JP4429285B2 - Torque excitation device - Google Patents

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Description

この発明は、平面内の軸回りに対するトルク加振による伝達特性を取得することができるトルク加振装置に関するものである。   The present invention relates to a torque exciter that can acquire a transmission characteristic by torque excitation about an axis in a plane.

従来のトルク加振装置は、例えば、一対の励磁用磁石の間に、駆動体および交流電流が供給されるコイルを配置し、コイルが発生する磁束と励磁磁石が発生する磁束との相互作用により駆動体を軸回りに駆動させる構成となり、1軸回りのトルクを発生させる。これを用いて、平面内にトルク加振を入力する方法としては、回転体に意図的に動的不釣り合いを生じさせることで平面内にトルクを発生させることができる。しかし、この場合には、必ず複数軸回りのトルクを励起してしまう。さらに、回転体の回転により発生するトルクであるため動的不釣合いの大きさを変化させなければ、加振周波数に対して、発生トルクの大きさを変化させることができない。   In a conventional torque exciter, for example, a driving body and a coil to which an alternating current is supplied are arranged between a pair of exciting magnets, and the interaction between the magnetic flux generated by the coil and the magnetic flux generated by the exciting magnet is achieved. The driving body is driven around the axis, and torque around one axis is generated. As a method of inputting torque excitation in the plane using this, torque can be generated in the plane by intentionally causing dynamic imbalance in the rotating body. However, in this case, torque around multiple axes is always excited. Furthermore, since the torque is generated by the rotation of the rotating body, the magnitude of the generated torque cannot be changed with respect to the excitation frequency unless the magnitude of dynamic imbalance is changed.

特開2003−126776号公報JP 2003-126776 A

従来のトルク加振装置は、トルク加振装置の駆動体と供試体を直結させて回転軸の回りにトルクを発生させるためねじり加振入力をすることは可能であるが、供試体のある面内にトルク加振を実施したい場合に平面に加振装置を取り付けてトルク加振を簡単に行うことができないという問題点があった。また、回転体に意図的な動バランス不釣り合いを設けることでトルクを平面内に生じさせる方法の場合には、純粋に一軸回りのトルクのみを発生させることができない。さらに、回転体の回転軸にベアリング等の軸受けが必要になり、転がり軸受けのため、小さいながらも摩擦力が存在する。また、回転にともないベアリングノイズが発生し、入力したい周波数成分以外に複数の周波数成分のトルクが生じてしまうという問題点もあった。また、回転数を固定するとその場合に発生させるトルクの大きさが変更できないという問題点もあった。   Conventional torque exciters can be input by torsional excitation in order to generate torque around the rotating shaft by directly connecting the drive unit of the torque exciter and the test object. When it is desired to perform torque excitation inside, there is a problem that torque excitation cannot be easily performed by attaching a vibration device to a flat surface. Further, in the case of a method in which torque is generated in a plane by providing intentional dynamic balance imbalance in the rotating body, it is not possible to generate purely torque around one axis. Furthermore, a bearing such as a bearing is required on the rotating shaft of the rotating body, and because of the rolling bearing, a small but frictional force exists. In addition, bearing noise is generated with rotation, and there is a problem that torque of a plurality of frequency components is generated in addition to the frequency component to be input. In addition, there is a problem that if the rotational speed is fixed, the magnitude of the torque generated in that case cannot be changed.

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、平面に対するトルク加振を得ることができるトルク加振装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a torque excitation device capable of obtaining torque excitation with respect to a plane.

この発明は、駆動部を支持する固定部に駆動部が駆動することで加振力が発生し加振力にともなってトルクが発生するトルク加振装置において、
回転軸を中心に対称に回動する駆動部と、駆動部を回動可能な状態にて支持する固定部と、回転軸を挟んで対称となる駆動部および固定部のそれぞれの箇所に配設された第1の発生部および第2の発生部と、第1および第2の発生部に電流を供給する電源部とを有し、
第1の発生部と第2の発生部とに、回転軸において互いに相反する方向かつ同一の大きさの電磁力を発生させて駆動部を駆動させるものである。
The present invention provides a torque excitation device in which an excitation force is generated by driving the drive unit to a fixed unit that supports the drive unit, and torque is generated along with the excitation force.
A drive unit that rotates symmetrically about the rotation axis, a fixed unit that supports the drive unit in a rotatable state, and a drive unit and a fixed unit that are symmetrical with respect to the rotation axis. A first generator and a second generator, and a power supply for supplying current to the first and second generators,
The first generation unit and the second generation unit generate electromagnetic forces in opposite directions and the same magnitude on the rotation axis to drive the drive unit.

この発明のトルク加振装置は、駆動部を支持する固定部に駆動部が駆動することで加振力が発生し加振力にともなってトルクが発生するトルク加振装置において、
回転軸を中心に対称に回動する駆動部と、駆動部を回動可能な状態にて保持する固定部と、回転軸を挟んで対称となる駆動部および固定部のそれぞれの箇所に配設された第1の発生部および第2の発生部と、第1および第2の発生部に電流を供給する電源部とを有し、
第1の発生部と第2の発生部とに、回転軸において互いに相反する方向かつ同一の大きさの電磁力を発生させて駆動部を駆動させるので、平面内の軸回りに対するトルク加振による伝達特性を取得することができる。
The torque excitation device according to the present invention is a torque excitation device in which an excitation force is generated by driving the drive unit to a fixed portion that supports the drive unit, and torque is generated along with the excitation force.
A drive unit that rotates symmetrically about the rotation axis, a fixed unit that holds the drive unit in a rotatable state, and a drive unit and a fixed unit that are symmetrical with respect to the rotation axis. A first generator and a second generator, and a power supply for supplying current to the first and second generators,
Since the first generating unit and the second generating unit generate electromagnetic forces in opposite directions and the same magnitude on the rotating shaft to drive the driving unit, the driving unit is driven by torque excitation around the axis in the plane. Transfer characteristics can be acquired.

