JPH05108B2 - - Google Patents

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JPH05108B2
JPH05108B2 JP58067587A JP6758783A JPH05108B2 JP H05108 B2 JPH05108 B2 JP H05108B2 JP 58067587 A JP58067587 A JP 58067587A JP 6758783 A JP6758783 A JP 6758783A JP H05108 B2 JPH05108 B2 JP H05108B2
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JP
Japan
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vibration
coils
drive coils
rectangular cylindrical
parallel
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JP58067587A
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Shinji Fukuda
Eiji Suzuki
Zenji Sakai
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IMV KK
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は2軸方向に同時に振動台を加振可能と
した振動発生機に関する。
一般に、輸送中及び使用状態で強い振動を受け
る物品、構造物、部品等は、垂直と水平等の2軸
方向の振動環境における耐久性、機能変化等を試
験する必要がある。
従来、例えば実公昭52−41186号公報に記載の
動電型加振機のように、励磁コイルを支軸廻りに
振動させて、2軸方向への切換えを可能としたも
のは公知である。しかし、このようなものでは択
一的にいずれかの一加振軸方向にのみ加振出来る
にすぎず、同時に2加振軸方向に加振させること
が不可能である。
また、従来の振動発生機では、円筒状コイルを
用いてその軸心方向に振動体を加振させていた。
従つて振動台に異なる方向から2台の振動発生機
を連結して2加振軸方向に振動させる場合、一方
の振動発生機の振動体は他方の振動機の加振によ
つて、コイルに衝突するという問題がある。その
対策として、振動体と振動台との間を特殊なカツ
プリングで接続する必要があつた。このようにカ
ツプリングを介して振動発生機と振動台とを連結
するため、高い振動数での加振は不可能であつ
た。
本発明は従来のこのような問題を解決し、一軸
方向加振でも2軸方向同時加振でも容易迅速に切
換えて振動させ得ると共に、極めて高い振動数で
の2軸同時加振も実現出来、かつ耐久性に優れた
構造も簡易な2軸振動発生機の提供を目的とす
る。
以下、図示の実施例に基き本発明を詳説する。
第1乃至第6図に於て、1は方形盤型の振動台
であつて、供試体が図示省略の取付具にて固着さ
れて振動耐久試験等の振動試験を行なう。2,3
は平板状駆動コイルであり、振動台1の隣り合う
2辺端面から、夫々2個ずつ突設され、しかも、
振動台1の上面1aと平行な同一平面上に4個の
該平板状駆動コイル2,2,3,3が配置され、
駆動コイル2と駆動コイル3とは直交方向に配置
される。
具体的には第3図と第4図のように、平板状に
かつリング状に両コイル2,3は巻回されてい
る。
4は励磁用磁石であり、永久磁石又は電磁石と
し、一個の駆動コイル2に対し上下から所定間隙
5,5をもつて(第2図のように)2個配設し、
第3図に示す如く、駆動コイル2を直交方向に通
過する磁束Aを生じさせる。
6は同様に永久磁石又は電磁石からなる励磁用
磁石で、一個の駆動コイル3に対し(第2図のよ
うに)上下から所定間隙5,5をもつて2個配設
し、第4図に示す如く、駆動コイル3を直交方向
に通過する磁束Bを生じさせる。
しかして、第3図の如く、駆動コイル2に電流
I1が流れることにより、矢印X方向の力を発生
し、他方、第4図に示す如く、駆動コイル3に電
流I2が流れることにより、矢印Y方向の力を発生
する。
ところで、従来公知の自動振動制御器から電力
増幅器を経て所定周波数・波形の信号電流I1,I2
