JP7073080B2 - Vibration test equipment - Google Patents
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Description
本発明は、振動試験装置に関する。 The present invention relates to a vibration test apparatus.
従来、例えば自動車用の部品やタイヤ等、種々の物品の振動試験を行うために、それらの供試体を振動台上に保持して加振するようにした振動試験装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この種の振動試験装置によれば、実際の使用状態を模擬するように振動させながら、物品の振動特性や安全性に関する試験が行われる。 Conventionally, in order to perform a vibration test of various articles such as parts and tires for automobiles, a vibration test device is known in which the specimens are held on a shaking table and vibrated (for example). , Patent Document 1). According to this type of vibration test device, a test regarding the vibration characteristics and safety of an article is performed while vibrating so as to simulate an actual usage state.
例えば、特許文献1には、磁場を生成するための励磁コイルと、励磁コイルにより生成された静磁場による磁気回路および磁気ギャップを形成するための強磁性体からなるヨークと、磁気ギャップ内に配置された振動発生用のドライブコイルと、ドライブコイルと一体に形成された振動台とを備えた振動試験装置が開示されている。この振動試験装置では、ドライブコイルに交流電流を供給することでローレンツ力が発生し、振動台が鉛直方向に沿って往復移動する。このように、振動台を交流電流の周波数に応じて振動させることによって、振動台上にセットされた供試体を加振するようにしている。
For example, in
ところで、特許文献1に記載の振動試験装置では、ガイドローラによって振動台を支持することで、振動台の横ぶれを抑制して振動台の往復移動を案内するようにしている。しかし、供試体および振動台が大重量化したり、振動試験装置の加振軸が供試体の重心から外れたりすると、ガイドローラによる振動台の支持が不安定になる可能性があり、これに起因して振動台の往復移動を精度よく案内できなくなることが懸念される。
By the way, in the vibration test apparatus described in
本発明は、上述したような実情を考慮してなされたもので、供試体および振動台が大重量化した場合等であっても、振動台の垂直方向の往復移動を精度よく案内することが可能な振動試験装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and can accurately guide the vertical reciprocating movement of the shaking table even when the specimen and the shaking table are heavier. It is an object of the present invention to provide a possible vibration test apparatus.
本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、振動台に保持された供試体を垂直方向に加振する垂直加振機を備えた振動試験装置であって、前記垂直加振機は、フロアに設置されたベースに固定された固定部材と、前記固定部材に対し垂直方向に往復移動可能な可動部材とを備え、前記振動台は、略円筒状の前記可動部材と、前記可動部材の外周側および上側を囲う略筒状のアダプタテーブルと、前記アダプタテーブルの上側に設けられ供試体がセットされるテーブル部材とを有し、これらの可動部材、アダプタテーブル、およびテーブル部材が一体的に移動可能に構成されており、前記ベース上には、平面視で前記ベースの外周に沿うように固定柱が配置され、各固定柱が、前記アダプタテーブルの外周面に対向して前記アダプタテーブルを前後および左右から挟み込むように配置されており、前記アダプタテーブルと前記各固定柱との間には、前記アダプタテーブルの垂直方向の移動を案内するガイド機構が設けられ、各ガイド機構は、前記アダプタテーブルの外周面に固定されたレール部材と、前記各固定柱に固定され前記レール部材に対向して配置された上下一対のブロック部材とを備えていることを特徴としている。なお、「垂直方向」とは、振動台の供試体をセットする面に対し垂直な方向を言うが、厳密な意味での垂直方向に限定されず、垂直方向に対し僅かにずれた方向も含む意味である。 The present invention constitutes means for solving the above-mentioned problems as follows. That is, the present invention is a vibration test apparatus including a vertical shaker that vibrates a specimen held on a shaking table in a vertical direction, and the vertical shaker is fixed to a base installed on a floor. The fixed member is provided with a movable member that can be reciprocated in a direction perpendicular to the fixed member, and the shaking table is a substantially cylindrical movable member and a substantially cylinder that surrounds the outer peripheral side and the upper side of the movable member. It has an adapter table in the shape of an adapter and a table member provided on the upper side of the adapter table on which a specimen is set, and these movable members, an adapter table, and a table member are configured to be integrally movable. Fixed columns are arranged on the base along the outer periphery of the base in a plan view, and each fixed column is arranged so as to face the outer peripheral surface of the adapter table and sandwich the adapter table from the front, back, left and right. A guide mechanism for guiding the vertical movement of the adapter table is provided between the adapter table and each of the fixed columns, and each guide mechanism is fixed to the outer peripheral surface of the adapter table. It is characterized in that it includes a rail member and a pair of upper and lower block members fixed to each of the fixed columns and arranged facing the rail member . The "vertical direction" refers to a direction perpendicular to the surface on which the specimen of the shaking table is set, but is not limited to the vertical direction in a strict sense, and includes a direction slightly deviated from the vertical direction. Meaning.
