置に加振力を及ぼし、（ｉ）の工程において、ハンマ部材による制振装置の二度打ちを防止することによって、重力作用で一定高さから落下せしめたハンマ部材を一度だけ制振装置に打ち当てることが可能となり、それによって、振動の初期段階において、振動部位に大きさや方向が一定の加振力を安定して及ぼすことが出来るのである。
【００２５】
その結果、複数回の試験を、測定条件をそろえて行うことが出来ることから、複数の制振装置の測定結果を、一定の評価基準に基づいて評価することが可能となる。従って、（ｋ）の工程において、（ｊ）の工程で得られた測定結果に基づいて、制振装置を良品と不良品に分別することが出来るのである。
【００２６】
また、制振装置の検査方法に関する本発明の特徴とするところは、前述の如き本発明に係る制振装置の性能評価装置を用い、前記制振装置の製造から出荷に至るまでの工程中で、上述の如き本発明に従う制振装置の性能評価方法を実施するようにした制振装置の検査方法にある。
【００２７】
このような本発明に係る制振装置の検査方法に従えば、振動部位の振動状態の測定を速やかに行うことが出来ることから、製造された制振装置を、その製造から出荷に至るまでの工程中で、全数乃至はそれに近い数を検査することも可能となる。その結果、制振装置を製造するに際して、製造コストや生産効率への影響を出来るだけ回避しつつ、出荷される制振装置の性能と信頼性の向上が図られ得るのである。
【００２８】
【発明の実施形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００２９】
先ず、図１乃至３には、本発明の一実施形態としての制振装置の性能評価装置１０が示されている。この性能評価装置１０は、ハンマ部材としてのハンマ１２を測定対象物である制振装置１４に打ち当てて、振動部位の振動状態を検出することにより、制振装置１４における制振性能を測定するようになっている。なお、以下の説明において、上下方向とは、原則として、図２中の上下方向を言うものとし、本実施形態では、かかる上下方向が鉛直方向とされている。
【００３０】
より詳細には、本実施形態の性能評価装置１０は、ベース上に固定的に設置された平板形状の基盤１６を備えており、かかる基盤１６には、固定ブロック１８が載置されて固定されている。また、固定ブロック１８上には、作動側軸受け２０が載置固定されており、この作動側軸受け２０によって、水平方向に延びる支持軸２２が、軸方向に移動不能で且つ中心軸回りに回動可能に支持されている。
【００３１】
かかる支持軸２２には、作動側軸受け２０から突出せしめられた軸方向一方の端部に対して連結ヘッド２４が固着されており、この連結ヘッド２４に対して、アーム部材としての揺動ロッド２６が固定されている。かかる揺動ロッド２６は、長手ロッド形状を有しており、支持軸２２に対して直交する方向に延びるようにして配設されている。そして、揺動ロッド２６が、中央より軸方向一方の側に偏倚した位置で、連結ヘッド２４に固定されることにより、軸直角方向に延びる支持軸２２の回りに揺動可能に支持されている。
【００３２】
また、揺動ロッド２６には、支持軸２２から大きく突出せしめられた方の軸方向端部（図１，２中の右方の端部）に対して、ハンマ１２が固着されている。このハンマ１２は、略矩形ブロック形状を有しており、揺動ロッド２６から揺動方向両側に向かってそれぞれ突出せしめられている。なお、揺動ロッド２６とハンマ１２は、何れも金属等の剛性材で形成されていると共に、ハンマ１２には、揺動ロッド２６から突出した一方の端面（下方に向かう側の端面）に対して、硬質の合成樹脂からなる打撃部２８が固着されており、この打撃部２８が、後述する制振装置１４に対して打ち当てられるようになっている。
【００３３】
また、揺動ロッド２６において、支持軸２２からの突出長さが小さい方には、補助マスとしての錘３０が固定されている。この錘３０は、金属等の高比重材で形成されており、厚肉円筒形状とされて揺動ロッド２６に外挿されていると共に、図示しないボルト等の位置決め手段により、揺動ロッド２６の軸方向の適当な位置に固定されている。そして、かかる錘３０の揺動ロッド２６に対する固定位置を調節することにより、重力作用による揺動ロッド２６の支持軸２２回りの回動モーメントを調節して、揺動ロッド２６を所定の回動位置から自由回動させた際のハンマ１２の制振装置１４への打ち当たりのエネルギの大きさ、即ち、加振力の大きさを調節することが出来るようになっている。
【００３４】
さらに、作動軸受け２０で支持された支持軸２２の軸方向他方の端部には、クラッチ３２を介して、駆動軸３４が連結されている。かかる駆動軸３４は、水平方向に延びるようにして配設されており、固定ブロック１８に載置固定された駆動側軸受け３６によって中心軸回りに回動可能に支持されている。そして、駆動軸３４は、支持軸２２と同一中心軸上に位置せしめられており、該駆動軸３４の軸方向一方の端部に対して従動プーリ３８が固着されている一方、駆動軸３４の軸方向他方の端部には、支持軸２２の軸方向端部が、クラッチ３２を介して連結されている。なお、クラッチ３２は、支持軸２２と駆動軸３４を相互に連結／分断せしめて、それら両軸２２，３４間での回転力の伝達を制御するものであり、特に電気信号によって速やかに作動制御することの出来る電磁式クラッチが好適に採用される。
【００３５】
また、支持軸２２の傍らにはロータリエンコーダ４０が配設されて、固定ブロック１８上に固定されており、支持軸２２に巻き掛けられた連動ベルト４２によって、支持軸２２とロータリエンコーダ４０が常時連動されるようになっている。これにより、支持軸２２の揺動方向と揺動量（角度）が、ロータリエンコーダ４０によって電気信号として取り出されるようになっている。更にまた、支持軸２２には、回転円板４４が固着されて一体的に回転作動されるようになっていると共に、この回転円板の所定の回転位置を検出する位置決めセンサ４６が固定ブロック１８上に設置されている。これにより、支持軸２２が所定の回動位置とされて、揺動ロッド２６が予め設定された所定角度：θだけ上方に持ち上げられた際に、かかる位置決めセンサ４６によって検出信号が出力されるようになっている。
【００３６】
さらに、固定ブロック１８の側方には、持上駆動手段としての駆動ユニット４８が並設されており、基盤１６上に固定されている。この駆動ユニット４８は、電動モータ５０と減速歯車機構５２から構成されており、電動モータ５０の回転出力が減速歯車機構５２で調速されて、該減速歯車機構５２の出力軸５４が回転駆動されるようになっている。また、減速歯車機構５２の出力軸５４には、駆動プーリ５６が固着されており、この駆動プーリ５６と駆動軸３４に固着された従動プーリ３８の間に跨がって駆動ベルト５８が巻き掛けられている。これにより、電動モータ５０の回転駆動力が駆動軸３４に伝達され、更にクラッチ３２を介して支持軸２２に伝達されるようになっている。
【００３７】
なお、かかる電動モータ５０としては、従来から公知の交流モータや直流モータ等の電気モータが何れも採用可能であるが、特に本実施形態では、非通電状態下で大きな位置決めトルク（ディテントトルク）を得ることの出来る同期モータが好適に採用される。また、電動モータ５０は、クラッチ３２を繋げた状態下で通電することにより、支持軸２２に対して、ハンマ１２を持ち上げる方向（図２中、反時計回りの方向）に揺動ロッド２６が揺動駆動せしめられるように設定されている。
【００３８】
一方、基盤１６上において、揺動ロッド２６の回動作動によってハンマ１２が振り下ろされる位置には、制振装置１４の支持ブロック６０が固設されている。この支持ブロック６０は、全体として長手の厚板形状を有しており、上面が平坦な支持面６２とされて、この支持面６２に制振装置１４が載置されるようになっている。また、支持ブロック６０の長手方向両端部分には、支持手段としての一対のクランプ６４，６４が設けられている。
【００３９】
かかるクランプ６４は、操作レバー６６を手指で揺動操作することにより、押圧パッド６８を支持面６２上に押し付けるようになっている。また、これらのクランプ６４，６４においては、例えばトグル機構やバネ材を利用することによって、操作レバー６６を小さな力で操作することにより、押圧パッド６８に対して支持面６２に向かう大きな押付力が作用せしめられるようになっていると共に、操作レバー６６の操作に節度感が付与されて、押圧パッド６８の支持面６２に対する押付力の作用と解除を、節度感をもって切り換えることが出来るようになっている。
【００４０】
そして、性能評価すべき制振装置１４を支持ブロック６０上に載置せしめて、該制振装置１４の両端部分を一対のクランプ６４，６４で支持ブロック６０の支持面６２に押し付けることにより、かかる制振装置１４を固定的に支持せしめることが出来るようになっている。なお、制振装置１４は、クランプ６４，６４の操作レバー６６，６６を手指で操作して押圧パッド６８，６８による押付力を解除することにより、支持ブロック６０上から速やかに取り外すことが出来るようになっている。また、支持ブロック６０の支持面６２には位置決めピン７０，７０が立設されており、制振装置１４を支持面６２において予め設定された位置に正確にセットすることが出来るようになっている。
【００４１】
また、制振装置１４には、振動センサとしての加速度センサ７２が取り付けられるようになっており、この加速度センサ７２によって制振装置１４の振動状態が電気信号として取り出されるようになっている。なお、加速度センサ７２としては、従来から公知の圧電素子を利用したもの等が好適に採用され得る。また、加速度センサ７２は、例えば瞬間接着剤やボルト等で制振装置に固定しても良いが、本実施形態では、加速度センサ７２に永久磁石を固着せしめて、永久磁石の磁力によって加速度センサ７２を制振装置１４に対して固定するようにされている。
【００４２】
而して、かくの如く支持ブロック６０上に制振装置１４を固定的にセットせしめた状態下で、所定角度：θに回動位置せしめた揺動ロッド２６に対する保持力を解除してハンマ１２を重力作用で下方に打ち下ろすことにより、ハンマ１２の打撃部２８が制振装置１４に打ち当てられて、制振装置１４に衝撃的な加振力を及ぼし得るようになっている。そして、制振装置１４にハンマ１２による加振力を及ぼした後の該制振装置１４の振動状態を、制振装置１４に装着した加速度センサ７２で検出することにより、制振装置１４の制振特性を測定するようになっている。
【００４３】
