JP5542186B2

JP5542186B2 - Excitation device

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Publication number: JP5542186B2
Application number: JP2012236579A
Authority: JP
Inventors: 繁松本; 博至宮下; 一宏村内; 正伸長谷川
Original assignee: Kokusai Keisokuki KK
Current assignee: Kokusai Keisokuki KK
Priority date: 2008-04-24
Filing date: 2012-10-26
Publication date: 2014-07-09
Anticipated expiration: 2028-11-28
Also published as: TW200944773A; WO2009130818A1; JP2013015544A; TWI467148B; JPWO2009130818A1; JP5124017B2

Description

本発明は、被加振物に静荷重を加えながら加振する加振装置に関する。 The present invention relates to a vibration device that vibrates a vibration target while applying a static load.

従来、特許文献１に記載のもののような、テーブル及びその上に固定された被検体を所定方向（例えば上下方向）に加振する動電型振動試験装置が広く利用されている。動電型振動試験装置は、テーブルが固定される可動部に取り付けられた可動コイルを直流磁界中に配置したものである。可動コイルに電流を流すと、可動コイルにはコイル軸方向に働くローレンツ力が加わる。このローレンツ力によって、可動部を可動コイルの軸方向に移動させることができる（ボイスコイルモータ）。ローレンツ力の大きさは可動コイルに加える電流の大きさに比例するため、可動コイルに変動電流を供給することによって、ローレンツ力の大きさを周期的に変動させ、テーブルを交流電流の周波数で振動させることができる。動電型振動試験装置は、上記のように、可動コイルに供給する変動電流の周期によってテーブルの振動周波数が決まるものであり、可動コイルに高周波の電流を加えることによって、特に数百〜数千ヘルツ以上の高周波数での振動試験を行うことができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electrodynamic vibration test apparatus that vibrates a table and a subject fixed on the table in a predetermined direction (for example, the vertical direction) such as that described in Patent Document 1 has been widely used. In the electrodynamic vibration testing apparatus, a movable coil attached to a movable part to which a table is fixed is arranged in a DC magnetic field. When a current is passed through the movable coil, Lorentz force acting in the coil axial direction is applied to the movable coil. With this Lorentz force, the movable part can be moved in the axial direction of the movable coil (voice coil motor). Since the magnitude of the Lorentz force is proportional to the magnitude of the current applied to the moving coil, supplying the fluctuating current to the moving coil causes the Lorentz force to periodically fluctuate and vibrate the table at the frequency of the alternating current. Can be made. In the electrodynamic vibration test apparatus, as described above, the vibration frequency of the table is determined by the cycle of the fluctuating current supplied to the movable coil. By applying a high-frequency current to the movable coil, especially hundreds to thousands of times. Vibration tests at high frequencies above hertz can be performed.

特開２００４−２１９１９６号公報JP 2004-219196 A

上記構成の動電型振動試験装置においては、可動部、テーブル及び被検体を浮上させるための静荷重（すなわち、可動部及び被検体の重量とつりあう静荷重）に、可動部を振動するための変動荷重を合成した荷重に対応するローレンツ力を生成する必要がある。このようなローレンツ力を生成するためには、静荷重に対応した直流成分と、変動荷重に対応した交流成分とを合成した電流を可動コイルに加える必要がある。 In the electrodynamic vibration test apparatus having the above-described configuration, the movable part, the table, and the subject are vibrated with a static load (ie, a static load that balances the weight of the movable part and the subject). It is necessary to generate a Lorentz force corresponding to a load obtained by synthesizing a variable load. In order to generate such a Lorentz force, it is necessary to apply to the moving coil a current obtained by synthesizing a DC component corresponding to a static load and an AC component corresponding to a fluctuating load.

前述のように、動電型振動試験装置は、高周波での振動試験に適している。高周波での振動試験を必要とされる被検体としては、エンジンマウントやエンジン用の防振ゴムなどがある。このような被検体は、エンジンの荷重が加わった状態で使用されるため、一定の静荷重を加えた状態で振動試験を行うことが望ましい。動電型振動試験装置にて被検体に静荷重を加えるには、例えば、テーブル上の被検体を上から押さえつけて静荷重を加える構成などが考えられる。 As described above, the electrodynamic vibration test apparatus is suitable for a vibration test at a high frequency. Examples of the subject that requires a vibration test at a high frequency include an engine mount and an anti-vibration rubber for the engine. Since such an object is used in a state where an engine load is applied, it is desirable to perform a vibration test in a state where a certain static load is applied. In order to apply a static load to the subject with the electrodynamic vibration test apparatus, for example, a configuration in which the static load is applied by pressing the subject on the table from above can be considered.

このように、被検体に大きな静荷重を加えながら振動試験を行う場合、可動部、テーブル及び被検体の重量に加えて上記静荷重をもローレンツ力で支える必要がある。このため、大きな静荷重を被検体に加えながら振動試験を行う場合は、可動コイルに流す電流の直流成分を大きくする必要がある。このような構成を実現するためには、複雑且つ大型の電源回路を必要とし、また、可動コイルもまた大電流に耐えられるように大型化する必要がある。すなわち、動電型振動試験装置において被検体に静荷重を加えながら加振を行おうとすると、被検体の寸法や振動の振幅に比べて振動試験装置の寸法・重量や消費電力が極めて大きくなる。このため、動電型振動試験装置によって被検体に静荷重を加えながら振動試験を行うことは非現実的であり、事実上不可能であった。 Thus, when performing a vibration test while applying a large static load to the subject, it is necessary to support the static load with Lorentz force in addition to the weight of the movable part, the table, and the subject. For this reason, when conducting a vibration test while applying a large static load to the subject, it is necessary to increase the direct current component of the current flowing through the movable coil. In order to realize such a configuration, a complicated and large power supply circuit is required, and the movable coil needs to be enlarged so that it can withstand a large current. That is, when an electrodynamic vibration test apparatus is to be vibrated while applying a static load to the subject, the dimensions, weight, and power consumption of the vibration test apparatus become extremely large compared to the dimensions of the subject and the amplitude of vibration. For this reason, it is unrealistic and practically impossible to perform a vibration test while applying a static load to a subject using an electrodynamic vibration test apparatus.

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り、被加振物に静荷重を加えながら加振可能なコンパクトな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 problems, and an object of the present invention is to provide a compact vibration device that can be vibrated while applying a static load to a vibrating object.

本発明の一実施形態による加振装置は、ベースに固定された固定部と、固定部に対して所定方向に往復移動可能な可動部と、可動部に動荷重を加えて所定方向に駆動する駆動手段と、固定部に取り付けられ、可動部との間で被加振物を挟み込む反力板と、可動部を介して被加振物に所定の圧縮静荷重を加える空気ばねと、被加振物に所定の圧縮静荷重が加わるように空気ばねのエア圧を制御するエア圧制御手段と、を備える。 A vibration exciter according to an embodiment of the present invention includes a fixed portion fixed to a base, a movable portion capable of reciprocating in a predetermined direction with respect to the fixed portion, and driving the movable portion in a predetermined direction by applying a dynamic load. A driving means, a reaction force plate that is attached to the fixed part and sandwiches the vibration object between the movable part, an air spring that applies a predetermined static static load to the vibration object via the movable part, Air pressure control means for controlling the air pressure of the air spring so that a predetermined compressive static load is applied to the shaker.

