JP2011112487A - 加振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加振装置において、重量の大きな供試体を搭載して高い周波数領域まで加振可能とする。
【解決手段】供試体Ａを搭載するテーブル１１と、このテーブル１１を介して供試体Ａの重量を支持してテーブル１１を上下方向に移動可能とする空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと、空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄとは別にテーブル１１を介して供試体Ａを上下方向に加振する加振機１３とを設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、振動環境試験装置に適用される加振装置に関するものである。

風車、発電プラント、輸送機器などに用いられる大型の電装盤は、単体の電装品のパーツから構成されており、ＩＥＣ（International Electrotechnical Commission：国際電気標準会議）に規定された規格に基づいて振動環境試験を実施する必要がある。従来、大型の電装盤の振動環境試験を実施する場合、単体の電装品ごとに行い、試験後にアツセンブリしていた。

なお、従来の加振装置としては、下記特許文献１〜３に記載されたものがある。

特開平１０−００２８２７号公報 特開平１０−２９３０８１号公報 特許第３６１８２３５号公報

従来、単品の電装品の組み合わせからなる大型の電装盤の振動環境試験を実施する場合、単体の電装品ごとに行い、試験後にアツセンブリしていたが、製品によっては、大型電装盤の輸送中に締結が緩み、使用時に不具合が発生する可能性がある。そのため、大型電装盤のままで、振動環境試験を実施することが望まれている。

ところが、油圧式の加振機では、大型電装盤をテーブルに搭載して加振できるものの、低周波数特性の試験の場合しか適用することができず、加振テーブルや油圧アクチュエータの大型化、油圧源の容量、油圧ケーブルの大径化など設備面の改善が必要でとなり、構造が複雑化してしまう。また、電動式の加振機にあっては、高周波数特性の試験まで適用することができるものの、大型電装盤が大重量であるために、テーブルに搭載することが困難となる。そのため、大重量である大型電装盤を容易に搭載でき、幅広い範囲の周波数特性の試験に対応可能とする加振装置の開発が望まれている。

なお、上述した特許文献１〜３は、いずれも加振機自体が供試体の重量を支持しており、大重量である大型電装盤を搭載して高周波数領域まで加振することは困難である。つまり、既存の加振機では、加振テーブルサイズ、加振能力などの制限があり、試験可能範囲が限定されるため、大型化に伴う加振機の変更、付帯工事が発生することから、これを可能とするためには構造の複雑化、大型化、高コスト化を招いてしまう。

本発明は上述した課題を解決するものであり、重量の大きな供試体を搭載して高い周波数領域まで加振可能な加振装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための請求項１の発明の加振装置は、供試体を搭載するテーブルと、該テーブルを介して前記供試体の重量を支持して前記テーブルを所定方向に移動可能とする支持手段と、該支持手段とは別に前記テーブルに連結されて該テーブルを介して前記供試体を前記所定方向に加振する加振機と、を備えることを特徴とするものである。

本発明の加振装置では、前記加振機は、前記テーブル及び前記供試体の重量の一部を支持し、前記支持手段は、前記テーブル及び前記供試体の残りの重量を支持することを特徴としている。

本発明の加振装置では、前記支持手段は、下方から前記テーブルを支持すると共に、前記テーブルを上下方向に移動可能であることを特徴としている。

本発明の加振装置では、前記支持手段は、内部への供給空気量により前記テーブルを上下方向に移動可能に支持する空気ばねを有することを特徴としている。

本発明の加振装置では、前記テーブルを上下方向に移動自在に案内するガイド部材が設けられることを特徴としている。

本発明の加振装置では、前記テーブルに作用する偏心モーメントをキャンセルするバランスウエイトが設けられることを特徴としている。

本発明の加振装置では、前記テーブルの上下移動領域を規定するストッパが設けられることを特徴としている。

本発明の加振装置では、前記支持手段は、前記テーブルを支持する少なくとも３つの支持部材を有し、前記テーブルの水平度を検出する変位計と、該変位計の検出結果に基づいて前記各支持部材により前記テーブルの水平度を調整する制御部とが設けられることを特徴としている。

本発明の加振装置では、前記支持手段は、下方から前記テーブルを支持すると共に、前記テーブルを水平方向における所定の一方向に往復移動可能であることを特徴としている。

本発明の加振装置では、前記支持手段は、前記テーブルを水平方向に移動可能に支持するリニアガイドを有することを特徴としている。

本発明の加振装置では、前記テーブルの水平移動領域を規定するストッパが設けられることを特徴としている。

本発明の加振装置によれば、供試体を搭載するテーブルと、このテーブルを介して供試体の重量を支持してテーブルを所定方向に移動可能とする支持手段と、この支持手段とは別にテーブルに連結されてこのテーブルを介して供試体を所定方向に加振する加振機とを設けている。従って、支持手段が供試体の重量を支持することから、これと別体の加振機は供試体のほとんどの重量を支持する必要はなく、テーブルに重量の大きな供試体を搭載して高い周波数領域まで加振することが可能となり、信頼性を向上することができる。

