JP4818436B2 - 加振試験装置 - Google Patents

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、加振試験装置に関連する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、機械製品や機械部品は、輸送時や使用時に繰り返し荷重を受ける。繰り返し荷重を受けた物体は、疲労によって破損したり、形状や特性が変化することがある。そのため、機械製品や機械部品を開発する際には、サンプル（試験片）に繰り返し荷重を加えて挙動を観察することが望ましい。
【０００３】
このような目的のために、加振試験装置が使用される。加振試験装置は、例えば特開２０００−３３８０１０号公報に記載されている装置のように、テーブルの上にワーク（試験片）を固定し、このテーブルを外部のアクチュエータによって１軸、３軸、或いは６軸方向に加振するものである。
【０００４】
上記公報には、テーブルを三段に重ね、上段のテーブルにワークを固定する構成（第１の構成）が開示されている。第１の構成においては、下段のテーブルは上下方向に加振されるようになっており、中段のテーブルは下段のテーブルに対して左右方向に加振されるようになっており、上段のテーブルは中段のテーブルに対して前後方向に加振されるようになっている。本構成では、下段のテーブルを加振すると中段と上段のテーブルを加振するためのアクチュエータも変位し、中段のテーブルを加振すると上段のテーブルを加振するためのアクチュエータも変位するようになっている。このため、アクチュエータ同士が干渉することなく、上段のテーブル及びその上に固定された試験片を３軸方向に加振することができる。
【０００５】
また、上記公報には、加振試験装置の別の構成として、一つのテーブルに複数のアクチュエータを取り付けて６軸方向に加振可能なものが開示されている（第２の構成）。第２の構成においては、アクチュエータの各々をある程度の自由度をもって変位可能（アクチュエータがある軸の回りに回動可能）とすることによって、アクチュエータがテーブルの変位にある程度追従できるようになっている。これによって、アクチュエータ同士が干渉することなく、テーブルおよびその上に取り付けられた試験片を６軸方向に加振することができる。
【発明の開示】
【０００６】
上記の第１の構成においては、下段のテーブルを加振するためのアクチュエータは、３枚のテーブルと他の２つのアクチュエータをも加振できるだけのパワーを必要とするため、加振装置が大がかりなものとなってしまうという問題があった。また、上段及び中段のテーブルを加振するためのアクチュエータは、夫々中段及び下段のテーブルに固定されてテーブルと共に振動するよう構成されている。このため、アクチュエータ自身がテーブルに対するアンバランス荷重となってしまい、このアンバランス荷重に起因する誤差成分がワークに印加される振動に含まれてしまう可能性がある。
【０００７】
また、第２の構成においては、各アクチュエータの揺動角度範囲が数度程度を超えて大きくなると、アクチュエータ同士が干渉するようになる。そのため、テーブルの加振の振幅を大きくするためには、アクチュエータの駆動軸の長さを充分に大きくとる必要があり、装置が大型化するという問題があった。また、アクチュエータ自身が回動するため、大重量のサーボモータを使用するボールねじ機構をアクチュエータとして使うことは容易ではなく、使用可能なアクチュエータは事実上油圧アクチュエータ及び圧電アクチュエータに限定されている。加えて、あるアクチュエータを駆動してテーブルを変位させると、他のアクチュエータの駆動軸の向きが変わる（すなわち、座標系の変化が発生する）。従って、所望の加振状態を得るためには、座標系の変化を考慮して各アクチュエータに与えるパラメータを演算しなければならない。このため、第２の構成のような加振装置には、各アクチュエータに与えるパラメータを高速で演算するためのプロセッサを用いるなど、装置の制御系が複雑なものとなっていた。
【０００８】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明は、装置を大型化・複雑化することなく、大きい振幅でテーブルを加振することができる加振装置を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明の実施形態により、テーブルを、夫々互いに直交する第１及び第２の方向に加振可能な第１及び第２のアクチュエータと、テーブルを第１のアクチュエータに対して第２の方向にスライド可能とする第１の連結手段と、テーブルを第２のアクチュエータに対して第１の方向にスライド可能とする第２の連結手段とを有する加振試験装置が提供される。
【００１０】
このように、本発明の実施形態による加振試験装置においては、各アクチュエータは、テーブルに対してそのアクチュエータの加振方向に直交する方向にスライド可能となっている。そのため、あるアクチュエータでテーブルを加振しても、テーブルが他のアクチュエータに対してスライドするので、他のアクチュエータが変位することも、他のアクチュエータの加振方向が変化することもない。従って、本発明においては、各アクチュエータはテーブル及びワークを加振できるだけのパワーがあればよい。また、本発明によれば、アクチュエータを回動させずにテーブルを加振することが可能となるため、アクチュエータの駆動軸が短くてもテーブルを大ストロークで加振することができる。加えて、あるアクチュエータが他のアクチュエータの挙動に影響を与えることがないため、アクチュエータの制御系を複雑化することなく、所望の振幅、周波数でテーブルを加振することが可能となる。従って、本発明によれば、装置を大型化・複雑化することなく、大きい振幅でテーブルを加振することが可能となる。
【００１１】
また、第１及び第２の方向の双方に垂直な第３の方向にテーブルを加振可能な第３のアクチュエータと、テーブルを第３のアクチュエータに対して第１及び第２の方向にスライド可能に連結する第３の連結手段とを更に有し、第１及び第２の連結手段は、それぞれ前記テーブルを第１及び第２のアクチュエータに対して第３の方向にスライド可能に連結する構成とすることによって、三軸方向に加振可能な加振試験装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態による加振試験装置の上面図である。
【図２】本発明の実施の形態の第１アクチュエータをＹ軸方向から見た側面図である。
【図３】本発明の実施の形態の第１アクチュエータの上面図である。
【図４】本発明の実施の形態のテーブル及び第３アクチュエータをＸ軸方向から見た側面図である。
【図５】本発明の実施の形態のテーブル及び第３アクチュエータをＹ軸方向から見た側面図である。
【図６】本発明の実施形態による加振試験装置における制御システムのブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態のセミリジッドカップリングの断面図である。
【図８】本発明の実施形態によるランナーブロック及びレールを、レールの長軸方向に垂直な一面で切断した断面図である。
【図９】図８のＩ−Ｉ断面図である。
【符号の説明】
【００１３】
１ 加振試験装置
２ 装置ベース
１００ テーブル
