JPH0255331B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、電子部品或いは機械部品等比較的小
さい物品を振動により搬送するものに係り、特に
その振動源して圧電素子を用いた圧電駆動形搬送
装置に関する。

（従来の技術） 従来の圧電駆動形搬送装置の一例として実開昭
52−61087号公報或いは実開昭57−46517号公報に
示す直進形パーツフイーダがあるが、その構成原
理を第４図に示す。この第４図において、１は基
台、２は基台１の上面に固定した下枠で、これの
両端には傾斜して立上がる２本の弾性板３，３を
介して上枠４が水平に支持されている。５は上枠
４上に固定した搬送体たるトラフで、これに搬送
物６を載せる。７は前記各弾性板３に取付けられ
た圧電素子で、これには端子８，９に与えられた
交流電圧がリード線８ａ，９ａを介して印加され
るようになつている。この場合、弾性板３と両圧
電素子７，７とで加振体たるバイモルフ１０を構
成しており、両圧電素子７，７に分極方向が反対
になるように交流電圧を印加すると、例えば正の
半サイクルで一方の圧電素子７が伸び且つ他方の
圧電素子７が縮み、反対に負の半サイクルで一方
が縮み且つ他方が伸びるといつた伸縮運動を繰返
すことにより、バイモルフ１０が矢印１１方向に
たわみ振動する。このたわみ振動により、トラフ
５を矢印１２で示す斜め上下方向に振動させて、
搬送物６を斜め上方に跳上げる動作を繰返すこと
によつてこれをトラフ５に沿つて矢印１３方向に
移動せしめる。この場合搬送物６の搬送速度はト
ラフ５の振動振幅に比例する。

この種の圧電駆動形パーツフイーダは電磁駆動
フイーダや電動振動フイーダに比して構造が小形
且つ単純であるため、取扱い、補修が容易であ
り、しかも消費電力量が少ないため、経済面でも
優れるほか、騒音問題の懸念も全くないなどの多
くの特徴を有するが、搬送速度の点でまだ問題が
あり、以下その理由を述べる。

即ち、バイモルフ１０の固有振動数と同一周波
数の交流電圧を印加すれば、共振現象により同一
電圧でも振動振幅が10倍以上になることが知られ
ている。しかし、共振時でもバイモルフ１０に対
しその振動方向に大きな荷重が加わると振動振幅
は急激に低下するので、弾性板３に加わる振動方
向の荷重を極力小さくする必要がある。

而して、第４図に示すように２個のバイモルフ
１０が同一長さで且つ互に平行であるから、バイ
モルフ１０の矢印１１方向振動に対してトラフ５
は常に水平を保つて斜め上下方向（矢印１２方
向）に振動することになる。しかし、上述した従
来のものでは、振動時においても上枠４の連結部
分４ａの角度が常に一定に保たれるため、第５図
に示すように弾性板３の上端部とトラフ５のなす
角度θを常に一定に保つように振動することとな
り、これが原因で弾性板３の上端部に対しその振
動を妨げる方向に過大な曲げ応力が加わつてしま
う。このため、バイモルフ１０の振動振幅ひいて
はトラフ５の振動振幅が小さくなり、実用的な搬
送速度が得られない欠点があつた。

そこで、このような欠点を解消するために、第
６図乃至第８図に示すように構成することが考え
られている。即ち、バイモルフ１０の弾性板３の
上端部とトラフ５とを、弾性材製の連結部材１４
により連結し且つこの連結部材１４の曲げ剛性を
弾性板３のそれよりも低い値に設定したものであ
る。これによつて、振動中に曲げ剛性の低い連結
部材１１を弾性変形させることにより、弾性板３
の上端部とトラフ５との間の角度変化が比較的小
さな外力で許容され、その分、振動方向に加わる
荷重が減少してバイモルフ１０の振動振幅が増大
することを期待できるようにしたものである。

しかし、このように構成しても、トラフ５の上
下方向の振動振幅の点で未だ不十分であつた。即
ち、バイモルフ１０の振動方向は斜め上下方向で
も水平方向に近くなつているから、バイモルフ１
０の振動振幅がある程度大きくなつても、トラフ
５の上下方向の振動振幅L₁（第８図参照）はそれ
ほど大きくならない。このため、搬送物の跳上げ
作用がそれほど大きくならず搬送速度の点で未だ
不十分であつた。

