(57)【要約】【課題】より低コストで結露を防ぐ振動試験装置を提供する。【解決手段】装置本体９内に配置され、通電されることにより磁性体を励磁して磁界を形成する励磁コイル２と、励磁コイル２により形成された磁界内に配置され、交流電流が通電されることにより上下方向に駆動する可動コイル５と、可動コイル５に連結される振動部６と、装置本体９内を密閉空間ａにすることにより形成され、振動部６を弾性的に支持する空気ばね部１２と、を備える振動試験装置を、空気ばね部１２に、不活性ガスが充填されているように構成した。【選択図】図１
2006201128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体内に配置され、通電されることにより磁性体を励磁して磁界を形成する励磁コイルと、
前記励磁コイルにより形成された磁界内に配置され、交流電流が通電されることにより上下方向に駆動する可動コイルと、
前記可動コイルに連結される振動部と、
前記装置本体内を密閉空間にすることにより形成され、前記振動部を弾性的に支持する空気ばね部と、を備え、
前記空気ばね部に、不活性ガスが充填されていることを特徴とする振動試験装置。
【請求項２】
前記装置本体を覆うとともに、雰囲気を調整可能な恒温槽を備えることを特徴とする請求項１に記載の振動試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、供試体に対して振動試験を行う振動試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、励磁コイルにより磁性体を磁化させて形成した磁界内に配置された可動コイルに駆動電流を供給して振動させ、当該可動コイルに連結された振動部に供試体を固定することにより、供試体の振動試験を行う振動試験装置が知られている。そして、このような振動試験装置において、振動部と当該振動部を支持する支持部との間に空気ばねを介在させ、当該空気ばねが振動部を弾性的に支持するものが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
しかし、振動部と支持部との間に空気ばねを介在させて支持する構成とした場合、振動部が大きくなると空気ばねに多大な負荷がかかるという問題があった。
そこで、大型の振動試験装置の場合、装置本体内を密閉空間にすることで、装置本体内部を空気ばね部として振動部を弾性的に支持する構成のものも知られている（例えば、特許文献２）。
しかし、振動試験装置の外部環境の変化により、空気ばね部内の空気に含まれている水分により結露が発生すると、当該結露が振動試験装置の内部部材を腐食してしまうという問題があった。特に、近年、振動試験装置に恒温槽を設けて複合環境試験を行うものもあり、温湿度試験のみを行うと、振動試験装置の外部環境が変化することとなり、振動試験装置内部に結露が生じやすいという問題があった。
上記のような問題に対して、従来は、振動試験装置の内部に配置される励磁コイルに電流を供給して発熱させることにより、振動試験装置内部を加熱して結露を防ぐことが行われている。また、空気ばね部に用いる空気をエアドライヤー等により乾燥させてから振動試験装置内部に充填することが行われている。
【特許文献１】特開２００４−２２２４４０号公報
【特許文献２】特開２００１−３３７００７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、励磁コイルに電流を供給することにより結露を防ぐこととすると、大電流を消費することとなり、ランニングコストが高くなってしまう。また、エアドライヤー等を振動試験装置に備えるとすると、製造コストが高くなってしまうという問題が生じる。
【０００５】