本発明の加振装置によれば、加振機がテーブル及び供試体の重量の一部を支持し、支持手段がテーブル及び供試体の残りの重量を支持するので、加振機による重量負担を軽減し、この加振機の大型化を抑制することができる。

本発明の加振装置によれば、支持手段は、下方からテーブルを支持すると共にテーブルを上下方向に移動可能であるので、加振機により供試体に対して容易に上下振動を付与することができる。

本発明の加振装置によれば、支持手段として、内部への供給空気量によりテーブルを上下方向に移動可能に支持する空気ばねを設けるので、空気ばねという簡単な装置で供試体の重量を支持することとなり、構造の簡素化を可能とすることができる。

本発明の加振装置によれば、テーブルを上下方向に移動自在に案内するガイド部材を設けるので、加振機により供試体を上下に振動させるとき、供試体はテーブルを介してガイド部材により案内されることとなり、供試体に対して適正な上下振動を付与することができる。

本発明の加振装置によれば、テーブルに作用する偏心モーメントをキャンセルするバランスウエイトを設けるので、加振機により供試体を上下に振動させるとき、供試体はバランスウエイトにより偏心モーメントがキャンセルされることとなり、供試体に対して適正な上下振動を付与することができる。

本発明の加振装置によれば、テーブルの上下移動領域を規定するストッパを設けるので、加振機により供試体を上下に振動させるとき、供試体はストッパによりその上下移動領域が規定されることとなり、加振機への不要な反力の入力を防止して安全性を向上することができる。

本発明の加振装置によれば、支持手段として、テーブルを支持する少なくとも３つの支持部材を設け、テーブルの水平度を検出する変位計と、変位計の検出結果に基づいて各支持部材によりテーブルの水平度を調整する制御部を設けるので、制御部は、変位計の検出結果に基づいて各支持部材によるテーブルの水平度を調整することで、供試体を常時安定して支持することができ、供試体に対して適正な上下振動を付与することができる。

本発明の加振装置によれば、支持手段は、下方からテーブルを支持すると共にテーブルを水平方向における所定の一方向に往復移動可能であるので、加振機により供試体に対して容易に水平振動を付与することができる。

本発明の加振装置によれば、支持手段として、テーブルを水平方向に移動可能に支持するリニアガイドを設けるので、リニアガイドという簡単な装置で供試体の重量を支持することとなり、構造の簡素化を可能とすることができると共に、加振機により供試体を水平に振動させるとき、供試体はテーブルを介してリニアガイドにより支持されることとなり、供試体に対して適正な水平振動を付与することができる。

本発明の加振装置によれば、テーブルの水平移動領域を規定するストッパを設けるので、加振機により供試体を水平に振動させるとき、供試体はストッパによりその水平移動領域が規定されることとなり、加振機への不要な反力の入力を防止して安全性を向上することができる。

図１は、本発明の実施例１に係る加振装置を表す概略構成図である。 図２は、実施例１の加振装置を表す平面図である。 図３は、本発明の実施例２に係る加振装置を表す正面図である。 図４は、実施例２の加振装置における縦断面（図３のIV−IV断面）図である。 図５は、本発明の実施例３に係る加振装置を表す正面図である。 図６は、実施例３の加振装置における縦断面（図５のVI−VI断面）図である。 図７は、本発明の実施例４に係る加振装置の要部を表す概略図である。 図８は、本発明の実施例５に係る加振装置を表す平面図である。 図９は、実施例５の加振装置を表す側面図である。 図１０は、実施例５の加振装置における縦断面（図８のＸ−Ｘ断面）図である。 図１１−１は、実施例５の加振装置の要部を表す概略図である。 図１１−２は、実施例５の加振装置の作用を表す概略図である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る加振装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。

図１は、本発明の実施例１に係る加振装置を表す概略構成図、図２は、実施例１の加振装置を表す平面図である。

実施例１の加振装置は、図１及び図２に示すように、供試体（例えば、大型伝送盤）Ａを搭載するテーブル（加振治具）１１と、このテーブル１１を介して供試体Ａの重量を支持してテーブル１１を上下方向（所定方向）に移動可能とする空気ばね（支持手段）１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと、この空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄとは別にテーブル１１に連結されてこのテーブル１１を介して供試体Ａを上下方向に加振する加振機１３とから構成されている。

