(57)【要約】【課題】高精度且つ高効率的でありながら高出力の振動を発生させ得、床等に固定せずとも安定して作動させることが可能な振動発生装置を得る。【解決手段】振動発生装置１は、基台１０と、基台１０に対して所定方向に往復移動自在に配置される第一振動部１２０と、第一振動部１２０を移動させる第一駆動機構１３０と、基台１０に対して所定方向に往復移動自在に配置される第二振動部２２０と、第二振動部２２０を移動させる第二駆動機構２３０と、を備え、第一振動部１２０の第一振動位相と、第二振動部２２０の第二振動位相とが、相異なるようにした。【選択図】図２
2020076746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と、
上記基台に対して所定方向に往復変位自在に配置される第一振動部と、
上記第一振動部を変位させる第一駆動機構と、
上記基台に対して上記所定方向に往復移動自在に配置される第二振動部と、
上記第二振動部を変位させる第二駆動機構と、を備え、
上記第一駆動機構による上記第一振動部の第一振動位相と、上記第二駆動機構による上記第二振動部の第二振動位相とが、相異なることを特徴とする振動発生装置。
【請求項２】
前記第一振動位相と前記第二振動位相の位相差が１８０°に設定されることを特徴とする請求項１に記載の振動発生装置。
【請求項３】
前記第一振動部は、前記所定方向に往復移動自在に案内する第一ガイドを有し、
前記第二振動部は、前記所定方向に往復移動自在に案内する第二ガイドを有し、
前記第一駆動機構は、第一原動軸と、該第一原動軸と共に回転する第一クランク部と、該第一クランク部と前記第一振動部を接続する第一連接部を有し、
前記第二駆動機構は、第二原動軸と、該第二原動軸と共に回転する第二クランク部と、該第二クランク部と前記第二振動部を接続する第二連接部を有し、
上記第一クランク部の第一回転位相と上記第二クランク部の第二回転位相とが、相異なることを特徴とする請求項１又は２に記載の振動発生装置。
【請求項４】
前記第一原動軸と前記第二原動軸が同軸状に配置されることを特徴とする請求項３に記載の振動発生装置。
【請求項５】
前記第一原動軸と前記第二原動軸が共通軸によって構成されることを特徴とする請求項３又は４に記載の振動発生装置。
【請求項６】
前記第一原動軸と前記第二原動軸が反対回転されることを特徴とする請求項３又は４に記載の振動発生装置。
【請求項７】
前記第一ガイドは、
前記基台に設置され、該基台から前記第一振動部側に延びる第一案内軸と、
前記第一振動部に設置されて、上記第一案内軸の一部に摺動自在に係合する第一被ガイド部と、
前記基台又は上記第一案内軸と、上記第一被ガイド部の間に配置されて、該第一被ガイド部を前記第一振動部側に付勢する第一付勢部と、を備え、
前記第二ガイドは、
前記基台に設置され、該基台から前記第二振動部側に延びる第二案内軸と、
前記第二振動部に設置されて、上記第二案内軸の一部に摺動自在に係合する第二被ガイド部と、
前記基台又は上記第二案内軸と、上記第二被ガイド部の間に配置されて、該第二被ガイド部を前記第二振動部側に付勢する第二付勢部と、を備えることを特徴とする、
請求項３乃至６の何れかに記載の振動発生装置。
【請求項８】
前記基台に対して所定方向に往復変位自在に配置される第三振動部と、
上記第三振動部を変位させる第三駆動機構と、を備え、
上記第三駆動機構による上記第三振動部の第三振動位相と、前記第一振動位相と、年記第二振動位相とが、相異なることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の振動発生装置。
【請求項９】
前記基台に対して所定方向に往復移動自在に配置される第四振動部と、
前記第三振動部を移動させる第四駆動機構と、を備え、
上記第四駆動機構による上記第四振動部の第四振動位相と、前記第一振動位相と、前記第二振動位相と、前記第三振動位相とが、相異なることを特徴とする請求項８に記載の振動発生装置。
【請求項１０】
前記第一原動軸は、
回動軸と同軸であって、該回動軸に対して直交方向の断面が正円形となる第一大径部と、
上記第一大径部に対して軸方向に一体的に併設され、上記回動軸に対して偏心し且つ該回動軸に対して直交方向の断面が正円形となる前記第一クランク部と、を有し、上記回動軸の軸方向から視た場合に、前記第一大径部の輪郭の範囲以内に前記第一クランク部が配置されており、
前記第二原動軸は、
回動軸と同軸であって、該回動軸に対して直交方向の断面が正円形となる第二大径部と、
上記第二大径部に対して軸方向に一体的に併設され、上記回動軸に対して偏心し且つ該回動軸に対して直交方向の断面が正円形となる前記第二クランク部と、を有し、上記回動軸の軸方向から視た場合に、前記第二大径部の輪郭の範囲以内に前記第二クランク部が配置されていることを特徴とする、