このように、本発明の一実施形態においては、空気ばねにて可動部に所定方向の荷重を加えることによって、可動部と反力板との間で被加振物に圧縮静荷重を加えることができる。従って、本発明の一実施形態によれば、駆動手段を大型化することなく、被加振物に静荷重を加えながら加振可能な加振装置が実現する。また、空気ばね内のエア圧を制御することにより、被加振物に加える静荷重の大きさを調整することができる。 Thus, in one embodiment of the present invention, by applying a load in a predetermined direction to the movable part with an air spring, a compressive static load is applied to the object to be excited between the movable part and the reaction force plate. Can do. Therefore, according to one embodiment of the present invention, it is possible to realize a vibration exciter that can be vibrated while applying a static load to an object to be vibrated without increasing the size of the driving means. Moreover, the magnitude | size of the static load added to a to-be-excited object can be adjusted by controlling the air pressure in an air spring.

また、上記の加振装置において、エア圧制御手段が、加振物に加わる荷重を計測する荷重計測手段と、荷重計測手段の計測結果に基づいて空気ばねのエア圧をフィードバック制御する制御手段と、を備えた構成としてもよい。 Further, in the above-described vibration exciter, the air pressure control unit includes a load measurement unit that measures a load applied to the vibrating object, and a control unit that performs feedback control of the air pressure of the air spring based on a measurement result of the load measurement unit; It is good also as a structure provided with.

この構成によれば、所望の大きさの静荷重を正確に被加振物に加えることができる。 According to this configuration, a static load having a desired size can be accurately applied to the object to be vibrated.

また、上記の加振装置において、エア圧制御手段が、空気ばねに圧力が制御されたエアを供給するエア供給手段を備え、制御手段が、荷重計測手段の計測結果に基づいて、エア供給手段が供給するエア圧をフィードバック制御する構成としてもよい。 Further, in the above vibration exciter, the air pressure control means includes an air supply means for supplying air whose pressure is controlled to the air spring, and the control means is based on the measurement result of the load measurement means. It is good also as a structure which carries out feedback control of the air pressure which supplies.

また、上記の加振装置において、エア圧制御手段が空気ばねに接続されたエアタンクを備え、圧力が制御されたエアがエアタンクを介して空気ばねに供給される構成としてもよい。 In the above-described vibration exciter, the air pressure control unit may include an air tank connected to the air spring, and the pressure-controlled air may be supplied to the air spring via the air tank.

この構成によれば、大容量のエアタンクを空気ばねに接続しているため、空気ばねの容積が多少変化したとしても、その変化量は空気ばねとエアタンクを合わせた容積に対しては微小なものである。従って、駆動部で可動部を振動させたとしても、空気ばねの内圧はほとんど変化せず、一定の静荷重を被加振物に加え続けることが可能である。 According to this configuration, since a large-capacity air tank is connected to the air spring, even if the volume of the air spring changes slightly, the amount of change is minute relative to the combined volume of the air spring and air tank. It is. Therefore, even if the movable part is vibrated by the driving part, the internal pressure of the air spring hardly changes, and it is possible to continue to apply a constant static load to the excited object.

また、上記の加振装置において、エア圧制御手段が、エアを供給するエア源と、制御手段の制御に基づいてエア源が供給するエアの圧力を調整するレギュレータ手段と、を備え、レギュレータ手段が、入力ポートがエア源側に接続されている電空レギュレータと、入力ポートがエア源側に接続され且つ出力ポートがエアタンクに接続されている精密レギュレータとを備え、電空レギュレータの出力ポートのエア圧によって精密レギュレータの出力ポートのエア圧が制御されるように構成されていてもよい。 In the above-described vibration exciter, the air pressure control means includes an air source for supplying air and a regulator means for adjusting the pressure of the air supplied by the air source based on the control of the control means, and the regulator means Is equipped with an electropneumatic regulator whose input port is connected to the air source side and a precision regulator whose input port is connected to the air source side and whose output port is connected to the air tank. The air pressure at the output port of the precision regulator may be controlled by the air pressure.

電空レギュレータは、出力ポートのエア圧をコンピュータ等の電子機器から容易に制御可能であり、一方、精密レギュレータは、入力ポートから出力ポートに大流量のエアが流れる場合であってもパイロットポートに入力されるエア圧に基づいて出力ポートのエア圧を精密に制御可能である。従って、本発明の一実施形態のようにこのエア圧を大流量であってもエア圧力を精密に制御できる精密レギュレータの出力ポートの圧力とすることによって、エアタンク及び空気ばね内のエア圧を精密に制御することができる。 The electro-pneumatic regulator can easily control the air pressure at the output port from an electronic device such as a computer. On the other hand, the precision regulator can be used as a pilot port even when a large flow of air flows from the input port to the output port. The air pressure at the output port can be precisely controlled based on the input air pressure. Therefore, the air pressure in the air tank and the air spring is precisely adjusted by setting the pressure of the output port of the precision regulator capable of precisely controlling the air pressure even when the air pressure is large as in the embodiment of the present invention. Can be controlled.

また、上記の加振装置において、電空レギュレータ及び精密レギュレータの入力ポートとエア源との間に、電空レギュレータ及び精密レギュレータの入力ポートに入力されるエアの圧力を略一定に保つための前段レギュレータを備えた構成としてもよい。 Further, in the above-described vibration exciter, a pre-stage for maintaining the pressure of the air input to the input port of the electropneumatic regulator and the precision regulator substantially constant between the input port of the electropneumatic regulator and the precision regulator and the air source. It is good also as a structure provided with the regulator.

また、上記の加振装置において、所定方向が鉛直方向であり、空気ばねが、可動部の下方に配置され、可動部及び加振物の重量を支持する構成としてもよい。 Further, in the above-described vibration exciter, the predetermined direction may be a vertical direction, and the air spring may be disposed below the movable portion to support the weight of the movable portion and the vibrating object.

また、上記の加振装置において、可動部の移動方向を所定方向のみに規制するためのリニアガイドを更に備える構成としてもよい。 The above-described vibration device may further include a linear guide for restricting the moving direction of the movable part to a predetermined direction.

また、上記の加振装置において、リニアガイドが、可動部と固定部の一方に固定されたレールと、他方に固定されると共にレールと係合しレールに沿って移動可能なランナーブロックとを備える構成としてもよい。 In the above-described vibration exciter, the linear guide includes a rail fixed to one of the movable portion and the fixed portion, and a runner block fixed to the other and engaged with the rail and movable along the rail. It is good also as a structure.