が駆動コイル2,3に送られ、所定間隙5……が
形成されているため、両平板状駆動コイル2,3
と平行な2加振軸X,Y方向に、振動台1が同時
加振されるようになつている。
また、第1図と第5図のように、一加振軸X方
向に2個の平板状駆動コイル2,2を付設し、他
の一加振軸Y方向にも2個の駆動コイル3,3を
付設し、かつ、振動台1の取付辺の中央Pに対し
て対称位置に突設する。そして第6図のように一
加振軸、例えばY方向につき、1台の増幅器7を
対応させて駆動コイル3,3を並列に接続する。
X方向については別の1台の増幅器と駆動コイル
2,2とを並列に接続する。
このようにすれば第5図に示す如く、供試体を
含む振動台1の重心Gが、振動台の中心点Cから
ずれていた場合、重心G廻りに回転モーメントM
が発生することとなり、駆動コイル3と3のY方
向の速度に差が生じ、速度の大なる(図の左側
の)駆動コイル3には、速度の小なる(図の右側
の)駆動コイル3よりも大きい逆起電力が発生
し、速度の大なる前者のインピーダンスが増大し
電流が減少して、(図の左右の)両駆動コイル3,
3の速度がほぼ相等しく保持される。(なお、他
方のコイル2,2についても同様である。)勿論、
コイル2……、コイル3……を夫々3枚以上とし
て夫々を並列に電気接続すれば、X,Y方向に平
行に振動するように、各コイルのインピーダンス
が増減してモーメントMが打ち消される。また、
第5図において左右両辺にコイル2……を突設
し、上下両辺にコイル3……を突設するも自由で
ある。
次に、第7図と第8図と第9図に於て、1は上
述の実施例と同様の振動台、8は平板状誘導板で
あり、(第1図のコイル2,3……と同様に)同
一平面上にあつて相互に直交方向に、振動台1の
隣り合う2辺から突設される。
9,9は、平板状誘導板8を間に所定間隙5,
5をもつて平行に配設される平板状かつリング状
の駆動コイルであり、矢印Iのように該駆動コイ
ル9,9に電流を流す。即ち、図の上下一対のリ
ング状駆動コイル9,9には平行状誘導板8と平
行に回転する電流Iを流して、該電流Iによつて
平板状誘導板8に誘導電流iを(第8図のよう
に)発生させる。
そして、22は励磁用の永久磁石又は電磁石か
らなる磁石であり、磁束Aを生じ、平板状誘導板
8を直交方向に通過し、上記誘導電流iとこの磁
束Aにより、第8図・第9図では矢印X方向の力
を受ける。
また、(図示省略したが)隣り合う辺から突設
された平板状誘導板8も同様にして、駆動コイル
9,9による(第4図のような)磁束Bと、誘導
電流iによつて、Y方向の力を受ける。
このようにして、直交するX,Yの2軸方向に
加振可能である。そして、本実施例の場合にあつ
ても、第5図に示した前実施例同様、振動台1の
各辺中央部Pに対して対称位置に、複数枚の平板
状誘導板8……を設け、かつ、第6図と同様に各
辺の駆動コイル9,9……をパラレル(並列)に
接続することにより、重心G廻りの回転モーメン
トMを打ち消して、振動台1の回転運動を抑制で
きる。
次に、第11図と第12図と第13図に於て、
振動台1から相互に第1・第2軸心l,mが直交
する方向に突出状として、第1・第2角筒状駆動
コイル10,11を突設し、該第1・第2角筒状
駆動コイル10,11の夫々における対向する2
面17,18を、上記第1・第2軸心l,mの何
れにも平行な一平面と平行状に配置すると共に、
該第1・第2角筒状駆動コイル10,11の夫々
における対向する左右側面19,20を該一平面
と直交状に配置する。12は励磁コイルであつて
E型鉄心13に巻回され、該鉄心13の中央突部
14が第1・第2角筒状駆動コイル10,11内
に突入し、かつ、図の上下の突部15,16は、
該第1・第2角筒状駆動コイル10,11の上面
17・下面18に夫々近接状に対応し、磁束Fは
第1・第2角筒状駆動コイル10,11の夫々に
おける対向する2面17,18を直交方向に通過
してX,Y方向の力を発生させる。このように励
磁用磁石21はコイル12と鉄心13等からなつ
ている。
しかして、第13図に於て、X方向の力を発生
する第1角筒状駆動コイル10の横断面を例示す
るが、同図で明らかなように、第1角筒状駆動コ
イル10の左右側面19,20と平行な中央突部
14側面と、該左右側面19,20内面との間隔
Hを、振動台1のY方向つまり第2軸心m方向の
最大振動変位の半分よりも大に設定して、干渉を
避ける。同様に、(図示省略するが)第2角筒状