即ち、左右一対の架台２１，２２は、それぞれ２本の脚部２３，２４により床面２５に設置されている。各架台２１，２２は、水平方向に沿って長い矩形形状をなし、所定距離をもって平行をなすように配置されている。この架台２１，２２は、その長手方向における端部の上面部に、空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが装着されている。この空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、所謂、ベローズ形空気ばねであって、上下一対の基板の間に１段のベローズが介装されてなり、上部の基板に内部へのエア給排口が設けられている。

この実施例１では、内部への供給空気量によりテーブル１１を上下方向に移動可能に支持する複数（本実施例では４個）の空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが、本発明の支持手段として機能する。この場合、本発明の支持手段は、１段式のベローズ形空気ばねに限らず、２段または３段としたり、金属筒体の内部にゴムダイアフラムを設けた特殊な空気ばねとしたり、その構成に限定されるものではない。

各架台２１，２２の上方には、４つの空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを介してテーブル１１が装着されている。このテーブルは、所定の大きさを有する矩形状をなし、４隅が空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ上に配置されている。即ち、各空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、下部の基板が架台２１，２２の上面に固定され、上部の基板がテーブル１１の下面に固定されている。そして、このテーブル１１上に供試体Ａを搭載可能となっている。

また、各空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、それぞれのエア給排口にエア配管２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄを介して一つの分配管２７が連結され、この分配管２７には配管２８を介してエアタンク２９が連結されている。そして、エア配管２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄには、それぞれ圧力調整弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ、開閉バルブ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄが装着され、配管２８には開閉バルブ３２が装着されている。

従って、各開閉バルブ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３２を開放することで、タンク２９内に貯留されている圧縮空気を配管２８及びエア配管２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄを通して各空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄに供給することができる。このとき、圧力調整弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄの開度を調整することで、各空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄへのエア供給量を調整し、各空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄのばね力（圧力）を調整することができる。つまり、本発明の支持手段としての空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、下方からテーブル１１を弾性的に支持するので、このテーブル１１を上下方向に移動可能となっている。

テーブル１１の下方における床面２５には、支持ブラケット３３が設置されており、この支持ブラケット３３には、支持軸３４により加振機１３が支持されている。この加振機１３は、上部に上下方向に往復動可能なピストン１３ａを有し、このピストン１３ａの先端部がテーブル１１の下面部に連結されている。

従って、加振機１３を作動すると、テーブル１１が上下移動することで、このテーブル１１上に搭載された供試体Ａに対して所定の上下振動を付与することができる。この場合、加振機１３は、テーブル１１及び供試体Ａの重量の一部（例えば、１０％）を支持し、支持手段としての空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、テーブル１１及び供試体Ａの残りの重量（例えば、９０％）を支持している。なお、荷重分配比率は、この実施例に限定されるものではなく、例えば、供試体Ａの重量に応じて設定すればよく、加振機１３が受け持つ重量を０％にすることが望ましい。

各架台２１，２２上には、４つの空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄに隣接して、変位計３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄが装着されている。この各変位計３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄは、架台２１，２２の上面からテーブル１１の下面までの距離（高さ）を計測するものであり、その計測結果からテーブル１１の水平度を検出することができる。そのため、この各変位計３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄには、アンプ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ、演算機３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄ、コントローラ（制御部）３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄが接続されており、このコントローラ３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄは、圧力調整弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄの開度を調整可能となっている。

従って、各変位計３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄは、架台２１，２２の上面からテーブル１１の下面までの高さを計測し、各アンプ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄは、この計測信号を増幅し、各演算機３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄは、予め設定された基準高さと検出した検出信号に基づく高さとを比較し、現在の偏差を算出する。そして、各コントローラ３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄは、各位置における偏差に応じて圧力調整弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄの開度を設定し、この開度に基づいて圧力調整弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄを制御する。すると、エアタンク２９から圧力調整弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄの開度に応じた圧縮空気が各空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄに供給されることとなり、この各空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄのばね力を調整し、テーブル１１を上下方向に移動して水平度を確保することができる。

ここで、実施例１の加振装置を用いて供試体Ａに対して所定の上下振動を付与する作動について具体的に説明する。

まず、各開閉バルブ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３２を開放し、エアタンク２９内の圧縮空気を配管２８及びエア配管２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄを通して各空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄに供給しておく。次に、図示しないクレーンなどを用いて供試体Ａをテーブル１１上に搭載する。このとき、供試体Ａは、テーブル１１の中央部に載置することが望ましいが、その載置位置にはずれがあり、水平方向のバランスが崩れることがある。また、供試体Ａは、多数の電装品を組み合わせたものであることから、水平方向に対してその重量バランスがずれていることが多い。そのため、供試体Ａを搭載したテーブルが水平に支持されない。

