JP2008128665A - 振動試験方法、振動試験補助装置、及び振動試験システム - Google Patents

Abstract

【課題】一軸振動試験装置を用いて、一方向への振動試験のみで被試験体のｘｙｚ軸の各
方向に同時に加振でき、被試験体のｘｙｚ軸の各方向に所望の加速度が得られるように加
振可能な振動試験システムを提供すること。
【解決手段】 被試験体が取り付けられる被試験体取付治具３０と、被試験体の搭載面が
傾いた形状に形成され、振動台１２に取付けるためのボルト取付孔２１と、被試験体のｘ
ｙｚ軸の各方向が振動台１２のｘｙｚ軸の各方向に対してそれぞれ所定角度傾いた状態と
なるように被試験体取付治具３０を搭載面に取り付けるためのボルト取付孔２２とを有す
る振動台取付治具２０と、振動台取付治具２０に被試験体取付治具３０を介して取り付け
られた被試験体のｙｚ軸方向に対する加速度を調整する加速度調整装置４１Ａ、４１Ｂと
、加速度調整装置４１Ａ、４１Ｂを制御する加速度調整制御装置４０とを装備する。
【選択図】 図１

Description

本発明は振動試験方法、振動試験補助装置、及び振動試験システムに関し、より詳細に
は、電子機器等に一定の振動を与えて、その影響を調べる振動試験方法、振動試験補助装
置、及び振動試験システムに関する。

従来よりオーディオ製品等の電子機器の信頼性評価試験法の一つに、振動試験装置を用
いて、電子機器に一定の振動を加えて、電子機器の耐振・耐久性能を確認・検証する振動
試験が行われている。

この振動試験では、電子機器等の被試験体のＸＹＺ軸の各方向に対して、それぞれ振動
を与える必要があり、例えば、一方向への振動機能を備えた一軸振動試験装置を使用して
振動試験を行う場合、まず、被試験体を設置する振動台の加振方向と、被試験体のＸ軸（
例えば、前後）方向とが一致するように、被試験体を振動台上に固定して、被試験体のＸ
軸方向に所定条件の加振を行い、次に、振動台の加振方向と、被試験体のＹ軸（左右）方
向とが一致するように、すなわち、被試験体を水平方向に９０°回転させて、振動台上に
取り付け直した後、被試験体のＹ軸方向に所定条件の加振を行う。さらに、振動台の加振
方向と、被試験体のＺ軸（上下）方向とが一致するように、例えば、加振器による振動方
向が垂直方向となるように、前記加振器の向きを変えて、被試験体を振動台上に取り付け
直した後、被試験体のＺ軸方向に所定条件の加振を行い、その後、被試験体の性能の確認
・検証を行う。

このような一軸振動試験装置を用いた従来の振動試験方法では、被試験体のＸＹＺ軸の
各方向への加振を、被試験体や加振器の取付位置や向きを変えて行っていたため、被試験
体の振動台への取付け・取外し作業等に手間を要するとともに、一方向あたり数十時間振
動させる試験を行うため、３方向への振動試験を終えるには、１００時間以上の長時間を
必要とし、試験効率が悪いという問題があった。

そこで、一方向への振動機能だけでなく、二方向への振動機能を備えた二軸振動試験装
置や、三方向への振動機能を備えた三軸振動試験装置などの多軸振動試験装置が開発され
ているが、多軸振動試験装置は、一軸振動試験装置と比較して、非常に高価であり、また
、加振方向が増えることにより設備も大型となるため広い設置スペースが必要になるとい
う課題があった。

一方、下記の特許文献１では、二方向への振動機能を備えた二軸振動試験装置を用いて
、１回の振動試験で被試験体の取付け位置を変えることなく、被試験体のｘｙｚ軸の３方
向について加振する技術について開示されているが、一軸振動試験装置を用いて、被試験
体のｘｙｚ軸の３方向について同時に、しかも各方向に所望の加速度が得られるように加
振する技術について提案されているものは知られていない。
特開平４−３３２８３９号公報