上記構成によれば、ガイド機構を複数設けることによって、振動台(可動部材、アダプタテーブル、およびテーブル部材)が垂直方向に振動する際、ガイド機構によってアダプタテーブルが複数箇所で支持されるので、振動台の横ぶれを抑制することができる。また、アダプタテーブルの外周側に設けられたガイド機構によって振動台が案内されるので、供試体および振動台が大重量化した場合や、垂直加振機の加振軸が供試体の重心から外れたりした場合であっても、振動台の垂直方向の往復移動を確実かつ精度よく案内することができ、振動台にセットされる供試体に対する各種の振動試験の精度を向上させることができる。しかも、ガイド機構がアダプタテーブルの外周側に設けられているので、アダプタテーブルの内部にガイド機構が設けられる場合に比べて、垂直加振機の振動台の組み付けや調整を容易に行うことができる。 According to the above configuration, when the shaking table (movable member, adapter table, and table member) vibrates in the vertical direction by providing a plurality of guide mechanisms, the guide mechanism supports the adapter table at a plurality of points, so that the vibration table vibrates. It is possible to suppress the lateral vibration of the table. In addition, since the shaking table is guided by the guide mechanism provided on the outer peripheral side of the adapter table, when the specimen and the shaking table become heavy, or the vibration axis of the vertical shaker deviates from the center of gravity of the specimen. Even in such a case, the vertical reciprocating movement of the shaking table can be guided reliably and accurately, and the accuracy of various vibration tests on the specimen set on the shaking table can be improved. Moreover, since the guide mechanism is provided on the outer peripheral side of the adapter table, the shaking table of the vertical shaker can be easily assembled and adjusted as compared with the case where the guide mechanism is provided inside the adapter table. ..
本発明において、各レール部材は、前記アダプタテーブルの外周面の上端部から下端部にわたって設けられていることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that each rail member is provided from the upper end portion to the lower end portion of the outer peripheral surface of the adapter table.
上記構成によれば、アダプタテーブルの外周面に固定されたレール部材に沿って振動台が案内されるので、供試体および振動台が大重量化した場合や、垂直加振機の加振軸が供試体の重心から外れたりした場合であっても、振動台の垂直方向の往復移動を確実かつ精度よく案内することができ、振動台にセットされる供試体に対する各種の振動試験の精度を向上させることができる。また、レール部材の長さに相当する分だけ、振動台の振動のストロークを確保することができ、比較的大きなストロークでの振動試験にも容易に対応することができる。 According to the above configuration, the vibrating table is guided along the rail member fixed to the outer peripheral surface of the adapter table, so that when the specimen and the vibrating table become heavier, or when the vibrating shaft of the vertical vibrating machine becomes large. Even if it deviates from the center of gravity of the specimen, it can guide the vertical reciprocating movement of the shaking table reliably and accurately, improving the accuracy of various vibration tests on the specimen set on the shaking table. Can be made to. Further, the vibration stroke of the shaking table can be secured by the amount corresponding to the length of the rail member, and the vibration test with a relatively large stroke can be easily supported.
本発明において、前記垂直加振機は、静磁場を生成するための励磁コイルと、この励磁コイルにより生成された静磁場による磁気回路および磁気ギャップを形成するためのヨークと、前記磁気ギャップ内に配置された振動発生用のドライブコイルとを備え、前記励磁コイルに供給される直流電流と、前記ドライブコイルに供給される所定周波数の交流電流とによって振動を発生するように構成されており、前記ヨークが、前記固定部材を構成しており、当該固定部材に前記励磁コイルが一体的に設けられ、前記ドライブコイルが、前記可動部材の外周面に一体的に設けられていることが好ましい。この構成において、前記励磁コイルは、前記固定部材に形成された励磁コイル収納部に配置されており、前記アダプタテーブルには、複数の孔が形成され、当該複数の孔を介して、外部の空気が、前記励磁コイル収納部へ供給可能になっていることが好ましい。また、前記固定部材には、複数の貫通孔が形成され、当該複数の貫通孔を介して、前記励磁コイル収納部への空気の流入または流出が行われることが好ましい。 In the present invention, the vertical exciter has an exciting coil for generating a static magnetic field, a magnetic circuit due to the static magnetic field generated by the exciting coil, a yoke for forming a magnetic gap, and a yoke in the magnetic gap. It is provided with an arranged drive coil for generating vibration, and is configured to generate vibration by a DC current supplied to the exciting coil and an AC current of a predetermined frequency supplied to the drive coil. It is preferable that the yoke constitutes the fixing member, the exciting coil is integrally provided on the fixing member, and the drive coil is integrally provided on the outer peripheral surface of the movable member. In this configuration, the exciting coil is arranged in an exciting coil accommodating portion formed in the fixing member, and a plurality of holes are formed in the adapter table, and external air is formed through the plurality of holes. However, it is preferable that the excitation coil accommodating portion can be supplied. Further, it is preferable that a plurality of through holes are formed in the fixing member, and air flows in or out of the exciting coil accommodating portion through the plurality of through holes.