本発明の課題は、より低コストで結露を防ぐ振動試験装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、装置本体内に配置され、通電されることにより磁性体を励磁して磁界を形成する励磁コイルと、前記励磁コイルにより形成された磁界内に配置され、交流電流が通電されることにより上下方向に駆動する可動コイルと、前記可動コイルに連結される振動部と、前記装置本体内を密閉空間にすることにより形成され、前記振動部を弾性的に支持する空気ばね部と、を備え、前記空気ばね部に、不活性ガスが充填されていることを特徴としている。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の振動試験装置において、前記装置本体を覆うとともに、雰囲気を調整可能な恒温槽を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、空気ばね部には不活性ガスが充填されているので、励磁コイルに通電しなくとも、当該振動試験装置内部の結露を防止することができることとなって、ランニングコストを削減することができる。
また、不活性ガスを振動試験装置内部の空気ばね部に充填する際に、エアドライヤー等により乾燥させる必要がないこととなって、エアドライヤー等を振動試験装置に備える必要がなくなり、製造コストを削減することができる。
また、空気ばね部は密閉空間であるので、空気ばね部に充填された不活性ガスの消費量を微量に抑えることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果が得られるのは勿論のこと、特に、装置本体を覆うとともに、雰囲気を調整可能な恒温槽を備えるので、例えば、当該振動試験装置において温湿試験のみを行った場合に、振動試験装置の励磁コイルに通電せずとも、振動試験装置内部の結露を防止することができることとなって、電力消費を減らして温湿試験を行えるのでランニングコストを削減できるとともに、振動試験装置内部の内部部材の腐食及び劣化を遅らせることができ、メンテナンスコストも削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る振動試験装置１は、図１に示すように、装置本体９内に配置され、通電により磁性体を励磁して磁界を形成する励磁コイル２と、励磁コイル２への通電により、一方の磁極に磁化される外側磁極３（磁性体）と、外側磁極３より内側に当該外側磁極３と離間されて配置され、励磁コイル２への通電により当該外側磁極３と反対側の磁極に磁化される内側磁極４（磁性体）と、外側磁極３と内側磁極４の間に当該外側磁極３と内側磁極４と離間されて配置され、且つ、励磁コイル２が形成する磁界内に配置され、交流電流が通電されることにより上下方向に駆動する可動コイル５と、内側磁極４と外側磁極３の上方に配置されて可動コイル５に連結されるとともに、供試体（図示省略）が固定される振動部６と、振動部６と装置本体９をシールするシール材７と、外側磁極３及び内側磁極４の下側に配置される防振ゴム８と、外側磁極３及び内側磁極４を防振ゴム８介して支持するとともにこれら各部を覆う装置本体９等を備えている。
また、シール材７によって装置本体９が振動部６とシールされることにより、装置本体９は密閉され、装置本体９内は密閉された空間（以下、密閉空間ａ）となる。そして、当該密閉空間ａに不活性ガスがコンプレッサ１０により充填され、当該不活性ガスの充填量がレギュレータ１１により調節されることによって、振動部６が内側磁極４から離間するとともに振動可能となる。従って、当該密閉空間ａに充填される不活性ガス，コンプレッサ１０，レギュレータ１１は、当該振動部６を弾性的に支持する空気ばね部１２として機能する。
【００１２】
励磁コイル２は、外側磁極３と内側磁極４との間に、当該外側磁極３に外周を囲まれるように配置されている。励磁コイル２は、直流電源（図示省略）に接続され、当該直流電源から直流電流が供給されると励磁され、外側磁極３及び内側磁極４を磁化することとなり、磁界を形成する。
【００１３】
外側磁極３は、励磁コイル２への直流電流の通電によって磁化される磁性体である。また、内側磁極４は、外側磁極３より内側に当該外側磁極３と離間されて配置され、励磁コイル２への通電によって、外側磁極３とは異なる磁極に磁化される磁性体である。
【００１４】
可動コイル５は、外側磁極３及び内側磁極４との間に当該外側磁極３及び内側磁極４と離間されて配置され、且つ、励磁コイル２により形成される磁界内に配置されており、交流電源（図示省略）に接続されている。そして、可動コイル５は、当該交流電源から交流電流が通電されると、当該交流電流の周波数に基づく振動数で、励磁コイル２により形成された磁界内を上下方向に振動する。