また、上記の加振装置において、リニアガイドが、レール及びランナーブロックを複数組有し、レールとランナーブロックの組は、可動部の中心を中心とする円周上に、略等間隔に配置されている構成としてもよい。 Further, in the above-described vibration exciter, the linear guide has a plurality of sets of rails and runner blocks, and the sets of rails and runner blocks are arranged at substantially equal intervals on a circumference centered on the center of the movable part. It is good also as composition which has.

本発明の一実施形態に係る加振装置は、被加振物に圧縮静荷重を加える空気ばねを備えるため、駆動手段を大型化せずに被加振物に圧縮静荷重を加えることが可能になる。 The vibration exciter according to an embodiment of the present invention includes an air spring that applies a compressive static load to an object to be vibrated, and thus can apply a compressive static load to the object to be excited without increasing the size of the drive means. become.

本発明の実施の形態による動電型振動試験装置の正面図である。1 is a front view of an electrodynamic vibration test apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態による動電型振動試験装置の上面図である。1 is a top view of an electrodynamic vibration testing apparatus according to an embodiment of the present invention. 図２のＩ−Ｉ断面図である。It is II sectional drawing of FIG. 本発明の実施の形態による動電型振動試験装置の内圧制御機構の空圧回路を示したものである。1 shows a pneumatic circuit of an internal pressure control mechanism of an electrodynamic vibration test apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態による動電型振動試験装置において、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。In the electrodynamic vibration testing apparatus according to the embodiment of the present invention, the runner block and the rail are cut along a plane perpendicular to the major axis direction of the rail. 図５のＩＩ−ＩＩ断面図である。It is II-II sectional drawing of FIG. 本発明の実施の形態の動電型振動試験装置のブロック図である。1 is a block diagram of an electrodynamic vibration test apparatus according to an embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。図１及び図２は、夫々本実施形態による動電型振動試験装置の正面図及び上面図を示したものである。また、図３は、図２のＩ−Ｉ断面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 and 2 are a front view and a top view, respectively, of the electrodynamic vibration test apparatus according to the present embodiment. 3 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG.

図１に示されるように、本実施形態による動電型振動試験装置１は、ベースＢに固定されている固定部１０と、固定部に対して鉛直方向に駆動される可動部２０とを有する。可動部２０の上端には、テーブル３１が固定されるようになっている。テーブル３１の上には、ワーク保持部材３２が固定されており、このワーク保持部材３２に、ワーク（被検体）Ｗが固定されるようになっている。すなわち、ワーク保持部材３２にワークＷを取り付け、次に可動部２０を固定部１０に対して往復運動させることによって、ワークＷを振動させることができるようになっている。なお、ワーク保持部材３２は、テーブル３１に対して着脱自在に固定されるようになっており、ワークＷの寸法や種類に応じて、適宜適切なワーク保持部材３２を選択可能となっている。 As shown in FIG. 1, the electrodynamic vibration testing apparatus 1 according to the present embodiment includes a fixed portion 10 fixed to the base B and a movable portion 20 that is driven in a vertical direction with respect to the fixed portion. . A table 31 is fixed to the upper end of the movable portion 20. A workpiece holding member 32 is fixed on the table 31, and a workpiece (subject) W is fixed to the workpiece holding member 32. That is, the work W can be vibrated by attaching the work W to the work holding member 32 and then reciprocating the movable part 20 with respect to the fixed part 10. The work holding member 32 is detachably fixed to the table 31, and an appropriate work holding member 32 can be appropriately selected according to the size and type of the work W.

固定部１０は、ベースＢに強固に固定されているフレーム１１と、軸１４を介してこのフレーム１１に軸支されている筒状体１２とを有する。図３に示されるように、可動部２０の下部は、この筒状体１２の内部に収納されている。 The fixing portion 10 includes a frame 11 that is firmly fixed to the base B, and a cylindrical body 12 that is pivotally supported on the frame 11 via a shaft 14. As shown in FIG. 3, the lower part of the movable part 20 is accommodated in the cylindrical body 12.

筒状体１２の上部には、ワークＷを上から押さえつけるための反力フレーム１３が固定されている。反力フレーム１３は、図１及び図２に示されるように、筒状体１２にボルトで固定される底板１３ｃと、底板１３ｃの上に溶接され鉛直方向に伸びる一対の側板１３ａと、この一対の側板１３ａの上端同士を連絡するように側板１３ａに溶接されている反力板１３ｂとを有する。図１に示されるように、反力板１３ａの底面には、スペーサ３４が固定されており、このスペーサ３４とワーク保持部材３２とによってワークＷが挟まれるようになっている。また、スペーサ３４の下部にはロードセル３３が取り付けられており、これによって、ワークＷに加わる鉛直方向の圧縮荷重を計測することができるようになっている。スペーサ３４は、反力板１３ｂに対して着脱自在に固定されるようになっており、ワークＷの寸法や種類に応じて、適宜適切なスペーサ３４を選択可能となっている。 A reaction force frame 13 for pressing the workpiece W from above is fixed to the upper portion of the cylindrical body 12. As shown in FIGS. 1 and 2, the reaction force frame 13 includes a bottom plate 13c that is fixed to the cylindrical body 12 with bolts, a pair of side plates 13a that are welded onto the bottom plate 13c and extend in the vertical direction, and the pair of side plates 13a. The reaction plate 13b is welded to the side plate 13a so as to communicate the upper ends of the side plates 13a. As shown in FIG. 1, a spacer 34 is fixed to the bottom surface of the reaction force plate 13 a, and the workpiece W is sandwiched between the spacer 34 and the workpiece holding member 32. In addition, a load cell 33 is attached to the lower part of the spacer 34, whereby a vertical compressive load applied to the workpiece W can be measured. The spacer 34 is detachably fixed to the reaction force plate 13b, and an appropriate spacer 34 can be appropriately selected according to the size and type of the workpiece W.

次に、可動部２０を鉛直方向に駆動するための機構について、以下説明する。図３に示されるように、可動部２０は、テーパ円筒形状の可動フレーム２２と可動フレーム２２の上端に固定されている天板２１とを有する。天板２１の上には、複数のバー２６を介してテーブル３１が固定される。 Next, a mechanism for driving the movable unit 20 in the vertical direction will be described below. As shown in FIG. 3, the movable unit 20 includes a movable frame 22 having a tapered cylindrical shape and a top plate 21 fixed to the upper end of the movable frame 22. A table 31 is fixed on the top plate 21 via a plurality of bars 26.

可動フレーム２２の下端には、可動コイル保持部材２７を介して可動コイル５１が取り付けられている。可動コイル５１は、可動フレーム２２と略同軸に配置されている。 A movable coil 51 is attached to the lower end of the movable frame 22 via a movable coil holding member 27. The movable coil 51 is disposed substantially coaxially with the movable frame 22.