上記構成によれば、アダプタテーブルの複数の孔を介して、外部の空気がアダプタテーブルの内部へ流入される。アダプタテーブルの内部へ流入された空気は、固定部材の複数の貫通孔を介して、励磁コイル収納部へ流入される。一方、励磁コイル収納部の空気は、固定部材の複数の貫通孔を介して外部へ流出される。このように、励磁コイル収納部へ供給される外部の空気によって、励磁コイルと、固定部材を構成するヨークとが冷却されるので、励磁コイルおよびヨークの過度の温度上昇を抑制することができ、発熱による励磁コイルの損傷を回避することができる。しかも、アダプタテーブルに複数の孔を設けることによって、振動台の軽量化を図ることができる。 According to the above configuration, external air flows into the inside of the adapter table through the plurality of holes of the adapter table. The air that has flowed into the inside of the adapter table is flowed into the exciting coil accommodating portion through the plurality of through holes of the fixing member. On the other hand, the air in the exciting coil accommodating portion is discharged to the outside through a plurality of through holes of the fixing member. In this way, the exciting coil and the yoke constituting the fixing member are cooled by the external air supplied to the exciting coil accommodating portion, so that excessive temperature rise of the exciting coil and the yoke can be suppressed. It is possible to avoid damage to the excitation coil due to heat generation. Moreover, the weight of the shaking table can be reduced by providing a plurality of holes in the adapter table.
本発明において、前記テーブル部材が、前記アダプタテーブルの外周側に配置された複数の空気ばねによって支持されていることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the table member is supported by a plurality of air springs arranged on the outer peripheral side of the adapter table.
上記構成によれば、振動台の外周部を複数の空気ばねによって支持することにより、振動台の中心部のみで支持する構成に比べて、振動台に供試体を設置する際に、供試体の重心位置が垂直加振機の加振軸から多少ずれた場合であっても、供試体の荷重を安定的に支持することができる。 According to the above configuration, by supporting the outer peripheral portion of the shaking table with a plurality of air springs, the specimen is supported when the specimen is installed on the shaking table, as compared with the configuration in which the specimen is supported only by the central portion of the shaking table. Even if the position of the center of gravity deviates slightly from the vibration axis of the vertical vibration machine, the load of the specimen can be stably supported.
本発明の振動試験装置によれば、ガイド機構を複数設けることによって、振動台(可動部材、アダプタテーブル、およびテーブル部材)が垂直方向に振動する際、ガイド機構によってアダプタテーブルが複数箇所で支持されるので、振動台の横ぶれを抑制することができる。また、アダプタテーブルの外周側に設けられたガイド機構によって振動台が案内されるので、供試体および振動台が大重量化した場合や、垂直加振機の加振軸が供試体の重心から外れたりした場合であっても、振動台の垂直方向の往復移動を確実かつ精度よく案内することができ、振動台にセットされる供試体に対する各種の振動試験の精度を向上させることができる。 