実施の形態1.
以下、本願発明の実施の形態について説明する。様々な製品において、内部に搭載された駆動物が原因で振動が生じるために設計要求を満足できないという問題が発生する場合がある。例えば人工衛星では、内部に設置した搭載機器により力およびトルクによる加振により振動が発生し、人工衛星の構体をそれら振動が伝播することで、観測機器などの測定精度に影響をもたらすなどの問題点が挙げられている。この影響を評価する手法として、搭載機器の実機を設置して運転し、その影響を評価する方法や、数値解析により影響を評価する方法などがある。搭載機器の実機がある場合には前者の方法にて確認することが可能であるが、実機が存在しない場合にはこの方法を適応することができない。このため後者の方法にて確認することが必要となる。後者による振動解析評価を行う場合には、一般的に複数の加振入力を解析モデルに入れて解析することができないため、加振を1成分ごとすなわちX、Y、Z軸回りのトルクごとに入力し、その影響を評価することになる。この時、解析精度が問題となるため実測値を用いた構造モデルの合わせ込み精度を上げることが必要があり、その精度を評価する観点から各加振条件の実測データ取得を実施する必要がある。よってこのような場合に、この加振を発生することができる本願発明のトルク加振装置が用いられる。
Embodiment 1 FIG.
Embodiments of the present invention will be described below. In various products, there may be a problem that the design requirement cannot be satisfied due to vibrations caused by a driving object mounted inside. For example, in an artificial satellite, vibrations are generated by the excitation by force and torque from the installed equipment inside, and the vibration propagates through the structure of the artificial satellite, thereby affecting the measurement accuracy of the observation equipment, etc. The point is mentioned. As a method for evaluating this influence, there are a method of installing and operating a real machine of the on-board equipment, evaluating the influence, and a method of evaluating the influence by numerical analysis. If there is a real machine of the mounted device, it can be confirmed by the former method, but this method cannot be applied if there is no real machine. For this reason, it is necessary to confirm by the latter method. When performing vibration analysis evaluation by the latter, since it is generally not possible to analyze a plurality of excitation inputs by putting them in an analysis model, excitation is performed for each component, that is, for each torque around the X, Y, and Z axes. Input and evaluate the impact. At this time, since the analysis accuracy becomes a problem, it is necessary to increase the accuracy of fitting the structural model using the actual measurement value, and it is necessary to acquire the actual measurement data for each excitation condition from the viewpoint of evaluating the accuracy . Therefore, in such a case, the torque excitation device of the present invention that can generate this excitation is used.

図1はこの発明の実施の形態1におけるトルク加振装置の構成を示す側面図、図2には図1に示したトルク加振装置の上面図、図3は図1に示したトルク加振装置のA−A’断面の構成を示した断面図、図4は図1に示したトルク加振装置の第1の発生部の詳細を示した図、図5は図1に示したトルク加振装置における加振力検知センサの配設位置を説明するための図である。図において、上記実施の形態1のトルク加振装置の構成およびトルク加振装置の動作を説明する。トルク加振装置は、駆動部1を支持する固定部2に駆動部1が駆動することで加振力が発生し加振力にともなってトルクが発生するものである。そして、駆動部1は回転軸3を中心に対称に回動し、固定部2は駆動部1を回動可能な状態にて支持する。さらに、回転軸3を挟んで対称となる駆動部1および固定部2のそれぞれの箇所に配設された第1の発生部4および第2の発生部5と、第1および第2の発生部4、5に所望の周波数を有する電流を供給する電源部6とを有し、第1の発生部4と第2の発生部5とに、回転軸3において互いに相反する方向かつ同一の大きさの電磁力を発生させて駆動部1を駆動させるものである。   1 is a side view showing a configuration of a torque excitation device according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a top view of the torque excitation device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a torque excitation shown in FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the AA ′ cross section of the device, FIG. 4 is a diagram showing the details of the first generator of the torque exciter shown in FIG. 1, and FIG. 5 is the torque application shown in FIG. It is a figure for demonstrating the arrangement position of the excitation force detection sensor in a vibration apparatus. In the figure, the configuration of the torque exciter of the first embodiment and the operation of the torque exciter will be described. In the torque excitation device, an excitation force is generated when the drive unit 1 is driven by a fixed unit 2 that supports the drive unit 1, and a torque is generated along with the excitation force. And the drive part 1 rotates symmetrically around the rotating shaft 3, and the fixing | fixed part 2 supports the drive part 1 in the state which can be rotated. Further, the first generator 4 and the second generator 5 disposed at the respective locations of the drive unit 1 and the fixed unit 2 that are symmetrical with respect to the rotation shaft 3, and the first and second generators 4 and 5, and a power supply unit 6 that supplies a current having a desired frequency to the first generation unit 4 and the second generation unit 5. The electromagnetic force is generated to drive the drive unit 1.

駆動部1は板状部材にて成り、その中央部の両端を回転軸3となる同軸の回転軸を有する十字ばね21、22にて固定部2の支柱部23に支持されている。また、支柱部23は板状部材にて成り供試体7(加振対象物)上に配設可能でかつ供試体7に加振を伝達する固定台24上に固設されている。そして、固定台24には4箇所にボルト用穴およびボルトにて成るボルト部2a、2b、2c、2dがそれぞれ形成され、供試体7にはこの各ボルト部2a、2b、2c、2dにおけるボルト止めにて固定されている。尚、固定台24の供試体7への固定方法はボルト止めに限られることはなく、他の方法においても固定可能であればよいことは言うまでもなく、例えば、固定台24を供試体7に対して接着剤にて固定する方法も考えられる。   The drive unit 1 is composed of a plate-like member, and both ends of the central portion are supported on the support column 23 of the fixed unit 2 by means of cross springs 21 and 22 having coaxial rotation axes serving as the rotation shaft 3. Further, the column portion 23 is formed of a plate-like member and can be disposed on the specimen 7 (vibration target) and is fixed on a fixed base 24 that transmits the vibration to the specimen 7. The fixing base 24 has bolt portions 2a, 2b, 2c, and 2d formed of bolt holes and bolts at four locations, respectively, and the specimen 7 has bolts in the bolt portions 2a, 2b, 2c, and 2d. It is fixed with a stopper. It should be noted that the method for fixing the fixing base 24 to the specimen 7 is not limited to bolting, and it is needless to say that the fixing base 24 can be fixed to the specimen 7 by other methods. A method of fixing with an adhesive can also be considered.

そして、第1の発生部4および第2の発生部5は、その固定部側が、一定方向回りの磁束を形成する第1および第2の励磁用磁石部41、51にて構成される。この第1および第2の励磁用磁石部41、51は、固定台24の回転軸3を中心に左右対称の位置上にそれぞれ形成された縦断面Uの字状にて成り、磁束を形成しやすい材質にて成る第1および第2の保持部25、26の内壁面上の左右に対向し、上下に2組、例えば永久磁石にて成る第1ないし第4の励磁用磁石41a、41b、41c、41dおよび第5ないし第8の励磁用磁石51a、51b、51c、51dがそれぞれ固設されて構成される。そしてここでは、第1、第3、第5、第7の励磁用磁石41a、41c、51a、51cがN極、また、第2、第4、第6、第8の励磁用磁石41b、41d、51b、51dがS極にてそれぞれ構成されるものとする。よって第1の発生部4側を例に図4を用いて説明すると、第1の励磁用磁石41aから第2の励磁用磁石41bの方向への磁束イが生じ、第3の励磁用磁石41cから第4の励磁用磁石41dの方向への磁束ロが生じ、第1の保持部25内には磁束ハ、ニが生じ、第1の励磁用磁石部41には一定方向回りの磁束ホが形成されることとなる。尚、第2の励磁用磁石部51の第5ないし第8の励磁用磁石51a、51b、51c、51dにおいても、上記第1の励磁用磁石部41と同様に同一方向の磁束が生じているためのその説明を省略する。   And the 1st generation part 4 and the 2nd generation part 5 are comprised by the 1st and 2nd magnet part 41 and 51 for excitation which the fixed part side forms the magnetic flux around a fixed direction. The first and second exciting magnet portions 41 and 51 are formed in the shape of a vertical cross section U formed on left and right symmetrical positions around the rotation shaft 3 of the fixed base 24, and form a magnetic flux. First to fourth exciting magnets 41a, 41b, which are opposed to the left and right on the inner wall surfaces of the first and second holding portions 25, 26 made of an easy-to-use material, and are vertically paired, for example, permanent magnets. 41c, 41d and fifth to eighth exciting magnets 51a, 51b, 51c, 51d are fixedly configured. Here, the first, third, fifth, and seventh exciting magnets 41a, 41c, 51a, and 51c are N poles, and the second, fourth, sixth, and eighth exciting magnets 41b and 41d are used. , 51b, 51d are configured by S poles. Accordingly, the first generator 4 side will be described with reference to FIG. 4 as an example. A magnetic flux A is generated from the first exciting magnet 41a to the second exciting magnet 41b, and the third exciting magnet 41c. To the direction of the fourth exciting magnet 41d is generated, magnetic flux C and D are generated in the first holding portion 25, and the first exciting magnet portion 41 has a magnetic flux h around a certain direction. Will be formed. In the fifth to eighth exciting magnets 51a, 51b, 51c, 51d of the second exciting magnet unit 51, a magnetic flux in the same direction is generated as in the first exciting magnet unit 41. Therefore, the description thereof is omitted.

