JPH064317Y2 - モーダル解析用加振器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はモーダル解析・構造解析用の小形加振器に係
り、特に被測定物に外部発振器により掃引サイン加振、
ランダム加振、マルチサイン加振、またはバーストラン
ダム加振を付与して被測定物の伝達関数を高精度に測定
できるモーダル解析用加振器に関する。

〔従来の技術〕

一般に、被測定物に外部より加振力を与えて、該物体の
伝達関数を測定して固有周波数、固有関数の形状を知る
ことにより、装置の工作精度、材質等の品質検査を行
い、あるいは、往復機関や回転機などのように加振力の
スペクトルが局在している時、これに結合する物体の共
振周波数が加振力のスペクトルのピークと一致しないよ
う設計を行うための基礎データの収集等が行われている
（モーダル解析という）。

従来のこの種の加振器としては、例えば加振本体に電磁
石を収めたゴムダイヤフラムを取付け、この加振本体を
被測定物にネジ類により固定し、加振本体に外部より加
振力を入力して被測定物を加振させ、通電した電磁石コ
イルより得られる加速度、荷重出力により被測定物の伝
達関数を測定できるものである。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら上記従来例にあっては、電動形で比較的大
形になるため特にタービンブレード等のように取付け場
所が狭く複雑形状の被測定物の場合、取付けが不可能で
あり、また電磁石を使用しているので磁界を発生し、電
子回路部品類のモーダル解析に使用できないばかりでな
く、大形で重量が大であるためネジ類で被測定物に取付
ける必要があるという課題を残していた。

〔考案の概要〕

本考案加振器は上記の課題を解決するため、図示のよう
にセラミックス系圧電素子１の一面に突起２を接着し、
この突起２を接着したセラミックス系圧電素子１を弾性
体３内に埋設してなる構成としたものである。

本考案加振器は薄板状にできる圧電素子１を用いている
ので、薄型で小形軽量にできるため、本考案加振器を構
成する弾性体３の突起２側の面をタービンブレード等の
ように取付場所が狭く複雑形状をなす被測定物でも接着
により容易に取付けることができ、ネジ類を必要としな
い。本考案加振器を取付けた被測定物を加振すれば、突
起２より圧電素子１に振動が伝達され、この圧電素子１
より当該物体の伝達関数を電気信号として測定すること
ができるばかりでなく、測定時に磁界を発生しないの
で、電子回路部品類のモーダル解析にも適用できる。ま
た、圧電素子１に突起２を介して振動が伝達されるの
で、振動を面で受振する場合に比べて検出出力が一定と
なり、高精度の測定ができモーダ解析を容易にできる。

〔考案の具体定説明〕

以下図面に基づいて本考案加振器の一実施例を説明す
る。

図中３は弾性体で、ゴム、軟質樹脂、発泡体等を用いる
ことができ、具体的には、天然ゴム、合成ゴム、シリコ
ンゴム、エチレン／α−オレフィン共重合体、エチレン
／酢酸ビニル共重合体、シリコンゴムあるいはこれ等の
発泡体を用いることができる。セラミックス系圧電素子
１の一面には突起２が接着され、この突起２を接着した
セラミックス系圧電素子１が弾性体３内に埋設されてい
る。

突起２は、鉄、アルミ、銅等の金属、あるいはポリエス
テル、ポリアミド、ウレア樹脂等の硬質樹脂で形成し、
圧電素子１に接着される。

圧電素子１とこれに接着された突起２の埋設方法は、突
起２を接着した圧電素子１を弾性体３でモールドする
か、または突起２を有する圧電素子１に弾性体３を積層
する方法を採用すればよい。

突起２は、目的に応じてその先端を弾性体３の下面と一
致させるか、あるいは僅かに突出又は引込む状態に埋設
されるが、一般には、加振器を被測定物に接着したと
き、突起２の先端が若干の押圧力で被測定物に当接する
ように弾性体３の下面より若干突出するように埋設され
ている。

セラミックス系圧電素子１としては、例えば圧電膜４の
両面に膜状電極5a,5bを形成し、これらの膜状電極5a,5b
に接続コード６のリードを接続したものである。

この実施例は被測定物に弾性体３の突起２側の面を感圧
接着剤（両面テープ）等により接着して取付けられる。
被測定物を加振することにより圧電素子１に突起２を介
して振動が伝達されるので、圧電素子１により当該物体
の伝達関数を電気信号として接続コード６を経て取出す
ことができる。

本考案によれば、薄板状にできる圧電素子１を用いてい
るので、薄型で小形軽量化にできるため、本考案加振器
を構成する弾性体３の突起２側の面をタービンブレード
等のように取付け場所が狭く複雑形成をなす被測定物で
も接着により容易に取り付けることができ、ネジ類を必
要としない。また本考案加振器を取付けた被測定物を加
振すれば、圧電素子１より当該物体の伝達関数を電気信
号として測定することができるばかりでなく、測定時に
磁界を発生しないので、電子回路部品類のモーダル解析
にも適用できる。

また、圧電素子１に突起２を介して振動が伝達されるの
で、加振部が点状となってモーダル解析が容易であり、
また振動を面で受振する場合に比べて検出出力が一定と
なり、高精度の測定ができモーダル解析を容易にでき
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案加振器の一実施例の構成を示す断面図であ
る。 １……セラミックス系圧電素子、２……突起、３……弾
性体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭51−70575（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−27175（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−3379（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−45506（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−68231（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−35834（ＪＰ，Ｕ) 振動工学ハンドブック編集委員会「振動 工学ハンドブック」第４版（昭和63年２月 10日発行），養賢堂、Ｐ275〜Ｐ278

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】セラミックス系圧電素子の一面に突起を接
   着し、その突起を接着したセラミックス系圧電素子を、
   前記突起が略埋設する程度に弾性体内に埋設し、前記弾
   性体を被解析物に取りつけて用いるモーダル解析用加振
   器。