JP6855332B2

JP6855332B2 - 振動試験装置

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Publication number: JP6855332B2
Application number: JP2017115749A
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Inventors: 秀修青木; 中村　勝彦; 勝彦中村; 一志中西
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Priority date: 2017-06-13
Filing date: 2017-06-13
Publication date: 2021-04-07
Anticipated expiration: 2037-06-13
Also published as: JP2019002731A

Description

本発明は、振動台上に保持した供試体を水平方向に振動させるようにした振動試験装置に関する。

従来より、例えば自動車用の部品やタイヤ等、種々の物品の振動試験を行うために、それらの供試体を振動台上に保持して加振するようにした振動試験装置が知られている。この種の振動試験装置を用いれば、実際の使用状態を模擬するように振動させながら、物品の振動特性や安全性に関する試験を行うことができる。一例として特許文献１には、振動台の水平方向一側に動電型の加振機（振動発生機）を連結して、水平方向に加振するようにしたものが記載されている。

前記従来例の振動試験装置では、その載置台部の上に加振機本体と補助支持台部とが載置され、この補助支持台部に水平方向に摺動自在に振動台が支持されている。そして、振動台の水平方向一側に動電型の加振機の振動部が連結されており、これにより振動台を加振することで、その上に保持された供試体を振動試験のための周波数で振動させながら、その特性や安全性などを調べることができる。

特開２００３−３３７０７９号公報

ところで、前記従来例のような振動試験装置では、加振機によって振動台をその真横から加振するようにしており、この加振軸に対して、振動台および供試体を合わせた被加振部全体の重心が高くなることから、重心周りの回転力が発生してしまう。このため、振動台の組み付け時のガタや軸受の僅かな隙間等に起因して、加振方向ではない方向の振動（クロストーク振動）が発生することがあり、これによって振動試験の精度が悪化するおそれがあった。

特に、振動台上に保持された供試体の重心が高い場合には、その分、振動台と合わせた被加振部全体の重心も高くなってしまい、その重心周りの回転力が大きくなることから、上述のようなクロストーク振動による試験精度の悪化が懸念される。

本発明はこのような実情を考慮してなされたもので、水平加振時に供試体および振動台にクロストーク振動が発生しないようにして、振動試験の精度を向上させることを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、供試体が保持される振動台と、この振動台の水平方向一側に連結されて、当該振動台を水平方向に振動させる水平加振機とを備えた振動試験装置を対象として、前記水平加振機の加振軸が、前記供試体および振動台を合わせた被加振部全体の重心と同じ高さになるように、当該振動台の高さを調整可能な高さ調整機構を備えている。

このような構成の振動試験装置では、振動台の水平方向一側に連結された水平加振機の加振軸が、その振動台と供試体とを合わせた被加振部全体の重心と同じ高さになるように、当該振動台の高さを調整することができる。こうすれば、水平加振機によって振動台に水平方向の加振力を加えたときに、この振動台および供試体の重心周りに回転力が発生することはない。

つまり、仮に供試体の背が高くて、振動台と合わせた被加振部全体の重心が高くなっていても、その下方に加振軸がずれないように、言い換えると加振軸が重心を通過するように、振動台の高さを調整することができる。こうすれば、水平加振時に供試体および振動台に垂直方向のクロストーク振動が発生することを防止でき、これにより振動試験の精度が向上する。

本発明の振動試験装置の具体的な構成として、例えば前記振動台を流体軸受によって基台上に水平方向にスライド自在に支持するとともに、前記高さ調整機構は、前記振動台を流体軸受と共に垂直方向に移動させて、その高さを調整可能な構成とするのが好ましい。また、振動台および流体軸受を支持する基台そのものの高さを、前記高さ調整機構によって調整可能とするのが特に好ましい。こうすれば、その基台に配設したオイル供給系から流体軸受へ安定的にオイルを供給することができる。

より具体的に前記高さ調整機構は、前記基台の荷重を支持する空気ばねからなるマウント部材と、当該基台を支持柱に対し垂直方向に移動可能に連結するスライダと、を備えることが好ましい。こうすれば、マウント部材（空気ばね）に圧縮空気を供給または排出し、その空気圧を調整することによって、振動台および流体軸受を基台ごと垂直方向に移動させることができる。なお、圧縮空気は一般的に工場設備の駆動用に設けられている高圧エアを利用すればよい。