課題を解決するための手段及びその効果

本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、一方向への振動機能を有する振動試験
装置を用いて、一方向への振動試験のみで、被試験体のｘｙｚ軸の各方向について同時に
加振することができ、また、被試験体のｘｙｚ軸の各方向に所望の加速度が得られるよう
に加振を行うことができる振動試験方法、振動試験補助装置、及び振動試験システムを提
供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明に係る振動試験方法（１）は、一方向への振動機能を
備えた振動試験装置を用い、被試験体のｘｙｚ軸の各方向が振動台のｘｙｚ軸の各方向に
対してそれぞれ所定角度傾いた状態となるように被試験体を治具を介して振動台上に設置
し、前記一方向に対して所定条件の振動を加えることを特徴としている。

上記振動試験方法（１）によれば、一方向への振動機能を備えた振動試験装置を用い、
被試験体のｘｙｚ軸の各方向が振動台のｘｙｚ軸の各方向に対してそれぞれ所定角度傾い
た状態となるように被試験体を治具を介して振動台上に設置し、前記一方向に対して所定
条件の振動を加えることにより、前記被試験体のｘｙｚ軸の各方向について同時に加振す
ることができ、一方向への振動機能のみを備えた振動試験装置であっても、被試験体の取
付け向き等を変えることなく、一方向への振動試験のみで、被試験体のｘｙｚ軸の各方向
について同時に加振することができる。従って、一軸振動試験装置を使用した場合の試験
時間を従来の３分の１程度、すなわち、三軸振動試験装置を用いる場合と同程度にまで短
縮することができ、設備コストをかけることなく、試験効率を高めることができる。

また本発明に係る振動試験補助装置（１）は、被試験体が取り付けられる被試験体取付
治具と、該被試験体取付治具が取り付けられる被試験体の搭載面が、該搭載面と対向する
面に対して傾いた形状に形成され、一方向への振動機能を備えた振動試験装置の振動台に
取付けるための第１の取付部と、前記被試験体取付治具に取付けられた被試験体のｘｙｚ
軸の各方向が前記振動台のｘｙｚ軸の各方向に対してそれぞれ所定角度傾いた状態となる
ように前記被試験体取付治具を前記搭載面に取り付けるための第２の取付部とを有する振
動台取付治具と、該振動台取付治具に前記被試験体取付治具を介して取り付けられた前記
被試験体のｘｙｚ軸のうちの少なくともいずれかの方向に加わる加速度を調整する加速度
調整手段と、前記被試験体のｘｙｚ軸の各方向に対する所定の加速度条件を満たすように
、前記加速度調整手段を制御する加速度調整制御手段とを備えていることを特徴としてい
る。

上記振動試験補助装置（１）によれば、前記振動台取付治具の被試験体搭載面が、該搭
載面と対向する面に対して傾いた形状に形成され、前記振動試験装置の振動台に取付ける
ための第１の取付部と、前記被試験体取付治具に取付けられた被試験体のｘｙｚ軸の各方
向が前記振動台のｘｙｚ軸の各方向に対してそれぞれ所定角度傾いた状態となるように前
記被試験体取付治具を前記搭載面に取り付けるための第２の取付部とが前記振動台取付治
具に設けられているので、前記被試験体取付治具に取付けられた前記被試験体のｘｙｚ軸
の各方向を前記振動台のｘｙｚ軸の各方向に対して、それぞれ所定角度傾斜させた状態で
前記振動台に取り付けることができる。このため、一方向への振動機能のみを備えた振動
試験装置であっても、被試験体の取付け向き等を変えることなく、一方向への振動試験の
みで、被試験体のｘｙｚ軸の各方向について同時に加振することができ、一軸振動試験装
置を使用した場合の試験時間を従来の３分の１程度、すなわち、三軸振動試験装置を用い
る場合と同程度にまで短縮することができ、一軸方向への振動機能のみを備えた振動試験
装置を用いて、新たな設備コストをあまりかけることなく、試験効率を大幅に高めること
ができる。

また、前記加速度調整制御手段により制御される前記加速度調整手段が装備されている
ので、前記被試験体のｘｙｚ軸の各方向に加える加速度条件が異なっている場合であって
も、該加速度条件を満たすようにｘｙｚ軸の各方向に加えられる加速度を調整（減衰、又
は増幅）することができ、各方向ごとに異なる加速度条件を満たす振動試験を一方向への
振動試験で実現することができ、精度の高い振動試験を行うことができる。

