JPWO2016104632A1 - Vibration unit - Google Patents

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    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/04Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism

Abstract

共振振動を利用する振動体ユニットにおいて、その小形化を可能とすることである。振動体ユニット10は、弾性的に変形可能な環状形状を有するループばね12と、ループばね12に接続される内側質量体30と、ループばね12と内側質量体30で構成されるばね質量系を所定の周波数で振動させる電磁アクチュエータ40と、を備え、電磁アクチュエータ40は、ループばね12の環状形状の内側空間24に配置される。内側質量体30の他にループばね12に外側質量体を付加することで、振動体ユニット10の共振周波数を変更することが容易となる。It is possible to reduce the size of a vibrating body unit that uses resonance vibration. The vibrating body unit 10 includes a loop spring 12 having an elastically deformable annular shape, an inner mass body 30 connected to the loop spring 12, and a spring mass system including the loop spring 12 and the inner mass body 30. An electromagnetic actuator 40 that vibrates at a predetermined frequency. The electromagnetic actuator 40 is disposed in the annular inner space 24 of the loop spring 12. Adding the outer mass body to the loop spring 12 in addition to the inner mass body 30 makes it easy to change the resonance frequency of the vibrating body unit 10.

Description

本発明は、振動体ユニットに係り、特に、ばねと質量体で構成されるばね質量系の固有振動を利用する振動体ユニットに関する。   The present invention relates to a vibrating body unit, and more particularly to a vibrating body unit that utilizes the natural vibration of a spring mass system composed of a spring and a mass body.

ばねと質量体で構成されるばね質量系の駆動において、ばね質量系の共振周波数を有する駆動信号を用いると、駆動に要する電力を大幅に低減できることが知られている。   In driving a spring mass system composed of a spring and a mass body, it is known that if a drive signal having a resonance frequency of the spring mass system is used, the power required for driving can be greatly reduced.

例えば、特許文献1には、モータである駆動装置として、圧電アクチュエータと、圧電アクチュエータによって駆動させる機械的駆動素子とを有し、圧電アクチュエータと機械的駆動素子がバネ質量系を形成し、圧電アクチュエータを含むバネ質量系がその共振動作において最高の効率を有することが開示されている。ここでは、非可撓性ベースプレートに第1弓形バネとこの外側に第2弓形バネを平行して設け、第1弓形バネの弓形の間に圧電アクチュエータを張架し、第2弓形バネはその端面で質量体を支持する構造を有する。   For example, Patent Document 1 includes a piezoelectric actuator and a mechanical drive element that is driven by the piezoelectric actuator as a drive device that is a motor. The piezoelectric actuator and the mechanical drive element form a spring mass system. Is disclosed to have the highest efficiency in its resonant operation. Here, a first arc spring and a second arc spring are provided in parallel on the non-flexible base plate, and a piezoelectric actuator is stretched between the arcs of the first arc spring, and the second arc spring has its end face. And having a structure for supporting the mass body.

特表2002−536146号公報JP 2002-536146 A

特許文献1の構造においては、二重構造の弓形ばねを用い、第1弓形ばねに圧電アクチュエータを配置し、第2弓形ばねに質量体が設けられるため、全体の形状が複雑で大型となる。   In the structure of Patent Document 1, a double-shaped bow spring is used, a piezoelectric actuator is arranged in the first bow spring, and a mass body is provided in the second bow spring, so that the overall shape is complicated and large.

本発明の目的は、小形化を可能とする振動体ユニットを提供することである。   The objective of this invention is providing the vibrating body unit which enables size reduction.

本発明に係る振動体ユニットは、弾性的に変形可能な環状形状を有するループばねと、ループばねに接続される質量体と、ループばねと質量体で構成されるばね質量系を所定の周波数で振動させる電磁アクチュエータと、を備え、電磁アクチュエータは、ループばねの環状形状の内側空間に配置されることを特徴とする。   A vibrating body unit according to the present invention includes a loop spring having an elastically deformable annular shape, a mass body connected to the loop spring, and a spring mass system including the loop spring and the mass body at a predetermined frequency. And an electromagnetic actuator to be oscillated, wherein the electromagnetic actuator is arranged in an annular inner space of the loop spring.

また、本発明に係る振動体ユニットにおいて、質量体は、ループばねの環状形状の内側空間に配置されてループばねと接続される内側質量体であることが好ましい。   Moreover, in the vibrating body unit according to the present invention, it is preferable that the mass body is an inner mass body that is arranged in an annular inner space of the loop spring and connected to the loop spring.

また、本発明に係る振動体ユニットにおいて、質量体は、内側質量体とは別に、ループばねの環状形状の外側に配置されてループばねと接続される外側質量体を有することが好ましい。   In the vibrating body unit according to the present invention, it is preferable that the mass body has an outer mass body that is disposed outside the annular shape of the loop spring and connected to the loop spring, separately from the inner mass body.

また、本発明に係る振動体ユニットにおいて、ループばねは、内側空間を形成する3次元閉鎖型シェル構造を有し、シェルの断面形状が環状形状であるカップ型ばねであることが好ましい。   In the vibrator unit according to the present invention, it is preferable that the loop spring is a cup-type spring having a three-dimensional closed shell structure that forms an inner space, and the cross-sectional shape of the shell is an annular shape.

また、本発明に係る振動体ユニットにおいて、カップ型ばねの外形を形成するシェルは、電磁波遮蔽材料で構成されることが好ましい。   In the vibrating body unit according to the present invention, the shell forming the outer shape of the cup-shaped spring is preferably made of an electromagnetic wave shielding material.

また、本発明に係る振動体ユニットにおいて、カップ型ばねは、外側カップ体と、外側カップ体から所定の平行隙間を空けて配置される内側カップ体と、を含むことが好ましい。   In the vibrating body unit according to the present invention, it is preferable that the cup-type spring includes an outer cup body and an inner cup body arranged with a predetermined parallel gap from the outer cup body.

また、本発明に係る振動体ユニットにおいて、カップ型ばねの外周縁を保持する剛体枠体を備え、電磁アクチュエータは、剛体枠体に取り付けられることが好ましい。   Moreover, the vibrating body unit according to the present invention preferably includes a rigid frame that holds the outer peripheral edge of the cup-shaped spring, and the electromagnetic actuator is attached to the rigid frame.

また、本発明に係る振動体ユニットにおいて、カップ型ばねは、半カップ型の他方側ばね体と、他方側ばね体に向かい合う内周側円板と、を含み、他方側ばね体と内周側円板とを保持する剛体枠体を備え、電磁アクチュエータは、剛体枠体に取り付けられていることが好ましい。   Further, in the vibrating body unit according to the present invention, the cup-type spring includes a half-cup-type other side spring body and an inner circumferential side disk facing the other side spring body, and the other side spring body and the inner circumferential side. It is preferable that a rigid frame body that holds the disc is provided, and the electromagnetic actuator is attached to the rigid frame body.

また、本発明に係る振動体ユニットにおいて、ループばねは、外周側表面と内周側表面との間の間隔が一様な外形厚さで、互いに向かい合う2つの長辺板部と、2つの長辺板部のそれぞれの端部を接続する2つの半円環状部と、を有する長円環状ばね体であり、2つの長辺板部の一方側の長辺板部に電磁アクチュエータが取り付けられており、他方側の長辺板部に質量体が取り付けられていることが好ましい。   Further, in the vibrating body unit according to the present invention, the loop spring includes two long side plate portions facing each other and two long lengths with a uniform outer thickness between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface. An oblong annular spring body having two semicircular annular portions connecting respective end portions of the side plate portions, and an electromagnetic actuator is attached to the long side plate portion on one side of the two long side plate portions. The mass body is preferably attached to the long side plate portion on the other side.

また、本発明に係る振動体ユニットにおいて、長円環状ばね体は、外周側薄肉部と、内周側薄肉部と、外周側薄肉部と内周側薄肉部との間の平行溝孔と、を含むことが好ましい。   Further, in the vibrating body unit according to the present invention, the oval spring body includes an outer peripheral side thin part, an inner peripheral side thin part, and a parallel slot between the outer peripheral side thin part and the inner peripheral side thin part, It is preferable to contain.

上記構成の振動体ユニットは、ループばねと質量体で構成されるばね質量系を所定の周波数で振動させる電磁アクチュエータがループばねの環状形状の内側空間に配置されるので、振動体ユニットの全体の大きさがループばねの大きさとでき、小形に一体化された振動体ユニットとできる。   In the vibrating body unit configured as described above, an electromagnetic actuator that vibrates a spring mass system composed of a loop spring and a mass body at a predetermined frequency is disposed in an annular inner space of the loop spring. The size can be the size of a loop spring, and the vibrator unit can be integrated into a small size.

また、振動体ユニットにおいて、質量体は、ループばねの環状形状の内側空間に配置されてループばねと接続される内側質量体であるので、振動体ユニットの全体の大きさがループばねの大きさとなり、小形に一体化された振動体ユニットとできる。   Further, in the vibrating body unit, the mass body is an inner mass body that is disposed in the annular inner space of the loop spring and is connected to the loop spring. Therefore, the overall size of the vibrating body unit is the size of the loop spring. Thus, the vibration unit can be integrated into a small size.

また、振動体ユニットにおいて、内側質量体とは別に、ループばねの環状形状の外側にループばねと接続されて配置される外側質量体を有するので、外側質量体の質量を変更することで、振動体ユニットの共振周波数を変更することが可能になる。   In addition, the vibrating body unit has an outer mass body that is connected to the loop spring outside the annular shape of the loop spring, separately from the inner mass body, so that vibration can be achieved by changing the mass of the outer mass body. It becomes possible to change the resonance frequency of the body unit.

また、振動体ユニットにおいて、ループばねは、内側空間を形成する3次元閉鎖型シェル構造を有し、シェルの断面形状が環状形状であるカップ型ばねであり、カップ型ばねの内側に質量体とアクチュエータが配置される。これにより、振動体ユニットの全体の大きさがカップ型ばねの大きさとなり、小形に一体化された振動体ユニットとできる。   Further, in the vibrating body unit, the loop spring is a cup-type spring having a three-dimensional closed shell structure that forms an inner space, and the cross-sectional shape of the shell is an annular shape. An actuator is arranged. Thereby, the whole size of the vibrating body unit becomes the size of the cup-shaped spring, and the vibrating body unit can be integrated into a small size.