駆動コイル11の左右側面内面と、中央突部14
側面との間隔Hは、振動台1のX方向つまり第1
軸心l方向の最大振動変位の半分よりも大に設定
して、干渉を避ける。
なお、励磁用磁石21としては、永久磁石と鉄
心をもつて構成するも好ましい(図示省略)。
さらに、第11図のように同一加振軸方向に2
個以上の第1・第2角筒状駆動コイル10,1
0,11,11を設けることにより、第5図と第
6図にて既に説明した、振動台1の回転モーメン
トMを減少乃至解消して、回転運転を制御可能で
ある。なお、第1・第2角筒状駆動コイル10,
11の夫々に、従来公知の自動振動制御器から電
力増幅器を経て所定の周波数・波形の信号電流が
送られる。
本発明は図示の実施例以外に、設計変更自由で
あり、例えば、振動台1に鉛直状に立て、鉛直方
向と水平方向の2軸方向に同時加振することも可
能であり、また、振動台1を水平に対して任意の
傾斜状とすることも自由である。なお振動台1は
従来公知の2軸方向移動可能な軸受装置にて保持
されているのは勿論である。また、コイル2,
3、誘導板8、第1・第2角筒状駆動コイル1
0,11を一加振軸について各1個とするも自由
である。
従来、振動台に特殊カツプリングを介して、一
加振方向に2台以上の振動発生機を連結すると共
に、1台の振動発生機毎に1個の増幅器を対応さ
せ、各振動発生機のコイルの変位を検出し、サー
ボフイードバツクによつて、振動台の平行運動を
達成していたが、しかし、この方式ではコイル、
振動台、供試体からなる共振用波数が、供試体の
種類によつて変化するため、適正なフイードバツ
クをかけることが困難であり、かつ装置の構造も
複雑であつた。
これに対し、上述の実施例のように、一加振軸
に対応する平板状駆動コイル2,2若しくはコイ
ル3,3を複数とし、かつパラレル(並列)に結
線し、又は、一加振軸に対応する平板状誘導板
8,8を複数とし、かつ駆動コイル9,9……を
パラレル(並列)に結線し、又は、一加振軸に対
応する第1・第2角筒状駆動コイル10,10,
11,11を複数とし、かつパラレル(並列)に
結線して構成すれば、第5図に於て既に説明した
ように、回転モーメントMが自動的に打消され
て、簡単に振動台1の回転運動が抑制可能とな
る。
本発明は以上詳述した構成にて所期目的を有効
達成した。
特に、第1の発明によれば、同一平面上にあつ
て相互に直交方向に、平板状駆動コイル2,3を
振動台1から突設すると共に、該平板状駆動コイ
ル2,3を夫々直交方向に通過する磁束A,Bを
生ずる励磁用磁石4,6を配設したから、一軸X
又はY方向の加振、及び2軸X,Y同時加振が可
能であり、平板状駆動コイル2,3が励磁用磁石
4,6に干渉(当ること)せず、従来の複雑なカ
ツプリングを介さずして精度の高い波形で供試体
を加振出来、高周波域の加振も円滑にかつ高精度
で実現される。
第2の発明によれば、同一平面上にあつて相互
に直交方向に、平板状誘導板8,8を振動台1か
ら突設すると共に、該平板状誘導板8を間に所定
間隙5,5をもつて平行に配設されて該平板状誘
導板8と平行に回転する電流Iを流す駆動コイル
9,9を備え、該電流Iによつて上記平板状誘導
板8に誘導電流iを発生させると共に、該誘導電
流iを直交方向から通過する磁束A,Bを生ずる
励磁用の磁石22,22を配設して構成したか
ら、一軸の加振、2軸同時加振が可能であり、い
ずれの加振時でも、平板状誘導板8が駆動コイル
9,9と所定間隙5,5を保つて、干渉(当るこ
と)することが全くない。そして従来の複雑なカ
ツプリングを介さずに直接に駆動されるため、精
度の高い波形に供試体を加振出来、特に高周波域
の加振も円滑にかつ高精度に実現される。さら
に、平板状誘導板8はアルミニウム等で一体加工
出来るため、従来の駆動コイル及びそのリード線
を振動させる方式に比べて、強度と耐久性と軽量
化の点で優れているといえる。また第2図と第1
0図のように振動台1にリング状駆動コイル2を
巻回して突設したものでは、コイル2が中立点よ
り変位した場合、磁極から外れた部位Kにも(コ
イルを巻いて)電流を流さねばならず、又は、こ
の部位Kにコイル線が無くて効率が悪くなるとい
う欠点があるが、第2の発明のように平板状誘導
板8ならばそのような欠点が見事に解消されて効
率が良い。
さらに、第3の発明によれば、振動台1から相
互に第1・第2軸心l,mが直交する方向に突出
状として、第1・第2角筒状駆動コイル10,1
