电动型致动器和激振装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电动型致动器和激振装置。
【背景技术】
[0002]已知有在试验装置等中使用的电动型致动器。电动型致动器为称作音圈马达(VCM:Voice Coil Motor)的直线电动机中的一种。在专利文献1中记载了振动试验用的电动型致动器。专利文献1中记载的现有的电动型致动器构成为，通过音圈马达机构产生的驱动力来负担施加于致动器的全部载荷。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开平6-323950号公报【实用新型内容】
[0006]实用新型要解决的技术问题
[0007]在由专利文献1的电动型致动器在铅垂方向上对重的对象物进行激振的情况下，电动型致动器不仅在产生用于使对象物等(包括对象物和电动型致动器的可动部、振动台)移动的动载荷中，而且在产生用于支承对象物的重量的静载荷中也消费较多的电力。因此需要使用大容量的线圈。其结果，存在增大可动部的重量而降低激振性能的问题。
[0008]本实用新型是鉴于上述问题而完成的，其目的在于通过降低电动型致动器的载荷而使可动部轻量化，提高驱动性能。
[0009]用于解决问题的技术方案
[0010]根据本实用新型一实施方式，提供一种电动型致动器，其包括:筒状的固定部；收纳于固定部的筒内，在筒轴上可移动的可动部；和设置在固定部与可动部之间的弹性机构。
[0011]在上述电动型致动器中，可以为以下结构，弹性机构将可动部相对于固定部弹性地保持在筒轴方向上的中立位置。
[0012]在上述电动型致动器中，可以为以下结构，弹性机构包括:固定于固定部的固定构造部；固定于可动部的可动构造部；和设置在固定构造部与可动构造部之间的弹性元件，弹性元件被施加了预载荷。
[0013]在上述电动型致动器中，可以为以下结构，弹性元件包括空气弹簧或线圈弹簧。
[0014]在上述电动型致动器中，可以为以下结构，固定构造部具有:朝向筒轴方向的第一固定面；和与第一固定面反向的第二固定面，可动构造部具有:与第一固定面相对的第一可动面；和与第二固定面相对的第二可动面，弹性元件包括:夹在第一固定面与第一可动面之间的第一弹性元件；和夹在第二固定面与第二可动面之间的第二弹性元件。
[0015]在上述电动型致动器中，可以为以下结构，固定构造部包括固定于固定部的隔板，可动构造部包括:与隔板相对的第一压板；和在第一压板的相反侧与隔板相对的第二压板，第一弹性元件设置于隔板与第一压板之间，第二弹性元件设置于隔板与第二压板之间，固定构造部包括固定于可动部的杆，在隔板设置有供杆穿过的贯通孔，第一压板为形成于杆的第一凸缘部。
[0016]在上述电动型致动器中，可以为以下结构，杆具有外螺纹部，第二压板为形成于与外螺纹部卡合的螺母的第二凸缘部。
[0017]在上述电动型致动器中，可以为以下结构，第一弹性元件和第二弹性元件为螺旋弹貪。
[0018]根据本实用新型一实施方式，提供一种激振装置，其包括:振动台；在水平方向上驱动振动台的水平致动器；和在铅垂方向上驱动振动台的铅垂致动器，水平致动器为将筒轴配置成朝向水平方向的所述电动型致动器。
[0019]在上述激振装置中，可以为以下结构，铅垂致动器包括:筒状的固定部；可动部，其一部分收纳于固定部的中空部内，在固定部的轴线方向上被往复驱动；和从下方支承可动部的空气弹簧。
[0020]实用新型的效果
[0021]根据本实用新型的一实施方式，能够降低电动型致动器的载荷，使可动部轻量化，提尚驱动性能。
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型实施方式的激振装置的俯视图。
[0023]图2是本实用新型实施方式的激振装置的侧视图。
[0024]图3是本实用新型实施方式的激振装置的侧视图。
[0025]图4是本实用新型实施方式的Z轴激振单元的俯视图。
[0026]图5是本实用新型实施方式的Z轴激振单元的侧视图。
[0027]图6是本实用新型实施方式的Z轴激振单元的侧视图。
[0028]图7是本实用新型实施方式的X轴激振单元的俯视图。
[0029]图8是本实用新型实施方式的X轴激振单元的侧视图。
[0030]图9是本实用新型实施方式的X轴激振单元的正视图。
[0031]图10是本实用新型实施方式的垂直驱动用电动型致动器的侧视图。
[0032]图11是本实用新型实施方式的垂直驱动用电动型致动器的正视图。
[0033]图12是本实用新型实施方式的垂直驱动用电动型致动器的纵截面图。
[0034]图13是放大本实用新型实施方式的水平驱动用电动型致动器的中立弹簧机构附近的纵截面图。
[0035]图14是本实用新型实施方式的交叉导向器的外观图。
[0036]图15是本实用新型实施方式的A型直线导向器的俯视图。
[0037]图16是本实用新型实施方式的A型直线导向器的侧视图。
[0038]图17是本实用新型实施方式的A型直线导向器的正视图。
[0039]图18是本实用新型实施方式的B型直线导向器的俯视图。
[0040]图19是本实用新型实施方式的B型直线导向器的侧视图。
[0041]图20是本实用新型实施方式的B型直线导向器的正视图。
[0042]图21是说明安装于中继框架的顶板的轨道配置图。
[0043]图22是滚柱轴承式直线导向器的横截面图。
[0044]图23是图22的I 一 I截面图。
[0045]图24是表示直线导向器的滚柱与保持件的配置关系图。
[0046]图25是放大振动台附近的俯视图。
[0047]图26是放大X轴激振单元的支承单元的弹簧机构附近的图。