請求項３乃至６のいずれかに記載の振動発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動試験や加速度試験等において振動を発生させる振動発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、様々な場面で、振動発生装置が用いられている。代表的なものとしては、被加振体の振動に対する耐久性を検査する振動試験装置、加速度センサ等を振動させて電気的出力を検査する電気特性検査装置、ばねの圧縮耐久性を検査する緩衝試験装置、機器の操作ボタンを連打して耐久性を試験する試験装置等がある。例えば、被加振体となるねじ締結体の耐久性を計測する際には、振動試験装置に対して配設される治具に対して被加振体であるねじ締結体を固定し、加振させることで、ねじ締結体の緩み度合いや疲労具合等を試験する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の振動発生装置は、振動テーブルが激しく振動することから、その慣性力やモーメントに抗する為に、基台を大型化して重量を確保し、更にこの基台をアンカーボルト等により、地面等に対して強固に固定しなければならないという問題があった。また、振動発生装置全体の振動によって、本来の振動に対してノイズ成分が重畳されたりするという問題があった。
【０００４】
また、振動試験では、複数の被加振体の比較を行う場合があるが、従来の振動発生装置では、複数の被加振体について、別々に振動試験を行う必要があった。結果、両者の間で完全に同じ条件で加振されたか否かが曖昧になりやすい。特に、被加振体の重量が互いに異なる場合は、自らの自重によって振動モードが変動しやすいため、振動条件が異なってしまう可能性があった。
【０００５】
一方、共通の振動テーブルに複数の被加振体を設置してまとめて振動試験を行おうとすると、被加振体の重量が増大して正しい加振を実現することが困難となり、また、複数の被加振体の振動が互いにノイズ成分として重畳し、悪影響を及ぼすという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みて本発明者の鋭意研究により成されたものであり、高精度且つ高効率で且つ高出力の振動を発生させることが可能でありながら床等への固定が必須でなく、搬送可能で床への固定をせずに作動可能な振動発生装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する本発明は、基台と、上記基台に対して所定方向に往復変位自在に配置される第一振動部と、上記第一振動部を変位させる第一駆動機構と、上記基台に対して上記所定方向に往復移動自在に配置される第二振動部と、上記第二振動部を変位させる第二駆動機構と、を備え、上記第一駆動機構による上記第一振動部の第一振動位相と、上記第二駆動機構による上記第二振動部の第二振動位相とが、相異なることを特徴とする振動発生装置である。
【０００８】
上記振動発生装置に関連して、前記第一振動位相と前記第二振動位相の位相差が１８０°に設定されることを特徴とする。
【０００９】
上記振動発生装置に関連して、前記第一振動部は、前記所定方向に往復移動自在に案内する第一ガイドを有し、前記第二振動部は、前記所定方向に往復移動自在に案内する第二ガイドを有し、前記第一駆動機構は、第一原動軸と、該第一原動軸と共に回転する第一クランク部と、該第一クランク部と前記第一振動部を接続する第一連接部を有し、前記第二駆動機構は、第二原動軸と、該第二原動軸と共に回転する第二クランク部と、該第二クランク部と前記第二振動部を接続する第二連接部を有し、上記第一クランク部の第一回転位相と上記第二クランク部の第二回転位相とが、相異なることを特徴とする。
【００１０】
上記振動発生装置に関連して、前記第一原動軸と前記第二原動軸が同軸状に配置されることを特徴とする。
【００１１】
上記振動発生装置に関連して、前記第一原動軸と前記第二原動軸が共通軸によって構成されることを特徴とする。
【００１２】
上記振動発生装置に関連して、前記第一原動軸と前記第二原動軸が反対回転されることを特徴とする。
【００１３】
上記振動発生装置に関連して、前記第一ガイドは、前記基台に設置され、該基台から前記第一振動部側に延びる第一案内軸と、前記第一振動部に設置されて、上記第一案内軸の一部に摺動自在に係合する第一被ガイド部と、前記基台又は上記第一案内軸と、上記第一被ガイド部の間に配置されて、該第一被ガイド部を前記第一振動部側に付勢する第一付勢部と、を備え、前記第二ガイドは、前記基台に設置され、該基台から前記第二振動部側に延びる第二案内軸と、前記第二振動部に設置されて、上記第二案内軸の一部に摺動自在に係合する第二被ガイド部と、前記基台又は上記第二案内軸と、上記第二被ガイド部の間に配置されて、該第二被ガイド部を前記第二振動部側に付勢する第二付勢部と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