ここにおいて、本実施形態では、ロータリエンコーダ４０および位置決めセンサ４６からの信号に基づいてクラッチ３２の継断および電動モータ５０の駆動／停止を行う制御装置７４によって、ハンマ１２の打撃部２８を制振装置１４に打ち当てて制振装置１４に衝撃的な加振力を及ぼすようになっており、また、制振装置１４の制振性能の測定は、加速度センサ７２の検出信号を検出手段としての検出信号処理装置７６で処理し、かかる処理結果を表示部７８に表示するようになっている。
【００４４】
具体的には、先ず、制御装置７４に電源が接続されると、制御装置７４は、位置決めセンサ４６からの検出信号が制御装置７４に入力されているか否か、即ち、揺動ロッド２６が所定角度：θに回動位置せしめられているか否かを判断する。揺動ロッド２６が所定角度：θに回動位置せしめられていない場合には、制御装置７４からクラッチ３２に対してクラッチ３２を継状態とする信号が入力されてクラッチ３２が継状態となると共に、電動モータ５０に駆動信号が入力されて電動モータ５０が駆動せしめられる。そして、揺動ロッド２６が所定角度：θまで回動せしめられると、位置決めセンサ４６からの検出信号が制御装置７４に入力されて、制御装置７４から電動モータ５０に停止信号が入力されて電動モータ５０が停止される。なお、かかる電動モータ５０の停止状態下において、クラッチ３２は継状態とされており、それによって、電動モータ５０のディテントトルクが揺動ロッド２６に伝達されて、ハンマ１２が所定高さに位置せしめられるようになっている。ここにおいて、本実施形態では、揺動ロッド２６が所定角度：θに回動位置せしめられた状態を初期位置とする。
【００４５】
そして、制御装置７４からクラッチ３２に対してクラッチ３２を断状態とする信号が入力されてクラッチ３２が断状態となることにより、電動モータ５０のディテントトルクに基づくハンマ１２の支持状態が解除される。それによって、ハンマ１２が重力の作用で落下せしめられて制振装置１４に直接に打ち当てられることとなり、制振装置１４に加振力が及ぼされる。このことから明らかなように、本実施形態では、電動モータ５０とクラッチ３２を含んで、ハンマ支持手段が構成されている。また、本実施形態では、揺動ロッド２６が水平になった状態で、ハンマ１２の打撃部２８が制振装置１４に打ち当てられるようになっており、それによって、鉛直方向に加振力を及ぼすようになっている。
【００４６】
また、制振装置１４に打ち当てられたハンマ１２の跳ね返りは、ロータリエンコーダ４０によって検出されるようになっており、それによって、ハンマ１２が制振装置１４に打ち当てられて、ハンマ１２が、重力の作用による回動方向と反対方向、即ち、電動モータ５０による回動方向と同じ方向に回動せしめられると、ロータリエンコーダ４０からの検出信号が制御装置７４に入力される。そして、制御装置７４からクラッチ３２に対してクラッチ３２を継状態とする信号が入力されて、クラッチ３２が継状態となることにより、電動モータ５０のディテントトルクが揺動ロッド２６に伝達されて、ハンマ１２を跳ね返った位置に保持することとなり、ハンマ１２の再落下を防止することが出来るのである。このことから明らかなように、本実施形態では、制御装置７４とクラッチ３２と電動モータ５０を含んで、保持手段が構成されており、かかる保持手段を構成する制御装置７４とクラッチ３２と電動モータ５０とロータリエンコーダ４０を含んで、二度打ち防止手段が構成されている。
【００４７】
そして、制御装置７４から電動モータ５０に対して駆動信号が入力されることにより、電動モータ５０が駆動せしめられて、揺動ロッド２６が初期位置に向って再び回動せしめられるのである。
【００４８】
また、ハンマ１２の打撃部２８が打ち当てられる制振装置１４に取り付けられた加速度センサ７２の検出信号が検出信号処理装置７６に入力されて、目的とする制振性能のデータが、表示部７８に表示されるようになっている。
【００４９】
ここにおいて、本実施形態では、検出信号処理装置７６として、ＦＦＴアナライザが採用されており、加速度センサ７２からの検出信号を、ＦＦＴアナライザで周波数帯域毎に分析し、かかる分析結果から、必要とする周波数帯域の分析結果を選択した後に、選択した分析結果に適当な処理を施すことにより、目的とする処理結果を得るようになっている。そして、得られた処理結果を測定信号として、表示部７８において、グラフや表，数値，ランプ点灯等によって、視認可能な情報として表示するようになっている。
【００５０】
そして、このようにして得られた測定結果によって、制振装置１４の良否を判定することが出来るようになっている。なお、判定するためのデータとしては、例えば、振動レベルが所定値まで減衰するのに要する時間や、所定時間経過後の振動レベルの大きさ，一定時間内における平均振動レベルの大きさ，振動レベルの減衰率，初期振動レベル（初期振動加速度）の大きさ等が有利に採用され得る。また、処理結果を周波数解析することにより、共振周波数（固有値）を求めることも可能であり、それによって、制振装置１４の良否を判定することも可能である。より具体的には、例えば、制振装置１４の良否を判断する評価基準が、評価するそれぞれの制振装置１４において、周波数やゲインに関する良品としての許容範囲として、予め設定されており、処理結果が、かかる評価基準としての許容範囲をクリアするか否かで、制振装置１４の良否を判定することが出来るのである。
【００５１】
なお、ＦＦＴアナライザによる解析は、一般に、ハンマ１２の制振装置１４への打ち当たりに基づく振動部位の振動に対応して、その開始から所定時間行うのが望ましく、好適には、クラッチ３２の継断と連動して行うのが望ましい。また、処理結果を外部に表示する手段としては、ＣＲＴ等による表示の他、紙への出力等でも良く、或いは、性能の良否判定だけを示すランプ表示であっても良い。
【００５２】
また、本実施形態の性能評価装置１０においては、例えば、図４に示されている如き特定構造の制振装置１４が、性能評価対象として選定され得る。かかる制振装置１４は、ばね部材としての門形板ばね８０によってダンパマス８２が弾性支持された構造とされている。また、ダンパマス８２は、国際公開ＷＯ００／１４４２９号公報等に記載されている制振装置と同様な構造とされている。
【００５３】
より詳細には、ダンパマス８２は、ハウジング本体８４とハウジング下蓋８６によって構成された剛性のハウジング８８を有している。このハウジング８８には、それぞれ一定の円形断面で上下方向に直線的に延びる３つの内部空所９０，９０，９０が並列形成されている。
【００５４】
また、ハウジング８８に形成された各内部空所９０には、それぞれ、一つの独立マス部材としてのマス部材９２が収容配置されている。かかるマス部材９２は、内部空所９０の内径寸法よりも一回り小さな外形形状を備えた中実の円柱ブロック形状を有しており、比重の大きい鉄等の金属材によって形成されている。更に、このマス部材９２の軸方向上端部と下端部には、上部緩衝カバー９４と下部緩衝カバー９６が取り付けられている。これら上下の緩衝カバー９４，９６は、ゴム弾性体によって形成されており、上下緩衝カバー９４，９６を装着せしめた状態で、マス部材９２の最大軸方向寸法と最大径方向寸法が、何れも、ハウジング８８の内部空所９０における軸方向内法寸法と径方向内法寸法よりも小さく設定されていることによって、かかるマス部材９２に対して、内部空所９０内での自由変位が許容されるようになっている。そして、マス部材９２が内部空所９０内で独立して鉛直方向に飛び跳ね変位せしめられた際に、かかるマス部材９２が、それら上下の緩衝カバー９４，９６を介して、ハウジング８８に対して打ち当り当接せしめられるようになっている。
【００５５】
なお、特に下部緩衝カバー９６は、中央部分がマス部材９２の下面から離隔して下方に突出する当接部９８とされており、この当接部９８がハウジング８８の内部空所９０の内面に当接せしめられた際、下部緩衝カバー９６が主に剪断変形せしめられて柔らかいばね特性が発揮されるようになっている。
【００５６】
一方、門形板ばね８０は、略一定幅で延びるばね鋼板を屈曲せしめることにより、水平方向に延びる天板部１００の長手方向両端部に一対の略鉛直方向に延びる脚部１０２，１０２を一体形成したものであり、両脚部１０２，１０２の下端部には、水平方向外方に向って屈曲されて固定板部１０４，１０４とされており、これら固定板部１０４，１０４において、制振すべき振動部材に固定されるようになっている。なお、両脚部１０２，１０２の下端部の間に跨って、平坦な帯板状の連結プレート１０６が配設されていると共に、この連結プレート１０６の長手方向両端部が両固定板部１０４，１０４に重ね合せられて溶着されており、それによって、両脚部１０２，１０２の下端部の位置が相対固定されて、門形板ばね８０の全体形状が安定的に保持されるようになっている。
【００５７】
これにより、門形板ばね８０は、天板部１００と両脚部１０２，１０２および連結プレート１０６で全体として矩形の枠体構造とされており、これら天板部１００と両脚部１０２，１０２および連結プレート１０６によって四方に囲まれた状態で略矩形の中空領域が形成されている。そして、この中空領域において上述の如き構造とされたダンパマス８２が配設されており、ハウジング８８の上部中央に突設された支持突部１０８において、門形板ばね８０に固定されて吊り下げ状態で支持せしめられている。
【００５８】
上述の如き構造とされた制振装置１４は、図示しない振動部材に対して、ダンパマス８２が門形板ばね８０を介して弾性的に取り付けられることにより、ダンパマス８２をマスとすると共に、門形板ばね８０をバネとする副振動系を構成しており、全体としてダイナミックダンパとして機能し得るようになっている。それ故、ダンパマス８２の質量と門形板ばね８０の動ばね定数を適当に調節して、かかる副振動系の固有振動数を振動部材において制振すべき振動周波数域にチューニングすることにより、制振装置１４による制振効果が振動部材に対して及ぼされ得るのである。
【００５９】
しかも、かかる制振装置１４は、副振動系のマスを構成するダンパマス８２の内部に、マス部材９２が振動入力方向となる上下方向で独立変位可能に収容配置されていることから、振動入力時にマス部材９２がハウジング８８に対して相対変位せしめられてハウジング８８に打ち当たり作用することにより、制振装置１４による制振効果が一層向上されて、振動部材に対してより優れた制振効果が発揮されるのである。
【００６０】
次に、制振装置の性能評価装置１０を用いた制振装置１４の性能評価方法について、説明する。
【００６１】