また本発明に係る振動試験システム（１）は、上記振動試験補助装置（１）と、一方向
への振動機能を有する加振部、前記振動試験補助装置の振動台取付治具が設置可能な振動
台、及び前記加振部の振動機能を制御する振動制御手段を有する振動試験装置とを備えて
いることを特徴としている。

上記振動試験システム（１）によれば、一方向への振動機能のみを備えた振動試験装置
であっても、被試験体の取付け向き等を変えることなく、一方向への振動試験のみで、被
試験体のｘｙｚ軸の各方向について同時に加振することができる。従って、一軸振動試験
装置を使用した場合の試験時間を従来の３分の１程度、すなわち、三軸振動試験装置を用
いる場合と同程度にまで短縮することができ、一方向への振動機能のみを備えた振動試験
装置を用いて、新たな設備コストをあまりかけることなく、試験効率を大幅に高めること
ができるシステムを構築することができる。

また、前記被試験体のｘｙｚ軸の各方向に加える加速度条件が異なっている場合であっ
ても、該加速度条件を満たすようにｘｙｚ軸の各方向に加えられる加速度を調整（減衰、
又は増幅）することができ、各方向ごとに異なる加速度条件を満たす振動試験を一方向へ
の振動試験で実現することができ、精度の高い振動試験を行うことができるシステムとす
ることができる。

以下、本発明に係る振動試験方法、振動試験補助装置、及び振動試験システムの実施の
形態を図面に基づいて説明する。図１は、実施の形態に係る振動試験システムの要部を示
した概略構成図である。なお、本実施の形態では、車載用オーディオ機器を被試験体１と
する場合について説明するが、他の電子機器等にも適用することができる。

振動試験システムは、一方向への振動機能を有する加振器１１、加振器１１により水平
方向に振動する振動台１２、及び加振器１１の駆動を制御する振動制御装置１３を含んで
構成される振動試験装置１０と、振動台１２の上面に固定される振動台取付治具２０と、
振動台取付治具２０の上面に固定される被試験体取付治具３０と、被試験体取付治具３０
に配設された加速度調整装置４１Ａ、４１Ｂと、加速度調整装置４１Ａ、４１Ｂの駆動を
制御する加速度調整制御装置４０とを含んで構成されている。なお、振動試験装置１０に
は、正弦波による振動を被試験体１に与える正弦波振動試験（周波数掃引試験を含む）が
行える一般的な一軸振動試験装置が採用され得る。

また、振動制御装置１３は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、及びＲＯＭを含むマイクロコンピュータ
（図示せず）を含んで構成されており、ＲＯＭに格納された制御プログラム（ソフトウェ
ア）に基づいて加振器１１の駆動動作、すなわち、加振器１１に連結された振動台１２の
振動周波数、加速度、振幅等を制御するものである。

また、振動制御装置１３には、パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと記す）５０を接
続することができるようになっており、ＰＣ５０を介して振動制御装置１３に各種データ
等の入力を行ったり、振動制御装置１３で検出された各種データ等をＰＣ５０のモニタ（
図示せず）に表示させることができるようになっている。

なお、図中の矢印Ｖが、振動台１２の加振方向を示しており、図中のｘｙｚは、振動台
１２のｘｙｚ軸を示しており、ここでは、振動台１２の加振方向を振動台１２のｘ軸方向
とし、該ｘ軸方向と水平面で垂直に交わる方向を振動台１２のｙ軸方向とし、振動台１２
の上面に対して垂直方向を振動台１２のｚ軸方向とする。また、図中のｘ’ｙ’ｚ’は、
被試験体１のｘｙｚ軸を示しており、ここでは、被試験体１の前後方向を被試験体１のｘ
’軸方向とし、被試験体１の左右方向を被試験体１のｙ’軸方向とし、被試験体１の上下
方向を被試験体１のｚ’軸方向として、以下説明する。