また、振動体ユニットにおいて、カップ型ばねの外形を形成するシェルは、電磁波遮蔽材料で構成されるので、アクチュエータからのノイズを外部に漏らすことがない。   Further, in the vibrating body unit, the shell forming the outer shape of the cup-shaped spring is made of an electromagnetic shielding material, so that noise from the actuator is not leaked to the outside.

また、振動体ユニットにおいて、カップ型ばねは、外側カップ体と、外側カップ体から所定の平行隙間を空けて配置される内側カップ体との二重ばね構造を有する。これにより、振動方向が重力方向から傾いて設定されるときでも、ばね質量系に懸るモーメントを抑制し、振動状態を安定して維持できる。   In the vibrating body unit, the cup-type spring has a double spring structure of an outer cup body and an inner cup body arranged with a predetermined parallel gap from the outer cup body. As a result, even when the vibration direction is set to be inclined from the direction of gravity, the moment applied to the spring mass system can be suppressed and the vibration state can be stably maintained.

また、振動体ユニットにおいて、カップ型ばねの外周縁を保持する剛体枠体が設けられ、電磁アクチュエータは、剛体枠体に取り付けられる。これにより、振動方向が重力方向から傾いて設定されるときでも、ばね質量系に懸るモーメントを抑制し、振動状態を安定して維持できる。   Further, the vibrating body unit is provided with a rigid frame that holds the outer peripheral edge of the cup-shaped spring, and the electromagnetic actuator is attached to the rigid frame. As a result, even when the vibration direction is set to be inclined from the direction of gravity, the moment applied to the spring mass system can be suppressed and the vibration state can be stably maintained.

また、本発明に係る振動体ユニットにおいて、カップ型ばねは、半カップ型の他方側ばね体と、他方側ばね体に向かい合う内周側円板とを含む。そして、剛体枠体が、他方側ばね体と内周側円板とを保持し、電磁アクチュエータは、剛体枠体に取り付けられる。これにより、振動方向が重力方向から傾いて設定されるときでも、ばね質量系に懸るモーメントを抑制し、振動状態を安定して維持できる。   In the vibrating body unit according to the present invention, the cup-type spring includes a semi-cup-type other-side spring body and an inner circumferential disc facing the other-side spring body. Then, the rigid frame body holds the other side spring body and the inner peripheral side disk, and the electromagnetic actuator is attached to the rigid frame body. As a result, even when the vibration direction is set to be inclined from the direction of gravity, the moment applied to the spring mass system can be suppressed and the vibration state can be stably maintained.

また、本発明に係る振動体ユニットにおいて、ループばねは、外周側表面と内周側表面との間の間隔が一様な外形厚さで、互いに向かい合う2つの長辺板部と、2つの長辺板部のそれぞれの端部を接続する2つの半円環状部とを有する長円環状ばね体である。これにより、両側面が開放された構造を一体化した振動体ユニットとでき、部品構成が簡単になる。   Further, in the vibrating body unit according to the present invention, the loop spring includes two long side plate portions facing each other and two long lengths with a uniform outer thickness between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface. It is an ellipsoidal spring body which has two semi-annular parts which connect each edge part of a side plate part. Thereby, it can be set as the vibrating body unit which integrated the structure where the both sides | surfaces were open | released, and a component structure becomes easy.

また、本発明に係る振動体ユニットにおいて、長円環状ばね体は、外周側薄肉部と、内周側薄肉部と、外周側薄肉部と内周側薄肉部との間の平行溝孔とを含む。これにより、平行二重ばねを一体化した両側面開放型の振動体ユニットとでき、振動方向が重力方向から傾いて設定されるときでも、ばね質量系に懸るモーメントを抑制し、振動状態を安定して維持できる。   Further, in the vibrating body unit according to the present invention, the oval spring body includes an outer peripheral side thin part, an inner peripheral side thin part, and a parallel slot between the outer peripheral side thin part and the inner peripheral side thin part. Including. This makes it possible to create a vibrating unit that is open on both sides with a parallel double spring integrated, and even when the direction of vibration is tilted from the direction of gravity, the moment applied to the spring mass system is suppressed and the vibration state is stabilized. Can be maintained.

本発明に係る実施の形態の振動体ユニットの構成を示す図である。ここでは、電磁アクチュエータは、コイルの外周側に磁石が配置される外磁型である。図1(a)は断面図、(b)は上面図である。It is a figure which shows the structure of the vibrating body unit of embodiment which concerns on this invention. Here, the electromagnetic actuator is an outer magnet type in which a magnet is disposed on the outer peripheral side of the coil. 1A is a cross-sectional view, and FIG. 1B is a top view. 本発明に係る実施の形態の振動体ユニットにおいて、電磁アクチュエータがコイルの内周側に磁石が配置される内磁型の例の断面図である。ここでは、質量体は内側質量体とは別に外側質量体を備える例が示される。In the vibrating body unit according to the embodiment of the present invention, the electromagnetic actuator is a cross-sectional view of an example of an internal magnet type in which a magnet is disposed on the inner peripheral side of a coil. Here, an example in which the mass body includes an outer mass body separately from the inner mass body is shown. 本発明に係る実施の形態の振動体ユニットを加振試験装置に組み込む例を示す図である。It is a figure which shows the example which incorporates the vibrating body unit of embodiment which concerns on this invention in a vibration testing apparatus. 本発明に係る実施の形態の振動体ユニットを除振装置に組み込む例を示す図である。It is a figure which shows the example which incorporates the vibrating body unit of embodiment which concerns on this invention in a vibration isolator. 本発明に係る実施の形態の振動体ユニットにおいて、カップ型ばねを平行二重構造とする例を示す図である。図5(a)は上面図であり、(b)と(c)は互いに直交する方向からの側面図である。It is a figure which shows the example which makes a cup type | mold spring a parallel double structure in the vibrating body unit of embodiment which concerns on this invention. FIG. 5A is a top view, and FIGS. 5B and 5C are side views from directions orthogonal to each other. 本発明に係る実施の形態の振動体ユニットにおいて、剛体枠体でカップ型ばねを保持する例を示す図である。図6(a)は上面図であり、(b)と(c)は互いに直交する方向からの側面図である。It is a figure which shows the example which hold | maintains a cup type spring with a rigid body frame in the vibrating body unit of embodiment which concerns on this invention. FIG. 6A is a top view, and FIGS. 6B and 6C are side views from directions orthogonal to each other. 図6の変形例として、カップ型ばねを他方側ばね体と内周側円板とで構成する例を示す図である。図7(a)は上面図であり、(b)と(c)は互いに直交する方向からの側面図である。As a modification of FIG. 6, it is a figure which shows the example which comprises a cup type spring with the other side spring body and an inner peripheral side disk. FIG. 7A is a top view, and FIGS. 7B and 7C are side views from directions orthogonal to each other. 本発明に係る実施の形態の振動体ユニットにおいて、ループばねを両側面が開放された一体化構造として、さらに平行二重ばね形式とする例を示す図である。図8(a)は上面図であり、(b)と(c)は互いに直交する方向からの側面図である。(d)は、側面から見た外形図である。In the vibrating body unit according to the embodiment of the present invention, the loop spring is an integrated structure in which both side surfaces are opened, and is a diagram illustrating an example of a parallel double spring type. FIG. 8A is a top view, and FIGS. 8B and 8C are side views from directions orthogonal to each other. (D) is the external view seen from the side surface. 図8の変形例として、平行二重ばねの部分を変更する2つの例を示す図である。It is a figure which shows two examples which change the part of a parallel double spring as a modification of FIG.

以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。以下で述べる寸法、形状、材質等は説明のための例示であって、振動体ユニットの仕様に応じ適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The dimensions, shapes, materials, and the like described below are examples for explanation, and can be appropriately changed according to the specifications of the vibrating body unit. Below, the same code | symbol is attached | subjected to the same element in all the drawings, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図1は、振動体ユニット10の構成図である。図1(a)は、断面図であり、(b)は上面図である。振動体ユニット10は、ループばね12と内側質量体30で構成されるばね質量系と、ばね質量系を振動させる電磁アクチュエータ40を備える。振動体ユニット10は、電磁アクチュエータ内蔵型のばね質量系振動体である。電磁アクチュエータ40を駆動する駆動制御部は図示されないが、振動体ユニット10と別個に設けられる。   FIG. 1 is a configuration diagram of the vibrating body unit 10. FIG. 1A is a cross-sectional view, and FIG. 1B is a top view. The vibrating body unit 10 includes a spring mass system including the loop spring 12 and the inner mass body 30 and an electromagnetic actuator 40 that vibrates the spring mass system. The vibrator unit 10 is a spring mass vibrator with a built-in electromagnetic actuator. A drive control unit that drives the electromagnetic actuator 40 is not shown, but is provided separately from the vibrator unit 10.

ループばね12は、弾性的に変形可能な環状形状を有するばね体である。ループとは、平板状でなく、U字形状を指す。図1のループばね12は、U字形の蓋状形状を有する一方側ばね体14と、一方側ばね体14と同じ形状の他方側ばね体16を、互いの開口部を向い合せて固定部材18で固定し、内側空間24を形成する3次元閉鎖型シェル構造を有する。シェルの断面形状は環状形状を有する。ループばね12は、2つのカップ型を合わせたカップ合わせ型ばねであるが、以下では単にカップ型ばねと呼ぶ。   The loop spring 12 is a spring body having an annular shape that can be elastically deformed. The loop refers to a U shape instead of a flat plate shape. The loop spring 12 in FIG. 1 includes a fixing member 18 having a U-shaped lid body 14 and a spring body 16 having the same shape as the spring body 14 facing each other opening. And has a three-dimensional closed shell structure that forms an inner space 24. The cross-sectional shape of the shell has an annular shape. The loop spring 12 is a cup-matching spring that is a combination of two cup-shaped springs, but is hereinafter simply referred to as a cup-shaped spring.