また、前記振動台としては、上面に供試体が載置される載置部と、その水平方向一側に立設されて、前記水平加振機に連結される連結部と、この連結部および前記載置部を連繋して補強する補強部とを備えることが好ましい。こうすれば、連結部および載置部の結合剛性を十分に高めて、水平加振機からの加振力を連結部から載置部へ好適に伝達し、供試体を狙い通りに振動させることが可能になる。

但し、そうして補強部によって連結部および載置部の結合剛性を高くしようとすれば、自ずとそれらの重量が嵩むきらいがあり、振動台および供試体を振動させるために必要な加振力が大きくなって、振動試験のための電力ロスなどが増大するおそれがある。そこで、前記載置部、連結部および補強部を一体的に形成することによって、振動台の剛性を高めつつも軽量化を図ることが好ましい。

また、前記水平加振機については、静磁場を生成するための励磁コイルと、この励磁コイルにより生成された静磁場による磁気回路および磁気ギャップを形成するためのヨークと、その磁気ギャップ内に配置された振動発生用のドライブコイルとを備え、前記励磁コイルに供給される直流電流と、前記ドライブコイルに供給される所定周波数の交流電流とによって振動を発生するように構成することが好ましい。

以上の如く本発明によれば、振動台の水平方向一側に連結された水平加振機の加振軸の高さが、供試体および振動台を合わせた被加振部全体の重心と同じ高さになるように、当該振動台の高さを調整することができる。こうすることによって、水平加振時に供試体および振動台にクロストーク振動が発生することを防止でき、振動試験の精度を向上できる。

本発明の実施形態に係る振動試験装置の概略構成を示す側面図である。振動試験装置の概略構成を示す上面図である。振動試験装置の振動台の概略構成を示す正面図である。流体軸受の構造を示す図２のIV-IV線断面図である。水平加振機の構造の一例を示す図２のV-V線断面図である。スリップテーブルの形状が異なる他の実施形態に係る図１相当図である。水平加振時に重心周りの回転力が発生する従来例に係る図１相当図である。

本発明の実施形態について主に図１〜３を参照して説明する。図１に示すように振動試験装置１は、フロアに設置された基台２と、この基台２上に流体軸受３を介してスライド自在に支持されたスリップテーブル４（振動台）と、このスリップテーブル４を加振する水平加振機５と、図示しない制御装置などとを備えている。振動試験装置１は、スリップテーブル４上に保持された供試体Ｓに対し、水平加振機５によって水平方向の振動を加える（即ち水平加振する）ことができる。

なお、説明の便宜上、図２ではスリップテーブル４を取り外し、図３ではさらに水平加振機５も取り外して、基台２や流体軸受３の構造を示している。また、図１における左右方向（Ｘ軸方向）を前後方向と呼び、水平加振機５の先端側（図１の右側：＋Ｘ）を前側と呼ぶこともあり、同様に、図３における左右方向（Ｙ軸方向）を左右方向と呼び、その左側（−Ｙ）、右側（＋Ｙ）を左側、右側と呼ぶこともある。そして、図１、３における上下方向が垂直方向（Ｚ軸方向）であり、図２において紙面と直交する方向である。

前記の基台２は、例えば角パイプなどのフレーム部材２０を複数、組み合わせてボックス状に構成したものであり、図示の例では前後方向に比べて左右方向に小さく、上下方向にはさらに小さな形状とされている。そして、基台２の上部には前記の如くスリップテーブル４を支持する流体軸受３が配設されている一方、基台２の下部の４隅にはマウント部材６が配設されて、基台２、流体軸受３、スリップテーブル４、供試体Ｓなどの荷重を支持している。

本実施形態において前記のマウント部材６は、いわゆるベローズ型の空気ばねであり、その上端部および下端部にはそれぞれフランジが設けられている。また、マウント部材６中間部はリング部材６１によって絞られ、全体として蛇腹状とされており、図示しない空気配管によって圧縮空気の供給を受けることにより、上下に伸縮するようになっている。なお、圧縮空気としては一般的に工場設備の駆動用に設けられている高圧エアなどを利用する。