上記振動発生装置に関連して、前記基台に対して所定方向に往復変位自在に配置される第三振動部と、上記第三振動部を変位させる第三駆動機構と、を備え、上記第三駆動機構による上記第三振動部の第三振動位相と、前記第一振動位相と、年記第二振動位相とが、
相異なることを特徴とする。
【００１５】
上記振動発生装置に関連して、前記基台に対して所定方向に往復移動自在に配置される第四振動部と、前記第三振動部を移動させる第四駆動機構と、を備え、上記第四駆動機構による上記第四振動部の第四振動位相と、前記第一振動位相と、前記第二振動位相と、前記第三振動位相とが、相異なることを特徴とする。
【００１６】
上記振動発生装置に関連して、前記第一原動軸は、回動軸と同軸であって、該回動軸に対して直交方向の断面が正円形となる第一大径部と、上記第一大径部に対して軸方向に一体的（一体形成したものの他、別体として形成しておきながら嵌合や溶接等により一体化したものも含む。）に併設され、上記回動軸に対して偏心し且つ該回動軸に対して直交方向の断面が正円形となる前記第一クランク部と、を有し、上記回動軸の軸方向から視た場合に、前記第一大径部の輪郭の範囲以内に前記第一クランク部が配置されており、前記第二原動軸は、  回動軸と同軸であって、該回動軸に対して直交方向の断面が正円形となる第二大径部と、上記第二大径部に対して軸方向に一体的（一体形成したものの他、別体として形成しておきながら嵌合や溶接等により一体化したものも含む。）に併設され、上記回動軸に対して偏心し且つ該回動軸に対して直交方向の断面が正円形となる前記第二クランク部と、を有し、上記回動軸の軸方向から視た場合に、前記第二大径部の輪郭の範囲以内に前記第二クランク部が配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、簡易な構造によって、コンパクトで高精度且つ高効率に高出力の振動を発生させることが可能でありながら床等に対する固定をせずとも振動発生装置自身が揺動したり、自励したりせず、耐久性の高い振動発生装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る振動発生装置の平面図である。
【図２】同振動発生装置の（Ａ）正面図、（Ｂ）正面断面図である。
【図３】同振動発生装置の側面図である。
【図４】同振動発生装置の側面断面図である。
【図５】（Ａ）乃至（Ｃ）は同振動発生装置の駆動機構の動作を示す部分側面図である。
【図６】（Ａ）乃至（Ｃ）は同振動発生装置の変形例を示す正面断面図である。
【図７】同振動発生装置の変形例を模式的示す側面図である。
【図８】（Ａ）は同振動発生装置の変形例の共通軸を示す正面図、右側面図、左側面図であり、（Ｂ）同共通軸の正面断面図であり、（Ｃ）は同振動発生装置の正面断面図である。
【図９】同振動発生装置の変形例の共通軸（クランク軸）を示す正面図、右側面図、左側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
【００２０】
図１に本発明の実施形態に係る振動発生装置１を示す。振動発生装置１は、基台１０と、基台１０に対して所定方向（ここでは鉛直方向であり、以下、振動方向と定義する）に往復移動自在に配置される第一振動部１２０と、第一振動部１２０を移動させる第一駆動機構１３０と、基台１０に対して振動方向に往復移動自在に配置される第二振動部２２０と、第二振動部２２０を移動させる第二駆動機構２３０と、を備える。また、第一駆動機構１３０による第一振動部１２０の第一振動位相と、第二駆動機構２３０による第二振動部２２０の第二振動位相とは、振動発生装置１或いはその振動系の振動方向における重心位置が第一振動部１２０や第二振動部２２０の位相によらず一定となるように位相差が設
定される。
【００２１】
第一振動部１２０は、振動方向に往復移動自在に案内する一対の第一ガイド１６０を有し、第二振動部２２０は、振動方向に往復移動自在に案内する一対の第二ガイド２６０を有する。
【００２２】
第一ガイド１６０は、図３及び図４に示すように、基台１０に立設されて第一振動部１２０側に延在する第一案内軸１６２と、第一振動部１２０に設置されて、第一振動部１２０の一部（ここでは突端）を摺動自在に収容する第一被ガイド部１６４と、第一被ガイド部１６４を第一振動部１２０側に付勢する第一付勢部１６８を有する。
【００２３】
