JPH064315Y2 - 加振装置 - Google Patents

加振装置

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JPH064315Y2
JPH064315Y2 JP1988097485U JP9748588U JPH064315Y2 JP H064315 Y2 JPH064315 Y2 JP H064315Y2 JP 1988097485 U JP1988097485 U JP 1988097485U JP 9748588 U JP9748588 U JP 9748588U JP H064315 Y2 JPH064315 Y2 JP H064315Y2
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speed switching
switching solenoid
solenoid valves
piston
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聡 細川
哲 伊藤
俊之 石坂
哲朗 三輪
敏夫 藤森
整一 秋月
勝利 山口
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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本考案は自動車等に振動を加える加振装置に関し、特に
自動車等の共振固有振動周波数及び/又は振幅の試験装
置に適した加振装置に関する。
(従来の技術) 自動車の低級騒音(車体のきしみ音や内装のびびり音
等)は走行時や段差等の乗り越え時等に発生するもので
あって、新車にあっては苦情となり、長期間の使用後に
は事故のおそれとなるため、サービス工場等に持ち込ま
れる理由となる。しかし、これらの低級騒音は一般に特
定の条件で発生するため、サービス工場では実際に自動
車を種々の条件で走行させるなどして低級騒音を再現
し、その結果によって修理等をしていた。このため、原
因の特定に時間を要しサービスの低下を招き費用もかか
るという問題があった。
そこで、実車を走行させることなく振動試験装置によっ
て振動を与え、低級騒音を再現することが考えられる。
しかし、一般に使用されている従来の振動試験装置の加
振装置はサーボシリンダ、サーボアンプおよびサーボバ
ルブを使用し、正弦波からランダム波に渡る各種の振動
波形、振幅や数百ヘツルに達する応答性を有し所望の振
動を自由に調整できる反面、高価でかつ作動油のゴミの
管理が大変で取扱が困難であり、維持費も高くサービス
工場等では使用できなかった。
また、例えば特公昭47-39427号公報に開示されているよ
うなサーボバルブを使用しないON−OFF作動による
電磁切換弁を使用する振動試験機では応答速度が数百〜
数十ミリ秒と遅く、たかだか毎分1〜数十回の振動数を
得られるに過ぎず自動車の低級騒音を再現する目的には
使用できなかった。また、実公昭48-26743号公報に開示
されている装置は、高電界発生電極を制御し加振可能に
しているが、特殊な有機粉末を使用しているため、市販
性に乏しく一般のサービス工場での使用に適さないもの
であった。
(本考案が解決しようとする課題) そこで、この高電界発生電極の代わりに前述の電磁切換
弁を使用することが考えられるが応答性に難があり使用
できず、結局サーボバルブ等を使用せざるを得ないこと
となる。
本考案は、かかる従来の加振装置の複雑、高価、ゴミ管
理や取扱が困難、維持費が高い等の課題を解決したもの
であって、安価で作動油のゴミの管理が容易で取扱が易
しく維持費の安い簡易形加振装置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) そこで、本願出願人は自動車の低級騒音の殆どが振動数
1ヘルツ〜40ヘルツの間で発生しており、その振動波
形の影響が少ないことを突き止めた。そして、この知見
により、本願出願人は実用新案登録請求の範囲に記載の
加振装置を提供することによって、上述した課題を解決
した。
(実施例) 次に本考案の実施例につき図面を参照して説明する。第
1図は本考案の一実施例の加振装置の電気回路及び油圧
回路を示す概略ブロック図を示す。実施例に示す加振装
置は、被加振部(1)と連結された両ロッドピストン(2)を
含む。被加振部(1)は図示しない自動車の車体又はそれ
に固着された部材と連結されて、自動車の低級騒音等の
再現のための共振固有周波数及び/又は振幅の試験装置
となっている。ピストン(2)の両側には2個の圧力室(3)
(4)がサーボポジショナシリンダ(29)の形成された両ロ
ッドピストン(2)を押圧するようにされている。各圧力
室(3)(4)には油圧源(9)(9)の圧油と例えば数ミリ秒とい
ったきわめて高い応答性でもって開閉切換可能な2個の
高速切換電磁弁(5)(6)を介して連通/非連通するように
選択的に連通させられている。後述する電気回路により