また、基台２の左右両側にはそれぞれ側壁となる板部材２１が配設され、フレーム部材２０に締結されている。そして、これらの板部材２１がスライダ７１によって支持柱７に対し垂直方向にスライド移動可能に連結されている。この支持柱７は、図示の例では基台２の左右両側において前後方向に離間して２つずつ立設されており、それぞれに垂直方向に延びるレール部材７１ａが敷設されている。これら各レール部材７１ａには２つずつ、スライド駒７１ｂがスライド自在に取り付けられている。

この構成により、前記した４隅のマウント部材６の空気ばねに圧縮空気を供給または排出し、その空気圧を調整することによって、基台２、流体軸受３およびスリップテーブル４を支持柱７のスライダ７１に沿って垂直方向に移動させることができる。つまり、本実施形態では前記のマウント部材６、支持柱７およびスライダ７１によって、スリップテーブル４の高さを調整する高さ調整機構が構成されている。

なお、図１〜３には示さないが基台２の内部には、フレーム部材２０や板部材２１に取り囲まれるようにして、オイルポンプ３４（図４を参照）など流体軸受３へのオイル供給系が設けられている。オイルポンプ３４は、後述するようにオイルを吸入して流体軸受３に供給するものであり、この流体軸受３から排出されたオイルが再びオイルポンプ３４に吸入される。

−流体軸受−
前記の流体軸受３は、スリップテーブル４の荷重を最大９つの軸受領域において分散支持しつつ、水平方向にスライド自在としたものである。すなわち、図２に表れているように本実施形態では、９つの軸受領域全体を覆う矩形状のトップカバー３０が配設されており、その下方においてそれぞれ前後方向に延びる３つの軸受ブロック３１に、３つずつ軸受領域が設けられている。

図３にも表れているように、３つの軸受ブロック３１は互いに左右方向に離間して配設され、べースプレート３２の上面に固定されている。このベースプレート３２は矩形状の板部材であって、その四辺がそれぞれ基台２の上部のフレーム部材２０に取り付けられて、以下に述べるように軸受ブロック３１の上面から流下するオイルの受け皿（オイルパン）としても機能するようになっている。

すなわち、図２、３などに表れているように３つの軸受ブロック３１は、左右両側のものに比べて中間のものがやや幅広になっているが、基本的な構造は同じであって、四角柱状の本体部の長手方向（前後方向）に延びるようにエレメント収容部３１ａが設けられ、これに対し個々の軸受領域において軸受エレメント３３が収容され、前後方向にスライド可能になっている。

図４には拡大して断面で示すように、軸受エレメント３３は断面逆Ｔ字状とされていて、その下部は同じく断面逆Ｔ字状のエレメント収容部３１ａに嵌め込まれている。一方、軸受エレメント３３の上部は軸受ブロック３１の上面から上方に突出し、トップカバー３０を貫通して、その上面に載置されるスリップテーブル４（図４には仮想線で示す）の床部４０にボルトなど（図示せず）によって締結される。

そして、図４に表れているように軸受エレメント３３の内部にはオイル通路３３ａが設けられ、複数カ所で分岐するオイルポート３３ｂを介してエレメント収容部３１ａとの隙間にオイルを供給するようになっている。なお、オイル通路３３ａは、図４では紙面に直交する方向である前後方向に延びていて、図示しないオイル配管を介してオイルポンプ３４（模式的に示す）からオイルの供給を受けるようになっている。

そのようにしてオイル通路３３ａやオイルポート３３ｂから供給されるオイルは、軸受エレメント３３とエレメント収容部３１ａとの隙間に油膜を形成する。すなわち、互いに嵌め合わされた断面逆Ｔ字状の軸受エレメント３３およびエレメント収容部３１ａの隙間に油膜が形成されることで、軸受エレメント３３が前後方向には摺動自在に支持されるとともに、その左右方向および上下方向には振動の抑制が図られる。

また、そうして軸受エレメント３３とエレメント収容部３１ａとの隙間に油膜を形成したオイルは、その後、軸受ブロック３１の上面に溢れ出て、トップカバー３０の下面との間にも油膜を形成するようになる。そして、図４に矢印で示すように、オイルは軸受ブロック３１の上面の外周縁から流下し、ベースプレート３２上に一時、貯留された後にオイルポンプ３４に吸入される。