第一案内軸１６２は、柱状の基端部１６２Ａと、該基端部１６２Ａよりも第一振動部１２０側に配置される円柱状の先端部１６２Ｂを有しており、基端部１６２Ａに対して先端部１６２Ｂが細くなることで、その境界に段部１６２Ｃが形成される。
【００２４】
第一被ガイド部１６４は、円筒状のスリーブ部材となっており、第一振動部１２０の裏面側（基台１０に対向する側）に形成される有底の収容孔１２２に圧入される。第一被ガイド部１６４の内周側には、先端部１６２Ｂの先端側の一部が摺動自在に収容される。なお、第一被ガイド部１６４は、摩耗等が生じた場合に第一振動部１２０から取り外して容易に交換できるようにしている。
【００２５】
第一付勢部１６８は、所謂円筒コイルばねであり、先端部１６２Ｂの外周面に設置される。第一付勢部１６８の一方の端面は段部１６２Ｃと当接し、他方の端面は第一被ガイド部１６４と当接する。結果、第一付勢部１６８は、基台１０又は第一案内軸１６２を基準にして、第一被ガイド部１６４を第一振動部１２０側に常に付勢できる。ここで、第一付勢部１６８は、必須ではなく、また採用する場合にあっても円筒コイルばねに限定されるものでもなく、例えば、弾性を持続的に有するものなどを用いることが可能である。
【００２６】
以上の構成により、第一振動部１２０は、一対の第一ガイド１６０によって振動方向に直線的に案内される。また、第一振動部１２０の振動により、第一被ガイド部１６４が収容孔１２２から離脱しようとしても、第一付勢部１６８によって防ぐことができる。
【００２７】
なお、第二振動部２２０の第二ガイド２６０は、第一ガイド１６０と全く同じ構成であることから、図面中における部品又は部材の符号の下二桁を一致させることで、説明を省略する。
【００２８】
図４に示すように、第一駆動機構１３０は、第一原動軸１３２と、第一原動軸１３２と共に回転する第一クランク１３４と、第一クランク１３４と第一振動部１２０を接続する第一連接部１３６を有しており、これらにより所謂スライダ・クランク機構を構成する。結果、第一原動軸１３２の回転を、振動方向の往復直線運動に変換することができる。
【００２９】
第一原動軸１３２は、基台１０に設置される一対の軸受け部１４０，１４０に回動自在に保持される（図２に参照）。なお、ここで軸受け部１４０，１４０は、所謂ベアリング等の軸受け部材（図示省略）と、この軸受け部材を保持して基台１０に固定するための軸受け板部とから構成されているが、第一原動軸１３２や第二原動軸２３２を枢支可能に構成されていれば構造等は特に限定されるものではなく、例えば、プラスチック製の摺動スリーブを用いることも可能である。また、第一原動軸１３２にはプーリ５０が設置されており、このプーリ５０と、モータＭ側のプーリＭ１との間にベルト５２が巻回される。結果、モータＭを動力源として、第一原動軸１３２が回動する。
【００３０】
第一クランク１３４は、一対の軸受け部１４０，１４０の間において第一原動軸１３２に固定される円筒部材であって、第一原動軸１３２から偏心した状態となっている。従って、第一原動軸１３２が回動すると、第一クランク１３４の偏心中心ＨＣが、第一原動軸１３２の軸心ＳＣに対して偏心回動する（図５参照）。
【００３１】
第一連接部１３６は、第一振動部１２０の背面に設置される回動軸１２６と、第一クランク１３４の間に延在し、双方を回動自在に保持する部材である。即ち、第一連接部１３６は、回動軸１２６が挿嵌される振動部側孔１３６Ａと、第一クランク１３４が挿嵌されるクランク側孔１３６Ｂを有する。なお、回動軸１２６は、第一振動部１２０において、第一原動軸１３２の軸線と平行に延びる部材であり、ここでは、所謂ボルト及びナットを利用している。
【００３２】
従って、図５（Ａ）に示すように、第一振動部１２０が上死点に位置する状態で、第一原動軸１３２が一方向に９０°回転すると、図５（Ｂ）に示すように第一クランク１３４が偏心回動し、第一連接部１３６がリンクとなって該回動軸１２６（第一振動部１２０）を下方に移動させる。更に、第一原動軸１３２が９０°回転すると、図５（Ｃ）に示すように、第一クランク１３４の偏心中心ＨＣが最下点に達して、第一連接部１３６がリンクとなって該回動軸１２６（第一振動部１２０）を下死点まで移動させる。その後は、特に図示しないが、第一原動軸１３２が更に一方向に回転することで、図５（Ａ）の上死点まで戻る。なお、第一振動部１２０は、一対の第一ガイド１６０によって鉛直方向に直線的に案内されることから、第一振動部１２０が完全な直線運動となる。なお、図示しないが、第一振動部１２０には、第一振動部１２０と第一ガイド１６０と、第一被ガイド部１６４とで囲繞される空間と外部とが通気可能に連通する通気路を設けることが可能であり、この通気路を設けることでこの空間内における気体の圧縮、膨張の繰り返しや、それに伴うエネルギーロスを無くすことが可能となる。
【００３３】
