JPH0618621Y2 - 直線往復動発生装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、セラミック試料等の強度を検査するための繰
返し疲労試験装置等、種々の駆動源として用いられる直
線往復動発生装置に関する。

〈従来技術〉 往復動発生装置としては、ピストン，シリンダー等の機
械的直線往復駆動機構を用いたもののほか、湾曲板のす
くなくとも一面に電歪素子層を配設してなる、バイモル
フ構造またはモノモルフ構造の電歪振動板を用いたもの
がある。このものは電歪振動板の一端を保持し、かつ他
端を出力端とし、前記電歪素子層に所要周波数の交番電
圧を印加して湾曲駆動させ、前記出力端に往復動を生じ
させるものである。

〈考案が解決しようとする問題点〉 ところが、前記電歪振動板を用いたものは、機械的往復
駆動機構とは異なり、その制御が容易で、しかも静滑で
はあるが、その出力端部は湾曲板の湾動によって、直線
運動を達成できず、その使用に限界を生じていた。

本考案は、電歪振動板を用いながら、出力端部を直線的
に駆動し得る直線往復動発生装置の提供を目的とするも
のである。

〈問題点を解決するための手段〉 本考案は、湾曲板のすくなくとも一面に電歪素子層を配
設してなる、いわゆるモノモルフ構造若しくはバイモル
フ構造の電歪振動板の、その両端部を支持し、かつ前記
振動板の所要湾動面に複数の可撓性足片を固定して出力
端部を支持したことを特徴とするものである。

〈作用〉 電歪素子層の表裏面電極に所定周波数の交番電圧を印加
すると、前記支持部間で湾曲板に湾曲振動を生ずる。そ
してこれにともない、可撓性足片を介して湾動面に保持
されている出力端部が往復動する。

この湾曲振動にあって、出力端部の複数の足片は湾曲歪
によって、相対的に傾動する。しかるに、該足片は可撓
性剤で形成されているため、その変形により、該相対傾
動を吸収し、出力端部を安定して保持することができ、
該出力端部に直線的な往復運動をもたらすことができ
る。

〈実施例〉 第１，２図について、本考案の第一実施例を説明する。

１は駆動源となるバイモルフ構造の電歪振動板であっ
て、湾曲板２の中央に図中左右方向に沿った長孔３が形
成され、さらにその表裏面に、長孔３の両側位置で夫々
前後においても分離して、各四枚の電歪素子層４ａ…及
び４ｂ…が貼着されて構成される。この前後の分離によ
って、電歪振動板１の中央の最大湾曲部で素子を避け
て、中央への応力の集中を緩和するようにし、該湾曲を
容易としている。前記電歪素子層４ａ，４ｂは逆方向に
分極し、その外側電極を交流電源に接続し、かつ前記内
側電極を湾曲板２を介してアース接続して、その電圧印
加により、一方が伸縮すると他方が収縮するように配線
される。

前記電歪振動板１は、その湾曲振動のノード位置で、基
台６上に湾曲板２の両側縁に設けられた支持片７，７に
よって保持される。また、湾曲板２の支持片７，７より
も外側の端部には第３図に示す断面コ字状の重錘８，８
が螺子９により脱着可能に保持される。

第３図で詳細に示すように、前記長孔３には、台板状の
出力端部１０が、本考案の要部に係る二本の可撓性足片
１１，１１の下端に配設した上下の摺動保持片１２ａ，
１２ｂによって、該長孔３に沿った摺動を可能として固
定される。前記可撓性足片１１，１１は可撓性樹脂材
料，コイルバネ，板バネ等の種々の材料が提供され得
る。

前記摺動保持片１２ａ，１２ｂは当接部が膨隆するナッ
ト片からなり、可撓性足片１１，１１の下部に形成した
螺子１４に螺着して、前記当接部で長孔３の内縁部を挟
圧し、その上下に締付ナット１３，１３が螺着される。

前記構成にあって、出力端部１０は摺動保持片１２ａ，
１２ｂ及びナット１３，１３を緩め、長孔３に沿って移
動することにより、その振巾量を減少させることができ
る。このため、振巾の調整を随意に施すことが可能とな
る。

かかる構成の直線往復動発生装置は、前記出力端部１０
を所要の被駆動体に連係することにより、三点曲げ試験
に用いる繰返し疲労試験装置等の駆動源として用いられ
る。

かかる構成の直線往復動発生装置を、繰返し疲労試験装
置として用いる場合には、図のように前記出力端部１０
上に、二箇所の支持端１６，１６を形成し、さらにその
上方にロードセル１７を保持した昇降体１８を位置さ
せ、該ロードセル１７に形成した押圧端１９を支持端１
６，１６間に位置させ、試験片ｐを出力端部１０上に乗
載して、該支持端１６，１６間の上面を押圧端１９に当
接する。そして、電歪素子層４ａ，４ａ及び４ｂ，４ｂ
の表裏面電極にパルス波，正弦波，三角波などの交流波
を有する所定周波数の交番電圧を印加すると、支持端１
６，１６に両側を押圧され、該押圧端１９を支点とし、
印加周波数に対応した湾曲歪振動を生ずる。

この振動の際に、第３図に示すように、前記湾曲板２の
湾動によって、長孔３に固定された摺動保持片１２ａ，
１２ｂは横方向の相対移動成分を付与される。しかる
に、可撓性足片２１，２１によってその歪が吸収され、
出力端部１０は、その水平位置を保持されて昇降運動す
る。

而て、この動荷重により試験片ｐは疲労して、逐には破
損に至ることとなる。そして、かかる破損に至る、時
間，印加電圧，パルス数等を計測することにより、該試
料ｐの抵抗力等の強度を計測することが可能となる。

〈考案の効果〉 本考案は、上述のように、モノモルフ又はバイモルフ構
造の電歪振動板を、両端部で支持するとともに、出力端
部を可撓性足片を介して、その湾動面上に支持したら、
該振動板の湾曲作動に伴う足片相互の傾斜はその湾曲に
より吸収され、出力端部は、水平位置を保持されて昇降
運動し、該出力端部から安定した運動を取出すことがで
き、しかもその出力制御が容易である等の優れた効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第一実施例の横断平面図、第２図は同
縦断正面図、第３図は要部の拡大縦断正面図、第４図は
作動状態の縦断正面図である。 １；電歪振動板、２；湾曲板、４ａ，４ｂ；電歪素子
層、１０，１０；出力端部、１１，１１；足片

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】湾曲板のすくなくとも一面に電歪素子層を
   配設してなる振動板の、その両端部を支持し、かつ前記
   振動板の所要湾動面に複数の可撓性足片を固定して出力
   端部を支持したことを特徴とする直線往復動発生装置。