カップ型ばねの形状とループばね12のばね定数kとの関係は、予めシミュレーションや実験等で求めておくことができる。図1(b)に示すように、一方側ばね体14は、正円形の外周形状を有し、正円形の中心部に取付部20が設けられ、中心部から放射状に肉厚の薄い薄肉部15が設けられる。薄肉部15は、一方側ばね体14の弾性を適当な値に向上させるために必要な数で複数設けられる。   The relationship between the shape of the cup-shaped spring and the spring constant k of the loop spring 12 can be obtained in advance by simulation or experiment. As shown in FIG. 1B, the one-side spring body 14 has a regular circular outer peripheral shape, a mounting portion 20 is provided at the center of the regular circle, and a thin-walled portion that is radially thin from the center. 15 is provided. A plurality of thin portions 15 are provided in a number necessary for improving the elasticity of the one-side spring body 14 to an appropriate value.

取付部20に設けられる穴部21は、内側空間24から引き出される信号線48を通すための穴である。他方側ばね体16も一方側ばね体14と同様の構造を有し、取付部22を備えるが穴部21は設けなくてもよい。必要に応じ、一方側ばね体14と他方側ばね体16の合わせ面、及び穴部21を防水構造や気密構造とすることで、振動体ユニット10を減圧下や水中で使用することが可能になる。   The hole portion 21 provided in the attachment portion 20 is a hole through which the signal line 48 drawn from the inner space 24 is passed. The other side spring body 16 also has the same structure as the one side spring body 14 and includes the attachment portion 22, but the hole portion 21 may not be provided. If necessary, the mating surface of the one side spring body 14 and the other side spring body 16 and the hole 21 have a waterproof structure or an airtight structure, so that the vibrator unit 10 can be used under reduced pressure or in water. Become.

かかる一方側ばね体14と他方側ばね体16は、金属薄板を所定の形状に成形したものが用いられる。金属薄板の材質としては、鋼材、例えばばね鋼を用いることができる。鋼材の中でも、電磁遮蔽能を有するものを用いることが好ましい。電磁遮蔽能を有する3次元閉鎖型シェル構造であれば、内側空間24に外部からの電磁ノイズが入り込むことを防止でき、また、内側空間24で発生する電磁ノイズを外部に漏らすことも防止できる。   As the one-side spring body 14 and the other-side spring body 16, a metal thin plate formed into a predetermined shape is used. As the material of the metal thin plate, a steel material such as spring steel can be used. Among steel materials, it is preferable to use one having electromagnetic shielding ability. The three-dimensional closed shell structure having electromagnetic shielding ability can prevent external electromagnetic noise from entering the inner space 24 and can also prevent leakage of electromagnetic noise generated in the inner space 24 to the outside.

内側質量体30は、ループばね12の環状形状の内側空間24に配置され、ループばね12と接続される質量体である。内側質量体30の外形は、ループばね12の3次元閉鎖型シェル構造の内壁との間に適当な隙間空間を有する形状に設定される。適当な隙間空間の大きさは、振動体ユニット10が使用されるときのループばね12と内側質量体30との間の振動振幅の大きさに応じて設定される。かかる内側質量体30としては、比重の大きな金属材料を用いて所定の形状に成形したものを用いることができる。金属材料としては、鉄、黄銅等を用いることができる。   The inner mass body 30 is a mass body that is disposed in the annular inner space 24 of the loop spring 12 and connected to the loop spring 12. The outer shape of the inner mass body 30 is set to a shape having an appropriate gap space between the inner wall of the three-dimensional closed shell structure of the loop spring 12. The appropriate size of the gap space is set according to the magnitude of the vibration amplitude between the loop spring 12 and the inner mass body 30 when the vibrating body unit 10 is used. As the inner mass body 30, a material molded into a predetermined shape using a metal material having a large specific gravity can be used. As the metal material, iron, brass, or the like can be used.

内側質量体30の質量Mは、ループばね12のばね定数kとで所定の共振周波数f0となるように設定される。内側質量体30の大きさはループばね12の外形によって制限され、所定の共振周波数f0とするには内側質量体30の質量Mでは不足の場合がある。あるいは、振動体ユニット10として、互いに異なる共振周波数を有する仕様のものを複数揃えたい場合がある。そのような場合に、取付部20または取付部22を用いて、付加質量MADDを有する外側質量体32を取り付けることができる(図2参照)。このようにすれば、ループばね12と内側質量体30と電磁アクチュエータ40をそのままとして、外側質量体の質量MADDの変更のみで、ばね質量系の共振周波数を容易に変更できる。The mass M of the inner mass body 30 is set to be a predetermined resonance frequency f 0 with the spring constant k of the loop spring 12. The size of the inner mass 30 is limited by the outer shape of the loop springs 12, to a predetermined resonance frequency f 0 is sometimes lack the mass M of the inner mass 30. Alternatively, there may be a case where a plurality of vibrator units 10 having specifications having different resonance frequencies are desired. In such a case, the outer mass body 32 having the additional mass M ADD can be attached using the attachment portion 20 or the attachment portion 22 (see FIG. 2). In this way, the resonance frequency of the spring mass system can be easily changed only by changing the mass M ADD of the outer mass body while leaving the loop spring 12, the inner mass body 30 and the electromagnetic actuator 40 as they are.

電磁アクチュエータ40は、ループばね12の内側空間24において、内側質量体30の内周側に設けられるフォースモータである。電磁アクチュエータ40は、ヨーク体42と、永久磁石44と、ボイスコイル46を含んで構成される。   The electromagnetic actuator 40 is a force motor provided on the inner peripheral side of the inner mass body 30 in the inner space 24 of the loop spring 12. The electromagnetic actuator 40 includes a yoke body 42, a permanent magnet 44, and a voice coil 46.

ヨーク体42は、環状形状を有する磁性体で、その外周面は、内側質量体30の内周側壁面と一体化固定され、環状形状の内周側にボイスコイル46が移動可能な溝部が設けられ、底面は他方側ばね体16に固定される。このように、内側質量体30は、ヨーク体42を介して他方側ばね体16に接続される。   The yoke body 42 is a magnetic body having an annular shape, and the outer peripheral surface thereof is integrally fixed with the inner peripheral side wall surface of the inner mass body 30, and a groove portion on which the voice coil 46 can move is provided on the inner peripheral side of the annular shape. The bottom surface is fixed to the other spring body 16. In this way, the inner mass body 30 is connected to the other spring body 16 via the yoke body 42.

永久磁石44は、ヨーク体42の環状形状の内周側に設けられる溝部の外周側壁面に取り付けられ、ボイスコイル46に鎖交磁束を与える磁石である。永久磁石44は、内側質量体30に対し固定的位置関係にあるので、ボイスコイル46から永久磁石44に駆動力を与えられると、内側質量体30がボイスコイル46に対して移動駆動される。   The permanent magnet 44 is a magnet that is attached to the outer peripheral side wall surface of the groove portion provided on the inner peripheral side of the annular shape of the yoke body 42 and applies interlinkage magnetic flux to the voice coil 46. Since the permanent magnet 44 is in a fixed positional relationship with the inner mass body 30, when a driving force is applied from the voice coil 46 to the permanent magnet 44, the inner mass body 30 is driven to move relative to the voice coil 46.

ボイスコイル46は、一方側ばね体14に根元部が固定されるアーム部に巻回される環状コイルである。ボイスコイル46の2端子は2本の信号線48として穴部21を通して振動体ユニット10の外部に引き出される。引き出された信号線48は、図1には図示されていない駆動制御部に接続される。ボイスコイル46は、ヨーク体42の環状形状の内周側に設けられる溝部の外周側側面に取り付けられた永久磁石44に向かい合い、ヨーク体42の溝部の内周壁面と永久磁石44との間の磁気ギャップの中で永久磁石44に対し相対的移動可能に配置される。   The voice coil 46 is an annular coil wound around an arm portion whose root portion is fixed to the one side spring body 14. The two terminals of the voice coil 46 are drawn out to the outside of the vibrating body unit 10 through the hole 21 as two signal lines 48. The drawn signal line 48 is connected to a drive control unit not shown in FIG. The voice coil 46 faces the permanent magnet 44 attached to the outer peripheral side surface of the groove portion provided on the inner peripheral side of the annular shape of the yoke body 42, and between the inner peripheral wall surface of the groove portion of the yoke body 42 and the permanent magnet 44. The magnetic gap is disposed so as to be movable relative to the permanent magnet 44.

磁気ギャップにおいてボイスコイル46には永久磁石44から鎖交磁束が通る。図示されない外部の駆動制御部に接続される2本の信号線48を介して駆動電気信号がボイスコイル46に供給されると、駆動電流と鎖交磁束との間の電磁的相互作用によって、永久磁石44とボイスコイル46との間に相対的な移動駆動力が生じる。移動駆動力の方向は、磁気ギャップの長手方向に沿った方向である。ボイスコイル46は一方側ばね体14に固定して接続され、永久磁石44は内側質量体30を介して他方側ばね体16に固定して接続されるので、この相対的移動駆動力によって、一方側ばね体14と他方側ばね体16との間の間隔がループばね12のばね定数kに応じて変化する。駆動電気信号が周波数f1を有する交流信号であれば、ループばね12のばね定数kと内側質量体30の質量Mで定まる共振周波数f0と周波数f1との関係に応じて、振動体ユニット10は振動する。In the magnetic gap, the interlinkage magnetic flux passes from the permanent magnet 44 to the voice coil 46. When a drive electric signal is supplied to the voice coil 46 via two signal lines 48 connected to an external drive control unit (not shown), the electromagnetic interaction between the drive current and the interlinkage magnetic flux causes a permanent change. A relative movement driving force is generated between the magnet 44 and the voice coil 46. The direction of the movement driving force is a direction along the longitudinal direction of the magnetic gap. Since the voice coil 46 is fixedly connected to the one-side spring body 14 and the permanent magnet 44 is fixedly connected to the other-side spring body 16 via the inner mass body 30, The distance between the side spring body 14 and the other side spring body 16 changes according to the spring constant k of the loop spring 12. If an AC signal driving electrical signal has a frequency f 1, in accordance with the relationship between the resonance frequency f 0 and the frequency f 1 which is determined by the mass M of the spring constant k and the inner mass body 30 of the loop spring 12, vibrator unit 10 vibrates.