ここで、４つの変位計３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄは、架台２１，２２からテーブル１１までの高さを計測し、各演算機３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄは、この計測値と基準高さとを比較し、両者の偏差を算出する。そして、各コントローラ３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄは、４つの位置における偏差に応じて圧力調整弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄの開度を調整する。すると、所定量の圧縮空気が対応する空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄに供給され、この各空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄのばね力が調整され、テーブル１１を上下方向に移動して水平度が修正される。

具体的には、供試体Ａの重量バランスにて、テーブル１１は、空気ばね１２ａ側が上昇して空気ばね１２ｄ側が下降した傾斜状態であるとき、コントローラ３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄは、この状態を変位計３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄの計測結果から確認し、コントローラ３８ａは圧力調整弁３０ａの開度を小さくし、コントローラ３８ｄは圧力調整弁３０ｄの開度を大きく調整する。すると、空気ばね１２ａへの圧縮空気の供給量が低減して高さが低くなるように変形する一方、空気ばね１２ｄへの圧縮空気の供給量が増加して高さが高くなるように変形する。そのため、テーブル１１は、空気ばね１２ａ側が下降し、空気ばね１２ｄ側が上昇することとなり、水平に調整される。

そして、テーブル１１が各空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄにより水平に調整された状態で、加振機１３を作動する。すると、テーブル１１が上下移動することで、このテーブル１１上に搭載された供試体Ａに対して所定の上下振動が付与される。

このように実施例１の加振装置にあっては、供試体Ａを搭載するテーブル１１と、このテーブル１１を介して供試体Ａの重量を支持してテーブル１１を上下方向に移動可能とする空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと、この空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄとは別にテーブル１１に連結されてこのテーブル１１を介して供試体Ａを上下方向に加振する加振機１３とを設けている。

従って、空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが供試体Ａの重量を支持することから、空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと別体の加振機１３は供試体Ａのほとんどの重量を支持する必要はなく、テーブル１１に重量の大きな供試体Ａを搭載して高い周波数領域まで加振することが可能となり、信頼性を向上することができる。

また、実施例１の加振装置では加振機１３がテーブル１１及び供試体Ａの重量の一部を支持し、空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄがテーブル１１及び供試体Ａの残りの重量、つまり、テーブル１１及び供試体Ａのほとんどの重量を支持している。従って、加振機１３による重量負担を軽減し、この加振機１３の大型化を抑制することができる。

また、実施例１の加振装置では、支持手段として、空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを設け、下方からテーブル１１を支持すると共に、このテーブル１１を上下方向に移動可能としている。従って、加振機１３により供試体Ａに対して容易に上下振動を付与することができると共に、空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄという簡単な装置で供試体Ａの重量を支持することとなり、構造の簡素化を可能とすることができる。

また、実施例１の加振装置では、４つの空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを設け、テーブル１１の水平度を検出する変位計３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄと、変位計３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄの検出結果に基づいて空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを制御してテーブル１１の水平度を調整するコントローラ３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄを設けている。従って、コントローラ３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄは、変位計３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄの検出結果に基づいて、空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄによるテーブル１１の水平度を調整することとなり、供試体Ａを安定して支持することができ、供試体Ａに対して適正な上下振動を付与することができる。この場合、コントローラ３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄは、４つの変位計３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄの検出結果により、テーブル１１（供試体Ａ）を水平に保つようにフィードバック制御しており、加振中であっても、リアルタイムに安定して水平度を調整しており、供試体Ａを安定して支持することができる。

図３は、本発明の実施例２に係る加振装置を表す正面図、図４は、実施例２の加振装置における縦断面（図３のIV−IV断面）図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例２の加振装置は、図３及び図４に示すように、供試体Ａを搭載するテーブル１１と、このテーブル１１を介して供試体Ａの重量を支持してテーブル１１を上下方向に移動可能とする空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと、テーブル１１を介して供試体Ａを上下方向に加振する加振機１３とから構成されている。また、実施例２の加振装置は、テーブル１１を上下方向に沿って移動自在に案内するガイド部材が設けられている。

即ち、架台２１，２２は、脚部２３，２４により床面２５に設置され、４つの空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄによりテーブル１１が上下方向に移動可能に支持されている。そして、このテーブル１１上に供試体Ａを搭載可能となっている。