また、振動台１２には、振動台１２のｘ軸（加振）方向にかかる加速度を検出する加速
度センサ５４が設置され、加速度センサ５４は振動制御装置１３に接続されている。

図２は、振動台１２の上面に取り付けられる振動台取付治具２０を模式的に示した斜視
図である。なお、図中の矢印Ｖは、振動台１２の加振方向を示している。
振動台取付治具２０は、その上面（被試験体搭載面）が底面に対して所定角度（ε°）
傾いた形状に形成された平面視略矩形形状のプレート型治具として構成されており、上面
四隅近傍位置には、ボルトを挿通して振動台１２の上面に固定するためのボルト取付孔２
１（第１の取付部）がそれぞれ形成されている。

また、上面には、被試験体取付治具３０をボルトで固定するための複数のボルト取付孔
２２（第２の取付部）が所定半径の円周上に所定の角度間隔を設けて複数形成されている
。このボルト取付孔２２により被試験体取付治具３０の取付け角度（振動台２０のｘ軸方
向と被試験体１のｘ’軸方向との水平面でのなす角度）を０°〜４５°（４５°以上であ
ってもよい）の所定角度で変えることができる、すなわち、被試験体取付治具３０に取付
けられた被試験体１のｘ’ｙ’ｚ’軸の各方向が振動台１２のｘｙｚ軸の各方向に対して
それぞれ所定角度傾いた状態となるように被試験体取付治具３０を取り付けることができ
るようになっている。

また、傾斜角度（ε°）の異なる（例えば、ε°＝１５°、３０°、４０°、４５°等
に設定された）振動台取付治具２０を用意しておいてもよい。なお、本実施の形態では、
第１、第２の取付部として、ボルトで固定するためのボルト取付孔２１、２２を採用した
場合について説明したが、他の実施の形態では、ボルト以外の他の固定部材により固定す
る構成も適用することができる。

図３は、振動台取付治具２０の上面（被試験体搭載面）に取り付けられる被試験体取付
治具３０を模式的に示した斜視図である。被試験体取付治具３０は、正面視略ユの字形状
に形成された本体部３１と、被試験体１を本体部３１に固定するためのＬ字形状をした固
定用部材３５Ａ、３５Ｂとを含んで構成されている。

本体部３１は、略矩形形状をした平板状の下部プレート部３２と、下部プレート部３２
上面の所定位置（一側面寄りの位置）から立設された側壁部３３と、側壁部３３上部から
水平方向に延設された上部プレート部３４とが一体形成されたものであり、下部プレート
部３２と上部プレート部３４との間に被試験体１が配設され、固定用部材３５Ａ、３５Ｂ
を介して被試験体１が下部プレート部３２に固定されるようになっている。

下部プレート部３２の四隅近傍位置には、振動台取付治具２０にボルトで固定するため
のボルト取付孔３６が形成され、下部プレート部３２の所定位置には、固定用部材３５Ａ
、３５Ｂをボルトで固定するためのボルト取付孔３７が形成されている。また、固定用部
材３５Ａ、３５Ｂには、下部プレート部３２にボルトで固定するためのボルト取付孔３８
と、被試験体をボルトで固定するためのボルト取付孔３９とが形成されている。

また、本体部３１の側壁部３３には加速度調整装置４１Ａが、上部プレート部３４には
加速度調整装置４１Ｂが配設されている。加速度調整装置４１Ａ、４１Ｂは、側壁部３３
や上部プレート部３４の内側面に設けられたゴムやバネ部材等で作られた緩衝部材４２と
、緩衝部材４２に作用する被試験体１の加速度を減衰させる加速度減衰機構４３とを含ん
で構成されている。加速度減衰機構４３としては、例えば、油圧（又は空気圧）等により
ピストン等の動きを制御して、緩衝部材４２による減衰力の調整が可能な機構を採用する
ことができ、加速度減衰機構４３は、加速度調整制御装置４０からの制御信号に基づいて
、その動作が制御されるようになっている。なお、緩衝部材４２に作用する被試験体１の
加速度を大きくするための加速度増幅機構（例えば、小型振動機構）をさらに設ける構成
とすることもできる。