また、固定部１０の筒状体１２の内部には、筒状体１２と同軸に形成された円筒形状の内側磁極１５が設けられている。内側磁極１５の外径は、可動コイル５１の内径よりも小さくなっており、可動コイル５１は内側磁極１５の外周面と筒状体１２の内周面との間に配置される。 A cylindrical inner magnetic pole 15 formed coaxially with the cylindrical body 12 is provided inside the cylindrical body 12 of the fixed portion 10. The outer diameter of the inner magnetic pole 15 is smaller than the inner diameter of the movable coil 51, and the movable coil 51 is disposed between the outer peripheral surface of the inner magnetic pole 15 and the inner peripheral surface of the cylindrical body 12.

筒状体１２の内周面には、凹部１２ａが設けられており、この凹部１２ａの内部には、固定コイル５２が取り付けられている。ここで、筒状体１２及び内側磁極１５は共に磁性材料から形成されており、固定コイル５２に直流電流を流すと、可動コイル５１の半径方向に磁界が発生するようになっている。 A concave portion 12a is provided on the inner peripheral surface of the cylindrical body 12, and a fixed coil 52 is attached to the inside of the concave portion 12a. Here, the cylindrical body 12 and the inner magnetic pole 15 are both made of a magnetic material, and when a direct current is passed through the fixed coil 52, a magnetic field is generated in the radial direction of the movable coil 51.

この状態で可動コイル５１に電流を流すと、可動コイル５１の軸方向、すなわち鉛直方向にローレンツ力が発生し、可動部２０を鉛直方向に駆動することができる。本実施形態による振動試験装置１においては、可動コイル５１に交流成分を含む電流を供給し、可動フレーム２０を鉛直方向に往復運動させ、テーブル３１上のワークＷを鉛直方向に沿って振動させる。 When a current is passed through the movable coil 51 in this state, a Lorentz force is generated in the axial direction of the movable coil 51, that is, in the vertical direction, and the movable portion 20 can be driven in the vertical direction. In the vibration testing apparatus 1 according to the present embodiment, a current including an AC component is supplied to the movable coil 51, the movable frame 20 is reciprocated in the vertical direction, and the workpiece W on the table 31 is vibrated along the vertical direction.

本実施形態においては、空気ばね６１によって、可動部２０及びワークＷを下から支えている。空気ばね６１は、内側磁極１５の中に収納されている。また、空気ばね６１の上端から鉛直上方に伸びる連結バー２３を介して、空気ばね６１と可動フレーム２２とが連結されている。図３に示されるように、連結バー２３は可動フレーム２２の中を通って可動フレーム２２の上端に達しており、半径方向に伸びる複数本のはり２４を介して、可動フレーム２２の内周面と連結バー２３とが連結している。 In the present embodiment, the movable portion 20 and the workpiece W are supported from below by the air spring 61. The air spring 61 is accommodated in the inner magnetic pole 15. Further, the air spring 61 and the movable frame 22 are connected via a connecting bar 23 extending vertically upward from the upper end of the air spring 61. As shown in FIG. 3, the connecting bar 23 reaches the upper end of the movable frame 22 through the movable frame 22, and the inner peripheral surface of the movable frame 22 via a plurality of beams 24 extending in the radial direction. And the connecting bar 23 are connected.

なお、符号２５は、連結バー２３が倒れないよう支持する軸受である。 Reference numeral 25 denotes a bearing that supports the connecting bar 23 so as not to fall down.

本実施形態においては、空気ばね６１は、可動部２０を下から支えて可動部を所定の高さに維持するために使用される。更に、空気ばね６１と反力板１３ｃとの間でワークＷが挟み込まれており、空気ばね６１の内圧を上昇させることによって、ワークＷに鉛直方向の圧縮荷重を加えることができる。この目的のために、本実施形態においては、空気ばね６１の内圧、すなわち、空気ばね６１がワークに加える荷重を制御することができるようになっている。 In the present embodiment, the air spring 61 is used to support the movable part 20 from below and maintain the movable part at a predetermined height. Further, the workpiece W is sandwiched between the air spring 61 and the reaction force plate 13 c, and a vertical compressive load can be applied to the workpiece W by increasing the internal pressure of the air spring 61. For this purpose, in this embodiment, the internal pressure of the air spring 61, that is, the load applied by the air spring 61 to the workpiece can be controlled.

空気ばね６１の内圧を制御するための機構について、以下説明する。図４は、本実施形態における内圧制御機構６０の空圧回路を示したものである。図４に示されるように、空気ばね６１はコンプレッサ等のエア源Ｓからエアを供給されるようになっており、エア源Ｓと空気ばね６１との間には、フィルタレギュレータ６２、精密レギュレータ６５及びエアタンク６６が設けられている。 A mechanism for controlling the internal pressure of the air spring 61 will be described below. FIG. 4 shows a pneumatic circuit of the internal pressure control mechanism 60 in the present embodiment. As shown in FIG. 4, the air spring 61 is supplied with air from an air source S such as a compressor. Between the air source S and the air spring 61, a filter regulator 62 and a precision regulator 65 are provided. And an air tank 66 is provided.

フィルタレギュレータ６２は、エア源Ｓから供給されるエアから埃や水分等を除去するとともに、その出力ポートから排出されるエアの圧力を調整する。 The filter regulator 62 removes dust and moisture from the air supplied from the air source S, and adjusts the pressure of the air discharged from the output port.

フィルタレギュレータ６２の出力ポートには、空圧スイッチ６３、電空レギュレータ６４及び精密レギュレータ６５が接続されている。電空レギュレータ６４は、コントローラ２（後述）からの制御に応じて出力圧を調整可能なレギュレータである。電空レギュレータ６４の出力ポートは、精密レギュレータ６５のパイロットポートに接続されている。すなわち、電空レギュレータ６４の出力ポートは精密レギュレータ６５のパイロットポートによってふさがれた状態となっており、この間の管路のエアは流れずに静圧のみを精密レギュレータ６５のパイロットポートに加える。 A pneumatic switch 63, an electropneumatic regulator 64, and a precision regulator 65 are connected to the output port of the filter regulator 62. The electropneumatic regulator 64 is a regulator capable of adjusting the output pressure in accordance with control from the controller 2 (described later). The output port of the electropneumatic regulator 64 is connected to the pilot port of the precision regulator 65. In other words, the output port of the electropneumatic regulator 64 is blocked by the pilot port of the precision regulator 65, and air in the pipeline does not flow during this time, and only the static pressure is applied to the pilot port of the precision regulator 65.

精密レギュレータ６５は、パイロットポートに入力されたエアによって内部のバルブを制御することによって、その出力ポートの圧力がパイロットポートの圧力に一致するよう、精密に調整するものである。また、精密レギュレータ６５のバルブを比較的小さい圧力で駆動できるようにするために、パイロットポートには、フィルタレギュレータ６２の出口圧が背圧として加えられている。精密レギュレータ６５の出力ポートは、エアタンク６６に接続されている。 The precision regulator 65 precisely adjusts the pressure of the output port to match the pressure of the pilot port by controlling the internal valve by the air input to the pilot port. Further, the outlet pressure of the filter regulator 62 is applied to the pilot port as a back pressure so that the valve of the precision regulator 65 can be driven with a relatively small pressure. The output port of the precision regulator 65 is connected to the air tank 66.