架台２１，２２には、これを掛け渡すように一対の梁部材４１，４２が固定されており、架台２１，２２と梁部材４１，４２とで矩形の枠体が形成される。各梁部材４１，４２の上面部には、それぞれ２本の支持柱４３，４４が立設されており、各支持柱４３，４４同士は平行をなし、テーブル１１を挟んで対向する位置に固定されている。そして、各支持柱４３，４４には、断面がＬ字形状をなす取付ブラケット４５，４６を介して、ガイド部材４７，４８がテーブル１１の側面と対向するように固定されている。一方、このテーブル１１の側面部には、ガイド部材４７，４８と対向する位置にガイドレール４９，５０が上下方向に沿って固定されている。そして、このガイドレール４９，５０には、ガイド部材４７，４８が上下方向に沿って移動自在となっている。

テーブル１１の下方における床面２５には、支持ブラケット３３を介して加振機１３が支持されており、ピストン１３ａの先端部がテーブル１１の下面部に連結されている。

従って、加振機１３を作動すると、テーブル１１が上下移動することで、このテーブル１１上に搭載された供試体Ａに対して所定の上下振動を付与することができる。このとき、テーブル１１は、ガイドレール４９，５０が支持柱４３，４４側のガイド部材４７，４８に支持されながら上下移動することで、このテーブル１１の安定した上下移動が可能となる。

このように実施例２の加振装置にあっては、供試体Ａを搭載するテーブル１１と、このテーブル１１を介して供試体Ａの重量を支持してテーブル１１を上下方向に移動可能とする空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと、テーブル１１を介して供試体Ａを上下方向に加振する加振機１３とを設けると共に、テーブル１１を上下方向に沿って移動自在に案内するガイド部材４７，４８及びガイドレール４９，５０を設けている。

従って、空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが供試体Ａの重量を支持することから、加振機１３は供試体Ａのほとんどの重量を支持する必要はなく、テーブル１１に重量の大きな供試体Ａを搭載して高い周波数領域まで加振することが可能となり、信頼性を向上することができる。また、加振機１３により供試体Ａを上下に振動させるとき、この供試体Ａを搭載したテーブル１１は、ガイドレール４９，５０が架台２１，２２側に支持されたガイド部材４７，４８に支持されながら上下移動することとなり、供試体Ａに対して適正な上下振動を付与することができる。

図５は、本発明の実施例３に係る加振装置を表す正面図、図６は、実施例３の加振装置における縦断面（図５のVI−VI断面）図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例３の加振装置は、図５及び図６に示すように、供試体Ａを搭載するテーブル１１と、このテーブル１１を介して供試体Ａの重量を支持してテーブル１１を上下方向に移動可能とする空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと、テーブル１１を介して供試体Ａを上下方向に加振する加振機１３とから構成されている。また、実施例３の加振装置は、テーブル１１に作用する偏心モーメントをキャンセルするバランスウエイト５１，５２が設けられている。

即ち、架台２１，２２は、脚部２３，２４により床面２５に設置され、４つの空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄによりテーブル１１が上下方向に移動可能に支持されている。そして、このテーブル１１上に供試体Ａを搭載可能となっている。そして、架台２１，２２に掛け渡された梁部材４１，４２には、支持柱４３，４４が立設されこの支持柱４３，４４に取付ブラケット４５，４６を介してガイド部材４７，４８が固定されている。一方、このテーブル１１の側面部には、ガイドレール４９，５０が固定されおり、ガイド部材４７，４８が上下方向に沿って移動自在となっている。

ところで、加振装置は、テーブル１１上に供試体Ａを搭載して上下に加振するものであるが、供試体Ａの形状によっては、水平方向に重量のアンバランスを生じ、テーブル１１（供試体Ａ）を上下に振動させるとき、この重量のアンバランスにより偏心モーメントが発生してしまう。即ち、供試体Ａを搭載したテーブル１１の重心が中心位置にあればよいが、ずれていると偏心モーメントが発生し、テーブル１１を上下に適正に往復移動させることが困難となり、水平方向に揺動してしまうおそれがある。また、供試体Ａが背の高いものであれば、転倒モーメントも発生するおそれがある。そこで、本実施例にて、テーブル１１を中空枠形状とし、架台２１，２２側の傾斜面にバランスウエイト５１，５２を固定している。この場合、バランスウエイト５１，５２の装着位置や重量は、供試体Ａの形状や重量（バランス）により適宜設定し、発生する偏心モーメントを打ち消すものとしており、テーブル１１の四方に設けることが望ましい。

