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技術 振動試験機

出願人 カヤバシステムマシナリー株式会社KYB株式会社
発明者 西村泰彦山本敦南和広遠藤哲太郎上田哲也
出願日 2018年9月14日 (2年1ヶ月経過) 出願番号 2018-172108
公開日 2020年3月26日 (6ヶ月経過) 公開番号 2020-046186
状態 未査定
技術分野 弾性の調査及び振動試験
主要キーワード 天地逆向き 荷重負荷位置 回り対偶 可動天板 プッシュバー 延長ロッド 他方部材 スライダ機構
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (6)

課題

振動試験に要する時間を短縮できるとともに、軽量かつ安価な振動試験機の提供を目的とする。

解決手段

本発明の振動試験機V1では、左右に対を成して並べて配置される複数の試験体に対して、上下方向の振動を与える第一加振機Zと、対を成す試験体D1,D2の間に配置されて各試験体D1,D2に左右方向の振動を与える第二加振機X1を備えて構成されている。

概要

背景

車両のサスペンションに組み込まれるダンパは、車両に対して略上下方向に沿って設置されて、車両の走行中には伸縮方向の振動が入力される他、横方向へも振動が入力される。

よって、ダンパを試験体として振動を与える振動試験機は、車両走行中にダンパに入力される実際の振動を再現するために、ダンパに上下方向の振動を与える加振機の他に左右方向へ振動を与える加振機を備えている(たとえば、特許文献1参照)。なお、試験体をダンパとする振動試験機以外にも試験体に上下方向の他、横方向の振動を与える振動試験機もある。

概要

振動試験に要する時間を短縮できるとともに、軽量かつ安価な振動試験機の提供を目的とする。本発明の振動試験機V1では、左右に対を成して並べて配置される複数の試験体に対して、上下方向の振動を与える第一加振機Zと、対を成す試験体D1,D2の間に配置されて各試験体D1,D2に左右方向の振動を与える第二加振機X1を備えて構成されている。

目的

本発明は、振動試験に要する時間を短縮できるとともに軽量かつ安価な振動試験機の提供を目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

左右に対を成して並べて配置される複数の試験体に対して、上下方向の振動を与える第一加振機と、前記対を成す試験体の間に配置されて各試験体に左右方向の振動を与える第二加振機とを備えたことを特徴とする振動試験機

請求項2

前記第二加振機は、互いに左右方向へ相対移動可能な一方部材と他方部材とを有して伸縮駆動するアクチュエータを有し、前記一方部材が前記対を成す試験体の一方に連結され、前記他方部材が前記対を成す試験体の他方に連結されることを特徴とする請求項1に記載の振動試験機。

請求項3

前記第二加振機は、前記一方部材と前記他方部材のうち質量が軽い方に装着されるバランスウェイトを有することを特徴とする請求項2に記載の振動試験機。

請求項4

前記第二加振機は、前記アクチュエータの前記一方部材に連結されて、前記試験体の一方を保持する一方側クランプと、前記アクチュエータの前記他方部材に連結されて、前記試験体の他方を保持する他方側クランプと、左右方向に直交する面上で決められた一方向への往復動のみが許容されるスライダと、前記スライダと前記一方側クランプとの双方に回り対偶にて接合されて前記スライダと前記一方側クランプとを連結する一方側リンクと、前記一方側リンクと等しい長さであって、前記スライダと前記他方側クランプとの双方に回り対偶にて接合されて前記スライダと前記他方側クランプとを連結する他方側リンクとを備えたことを特徴とする請求項2または3に記載の振動試験機。

請求項5

前記第二加振機は、前記アクチュエータを両端側から附勢して前記アクチュエータを中立位置へ位置決めする一対のばねを有することを特徴とする請求項2から4のいずれか一項に記載の振動試験機。

請求項6

前記第二加振機は、前記試験体の一方を保持する左右方向へ移動可能な一方側クランプと、前記試験体の他方を保持する左右方向へ移動可能な他方側クランプと、左右方向に直交する面上で決められた一方向へ伸縮するアクチュエータと、前記アクチュエータの一端と前記一方側クランプとの双方に回り対偶にて接合されて前記アクチュエータと前記一方側クランプとを連結する一方側リンクと、前記一方側リンクと等しい長さであって、前記アクチュエータの他端と前記他方側クランプとの双方に回り対偶にて接合されて前記アクチュエータと前記他方側クランプとを連結する他方側リンクとを有することを特徴とする請求項1に記載の振動試験機。

技術分野

0001

本発明は、振動試験機に関する。

背景技術

0002

車両のサスペンションに組み込まれるダンパは、車両に対して略上下方向に沿って設置されて、車両の走行中には伸縮方向の振動が入力される他、横方向へも振動が入力される。

0003

よって、ダンパを試験体として振動を与える振動試験機は、車両走行中にダンパに入力される実際の振動を再現するために、ダンパに上下方向の振動を与える加振機の他に左右方向へ振動を与える加振機を備えている(たとえば、特許文献1参照)。なお、試験体をダンパとする振動試験機以外にも試験体に上下方向の他、横方向の振動を与える振動試験機もある。

先行技術

0004

特開2012−202725号公報

発明が解決しようとする課題

0005

従来の振動試験機は、具体的には、架台と架台の上方に設けた天板と架台と天板とを連結する複数の支柱とで構成される構造体と、架台に設けられて試験体に上下方向の振動を与える上下方向の加振機と、支柱に設けられて試験体に横方向の振動を与える二つの加振機とを備えている。