精密レギュレータ６５は、入力ポートから出力ポートにエアが流れる場合であっても、出力ポートの静圧をパイロットポートの圧力に精密に制御することが可能である。従って、入力ポートから出力ポートにエアが流れない電空レギュレータ６４の出力ポートを精密レギュレータ６５のパイロットポートに接続することによって、エアタンク６６及び空気ばね６１の内圧を所望の圧力に精密に制御することができる。そして、空気ばね６１に与える内圧を制御することよって、ワークＷに所望の圧縮静荷重を与えることができる。そして、この状態で、固定コイル５２（図３）に直流電流を流し、且つ可動コイル５１に交流電流を流すことによって、静荷重を掛けながらワークＷを加振することができる。 The precision regulator 65 can precisely control the static pressure of the output port to the pressure of the pilot port even when air flows from the input port to the output port. Therefore, the internal pressure of the air tank 66 and the air spring 61 is precisely controlled to a desired pressure by connecting the output port of the electropneumatic regulator 64 where air does not flow from the input port to the output port to the pilot port of the precision regulator 65. Can do. Then, by controlling the internal pressure applied to the air spring 61, a desired compression static load can be applied to the workpiece W. In this state, the workpiece W can be vibrated while applying a static load by flowing a direct current through the fixed coil 52 (FIG. 3) and flowing an alternating current through the movable coil 51.

ここで、ワークＷを振動させると可動部２０と連結している空気ばね６１の容積も変動する。しかしながら、空気ばね６１には、空気ばね６１に対して十分に容積の大きいエアタンク６６が接続されているため、空気ばね６１の容積が多少変動したとしても、空気ばね６１の内圧はほとんど変化せず、略一定の静荷重をワークＷに対して加え続けることができる。 Here, when the workpiece W is vibrated, the volume of the air spring 61 connected to the movable portion 20 also varies. However, since an air tank 66 having a sufficiently large volume with respect to the air spring 61 is connected to the air spring 61, even if the volume of the air spring 61 slightly varies, the internal pressure of the air spring 61 hardly changes. The substantially constant static load can be continuously applied to the workpiece W.

また、空圧スイッチ６３は、フィルタレギュレータ６２の出口圧が所定の設定圧以下であるかどうかを検出するためのスイッチである。フィルタレギュレータ６２の出口圧が設定圧以下である場合は、空圧スイッチ６３はオンとなり、コントローラ２（後述）に信号を送る。空圧スイッチ６３がオンとなるような状況においては、エア源Ｓの出口圧が低下している、或いは配管にエア漏れが発生するなどの原因によってフィルタレギュレータ６２の出口圧が低下し、空気ばね６１の内圧を十分に高く保つことができなくなる可能性がある。そのため、ワークＷを加振している間に空圧スイッチ６３がオンになったことコントローラ２が検出した場合は、コントローラ２はワークＷの振動を強制的に停止する。 The pneumatic switch 63 is a switch for detecting whether or not the outlet pressure of the filter regulator 62 is equal to or lower than a predetermined set pressure. When the outlet pressure of the filter regulator 62 is equal to or lower than the set pressure, the pneumatic switch 63 is turned on and sends a signal to the controller 2 (described later). In a situation where the air pressure switch 63 is turned on, the outlet pressure of the filter regulator 62 decreases due to a decrease in the outlet pressure of the air source S or the occurrence of air leakage in the piping, and the air spring. There is a possibility that the internal pressure of 61 cannot be kept sufficiently high. Therefore, when the controller 2 detects that the pneumatic switch 63 is turned on while the workpiece W is being vibrated, the controller 2 forcibly stops the vibration of the workpiece W.

次いで、本実施形態の動電型振動試験装置１の制御について説明する。図７は、本実施形態の動電型振動試験装置１のブロック図である。図８に示されるように、動電型振動試験装置１は、コントローラ２と、電源３と、アンプ４とを有する。電源３は、固定コイル５２に直流電流を供給し、可動コイル５１の周囲に直流磁界を発生させる。また、アンプ４は、電源３から電力の供給を受けて交流電流を生成し、これを可動コイル５１に供給する。コントローラ２はアンプ４を制御して、所望の振幅及び周波数をもった交流電流をアンプ４から出力させることが可能である。 Next, control of the electrodynamic vibration test apparatus 1 of the present embodiment will be described. FIG. 7 is a block diagram of the electrodynamic vibration test apparatus 1 of the present embodiment. As shown in FIG. 8, the electrodynamic vibration testing apparatus 1 includes a controller 2, a power source 3, and an amplifier 4. The power source 3 supplies a direct current to the fixed coil 52 and generates a direct current magnetic field around the movable coil 51. Further, the amplifier 4 receives supply of electric power from the power supply 3 to generate an alternating current, and supplies this to the movable coil 51. The controller 2 can control the amplifier 4 to output an alternating current having a desired amplitude and frequency from the amplifier 4.

また、前述のようにワークＷの荷重はロードセル３３によって計測されており、コントローラ２は、ロードセル３３の計測結果に基づいて電空レギュレータ６４の出力ポート側の圧力をフィードバック制御する。このフィードバック制御によって、所望の静荷重をワークＷに加えることができる。また、コントローラ２は、テーブル３１に設けられた加速度センサ３５（図３）の検出結果に基づいて、テーブルの変位、速度、加速度振幅をフィードバック制御することが可能である。なお、加速度センサ３５の代わりに、変位や速度を計測する他のセンサを用いても良い。 Further, as described above, the load of the workpiece W is measured by the load cell 33, and the controller 2 feedback-controls the pressure on the output port side of the electropneumatic regulator 64 based on the measurement result of the load cell 33. A desired static load can be applied to the workpiece W by this feedback control. The controller 2 can feedback control the displacement, speed, and acceleration amplitude of the table based on the detection result of the acceleration sensor 35 (FIG. 3) provided on the table 31. Instead of the acceleration sensor 35, another sensor that measures displacement and speed may be used.

また、前述のように、ワークＷが空気ばね６１と反力板１３ｃとの間に挟み込まれることによってワークＷに静荷重を加えるようになっているため、反力板１３ｃには、ワークＷを介して空気ばね６１から大荷重を受けても変位又は変形しないことが求められる。そのため、反力フレーム１３の強度及び剛性は十分に高くする必要がある。このため、図１に示されるように、反力フレーム１３の側板１３ａと反力板１３ｃとによって形成されるコーナ、及び底板１３ｃと側板１３ａによって形成されるコーナには、夫々補強用のリブ１３ｄ及び１３ｅが溶接されている。 Further, as described above, since the workpiece W is sandwiched between the air spring 61 and the reaction force plate 13c, a static load is applied to the workpiece W. Therefore, the workpiece W is applied to the reaction force plate 13c. Even when a large load is received from the air spring 61, it is required not to be displaced or deformed. Therefore, it is necessary to sufficiently increase the strength and rigidity of the reaction force frame 13. For this reason, as shown in FIG. 1, the corners formed by the side plates 13a and the reaction plate 13c of the reaction force frame 13 and the corners formed by the bottom plate 13c and the side plates 13a are respectively provided with reinforcing ribs 13d. And 13e are welded.