According to the vibration test apparatus of the present invention, by providing a plurality of guide mechanisms, when the shaking table (movable member, adapter table, and table member) vibrates in the vertical direction, the adapter table is supported at a plurality of places by the guide mechanism. Therefore, it is possible to suppress the lateral movement of the shaking table. In addition, since the shaking table is guided by the guide mechanism provided on the outer peripheral side of the adapter table, when the specimen and the shaking table become heavy, or the vibration axis of the vertical shaker deviates from the center of gravity of the specimen. Even in such a case, the vertical reciprocating movement of the shaking table can be guided reliably and accurately, and the accuracy of various vibration tests on the specimen set on the shaking table can be improved.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施形態に係る振動試験装置1の概略構成を示す正面図、図2は、振動試験装置1の平面図、図3は、図2のA1-A1線断面図である。図4は、振動試験装置1のアダプタテーブル20cを示す平面図、図5は、図4のA2-A2線断面図、図6は、振動試験装置1における空気の流れを説明するための図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a front view showing a schematic configuration of a
図1~図5に示すように、振動試験装置1は、振動台20に保持された供試体を垂直方向に加振する垂直加振機10を備えている。垂直加振機10は、フロアに設置されたベースB1上の所定位置に配置されており、その加振軸が、振動台20の供試体をセットする面に対し垂直な垂直方向(本実施形態では、上下方向)に設定されている。具体的には、垂直加振機10は、ベースB1に固定された固定部材11と、固定部材11に対し垂直方向に往復移動可能な可動部材18とを備えている。可動部材18は、中心軸が垂直方向に沿って延びる略筒状の部材である。供試体は、例えば自動車用の部品やタイヤ等であって、振動台20の所定位置に載置され、図示しない治具等によって保持されるようになっている。ベースB1は、例えば型鋼などのフレーム部材を複数、組み合わせた構成とすることが可能である。なお、「垂直方向」とは、厳密な意味での垂直方向に限定されず、垂直方向に対し僅かにずれた(傾いた)方向も含む意味である。
As shown in FIGS. 1 to 5, the
可動部材18は、供試体をセットする振動台としても利用することが可能になっている。しかし、本実施形態では、側方および上方から可動部材18を覆う略筒状のアダプタテーブル20cが、可動部材18に一体的に装着されており、このアダプタテーブル20c上に取り付けられたテーブル部材20a上に供試体がセットされるようになっている。つまり、本実施形態では、供試体の大型化に対応するために、可動部材18の数倍程度のサイズを有するアダプタテーブル20cを用いている。アダプタテーブル20cは、スペーサ20bを介して、テーブル部材20aと一体的に連結されている。また、アダプタテーブル20cの下側には、上述した可動部材18が、例えばボルト止め等によって一体的に連結されている。アダプタテーブル20cの中心軸は、垂直方向に沿って延びており、可動部材18の中心軸と同一直線上に位置している。そして、本実施形態では、振動台20が、上述した可動部材18と、アダプタテーブル20cと、テーブル部材20aとを有しており、これらの可動部材18、アダプタテーブル20c、およびテーブル部材20aが一体的に移動可能に構成されている。
The
垂直加振機10は、動電型振動発生機として構成されており、内側磁極11aと外側磁極11bと励磁コイル収納部11cとを有する強磁性体からなるヨークと、励磁コイル収納部11cに収納されヨークに静磁場を生成するための励磁コイル16と、ヨークに形成された磁気ギャップG1内に配置された振動発生用のドライブコイル17と、このドライブコイル17が巻回される上記可動部材18とを備えている。ドライブコイル17の中心軸(垂直加振機10の加振軸)、言い換えれば、可動部材18の中心軸が垂直方向に沿って延びており、可動部材18が垂直方向に往復移動可能に設けられている。ヨークの材質としては、高透磁率で高強度の磁性材料、例えばSS400等の低炭素鋼を好適に用いることができる。可動部材18の材質としては、非磁性体の高強度の金属(例えばアルミニウム合金)や、合成樹脂(例えばカーボンファイバ)等を好適に用いることができる。
The