先ず、支持ブロック６０の支持面６２に一対の固定板部１０４，１０４を重ね合せて、一対のクランプ６４，６４で一対の固定板部１０４，１０４を支持面６２に押し付けることにより、制振装置１４を支持ブロック６０に固定する。
【００６２】
かかる固定状態下において、制振装置１４は、支持ブロック６０に対して、ダンパマス８２が門形板ばね８０を介して弾性的に取り付けられることにより、ダンパマス８２をマスとすると共に、門形板ばね８０をバネとする一振動系を構成しており、それによって、制振装置１４は、制振効果を発揮し得る状態で支持ブロック６０に取り付けられている。なお、かかる取付状態下において、ダンパマス８２の変位方向、即ち、マス部材９２の変位方向とハンマ１２の制振装置１４への打ち当たりによる加振力が及ぼされる方向は、同じとされている。
【００６３】
そこにおいて、本実施形態では、ハンマ１２の制振装置１４への打ち当たりによる加振力に基づいて加振される振動部位は、門形板ばね８０およびダンパマス８２とされており、かかる振動部位の一方のダンパマス８２に対して加速度センサ７２を取り付ける。
【００６４】
そして、このように支持ブロック６０に取り付けられた制振装置１４の門形板ばね８０の天板部１００に対して、電動モータ５０で駆動せしめられて初期位置に位置せしめられたハンマ１２を重力の作用で落下せしめて打ち当てることにより、制振装置１４に加振力を及ぼす加振工程を行う。
【００６５】
また、門形板ばね８０の天板部１００に打ち当てられて跳ね返ったハンマ１２の再落下を阻止することにより、ハンマ１２による制振装置１４の二度打ちを防止する二度打ち防止工程を行う。それによって、制振装置１４に対して、重力の作用を利用した一定の加振力が一度だけ制振装置１４に及ぼされるようになっている。
【００６６】
また、ハンマ１２の打ち当たりによる加振力で加振されるダンパマス８２の振動状態を、加速度センサ７２からの検出信号に基づいて、検出信号処理装置７６によって測定，処理する振動測定工程を行う。
【００６７】
そして、検出信号処理装置７６によって得られた測定結果が、制振装置１４に関して予め定められた評価基準をクリアしている否かに基づいて、制振装置１４の性能を評価し、制振装置１４を良品と不良品に分別する分別工程を行う。
【００６８】
上述の如き制振装置の性能評価方法に従えば、ダンパマス８２の振動の初期の段階において、制振装置１４（ダンパマス８２）に対して、大きさや方向が一定の加振力を及ぼすことが出来ることから、複数回の試験を、測定条件をそろえて行うことが出来る。その結果、複数の測定結果を、同一の評価基準に基づいて評価することが出来るのである。
【００６９】
特に、上述の如き特定構造とされた制振装置１４において、制振性能に大きな影響を与えることとなるマス部材９２の稼働状態を、外部から視認することなく、正常であるか否かを、容易に且つ高精度に確認することが出来るのであり、それ故、上述の如き制振装置の性能評価装置１０を採用することにより、出荷製品に占める不良品の比率の低減と製品の信頼性の向上という点に関して、極めて大きな効果が発揮され得るのである。
【００７０】
また、本実施形態では、制振装置１４に対して一定の加振力が入力されるようになっていることから、検出信号処理装置７６に必要とされるチャンネルの数が一つだけで良く、それによって、構造を簡単にすることが出来るのである。
【００７１】
因みに、上述の如き評価方法に従って、良品及び不良品の制振装置を測定，評価した結果を、図５及び図６に示す。図５には、上述の如き構造とされた制振装置（良品）のダンパマスの振動加速度の経時変化が、実線で、示されている。なお、上述の如き構造とされた制振装置を構成するマス部材９２をハウジング８８に対して独立変位不能に固着した制振装置（不良品）についても、同様の測定を行い、かかる測定結果を、破線で、図５に併せ示す。
【００７２】
図５に示された測定結果から明らかなように、良品（実施例）および不良品（比較例）は、何れも、加振初期において略同じ大きさの振動加速度で振動しているが、良品は、不良品に比して、短時間で振動を抑えていることが認められる。また、図６には、図５に示された測定結果をＦＦＴアナライザで周波数解析することにより、それぞれの制振装置における共振周波数を求めた結果が示されている。図６に示された結果から明らかなように、良品は、不良品に比して、共振周波数域における振動加速度の大きさが小さくされている。このことから、例えば検出信号のピーク値と、更に必要に応じて周波数値に基づいて、製品たる制振装置の良否の判定を容易に且つ精度良く行なうことの出来ることが理解されるところである。
【００７３】
以上、本発明の一実施形態について詳述してきたが、これはあくまでも例示であって、本発明は、かかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものではない。
【００７４】
例えば、前記実施形態では、ダンパマスとばね部材によって一振動系を構成すると共に、かかるダンパマス（当接部）に対して非接着で独立変位可能に配設された独立マス部材がダンパマスに対して直接的且つ弾性的に当接せしめられる制振装置の制振性能を測定したが、その他、例えば図７又は図８に示されているように、従来構造のダイナミックダンパを対象とする制振性能の評価にも、本発明を適用することが可能である。
【００７５】
具体的には、図７に示されているように、マス部材１１０とバネ部材１１２を含んで構成されて、制振すべき図示しない振動部材に対してバネ部材１１２を介してマス部材１１０を弾性支持せしめることにより、主振動系たる振動部材に対する副振動系を構成するダイナミックダンパ１１４を対象として、その制振性能を測定する場合にも、前記実施形態の制振装置の性能評価装置１０を採用することが可能である。即ち、かかるダイナミックダンパ１１４を、振動部材への取付部位において支持ブロック６０に取り付けることによって一振動系を構成せしめて、かかる振動系に対して、ハンマ１２による加振力をダイナミックダンパ１１４に及ぼした際のマス部材１１０若しくはバネ部材１１２の振動状態を測定することによって制振性能を測定することが出来る。
【００７６】
或いは、図８に示されているように、弾性変形可能な弾性支持部材１１６を基盤１６に取り付けて、かかる弾性支持部材１１６に対してばね部材１１２を介してマス部材１１０を弾性支持することにより副振動系を構成し、弾性支持部材１１６に対してハンマ１２を打ち当てることによりダイナミックダンパ１１４に加振力を及ぼし、かかる加振力によって加振されるマス部材１１０又はバネ部材１１２の振動状態を測定することによって、制振性能を測定することが出来る。
【００７７】
また、前記実施形態の制振装置の性能評価装置１０を採用して、国際公開ＷＯ００／１４４２９号公報や特開２００１−２７１８７４号公報等に記載されている如き構造の制振装置を対象として制振性能を測定することも可能である。
【００７８】
具体的には、例えば図９に示されているように、かかる制振装置１１８は、当接部材１２０に対して独立マス部材１２２を非接着で独立変位可能に配設せしめて、かかる独立マス部材１２２が当接部材１２０に対して制振すべき振動入力方向で直接的且つ弾性的に当接せしめられる構造として構成される。
【００７９】
このような制振装置１１８の制振特性を測定するに際しては、図９に示されているように、基盤１６に固設された架台１２４から延び出すように配設された弾性変形可能な弾性支持部材１２６に制振装置１１８を取り付ける。そして、当接部材１２０又は弾性支持部材１２６にハンマ１２を打ち当てることにより、制振装置１１８（当接部材１２０）に加振力を及ぼし、かかる加振力によって加振される当接部材１２０又は弾性支持部材１２６の振動状態を測定することによって有利に実現することが出来る。
【００８０】
また、前記実施形態では、ハンマ部材は、一軸回りに回動されるアーム部材に固設されており、アーム部材を一軸回りに回動せしめることにより、ハンマ部材を所定高さに位置せしめるようになっていたが、本発明に関連する参考例としては、ハンマ部材を鉛直方向に変位せしめて、ハンマ部材を所定高さに位置せしめることも可能である。具体的には、図１０に示されているように、ハンマ部材１２８に対して外部に突出する一対のガイドロッド１３０，１３０を設けて、かかる一対のガイドロッド１３０，１３０を所定距離を隔てて離隔せしめられた一対のガイド板１３２，１３２に設けられたガイド孔１３４，１３４に遊挿することによって有利に実現することが出来る。
【００８１】
さらに、前記実施形態では、電動モータ５０のディテントトルクを利用してハンマ１２を所定高さに支持するようになっていたが、摩擦を利用するブレーキ等によって、ハンマ１２を所定高さに支持するようにしても良い。
【００８２】
また、本発明における二度打ち防止手段や、ハンマ支持手段、検出手段は、前記実施形態のものに限定されない。
【００８３】
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて、種々なる変更，修正，改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。
【００８４】
【発明の効果】
上述の説明から明らかなように、本発明に従う構造とされた制振装置の性能評価装置においては、重力の作用で落下せしめられるハンマ部材を直接又は間接に制振装置に打ち当てることにより、大きさや方向が略一定の加振力を制振装置に及ぼすことが出来るのであり、それ故、かかる加振力によって加振される振動部位の振動状態を測定した結果に基づいて、制振装置の制振性能を一定の評価基準で評価することが出来ると共に、性能評価の測定を速やかに行なうことも出来るのである。
【００８５】
また、本発明の性能評価方法に従えば、制振装置に対して大きさや方向が一定の加振力を及ぼして振動部位を加振することが出来ることから、例えば、複数の制振装置を、同一の評価基準に基づいて性能評価することが可能となり、制振性能の良否を、高精度に判断することが出来るのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】制振装置の性能評価装置に関する本発明の一実施形態としての制振装置の性能評価装置の平面図である。
【図２】図１に示された制振装置の性能評価装置の左側面図である。
【図３】図１に示された制振装置の性能評価装置の正面図である。
【図４】図１に示された性能評価装置での評価対象とされ得る制振装置の一具体例を示す縦断面図である。
