JP6971831B2

JP6971831B2 - 振動試験機

Info

Publication number: JP6971831B2
Application number: JP2017247678A
Authority: JP
Inventors: 邦彦諸留; 悠太中村
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2017-12-25
Filing date: 2017-12-25
Publication date: 2021-11-24
Anticipated expiration: 2037-12-25
Also published as: JP2019113440A

Description

本発明は、振動試験機に関する。

振動試験機は、たとえば、試験体に振動を与えるアクチュエータを備えている。このような振動試験機を用いた試験では、試験体の使用環境に応じて、実際に試験体に負荷される振動を与えるとよい。

試験体が車両のサスペンションに利用されるテレスコピック型のダンパである場合、ダンパが車両に対して傾斜姿勢で取り付けられる関係上、車両走行時に路面の凹凸によって車輪が上下動すると、ダンパにはダンパの軸線方向の他に横方向の振動が作用する。

このような状況に鑑みて、ダンパを上下方向に駆動するアクチュエータの他に、ダンパに横方向の振動を負荷するアクチュエータを設けて、実車に搭載されたダンパに入力さる振動を模擬的にダンパに作用させ得る振動試験機が開発されている（たとえば、特許文献１参照）。

特開２０１２−２０２７２５号公報

このような振動試験機では、模擬的に試験体であるダンパに対して横方向の振動を負荷できるが、実車に搭載されたダンパの加振点は、ダンパの下端である。よって、実際にダンパに入力される振動と従来の振動試験機が与える振動とでは異なる可能性がある。

そこで、ダンパを傾斜姿勢で振動試験機に取付けてダンパの下端を上下方向へ加振すれば、ダンパを実車に搭載した状態を実現できるので、そのように振動試験機を設計すればよい。また、ダンパの取付姿勢は、車両によって異なるため、振動試験機へのダンパの取付姿勢の調整を可能とする必要がある。

そうすると、新たなダンパの振動試験を行うたびに、ダンパの取付姿勢を調整する必要があり、試験体数が多数に上る場合、振動試験の効率が上がらず、振動試験に多大な時間を要するという問題がある。

そこで、本発明は、試験体の取付姿勢の調整が容易で、振動試験の効率を向上できる振動試験機の提供を目的とする。

上記した目的を達成するため、本発明の振動試験機は、往復運動可能であって試験体の一端を保持可能な複数のスライダと、試験体の他端を保持可能なクランプと、スライダを駆動する駆動部と、駆動部によって各スライダが駆動されると各スライダをクランプに対して遠近させつつ各スライダをクランプに対して等しい距離に位置決めるリンク機構と、クランプを各スライダに対して等しい距離を保ちつつ上下方向或いは水平方向へ加振する加振機とを備えている。

よって、試験体の一端を保持可能なスライダとクランプの位置関係は、スライダの位置を変更しても機構的に各スライダとクランプとの距離が常に等しくなる位置に各スライダが位置決めされるとともに、クランプが各スライダに対して常に等しい距離を保ったまま振動できるのである。

さらに、振動試験機は、リンク機構が可動体軸線に沿って往復運動可能な可動体と、可動体と各スライダとに回り対偶にて接合されて可動体と各スライダとを連結する複数の等しい長さのリンクとを備えており、各スライダが可動体軸線に対して直交する同一平面内に配置され、可動体軸線に直交する直交平面において各スライダの移動方向である各スライダ軸線と可動体軸線との距離が最短となり、各スライダ軸線が直交平面に対して成す角度と各スライダ軸線と可動体軸線との最短距離が全て等しくなるように各スライダ軸線は配置されており、クランプがクランプと各スライダとの間の各距離が同じになる位置に配置され、加振機がクランプと各スライダとの間の各距離が同じになるクランプ軸線上に沿って前記クランプを加振してもよい。このようにリンク機構、可動体軸線、クランプ軸線、スライダ軸線、クランプおよび加振機が設定されれば、スライダとクランプの位置関係がスライダの位置を変更しても機構的に各スライダとクランプとの距離が常に等しくなる位置に各スライダが位置決めされ、クランプが各スライダに対して常に等しい距離を保ったまま振動できる。

また、振動試験機は、各スライダ軸線が可動体軸線に直交する或る平面上に配置されるとともに可動体軸線に交わるように配置されていてもよい。このように構成された振動試験機では、可動体の移動と任意に選んだ一つのスライダの移動とが必ず同一平面内で行われるため、横力を受けずに可動体とスライダとが移動できるので、可動体とスライダは、円滑に移動できる。

さらに、振動試験機は、加振機が設置される架台と、架台から立ち上がる柱と、柱に装着される梁とを備え、梁が可動体の移動を案内する第一ガイド部と、スライダの移動を案内する第二ガイド部とを有していてもよい。このように構成された振動試験機では、荷重を受ける梁そのものに可動体とスライダの往復運動を案内する機能を集約できるので、可動体とスライダの往復運動を案内するために別の構造体を設ける必要が無くなり、コストを低減できる。

また、振動試験機は、駆動部が各スライダを個々に駆動するアクチュエータを有していてもよい。このように構成された振動試験機では、個々のスライダが直接駆動されるので、各スライダを偏りなく駆動できる。