２００ 第１アクチュエータ
２１０ 駆動機構
２１２ サーボモータ
２１６ 軸受部
２１８ ボールねじ
２１９ ボールナット
２３０ 連結機構
２３１ 中間ステージ
２３１ａ Ｙ軸ランナーブロック
２３１ｂ Ｚ軸ランナーブロック
２３２ ナットガイド
２３４ Ｙ軸レール
２３５ Ｚ軸レール
２５０ 位置検出手段
２６０ カップリング
３００ 第２アクチュエータ
４００ 第３アクチュエータ
４１０ 駆動機構
４１２ サーボモータ
４１６ 軸受部
４１８ ボールねじ
４１９ ボールナット
４３０ 連結機構
４３１ 中間ステージ
４３１ａ Ｘ軸ランナーブロック
４３１ｂ Ｙ軸ランナーブロック
４３２ 可動フレーム
４３３ Ｚ軸ランナーブロック
４３４ Ｘ軸レール
４３５ Ｙ軸レール
４３７ Ｚ軸レール
４６０ カップリング
Ａ アジャスタ
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施形態による加振試験装置の上面図である。本実施形態の加振試験装置１は、加振試験の対象であるワークをテーブル１００の上に固定し、第１、第２、第３アクチュエータ２００、３００、４００を用いてテーブル１００及びその上のワークを直交３軸方向に加振するようになっている。なお、以下の説明においては、第１アクチュエータ２００がテーブル１００を加振する方向（図１における上下方向）をＸ軸方向、第２アクチュエータ３００がテーブル１００を加振する方向（図１における左右方向）をＹ軸方向、第３アクチュエータ４００がテーブルを加振する方向、すなわち鉛直方向（図１において、紙面に垂直な方向）をＺ軸方向と定義する。
【００１５】
図６は、本発明の実施形態による加振試験装置の制御システムのブロック図である。第１、第２、第３アクチュエータ２００、３００、４００には、夫々振動センサ２２０、３２０、４２０が設けられている。これらの振動センサの出力に基づいて制御手段１０が第１、第２、第３アクチュエータ２００、３００、４００（具体的には、サーボモータ２１２、３１２、４１２）をフィードバック制御することによって、所望の振幅及び周波数（これらのパラメータは、通常は時間の関数として設定される）でテーブル１００及びその上に取り付けられたワークを加振することができる。
［００１６］
第１、第２、第３アクチュエータ２００、３００、４００は、夫々ベースプレート２０２、３０２、４０２上にモータや動力伝達部材等が取り付けられた構成となっている。このベースプレート２０２、３０２、４０２は、図示しないボルトによって、装置ベース２上に固定されている。
［００１７］
また、装置ベース２上には、ベースプレート２０２、３０２、４０２に近接する複数の位置にアジャスタＡが配置されている。アジャスタＡは、装置ベース２にボルトＡＢで固定されるめねじ部Ａ１と、このめねじ部Ａ１にねじ込まれているおねじ部Ａ２とを有している。おねじ部Ａ２は、円筒面にネジ山が形成された円柱状の部材であり、おねじ部Ａ２をめねじ部Ａ１に形成されたネジ穴に係合させて回動させることによって、おねじ部Ａ２を対応するベースプレートに対して進退させることができる。おねじ部Ａ２の一端（対応するベースプレートに対して近位となる側）は、略球面状に形成されており、この一端と対応するベースプレートの側面とを当接させることによって、ベースプレートの位置の微調整を行うことができる。また、おねじ部Ａ２の他端（対応するベースプレートに対して遠位となる側）には、図示しない六角レンチ用の六角穴が形成されている。。また、一旦ベースプレート２０２、３０２、４０２を固定した後は、加振試験によってベースプレートからアジャスタＡに伝達されうる振動等によっておねじ部Ａ２が緩まないように、ナットＡ３がおねじ部Ａ２に取り付けられている。ナットＡ３は、その一端面がめねじ部Ａ１に当接するように取り付けられており、この状態からナットＡ３をねじ込んでめねじ部Ａ１を押し込み、おねじ部Ａ２とめねじ部Ａ１に軸力を作用させ、この軸力によっておねじ部Ａ２とめねじ部Ａ１のねじ山に生じる摩擦力によって、おねじ部Ａ２からめねじ部Ａ１が緩まないようになっている。。
［００１８］
次に、第１アクチュエータ２００の構成について説明する。図２は、本発明の実施形態による第１アクチュエータ２００をＹ軸方向から（図１の右側から左側へ向かって）見た側面図である。この側面図は、内部構造を示すために一部が切り欠かれている。また、図３は、第１アクチュエータ２００の上面図の一部切り欠いて内部構造を示したものである。なお、以下の説明においては、第１アクチュエータ２００からテーブル１００に向うＸ軸に沿った方向を「Ｘ軸正の方向」、テーブル１００から第１アクチュエータに向うＸ軸に沿った方向を「Ｘ軸負の方向」と定義する。
【００１９】
図２に示されるように、ベースプレート２０２の上には、互いに溶接された複数のはり２２２ａと、天板２２２ｂからなるフレーム２２２が溶接によって固定されている。また、テーブル１００（図１）を加振するための駆動機構２１０や駆動機構２１０による加振運動をテーブルに伝達させるための連結機構２３０を支持するための支持機構２４０の底板２４２が、フレーム２２２の天板２２２ｂの上に図示しないボルトを介して固定されている。
【００２０】
駆動機構２１０は、サーボモータ２１２、カップリング２６０、軸受部２１６、ボールねじ２１８及びボールナット２１９を有している。カップリング２６０は、サーボモータ２１２の駆動軸２１２ａとボールねじ２１８とを連結するものである。また、軸受部２１６は、支持機構２４０の底板２４２に対して垂直に溶接で固定された軸受支持プレート２４４によって支持されており、ボールねじ２１８を回転可能に支持している。ボールナット２１９は、その軸回りに移動しないよう軸受支持プレート２４４によって支持されつつ、ボールねじ２１８と係合する。そのため、サーボモータ２１２を駆動すると、ボールねじが回転して、ボールナット２１９がその軸方向（すなわちＸ軸方向）に進退する。このボールナット２１９の運動が、連結機構２３０を介してテーブル１００に伝達されることによって、テーブル１００はＸ軸方向に駆動される。そして、短い周期でサーボモータ２１２の回転方向を切り換えるようサーボモータ２１２を制御することによって、テーブル１００を所望の振幅及び周期でＸ軸方向に加振することができる。
【００２１】
支持機構２４０の底板２４２の上面には、モータ支持プレート２４６が底板２４２と垂直に溶接されている。モータ支持プレート２４６の一面（Ｘ軸負の方向側の面）には、駆動軸２１２ａがモータ支持プレート２４６と垂直になるよう、サーボモータ２１２が片持ち支持されている。モータ支持プレート２４６には、開口部２４６ａが設けられており、サーボモータ２１２の駆動軸２１２ａはこの開口部２４６ａを貫通し、モータ支持プレート２４６の他面側でボールねじ２１８と連結される。
【００２２】
なお、サーボモータ２１２がモータ支持プレート２４６に片持ち支持されているため、モータ支持プレート２４６には、特に底板２４２との溶接部において、大きな曲げ応力が加わる。この曲げ応力を緩和するために、底板２４２とモータ支持プレート２４６との間には、リブ２４８が設けられている。
【００２３】