高速切換電磁弁(5)(6)及び高速切換電磁弁(6)(7)は対で
同時に作動され、かつ一方の対の高速切換電磁弁(5)(8)
が連通位置に作動されるときは、他方の対の高速切換電
磁弁(6)(7)は非連通位置に不作動にされ、一方の圧力室
(3)が圧油源(9)と連通されるときは、他方の圧力室(4)
はタンク(10)と連通されている。両ロッドピストン(2)
の下端にピストン位置を検出する位置センサ(11)が配置
されている。
次に高速切換電磁弁(5)(6)(7)(8)を作動させる電気回路
について説明する。加算器(18)には関数発生器(12)から
の任意の周波数の第1の指令信号VR1、(13)は、スイッ
チ(27)を介して入力される。さらに高低圧電源(P)(N)と
可変抵抗器(15)を介して接続されたジョイスティック装
置(14)はジョイスティックレバー(14′)の切換回路に
応じた周波数の、かつレバー(14′)の傾きに応じた圧
力の第2の指令信号をVR1(13),VR2(16)の何れかが選択
的に入力されるようにされ、さらに位置センサ(11)の検
知信号(28)がアンプ(26)を介して本実施例ではプラス信
号分(0〜+10V)はフィードバック信号Vf(17)とし
て負帰還されている。加算器(18)では指令信号VR1(1
3)、又はVR2(16)とフィードバック信号Vf(17)とを比較
し、一致する方向に両ロッドピストン(2)を移動させる
ような制御信号(18′)を出力する。この制御信号(1
8′)は第1の不感帯を設定する第1のコンパレータ(1
9)に入力され、同時に分岐されて、インバーダ(21)で逆
相にされて第2の不感帯を設定する第2のコンパレータ
(20)に入力される。(24)(25)はコンパレータ(19)(20)と
高速切換電磁弁(5)(6)(7)(8)との間に介されたトランジ
スタスイッチ装置であり、上記一対の高速切換電磁弁
(5)(8)がONのときは他方の対の高速切換電磁弁(6)(7)
はOFFになるように、そして逆のときは逆になるよう
に同時に作動されるようにされている。さらに一対の高
速切換電磁弁(5)(8)がON/OFFしたとき、他方の高
速切換電磁弁(6)(7)はコンパレータ(19)(20)の不感帯を
介して相互に干渉しないようにされている。また、各高
速切換電磁弁(5)(6)(7)(8)はそのコイル(5′)
(6′)(7′)(8′)の印加電圧を可変に制御する
可変電圧制御装置(30)が設けられている。可変電圧制御
装置(30)は各高速切換電磁弁(5)(6)(7)(8)のコイル
(5′)(6′)(7′)(8′)の印加電圧を可変に
制御し、ひいては各コイルによる各高速切換電磁弁(5)
(6)(7)(8)の図示しない弁の開閉力を可変に調節するよ
うにされている。そこで高い印加電圧が供給されるとき
は各コイル(5′)(6′)(7′)(8′)は、早く
弁を開き又は弁は全開になるが、低い印加電圧が供給さ
れるときは、各前記コイルは、遅く弁が開きまたは半開
になる。
作動においては、ジョイティック装置(14)をスイッチ(2
7)を入れて使用するときは、関数発生器(12)の信号は入
力しないようにされる。
第1図において、ジョイスティック装置(14)からの信号
VR2(16)はジョイティックレバー(14′)の傾転角に応
じた電圧でありジョイスティックレバーを上方向に作動
させたときにはマイナス増加信号、下方向の場合は、プ
ラス増加信号が出力するようにし、フィードバック信号
Vf(17)はピストン(2)の上方向の位置をマイナス増加信
号、下方向の場合はプラス増加信号となるようにされて
いる。
いまジョイスティックレバーを上方に作動させるとマイ
ナス信号VR2(16)が加算器(18)に供給される。しかし、
ピストン(2)が作動していないので位置センサ(11)のフ
ィードバック信号Vf(17)はゼロであるから、加算器(18)
からは信号VR2(16)に比例したマイナス信号電圧が出力
される。ついで、第1のコンパレータ(19)からトランジ
スタ(24)に電圧が出力されるがマイナス電圧であるため
トランジスタ(24)は作動せず高速切換電磁弁(5)(8)は作
動しない。インバーダ(21)で逆相にされた反転出力は第
2のコンパレータ(20)からトランジスタ(25)に電圧が供
給されトランジスタ(25)が作動し高速切換電磁弁(6)(7)
に可変電圧制御装置(30)の電圧が印加される。そこで、
ピストン(2)は上方に移動する。この移動速度はポンプ
容量、ピストン負荷および高速切換電磁弁の開度によっ
てきまりほぼ一定の値である。可変電圧制御装置(30)の
印加電圧が高いときは油圧源(9)(9)の圧油が全部流れ込
み早い立ち上がり速度でタンク(10)(10)に戻され、両ロ
ッドピストン(2)の移動速度が早くなり、印加電圧が低
いときは両ロッドピストン(2)は遅い立ち上がり速度で
移動する。
ピストン(2)の移動に伴い、フィードバック信号Vf(17)
が徐々に減少し、信号VR2(16)とフィードバック信号V
