JPH0544328Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は、圧電素子を用いて、電気或いは機械
部品等比較的小さい部品を振動により搬送する圧
電駆動型搬送装置に関する。

（従来の技術） この種の圧電駆動型搬送装置を、第３図を用い
て詳細に説明する。

第３図において、１は基台、２は物品である搬
送物Ａを載せ、搬送する搬送体（トラフ）であ
る。３は圧電素子であり、弾性板４の両面に貼着
等により取付けられ、バイモルフ５を形成してい
る。この圧電素子３には端子（図示せず）に与え
られた交流電源がリード線（図示せず）を介して
供給されるようになつている。また、バイモルフ
５はその一端を継ぎばね６とともにドライブブロ
ツク６′に取付けられ、継ぎばね６の他端は、基
台１に固定されている。一方、バイモルフ５の他
端は増幅ばね７を介して搬送体２に取付けられて
いる。なお、継ぎばね６とバイモルフ５及びドラ
イブブロツク６′、バイモルフ５と増幅ばね７、
継ぎばね６と基台１、増幅ばね７と搬送体２は
各々ねじ８により固定されている。

このように構成されたものにおいては、圧電素
子３に交流電圧を印加して振動すると、その各圧
電素子３は、正の半サイクルで伸び、負の半サイ
クルで縮む運動を行なうから、２つの圧電素子３
に印加する電圧を半サイクルずつずらせば、その
片持型バイモルフ構造によつて伸縮運動が撓み運
動に変換されて、これら弾性板４と継ぎばね６と
の連結部を支点として、矢印９方向に振動する。
そして、その振動は増幅ばね７により増幅され、
トラフ２に伝達され最終的に、トラフ２を振動さ
せる。このとき、バイモルフ５の振動を継ぎばね
６に吸収されるのを防ぐためにドライブブロツク
６′が配置されており、このため、ドライブブロ
ツク６′は十分な質量があるので、その慣性力を
反力とすることで弾性板４と継ぎばね６との連結
部を支点としてバイモルフ５の振動が増幅ばね７
に伝わる。すなわち、換言すると、交流電圧を圧
電素子３に印加すると、圧電素子３は弾性板４と
一体となつてたわみ振動を起こし、このたわみ振
動は増幅ばね７により増幅され、増幅ばね７の自
由端に結合したトラフ２を矢印方向１０に示す如
く斜め上下方向に振動させる。すなわち、斜め上
方へ向かう半周期の振動により、搬送体Ａは、ト
ラフ２と同時に移動し、次にトラフ２が斜め下方
に戻ると、搬送体Ａは、下方に落下するため、矢
印方向１１に示す方向に進むことになる。

（考案が解決しようとする課題） 一般に、圧電駆動型搬送装置において、搬送物
の搬送速度を上げるには、搬送体の振動振幅を大
きくしなければならない。この振動振幅の大きさ
は、基本的には、加振体（バイモルフ）の振動発
生力の大きさに比例するが、振動発生力が一定な
らば、増幅バネのバネ定数に反比例する。

また、一般にバネ定数の大きさは、その厚みの
３乗に比例し、長さの３乗に反比例する。

従つて、十分な搬送速度を得るには、振動発生
力を一定とすると、増幅ばねの長さを長くするか
或いはその厚みを薄くするかの各れかの方法があ
る。しかし、増幅ばねの長さを長くするというこ
とは、装置自体の高さが増し、コンパクト化とい
うニーズには対応できない。また、高さが高いと
いうことは、装置自体の安定性を損ねるという危
険性もあり、実用性に欠ける。また、増幅ばねの
厚さを薄くするということは、発生した振動に対
しその応力が大きくなり金属の疲労限度を越えて
しまい、増幅ばねの破断につながり、装置稼働の
安定性に欠け、実用的でない。

従つて、本考案は、上記問題点を鑑み、発生応
力に十分対応できる耐久性を有し、かつ十分な搬
送速度が得られる圧電駆動型搬送装置を提供する
ことを目的とする。

［考案の構成］ （課題を解決するための手段） 故に、上記目的を達成するために、本考案は、
基台と、この基台の上方に配置され搬送物を搬送
する搬送体と、弾性板に圧電素子を取付けてなり
下端部が前記基台側に支持される加振体と、上端
部が前記搬送体側に連結され前記加振体からの振
動を増幅して前記搬送体に伝達する弾性材製の振
動増幅部材と、この振動増幅部材と前記加振体と
が一部で間隙を存してオーバーラツプするように
それら振動増幅部材の下端部と加振体の上端部と
を連結する剛性の高い連結部材とを備えた圧電駆
動型搬送装置を提供する。