−スリップテーブル−
前記のような流体軸受３によって支持されるスリップテーブル４は、図示の例では９つの軸受領域の上方を覆うように設けられており、言い換えると、それら９つの軸受領域の全てを使用して支持されている。そして、本実施形態のスリップテーブル４は、左右方向よりも前後方向に長い矩形状の床部４０（載置部）と、その外周に沿って上方に立設された周壁部４１とからなる。

前記の床部４０上には一例としてエンジンである供試体Ｓが載置され、図示しない冶具により固定されており、この供試体Ｓを取り囲むように床部４０の外周に立設された周壁部４１が、鋳造ないし鍛造によって床部４０と一体に形成されている。つまり、スリップテーブル４の床部４０と周壁部４１とが一体的に設けられており、このことで、高い剛性が確保されている。

また、本実施形態のスリップテーブル４は、その床部４０上に載置される供試体Ｓと合わせた被加振部全体の重心Ｇａの高さが、周壁部４１における高さ方向の中央寄り（例えば周壁部４１の高さの１／３〜２／３くらい）に位置するように、供試体Ｓの重量およびその重心の高さに合わせて設計、製作されている。そして、その周壁部４１のうちの水平加振機５側（水平方向の一側であり、図１において左側）の部分が、水平加振機５に連結されている。

すなわち、図１に表れているようにスリップテーブル４の後側（図１の左側）の周壁部４１には、水平加振機５のジョイント部５５から突出するシャフト５６の先端部が溶接などによって取り付けられており、これにより、水平加振機５からの水平方向の加振力がスリップテーブル４に伝達されるようになっている。こうして振動を伝達するシャフト５６の軸心を以下、加振軸Ｌと呼ぶ。

そのように水平加振機５に連結されている周壁部４１の一部が水平加振機５との連結部であり、それ以外の部位において周壁部４１は、連結部および床部４０を連繋する補強部として機能している。つまり、本実施形態の周壁部４１は、前記の連結部および補強部が一体的に設けられたものであり、この周壁部４１が床部４０と一体に形成されていることから、スリップテーブル４全体として高い剛性を確保しつつ、軽量化が図られている。

なお、図１に表れているようにスリップテーブル４には、その水平方向の加速度を検出するための加速度センサ４２が取り付けられている。この加速度センサ４２は、スリップテーブル４の周壁部４１において重心Ｇａと同じ高さに、即ち加振軸Ｌが通過するように配設されて、図示しない制御装置に接続されている。

−水平加振機−
図１に表れているように水平加振機５は、加振機台５９上に設置されており、前記したスリップテーブル４の後側（図１において左側）に連結されて、当該スリップテーブル４を前後方向（Ｘ軸方向）に加振するようになっている。なお、加振機台５９は、前記した基台２と同様に角パイプなどのフレーム部材を組み合わせて構成され、その上部には水平加振機５の左右一対の支持脚５０が締結されている。

本実施形態の水平加振機５は動電型の振動発生機であり、一例を図５に示すように、２つの励磁コイル５１ａ，５１ｂ、ヨーク５２およびドライブコイル５３を備えている。ヨーク５２は、強磁性体によって形成された第１〜第３の３つのヨーク部５２ａ，５２ｂ，５２ｃを一体的に組み合わせてなり、第１ヨーク部５２ａの外周面と第２ヨーク部５２ｂの内周面との間に、磁気ギャップが形成されている。

そして、前記第２ヨーク部５２ｂの内周面に、その中心軸（即ち加振軸Ｌ）の方向に離隔した状態で前記励磁コイル５１ａ，５１ｂが並んで取り付けられている。励磁コイル５１ａ，５１ｂは、第３ヨーク部５２ｃと、第１ヨーク部５２ａの外鍔５２ｄとによって位置決めされている。なお、前記３つのヨーク部５２ａ，５２ｂ，５２ｃの材料としては、高透磁率で高強度の磁性材料、例えばＳＳ４００等の低炭素鋼を用いることができる。

また、ドライブコイル５３は、非磁性体からなる筒体５４の基端側（図５の左側）の外周面に巻回されており、励磁コイル５１ａ，５１ｂとヨーク５２との間の磁気ギャップ内に、それら励磁コイル５１ａ，５１ｂおよびヨーク５２とは非接触の状態で挿入されている。なお、筒体５４の材料としては、非磁性体の高強度の金属（例えばアルミニウム合金）や、合成樹脂（例えばカーボンファイバ）等を用いることができる。