本発明の振動試験機によれば、試験体の取付姿勢の調整が容易で、振動試験の効率を向上できる。

一実施の形態における振動試験機の正面図である。一実施の形態における振動試験機の平面図である。一実施の形態におけるスライダの断面図である。一実施の形態の振動試験機における可動体、スライダおよびクランプの位置関係と加振機の加振方向を説明する図である。リンク機構における可動体軸線とスライダとの位置関係を説明する図である。一実施の形態の第一変形例の振動試験機における可動体、スライダおよびクランプの位置関係と加振機の加振方向を説明する図である。一実施の形態の第二変形例の振動試験機における可動体、スライダおよびクランプの位置関係と加振機の加振方向を説明する図である。一実施の形態の第三変形例の振動試験機における可動体、スライダおよびクランプの位置関係と加振機の加振方向を説明する図である。

以下に、図示した実施の形態に基づいて、この発明を説明する。一実施の形態における振動試験機Ｖは、図１および図２に示すように、往復運動可能であって試験体としてのダンパＤの一端を保持可能な複数のスライダ２と、ダンパＤの他端を保持可能なクランプ５と、スライダ２を駆動する駆動部としてのアクチュエータ１１と、アクチュエータ１１によって各スライダ２が駆動されると各スライダ２をクランプ５に対して遠近させつつ各スライダ２をクランプ５に対して等しい距離に位置決めるリンク機構Ｒと、クランプ５が各スライダ２に対して等しい距離を保つ方向へクランプ５を加振する加振機６とを備えて構成されている
本実施の形態の振動試験機Ｖでは、ダンパＤを試験体として、ダンパＤに振動を与えるが、ダンパＤ以外を試験体とした振動試験の実施も可能である。よって、振動試験機ＶをダンパＤの振動試験以外に利用してもよい。

以下、振動試験機Ｖの各部について詳細に説明する。振動試験機Ｖは、架台２０と、架台２０から立ち上がる一対の柱２１，２１と、柱２１，２１に架け渡されて柱２１，２１に対して上下方向へ移動可能な梁としての可動梁２２とを備えており、スライダ２は、可動梁２２上を往復移動する。

また、可動梁２２は、リニアアクチュエータ２３，２３によって、柱２１，２１に対して上下方向に駆動され、柱２１，２１上の任意の位置で固定される。

可動梁２２は、図１および図２に示すように、透孔２２ａの左右に図中で左右方向へ沿って上下に貫通する孔２２ｂ，２２ｂを備えている。また、可動梁２２の図１中左右端には、柱２１，２１の外周に摺接する軸受２２ｃ，２２ｃを備えており、可動梁２２は、リニアアクチュエータ２３，２３によって駆動されて図１中上下方向へ移動でき、柱２１，２１の任意の位置に位置決めされる。なお、柱２１の設置数は、可動梁２２で受ける荷重に応じて任意に設定できる。

さらに、可動梁２２には、図２に示すように、孔２２ｂ，２２ｂを挟む位置に配置される第二ガイド部としてのプレート状のガイド部材７が設けられている。ガイド部材７は、可動梁２２から立ち上がっており、孔２２ｂを挟む位置に配置されてスライダ２の側面に摺接する一対のガイド壁７ａ，７ａで構成されており、ガイド壁７ａ，７ａ間にスライダ２が収容される。また、各ガイド壁７ａ，７ａの孔２２ｂに臨む側の側面には、側面の全長に亘って合成樹脂製のスライドシュー８が装着されている。また、可動梁２２の上面には、孔２２ｂを挟む位置に孔２２ｂの設置方向である図２中左右方向に沿って合成樹脂製の二つのスライドシュー９が装着されている。

そして、ガイド部材７におけるガイド壁７ａ，７ａ間に収容されるスライダ２は、側面がガイド壁７ａ，７ａに臨み、下面が可動梁２２に臨んでおり、ガイド部材７によって案内されて可動梁２２に対して滑動して図１中左右方向へ移動できる。本実施の形態では、スライダ２は、側面がガイド部材７のガイド壁７ａ，７ａのお互いに向き合う面に装着されたスライドシュー８に摺接し、下面が可動梁２２の上面に装着されたスライドシュー９に摺接しており、可動梁２２に対して円滑にガイド部材７に沿って移動できる。また、可動梁２２とスライダ２との間にスライドシュー９が設けられ、スライダ２とガイド部材７との間にスライドシュー８が設けられているので、可動梁２２、スライダ２およびガイド部材７の摩耗も抑制されている。ただし、スライドシュー８，９については省略も可能である。

このように、ガイド部材７に摺動自在に挿入されたスライダ２は、ガイド部材７によって案内されて図１中左右方向へ可動梁２２上を円滑に往復移動できる。よって、本実施の形態における振動試験機Ｖにあっては、各スライダ２の移動方向であるスライダ軸線Ｘは、図１中に一点鎖線で示すように、可動梁２２の左右方向に沿って左右方向へ延びる直線である。また、可動梁２２は、中央であって孔２２ｂ，２２ｂの間に第一ガイド部としての筒状の軸受２４を備えている。

リンク機構Ｒは、直線である可動体軸線Ｙに沿って往復運動可能な可動体１と、可動体１と各スライダ２とに回り対偶にて接合されて可動体１と各スライダ２とを連結する複数の等しい長さのリンク３とを備えて構成されている。そして、駆動部としてのアクチュエータ１１，１１で各スライダ２を駆動すると、各スライダ２は、リンク機構Ｒによって同期してクランプ５に対して遠近しつつも互いにクランプ５から等しい距離を保ちながらスライダ軸線Ｘに沿って移動する。