なお、第二駆動機構２３０は、第一駆動機構１３０と全く同じ構成であることから、図面中における部品又は部材の符号の下二桁を一致させることで、説明を省略する。
【００３４】
本実施形態では、図２に示すように、第一駆動機構１３０の第一原動軸１３２と、第二駆動機構２３０の第二原動軸２３２が、単一の共通軸３０によって構成される。結果、第一原動軸１３２と第二原動軸２３２が同軸状に配置されることになる。また、プーリ５０は、第一原動軸１３２と第二駆動軸２３２の間に配置されて共用されており、モータＭの回転が、単一のプーリ５０を介して第一原動軸１３２と第二駆動軸２３２に伝達される。なお、この共通軸３０は、全体が必ずしも一体となる場合に限られず、カップリングやギアによって第一原動軸１３２と第二原動軸２３２が接続され、一体的に回動する概念も含む。
【００３５】
更に、第一クランク１３４の偏心方向と、第二クランク２３４の偏心方向が、共通軸３０に対して相異なる。具体的には、１８０°の位相差をもって第一クランク１３４と第二クランク２３４が共通軸３０に固定される。結果、第一クランク１３４の第一回転位相（偏心中心ＨＣの回転位相）と、第二クランク２３４の第二回転位相（偏心中心ＨＣの回転位相）が、１８０°の位相差でもって相異なる。結果として、第一振動部１２０と第二振動部２２０、及び、第一クランク１３４と第二クランク２３４とが構成する振動系は、振動方向、並びに、水平方向の重心が常時一定となり、振動発生装置１自身が振動したり、揺動したり、自励したりせずに安定した状態で、第一振動部１２０と第二振動部２２０とを交互に往復振動させることが出来るようになっている。
【００３６】
以上、本実施形態の振動発生装置１によれば、第一駆動機構１３０による第一振動部１２０の第一振動位相と、第二駆動機構２３０による第二振動部２２０の第二振動位相とが、相異なるように設定されている。結果、第一振動部１２０及び第一駆動機構１３０の振動方向の慣性力と、第二振動部２２０及び第二駆動機構２３０の振動方向の慣性力の発生タイミングをずらすことができ、互いの慣性力を相殺することが可能となる。即ち、第一振動部１２０及び第二振動部２２０の一方の振動が、他方の振動のカウンタウエイトとして機能させることができる。結果、振動発生装置１全体に生じる慣性力を小さくすることが可能となり、その分だけ基台１０の重量を軽減できる。また、基台１０を床面に固定する際の締結力を小さくすることができ、振動発生装置１を用いた振動発生系の設定によっては、床面等に固定せずに使用したり、振動発生装置１を持ち運び自在に使用したりすることもできる。
【００３７】
更に、本振動発生装置１によれば、第一振動部１２０の振動と、第二振動部２２０の振動を同時に有効活用することができる。例えば、振動に対する耐久性を検査する場合、二個の被加振体を、第一振動部１２０の振動と第二振動部２２０に固定して、同時に振動耐久性試験を行うことができるので、試験効率を高めることができる。とりわけ、二個の被加振体の耐久性を比較検証する場合、本振動発生装置１によれば、加振条件を互いに一致させることができるので、検証精度を高めることが可能となる。
【００３８】
特に本振動発生装置１によれば、第一振動部１２０の第一振動位相と、第二振動部２２０の第二振動位相の位相差を１８０°に設定しているので、振動方向の慣性力を完全に相殺することができる。結果、モータＭの回転負荷も小さくなり、装置全体をコンパクトに構成できる。
【００３９】
また、本振動発生装置１の第一及び第二ガイド１６０，２６０によれば、摺動によって酷使される第一及び第二被ガイド部１６４，２６４を容易に交換可能にしつつも、振動中は、第一及び第二付勢部１６８，２６８によって、第一及び第二被ガイド部１６４，２６４の脱落を防止することができる。なお、仮に第一及び第二被ガイド部１６４，２６４を、ねじやピンによって固定したとしても、この種の振動発生装置１では、振動中において、ねじやピンに繰り返しせん断力が作用するので、容易に破断してしまう。従って、本実施形態では、ばねやゴム等を用いた第一及び第二付勢部１６８，２６８によって、第一及び第二被ガイド部１６４，２６４が、第一及び第二振動部１２０，２２０からの多少のスライドを許容しつつ、完全に脱落することを抑制することで、長期間に亘って安定した運転を実現している。
【００４０】
なお、上記実施形態では、振動部が二個の場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、三個以上でも良く、四個以上としても良い。三個の場合は、例えば、各振動部の偏心中心の位相を互いに１２０°ずらすことで、全体の慣性力を相殺することができる。例えば四個の場合は、図６（Ａ）に示すように、第一乃至第四駆動機構１３０，２３０，３３０，４３０によって駆動される第一乃至第四振動部１２０，２２０，３２０，４２０の偏心中心の位相を互いに９０°ずらすことで、全体の慣性力を相殺することができる。