それらのドライブコイル５３および筒体５４は、加振軸Ｌの方向である前後方向に進退可能に設けられている。すなわち、制御装置によって電力増幅器を介して励磁コイル５１ａ，５１ｂに直流電流を供給することにより、励磁コイル５１ａ，５１ｂを取り巻くヨーク５２内に磁気回路（静磁場）が生成される。ヨーク５２には上述したような磁気ギャップが形成されており、ここにも静磁場が生成される。

そして、磁気ギャップ内に配置されたドライブコイル５３に、制御装置によって所定周波数の交流電流を供給することで、この交流電流と静磁場との相互作用（ローレンツ力）により、ドライブコイル５３が磁束の方向と直交する方向において、交互に向きの変化する力を受けるようになる。これによりドライブコイル５３および筒体５４は、交流電流の周波数に応じて前後方向に振動する。

こうして振動する筒体５４の先端側（図１の右側）には、上述したようにジョイント部５５を介してシャフト５６が連結されており、ドライブコイル５３および筒体５４の振動に伴って前後方向に振動する。また、前記筒体５４の内部には、ドライブコイル５３および筒体５４の水平方向のスライドを案内する案内棒５７および複数のガイドローラ５８が設けられている。なお、ガイドローラ５８は、第１ヨーク部５２ａの内壁面に支持されている。

つまり、本実施形態の振動試験装置１では、前記のように制御装置により水平加振機５を制御することによって、ドライブコイル５３および筒体５４を一体として加振軸Ｌの方向（前後方向：Ｘ軸方向）に振動させることができる。この振動がシャフト５６を介してスリップテーブル４の周壁部４１から床部４０に伝達され、その上に保持された供試体Ｓとともに振動する。即ち供試体Ｓへの水平加振が行われる。

−スリップテーブルの高さ調整−
ところで、そのようにして水平加振機５を制御し、供試体Ｓの保持されるスリップテーブル４を前後方向（Ｘ軸方向）に加振するときには、それら供試体Ｓおよびスリップテーブル４を合わせた被加振部全体の重心Ｇａ周りに回転力が発生することがあり、これにより加振方向ではない方向の共振（クロストーク振動）が発生して、振動試験の精度が悪化するおそれがあった。

すなわち、図７には従来一般的な振動試験装置の構成例（従来例）を示すように、仮に水平加振機５のジョイント部５５がシャフト５６を介してスリップテーブル４の床部４０に連結されている場合は、その床部４０と供試体Ｓとを合わせた被加振部全体の重心Ｇａに対して、水平加振機５の加振軸Ｌが下方にずれることになる。こうなると、その加振軸Ｌに沿って作用する水平方向の加振力によって、重心Ｇａ周りの回転力が発生する。

すなわち、水平加振時にスリップテーブル４には、重心Ｇａを中心として時計周りの回転力（図７の矢印Ｍ１）と反時計周りの回転力（図７の矢印Ｍ２）とが交互に発生する。これにより、スリップテーブル４の僅かなガタや流体軸受３における僅かな隙間等に起因して、垂直加振を行っていないにもかかわらず、スリップテーブル４には垂直方向の振動（クロストーク振動）が発生するのである。

これに対して本実施形態の振動試験装置１では、図１を参照して上述したように、基台２の４隅を支持するマウント部材６（空気ばね）によってスリップテーブル４の高さを調整することができる。よって、供試体Ｓと合わせた被加振部全体の重心Ｇａの高さが加振軸Ｌと同じ高さになるように、スリップテーブル４の高さを調整すれば、前記のように水平加振時に、スリップテーブル４および供試体Ｓの重心Ｇａ周りに回転力が発生することはない。

すなわち、本実施形態では、スリップテーブル４および流体軸受３を支持する基台２の下部の４隅には、空気ばねであるマウント部材６が配設されており、それぞれの空気圧を調整することができる。そこで、以下のように４つのマウント部材６の空気圧を調整して基台２、流体軸受３およびスリップテーブル４を上下させ、供試体Ｓおよびスリップテーブル４の重心Ｇａの高さが加振軸Ｌと同じ高さになるようにすればよい。