本実施形態では、上述したヨークによって固定部材11が構成されている。具体的には、固定部材11は、第1ヨーク12と、第2ヨーク13と、第3ヨーク14と、第4ヨーク15に分割して構成され、例えばボルト止め等によって一体的に固定されている。第1ヨーク12は、固定部材11全体の基台の部分であり、フロアに設置されたベースB1上に例えばボルト止め等によって固定されている。第1ヨーク12の中央部に、内側磁極11aとなる円筒状の第2ヨーク13が位置決めされ、例えばボルト止め等によって固定されている。第1ヨーク12の外周部に、外側磁極11bとなる円筒状の第3ヨーク14が位置決めされ、例えばボルト止め等によって固定されている。第3ヨーク14の上側であって第2ヨーク13の外周側に、円筒状の第4ヨーク15が位置決めされ、例えばボルト止め等によって固定されている。そして、第1~第4ヨーク12~15によって、円筒状の空間である励磁コイル収納部11cが形成されており、この励磁コイル収納部11cに励磁コイル16が収納されている。また、第4ヨーク15の内周側には、第2ヨーク13の外周面との間に磁気ギャップG1を形成するブッシュ19が、例えばボルト止め等によって固定されている。また、励磁コイル16が、固定部材11に一体的に設けられ、ドライブコイル17が、可動部材18の外周面に一体的に設けられている。
In the present embodiment, the fixing
そして、振動台20を構成する可動部材18、アダプタテーブル20c、およびテーブル部材20aが、垂直方向に沿って一体的に往復移動可能に設けられている。この振動台20の往復移動が、リニアガイド40(ガイド機構)によって案内されるようになっている。振動台20は、複数(本実施形態では、4つ)の空気ばね30によって支持されている。空気ばね30は、ベースB1上の所定位置に設置された支柱31上に設けられている。支柱31は、例えばボルト止め等によってベースB1に一体的に連結されている。
The
詳細には、振動台20のテーブル部材20aが、平面視で略矩形に形成されており、テーブル部材20aの略中央部の下方に円筒状のアダプタテーブル20cが配置されている。テーブル部材20aの四隅の下方にそれぞれ空気ばね30が配置されている。4つの空気ばね30は、平面視で、アダプタテーブル20cの外周囲に、周方向に等間隔で(90°ごとに)設けられており、空気ばね30が、ベースB1の四隅に配置されている。空気ばね30は、例えば、ベローズ型の空気ばねとして構成されており、空気ばね30の上端部および下端部にはそれぞれフランジが設けられている。また、空気ばね30の中間部が複数のリング部材によって絞られており、空気ばね30が蛇腹状に形成されている。空気ばね30は、図示しない空気配管を介して圧縮空気を供給することで、上下に伸縮可能になっている。このように、振動台20の4隅を空気ばね30によって支持することにより、振動台20の中心部のみで支持する構成に比べて、振動台20に供試体を設置する際に、供試体の重心位置が垂直加振機10の加振軸から多少ずれた場合であっても、供試体の荷重を安定的に支持することができる。
Specifically, the
アダプタテーブル20cの外周面には、複数(本実施形態では、4つ)のレール部材41が、例えばボルト止め等によって一体的に固定されている。レール部材41は、アダプタテーブル20cの中心軸に平行に延びており、アダプタテーブル20cの外周面の上端部から下端部にわたって設けられている。4つのレール部材41は、平面視で、アダプタテーブル20cの外周面に、周方向に等間隔で(90°ごとに)取り付けられている。レール部材41は、ベースB1上の所定位置に設置される固定柱50に固定されたブロック部材42とともに、リニアガイド40を構成する。リニアガイド40の詳細については後述する。
A plurality of (four in this embodiment)
本実施形態では、4つの固定柱50が設けられており、各固定柱50は、アダプタテーブル20cの外周面に所定の間隔を隔てて対向するように配置されている。各固定柱50は、例えばボルト止め等によって一体的にベースB1に連結されている。固定柱50は、平面視で、略矩形状のベースB1の外周部に設けられており、ベースB1の四辺に沿うように配置されている。そして、4つの固定柱50によって囲われた空間に、アダプタテーブル20cが配置されている。つまり、アダプタテーブル20cを前後および左右から挟み込むように、4つの固定柱50が配置されている。
In the present embodiment, four fixed
垂直加振機10では、図示しない制御装置によって電力増幅器を介して励磁コイル16に直流電流を供給することにより、励磁コイル16を取り巻くヨーク内に磁気回路(静磁場)が生成される。ヨークには上述したような磁気ギャップG1が形成されており、ここにも静磁場が生成される。そして、磁気ギャップG1内に配置されたドライブコイル17に、制御装置によって所定周波数の交流電流を供給することで、この交流電流と静磁場との相互作用(ローレンツ力)により、ドライブコイル17が磁束の方向と直交する方向において、交互に向きの変化する力を受けるようになる。これにより、ドライブコイル17、およびこれと一体の振動台20(可動部材18、アダプタテーブル20c、およびテーブル部材20a)が、交流電流の周波数に応じて垂直方向に振動する。このように、振動台20を交流電流の周波数に応じて振動させることによって、振動台20にセットされる供試体に対する各種の特性や安全性などの振動試験を行うようにしている。
In the
本実施形態では、上記構成の振動試験装置1において、振動台20の横ぶれを抑制し、振動台20の垂直方向(上下方向)の往復移動を案内するリニアガイド40(ガイド機構)が複数設けられている。リニアガイド40について、図1~図5を参照して説明する。