軸受部２１６は、正面組合せで組み合わされた一対のアンギュラ球軸受２１６ａ、２１６ｂ（Ｘ軸負の方向側にあるものが２１６ａであり、Ｘ軸正の方向側にあるものが２１６ｂである）を有している。アンギュラ球軸受２１６ａ、２１６ｂは、軸受支持プレート２４４の中空部の中に収納されている。アンギュラ球軸受２１６ｂの一面（Ｘ軸正の方向側の面）には、軸受押圧プレート２１６ｃが設けられており、この軸受押圧プレート２１６ｃをボルト２１６ｄを用いて軸受支持プレート２４４に固定することによって、アンギュラ球軸受２１６ｂはＸ軸負の方向に押し込まれる。また、ボールねじ２１８において、軸受部２１６に対してＸ軸負の方向側に隣接する円筒面には、ねじ部２１８ａが形成されている。このねじ部２１８には、内周にめねじが形成されたカラー２１７が取り付けられるようになっている。カラー２１７をボールねじ２１８に対して回動させてＸ軸正の方向に移動させることによって、アンギュラ球軸受２１６ａはＸ軸正の方向に押し込まれる。このように、アンギュラ球軸受２１６ａと２１６ｂが、互いに近づく方向に押し込まれるようになっているので、両者が互いに密着して好適なプリロードが軸受２１６ａ、２１６ｂに付与される。
【００２４】
次に、連結部２３０の構成について説明する。連結部２３０は、ナットガイド２３２、一対のＹ軸レール２３４、一対のＺ軸レール２３５、中間ステージ２３１、一対のＸ軸レール２３７、一対のＸ軸ランナーブロック２３３、及びランナーブロック取付部材２３８を有している。
【００２５】
ナットガイド２３２は、ボールナット２１９に固定されている。また、一対のＹ軸レール２３４は、共にＹ軸方向に伸びるレールであり、ナットガイド２３２のＸ軸正の方向側の端部に、上下方向に並べて固定されている。また、一対のＺ軸レール２３５は、共にＺ軸方向に伸びるレールであり、テーブル１００のＸ軸負の方向側の端部に、Ｙ軸方向に並べて固定されている。中間ステージ２３１は、このＹ軸レール２３４の各々と係合するＹ軸ランナーブロック２３１ａがＸ軸負の方向側の面に、Ｚ軸レール２３５の各々と係合するＺ軸ランナーブロック２３１ｂがＸ軸正の方向側の面に設けられているブロックであり、Ｙ軸レール２３４及びＺ軸レール２３５の双方に対してスライド可能に構成されている。
【００２６】
すなわち、中間ステージ２３１は、テーブル１００に対してＺ軸方向にスライド可能であり、且つ、ナットガイド２３２に対してＹ軸方向にスライド可能である。従って、テーブル１００に対してナットガイド２３１はＹ軸方向及びＺ軸方向にスライド可能となっている。このため、他のアクチュエータ３００及び／または４００によってテーブル１００がＹ軸方向及び／またはＺ軸方向に加振されたとしても、それによってナットガイド２３２が変位することはない。すなわち、テーブル１００のＹ軸方向及び／またはＺ軸方向の変位に起因する曲げ応力が、ボールねじ２１８や軸受２１６、カップリング２６０などに加わることはない。
【００２７】
一対のＸ軸レール２３７は、共にＸ軸方向に伸びるレールであり、支持機構２４０の底板２４２の上に、Ｙ軸方向に並べて固定されている。Ｘ軸ランナーブロック２３３は、このＸ軸レール２３７の各々と係合し、Ｘ軸レール２３７に沿ってスライド可能となっている。ランナーブロック取付部材２３８は、Ｙ軸方向両側に向って張り出すようにナットガイド２３２の底面に固定された部材であり、Ｘ軸ランナーブロック２３３はランナーブロック取付部材２３８の底部に固定されている。このように、ナットガイド２３２は、ランナーブロック取付部材２３８及びＸ軸ランナーブロック２３３を介してＸ軸レール２３７にガイドされており、これによって、Ｘ軸方向のみに移動可能となっている。
【００２８】
このように、ナットガイド２３２の移動方向がＸ軸方向のみに制限されているため、サーボモータ２１２を駆動してボールねじ２１８を回動させると、ナットガイド２３２及びこのナットガイド２３２と係合するテーブル１００は、Ｘ軸方向に進退する。
【００２９】
ランナーブロック取付部材２３８の、Ｙ軸方向側の一方の側面（図２においては手前側、図３においては右側）２３８ａには、位置検出手段２５０が配置されている。位置検出手段２５０は、Ｘ軸方向に一定間隔で並べられた３つの近接センサ２５１、ランナーブロック取付部材２３８の側面２３８ａに設けられた検出用プレート２５２、及び近接センサ２５１を支持するセンサ支持プレート２５３を有している。近接センサ２５１は、各々の近接センサの前に何らかの物体が近接して（例えば１ミリメートル以内に）いるかどうかを検出可能な素子である。ランナーブロック取付部材２３８の側面２３８ａと近接センサ２５１とは充分に離れているため、近接センサ２５１は、各々の近接センサ２５１の前に検出用プレート２５２があるかどうかを検知することができる。加振試験装置１の制御手段１０は、例えば近接センサ２５１の検出結果を用いてサーボモータ２１２をフィードバック制御することができる（図６）。
【００３０】
また、支持機構２４０の底板２４２の上には、Ｘ軸ランナーブロック２３３をＸ軸方向両側から挟むように配置された規制ブロック２３６が設けられている。この規制ブロック２３６は、ナットガイド２３２の移動範囲を制限するためのものである。すなわち、サーボモータ２１２を駆動させてナットガイド２３２をＸ軸正の方向に向って移動させ続けると、最終的には、Ｘ軸正の方向側に配置された規制ブロック２３６とランナーブロック取付部材２３８とが接触し、それ以上ナットガイド２３２はＸ軸正の方向に移動できなくなる。ナットガイド２３２をＸ軸負の方向に向って移動させ続ける場合も同様であり、Ｘ軸負の方向側に配置された規制ブロック２３６とランナーブロック取付部材２３８とが接触して、それ以上ナットガイド２３２はＸ軸負の方向に移動できなくなる。
【００３１】
以上説明した第１アクチュエータ２００と第２アクチュエータ３００とは、設置される方向が異なる（Ｘ軸とＹ軸が入れ代わる）点を除いては同一の構造である。従って、第２アクチュエータ３００については詳細な説明は省略する。
【００３２】
次に、本発明の実施形態による第３アクチュエータ４００の構成について説明する。図４は、テーブル１００及び第３アクチュエータ４００をＸ軸方向から（図１の下方から上方へ向かって）見た側面図である。この側面図も、内部構造を示すために一部が切り欠かれている。また、図５は、本発明の実施形態によるテーブル１００及び第３アクチュエータ４００をＹ軸方向から（図１の左側から右側へ向かって）見た側面図である。図５も、内部構造を示すために一部が切り欠かれている。なお、以下の説明においては、第２アクチュエータ３００からテーブル１００に向うＹ軸に沿った方向をＹ軸正の方向、テーブル１００から第２アクチュエータ３００に向うＹ軸に沿った方向をＹ軸負の方向と定義する。
【００３３】
図４及び５に示されるように、ベースプレート４０２上には、鉛直方向に伸びる複数のはり４２２ａと、この複数のはり４２２ａを上から覆うように配置された天板４２２ｂからなるフレーム４２２が設けられている。各はり４２２ａは、下端がベースプレート４０２の上面に、上端が天板４２２ｂの下面に、それぞれ溶接されている。また、支持機構４４０の軸受支持プレート４４２が、フレーム４２２の天板４２２ｂの上に図示しないボルトを介して固定されている。この軸受支持プレート４４２は、テーブル１００（図１）を上下方向に加振するための駆動機構４１０や、駆動機構４１０による加振運動をテーブルに伝達させるための連結機構４３０を支持するための部材である。