そして、可動体１は、可動梁２２の中央に設けた透孔２２ａに挿通されるとともに同じく可動梁２２の中央に設けた第一ガイド部としての筒状の軸受２４内に摺動自在に挿入されて図１中上下動可能なロッド１ａと、ロッド１ａの図１中上端に設けたアイ型の接合部１ｂとを備えている。よって、可動体１は、軸受２４によって移動が案内されて可動梁２２に対して図１中上下方向へ往復移動が可能となっている。よって、本実施の形態における振動試験機Ｖにあっては、可動体１の移動方向である可動体軸線Ｙは、図１中に破線で示すように、可動梁２２の中央を通る鉛直方向へ延びる直線となっている。

ロッド１ａが軸受２４によってすべり支承されているので、可動体１と可動梁２２とはすべり対偶となり、可動体１は、可動体軸線Ｙ上を図１中上下方向への往復移動が許容されるものの図１中左右方向および前後方向への移動は制限される。また、各スライダ２は、スライダ軸線Ｘを移動軸線として可動梁２２上を滑動して可動梁２２に対して図１中左右方向に往復動でき、可動体軸線Ｙに対して直交する同一平面内に配置されている。

そして、可動体１と各スライダ２は、可動体１の接合部１ｂと各スライダ２にそれぞれピン接合される長さが等しい一対のリンク３，３によって連結されている。リンク３は、可動体１およびスライダ２に対して、可動体軸線Ｙとスライダ軸線Ｘの両方を含む面上で回転できる。また、可動梁２２と各スライダ２との間には、それぞれ駆動部としての直動型のアクチュエータ１１，１１が設けられており、アクチュエータ１１，１１を伸縮駆動すると、スライダ２をスライダ軸線Ｘに沿って移動させ得る。

よって、アクチュエータ１１，１１を伸縮させて各スライダ２同士を離間する方向或いは接近させる方向へ駆動すると、可動体１のリンク３，３のピン接合点が可動体軸線Ｙ上で上下動する。すると、リンク３，３の長さがともに等しいので、スライダ２，２は、必ず可動体軸線Ｙを対称軸とした線対称となる位置に位置決めされながら駆動される。つまり、各スライダ２は、常に互いに可動体軸線Ｙから等距離離れた位置に配置されるのである。このように、本実施の形態では、各スライダ２におけるスライダ軸線Ｘは、共通であって、可動体軸線Ｙに対して交わるので、可動体軸線Ｙに直交する直交平面において可動体軸線Ｙとの距離が最短距離（この場合の距離は０）となる。そして、全スライダ軸線Ｘは、全スライダ軸線Ｘが直交平面に対して成す角度（この場合の角度は０）と、全スライダ軸線Ｘにおける最短距離（この場合の距離は０）が全て等しくなるように配置されている。

また、スライダ２は、図３に示すように、中央下部に設けられた可動梁２２に臨む矩形の凹部２ａと、上端から下端へ向けて開口して凹部２ａへ通じる挿通孔２ｂとを備えている。

固定装置Ｌは、本実施の形態では、図１から図３に示すように、ロック片３０と、油圧シリンダ３１とで構成されている。ロック片３０は、可動梁２２に対してスライダ側に配置されてスライダ２の凹部２ａ内に収容されるヘッド部３０ａと、可動梁２２に対して反スライダ側に配置されるボトム部３０ｂと、スライダ２の移動方向に沿って可動梁２２に設けられた孔２２ｂに挿通されてヘッド部３０ａとボトム部３０ｂとを連結する連結軸３０ｃとを備えている。

本実施の形態では、ヘッド部３０ａと連結軸３０ｃとを一体として、連結軸３０ｃの先端に図示しない螺子部を設け、螺子軸をボトム部３０ｂに設けた図示しない螺子孔に螺合してロック片３０が形成される。なお、ボトム部３０ｂと連結軸３０ｃとを一体として、連結軸３０ｃの先端に図示しない螺子部を設け、螺子軸をヘッド部３０ａに設けた図示しない螺子孔に螺合してロック片３０が形成されてもよい。また、ヘッド部３０ａと、ボトム部３０ｂと連結軸３０ｃをそれぞれ別体として、螺子締結等によってこれらヘッド部３０ａ、ボトム部３０ｂおよび連結軸３０ｃを一体化するようにしてロック片３０を製造してもよい。

ヘッド部３０ａは、立方体形状をしていて凹部２ａ内に挿入可能とされており、凹部２ａ内に挿入されると側面がスライダ２に摺接して、スライダ２によって連結軸３０ｃの軸周り方向への回転が防止される。また、ヘッド部３０ａの図３中上下方向の長さである厚みは、凹部２ａの図３中上下方向長さである深さより短く、ヘッド部３０ａは、凹部２ａ内での上下方向への移動が許容されている。

ボトム部３０ｂは、上方から見て矩形とされており可動梁２２の下面に設けたスライドシュー１０に対向している。そして、連結軸３０ｃは、孔２２ｂに挿通されて、可動梁２２の上方に配置されるヘッド部３０ａと可動梁２２の下方に配置されるボトム部３０ｂとを連結している。なお、ヘッド部３０ａは、下面を可動梁２２に当接している状態では、少なくとも孔２２ｂを通して下方へ落下しない大きさに設定され、ボトム部３０ｂは、孔２２ｂを介して可動梁２２の上方側へ移動できない大きさに設定される。よって、ロック片３０は、図３に示すように、Ｉ型形状とされており、後述する油圧シリンダ３１と分離された状態となっても可動梁２２から脱落して下方へ落下しない。