また、被試験体１のｘ’ｙ’ｚ’軸各方向に加わる加速度を検出するために加速度セン
サ５１、５２、５３が、被試験体１又は本体部３１の所定位置に設置されるようになって
いる。なお、加速度センサ５１、５２、５３に記している矢印は、加速度の検出方向を示
している。

加速度調整制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、及びＲＯＭを含むマイクロコンピュータ
（図示せず）を含んで構成されており、ＲＯＭに格納された制御プログラム（ソフトウェ
ア）に基づいて加速度調整装置４１Ａ、４１Ｂ（加速度減衰機構４３の動作等）を制御す
るものである。

また、加速度調整制御装置４０は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）５０と接続するこ
とができるようになっており、ＰＣ５０を介して加速度調整制御装置４０に各種データ等
の入力を行ったり、加速度調整制御装置４０で検出された各種データ等をＰＣ５０のモニ
タ（図示せず）に表示させることもできるようになっている。

また、振動制御装置１３と加速度調整制御装置４０とは、データ通信が行えるように接
続されており、制御に必要な各種データ等（振動周波数の制御状況等）のやり取りが行え
るようになっている。

次に実施の形態に係る振動試験システムを使用した振動試験方法について説明する。ま
ず、振動試験を行う前に、試験条件を決定するための予備実験を行う。予備実験では、被
試験体１の耐久性評価のために要求される振動試験条件を満たす振動試験を一方向への振
動試験１回で行うための試験条件を決定する。

予備実験を行う前に、被試験体１、振動台取付治具２０、被試験体取付治具３０、被試
験体１の耐久性評価のために要求される振動試験条件を用意しておく。図４は、被試験体
の耐久性評価のために要求される振動試験条件の概要を説明するためのテーブルである。

図４の振動試験条件テーブルには、被試験体１の耐久性評価のために要求される振動周
波数の範囲と、その振動周波数の範囲において被試験体１のｘ’ｙ’ｚ’軸各方向に加え
る加速度との関係が示されている。この場合、掃引させる振動周波数の範囲は、ａ〜ｂ、
ｂ〜ｃ、ｃ〜ｄ（Ｈｚ）の３つの範囲に分けて設定されており、振動周波数の範囲毎に、
被試験体のｘ’軸（前後）方向、ｙ’軸（左右）方向、ｚ’軸（上下）方向へ加える加速
度（ｍ／ｓ²）の要求値が、それぞれ規定されている。通常、振動周波数の範囲毎に、被試験体の各方向へ加える加速度の要求値は異なっており、振動周波数の範囲や各方向への加速度の要求値は、被試験体１の種類や使用環境、被試験体１で必要とされる耐久性能等を考慮して設定される。ここでは、被試験体のｘ’軸（前後）方向へ加える加速度の要求値が、ｙ’軸（左右）方向、ｚ’軸（上下）方向へ加える加速度の要求値よりも大きいものとして説明する。

次に、図１に示した向きで、振動台取付治具２０を振動台１２の上面にボルトで固定す
る。そして、被試験体取付治具３０に被試験体１をボルトで固定し、被試験体１が固定さ
れた被試験体取付治具３０を振動台取付治具２０の上面（傾斜面）にボルトで固定する。
なお、このとき被試験体１のｘ’軸（前後）方向と、振動台１２のｘ軸（振動）方向との
水平面でのなす角が、まず、第１の取付角度となるように固定する。なお、予備実験にお
いては、第１〜第ｎの取付角度（例えば、１５°、３０°、４０°、４５°等に設定され
た角度）で、それぞれ以下の加速度計測実験を順次行う。

次に振動台取付治具２０と被試験体取付治具３０を介して振動台１２に傾斜させた状態
で固定された被試験体１のｘ’ｙ’ｚ’軸各方向の加速度を検出できるように、被試験体
取付治具３０や被試験体１の所定位置に加速度センサ５１、５２、５３をそれぞれ設置す
るとともに、振動台１２のＸ軸（振動）方向の加速度が検出できるように加速度センサ５
４を振動台１２に設置する。なお、加速度センサ５４は、振動制御装置１３に接続され、
加速度センサ５１、５２、５３は、加速度調整制御装置４０に接続されている。