次に、第1および第2の発生部4、5の駆動部側は、第1および第2の励磁用磁石部41、51にて形成される磁束ホとそれぞれ交差するように配設された第1および第2のコイル部42、52にて構成される。さらにここでは、第1および第2の励磁用磁石部41、51にて形成される磁束ホと第1および第2のコイル部42、53を流れる電流とがそれぞれ直交するように配設されている。そして、この第1および第2のコイル部42、52は、駆動部1の回転軸3を中心に左右対称となる位置の下面側のそれぞれの位置に下部方向に延在して成る第3および第4の保持部11、12の内部に第1および第2のコイル43、53が内蔵されて成る。そして、この第1および第2のコイル43、53には電源部6から電流が供給される。   Next, the drive unit side of the first and second generators 4 and 5 is disposed so as to intersect with the magnetic flux formed by the first and second exciting magnet units 41 and 51, respectively. The first and second coil portions 42 and 52 are configured. Further, here, the magnetic flux formed by the first and second exciting magnet portions 41 and 51 and the currents flowing through the first and second coil portions 42 and 53 are arranged so as to be orthogonal to each other. Yes. The first and second coil portions 42 and 52 extend in the lower direction at respective positions on the lower surface side of the position that is symmetrical with respect to the rotation shaft 3 of the drive unit 1. The first and second coils 43 and 53 are built in the fourth holding portions 11 and 12. A current is supplied from the power supply unit 6 to the first and second coils 43 and 53.

そして第1の発生部4においては、第1のコイル43は図4に示すように、上部側43aと下部側43bとではそれぞれ逆向きの電流が流れることとなる。ここでは、上部側43aには紙面上裏側方向に、下部側43bは紙面上表側方向に電流が流れている例を示している。よってこの場合には、上部側43aの紙面上裏側方向に流れる電流と第1および第2の励磁用磁石41a、41bとの間に生じている磁束イとからフレミングの左手の法則により下向きの電磁力、具体的には下向きのローレンツ力が発生する。また、下部側43bには上部側43aと逆向きの電流が流れるため、第3および第4の励磁用磁石41c、41dの間に生じる磁束ロとの間において同様にフレミングの左手の法則により下向きのローレンツ力が発生し、第1のコイル部42には、全体としてこの瞬間下向きの力が発生する。   In the first generator 4, as shown in FIG. 4, in the first coil 43, currents in opposite directions flow on the upper side 43a and the lower side 43b, respectively. Here, an example is shown in which current flows in the upper side 43a in the rear side direction on the paper surface, and in the lower side 43b, the current flows in the front side direction on the paper surface. Therefore, in this case, the downward electromagnetic according to the Fleming's left-hand rule from the current flowing in the upper and lower direction of the paper on the upper side 43a and the magnetic flux generated between the first and second exciting magnets 41a and 41b. Force, specifically downward Lorentz force, is generated. Further, since a current flowing in the opposite direction to the upper side 43a flows through the lower side 43b, the downward direction is similarly caused by Fleming's left-hand rule between the third and fourth exciting magnets 41c and 41d. Lorentz force is generated, and the first coil portion 42 generates a downward force as a whole as a whole.

他方の第2の発生部5においては、磁束の方向が同一で第2のコイル53の巻き方向が逆向き、すなわち第1の発生部4の第1のコイル43と異なる方向に電流が流れるため、第2の発生部5にはこの瞬間、第1の発生部4と逆向きのすなわち上向きのローレンツ力が生じる。よって、第1の発生部4および第2の発生部5に、回転軸3において互いに相反する方向かつ同一の大きさの電磁力を発生させて駆動部1を駆動させることができる。そして、第1および第2のコイル43、53に流れる電流の向きは、周期的に変化するので、回転軸3の対称位置、ここでは左右一定距離で発生するローレンツ力の向きは、逆向きであるため回転軸3回りに矢印Aのモーメント、つまりトルクを生じさせることが可能である。   In the other second generation unit 5, the direction of magnetic flux is the same and the winding direction of the second coil 53 is opposite, that is, current flows in a direction different from that of the first coil 43 of the first generation unit 4. At this moment, the Lorentz force in the direction opposite to that of the first generation unit 4 is generated in the second generation unit 5. Therefore, it is possible to drive the drive unit 1 by causing the first generation unit 4 and the second generation unit 5 to generate electromagnetic forces in opposite directions and the same magnitude on the rotation shaft 3. Since the direction of the current flowing through the first and second coils 43 and 53 changes periodically, the direction of the Lorentz force generated at the symmetrical position of the rotating shaft 3, here at a fixed distance from side to side, is reversed. Therefore, the moment indicated by the arrow A, that is, the torque can be generated around the rotation shaft 3.

このとき、ローレンツ力は、回転軸3において相反する方向すなわち左右で逆向きであることから並進方向に発生する力は、打ち消され、回転軸3回りに、ローレンツ力とモーメントアームとの積による純粋なトルク成分のみが発生することになる。なお、このとき発生する力の対は、偶力であり、モーメントの和はどの位置でも同じ値となり、固定台4が固定されている供試体7の面にトルク加振ができる。そして、第1および第2のコイル43、53には、交流電流が流れることから発生する電磁力は、周期的に向きが反転する。このことで、一定周期のトルクが発生させることが可能である。第1および第2のコイル43、53に生じるローレンツ力も、第1および第2のコイル43、53間で力の方向は、180度異なる方向を維持したまま、その周波数に従い変化する。   At this time, since the Lorentz force is in the opposite direction on the rotating shaft 3, that is, in the opposite direction on the left and right, the force generated in the translational direction is canceled out, and is purely generated by the product of the Lorentz force and the moment arm around the rotating shaft 3. Only a torque component is generated. The pair of forces generated at this time is a couple, and the sum of moments is the same value at any position, and torque can be applied to the surface of the specimen 7 to which the fixed base 4 is fixed. And the direction of the electromagnetic force generated when an alternating current flows through the first and second coils 43 and 53 is periodically reversed. Thus, it is possible to generate a torque with a constant period. The Lorentz force generated in the first and second coils 43 and 53 also changes according to the frequency while the direction of the force between the first and second coils 43 and 53 is maintained at a direction different by 180 degrees.