1を突設し、該第1・第2角筒状駆動コイル1
0,11の夫々における対向する2面17,18
を、上記第1・第2軸心l,mの何れにも平行な
一平面と平行状に配置すると共に、該第1・第2
角筒状駆動コイル10,11の夫々における対向
する左右側面19,20を該一平面と直交状に配
置し、上記2面17,18を直交方向に通過する
磁束Fを生ずる励磁用磁石21を配設すると共
に、該励磁用磁石21の中央突部14を上記第
1・第2角筒状駆動コイル10,11内に突入さ
せ、上記左右側面19,20と平行な該中央突部
14側面と、該左右側面19,20内面との間隔
Hを、上記第1角筒状駆動コイル10では、第2
軸心m方向の最大振動変位の半分よりも大に設定
し、かつ、上記第2角筒状駆動コイル11では、
第1軸心l方向の最大振動変位の半分よりも大に
設定した構成であるから、一軸加振、及び2軸同
時加振が可能であり、いずれの加振時でも、第
1・第2角筒状駆動コイル10,11が励磁用磁
石21に干渉(当たること)することがない。そ
して、従来の複雑なカツプリング等を使用せずに
直接に駆動されるため、精度の高い波形に供試体
を加振制御できる。特に高周波域の加振も円滑に
かつ高精度に現実できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す斜視図、第2
図は要部拡大斜視図、第3図と第4図は作用説明
のための要部斜視図、第5図は同平面図、第6図
は回路図、第7図は他の実施例を示す要部斜視
図、第8図は同簡略構成図、第9図は同正面図、
第10図は第2図の要部正面図、第11図は別の
実施例を示す斜視図、第12図は同拡大断面正面
図、第13図は第12図の(L−L)断面図であ
る。 1……振動台、2,3……駆動コイル、4,6
……励磁用磁石、5……間隙、8……誘導板、
9,10,11……駆動コイル、17,18……
上下面、21,22……磁石、A……磁束、B…
…磁束、I……電流、i……誘導電流、F……磁
束、l……軸心、m……軸心。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 同一平面上にあつて相互に直交方向に、平板
    状駆動コイル2,3を振動台1から突設すると共
    に、該平板状駆動コイル2,3を夫々直交方向に
    通過する磁束A,Bを生ずる励磁用磁石4,6を
    配設したことを特徴とする2軸振動発生機。 2 同一平面上にあつて相互に直交方向に、平板
    状誘導板8,8を振動台1から突設すると共に、
    該平板状誘導体8を間に所定間〓5,5をもつて
    平行に配設されて該平板状誘導板8と平行に回転
    する電流Iを流す駆動コイル9,9を備え、該電
    流Iによつて上記平板状誘導板8に誘導電流iを
    発生させると共に、該誘導電流iを直交方向から
    通過する磁束A,Bを生ずる励磁用の磁石22,
    22を配設して構成したことを特徴とする2軸振
    動発生機。 3 振動台1から相互に第1・第2軸心l,mが
    直交する方向に突出状として、第1・第2角筒状
    駆動コイル10,11を突設し、該第1・第2角
    筒状駆動コイル10,11の夫々における対向す
    る2面17,18を、上記第1・第2軸心l,m
    の何れにも平行な一平面と平行状に配置すると共
    に、該第1・第2角筒状駆動コイル10,11の
    夫々における対向する左右側面19,20を該一
    平面と直交状に配置し、上記2面17,18を直
    交方向に通過する磁束Fを生ずる励磁用磁石21
    を配設すると共に、該励磁用磁石21の中央突部
    14を上記第1・第2角筒状駆動コイル10,1
    1内に突入させ、上記左右側面19,20と平行
    な該中央突部14側面と、該左右側面19,20
    内面との間隔Hを、上記第1角筒状駆動コイル1
    0では、第2軸心m方向の最大振動変位の半分よ
    りも大に設定し、かつ、上記第2角筒状駆動コイ
    ル11では、第1軸心l方向の最大振動変位の半
    分よりも大に設定したことを特徴とする2軸振動
    発生機。
JP58067587A 1983-04-15 1983-04-15 2軸振動発生機 Granted JPS59193177A (ja)

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