【図５】図１に示された性能評価装置を用いた制振装置の測定結果としての加速度の経時変化を示すグラフである。
【図６】図１に示された性能評価装置を用いた制振装置の測定結果としての加速度の周波数分布を示すグラフである。
【図７】図１に示された性能評価装置を用いて測定可能な制振装置の別の例を示すモデル図である。
【図８】図１に示された性能評価装置を用いて測定可能な制振装置の更に別の例を示すモデル図である。
【図９】図１に示された性能評価装置を用いて測定可能な制振装置の更に別の例を示すモデル図である。
【図１０】 本発明に関連した性能評価装置において採用され得るハンマ部材の参考例を示す概略図である。
【符号の説明】
１０ 性能評価装置
１２ ハンマ
１４ 制振装置
３２ クラッチ
４０ ロータリエンコーダ
４８ 駆動ユニット
６４ クランプ
７２ 加速度センサ
７４ 制御装置
７６ 検出信号処理装置
【技術分野】
本発明は、制振装置における制振性能を評価するための装置及び方法と、かかる装置を用いた検査方法に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
従来から、各種の装置や設備等において問題となる振動を抑えるために、弾性材等を利用した各種の制振装置が採用乃至は提案されている。例えば、自動車では、パワーユニットやタイヤ等から及ぼされる加振力に起因した車室内の振動や騒音を抑えるために、特開平８−１９３６４２号公報等に記載されているような所謂ダイナミックダンパや、国際公開ＷＯ００／１４４２９号公報等に記載されているような制振装置等といった、各種構造の制振装置が提案されている。
【０００３】
ところで、特開平８−１９３６４２号公報等に記載されているダイナミックダンパや、国際公開ＷＯ００／１４４２９号公報等に記載されているような制振装置等は、部品寸法や形成材料，質量等のばらつきによって所期の制振性能が有効に発揮されなくなるおそれがある。
【０００４】
そこで、製品において、要求される制振性能が安定して発揮されるように、出荷前の制振装置に対して性能評価の試験を行うことが望ましく、その具体的な試験方法としては、（ａ）制振装置に対して、電磁加振機により周波数を次第に変化せしめつつ加振力を及ぼした際の振動入出力特性（位相角やゲイン等）を測定するスイ−プ加振方法と、（ｂ）制振装置に打撃力を与えた際の振動特性（共振周波数等の固有値）を測定するハンマリング方法が、考えられる。
【０００５】
ところが、前者の（ａ）スイ−プ加振方法は、試験装置自体が高コストであることに加えて、制振装置に対する加振状態が安定するまでに時間を要し、制振装置の試験装置への着脱を含めると一回の試験の実施に要する時間が１２０秒程にも達することから、製品の全数乃至はそれに近い数を試験するには、実用的ではない。また、後者の（ｂ）ハンマリング方法は、スイープ加振方法に比して測定時間は短いが、測定時に加える打撃力の大きさや方向等の条件を一定とすることが極めて困難であるが故に、得られた測定結果に対する制振性能の評価基準が明確でなく、測定結果が目安にしかならないという問題があった。
【０００６】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、制振装置の制振性能を、短時間で、且つ、高精度に測定することが出来る、制振装置の新規な性能評価装置および性能評価方法と、かかる性能評価装置を用いた制振装置の新規な検査方法を提供することにある。
【０００７】
【解決手段】
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体および図面に記載され、或いはそれらの記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。
【０００８】
先ず、制振装置の性能評価装置に関する本発明の第一の態様は、（ａ）制振効果を発揮し得る状態で制振装置を取り外し可能に支持せしめる支持手段と、（ｂ）重力作用で落下せしめられて前記支持手段で支持された前記制振装置に直接又は間接に打ち当てられることにより該制振装置に加振力を及ぼすハンマ部材と、（ｃ）前記制振装置に打ち当てられて跳ね返った前記ハンマ部材の再落下を阻止して該ハンマ部材による該制振装置の二度打ちを防止する二度打ち防止手段と、（ｄ）前記ハンマ部材による加振力で加振される振動部位に取り付けられて該振動部位の振動に応じた電気信号を出力する振動センサと、（ｅ）前記振動センサの出力に基づいて前記振動部位の振動状態を検出する検出手段とを、有しており、更に、前記ハンマ部材を一軸回りに回動可能に支持されたアーム部材の先端に固設すると共に、該アーム部材の回動中心軸を挟んだ反対側に該ハンマ部材とは別体形成された補助マスを着脱可能に取り付けて、該アーム部材を一軸回りに回動せしめて該ハンマ部材を所定高さに支持せしめた後、かかる所定高さから該ハンマ部材を重力の作用で落下せしめて前記支持手段で支持された前記制振装置に直接又は間接に打ち当てることを、特徴とする。
【０００９】
このような本態様に従う構造とされた制振装置の性能評価装置は、支持手段によって制振効果を発揮し得る状態で支持された制振装置に対して、重力作用で落下せしめられるハンマ部材を直接又は間接に打ち当てることによって、制振装置に加振力が及ぼされるようになっており、かかるハンマ部材による加振力で加振される振動部位の振動状態を、振動センサと検出手段で測定することによって、制振装置の制振性能を評価することが出来る。
【００１０】
そこにおいて、本態様においては、二度打ち防止手段により制振装置に打ち当てられて跳ね返ったハンマ部材の再落下を阻止してハンマ部材による制振装置の二度打ちが防止されるようになっていることから、重力作用を利用した一定の初期加振力を一回だけ制振装置に及ぼすことが出来る。それ故、振動の初期段階において、振動部位に対して、大きさや方向が一定の加振力を安定して及ぼすことが出来ることから、複数回の試験に際して、測定条件をそろえることが可能となる。それによって、複数の制振装置の測定結果を、一定の評価基準に基づいて評価することが可能となり、制振性能の良否を高精度に判断することが可能となるのである。
【００１１】
しかも、原則として、重力作用を利用した加振力を一回だけ制振装置に及ぼすことで測定を完了することが出来ることから、振動部位の振動状態の測定を速やかに行うことが出来るのであり、それ故、例えば制振装置の出荷前の全数検査も実施可能となるのである。
また、本態様に従う構造とされた制振装置の性能評価装置においては、ハンマ部材が固設されたアーム部材を一軸回りに回動せしめてハンマ部材を所定高さに支持せしめることが出来るのであり、それによって、重力の作用で落下せしめられるハンマ部材による加振力を一定にすることが簡単な構造で容易に実現可能となる。
さらに、このような本態様に従う構造とされた制振装置の性能評価装置においては、アーム部材の回動中心軸を挟んでハンマ部材と反対側に補助マスを配したことにより、ハンマ部材による加振力の大きさを容易に設定変更することが出来るのであり、特に補助マスの質量を大きくすることでハンマ部材による加振力の大きさを小さくすることも可能となるのである。
【００１２】
なお、本態様における振動センサとしては、例えば、圧電素子を利用して電気信号を出力するようにした公知のものが好適に採用され得る。また、検出手段は、制振装置における性能の評価目的等に応じて、例えば、アナログ式又はデジタル式のレベルレコーダやバンドパスフィルタ，トラッキングフィルタ，周波数分析装置等を適宜に利用して構成され得るが、特に、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を利用した周波数分析計が、測定の迅速性や測定値設定変更の容易性等の点から、好適に採用される。
【００１３】
また、制振装置の性能評価装置に関する本発明の第二の態様は、前記第一の態様に係る制振装置の性能評価装置において、前記ハンマ部材を所定の高さに支持すると共に、該ハンマ部材の支持を解除することにより該ハンマ部材を重力作用で落下せしめるハンマ支持手段を備えていることを、特徴とする。このような本態様に従う構造とされた制振装置の性能評価装置においては、制振装置に安定した加振力を容易に及ぼすことが出来るのである。
【００１４】
また、制振装置の性能評価装置に関する本発明の第三の態様は、前記第二の態様に係る制振装置の性能評価装置において、前記ハンマ部材を重力に抗して持ち上げて、前記ハンマ支持手段によって該ハンマ部材を所定の高さに支持せしめる持上駆動手段を設けたことを、特徴とする。このような本態様においては、ハンマ部材を例えば手で持ち上げてハンマ支持手段に支持せしめる場合に比して、制振装置の性能評価の作業を一層容易に行なうことが出来、作業の自動化の更なる推進も可能となる。
また、本態様はにおいては、前記持上駆動手段が、アーム部材を一軸回りに駆動せしめる回動駆動手段によって有利に構成され得る。
【００１５】
また、制振装置の性能評価装置に関する本発明の第四の態様は、前記第一乃至第三の何れかの態様に係る制振装置の性能評価装置において、前記二度打ち防止手段が、（ｆ）前記制振装置に打ち当てられて跳ね返った前記ハンマ部材の変位を検出する跳ね返り検出手段と、（ｇ）該跳ね返り検出手段の出力に基づいて作動せしめられて、該制振装置に打ち当てられて跳ね返った該ハンマ部材を保持することにより該ハンマ部材の再落下を阻止する保持手段とを、含んで構成されていることを、特徴とする。このような本態様に従う構造とされた制振装置の性能評価装置においては、制振装置に打ち当てられて跳ね返ったハンマ部材の変位を跳ね返り検出手段によって検出し、かかる跳ね返り検出手段の出力に基づいて保持手段が作動せしめられることにより制振装置に打ち当てられて跳ね返ったハンマ部材を保持してハンマ部材の再落下を阻止するようになっていることから、ハンマ部材による制振装置の二度打ちを有利に防止することが出来るのである。
【００１６】
なお、本態様における跳ね返り検出手段としては、ハンマ部材に接触することによりハンマ部材の変位を検出するリミットスイッチ等であっても良いが、ハンマ部材に接触しないでハンマ部材の変位を検出する非接触式が望ましく、例えばエンコーダや近接スイッチ，光電スイッチ等を用いて有利に構成され得る。また、保持手段は、ハンマ部材の落下を解除可能に阻止し得るものであれば良く、例えばハンマ部材を挟圧保持するものや磁気吸引力の作用によりハンマ部材を保持するもの，摩擦力や係止力の作用によりハンマ部材を保持するもの等が何れも採用可能である。