0006

このように構成された振動試験機は、一つの試験体のみにしか振動を与えられないので、多くの試験体の振動試験を行う場合、振動試験を終えるまでにかかる時間が長くなる。

0007

また、従来の振動試験機では、支柱に対して上下方向の加振機のみならず横方向の加振機からも荷重が作用するので支柱の剛性を確保しなければならないので、振動試験機の重量が嵩むとともにコスト高となってしまう。

0008

そこで、本発明は、振動試験に要する時間を短縮できるとともに軽量かつ安価な振動試験機の提供を目的とする。

課題を解決するための手段

0009

上記した目的を達成するため、本発明の振動試験機は、左右に対を成して並べて配置される複数の試験体に対して、上下方向の振動を与える第一加振機と、対を成す試験体の間に配置されて各試験体に左右方向の振動を与える第二加振機を備えて構成されている。このように構成された振動試験機では、第二加振機が対を成す試験体の間に配置されて各試験体に左右方向の振動を与えるので、第二加振機が試験体に与える左右方向の荷重の反作用としての荷重を受け止める反力壁が不要である。

0010

また、振動試験機は、第二加振機が互いに左右方向へ相対移動可能な一方部材と他方部材とを有して伸縮駆動するアクチュエータを有し、一方部材が対を成す試験体の一方に連結され、他方部材が対を成す試験体の他方に連結されてもよい。このように構成された振動試験機では、アクチュエータの一方部材と他方部材を加振点として試験体に振動を与えるので、構造体で直接的にアクチュエータの荷重を受ける構造を採らずに済むから、支柱には左右方向の荷重が作用しない。

0011

さらに、振動試験機は、第二加振機が一方部材と他方部材のうち質量が軽い方に装着されるバランスウェイトを備えていてもよく、このように振動試験機が構成されると、複数の試験体に振幅差の少ない振動を与えられるので、良好な振動試験を行える。

0012

また、振動試験機は、第二加振機がアクチュエータを両端側から附勢してアクチュエータを中立位置へ位置決めする一対のばねを備えていてもよい。このように構成された振動試験機によれば、アクチュエータを絶えず中立位置周辺で伸縮させ得るとともに、アクチュエータを停止した際にはアクチュエータを中立位置に復帰させ得る。

0013

そして、振動試験機は、第二加振機が、さらに、アクチュエータの一方部材に連結されて試験体の一方を保持する一方側クランプと、アクチュエータの他方部材に連結されて試験体の他方を保持する他方側クランプと、左右方向に直交する面上で決められた一方向への往復動のみが許容されるスライダと、スライダと一方側クランプとの双方に回り対偶にて接合されてスライダと一方側クランプとを連結する一方側リンクと、一方側リンクと等しい長さであってスライダと他方側クランプとの双方に回り対偶にて接合されてスライダと他方側クランプとを連結する他方側リンクとを備えてもよい。このように構成された振動試験機は、アクチュエータを伸縮駆動すると一方側クランプと他方側クランプとがスライダを中心にしてスライダに対して等しい距離を保ちながら遠近するので、試験体に均等な振幅の振動を与えられる。よって、この振動試験機では、複数の試験体に対して同じ条件で振動試験を行える。

0014

また、振動試験機は、第二加振機が、試験体の一方を保持する左右方向へ移動可能な一方側クランプと、試験体の他方を保持する左右方向へ移動可能な他方側クランプと、左右方向に直交する面上で決められた一方向へ伸縮するアクチュエータと、アクチュエータの一端と一方側クランプとの双方に回り対偶にて接合されてアクチュエータと一方側クランプとを連結する一方側リンクと、一方側リンクと等しい長さであってアクチュエータの他端と他方側クランプとの双方に回り対偶にて接合されてアクチュエータと他方側クランプとを連結する他方側リンクとを備えている。このように構成された振動試験機は、アクチュエータを伸縮駆動すると一方側クランプと他方側クランプとがアクチュエータを中心にしてアクチュエータに対して等しい距離を保ちながら遠近するので、試験体に均等な振幅の振動を与えられる。

発明の効果

0015

本発明の振動試験機によれば、振動試験に要する時間を短縮できるとともに、振動試験機が軽量かつ安価となる。

図面の簡単な説明

0016

第一の実施の形態における振動試験機の正面図である。
第二の実施の形態における振動試験機の正面図である。
第二の実施の形態における振動試験機の一部拡大図である。
第三の実施の形態における振動試験機の一部拡大図である。
第四の実施の形態における振動試験機の正面図である。

実施例

0017

以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。なお、以下に説明する各実施の形態の振動試験機において共通する構成については同じ符号を付し、説明の重複を避けるために、一の実施の形態の振動試験機の説明において説明した構成については他の実施の形態の振動試験機における説明では詳細な説明を省略する。なお、各実施の形態における振動試験機では、ダンパD1,D2を試験体として、ダンパD1,D2に振動を与えるが、ダンパD1,D2以外を試験体とした振動試験の実施も可能である。よって、振動試験機は、ダンパD1,D2の振動試験以外に利用可能である。

0018

<第一の実施の形態>
第一の実施の形態における振動試験機V1は、図1に示すように、左右に対を成して並べて配置される複数の試験体としてのダンパD1,D2に対して、図1中で縦方向となる上下方向の振動を与える第一加振機Zと、対を成すダンパD1,D2の間に配置されて各ダンパD1,D2に図1中で横方向となる左右方向の振動を与える第二加振機X1を備えて構成されている。

0019

試験体であるダンパD1,D2は、シリンダ10と、シリンダ10に出入りするロッド11とを備えており、シリンダ10に対してロッド11が出入りする際にシリンダ10とロッド11との相対移動に抵抗する減衰力を発揮する。

0020

以下、振動試験機V1の各部について詳細に説明する。振動試験機V1は、構造体Sを備えており、構造体Sに試験体であるダンパD1,D2を保持するためのクランプC1,C2、第一加振機Zおよび第二加振機X1が取り付けられている。