可動梁２２の上面のスライドシュー９の上面から可動梁２２の下面のスライドシュー１０の下面までの距離をＨとし、凹部２ａの深さとヘッド部３０ａの厚みの差をｄとし、連結軸３０ｃの軸方向長さＡとすると、Ｈ≦Ａ＜Ｈ＋ｄが成り立つように設定されている。つまり、連結軸３０ｃの軸方向長さは、スライドシュー９，１０と可動梁２２の全部の厚みＨ以上で、この厚みＨに凹部２ａの深さとヘッド部３０ａの厚みの差ｄを加算した値よりも短くなるように設定されている。よって、ロック片３０におけるヘッド部３０ａの上方とスライダ２の凹部２ａの底面との間には隙間が形成されている。

また、油圧シリンダ３１は、スライダ２に保持されるシリンダ３１ａと、シリンダ３１ａに出入りするロッド３１ｂとを備えており、図示しないポンプから圧油の供給によって、ロッド３１ｂを図３中上方へ駆動できる。そして、ロッド３１ｂは、スライダ２に設けた挿通孔２ｂ内に挿通されてロック片３０のヘッド部３０ａに連結されている。よって、油圧シリンダ３１への圧油の供給によってロック片３０をスライダ２に対して接近させる方向となる図３中上方向へ引き寄せできる。

そして、ロック片３０おけるヘッド部３０ａの上方とスライダ２の凹部２ａの底面との間には隙間があるから、油圧シリンダ３１を駆動してロック片３０にスライダ２に対して上方へ引き上げる力を作用させると、ボトム部３０ｂがスライドシュー１０に押し付けられる。すると、油圧シリンダ３１がボトム部３０ｂに与える荷重によってボトム部３０ｂとスライドシュー１０との間に生じる摩擦でスライダ２が可動梁２２に対して固定される。なお、油圧シリンダ３１は、シリンダ３１ａを閉鎖するバルブを備えており、スライダ２を固定状態とするための荷重をボトム部３０ｂに与えた状態でロッド３１ｂを固定できる。このようにすれば、図外ポンプを駆動し続けなくともスライダ２を可動梁２２に固定できるので、省エネルギとなる。

また、ロック片３０のボトム部３０ｂの下方には、試験体であるダンパＤの上端のブラケットに連結できる上方クランプ３０ｄが設けられている。また、上方クランプ３０ｄにはロードセル等の力センサ３０ｅが設けられている。

スライダ２は、アクチュエータ１１，１１によって可動梁２２に対して試験者が所望する位置に位置決めされる。このスライダ２の位置決めに当たっては、油圧シリンダ３１をアンロード状態としてスライダ２が自由に可動梁２２上を移動できるようにしておく。そして、スライダ２を試験者が所望する位置に移動させた後には、アクチュエータ１１，１１を停止させて、油圧シリンダ３１を作動させてロック片３０をスライダ２側へ引き寄せてボトム部３０ｂを可動梁２２へ押し付けてスライダ２を可動梁２２に固定する。すると、スライダ２およびロック片３０は、可動梁２２に対して試験者が所望する位置に固定される。

可動梁２２の下方であって、可動体１の直下には、試験体であるダンパＤの下端に設けたブラケットに連結されるクランプ５が設けられている。本実施の形態では、クランプ５は、可動体１が往復動する可動体軸線Ｙ上であって可動体１の下方に設けられている。クランプ５には、図１に示すように、クランプ軸線Ｚを中心として線対称の位置にダンパＤの下端に設けられるブラケットに連結可能な取付点５ａ，５ａを備えている。

そして、加振機６は、クランプ５が各スライダ２に対して等しい距離を保つ方向へクランプ５を加振する。本実施の形態では、加振機６は、架台２０に設置されており、可動体１の直下に配置されたクランプ５を可動体軸線Ｙ上にて上下方向に駆動して、クランプ５に保持された試験体であるダンパＤに上下方向の振動を与える。クランプ５は、図４に示すように、各スライダ２を含む平面Ｆにおける各スライダ２から等しい距離にある可動体軸線Ｙとの交点Ｐを通り、平面Ｆに直交するクランプ軸線Ｚ上に配置されている。この場合、可動体軸線Ｙは、クランプ軸線Ｚと共通であり、クランプ５は、クランプ軸線Ｚ上であり且つ可動体軸線Ｙ上に配置されている。そして、加振機６は、クランプ５をクランプ軸線Ｚ方向である上下方向へ駆動する。よって、クランプ５は、加振機６によって加振されると、常に各スライダ２に対して等しい距離を保ちながら上下方向に振動する。つまり、クランプ５は、常にクランプ５と全スライダ２との間の距離が全て同じになるように振動する。

このように構成された振動試験機Ｖには、試験体であるダンパＤを二つ同時に取付けて振動試験を行える。具体的には、二つのダンパＤのうち一方は、上端が図１中左側のスライダ２における上方クランプ３０ｄに連結され、下端がクランプ５に連結される。また、二つのダンパＤのうち他方は、上端が図１中右側のスライダ２における上方クランプ３０ｄに連結され、下端がクランプ５に連結される。そして、二つのダンパＤのうち、図１中左側に配置されるダンパＤの下端は、クランプ５の左側の取付点５ａに連結され、図１中右側に配置されるダンパＤの下端は、クランプ５の右側の取付点５ａに連結される。

左右の上方クランプ３０ｄの位置は、スライダ２の可動梁２２に対する固定位置となり、可動梁２２上の試験条件に適した任意の位置に位置決められる。左右のスライダ２は、アクチュエータ１１，１１によって可動体軸線Ｙに対して等間隔で離間した位置に配置されるので、左右のクランプ４ｄも同様に可動体軸線Ｙに対して等間隔で離間した位置に配置される。また、クランプ５におけるダンパＤの取付点５ａ，５ａは、本実施の形態では、クランプ軸線Ｚおよび可動体軸線Ｙを対称軸とすると線対称となる位置に設けられている。