（作用） このように構成された圧電駆動型搬送装置にお
いては、圧電素子への通電により加振体が振動す
ると、その振動は連結部材を介して弾性材製の振
動増幅部材に伝達されて増幅され、さらに搬送体
に伝達されて搬送物が搬送される。このとき、振
動増幅部材は加振体と一部で間隙を存してオーバ
ーラツプするように設けられているので、全体の
高さ寸法を大きくすることなく振動増幅部材の長
さを長くすることができる。この結果、振動増幅
部材の厚みを薄くすることなく搬送体の搬送能力
を向上させることができるようになる。

（実施例） 以下、本考案の一実施例について、図面を用い
て説明する。

第１図において、２０は継ぎばね２１をねじ止
め手段により取付けた基台、２２は２個の加振体
としてのバイモルフであり、このバイモルフ２２
は板ばね或いはプラスチツク板等から成る弾性板
２３の両面に圧電素子２４をエポキシレジン等の
接着剤により強固に接着して構成されている。な
お、圧電素子２４としては、圧電セラミツクスを
分極処理して、一方の面にプラス極性の分極電位
を、また他方の面にマイナス極性の分極電位をも
たせたものを用いる。

第２図にも示すように、このようなバイモルフ
２２の弾性板２３の両端部は、圧電素子２４の各
端から各々所定寸法突出しており、この突出した
部分２３ａの下端部は、継ぎばね２１と共にねじ
止めによりドライブブロツク２４′に連結固着さ
れている。一方、２５は搬送体（トラフ）であ
り、これは搬送物２６を載置して、この搬送物２
６を振動により直線的に水平方向へ搬送する。２
９は、弾性材製の振動増幅部材としての増幅ばね
で、この上端はねじ３０により搬送体２５に固着
されている。また、その下端は第２図にも示すよ
うに、ねじ３１によりほぼＳ字状をなし剛性の高
い材料よりなる連結部材３２の下端に連結されて
いる。また、連結部材３２の上端は、ねじ３３に
よりバイモルフ２２の弾性板２３の上端部に固定
されている。この連結部材３２により、増幅ばね
２９の下端部分が、バイモルフ２２に所定の間隙
を有してオーバーラツプするように連結されてい
る。

このように構成された搬送装置においては、圧
電素子２４が増幅ばね２９を含むその振動系の固
有振動数と同一の周波数を有する交流電圧によつ
て駆動され、これにより搬送体２５が斜め上下方
向に振動され、搬送物２６が矢印３６に示す如く
水平方向に搬送される。このとき、バイモルフ２
２は、十分質量の大きいドライブブロツク２４′
の慣性力を反力としてその発生振動を増幅ばね２
９に伝えるため、基台２０を載置する架台の剛性
に関係なく、安定した振動が得られる。また、継
ぎばね２１は、基台２０へ伝わる振動を吸収する
と同時に全体の振動を前後方向の一方向にそろえ
るため、例えば重心のズレによるネジレ成分の力
が発生してもネジレ振動は生じない。また、連結
部材３３により、増幅ばね２９がバイモルフ２２
に所定間隙を有しオーバーラツプするように取付
けられるので、従来に比べ長い増幅ばね２９が適
用できるので、増幅ばね２９が圧電素子２４から
発生する振動に対する応力の大きさに十分耐えら
れる厚さで十分な振動変位が得られる。

なお、本実施例においては、本考案を直進型に
適用した例を示したが、これに限らず、ボウル型
に適用してもよい。また、増幅ばね２９は直接搬
送体２５に接続されなくてもよい。

［考案の効果］ 以上述べたように、本考案によれば、振動増幅
部材と加振体とが一部で間隙を存してオーバーラ
ツプするように連結部材により連結するようにし
たので、全体の高さ寸法を大きくすることなく且
つ振動増幅部材の厚みを薄くすることなく振動増
幅部材の長さを長くすることができ、この結果、
発生応力に十分対応できる耐久性を得ることがで
き、且つ十分な搬送速度を得ることができるとい
う優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例を示す概要構成
図、第２図は、第１図に示した連結部材の取付部
分を示す詳細部分構成図、第３図は従来の圧電駆
動型搬送装置を示す概要構成図である。 ２，２５……搬送体（トラフ）、３，２４……
圧電素子、４，２３……弾性板、５，２２……バ
イモルフ、６，２１……継ぎばね、７，２９……
増幅ばね、６′，２４′……ドライブブロツク、３
２……連結部材、Ａ，２６……搬送物。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 基台と、この基台の上方に配置され搬送物を搬
   送する搬送体と、弾性板に圧電素子を取付けてな
   り下端部が前記基台側に支持される加振体と、上
   端部が前記搬送体側に連結され前記加振体からの
   振動を増幅して前記搬送体に伝達する弾性材製の
   振動増幅部材と、この振動増幅部材と前記加振体
   とが一部で間隙を存してオーバーラツプするよう
   にそれら振動増幅部材の下端部と加振体の上端部
   とを連結する剛性の高い連結部材とを具備したこ
   とを特徴とする圧電駆動型搬送装置。