0021

構造体Sは、図1に示すように、架台20と、架台20から立ち上がる複数の支柱21と、支柱21に架け渡されて支柱21に対して上下方向へ移動可能な可動天板22とを備えている。なお、支柱21の設置数は、複数であって、ダンパD1,D2に負荷する荷重に応じて任意に決めればよい。

0022

また、可動天板22は、支柱21に対して上下方向へ移動可能に取付けられている。そして、架台20と可動天板22との間には、油圧シリンダ23が介装されており、油圧シリンダ23を伸縮駆動させると、可動天板は上下方向に移動して架台20に対して上下方向で遠近する。なお、可動天板22の駆動にあたり、油圧シリンダ23を利用しているが、油圧シリンダ23以外の直動型のアクチュエータを利用してもよい。

0023

可動天板22には、第一加振機Zか設けられている。第一加振機Zは、図1に示すように、本実施の形態では油圧シリンダ1と、油圧シリンダ1の先端に取り付けたプッシュバー2とを備えている。そして、油圧シリンダ1は、シリンダ(符示せず)が可動天板22に取り付けられており、ロッド(符示せず)の先端にプッシュバー2が取り付けられている。プッシュバー2は、左右方向に伸びており、中央が油圧シリンダ1のロッドに連結されている。なお、第一加振機Zは、天地逆向きに架台20に設置して、ダンパD1,D2に下方から上下方向の振動を与えてもよい。

0024

さらに、架台20には、ダンパD1,D2のシリンダ10の下端に設けたブラケットに連結されてダンパD1,D2の下端をそれぞれ保持する下方側のクランプC1,C1が左右方向に並べて取り付けられており、第一加振機Zにおけるプッシュバー2には、ダンパD1,D2のロッド11の上端に設けたブラケットに連結されてダンパD1,D2をそれぞれ保持する上方側のクランプC2,C2が左右方向に並べて取り付けられている。クランプC1,C2は、本実施の形態では、試験体であるダンパD1,D2の左右方向への回転のみを許容しつつダンパD1,D2を保持しているが、ダンパD1,D2の動きを制限したい場合にはダンパD1,D2の動きを拘束できるクランプを利用すればよい。

0025

また、本実施の形態では、図1中で架台20の左側に設けられたクランプC1の直上に図1中でプッシュバー2の左側に設けられたクランプC2が位置している。また、本実施の形態では、図1中で架台20の右側に設けられたクランプC1の直上に図1中でプッシュバー2の右側に設けられたクランプC2が位置している。よって、ダンパD1を図1中で左側のクランプC1,C2に取り付け、ダンパD2を図1中で右側のクランプC1,C2に取り付けると、試験体であるダンパD1,D2は、対を成して上下方向に直立した姿勢で振動試験機V1の左右に並べて配置される。なお、ダンパD1,D2は、シリンダ10を上にし、ロッド11を下にした姿勢で振動試験機V1に装着されてもよい。

0026

そして、可動天板22が架台20に対して上下方向へ移動できるので、試験体であるダンパD1,D2の長さによらずダンパD1,D2の振動試験機V1の取り付けが可能となる。

0027

このように試験体であるダンパD1,D2を振動試験機V1に取り付けた後、第一加振機Zを駆動すると、プッシュバー2が架台20および可動天板22に対して上下動して、ダンパD1,D2に上下方向の振動を与えられる。

0028

つづいて、第二加振機X1は、ダンパD1,D2の間に横置きに配置されるアクチュエータAと、アクチュエータAの両端に設けたクランプ3,4と、アクチュエータAを支持する支持台5とを備えている。

0029

アクチュエータAは、一方部材a1と、一方部材a1に対して往復動可能な他方部材a2とを備えて伸縮する直動型のアクチュエータとされている。具体的には、アクチュエータAは、シリンダ6と、シリンダ6内に挿入されるロッド7と、シリンダ6内に移動自在に挿入される図外のピストンと、伸縮の切換え推力の制御を行うための図外の制御バルブとを備えており、図示しないポンプから供給される作動油によって伸縮する油圧シリンダとされている。アクチュエータAにおける一方部材a1は、この場合、前記シリンダ6、前記制御バルブおよび前記シリンダ6内の作動油で構成され、他方部材a2は前述の各部で構成された一方部材a1に対して相対的に往復動する前記ロッド7および前記ピストンとで構成される。本実施の形態では、アクチュエータAは、油圧シリンダとされているが、油圧シリンダ以外にも伸縮駆動可能な直動型のアクチュエータを利用してもよい。

0030

また、クランプ3は、アクチュエータAにおけるシリンダ6の図1中左端に取り付けられ、クランプ4は、アクチュエータAにおけるロッド7の図1中右端に取り付けられている。

0031

クランプ3,4は、本実施の形態では、ダンパD1,D2のシリンダ10を把持して、アクチュエータAの伸縮の際にダンパD1,D2に左右方向の振動を伝達する。クランプ3,4を対応するダンパD1,D2に装着すると、アクチュエータAの一方部材a1がダンパD1に連結され、アクチュエータAの他方部材a2がダンパD2に連結される。よって、第二加振機X1の振動発生源であるアクチュエータAは、ダンパD1,D2間に配置されて両者に架け渡されるようにして連結される。クランプ3,4は、アクチュエータAに対してダンパD1,D2の図1中紙面に沿う回転を許容するようになっているが、ダンパD1,D2の動きを制限したい場合にはダンパD1,D2の動きを拘束できるクランプを利用すればよい。