よって、振動試験機Ｖに取付けられた二つのダンパＤは、クランプ軸線Ｚを対称軸として線対称となる取付姿勢で振動試験機Ｔに取付けられる。よって、振動試験機Ｖを正面から見ると、図１に示すように、ダンパＤの軸線とクランプ軸線Ｚの軸線とがなす角度はともに同じ角度となり、二つのダンパＤの取付姿勢は互いに同じになる。したがって、加振機６でクランプ５を介して二つのダンパＤの下端に上下方向の振動を与えると、二つのダンパＤに同一条件で振動を負荷できる。

このように、本発明の振動試験機Ｖでは、往復運動可能であってダンパ（試験体）Ｄの一端を保持可能な複数のスライダ２と、ダンパ（試験体）Ｄの他端を保持可能なクランプ５と、スライダ２を駆動するアクチュエータ（駆動部）１１，１１と、アクチュエータ（駆動部）１１，１１によって各スライダ２が駆動されると各スライダ２をクランプ５に対して遠近させつつ各スライダ２をクランプ５に対して等しい距離に位置決めるリンク機構Ｒと、クランプ５が各スライダ２に対して等しい距離を保つ方向へクランプ５を加振する加振機６とを備えている。

よって、試験体であるダンパＤの一端を保持可能な二つのスライダ２とクランプ５の位置関係は、スライダ２の位置を変更しても機構的に各スライダ２とクランプ５との距離が常に等しくなる位置に各スライダ２が位置決めされるとともに、クランプ５が各スライダ２に対して常に等しい距離を保ったまま振動できるのである。対して、一つのダンパＤのみに振動を与える振動試験機ではダンパ毎に取付姿勢を精度よく調整する作業が必要となるが、この振動試験機Ｖでは、二つのダンパＤの振動試験を一度に行える。そして、この振動試験機Ｖでは、各ダンパＤの取付姿勢をそれぞれ調整するのではなく、スライダ２を移動させても常にスライダ２はクランプ５に対して等しい距離に配置されるため一度に二つのダンパＤの取付姿勢を同時に調整できる。よって、本発明の振動試験機Ｖによれば、ダンパ（試験体）Ｄの取付姿勢の調整が容易で、振動試験の効率を向上できる。

また、本実施の形態の振動試験機Ｖでは、各スライダ軸線Ｘは、可動体軸線Ｙに直交する或る平面Ｆ上に配置されるとともに可動体軸線Ｙに交わるように配置されている。このように構成された振動試験機Ｖでは、可動体１の移動と任意に選んだ一つのスライダ２の移動とが必ず同一平面内で行われるため、横力を受けずに可動体１とスライダ２とが移動できるので、可動体１とスライダ２は、円滑に移動できる。

さらに、本実施の形態の振動試験機Ｖでは、加振機６が設置される架台２０と、架台２０から立ち上がる柱２１，２１と、柱２１，２１に装着される可動梁（梁）２２とを備え、可動梁（梁）２２が可動体１の移動を案内する軸受（第一ガイド部）２４と、スライダ２の移動を案内するガイド部材（第二ガイド部）７とを有している。このように構成された振動試験機Ｖでは、荷重を受ける梁そのものに可動体１とスライダ２の往復運動を案内する機能を集約できるので、可動体１とスライダ２の往復運動を案内するために別の構造体を設ける必要が無くなり、コストを低減できる。また、本実施の形態の振動試験機Ｖでは、梁が可動梁２２であり、柱２１，２１に対して上下移動が可能であるので、ダンパ（試験体）Ｄの長さによらず振動試験が可能である。

また、本実施の形態では、スライダ２を可動梁（梁）２２に対して固定する固定装置Ｌを備えている。このように固定装置Ｌを備えた振動試験機Ｖでは、スライダ２を固定して、振動試験中にダンパ（試験体）Ｄの取付姿勢を維持できるので良好な振動試験を実施できる。

なお、前述したように振動試験機Ｖは、可動梁（梁）２２と、可動梁（梁）２２上を滑動可能なスライダ２と、可動梁（梁）２２に設けられてスライダ２に摺接してスライダ２の移動を案内するガイド部材７と、スライダ２を可動梁（梁）２２に対して固定する固定装置Ｌとを備え、固定装置Ｌが可動梁（梁）２２に対してスライダ側に配置されるヘッド部３０ａと、可動梁（梁）２２に対して反スライダ側に配置されるボトム部３０ｂと、スライダ２の移動方向に沿って可動梁（梁）２２に設けられた孔２２ｂに挿通されてヘッド部３０ａとボトム部３０ｂとを連結する連結軸３０ｃとを有するロック片３０と、ロック片３０を可動梁（梁）２２に対してスライダ側へ引き寄せてボトム部３０ｂを可動梁（梁）２２へ押し付け可能な油圧シリンダ３１とを有している。このように構成された振動試験機Ｖでは、スライダ２が可動梁（梁）２２に対して滑動でき、ロック片３０におけるボトム部３０ｂを可動梁（梁）２２へ押してつけてスライダ２を可動梁（梁）２に固定できる。よって、ボールの転動を利用する高価なリニアガイドに比較して、非常にコストが安価となりスライダ２を所望する位置で固定可能である。

また、ロック片３０がヘッド部３０ａとボトム部３０ｂと連結軸３０ｃとを備えてＩ型形状とされていて、可動梁（梁）２２から脱落しないので、スライダ２や油圧シリンダ３１の交換も容易となる。