【００３４】
駆動機構４１０は、サーボモータ４１２、カップリング４６０、軸受部４１６、ボールねじ４１８、及びボールナット４１９を有している。カップリング４６０は、サーボモータ４１２の駆動軸４１２ａとボールねじ４１８とを連結するものである。また、軸受部４１６は、前述の軸受支持プレート４４２に固定されており、ボールねじ４１８を回転可能に支持するようになっている。ボールナット４１９は、その軸回りに移動しないよう軸受支持プレート４４２によって支持されつつ、ボールねじ４１８と係合する。そのため、サーボモータ４１２を駆動すると、ボールねじが回転して、ボールナット４１９がその軸方向（すなわちＺ軸方向）に進退する。このボールナット４１９の運動が、連結機構４３０を介してテーブル１００に伝達されることによって、テーブル１００はＺ軸方向に駆動される。そして、短い周期でサーボモータ４１２の回転方向を切り換えるようサーボモータ４１２を制御することによって、テーブル１００を所望の振幅及び周期でＺ軸方向（上下方向）に加振することができる。
【００３５】
支持機構４４０の軸受支持プレート４４２の下面から、２枚の連結プレート４４３を介して、水平方向（ＸＹ平面）に広がるモータ支持プレート４４６が固定されている。モータ支持プレート４４６の下面には、サーボモータ４１２が吊り下げられ、固定されている。モータ支持プレート４４６には、開口部４４６ａが設けられており、サーボモータ２１２の駆動軸４１２ａはこの開口部４４６ａを貫通し、モータ支持プレート４４６の上面側でボールねじ４１８と連結される。
【００３６】
なお、本実施形態においては、フレーム４２２の高さよりもサーボモータ４１２の軸方向（上下方向、Ｚ軸方向）の寸法が大きいため、サーボモータ４１２の大部分は、ベースプレート４０２よりも低い位置に配置される。このため、装置ベース２には、サーボモータ４１２を収納するための空洞部２ａが設けられている。また、ベースプレート４０２には、サーボモータ４１２を通すための開口４０２ａが設けられている。
【００３７】
軸受部４１６は、軸受支持プレート４４２を貫通するように設けられている。なお、軸受部４１６の構造は、第１アクチュエータ２００における軸受部２１６（図２、図３）と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００３８】
次に、連結部４３０の構成について説明する。連結部４３０は、可動フレーム４３２、一対のＸ軸レール４３４、一対のＹ軸レール４３５、複数の中間ステージ４３１、二対のＺ軸レール４３７、及び二対のＺ軸ランナーブロック４３３を有している。
【００３９】
可動フレーム４３２は、ボールナット４１９に固定された枠部４３２ａと、枠部４３２ａの上端に固定された天板４３２ｂと、天板４３２ｂのＸ軸方向両縁から下方に伸びるよう固定された側壁４３２ｃを有している。一対のＹ軸レール４３５は、共にＹ軸方向に伸びるレールであり、可動フレーム４３２の天板４３２ｂの上面に、Ｘ軸方向に並べて固定されている。また、一対のＸ軸レール４３４は、共にＸ軸方向に伸びるレールであり、テーブル１００の下面に、Ｙ軸方向に並べて固定されている。中間ステージ４３１は、Ｘ軸レール４３４と係合するＸ軸ランナーブロック４３１ａが上部に、Ｙ軸レール４３５の各々と係合するＹ軸ランナーブロック４３１ｂが下部に設けられているブロックであり、Ｘ軸レール４３４及びＹ軸レール４３５の双方に対してスライド可能に構成されている。なお、中間ステージ４３１は、Ｘ軸レール４３４とＹ軸レール４３５とが交差する位置毎に一つずつ設けられている。Ｘ軸レール４３４とＹ軸レール４３５は、夫々２つずつ設けられているので、Ｘ軸レール４３４とＹ軸レール４３５とは４箇所で交差する。従って、本実施形態においては、４つの中間ステージ４３１が使用される。
【００４０】
このように、中間ステージ４３１の各々は、テーブル１００に対してＸ軸方向にスライド可能であり、且つ、可動フレーム４３２に対してＹ軸方向にスライド可能である。すなわち、テーブル１００に対して可動フレーム４３２はＸ軸方向及びＹ軸方向にスライド可能となっている。このため、他のアクチュエータ２００及び／または３００によってテーブル１００がＸ軸方向及び／またはＹ軸方向に加振されたとしても、それによって可動フレーム４３２が変位することはない。すなわち、テーブル１００のＸ軸方向及び／またはＹ軸方向の変位に起因する曲げ応力がボールねじ４１８や軸受４１６、カップリング４６０などに加わることはない。
【００４１】
また、本実施形態においては、可動フレーム４３２には比較的大重量のテーブル１００及びワークを支えるため、Ｘ軸レール４３４及びＹ軸レール４３５の間隔を、第１アクチュエータ２００のＹ軸レール２３４及びＺ軸レール２３５と比べて広くとっている。このため、第１アクチュエータ２００と同様に一つの中間ステージのみによってテーブル１００と可動フレーム４３２とを連結させる構成とすると、中間ステージが大型化し、可動フレーム４３２に加わる荷重が増大してしまう。このため、本実施形態においては、Ｘ軸レール４３４とＹ軸レール４３５とが交差する部分ごとに小型の中間ステージ４３１を配置する構成として、可動フレーム４３２に加わる荷重の大きさを必要最低限に抑えている。
【００４２】
二対のＺ軸レール４３７は、Ｚ軸方向に伸びるレールであり、可動フレーム４３２の側壁４３２ｃの夫々に、Ｙ軸方向に並べて一対ずつ固定されている。Ｚ軸ランナーブロック４３３は、このＺ軸レール４３７の各々と係合し、Ｚ軸レール４３７に沿ってスライド可能となっている。Ｚ軸ランナーブロック４３３は、ランナーブロック取付部材４３８を介してフレーム４２２の天板４２２ｂの上面に固定されるようになっている。ランナーブロック取付部材４３８は、可動フレーム４３２の側壁４３２ｃと略平行に配置された側板４３８ａと、この側板４３８ａの下端に固定された底板４３８ｂとを有しており、全体としてはＬ字断面形状となっている。また、本実施形態においては、特に重心の高く且つ大重量のワークをテーブル１００の上に固定すると、Ｘ軸回り及び／またはＹ軸回りの大きなモーメントが可動フレーム４３２に加わりやすくなっている。そのため、ランナーブロック取付部材４３８は、この回転モーメントに耐えられるよう、リブによって補強されている。具体的には、ランナーブロック取付部材４３８のＹ軸方向両端における側板４３８ａと底板４３８ｂとが成すコーナーに、一対の第１リブ４３８ｃが設けられ、さらに、この一対の第１リブ４３８ｃの間に渡された第２リブ４３８ｄが設けられている。
【００４３】
このように、Ｚ軸ランナーブロック４３３がフレーム４２２に固定されており、且つＺ軸レール４３７に対してスライド可能となっている。従って、可動フレーム４３２は、上下方向にスライド可能であるとともに、可動フレーム４３２の上下方向以外の移動は規制される。このように、可動フレーム４３２の移動方向が上下方向のみに制限されているため、サーボモータ４１２を駆動してボールねじ４１８を回動させると、可動フレーム４３２及びこの可動フレーム４３２と係合するテーブル１００は、上下方向に進退する。
【００４４】
