特開 2024-150384 水平軸方向角振動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024150384

(43)【公開日】2024-10-23

(54)【発明の名称】水平軸方向角振動装置

(51)【国際特許分類】

   G01M 7/02 20060101AFI20241016BHJP

   B06B 1/04 20060101ALI20241016BHJP

   H02K 33/18 20060101ALI20241016BHJP

【ＦＩ】

G01M7/02 C

B06B1/04 Z

H02K33/18 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023131931

(22)【出願日】2023-08-14

(31)【優先権主張番号】202211736155.2

(32)【優先日】2022-12-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】202211740278.3

(32)【優先日】2022-12-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】202211740606.X

(32)【優先日】2022-12-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】505072650

【氏名又は名称】浙江大学

【氏名又は名称原語表記】ＺＨＥＪＩＡＮＧ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ

(74)【代理人】

【識別番号】100205936

【弁理士】

【氏名又は名称】崔 海龍

(74)【代理人】

【識別番号】100132805

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 貴之

(72)【発明者】

【氏名】何 聞

(72)【発明者】

【氏名】苑 澤宇

(72)【発明者】

【氏名】周 杰

(72)【発明者】

【氏名】賈 叔仕

(57)【要約】      （修正有）

【課題】水平軸方向の角振動装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る水平軸角振動装置は、ベースと、少なくとも、試験装置を載置するテーブルおよびテーブルに接続されてテーブルを回転駆動する主軸を有する可動部品と、テーブルおよび／または主軸に接続されて主軸の軸線を中心に揺動するようにテーブルを駆動する駆動部品と、を含み、主軸の軸線は、水平に設けられている。本発明によれば、主軸が水平に設けられ、第１駆動部品によって駆動されるため、試験装置を載置するテーブルがそれと平行する回転軸を中心に角振動し、取付け面に対し平行かつ敏感な回転軸を有する試験装置に対する加振を実現できる。また、第２駆動部品を設けることによって、試験装置の取付けなどにより生じるテーブル上の可動部品の重心の上方可動に対して、付加的な重力モーメントを形成して補償できる。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベースと、
少なくとも、試験装置を載置するテーブルと、前記テーブルに接続され、前記テーブルを回転させる主軸と、を有する可動部品と、
前記テーブルおよび／または前記主軸に接続され、前記主軸の軸線を中心に前記テーブルを回動させる駆動部品と、
を有し、前記主軸の軸線は水平に設けられている、水平軸方向角振動装置。

【請求項2】

前記駆動部品は第１駆動部品であり、当該第１駆動部品は、前記主軸の両端に接続された第１可動コイルアセンブリと、前記第１可動コイルアセンブリに適合した第１磁気回路アセンブリと、を備え、前記第１可動コイルアセンブリは前記可動部品に取り付けられ、前記第１磁気回路アセンブリは前記ベースに固定され、
前記第１可動コイルアセンブリに交流電流が流される際、前記第１磁気回路アセンブリにおいて生じるエアギャップ磁界の作用によって前記第１可動コイルアセンブリにおいて交番トルクが生じ、当該交番トルクの駆動により、前記可動部品が平衡位置を中心に往復揺動され、前記テーブルの角振動が実現される、
ことを特徴とする請求項１に記載の水平軸方向角振動装置。

【請求項3】

前記第１駆動部品は、２セット設けられ、２セットの前記第１駆動部品は、前記主軸の両端に対称設置されて前記主軸の回転を駆動する、
ことを特徴とする請求項２に記載の水平軸方向角振動装置。

【請求項4】

前記第１可動コイルアセンブリは、円盤型の形状を呈し、第１ベースと、前記第１ベースの表面に固定された第１コイルセットと、を含み、前記第１ベースは前記主軸に固定接続され、
前記第１磁気回路アセンブリは、前記ベースに設けられた内側磁気ベースと、前記ベースに設けられ、前記内側磁気ベースに適合した外側磁気ベースと、前記内側磁気ベースに設けられた内側磁石と、前記外側磁気ベースに設けられた外側磁石と、前記内側磁石と前記外側磁石との間に形成された第１エアギャップと、を含み、
前記第１可動コイルアセンブリは、前記内側磁石および前記外側磁石のそれぞれと間隔をおいて結合されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の水平軸方向角振動装置。

【請求項5】

前記駆動部品は、前記主軸の中央部に設けられた第２駆動部品であり、当該第２駆動部品は、前記テーブルまたは前記主軸に取り付けられた第２可動コイルアセンブリと、前記第２可動コイルアセンブリに適合した第２磁気回路アセンブリと、を備え、前記第２可動コイルアセンブリは前記可動部品に取り付けられ、前記第２磁気回路アセンブリは前記ベースに固定され、
前記第２可動コイルアセンブリに電流が流される際、前記第２磁気回路アセンブリにおいて生じるエアギャップ磁界の作用によって前記第２可動コイルアセンブリにおいて駆動トルクが生じ、当該駆動トルクおよび前記第１可動コイルアセンブリにおいて生じる交番駆動トルクがともに前記可動部品に作用される、
ことを特徴とする請求項１に記載の水平軸方向角振動装置。

【請求項6】

前記第２可動コイルアセンブリは、少なくとも１つの第２可動コイルユニットを有し、当該第２可動コイルユニットは、半円板形状の第２ベースおよび少なくとも１つの前記第２ベースの表面に固定された第２コイルセットを有し、前記第２ベースの円心が前記主軸の軸線上に位置されている、
ことを特徴とする請求項５に記載の水平軸方向角振動装置。

【請求項7】

前記第２コイルセットは、１本ワイヤから巻回された第１コイルおよび第２コイルを有し、前記第１コイルおよび前記第２コイルは、それぞれ、エアギャップ磁界の内側に位置する有効ワイヤセットと、エアギャップ磁界の外側に位置する第１接続ワイヤセットおよび第２接続ワイヤセットと、を含み、各コイルは、２つの有効ワイヤセットを有し、前記第１接続ワイヤセットおよび前記第２接続ワイヤセットは、それぞれ、両側の有効ワイヤセットに接続され、
ここで、第１接続ワイヤセットは前記第２ベースの円心に近接し、第２接続ワイヤセットは前記第２ベースの円心から離れており、前記第１接続ワイヤセットおよび前記第２接続ワイヤセットは同心であり、有効ワイヤセットにおけるワイヤはいずれも第２ベースの円心に向いており、
各コイルにおける２つの有効ワイヤセットの電流方向は反対であり、各コイルにおける２つの有効ワイヤセットは、それぞれ２つの隣接するエアギャップ磁場位置と１対１に対応し、隣接するエアギャップ磁場は反対方向を向いており、
２つのコイルにおける隣接する有効ワイヤセットの電流方向は同じであり、同一のエアギャップ磁界内に位置されている、
ことを特徴とする請求項６に記載の水平軸方向角振動装置。