本実施形態では、上述したようにスリップテーブル４の周壁部４１に、水平加振機５のジョイント部５５から突出するシャフト５６が連結されており、このシャフト５６の軸心、即ち加振軸Ｌの高さが、予め計算などによって求めた被加振部全体（供試体Ｓおよびスリップテーブル４）の重心Ｇａと同じ高さになっている。但し、供試体Ｓの個体ばらつきや設置状態によって重心Ｇａの高さは僅かに変化するので、それに合わせて微調整するのが好ましい。

すなわち、例えばスリップテーブル４に垂直方向の加速度センサを取り付け、これにより検出される垂直方向の加速度に基づいて、スリップテーブル４（または供試体Ｓ）にバランスウエイトを付加するとともに、マウント部材６へ圧縮空気を供給して、重量増に対応する。詳しくは、まず、バランスウエイトを付加せずに、制御装置から水平加振機５に所定の試験信号を出力して、筒体５４を前進駆動させる。

これにより、ジョイント部５５およびシャフト５６を介してスリップテーブル４が前方（＋Ｘ）に押圧されて移動することになるが、このときに加速度センサにより上向きの加速度が検出されれば、スリップテーブル４には重心Ｇａ周りに反時計周りの回転力（図７のＭ２を参照）が発生している。そこで、スリップテーブル４の床部４０など、計算上の重心よりも低い位置にバランスウエイトを付加して、実際の重心Ｇａの高さを下げるとともに、マウント部材６には所定量、空気を供給する。

反対に、前記のように水平加振機５の筒体５４を前進駆動させたとき（即ち、スリップテーブル４が前方に移動するとき）、加速度センサにより下向きの加速度が検出されれば、重心Ｇａ周りに時計周りの回転力（図７のＭ１を参照）が発生している。そこで、スリップテーブル４の周壁部４１の上部など、計算上の重心よりも高い位置にバランスウエイトを付加して、実際の重心Ｇａの高さを上げるとともに、マウント部材６には所定量、空気を供給する。

このような手順を繰り返して、垂直加速度が殆ど零（予め設定した閾値）になれば、被加振部全体の実際の重心Ｇａの高さが加振軸Ｌと同じになっている。そこで、前記のようなバランスウエイトの付加およびマウント部材６の空気圧の調整を終了し、基台２の下部の４隅のマウント部材６のそれぞれに隣接するように専用のブロックを挟んで、高さが変化しないようにする。

つまり、水平加振機５の作動によってスリップテーブル４を前後方向に揺らしたときに、これに伴い発生する垂直方向の加速度が殆ど零になるように、スリップテーブル４の高さを微調整する。こうすることで、水平加振機５の加振軸Ｌの高さが被加振部全体の重心Ｇａにほぼ一致するように（即ち加振軸Ｌが重心Ｇａを通過するように）なって、クロストーク振動が発生しなくなるのである。

以上、説明したように本実施形態の振動試験装置１では、スリップテーブル４に連結した水平加振機５の加振軸Ｌの高さが、供試体Ｓおよびスリップテーブル４を合わせた被加振部全体の重心Ｇａとほぼ同じになるように、スリップテーブル４の高さを調整することができる。これにより、水平加振時に供試体Ｓおよびスリップテーブル４にクロストーク振動が発生することを防止して、振動試験の精度を向上させることができる。

また、スリップテーブル４としては、供試体Ｓの載置される床部４０と周壁部４１とを一体的に構成し、その周壁部４１に水平加振機５から延びるシャフト５６を連結している。このため、水平加振機５からの加振力を正確に伝達できる剛性を確保して、供試体Ｓを狙い通りに振動させることができるとともに、スリップテーブル４の軽量化も図られている。これにより、水平加振機５の作動に伴う電力ロスの増大を抑制できる。

−他の実施形態−
以上のように開示した実施形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。本発明の技術的範囲は、前記の実施形態によって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば前記の実施形態におけるスリップテーブル４の構成は一例に過ぎず、他の種々の構成が考えられる。すなわち、前記実施形態のスリップテーブル４は、床部４０および周壁部４１を鋳造ないし鍛造によって一体に形成しているが、これに限らず、例えば周壁部４１はパイプ部材をトラス状に組み合わせて形成し、パイプ部の接合部同士を溶接するとともに、床部４０に当接する下端部は当該床部４０に溶接してもよい。