0032

支持台5は、アクチュエータAのシリンダ6を下方から支持するテーブル5aと、テーブル5a上に設置されてアクチュエータAの図1中左右方向への移動を許容するとともにその移動を案内するリニアガイド5bと、架台20に対してテーブル5aを上下方向へ移動可能な移動装置5cとを備えている。移動装置5cは、たとえば、油圧シリンダ等のアクチュエータとされており、テーブル5aを上下動させてアクチュエータAを試験者が所望する位置へ移動させ得る。これにより、試験体であるダンパD1,D2の左右方向の加振点を試験に適した位置へ配置できる。アクチュエータAは、テーブル5aに対して左右方向へ移動可能に支持されていればよいので、リニアガイド5bの代わりにレール車輪や、スライダ機構等を利用してもよい。なお、試験体であるダンパD1,D2でアクチュエータAの重量を支持してもよいようであれば、原理的には支持台5の設置は要しない。

0033

このように構成された第二加振機X1は、アクチュエータAが左右に配置された各ダンパD1,D2に架け渡された状態で各ダンパD1,D2間に設置されるので、アクチュエータAを伸縮作動させると各ダンパD1,D2に同時に振動を与えられるとともに荷重を各ダンパD1,D2に負荷できる。

0034

第二加振機X1は、変位検出器および荷重検出器を備えており、図示しないコントローラによって制御され、ダンパD1,D2に車両走行中の振動を再現して負荷できる。

0035

以上のように構成された振動試験機V1は、左右に対を成して並べて配置される複数のダンパ(試験体)D1,D2に対して、上下方向の振動を与える第一加振機Zと、対を成すダンパ(試験体)D1,D2の間に配置されて各ダンパ(試験体)D1,D2に左右方向の振動を与える第二加振機X1を備えて構成されている。このように構成された振動試験機V1では、第二加振機X1が対を成すダンパ(試験体)D1,D2の間に配置されて各ダンパ(試験体)D1,D2に左右方向の振動を与えるので、第二加振機X1がダンパ(試験体)D1,D2に与える左右方向の荷重の反作用としての荷重を受け止める反力壁が不要である。従来の振動試験機では、試験体に横方向の振動を与える加振機の一端が構造体の支柱に取り付けられるとともに他端が試験体に取り付けられるので、横方向の荷重を与える際の反作用として架台と天板のみならず支柱にも加振機が発生した荷重が作用していた。これに対して、本発明の振動試験機V1では、第二加振機X1が発生した荷重はダンパ(試験体)D1,D2と架台20と可動天板22に作用するのみで支柱21には左右方向の荷重が作用しない。このように本発明の振動試験機V1では、第二加振機X1がダンパ(試験体)D1,D2へ振動を与えるのに伴って支柱21に左右方向の荷重が作用しないので、支柱21の強度は第一加振機Zが発生する荷重に耐えうるものとすればよい。よって、本発明の振動試験機V1によれば、従来の振動試験機に比較して、支柱21に作用する荷重を軽減できるから、支柱21の強度を従来よりも低くでき、振動試験機V1が軽量かつ安価となる。また、本発明の振動試験機V1によれば、一度に複数のダンパ(試験体)D1,D2に同時に左右方向の振動を与え得るので、複数のダンパ(試験体)D1,D2を試験する場合、試験時間を短縮できる。よって、本発明の振動試験機V1によれば、振動試験に要する時間を短縮できるとともに振動試験機V1が軽量かつ安価となる。

0036

また、本実施の形態の振動試験機V1では、第二加振機X1が互いに左右方向へ相対移動可能な一方部材a1と他方部材a2とを有して伸縮駆動するアクチュエータAを有し、一方部材a1が対を成すダンパ(試験体)D1,D2の一方に連結され、他方部材a2が対を成すダンパ(試験体)D1,D2の他方に連結されている。このように構成された振動試験機V1では、アクチュエータAの一方部材a1と他方部材a2を加振点としてダンパ(試験体)D1,D2に振動を与えるので、構造体Sで直接的にアクチュエータAの荷重を受ける構造を採らずに済むから、支柱21には左右方向の荷重が作用しない。よって、より一層支柱21の荷重負担を軽減できる。

0037

車両に搭載されるダンパにおけるシリンダとロッドの車両締結端は、車両の動きにより上下および左右方向へ変化するので、ダンパには横方向の荷重が負荷される。ダンパのシリンダとロッドの車両締結端に対して上下左右の振動を与えて車両搭載中の振動を再現する振動試験機は、シリンダとロッドの車両締結端毎に二つの加振機が必要となるとともに上下左右の移動を許容するクランプが必要となるのでコストが嵩むとともに重量が重くなる。これに対して、本実施の形態の振動試験機V1では、ダンパD1,D2へ横方向の荷重負荷位置をシリンダ10とロッド11の嵌合する位置の近傍を第二加振機X1の荷重負荷点としているので、振動試験機V1の構造が簡単となり、コストを安価にでき、重量も軽量にできる。

0038

なお、前述したところでは、左右に対となるダンパD1,D2を並べて、この二つのダンパD1,D2に振動を与えるようにしている。これに対して、対のダンパD1,D2の背後に、対を成すダンパD1,D2を望む数だけ配置すれば、四つ以上のダンパD1,D2に一つの第二加振機X1で左右方向の振動を与えられる。具体的には、左側に整列したダンパD1の全部に連結される図示しない連結部材にアクチュエータAのシリンダ6を連結し、右側に整列したダンパD2の全部に連結される図示しない連結部材にアクチュエータAのロッド7を連結すればよい。

0039

<第二の実施の形態>
第二の実施の形態における振動試験機V2は、図2に示すように、左右に対を成して並べて配置される複数の試験体としてのダンパD1,D2に対して、図2中で縦方向となる上下方向の振動を与える第一加振機Z1と、対を成すダンパD1,D2の間に配置されて各ダンパD1,D2に図2中で横方向となる左右方向の振動を与える第二加振機X2を備えて構成されている。