なお、前述したところでは、ロック片３０をスライダ側へ引き寄せるのに油圧シリンダ３１以外にもスライダ２に対してロック片３０をスライダ側へ引き寄せ可能な機械要素を利用してもよい。よって、油圧シリンダ３１の代わりに、ロック片３０の上端に螺子孔を設けて、この螺子孔に螺合するとともに挿通孔２ｂに挿通されて頭がスライダ２の上方に突出するボルトを利用して、ロック片３０をスライダ側へ引き寄せるようにしてもよい。

また、ガイド部材７は、スライダ２の互いに対向する側面のそれぞれに摺接するガイド壁７ａ，７ａを備えていてスライダ２を挟み込むようにしてスライダ２の移動を案内しているが、ガイド部材７は、スライダ２の移動を案内できればよいので、構成は前述した具体的な構成に限定されない。たとえば、スライダ２に進行方向に沿う溝を設けて可動梁２２に溝内に挿入可能なレールを設け、このレールをガイド部材としてもよい。つまり、スライダ２の形状、構造および設置数は、前述した形状、構造および設置数に限定されるものではなく、ガイド部材７で移動が案内できるようにガイド部材７の構造に応じてスライダ２の形状および構造については適宜設計変更できる。

また、本実施の形態のガイド装置Ｇでは、押付部がスライダ２に設けられてロック片４を駆動する油圧シリンダ３１とされているので、スライダ２の移動の許容と可動梁２２への固定との切換が油圧シリンダ３１の制御によって可能となるから、スライダ２の移動の許容と可動梁２２への固定の切換え操作が非常に簡単となる。

さらに、本実施の形態の振動試験機Ｖでは、スライダ２が可動梁（梁）２２に設けられた孔２２ｂに臨む凹部２ａを有し、ヘッド部３０ａが凹部２ａ内に収容されてスライダ２に対して連結軸３０ｃ周りの回転が阻止される。このように構成された振動試験機Ｖは、ロック片３０のボトム部３０ｂにダンパ（試験体）Ｄを取付ける上方クランプ３０ｄを設置する場合に、別途回り止めを設ける必要が無くなる。

また、本実施の形態では、可動梁２２がスライダ２との間と、ボトム部４ｂとの間にスライドシュー８，９を有しているので、可動梁２２、スライダ２およびロック片３０の摩耗を防止できるとともに、スライダ２の可動梁２２のなめらか移動を実現できる。

なお、固定装置Ｌは、ダンパ（試験体）Ｄに負荷する荷重に応じてスライダ２を可動梁（梁）２２に対して固定できるように設計されればよいので、固定装置Ｌの構造は、前述した構造に限られない。

また、本実施の形態の振動試験機Ｖでは、駆動部が各スライダ２を個々に駆動するアクチュエータ１１，１１を有している。このように、スライダ２の一つ一つにそれぞれスライダ２を駆動するアクチュエータ１１，１１を設けると、スライダ２自体が直接駆動されるので、各スライダ２を偏りなく駆動できる。ただし、駆動部は、可動体１のみを駆動するか、或いは、一部のスライダ２のみを駆動しても、スライダ２は同期してクランプ５に対して等しい距離を保ちながら移動するので、そのようにしてもよい。また、本実施の形態では、第一ガイド部は、軸受２４とされているが、可動体１をアクチュエータで駆動するようにして、このアクチュエータ自体を第一ガイド部としても機能させるようにしてもよい。ただし、軸受２４を第一ガイド部とする場合、第一ガイド部を交換する際には軸受２４の交換ですむので、メンテナンスコストが安価となる利点がある。

前述したところでは、二つのスライダ２を図１に示すように共通するスライダ軸線Ｘに沿って移動させる構造と採用しているが、各スライダ２を同期させてクランプ５に対して等しい距離を保ちながら移動させる機構はこれに限定されない。各スライダ２を同期させてクランプ５に対して等しい距離を保ちながら移動させる機構は、次の条件を満たせばよく、スライダ２の設置数も任意に設定できる。

具体的には、複数のスライダ２が可動体軸線Ｙに対して直交する同一平面内に配置され、各スライダ２の移動方向としてのスライダ軸線Ｘのそれぞれが可動体軸線Ｙに直交する直交平面において最短距離を採り、直交平面に対して成す角度と最短距離が全て等しくなるように配置されればよい。なお、各スライダ軸線Ｘは、直線とされる他、円弧状の線でも構わないが、円弧状の線であれば、全てのスライダ軸線Ｘが同一曲率の円弧状の線となっていればよい。

複数のスライダ２は、可動体軸線Ｙに対して直交する同一平面内に配置されればよいが、各スライダ２がスライダ軸線Ｘに沿って移動しても各スライダ２は、常に、可動体軸線Ｙに直交する或る平面内に配置されればよい。

したがって、図５に示すように、複数のスライダ２を持つ振動試験機である場合、スライダ２の一つが可動体軸線Ｙに直交する或る平面Ｆ１内に位置する場合、残りのスライダ２も同じ平面Ｆ１に配置されればよく、スライダ２の一つが駆動部によって駆動されて移動して平面Ｆ２に配置される場合、残りの他のスライダ２も同じ平面Ｆ２に配置されればよい。つまり、複数のスライダ２が可動体軸線Ｙに対して直交する同一平面内に配置されるとは、全スライダ２の位置が変化しても常に全スライダ２が可動体軸線Ｙに直交する或る同じ平面内に配置されることを示している。