次に、図４に示した振動試験条件テーブルに規定された振動周波数に基づいて振動台１
２の加振を開始し、第１の取付角度において、被試験体１のｘ’軸方向の加速度（加速度
センサ５１）の検出値が、振動試験条件テーブルに規定された加速度要求値（振動周波数
ａ〜ｂ（Ｈｚ）ではＡ１（ｍ／ｓ²）、ｂ〜ｃ（Ｈｚ）ではＡ２、ｃ〜ｄ（Ｈｚ）ではＡ３）となるように加振器１１による振動台１２の動作を制御し、その時の被試験体１のｙ’ｚ’軸各方向へ加わる加速度（加速度センサ５２、５３）の検出値と、振動台１２のｘ軸（振動）方向へ加わる加速度（加速度センサ５４）の検出値とを記録していく。

第１の取付角度での加速度検出値の記録を終えると、次に、第２の取付角度となるよう
に被試験体取付治具３０の取付け位置を変えて、上記と同様に加速度の検出値を記録し、
第ｎの取付角度での加速度の検出値を記録し終えるまで、同様の試験を繰り返す。

その後、第１〜第ｎの取付角度での被試験体１のｙ’ｚ’軸方向の加速度の検出値デー
タ（複数回行った場合は平均値データ）と、振動試験条件テーブルの被試験体１のｙ’ｚ
’軸方向の加速度要求値とを比較して、被試験体１のｙ’ｚ’軸方向の加速度要求値と加
速度の検出値データとの差が最も小さくなる取付角度条件を割り出し、被試験体１の取付
角度条件（被試験体取付治具３０、振動台取付治具２０の振動台１２への取付条件）を決
定する。

なお、傾斜角度の異なる振動台取付治具２０がある場合には、さらに、振動台取付治具
２０を取り替えて、上記と同様な実験を繰り返し、被試験体１のｙ’ｚ’軸方向の加速度
要求値と加速度検出値データとの差が最も小さくなる取付角度条件を割り出すようにすれ
ばよい。

次に予備実験後に行う振動試験について説明する。振動試験では、予備実験において決
定された被試験体１の取付角度条件となるように、まず、振動台１２に振動台取付治具２
０を取付け、被試験体１が固定された被試験体取付治具３０を振動台取付治具２０に取り
付け、被試験体１のｘ’ｙ’ｚ’軸の各方向が振動台１２のｘｙｚ軸の各方向に対してそ
れぞれ所定角度傾いた状態となるように被試験体１を治具（振動台取付治具２０、被試験
体取付治具３０）を介して振動台１２上に設置する。

また、加速度調整制御装置４０には、決定された被試験体１の取付角度条件で振動台１
２を振動させたときの被試験体１のｘ’ｙ’ｚ’軸各方向の加速度の検出値データや、振
動試験条件テーブルのデータ（振動台１２の振動周波数、被試験体１のｘ’ｙ’ｚ’軸各
方向の加速度要求値）などの加速度調整に必要なデータを入力しておく。一方、振動制御
装置１３には、決定された被試験体１の取付角度条件で振動させたときの振動台１２のｘ
軸方向の加速度の検出値（この値を制御値として利用する）や、振動試験条件テーブルの
データ（振動台１２の振動周波数、被試験体１のｘ’ｙ’ｚ’軸各方向の加速度要求値）
などの振動制御に必要なデータを入力しておく。

そして、振動試験を行う準備ができた後、加振器１１、振動制御装置１３、加速度調整
制御装置４０の電源を投入して、振動試験を開始する。なお、振動試験では、振動試験条
件テーブルに規定された振動周波数の間を一定の変化率で周波数を変化（掃引）させ、こ
れを一定時間周期で、所定回数繰り返す掃引試験を、一方向（この場合、水平方向）につ
いてのみ行うようになっている。

次に実施の形態に係る振動試験システムにおける振動制御装置１３の行う処理動作を図
５に示したフローチャートに基づいて説明する。なお本処理動作は、振動試験の開始後に
実行される。