テーブル１１の下方における床面２５には、支持ブラケット３３を介して加振機１３が支持されており、ピストン１３ａの先端部がテーブル１１の下面部に連結されている。

従って、加振機１３を作動すると、テーブル１１が上下移動することで、このテーブル１１上に搭載された供試体Ａに対して所定の上下振動を付与することができる。このとき、テーブルには、供試体Ａの重量バランスに応じたバランスウエイト５１，５２が装着されていることから、テーブル１１に作用する偏心モーメントがこのバランスウエイト５１，５２によりキャンセルされ、テーブル１１の安定した上下移動が可能となる。

このように実施例３の加振装置にあっては、供試体Ａを搭載するテーブル１１と、このテーブル１１を介して供試体Ａの重量を支持してテーブル１１を上下方向に移動可能とする空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと、テーブル１１を介して供試体Ａを上下方向に加振する加振機１３とを設けると共に、テーブル１１に作用する偏心モーメントをキャンセルするバランスウエイト５１，５２を設けている。

従って、空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが供試体Ａの重量を支持することから、加振機１３は供試体Ａのほとんどの重量を支持する必要はなく、テーブル１１に重量の大きな供試体Ａを搭載して高い周波数領域まで加振することが可能となり、信頼性を向上することができる。また、加振機１３により供試体Ａを上下に振動させるとき、この供試体Ａ及びテーブル１１は、バランスウエイト５１，５２により偏心モーメントがキャンセルされることとなり、供試体Ａに対して適正な上下振動を付与することができる。

なお、この実施例３では、テーブル１１の対向する位置に２つのバランスウエイト５１，５２を装着したが、その位置や数は、テーブル１１に搭載する供試体の重量や形状などに応じて適宜設定すればよいものである。

図７は、本発明の実施例４に係る加振装置の要部を表す概略図である。なお、本実施例の加振装置における全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１及び図２を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例４の加振装置は、図１及び図２に示すように、供試体Ａを搭載するテーブル１１と、このテーブル１１を介して供試体Ａの重量を支持してテーブル１１を上下方向に移動可能とする空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと、テーブル１１を介して供試体Ａを上下方向に加振する加振機１３とから構成されている。そして、実施例４の加振装置は、テーブル１１の上下移動領域を規定するストッパが設けられている。

即ち、テーブル１１の下部における空気ばね１２ｂの装着位置には、水平なフランジ部６１が形成されており、このフランジ部６１の下面部には、下ストッパ６２が固定されている。一方、架台２２の上面部には、上ストッパ６３がフランジ部６１の貫通孔６１ａを貫通して固定されている。各ストッパ６２，６３は、頭部を有するねじである。なお、テーブル１１の下部における他の空気ばね１２ａ，１２ｃ，１２ｄの装着位置にも、同様の構成をなすストッパを装着してもよい。

従って、テーブル１１が下方に移動するとき、下ストッパ６２の頭部が架台２２の上面に当接することで、テーブル１１の下方への移動領域が規定される。また、テーブル１１が上方に移動するとき、上ストッパ６３の頭部がフランジ部６１の上面に当接することで、テーブル１１の上方への移動領域が規定される。この場合、テーブル１１の下方への移動領域Ｈｄが規定され、テーブル１１の上方への移動領域Ｈｕが規定されており、供試体Ａは、このテーブル１１の移動領域Ｈｄ，Ｈｕ内で振動が付与される。

このように実施例４の加振装置にあっては、供試体Ａを搭載するテーブル１１と、このテーブル１１を介して供試体Ａの重量を支持してテーブル１１を上下方向に移動可能とする空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと、テーブル１１を介して供試体Ａを上下方向に加振する加振機１３とを設けると共に、テーブル１１の上下移動領域Ｈｄ，Ｈｕを規定するストッパ６２，６３を設けている。

従って、空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが供試体Ａの重量を支持することから、加振機１３は供試体Ａのほとんどの重量を支持する必要はなく、テーブル１１に重量の大きな供試体Ａを搭載して高い周波数領域まで加振することが可能となり、信頼性を向上することができる。また、加振機１３により供試体Ａを上下に振動させるとき、供試体Ａを搭載するテーブル１１は、ストッパ６２，６３によりその上下移動領域Ｈｄ，Ｈｕが規定されることとなる。そのため、何らかの原因で、空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄへの空気の供給が停止した場合であっても、テーブル１１及び供試体Ａの重量がストッパ６２，６３により受け止められ、加振器１３への入力が阻止されることとなる。また、加振機１３のトラブルがあった場合であっても、テーブル１１及び供試体Ａの必要以上の上昇が阻止されることとなる。その結果、加振機１３への不要な反力の入力を防止して安全性を向上することができる。

なお、上述した各実施例では、本発明の支持手段として４個の空気ばね１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを適用したが、この構成に限定されるものではない。例えば、支持手段として、油圧ダンパなどを適用してもよい。また、支持部材の数も４個に限らず、３個、または、５個以上としてもよい。

