JPH0640049B2 - 振動試験装置用静圧軸受 - Google Patents

振動試験装置用静圧軸受

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JPH0640049B2
JPH0640049B2 JP2026931A JP2693190A JPH0640049B2 JP H0640049 B2 JPH0640049 B2 JP H0640049B2 JP 2026931 A JP2026931 A JP 2026931A JP 2693190 A JP2693190 A JP 2693190A JP H0640049 B2 JPH0640049 B2 JP H0640049B2
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英二 古田
矩郎 川島
守 石川
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、振動試験装置に用いて好適な静圧軸受の改良
に関する。
〔従来の技術〕
一般に、振動試験装置では、第3図(要部切断側面図)
に示すように、水平振動台1を基礎2上に支持する複数
個の静圧軸受3が用いられている。なお第3図中の符号
4は水平振動台1に接続された加振機、5は供試体をそ
れぞれ示している。
静圧軸受3は第4図(側断面図)に示すように、水平振
動台1の取付面61としての上面をもつ可動体6と、可動
体6の内部に形成された円柱空間状の内部凹所62と、内
部凹所62に嵌入された上方パッド7と、上方パッド7に
一端部をナット81を介して取付けられて内部凹所62から
可動体6を貫通して下方へ延出するプリロードボルト8
と、可動体6の下面に対向するよう配設された下方パッ
ド9と、下方パッド9を球面座9aを介して保持可能な
ベースソケット91とをそなえるとともに、内部凹所62の
底面62aとランド73a,73bとで形成されるポケット10と、
ポケット10に絞り72を介して圧油を供給可能な圧油通路
71とが設けられ、さらに、油圧供給源11に通じる油路8
2,91aが設けられている。同様にして可動体6の下面に
もランド92a,92bと下面62bとでポケット92が設けられ、
油圧供給源11からの圧油を供給するために油路94および
絞り94aが設けられている。
なお符号95はゴム製のリング体からなる横揺れ制限体を
示している。
そして、油圧供給源11からの圧油は、絞り72,94aを通っ
てポケット10,92に入り、ランド73a,73bと底面62aとの
隙間およびランド92a,92bとの隙間を通ってドレインに
戻る。この絞り72,94aと上記の隙間とにより、剛性の高
い静圧軸受が構成される。
なお、一般的には振動台1が複数の静圧軸受3で支持さ
れるので取付面61の傾きを補正するために、下方パッド
9が球面座でベースソケット91に保持されるように構成
されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、上述のような従来の静圧軸受は、強度が高
く、かつ非常に硬いため、このような静圧軸受を一台の
試験台に複数個使用した場合、過拘束の状態となり、使
用される個々の静圧軸受に無理な力が加わり、静圧軸受
の機能が低下するという問題点がある。
また、非常に硬いバネ特性であるため、これを用いた振
動試験装置は高い固有振動数をもつことになり、その結
果その振動数で共振現象を発生するとともに静圧軸受の
上部からの振動を下部に、また下部からの振動を上部に
伝達し易いなどの問題点がある。
本発明はこのような問題点の解決をはかろうとするもの
で、可動体の一部でポケットを形成する部分を上記可動
体のその外の部分に対して移動可能な移動部として構成
することにより、静圧軸受の高さや剛性やダンピング特
性を変更可能とした、振動試験装置用静圧軸受を提供す
ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上述の目的を達成するため、本発明の請求項(1)に記載
の振動試験装置用静圧軸受は、振動台を支持すべく上記
振動台と基礎との間に配設される静圧軸受において、同
静圧軸受が、上記振動台への取付面と内部凹所とをもつ
可動体と、上記内部凹所に嵌入された上方パッドと、同
上方パッドに一端部を取付けられて上記内部凹所から上
記可動体を貫通して外方に延出するプリロードボルト
と、上記可動体の上記取付面と反対側外面に対向するよ
う配設された下方パッドと、同下方パッドを球面座を介
して保持可能なベースソケットとそなえるとともに、上
記可動体の上記内部凹所側の側面と上記上方パッドの上
記側面に対向する側面上に形成されたランドとで形成さ
れる第1のポケットと、上記可動体の上記下方パッドの
上面に対向する他の側面と上記下方パッドの上記上面に
形成されたランドとで形成される第2のポケットと、途
中に絞りをもち上記ボルトに形成された油路を通じて油
圧供給源から供給される圧油を上記第1および第2のポ
ケットへ供給可能な圧油通路とが設けられ、上記可動体
の上記第1および第2のポケットを形成する部分がその
外の部分に対して移動可能な別部材の第2可動体として
構成されるとともに、同第2可動体の上記可動体に対す
る変位量調整用の制御器が設けられたことを特徴として
いる。
また、本発明の請求項(2)に記載の振動試験装置用静圧