また、第1の保持部25の内部下面上には図5に示すように加振力検知センサ8を設置している。この加振力検知センサ8により第1の保持部25と第1のコイル43を内蔵している第3の保持部11との距離を計測し、その信号を用いて、トルク加振装置の加振方向を判定する。つまり、加振トルクの大きさと位相関係とを把握することが可能となる。尚、ここで示した検知以外の方法でも、第1のコイル42を内蔵している第3の保持部11の運動方向が把握できるものであれば同様に検知することが可能となり同様の効果を奏することが可能となる。また、加振力検知センサ8は以下の実施の形態においても同様に設置することが可能でありその説明は適宜省略する。   Further, an excitation force detection sensor 8 is installed on the inner lower surface of the first holding portion 25 as shown in FIG. The excitation force detection sensor 8 measures the distance between the first holding unit 25 and the third holding unit 11 including the first coil 43, and uses the signal to apply the excitation of the torque excitation device. Determine the direction of vibration. That is, it is possible to grasp the magnitude and phase relationship of the excitation torque. Note that even methods other than the detection shown here can be detected in the same manner as long as the direction of movement of the third holding unit 11 incorporating the first coil 42 can be grasped, and similar effects can be obtained. It becomes possible to play. The excitation force detection sensor 8 can be similarly installed in the following embodiments, and the description thereof will be omitted as appropriate.

また、図1においてはトルク加振装置を水平に配設する例を示したが、例えば図6に示すように、供試体70が垂直に存在する場合、トルク加振装置を垂直方向に配設することも可能である。この場合、駆動体1の上部に配設されている例えばアンバランス調整マス9a、9bを、図1の回転軸3の上下、左右について駆動部1をつり合わせる用にそれぞれ調整すれば、トルク加振装置を垂直に立てた場合でも上記に示した水平状態の場合と同様にトルク加振を行うことができ同様の効果を奏することが可能となる。   1 shows an example in which the torque exciter is arranged horizontally. For example, as shown in FIG. 6, when the specimen 70 exists vertically, the torque exciter is arranged in the vertical direction. It is also possible to do. In this case, for example, by adjusting the unbalance adjusting masses 9a and 9b arranged on the upper part of the driving body 1 to balance the driving unit 1 with respect to the upper and lower sides and the left and right sides of the rotating shaft 3 in FIG. Even when the vibration device is set up vertically, torque excitation can be performed in the same manner as in the horizontal state described above, and the same effect can be obtained.

上記のように構成された実施の形態1のトルク加振装置によれば、回転軸を挟んで対称となる二箇所に第1および第2の発生部を配設することで、一定周期のトルクが発生させることが可能であり、平面にトルクを1軸方向のみを純粋励起することが可能になる。また、固定部と駆動部間で駆動力を発生させるため装置自体がコンパクトになる。また、固定部と駆動部との回転の支持を十字ばねを配設して行っているため、摩擦がなく、例えば回転軸にベアリングを用いた場合に生じるような回転による微小なガタやベアリングの回転伴うベアリングノイズが発生することを抑えることが可能となり、略単一周波数のトルク成分のみを発生させることができる。また、第1および第2の励磁用磁石部にて形成される磁束と第1および第2のコイル部を流れる電流とがそれぞれ直交するように、第1および第2の励磁用磁石部および上記第1および第2のコイル部が配設されているため、効率よくローレンツ力を発生させることができる。   According to the torque exciter of the first embodiment configured as described above, the first and second generators are arranged at two symmetrical positions with the rotating shaft in between, thereby providing a constant period of torque. It is possible to generate a torque, and it is possible to purely excite a torque in only one axial direction on a plane. Further, since the driving force is generated between the fixed part and the driving part, the apparatus itself becomes compact. In addition, because the rotation of the fixed part and the drive part is supported by a cross spring, there is no friction and, for example, a small backlash or bearing caused by rotation that occurs when a bearing is used for the rotating shaft. It is possible to suppress the occurrence of bearing noise accompanying rotation, and it is possible to generate only a torque component having a substantially single frequency. Further, the first and second exciting magnet parts and the above-mentioned ones are arranged so that the magnetic flux formed by the first and second exciting magnet parts and the currents flowing through the first and second coil parts are orthogonal to each other. Since the first and second coil portions are disposed, the Lorentz force can be generated efficiently.

尚、上記実施の形態1では特に示していないが、第1の発生部および第2の発生部の固定部側および駆動部側が接触しない範囲内(形状的な制約範囲内)であれば、可動角度の変更は可能である。また、この接触しない範囲であれば、電流レベルを変更して、発生トルクを調整することが可能となる。   Although not particularly shown in the first embodiment, it is movable as long as it is within the range where the fixed part side and the drive part side of the first and second generating parts are not in contact (within the shape restriction range). The angle can be changed. Further, within this non-contact range, the generated torque can be adjusted by changing the current level.

また、図7に示すように、上記に示した実施の形態1とは異なり、第1および第2の発生部4、5の駆動部側と固定部側とを反対に形成する場合も考えられる。すなわち、第1および第2の保持部24、25を駆動部1側に配設し、第3および第4の保持部11、12を固定部2側にそれぞれ配設し、第1および第2の発生部4、5の駆動部側に、一定方向回りの磁束を形成する第1および第2の励磁用磁石部41、51を構成し、第1および第2の発生部4、5の固定部側に、第1および第2の励磁用磁石部41、51にて形成される磁束とそれぞれ交差するように配設された第1および第2のコイル部42、52を構成しかつ電源部6から電流が供給されるように構成してもよい。このように構成すれば、上記実施の形態1に示した場合と同様に、第1の励磁用磁石部41と第1のコイル部42との間、および、第2の励磁用磁石部51と第2のコイル部52との間にはローレンツ力がそれぞれ生じ、上記実施の形態1と同様にトルク加振を発生させ、上記実施の形態1と同様の効果を奏することが可能である。尚、このように第1および第2の発生部における駆動部側と固定部側とを反対に形成することができる場合は、以下の実施の形態においても同様に行うことができるものもありその説明は適宜省略する。   Further, as shown in FIG. 7, unlike the above-described first embodiment, it is conceivable that the driving part side and the fixed part side of the first and second generating parts 4 and 5 are formed oppositely. . That is, the first and second holding portions 24 and 25 are disposed on the driving portion 1 side, and the third and fourth holding portions 11 and 12 are disposed on the fixed portion 2 side, respectively. First and second exciting magnet parts 41 and 51 that form a magnetic flux around a certain direction are formed on the drive part side of the generating parts 4 and 5, and the first and second generating parts 4 and 5 are fixed. The first and second coil parts 42 and 52 are arranged on the part side so as to intersect the magnetic fluxes formed by the first and second exciting magnet parts 41 and 51, respectively, and the power supply part 6 may be configured to be supplied with current. If comprised in this way, like the case shown in the said Embodiment 1, between the 1st exciting magnet part 41 and the 1st coil part 42, and the 2nd exciting magnet part 51, Lorentz force is generated between the second coil portion 52 and torque excitation is generated in the same manner as in the first embodiment, and the same effects as in the first embodiment can be obtained. In addition, when the drive part side and the fixed part side in the first and second generation parts can be formed in the opposite manner in this way, there are things that can be similarly performed in the following embodiments. Description is omitted as appropriate.