【請求項8】

前記第２磁気回路アセンブリは、取付台に設けられた第１磁化器と、前記第１磁化器に適合第２磁化器と、前記第１磁化器に設けられた第１磁石と、前記第２磁化器に設けられた第２磁石と、前記第１磁石と前記第２磁石との間に形成された第２エアギャップと、を有し、
前記第２可動コイルアセンブリは、前記第１磁石および前記第２磁石のギャップに嵌合されている、
ことを特徴とする請求項５に記載の水平軸方向角振動装置。

【請求項9】

前記第２駆動部品は、複数セットに設けられ、複数セットの前記第２駆動部品は、前記主軸の中央部に対称配置され、隣接する２セットの第２駆動部品は、１つの磁化器を共有する、ことを特徴とする請求項５に記載の水平軸方向角振動装置。

【請求項10】

前記テーブルおよび／または前記主軸に関連付けられ、前記可動部品の全体の重心を前記主軸の軸線上に調整する重心調整アセンブリをさらに備える、ことを特徴とする請求項１～２、５のいずれか一項に記載の水平軸方向角振動装置。

【請求項11】

前記重心調整アセンブリは、少なくとも２セット設けられ、２セットの前記重心調整アセンブリは、前記主軸の長さ方向に沿って離隔して設けられ、かつ、前記テーブルに対して対称設置され、
前記重心調整アセンブリは、前記テーブルに設けられた固定平衡ブロックと、前記固定平衡ブロックに可動可能に設けられた調整可能平衡ブロックとを備え、前記固定平衡ブロックは、前記可動部品の重心が偏位する反対方向の位置に設けられている、
ことを特徴とする請求項１０に記載の水平軸方向角振動装置。

【請求項12】

前記調整可能平衡ブロックと前記固定平衡ブロックは、複数の締結ボルトおよびナットによって固定され、前記固定平衡ブロックの一側面にはテーブルから離れる方向に開口したＴ字型のガイド溝を有し、前記ナットの大径端部は前記Ｔ字型のガイド溝内で摺動可能で、前記締結ボルトのねじ部は、前記調整可能平衡ブロックから穿出して前記ナットに接続されている、ことを特徴とする請求項１１に記載の水平軸方向角振動装置。

【請求項13】

前記重心調整アセンブリは、トルクを補償するための第２駆動部品であり、前記第２駆動部品は、前記主軸の中央部に設けられ、前記テーブルまたは前記主軸に取り付けられた第２可動コイルアセンブリと、前記第２可動コイルアセンブリに適合する第２磁気回路アセンブリを有し、前記第２可動コイルアセンブリは、前記可動部品に取り付けられ、前記第２磁気回路アセンブリは、ベースに固定されている、ことを特徴とする請求項１０記載の水平軸方向角振動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、角振動テーブル技術領域に関し、特に水平軸方向角振動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

現代科学技術の発展に伴い、角振動センサーは、たとえば、深海探査、資源探査、航空宇宙、医療機器、自動車産業、家電製品などのような国民経済生活の各分野においてますます広く使われている。角振動センサーは、工場出荷前にキャリブレーションする必要があり、なお、一定期間使用された後または修理後も校正する必要がある。一方、角振動テーブルは、角振動センサーの動的性能をキャリブレーションまたは校正する重要な機器の一つとしてますます注目されている。また、角振動テーブルは、様々な製品に対する角振動の環境試験の実施に使用できる。

【0003】

従来の角振動テーブルは、駆動部品としてＤＣトルクモーターを採用し、モーターのトルク出力軸は可動部品の主軸と固設され、ＤＣトルクモーターに交流電流を流すと、モーターにより生じる交流トルクが可動部品に作用し、可動部品に角振動を発生させる。モーターの時定数の影響により、このようなＤＣトルクモーターの角振動テーブルの動作周波数範囲は、通常１００Ｈｚ以下であり、軸受の摩擦力が大きく、モーター内部の不均一な磁界の影響のため、ブラシレスＤＣトルクモーターを使用しても、振動テーブルから出力される角振動波形の歪みも比較的大きい。

【0004】

近年、上記のようなモーターを駆動部品とする角振動テーブルの欠点を解消するために、モーター駆動ではないコイル励磁駆動の角振動テーブルが徐々に提案されている。たとえば、中国特許出願ＣＮ２００６１００９９０７８．９には、モーター駆動モードではない電動式角振動テーブルが開示され、角振動テーブルの励磁システムは、電気技術者が純鉄で作成されたベース、磁性体コアの外壁およびヨークと励磁コイルとの組み合わせにより構成され、可動コイル骨格にはワイヤ溝が均一に設けられ、駆動ワイヤは絶縁粘着紙によりしっかりと包まれて可動コイル骨格のワイヤ溝に挿入され、高圧浸漬塗装および硬化され、ワイヤがワイヤ溝の両端から延び出してフレキシブルワイヤと溶接され、中空円筒カップ構造の主軸は、その両端はそれぞれ可動コイルおよびテーブルと接続され、主軸の外側にはゴムシリンダーがセットされ、ゴムシリンダーの両端は強力な接着剤によりそれぞれ支持台とテーブルに接着され、可動コイルは、磁性体コアとヨークとの間に設けられている。このような角振動テーブルは、励磁コイルにより磁場を生じ、エアギャップ磁界における可動コイルに交流を流し、可動コイルと磁界との電磁カップリング効果のもとで、可動コイルは交流トルクを生成し、可動コイルと接続されるテーブルにおいて角振動を生じさせる。このような角振動テーブルは、次のような欠点を有する。１）可動コイルの巻上げが困難で、配線が不均一で、プロセスが複雑である。２）回転部品の慣性が大きく、動作周波数範囲が狭い。３）ゴムシリンダーばねを駆動部品の回復ばねとして使用するため、角度の範囲が制限され、角変位が小さく、角加速度の波形の歪みが大きい。

【0005】

また、中国特許出願ＣＮ２０１４２０５０３７７０．３には、ハウジング、テーブル、テーブルを回転させる主軸、第１可動コイルアセンブリ、磁気回路アセンブリ、空気軸受および角変位センサーを備える角振動装置が開示されている。当該角振動装置が動作する際、コイルに交流電流を流すと、コイルは磁場の作用下でアンペール力が生じることにより、アンプルール力の作用下で第１可動コイルアセンブリが平衡位置の周りを往復振動する。このような角振動装置は、上記角振動装置の問題点を解決できるが、上記らの角振動装置の回転軸は、いずれも角振動テーブルに対して垂直、または重力加速度に対して平行である。

