直動パーツフィーダー不具合をばね−マス系で読み解く：冴えない機械の救いかた（3）（2/4 ページ）

[高橋良一／ＲＴデザインラボ 代表，MONOist]

共振点近傍の振幅はどのように決まるのだろうか

　前回、式9について説明しました。

式9

　入力は変わらないものとして、伝達関数の大きさを考えましょう。

　図4に、入力（外力であり加振源の大きさ）の周波数がちょうど共振周波数のときと、少しずれたときの伝達関数の絶対値を示します。

図4　入力の周波数を少しずらしたときの伝達関数［クリックで拡大］

　周波数を少しずらすと、伝達関数の絶対値が小さくなります。第1回で紹介した昭和のラジオでは、選局ダイヤルが少しずれた状態だと音が小さくなり、雑音が入ります。まさにこの状態が図4の状態なのです。

　次に、減衰が大きくなった場合を考えます。図5に、減衰を大きくしたときの伝達関数を示します。

図5　減衰を大きくしたときの伝達関数［クリックで拡大］

　共振点での伝達関数の絶対値が小さくなりました。昭和のラジオではこのような状態になることはありませんが、バリコンと直列つなぎで抵抗を挿入するといった魔改造をすると、このような状態になります。

直動パーツフィーダー1号機はうまくいっているのに
2号機は性能が出なかった件

　1号機はうまくいっているのに2号機はダメ、という再現性のない不具合の場合、顧客はかなり不安になります。そして、「その対策は本当に大丈夫ですか？」という問いが付きまといます。

　現象が再現できない原因が分かり、この現象をしっかり説明できれば、対策の有効性を顧客に理解していただけます。具体的な対策は書けませんが、ここでは現象が再現できなかった理由を述べます。

　図6、図7に直動パーツフィーダーを再掲します。当然のことですが、消費電力を最小にするため、この機械は共振状態で稼働させます。

図6　直動パーツフィーダー［クリックで拡大］

図7　板ばねユニットとアクチュエーター［クリックで拡大］

　共振状態に影響する要因として、以下のものが考えられます。

• 板ばねの材質
• 板ばねの厚さ
• 板ばね同士の摩擦係数
• 板ばねを留めているボルトの締め付け具合
• 加振周波数

　ばね−マス系の挙動で、共振点がずれてしまう状態（図4）と、減衰が変化する状態（図5）で考えましょう。