図1の電磁アクチュエータ40は、ボイスコイル46の外周側に永久磁石44が配置される外磁型フォースモータであるが、内磁型フォースモータを用いるものとしてもよい。図2に示す振動体ユニット50は、内磁型のフォースモータを電磁アクチュエータ52として用いる例である。なお、図2では、取付部22を用いて外側質量体32を付加する場合を示した。図1の振動体ユニット10においても外側質量体32を図2と同様にして付加することができる。   The electromagnetic actuator 40 in FIG. 1 is an outer magnet type force motor in which a permanent magnet 44 is disposed on the outer peripheral side of the voice coil 46, but an inner magnet type force motor may be used. The vibrating body unit 50 shown in FIG. 2 is an example in which an internal magnet type force motor is used as the electromagnetic actuator 52. In FIG. 2, the case where the outer mass body 32 is added using the attachment portion 22 is shown. Also in the vibrating body unit 10 of FIG. 1, the outer mass body 32 can be added in the same manner as in FIG.

電磁アクチュエータ52は、ヨーク体54と、2つの互いに逆巻の関係で巻線が巻回されるボイスコイル56,58と、永久磁石60と、磁石側ヨーク部62を含んで構成される。   The electromagnetic actuator 52 includes a yoke body 54, two voice coils 56 and 58 around which windings are wound in a reversely wound relationship, a permanent magnet 60, and a magnet side yoke portion 62.

ヨーク体54は、環状形状を有する磁性体で、その外周面は、内側質量体30の内周側壁面と一体化固定され、環状形状の内周側にボイスコイル56,58が固定して接続され、底面は他方側ばね体16に固定される。このように、内側質量体30とボイスコイル56,58は、ヨーク体54を介して他方側ばね体16に接続される。   The yoke body 54 is a magnetic body having an annular shape, and an outer peripheral surface thereof is integrally fixed with an inner peripheral side wall surface of the inner mass body 30, and voice coils 56 and 58 are fixed and connected to the inner peripheral side of the annular shape. The bottom surface is fixed to the other spring body 16. Thus, the inner mass body 30 and the voice coils 56 and 58 are connected to the other spring body 16 via the yoke body 54.

ボイスコイル56,58は、互いに逆巻の関係で巻線が巻回され、ヨーク体54の環状形状の内周面に上下方向に並べて配置される。上下方向とは、一方側ばね体14と他方側ばね体16が配置される方向である。図2の例では、ボイスコイル56が他方側ばね体16側の方に、ボイスコイル58が一方側ばね体14側の方に配置される。この配置関係は相対的なものであるので、図2と逆の配置関係としても構わない。ボイスコイル56,58の4本の端子は、そのまま4本の信号線64として穴部21(図1(b)参照)を通して振動体ユニット50の外部に引き出される。引き出された信号線64は、図2には図示されていない駆動制御部に接続される。ボイスコイル56,58のそれぞれの2本の端子のうち一方側の端子を互いに接続して1本にまとめ、合計3本の信号線64として外部に引き出してもよい。   The voice coils 56 and 58 are wound in a reversely wound relationship, and are arranged side by side on the annular inner peripheral surface of the yoke body 54 in the vertical direction. The vertical direction is a direction in which the one side spring body 14 and the other side spring body 16 are arranged. In the example of FIG. 2, the voice coil 56 is disposed on the other side spring body 16 side, and the voice coil 58 is disposed on the one side spring body 14 side. Since this arrangement relationship is relative, the arrangement relationship may be opposite to that shown in FIG. The four terminals of the voice coils 56 and 58 are directly drawn out to the outside of the vibrating body unit 50 through the hole 21 (see FIG. 1B) as four signal lines 64. The drawn signal line 64 is connected to a drive control unit not shown in FIG. One of the two terminals of each of the voice coils 56 and 58 may be connected to each other so as to be combined into one and led out to a total of three signal lines 64.

永久磁石60は、2つのボイスコイル56,58の配置方向と同じ方向にN極とS極の磁極が配置される磁石である。磁石側ヨーク部62は、このN極側とS極側のそれぞれに固定して接続される磁性体板で、一方側ばね体14に固定して接続される。すなわち、永久磁石60は磁石側ヨーク部62を介して一方側ばね体14に接続される。   The permanent magnet 60 is a magnet in which N and S poles are arranged in the same direction as the arrangement direction of the two voice coils 56 and 58. The magnet side yoke portion 62 is a magnetic plate fixedly connected to each of the N pole side and the S pole side, and is fixedly connected to the one side spring body 14. That is, the permanent magnet 60 is connected to the one side spring body 14 via the magnet side yoke portion 62.

図2の例では、永久磁石60のN極側は、ボイスコイル58の側で、永久磁石60のS極側は、ボイスコイル56の側である。したがって、永久磁石60のN極からの磁束は、N極側に配置された磁石側ヨーク部62からボイスコイル58に鎖交し、ヨーク体54を介してボイスコイル56に逆側の流れ方向で鎖交し、S極側に配置された磁石側ヨーク部62を介して永久磁石60のS極に戻る。   In the example of FIG. 2, the N pole side of the permanent magnet 60 is the voice coil 58 side, and the S pole side of the permanent magnet 60 is the voice coil 56 side. Therefore, the magnetic flux from the N pole of the permanent magnet 60 is linked to the voice coil 58 from the magnet side yoke portion 62 arranged on the N pole side, and flows to the voice coil 56 via the yoke body 54 in the reverse flow direction. The chain links and returns to the S pole of the permanent magnet 60 via the magnet side yoke portion 62 arranged on the S pole side.

このように、永久磁石60からの鎖交磁束の向きは、ボイスコイル56とボイスコイル58とで逆向きである。ボイスコイル56,58の巻線の巻回を互いに逆巻とすることで、同じ駆動電気信号がボイスコイル56,58のそれぞれに供給されると、駆動電流と鎖交磁束との間の電磁的相互作用によって、永久磁石60とボイスコイル56,58との間に相対的な移動駆動力が生じる。移動駆動力の方向は、ボイスコイル56,58の配置方向に沿った方向である。   Thus, the direction of the interlinkage magnetic flux from the permanent magnet 60 is opposite between the voice coil 56 and the voice coil 58. When the windings of the windings of the voice coils 56 and 58 are reversed from each other, when the same driving electric signal is supplied to each of the voice coils 56 and 58, the electromagnetic current between the driving current and the linkage magnetic flux is reduced. Due to the interaction, a relative driving force is generated between the permanent magnet 60 and the voice coils 56 and 58. The direction of the movement driving force is a direction along the arrangement direction of the voice coils 56 and 58.

永久磁石60は一方側ばね体14に固定して接続され、ボイスコイル56,58は内側質量体30を介して他方側ばね体16に固定して接続されるので、この相対的移動駆動力によって、一方側ばね体14と他方側ばね体16との間の間隔がループばね12のばね定数kに応じて変化する。駆動電気信号が周波数f1を有する交流信号であれば、質量体が内側質量体30のみであるとき、ループばね12のばね定数kと内側質量体30の質量Mで定まる共振周波数f0と周波数f1との関係に応じて、振動体ユニット50は振動する。質量体が内側質量体30と外側質量体32の両方であるとき、ループばね12のばね定数kと、内側質量体30の質量Mと外側質量体32の質量MADDとの和の質量(M+MADD)で定まる共振周波数f0と周波数f1との関係に応じて、振動体ユニット50は振動する。したがって、内磁型のフォースモータを電磁アクチュエータ52として用いる振動体ユニット50も、図1の外磁型のフォースモータを電磁アクチュエータ40として用いる振動体ユニット10と同様の作用効果を奏する。以下では、外側質量体32を備える振動体ユニット10を用いて説明する。Since the permanent magnet 60 is fixedly connected to the one-side spring body 14 and the voice coils 56 and 58 are fixedly connected to the other-side spring body 16 via the inner mass body 30, this relative movement driving force The distance between the one side spring body 14 and the other side spring body 16 changes according to the spring constant k of the loop spring 12. If the drive electric signal is an alternating current signal having a frequency f 1 , when the mass body is only the inner mass body 30, the resonance frequency f 0 and the frequency determined by the spring constant k of the loop spring 12 and the mass M of the inner mass body 30. The vibrating body unit 50 vibrates according to the relationship with f 1 . When the mass bodies are both the inner mass body 30 and the outer mass body 32, the mass (M + M) of the spring constant k of the loop spring 12 and the sum of the mass M of the inner mass body 30 and the mass M ADD of the outer mass body 32. The vibrating body unit 50 vibrates according to the relationship between the resonance frequency f 0 determined by ADD ) and the frequency f 1 . Therefore, the vibrating body unit 50 using the inner magnet type force motor as the electromagnetic actuator 52 also has the same effect as the vibrating body unit 10 using the outer magnet type force motor of FIG. Below, it demonstrates using the vibrating body unit 10 provided with the outer side mass body 32. FIG.

なお、振動体ユニット10の仕様によっては、ループばね12を3次元閉鎖型シェル構造とせず、例えば、両側面が開放された構造とすることができる。この場合には、平板を弓形等に成形した一方側ばね体と他方側ばね体とを合わせて閉鎖型ではない開放型の内側空間を形成し、その内側空間に内側質量体30と電磁アクチュエータ40が配置される。   Depending on the specifications of the vibrating body unit 10, the loop spring 12 may not have a three-dimensional closed shell structure, but may have a structure in which both side surfaces are open, for example. In this case, the one-side spring body and the other-side spring body formed by flattening the flat plate into an arcuate shape are combined to form an open inner space that is not a closed type, and the inner mass body 30 and the electromagnetic actuator 40 are formed in the inner space. Is placed.

振動体ユニット10の信号線48を図示されない外部の駆動制御部に接続することで、電磁アクチュエータ40への駆動電気信号を制御できる。図3、図4に、振動体ユニット10を用いた応用例を示す。   By connecting the signal line 48 of the vibrating body unit 10 to an external drive control unit (not shown), the drive electric signal to the electromagnetic actuator 40 can be controlled. 3 and 4 show application examples using the vibrating body unit 10.

図3は、振動体ユニット10を用いた加振試験装置120の構成を示す図である。加振試験装置120は、動的な振動振幅負荷を与えたときの試験対象物の特性がどのように変化するかを試験できる。例えば、加振試験装置120を用いて、試験対象物の振動耐久特性を試験することができる。試験対象物8に振動振幅負荷を与えるものとして、共振周波数で振動する振動体ユニット10を用いることで、加振試験装置120の消費電力を大幅に低減することができる。   FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the vibration testing apparatus 120 using the vibrating body unit 10. The vibration test apparatus 120 can test how the characteristics of the test object change when a dynamic vibration amplitude load is applied. For example, the vibration durability characteristic of the test object can be tested using the vibration test apparatus 120. By using the vibrating body unit 10 that vibrates at the resonance frequency as a vibration amplitude load to the test object 8, the power consumption of the vibration testing device 120 can be significantly reduced.