【００１９】
また、制振装置の性能評価装置に関する本発明の第五の態様は、前記第一乃至第四の何れかの態様に係る制振装置の性能評価装置において、前記振動センサが磁石により前記振動部位に対して着脱可能に取り付けられるようになっていることを、特徴とする。このような本態様に従う構造とされた制振装置の性能評価装置においては、振動センサの着脱を速やかに行うことが出来るのであり、それによって、測定にかかる時間を一層短くすることが可能となる。
【００２０】
また、制振装置の性能評価装置に関する本発明の第六の態様は、前記第一乃至第五の何れかの態様に係る制振装置の性能評価装置において、前記制振装置として、制振対象に対してばね部材を介してダンパマスを弾性支持せしめることにより副振動系を構成するようにしたものが、少なくとも対象とされており、かかる制振装置を制振対象への取付部位において前記支持手段で支持せしめて、該制振装置に直接又は間接に前記ハンマ部材を打ち当てることにより、該制振装置に加振力を及ぼすようにしたことを、特徴とする。このような本態様に従う構造とされた制振装置の性能評価装置においては、制振すべき振動部材に取り付けられて主振動系たる該振動部材に対する副振動系を構成する制振装置の性能評価を有利に実施することが出来るのであり、例えば従来から周知の各種のダイナミックダンパの性能評価にも採用され得る。
【００２１】
また、制振装置の性能評価装置に関する本発明の第七の態様は、前記第六の態様に係る制振装置の性能評価装置において、前記制振装置として、前記ダンパマスに剛性の当接部を設けると共に、該当接部に対して独立マス部材を非接着で独立変位可能に配設せしめて、該独立マス部材が該当接部に対して制振すべき振動入力方向で直接的且つ弾性的に当接されるようになっているものが、少なくとも対象とされていることを、特徴とする。このような本態様において対象とされる制振装置においては、制振性能を左右する独立マス部材の配設状態が外部から視認困難な場合があるが、本発明に係る制振装置を用いることにより、このような特定構造の制振装置においても、制振装置の性能評価を簡便に行なうことが可能となるのである。具体的には、例えば当接部が内部空所を備えた中空のハウジングとされて、かかるハウジング内に独立マス部材が収容されている場合には、独立マス部材がハウジング内に収容されているか否か、更に、振動入力時に独立マス部材がハウジングに当接せしめられているか否かを外部から確認することが困難となるが、本態様に係る制振装置の性能評価装置を利用することによって、制振装置が設計通りに製造されて所期の制振効果を発揮することを容易に確認することが出来るのである。
【００２２】
また、本発明の第八の態様は、前記第一乃至第五の何れかの態様に係る制振装置の性能評価装置において、前記制振装置として、制振対象に固定される当接部材に対して独立マス部材が非接着で独立変位可能に配設されて該独立マス部材が該当接部材に対して制振すべき振動入力方向で直接的且つ弾性的に当接せしめられるようになっているものが、少なくとも対象とされており、前記支持手段において弾性変形可能な弾性支持部材を設けて、かかる制振装置の該当接部材を該弾性支持部材に固定して支持せしめて、該当接部材に直接又は間接に前記ハンマ部材を打ち当てることにより、該制振装置に加振力を及ぼすようにしたことを、特徴とする。このような本態様において対象とされる制振装置も、前記第七の態様において対象とされる制振装置と同様に、良品と不良品の判別を外部からの視認等で行なうことが困難であるが、本態様に従えば、独立マス部材の状態が視認できなくても性能評価を行なって良品と不良品の判別を容易に行なうことが可能となるのである。
【００２３】
次に、制振装置の性能評価方法に関する本発明の特徴とするところは、（ｈ）ハンマ部材を一軸回りに回動可能に支持されたアーム部材の先端に固設すると共に、該アーム部材の回動中心軸を挟んだ反対側に該ハンマ部材とは別体形成された補助マスを着脱可能に取り付けてなる性能評価装置を用い、該アーム部材を一軸回りに回動せしめて該ハンマ部材を所定高さに支持せしめた後、該ハンマ部材を予め定められた一定の高さから重力作用で落下させて、制振装置に直接又は間接に打ち当てることにより該制振装置に加振力を及ぼす加振工程と、（ｉ）該制振装置に打ち当って跳ね返った該ハンマ部材の再落下を阻止することにより該ハンマ部材による該制振装置の二度打ちを防止する二度打ち防止工程と、（ｊ）該ハンマ部材による加振力で加振される振動部位の振動状態を測定する振動測定工程と、（ｋ）該振動測定工程によって得られた測定結果に基づいて、該制振装置を良品と不良品に分別する分別工程とを、有する制振装置の性能評価方法にある。
【００２４】
このような本発明方法に従えば、（ｈ）の工程において、制振装置に加振力を及ぼし、（ｉ）の工程において、ハンマ部材による制振装置の二度打ちを防止することによって、重力作用で一定高さから落下せしめたハンマ部材を一度だけ制振装置に打ち当てることが可能となり、それによって、振動の初期段階において、振動部位に大きさや方向が一定の加振力を安定して及ぼすことが出来るのである。
【００２５】
その結果、複数回の試験を、測定条件をそろえて行うことが出来ることから、複数の制振装置の測定結果を、一定の評価基準に基づいて評価することが可能となる。従って、（ｋ）の工程において、（ｊ）の工程で得られた測定結果に基づいて、制振装置を良品と不良品に分別することが出来るのである。
【００２６】
また、制振装置の検査方法に関する本発明の特徴とするところは、前述の如き本発明に係る制振装置の性能評価装置を用い、前記制振装置の製造から出荷に至るまでの工程中で、上述の如き本発明に従う制振装置の性能評価方法を実施するようにした制振装置の検査方法にある。
【００２７】
このような本発明に係る制振装置の検査方法に従えば、振動部位の振動状態の測定を速やかに行うことが出来ることから、製造された制振装置を、その製造から出荷に至るまでの工程中で、全数乃至はそれに近い数を検査することも可能となる。その結果、制振装置を製造するに際して、製造コストや生産効率への影響を出来るだけ回避しつつ、出荷される制振装置の性能と信頼性の向上が図られ得るのである。
【００２８】
【発明の実施形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００２９】
先ず、図１乃至３には、本発明の一実施形態としての制振装置の性能評価装置１０が示されている。この性能評価装置１０は、ハンマ部材としてのハンマ１２を測定対象物である制振装置１４に打ち当てて、振動部位の振動状態を検出することにより、制振装置１４における制振性能を測定するようになっている。なお、以下の説明において、上下方向とは、原則として、図２中の上下方向を言うものとし、本実施形態では、かかる上下方向が鉛直方向とされている。
【００３０】
より詳細には、本実施形態の性能評価装置１０は、ベース上に固定的に設置された平板形状の基盤１６を備えており、かかる基盤１６には、固定ブロック１８が載置されて固定されている。また、固定ブロック１８上には、作動側軸受け２０が載置固定されており、この作動側軸受け２０によって、水平方向に延びる支持軸２２が、軸方向に移動不能で且つ中心軸回りに回動可能に支持されている。
【００３１】
かかる支持軸２２には、作動側軸受け２０から突出せしめられた軸方向一方の端部に対して連結ヘッド２４が固着されており、この連結ヘッド２４に対して、アーム部材としての揺動ロッド２６が固定されている。かかる揺動ロッド２６は、長手ロッド形状を有しており、支持軸２２に対して直交する方向に延びるようにして配設されている。そして、揺動ロッド２６が、中央より軸方向一方の側に偏倚した位置で、連結ヘッド２４に固定されることにより、軸直角方向に延びる支持軸２２の回りに揺動可能に支持されている。
【００３２】
また、揺動ロッド２６には、支持軸２２から大きく突出せしめられた方の軸方向端部（図１，２中の右方の端部）に対して、ハンマ１２が固着されている。このハンマ１２は、略矩形ブロック形状を有しており、揺動ロッド２６から揺動方向両側に向かってそれぞれ突出せしめられている。なお、揺動ロッド２６とハンマ１２は、何れも金属等の剛性材で形成されていると共に、ハンマ１２には、揺動ロッド２６から突出した一方の端面（下方に向かう側の端面）に対して、硬質の合成樹脂からなる打撃部２８が固着されており、この打撃部２８が、後述する制振装置１４に対して打ち当てられるようになっている。
【００３３】
また、揺動ロッド２６において、支持軸２２からの突出長さが小さい方には、補助マスとしての錘３０が固定されている。この錘３０は、金属等の高比重材で形成されており、厚肉円筒形状とされて揺動ロッド２６に外挿されていると共に、図示しないボルト等の位置決め手段により、揺動ロッド２６の軸方向の適当な位置に固定されている。そして、かかる錘３０の揺動ロッド２６に対する固定位置を調節することにより、重力作用による揺動ロッド２６の支持軸２２回りの回動モーメントを調節して、揺動ロッド２６を所定の回動位置から自由回動させた際のハンマ１２の制振装置１４への打ち当たりのエネルギの大きさ、即ち、加振力の大きさを調節することが出来るようになっている。
【００３４】
さらに、作動軸受け２０で支持された支持軸２２の軸方向他方の端部には、クラッチ３２を介して、駆動軸３４が連結されている。かかる駆動軸３４は、水平方向に延びるようにして配設されており、固定ブロック１８に載置固定された駆動側軸受け３６によって中心軸回りに回動可能に支持されている。そして、駆動軸３４は、支持軸２２と同一中心軸上に位置せしめられており、該駆動軸３４の軸方向一方の端部に対して従動プーリ３８が固着されている一方、駆動軸３４の軸方向他方の端部には、支持軸２２の軸方向端部が、クラッチ３２を介して連結されている。なお、クラッチ３２は、支持軸２２と駆動軸３４を相互に連結／分断せしめて、それら両軸２２，３４間での回転力の伝達を制御するものであり、特に電気信号によって速やかに作動制御することの出来る電磁式クラッチが好適に採用される。
【００３５】