In the present embodiment, in the
図1~図5に示すように、リニアガイド40は、アダプタテーブル20cの外周面に固定されたレール部材41と、固定柱50に固定されレール部材41に対向して配置されたブロック部材42とを備えている。上述したように、レール部材41は、アダプタテーブル20cの外周面の上端部から下端部にわたって設けられている。ブロック部材42は、固定柱50のアダプタテーブル20cとの対向面の上部および下部に分けて設けられている。レール部材41と、ブロック部材42とは所定の間隔を隔てて設けられており、両部材41,42の間に、図示しない軸受部材が介在されている。
As shown in FIGS. 1 to 5, the
詳細には、ブロック部材42に上下方向に延びる溝が形成されており、この溝にレール部材41の先端部が挿入されている。レール部材41の先端部の外壁面と、ブロック部材42の凹部の内壁面との間に、多数の軸受部材(例えば、金属製のボール)が介在されている。そして、軸受部材を介してレール部材41がブロック部材42に対して移動することによって、振動台20の垂直方向の移動が、リニアガイド40によって確実かつスムーズに案内されるようになっている。
Specifically, a groove extending in the vertical direction is formed in the
リニアガイド40は、アダプタテーブル20cの外周面と、固定柱50との間の4箇所に設けられている。リニアガイド40は、平面視で、アダプタテーブル20cの周方向に等間隔で(90°ごとに)配置されている。このように、リニアガイド40を複数設けることによって、振動台20が垂直方向に振動する際、リニアガイド40によってアダプタテーブル20cが複数箇所で支持されるので、振動台20の横ぶれを抑制することができる。また、アダプタテーブル20cの外周面に固定されたレール部材41に沿って振動台20が案内されるので、供試体および振動台20が大重量化した場合や、垂直加振機10の加振軸が供試体の重心から外れたりした場合であっても、振動台20の垂直方向の往復移動を確実かつ精度よく案内することができ、振動台20にセットされる供試体に対する各種の振動試験の精度を向上させることができる。しかも、リニアガイド40がアダプタテーブル20cの外周側に設けられているので、アダプタテーブル20cの内側にガイド機構が設けられる場合に比べて、垂直加振機10の振動台20の組み付けや調整を容易に行うことができる。
The linear guides 40 are provided at four locations between the outer peripheral surface of the adapter table 20c and the fixed
また、本実施形態では、レール部材41が、アダプタテーブル20cの外周面の上端部から下端部にわたって設けられているので、レール部材41の長さに相当する分だけ、振動台20の振動のストロークを確保することができ、比較的大きなストロークでの振動試験にも容易に対応することができる。
Further, in the present embodiment, since the
ここで、振動試験装置1では、固定部材11であるヨークの励磁コイル収納部11cに収納された励磁コイル16の発熱量が比較的大きくなるため、励磁コイル16およびヨークを効率よく冷却することが好ましい。しかし、上述したように、アダプタテーブル20cによって可動部材18の側方および上方が覆われており、励磁コイル16およびヨークの冷却が不十分になり、励磁コイル16およびヨークが高温になることが懸念される。
Here, in the
そこで、本実施形態では、振動試験装置1において、ヨークの励磁コイル収納部11cに外部の空気を供給することによって、励磁コイル16およびヨークの効率的な冷却を行うようにしている。この点について、図1~図6を参照して説明する。
Therefore, in the present embodiment, in the
図6に示すように、振動試験装置1には、垂直加振機10の内部の空気を吸引する吸引装置60が設けられており、図6では、吸引装置60によって発生する空気の流れを太い矢印で示している。吸引装置60は、図示しない空気配管、ベースB1に設けられた通気管61、ダクト62等を介して、垂直加振機10の内部の空間に連通されている。
As shown in FIG. 6, the
また、アダプタテーブル20cに複数の孔が形成されており、当該複数の孔を介して、外部の空気がヨークの励磁コイル収納部11cへ供給可能になっている。具体的には、図4、図5に示すように、アダプタテーブル20cの周壁部分および底壁部分に、複数の孔20d,20eがそれぞれ形成されている。アダプタテーブル20cの周壁部分の上部および下部には、それぞれ8つの孔20dが周方向に等間隔で設けられている。また、アダプタテーブル20cの底壁部分には、アダプタテーブル20cの中心軸周りに4つの孔20eが等間隔で設けられている。アダプタテーブル20cに設けられた複数の孔20d,20eを介して、アダプタテーブル20cの内部の空間が、外部の空間に連通されている。
Further, a plurality of holes are formed in the adapter table 20c, and external air can be supplied to the exciting coil
