JPH0618622Y2 - 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〉 ところで、上述の電歪振動板を用いるものにあって、そ
の振巾の調整は印加電圧を変えることによってのみ可能
であり、電圧調整手段が必要となる。

本考案は、機械的手段による簡易な振巾の調整を可能と
し得る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
設してなり、かつその一端又は両端を支持された振動板
に、湾曲方向に沿って摺動案内を形成し、出力端部に、
前記摺動案内に摺動可能に固結される摺動保持片を設け
て、該出力端部を湾曲板に保持するようにしたことを特
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、湾曲板に湾曲振動を生ずる。そしてこれにとも
ない、摺動案内に支持されている出力端部が往復動す
る。このため、この出力端部を所要被駆動体に連係する
ことにより、該被駆動体を振動させることができる。

ところで、前記電歪振動板は、電歪素子層に固有共振周
波数と一致する周波数の交番電圧を印加することにより
最大振巾を生ずるが、前記出力端部は摺動案内に沿って
移動可能であるから、その保持位置を変えることによ
り、該振巾を変更することが可能となる。尚、振巾を減
少させることにより、力は反比例して増大する。

そこで、前記摺動案内に沿って移動することにより、前
記被駆動体の振巾量を最適に調整することが可能とな
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型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の両側位置で二枚の電
歪素子層４ａ，４ａ及び４ｂ，４ｂが貼着されて構成さ
れる。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（図示せず）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、一方が伸張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上に支持片７，７によって支持される。

また、湾曲板２の支持片７，７よりも外側の端部には重
錘８，８が螺子９により脱着可能に保持される。

前記長孔３には、第３図に示すように、出力端部１０
が、その足片１１の下端に配設した上下の摺動保持片１
２ａ，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。前記摺動保持片１２ａ，１２ｂは当接
部が膨隆するナット片からなり、足片１１の下部に形成
した螺子１４に螺着して、前記当接部て長孔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を緩めることにより、長孔
３に沿って移動可能であり、前記足片１１が電歪振動板
２の中心位置と一致した位置で、出力端部１０に最大振
巾を付与でき、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。尚、この場合に、
振巾が減少するに比して、その力は大きくなる。

かかる構成の往復動発生装置は、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。

この振動にあって、前記湾曲板２の両端には重錘８，８
が保持されているため、その慣性力により、前記振巾を
大きくしている。

第４〜６図は他の実施例を示し。共通部分は同一符合を
付して、その説明を省略する。

ここで第４，５図は本考案の第二実施例を示し、前記電
歪素子層４ａ，４ｂをその前後においても分離して、電
歪振動板１の中央の湾曲を容易として、該中央への応力
の集中を緩和するようにし、また左右に連続した二個の
長孔２３，２３には、出力端部２０に下面に垂設した二
本の可撓性足片２１，２１を摺動保持１２ａ，１２ｂに
よって、摺動可能に保持したものである。

この構成にあっては、前記出力端部２０の振動を偏りな
く施すためには、可撓性足片２１，２１の振巾を同じと
する必要がある。そこで、該可撓性足片２１，２１間の
中間位置と前記電歪振動板１の振巾の最大位置を一致さ
せる。このため、出力端部２０の振巾を変更するには、
可撓性足片２１，２１の間隔が相違する種々の出力端部
２０を用意することとなる。

また前記湾曲板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
与されるが、可撓性足片２１，２１によってその歪が吸
収される。

かかる構成の往復動発生装置を、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２０上
に、二箇所の支持端２４，２４を形成し、さらにその上
方にロードセル２５を保持した昇降体２６を位置させ、
該ロードセル２５に形成した押圧端２７を支持端２４，
２４間に位置させ、試験片ｐを出力端部２０上に乗載し
て、該支持端２４，２４間に上面を押圧端２７に当接す
る。そして、電歪素子層４ａ，４ａ及び４ｂ，４ｂの表
裏面電極に交流電源からパルス波，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２４，２４に両側を押圧され、該押圧端２７を支
点とし、印加周波数に対応した湾曲歪振動を生ずる。

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。

この振動にあって、前記湾曲板２の両端には重錘８，８
が保持されているため、その慣性力により、前記振巾を
大きくしている。

第６図は、第二実施例の変形例（第三実施例）を示し、
電歪振動板１に二条の長孔３３，３３を形成したもので
あって、各足片３１，３１の下端を固結して、出力端部
３０を保持したものである。

この構成にあっては、出力端部３０の振巾調整を長孔３
３，３３に沿って随意に施すことができるから、前記し
たように、振巾の変更毎に出力端部３０を交換する必要
はなく、しかも二本の足片３１，３１によって安定的に
保持することができる。

前記各実施例は電歪振動板１の両端を支持したものに本
考案を適用した実施例であるが、電歪振動板１の一端辺
を軸支し、他端辺に重錘を固定し、その中央に長孔を形
成して、該長孔に摺動保持片を介して出力端部を摺動可
能に保持するようにしてもよい。

かかる構成にあっても、電歪素子層に交流電源から所定
周波数の交番電圧を印加すると、その他片を重錘の慣性
力によって保持されて、電歪振動板１に湾曲振動を生ず
る。そして、該湾曲振動に伴い出力端部に昇降振動を生
ずる。

〈考案の効果〉 本考案は、上述のように、電歪素子層を湾曲板の表裏面
に配設してなる電歪振動板に長孔等の摺動案内を形成
し、出力端部を前記摺動案内に沿って移動させることに
より、その振巾を適宜に調整し得るようにしたから、多
様な駆動条件を随意かつ容易に設定することができる等
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側面図、第２図は同平面
図、第３図は足片１１の保持部の拡大縦断側面図、第４
図は第二実施例の側面図、第５図は同平面図、第６図は
第三実施例の平面図である。 １；電歪振動板、２；湾曲板、８，８；重錘、２５，３
３，４３；長孔、４ａ，４ｂ；電歪素子層、１０，２
０，３０，４０；出力端部、１１，２１，３１；足片、
１２ａ，１２ｂ；摺動保持片

Claims (4)

【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
   配設してなり、かつその一端又は両端を支持された振動
   板に、湾動方向に沿って摺動案内を形成し、出力端部
   に、前記摺動案内に摺動可能に固結される摺動保持片を
   設けて、該出力端部を湾曲板に保持するようにしたこと
   を特徴とする往復動発生装置。
2. 【請求項２】摺動案内が長孔であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の往復動発生装置。
3. 【請求項３】振動板の一端を保持し、かつ他端に重りを
   固定したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   往復動発生装置。
4. 【請求項４】振動板の両端部を支持し、さらに該支持部
   から延びる両端縁に重りを固定したことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の往復動発生装置。