また、支持軸２２の傍らにはロータリエンコーダ４０が配設されて、固定ブロック１８上に固定されており、支持軸２２に巻き掛けられた連動ベルト４２によって、支持軸２２とロータリエンコーダ４０が常時連動されるようになっている。これにより、支持軸２２の揺動方向と揺動量（角度）が、ロータリエンコーダ４０によって電気信号として取り出されるようになっている。更にまた、支持軸２２には、回転円板４４が固着されて一体的に回転作動されるようになっていると共に、この回転円板の所定の回転位置を検出する位置決めセンサ４６が固定ブロック１８上に設置されている。これにより、支持軸２２が所定の回動位置とされて、揺動ロッド２６が予め設定された所定角度：θだけ上方に持ち上げられた際に、かかる位置決めセンサ４６によって検出信号が出力されるようになっている。
【００３６】
さらに、固定ブロック１８の側方には、持上駆動手段としての駆動ユニット４８が並設されており、基盤１６上に固定されている。この駆動ユニット４８は、電動モータ５０と減速歯車機構５２から構成されており、電動モータ５０の回転出力が減速歯車機構５２で調速されて、該減速歯車機構５２の出力軸５４が回転駆動されるようになっている。また、減速歯車機構５２の出力軸５４には、駆動プーリ５６が固着されており、この駆動プーリ５６と駆動軸３４に固着された従動プーリ３８の間に跨がって駆動ベルト５８が巻き掛けられている。これにより、電動モータ５０の回転駆動力が駆動軸３４に伝達され、更にクラッチ３２を介して支持軸２２に伝達されるようになっている。
【００３７】
なお、かかる電動モータ５０としては、従来から公知の交流モータや直流モータ等の電気モータが何れも採用可能であるが、特に本実施形態では、非通電状態下で大きな位置決めトルク（ディテントトルク）を得ることの出来る同期モータが好適に採用される。また、電動モータ５０は、クラッチ３２を繋げた状態下で通電することにより、支持軸２２に対して、ハンマ１２を持ち上げる方向（図２中、反時計回りの方向）に揺動ロッド２６が揺動駆動せしめられるように設定されている。
【００３８】
一方、基盤１６上において、揺動ロッド２６の回動作動によってハンマ１２が振り下ろされる位置には、制振装置１４の支持ブロック６０が固設されている。この支持ブロック６０は、全体として長手の厚板形状を有しており、上面が平坦な支持面６２とされて、この支持面６２に制振装置１４が載置されるようになっている。また、支持ブロック６０の長手方向両端部分には、支持手段としての一対のクランプ６４，６４が設けられている。
【００３９】
かかるクランプ６４は、操作レバー６６を手指で揺動操作することにより、押圧パッド６８を支持面６２上に押し付けるようになっている。また、これらのクランプ６４，６４においては、例えばトグル機構やバネ材を利用することによって、操作レバー６６を小さな力で操作することにより、押圧パッド６８に対して支持面６２に向かう大きな押付力が作用せしめられるようになっていると共に、操作レバー６６の操作に節度感が付与されて、押圧パッド６８の支持面６２に対する押付力の作用と解除を、節度感をもって切り換えることが出来るようになっている。
【００４０】
そして、性能評価すべき制振装置１４を支持ブロック６０上に載置せしめて、該制振装置１４の両端部分を一対のクランプ６４，６４で支持ブロック６０の支持面６２に押し付けることにより、かかる制振装置１４を固定的に支持せしめることが出来るようになっている。なお、制振装置１４は、クランプ６４，６４の操作レバー６６，６６を手指で操作して押圧パッド６８，６８による押付力を解除することにより、支持ブロック６０上から速やかに取り外すことが出来るようになっている。また、支持ブロック６０の支持面６２には位置決めピン７０，７０が立設されており、制振装置１４を支持面６２において予め設定された位置に正確にセットすることが出来るようになっている。
【００４１】
また、制振装置１４には、振動センサとしての加速度センサ７２が取り付けられるようになっており、この加速度センサ７２によって制振装置１４の振動状態が電気信号として取り出されるようになっている。なお、加速度センサ７２としては、従来から公知の圧電素子を利用したもの等が好適に採用され得る。また、加速度センサ７２は、例えば瞬間接着剤やボルト等で制振装置に固定しても良いが、本実施形態では、加速度センサ７２に永久磁石を固着せしめて、永久磁石の磁力によって加速度センサ７２を制振装置１４に対して固定するようにされている。
【００４２】
而して、かくの如く支持ブロック６０上に制振装置１４を固定的にセットせしめた状態下で、所定角度：θに回動位置せしめた揺動ロッド２６に対する保持力を解除してハンマ１２を重力作用で下方に打ち下ろすことにより、ハンマ１２の打撃部２８が制振装置１４に打ち当てられて、制振装置１４に衝撃的な加振力を及ぼし得るようになっている。そして、制振装置１４にハンマ１２による加振力を及ぼした後の該制振装置１４の振動状態を、制振装置１４に装着した加速度センサ７２で検出することにより、制振装置１４の制振特性を測定するようになっている。
【００４３】
ここにおいて、本実施形態では、ロータリエンコーダ４０および位置決めセンサ４６からの信号に基づいてクラッチ３２の継断および電動モータ５０の駆動／停止を行う制御装置７４によって、ハンマ１２の打撃部２８を制振装置１４に打ち当てて制振装置１４に衝撃的な加振力を及ぼすようになっており、また、制振装置１４の制振性能の測定は、加速度センサ７２の検出信号を検出手段としての検出信号処理装置７６で処理し、かかる処理結果を表示部７８に表示するようになっている。
【００４４】
具体的には、先ず、制御装置７４に電源が接続されると、制御装置７４は、位置決めセンサ４６からの検出信号が制御装置７４に入力されているか否か、即ち、揺動ロッド２６が所定角度：θに回動位置せしめられているか否かを判断する。揺動ロッド２６が所定角度：θに回動位置せしめられていない場合には、制御装置７４からクラッチ３２に対してクラッチ３２を継状態とする信号が入力されてクラッチ３２が継状態となると共に、電動モータ５０に駆動信号が入力されて電動モータ５０が駆動せしめられる。そして、揺動ロッド２６が所定角度：θまで回動せしめられると、位置決めセンサ４６からの検出信号が制御装置７４に入力されて、制御装置７４から電動モータ５０に停止信号が入力されて電動モータ５０が停止される。なお、かかる電動モータ５０の停止状態下において、クラッチ３２は継状態とされており、それによって、電動モータ５０のディテントトルクが揺動ロッド２６に伝達されて、ハンマ１２が所定高さに位置せしめられるようになっている。ここにおいて、本実施形態では、揺動ロッド２６が所定角度：θに回動位置せしめられた状態を初期位置とする。
【００４５】
そして、制御装置７４からクラッチ３２に対してクラッチ３２を断状態とする信号が入力されてクラッチ３２が断状態となることにより、電動モータ５０のディテントトルクに基づくハンマ１２の支持状態が解除される。それによって、ハンマ１２が重力の作用で落下せしめられて制振装置１４に直接に打ち当てられることとなり、制振装置１４に加振力が及ぼされる。このことから明らかなように、本実施形態では、電動モータ５０とクラッチ３２を含んで、ハンマ支持手段が構成されている。また、本実施形態では、揺動ロッド２６が水平になった状態で、ハンマ１２の打撃部２８が制振装置１４に打ち当てられるようになっており、それによって、鉛直方向に加振力を及ぼすようになっている。
【００４６】
また、制振装置１４に打ち当てられたハンマ１２の跳ね返りは、ロータリエンコーダ４０によって検出されるようになっており、それによって、ハンマ１２が制振装置１４に打ち当てられて、ハンマ１２が、重力の作用による回動方向と反対方向、即ち、電動モータ５０による回動方向と同じ方向に回動せしめられると、ロータリエンコーダ４０からの検出信号が制御装置７４に入力される。そして、制御装置７４からクラッチ３２に対してクラッチ３２を継状態とする信号が入力されて、クラッチ３２が継状態となることにより、電動モータ５０のディテントトルクが揺動ロッド２６に伝達されて、ハンマ１２を跳ね返った位置に保持することとなり、ハンマ１２の再落下を防止することが出来るのである。このことから明らかなように、本実施形態では、制御装置７４とクラッチ３２と電動モータ５０を含んで、保持手段が構成されており、かかる保持手段を構成する制御装置７４とクラッチ３２と電動モータ５０とロータリエンコーダ４０を含んで、二度打ち防止手段が構成されている。
【００４７】
そして、制御装置７４から電動モータ５０に対して駆動信号が入力されることにより、電動モータ５０が駆動せしめられて、揺動ロッド２６が初期位置に向って再び回動せしめられるのである。
【００４８】
また、ハンマ１２の打撃部２８が打ち当てられる制振装置１４に取り付けられた加速度センサ７２の検出信号が検出信号処理装置７６に入力されて、目的とする制振性能のデータが、表示部７８に表示されるようになっている。
【００４９】
ここにおいて、本実施形態では、検出信号処理装置７６として、ＦＦＴアナライザが採用されており、加速度センサ７２からの検出信号を、ＦＦＴアナライザで周波数帯域毎に分析し、かかる分析結果から、必要とする周波数帯域の分析結果を選択した後に、選択した分析結果に適当な処理を施すことにより、目的とする処理結果を得るようになっている。そして、得られた処理結果を測定信号として、表示部７８において、グラフや表，数値，ランプ点灯等によって、視認可能な情報として表示するようになっている。
【００５０】
そして、このようにして得られた測定結果によって、制振装置１４の良否を判定することが出来るようになっている。なお、判定するためのデータとしては、例えば、振動レベルが所定値まで減衰するのに要する時間や、所定時間経過後の振動レベルの大きさ，一定時間内における平均振動レベルの大きさ，振動レベルの減衰率，初期振動レベル（初期振動加速度）の大きさ等が有利に採用され得る。また、処理結果を周波数解析することにより、共振周波数（固有値）を求めることも可能であり、それによって、制振装置１４の良否を判定することも可能である。より具体的には、例えば、制振装置１４の良否を判断する評価基準が、評価するそれぞれの制振装置１４において、周波数やゲインに関する良品としての許容範囲として、予め設定されており、処理結果が、かかる評価基準としての許容範囲をクリアするか否かで、制振装置１４の良否を判定することが出来るのである。
【００５１】
なお、ＦＦＴアナライザによる解析は、一般に、ハンマ１２の制振装置１４への打ち当たりに基づく振動部位の振動に対応して、その開始から所定時間行うのが望ましく、好適には、クラッチ３２の継断と連動して行うのが望ましい。また、処理結果を外部に表示する手段としては、ＣＲＴ等による表示の他、紙への出力等でも良く、或いは、性能の良否判定だけを示すランプ表示であっても良い。