【0006】

角振動センサーには２つの種類がある。１つは、感度のよい回転軸が取付け面に垂直なもので、もう一つは、感度のよい回転軸が取付け面に平行なもので、取付け面は通常水平である。回転軸がテーブル面に垂直または重力加速度に平行な角振動テーブルは、感度のよい回転軸が取付け面に垂直な角振動センサーの校正にのみ使用でき、感度のよい回転軸が取付け面に平行な角振動センサーの校正に使用するためには、取付け面を角振動テーブルのテーブル面に対して垂直に配置する必要がある。しかしながら、これは実際の動作状態と一致せず、追加工具による影響を加えれば、大きな校正誤差をもたらしてしまう。したがって、感度の良い回転軸が取付け面に平行な角振動センサーは、回転軸がテーブル面に平行な角振動テーブルを使用せざるをえない。さらに、水平軸方向の回転自由度を持つ製品の角振動環境試験のシミュレーションにも、回転軸がテーブル面に平行な角振動テーブルが必要である。また、回転軸がテーブル面に平行な角振動テーブルは、重力場におけるリニア加速度センサーの動的校正にも使用できる。現在、回転軸がテーブル面に平行な校正用の角振動テーブルはまだ市販されていない。

【発明の概要】

【0007】

本発明は、上記従来技術における問題点に鑑みてなされたものであり、水平軸方向の角振動装置を提供することを目的とする。

【0008】

上記目的を達成するための本発明に係る水平軸方向の角振動装置は、
ベースと、
少なくとも、試験装置を載置するテーブルと、前記テーブルに接続され、前記テーブルを回転駆動する主軸と、を有する可動部品と、
前記テーブルおよび／または前記主軸に接続され、前記主軸の軸線を中心に前記テーブルを回動させる駆動部品と、
を有し、前記主軸の軸線は水平に設けられている。

【0009】

本発明による有益な効果は以下のとおりである。
本発明によれば、主軸が水平に設けられ、かつ、駆動部品により駆動され、試験装置を載置するテーブルが自身に平行な回転軸を中心に角振動するため、感度の良い回転軸が取付け面に平行な試験装置（たとえば、角振動センサー）に対する加振を実現し、感度の良い回転軸が取付け面に平行な角振動センサーの実際の取付条件における動的校正を実現し、このようなセンサーの振幅特性および周波数特性を取得することにより本発明に係る角振動装置が感度の良い回転軸が取付け面に平行な角振動センサーを動的校正するシーンに使用できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態１に係る水平軸方向角振動装置を示す図である。

【図2】本発明の実施形態１に係る水平軸方向角振動装置を示す断面図である。

【図3】図２のＡにおける拡大図である。

【図4】本発明の実施形態１に係るフィードバック制御アセンブリの原理を説明するための図である。

【図5】本発明の実施形態２に係る水平軸方向角振動装置を示す立体図である。

【図6】図５の分解図である。

【図7】本発明の実施形態２に係る水平軸方向角振動装置を示す断面図である。

【図8】図６の重心調整アセンブリを示す図である。

【図9】図８の断面図である。

【図10】本発明の実施形態３に係る水平軸方向角振動装置を示す図である。

【図11】図１０の分解図である。

【図12】本発明の実施形態３に係る水平軸方向角振動装置を示す断面図である。

【図13】図１２のＢにおける拡大図である。

【図14】図１２の第２コイルセットの巻線配置を示す図である。

【図15】図１２の磁石と位置決め部品の組み合わせを示す図である。

【図16】図１２の第１固定ブロック、第２固定ブロックと第２可動コイルセットとの組み合わせを示す図である。

【図17】本発明の実施形態４に係る水平軸方向の角振動装置を示す図である。

【図18】図１７の分解図である。

【図19】本発明の実施形態４に係る水平軸方向の角振動装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

いわゆる当業者が本発明についてより理解しやすいため、以下では、図面を参照しながら、本発明の実施形態について明確かつ詳細に説明する。

【0012】

（実施例１）
図１および図２に示すように、軸方向が水平である角振動装置１０は、ベース１１、可動部品および第１駆動部品２０を有する。可動部品は、少なくともテーブル１２と主軸１３を備え、第１駆動部品２０の駆動によって動作する。テーブル１２は、試験装置を載置する作業用テーブルであり、表面には試験装置を取付けるための複数のねじ穴１２１が均等に設けられている。主軸１３は、軸線が水平に設けられ、第１駆動部品２０により駆動されて往復回転する。主軸１３は、テーブル１２を穿設しかつテーブル１２に固設され、テーブル１２を揺動させることにより、テーブル１２から角運動量が出力され、試験装置を振動させる。ここで、試験装置は、感度のよい回転軸が取付け面に平行な角振動センサーまたは感度のよい回転軸が取付け面に平行な他の装置であってよい。

【0013】

本発明によれば、主軸１３が水平に設けられ、試験装置を載置するテーブル１２が自身に平行な回転軸を中心に角振動するため、感度の良い回転軸が取付け面に平行な試験装置（たとえば、角振動センサー）に対する加振を実現することにより本発明に係る角振動装置１０が感度の良い回転軸が取付け面に平行な角振動センサーを動的校正するシーンに使用できる。

【0014】

図１および図２に示されるように、第１駆動部品２０は２セット設けられ、それぞれベース１１に取付けられ、２セットの第１駆動部品２０は、主軸１３の両端に対称設置され、同時に主軸１３に回転トルクを出力し、主軸１３の回転誤差を低減し、角振動装置１０の駆動能力を向上させる。当然でありながら、他の実施例において、第１駆動部品２０は１セットだけ設けられ、主軸１３の一端に関連づけられ、主軸１３の他端は、軸受２６を介してベース１１に直接回転可能に設けられ、１セットの第１駆動部品２０によって駆動されてもよい。

【0015】

図１に示されるように、ベース１１の左右両側には、テーブルの下方の空間をガードするための側板１４が対称に設けられている。側板１４の上部には位置制限ブロック１４１が固定されており、位置制限ブロック１４１はテーブル１２の下方に設けられ、テーブルとの一定の高低差を保っている。位置制限ブロックを設けることにより、テーブルの揺動範囲を制限する。具体的には、各側板には２つの位置制限ブロックが設けられている。

【0016】

具体的には、図２および図３に示すように、第１駆動部品２０は、主軸１３に関連づけられる第１可動コイルアセンブリ２１と、第１可動コイルアセンブリ２１に応じて設けられる第１磁気回路アセンブリ２２と、を含む。動作する際、第１可動コイルアセンブリ２１に交流電流を流し、第１磁気回路アセンブリ２２によって生じるエアギャップ磁界の作用の下で、第１可動コイルアセンブリ２１において交流駆動トルクが生じ、主軸１３を介してテーブル１２に伝達され、テーブル１２が平衡位置の周りを往復揺動することでテーブル１２の角振動を実現し、テーブル１２から角運動量が出力される。