或いは、図７に一例を示すようにスリップテーブル４を床部４０だけで構成し、周壁部４１は設けないことも可能である。この場合、同図に示すように水平加振機５の筒体５４の先端側には、鋳造または鍛造によって形成したＬ字状のジョイント部５５’を締結し、これによって直接、スリップテーブル４（床部４０）と連結することになる。ジョイント部５５’の寸法および形状は、水平加振機５の加振軸Ｌが被加振部全体の重心Ｇａと同じ高さになるように設定する。

また、前記の実施形態における水平加振機５の構成も一例にすぎず、他の種々の構成の加振機を用いることができる。例えば水平加振機５の励磁コイルの数を変更してもよい。励磁コイルの代わりに永久磁石を用いてもよい。ヨークの組み合わせを他の組み合わせに変更してもよい。また、サーボモータを利用した加振機として構成してもよい。

なお、水平加振機５の好ましい構成としては、静磁場を形成するための励磁コイルと、励磁コイルにより形成された静磁場による磁気回路および磁気ギャップを形成するためのヨークと、磁気ギャップ内に配置された振動発生用のドライブコイルとを備えた動電型の構成が挙げられる。

前記の実施形態では、前後方向（Ｘ軸方向）の水平加振機５のみを備えた振動試験装置１について説明したが、左右方向（Ｙ軸方向）の水平加振機をさらに備える構成としてもよい。この場合、左右方向の水平加振機の加振軸の高さは、前後方向の水平加振機５と同じ高さにすればよい。

本発明は、水平加振機を備えた振動試験装置に適用して、水平加振時に供試体および振動台にクロストーク振動が発生することを防止し、振動試験の精度を向上させることができるものであり、有益である。

１振動試験装置
２基台
３流体軸受
４スリップテーブル（振動台）
４０床部（載置部）
４１周壁部（連結部、補強部）
５水平加振機
５１励磁コイル
５２ヨーク
５３ドライブコイル
６マウント部材（高さ調整機構）
７支持柱（高さ調整機構）
７１スライダ（高さ調整機構）
Ｇａ供試体および振動台を合わせた被加振部全体の重心
Ｌ加振軸
Ｓ供試体

Claims

供試体が保持される振動台と、この振動台の水平方向一側に連結されて、当該振動台を水平方向に振動させる水平加振機とを備えた振動試験装置であって、
前記水平加振機の加振軸が、前記供試体および振動台を合わせた被加振部全体の重心と同じ高さになるように、当該振動台の高さを調整可能な高さ調整機構を備えていることを特徴とする振動試験装置。
請求項１に記載の振動試験装置において、
前記振動台が流体軸受によって基台上に水平方向にスライド自在に支持されており、
前記高さ調整機構は、前記振動台を前記流体軸受と共に垂直方向に移動させて、その高さを調整可能に構成されていることを特徴とする振動試験装置。
請求項２に記載の振動試験装置において、
前記高さ調整機構は、前記基台の荷重を支持する空気ばねからなるマウント部材と、当該基台を支持柱に対し垂直方向に移動可能に連結するスライダと、を備えていることを特徴とする振動試験装置。
請求項２または３のいずれかに記載の振動試験装置において、
前記振動台は、上面に供試体が載置される載置部と、その水平方向一側に立設されて、前記水平加振機に連結される連結部と、この連結部および前記載置部を連繋して補強する補強部とを備えていることを特徴とする振動試験装置。
請求項４に記載の振動試験装置において、
前記振動台の載置部、連結部および補強部が一体的に形成されていることを特徴とする振動試験装置。
請求項２〜５のいずれか１つに記載の振動試験装置において、
前記水平加振機は、静磁場を生成するための励磁コイルと、この励磁コイルにより生成された静磁場による磁気回路および磁気ギャップを形成するためのヨークと、その磁気ギャップ内に配置された振動発生用のドライブコイルとを備え、前記励磁コイルに供給される直流電流と、前記ドライブコイルに供給される所定周波数の交流電流とによって振動を発生するように構成されていることを特徴とする振動試験装置。