加振試験装置120は、装置本体部122と駆動制御部130とで構成される。図4には、加振試験装置120の構成要素ではないが、装置本体部122に配置された試験対象物8が図示されている。   The vibration test apparatus 120 includes an apparatus main body 122 and a drive controller 130. FIG. 4 illustrates the test object 8 that is not a constituent element of the vibration test apparatus 120 but is disposed in the apparatus main body 122.

共振周波数で振動体ユニット10を駆動振動させてその振動を試験対象物8にそのまま与えると、試験対象物8の振動負荷の振幅が大きくなりすぎる。そこで、試験対象物8の振動状態を検出し、検出された振動状態を所定の試験条件とするために、フィードバックを用いた共振制御が行われる。   When the vibrator unit 10 is driven to vibrate at the resonance frequency and the vibration is directly applied to the test object 8, the amplitude of the vibration load of the test object 8 becomes too large. Therefore, in order to detect the vibration state of the test object 8, and to make the detected vibration state a predetermined test condition, resonance control using feedback is performed.

装置本体部122は、架台74と、架台74の上面に設置されるロードセル86と、ロードセル86の上面に取付台27を介して配置される振動体ユニット10で構成される。振動体ユニット10の配置は、図2の構成を上下逆にして、付加的な外側質量体32が上方側に配置される。試験対象物8は、振動体ユニット10の外側質量体32の上面に適当な取付方法で取り付けられて配置される。上下方向、上方等は、架台74の上面に垂直な方向をX方向として、+X方向が上方側の方向である。   The apparatus main body 122 includes a gantry 74, a load cell 86 installed on the upper surface of the gantry 74, and the vibrating body unit 10 disposed on the upper surface of the load cell 86 via the mount 27. The arrangement of the vibrating body unit 10 is reversed upside down in the configuration of FIG. 2, and the additional outer mass body 32 is arranged on the upper side. The test object 8 is attached and arranged on the upper surface of the outer mass body 32 of the vibrating body unit 10 by an appropriate attachment method. In the vertical direction, upward, and the like, the direction perpendicular to the top surface of the gantry 74 is the X direction, and the + X direction is the upward direction.

ロードセル86は、試験対象物8の負荷状態としての負荷力を検出し、検出した負荷力の大きさを加速度(d2X/dt2)に換算し、加速度に対応する電気信号e(d2X/dt2)を駆動制御部130に出力する。試験対象物8には振動体ユニット10からの振動振幅負荷のみが印加されるので、ロードセル86が出力する電気信号e(d2X/dt2)は、交流成分としての加速度振幅値に相当する信号である。したがって、ロードセル86は、試験対象物8の加速度振幅値を検出する。The load cell 86 detects a load force as a load state of the test object 8, converts the magnitude of the detected load force into an acceleration (d 2 X / dt 2 ), and an electric signal e (d 2 ) corresponding to the acceleration. X / dt 2 ) is output to the drive control unit 130. Since only the vibration amplitude load from the vibrating body unit 10 is applied to the test object 8, the electric signal e (d 2 X / dt 2 ) output from the load cell 86 corresponds to an acceleration amplitude value as an AC component. Signal. Therefore, the load cell 86 detects the acceleration amplitude value of the test object 8.

駆動制御部130は、例えば、加振試験の試験条件を試験対象物8の目標加振状態として設定し、ロードセル86によって検出された試験対象物8の加速度振幅値をフィードバックして、設定された目標加振状態に近づけるフィードバックを行って、加振試験を行わせることができる。目標加振状態としては、目標加速度振幅値とすることができる。   For example, the drive control unit 130 sets the test condition of the vibration test as the target vibration state of the test object 8, and feeds back the acceleration amplitude value of the test object 8 detected by the load cell 86. It is possible to perform a vibration test by performing feedback that approaches the target vibration state. The target vibration state can be a target acceleration amplitude value.

このようにして、加振試験装置120では、振動検出部であるロードセル86が検出した試験対象物8の実際の振動状態を駆動制御部130にフィードバックすることによって、試験対象物8の加速度振幅値を目標の加速度振幅値に抑制する共振制御を行うことができる。   Thus, in the vibration test apparatus 120, the actual vibration state of the test object 8 detected by the load cell 86 as the vibration detection unit is fed back to the drive control unit 130, whereby the acceleration amplitude value of the test object 8 is obtained. Resonance control can be performed to suppress the acceleration to a target acceleration amplitude value.

なお、加振試験装置120の構成に加えて、試験対象物8に対して静的な負荷力の印加を行う機構を設けることで、静的負荷の下の振動状態を試験する振動試験装置とすることができる。静的な負荷力の印加を行う機構としては、振動体ユニット10のループばね12を上下方向に変位させ、その変位量に応じて試験対象物8を引張または圧縮する機構を用いることができる。例えば、図3において、試験対象物8を振動体ユニット10の取付台27とロードセル86との間に配置し、振動体ユニット10の上面を昇降台に固定し、昇降台をモータ等で上下方向に変位させる構成とすることができる。   In addition to the configuration of the vibration test apparatus 120, a vibration test apparatus that tests a vibration state under a static load by providing a mechanism that applies a static load force to the test object 8; can do. As a mechanism for applying a static load force, a mechanism for displacing the loop spring 12 of the vibrating body unit 10 in the vertical direction and pulling or compressing the test object 8 according to the displacement amount can be used. For example, in FIG. 3, the test object 8 is disposed between the mounting base 27 of the vibrating body unit 10 and the load cell 86, the upper surface of the vibrating body unit 10 is fixed to the lifting platform, and the lifting platform is moved vertically by a motor or the like. It can be set as the structure displaced to.

図4は、適当なダンパ要素を内部に含む振動体ユニット11を用いた除振装置150の構成を示す図である。除振装置150は、装置本体部152と駆動制御部170とで構成される。装置本体部152は、架台74の上面にX方向に沿って立設された防振台154の上に設けられるテーブル160と、テーブル160の下面に取付部20を介して取り付けられる振動体ユニット11と、テーブル160の加速度αを検出して電気信号e(α)として出力する加速度検出手段である加速度センサ162を含んで構成される。   FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a vibration isolation device 150 using the vibrating body unit 11 including an appropriate damper element therein. The vibration isolation device 150 includes an apparatus main body 152 and a drive control unit 170. The apparatus main body 152 includes a table 160 provided on an anti-vibration table 154 erected on the upper surface of the gantry 74 along the X direction, and the vibrator unit 11 attached to the lower surface of the table 160 via the attachment unit 20. And an acceleration sensor 162 which is an acceleration detection means for detecting the acceleration α of the table 160 and outputting it as an electric signal e (α).

テーブル160は、その上で精密作業が行われ、あるいは、精密機器が配置される精密テーブルである。除振装置150は、このテーブル160の除振を行う装置で、除振対象物はテーブル160である。   The table 160 is a precision table on which precision work is performed or precision equipment is arranged. The vibration isolation device 150 is a device that performs vibration isolation of the table 160, and the vibration isolation target is the table 160.

振動体ユニット11は、図3で説明した振動体ユニット10において、内側空間24に適当なダンパ要素156を配置したものである。適当なダンパ要素156としては、ゴム等を用いることができる。場合によっては適当な粘度を有する油等を内側空間に充填してもよい。したがって、振動体ユニット11は、図3までに説明した振動体ユニット10がばね質量系で構成されているのとは異なり、ばね質量ダンパ系で構成される。   The vibrating body unit 11 is obtained by disposing an appropriate damper element 156 in the inner space 24 in the vibrating body unit 10 described with reference to FIG. As a suitable damper element 156, rubber or the like can be used. In some cases, the inner space may be filled with oil having an appropriate viscosity. Therefore, the vibrating body unit 11 is configured by a spring mass damper system, unlike the vibrating body unit 10 described up to FIG. 3 by a spring mass system.

駆動制御部170は、除振対象物であるテーブル160の加速度αの検出結果をフィードバックして、テーブル160を無振動状態に近づけるフィードバックを行って、テーブル160の除振をすることができる。   The drive control unit 170 can feed back the detection result of the acceleration α of the table 160 that is the object of vibration isolation, and perform feedback to bring the table 160 close to a no-vibration state, thereby performing vibration isolation of the table 160.

このようにして、除振対象のテーブル160の振動を除振することができる。ここでは、振動体ユニット11は、除振対象のテーブル160の除振を行うアクティブダンパとして用いられている。   In this way, the vibration of the vibration isolation table 160 can be isolated. Here, the vibrating body unit 11 is used as an active damper that performs vibration isolation of the vibration isolation target table 160.

上記のように、電磁アクチュエータに駆動電気信号として交流信号を与えることで、ループばねと内側質量体のばね質量系を振動させることができる。外側質量体を付加しても同様に振動させることができる。ここで、振動体ユニット10,11は、3次元構造であるので、内側質量体の重心や外側質量体の重心は、振動体ユニット10,11の全体としての重心からずれている。質量体の重心ずれがあると、振動方向が重力方向から傾いて設定されるときには、重心ずれのためにばね質量系にモーメントが懸る。質量体の重心ずれの他に、ばね質量系が重力による回転モーメントを受ける場合も同様である。このような状態を「重力による回転モーメントを受ける状態」と呼ぶと、この状態においては、例えば、振動状態が安定しないことやばね質量系の振動周波数が変動する等の影響を及ぼす。   As described above, by providing an AC signal as a drive electric signal to the electromagnetic actuator, the spring mass system of the loop spring and the inner mass body can be vibrated. Even if an outer mass body is added, it can be vibrated similarly. Here, since the vibrating body units 10 and 11 have a three-dimensional structure, the center of gravity of the inner mass body and the center of gravity of the outer mass body are deviated from the center of gravity of the vibrating body units 10 and 11 as a whole. If there is a center of gravity shift of the mass body, when the vibration direction is set to be tilted from the direction of gravity, a moment is applied to the spring mass system due to the center of gravity shift. The same applies to the case where the spring mass system receives a rotational moment due to gravity in addition to the deviation of the center of gravity of the mass body. When such a state is referred to as a “state receiving a rotational moment due to gravity”, in this state, for example, the vibration state is not stable, and the vibration frequency of the spring mass system varies.