実施の形態2.
図8はこの発明の実施の形態2におけるトルク加振装置の構成を示す側面図である。図において、上記実施の形態1と同様部分は同一符号を付して説明を省略する。上記実施の形態1では、左右の第1および第2のコイル43、53の巻線方向を逆方向に形成し、交差する一定方向回りの磁束を左右共に同じ回転方向に設ける例を示したが、本実施の形態2においては、図8に示すように第2の発生部2の第5ないし第8の励磁用磁石51a、51b、51c、51dの配置を変更して、第1および第2の発生部4、5における一定方向回りの磁束ホ、トの回転方向を、左右で逆回りの回転方向となるように形成する。そして、第2のコイル部52の第2のコイル53aを第1のコイル43の巻線方向と同一方向に変更する。このようにすれば、第1および第2のコイル43、53aに流れる交流電流の向きが左右ともに同じとなり、磁束の回転方向が逆回りとなるため、上記実施の形態1と同様に動作し、同様の効果を奏することが可能である。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 8 is a side view showing the configuration of the torque excitation device according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In the first embodiment, an example is shown in which the winding directions of the left and right first and second coils 43 and 53 are formed in opposite directions, and magnetic fluxes around a certain direction intersecting are provided in the same rotational direction on both the left and right. In the second embodiment, as shown in FIG. 8, the arrangement of the fifth to eighth exciting magnets 51a, 51b, 51c, 51d of the second generating unit 2 is changed to change the first and second In the generating portions 4 and 5, the rotation direction of the magnetic flux h and g around the fixed direction is formed to be the reverse rotation direction on the left and right. Then, the second coil 53 a of the second coil portion 52 is changed in the same direction as the winding direction of the first coil 43. By doing this, the direction of the alternating current flowing through the first and second coils 43 and 53a is the same on both the left and right sides, and the direction of rotation of the magnetic flux is reversed, so that the operation is the same as in the first embodiment. Similar effects can be obtained.

実施の形態3.
上記各実施の形態では、駆動部1の質量について特に示していないが、例えば駆動部1の上面にねじ部を設けて、質量を付加することも可能である。尚、この実施の形態3における質量の付加の方法は特に図示しないため、図1に基づいて説明する。このように質量を付加できるようにすると、回転軸3回りの慣性モーメントが増加させることが可能となり、慣性モーメントが小さいときに比べて、同じトルクの大きさを発生させる場合でも、駆動部1の回転角度範囲を小さく保つことができる。すなわち、第1および第2の励磁用磁石部41、51と第1および第2のコイル部42、52との間のクリアランスを変えることなく、駆動部1に質量を付加することにて発生トルクを大きくすることが可能となる。その理由は次の通りである。一般に、電磁力Fと回転軸3からの距離lを用い、その発生する周波数f、時間をtとすると、トルクTrは、式(1)にて示すことができる。
Embodiment 3 FIG.
In each of the above embodiments, the mass of the drive unit 1 is not particularly shown. However, for example, a screw portion may be provided on the upper surface of the drive unit 1 to add the mass. The method of adding mass in the third embodiment is not particularly shown, and will be described with reference to FIG. If mass can be added in this way, the moment of inertia around the rotation shaft 3 can be increased, and even when the same torque magnitude is generated compared to when the moment of inertia is small, the drive unit 1 The rotation angle range can be kept small. That is, the torque generated by adding mass to the drive unit 1 without changing the clearance between the first and second exciting magnet units 41 and 51 and the first and second coil units 42 and 52. Can be increased. The reason is as follows. In general, when the electromagnetic force F and the distance l from the rotating shaft 3 are used, and the generated frequency f and time are t, the torque Tr can be expressed by Equation (1).

Figure 0004429285
Figure 0004429285

一方、駆動部1の慣性モーメントIである場合、式(2)の関係が成り立つ。   On the other hand, in the case of the moment of inertia I of the drive unit 1, the relationship of Expression (2) is established.

Figure 0004429285
Figure 0004429285

この式(2)から、回転軸回りの角度変位θは、次式(3)で示される。   From this equation (2), the angular displacement θ around the rotation axis is expressed by the following equation (3).

Figure 0004429285
Figure 0004429285

つまり、同一トルクの場合には、周波数fが低いほど角度変位θは大きくなる。そのため、低周波数でも大きなトルクを出したい場合には、駆動部1上に質量を付加することで回転角度に余裕を持たせ、大きなトルクを発生させることが可能となる。   That is, in the case of the same torque, the angular displacement θ increases as the frequency f decreases. Therefore, when it is desired to generate a large torque even at a low frequency, it is possible to generate a large torque by adding a mass on the drive unit 1 so as to allow a sufficient rotation angle.

実施の形態4.
図9はこの発明の実施の形態4におけるトルク加振装置の構成を示す側面図である。図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。図において、上記各実施の形態においては第1および第2の発生部4、5を回転軸3に対して左右対称な箇所にそれぞれ形成する例を示したが、この発明の実施の形態4においては、第1および第2の発生部4、5を、回転軸3に対して点対称な位置に配設する。そのために、固定部3の固定台24上に躯体部27を形成し、第1の保持部28を躯体部27の上部に、第2の保持部29を固定台24上に、回転軸3に対して点対称となる位置に、第1および第2の保持部28、29はその内壁が同様の曲率を有する面となるようにそれぞれ形成されている。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 9 is a side view showing the configuration of the torque excitation device according to Embodiment 4 of the present invention. In the figure, the same parts as those in the above embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. In the figure, in each of the above-described embodiments, the first and second generators 4 and 5 are formed at positions symmetrical with respect to the rotating shaft 3, respectively. However, in the fourth embodiment of the present invention, FIG. The first and second generators 4 and 5 are disposed at point-symmetrical positions with respect to the rotation shaft 3. For this purpose, a housing part 27 is formed on the fixing base 24 of the fixing part 3, the first holding part 28 is formed on the upper part of the housing part 27, the second holding part 29 is provided on the fixing base 24, and the rotary shaft 3. On the other hand, the first and second holding portions 28 and 29 are formed at positions that are point-symmetric with respect to each other so that their inner walls are surfaces having the same curvature.