【００５２】
また、本実施形態の性能評価装置１０においては、例えば、図４に示されている如き特定構造の制振装置１４が、性能評価対象として選定され得る。かかる制振装置１４は、ばね部材としての門形板ばね８０によってダンパマス８２が弾性支持された構造とされている。また、ダンパマス８２は、国際公開ＷＯ００／１４４２９号公報等に記載されている制振装置と同様な構造とされている。
【００５３】
より詳細には、ダンパマス８２は、ハウジング本体８４とハウジング下蓋８６によって構成された剛性のハウジング８８を有している。このハウジング８８には、それぞれ一定の円形断面で上下方向に直線的に延びる３つの内部空所９０，９０，９０が並列形成されている。
【００５４】
また、ハウジング８８に形成された各内部空所９０には、それぞれ、一つの独立マス部材としてのマス部材９２が収容配置されている。かかるマス部材９２は、内部空所９０の内径寸法よりも一回り小さな外形形状を備えた中実の円柱ブロック形状を有しており、比重の大きい鉄等の金属材によって形成されている。更に、このマス部材９２の軸方向上端部と下端部には、上部緩衝カバー９４と下部緩衝カバー９６が取り付けられている。これら上下の緩衝カバー９４，９６は、ゴム弾性体によって形成されており、上下緩衝カバー９４，９６を装着せしめた状態で、マス部材９２の最大軸方向寸法と最大径方向寸法が、何れも、ハウジング８８の内部空所９０における軸方向内法寸法と径方向内法寸法よりも小さく設定されていることによって、かかるマス部材９２に対して、内部空所９０内での自由変位が許容されるようになっている。そして、マス部材９２が内部空所９０内で独立して鉛直方向に飛び跳ね変位せしめられた際に、かかるマス部材９２が、それら上下の緩衝カバー９４，９６を介して、ハウジング８８に対して打ち当り当接せしめられるようになっている。
【００５５】
なお、特に下部緩衝カバー９６は、中央部分がマス部材９２の下面から離隔して下方に突出する当接部９８とされており、この当接部９８がハウジング８８の内部空所９０の内面に当接せしめられた際、下部緩衝カバー９６が主に剪断変形せしめられて柔らかいばね特性が発揮されるようになっている。
【００５６】
一方、門形板ばね８０は、略一定幅で延びるばね鋼板を屈曲せしめることにより、水平方向に延びる天板部１００の長手方向両端部に一対の略鉛直方向に延びる脚部１０２，１０２を一体形成したものであり、両脚部１０２，１０２の下端部には、水平方向外方に向って屈曲されて固定板部１０４，１０４とされており、これら固定板部１０４，１０４において、制振すべき振動部材に固定されるようになっている。なお、両脚部１０２，１０２の下端部の間に跨って、平坦な帯板状の連結プレート１０６が配設されていると共に、この連結プレート１０６の長手方向両端部が両固定板部１０４，１０４に重ね合せられて溶着されており、それによって、両脚部１０２，１０２の下端部の位置が相対固定されて、門形板ばね８０の全体形状が安定的に保持されるようになっている。
【００５７】
これにより、門形板ばね８０は、天板部１００と両脚部１０２，１０２および連結プレート１０６で全体として矩形の枠体構造とされており、これら天板部１００と両脚部１０２，１０２および連結プレート１０６によって四方に囲まれた状態で略矩形の中空領域が形成されている。そして、この中空領域において上述の如き構造とされたダンパマス８２が配設されており、ハウジング８８の上部中央に突設された支持突部１０８において、門形板ばね８０に固定されて吊り下げ状態で支持せしめられている。
【００５８】
上述の如き構造とされた制振装置１４は、図示しない振動部材に対して、ダンパマス８２が門形板ばね８０を介して弾性的に取り付けられることにより、ダンパマス８２をマスとすると共に、門形板ばね８０をバネとする副振動系を構成しており、全体としてダイナミックダンパとして機能し得るようになっている。それ故、ダンパマス８２の質量と門形板ばね８０の動ばね定数を適当に調節して、かかる副振動系の固有振動数を振動部材において制振すべき振動周波数域にチューニングすることにより、制振装置１４による制振効果が振動部材に対して及ぼされ得るのである。
【００５９】
しかも、かかる制振装置１４は、副振動系のマスを構成するダンパマス８２の内部に、マス部材９２が振動入力方向となる上下方向で独立変位可能に収容配置されていることから、振動入力時にマス部材９２がハウジング８８に対して相対変位せしめられてハウジング８８に打ち当たり作用することにより、制振装置１４による制振効果が一層向上されて、振動部材に対してより優れた制振効果が発揮されるのである。
【００６０】
次に、制振装置の性能評価装置１０を用いた制振装置１４の性能評価方法について、説明する。
【００６１】
先ず、支持ブロック６０の支持面６２に一対の固定板部１０４，１０４を重ね合せて、一対のクランプ６４，６４で一対の固定板部１０４，１０４を支持面６２に押し付けることにより、制振装置１４を支持ブロック６０に固定する。
【００６２】
かかる固定状態下において、制振装置１４は、支持ブロック６０に対して、ダンパマス８２が門形板ばね８０を介して弾性的に取り付けられることにより、ダンパマス８２をマスとすると共に、門形板ばね８０をバネとする一振動系を構成しており、それによって、制振装置１４は、制振効果を発揮し得る状態で支持ブロック６０に取り付けられている。なお、かかる取付状態下において、ダンパマス８２の変位方向、即ち、マス部材９２の変位方向とハンマ１２の制振装置１４への打ち当たりによる加振力が及ぼされる方向は、同じとされている。
【００６３】
そこにおいて、本実施形態では、ハンマ１２の制振装置１４への打ち当たりによる加振力に基づいて加振される振動部位は、門形板ばね８０およびダンパマス８２とされており、かかる振動部位の一方のダンパマス８２に対して加速度センサ７２を取り付ける。
【００６４】
そして、このように支持ブロック６０に取り付けられた制振装置１４の門形板ばね８０の天板部１００に対して、電動モータ５０で駆動せしめられて初期位置に位置せしめられたハンマ１２を重力の作用で落下せしめて打ち当てることにより、制振装置１４に加振力を及ぼす加振工程を行う。
【００６５】
また、門形板ばね８０の天板部１００に打ち当てられて跳ね返ったハンマ１２の再落下を阻止することにより、ハンマ１２による制振装置１４の二度打ちを防止する二度打ち防止工程を行う。それによって、制振装置１４に対して、重力の作用を利用した一定の加振力が一度だけ制振装置１４に及ぼされるようになっている。
【００６６】
また、ハンマ１２の打ち当たりによる加振力で加振されるダンパマス８２の振動状態を、加速度センサ７２からの検出信号に基づいて、検出信号処理装置７６によって測定，処理する振動測定工程を行う。
【００６７】
そして、検出信号処理装置７６によって得られた測定結果が、制振装置１４に関して予め定められた評価基準をクリアしている否かに基づいて、制振装置１４の性能を評価し、制振装置１４を良品と不良品に分別する分別工程を行う。
【００６８】
上述の如き制振装置の性能評価方法に従えば、ダンパマス８２の振動の初期の段階において、制振装置１４（ダンパマス８２）に対して、大きさや方向が一定の加振力を及ぼすことが出来ることから、複数回の試験を、測定条件をそろえて行うことが出来る。その結果、複数の測定結果を、同一の評価基準に基づいて評価することが出来るのである。
【００６９】
特に、上述の如き特定構造とされた制振装置１４において、制振性能に大きな影響を与えることとなるマス部材９２の稼働状態を、外部から視認することなく、正常であるか否かを、容易に且つ高精度に確認することが出来るのであり、それ故、上述の如き制振装置の性能評価装置１０を採用することにより、出荷製品に占める不良品の比率の低減と製品の信頼性の向上という点に関して、極めて大きな効果が発揮され得るのである。
【００７０】
また、本実施形態では、制振装置１４に対して一定の加振力が入力されるようになっていることから、検出信号処理装置７６に必要とされるチャンネルの数が一つだけで良く、それによって、構造を簡単にすることが出来るのである。
【００７１】
因みに、上述の如き評価方法に従って、良品及び不良品の制振装置を測定，評価した結果を、図５及び図６に示す。図５には、上述の如き構造とされた制振装置（良品）のダンパマスの振動加速度の経時変化が、実線で、示されている。なお、上述の如き構造とされた制振装置を構成するマス部材９２をハウジング８８に対して独立変位不能に固着した制振装置（不良品）についても、同様の測定を行い、かかる測定結果を、破線で、図５に併せ示す。
【００７２】
図５に示された測定結果から明らかなように、良品（実施例）および不良品（比較例）は、何れも、加振初期において略同じ大きさの振動加速度で振動しているが、良品は、不良品に比して、短時間で振動を抑えていることが認められる。また、図６には、図５に示された測定結果をＦＦＴアナライザで周波数解析することにより、それぞれの制振装置における共振周波数を求めた結果が示されている。図６に示された結果から明らかなように、良品は、不良品に比して、共振周波数域における振動加速度の大きさが小さくされている。このことから、例えば検出信号のピーク値と、更に必要に応じて周波数値に基づいて、製品たる制振装置の良否の判定を容易に且つ精度良く行なうことの出来ることが理解されるところである。
【００７３】
以上、本発明の一実施形態について詳述してきたが、これはあくまでも例示であって、本発明は、かかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものではない。
【００７４】
例えば、前記実施形態では、ダンパマスとばね部材によって一振動系を構成すると共に、かかるダンパマス（当接部）に対して非接着で独立変位可能に配設された独立マス部材がダンパマスに対して直接的且つ弾性的に当接せしめられる制振装置の制振性能を測定したが、その他、例えば図７又は図８に示されているように、従来構造のダイナミックダンパを対象とする制振性能の評価にも、本発明を適用することが可能である。
【００７５】
具体的には、図７に示されているように、マス部材１１０とバネ部材１１２を含んで構成されて、制振すべき図示しない振動部材に対してバネ部材１１２を介してマス部材１１０を弾性支持せしめることにより、主振動系たる振動部材に対する副振動系を構成するダイナミックダンパ１１４を対象として、その制振性能を測定する場合にも、前記実施形態の制振装置の性能評価装置１０を採用することが可能である。即ち、かかるダイナミックダンパ１１４を、振動部材への取付部位において支持ブロック６０に取り付けることによって一振動系を構成せしめて、かかる振動系に対して、ハンマ１２による加振力をダイナミックダンパ１１４に及ぼした際のマス部材１１０若しくはバネ部材１１２の振動状態を測定することによって制振性能を測定することが出来る。