（発明が解決しようとする問題点） 上述したように、トラフ５の上下方向の振動振
幅を未だ十分に確保することができず、搬送速度
の点で劣る欠点があつた。

本発明はこのような欠点を解決するためのもの
で、従つてその目的は、搬送体の上下方向の振動
振幅を大きくすることができて、搬送速度を高め
得る圧電駆動形搬送装置を提供するにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明の圧電駆動形搬送装置は、加振体の弾性
板と搬送体とを弾性を有する連結部により連結し
たものであつて、前記連結部を、略水平に指向し
て前記搬送体の下面側に固定された上側片部と、
この上側片部の端部から屈曲して前記加振体側に
指向する下側片部とから構成し、前記下側片部の
うち屈曲部の下方部分及び前記上側片部のうち前
記搬送体への固定部と前記屈曲部との間に夫々他
の部分よりも剛性の低い低剛性部を形成したもの
である。

（作用） 振動時には、連結部の上側片部と下側片部の双
方の低剛性部の弾性変形により、加振体に加わる
振動方向の荷重を低減させて、加振体の振動振幅
を増大させる。この場合、連結部のうちでも上側
片部と下側片部の双方の低剛性部における弾性変
形量が他の部分よりも大きくなるから、振動時の
連結部の運動形態が主として両側の低剛性部を繰
返し屈曲させるリンク運動の如き形態となり、こ
れにより連結部の上側片部のうち搬送体への固定
部における上下方向振幅を大きくできる。

（実施例） 以下、本発明を直進形パーツフイーダに適用し
た一実施例を第１図乃至第３図に基いて説明す
る。２０は上面に複数の取付座２１（１個のみ図
示）を固定した基台、２２は加振体たるバイモル
フであり、このバイモルフ２２は例えば板ばね或
いはプラスチツク板製の弾性板２３の両側面に圧
電素子２４を接着等により取付けて成る。このバ
イモルフ２２の弾性板２３の下端をねじ２５によ
り取付座２１側部の傾斜面部２１ａに固定してい
る。尚、図示はしないがバイモルフ２２は複数個
設けられ、各バイモルフ２２は斜め上下方向に指
向して互いに平行になつている。一方、２６は搬
送体たるトラフであり、これは搬送物（図示せ
ず）を載置してこれを振動により直線的に搬送す
るためのものである。さて、２７は板ばね或いは
弾性を有するプラスチツク等によりほぼ「フ」字
状に形成した連結部で、この連結部２７は、略水
平に指向してトラフ２６の下面側にねじ２８によ
り固定された上側片部２９と、この上側片部２９
の図示右側端部から屈曲してバイモルフ２２側に
指向する下側片部３０とから構成し、この下側片
部３０をバイモルフ２２の弾性板２３の上端部に
ねじ３１により固定することによつて、弾性板２
３の上端部とトラフ２６とを連結部２７を介して
連結している。そして、連結部２７の上側片部２
９のうちトラフ２６への固定部２７ａと屈曲部２
７ｂとの間、及び下側片部３０のうち屈曲部２７
ｂの下方部分には、夫々他の部分よりも剛性の低
い低剛性部３２，３３を形成している。この場
合、低剛性部３２，３３は第２図に示すようにそ
の部分を局部的に幅狭に形成することによつて他
の部分よりも剛性を低くしている。これに対し、
トラフ２６の下面部には第１図に示すように連結
部２７の上側片部２９の図示右側部分に対応する
部分に凹部３４を形成し、これによつて上側片部
２９の図示右側部分とトラフ２６との間に〓間を
形成して上側片部２７の図示右側部分がトラフ２
６側（上側）へも変形できるようにしている。