【００１５】
振動部６は、可動コイル５と連結される連結部６Ａと当該連結部６Ａの上部に接続されるとともに供試体（図示省略）を載置する台部６Ｂ等を備えて構成される。また、振動部６の連結部６Ａは、外側磁極３及び内側磁極４の間のやや上方に当該外側磁極３及び内側磁極４から離間されて配置される。そして、振動部６は、空気ばね部１２により弾性的に支持されている。
【００１６】
シール材７は、例えば、ゴム等の伸縮性のある合成樹脂からなるシート状の部材であって、振動部６と装置本体９とを連結することにより、装置本体９内に密閉空間ａを形成する。
【００１７】
空気ばね部１２は、装置本体９がシール材７により密閉されてなる密閉空間ａに充填される不活性ガス，不活性ガスを充填するためのコンプレッサ１０，不活性ガスの充填量を調節するレギュレータ１１等を備えて構成される。
当該密閉空間ａに充填される不活性ガスは、例えば、Ｎ２，Ａｒ，Ｈｅ，Ｎｅ，Ｘｅ，Ｋｒ等であり、これらを混合した気体であっても良い。不活性ガスは、露点が低く酸化しにくいので、密閉空間ａ内に結露が生じにくい。
コンプレッサ１０は、例えば、周知のコンプレッサであって、不活性ガスを圧縮し、レギュレータ１１を介して、不活性ガスを密閉空間ａに充填する。
レギュレータ１１は、例えば、当該密閉空間ａに充填された不活性ガスの気圧を一定に保つように、当該密閉空間ａに充填される不活性ガスの充填量を調節する。そして、振動部６の振動により、当該密閉空間ａが拡大した際には不活性ガスの充填量を増やし、当該密閉空間ａが縮小した際には不活性ガスの充填量を減らすように調節を行い、空気ばね部１２が弾性的に振動部６を支持するようにする。
【００１８】
防振ゴム８は、外側磁極３及び内側磁極４と装置本体９との間に介設されて、当該外側磁極３及び内側磁極４を支持する。防振ゴム８は、可動コイル５の振動周波数に対して十分な防振効果を奏するゴム等により形成される。
【００１９】
以上のような構成の振動試験装置１は、操作部（図示省略）によって操作され、操作部から入力された命令信号に従って、制御部（図示省略）により制御されて、振動試験が行われる。
【００２０】
以上に説明した、本発明の第１の実施形態に係る振動試験装置１によれば、空気ばね部１２には不活性ガスが充填されているので、励磁コイル２に通電しなくとも、振動試験装置１内部の結露を防止することができることとなって、ランニングコストを削減することができる。
また、不活性ガスを振動試験装置１内部の空気ばね部１２に充填する際に、エアドライヤー等により乾燥させる必要がないこととなって、エアドライヤー等を振動試験装置１に備える必要がなくなり、製造コストを削減することができる。
また、空気ばね部１２は密閉空間ａとされているので、空気ばね部１２に充填された不活性ガスの消費量を微量に抑えることができる。
【００２１】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る振動試験装置１００は、図２に示すように、第１の実施形態に係る振動試験装置１とほぼ同様の構成の第２の実施形態に係る振動試験装置１００の装置本体９を覆うとともに、雰囲気を調整可能な恒温槽１０１を備える構成をしている。そこで、第２の実施形態に係る振動試験装置１００は、恒温槽１０１，振動部１０２の構成のみが、第１の実施形態に係る振動試験装置１と異なるので、第１の実施形態に係る振動試験装置１と同様の構成については、同一符号を付すとともに、その説明を省略する。
【００２２】
恒温槽１０１は、例えば、内部空間を有する箱状体であって、当該恒温槽１０１の底面側において、第２の実施形態に係る振動試験装置１００の各部を覆っている。
また、恒温槽１０１を構成する壁体は、防音性材料により内部が構成され、振動試験によって生じる振動が外部に漏れにくく、振動試験による騒音が発生しにくい構造となっている。
また、恒温槽１０１の壁体の内側には、上壁部分から片側の側壁部分にかけて、ダクト１０１Ａが設けられている。恒温槽１０１の側壁部分に位置するダクト１０１Ａの下端部分には、試供体（図示省略）が取り付けられる位置に対応して排気口１０１Ｂが設けられている。
【００２３】