また、第１アクチュエータ２００の位置検出手段２５０（図２、３）と同様の位置検出手段（不図示）が第３アクチュエータ４００にも設けられている。加振試験装置１制御手段１０は、この位置検出手段の検出結果に基づいて、可動フレーム４３２の高さが所定の範囲内となるように制御することができる（図６）。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態においては、駆動軸が互いに直交する各アクチュエータとテーブル１００との間に、二対のレールとこのレールに対してスライド可能に構成された中間ステージが設けられている。これによって、各アクチュエータに対して、テーブル１００はそのアクチュエータの駆動方向に垂直な面上の任意の方向にスライド可能となっている。このため、あるアクチュエータによってテーブル１００が変位したとしても、この変位に起因する荷重やモーメントが他のアクチュエータに加わることは無く、且つ他のアクチュエータとテーブル１００とが中間ステージを介して係合する状態が維持される。すなわち、テーブルが任意の位置に変位したとしても、各アクチュエータがテーブルを変位させることが可能な状態が維持される。このため、本実施形態においては、３つのアクチュエータ２００、３００、４００を同時に駆動させてテーブル１００及びその上に固定されるワークを３軸方向に加振可能である。
【００４６】
次に、カップリング２６０、３６０及び４６０の構造について説明する。カップリング２６０及び３６０はカップリング４６０と同一の構造であるため、以下の説明においては、カップリング４６０についての説明のみを行い、カップリング２６０及び３６０についての説明は省略する。図７は、カップリング４６０及び、このカップリング４６０を介して互いに連結されるＡＣサーボモータ４１２の駆動軸４１２ａとボールねじ４１８の軸部を示す拡大断面図である。
【００４７】
図７に示されているように、カップリング４６０は、ナイロン製の内輪４６１と、一対のジュラルミン製の外輪４６２と４６３、及びこれらを締結する複数（本実施形態では６つ）のボルト４６４から構成されるセミリジッドカップリングである。内輪４６１の中央には、内部で相互に連絡する丸穴４６１ａ、４６１ｂが同軸上に設けられている。丸穴４６１ａの内径はＡＣサーボモータ４１２の駆動軸４１２ａが隙間なく挿入できる大きさであり、丸穴４６１ｂの内径はボールねじ４１８の軸部が隙間なく挿入できる大きさとなっている。なお、本実施形態においては、ボールねじ４１８の軸部はＡＣサーボモータ４１２の駆動軸４１２ａよりも小径であるため、丸穴４６１ｂの外径は丸穴４６１ａの外径よりも小径となっている。
［００４８］
内輪４６１の軸方向中央部の外周にはフランジ部４６１ｃが形成されている。フランジ部４６１ｃの両面内側からは、軸方向に伸びるテーパ部がそれぞれ形成されている。各テーパ部の外側面４６１ｄ、４６１ｅは、軸方向先端に近づくほど外径が小さくなる円錐状のテーパ面となっている。また、内輪４６１を挟む一対の外輪４６２、４６３の内側には、テーパ形状の内側面４６２ａ、４６３ａをもつ貫通穴がそれぞれ形成されている。外輪４６２と４６３は、それぞれ内側面４６２ａ、４６３ａのテーパ面が開く方向を内輪側に向けて配置されている。外輪４６２、４６３のテーパ形状の内側面４６２ａ、４６３ａは、それぞれ内輪４６１の外側面４６１ｄ、４６１ｅと同じテーパ角を有している。そして、外輪４６２の内側面４６２ａと内輪４６１の外側面４６１ｄ、外輪４６３の内側面４６３ａと内輪４６１の外側面４６１ｅとが重なるように、外輪４６２、４６３の貫通穴に内輪４６１の両端に形成されたテーパ部が差し込まれている。
［００４９］
また、外輪４６３の貫通穴の周囲には、ボルト４６４の先端部に形成されたおねじと係合するめねじ４６３ｂが、貫通穴の軸を中心とする円周上に等間隔に形成されている。また、外輪４６２と内輪４６１のフランジ部４６１ｃには、外輪４６３のめねじ４６３ｂに対応する位置に、ボルト穴（丸穴）４６２ｂ、４６１ｆがそれぞれ形成されている。６本のボルト４６４（図７には２本のみ図示）が外輪４６２のボルト穴４６２ｂ及び内輪４６１のボルト穴４６１ｆを通して外輪３４０のめねじ４６４ｂと係合している。
［００５０］
内輪４６１の丸穴４６１ａに下方からＡＣサーボモータ４１２の駆動軸４１２ａの先端ａを、丸穴４６１ｂに上方からボールねじ４１８の軸部の先端を差し込んだ後、ボルト４６４をボルト穴４６２ｂ、４６１ｆに差し込み、さらにめねじ４６４ｂにねじ込むと、内輪４６１は両側から外輪４６２と外輪４６３によって強く挟まれ、外輪４６２、４６３の貫通穴に内輪４６１の２つのテーパ部がそれぞれ深く嵌入される。このため、くさびの原理によって、内輪４６１の丸穴４６１ａ、４６１ｂからＡＣサーボモータ４１２の駆動軸４１２ａ及びボールねじ４１８の軸部にそれぞれ強い側圧が加えられる。従って、丸穴４６１ａ、４６１ｂと駆動軸４１２ａ、ボールねじ４１８との間にそれぞれ強力な摩擦力が発生し、駆動軸４１２ａとボールねじ４１８とが内輪４６１を介して一体に連結される。
［００５１］
図７に示されているように、外輪４５２と４６３との間は、粘弾性体であるナイロン樹脂で形成された内輪４６１のみで支持されている。また、図７に示されるように、カップリング４６０において、ＡＣサーボモータ４１２の駆動軸４１２ａの先端と、ボールねじ４１８の軸部の先端とは、わずかな（例えば、約１ミリメートル）の間隔を離して連結されている。従って、モータから軸を圧縮する方向の力が加わった場合には、内輪が弾性変形して、この駆動軸４１２ａとボールねじ４１８との間隔が狭まることにより、カップリング４６０内で軸方向の力を吸収して、ボールねじ側に伝わる軸方向の力を大幅に減衰させることができる。本実施形態においては、内輪４６１の振動減衰率は、加振試験における計測周波数領域内で比較した場合、駆動軸４１２ａの固有振動数において略最大となっている。これにより、駆動軸４１２ａの軸方向、又は、軸の半径方向の振動を効果的に減衰させることができる。なお、駆動軸４１２ａの固有振動数における内輪４６１の振動減衰率は、必ずしも計測周波数領域において略最大である必要はないが、少なくとも計測周波数領域における周波数平均よりも大きいことが望ましい。
【００５２】
一方、上述のように、ＡＣサーボモータ４１２の駆動軸４１２ａの先端と、ボールねじ４１８の軸部の先端との間隔は１ミリメートル程度と短く、また、各軸の先端は全周が内輪と一体化されている。このため、捩り方向には十分にリジッドに連結されており、バックラッシが無く、ＡＣサーボモータ４１２の駆動軸４１２ａの回転駆動を正確にボールねじ４１８に伝達することができる。
【００５３】
本実施形態においては、前述のように、アクチュエータ２００、３００、４００とテーブル１００の間には、レールとランナーブロックを組み合わせたガイド機構を備えた連結部が設けられている。また、同様のガイド機構が、アクチュエータ２００、３００、４００に設けられており、このガイド機構は各アクチュエータのボールねじ機構のナットをガイドするために使用される。これらのガイド機構の構成について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明は、第３アクチュエータ４００のＺ軸ランナーブロック４３３及びＺ軸レール４３７から構成されるガイド機構（図５）についてのものであるが、他のガイド機構も同一の構成である。
【００５４】