【0017】

次のような駆動方法を採用する。均一なエアギャップ磁界に位置される通電コイルを介して生じる均一なトルクが主軸に作用し、主軸を介してテーブルの角振動を駆動することにより、通常のモーターで角振動を実現場合に発生する整流トルク脈動や電磁トルク脈動が解消され、出力波形の歪みが少ない。

【0018】

図２および図３に示されるように、第１可動コイルアセンブリ２１が完全な円盤構造を有し、主軸１３に第１可動コイルアセンブリ２１と適合する段差が設けられることにより、第１可動コイルアセンブリ２１を迅速に位置決めし、かつ、主軸１３上の第１可動コイルアセンブリ２１の位置を制限する。また、主軸１３には圧力リング２３が螺合され、圧力リング２３と段差とが協働して第１可動コイルアセンブリ２１を固定する。

【0019】

図２および図３に示されるように、具体的には、第１可動コイルアセンブリ２１は、少なくとも１つの第１可動コイルユニットを有し、第１可動コイルユニットは、円板状の第１基板２１１および第１基板２１１の表面に固定された複数の第１コイルセットを備え、第１基板２１１はと主軸１３とは固定接続されている。１つの第１可動コイルユニットにおける各々の第１コイルセットは、並列または直列に接続されている。第１コイルセットは、エアギャップ磁界の内側に位置する有効ワイヤセットおよびエアギャップ磁界の外側に位置する接続ワイヤセットを含み、エアギャップ磁界の外側に位置する接続ワイヤセットは第１基板と同心であり、エアギャップ磁界の内側に位置する有効ワイヤセットは第１基板の円心を向いている。本発明では、たとえば、中国特許出願ＣＮ２０１３１０４５１０２０．６に開示されてある第１可動コイルユニットを使用できる。

【0020】

具体的には、図２および図３に示されるように、第１磁気回路アセンブリ２２は、内側磁性導体シート２２１、外側磁性導体シート２２２、内側磁石２２３、外側磁石２２４および内側磁石２２３と外側磁石２２４との間に形成された第１エアギャップを有する。

【0021】

前記内側磁性導体シート２２１はベース１１に取り付けられている。前記外側磁性導体シート２２２は、ベース１１に取り付けられ、かつ、テーブル面１２から離れた内側磁性導体シート２２１の側に位置し、ベース１１には、内側磁性導体シートおよび外側磁性導体シートを同時に押圧して固定する押圧カバー１５も設けられている。２組の第１磁気回路アセンブリ２２の内側および外側磁性導体シートは、ベース１１と適合してＵ字型構造を形成する。主軸１３の両端は、軸線の水平を保つためにそれぞれＵ字型構造上に架設され、具体的には、主軸１３の両端は、径方向の空気軸受２６によって内側磁性導体シート２２１に取り付けられている。

【0022】

前記内側磁石２２３は、主軸の軸線に沿って周方向に複数設けられ、テーブル面１２から離れた内側磁性導体シート２２１の側壁にそれぞれ固定されている。前記外側磁石２２４は、主軸の軸線に沿う周方向に複数個設けられ、それぞれテーブル面１２の一側に近い外側磁性導体シート２２２の側壁に固定されている。前記内側磁石２２３と前記外側磁石２２４とは同数であり、前記内側磁石２２３と前記外側磁石２２４とは１対１に対応している。前記外側磁性導体シート２２２、内側磁性導体シート２２１、内側磁石２２３、外側磁石２２４および第１エアギャップは、閉磁路システムを形成する。
第１可動コイルアセンブリ２１の各第１コイルセットの有効ワイヤセットは全て、対応する内側磁石２２３と外側磁石２２４との間に形成されたエアギャップの磁界内に常に位置し、第１可動コイルアセンブリ２１はそれぞれ内側磁石２２３と外側磁石２２４とギャップフィットする。

【0023】

前記内側磁石２２３と外側磁石２２４は同じ構造を有し、複数の内側磁石２２３は円形領域を囲み、外側磁石２２４も同様に円形領域を囲み、内側磁石２２３の円形領域は外側磁石２２４の円形領域と同軸であり、主軸１３は円形領域内に延びる。

【0024】

内側磁石２２３と外側磁石２２４は、それぞれタイル状に設けられている。周方向において、隣り合う磁石の間には隙間があり、外側磁石２２４および内側磁石２２３の数が変化すると、第１基板２１１上のコイルセット数も同時に変化する。内側磁石２２３と外側磁石２２４の数はともに２の倍数である。

【0025】

永久磁石磁気回路構造を採用するため、励磁コイルを排除し、励磁システムの損失を低減し、エネルギー変換効率を向上させ、磁気回路構造はシンプル、コンパクトで信頼性が高い。

【0026】

図２および図３を参照すると、前記内側磁石２２３および外側磁石２２４は、それぞれ外周に位置決めリング２４を備え、内側磁石２２３と協働する位置決めリング２４は、締結具によって内側磁性導体シート２２１に連結され、外側磁石２２４と協働する位置決めリング２４は、締結具によって外側磁性導体シート２２２に連結される。位置決めリング２４の内壁は、内側磁石２２３と外側磁石２２４の外形は接続しており、磁石を制限し、主軸１３に沿った磁石の径方向の変位を回避し、エアギャップ磁界の安定性を確保する。

【0027】

内側磁性導体シート２２１と外側磁性導体シート２２２はそれぞれ、位置決めリング２４と協働する位置決め溝２５を備え、位置決めリング２４を制限するように、位置決めリング２４が部分的に位置決め溝２５にはめ込まれる。

【0028】

図２および図３を参照すると、水平軸方向角振動装置１０は、径方向空気軸受２６をさらに備えており、径方向空気軸受２６は、主軸１３と内側磁性導体シート２２１との間に配置されている。

【0029】

具体的には、前記径方向空気軸受２６は、主軸１３にソケット止めされた空気軸受スリーブ２６１と、上記空気軸受スリーブ２６１と嵌合する軸受座２６２とからなり、上記軸受座２６２は内側磁性導体シート２２１に取り付けられている。前記空気軸受スリーブ２６１および軸受座２６２は先行技術であり、その構造は繰り返さない。空気軸受スリーブ２６１と主軸１３の側壁との間には半径方向の気体膜が形成され、半径方向の気体膜が主軸１３を支えている。気体の粘性は極めて小さいため、摩擦はほとんどないと考えることができ、主軸は完全な空気軸受運動を実現し、主軸の回転に対する非線形摩擦抵抗の影響を大幅に低減し、角振動装置１０の出力運動波形の歪みを低減することができる。また、径方向空気軸受のエアフィルムからオーバーフローしたガスは、第１可動コイルアセンブリを冷却する役割を果たす。