まず、ステップＳ１では、加振条件の読み込み、すなわち、振動周波数の制御範囲、掃
引時間、及び振動台１２のｘ軸方向の加速度の制御値に関する情報を読み込み、次のステ
ップＳ２では、加振条件に基づいて加振器１１を駆動させる制御を行い、振動台１２の水
平方向への振動を開始し、その後ステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、加速度センサ５４から振動台１２のｘ軸方向の加速度の検出値を取
り込み、続くステップＳ４では、振動台１２のｘ軸方向の加速度の検出値と制御値との差
が小さくなるように振動台１２の加振制御を行い、その後ステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、掃引時間のカウント値に基づいて、振動周波数範囲の切換タイミン
グになったか否かを判断し、振動周波数範囲の切換タイミングになったと判断すれば、ス
テップＳ１に戻り、次の加振条件の読み込みを行い、処理を繰り返す一方、振動周波数範
囲の切換タイミングではないと判断すればステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、規定されたすべての振動周波数範囲での振動試験が完了したか否か
を判断し、まだ完了していないと判断すればステップＳ３に戻り処理を繰り返す一方、完
了したと判断すればステップＳ７に進み、加振器１１の駆動を停止させる処理を行い、そ
の後処理を終える。

次に実施の形態に係る振動試験システムにおける加速度調整制御装置４０の行う処理動
作を図６に示したフローチャートに基づいて説明する。なお本処理動作は、振動試験の開
始後に実行される。

まず、ステップＳ１１では、振動制御装置１３から現在制御している加振条件に関する
情報を取り込み、次のステップＳ１２では、現在制御している振動周波数範囲に対応する
被試験体１のｙ’ｚ’軸方向の加速度要求値を読み出し、被試験体１のｙ’ｚ’軸方向の
加速度の制御値（調整目標値）に設定し、その後ステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３では、加速度センサ５１、５２、５３から被試験体１のｘ’ｙ’ｚ’軸
各方向の加速度の検出値を取り込み、次のステップＳ１４では、被試験体１のｙ’ｚ’軸
の各方向の加速度の検出値と制御値との差に基づいて、ｙ’ｚ’軸の各方向の加速度調整
（減衰）量を求め、その後ステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５では、求めたｙ’ｚ’軸の各方向の加速度調整量に基づいて、加速度調
整装置４１Ａ、４１Ｂの制御を行い、被試験体１のｙ’ｚ’軸の各方向の加速度を制御値
に近付けるように減衰させる処理を行い、その後ステップＳ１６に進む。なお、加速度調
整装置４１Ａ、４１Ｂでは、加速度調整制御装置４０からの制御信号を受けて、加速度調
整機構４３が、被試験体１のｙ’ｚ’軸の各方向の加速度を減衰させるように駆動される
ようになっている。

そして、ステップＳ１６では、振動制御装置１３から次の加振条件に関する情報を取得
したか否かを判断し、次の加振条件に関する情報を取得したと判断すればステップＳ１２
に戻り処理を繰り返す。

一方ステップＳ１６において、次の加振条件に関する情報を取得していないと判断すれ
ばステップＳ１７に進み、規定されたすべての振動周波数範囲での振動試験が完了したか
否かを判断し、まだ完了していないと判断すればステップＳ１３に戻り処理を繰り返す一
方、完了したと判断すれば、その後処理を終える。

上記実施の形態に係る振動試験システムによれば、振動台取付治具２０の上面（被試験
体搭載面）が、底面（搭載面と対向する面）に対して傾いた形状に形成され、振動試験装
置１０の振動台１２に取付けるためのボルト取付孔２１と、被試験体取付治具３０に取付
けられた被試験体１のｘ’ｙ’ｚ’軸の各方向が振動台１２のｘｙｚ軸の各方向に対して
それぞれ所定角度傾いた状態となるように被試験体取付治具３０を前記上面に取り付ける
ためのボルト取付孔２２とが振動台取付治具２０に設けられているので、被試験体取付治
具３０に取付けられた被試験体１のｘ’ｙ’ｚ’軸の各方向を振動台１２のｘｙｚ軸の各
方向に対して、それぞれ所定角度傾斜させた状態で振動台１２に取り付けることができる
。