したがって、たとえば、図６に示す振動試験機のように、可動体１が鉛直方向へ伸びる可動体軸線Ｙに沿って往復運動して三つのスライダ２を駆動する例では、三つのスライダ２のうち一つが可動体軸線Ｙに直交する平面Ｆ３内に位置する際には残りの二つのスライダ２も同様に平面Ｆ３に配置されればよい。

そして、この条件に加えて、各スライダ２のスライダ軸線Ｘのそれぞれが可動体軸線Ｙに対して等しい距離に配置されるとともに、可動体軸線Ｙに直交する平面に対して等しい角度で交わるようにすればよい。図６に示したところでは、各スライダ２のスライダ軸線Ｘのそれぞれは、可動体軸線Ｙの点Ｐ１に交わる。よって、可動体軸線Ｙに直交する直交平面である平面Ｆ３においてスライダ軸線Ｘと可動体軸線Ｙとの距離が最短となり、スライダ軸線Ｘが可動体軸線Ｙに直交する平面Ｆ３上に配置されるのでスライダ軸線Ｘが平面Ｆ３と成す角度は０となる。そして、各スライダ軸線Ｘが直交平面である平面Ｆ３において、スライダ軸線Ｘと可動体軸線Ｙとの距離が最短距離となり、その最短距離が０であり、前記角度も０となる。

つまり、スライダ軸線Ｘは、可動体軸線Ｙにおける点Ｐ１から放射状に延びており、スライダ２は、可動体軸線Ｙを中心として平面Ｆ３上を放射方向に往復移動する。そして、可動体１と各スライダ２が等しい長さのリンク３に回り対偶で接合されるので、可動体１が可動体軸線Ｙ上を往復移動すると、各スライダ２はスライダ軸線Ｘに沿って可動体軸線Ｙとの交点Ｐ１に対して遠近するように移動する。

クランプ５は、常に各スライダ２から等しい距離だけ離間した位置に配置されればよい。図６に示したところでは、三つのスライダ２から等しい距離となるのは、可動体軸線Ｙ上の任意の位置となる。

加振機６は、クランプ５と各スライダ２との間の各距離が同じになるクランプ軸線Ｚ上に沿ってクランプ５を加振すればよい。この場合、各スライダ２の全部から等しい距離となる点の集合は可動体軸線Ｙとなり、加振機６は、クランプ５を可動体軸線Ｙに沿って加振すればよいので、クランプ軸線Ｚは可動体軸線Ｙと同じ直線となる。このようにクランプ５を配置して加振機６でクランプ５に振動を与えると、クランプ５は、常にクランプ５と全スライダ２との間の距離が全て同じとなる振動する。よって、試験体であるダンパＤの一端を保持可能なスライダ２とクランプ５の位置関係は、スライダ２の位置を変更しても機構的に各スライダ２とクランプ５との距離が常に等しくなる位置に各スライダ２が位置決めされるとともに、クランプ５は、振動しても常にクランプ５と全スライダ２との間の距離が全て同じになる。

また、図７に示振動試験機のように、可動体１が水平方向へ伸びる可動体軸線Ｙに沿って往復動して二つのスライダ２を駆動する例では、スライダ２の一方が可動体軸線Ｙに直交する平面Ｆ４内に位置する際にはスライダ２の他方も同様に平面Ｆ４に配置される。

そして、図７に示した振動試験機では、各スライダ２のスライダ軸線Ｘのそれぞれが可動体軸線Ｙに対して距離ｙ１だけ下方へずれた点Ｐ２を通るように配置され、可動体軸線Ｙに直交する平面Ｆ５に対して等しい角度θ１で交わっている。この場合、各スライダ軸線Ｘは、可動体軸線Ｙに直交する直交平面である平面Ｆ５で可動体軸線Ｙとの距離を最短とし、各スライダ軸線Ｘと可動体軸線Ｙとの最短距離はｙ１であって等しく、各スライダ軸線Ｘが直交平面である平面Ｆ５と成す角度はθ１となるように配置されている。

すると、可動体１が移動するとスライダ２は、それぞれのスライダ軸線Ｘに沿って可動体１からリンク３の長さだけ離れた位置に位置決めされるとともに、全スライダ２が常に可動体軸線Ｙと直交する平面内に位置決めされる。クランプ５は、二つのスライダ２との間の距離が常に等しくなる位置に位置決めされるが、この場合、スライダ２から等しい距離だけ離れた平面Ｆ６内に配置されればよい。

加振機６は、この場合、平面Ｆ６に沿ってクランプ５を加振すればよく、方向は平面Ｆ６内で任意に設定できる。このようにクランプ５を配置して加振機６でクランプ５に振動を与えると、クランプ５は、常にクランプ５と全スライダ２との間の距離が全て同じとなる振動する。よって、試験体であるダンパＤの一端を保持可能なスライダ２とクランプ５の位置関係は、スライダ２の位置を変更しても機構的に各スライダ２とクランプ５との距離が常に等しくなる位置に各スライダ２が位置決めされるとともに、クランプ５は、振動しても常にクランプ５と全スライダ２との間の距離が全て同じになる。したがって、たとえば、図１に示した振動試験機Ｖでは、加振機６がクランプ５を上下方向に加振するようにしているが、図１における可動体軸線Ｙおよびクランプ軸線Ｚが上下方向ではなく水平方向となるように図１の振動試験機Ｖをそのまま横倒しにして、加振機６が水平方向へクランプ５を加振するような態様も可能である。

また、図８に示す振動試験機のように、可動体１が鉛直方向へ伸びる可動体軸線Ｙに沿って往復動して四つのスライダ２を駆動する例では、スライダ２の一方が可動体軸線Ｙに直交する平面Ｆ７内に位置する際にはスライダ２の他方も同様に平面Ｆ７に配置される。