【0030】

図２および図３を参照すると、本願発明の角振動装置１０は、平面空気軸受２８と、支持板２９１と、押圧ボルト２９２とからなる軸方向空気軸受を更に備えている。前記平面空気軸受２８は、前記主軸１３の両端に設けられ、前記支持板２９１は、前記外側磁性導体シート２２２に固定的に連結され、前記押圧ボルト２９２は、前記平面空気軸受２８を前記主軸１３の端部に対して押圧するために、前記支持板２９１に螺合されている。具体的には、前記押圧ボルト２９２はボールヘッドコンプレッションボルトを採用し、押圧ボルト２９２と主軸１３の異なる軸の影響を排除し、平面空気軸受２８が主軸１３の端面に対して常に平面で均一なエアフィルム接触を維持するようにしている。平面空気軸受２８は既存技術であり、その構造は繰り返さない。

【0031】

このようにして、平面空気軸受と主軸端部との間に軸方向の空気膜が形成され、主軸の軸振れが低減され、主軸の運動が安定し、角振動装置１０の出力運動波形の歪みがさらに低減される。

【0032】

図２および図４を参照すると、本発明の角振動装置１０のフィードバック制御は、フィードバック制御アセンブリ７０を介して達成される。

【0033】

具体的には、前記フィードバック制御アセンブリ７０は、角変位センサー７１、フィードバックユニット７２、信号発生器７３、減算器７４、ＰＩＤ制御器７５および電力増幅器７６から構成される。角変位センサーは、角度回折格子３１と読取ヘッド６１から構成される。前記角度回折格子３１は、締結具を介して主軸１３の一端の圧力リング２３に取り付けられ、前記読み取りヘッド６１は、読み取りヘッド取り付けブロック６２を介して角度回折格子３１の反対側の外側の導電性磁気シート２２２に取り付けられ、角度回折格子３１と読取ヘッド６１は既存の製品であり、構造は繰り返されず、読取ヘッド６１は、主軸１３とテーブル面１２の回転の角度変位信号θを検出するために角度回折格子３１と協働する。角度変位信号はフィードバックユニットに入力され、フィードバックユニットは入力信号を増幅して第１出力信号を得、入力信号はまず微分され、次に増幅されて第２出力信号を得（すなわち、フィードバックユニットは入力信号の２種類の処理をそれぞれ行い、第１出力信号と第２出力信号を得る）、第１出力信号と第２出力信号を重ね合わせてフィードバックユニット出力信号を得る。フィードバックユニットの出力信号と信号発生器から出力された標準信号を減算器で減算して偏差信号を得、偏差信号をＰＩＤ制御器で処理して電力増幅器に出力し、主軸１３とテーブル１２を駆動することにより、角振動装置１０のフィードバック制御を実現し、角振動装置の出力運動の波形の歪みを改善・低減する。

【0034】

図２および図３を参照すると、主軸１３の一端に角度回折格子３１が付加されることによって発生する重心オフセットを補正するために、主軸１３の角度回折格子３１から離れた他端には、角度回折格子３１の質量と同じ質量を有するウェイトリング３２が設けられ、このウェイトリング３２は、主軸１３を中心として角度回折格子３１と対称に配置され、主軸１３の回転精度を高めている。具体的には、ウェイトリング３２は、締結具によって圧力リング２３に取り付けられている。

【0035】

図２および図３を参照すると、前記外側磁性導体シート２２２には、貫通した第１貫通孔２２２１が設けられており、この第１貫通孔２２２１は、角度回折格子３１および読取ヘッド６１へのアクセスを容易にするための視認可能な窓として機能する。前記外側磁性導体シート２２２は、前記内側磁性導体シート２２１から離れた側で前記第１貫通孔２２２１を封止するための端部キャップ２７ａを備え、この端部キャップ２７ａは、前記外側磁性導体シート２２２に螺合または締結具によって連結される。

【0036】

（実施例２）
図５～図７を参照すると、本実施形態では、前記テーブル１２または主軸１３が、本角度振動装置の大きな負荷の必要性に応えるために質量中心調整アセンブリ４０を備えている点で、実施例１と異なっている。本角度振動装置１０の可動部の質量中心は、テーブル１２が無負荷のときに主軸１３の軸に調整されるので、一方では可動部に小さな回転慣性を持たせることができ、他方ではテーブル１２が静止しているときに水平方向を保証することができる。テーブル面１２に大きな質量の試験装置が載置されると、可動部品の質量中心が上方に可動し、テーブル面１２の上面まで可動することになり、可動部品の慣性モーメントが大きくなるだけでなく、テーブル面が不安定になって横向きになり、角振動装置の制御が困難になる。このため、テーブル面の下方に質量中心調整アセンブリ４０を設け、質量中心のずれを補正し、可動部品の全体的な質量中心を主軸１３の軸に対して調整することにより、可動部品が小さな回転慣性を維持し続けることができるようにし、さらに、テーブル面１２が静止しているときに水平方向となるようにし、角振動装置の制御の困難性を低減し、テーブル面１２から出力される運動の波形の歪み度合いをさらに低減するようにしている。

【0037】

図５～図８を参照すると、前記質量中心調整アセンブリ４０は、前記テーブル１２に着脱自在に取り付けられた固定バランサブロック４１と、上記固定バランサブロック４１に取り付けられた複数の調整バランサブロック４２とから構成されている。前記固定バランサブロックは、Ｔ字型構造として設けられており、前記固定バランサブロック４１は、前記可動部の質量中心が偏倚する逆位置に設けられ、前記可動部の質量中心の全体的な偏在を調整するようになっている。本実施形態において、前記固定バランスブロックは、前記テーブル１２の前記ベース１１に近い側に設けられ、前記固定バランスブロック４１は、前記テーブル１２に接続されるフランジ面４１１を有する。前記調整可能なバランシングブロックは、Ｕ字形ブロックとして提供され、前記固定バランサブロック４１は、少なくとも部分的に構造的に調整バランサブロック４２に詰まっており、調整バランサブロック４２が固定バランサブロック４１の長さ方向に沿ってのみスライドできるようにし、調整バランサブロック４２の可動のためのプラットフォームとして機能する。調整バランサブロック４２と固定バランサブロック４１は、複数の固定ボルト４３とナット４４によって固定されている。

【0038】

調整バランサブロックを固定バランサブロック上にセットすることにより、可動部が無負荷の時に調整バランサブロックを調整することにより、可動部の質量中心を主軸の軸線に調整することができる。そして、テーブルに負荷がかかり、質量中心がオフセットする場合には、調整バランサブロックの位置を調整して、質量中心のオフセットの値を微調整することにより、可動部品の質量中心を主軸の軸に戻すことができ、可動部品の質量中心の偏在を調整する精度をさらに向上させ、より柔軟に対応することができる。調整バランサブロック４２の数と位置は、実際の作業条件に応じて調整することができる。