実験の結果、「重力による回転モーメントを受ける状態」に起因するばね質量系に及ぼすモーメントの影響を抑制するには、ループばねを平行二重構造とすることが効果的である。また、ループばねの外周縁を剛体枠体で保持することも効果がある。図5から図7に、これらの構造を示す。これらの各図において、(a)は上面図であり、(b)と(c)は互いに直交する方向からの側面図である。各図において、直交する3方向として、X方向、Y方向、Z方向を示す。Z方向が振動方向である。   As a result of the experiment, it is effective to make the loop spring a parallel double structure in order to suppress the influence of the moment on the spring mass system due to the “state of receiving a rotational moment due to gravity”. It is also effective to hold the outer peripheral edge of the loop spring with a rigid frame. These structures are shown in FIGS. In each of these drawings, (a) is a top view, and (b) and (c) are side views from directions orthogonal to each other. In each figure, X direction, Y direction, and Z direction are shown as three orthogonal directions. The Z direction is the vibration direction.

図5の振動体ユニット200は、ループばねとして、平行二重構造のカップ型ばね202を有する。カップ型ばね202は、外側カップ体204と、外側カップ体204から所定の平行隙間を空けて配置される内側カップ体206とを含む。外側カップ体204は、2つの半カップ型の部材の互いの開口部を向い合わせ、互いの外周縁205を揃えて内部が閉空間となるカップ体とする。内側カップ体206は、外側カップ体204よりも一回り小さい2つの半カップ型の部材の互いの開口部を向い合わせ、互いの外周縁205を揃えて内部が閉空間となるカップ体とする。4つの半カップ体は、互いの外周縁205で重ね合わされ、複数の固定部材208を用いて一体化される。図5の例では、8個の固定部材208が用いられる。   The vibrator unit 200 of FIG. 5 includes a cup-type spring 202 having a parallel double structure as a loop spring. The cup-type spring 202 includes an outer cup body 204 and an inner cup body 206 that is disposed with a predetermined parallel gap from the outer cup body 204. The outer cup body 204 is a cup body in which the openings of the two half-cup members face each other and the outer peripheral edges 205 are aligned to form a closed space inside. The inner cup body 206 is a cup body in which the openings of two half-cup members that are slightly smaller than the outer cup body 204 face each other and the outer peripheral edges 205 are aligned to form a closed space inside. The four half cup bodies are overlapped with each other at the outer peripheral edge 205 and integrated using a plurality of fixing members 208. In the example of FIG. 5, eight fixing members 208 are used.

かかる外側カップ体204と、内側カップ体206は、金属薄板を所定の形状に成形したものが用いられる。所定の形状としては、外側カップ体204と内側カップ体206を固定部材208で一体化したときに、所定の間隔を保って互いに平行となるように設定する。金属薄板の材質としては、鋼材、例えば電磁遮蔽能力を有するばね鋼を用いることができる。図5の例では、一様の厚さの鋼板をカップ型に成形したものを示す。固定部材208としては、ボルトとナットを用いることができる。必要に応じワッシャを用いてもよい。   As the outer cup body 204 and the inner cup body 206, a metal thin plate formed into a predetermined shape is used. The predetermined shape is set so that when the outer cup body 204 and the inner cup body 206 are integrated by the fixing member 208, they are parallel to each other with a predetermined interval. As a material of the metal thin plate, a steel material, for example, spring steel having electromagnetic shielding ability can be used. In the example of FIG. 5, a steel plate having a uniform thickness is formed into a cup shape. A bolt and a nut can be used as the fixing member 208. You may use a washer as needed.

電磁アクチュエータ210は、図1と同様な外磁型で、平行二重構造のカップ型ばね202を用いることに伴う寸法等の変更を除けば、基本構造は図1の電磁アクチュエータ40と同じである。すなわち、ヨーク体212、永久磁石214、ボイスコイル216を有する。なお、コーン217は、ボイスコイル216を巻回する傘状の部品である。ボイスコイル216の端子からの信号線48は、外側カップ体204と内側カップ体206とに設けられた穴部221から外部に引き出される。   The electromagnetic actuator 210 is an outer magnet type similar to that shown in FIG. 1, and the basic structure is the same as that of the electromagnetic actuator 40 shown in FIG. 1 except for changes in dimensions and the like associated with the use of the cup spring 202 having a parallel double structure. . That is, it has a yoke body 212, a permanent magnet 214, and a voice coil 216. The cone 217 is an umbrella-shaped part that winds the voice coil 216. The signal line 48 from the terminal of the voice coil 216 is drawn out from a hole 221 provided in the outer cup body 204 and the inner cup body 206.

取付部220は、複数の部材で構成され、一体化ねじ222,223がねじ込まれる複数のめねじ穴を有する。めねじ穴と一体化ねじ222,223を用いて、取付部220の複数の部材と、外側カップ体204と内側カップ体206とコーン217とが一体化固定される。めねじ穴を複数とするのは、コーン217等の回り止めのためである。図5の例では、2つのめねじ穴と2つの一体化ねじ222,223が用いられる。また、取付部220は、加振や除振等の目的となる対象物に振動体ユニット200を取り付ける部材であり、その取付のための取付ねじ穴224,225が設けられる。   The attachment portion 220 is composed of a plurality of members and has a plurality of female screw holes into which the integrated screws 222 and 223 are screwed. The plurality of members of the attachment portion 220, the outer cup body 204, the inner cup body 206, and the cone 217 are integrally fixed using the female screw holes and the integrated screws 222 and 223. The plurality of female screw holes is used to prevent rotation of the cone 217 and the like. In the example of FIG. 5, two female screw holes and two integrated screws 222 and 223 are used. The attachment portion 220 is a member for attaching the vibrating body unit 200 to an object that is an object such as vibration or vibration isolation, and is provided with attachment screw holes 224 and 225 for the attachment.

取付部230も、複数の部材で構成され、一体化ねじ232,233がねじ込まれる複数のめねじ穴を有する。めねじ穴と一体化ねじ232,233を用いて、取付部230の複数の部材と、外側カップ体204と内側カップ体206とヨーク体212と内側質量体30とが一体化固定される。なお、図5では図示を省略したが、ヨーク体212と内側質量体30とは、適当な固定手段によって一体化固定される。適当な固定手段としては、ねじ止めや接着等が用いられる。めねじ穴を複数とするのは、内側質量体30等の回り止めのためである。図5の例では、2つのめねじ穴と2つの一体化ねじ232,233が用いられる。また、取付部230は、外側質量体32を振動体ユニット200に取り付ける部材であり、その取付のための取付ねじ穴234,235が設けられる。   The attachment portion 230 is also composed of a plurality of members and has a plurality of female screw holes into which the integrated screws 232 and 233 are screwed. The plurality of members of the attachment portion 230, the outer cup body 204, the inner cup body 206, the yoke body 212, and the inner mass body 30 are integrally fixed using the female screw holes and the integrated screws 232 and 233. Although not shown in FIG. 5, the yoke body 212 and the inner mass body 30 are integrally fixed by appropriate fixing means. As suitable fixing means, screwing, adhesion, or the like is used. The plurality of female screw holes is used to prevent the inner mass body 30 and the like from rotating. In the example of FIG. 5, two female screw holes and two integrated screws 232 and 233 are used. The attachment portion 230 is a member for attaching the outer mass body 32 to the vibrating body unit 200, and is provided with attachment screw holes 234 and 235 for the attachment.

図5に示すように、ループばねとして平行二重構造のカップ型ばね202を用いることで、外側カップ体204と内側カップ体206は、互いに平行方向に変形するので、ループばねの全体としての変形は振動方向であるZ方向を向く。これによって、「重力による回転モーメントを受ける状態」に起因するばね質量系に及ぼすモーメントの影響を抑制することができる。図6、図7は、ループばねとして平行二重構造のカップ型ばね202を用いず、ループばねの剛性よりも高い剛性を有する剛体枠体でループばねの外周縁を保持する例を示す図である。   As shown in FIG. 5, since the outer cup body 204 and the inner cup body 206 are deformed in parallel with each other by using a cup-type spring 202 having a parallel double structure as the loop spring, the deformation of the loop spring as a whole is deformed. Faces the Z direction which is the vibration direction. As a result, the influence of the moment on the spring mass system due to the “state of receiving a rotational moment due to gravity” can be suppressed. FIGS. 6 and 7 are diagrams showing an example in which the outer peripheral edge of the loop spring is held by a rigid frame body having rigidity higher than that of the loop spring without using the parallel-type cup-shaped spring 202 as the loop spring. is there.

図6に示す振動体ユニット250は、平行二重構造のカップ型ばねに代えて、1つのカップ型ばね252を用い、カップ型ばね252の剛性よりも高い剛性を有する剛体枠体260で、カップ型ばね252の外周縁258を保持する。カップ型ばね252は、図5で述べた内側カップ体206に相当するが、半カップ型の他方側ばね体254と、凸部の中央に電磁アクチュエータ270のコーン等を通す円形穴を有する一方側ばね体256とで構成される。カップ型ばね252は、他方側ばね体254と一方側ばね体256の互いの開口部を向い合わせ、互いの外周縁258を揃えて内部空間を形成するカップ体としたものである。かかるカップ型ばね252は、図5で述べた内側カップ体206と同様の材料を用い、同様の形状に成形したものを用いることができる。   A vibrating body unit 250 shown in FIG. 6 uses a single cup-type spring 252 instead of a parallel-type cup-type spring, and is a rigid frame 260 having a higher rigidity than that of the cup-type spring 252. The outer peripheral edge 258 of the mold spring 252 is held. The cup-type spring 252 corresponds to the inner cup body 206 described in FIG. 5, but the other side of the half-cup type spring body 254 and one side having a circular hole through which the cone or the like of the electromagnetic actuator 270 passes in the center of the convex portion. And a spring body 256. The cup-type spring 252 is a cup body that faces the openings of the other-side spring body 254 and the one-side spring body 256 and aligns the outer peripheral edges 258 to form an internal space. Such a cup-shaped spring 252 can be made of the same material as the inner cup body 206 described in FIG.