図８は、ランナーブロック４３３及びレール４３７を、レール４３７の長軸方向に垂直な一面で切断した断面図であり、図９は図８のＩ−Ｉ断面図である。図８及び図９に示されるように、ランナーブロック４３３にはレール４３７を囲むように凹部が形成されており、この凹部にはレール４３５の軸方向に延びる４本の溝４３３ａ、４３３ａ’が形成されている。この溝４３３ａ、４３３ａ’には、多数のステンレス鋼製のボール４３３ｂが収納されている。レール４３７には、ランナーブロック４３３の溝４３３ａ、４３３ａ’と対向する位置にそれぞれ溝４３７ａ、４３７ａ’が設けられており、ボール４３３ｂが溝４３３ａと溝４３７ａ、又は溝４３３ａ’と溝４３７ａ’との間に挟まれるようになっている。溝４３３ａ、４３３ａ’、４３７ａ、４３７ａ’の断面形状は円弧状であり、その曲率半径はボール４３３ｂの半径と略等しい。このため、ボール４３３ｂは、あそびのほとんど無い状態で溝４３３ａ、４３３ａ’、４３７ａ、４３７ａ’に密着する。
【００５５】
ランナーブロック４３３の内部には、溝４３３ａの夫々と略平行なボール退避路４３３ｃが４本設けられている。図８に示されるように、溝４３３ａと退避路４３３ｃとは、夫々の両端でＵ字路４３３ｄを介して接続されており、溝４３３ａ、溝４３７ａ、退避路４３３ｃ、Ｕ字路４３３ｄは、ボール４３３ｂを循環させるための循環路を形成する。退避路４３３ｃ及び溝４３３ａ’及び４３７ａ’についても、同様の循環路が形成されている。
【００５６】
このため、ランナーブロック４３３がレール４３７に対して移動すると、多数のボール４３３ｂが溝４３３ａ、４３３ａ’、４３７ａ、４３７ａ’を転がりながら循環路を循環する。このため、レール軸方向以外の方向に大荷重が加わっていたとしても、多数のボールでランナーブロックを支持可能であると共にボール４３３ｂが転がることによりレール軸方向の抵抗が小さく保たれるので、ランナーブロック４３３をレール４３７に対してスムーズに移動させることができる。なお、退避路４３３ｃ及びＵ字路４３３ｄの内径は、ボール４３３ｂの径よりやや大きくなっており、退避路４３３ｃ及びＵ字路４３３ｄとボール４３３ｂとの間に発生する摩擦力はごくわずかであるため、ボール４３３ｂの循環が妨げられることはない。
【００５７】
図８に示されているように、溝４３３ａと４３７ａに挟まれた二列のボール４３３ｂの列は、接触角が略４５°となる、正面組合せ型のアンギュラ玉軸受を形成する。この場合の接触角は、溝４３３ａ及び４３７ａがボール４３３ｂと接触する接触点同士を結んだ線と、リニアガイドのラジアル方向（ランナーブロックからレールに向かう方向）とがなす角度である。このように形成されたアンギュラ玉軸受は、逆ラジアル方向（レールからランナーブロックに向かう方向）及び横方向（ラジアル方向及びランナーブロックの進退方向の双方に直交する方向。図中左右方向）の荷重を支持することができる。
【００５８】
同様に、溝４３３ａ’と４３７ａ’に挟まれた二列のボール４３３ｂの列は、接触角（溝４３３ａ’及び４３７ａ’がボール４３３ｂと接触する接触点同士を結んだ線と、リニアガイドの逆ラジアル方向との角度）が４５°となる、正面組合せ型のアンギュラ玉軸受を形成する。このアンギュラ玉軸受は、ラジアル方向及び横方向の荷重を支持することができる。
【００５９】
また、溝４３３ａと４３７ａの一方（図中左側）と、溝４３３ａ’と４３７ａ’の一方（図中左側）にそれぞれ挟まれた二列のボール４３３ｂの列もまた、正面組み合わせ型のアンギュラ玉軸受を形成する。同様に溝４３３ａと４３７ａの他方（図中左側）と、溝４３３ａ’と４３７ａ’の他方（図中左側）にそれぞれ挟まれた二列のボール４３３ｂの列もまた、正面組合せ型のアンギュラ玉軸受を形成する。
【００６０】
このように、本実施形態のガイド機構においては、ラジアル方向、逆ラジアル方向、横方向のそれぞれに働く荷重に対して、正面組合せ型のアンギュラ玉軸受が支持することになり、レール軸方向以外の方向に加わる大荷重を十分支持できるようになっている。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態の加振試験装置は、テーブルを、夫々互いに直交する第１及び第２の方向（Ｘ軸及びＹ軸方向）に加振可能な第１及び第２のアクチュエータと、テーブルを第１のアクチュエータに対して第２の方向にスライド可能とする第１の連結手段と、テーブルを第２のアクチュエータに対して第１の方向にスライド可能とする第２の連結手段と、を有する。
【００６２】
上記の加振試験装置においては、各アクチュエータは、テーブルに対してそのアクチュエータの加振方向に直交する方向にスライド可能となっている。そのため、あるアクチュエータでテーブルを加振しても、テーブルが他のアクチュエータに対してスライドするので、他のアクチュエータが変位することも、他のアクチュエータの加振方向が変化することもない。従って、本発明においては、各アクチュエータはテーブル及びワークを加振できるだけのパワーがあればよい。また、本発明によれば、アクチュエータを回動させずにテーブルを加振することが可能となるため、アクチュエータの駆動軸が短くてもテーブルを大ストロークで加振することができる。加えて、あるアクチュエータが他のアクチュエータの挙動に影響を与えることがないため、アクチュエータの制御系を複雑化することなく、所望の振幅、周波数でテーブルを加振することが可能となる。従って、本発明によれば、装置を大型化・複雑化することなく、大きい振幅でテーブルを加振することが可能となる。
【００６３】
また、本実施形態の構成においては、前述のように、アクチュエータが変位することも回動することもないため、サーボモータで駆動されるボールねじ機構をアクチュエータに採用することが容易である。ボールねじ機構は、油圧アクチュエータにおいて問題となるオイル漏れは無く、また、圧電アクチュエータよりもはるかに大きなストロークでテーブルを加振することができる。
【００６４】
サーボモータの回転軸と前記ボールねじ機構のボールねじを連結するカップリングが、バックラッシが無く曲げ方向にたわみ性を有しモータの駆動軸の延長方向の振動の伝達を阻害するように構成されているセミリジッドカップリングである構成とすることがさらに好ましい。この構成により、高い応答性をもって送りねじを駆動させつつ、多少の軸ずれがあっても極端に大きな内部ひずみを発生することなくスムーズな駆動を可能にし、尚且つモータ駆動軸方向の振動を遮断することができる。
【００６５】
セミリジッドカップリングは樹脂やゴムから作られる粘弾性要素を備えていることが好ましい。また、セミリジッドカップリングは、サーボモータの駆動軸の振動の減衰率が駆動軸の固有振動数で最大になるように構成されている。このような構成とすることにより、モータから駆動軸を介して伝わる軸方向または軸の半径方向の振動を、セミリジッドカップリング内の粘弾性要素によって効果的に減衰させることが可能となり、このような振動をほとんど出力側に伝達させないようにすることができる。
【００６６】
また、好ましくは、セミリジッドカップリングは、剛体要素である一対の外輪と、この一対の外輪の間に配置された、弾性要素または粘弾性要素を含む内輪とを有している。外輪の中心にはテーパ穴が、内輪の中心には連結する軸を通すための円柱状の貫通穴が夫々形成されている。また、内輪の外周の軸方向の両端には、一対の外輪のテーパ穴の内周と夫々係合可能なテーパ面が形成されている。内輪の貫通穴に送りねじ及びサーボモータの駆動軸を差し込み、内輪のテーパ面に一対の外輪のテーパ穴の内周を当接させ、この一対の外輪同士をボルトで互いに固定することによって内輪を介して軸が連結される。このような構成とすることにより、軸出力を高い応答性を以て伝達しつつ、軸方向の振動を吸収するセミリジッドカップリングを極めて簡単な構成で実現することができる。