【００４１】
また、上記実施形態では、複数の駆動機構の間で、原動軸が共通軸３０となる場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば図６（Ｂ）に示すように、複数のプーリ５０Ａ，５０Ｂによって回動される複数の原動軸３０Ａ，３０Ｂを利用して、それぞれをモータ等によって回動させることで、複数の振動部（ここでは第一乃至第四振動部１２０，２２０，３２０，４２０）を振動させるようにしても良い。この際、複数の原動軸３０Ａ，３０Ｂを同軸状に配置する場合に限られず、複数の原動軸３０Ａ，３０Ｂを互いに平行な状態で異軸状（オフセット状）に配置してもよく、複数の原動軸３０Ａ，３０Ｂを非平行状態に配置しても良い。この際、互いの原動軸同士を、ギアやプーリ等で接続することで、単一のモータ等の駆動源によって回動させることできる。
【００４２】
更に上記実施形態では、第一及び第二駆動機構が、所謂スライダ・クランク機構によって、回転運動を直線運動に変換する場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、他の運動変換機構を採用することができる。
【００４３】
また例えば、図６（Ｃ）に示す振動発生装置１のように、第一及び第二駆動機構１３０，２３０として、例えばコイルによる磁力を用いた直動機構（ソレノイド機構）を用いて、第一及び第二振動部１２０，２２０を振動させることもできる。磁力以外にも、油圧や空圧によって振動させることができる。
【００４４】
また上記実施形態では、複数の原動軸の回転方向を一致させる場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、回転方向を互いに反対にすることもできる。例えば図７の振動発生装置１に模式的に示すように、第一乃至第四振動部１２０，２２０，３２０，４２０に関して、一方の二個の振動部（第一及び第三振動部１２０，３２０）を駆動する原動軸３０Ａと、残りの二個の振動部（第二及び第四振動部２２０，４２０）を駆動する原動軸３０Ｂの回転方向を反対にすることが好ましい。このようにすると、システム系内において、振動時の慣性力に加えて、回転モーメントも互いに相殺することが可能となるので、よりコンパクトな構成にして、より安定した作動を実現できる。
【００４５】
更に、上記実施形態では、第一及び第二原動軸１３２，２３２に対して、第一及び第二クランク１３４，２３４が、特に図示しないキー等によって一体化されて、供回りする場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図８（Ａ）及び（Ｂ）に示す、回転運動と往復運動の間で運動変換するためのクランク軸ように、単一の金属製の棒状素材を切削加工等により、一体的に形成することによって、第一及び第二原動軸１３２，２３２に対して第一及び第二クランク１３４，２３４を一体形成することができる。この際、例えば、第一原動軸１３２は、円柱となる第一大径部１３２Ａと第一小径部１３２Ｂを同軸状態で備えており、それらの間に、偏心状態で円柱となる第一クランク１３４が一体形成される。第一大径部１３２Ａの直径は、第一クランク１３４の偏心運動の移動軌跡の最も外側の輪郭円の直径と同等又はそれ以上に設定される。即ち、軸方向から視た場合に、第一クランク１３４が第一大径部１３２Ａから外側にはみ出さないように設計される。一方、第一小径部１３２Ｂは、軸方向から視た場合に、第一クランク１３４から外側にはみ出さないように設計される。
【００４６】
第二原動軸２３２と第二クランク２３４も上述と同様の設計となる。第二原動軸２３２の第二大径部２３２Ａと第一原動軸１３２の第一大径部１３２Ａが接近することで、単一の円柱部材となる。
【００４７】
このようにすると、図８（Ｃ）に示すように、第一小径部１３２Ｂ側から第一連接部１３６を容易に挿入して、第一クランク１３４に位置決めすることが可能となる。また、第二小径部２３２Ｂ側から第二連接部２３６を容易に挿入して、第二クランク２３４に位置決めすることが可能になる。また、共通軸（クランク軸）３０において、軸方向の中央から軸端に向かって、段階的に小径となることから、製造時の切削加工が容易となる。なお、一対の軸受け部１４０，１４０のうち、第一大径部１３２Ａを保持する側には、第一大径部１３２Ａと一致する大径保持孔が形成され、第一小径部１３２Ｂを保持する側には、第一小径部１３２Ｂと一致する小径保持孔が形成される。
【００４８】