0040

第一加振機Z1は、図1に示した第一加振機Zと同様の油圧シリンダ1を天地逆にして架台20に取り付けてあり、プッシュバー2にはダンパD1,D2の下端を保持するクランプC1,C1が設けられている。よって、第一加振機Z1は、ダンパD1,D2に対して下方から上下方向の振動を与える。

0041

第二加振機X2は、図2および図3に示すように、ダンパD1,D2の間に横置きに配置されるアクチュエータAと、アクチュエータAに連結されるバランスウェイト12と、アクチュエータAの図中左右方向への移動を許容するリニアガイド13,14と、アクチュエータAを中立位置へ位置決めするばね15,16と、アクチュエータAに連結される一方側クランプ17および他方側クランプ18とを備えている。

0042

アクチュエータAは、一方部材a1と、一方部材a1に対して往復動可能な他方部材a2とを備えて伸縮する直動型のアクチュエータとされており、第一の実施の形態の振動試験機V1のアクチュエータAと同様の構成を備えている。なお、第二の実施の形態においてもアクチュエータAは、油圧シリンダとされているが、油圧シリンダ以外にも伸縮駆動可能な直動型のアクチュエータを利用してもよい。

0043

アクチュエータAは、変位検出器を備え、シリンダ6が可動天板22上に設置されたリニアガイド13を介して可動天板22に取り付けられており、図3中で左右方向への移動が許容されている。また、可動天板22のアクチュエータAよりも図3中左側には、ブラケット22aが設けられており、このブラケット22aとアクチュエータAのシリンダ6に取り付けたばね支持片6aに装着されたばね受6bとの間にばね15が介装されている。よって、アクチュエータAは、このばね15によって右方へ向けて付勢されている。なお、ばね受6bは、ばね支持片6aに螺合する螺子部を備えていて、ばね受6bのばね支持片6aに対する位置を図2中左右方向へ変更できる。また、ブラケット22aにばね受6bを螺合して、ばね15をばね受6aとばね支持片6aとの間に介装する構造としてもよい。

0044

また、アクチュエータAのロッド7の先端には、バランスウェイト12が取り付けられている。バランスウェイト12は、ロッド7の先端に連結される延長ロッド12aと、延長ロッド12aの先端に設けた部12bとを備えており、錘部12bは、可動天板22上に設置されたリニアガイド14を介して可動天板22に取り付けられており、図3中で左右方向への移動が許容されている。

0045

さらに、可動天板22のバランスウェイト12よりも図3中右側には、ブラケット22bが設けられており、このブラケット22bとバランスウェイト12の錘部12bに取り付けたばね支持片12cに装着されたばね受12dとの間にばね16が介装されている。よって、バランスウェイト12は、このばね16によって左方へ向けて付勢されている。なお、ばね受12dは、ばね支持片12cに螺合する螺子部を備えていて、ばね受12dのばね支持片12cに対する位置を図2中左右方向へ変更できる。

0046

よって、アクチュエータAとバランスウェイト12は、ともにリニアガイド13,14で下方から支持されて、図3中左右方向への移動が許容されており、一体となって図3左右方向へ移動できる。アクチュエータAとバランスウェイト12は、可動天板22に対して左右方向へ移動可能に支持されていればよいので、リニアガイド13,14の代わりにレールと車輪や、スライダ機構等を利用してもよい。

0047

また、アクチュエータAとバランスウェイト12は、ばね15,16によって左右両側から挟持されており、ばね15,16の付勢力バランスする位置を中立位置として、アクチュエータAとバランスウェイト12は、中立位置に位置決めされている。なお、ばね受6bのばね支持片6aに対する位置と、ばね受12dのばね支持片12cに対する位置を調節すると、ばね15,16がアクチュエータAおよびバランスウェイト12に与える付勢力を調整できるとともに、中立位置を図3中左右方向へ調整できる。

0048

アクチュエータAのシリンダ6には、図3に示すように、一方側クランプ17が連結されている。一方側クランプ17は、シリンダ6に連結されるアッパーフレーム17aと、可動天板22の下方に配置されるロアフレーム17bと、可動天板22に設けた孔22cを通してアッパーフレーム17aとロアフレーム17bとを連結する連結部17cと、ロアフレーム17bから下方へ延びてダンパD1のロッドの上端を保持するクランプ部17dとを備えている。よって、アクチュエータAにおけるシリンダ6が可動天板22に対して左右方向へ移動すると一方側クランプ17と同期して左右方向へ移動する。なお、ロアフレーム17bとクランプ部17dは、3軸荷重検出器を介して連結されている。

0049

さらに、バランスウェイト12には、図3に示すように、他方側クランプ18が連結されている。他方側クランプ18は、バランスウェイト12の錘部12bに連結されるアッパーフレーム18aと、可動天板22の下方に配置されるロアフレーム18bと、可動天板22に設けた孔22cを通してアッパーフレーム18aとロアフレーム18bとを連結する連結部18cと、ロアフレーム18bから下方へ延びてダンパD2のロッドの上端を保持するクランプ部18dとを備えている。よって、バランスウェイト12が可動天板22に対して左右方向へ移動すると他方側クランプ18と同期して左右方向へ移動する。なお、ロアフレーム18bとクランプ部18dは、3軸荷重検出器を介して連結されている。