次に、上記構成の作用について説明する。バイ
モルフ２２の両圧電素子２４，２４に分極方向が
反対になるように交流電圧を印加すると、例えば
正の半サイクルで一方の圧電素子２４が伸び且つ
他方の圧電素子２４が縮み、反対に負の半サイク
ルで一方が縮み且つ他方が伸びるといつた伸縮運
動を繰返すことにより、バイモルフ２２が第１図
中矢印３５方向にたわみ振動する。このたわみ振
動により、トラフ２６を矢印３６で示す斜め上下
方向に振動させて、搬送物を斜め上方に跳上げる
動作を繰返すことによつてこれをトラフ２６に沿
つて図示左方向に移動せしめる。而して本実施例
では、バイモルフ２２の弾性板２３上端部とトラ
フ２６とを連結する弾性材料製の連結部２７に剛
性の低い低剛性部３２，３３が形成されているた
め、この低剛性部３２，３３部分が比較的容易に
弾性変形することによつて、振動に伴う弾性板２
３上端部とトラフ２６との角度変化が比較的小さ
な外力で許容される。このため、バイモルフ２２
の弾性板２３に加わる振動方向（矢印３５方向）
の荷重が低減し、バイモルフ２２の矢印３５方向
の振動振幅が増大する。しかも、両低剛性部３
２，３３の間に剛性の高いほぼ「フ」字状の屈曲
部２７ｂを位置させるようにしたから、振動時に
は連結部２７の運動形態が第３図に示すように主
として両側の低剛性部３２，３３部分を繰返し屈
曲させることによつて屈曲部２７ｂをバイモルフ
２２の振動方向とは反対方向に揺動させるリンク
運動の如き運動形態となる。このため、バイモル
フ２２が実線で示す中心位置から図示左側に二点
鎖線で示すように変位するときには、屈曲部２７
ｂが下側片部３０の低剛性部３３を中心にして図
示時計回り方向に回動するように変位して、屈曲
部２７ｂのトラフ２６側の端部が上方に変位す
る。反対に、バイモルフ２２が図示右側に一点鎖
線で示すように変位するときには、屈曲部２７ｂ
が下側片部３０の低剛性部３３を中心にして図示
反時計回り方向に回動するように変位して、屈曲
部２７ｂのトラフ２６側の端部が下方に変位す
る。斯かる連結部２７の屈曲部２７ｂの揺動運動
と前述したバイモルフ２２の振動振幅の増大化と
の相乗効果によつて、屈曲部２７ｂのトラフ２６
側の端部の上下方向変位量ひいてはトラフ２６の
上下方向の振動振幅L₂が大きくなり、これによ
り搬送物の跳上げ作用が高められて搬送速度が速
くなる。

尚、本実施例では連結部２７の上側片部２９及
び下側片部３０の所定部分を局部的に幅狭に形成
することにより、低剛性部３２，３３を形成する
ようにしたが、例えば上側片部及び下側片部の所
定部分の板厚を局部的に薄くすることによつて低
剛性部を形成する構成としても良い。また、本実
施例では連結部２７をバイモルフ２２の弾性板２
３とは別部品で構成したが、例えばバイモルフの
弾性板に連結部を一体に形成する構成としても良
い。また、加振体としては、弾性板２３の両面に
圧電素子２４をそれぞれ１枚ずつ取付けたバイモ
ルフ２２に限定されるものではなく、例えば圧電
素子を弾性板の片面１枚だけにしたり、両面合わ
せて３枚以上にしても良い。

さらに本実施例では連結部２７の屈曲部２７ｂ
が上方に変位してもトラフ２６に当たらない様に
凹部３４を設けているが、連結部２７の固定部２
７ａとトラフ２６とを取付け座を介して取付けて
も同様の効果が得られ、この場合には凹部２６は
不要となる。その他、本発明はボウル形パーツフ
イーダにも適用して実施できる等、要旨を逸脱し
ない範囲内で種々変形可能である。

［発明の効果］ 本発明は以上の説明から明らかなように、連結
部の上側片部と下側片部の双方の低剛性部の弾性
変形により、加振体に加わる振動方向の荷重を低
減させて、加振体の振動振幅を増大させ、且つ振
動時の連結部の運動形態を主として両側の低剛性
部を繰返し屈曲させるリンク運動の如き形態とす
ることができるから、連結部の上側片部のうち搬
送体への固定部における上下方向の振動振幅ひい
ては搬送体の上下方向の振動振幅を大きくでき
て、搬送速度を高め得るという優れた効果を奏す
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明を直進形パーツフイ
ーダに適用した一実施例を示したもので、第１図
は要部の正面図、第２図は連結部の斜視図、第３
図は作用を説明するための連結部部分の正面図で
あり、第４図乃至第８図は従来例を示したもの
で、第４図は全体の正面図、第５図は作用説明
図、第６図は第１図相当図、第７図は連結部材の
斜視図、第８図は第３図相当図である。 図面中、２２はバイモルフ（加振体）、２３は
弾性板、２４は圧電素子、２６はトラフ（搬送
体）、２７は連結部、２７ａは固定部、２７ｂは
屈曲部、２９は上側片部、３０は下側片部、３２
及び３３は低剛性部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 弾性板に圧電素子を取付けて成る加振体の上
   方部に搬送体を配置し、前記加振体の弾性板と前
   記搬送体とを弾性を有する連結部により連結した
   ものであつて、前記連結部を、略水平に指向して
   前記搬送体の下面側に固定された上側片部と、こ
   の上側片部の端部から屈曲して前記加振体側に指
   向する下側片部とから構成し、前記下側片部のう
   ち屈曲部の下方部分及び前記上側片部のうち前記
   搬送体への固定部と前記屈曲部との間に夫々他の
   部分よりも剛性の低い低剛性部を形成したことを
   特徴とする圧電駆動形搬送装置。