[0048]图27是本实用新型实施方式的激振装置的驱动控制系统的方块图。
[0049]图28是球轴承式直线导向器的横截面图。
[0050]图29是放大本实用新型第二实施方式的激振装置的振动台附近的俯视图。
[0051]图30是放大本实用新型第二实施方式的激振装置的振动台附近的侧视图。
[0052]图31是本实用新型第二实施方式的Z轴激振单元的可动部外观图。
[0053]图32是本实用新型第二实施方式的中继框架外观图。
[0054]图33是本实用新型第二实施方式的XY滑块的Y轴轨道的立体图。
[0055]图34是放大本实用新型第三实施方式的激振装置的振动台附近的俯视图。
[0056]图35是放大本实用新型第四实施方式的激振装置的振动台附近的俯视图。
[0057]图36是放大本实用新型第四实施方式的激振装置的振动台附近的侧视图。
[0058]图37是本实用新型第五实施方式的激振装置的侧视图。
[0059]图38是本实用新型第五实施方式的激振装置的侧视图。
[0060]图39是本实用新型第六实施方式的激振装置的俯视图。
[0061]图40是本实用新型第六实施方式的激振装置的侧视图。
【具体实施方式】
[0062]以下，参照【附图说明】本实用新型的实施方式。
[0063]另外，各图中就同一或对应的要素注记同一或对应的符号，并省略重复的说明。
[0064]<第一实施方式>
[0065]图1是本实用新型第一实施方式的电动型3轴激振装置1 (以下简称为“激振装置1”)的机构部10的俯视图。在以下的说明中，将图1中的左右方向设为X轴方向(将右方向设为X轴正方向)，将上下方向设为Y轴方向(将下方向设为Y轴正方向)，将垂直于纸面的方向设为z轴方向(将从纸面背面侧朝向表面侧的方向设为Z轴正方向)。另外，Z轴方向是铅垂方向，且X轴和Y轴方向是水平方向。此外，图2和图3分别是激振装置1的侧视图。另外，图2是朝向Y轴负方向(图1中的上方向)观看激振装置1的图，图3是朝向X轴负方向(图1中的左方向)观看激振装置1的图。
[0066]如图1所示，激振装置1的机构部10包括:在其上表面固定被测体(未图示)的振动台400 ;对振动台400分别在X轴、Y轴和Z轴方向上进行激振的3个激振单元(X轴激振单元100、Y轴激振单元200和Ζ轴激振单元300);和安装各激振单元100、200和300的装置底座500。
[0067]图4是Ζ轴激振单元300的俯视图，图5和图6是Ζ轴激振单元300的侧视图。另夕卜，图5是朝向Υ轴负方向观看Ζ轴激振单元300的图，图6是朝向X轴负方向观看Ζ轴激振单元300的图。
[0068]此外，图7、图8和图9分别是X轴激振单元100的俯视图、侧视图和正视图。另夕卜，图7、图8和图9分别是朝向Z轴负方向、Y轴负方向和X轴负方向观看X轴激振单元100的图。
[0069]各激振单元100、200和300是分别包括电动型致动器(音圈马达)的直动激振单元。振动台400与各激振单元100、200和300分别经由作为滑动连结机构的两轴滑块(YZ滑块160、ZX滑块260和XY滑块360)而连结。激振装置1使用各激振单元100、200和300，对振动台400和固定于振动台400上的被测体在正交3轴方向上进行激振。
[0070]图27是表示激振装置1的驱动控制系统la的概略结构的方块图。驱动控制系统la包括:控制整个装置动作的控制部20 ;计测振动台400的振动的计测部30 ;对控制部20供给电力的电源部40 ;和与外部进行输入输出的接口部50。
[0071]接口部50包括例如与用户之间进行输入输出的用户接口、用于与LAN(局域网络)等各种网络连接的网络接口、用于与外部机器连接的USB(通用串行总线)和与GPIB(通用接口总线)等各种通信接口中的一个以上。此外，用户接口例如包含各种操作开关、显示器、LCD(液晶显示器)等各种显示设备、鼠标或触控垫等各种指示装置、触控屏幕、摄影机、打印机、扫描仪、蜂鸣器、扬声器、麦克风、存储卡读写器等各种输入输出装置中的一个以上。
[0072]计测部30包括安装于振动台400的3轴振动传感器(3轴振动拾取器)32，将3轴振动传感器32输出的信号(例如速度信号或加速度信号)放大并数字转换后传送至控制部20。另外，3轴振动传感器32独立检测X轴、Y轴和Z轴方向的振动。此外，计测部30根据3轴振动传感器32的信号来计算表示振动台400的振动状态的各种参数(例如，速度、加速度、振幅、功率谱密度等)，并传送至控制部20。控制部20根据经接口部50输入的激振波形和来自计测部30的信号，控制输入至各激振单元100、200和300的驱动线圈(后述)的交流电流大小和频率，能够以希望的振幅和频率使振动台400发生振动。
[0073]接着，说明各激振单元100、200和300的构造。如后述，X轴激振单元100和Y轴激振单元200分别包括水平驱动用电动型致动器(以下简称为“水平致动器”)100A和200A。另外，Z轴激振单元300包括铅垂驱动用电动型致动器(以下简称为“铅垂致动器”)300A。
[0074]铅垂致动器300A包括用于支承被测体和振动台的重量(静载荷)的空气弹簧330(后述)。另外，水平致动器100A和200A分别包括施加使振动台返回中立位置(原点、基准位置)的复原力的中立弹簧(复位弹簧，回位弹簧，neutral spring)机构130、230(后述)。X轴激振单元100和Y轴激振单元200除了包括中立弹簧机构130、230以取代空气弹簧330之外，与Z轴激振单元300的结构相同，所以代表各激振单元，对Z轴激振单元300的结构进行详细说明。