f(17)の差がコンパレータの不感帯以下になると高速切
換電磁弁(6)(7)への印加電圧の供給がなくなり高速切換
電磁弁(6)(7)は閉となり、ピストン(2)が停止する。ピ
ストン速度が早く高速切換電磁弁(6)(7)が閉じた後にオ
ーバランしても信号VR2(16)とフィードバック信号Vf(1
7)の差がコンパレータの不感帯以下であればその場でピ
ストンは停止したままとなる。一方、オーバラン量が不
感帯量を越えた場合には高速切換電磁弁(5)(8)が作動
し、ピストン(2)を下方に移動させ、信号VR2(16)とフィ
ードバック信号Vf(17)の差がコンパレータの不感帯以下
となる位置にピストンが位置するように働く。ピストン
速度が遅いときは、ジョイスティックレバーの操作に追
従せず、一方早すぎればハンチングを生ずる。そこで、
可変電圧制御装置(30)の印加電圧を適当に設定し応答性
を向上させる一方ハンチングを防止する。
次にスイッチ(27)を切換えて関数発生器(12)の第1の指
令信号VR1(13)を加算器(18)に入力するようにすると、
ジョイスティック装置の場合と同様に関数発生器(11)に
出力する周波数、波形及び振幅に対応した両ロッドピス
トン(2)が作動する。
しかし、バルブを開閉するという簡単な制御方式である
から、ジョイスティックレバーをゆっくり動かしている
場合や低周波関数の場合には両ロッドピストン(2)はジ
ョイスティックレバーの動きや関数発生器の信号に対応
したピストンストロークで上下するが、ジョイスティッ
クレバーを早く作動させた場合や高周波関数の場合には
高速切換電磁弁(5)(6)(7)(8)の応答遅れによって追従し
なくなる。しかし、数十ミリから数百ミリの応答速度の
電磁弁ではせいぜい1〜数ヘルツが限界であるが、高速
切換電磁弁(5)(6)(7)(8)の応答速度は数ミリ秒であるか
ら、十数ヘルツの応答性を確保でき、1サイクル20ms
ec程度つまり50ヘルツ程度のON−OFF作動が可能
である。そうすると、自動車の低級騒音の殆どは振動数
が1ヘルツ〜40ヘルツの間で発生しており、その振動
波形の影響は少なく、又段差乗り上げ時の変形はゆっく
りとしたものであるから、本考案によれば、高周波数域
においては疑似的ではあるが操作のし易い、かつ、ジョ
イスティック操作や低周波域では良好な追従性を有する
低級騒音の再現が可能な加振装置を提供するものとなっ
た。
(考案の効果) 以上説明したように、本考案ではサーボバルブ、サーボ
アンプに代わり、数ミリ秒といったような高速応答性で
もって切換するON/OFF高速切換電磁弁及びその制
御回路としたので、安価な加振装置を提供でき、またO
N/OFF高速切換電磁弁であるので、サーボバルブよ
りは作動油のゴミの管理が容易で取扱易く維持費が安
く、比較的小規模な末端自動車サービス工場にも設置で
きるような簡易形加振装置を提供するものとなった。さ
らに、各前記高速切換電磁弁はそのコイルへの印加電圧
を可変に制御する可変電圧制御装置を設けることによっ
て印加電圧を可変にし、ロッドを有するピストンの移動
速度を可変に制御することができるものとなった。
なお、本考案の実施例では両ロッドピストンを使用した
ので、半周期でみて対称的波形の振動を得ることができ
るが、半周期でみてのこぎり波的波形でもよいときは片
ロッドピストンとし、片ロッドを被加振部と連結しかつ
位置センサで片ロッドピストンの位置を検出するように
してもよい。
【図面の簡単な説明】 第1図は本考案の加振装置の一実施例の電気回路及び油
圧回路を示す概略ブロック図である。 1……被加振部、2……両ロッドピストン(ロッドを有
するピストン)、3,4……圧力室、5,6,7,8…
…高速切換電磁弁、5′,6′,7′,8′……コイ
ル、9……油圧源、10……タンク、11……位置セン
サ、12……関数発生器、13……第1の指令信号、1
4……ジョイスティック装置、15……可変抵抗器、1
6第2の指令信号、17……フィードバック信号、18
……加算器、19……第1のコンパレータ、20……第
2のコンパレータ、30……可変電圧制御装置。
フロントページの続き (72)考案者 石坂 俊之 富山県富山市石金20番地 株式会社不二越 内 (72)考案者 三輪 哲朗 富山県富山市石金20番地 株式会社不二越 内 (72)考案者 藤森 敏夫 東京都港区三田3丁目5番28号 日産自動 車販売株式会社内 (72)考案者 秋月 整一 東京都港区三田3丁目5番28号 日産自動 車販売株式会社内 (72)考案者 山口 勝利 東京都港区三田3丁目5番28号 日産自動 車販売株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−22640(JP,A) 特開 昭54−3701(JP,A) 特公 昭47−39427(JP,B1) 実公 昭48−26743(JP,Y1) 振動工学ハンドブック編集委員会編「振 動工学ハンドブック」第4版(昭和63年2 月10日発行),養賢堂、P652〜655