そして、上記実施の形態1と同様に第1ないし第8の励磁用磁石41a、41b、41c、41d、51a、51b、51c、51dがそれぞれ固設され第1および第2の励磁用磁石部41、51が形成されている。また、駆動部1の一端の上面側および他端の下面側には第1および第2の保持部28、29の内壁と同様の曲率を有する用に第3および第4の保持部13、14が回転軸3に対して点対称となる位置に形成されている。よって、第1および第2のコイル43、53と常に平行となるよう同様の曲率で第1ないし第8の励磁用磁石41a、41b、41c、41d、51a、51b、51c、51dが固設されることとなる。このように構成すれば、上記実施の形態1と同様にローレンツ力を発生することが可能となり、上記実施の形態1と同様の効果を奏することができる。   Similarly to the first embodiment, the first to eighth exciting magnets 41a, 41b, 41c, 41d, 51a, 51b, 51c, 51d are respectively fixed and the first and second exciting magnet parts 41 are provided. , 51 are formed. The third and fourth holding portions 13 and 14 have the same curvature as the inner walls of the first and second holding portions 28 and 29 on the upper surface side of one end of the driving portion 1 and the lower surface side of the other end. Is formed at a position that is point-symmetric with respect to the rotation axis 3. Therefore, the first to eighth exciting magnets 41a, 41b, 41c, 41d, 51a, 51b, 51c, 51d are fixedly installed with the same curvature so as to be always parallel to the first and second coils 43, 53. The Rukoto. If comprised in this way, it will become possible to generate | occur | produce Lorentz force similarly to the said Embodiment 1, and there can exist an effect similar to the said Embodiment 1. FIG.

尚、上記実施の形態4では、第1および第2の発生部4、5において、図9に示すような第1ないし第8の励磁用磁石41a、41b、41c、41d、51a、51b、51c、51dおよび第1および第2のコイル42、52を配置する例を示したが、回転軸に対して点対称な位置で逆向きのローレンツ力が発生するような励磁用磁石およびコイルの配置であれば他の配置であっても上記実施の形態4と同様の効果を奏することが可能であることは言うまでもない。   In the fourth embodiment, in the first and second generators 4 and 5, the first to eighth exciting magnets 41a, 41b, 41c, 41d, 51a, 51b, 51c as shown in FIG. 51d and the first and second coils 42 and 52 are shown as examples, but the arrangement of the magnets and the coils for excitation that generate the Lorentz force in the opposite direction at the point-symmetrical position with respect to the rotation axis is shown. It goes without saying that the same effects as those of the fourth embodiment can be obtained even if other arrangements are employed.

実施の形態5.
図10はこの発明の実施の形態5におけるトルク加振装置の構成を示す側面図である。図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。上記実施の形態1と同様に第1および第2の発生部4、5を回転軸3に対して左右対称な箇所にそれぞれ形成する他の例を示す。この発明の実施の形態5においては、第1および第2の発生部4、5を、回転軸3に対して左右対称な位置に設置するために、固定部3の固定台24上に第1および第2の保持部30、31を縦断面Cの字状でかつ駆動部1の端部をそれぞれ挿入可能に形成し、上記実施の形態1と同様に第1ないし第8の励磁用磁石41a、41b、41c、41d、51a、51b、51c、51dがそれぞれの内壁の左右に対向し、駆動部1の上下位置に2組ずつ固設され、第1および第2の励磁用磁石部41、51が形成されている。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 10 is a side view showing the configuration of the torque excitation device according to Embodiment 5 of the present invention. In the figure, the same parts as those in the above embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Other examples in which the first and second generators 4 and 5 are formed at symmetrical positions with respect to the rotation shaft 3 in the same manner as in the first embodiment will be described. In the fifth embodiment of the present invention, the first and second generators 4 and 5 are arranged on the fixing base 24 of the fixing unit 3 in order to install the first and second generating units 4 and 5 at positions symmetrical to the rotating shaft 3. The second holding portions 30 and 31 are formed in the shape of a longitudinal section C so that the end portions of the driving portion 1 can be inserted, respectively, and the first to eighth exciting magnets 41a as in the first embodiment. , 41b, 41c, 41d, 51a, 51b, 51c, 51d are opposed to the left and right of the respective inner walls, and two sets are fixedly installed at the upper and lower positions of the drive unit 1, and the first and second exciting magnet parts 41, 51 is formed.

また、駆動部1の一端および他端の両端には第1および第2の保持部30、31の内壁に沿うように駆動部1の上部側および下部側に延在するように、かつ、回転軸3に対して左右対称となる位置に第3および第4の保持部15、16が形成されている。第3および第4の保持部15、16に保持されている第1および第2のコイル43、53は、第1および第2の励磁用磁石部41、51にて形成される磁束とそれぞれ交差するように配設されている。さらにここでは、第1および第2の励磁用磁石部41、51にて形成される磁束と第1および第2のコイル部42、53を流れる電流とがそれぞれ直交するように配設されている。このように構成すれば、上記実施の形態1と同様にローレンツ力を発生することが可能なり、上記実施の形態1と同様の効果を奏することができる。   Further, both ends of the drive unit 1 and the other end of the drive unit 1 extend to the upper side and the lower side of the drive unit 1 along the inner walls of the first and second holding units 30 and 31 and rotate. Third and fourth holding portions 15 and 16 are formed at positions that are symmetrical with respect to the axis 3. The first and second coils 43 and 53 held by the third and fourth holding portions 15 and 16 intersect with the magnetic flux formed by the first and second exciting magnet portions 41 and 51, respectively. It is arranged to do. Further, here, the magnetic flux formed by the first and second exciting magnet parts 41 and 51 and the current flowing through the first and second coil parts 42 and 53 are arranged so as to be orthogonal to each other. . If comprised in this way, it will become possible to generate | occur | produce Lorentz force similarly to the said Embodiment 1, and there can exist an effect similar to the said Embodiment 1. FIG.

尚、上記実施の形態5では、第1および第2の発生部4、5において、図10のように示すような第1ないし第8の励磁用磁石41a、41b、41c、41d、51a、51b、51c、51dおよび第1および第2のコイル42、52を配置する例を示したが、回転軸に対して左右対称な位置で左右逆向きのローレンツ力が発生するような励磁用磁石およびコイルの配置であれば他の配置であっても上記実施の形態5と同様の効果を奏することは言うまでもない。   In the fifth embodiment, in the first and second generators 4 and 5, the first to eighth exciting magnets 41a, 41b, 41c, 41d, 51a, 51b as shown in FIG. 10 are used. , 51c, 51d and the first and second coils 42, 52 are shown as examples, but an exciting magnet and a coil that generate a Lorentz force in the opposite direction at the left-right symmetrical position with respect to the rotation axis It goes without saying that the same effects as those of the fifth embodiment can be obtained with other arrangements.