ダクト１０１Ａ内には、送風ファン１０１Ｃが設けられ、この送風ファン１０１Ｃの回転による気体の流路位置に液体窒素を加熱するヒータ１０１Ｄが配設されている。また、送風ファン１０１Ｃとヒータ１０１Ｄとの間には、液体窒素を、恒温槽１０１内部に取り入れるためのノズル１０１Ｅが、送風ファン１０１Ｃの流路を遮げるようにして、ヒータ１０１Ｄの近傍に設けられている。
従って、ノズル１０１Ｅから供給された液体窒素は、直ちに送風ファン１０１Ｃによってヒータ１０１Ｄ方向に飛ばされ、ヒータ１０１Ｄによって気化され、所定の温度の気体窒素となる。
【００２４】
また、ダクト１０１Ａの送風ファン１０１Ｃに対応する位置に換気口１０１Ｆが設けられており、恒温槽１０１内の気体は当該換気口１０１Ｆを通って、ダクト１０１Ａ内に排出される。排出された気体は、恒温槽１０１に当該換気口１０１Ｆに対応する位置に設けられた気体放出口１０１Ｇを通って恒温槽１０１の外へ放出される。また、放出口１０１Ｇには、恒温槽１０１内部の気圧に応じて開く逆流防止弁１０１Ｈが取り付けられている。
【００２５】
恒温槽１０１内に設けられた振動試験装置１００の外側磁極３，内側磁極４は、防振ゴム８等を介さずに、恒温槽１０１の壁体の底面に固定されている。従って、第２の実施形態に係る振動試験装置１００では、恒温槽１０１が第１の実施形態に係る装置本体９及び防振ゴム８の役割を果たしている。
【００２６】
振動部１０２は、可動コイル５と連結される連結部１０２Ａと当該連結部１０２Ａの上部に接続されるとともに供試体（図示省略）を載置する台部１０２Ｂ等を備えて構成される。また、振動部１０２の台部１０２Ｂの平面視における形状は、恒温槽１０１の内部空間の平面視における形状と略同一であり、台部１０２Ｂの平面視における大きさは、恒温槽１０１の内部空間の平面視における大きさよりやや小さくなっている。そして、台部１０２Ｂの側面と恒温槽１０１の内壁面との間は、シール材７によってシールされている。これにより、恒温槽１０１内部の振動部１０２より上方の空間と振動部１０２より下方の空間とが環境分離され、当該下方の空間が当該上方の空間の温度変化等の影響を受けにくくなっている。
【００２７】
また、台部１０２Ｂの側面と恒温槽１０１の内壁面との間がシール材７によりシールされることにより、振動部１０２より下方の空間は密閉される。また、この密閉された空間（以下、密閉空間ａ）にコンプレッサ１０により不活性ガスがレギュレータ１１を介して充填されることにより、空気ばね部１２が構成される。そして、振動部１０２は、空気ばね部１２により弾性的に支持され、励磁コイル２及び可動コイル５にそれぞれ直流電流及び交流電流が供給されることにより、上下方向に振動する。
【００２８】
以上のような構成の振動試験装置１００は、操作部（図示省略）によって操作され、操作部から入力された命令信号に従って、制御部（図示省略）により制御されて、複合環境試験が行われる。
【００２９】
以上に説明した、本発明の第２の実施形態に係る振動試験機１００によれば、装置本体９を覆うとともに雰囲気を調整可能な恒温槽１０１を備えるので、例えば、当該振動試験装置１００において温湿試験のみを行った場合に、振動試験装置１００の励磁コイル２に通電せずとも、振動試験装置１００内部の結露を防止することができることとなって、電力消費を減らして温湿試験を行えるのでランニングコストを削減できるとともに、振動試験装置１００内部の内部部材の腐食及び劣化を遅らせることができ、メンテナンスコストも削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る振動試験装置を示す正面断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る振動試験装置を示す正面断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１，１００  振動試験装置
２  励磁コイル
３  外側磁極（磁性体）
４  内側磁極（磁性体）
５  可動コイル
６，１０２  振動部
９  装置本体
１２  空気ばね部
１０１  恒温槽
ａ  密閉空間
【図１】
2006201128.tif 000003
【図２】
2006201128.tif 000004