図８は、本発明の実施例５に係る加振装置を表す平面図、図９は、実施例５の加振装置を表す側面図、図１０は、実施例５の加振装置における縦断面（図８のＸ−Ｘ断面）図、図１１−１は、実施例５の加振装置の要部を表す概略図、図１１−２は、実施例５の加振装置の作用を表す概略図である。

実施例５の加振装置は、図８乃至図１０に示すように、供試体（例えば、大型電装盤）Ｂを搭載するテーブル（加振治具）７１と、このテーブル７１を介して供試体Ｂの重量を支持してテーブル７１を水平方向（所定方向）における所定の一方向に往復移動可能とするリニアガイド（支持手段）７２ａ，７２ｂと、テーブル７１を介して供試体Ｂを水平方向に加振する加振機７３とから構成されている。

即ち、中央部の架台８１は、床面８２に設置されており、この架台８１上には、潤滑材などを介して移動テーブル８３が載置されている。そして、この移動テーブル８３上には、基端部側（図１０にて右側）に位置して断面がＬ字形状をなす取付ブラケット８４を介してテーブル７１が固定されている。このテーブル７１は、取付ブラケット８４により移動テーブル８３の上方に所定隙間をもって支持されている。

左右一対の架台８５，８６は、架台８１の両側に位置して床面８２に設置されており、この架台８５，８６上には、テーブル７１の左右端部が延出されており、リニアガイド７２ａ，７２ｂを介してこのテーブル７１が移動自在に支持されている。このリニアガイド７２ａ，７２ｂは、架台８５，８６の上面部に敷設されるガイドレール８７ａ，８７ｂと、テーブル７１の下面部に固定されて各ガイドレール８７ａ，８７ｂに移動自在に支持されるガイド部材８８ａ，８８ｂとから構成されている。

この実施例５では、テーブル７１を水平方向に移動可能に支持する複数（本実施例では２個）のリニアガイド７２ａ，７２ｂが、本発明の支持手段として機能する。この場合、リニアガイドは、ボールを使用するものであっても、潤滑油を使用した単なるスライドであってよい。また、本発明の支持手段は、リニアガイドに限らず、テーブルを水平移動自在に支持するものであれば、その構成に限定されるものではない。

従って、テーブル７１は、取付ブラケット８４及び移動テーブル８３を介して架台８１に水平移動自在に支持されると共に、リニアガイド７２ａ，７２ｂを介して架台８５，８６に水平移動自在に支持されることとなる。つまり、本発明の支持手段としてのリニアガイド７２ａ，７２ｂは、下方からテーブル７１を支持すると共に、このテーブル７１を水平方向に移動可能となっている。

テーブル７１の側方における床面８２には、支持ブラケット８９が設置されており、この支持ブラケット８９には、加振機７３が支持されている。この加振機７３は、前部に水平方向に往復動可能なピストン７３ａを有し、このピストン７３ａの先端部が移動テーブル８３の側面部に連結されている。

従って、加振機７３を作動すると、移動テーブル８３が水平移動し、取付ブラケット８４を介してテーブル７１がリニアガイド７２ａ，７２ｂにガイドされて水平移動することで、このテーブル７１上に搭載された供試体Ｂに対して所定の水平振動を付与することができる。この場合、加振機７３は、テーブル７１及び供試体Ｂの重量を支持することはなく、移動テーブル８３（架台８１）が、テーブル７１及び供試体Ｂの重量の一部（例えば、１０％）を支持し、支持手段としてのリニアガイド７２ａ，７２ｂ（架台８５，８６）が、テーブル７１及び供試体Ｂの残りの重量（例えば、９０％）を支持している。なお、移動テーブル８３（架台８１）が、テーブル７１及び供試体Ｂの重量を支持することから、本発明の支持手段に含まれる。

また、実施例５の加振装置は、テーブル７１に作用する偏心モーメントをキャンセルするバランスウエイト９１，９２が設けられている。即ち、架台８５，８６の各側面部には、バランスウエイト９１，９２が固定されている。なお、このバランスウエイト９１，９２の装着位置や数は、テーブル７１に搭載する供試体の重量や形状などに応じて適宜設定すればよいものである。

更に、実施例５の加振装置は、テーブル７１の水平移動領域を規定するストッパが設けられている。即ち、図１１−１に示すように、架台８５の先端部、つまり、加振機７３によるテーブル７１の前進方向端部には、ストッパ９５が固定されている。このストッパ９５には、図１１−２に示すように、テーブル７１が前進するとき、ガイド部材８８ａが当接することで、このテーブル７１の前方への移動領域が規定される。供試体Ｂは、このテーブル７１の移動領域内で振動が付与される。