実施の形態6.
上記各実施の形態においては、電磁力としてローレンツ力を生じさせ、この力が回転軸よりオフセットして発生することにより回転軸回りにトルクを発生させる場合について説明したが、以下の実施の形態においては、電磁力として電磁吸引力を用いる場合について説明する。図11はこの発明の実施の形態6におけるトルク加振装置の構成を示す側面図である。図において、上記各実施の形態と同様な部分は同一符号を付して説明を省略する。固定台24上の駆動部1の回転軸3の左右対称の位置に第1および第2の保持部32、33がそれぞれ形成されている。そして、第1の保持部32には駆動部1の一端の上下位置に、第1の発生部4としての、第1および第2の鉄心44b、45bを備えた第1および第2のコイル44a、45aにて成る第1および第2のコイル部44、45が保持され形成されている。また、第2の保持部33には駆動部1の他端の上下位置に、第2の発生部5としての、第3および第4の鉄心54b、55bを備えた第3および第4のコイル54a、55aにて成る第3および第4のコイル部54、55が保持され形成されている。そして、第1ないし第4のコイル44a、45a、54a、55aには電源部6から電流が供給されている。
Embodiment 6 FIG.
In each of the above-described embodiments, a case where a Lorentz force is generated as an electromagnetic force and this force is generated by being offset from the rotation shaft to generate a torque around the rotation shaft has been described. The case where an electromagnetic attraction force is used as the electromagnetic force will be described. FIG. 11 is a side view showing the configuration of the torque excitation device according to Embodiment 6 of the present invention. In the figure, the same parts as those in the above embodiments are given the same reference numerals, and the description thereof is omitted. First and second holding portions 32 and 33 are formed at symmetrical positions of the rotation shaft 3 of the driving portion 1 on the fixed base 24, respectively. And the 1st and 2nd coil 44a provided with the 1st and 2nd iron cores 44b and 45b as the 1st generation | occurrence | production part 4 in the 1st holding | maintenance part 32 in the up-and-down position of the end of the drive part 1. , 45a, the first and second coil portions 44, 45 are held and formed. The second holding part 33 has third and fourth coils provided with third and fourth iron cores 54b and 55b as the second generating part 5 at the upper and lower positions of the other end of the driving part 1. 3rd and 4th coil parts 54 and 55 which consist of 54a and 55a are hold | maintained and formed. A current is supplied from the power supply unit 6 to the first to fourth coils 44a, 45a, 54a, and 55a.

次に、上記のように構成された実施の形態6のトルク加振装置の動作について説明する。まず、第1および第3のコイル44a、54aに電流を流した場合には、第1の発生部4側には、第1のコイル部44と駆動部1との間には磁気吸引力が働き、駆動部1は時計回りに回転する。さらに、第2の発生部5側には、第3のコイル部54と駆動部1の間に電磁吸引力が働き、駆動部1は回転軸3の時計回りにトルクを生じる。このとき発生する磁束の方向は、図11(a)に示す磁束チに示すようになる。一方、第2および第4のコイル45a、55aに電流を流した場合には、第1の発生部4側には第2のコイル部45と駆動部1の間、第2の発生部5側には第4のコイル部55と駆動部1との間には磁気吸引力が発生し、回転軸3の回りに反時計回りにトルクを生じされることが可能である。この時に発生する磁束の方向は、図11(b)に示す磁束リに示すようになる。このように第1ないし第4のコイル部44、45、54、55を組み合わせることで、第1および第2の発生部4、5において、交互に一定周期で電流を流すことで周期的な回転トルクを生じさせることが可能である。よって、上記実施の形態6のように発生する磁気吸引力は、上記実施の形態1と同様に、回転軸の左右で逆向きであり、磁気吸引力が同じ大きさであるため並進方向の力は発生せず、純粋な1軸回りのトルク成分を発生させることが可能となる。   Next, the operation of the torque excitation device according to the sixth embodiment configured as described above will be described. First, when a current is passed through the first and third coils 44a and 54a, a magnetic attractive force is generated between the first coil unit 44 and the drive unit 1 on the first generation unit 4 side. Working, the drive unit 1 rotates clockwise. Further, on the second generation unit 5 side, an electromagnetic attractive force acts between the third coil unit 54 and the drive unit 1, and the drive unit 1 generates torque in the clockwise direction of the rotary shaft 3. The direction of the magnetic flux generated at this time is as shown by a magnetic flux h shown in FIG. On the other hand, when a current is passed through the second and fourth coils 45a and 55a, the first generator 4 side is connected between the second coil unit 45 and the drive unit 1, and the second generator unit 5 side. In this case, a magnetic attractive force is generated between the fourth coil unit 55 and the drive unit 1, and torque can be generated counterclockwise around the rotation shaft 3. The direction of the magnetic flux generated at this time is as indicated by the magnetic flux shown in FIG. By combining the first to fourth coil portions 44, 45, 54, and 55 in this way, the first and second generators 4 and 5 can rotate periodically by passing a current alternately at a constant cycle. Torque can be generated. Therefore, the magnetic attractive force generated as in the sixth embodiment is opposite to the left and right of the rotating shaft, and the force in the translational direction is the same, as in the first embodiment. It is possible to generate a pure torque component around one axis.

上記のように構成された実施の形態6によれば、上記実施の形態1と同様に回転軸を挟んで対称となる二箇所に第1および第2の発生部を配設することで、一定周期のトルクが発生させることが可能であり、平面にトルクを1軸方向のみを純粋励起することが可能になる。また、固定部と駆動部間で駆動力を発生させるため装置自体がコンパクトになる。また、固定部と駆動部との回転の支持を十字ばねを配設して行っているため、摩擦がなく、例えば回転軸にベアリングを用いた場合に生じるような回転による微小なガタやベアリングの回転伴うベアリングノイズが発生することを抑えることが可能となり、略単一周波数のトルク成分のみを発生させることができる。   According to the sixth embodiment configured as described above, as in the first embodiment, the first and second generators are arranged at two symmetrical positions with the rotation axis in between, thereby providing a constant. Periodic torque can be generated, and it is possible to purely excite torque in only one axial direction on a plane. Further, since the driving force is generated between the fixed part and the driving part, the apparatus itself becomes compact. In addition, because the rotation of the fixed part and the drive part is supported by a cross spring, there is no friction and, for example, a small backlash or bearing caused by rotation that occurs when a bearing is used for the rotating shaft. It is possible to suppress the occurrence of bearing noise accompanying rotation, and it is possible to generate only a torque component having a substantially single frequency.