そして、図８に示した振動試験機では、各スライダ２のスライダ軸線Ｘのそれぞれが可動体軸線Ｙに対する直交する平面（直交平面）Ｆ８において最短距離離ｙ２だけ離れた位置に配置され、可動体軸線Ｙに直交する平面（直交平面）Ｆ７に対して等しい角度θ２で交わっている。この場合、各スライダ軸線Ｘは、可動体軸線Ｙに直交する直交平面である平面（直交平面）Ｆ８で可動体軸線Ｙとの距離を最短とし、各スライダ軸線Ｘと可動体軸線Ｙとの最短距離はｙ２であって等しく、各スライダ軸線Ｘが直交平面である平面（直交平面）Ｆ８と成す角度はθ２となるように配置されている。

すると、可動体１が移動するとスライダ２は、それぞれのスライダ軸線Ｘに沿って可動体１からリンク３の長さだけ離れた位置に位置決めされるとともに、全スライダ２が常に可動体軸線Ｙと直交する平面内に位置決めされる。

クランプ５は、常に各スライダ２から等しい距離だけ離間した位置に配置されればよい。図８に示したところでは、四つのスライダ２から等しい距離となるのは、可動体軸線Ｙ上の任意の位置となる。

このように、前述の条件が満たされるように、可動体軸線Ｙ、スライダ軸線Ｘ、クランプ軸線Ｚ、スライダ２およびクランプ５の配置と、加振機６の加振方向を設定すれば、スライダ２を移動させても常にスライダ２はクランプ５に対して等しい距離に配置されるため一度に二つのダンパＤの取付姿勢を同時に調整できる。よって、前述の条件が満たされるようにリンク機構Ｒを構成すれば、ダンパ（試験体）Ｄの取付姿勢の調整が容易で、振動試験の効率を向上できる振動試験機Ｖを実現できる。

また、前述した実施の形態では、スライダ軸線Ｘを直線としているが、前述の条件が満たされれば、円弧状とされもよい。さらに、固定装置Ｌは、前述の構成に限らず、スライダ２を固定できればよいので、適宜設計変更可能である。

さらに、スライダ２の移動を案内する第二ガイド部についても前述のガイド部材７に限られず、リニアガイドや他のガイド装置を用いることもできる。駆動部に利用するアクチュエータ１１は、油圧や空圧を駆動源とするアクチュエータのほか電動のアクチュエータであってもよく、オペレータの手動による同力を駆動源とするものでもよい。

さらに、可動体軸線Ｙ方向から見て、可動体１とスライダ２とが相対的に回転するような場合、可動体１とリンク３との回り対偶における接合とスライダ２とリンク３との回り対偶における接合の一方または両方は、前記相対回転を許容する接合を選択すればよい。また、この振動試験機Ｖの試験体は、ダンパＤに限られず、種々の試験体の振動試験に利用できる。

以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形、および変更が可能である。

１・・・可動体、２・・・スライダ、３・・・リンク、５・・・クランプ、６・・・加振機、７・・・ガイド部材（第二ガイド部）、１１・・・アクチュエータ（駆動部）、２０・・・架台、２１・・・柱、２２・・・可動梁（梁）、２４・・・軸受（第一ガイド部）、Ｌ・・・固定装置、Ｒ・・・リンク機構、Ｖ・・・振動試験機、Ｘ・・・スライダ軸線、Ｙ・・・可動体軸線、Ｚ・・・クランプ軸線

Claims

往復運動可能であって試験体の一端を保持可能な複数のスライダと、
前記試験体の他端を保持可能なクランプと、
前記スライダを駆動する駆動部と、
前記駆動部によって前記各スライダが駆動されると、前記各スライダを遠近させつつ前記各スライダを前記クランプに対して等しい距離に位置決めるリンク機構と、
前記クランプを前記各スライダに対して等しい距離を保ちつつ上下方向或いは水平方向へ加振する加振機とを備えた
ことを特徴とする振動試験機。
前記リンク機構は、
直線である可動体軸線に沿って往復運動可能な可動体と
前記可動体と前記各スライダとに回り対偶にて接合されて前記可動体と前記各スライダとを連結する複数の等しい長さのリンクとを備え、
前記各スライダが前記可動体軸線に対して直交する同一平面内に配置され、
前記可動体軸線に直交する直交平面において前記各スライダの移動方向である各スライダ軸線と前記可動体軸線との距離が最短となり、前記各スライダ軸線が前記直交平面に対して成す角度と前記各スライダ軸線と前記可動体軸線との最短距離が全て等しくなるように、前記各スライダ軸線は配置されており、
前記クランプは、前記クランプと前記各スライダとの間の各距離が同じになる位置に配置され、
前記加振機は、前記クランプと前記各スライダとの間の各距離が同じになるクランプ軸線上に沿って前記クランプを加振する
ことを特徴とする請求項１に記載の振動試験機。
前記各スライダ軸線は、前記可動体軸線に直交する或る平面上に配置されるとともに前記可動体軸線に交わるように配置される
ことを特徴とする請求項２に記載の振動試験機。
前記加振機が設置される架台と、
前記架台から立ち上がる柱と、
前記柱に装着される梁とを備え、
前記梁は、前記可動体の移動を案内する第一ガイド部と、前記スライダの移動を案内する第二ガイド部とを有する
ことを特徴とする請求項２または３に記載の振動試験機。
前記駆動部は、前記各スライダを個々に駆動するアクチュエータを有する
ことを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の振動試験機。