0050

そして、アクチュエータAとバランスウェイト12とが中立位置に配置されると、第一加振機Z1におけるプッシュバー2の左側のクランプC1の直上に一方側クランプ17のクランプ部17dが配置され、プッシュバー2の右側のクランプC1の直上に他方側クランプ18のクランプ部18dが配置される。よって、ダンパD1を図2中で左側のクランプC1および一方側クランプ17に取り付け、ダンパD2を図2中で右側のクランプC1および他方側クランプ18に取り付けると、試験体であるダンパD1,D2は、対を成して上下方向に直立した姿勢で振動試験機V2の左右に並べて配置される。なお、ダンパD1,D2は、シリンダ10を上にし、ロッド11を下にした姿勢で振動試験機V2に装着されてもよい。また、前述の中立位置の調整で、クランプC1,C1に対するクランプ部17d,18dの位置を直上からずらせば、ダンパD1,D2を斜め姿勢で振動試験機V2に取り付けて試験を行うこともできる。

0051

なお、一方側クランプ17および他方側クランプ18、プッシュバー2の左右のクランプC1,C2は、ダンパD1,D2の図2中紙面に沿う回転を許容するようになっているが、ダンパD1,D2の動きを制限したい場合にはダンパD1,D2の動きを拘束できるクランプを利用すればよい。

0052

バランスウェイト12の質量は、アクチュエータAにおける一方部材a1の総質量から他方部材a2の総質量を差し引いた質量とされている。本実施の形態では、一方部材a1は、アクチュエータAのシリンダ6、図外の制御バルブ、ばね支持片6a、ばね受6bおよびシリンダ6内の作動油で構成される。また、他方部材a2は、ロッド7およびピストンで構成されている。よって、バランスウェイト12の質量は、アクチュエータAのシリンダ6、図外の制御バルブ、ばね支持片6a、ばね受6bおよびシリンダ6内の作動油の総質量からアクチュエータAのロッド7およびピストンの質量を差し引いた質量とされる。バランスウェイト12の質量には、延長ロッド12aおよび錘部12bの質量の他、ばね支持片12cおよびばね受12dの質量も含まれる。

0053

このようにバランスウェイト12をアクチュエータAに装着すると、一方部材a1の総質量と、一方部材a1に対して相対移動する他方部材a2の総質量とが等しくなる。つまり、バランスウェイト12は、アクチュエータAの一方部材a1より軽量な他方部材a2に装着されている。

0054

そして、バランスウェイト12は、アクチュエータAにおける一方部材a1に対して相対移動する他方部材a2とバランスウェイト12の総質量を一方部材a1の総質量とバランスさせるために設けられている。つまり、この場合、バランスウェイト12は、一方部材a1に対して他方部材a2とともに左右方向に移動するので質量面で他方部材a2の一部として機能している。なお、リニアガイド13,14は、ともに同一部品で構成され、一方側クランプ17および他方側クランプ18は、ともに同一部品で構成されているので、バランスウェイト12の質量にリニアガイド13,14、一方側クランプ17および他方側クランプ18の質量は考慮されていない。ただし、これらリニアガイド13,14、一方側クランプ17および他方側クランプ18が異なる部品で構成されているのであれば、リニアガイド13,14、一方側クランプ17および他方側クランプ18の質量はバランスウェイト12の質量設定に考慮される。また、バランスウェイト12の錘部12bは、一部または全部に複数のプレートを積層した構造を採用しており、積層するプレートの枚数によって質量を調整できる。バランスウェイト12の総質量は、一方部材a1に対して相対移動する他方部材a2およびバランスウェイト12の総質量が一方部材a1の総質量に一致するよう設定されるのが好ましいが、少なくともバランスウェイト12の装着によって両者の総質量の差が小さくなるようになっていればよい。

0055

このように構成された振動試験機V2は、第二加振機X2でダンパD1,D2へ振動を与える場合、アクチュエータAを伸縮駆動する。前述のように、アクチュエータAにはバランスウェイト12が取り付けてあって、一方部材a1の総質量と、一方部材a1に対して移動する他方部材a2とバランスウェイト12の総質量とが等しい。アクチュエータAを伸縮させる際には、大きさが等しく逆向きの力が一方部材a1と、他方部材a2およびバランスウェイト12に作用する。よって、バランスウェイト12が取り付けられたアクチュエータAを伸縮させると、一方部材a1も、他方部材a2およびバランスウェイト12も逆向きに同じ速度で動くようになる。したがって、第二加振機X2は、ダンパD1,D2に同振幅の振動を与えられる。

0056

以上のように、第二の実施の形態の振動試験機V2は、第二加振機X2が一方部材a1と他方部材a2のうち質量が軽い方に装着されるバランスウェイト12を備えているので、ダンパ(試験体)D1,D2にそれぞれ与える振動の振幅差を低減できる。よって、第二の実施の形態の振動試験機V2によれば、複数のダンパ(試験体)D1,D2に振幅差の少ない振動を与えられるので、良好な振動試験を行える。また、本実施の形態では、一方部材1aの総質量と、他方部材a2と他方部材a2に取り付けられたバランスウェイト12の総重量とを等しくしているので、振動試験機V2は、複数のダンパ(試験体)D1,D2の全部に均等な振幅の振動を与えて振動試験を行える。よって、本実施の形態における振動試験機V2では、複数のダンパ(試験体)D1,D2に対して同じ条件で振動試験を行える。

0057

また、第二の実施の形態の振動試験機V2は、第二加振機X2がアクチュエータAを両端側から附勢してアクチュエータAを中立位置へ位置決めする一対のばね15,16を備えている。よって、このように構成された振動試験機V2によれば、アクチュエータAが伸縮作動を継続してもばね15,16によってアクチュエータAを絶えず中立位置周辺で伸縮させ得るとともに、アクチュエータAを停止した際にはアクチュエータAを中立位置に復帰させ得る。