軸受は、請求項(1)に記載の振動試験装置用静圧軸受に
おいて、上記第2可動体と上記可動体との間の相対変位
検出用の変位検出器が設けられていることを特徴として
いる。
さらに本発明の請求項(3)に記載の振動試験装置用静圧
軸受は、請求項(1)または(2)に記載の振動試験装置用静
圧軸受において、上記第2可動体が、その周縁に突設さ
れたフランジ部をそなえるとともに、上記可動体の上記
第2可動体に対する相対変位用の圧油を上記フランジ部
の両側面に供給可能なサーボ弁が設けられていることを
特徴としている。
また本発明の請求項(4)に記載の振動試験装置用静圧軸
受は、請求項(1)〜(3)のいずれかに記載の振動試験装置
用静圧軸受において、上記制御器が、上記変位検出器と
ベースソケットに設けられた加速度検出器との両信号を
フィードバック信号とした制御信号で制御可能なサーボ
弁をそなえていることを特徴としている。
〔作 用〕
上述の本発明の振動試験装置用静圧軸受では、静圧軸受
を構成する可動体の一部で第1および第2ポケットを形
成する部分が、上記可動体のその外の部分に対して移動
可能な別部材の第2可動体となっているので、同第2可
動体に対して可動体を上下に移動させることにより、静
圧軸受の高さの変更(調節)が可能となる。その結果、
振動台を複数個の静圧軸受を使用して支持する場合、各
々の静圧軸受の高さが調整できて、過拘束になることは
ない。また、上記第2可動体の移動制御にサーボ弁を用
いて、同サーボ弁を加速度検出器や変位検出器の信号を
フィードバック信号とした制御信号で制御しているの
で、静圧軸受の剛性やダンピング特性の変更(調整)が
可能となるばかりでなく外乱振動に対する免振作用が奏
される。
〔実施例〕
以下、図面により本発明の一実施例としての振動試験装
置用静圧軸受について説明すると、第1図はその側断面
図、第2図は多軸振動台に適用した場合を示した要部切
断側面図である。なお、第1,2図中第3,4図と同じ符
号はほぼ同一の部材を示している。
この実施例の振動試験装置用静圧軸受も、第1図に示す
ように、内部凹所62をもつ可動体6と、内部凹所62に嵌
入された上方パッド7と、上方パッド7に一端部をナッ
ト81を介して取付けられて内部凹所62から第2可動体20
(詳細は後述)を貫通して下方へ延出するプリロードボ
ルト8と、下方パッド9と、内部凹所62の底面62aと上
方パッド7の下面に突設されたランド73a,73bとで形成
される第1ポケット10をそなえるとともに、ポケット10
に圧油供給源11からの圧油を供給する油路82,91aならび
に絞り72をもつ圧油通路71がそれぞれ設けられている。
同様にして、第2可動体20の下面にも第2ポケット92が
設けられてポケット92に油圧供給源11からの圧油を供給
するために油路94および絞り94aが設けられている。
さらに、可動体6の一部で第1ポケット10および第2ポ
ケット92を形成する部分が、可動体6のその外の部分に
対して移動可能な別部材の第2可動体20として構成され
ている。
すなわち第2可動体20は、可動体6のその外の部分と別
の部材から構成されるとともに、可動体6に形成された
開口部65に突設されている一対の突起64によって開口部
65内を上下動可能に案内される一方、外周面にフランジ
部20aが突設され、フランジ部20aの上下面と突起64,64
との間で油室66a,66bを形成している。
油室66a,66bにそれぞれ連通する通路67a,67bが可動体6
を貫通して設けられ、通路67a,67bは電動式サーボ弁21
に接続されている。
符号22は第2可動体20の可動体6に対する相対変位量を
検知する変位検出器、23はベースソケット91に設けられ
た加速度検出器を示している。
また符号24は油室66a,66bにサーボ弁21を介して圧油を
供給するための油圧ユニットを示していて、サーボ弁21
にはコントローラ25ならびに変位検出器22、加速度検出
器23の信号が、それぞれ比較器26,27およびサーボ増幅
器28,29を介して伝達されるよう構成されている。な
お、振動台1を複数の静圧軸受3で支持する場合におけ
る取付面61の傾きを補正するために、下方パッド9の底
面を球面座9aを介してベースソケット91に保持される
ように構成されている。
上述の構成により、可動体6の油室66aと66bとにそれぞ
れ供給される圧油の圧力差に応じて上下方向に移動し、
その結果、第2可動体20との間隔が調節され、上面61の
高さ調整が行なわれる。ここで、油室66aと66bとに対す
る供給圧油の制御は、コントローラ25からの制御信号に
より制御されるサーボ弁21によって行なわれる。その結
果、静圧軸受の剛性が低下するとともにダンピング性能
が向上し、また固有振動数や応答レベルが低下する。そ
して、サーボ弁21の制御に変位検出器22や加速度検出器
23の信号がフィードバック信号として加えられているの
で、ベースソケット9などの固定部からの外乱振動が可
動体6の制御にフィードバックされて外乱振動に対する
免振効果をもたせることができ、従来の静圧軸受の欠点
の1つである振動伝達を防止することが可能となる。
第2図は、上述の静圧軸受を多軸振動台に使用した例を
示すもので、振動台30の底面と基礎31との間に静圧軸受
32,32をそなえた動電形加振機33,33が介設され、また振
動台30の両側面と基礎31との間に、静圧軸受34,34をそ