以上の結果、第一及び第二原動軸１３２，２３２と第一及び第二クランク１３４，２３４のガタツキが無くなり、また、第一及び第二原動軸１３２，２３２と第一及び第二クランク１３４，２３４を結合するキー等の疲労破壊等の耐久性を低下させる要因が無くなり、長期的に安定稼働させることが可能となる。また、第一及び第二駆動機構１３０，２３０の組み立てや分解が極めて容易となり、メンテナンス性を高めることができる。
【００４９】
なお、図８では、例えば、第一原動軸１３２が、第一大径部１３２Ａと第一小径部１３２Ｂを有し、一対の軸受け部１４０，１４０で回動自在に保持される両持構造を例示したが、本発明はこれに限定されず、片持ち構造にすることができる。この場合、剛性の観点から第一小径部１３２Ｂ、２３２Ｂを省略することが好ましい。
【００５０】
また、図９に示すクランク軸３０のように、第一原動軸１３２と第二原動軸２３２を一体化する際に、一方向から他方向に向かって、軸が段階的に細くなるように、第一大径部１３２Ａ、第一クランク１３４、第一小径部１３２Ｂ、及び／又は、第二大径部２３２Ａ、第二クランク２３４、第二小径部２３２Ｂをこの順で配置することができる。この際、クランク軸３０の軸心に対して、第一クランク１３４及び第二クランク２３４の偏心量は互いに一致させている（勿論、必ずしも当該偏心量を一致させる必要なないが、この偏心量を一致させることで、当該振動系の重心位置や第一振動部１２０と第二振動部２２０に作用する慣性力や第一連接部１３６と第二連接部２３６、第一クランク１３４と第二クランク２３４等に対して生じるモーメント等の相殺が可能となり、振動発生装置１が自励することを防止して姿勢を安定させることができる。）。このクランク軸３０を軸方向から視ると、第一大径部１３２Ａに対して第一クランク１３４がはみ出さないようになっており、第一クランク１３４に対して第一小径部１３２Ｂがはみ出さないようになっており、第一小径部１３２Ｂに対して第二大径部２３２Ａがはみ出さないようになっており（ここでは同径）、第二大径部２３２Ａに対して第二クランク２３４がはみ出さないようになっており、第二クランク２３４に対して第二小径部２３２Ｂがはみ出さないようになっている。このようにすると、第一連接部を第二小径部２３２Ｂから容易に挿入して、第一クランク１３４に位置決めすることが可能となる。また、図９では特に図示しないが、このクランク軸に対して更に第三原動軸、第四原動軸を一体的に繋げることも可能である。
【００５１】
なお、図８及び図９で示したクランク軸は、振動発生装置以外にも、回転運動と往復運動を変換する様々な目的で利用できる。
【００５２】
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００５３】
１    振動発生装置
１０    基台
３０    共通軸
５０    プーリ
５２    ベルト
１２０    第一振動部
１２２    収容孔
１２６    回動軸
１３０    第一駆動機構
１３２    第一原動軸
１３４    第一クランク
１３６    第一連接部
１３６Ａ    振動部側孔
１３６Ｂ    クランク側孔
１４０    軸受け部
１６０    第一ガイド
１６２    第一案内軸
１６２Ａ    基端部
１６２Ｂ    先端部
１６２Ｃ    段部
１６４    第一被ガイド部
１６８    第一付勢部
２２０    第二振動部
２３０    第二駆動機構
２３２    第二原動軸
２３２    第二駆動軸
２３４    第二クランク
２３６    第二連接部
２３６Ａ    振動部側孔
２３６Ｂ    クランク側孔
２４０    軸受け部
２６０    第二ガイド
２６２    第二案内軸
２６２Ａ    基端部
２６２Ｂ    先端部
２６２Ｃ    段部
２６４    第二被ガイド部
２６８    第二付勢部
ＨＣ    偏心中心
ＳＣ    軸心
Ｍ    モータ
Ｍ１    プーリ
【図１】
2020076746.tif 000003
【図２】
2020076746.tif 000004
【図３】
2020076746.tif 000005
【図４】
2020076746.tif 000006
【図５】
2020076746.tif 000007
【図６】
2020076746.tif 000008
【図７】
2020076746.tif 000009
【図８】
2020076746.tif 000010
【図９】
2020076746.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和1年10月25日(2019.10.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が所定方向に往復する複数の振動部に接続可能な軸部材であって、
複数の上記振動部の内、第一振動部を変位させ得る第一駆動機構を構成する第一原動軸と、第二振動部を変位させる第二駆動機構を構成する第二原動軸とを具え、