0058

第二の実施の形態における振動試験機V2では、図外のアクチュエータAを制御するコントローラが変位検出器で検知した変位と3軸荷重検出器で検知した荷重を用いたフィードバックしてアクチュエータAを制御することで、ダンパD1,D2の双方に実際の車両走行中の振動を再現して等しく負荷できる。

0059

<第三の実施の形態>
第三の実施の形態の振動試験機V3は、第二の実施の形態の振動試験機V2の構成に加えて、第二加振機X3が、図4に示すように、スライダ30と、スライダ30とアクチュエータAの一方部材a1とを連結する一方側リンク31と、スライダ30とアクチュエータAの他方部材a2とを連結する他方側リンク32とを備えている。つまり、第三の実施の形態の振動試験機V3が第二の実施の形態の振動試験機V2と異なる点は、第二加振機X3が第二加振機X2の構成に加えて、スライダ30、一方側リンク31および他方側リンク32とを備えている点である。よって、図4では、第三の実施の形態の振動試験機V3における第二加振機X3のみを示している。

0060

スライダ30は、ロッド状であって、可動天板22の一方側クランプ17と他方側クランプ18との間の中央に上下方向に沿って取り付けた筒状のブッシュ22dに摺動自在に挿通されており、図4中で上下方向への移動のみが許容されている。よって、スライダ30は、ブッシュ22dによって案内されて可動天板22に対して上下方向へ移動できる。

0061

また、スライダ30の図4中下端には、ピン30aが設けられている。そして、一方側クランプ17および他方側クランプ18の下端には、それぞれ、クランプ部17d,18dよりもスライダ30側であって互いにスライダ30の軸線対称軸として線対称の位置にピン33a,34aを備えたブラケット33,34が設けられている。

0062

一方側リンク31は、ロッド状であって両端にピン30a,33aが挿通される孔(符示せず)を備えており、スライダ30のピン30aと一方側クランプ17のブラケット33のピン33aに図4中の紙面に直交する軸の周りに回転可能に装着されている。このように、一方側リンク31は、スライダ30に対して回り対偶にて接合されるとともに、一方側クランプ17に対して回り対偶にて接合されている。

0063

他方側リンク32は、ロッド状であって一方側リンク31と長さが等しく、両端にピン30a,34aが挿通される孔(符示せず)を備えており、スライダ30のピン30aと他方側クランプ18のブラケット34のピン34aに図4中の紙面に直交する軸の周りに回転可能に装着されている。このように、他方側リンク32は、スライダ30に対して回り対偶にて接合されるとともに、他方側クランプ18に対して回り対偶にて接合されている。

0064

そして、スライダ30が上下方向へ移動すると、一方側リンク31と他方側リンク32が連結される一方側クランプ17および他方側クランプ18は、互いにスライダ30に対して等しい距離を保ちながら遠近するようになる。つまり、一方側クランプ17および他方側クランプ18は、スライダ30、一方側リンク31および他方側リンク32による機構によって、互いに同期してスライダ30に遠近する。

0065

よって、アクチュエータAを伸縮駆動させると、ダンパD1,D2を保持するクランプ部17d,18dは、スライダ30に対して互いに等しい距離だけ離間した位置に位置決めされつつ可動天板22に対して左右動する。なお、スライダ30の移動方向は、図4中で上下方向に限られず、左右方向に直交する面上の任意の方向のみに往復動できればよく、このようにすれば、スライダ30を中心としてスライダ30から等しい距離を保ちながら一方側クランプ17および他方側クランプ18を遠近させ得る。

0066

以上のように、第三の実施の形態の振動試験機V3は、アクチュエータAの一方部材a1に連結されてダンパ(試験体)D1,D2の一方を保持する一方側クランプ17と、アクチュエータAの他方部材a2に連結されてダンパ(試験体)D1,D2の他方を保持する他方側クランプ18と、左右方向に直交する面上で決められた一方向への往復動のみが許容されるスライダ30と、スライダ30と一方側クランプ17との双方に回り対偶にて接合されてスライダ30と一方側クランプ17とを連結する一方側リンク31と、一方側リンク31と等しい長さであってスライダ30と他方側クランプ18との双方に回り対偶にて接合されてスライダ30と他方側クランプ18とを連結する他方側リンク32とを備えている。

0067

このように構成された振動試験機V3は、アクチュエータAを伸縮駆動すると一方側クランプ17と他方側クランプ18とがスライダ30を中心にしてスライダ30に対して等しい距離を保ちながら遠近するので、ダンパ(試験体)D1,D2に均等な振幅の振動を与えられる。よって、本実施の形態における振動試験機V3では、複数のダンパ(試験体)D1,D2に対して同じ条件で振動試験を行える。

0068

なお、本実施の形態では、振動試験機V3がバランスウェイト12を備えているが、バランスウェイト12を省略しても、ダンパ(試験体)D1,D2に均等な振幅の振動を与えられる効果は失われない。ただし、バランスウェイト12を設けると、アクチュエータAの一方部材a1と他方部材a2の移動量の偏りが少なくなるので、アクチュエータAの伸縮時にスライダ30に径方向偏荷重を与えずに済む。よって、バランスウェイト12を設けると、スライダ30とブッシュ22dの偏摩耗を抑制できるので、スライダ30とブッシュ22dの寿命を延ばせる。