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】自動車等の共振固有振動周波数又は振幅試
    験装置のための加振装置において、一方を被加振部と連
    結された両ロッドを有するピストンの両側の2個の圧力
    室にそれぞれ圧油源及びタンクと選択的に連通させる4
    個の高速切換電磁弁であって一方の圧力室が圧油源に連
    通されるときは他方の圧力室はタンクと連通されるよう
    にほぼ同時に作動されるようにされた4個の高速切換電
    磁弁と、前記ロッドを有するピストンの位置を検出する
    位置センサーと、関数発生器からの任意の周波数の第1
    の指令信号又は高低圧電源と可変抵抗器を介して接続さ
    せるジョイスティック装置が発生させる第2の指令信号
    の何れかを入力可能にされかつ前記位置センサーからの
    フィードバック信号を入力する加算器と、加算器の出力
    を入力し第1の不感帯幅を設定する第1のコンパレータ
    及び前記加算器の出力を分岐しかつ逆相にして入力し第
    2の不感帯幅を設定する第2のコンパレータと、各コン
    パレータのON−OFF出力と前記ほぼ同時に作動する
    2対の前記高速切換電磁弁との間に介されるトランジス
    タースイッチ装置と、各前記高速切換電磁弁の制御コイ
    ルへの印加電圧を可変にすることによって各前記高速切
    換電磁弁の弁開閉力を可変制御する可変電圧制御装置
    と、を有することを特徴とする加振装置。
JP1988097485U 1988-05-24 1988-07-23 加振装置 Expired - Lifetime JPH064315Y2 (ja)

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JP1988097485U JPH064315Y2 (ja) 1988-07-23 1988-07-23 加振装置
US07/381,284 US4989455A (en) 1988-05-24 1989-07-18 Vibrator
GB8916564A GB2222862B (en) 1988-07-23 1989-07-20 A vibrator
DE3924462A DE3924462C2 (de) 1988-07-23 1989-07-24 Rüttelvorrichtung

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JP1988097485U JPH064315Y2 (ja) 1988-07-23 1988-07-23 加振装置

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JPH0220141U JPH0220141U (ja) 1990-02-09
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4826743U (ja) * 1971-07-31 1973-03-31
JPS543701A (en) * 1977-06-10 1979-01-12 Saburou Nagai Vibration testing machine for motor car
JPS6022640A (ja) * 1983-07-19 1985-02-05 Akashi Seisakusho Co Ltd 振動試験機

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
振動工学ハンドブック編集委員会編「振動工学ハンドブック」第4版(昭和63年2月10日発行),養賢堂、P652〜655

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