【0039】

図８および図９を参照すると、前記固定バランスブロック４１の一側面には、テーブルから離れる方向に少なくとも１つのガイド溝４１２が設けられており、ガイド溝４１２はＴ字形状の溝として設けられている。締結ボルト４３の大径端部はガイド溝４１２内に位置し、締結ボルト４３のねじ部は調整バランスブロック４２からねじ抜かれてナット４４に連結され、ナット４４を締め付けることにより調整バランスブロック４２の位置を固定することができる。ガイド溝４１２はＴ字型の溝として設定され、調整バランサブロック４２の位置を調整するとき、締結ボルト４３の大径の端部は常にＴ字型の溝内に位置し、調整バランサブロック４２の位置を調整するのに便利である。

【0040】

図８および図９を参照すると、前記固定バランスブロック４１は、ガイド溝４１２に接続されたフィードスルー溝４１３をさらに備え、このフィードスルー溝４１３は、フランジ面４１１の近くのガイド溝４１２の端部に位置し、フィードスルー溝４１３は、調整バランサブロック４２の組み立てを容易にするために、締結ボルト４３の大径端部がアクセス可能である。前記調整バランスブロック４２はまた、締結ボルト４３のねじセグメントが通過可能な少なくとも１つの横溝４２１を備え、該横溝４２１は、前記ガイド溝４１２に対して垂直に配置される。本実施形態において、前記ガイド溝４１２は、２つのガイド溝４１２が互いに平行に設けられ、前記横溝４２１も、２つの横溝４２１が互いに平行に設けられ、２つのガイド溝４１２にまたがって設けられ、２つのガイド溝４１２に配置された４つの締結ボルト４３が２つずつ同じ横溝４２１を通過することができ、横溝４２１がガイド溝４１２と垂直状態を維持するため、調整バランスブロック４２が調整されることを防止する。これにより、調整バランスブロック４２のたわみを防止することができる。

【0041】

図５～図７を参照すると、本実施形態では、質量中心調整アセンブリ４０は２つのグループに分かれて設けられており、２つのグループの質量中心調整アセンブリ４０は、主軸１３の長さ方向に沿って間隔をあけて配置され、主軸１３の長さ方向においてテーブル１２の中心分割面に対して対称に配置されている。ベース１１上に対称に設けられたサイド板１４は、重心調整アセンブリ４０を保護する。もちろん、質量中心調整アセンブリ４０の数や具体的な設置位置は、実際の作業条件に応じて設定することができる。

【0042】

（実施例３）
図１０～図１３を参照すると、この実施形態では、ベース１１が、テーブル１２および／またはテーブルを部分的に貫通する主軸１３に関連する第２駆動部材５０をさらに備え、この第２駆動部材５０は、取り付け部５５によってベース１１に結合され、２組の第１駆動部材２０の間に配置されている点で、実施例１と区別される。ベース１１上に対称的に設けられたサイド板１４は、第２駆動部品５を保護する。前記第２駆動部品５０は、テーブル１２または主軸に取り付けられた第２可動コイルアセンブリ５１と、第２可動コイルアセンブリ５１と互換性のある第２磁気回路アセンブリ５２とからなる。角振動装置１０が作動しているとき、テーブル１２および主軸１３に作用する重力モーメントを発生させる大きな質量の試験装置がテーブル１２に取り付けられているとき、第２可動コイルアセンブリに電流が流され、トルクを補償するために第２磁気回路アセンブリによって発生されるエアギャップ磁界の影響下で、上記重力モーメントと等しい大きさで反対方向のトルクが第２可動コイルアセンブリに発生される。第２駆動部品は、角振動装置の作動中に試験装置がテーブルに載置されることにより、可動部の質量中心が回転主軸に対して上方に可動し、可動部が重力モーメントにより転倒した場合に、第２駆動部品が、これを補償するために等しい大きさで反対方向のトルクを発生することができるように設けられており、可動部が平衡位置に復元され、テーブルのレベルがゼロ位置に復元される。

【0043】

具体的には、図１２および図１３を参照すると、前記第２磁気回路アセンブリ５２は、第１磁石導体５２１と、第２磁石導体５２２と、第１磁石５２３と、第２磁石５２４と、第１磁石５２３と第２磁石５２４との間に形成された第２エアギャップとを含む。

【0044】

前記第１磁石導体５２１および第２磁石導体５２２は、それぞれ架台５５に固定されている。前記第１磁石５２３は、複数個設けられ、それぞれ前記第１磁石導体５２１に固定される。前記第２磁石５２４は、複数個設けられ、それぞれ前記第１磁石導体５２１の側面近傍の前記第２磁石導体５２２の側壁に固定され、前記第１磁石導体５２１、第２磁石導体５２２、第１磁石材５２３、第２磁石材５２４および第２エアギャップは、閉磁路系を形成する。第１磁石５２３の位置と第２磁石５２４の位置は一対一であり、第２可動コイルアセンブリ５１はそれぞれ第１磁石５２３と第２磁石５２４とギャップフィットしている。

【0045】

図１２、図１３および図１５を参照すると、前記第１磁石５２３および第２磁石５２４は同じ構造を有し、複数の第１磁石５２３は扇形状の領域を囲み、複数の第２磁石５２４も扇形状の領域を囲み、複数の第１磁石５２３により形成される扇形状の領域と、複数の第２磁石５２４により形成される扇形状の領域とは、主軸１３と同軸線上に設定されている。第１磁石５２３および第２磁石５２４は、それぞれタイル状に設けられており、周方向において隣り合う磁石間に隙間が設けられている。

【0046】

図１３および図１５を参照すると、前記第１磁石５２３および第２磁石５２４はそれぞれ外周に位置決め部材５６を備え、前記第１磁石５２３と協働する前記位置決め部材５６は締結具を介して第１磁石導体５２１に接続され、前記第２磁石５２４と協働する前記位置決め部材５６は締結具を介して第２磁石導体５２２に接続される。前記位置決め部材５６は、部分的なリングの形態で提供され、位置決め部材５６は、第１磁石５２３または第２磁石５２４を制限し、ずれを回避し、エアギャップの磁場の安定性を確保するために、隣接する磁石間のギャップに挿入可能なブロック５６１と一体成形されている。

【0047】

図１２～図１４を参照すると、前記第２可動コイルアセンブリ５１は、半円板構造として設けられ、第２可動コイルアセンブリ５１は、少なくとも１つの第２可動コイルユニットで構成され、第２可動コイルユニットは、半円板状の第２基体５１１と、第２基体５１１の表面に固定された少なくとも１つの第２コイルセットとで構成されている。本実施形態では、第２基体は、ワイヤによって巻かれた第１コイル５１２ａおよび第２コイル５１２ｂを含む第２コイルパックを有する。