このように実施例５の加振装置にあっては、供試体Ｂを搭載するテーブル７１と、このテーブル７１を介して供試体Ｂの重量を支持してテーブル７１を水平方向における所定の一方向に往復移動可能とするリニアガイド７２ａ，７２ｂと、テーブル７１を介して供試体Ｂを水平方向に加振する加振機７３とを設けている。

従って、リニアガイド７２ａ，７２ｂが供試体Ｂの重量を支持することから、加振機７３は供試体Ｂの重量を支持する必要はなく、テーブル７１に重量の大きな供試体Ｂを搭載して高い周波数領域まで容易に加振することが可能となり、信頼性を向上することができる。

また、実施例５の加振装置では、支持手段として、リニアガイド７２ａ，７２ｂを設け、下方からテーブル７１を支持すると共に、このテーブル７１を水平方向に移動可能としている。従って、リニアガイド７２ａ，７２ｂという簡単な装置で、供試体Ｂの重量を支持することとなり、構造の簡素化を可能とすることができると共に、加振機７３により供試体Ｂを水平に振動させるとき、供試体Ｂはテーブル７１を介してリニアガイド７２ａ，７２ｂにより支持されることとなり、供試体Ｂに対して適正な水平振動を付与することができる。

また、実施例５の加振装置では、テーブル７１の水平移動領域を規定するストッパ９５を設けている。従って、加振機７３により供試体Ｂを水平に振動させるとき、供試体Ｂを搭載するテーブル７１は、ストッパ９５によりその水平移動領域が規定されることとなる。そのため、何らかの原因で、加振機１３への入力が阻止されることとなる。また、加振器１３のトラブルがあった場合であっても、テーブル１１及び供試体Ａの必要以上の移動が阻止されることとなる。その結果、加振機７３への不要な反力の入力を防止して安全性を向上することができる。

本発明に係る加振装置は、供試体の重量を支持する支持手段と、供試体を所定方向に加振する加振機とを設けることで、重量の大きな供試体を搭載して高い周波数領域まで加振可能とするものであり、いずれの加振装置にも適用することができる。

１１，７１ テーブル
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ 空気ばね（支持手段、支持部材）
１３，７３ 加振機
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ 圧力調整弁
３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ 変位計
３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄ コントローラ（制御部）
４７，４８ ガイド部材
４９，５０ ガイドレール（ガイド部材）
５１，５２，９１，９２ バランスウエイト
６１ フランジ部
６２ 下ストッパ
６３ 上ストッパ
７２ａ，７２ｂ リニアガイド（支持手段、支持部材）
８３ 移動テーブル（支持手段、支持部材）
９５ ストッパ

Claims (11)

1. 供試体を搭載するテーブルと、
   該テーブルを介して前記供試体の重量を支持して前記テーブルを所定方向に移動可能とする支持手段と、
   該支持手段とは別に前記テーブルに連結されて該テーブルを介して前記供試体を前記所定方向に加振する加振機と、
   を備えることを特徴とする加振装置。
2. 前記加振機は、前記テーブル及び前記供試体の重量の一部を支持し、前記支持手段は、前記テーブル及び前記供試体の残りの重量を支持することを特徴とする請求項１に記載の加振装置。
3. 前記支持手段は、下方から前記テーブルを支持すると共に、前記テーブルを上下方向に移動可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の加振装置。
4. 前記支持手段は、内部への供給空気量により前記テーブルを上下方向に移動可能に支持する空気ばねを有することを特徴とする請求項３に記載の加振装置。
5. 前記テーブルを上下方向に沿って移動自在に案内するガイド部材が設けられることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の加振装置。
6. 前記テーブルに作用する偏心モーメントをキャンセルするバランスウエイトが設けられることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の加振装置。
7. 前記テーブルの上下移動領域を規定するストッパが設けられることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の加振装置。
8. 前記支持手段は、前記テーブルを支持する少なくとも３つの支持部材を有し、前記テーブルの水平度を検出する変位計と、該変位計の検出結果に基づいて前記各支持部材により前記テーブルの水平度を調整する制御部とが設けられることを特徴とする請求項３から７のいずれか一つに記載の加振装置。
9. 前記支持手段は、下方から前記テーブルを支持すると共に、前記テーブルを水平方向における所定の一方向に往復移動可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の加振装置。
10. 前記支持手段は、前記テーブルを水平方向に移動可能に支持するリニアガイドを有することを特徴とする請求項９に記載の加振装置。
11. 前記テーブルの水平移動領域を規定するストッパが設けられることを特徴とする請求項９または１０に記載の加振装置。

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