なえた動電形加振機35,35が介設されている。
この多軸振動台において、水平動に加振する場合には、
底面側の動電形加振機33,33をクランプし両側面の動電
形加振機35,35で振動台30を水平振動させる。このと
き、静圧軸受32,32は作動状態にあって前述の作用効果
が奏される。
またこの多軸振動台において、上下動に加振する場合に
は、両側面の動電形加振機35,35をクランプし底面側の
動電形加振機33,33で振動台30を上下振動させる。この
とき、静圧軸受34,34は作動状態にあって前述の作用効
果が奏されることはいうまでもない。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明の振動試験装置用静圧軸受
によれば、次のような効果ないし利点が得られる。
(1) 支持装置としての剛性やダンピング特性の変更が可
能となるのでその固有振動数や応答レベルの調整が可能
となる。
(2) 複数個の静圧軸受で振動台を支持する場合、振動台
の取付面の高さ調節が行なえるので、振動台が過拘束と
なるのを防止することができる。
(3) 外乱振動に対する免振効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
第1,2図は本発明の一実施例としての振動試験装置用
静圧軸受を示すもので、第1図はその側断面図、第2図
は多軸振動台に適用した場合における要部切断側面図で
あり、第3,4図は従来の技術を示すもので、第3図は
静圧軸受をそなえた振動試験装置、第4図は静圧軸受の
側断面図である。 1……水平振動台、2……基礎、3……静圧軸受、4…
…加振機、5……供試体、6……可動体、7……上方パ
ッド、8……ボルト、9……下方パッド、9a……球面
座、10……第1のポケット、11……油圧供給源、20……
第2可動体、20a……フランジ部、21……サーボ弁、22
……変位検出器、23……加速度検出器、24……油圧ユニ
ット、25……コントローラ、26,27……比較器、61……
振動台への取付面、62……内部凹所、62a……底面、66
a,66b……油室、67a,67b……通路、72……絞り、73a,73
b……ランド、82……油路、91……ベースソケット、92
……第2のポケット。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲高▼木 義彦 神奈川県座間市広野台2丁目5020番地 株 式会社明石製作所相模工場内 (72)発明者 古田 英二 神奈川県座間市広野台2丁目5020番地 株 式会社明石製作所相模工場内 (72)発明者 川島 矩郎 茨城県つくば市千現2―1―1 宇宙開発 事業団つくば宇宙センター内 (72)発明者 石川 守 茨城県つくば市千現2―1―1 宇宙開発 事業団つくば宇宙センター内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】振動台を支持すべく上記振動台と基礎との
    間に配設される静圧軸受において、同静圧軸受が、上記
    振動台への取付面と内部凹所とをもつ可動体と、上記内
    部凹所に嵌入された上方パッドと、同上方パッドに一端
    部を取付けられて上記内部凹所から上記可動体を貫通し
    て外方に延出するプリロードボルトと、上記可動体と上
    記取付面と反対側外面に対向するよう配設された下方パ
    ッドと、同下方パッドを球面座を介して保持可能なベー
    スソケットとそなえるとともに、上記可動体の上記内部
    凹所側の側面と上記上方パッドの上記側面に対向する側
    面上に形成されたランドとで形成される第1のポケット
    と、上記可動体の上記下方パッドの上面に対向する他の
    側面と上記下方パッドの上記上面に形成されたランドと
    で形成される第2のポケットと、途中に絞りをもち上記
    ボルトに形成された油路を通じて油圧供給源から供給さ
    れる圧油を上記第1および第2のポケットへ供給可能な
    圧油通路とが設けられ、上記可動体の上記第1および第
    2のポケットを形成する部分がその外の部分に対して移
    動可能な別部材の第2可動体として構成されるととも
    に、同第2可動体の上記可動体に対する変位量調整用の
    制御器が設けられたことを特徴とする、振動試験装置用
    静圧軸受。
  2. 【請求項2】上記第2可動体と上記可動体との間の相対
    変位検出用の変位検出器が設けられていることを特徴と
    する、請求項(1)に記載の振動試験装置用静圧軸受。
  3. 【請求項3】上記第2可動体が、その周縁に突設された
    フランジ部をそなえるとともに、上記第2可動体の上記
    可動体に対する相対変位用の圧油を上記フランジ部の両
    側面に供給可能なサーボ弁が設けられていることを特徴
    とする、請求項(1)または(2)に記載の振動試験装置用静
    圧軸受。
  4. 【請求項4】上記制御器が、上記変位検出器とベースソ
    ケットに設けられた加速度検出器との両信号をフィード
    バック信号とした制御信号で制御可能なサーボ弁をそな
    えていることを特徴とする、請求項(1)乃至(3)のいずれ
    かに記載の振動試験装置用静圧軸受。
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