実施の形態7.
図12はこの発明の実施の形態7におけるトルク加振装置の構成を示す側面図である。図において、上記各実施の形態と同様部分は同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態7では、駆動部1の端部に図12に示すような傾斜面1a、1b、1c、1dを形成し、この傾斜面1a、1b、1c、1dに対して第1ないし第4のコイル部44、45、54、55が対向するように傾斜させて配設する。このように構成すれば、上記実施の形態6と同様に磁束が発生するとともに、上記実施の形態6と比較して、駆動部1の回転軸3回りの回転角度範囲を傾斜面を形成している分広げることが可能である。よって、上記式(3)からも分かるよう、回転角度を大きく設定することにより大きなトルクを発生させることが可能となる。
Embodiment 7 FIG.
FIG. 12 is a side view showing the configuration of the torque excitation device according to Embodiment 7 of the present invention. In the figure, the same parts as those in the above embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. In the seventh embodiment, inclined surfaces 1a, 1b, 1c, and 1d as shown in FIG. 12 are formed at the end of the drive unit 1, and the first to the first to the inclined surfaces 1a, 1b, 1c, and 1d are formed. The four coil portions 44, 45, 54, and 55 are disposed so as to be opposed to each other. With this configuration, magnetic flux is generated in the same manner as in the sixth embodiment, and the rotation angle range around the rotation shaft 3 of the drive unit 1 is formed as an inclined surface as compared with the sixth embodiment. It can be expanded as much as possible. Therefore, as can be seen from the above equation (3), a large torque can be generated by setting the rotation angle large.

この発明の実施の形態1におけるトルク加振装置の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the torque vibration apparatus in Embodiment 1 of this invention. 図1に示したトルク加振装置の上面図である。FIG. 2 is a top view of the torque excitation device shown in FIG. 1. 図1に示したトルク加振装置のA−A’断面の構成を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the A-A 'cross section of the torque excitation apparatus shown in FIG. 図1に示したトルク加振装置の第1の発生部の詳細を示した図である。It is the figure which showed the detail of the 1st generation | occurrence | production part of the torque excitation apparatus shown in FIG. 図1に示したトルク加振装置における加振力検知センサの配設位置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the arrangement position of the excitation force detection sensor in the torque excitation apparatus shown in FIG. この発明の実施の形態1におけるトルク加振装置の他の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the other structure of the torque excitation apparatus in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1におけるトルク加振装置の他の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the other structure of the torque excitation apparatus in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2におけるトルク加振装置の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the torque vibration apparatus in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3におけるトルク加振装置の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the torque vibration apparatus in Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4におけるトルク加振装置の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the torque vibration apparatus in Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態5におけるトルク加振装置の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the torque vibration apparatus in Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態6におけるトルク加振装置の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the torque vibration apparatus in Embodiment 6 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 駆動部、2 固定部、3 回転軸、4 第1の発生部、5 第2の発生部、
6 電源部、7,70 供試体、8 加振力検知センサ、21,22 十字ばね、
41 第1の励磁用磁石部、42,44 第1のコイル部、51 第2の励磁用磁石部、
52,45 第2のコイル部、54 第3のコイル部、55 第4のコイル部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Drive part, 2 fixing | fixed part, 3 rotating shaft, 4 1st generation part, 5 2nd generation part,
6 Power supply unit, 7, 70 Specimen, 8 Excitation force detection sensor, 21, 22 Cross spring,
41 1st exciting magnet part, 42, 44 1st coil part, 51 2nd exciting magnet part,
52, 45 2nd coil part, 54 3rd coil part, 55 4th coil part.

Claims (5)

駆動部を支持する固定部に上記駆動部が駆動することで加振力が発生し上記加振力にともないトルクを発生させるトルク加振装置において、
回転軸を中心に対称に回動する上記駆動部と、上記駆動部を回動可能な状態にて支持する上記固定部と、上記回転軸を挟んで対称となる上記駆動部および上記固定部のそれぞれの箇所に配設された第1の発生部および第2の発生部と、上記第1および第2の発生部に電流を供給する電源部とを有し、
上記第1の発生部および上記第2の発生部に、上記回転軸において互いに相反する方向かつ同一の大きさの電磁力を発生させて上記駆動部を駆動させてトルク加振することを特徴とするトルク加振装置。
In a torque excitation device that generates an excitation force by driving the drive unit to a fixed unit that supports the drive unit and generates a torque in accordance with the excitation force,
The drive unit that rotates symmetrically about a rotation axis, the fixed unit that supports the drive unit in a rotatable state, the drive unit that is symmetric with respect to the rotation axis, and the fixed unit. A first generator and a second generator disposed at each location; and a power supply that supplies current to the first and second generators.
The first generation unit and the second generation unit generate electromagnetic forces in opposite directions and the same magnitude on the rotation shaft to drive the drive unit to generate torque. Torque excitation device.
上記固定部に対する上記駆動部の支持を、上記回転軸のまわりの剛性が上記回転軸以外の他の軸のまわりの剛性より低く回転可能に支持したことを特徴とする請求項1に記載のトルク加振装置。 2. The torque according to claim 1, wherein the support of the driving unit with respect to the fixed unit is supported so that the rigidity around the rotation shaft is lower than the rigidity around other shafts other than the rotation shaft. Excitation device. 上記第1および第2の発生部の固定部側または駆動部側が、一定方向回りの磁束を形成する第1および第2の励磁用磁石部にて構成され、上記第1および第2の発生部の駆動部側または固定部側が、上記第1および第2の励磁用磁石部にて形成される磁束とそれぞれ交差するように配設された第1および第2のコイル部にて構成されるとともに上記電源部から所望の周波数の電流が供給され、上記第1の励磁用磁石部と上記第1のコイル部との間、および、上記第2の励磁用磁石部と上記第2のコイル部との間にはローレンツ力がそれぞれ生じることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のトルク加振装置。 The fixed part side or the drive part side of the first and second generating parts are configured by first and second exciting magnet parts that form a magnetic flux around a certain direction, and the first and second generating parts The drive unit side or the fixed unit side of the first and second coil units are arranged so as to intersect with the magnetic fluxes formed by the first and second exciting magnet units, respectively. A current having a desired frequency is supplied from the power supply unit, and between the first excitation magnet unit and the first coil unit, and between the second excitation magnet unit and the second coil unit. The torque excitation device according to claim 1, wherein a Lorentz force is generated between the two. 上記第1および第2の発生部の固定部側は、第1および第2のコイル部と、第3および第4のコイル部とにて構成されるとともに上記電源部から所望の周期的な電流が供給され、上記第1および第2のコイル部と上記第1の発生部の駆動部側との間、および、上記第3および第4のコイル部と上記第2の発生部の駆動部側との間にはそれぞれ磁気吸引力が生じることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のトルク加振装置。The fixed part side of the first and second generating parts is composed of first and second coil parts, and third and fourth coil parts, and a desired periodic current from the power supply part. Between the first and second coil sections and the drive section side of the first generator section, and between the third and fourth coil sections and the drive section side of the second generator section. The torque excitation device according to claim 1, wherein a magnetic attraction force is generated between each of the torque excitation devices. 上記加振力の大きさおよび上記加振力の方向を検知する加振力検知センサを備えたことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のトルク加振装置。5. The torque excitation device according to claim 1, further comprising an excitation force detection sensor that detects a magnitude of the excitation force and a direction of the excitation force.
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