0069

<第四の実施の形態>
第四の実施の形態の振動試験機V4にあっては、図5に示すように、第二の実施の形態の第二加振機X2に代えて、第二加振機X4を設けた構成となっている。第二加振機X4は、試験体であるダンパD1,D2の一方を保持する左右方向へ移動可能な一方側クランプ40と、試験体であるダンパD1,D2の他方を保持する左右方向へ移動可能な他方側クランプ41と、左右方向に直交する面上で決められた一方向へ伸縮するアクチュエータA1と、アクチュエータA1の一端と一方側クランプ40との双方に回り対偶にて接合されてアクチュエータA1と一方側クランプ40とを連結する一方側リンク42と、一方側リンク42と等しい長さであってアクチュエータA1の他端と他方側クランプ41との双方に回り対偶にて接合されてアクチュエータA1と他方側クランプ41とを連結する他方側リンク43とを備えている。

0070

一方側クランプ40と他方側クランプ41は、図5に示すように、可動天板22の下方に設けたリニアガイド44,45を介して可動天板22に取り付けられており、ともに同一直線上で図5中左右方向への移動が許容されている。なお、一方側クランプ40と他方側クランプ41の左右方向への移動を許容するべくリニアガイド44,45を利用しているが、リニアガイド44,45以外のガイド装置を利用してもよい。

0071

また、一方側クランプ40は、フレーム40aと、フレーム40aの下方に設けられてダンパD1の上端を保持するクランプ部40bと、フレーム40aの下方であってクランプ部40bよりも他方側クランプ41側に設けたピン40cを有するブラケット40dとを備えている。

0072

さらに、他方側クランプ41は、フレーム41aと、フレーム41aの下方に設けられてダンパD2の上端を保持するクランプ部41bと、フレーム41aの下方であってクランプ部41bよりも一方側クランプ40側に設けたピン41cを有するブラケット41dとを備えている。

0073

アクチュエータA1は、可動天板22に固定されるシリンダ46とロッド47とを備えており、外部からの油圧の供給で伸縮可能な油圧シリンダとされており、一端となるロッド47の先端にピン47aを備えている。アクチュエータA1の伸縮方向は、図5中で上下方向とされていて、駆動するとロッド47が可動天板22に対して上下動する。本実施の形態では、アクチュエータA1は、油圧シリンダとされているが、油圧シリンダ以外にも伸縮駆動可能な直動型のアクチュエータを利用してもよい。

0074

そして、一方側リンク42は、ロッド状であって両端にピン40c,47aが挿通される孔(符示せず)を備えており、アクチュエータA1のピン47aと一方側クランプ40のピン40cに図5中の紙面に直交する軸の周りに回転可能に装着されている。このように、一方側リンク42は、アクチュエータA1に対して回り対偶にて接合されるとともに、一方側クランプ40に対して回り対偶にて接合されている。

0075

他方側リンク43は、ロッド状であって一方側リンク42と長さが等しく、両端にピン41c,47aが挿通される孔(符示せず)を備えており、アクチュエータA1のピン47aと他方側クランプ41のピン41cに図5中の紙面に直交する軸の周りに回転可能に装着されている。このように、他方側リンク43は、アクチュエータA1に対して回り対偶にて接合されるとともに、他方側クランプ41に対して回り対偶にて接合されている。

0076

そして、アクチュエータA1のロッド47が上下方向へ駆動されると、一方側リンク42と他方側リンク43が連結される一方側クランプ40および他方側クランプ41は、互いにアクチュエータA1に対して等しい距離を保ちながら遠近するようになる。つまり、一方側クランプ40および他方側クランプ41は、アクチュエータA1、一方側リンク42および他方側リンク43による機構によって、互いに同期してアクチュエータA1に遠近する。

0077

よって、アクチュエータA1を伸縮駆動させると、ダンパD1,D2を保持するクランプ部40b,41bは、アクチュエータA1に対して互いに等しい距離だけ離間した位置に位置決めされつつ可動天板22に対して左右動する。なお、アクチュエータAの伸縮方向は、図5中で上下方向に限られず、左右方向に直交する面上の任意の方向のみに伸縮動できればよく、このようにすれば、アクチュエータA1を中心としてアクチュエータA1から等しい距離を保ちながら一方側クランプ40および他方側クランプ41を遠近させ得る。

0078

以上のように、第四の実施の形態の振動試験機V4では、第二加振機X4が、ダンパ(試験体)D1,D2の一方を保持する左右方向へ移動可能な一方側クランプ40と、ダンパ(試験体)D1,D2の他方を保持する左右方向へ移動可能な他方側クランプ41と、左右方向に直交する面上で決められた一方向へ伸縮するアクチュエータA1と、アクチュエータA1の一端と一方側クランプ40との双方に回り対偶にて接合されてアクチュエータA1と一方側クランプ40とを連結する一方側リンク42と、一方側リンク42と等しい長さであってアクチュエータA1の他端と他方側クランプ41との双方に回り対偶にて接合されてアクチュエータA1と他方側クランプ41とを連結する他方側リンク43とを備えている。

0079

このように構成された振動試験機V4は、アクチュエータA1を伸縮駆動すると一方側クランプ40と他方側クランプ41とがアクチュエータA1を中心にしてアクチュエータA1に対して等しい距離を保ちながら遠近するので、ダンパ(試験体)D1,D2に均等な振幅の振動を与えられる。

0080

なお、第二から第四の実施の形態において、第二加振機X2,X3,X4を架台20側に設けて、第一加振機Z1を可動天板22側に設けてもよい。

0081

以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形、および変更が可能である。

0082

12・・・バランスウェイト、15,16・・・ばね、17,40・・・一方側クランプ、18,41・・・他方側クランプ、30・・・スライダ、31,42・・・一方側リンク、32,43・・・他方側リンク、A,A1・・・アクチュエータ、a1・・・一方部材、a2・・・他方部材、D1,D2・・・ダンパ(試験体)、X1,X2,X3,X4・・・第二加振機、V1,V2,V3,V4・・・振動試験機、Z,Z1・・・第一加振機

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