また、固定部材11であるヨークに複数の貫通孔が形成されており、当該複数の貫通孔を介して、励磁コイル収納部11cへの空気の流入または流出が行われるようになっている。具体的には、図6に示すように、第2ヨーク13の中心部に貫通孔13aが形成されており、この貫通孔13aに連通するように、第1ヨーク12に貫通孔12bが形成されている。貫通孔12bは、ベースB1の内部に連通され、さらには通気管61に連通されている。
Further, a plurality of through holes are formed in the yoke of the fixing
第4ヨーク15には、貫通孔15aが複数(図6では、1つのみ図示)形成されており、この貫通孔15aが励磁コイル収納部11cに連通されている。また、第1ヨーク12には、貫通孔12aが複数(図6では、1つのみ図示)形成されており、この貫通孔12aが励磁コイル収納部11cに連通されている。貫通孔12aは、ベースB1の内部に連通され、さらには通気管61に連通されている。
A plurality of through
吸引装置60を駆動すると、ダクト62、通気管61を介して、垂直加振機10の内部の空気が吸引される。これにより、アダプタテーブル20cの複数の孔20d,20eを介して、外部の空気がアダプタテーブル20cの内部へ流入される。アダプタテーブル20cの内部へ流入された空気は、第4ヨーク15の複数の貫通孔15aを介して、励磁コイル収納部11cへ流入される。一方、励磁コイル収納部11cの空気は、第1ヨーク12の複数の貫通孔12aを介して、ベースB1の内部へ流出される。このように、励磁コイル収納部11cへ供給される外部の空気によって、励磁コイル16およびヨークが冷却(空冷)されるので、可動部材18にアダプタテーブル20cが装着された構成においても、励磁コイル16およびヨークの過度の温度上昇を抑制することができ、発熱による励磁コイル16の損傷を回避することができる。しかも、アダプタテーブル20cに複数の孔20d,20eを設けることによって、振動台20の軽量化を図ることができる。
When the
今回、開示した実施形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。本発明の技術的範囲は、前記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。 The embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not grounds for limited interpretation. The technical scope of the present invention is not construed solely by the embodiments described above, but is defined based on the description of the scope of claims. In addition, the technical scope of the present invention includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
上述した垂直加振機10の構成は一例であって、他の構成の垂直加振機を用いてもよい。例えば、垂直加振機10において、励磁コイル16の数を変更してもよい。また、励磁コイル16の代わりに、永久磁石を用いてもよい。また、ヨークの組み合わせを他の組み合わせに変更してもよい。さらに、垂直加振機10を、サーボモータを利用した加振機として構成してもよい。
The configuration of the
また、上記実施形態では、垂直加振機10の加振軸が鉛直方向(上下方向)に設定されている場合について説明したが、これに限らず、垂直加振機10の加振軸を、鉛直方向以外の方向(例えば水平方向)に設定してもよい。
Further, in the above embodiment, the case where the vibration axis of the
上記実施形態では、リニアガイド40のレール部材41をアダプタテーブル20cの外周面に設け、ブロック部材42を固定柱50に設けたが、これに限らず、リニアガイド40のレール部材41を固定柱50に設け、ブロック部材42をアダプタテーブル20cの外周面に設ける構成としてもよい。また、上記実施形態では、アダプタテーブル20cの形状を円筒状としたが、これに限らず、可動部材18の外周側および上側を囲うことが可能な略筒状の形状であれば、円筒状以外の形状であってもよい。例えば、アダプタテーブル20cの形状を、四角筒状等のような多角形の筒状としてもよい。
In the above embodiment, the
上述した空気ばね30の数や、リニアガイド40の数、固定柱50の数、アダプタテーブル20cの孔20d,20eの数は一例であって、様々に変更することが可能である。また、上記実施形態では、各部の固定手段の一例として、ボルト止めを挙げたが、他の固定手段(例えば溶接等)を採用してもよい。
The number of air springs 30, the number of
本発明は、振動台に保持された供試体を垂直方向に加振する動電型の垂直加振機を備えた振動試験装置に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a vibration test apparatus provided with an electrokinetic type vertical vibration exciter that vibrates a specimen held on a shaking table in a vertical direction.