本実施形態においては、上記の如く空気ばね６１によって可動部２０に比較的大きな荷重が加えられるため、テーブル３１が倒れず、且つスムーズに鉛直方向に移動できるよう、テーブル３１はリニアガイド機構４０によってガイドされている。リニアガイド機構４０について以下説明する。 In the present embodiment, since a relatively large load is applied to the movable portion 20 by the air spring 61 as described above, the table 31 is moved by the linear guide mechanism 40 so that the table 31 can be smoothly moved in the vertical direction without falling down. Guided. The linear guide mechanism 40 will be described below.

図１〜３に示されるように、リニアガイド機構４０は、固定部１０の筒状体１２の上面に固定されるフレーム部４１を有する。フレーム部４１は、筒状体１２にボルトで固定される底板４１ｂと、側板４１ａとをＬ字状に組み合わせて溶接した部材である。また、フレーム部４１の剛性及び強度を向上させるため、底板４１ｂと側板４１ａによって形成されるコーナにはリブ４１ｃが形成される。 As shown in FIGS. 1 to 3, the linear guide mechanism 40 includes a frame portion 41 that is fixed to the upper surface of the cylindrical body 12 of the fixing portion 10. The frame part 41 is a member welded by combining a bottom plate 41b fixed to the cylindrical body 12 with a bolt and a side plate 41a in an L shape. Further, in order to improve the rigidity and strength of the frame portion 41, ribs 41c are formed at the corner formed by the bottom plate 41b and the side plate 41a.

また、リニアガイド機構は、側板４１ａに固定された鉛直方向に伸びるレール４４と、ランナーブロック取付部材４２を介してテーブル３１に固定されたランナーブロック４６とを更に有する。ランナーブロック４６とレール４４とは係合しており、ランナーブロック４６と一体となったテーブル３１は、レール４４に沿ってスムーズに移動可能となる。 The linear guide mechanism further includes a rail 44 that is fixed to the side plate 41 a and extends in the vertical direction, and a runner block 46 that is fixed to the table 31 via a runner block attachment member 42. The runner block 46 and the rail 44 are engaged, and the table 31 integrated with the runner block 46 can move smoothly along the rail 44.

なお、本実施形態においては、図２に示されるように、フレーム部４１、レール４４及びランナーブロック４６の組が、鉛直方向を中心とする円周上に、約９０度毎に計４組設けられており、この４組によって４方からテーブル３１がガイドされるようになっている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 2, a total of four sets of the frame portion 41, the rail 44, and the runner block 46 are provided on the circumference centered in the vertical direction at about 90 degrees. The table 31 is guided from four directions by these four sets.

次に、本実施形態によるリニアガイド４０のレール４４及びランナーブロック４６（図２）の構成について、図面を用いて詳細に説明する。図５は、レール４４及びランナーブロック４６を、レール４４の長軸方向に垂直な一面（すなわち水平面）で切断した断面図であり、図６は図５のＩＩ−ＩＩ断面図である。図５及び図６に示されるように、ランナーブロック４６にはレール４４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４４の軸方向に延びる４本の溝４６ａ、４６ａ’が形成されている。この溝４６ａ、４６ａ’には、多数のステンレス鋼製のボール４６ｂが収納されている。レール４４には、ランナーブロック４６の溝４６ａ、４６ａ’と対向する位置にそれぞれ溝４４ａ、４４ａ’が設けられており、ボール４６ｂが溝４６ａと溝４４ａ、又は溝４６ａ’と溝４４ａ’との間に挟まれるようになっている。溝４６ａ、４６ａ’、４４ａ、４４ａ’の断面形状は円弧状であり、その曲率半径はボール４６ｂの半径と略等しい。このため、ボール４６ｂは、あそびのほとんど無い状態で溝４６ａ、４６ａ’、４４ａ、４４ａ’に密着する。 Next, the configuration of the rail 44 and the runner block 46 (FIG. 2) of the linear guide 40 according to the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 5 is a cross-sectional view of the rail 44 and the runner block 46 taken along one surface (that is, a horizontal plane) perpendicular to the major axis direction of the rail 44, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. As shown in FIGS. 5 and 6, the runner block 46 is formed with a recess so as to surround the rail 44, and four grooves 46 a and 46 a ′ extending in the axial direction of the rail 44 are formed in the recess. Has been. A number of stainless steel balls 46b are accommodated in the grooves 46a and 46a '. The rail 44 is provided with grooves 44a and 44a ′ at positions facing the grooves 46a and 46a ′ of the runner block 46, respectively, and the ball 46b is formed between the grooves 46a and 44a or between the grooves 46a ′ and 44a ′. It is designed to be sandwiched between them. The cross-sectional shape of the grooves 46a, 46a ', 44a, 44a' is an arc shape, and the radius of curvature thereof is substantially equal to the radius of the ball 46b. For this reason, the ball 46b is in close contact with the grooves 46a, 46a ', 44a, 44a' with almost no play.

ランナーブロック４６の内部には、溝４６ａの夫々と略平行な４本のボール退避路４６ｃ、４６ｃ’が設けられている。図６に示されるように、溝４６ａと退避路４６ｃとは、夫々の両端でＵ字路４６ｄを介して接続されており、溝４６ａ、溝４４ａ、退避路４６ｃ及びＵ字路４６ｄによって、ボール４６ｂを循環させるための循環路が形成される。溝４６ａ’、溝４４ａ’及び退避路４６ｃ’によっても、同様の循環路が形成されている。 Inside the runner block 46, four ball retraction paths 46c and 46c 'are provided which are substantially parallel to the grooves 46a. As shown in FIG. 6, the groove 46a and the retreat path 46c are connected to each other at both ends via a U-shaped path 46d. The groove 46a, the groove 44a, the retreat path 46c, and the U-shaped path 46d A circulation path for circulating 46b is formed. A similar circulation path is also formed by the groove 46a ', the groove 44a', and the retreat path 46c '.

このため、ランナーブロック４６がレール４４に対して移動すると、多数のボール４６ｂが溝４６ａ、４６ａ’、４４ａ、４４ａ’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４６ｂ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４６をレール４４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４６ｃ及びＵ字路４６ｄの内径は、ボール４６ｂの径よりやや大きくなっている。このため、退避路４６ｃ及びＵ字路４６ｄとボール４６ｂとの間に発生する摩擦力はごくわずかであり、それによってボール４６ｂの循環が妨げられることはない。 Therefore, when the runner block 46 moves with respect to the rail 44, a large number of balls 46b circulate in the circulation path while rolling in the grooves 46a, 46a ', 44a, 44a'. For this reason, even if a heavy load is applied in a direction other than the rail axial direction, the runner block can be supported by a large number of balls, and the resistance in the rail axial direction is kept small by rolling the balls 46b. The block 46 can be moved smoothly with respect to the rail 44. The inner diameters of the retreat path 46c and the U-shaped path 46d are slightly larger than the diameter of the ball 46b. For this reason, the frictional force generated between the retreat path 46c and the U-shaped path 46d and the ball 46b is very small, and the circulation of the ball 46b is not hindered.