剛体枠体260は、剛体円板部262と、その外周縁に設けられるリング状壁部264とを含んで構成される。リング状壁部264の環状形状は、カップ型ばね252における外周縁258と同じ形状とされる。かかる剛体枠体260は、適当な強度を有する材料を所定の形状に成形したものが用いられる。剛体枠体260の剛性は、カップ型ばね252の剛性よりも高いことが必要である。カップ型ばね252の外周縁258は、複数の固定部材266を用いて一体化される。図6の例では、8個の固定部材266が用いられる。適当な固定部材266としては、剛体枠体260のリング状壁部264に設けられるめねじ部とボルトの組合せを用いることができる。これによって、カップ型ばね252の他方側ばね体254と一方側ばね体256の互いの外周縁258が外周縁258によって保持される。一方側ばね体256は、凸部の中央の円形穴の周縁部において、複数の取付ねじ276によって内側質量体31に取付けられる。   The rigid frame 260 includes a rigid disk portion 262 and a ring-shaped wall portion 264 provided on the outer peripheral edge thereof. The annular shape of the ring-shaped wall portion 264 is the same shape as the outer peripheral edge 258 of the cup-shaped spring 252. The rigid frame 260 is formed by molding a material having an appropriate strength into a predetermined shape. The rigidity of the rigid frame body 260 needs to be higher than the rigidity of the cup-shaped spring 252. The outer peripheral edge 258 of the cup-shaped spring 252 is integrated using a plurality of fixing members 266. In the example of FIG. 6, eight fixing members 266 are used. As a suitable fixing member 266, a combination of a female thread portion and a bolt provided on the ring-shaped wall portion 264 of the rigid frame 260 can be used. Accordingly, the outer peripheral edge 258 of the other side spring body 254 and the one side spring body 256 of the cup-shaped spring 252 is held by the outer peripheral edge 258. The one-side spring body 256 is attached to the inner mass body 31 by a plurality of attachment screws 276 at the peripheral edge portion of the circular hole at the center of the convex portion.

電磁アクチュエータ270、取付部274は、カップ型ばね252と剛体枠体260を用いることに伴う形状と寸法等の変更を除けば、基本構造は図5で述べた内容と同じであるので、詳細な説明を省略する。取付部272は、剛体枠体260とカップ型ばね252と電磁アクチュエータ270のコーンとを一体化固定することが図5の取付部220と相違するが、その他の構成は同じである。   The basic structure of the electromagnetic actuator 270 and the mounting portion 274 is the same as that described with reference to FIG. 5 except for the change in shape and dimensions associated with the use of the cup-shaped spring 252 and the rigid frame 260. Description is omitted. The attachment portion 272 is different from the attachment portion 220 of FIG. 5 in that the rigid frame 260, the cup-type spring 252 and the cone of the electromagnetic actuator 270 are integrally fixed, but the other configurations are the same.

図7に示す振動体ユニット280は、図6のカップ型ばね252に代えて、カップ型ばね282を用いることが相違する。カップ型ばね282は、図6の一方側ばね体256に代えて、他方側ばね体254に向かい合う内周側円板284を用いる。内周側円板284は、弓形形状でなく、平板形状である。内周側円板284は、内側質量体31が取り付けられる円板本体部286と、その外周縁288を含む。円板本体部286は、薄板円板であるが、軸方向であるZ方向の剛性が、径方向の剛性よりも低い特性を有する。かかる円板本体部286は、径方向に延びる部分の形状と円周状に延びる部分の形状とを適当に組み合わせたパターンの可撓性アームと窓部とを有する板ばねを用いることができる。かかる板ばねの例としては、雲形ばねが知られており、例えば、国際公開第2007/077878号明細書等に開示されているものを用いることができる。   The vibrator unit 280 shown in FIG. 7 is different from the cup-type spring 252 shown in FIG. 6 in that a cup-type spring 282 is used. The cup-type spring 282 uses an inner circumferential disc 284 facing the other side spring body 254 instead of the one side spring body 256 of FIG. The inner circumferential disc 284 is not a bow shape but a flat plate shape. The inner peripheral disc 284 includes a disc main body 286 to which the inner mass body 31 is attached and an outer peripheral edge 288 thereof. The disk main body 286 is a thin disk, but has a characteristic that the rigidity in the Z direction, which is the axial direction, is lower than the rigidity in the radial direction. The disc main body 286 may be a leaf spring having a flexible arm and a window having a pattern in which the shape of the portion extending in the radial direction and the shape of the portion extending in the circumferential direction are appropriately combined. As an example of such a leaf spring, a cloud spring is known. For example, those disclosed in International Publication No. 2007/077788 can be used.

内側質量体31は、図6の内側質量体31と同じ構成である。剛体枠体290は、他方側ばね体254の外周縁258と、内周側円板284の外周縁288を保持するために、リング状壁部292の他に挟み込みリング294が用いられることが図6の剛体枠体260と相違する。内周側円板284の外周縁288は、リング状壁部292と挟み込みリング294によって挟み込まれ、他方側ばね体254の外周縁258は、挟み込みリング294の端部に宛がわれる。そして、固定部材296,296を用いて、内周側円板284の外周縁258、他方側ばね体254の外周縁258は、剛体枠体290に保持される。   The inner mass body 31 has the same configuration as the inner mass body 31 of FIG. In the rigid frame 290, a sandwiching ring 294 is used in addition to the ring-shaped wall portion 292 in order to hold the outer peripheral edge 258 of the other-side spring body 254 and the outer peripheral edge 288 of the inner peripheral disc 284. 6 different from the rigid frame 260 of FIG. The outer peripheral edge 288 of the inner peripheral disc 284 is sandwiched between the ring-shaped wall 292 and the sandwiching ring 294, and the outer peripheral edge 258 of the other spring body 254 is addressed to the end of the sandwiching ring 294. Then, using the fixing members 296 and 296, the outer peripheral edge 258 of the inner peripheral disc 284 and the outer peripheral edge 258 of the other spring body 254 are held by the rigid frame 290.

電磁アクチュエータ302、取付部304,306は、カップ型ばね282と剛体枠体290を用いることに伴う形状と寸法等の変更を除けば、基本構造は図6で述べた内容と同じであるので、詳細な説明を省略する。   The basic structure of the electromagnetic actuator 302 and the mounting portions 304 and 306 is the same as that described in FIG. 6 except for the change in shape and dimensions associated with the use of the cup-shaped spring 282 and the rigid frame 290. Detailed description is omitted.

図5から図8は、いずれも、ループばねを3次元閉鎖型シェル構造とした。両側面が開放された構造とする方法として、平板を弓形等に成形した一方側ばね体と他方側ばね体とを合わせてループばねとすることができる。さらに進めて、2つの長辺板部と、この2つの長辺板部のそれぞれの端部を接続する2つの半円環状部とが互いに接続された形状に成形することで、一体化した構造の両側面開放型の振動体ユニットとできる。   5 to 8, the loop spring has a three-dimensional closed shell structure. As a method of making the both side surfaces open, a loop spring can be formed by combining the one side spring body and the other side spring body formed of a flat plate into an arcuate shape or the like. Proceeding further, two long side plate portions and two semicircular ring portions connecting the respective end portions of the two long side plate portions are formed into a shape in which they are connected to each other, thereby integrating them. It is possible to make a vibrator unit that is open on both sides.

図8は、「重力による回転モーメントを受ける状態」に起因するばね質量系に及ぼすモーメントの影響を抑制するために、一体化した構造の両側面開放型のループばねを、平行二重ばね形式とする例を示す図である。図8の振動体ユニット310は、両側面が開放された一体化構造のループばね312を有する。図8(a)は上面図であり、(b)と(c)は互いに直交する方向からの側面図である。(d)は、側面から見た外形図である。   FIG. 8 shows an example of a parallel double spring type in which a double-sided open-type loop spring having an integrated structure is used in order to suppress the influence of the moment on the spring mass system due to the “state of receiving a rotational moment due to gravity”. It is a figure which shows the example to do. The vibrating body unit 310 of FIG. 8 includes a loop spring 312 having an integrated structure in which both side surfaces are open. FIG. 8A is a top view, and FIGS. 8B and 8C are side views from directions orthogonal to each other. (D) is the external view seen from the side surface.

ループばね312は、外周側表面と内周側表面との間の間隔が一様な外形厚さで、互いに向かい合う2つの長辺板部と、2つの長辺板部のそれぞれの端部を接続する2つの半円環状部と、を有する長円環状ばね体である。ループばね312には、取付部332,334も一体化して成形される。かかる長円環状ばね体の一体化成形は、金属材料を切削加工や放電加工等を用いて所定の形状に成形することで行われる。   The loop spring 312 has a uniform thickness between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface, and connects the two long side plate portions facing each other and the respective end portions of the two long side plate portions. An oval spring body having two semi-annular portions. Mounting portions 332 and 334 are also integrally formed with the loop spring 312. The oval spring body is integrally formed by forming a metal material into a predetermined shape using cutting or electric discharge machining.

取付部332には、電磁アクチュエータ330が取り付けられ、取付部334には内側質量体30と電磁アクチュエータ330のヨーク体とが取り付けられる。電磁アクチュエータ330、取付部332,334の構造は、図5から図8で述べた内容と同じであるので、詳細な説明を省略する。   The electromagnetic actuator 330 is attached to the attachment portion 332, and the inner mass body 30 and the yoke body of the electromagnetic actuator 330 are attached to the attachment portion 334. Since the structure of the electromagnetic actuator 330 and the mounting portions 332 and 334 is the same as that described in FIGS. 5 to 8, detailed description thereof will be omitted.