【0048】

図１４を参照すると、第１コイル５１２ａは、内側から外側に向かって小さいものから大きいものへと徐々に巻かれたワイヤで構成され、第２コイル５１２ｂは、外側から内側に向かって大きいものから小さいものへと徐々に巻かれたワイヤで構成され、これらは全て第２基板５１１の表面上にある。第２コイルセットは、第１コイル５１２ａの内側の始端５１６から始まり、第２コイル５１２ｂの内側の終端５１７で終わる。

【0049】

第１コイル５１２ａは、エアギャップ磁界内に配置された有効ワイヤセット５１３ａと、エアギャップ磁界外に配置された第１接続ワイヤセット５１４ａ、第２接続ワイヤセット５１５ａとを含む。第１コイル５１２ａは２つの有効導体セット５１３ａを有し、有効導体セット５１３ａの導体は全て第２基板５１１の円の中心を向いている。

【0050】

第１接続導体セット５１４ａ、第２接続導体セット５１５ａおよび第２基板５１１は、同心円状に配置されている。第１接続導体セット５１４ａ、第２接続導体セット５１５ａはそれぞれ２つの有効導体セット５１３ａの間に配置され、第１接続導体セット５１４ａは第２基板の円の中心に比較的近く、第２接続導体セット５１５ａは第２基板の円の中心から比較的遠い。

【0051】

第２コイル５１２ｂは、第１コイル５１２ａと同じ構造を有し、エアギャップ磁界内に配置された有効導体セット５１３ｂと、エアギャップ磁界外に配置された第１接続導体セット５１４ｂおよび第２接続導体セット５１５ｂとを含む。

【0052】

第２コイル５１２ｂは２つの有効ワイヤセット５１３ｂを有し、有効ワイヤセット５１３ｂのワイヤはすべて第２基板５１１の円の中心に向いている。

【0053】

第１接続導体セット５１４ｂ、第２接続導体セット５１５ｂおよび第２基板５１１は、同心円状に配置されている。第１接続導体セット５１４ｂ、第２接続導体セット５１５ｂはそれぞれ２つの有効導体セット５１３ｂの間に配置され、第１接続導体セット５１４ｂは第２基板の円の中心に比較的近く、第２接続導体セット５１５ｂは第２基板の円の中心から比較的遠い。

【0054】

このような解決策では、半円板状の第２基板にコイルを設けることで、ムービングコイルの小型化、軽量化、高剛性化、ムービングコイルの回転慣性の低減、ムービングコイルの固有周波数の向上が図れる。

【0055】

図１４は、第１磁石５２３に対する第１コイル５１２ａと第２コイル５１２ｂの位置を示している。

【0056】

図１４を参照すると、各コイルにおける２つの有効ワイヤセットは異なる第１磁石５２３に対応し、周方向に隣接する２つの第１磁石５２３に対応する第２エアギャップ内の磁界は逆方向である。コイルに電流を流すと、コイル内の２つの有効ワイヤセットの電流方向が逆であるため、２つの有効ワイヤセットは同じ方向のアンペロメトリック力を受け、その結果、同じ方向のトルクが発生する。

【0057】

第１コイル５１２ａの有効線群５１３ａと、これに隣接する第２コイル５１２ｂの有効線群５１３ｂとがアンペロメトリック力発生部５１８を形成し、コイルセットがよりコンパクトになる。アンペロメトリック力発生部５１８は、同じ方向のエアギャップ磁界を受け、アンペロメトリック力発生部５１８の有効ワイヤ群５１３ａと有効ワイヤ群５１３ｂは、同じ方向の電流を有するので、アンペロメトリック力発生部５１８は、単一方向のアンペロメトリック力を受け、同じ方向のトルクを発生する。

【0058】

もちろん、他の実施形態では、第２基板５１１は複数の第２コイルパックを有し、第２コイルパックは直列または並列に接続される。

【0059】

第２可動コイルユニットの数が複数である場合、複数の第２可動コイルユニットは直列または並列に接続される。

【0060】

直列接続とは、隣り合う２つの第２可動コイルユニットのうち、一方の第２可動コイルユニットのコイルの始点と、他方の第２可動コイルユニットのコイルの終点とが接続されることをいう。

【0061】

並列接続とは、隣接する２つの第２可動コイルユニットのうち、一方の第２可動コイルユニットのコイルの始点と他方の第２可動コイルユニットのコイルの始点とが接続され、一方の第２可動コイルユニットのコイルの終点と他方の第２可動コイルユニットのコイルの終点とが接続されることをいう。

【0062】

上述の第２可動コイルアセンブリ５１の製造方法は、中国特許ＣＮ２０１３１０４５１０２０．６に言及されている。

【0063】

図１２および図１３を参照すると、前記テーブル面１２は、ベース１１に面する側に切欠き１２２を備え、この切欠き１２２に対応する位置に主軸１３が部分的に露出するようになっている。前記第２可動コイルアセンブリ５１は、前記切欠き１２２内に部分的に位置し、前記第２可動コイルアセンブリ５１は、前記主軸１３の円周の一部を包含することができる溝を備え、前記溝の内壁は、前記主軸１３の側壁に固着され、前記第２可動コイルアセンブリ５１は、前記主軸１３の軸に対してトルクを発生することができるようになっている。

【0064】

図１２乃至図１６を参照すると、第２基板５１１は、第１固定ブロック５３と第２固定ブロック５４とからなる連結構造によって、カウンタートップ１２に固定的に連結されている。前記第１固定ブロック５３は、第２基板５１１の位置を制限するために、第２基板５１１の両側に対称に配置された２つ設けられ、第１固定ブロック５３は、テーブル１２に面する一側に主軸１３を包含する曲面５３１を有するタイル状に設けられ、第１固定ブロック５３の中心線が主軸１３の軸線と一致するように第１固定ブロック５３が配置される。前記第１固定ブロック５３は、一端が前記第２基板５１１に突き当てられ、前記第１固定ブロック５３は、前記第２基板５１１に連結するための第１連結部５３２と、前記テーブル面１２に連結するための第２連結部５３３とを有する。前記第１連結部５３２は、第１固定ブロック５３の第２基板５１１側の端部に位置する部分リングとして設けられ、第１連結部５３２は、締結具によって第２基板５１１に連結される。前記第２接続部５３３は、前記湾曲面５３１の軸線に沿った放射状の延長部として形成され、２つ設けられ、前記第１接続部５３２の中央部分に対して対称に配置され、前記第２接続部５３３は、締結具によって前記天板１２に接続される。

【0065】

図１６を参照すると、前記第２固定ブロック５４は、４つ設けられており、２つの第２固定ブロック５４ごとにグループとして設けられ、２つのグループは、それぞれ第２基板５１１の中心線から離れた位置に設けられ、グループ内に位置する２つの第２固定ブロック５４は、第２基板５１１について対称に設けられている。第２固定ブロック５４は、Ｌ字状に設けられ、第２基板５１１に接続される第１分岐部５４１と、テーブル面１２に接続される第２分岐部５４２とを有し、第２基板５１１の堅固性をさらに向上させる。