【００７６】
或いは、図８に示されているように、弾性変形可能な弾性支持部材１１６を基盤１６に取り付けて、かかる弾性支持部材１１６に対してばね部材１１２を介してマス部材１１０を弾性支持することにより副振動系を構成し、弾性支持部材１１６に対してハンマ１２を打ち当てることによりダイナミックダンパ１１４に加振力を及ぼし、かかる加振力によって加振されるマス部材１１０又はバネ部材１１２の振動状態を測定することによって、制振性能を測定することが出来る。
【００７７】
また、前記実施形態の制振装置の性能評価装置１０を採用して、国際公開ＷＯ００／１４４２９号公報や特開２００１−２７１８７４号公報等に記載されている如き構造の制振装置を対象として制振性能を測定することも可能である。
【００７８】
具体的には、例えば図９に示されているように、かかる制振装置１１８は、当接部材１２０に対して独立マス部材１２２を非接着で独立変位可能に配設せしめて、かかる独立マス部材１２２が当接部材１２０に対して制振すべき振動入力方向で直接的且つ弾性的に当接せしめられる構造として構成される。
【００７９】
このような制振装置１１８の制振特性を測定するに際しては、図９に示されているように、基盤１６に固設された架台１２４から延び出すように配設された弾性変形可能な弾性支持部材１２６に制振装置１１８を取り付ける。そして、当接部材１２０又は弾性支持部材１２６にハンマ１２を打ち当てることにより、制振装置１１８（当接部材１２０）に加振力を及ぼし、かかる加振力によって加振される当接部材１２０又は弾性支持部材１２６の振動状態を測定することによって有利に実現することが出来る。
【００８０】
また、前記実施形態では、ハンマ部材は、一軸回りに回動されるアーム部材に固設されており、アーム部材を一軸回りに回動せしめることにより、ハンマ部材を所定高さに位置せしめるようになっていたが、本発明に関連する参考例としては、ハンマ部材を鉛直方向に変位せしめて、ハンマ部材を所定高さに位置せしめることも可能である。具体的には、図１０に示されているように、ハンマ部材１２８に対して外部に突出する一対のガイドロッド１３０，１３０を設けて、かかる一対のガイドロッド１３０，１３０を所定距離を隔てて離隔せしめられた一対のガイド板１３２，１３２に設けられたガイド孔１３４，１３４に遊挿することによって有利に実現することが出来る。
【００８１】
さらに、前記実施形態では、電動モータ５０のディテントトルクを利用してハンマ１２を所定高さに支持するようになっていたが、摩擦を利用するブレーキ等によって、ハンマ１２を所定高さに支持するようにしても良い。
【００８２】
また、本発明における二度打ち防止手段や、ハンマ支持手段、検出手段は、前記実施形態のものに限定されない。
【００８３】
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて、種々なる変更，修正，改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。
【００８４】
【発明の効果】
上述の説明から明らかなように、本発明に従う構造とされた制振装置の性能評価装置においては、重力の作用で落下せしめられるハンマ部材を直接又は間接に制振装置に打ち当てることにより、大きさや方向が略一定の加振力を制振装置に及ぼすことが出来るのであり、それ故、かかる加振力によって加振される振動部位の振動状態を測定した結果に基づいて、制振装置の制振性能を一定の評価基準で評価することが出来ると共に、性能評価の測定を速やかに行なうことも出来るのである。
【００８５】
また、本発明の性能評価方法に従えば、制振装置に対して大きさや方向が一定の加振力を及ぼして振動部位を加振することが出来ることから、例えば、複数の制振装置を、同一の評価基準に基づいて性能評価することが可能となり、制振性能の良否を、高精度に判断することが出来るのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】制振装置の性能評価装置に関する本発明の一実施形態としての制振装置の性能評価装置の平面図である。
【図２】図１に示された制振装置の性能評価装置の左側面図である。
【図３】図１に示された制振装置の性能評価装置の正面図である。
【図４】図１に示された性能評価装置での評価対象とされ得る制振装置の一具体例を示す縦断面図である。
【図５】図１に示された性能評価装置を用いた制振装置の測定結果としての加速度の経時変化を示すグラフである。
【図６】図１に示された性能評価装置を用いた制振装置の測定結果としての加速度の周波数分布を示すグラフである。
【図７】図１に示された性能評価装置を用いて測定可能な制振装置の別の例を示すモデル図である。
【図８】図１に示された性能評価装置を用いて測定可能な制振装置の更に別の例を示すモデル図である。
【図９】図１に示された性能評価装置を用いて測定可能な制振装置の更に別の例を示すモデル図である。
【図１０】 本発明に関連した性能評価装置において採用され得るハンマ部材の参考例を示す概略図である。
【符号の説明】
１０ 性能評価装置
１２ ハンマ
１４ 制振装置
３２ クラッチ
４０ ロータリエンコーダ
４８ 駆動ユニット
６４ クランプ
７２ 加速度センサ
７４ 制御装置
７６ 検出信号処理装置
Claims (10)
- 制振効果を発揮し得る状態で制振装置を取り外し可能に支持せしめる支持手段と、
重力作用で落下せしめられて前記支持手段で支持された前記制振装置に直接又は間接に打ち当てられることにより該制振装置に加振力を及ぼすハンマ部材と、 前記制振装置に打ち当てられて跳ね返った前記ハンマ部材の再落下を阻止して該ハンマ部材による該制振装置の二度打ちを防止する二度打ち防止手段と、
前記ハンマ部材による加振力で加振される振動部位に取り付けられて該振動部位の振動に応じた電気信号を出力する振動センサと、
前記振動センサの出力に基づいて前記振動部位の振動状態を検出する検出手段とを、有しており、更に、
前記ハンマ部材を一軸回りに回動可能に支持されたアーム部材の先端に固設すると共に、該アーム部材の回動中心軸を挟んだ反対側に該ハンマ部材とは別体形成された補助マスを着脱可能に取り付けて、該アーム部材を一軸回りに回動せしめて該ハンマ部材を所定高さに支持せしめた後、かかる所定高さから該ハンマ部材を重力の作用で落下せしめて前記支持手段で支持された前記制振装置に直接又は間接に打ち当てることを特徴とする制振装置の性能評価装置。 - 前記ハンマ部材を所定の高さに支持すると共に、該ハンマ部材の支持を解除することにより該ハンマ部材を重力作用で落下せしめるハンマ支持手段を備えている請求項１に記載の制振装置の性能評価装置。
- 前記ハンマ部材を重力に抗して持ち上げて、前記ハンマ支持手段によって該ハンマ部材を所定の高さに支持せしめる持上駆動手段を設けた請求項２に記載の制振装置の性能評価装置。
- 前記二度打ち防止手段が、
前記制振装置に打ち当てられて跳ね返った前記ハンマ部材の変位を検出する跳ね返り検出手段と、
該跳ね返り検出手段の出力に基づいて作動せしめられて、該制振装置に打ち当てられて跳ね返った該ハンマ部材を保持することにより該ハンマ部材の再落下を阻止する保持手段とを、
含んで構成されている請求項１乃至３の何れかに記載の制振装置の性能評価装置。 - 前記振動センサが磁石により前記振動部位に対して着脱可能に取り付けられるようになっている請求項１乃至４の何れかに記載の制振装置の性能評価装置。
- 前記制振装置として、制振対象に対してばね部材を介してダンパマスを弾性支持せしめることにより副振動系を構成するようにしたものが、少なくとも対象とされており、かかる制振装置を制振対象への取付部位において前記支持手段で支持せしめて、該制振装置に直接又は間接に前記ハンマ部材を打ち当てることにより、該制振装置に加振力を及ぼすようにした請求項１乃至５の何れかに記載の制振装置の性能評価装置。
- 前記制振装置として、前記ダンパマスに剛性の当接部を設けると共に、該当接部に対して独立マス部材を非接着で独立変位可能に配設せしめて、該独立マス部材が該当接部に対して制振すべき振動入力方向で直接的且つ弾性的に当接されるようになっているものが、少なくとも対象とされている請求項６に記載の防振装置の性能評価装置。
- 前記制振装置として、制振対象に固定される当接部材に対して独立マス部材が非接着で独立変位可能に配設されて該独立マス部材が該当接部材に対して制振すべき振動入力方向で直接的且つ弾性的に当接せしめられるようになっているものが、少なくとも対象とされており、前記支持手段において弾性変形可能な弾性支持部材を設けて、かかる制振装置の該当接部材を該弾性支持部材に固定して支持せしめて、該当接部材に直接又は間接に前記ハンマ部材を打ち当てることにより、該制振装置に加振力を及ぼすようにした請求項１乃至５の何れかに記載の制振装置の性能評価装置。
- ハンマ部材を一軸回りに回動可能に支持されたアーム部材の先端に固 設すると共に、該アーム部材の回動中心軸を挟んだ反対側に該ハンマ部材とは別体形成された補助マスを着脱可能に取り付けてなる性能評価装置を用い、該アーム部材を一軸回りに回動せしめて該ハンマ部材を所定高さに支持せしめた後、該ハンマ部材を予め定められた一定の高さから重力作用で落下させて、制振装置に直接又は間接に打ち当てることにより該制振装置に加振力を及ぼす加振工程と、
該制振装置に打ち当って跳ね返った該ハンマ部材の再落下を阻止することにより該ハンマ部材による該制振装置の二度打ちを防止する二度打ち防止工程と、
該ハンマ部材による加振力で加振される振動部位の振動状態を測定する振動測定工程と、
該振動測定工程によって得られた測定結果に基づいて、該制振装置を良品と不良品に分別する分別工程とを、
有することを特徴とする制振装置の性能評価方法。 - 請求項１乃至８の何れかに記載の制振装置の性能評価装置を用い、前記制振装置の製造から出荷に至るまでの工程中で、請求項９に記載の制振装置の性能評価方法を実施することを特徴とする制振装置の検査方法。
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