［００６７］
また、ボールねじ機構のナットがボールねじの軸方向のみに移動可能となるようにナットをガイドするガイド機構が、加振試験装置のフレームに固定される第１部と、ナットに固定される第２部とを有し、第１部と第２部の一方がレールを有し且つ他方がレールと係合して該レールに沿って移動可能なランナーブロックを有し、ランナーブロックが、レールを囲む凹部と、凹部において、ランナーブロックの移動方向に沿って形成された溝と、ランナーブロックの内部に形成され溝と閉回路を形成するように溝の移動方向両端と繋がっている退避路と、閉回路を循環するとともに溝に位置するときはレールと当接するようになっている複数のボールとを有する構成とすることが好ましい。更に、ランナーブロックには上記の閉回路が４つ形成されており、この４つの閉回路のうち２つの閉回路の溝の夫々に配置されたボールはリニアガイドのラジアル方向に対して略±４５度の接触角を有し、他の２つの閉回路の溝の夫々に配置されたボールはガイド機構の逆ラジアル方向に対して略±４５度の接触角を有する構成とすることが望ましい。
［００６８］
このような構成のガイド機構は、そのラジアル方向、逆ラジアル方向及び横方向に大荷重が加わったとしても、ランナーブロックをレールに沿ってスムーズに移動させることかできる。そして、このようなガイド機構によってナットがガイドされるので、加振装置のテーブルに大重量のワークを取り付けて加振する場合であっても、送りねじ機構のナットはがたつくことなく、スムーズにレールに沿って動くことができる。
［００６９］
また、好ましくは、第１及び第２の連結手段の夫々はテーブルと対応するアクチュエータの間に配置された中間ステージを有し、第１の連結手段の中間ステージは第１の方向に垂直な一方向のみにテーブルに対してスライド可能であるとともに、この一方向と第１の方向の双方に垂直な方向のみに第１のアクチュエータに対してスライド可能であり、第２の連結手段の中間ステージは、第２の方向に垂直な一方向のみにテーブルに対してスライド可能であるとともに、この一方向と第２の方向の双方に垂直な方向のみに前記第２のアクチュエータに対してスライド可能である。
［００７０］
ここで、例えば、第１の連結手段の中間ステージが前記テーブル及び第１のアクチュエータに対してスライド可能な二方向の一方は第２の方向であり、第２の連結手段の中間ステージがテーブル及び第２のアクチュエータに対してスライド可能な二方向の一方は、第１の方向である。
【００７１】
また、好ましくは、テーブルに対して中間ステージをスライド可能とするために、例えば、テーブル及び中間ステージの一方には、中間ステージがテーブルに対してスライド可能な方向に伸びる少なくとも１本のレールが設けられており、且つ、テーブル及び中間ステージの他方にはレールに係合するランナーブロックが設けられている。また、好ましくは、アクチュエータに対して中間ステージをスライド可能とするために、例えば、中間ステージ及び対応するアクチュエータの一方には、中間ステージが対応するアクチュエータに対してスライド可能な方向に伸びる少なくとも１本のレールが設けられており、且つ、中間ステージ及び対応するアクチュエータの他方にはレールに係合するランナーブロックが設けられている。
【００７２】
また、テーブルと中間ステージ、及び／または中間ステージとアクチュエータが、夫々互いに平行に配置された複数のレールとランナーブロックによって連結される構成としてもよい。このような構成とすると、アクチュエータがテーブルを加振する際、テーブルと中間ステージとの間、及び中間ステージとアクチュエータとの間に加振方向回りの回転モーメントがほとんど発生しなくなる。この結果、所望の加振状態が容易に得られる。
【００７３】
また、ランナーブロックが、レールを囲む凹部と、凹部においてランナーブロックの移動方向に沿って形成された溝と、ランナーブロックの内部に形成され、溝と閉回路を形成するように溝の移動方向両端と繋がっている退避路と、閉回路を循環するとともに、溝に位置するときはレールと当接するようになっている複数のボールと、を有する構成としてもよい。また、ランナーブロックにはこの閉回路が４つ形成されており、４つの閉回路のうち２つの閉回路の溝の夫々に配置されたボールが、レールとランナーブロックを備えたガイド機構のラジアル方向に対して略±４５度の接触角を有し、他の２つの閉回路の溝の夫々に配置されたボールがガイド機構の逆ラジアル方向に対して略±４５度の接触角を有する構成とすることがより好ましい。
【００７４】
このような構成のガイド機構は、そのラジアル方向、逆ラジアル方向及び横方向に大荷重が加わったとしても、ランナーブロックをレールに沿ってスムーズに移動させることかできる。そして、このようなガイド機構によって中間ステージがガイドされるので、加振装置のテーブルに大重量のワークを取り付けて加振する場合であっても、中間ステージはがたつくことなく、スムーズにレールに沿って動くことができる。
［００７５］
また、本実施形態の加振試験装置は、第１及び第２の方向の双方に垂直な第３の方向（Ｚ軸方向）にテーブルを加振可能な第３のアクチュエータと、テーブルを第３のアクチュエータに対して第１及び第２の方向にスライド可能に連結する第３の連結手段と、を有し、第１及び第２の連結手段は、それぞれ前記テーブルを第１及び第２のアクチュエータに対して第３の方向にスライド可能に連結する構成となっている。この構成によれば、三軸方向に加振可能な加振試験装置が実現される。

Claims (18)

1. ベースと、
   ワークを取り付けるためのテーブルと、
   前記テーブルを水平な第１の方向に加振可能な第１のアクチュエータと、
   前記テーブルを、前記第１の方向と直交する水平な第２の方向に加振可能な第２のアクチュエータと、
   前記テーブルを前記第１及び第２の方向の双方に垂直な第３の方向に加振可能な第３のアクチュエータと、
   前記テーブルを前記第１のアクチュエータに対して前記第２及び第３の方向にスライド可能に連結する第１の連結手段と、
   前記テーブルを前記第２のアクチュエータに対して前記第１及び第３の方向にスライド可能に連結する第２の連結手段と、
   前記テーブルを前記第３のアクチュエータに対して前記第１及び第２の方向にスライド可能に連結する第３の連結手段と
   を備えた加振試験装置において、
   前記第３の連結手段は、
   前記第３のアクチュエータと前記テーブルとの間に配置され、前記第３のアクチュエータの駆動により前記第３の方向に移動可能な可動部と、
   前記ベースに固定され、前記可動部を前記第３の方向にスライド可能に両側方より支持する一対の支持部材と、
   前記可動部と前記テーブルとの間に配置された４つの中間ステージと
   を有し、
   前記第３の連結手段のテーブルには前記第１の方向に伸びる一対のレールが設けられており、
   前記第３の連結手段の可動部には前記第２の方向に伸びる一対のレールが設けられており、