図示されているように、溝４６ａと４４ａに挟まれた二列のボール４６ｂ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。この場合の接触角とは、溝４６ａ及び４４ａがボール４６ｂと接触する接触点同士を結んだ線が、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であり、図５における下方向）に対してなす角度である。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であり、図５における上方向）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であり、図５における左右方向）の荷重を支持することができる。 As shown in the drawing, the two rows of balls 46b sandwiched between the grooves 46a and 44a form a front combination type angular ball bearing having a contact angle of approximately ± 45 °. The contact angle in this case means that the line connecting the contact points where the grooves 46a and 44a are in contact with the ball 46b is the radial direction of the linear guide (the direction from the runner block toward the rail, the downward direction in FIG. 5). It is the angle to make. The angular ball bearings formed in this way are in the reverse radial direction (the direction from the rail toward the runner block, the upward direction in FIG. 5) and the lateral direction (the direction orthogonal to both the radial direction and the advance / retreat direction of the runner block). Yes, the load in the left-right direction in FIG. 5 can be supported.

同様に、溝４６ａ’と４４ａ’に挟まれた二列のボール４６ｂの列は、接触角（溝４６ａ’及び４４ａ’がボール４６ｂと接触する接触点同士を結んだ線が、リニアガイドの逆ラジアル方向に対してなす角度）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。 Similarly, the two rows of balls 46b sandwiched between the grooves 46a 'and 44a' have a contact angle (the line connecting the contact points where the grooves 46a 'and 44a' are in contact with the ball 46b is the reverse of the linear guide). A front combination angular contact ball bearing having an angle of about ± 45 ° with respect to the radial direction is formed. This angular ball bearing can support radial and lateral loads.

また、溝４６ａと４４ａの一方（図中左側）と、溝４６ａ’と４４ａ’の一方（図中左側）にそれぞれ挟まれた二列のボール４６ｂ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４６ａと４４ａの他方（図中右側）と、溝４６ａ’と４４ａ’の他方（図中右側）にそれぞれ挟まれた二列のボール４６ｂ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。 Further, two rows of balls 46b sandwiched between one of the grooves 46a and 44a (left side in the figure) and one of the grooves 46a 'and 44a' (left side in the figure) are also a front combination type angular ball bearing. Form. Similarly, two rows of balls 46b sandwiched between the other of the grooves 46a and 44a (the right side in the figure) and the other of the grooves 46a 'and 44a' (the right side in the figure) are also a front combination type angular ball bearing. Form.

このように、本実施形態においては、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、多数のボール４６ｂを有する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。 Thus, in this embodiment, the front combination type angular contact ball bearing having a large number of balls 46b supports the load acting in each of the radial direction, the reverse radial direction, and the lateral direction. A large load applied in a direction other than the direction can be sufficiently supported.

以上が本発明の一実施形態の詳細な説明である。以下、上述した本発明の一実施形態を概括する。 The above is a detailed description of one embodiment of the present invention. Hereinafter, an embodiment of the present invention described above will be summarized.

本発明の一実施形態による動電型振動試験装置は、試験装置の可動部を固定部に対して下方から支持する空気ばねと、固定部に取り付けられて試験装置のテーブルとの間で被検体を挟み込むようになっている反力板とを有する。好ましくは、空気ばね内のエア圧を制御するエア圧制御手段をさらに有する。また、被検体に加わる荷重を計測する荷重計測手段を動電型振動試験装置が更に有し、エア圧制御手段は荷重計測手段の計測結果に基づいて空気ばね内のエア圧を制御する。 An electrodynamic vibration testing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a test object between an air spring that supports a movable part of a test apparatus from below with respect to a fixed part, and a table of the test apparatus attached to the fixed part. And a reaction force plate that is adapted to sandwich the. Preferably, air pressure control means for controlling the air pressure in the air spring is further provided. The electrodynamic vibration test apparatus further has a load measuring means for measuring the load applied to the subject, and the air pressure control means controls the air pressure in the air spring based on the measurement result of the load measuring means.

このように、本発明の一実施形態においては、空気ばねにて可動部に上向きの荷重を加えることによって、テーブルと反力板との間で被検体に圧縮静荷重を加えることができる。従って、本発明の一実施形態によれば、電源回路や可動コイルを大型化することなく、被検体に静荷重を加えながら振動試験を実施可能な動電型振動試験装置が実現される。また、空気ばね内のエア圧を制御することにより、被検体に加える静荷重の大きさを調整することができる。また、荷重計測手段の計測結果に基づいて空気ばね内のエア圧が調整されるため、所望の大きさの静荷重を正確に被検体に加えることができる。 Thus, in one embodiment of the present invention, a compressive static load can be applied to the subject between the table and the reaction force plate by applying an upward load to the movable portion with the air spring. Therefore, according to one embodiment of the present invention, an electrodynamic vibration test apparatus capable of performing a vibration test while applying a static load to a subject without increasing the size of a power supply circuit or a movable coil is realized. Moreover, the magnitude of the static load applied to the subject can be adjusted by controlling the air pressure in the air spring. Moreover, since the air pressure in the air spring is adjusted based on the measurement result of the load measuring means, a desired static load can be accurately applied to the subject.

さらに、本発明の一実施形態による動電型振動試験装置においては、エア圧制御手段が空気ばねと接続されていると共にその容積よりも十分に大きいエアタンクと、エアタンクにエアを供給するエア源と、エア源とエアタンクとの間に設けられたレギュレータ手段と、をさらに有する。
レギュレータ手段は、入力ポートがエア源側に接続されている電空レギュレータと、入力ポートがエア源側に接続され且つ出力ポートがエアタンクに接続されている精密レギュレータとを有し、電空レギュレータの出力ポートのエア圧によって、精密レギュレータの出力ポートのエア圧が制御されるようになっている。 Furthermore, in the electrodynamic vibration testing apparatus according to one embodiment of the present invention, the air pressure control means is connected to the air spring and has an air tank that is sufficiently larger than its volume, an air source that supplies air to the air tank, And regulator means provided between the air source and the air tank.
The regulator means has an electropneumatic regulator whose input port is connected to the air source side, and a precision regulator whose input port is connected to the air source side and whose output port is connected to the air tank. The air pressure at the output port of the precision regulator is controlled by the air pressure at the output port.