ループばね312である長円環状ばね体は、さらに、外周側薄肉部322と、内周側薄肉部324と、外周側薄肉部322と内周側薄肉部324との間の平行溝孔326,327とを含む。平行溝孔326,327は、長円環状ばね体の幅方向であるY方向に貫通する溝孔である。平行溝孔326,327は、取付部332,334の部分には設けられないので、外周側薄肉部322と内周側薄肉部324とは、取付部332,334の部分で互いに接続される。これにより、ループばね312は、内側薄肉部の内側弓形ばねと、外側薄肉部の外側弓形ばねからなる平行二重ばね形式となる。   The ellipsoidal spring body which is the loop spring 312 further includes an outer peripheral side thin part 322, an inner peripheral side thin part 324, and parallel grooves 326 between the outer peripheral side thin part 322 and the inner peripheral side thin part 324. 327. The parallel slots 326 and 327 are slots extending in the Y direction that is the width direction of the oval spring body. Since the parallel slots 326 and 327 are not provided in the attachment portions 332 and 334, the outer thin portion 322 and the inner thin portion 324 are connected to each other at the attachment portions 332 and 334. As a result, the loop spring 312 has a parallel double spring configuration including an inner arched spring having an inner thin portion and an outer arch spring having an outer thin portion.

図9は、図8の変形例として、平行二重ばねの部分を変更する2つの例を示す図である。図9(a)は、平行溝孔328,329を設け、平行二重ばね部分を4つに分散した例である。(b)は、平行溝孔326,327を取付部334側の部分に止めた例である。   FIG. 9 is a diagram showing two examples of changing the portion of the parallel double spring as a modification of FIG. FIG. 9A shows an example in which parallel slots 328 and 329 are provided and the parallel double spring portion is dispersed into four. (B) is an example in which the parallel slots 326 and 327 are stopped at the portion on the attachment portion 334 side.

図8、図9に示すように、一体型の長円環状ばね体に、平行溝孔を設けることで、平行二重ばね形式のループばね312とできる。これによって、両側面開放型の振動体ユニットにおいても、振動方向が重力方向から傾いて設定されるときでも、ばね質量系に懸るモーメントを抑制し、振動状態を安定して維持できる。なお、図5から図8で説明したカップ型ばねを、帯状平板を弓形に成形して両側面開放型の振動体ユニットとしてもよい。これらの構造を用いても、振動方向が重力方向から傾いて設定されるときでも、ばね質量系に懸るモーメントを抑制し、振動状態を安定して維持できる。   As shown in FIGS. 8 and 9, a parallel double spring type loop spring 312 can be formed by providing a parallel slot in an integral oval spring body. As a result, even in the case of the open-side vibrator unit, even when the vibration direction is set to be inclined from the gravitational direction, the moment applied to the spring mass system can be suppressed and the vibration state can be stably maintained. Note that the cup-type spring described with reference to FIGS. 5 to 8 may be a double-sided open-type vibrating body unit by forming a belt-like flat plate into a bow shape. Even when these structures are used, even when the vibration direction is set to be inclined from the direction of gravity, the moment applied to the spring mass system can be suppressed and the vibration state can be stably maintained.

8 試験対象物、10,11,50,200,250,280,310 振動体ユニット、12,312 ループばね、14,256 一方側ばね体、15 薄肉部、16,254 他方側ばね体、18,208,266,296,298 固定部材、20,22,220,230,272,274,304,306,310,332,334 取付部、21,221 穴部、24 内側空間、27 取付台、30,31 内側質量体、32 外側質量体、40,52,210,270,302,330 電磁アクチュエータ、42,54,212 ヨーク体、44,60,214 永久磁石、46,56,58,216 ボイスコイル、48,64 信号線、62 磁石側ヨーク部、74 架台、86 ロードセル、120 加振試験装置、122 (加振試験装置の)装置本体部、130 (加振試験装置の)駆動制御部、150 除振装置、152 (除振装置の)装置本体部、154 防振台、156 ダンパ要素、160 テーブル、162 加速度センサ、170 (除振装置の)駆動制御部、202,252,282 カップ型ばね、204 外側カップ体、205,258,288 外周縁、206 内側カップ体、217 コーン、222,223,232,233 一体化ねじ、224,225,234,235 取付ねじ穴、260,290 剛体枠体、262 剛体円板部、264,292 リング状壁部、284 内周側円板、286 円板本体部、294 リング、322 外周側薄肉部、324 内周側薄肉部、326,327,328,329 平行溝孔。   8 Test object 10, 11, 50, 200, 250, 280, 310 Vibrating body unit, 12, 312 Loop spring, 14, 256 One side spring body, 15 Thin part, 16, 254 Other side spring body, 18, 208, 266, 296, 298 fixing member, 20, 22, 220, 230, 272, 274, 304, 306, 310, 332, 334 mounting portion, 21, 22 hole portion, 24 inner space, 27 mounting base, 30, 31 inner mass body, 32 outer mass body, 40, 52, 210, 270, 302, 330 electromagnetic actuator, 42, 54, 212 yoke body, 44, 60, 214 permanent magnet, 46, 56, 58, 216 voice coil, 48, 64 signal line, 62 magnet side yoke part, 74 frame, 86 load cell, 120 excitation test device, 122 (excitation Device main body (for test device), 130 (control device for vibration test device) drive control unit, 150 vibration isolation device, device main body for 152 (vibration isolation device), 154 vibration isolation table, 156 damper element, 160 table, 162 acceleration Sensor, 170 (Control of vibration isolator), 202,252,282 Cup type spring, 204 Outer cup body, 205,258,288 Outer peripheral edge, 206 Inner cup body, 217 Cone, 222,223,232,233 Integrated screw, 224, 225, 234, 235 Mounting screw hole, 260, 290 Rigid frame, 262 Rigid disk part, 264, 292 Ring-shaped wall part, 284 Inner circumferential side disk, 286 Disc body part, 294 Ring, 322 Outer peripheral side thin part, 324 Inner peripheral side thin part, 326, 327, 328, 329 Parallel slot.

Claims (10)

弾性的に変形可能な環状形状を有すると、
ループばねに接続される質量体と、
ループばねと質量体で構成されるばね質量系を所定の周波数で振動させる電磁アクチュエータと、
を備え、
電磁アクチュエータは、ループばねの環状形状の内側空間に配置されることを特徴とする振動体ユニット。
With an elastically deformable annular shape,
A mass connected to the loop spring;
An electromagnetic actuator that vibrates a spring mass system composed of a loop spring and a mass body at a predetermined frequency;
With
The electromagnetic actuator is disposed in an annular inner space of a loop spring.
請求項1に記載の振動体ユニットにおいて、
質量体は、
ループばねの環状形状の内側空間に配置されてループばねと接続される内側質量体であることを特徴とする振動体ユニット。
The vibrating body unit according to claim 1,
Mass body is
An oscillating body unit comprising an inner mass body disposed in an annular inner space of a loop spring and connected to the loop spring.
請求項2に記載の振動体ユニットにおいて、
質量体は、
内側質量体とは別に、
ループばねの環状形状の外側に配置されてループばねと接続される外側質量体を有することを特徴とする振動体ユニット。
The vibrating body unit according to claim 2,
Mass body is
Apart from the inner mass body,
An oscillating body unit comprising an outer mass body that is disposed outside an annular shape of a loop spring and connected to the loop spring.
請求項2に記載の振動体ユニットにおいて、
ループばねは、
内側空間を形成する3次元閉鎖型シェル構造を有し、シェルの断面形状が環状形状であるカップ型ばねであることを特徴とする振動体ユニット。
The vibrating body unit according to claim 2,
Loop spring
A vibrator unit having a three-dimensional closed shell structure that forms an inner space and a cup-shaped spring having a circular cross-sectional shape of the shell.
請求項4に記載の振動体ユニットにおいて、
カップ型ばねの外形を形成するシェルは、電磁波遮蔽材料で構成されることを特徴とする振動体ユニット。
The vibrating body unit according to claim 4,
The shell forming the outer shape of the cup-shaped spring is made of an electromagnetic wave shielding material.
請求項4に記載の振動体ユニットにおいて、
カップ型ばねは、
外側カップ体と、
外側カップ体から所定の平行隙間を空けて配置される内側カップ体と、
を含むことを特徴とする振動体ユニット。
The vibrating body unit according to claim 4,
Cup type spring
An outer cup body,
An inner cup body arranged with a predetermined parallel gap from the outer cup body;
A vibrating body unit comprising:
請求項4に記載の振動体ユニットにおいて、
カップ型ばねの外周縁を保持する剛体枠体を備え、
電磁アクチュエータは、剛体枠体に取り付けられることを特徴とする振動体ユニット。
The vibrating body unit according to claim 4,
A rigid frame body that holds the outer peripheral edge of the cup-shaped spring,
An electromagnetic actuator is attached to a rigid frame, and a vibrating body unit.
請求項4に記載の振動体ユニットにおいて、
カップ型ばねは、
半カップ型の他方側ばね体と、
他方側ばね体に向かい合う内周側円板と、
を含み、
他方側ばね体と内周側円板とを保持する剛体枠体を備え、
電磁アクチュエータは、剛体枠体に取り付けられていることを特徴とする振動体ユニット。
The vibrating body unit according to claim 4,
Cup type spring
A half cup type spring body,
An inner circumferential disk facing the other spring body,
Including
A rigid frame body that holds the other side spring body and the inner circumference side disk,
The electromagnetic actuator is attached to a rigid frame, and a vibrating body unit.
請求項2に記載の振動体ユニットにおいて、
ループばねは、
外周側表面と内周側表面との間の間隔が一様な外形厚さで、
互いに向かい合う2つの長辺板部と、
2つの長辺板部のそれぞれの端部を接続する2つの半円環状部と、
を有する長円環状ばね体であり、
2つの長辺板部の一方側の長辺板部に電磁アクチュエータが取り付けられており、他方側の長辺板部に質量体が取り付けられていることを特徴とする振動体ユニット。
The vibrating body unit according to claim 2,
Loop spring
The outer peripheral side surface and the inner peripheral side surface have a uniform external thickness,
Two long side plates facing each other,
Two semi-annular parts connecting the respective ends of the two long side plate parts;
An oval annular spring body having
A vibrating body unit, wherein an electromagnetic actuator is attached to one long side plate portion of two long side plate portions, and a mass body is attached to the other long side plate portion.
請求項9に記載の振動体ユニットにおいて、
長円環状ばね体は
外周側薄肉部と、
内周側薄肉部と、
外周側薄肉部と内周側薄肉部との間の平行溝孔と、
を含むことを特徴とする振動体ユニット。
The vibrator unit according to claim 9, wherein
The oval spring body has a thin outer peripheral portion,
An inner peripheral thin-walled portion;
A parallel slot between the outer peripheral side thin part and the inner peripheral side thin part;
A vibrating body unit comprising:
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