   前記第３の連結手段の４つの中間ステージの各々には、前記第１の方向に伸びる一対のレールのいずれか一方と係合するランナーブロックと、前記第２の方向に伸びる一対のレールのいずれか一方と係合するランナーブロックが設けられており、
   前記第１の方向に伸びる一対のレールの各々は、前記第２の方向に伸びる一対のレールの各々と、前記４つの中間ステージの一つを介して互いに連結されており、
   該中間ステージの各々は、前記テーブルに対しては前記第１の方向のみにスライド可能であり、前記第３の連結手段の可動部に対しては前記第２の方向のみにスライド可能であり、
   前記第３の連結手段の一対の支持部材と可動部の一方には前記第３の方向に伸びるレールが設けられており、他方には該レールと係合するランナーブロックが設けられている加振試験装置。
2. 前記第１及び第２の連結手段の夫々は、前記第１及び第２のアクチュエータと前記テーブルの間に配置された中間ステージを有し、
   前記第１の連結手段の中間ステージは、該第１の方向に垂直な一方向のみに前記テーブルに対してスライド可能であり、且つ、該一方向と該第１の方向の双方に垂直な方向のみに前記第１のアクチュエータに対してスライド可能であり、
   前記第２の連結手段の中間ステージは、該第２の方向に垂直な一方向のみに前記テーブルに対してスライド可能であり、且つ、該一方向と該第２の方向の双方に垂直な方向のみに前記第２のアクチュエータに対してスライド可能である
   ことを特徴とする請求項１に記載の加振試験装置。
3. 前記第１及び第２の連結手段において、
   前記テーブル及び前記中間ステージの一方には、前記中間ステージが前記テーブルに対してスライド可能な方向に伸びる少なくとも１本のレールが設けられており、
   前記テーブル及び前記中間ステージの他方には、前記レールに係合するランナーブロックが設けられている
   ことを特徴とする請求項２に記載の加振試験装置。
4. 前記第１及び第２の連結手段において、
   前記テーブルと前記中間ステージとは、互いに平行に配置された複数のレールと、前記複数のレールの各々に係合する複数のランナーブロックを介して、スライド可能に連結されていることを特徴とする請求項３に記載の加振試験装置。
5. 前記第１及び第２の連結手段において、
   前記少なくとも１本のレールが前記テーブルに設けられ、
   前記ランナーブロックが前記中間ステージに設けられている
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載の加振試験装置。
6. 前記第１の連結手段の中間ステージが前記テーブル及び前記第１のアクチュエータに対してスライド可能な二方向の一方は、該第２の方向であり、
   前記第２の連結手段の中間ステージが前記テーブル及び前記第２のアクチュエータに対してスライド可能な二方向の一方は、該第１の方向である
   ことを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の加振試験装置。
7. 前記第１及び第２の連結手段において、
   前記中間ステージ及び対応するアクチュエータの一方には、前記中間ステージが前記対応するアクチュエータに対してスライド可能な方向に伸びる少なくとも１本のレールが設けられており、
   前記中間ステージ及び対応するアクチュエータの他方には、前記レールに係合するランナーブロックが設けられている
   ことを特徴とする請求項２から６のいずれか一項に記載の加振試験装置。
8. 前記第１及び第２の連結手段において、前記中間ステージと対応するアクチュエータとは、互いに平行に配置された複数のレールと、前記複数のレールの各々に係合する複数のランナーブロックを介して、スライド可能に連結されている
   ことを特徴とする請求項７に記載の加振試験装置。
9. 前記第１及び第２の連結手段において、
   前記少なくとも１本のレールが前記アクチュエータに設けられ、
   前記レールと係合するランナーブロックが前記中間ステージに設けられている
   ことを特徴とする請求項７に記載の加振試験装置。
10. 前記第３の連結手段において、前記テーブルと前記中間ステージとは、互いに平行に配置された複数のレールと、前記複数のレールの各々に係合する複数のランナーブロックを介して、スライド可能に連結されていることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の加振試験装置。
11. 前記第３の連結手段において、前記中間ステージとアクチュエータとは、互いに平行に配置された複数のレールと、前記複数のレールの各々に係合する複数のランナーブロックを介して、スライド可能に連結されていることを特徴とする請求項１０に記載の加振試験装置。
12. 前記第３の連結手段の一対の支持部材と可動部の一方には前記第３の方向に伸びる２対のレールが設けられており、他方には該２対のレールのいずれかと係合するランナーブロックが複数設けられていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の加振試験装置。
13. 前記アクチュエータのそれぞれは、
    サーボモータと、
    前記サーボモータの回転運動を該アクチュエータの駆動方向の並進運動に変換するボールねじ機構と
    を有することを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の加振試験装置。
14. 前記サーボモータの回転軸と前記ボールねじ機構のボールねじとを連結するセミリジッドカップリングを更に有し、該セミリジッドカップリングは、
    中心にテーパ穴が貫通形成された剛体要素である一対の外輪と、
    前記一対の外輪の間に配置され、中心に連結する軸を通すための円柱状の貫通穴が形成され、外周の軸方向両端に前記一対の外輪のテーパ穴の内周と夫々係合可能なテーパ面が形成されている、弾性要素または粘弾性要素からなる内輪と、
    を有し、
    前記内輪の貫通穴に前記ボールねじ及び前記サーボモータの駆動軸が差し込まれ、前記内輪のテーパ面に前記一対の外輪のテーパ穴の内周が当接し、前記一対の外輪同士がボルトで互いに固定されることにより内輪を介して軸が連結される
    ことを特徴とする請求項１３に記載の加振試験装置。
15. 前記セミリジッドカップリングは粘弾性要素を含むことを特徴とする請求項１４に記載の加振試験装置。
16. 前記粘弾性要素の少なくとも一部は樹脂又はゴムから形成されていることを特徴とする請求項１５に記載の加振試験装置。
17. 前記セミリジッドカップリングは、前記サーボモータの駆動軸方向の振動の減衰率が該駆動軸の固有振動数において略最大になるように構成されていることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の加振試験装置。
18. 前記セミリジッドカップリングが、バックラッシが無く、回転軸の曲げ方向にたわみ性を有し、前記モータの駆動軸方向の振動の伝達を阻害するように構成されている
    ことを特徴とする請求項１４から１７のいずれか一項に記載の加振試験装置。

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