【0066】

本実施形態では、図１２を参照して、前記第２駆動部品５０のグループが２つあり、２つの第２駆動部品５０のグループが共通の磁性導体５２１を共有し、第１磁性導体５２１の断面が逆Ｔ字型に設定され、２つの第２駆動部品５０のグループの第２磁性導体５２２が第１磁性導体５２１の両側に対称に配置されており、コンパクトな構造であり、製造コストを低減することができる。もちろん、第２駆動部品５０の数は本実施形態の例に限定されるものではなく、第２駆動部品５０の各群が独立して間隔を空けて配置されていてもよい。

【0067】

本実施形態におけるトルク補償用第２駆動部品５０の具体的な動作原理は以下の通りである。
Ｓ１：テーブル上に試験装置が置かれていない場合、水平軸角度振動装置１０は、テーブルが水平であるときの平衡位置として記録され、角度回折格子はゼロ位置を記録する。

【0068】

Ｓ２：試験装置がテーブル上に置かれると、可動部の質量中心が上方に可動し、可動部全体の質量中心がその上にある主軸軸をたわませ、軸に対してたわみモーメントを発生させ、可動部全体が不安定になり、ゼロ位置をたわませる。

【0069】

Ｓ３：丸型回折格子は、可動部の全体的な偏向角変位信号を上位コンピュータにフィードバックする。

【0070】

Ｓ４：上位コンピュータは、可動部の全体的な偏向角変位に応じて偏向トルクの大きさを計算し、対応する電流を第２可動コイルアセンブリ５１に出力し、第２駆動部５０は、偏向トルクの大きさと方向とが等しく逆方向の補償トルクを発生させて可動部の位置を補償し、テーブル面を水平に戻してゼロ位置に復帰させる。

【0071】

（実施例４）
図１７および図１９を参照すると、本実施形態と実施例３との相違点は、本実施形態では、第１駆動部品２０が設けられておらず、主軸１３および／またはテーブル１２に関連する少なくとも１組の第２駆動部品５０のみがベース１１上に設けられており、主軸１３が第２駆動部品５０（このとき、この第２駆動部品５０は第１駆動部品２０に相当する）によって直接往復駆動されることである。テーブル１２には、試験装置を加振するための角運動が出力されることになる。本実施形態では、第２可動コイルアセンブリ５１の最大角変位は、有効ワイヤ群５１３が同一のエアギャップ磁界内で回転できる最大角度によって決まり、第２可動コイルアセンブリ５１の最大角変位によってテーブル面の最大出力振幅が決まるので、角振動装置１０の出力の異なる角振幅の要求に対して、また、コイルを配置するための基板のスペースを十分に利用するという設計思想に対して、ムービングコイル構造は、異なる数のコイル群に対して設計することができる。可動コイル構造は、異なるコイル数で設計することができる。

【0072】

図１７～図１９を参照すると、ベース１１上には２つの第１支持体１１１が対称に設けられており、主軸１３の両端はそれぞれ径方向空気軸受２６によって第１支持体１１１に支持されている。前記第１支持体１１１は、テーブル面から離れた側に第２支持体１１２を更に備え、前記第２支持体１１２もベース１１に固定され、前記第２支持体１１２は、第２貫通孔１１２１を備え、前記主軸１３の端部は、前記第２貫通孔１１２１内に部分的に延びる。前記第２支持体１１２は、前記第１支持体１１１から離れた側で前記第２貫通孔１１２１を塞ぐための端部キャップ２７ｂを備え、この端部キャップ２７ｂは、前記第２支持体１１２に螺合または締結具によって接続される。

【0073】

本実施形態では、図１９を参照して、前記第２駆動部品５０のグループが２つあり、２つの第２駆動部品５０のグループが共通の磁性導体５２１を共有し、第１磁性導体５２１の断面が逆Ｔ字型に設定され、２つの第２駆動部品５０のグループの第２磁性導体５２２が第１磁性導体５２１の両側に対称に配置されており、コンパクトな構造であり、製造コストを低減することができる。もちろん、第２駆動部品５０の数は本実施形態の例に限定されるものではなく、第２駆動部品５０の各群が独立して間隔を空けて配置されていてもよい。

【0074】

更に、前記角振動装置１０は、少なくとも２組の第２駆動部品５０を備え、第２駆動部品の少なくとも１組は、主軸またはテーブルトップを角振動させるように交流電流で通電され、残りの第２駆動部品は、トルク補償として作用する。角振動装置１０が作動するとき、テーブルトップ１２に取り付けられた試験装置が、可動部品の質量中心を上方に可動させ、可動部品の全体的な質量中心を主軸軸からその上方に逸脱させ、テーブルトップ１２および主軸１３に作用する重力モーメントを発生させるとき、トルク補償器として作用する第２駆動部品５０は、これを補償するために、等しい大きさで反対方向のトルクを発生させることができる。第２駆動部品５０の全ては、個別に設けられてもよいし、第１磁性導体５２１を共有する態様で組み合わされてもよい。

【0075】

本実施形態における第２駆動部品の動作原理は以下の通りである。
Ｓｔ１：テーブルトップが試験装置と一緒に置かれていないとき、可動部の質量中心は、設計要件に従ってちょうど主軸軸上にある。この時、テーブルトップは水平に保たれ、可動部の平衡位置として、また角度回折格子記録のゼロ点位置として設定することができる。

【0076】

Ｓｔ２：試験装置をテーブルの上に置くと、可動部の質量中心が上方に可動する。可動部の質量中心が主軸の軸より上方に位置すると、可動部の重力により偏向重力モーメントが発生し、可動部全体の回転がゼロ位置からずれる；

【0077】

Ｓｔ３：動力源である第２駆動部品が可動部品を駆動して平衡位置を中心に前後に揺動させ、可動部品の全体的なたわみの角度変位信号が角度回折格子から上部コンピュータにフィードバックされる。

【0078】

Ｓｔ４：ホストコンピュータは、可動部の全体的な撓み角変位に応じて撓み重りモーメントの大きさを計算し、トルク補償として第２駆動部の第２可動コイルアセンブリに対応する電流を出力し、トルク補償としての前記第２駆動部は、テーブル面のレベルをゼロ位置に戻すように、撓み重りモーメントと同じ大きさで反対方向の補償トルクを生成して可動部の位置を補償する。

【0079】

上述の実施例は、技術的解決手段の保護範囲を限定するものではない。上記実施例の技術的思想および原理の範囲内で行われる修正、同等の置換および改良は、技術的解決策の保護範囲に含まれる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【外国語明細書】