このため、一方向への振動機能のみを備えた振動試験装置１０であっても、被試験体１
の取付け向きや加振器１１の加振方向を変えることなく、一方向への振動試験のみで、被
試験体１のｘ’ｙ’ｚ’軸の各方向について同時に加振することができ、一軸振動試験装
置１０を使用した場合の試験時間を従来の３分の１程度、すなわち、三軸振動試験装置を
用いる場合と同程度にまで短縮することができ、一方向への振動機能のみを備えた振動試
験装置１０を用いて、新たな設備コストをあまりかけることなく、試験効率を大幅に高め
ることができるシステムを構築することができる。

また、被試験体１のｘ’ｙ’ｚ’軸の各方向に加える加速度条件が異なっている場合で
あっても、該加速度条件を満たすようにｘ’ｙ’ｚ’軸の各方向に加えられる加速度を調
整（減衰、又は増幅）することができ、各方向ごとに異なる加速度条件を満たす振動試験
を一方向への振動試験のみで実現することができ、精度の高い振動試験を行うことができ
るシステムとすることができる。
なお、上記振動試験システムの構成を、被試験体１の振動試験のみだけなく、落下衝撃
試験にも適用することも可能である。

本発明の実施の形態に係る振動試験システムの概略構成図である。 実施の形態に係る振動試験システムで使用する振動台取付治具を模式的に示した斜視図である。 実施の形態に係る振動試験システムで使用する被試験体取付治具を模式的に示した斜視図である。 実施の形態に係る振動試験システムで行う被試験体の振動試験条件を説明するためのテーブルである。 実施の形態に係る振動試験システムにおける振動制御装置の行う処理動作を示したフローチャートである。 実施の形態に係る振動試験システムにおける加速度調整制御装置の行う処理動作を示したフローチャートである。

符号の説明

１ 被試験体
１０ 振動試験装置
１１ 加振器
１２ 振動台
１３ 振動制御装置
２０ 振動台取付治具
３０ 被試験体取付治具
４０ 加速度調整制御装置
４１Ａ、４１Ｂ 加速度調整装置

Claims (4)

1. 一方向への振動機能を備えた振動試験装置を用い、
   被試験体のｘｙｚ軸の各方向が振動台のｘｙｚ軸の各方向に対してそれぞれ所定角度傾
   いた状態となるように被試験体を治具を介して振動台上に設置し、
   前記一方向に対して所定条件の振動を加えることを特徴とする振動試験方法。
2. 前記被試験体のｘｙｚ軸の各方向に対する所定の加速度条件を満たすように、加振時に
   前記被試験体のｘｙｚ軸のうちの少なくともいずれかの方向に対する加速度を調整するこ
   とを特徴とする請求項１記載の振動試験方法。
3. 被試験体が取り付けられる被試験体取付治具と、
   該被試験体取付治具が取り付けられる被試験体の搭載面が、該搭載面と対向する面に対
   して傾いた形状に形成され、一方向への振動機能を備えた振動試験装置の振動台に取付け
   るための第１の取付部と、前記被試験体取付治具に取付けられた被試験体のｘｙｚ軸の各
   方向が前記振動台のｘｙｚ軸の各方向に対してそれぞれ所定角度傾いた状態となるように
   前記被試験体取付治具を前記搭載面に取り付けるための第２の取付部とを有する振動台取
   付治具と、
   該振動台取付治具に前記被試験体取付治具を介して取り付けられた前記被試験体のｘｙ
   ｚ軸のうちの少なくともいずれかの方向に加わる加速度を調整する加速度調整手段と、
   前記被試験体のｘｙｚ軸の各方向に対する所定の加速度条件を満たすように、前記加速
   度調整手段を制御する加速度調整制御手段とを備えていることを特徴とする振動試験補助
   装置。
4. 請求項３記載の振動試験補助装置と、
   一方向への振動機能を有する加振部、前記振動試験補助装置の振動台取付治具が設置可
   能な振動台、及び前記加振部の振動機能を制御する振動制御手段を有する振動試験装置と
   を備えていることを特徴とする振動試験システム。

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