上記第一原動軸は、
回動軸が同軸であって、軸心に直交する断面が正円形の第一大径部及び第一小径部と、
円柱形状を成し、一端が上記第一大径部に固定され、他端が上記第一小径部に固定されて上記第一振動部に接続可能な第一クランク部と、を有し、
上記第一クランク部は、その軸心が上記第一大径部の軸心に対して偏心し、軸方向視で、上記第一大径部の輪郭の範囲以内に配置され、
上記第一小径部は、軸方向視で上記第一クランクの輪郭の範囲以内に配置され、
上記第二原動軸は、
回動軸が同軸であって、軸心に直交する断面が正円形の第二大径部及び第二小径部と、
円柱形状を成し、一端が上記第二大径部に固定され、他端が上記第二小径部に固定されて上記第二振動部に接続可能な第二クランク部と、を有し、
上記第二クランク部は、その軸心が上記第二大径部の軸心に対して偏心し、軸方向視で、上記第二大径部の輪郭の範囲以内に配置され、
上記第二小径部は、軸方向視で上記第二クランクの輪郭の範囲以内に配置され、
上記第一原動軸と上記第二原動軸は、軸方向視で重心が回転中心に設定されて構成されることを特徴とする軸部材。
【請求項２】
前記第一大径部と前記第二大径部とが同径で且つ一体であって、単一の円柱部材を成していることを特徴とする請求項１記載の軸部材。
【請求項３】
前記第一小径部と前記第二大径部とが同径で且つ一体であって、単一の円柱部材を成していることを特徴とする請求項１記載の軸部材。
【請求項４】
軸方向に沿う一方から他方に向かって、外径が段階的に細くなるように、前記第一大径部、前記第一クランク、前記第一小径部、前記第二大径部、前記第二クランク、前記第二小径部の順に配置することを特徴とする請求項３記載の軸部材。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、振動試験や加速度試験等において振動を発生させる軸部材に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みて本発明者の鋭意研究により成されたものであり、高精度且つ高効率で且つ高出力の振動を発生させることが可能でありながら床等への固定が必須でなく、搬送可能で床への固定をせずに作動可能な軸部材を提供することを目的としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記目的を達成する本発明は、各々が所定方向に往復する複数の振動部に接続可能な軸部材であって、複数の上記振動部の内、第一振動部を変位させ得る第一駆動機構を構成する第一原動軸と、第二振動部を変位させる第二駆動機構を構成する第二原動軸とを具え、上記第一原動軸は、回動軸が同軸であって、軸心に直交する断面が正円形の第一大径部及び第一小径部と、円柱形状を成し、一端が上記第一大径部に固定され、他端が上記第一小径部に固定されて上記第一振動部に接続可能な第一クランク部と、を有し、上記第一クランク部は、その軸心が上記第一大径部の軸心に対して偏心し、軸方向視で、上記第一大径部の輪郭の範囲以内に配置され、上記第一小径部は、軸方向視で上記第一クランクの輪郭の範囲以内に配置され、上記第二原動軸は、回動軸が同軸であって、軸心に直交する断面が正円形の第二大径部及び第二小径部と、円柱形状を成し、一端が上記第二大径部に固定され、他端が上記第二小径部に固定されて上記第二振動部に接続可能な第二クランク部と、を有し、上記第二クランク部は、その軸心が上記第二大径部の軸心に対して偏心し、軸方向視で、上記第二大径部の輪郭の範囲以内に配置され、上記第二小径部は、軸方向視で上記第二クランクの輪郭の範囲以内に配置され、上記第一原動軸と上記第二原動軸は、軸方向視で重心が回転中心に設定されて構成されることを特徴とする軸部材である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記軸部材に関連して、前記第一大径部と前記第二大径部とが同径で且つ一体であって、単一の円柱部材を成していることを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記軸部材に関連して、前記第一小径部と前記第二大径部とが同径で且つ一体であって、単一の円柱部材を成していることを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記軸部材に関連して、軸方向に沿う一方から他方に向かって、外径が段階的に細くなるように、前記第一大径部、前記第一クランク、前記第一小径部、前記第二大径部、前記第二クランク、前記第二小径部の順に配置することを特徴とする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】