1 振動試験装置
10 垂直加振機
11 固定部材
16 励磁コイル
17 ドライブコイル
18 可動部材
20 振動台
20a テーブル部材
20c アダプタテーブル
30 空気ばね
40 リニアガイド
41 レール部材
42 ブロック部材
50 固定柱
B1 ベース
1
Claims (6)
前記垂直加振機は、フロアに設置されたベースに固定された固定部材と、前記固定部材に対し垂直方向に往復移動可能な可動部材とを備え、
前記振動台は、略円筒状の前記可動部材と、前記可動部材の外周側および上側を囲う略筒状のアダプタテーブルと、前記アダプタテーブルの上側に設けられ供試体がセットされるテーブル部材とを有し、これらの可動部材、アダプタテーブル、およびテーブル部材が一体的に移動可能に構成されており、
前記ベース上には、平面視で前記ベースの外周に沿うように固定柱が配置され、各固定柱が前記アダプタテーブルの外周面に対向して前記アダプタテーブルを前後および左右から挟み込むように配置されており、前記アダプタテーブルと前記各固定柱との間には、前記アダプタテーブルの垂直方向の移動を案内するガイド機構が設けられ、
各ガイド機構は、前記アダプタテーブルの外周面に固定されたレール部材と、前記各固定柱に固定され前記レール部材に対向して配置された上下一対のブロック部材とを備えていることを特徴とする振動試験装置。 It is a vibration test device equipped with a vertical vibrating machine that vibrates the specimen held on the shaking table in the vertical direction.
The vertical shaker includes a fixing member fixed to a base installed on the floor and a movable member that can reciprocate in a direction perpendicular to the fixing member.
The shaking table includes a substantially cylindrical movable member, a substantially cylindrical adapter table surrounding the outer peripheral side and the upper side of the movable member, and a table member provided on the upper side of the adapter table on which a specimen is set. The movable member, the adapter table, and the table member are integrally movable.
On the base, fixed pillars are arranged along the outer periphery of the base in a plan view, and each fixed pillar is arranged so as to face the outer peripheral surface of the adapter table and sandwich the adapter table from the front, back, left and right . A guide mechanism for guiding the vertical movement of the adapter table is provided between the adapter table and each of the fixed columns .
Each guide mechanism is characterized by including a rail member fixed to the outer peripheral surface of the adapter table and a pair of upper and lower block members fixed to the fixed pillars and arranged facing the rail member. Vibration test equipment.
各レール部材は、前記アダプタテーブルの外周面の上端部から下端部にわたって設けられていることを特徴とする振動試験装置。 In the vibration test apparatus according to claim 1,
Each rail member is a vibration test apparatus provided from the upper end portion to the lower end portion of the outer peripheral surface of the adapter table.
前記垂直加振機は、静磁場を生成するための励磁コイルと、この励磁コイルにより生成された静磁場による磁気回路および磁気ギャップを形成するためのヨークと、前記磁気ギャップ内に配置された振動発生用のドライブコイルとを備え、前記励磁コイルに供給される直流電流と、前記ドライブコイルに供給される所定周波数の交流電流とによって振動を発生するように構成されており、
前記ヨークが、前記固定部材を構成しており、当該固定部材に前記励磁コイルが一体的に設けられ、
前記ドライブコイルが、前記可動部材の外周面に一体的に設けられていることを特徴とする振動試験装置。 In the vibration test apparatus according to claim 1 or 2.
The vertical exciter has an exciting coil for generating a static magnetic field, a magnetic circuit due to the static magnetic field generated by the exciting coil, a yoke for forming a magnetic gap, and vibration arranged in the magnetic gap. It is provided with a drive coil for generation, and is configured to generate vibration by a DC current supplied to the exciting coil and an AC current of a predetermined frequency supplied to the drive coil.
The yoke constitutes the fixing member, and the excitation coil is integrally provided with the fixing member.
A vibration test apparatus characterized in that the drive coil is integrally provided on the outer peripheral surface of the movable member.
前記励磁コイルは、前記固定部材に形成された励磁コイル収納部に配置されており、
前記アダプタテーブルには、複数の孔が形成され、当該複数の孔を介して、外部の空気が、前記励磁コイル収納部へ供給可能になっていることを特徴とする振動試験装置。 In the vibration test apparatus according to claim 3,
The exciting coil is arranged in the exciting coil accommodating portion formed in the fixing member.
A vibration test apparatus characterized in that a plurality of holes are formed in the adapter table, and external air can be supplied to the excitation coil accommodating portion through the plurality of holes.
前記固定部材には、複数の貫通孔が形成され、当該複数の貫通孔を介して、前記励磁コイル収納部への空気の流入または流出が行われることを特徴とする振動試験装置。 In the vibration test apparatus according to claim 4,
A vibration test apparatus characterized in that a plurality of through holes are formed in the fixing member, and air flows in or out of the exciting coil accommodating portion through the plurality of through holes.
前記テーブル部材が、前記アダプタテーブルの外周側に配置された複数の空気ばねによって支持されていることを特徴とする振動試験装置。 In the vibration test apparatus according to any one of claims 1 to 5.
A vibration test apparatus, wherein the table member is supported by a plurality of air springs arranged on the outer peripheral side of the adapter table.
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