このように、本発明の一実施形態においては、大容量のエアタンクを空気ばねに接続しているため、空気ばねの容積が多少変化したとしても、その変化量は空気ばねとエアタンクを合わせた容積に対しては微小なものである。従って、ボイスコイルモータで可動部を振動させたとしても、空気ばねの内圧はほとんど変化せず、一定の静荷重を被検体に加え続けることが可能である。また、電空レギュレータは、出力ポートのエア圧をコンピュータ等の電子機器から容易に制御可能であり、一方、精密レギュレータは、入力ポートから出力ポートに大流量のエアが流れる場合であってもパイロットポートに入力されるエア圧に基づいて出力ポートのエア圧を精密に制御可能である。従って、本発明の一実施形態のようにこのエア圧を大流量であってもエア圧力を精密に制御できる精密レギュレータの出力ポートの圧力とすることによって、エアタンク及び空気ばね内のエア圧を精密に制御することができる。 Thus, in one embodiment of the present invention, since a large-capacity air tank is connected to the air spring, even if the volume of the air spring changes somewhat, the amount of change is the combined volume of the air spring and air tank. Is very small. Therefore, even if the movable part is vibrated by the voice coil motor, the internal pressure of the air spring hardly changes, and a constant static load can be continuously applied to the subject. The electropneumatic regulator can easily control the air pressure at the output port from an electronic device such as a computer. On the other hand, the precision regulator is a pilot even when a large flow of air flows from the input port to the output port. The air pressure at the output port can be precisely controlled based on the air pressure input to the port. Therefore, the air pressure in the air tank and the air spring is precisely adjusted by setting the pressure of the output port of the precision regulator capable of precisely controlling the air pressure even when the air pressure is large as in the embodiment of the present invention. Can be controlled.

また、電空レギュレータ及び精密レギュレータの入力ポートとエア源との間に、電空レギュレータ及び精密レギュレータの入力ポートに入力されるエアの圧力を略一定に保つための前段レギュレータが設けられている構成とすることがより好ましい。 In addition, a configuration in which a pre-stage regulator is provided between the input port of the electropneumatic regulator and the precision regulator and the air source to keep the pressure of the air input to the input port of the electropneumatic regulator and the precision regulator substantially constant. More preferably.

また、リニアガイドが、可動部と固定部の一方に固定されたレールと、他方に固定されると共にレールと係合しレールに沿って移動可能なランナーブロックとを有し、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記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。このような構成とすると、ランナーブロックをガタツキ無く且つスムーズにレールに沿って移動させることが可能となる。すなわち、テーブルをスムーズに振動させることができる。 The linear guide has a rail fixed to one of the movable part and the fixed part, and a runner block fixed to the other and engaged with the rail and movable along the rail. A recess formed in the recess along the direction of movement of the runner block, and a retreat path formed inside the runner block and connected to both ends of the direction of movement of the groove so as to form a closed circuit. It is preferable to have a configuration having a plurality of balls that circulate in the closed circuit and come into contact with the rail when positioned in the groove. With such a configuration, the runner block can be moved along the rail smoothly without rattling. That is, the table can be vibrated smoothly.

また、ランナーブロックには閉回路が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ランナーブロック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該ランナーブロック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好ましい。このような構成とすると、ランナーブロックはラジアル方向、逆ラジアル方向及び横方向の夫々に対して大荷重に耐えることができ、角ねじからローラを介して上記の方向の大荷重がローラブロックに加わったとしても、ランナーブロックが破損に至ることはなく、また、レールに沿ってスムーズに移動可能である。また、好ましくは、リニアガイドが、レール及びランナーブロックを複数組有し、レールとランナーブロックの組は、テーブルの中心を中心とする円周上に、略等間隔に配置されている。 In addition, four closed circuits are formed in the runner block, and the balls arranged in the grooves of the two closed circuits of the four closed circuits make a contact of approximately ± 45 degrees with respect to the radial direction of the runner block. It is preferable that a ball having an angle and disposed in each of the other two closed circuit grooves has a contact angle of approximately ± 45 degrees with respect to the reverse radial direction of the runner block. With this configuration, the runner block can withstand a large load in each of the radial direction, the reverse radial direction, and the lateral direction, and a large load in the above direction is applied to the roller block from the square screw via the roller. Even so, the runner block does not break, and can move smoothly along the rail. Preferably, the linear guide has a plurality of sets of rails and runner blocks, and the sets of rails and runner blocks are arranged at substantially equal intervals on a circumference centered on the center of the table.

１動電型振動試験装置
１０固定部
１３反力フレーム
２０可動部
５１可動コイル
５２固定コイル
６０内圧制御機構
６１空気ばね DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrodynamic type vibration test apparatus 10 Fixed part 13 Reaction force frame 20 Movable part 51 Movable coil 52 Fixed coil 60 Internal pressure control mechanism 61 Air spring

Claims

A vibration device that vibrates the vibration object in the predetermined direction while applying a compressive static load in the predetermined direction to the vibration object,
A fixed part fixed to the base;
A movable part capable of reciprocating in the predetermined direction with respect to the fixed part;
Driving means for applying a dynamic load to the movable portion and driving the movable portion in the predetermined direction;
A reaction force plate attached to the fixed part and sandwiching the object to be excited with the movable part;
An air spring that applies the predetermined compressive static load to the excited object via the movable part;
Air pressure control means for controlling the air pressure of the air spring so that the predetermined compressive static load is applied to the object to be vibrated;
Exciter with

The air pressure control means is
Load measuring means for measuring the load applied to the vibrating object;
Control means for feedback controlling the air pressure of the air spring based on the measurement result of the load measuring means,
The vibration device according to claim 1.

The air pressure control means includes air supply means for supplying air whose pressure is controlled to the air spring;
The control means feedback-controls the air pressure supplied by the air supply means based on the measurement result of the load measurement means;
The vibration device according to claim 2, wherein:

The air pressure control means comprises an air tank connected to the air spring;
The pressure-controlled air is supplied to the air spring via the air tank;
The vibration device according to claim 3.

The air supply means;
An air source for supplying the air;
Regulator means for adjusting the pressure of the air supplied by the air source based on the control of the control means,
The regulator means comprises:
An electropneumatic regulator having an input port connected to the air source;
A precision regulator having an input port connected to the air source side and an output port connected to the air tank,
The air pressure of the output port of the precision regulator is controlled by the air pressure of the output port of the electropneumatic regulator.
The excitation device according to claim 3 or 4, characterized by the above.

The regulator means further comprises a preceding regulator;
The pre-stage regulator is connected between the input port of the electropneumatic regulator and the precision regulator and the air source, and keeps the pressure of air input to the input port of the electropneumatic regulator and the precision regulator substantially constant. ,
The excitation device according to claim 5, wherein:

The predetermined direction is a vertical direction;
The air spring is disposed below the movable part, and supports the weight of the movable part and the vibrating object.
The excitation device according to any one of claims 1 to 6, wherein

A linear guide for restricting the moving direction of the movable part only to the predetermined direction;
The excitation device according to any one of claims 1 to 7, wherein

The linear guide is fixed to one of the movable portion and the fixed portion, and the runner block is fixed to the other of the movable portion and the fixed portion, and is engaged with the rail and movable along the rail. And comprising
The vibration device according to claim 8.

The linear guide has a plurality of sets of the rail and the runner block,
The vibration device according to claim 9, wherein the sets of the rail and the runner block are arranged at substantially equal intervals on a circumference centered on the center of the movable portion.